JPH09217147A - 熱間工具鋼 - Google Patents
熱間工具鋼Info
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- JPH09217147A JPH09217147A JP2786196A JP2786196A JPH09217147A JP H09217147 A JPH09217147 A JP H09217147A JP 2786196 A JP2786196 A JP 2786196A JP 2786196 A JP2786196 A JP 2786196A JP H09217147 A JPH09217147 A JP H09217147A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工具寿命を損うことなく被削性を改良し、金
型用鋼に適した被削性の優れた熱間工具鋼を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．２０％以上０．８０
％以下、Ｓｉ：０．１０％未満、Ｍｎ：３．０％以下、
Ｓ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：０．０
０３％以上０．０１０％未満、Ｃｒ：１０．０％以下、
Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．０％以下のいづれか１種
または２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からな
り、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％以上０．０４０％未満であ
ることを特徴とする。さらに、Ｃａ：０．００３０％以
下、Ｎｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：
４．０％以下、ＲＥＭ：０．５０％以下、Ｗ：５．０％
以下、Ｃｏ：５．０％以下、Ｎｉ：４．０％以下、Ｃ
ｕ：３．０％以下を含むことができる。
型用鋼に適した被削性の優れた熱間工具鋼を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．２０％以上０．８０
％以下、Ｓｉ：０．１０％未満、Ｍｎ：３．０％以下、
Ｓ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：０．０
０３％以上０．０１０％未満、Ｃｒ：１０．０％以下、
Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．０％以下のいづれか１種
または２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からな
り、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％以上０．０４０％未満であ
ることを特徴とする。さらに、Ｃａ：０．００３０％以
下、Ｎｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：
４．０％以下、ＲＥＭ：０．５０％以下、Ｗ：５．０％
以下、Ｃｏ：５．０％以下、Ｎｉ：４．０％以下、Ｃ
ｕ：３．０％以下を含むことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス型、鍛造
型、ダイカスト型、パンチ等に使用される熱間工具鋼に
関する。
型、ダイカスト型、パンチ等に使用される熱間工具鋼に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱間プレス、熱間鍛造、ダイカス
ト等の熱間加工に用いられる金型、パンチ用の鋼として
は、焼戻し軟化抵抗性が高く、耐衝撃性、耐ヒートチェ
ック性に優れたＳＫＤ６１、ＳＫＤ８、ＳＫＴ４等のＪ
ＩＳ規格鋼や３％Ｃｒ−１Ｍｏ系鋼、セミハイス系鋼が
多く用いられきた。また、特開昭６０−５６０５５号公
報、特開昭６０−５９０５２号公報、特開昭６０−５６
０５３号公報では、金型等においては、熱疲労により表
面に微小亀裂が発生し（以下ヒ−トチェック）、それら
が伝播、拡大することで寿命に至ることに注目し、耐衝
撃性を低下させずに、割れの起点となるヒ−トチェック
の発生を抑制することが検討されている。これは、従来
より用いられている耐ヒ−トチェック性向上の手法は、
合金元素量の増加や焼入れ温度の高温化により材料硬度
を上げるというものであり、耐ヒ−トチェック性は向上
するものの、耐衝撃性は低下するといった欠点があるた
め、耐衝撃性の保持を念頭に置き検討されたものであ
