JPH0967663A

JPH0967663A - アルミニウム押出し加工用ダイス及びその窒化方法

Info

Publication number: JPH0967663A
Application number: JP24072795A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ohira; 重男大平; Reiko Takazawa; 令子高澤; Toshio Kawai; 利雄川合; Kenji Usui; 健治臼井; Teruhiko Hanaoka; 照彦花岡; Shigeki Aoyama; 茂樹青山; Kenzo Kitano; 憲三北野; Takeshi Mori; 剛士森; Naohisa Shimada; 尚久島田; Toshiko Yokoyama; とし子横山
Original assignee: Daido Hoxan Inc; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Hoxan Inc; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】厚みが特定された白層及び窒素拡散層を形成
することにより、押出し加工時に破損のない押出し加工
用ダイスを得る。【構成】このダイスは、被押出し材であるアルミニウ
ム合金が接触する押出し加工用ダイス鋼の表面に厚さ１
００〜１５０μｍの窒素拡散層を介して厚さ４〜８μｍ
の白層が形成されている。（白層＋窒素拡散層の面積）
／（断面の全面積）の比は、押出し方向に垂直なダイス
部品の断面に関して７０％以下にすることが好ましい。
窒化処理では、フッ素系ガス雰囲気でダイス鋼を３００
〜５２０℃に保持し、次いでＮＨ₃ −ＲＸ混合ガス雰囲
気で４５０〜５２０℃に保持する。また、白層が摩耗に
よって消滅したとき、同様な条件下で再窒化処理を施
す。【効果】ダイス鋼の靭性を確保した状態で、硬質の耐
摩耗性窒化層をダイ表面に形成できるため、断面積の小
さなマンドレル部等の断面積が小さい部分の破損が防止
され、ダイス寿命の延命が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐久性に優れたアルミ
押出し加工用ダイス及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ラジエータや空調用エアコン等
のアルミニウム製熱交換器には、押出し成形によって製
造された超薄肉の中空材が使用されている。この種の押
出しに使用されるダイスは、押出し用ダイスも複雑でし
かも形状精度の高いものが要求されるようになってきて
いる。この傾向は、薄肉中空材の押出しに限らず、他の
押出し成形品を製造する分野においても同様である。中
実押出し材製造に使用される押出し用ダイスは、図１に
示すようにダイ本体１にダイ孔を区画するベアリング面
２が形成されている。被押出し材であるアルミニウム合
金は、矢印で示す流れ３となってダイ孔を通過し、ダイ
孔に対応した断面をもつ押出し材４となる。また、中空
の押出し材を製造する場合には、図２に示すように雌型
ダイ５と雄型ダイ６とを組み合わせて使用する。雄型ダ
イ６には雌型ダイ５のダイ孔に送入されるマンドレル７
が形成されており、被押出し材であるアルミニウム合金
は、マンドレル７を取り囲む流れ３となって押出され
る。その結果、図示するような中空断面をもつ押出し形
材４が得られる。このような押出し用加工に使用される
ダイスは、塩浴窒化，ガス窒化等で窒化処理されてい
る。また、窒化層の耐摩耗性を向上させるため、特開平
３−４４４５７号公報では、ダイス表面にフッ化物皮膜
を形成した後で窒化層を形成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】押出し加工において、
ベアリング面２等のダイス表面は、得られる押出し形材
の表面性状に大きな影響を及ぼすものであるが、押出し
中のアルミニウム合金が接触し、ダイス表面は、アルミ
ニウム合金の流れによって摩耗し易い箇所である。その
ため、ダイス表面を押出し開始時と同じ状態に如何に保
っておくかが押出し材の品質を安定化させる上で重要で
ある。たとえば、押出しの継続に伴ってベアリング面が
摩耗し、表面硬質層が部分的に脱落する。その結果、押
出し形材の寸法が変動し、表面品質を低下させるストリ
ーク等の欠陥が押出し形材の表面に現れ易くなる。そこ
で、実際の操業では、ある一定量を押し出た後でベアリ
ング面を研磨により形状修正し、再窒化処理を施し、次
の押出しに繰返し使用される。