る。また、寿命の向上という観点からは、起点となるヒ
−トチェックが発生しなければ、従来並の耐衝撃性であ
っても欠けや割れに至ることは無く、寿命は向上すると
いう考えによるものである。その結果、Ｓｉ含有率の低
減が耐ヒ−トチェック性の向上に有効であるばかりか、
耐衝撃性の向上にも有効であることが、前記公報では開
示されている。前記Ｓｉ含有率を低減した熱間工具鋼
は、耐ヒートチェック性や耐衝撃性等の金型として使用
する時の特性は優れているものの、金型に加工するとき
の被削性が従来鋼よりも低下するため、切削工程に費用
および時間を要するといった問題があった。また、近年
における数値制御切削加工の進歩、金型加工の自動化に
伴って、金型用鋼の被削性の向上に対する要望が一層高
まっている。
ト等の熱間加工に用いられる金型、パンチ用の鋼として
は、焼戻し軟化抵抗性が高く、耐衝撃性、耐ヒートチェ
ック性に優れたＳＫＤ６１、ＳＫＤ８、ＳＫＴ４等のＪ
ＩＳ規格鋼や３％Ｃｒ−１Ｍｏ系鋼、セミハイス系鋼が
多く用いられきた。また、特開昭６０−５６０５５号公
報、特開昭６０−５９０５２号公報、特開昭６０−５６
０５３号公報では、金型等においては、熱疲労により表
面に微小亀裂が発生し（以下ヒ−トチェック）、それら
が伝播、拡大することで寿命に至ることに注目し、耐衝
撃性を低下させずに、割れの起点となるヒ−トチェック
の発生を抑制することが検討されている。これは、従来
より用いられている耐ヒ−トチェック性向上の手法は、
合金元素量の増加や焼入れ温度の高温化により材料硬度
を上げるというものであり、耐ヒ−トチェック性は向上
するものの、耐衝撃性は低下するといった欠点があるた
め、耐衝撃性の保持を念頭に置き検討されたものであ
る。また、寿命の向上という観点からは、起点となるヒ
−トチェックが発生しなければ、従来並の耐衝撃性であ
っても欠けや割れに至ることは無く、寿命は向上すると
いう考えによるものである。その結果、Ｓｉ含有率の低
減が耐ヒ−トチェック性の向上に有効であるばかりか、
耐衝撃性の向上にも有効であることが、前記公報では開
示されている。前記Ｓｉ含有率を低減した熱間工具鋼
は、耐ヒートチェック性や耐衝撃性等の金型として使用
する時の特性は優れているものの、金型に加工するとき
の被削性が従来鋼よりも低下するため、切削工程に費用
および時間を要するといった問題があった。また、近年
における数値制御切削加工の進歩、金型加工の自動化に
伴って、金型用鋼の被削性の向上に対する要望が一層高
まっている。
【０００３】鋼の被削性を向上するためにはＰｂ、Ｓ等
の快削性元素を添加するのが有効であることが知られて
いる。しかし、これらの快削性元素を添加すると、綱の
衝撃値とりわけＴ方向の衝撃値が著しく低下するため、
低Ｓｉ含有率の材料に快削性元素を添加した場合、Ｓｉ
を低減していない快削性元素無添加の材料よりも耐衝撃
性が低下する。そのため、微小なヒ−トチェックが発生
すると、すぐに拡大してしまい、金型等の寿命が低下す
るといった問題があった。
の快削性元素を添加するのが有効であることが知られて
いる。しかし、これらの快削性元素を添加すると、綱の
衝撃値とりわけＴ方向の衝撃値が著しく低下するため、
低Ｓｉ含有率の材料に快削性元素を添加した場合、Ｓｉ
を低減していない快削性元素無添加の材料よりも耐衝撃
性が低下する。そのため、微小なヒ−トチェックが発生
すると、すぐに拡大してしまい、金型等の寿命が低下す
るといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の現状に鑑みて、
本発明の目的とするところは、低Ｓｉ含有率の高性能綱
の工具寿命を損うことなく被削性を改良し、金型用鋼に
適した被削性の優れた熱間工具鋼を提供することにあ
る。
本発明の目的とするところは、低Ｓｉ含有率の高性能綱
の工具寿命を損うことなく被削性を改良し、金型用鋼に
適した被削性の優れた熱間工具鋼を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の熱間工具鋼は、 （１）化学組成が質量％で、Ｃ ：０．２０％以上０．
８０％以下、Ｓｉ：０．１０％未満、Ｍｎ：３．０％以
下、Ｓ ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：
０．００３％以上０．０１０％未満、Ｃｒ：１０．０％
以下、Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．０％以下のいづれ
か１種または２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなり、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％以上０．０４０％未
満であることを特徴とする。 （２）化学組成が質量％で、Ｃ ：０．２０％以上０．
８０％以下、Ｓｉ：０．１０％未満、Ｍｎ：３．０％以
下、Ｓ ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：
０．００３％以上０．０１０％未満、Ｃａ：０．００３
０％以下、Ｃｒ：１０．０％以下、Ｍｏ：５．０％以
下、Ｖ：３．０％以下のいづれか１種または２種以上、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、Ｓ＋Ｔｅ：
０．００６％以上０．０４０％未満であることを特徴と
する。 （３）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、Ｎｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：
４．０％以下のいずれか１種または２種以上を含むこと
を特徴とする。 （４）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、ＲＥＭ：０．５０％以下を含むことを特徴とする。 （５）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、Ｗ：５．０％以下、Ｃｏ：５．０％以下を含むこと
を特徴とする。 （６）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、Ｎｉ：４．０％以下、Ｃｕ：３．０％以下のいずれ
か１種または２種を含むことを特徴とする。
８０％以下、Ｓｉ：０．１０％未満、Ｍｎ：３．０％以
下、Ｓ ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：
０．００３％以上０．０１０％未満、Ｃｒ：１０．０％
以下、Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．０％以下のいづれ
か１種または２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなり、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％以上０．０４０％未
満であることを特徴とする。 （２）化学組成が質量％で、Ｃ ：０．２０％以上０．
８０％以下、Ｓｉ：０．１０％未満、Ｍｎ：３．０％以
下、Ｓ ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：
０．００３％以上０．０１０％未満、Ｃａ：０．００３
０％以下、Ｃｒ：１０．０％以下、Ｍｏ：５．０％以
下、Ｖ：３．０％以下のいづれか１種または２種以上、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、Ｓ＋Ｔｅ：
０．００６％以上０．０４０％未満であることを特徴と
する。 （３）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、Ｎｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：
４．０％以下のいずれか１種または２種以上を含むこと
を特徴とする。 （４）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、ＲＥＭ：０．５０％以下を含むことを特徴とする。 （５）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、Ｗ：５．０％以下、Ｃｏ：５．０％以下を含むこと
を特徴とする。 （６）上記（１）または（２）に加えて、さらに質量％
で、Ｎｉ：４．０％以下、Ｃｕ：３．０％以下のいずれ
か１種または２種を含むことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の熱間工具鋼の化
学組成を限定する理由について説明する。 Ｃ：０．２０％以上０．８０％以下 Ｃは鋼に金型として必要な硬さ、耐摩耗性を与えるため
に必須の元素である。そのためには０．２％以上のＣを
含有する必要がある。しかし、過度にＣを含有すると耐
衝撃性の低下を招くので、Ｃ含有率の上限を０．８０％
とする。 Ｓｉ：０．１０％未満 本発明鋼においては、Ｓｉ含有率を低減することによっ
て鋼の靭性、耐ヒートチェック性を高めることができ
る。特にＳｉ含有率を０．１％未満とすることによって
前記の特性の改善が顕著なのでＳｉ含有率は０．１％未
満とする。 Ｍｎ：３．０％以下 Ｍｎは鋼の溶製時において脱酸作用を有し、またＳと結
合してＭｎＳを形成し、Ｓによって生じる鋼の赤熱脆性