【０００４】繰り返されるダイス表面の形状修正によっ
てダイスが痩せ細り、ついには廃棄処分される。しか
し、ダイスは高価なものであるから、廃棄されるまでに
再窒化によって繰返し使用可能な回数が大きいほど、生
産コストの低減につながる。特に超薄肉中空材の押出し
に使用される雄型ダイのマンドレルのように、微細押出
しに応じて精密で小さな断面形状をもつダイス部品で
は、繰返し使用回数を挙げることがダイスのコストを相
殺する上で重要になる。ところが、精密で小さな断面形
状をもつダイス部品では、表面に形成される硬質の窒化
層が脆いため、押出し加工中にしばしば破損する事故が
発生している。そのため、実操業では、破損事故を未然
に回避するため再窒化によって十分使用可能な状態であ
っても、所定の再窒化処理回数に達すると廃棄処分に回
されており、製造コストを低減する上でのネックになっ
ていた。本発明は、このような問題を解消すべく案出さ
れたものであり、窒化処理されたダイス表面の層構成を
制御することにより、１回の窒化処理による押出し量が
増加し、しかも押出し加工中におけるダイス部品の破損
を防止し、表面品質の良好な押出し形材を得ることを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の押出し加工用ダ
イスは、その目的を達成するため、被押出し材であるア
ルミニウム合金が接触する押出し加工用ダイス鋼の表面
に厚さ１００〜１５０μｍの窒素拡散層を介して厚さ４
〜８μｍの白層が形成されていることを特徴とする。特
にマンドレルのように押出し方向に垂直な断面が小さな
ダイス部品にあっては、押出し方向に垂直なダイス部品
の断面において（白層＋窒素拡散層の面積）／（断面の
全面積）の比を７０％以下にすることが好ましい。この
窒化層をもつ押出し加工用ダイスは、フッ素系ガス雰囲
気でダイス鋼を３００〜５２０℃に間保持し、次いでＮ
Ｈ₃ ガス又はＮＨ₃ ガスと他の非窒化性ガスとの混合ガ
ス或いはカーボン源を含むガスとＮＨ₃ ガスとの混合ガ
ス雰囲気で４５０〜５２０℃に保持することにより製造
される。フッ素系ガスとしては、ＮＦ₃ ，ＣＦ₄ ，ＳＦ
₆ ，Ｃ₂ Ｆ₆ ，ＢＦ₃ 等のＦ分を含有する化合物ガス及
びＦ₂ のうち、１種又は２種以上が使用される。ＮＨ₃
ガス単独に替え、Ｎ₂ やＨ₂等の非窒化性ガスを配合し
たＮＨ₃ ガスを使用することもできる。押出し加工に使
用された後、白層が摩耗によって消滅したとき、同じ条
件下で再窒化処理を施すことにより次回の押出しに再使
用することができる。

【０００６】窒化処理されたベアリング面近傍のダイ表
面層は、図３に示すように、下地鋼８に窒素が拡散した
窒素拡散層９と、最表面にある白層１０からなる層構造
をもっている。白層１０は、ＮとＦｅが結合したε−Ｆ
ｅ_2-3 Ｎやγ’−Ｆｅ₄ Ｎ，Ｆｅ₃ Ｎ等を含んでおり、
硬度はＨＶ１０００以上もある非常に硬い層である。こ
の白層１０がアルミニウム金属の流れ３に曝されると
き、ダイス鋼を保護し、摩耗を防ぐ。本発明者等の研究
によるとき、厚みが４〜８μｍのときに白層１０の作用
・効果が顕著になることが判明した。白層１０の厚みが
４μｍに達しないと、摩耗による損傷が激しく、再窒化
までの押出し量が少ないことから生産性が低下する。し
かし、８μｍを超える厚い白層１０では、逆に押出し加
工中に部分的な白層１０の剥離が生じ易く、得られた押
出し材に表面欠陥を発生させる原因となる。これは、白
層１０が厚くなるに従って白層１０と窒素拡散層９との
密着性が劣化し、白層１０が窒素拡散層９から剥れ易く
なることに原因がある。また、白層１０を厚くするため
には窒化処理の時間と温度を挙げる必要がある。長時間
の処理は経済的でなく、高温度での処理はダイス鋼が組
織変化を起こして軟化するため、ダイスとしての十分な
強度が確保できなくなる。