を防止する。さらに鋼の焼入性を高め、鋼の硬さを確保
するために有効な元素である。しかし、過度にＭｎを含
有すれば焼なまし時の加工性を低下したり、耐衝撃性を
損ったりするので含有率の上限を３．０％とする。 Ｓ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：０．０
０３％以上０．０１０％未満、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％
以上０．０４０％未満 Ｓ、ＴｅはともにＭｎと化合物を形成して鋼中に非金属
介在物として介在する。これらの非金属介在物は、鋼の
切削加工時には応力集中源として作用し、切削抵抗を低
めるとともに切削屑の破砕性を高めることによって、鋼
の被削性を向上する。また、ＴｅをＳと複合して鋼に添
加することにより、鋼の鍛伸時における硫化物系非金属
介在物の伸長が抑制されるので、非金属介在物の生成に
よるのＴ方向衝撃値の低下が抑制される効果がある。か
かる被削性の向上効果およびＴ方向衝撃値の低下抑制効
果を得るためには、ＳおよびＴｅの含有率はそれぞれ
０．００３％以上であって、さらにＳ＋Ｔｅとして０．
００６％以上を必要とする。しかし、過度の添加は鋼の
清浄度を損ね、鋼の靭性を低減するのでＳ、Ｔｅは単独
にはそれぞれ０．０３０％未満および０．０１０％未
満、Ｓ＋Ｔｅを複合して０．０４０％未満の含有率とす
る。 Ｃｒ：１０．０％以下、Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．
０％以下 Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖはいづれも強固な炭化物を形成し、鋼の
生地を強化し、また、耐摩耗性の向上に有効なのでいず
れか１種以上を添加する。しかし過度に添加すると鋼の
耐衝撃性や加工性の低下を招くので、Ｃｒ：１０．０
％、Ｍｏ：５．０％、Ｖ：３．０％をそれぞれ含有率の
上限とする。 Ｃａ：０．００３０％以下 Ｃａは鋼の鍛伸時における硫化物系非金属介在物の伸長
を抑制し、Ｔ方向衝撃値の低下を防止する効果がある。
また、鋼の被削性の向上にも寄与するので添加すること
が好ましい。しかし、過度に添加するとむしろ鋼の耐衝
撃性を低下するので含有率の上限を０．００３０％とす
る。 Ｎｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：４．
０％以下 Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａは、いずれも鋼中で微細な炭化物を形
成し、鋼の結晶粒を微細化して耐衝撃性を向上する。し
かし、過度に添加してもその効果が飽和するので、それ
ぞれＮｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：
４．０％以下の含有率において添加してもよい。 ＲＥＭ：０．５０％以下 ＲＥＭは鋼中のＯ、Ｐ等の不純物を固定し、基地の清浄
度を高めて耐衝撃性を向上する。しかし、過度に添加す
ると、鋼に地きず欠陥が発生するので含有率０．５０％
以下において添加してもよい。 Ｗ：５．０％以下 Ｗは、鋼中で強固な炭化物を形成し、基地の強化、耐摩
耗性の向上に有効なので添加してもよい。しかし、過度
に添加すると鋼の耐衝撃性および加工性の低下を招くの
で含有率の上限を５．０％とする。 Ｃｏ：５．０％以下 Ｃｏは、鋼の焼戻し軟化抵抗性を高めて鋼基地の強化、
耐衝撃性の向上に有効なので添加してもよい。しかし、
過度に添加すると、鋼の加工性を損うばかりでなく、む
しろ耐衝撃性の低下を招くので含有率の上限を５．０％
とする。 Ｎｉ：４．０％以下、Ｃｕ：３．０％以下 ＮｉおよびＣｕはいずれも鋼基地の強化、耐衝撃性の向
上に有効なので添加してもよい。しかし、過度に添加す
ると鋼の加工性を損うばかりでなく、むしろ耐衝撃性の
低下を招く含有率の上限を、それぞれＮｉ：４．０％、
Ｃｕ：３．０％とする。
学組成を限定する理由について説明する。 Ｃ：０．２０％以上０．８０％以下 Ｃは鋼に金型として必要な硬さ、耐摩耗性を与えるため
に必須の元素である。そのためには０．２％以上のＣを
含有する必要がある。しかし、過度にＣを含有すると耐
衝撃性の低下を招くので、Ｃ含有率の上限を０．８０％
とする。 Ｓｉ：０．１０％未満 本発明鋼においては、Ｓｉ含有率を低減することによっ
て鋼の靭性、耐ヒートチェック性を高めることができ
る。特にＳｉ含有率を０．１％未満とすることによって
前記の特性の改善が顕著なのでＳｉ含有率は０．１％未
満とする。 Ｍｎ：３．０％以下 Ｍｎは鋼の溶製時において脱酸作用を有し、またＳと結
合してＭｎＳを形成し、Ｓによって生じる鋼の赤熱脆性
を防止する。さらに鋼の焼入性を高め、鋼の硬さを確保
するために有効な元素である。しかし、過度にＭｎを含
有すれば焼なまし時の加工性を低下したり、耐衝撃性を
損ったりするので含有率の上限を３．０％とする。 Ｓ：０．００３％以上０．０３０％未満、Ｔｅ：０．０
０３％以上０．０１０％未満、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％
以上０．０４０％未満 Ｓ、ＴｅはともにＭｎと化合物を形成して鋼中に非金属
介在物として介在する。これらの非金属介在物は、鋼の
切削加工時には応力集中源として作用し、切削抵抗を低
めるとともに切削屑の破砕性を高めることによって、鋼
の被削性を向上する。また、ＴｅをＳと複合して鋼に添
加することにより、鋼の鍛伸時における硫化物系非金属
介在物の伸長が抑制されるので、非金属介在物の生成に
よるのＴ方向衝撃値の低下が抑制される効果がある。か
かる被削性の向上効果およびＴ方向衝撃値の低下抑制効
果を得るためには、ＳおよびＴｅの含有率はそれぞれ
０．００３％以上であって、さらにＳ＋Ｔｅとして０．
００６％以上を必要とする。しかし、過度の添加は鋼の
清浄度を損ね、鋼の靭性を低減するのでＳ、Ｔｅは単独
にはそれぞれ０．０３０％未満および０．０１０％未
満、Ｓ＋Ｔｅを複合して０．０４０％未満の含有率とす
る。 Ｃｒ：１０．０％以下、Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．
０％以下 Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖはいづれも強固な炭化物を形成し、鋼の
生地を強化し、また、耐摩耗性の向上に有効なのでいず
れか１種以上を添加する。しかし過度に添加すると鋼の
耐衝撃性や加工性の低下を招くので、Ｃｒ：１０．０
％、Ｍｏ：５．０％、Ｖ：３．０％をそれぞれ含有率の
上限とする。 Ｃａ：０．００３０％以下 Ｃａは鋼の鍛伸時における硫化物系非金属介在物の伸長
を抑制し、Ｔ方向衝撃値の低下を防止する効果がある。
また、鋼の被削性の向上にも寄与するので添加すること
が好ましい。しかし、過度に添加するとむしろ鋼の耐衝
撃性を低下するので含有率の上限を０．００３０％とす
る。 Ｎｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：４．
０％以下 Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａは、いずれも鋼中で微細な炭化物を形
成し、鋼の結晶粒を微細化して耐衝撃性を向上する。し
かし、過度に添加してもその効果が飽和するので、それ
ぞれＮｂ：２．０％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：
４．０％以下の含有率において添加してもよい。 ＲＥＭ：０．５０％以下 ＲＥＭは鋼中のＯ、Ｐ等の不純物を固定し、基地の清浄
度を高めて耐衝撃性を向上する。しかし、過度に添加す
ると、鋼に地きず欠陥が発生するので含有率０．５０％
以下において添加してもよい。 Ｗ：５．０％以下 Ｗは、鋼中で強固な炭化物を形成し、基地の強化、耐摩
耗性の向上に有効なので添加してもよい。しかし、過度
に添加すると鋼の耐衝撃性および加工性の低下を招くの
で含有率の上限を５．０％とする。 Ｃｏ：５．０％以下 Ｃｏは、鋼の焼戻し軟化抵抗性を高めて鋼基地の強化、
耐衝撃性の向上に有効なので添加してもよい。しかし、
過度に添加すると、鋼の加工性を損うばかりでなく、む
しろ耐衝撃性の低下を招くので含有率の上限を５．０％
とする。 Ｎｉ：４．０％以下、Ｃｕ：３．０％以下 ＮｉおよびＣｕはいずれも鋼基地の強化、耐衝撃性の向
上に有効なので添加してもよい。しかし、過度に添加す
ると鋼の加工性を損うばかりでなく、むしろ耐衝撃性の
低下を招く含有率の上限を、それぞれＮｉ：４．０％、
Ｃｕ：３．０％とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。誘
導炉を用いて、表１に示す鋼を溶製し、２ｔの鋼塊とし
た。この鋼塊を１２００℃で鍛造して幅２４０ｍｍ×厚
さ１５０ｍｍの鋼片とし、焼なましして試験片素材を採
取し、粗加工を行った。試験片素材としては、鍛造方向
（Ｌ方向）および鍛造に直角の方向（Ｔ方向）より採取
した衝撃試験片素材、ヒートチェック試験片素材、なら
びに被削性試験片素材を得た。
導炉を用いて、表１に示す鋼を溶製し、２ｔの鋼塊とし
た。この鋼塊を１２００℃で鍛造して幅２４０ｍｍ×厚
さ１５０ｍｍの鋼片とし、焼なましして試験片素材を採
取し、粗加工を行った。試験片素材としては、鍛造方向
（Ｌ方向）および鍛造に直角の方向（Ｔ方向）より採取