【０００７】白層１０の下にある窒素拡散層９は、１０
０〜１５０μｍの厚みをもつことが必要である。窒素拡
散層９は、ＮがＦｅと化合物を生成することなく固溶し
ている層であり、下地鋼８よりも大きな硬度をもつ。し
かし、Ｎの拡散量は表面からダイス内部に向かうに従っ
て小さくなるため、厚み方向の硬度分布は、図４に示す
ように下地鋼の硬度に近付く。他方、表面近傍では、白
層１０の硬さに近い硬度をもっている。このような傾斜
した硬度分布をもつ窒素拡散層９は、硬質の白層１０を
バックアップする作用を呈する。白層１０及び窒素拡散
層９は、窒化処理条件によって厚みが決まる。押出し加
工の継続に従って白層１０が薄くなるが、白層１０が摩
耗によって無くなったとき再窒化処理が施される。この
時点は、押出し加工により製造された押出し形材の寸法
変化によってキャッチできる。再窒化処理によりＮ原子
が鉄の結晶格子中に押し込まれるため、白層は生成した
厚さの約７０％の割合で白層生成のスタート面より膨ら
むと見積もられるので、ベアリング面の実際の寸法の減
少は、図６に示すように再窒化前のスタート時より片面
当り（４〜８）μｍ×３０％＝１．２〜２．４μｍ程度
である。すなわち、押出し材の断面で約２〜６μｍだけ
厚くなる。

【０００８】ダイス鋼の窒化処理に先立って、前述した
フッ素系ガス雰囲気中で３００〜５２０℃（好ましく
は、３００〜３５０℃）に５〜６０分間（好ましくは、
１５〜４５分間）保持することが有効である。なお、こ
の保持時間は、ダイス表面の酸化状況やフッ素ガスの濃
度或いは時間当りの質量流量によって変化するが、通常
は１０〜３０分間で十分である。この前処理により、鋼
材表面にある不動態皮膜が除去されるクリーニングが施
され、フッ素によって鋼材表面が活性化される。そのた
め、後続する窒化工程で窒素の拡散が促進され、前処理
しない場合に比較して窒化処理時間が短縮される。フッ
化処理温度は３００〜４００℃が好ましく、２５０℃以
下では窒化温度との差が多きすぎるため、また５２０℃
を超える高温ではフッ化膜が不安定になるため、何れも
フッ化処理の効果が相対的に小さくなる。フッ素系ガス
によって活性化された表面をもつダイス鋼は、引き続い
てＮＨ₃及び炭素源をもつブタン，プロパン等のＲＸを
含む混合ガス雰囲気中で、４５０〜５２０℃（好ましく
は、４８０〜５２０℃）の温度に２〜１０時間（好まし
くは、２〜４時間）加熱保持される。このとき、活性化
された鋼材表面が窒化処理されることから、従来法に比
較して比較的低い温度で窒化反応が進行し、ダイス鋼の
焼戻し現象（組織変化）が抑制されることも本発明の特
徴の一つである。すなわち、窒化処理後においても、炭
化物が成長することなく、ダイス鋼の下地鋼は当初の硬
質で耐撓み性に優れた組織を保持する。

【０００９】本発明の要点である、加工用ダイスの表面
に形成される１００〜１５０μｍの窒素拡散層と４〜８
μｍの白層を確保する上において、窒化処理温度と処理
時間との間に密接な相関関係がある。また、窒化処理温
度が高すぎたり、処理時間が短すぎると、所望の硬化層
が得られない。上記の相関関係を満足する温度と時間の
組合せが重要である。たとえば、５２０℃を超える処理
温度では、ダイス鋼の金属組織の変化、特に炭化物系析
出物の成長がみられ、軟化によってダイス鋼全体として
の強度が確保できない。その結果、押出し時にダイスが
撓み易くなり、操業が不安定になる。また、長時間の窒
化処理では、白層が過度に成長し、押出し加工中に部分
的な剥離が生じ易く、得られる押出し材の表面欠陥を増
加させる傾向を呈する。本発明では、ガス窒化を採用し
ている。ガス窒化は、細い多数のマンドレルを備えた中
空材押出し材用ダイスのように、特に断面積の小さな部
分をもつダイの窒化処理に有効である。すなわち、ガス
窒化は、塩浴法に比較して窒化反応が均一に進行し、細
部まで窒化層が形成される。また、処理時間が短く、処
理温度も低いため、ダイス鋼自体の軟化も抑制される。
この点、塩浴法では、ダイス鋼を５５０〜５７０℃に加
熱する必要があり、ダイス鋼の軟化が避けられない。