した衝撃試験片素材、ヒートチェック試験片素材、なら
びに被削性試験片素材を得た。
【０００８】
【表１】
【０００９】これらの試験片素材に、表２に示す熱処理
を施し、それぞれＪＩＳ３号衝撃試験片、直径１５ｍｍ
×高さ５ｍｍのヒートチェック試験片、１００ｍｍ×４
０ｍｍ×２００ｍｍの被削性試験片に精加工した。
を施し、それぞれＪＩＳ３号衝撃試験片、直径１５ｍｍ
×高さ５ｍｍのヒートチェック試験片、１００ｍｍ×４
０ｍｍ×２００ｍｍの被削性試験片に精加工した。
【００１０】
【表２】
【００１１】衝撃試験片について、ロックウエルＣスケ
ールで硬さを測定した。衝撃試験片についてシャルピー
衝撃試験を行ってシャルピー値を求めた。高周波加熱お
よび水冷によって、ヒートチェック試験片に６５０℃と
室温との加熱・冷却を１０００回繰返した後、試験片高
さ中央の横断面において認められる各ヒートクラック長
さ（試験片表面からヒートクラックの先端までの深さ）
を測定した。このヒートクラック長さの平均値をもって
試験片の耐ヒートチェック性を評価した。
ールで硬さを測定した。衝撃試験片についてシャルピー
衝撃試験を行ってシャルピー値を求めた。高周波加熱お
よび水冷によって、ヒートチェック試験片に６５０℃と
室温との加熱・冷却を１０００回繰返した後、試験片高
さ中央の横断面において認められる各ヒートクラック長
さ（試験片表面からヒートクラックの先端までの深さ）
を測定した。このヒートクラック長さの平均値をもって
試験片の耐ヒートチェック性を評価した。
【００１２】被削性試験片を超硬エンドミル（ＵＴｉ２
０Ｔ）によって切削幅：１ｍｍ、切削深さ：３．５ｍ
ｍ、切削速度：４０ｍ／ｍｉｎ、送り：０．０３５ｍｍ
／刃として乾式で切削し、逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍと
なるまでの切削長を求めて工具寿命とした。各鋼種系毎
に、既存鋼の工具寿命を１００として各試験片の工具寿
命との比を求めて被削性指数とし、これによって試験片
の被削性を評価した。
０Ｔ）によって切削幅：１ｍｍ、切削深さ：３．５ｍ
ｍ、切削速度：４０ｍ／ｍｉｎ、送り：０．０３５ｍｍ
／刃として乾式で切削し、逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍと
なるまでの切削長を求めて工具寿命とした。各鋼種系毎
に、既存鋼の工具寿命を１００として各試験片の工具寿
命との比を求めて被削性指数とし、これによって試験片
の被削性を評価した。
【００１３】各試験結果を表３に示す。表３によれば、
本発明の実施例は、比較例と同等の硬さにおいて、Ｓｉ
を低減していない従来綱の比較例（Ｎｏ．１，７，１
０，１３，１６）に比べてＬ方向、Ｔ方向ともにシャル
ピ−値が高く、ヒ−トチェック平均長さは小さく、被削
性指数および工具寿命比は大きいことが判る。また、低
Ｓｉ含有率材の比較例（Ｎｏ．２，３，４，５，６，
８，９，１１，１２，１４，１５，１７，１８）と比べ
ると、シャルピ−値は若干劣る場合はあるものの、ヒ−
トチェック平均長さは同等であり、被削性指数は大き
く、工具寿命は同等であることが判る。これは、本発明
の実施例は工具寿命を確保する上で、十分な耐衝撃性を
保持していることによる。これより、本発明の実施例
は、比較例に比べて工具寿命で劣ることがなく、被削性
において優れていることが明らかである。
本発明の実施例は、比較例と同等の硬さにおいて、Ｓｉ
を低減していない従来綱の比較例（Ｎｏ．１，７，１
０，１３，１６）に比べてＬ方向、Ｔ方向ともにシャル
ピ−値が高く、ヒ−トチェック平均長さは小さく、被削
性指数および工具寿命比は大きいことが判る。また、低
Ｓｉ含有率材の比較例（Ｎｏ．２，３，４，５，６，
８，９，１１，１２，１４，１５，１７，１８）と比べ
ると、シャルピ−値は若干劣る場合はあるものの、ヒ−
トチェック平均長さは同等であり、被削性指数は大き
く、工具寿命は同等であることが判る。これは、本発明
の実施例は工具寿命を確保する上で、十分な耐衝撃性を
保持していることによる。これより、本発明の実施例
は、比較例に比べて工具寿命で劣ることがなく、被削性
において優れていることが明らかである。
【００１４】
【表３】
【００１５】また、表１の中の比較例１、２、７、８、
１０、１１、１３、１４、１６、１７、および、実施例
２、５、１１、１５、１６、１９については、下表に示
す型打部品の鍛造用金型を作製し、実際に型打鍛造を行
い、各金型の工具寿命を調査した。なお、工具寿命の評
価は、各鋼種毎に、Ｓｉを低減していない從来鋼で作製
した金型の廃却まで型打回数を１とする工具寿命比を指
標とした。その結果を表４に示す。
１０、１１、１３、１４、１６、１７、および、実施例
２、５、１１、１５、１６、１９については、下表に示
す型打部品の鍛造用金型を作製し、実際に型打鍛造を行
い、各金型の工具寿命を調査した。なお、工具寿命の評
価は、各鋼種毎に、Ｓｉを低減していない從来鋼で作製
した金型の廃却まで型打回数を１とする工具寿命比を指
標とした。その結果を表４に示す。
【００１６】
【表４】
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の熱間工具
鋼によれば、工具寿命を損うことなく被削性を改良し、
特に金型用鋼として適した、被削性の優れた熱間工具鋼
を提供することができる。
鋼によれば、工具寿命を損うことなく被削性を改良し、
特に金型用鋼として適した、被削性の優れた熱間工具鋼
を提供することができる。
Claims (6)
- 【請求項１】 化学組成が質量％で、 Ｃ ：０．２０％以上０．８０％以下、 Ｓｉ：０．１０％未満、 Ｍｎ：３．０％以下、 Ｓ ：０．００３％以上０．０３０％未満、 Ｔｅ：０．００３％以上０．０１０％未満、 Ｃｒ：１０．０％以下、Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．
０％以下のいづれか１種または２種以上、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなり、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％以
上０．０４０％未満であることを特徴とする熱間工具
鋼。 - 【請求項２】 化学組成が質量％で、 Ｃ ：０．２０％以上０．８０％以下、 Ｓｉ：０．１０％未満、 Ｍｎ：３．０％以下、 Ｓ ：０．００３％以上０．０３０％未満、 Ｔｅ：０．００３％以上０．０１０％未満、 Ｃａ：０．００３０％以下、 Ｃｒ：１０．０％以下、Ｍｏ：５．０％以下、Ｖ：３．
０％以下のいづれか１種または２種以上、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなり、Ｓ＋Ｔｅ：０．００６％以
上０．０４０％未満であることを特徴とする熱間工具
鋼。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれか１項
記載の化学組成に加えて、さらに質量％でＮｂ：２．０
％以下、Ｔｉ：２．０％以下、Ｔａ：４．０％以下のい
ずれか１種または２種以上を含むことを特徴とする請求
項１または請求項２のいずれか１項記載の熱間工具鋼。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２のいずれか１項
記載の化学組成に加えて、さらに質量％でＲＥＭ：０．
５０％以下を含むことを特徴とする請求項１または請求
項２のいずれか１項記載の熱間工具鋼。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２のいずれか１項
記載の化学組成に加えて、さらに質量％でＷ：５．０％
以下、Ｃｏ：５．０％以下を含むことを特徴とする請求
項１または請求項２のいずれか１項記載の熱間工具鋼。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２のいずれか１項
記載の化学組成に加えて、さらに質量％でＮｉ：４．０
％以下、Ｃｕ：３．０％以下のいずれか１種または２種
を含むことを特徴とする請求項１または請求項２のいず
れか１項記載の熱間工具鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2786196A JPH09217147A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 熱間工具鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2786196A JPH09217147A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 熱間工具鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217147A true JPH09217147A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12232700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2786196A Pending JPH09217147A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | 熱間工具鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09217147A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001059170A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Aichi Steel Works, Ltd. | Machine structural steel being free of lead, excellent in machinability and reduced in strength anisotropy |