【００１０】本発明で規定した白層及び拡散層の厚み
は、特に細いマンドレルをもつダイの窒化に有効であ
る。太いマンドレルでは、中央部に厚い下地鋼があるた
め問題がない。しかし、図５に示すように厚みＡが１ｍ
ｍ程度のマンドレル１１では、表面窒化層の深さＢがマ
ンドレル１１全体の靭性に影響を及ぼす。すなわち、表
面窒化層が深くなるに従って下地鋼８が少なくなり、マ
ンドレル１１全体が硬度は十分であるが脆くなり、押出
し中に破損し易くなる。本発明者等に実験によるとき、
（白層１０＋窒素拡散層９の面積）／（マンドレル１１
の押出し方向に直交する全断面積）の比を７０％以下に
規制することにより、押出し中にマンドレル１１の破損
が抑制されることが判った。たとえば、図５において押
出し方向に直交するマンドレル１１の断面が一辺の長さ
を２Ｃ（Ｃ＝５００μｍ）とする正四角形であるとき、
白層１０の厚みを８μｍ，窒素拡散層９の厚みを１５０
μｍにすると、（白層１０＋窒素拡散層９）の面積は
５．３×１０⁵ μｍ² となり、マンドレル１１の全断面
積の７０％、すなわち１０００μｍ×１０００μｍ×７
０％＝７×１０⁵ μｍ² 以下になる。このような条件の
とき、マンドレル部の破損がない。また、マンドレル１
１の全断面積の７０％に相当する（白層１０＋窒素拡散
層９）の厚みは２２５μｍであり、これ以上厚く表面窒
化層を生成すると破損し易くなる。したがって、マンド
レルの断面積を考慮して温度，時間等の窒化処理条件を
設定する必要があり、特に再窒化処理時の条件設定には
注意を要する。他方、窒化層の厚みが１５０μｍを超え
るようになると、白層１０も必然的に８μｍ以上に厚く
成長するため、白層の割れ，剥離等に起因した表面欠陥
が押出し材に発生し易くなる。そのため、マンドレル断
面の小さなものでは白層１０の厚みが８μｍを超えない
ように、且つ断面の表面窒化層の面積が７０％を超えな
いように窒化処理条件を設定することが重要である。

【００１１】再窒化処理と押出し形材の断面寸法との関
係は、次の通りである。押出し開始時点では、図６
（ａ）に示すように白層１０及び窒素拡散層９の厚みが
それぞれ８μｍ及び１５０μｍあった窒化層は、押出し
の継続に伴って、図６（ｂ）に示すように白層が摩耗に
より消失する。そのため、白層消失時点で再窒化処理す
る必要がある。再窒化が必要な時点は、押出し材の断面
寸法が片側当り４〜８μｍ増加していることから判定さ
れる。再窒化により、図６（ｃ）に示すように窒化層が
膨らみ、当初より高さが２．４μｍ低い窒化層となる。
具体的には、（４〜８）μｍ×７０％の厚みが回復し、
再び４〜８μｍの白層が形成される。再窒化はこの繰返
しであり、再窒化ごとに押出し形材の断面が最大２．４
μｍづつ片側の寸法が増加するので、同じ重量のビレッ
トを押出しても押出し長さが短くなる。再窒化を１０回
施した段階では、片側当り２．４μｍ×１０回＝２４μ
ｍだけ押出し材が厚くなり、矩形断面をもつ押出し材で
は２４μｍ×２＝４８μｍだけ当初の厚みより大きくな
る。そのため、設計仕様によって定まる厚みの許容範囲
を超える寸前まで再窒化してダイスを繰返し使用する
が、１回の窒化処理で従来よりも押出し量が多いため、
結果的にダイスコストが安くなる。