| US6478898B1 (en) | 1999-09-22 | 2002-11-12 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of producing tool steels |
| WO2010092067A1 (de) | 2009-02-10 | 2010-08-19 | Gebr. Schmachtenberg Gmbh | Stahllegierung |
| WO2012082040A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Aktiebolaget Skf | Steel and component intended for high temperature joining processes |
| CN115852272A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-28 | 东北大学 | 一种含碲高速钢及其制备方法 |
-
1996
- 1996-02-15 JP JP2786196A patent/JPH09217147A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6478898B1 (en) | 1999-09-22 | 2002-11-12 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of producing tool steels |
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| US7195736B1 (en) | 2000-02-10 | 2007-03-27 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | Lead-free steel for machine structural use with excellent machinability and low strength anisotropy |
| US7445680B2 (en) | 2000-02-10 | 2008-11-04 | Sanyo Special Steel Co., Ltd. | Lead-free steel for machine structural use with excellent machinability and low strength anisotropy |
| WO2010092067A1 (de) | 2009-02-10 | 2010-08-19 | Gebr. Schmachtenberg Gmbh | Stahllegierung |
| DE102009008285A1 (de) * | 2009-02-10 | 2010-11-25 | Gebr. Schmachtenberg Gmbh | Stahllegierung |
| DE202010018445U1 (de) | 2009-02-10 | 2016-10-17 | Andreas Schremb | Scherenmesser einer Schrottschere |
| WO2012082040A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Aktiebolaget Skf | Steel and component intended for high temperature joining processes |
| CN115852272A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-28 | 东北大学 | 一种含碲高速钢及其制备方法 |
| CN115852272B (zh) * | 2022-11-09 | 2024-02-02 | 东北大学 | 一种含碲高速钢及其制备方法 |
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