【００１２】

【実施例】

実施例１：中空押出し材製造用ダイスの雄型ダイを熱間
工具鋼ＳＫＤ６１で作製した。この雄型ダイは、図７に
示すように、高さ３ｍｍ，三角形の一辺の長さ１．５ｍ
ｍ及びスリット幅０．３ｍｍのマンドレル１１を１６本
セットしている。このダイス鋼にフッ化処理及び窒化処
理を施して、窒化層をダイス表面に形成した。フッ化処
理は、３００〜５２０℃に加熱した炉にＮＦ₃ ガスを導
入し、５〜６０分間ダイス鋼表面を活性化させた。次い
で、Ｎ₂ 雰囲気中で４５０〜５２０℃まで昇温し、ＮＨ
₃ に３０〜３５％のＲＸガスを混合した雰囲気中で２〜
１０時間処理することにより、図８（ａ）に示すように
４〜８μｍの白層及び１００〜１５０μｍの窒素拡散層
が形成された。また、押出し加工への繰返し使用によっ
て白層が消失したダイスを同様な条件下で再窒化したも
のでは、数回の再窒化処理後にあっても健全なマトリッ
クスの上に窒素拡散層及び白層が形成されていた。これ
に対し、５７０℃×２時間の塩浴窒化を施したもので
は、図８（ｂ）に示すように炭化物系析出物の成長がみ
られ、マトリックスが軟化した。そこで、本実施例にお
いては、フッ化処理及びガス窒化を採用した。

【００１３】温度及び時間を種々変更した窒化処理を雄
型ダイに施し、断面積率に対する窒化層の割合がマンド
レル破損に及ぼす影響を調査した。実際の操業では一回
の押出しでマンドレル１６本をもった複数個の雄型をダ
イスにセットして使用するが、そのうちマンドレルが一
本でも破損すれば、その雄型が破損したものと評価し
た。このようなダイスを使用して直径１５２ｍｍ，長さ
３３１ｍｍのアルミ合金ＪＩＳＡ１０５０のビレット
を偏平管に押し出したときの、窒化層比率と破損率との
関係を図９に示す。破損率は、１回の押出しでセットし
た複数個の雄型ダイスに対してマンドレル部が破損した
雄型ダイスの割合を示す。図９にみられるように、窒化
比率が５０％では約数％の雄型ダイスが破損するが、窒
化比率が９０％になるとマンドレル部が極めて破損し易
くなり、約８０％の窒化比率では約６０％の雄型ダイス
においてマンドレル部が破損した。破損は、押出し初期
の押出し量が少ないとき発生し易かった。これは、窒化
比率が大きすぎるため、押出し初期の急激な圧力の付加
によりマンドレル部が破損したものと考えられる。

【００１４】これに対し、窒化比率が５０〜７０％の範
囲にある場合、破損率が十数％以下となり、破損発生の
割合が減少した。また、破損発生時期も、押出し初期で
はなく、平均押出し量を超えた時点に変わった。したが
って、この場合の破損率は、摩耗等による本来のダイス
寿命に起因するものであり、５０〜７０％の窒化比率で
も破損が発生するのはこのためである。この場合、平均
押出し量を超えていることから、操業上許容される破損
率である。また、破損した雄型ダイを取り替えるだけ
で、健全な雄型ダイスは次の押出し工程に再使用でき
る。更に窒化が面積率４０％以下になると、破損に起因
するトラブルは実質的に生じないとみてよい。このよう
にして、窒化層の厚みを断面積比率でコントロールし、
且つ再窒化処理においてもその断面積比率を維持するこ
とにより、従来の窒化サイクルよりも長いサイクルでの
窒化が可能となり、１回の窒化で押出し量が従来よりも
多くなる。そのため、ダイスを長期間にわたって使用で
き、生産性の向上及び処理コストの低減が図られる。

【００１５】実施例２：熱交換器用偏平管の押出し量
を、本発明に従った窒化法と従来の塩浴窒化法とで比較
した。押出し長さと押出し量の推移は、図１０に示すよ
うに、窒化法に応じて異なっていた。なお、図１０中の
数値は、従来法では窒化処理の回数を示す。本発明法で
は、３回までは再窒化し、それ以降の４〜８回では再窒
化することなく洗浄のみを施した。図１０から、従来の
塩浴窒化では１０回の窒化処理で約３．２トンのビレッ
トが押出されたのに対し、本発明に従った窒化処理では
３回の窒化でほぼ同じ押出し量が得られたことが判る。
また、本発明に従った窒化処理では、押出し長さの低下
率が小さい、すなわちダイスの摩耗が従来品より少ない
ことが判る。このことからも、本発明によるとき、少な
い窒化処理回数で従来法に比較して多量の押出しが可能
になり、ダイス寿命の延命による生産効率の改善，ダイ
ス製作費の削減及び窒化処理コストの削減等の効果が得
られることが確認された。

【００１６】実施例３：実施例１と同じ熱間工具鋼ＳＫ
Ｄ６１を塩浴窒化し、ダイス表面に白層及び窒素拡散層
を形成した。塩浴窒化では、窒化処理時の温度及び時間
に応じて白層及び窒素拡散層の厚みが決まってしまうこ
とから、それぞれの厚みを独立してコントロールできな
い。８μｍの白層及び１５０μｍの窒素拡散層を形成す
る窒化処理条件は、５７０℃×３時間であった。また、
５７０℃×１．５時間の塩浴窒化では、厚み４μｍの白
層及び厚み１００μｍの窒素拡散層が生成した。しか
も、窒化処理時に鋼材が高温に加熱されるため、ダイス
鋼のマトリックスが軟化する傾向がみられた。本発明に
従ったフッ化処理及びガス窒化でダイス鋼を窒化処理す
るとき、８μｍの白層及び１５０μｍの窒素拡散層を得
るために、５００℃×４時間の処理が必要であった。５
００℃×６時間の処理で白層及び窒素拡散層の厚みがそ
れぞれ１３μｍ及び２００μｍまで厚くなった。これ以
上白層が厚くなると、押出し材に生じる表面欠陥が押出
し量の増加に伴って多量に発生し、良品の押出し量が操
業上で許容できないほど少なくなった。また、５００℃
×２時間の窒化処理では、厚み４μｍの白層及び厚み１
００μｍの窒素拡散層が生成した。５００℃×１時間の
窒化処理では、厚み２μｍの白層及び厚み５０μｍの窒
素拡散層が生成したが、押出し材の表面欠陥は発生しな
かったものの、押出し開始後、早期に押出し材の断面寸
法が厚くなり、良品としての押出し量が生産上で許容で
きないほど少なくなった。このように、本発明に従った
方法では、窒化処理の条件を制御することによって白層
及び窒素拡散層の厚みを高い自由度で調整でき、少ない
窒化処理回数で押出し量を大きくすることが可能になっ
た。

【００１７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、窒化
処理によって鋼材表面に形成される白層及び窒素拡散層
の厚みを制御することにより、ダイスの靭性を確保しな
がら、押出し加工に必要な耐摩耗性をダイス表面に付与
することを可能にしている。その結果、特にマンドレル
部のように断面積の小さなダイス部分において、押出し
時の圧力に対する摩耗や破損が抑制され、従来法に比較
して長い再窒化サイクルで多量の押出しに使用できるダ
イスが得られ、生産性の向上，処理コストの低減，ダイ
ス寿命の延命が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】矩形断面をもつ中実の押出し材を押出し加工
している状態

【図２】矩形断面をもつ中空の押出し材を押出し加工
している状態

【図３】押出し加工用ダイのベアリング面に形成され
た窒化層

【図４】窒化層をもつダイスの厚み方向に関する硬度
分布

【図５】マンドレル部に形成された窒化層

【図６】窒化処理したダイ表面（ａ），押出し加工に
よって白層が消失したダイ表面（ｂ）及び再窒化によっ
て白層を形成したダイ表面（ｃ）

【図７】実施例で使用した多数のマンドレルをもつ雄
型ダイ

【図８】本発明に従ってダイス表面に形成された窒化
層（ａ）及び塩浴窒化によって形成した窒化層（ｂ）を
示すダイ表面近傍の断面の金属組織写真

【図９】マンドレル部の窒化比率と破損率との関係を
示したグラフ

【図１０】再窒化処理したダイスを使用して押出し加
工したときの押出し長さと押出し量との関係を示したグ
ラフ

【符号の説明】

１：ダイ本体２：ベアリング面３：メタルの流
れ４：押出し材断面５：雌型ダイ６：雄型ダイ７：マンドレル
８：下地鋼９：窒素拡散層１０：白層１
１：マンドレルＡ：マンドレル部の厚みＢ：表面窒化層の厚み
Ｃ：断面の長さの半分

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【手続補正書】

【提出日】平成８年７月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高澤令子静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号日本軽金属株式会社グループ技術センター内 (72)発明者川合利雄静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号日本軽金属株式会社グループ技術センター内 (72)発明者臼井健治大阪府堺市下田町20番１号日本軽金属株式会社大阪工場内 (72)発明者花岡照彦大阪府堺市下田町20番１号日本軽金属株式会社大阪工場内 (72)発明者青山茂樹大阪府堺市下田町20番１号日本軽金属株式会社大阪工場内 (72)発明者北野憲三兵庫県尼崎市中浜町１番８号大同ほくさん株式会社尼崎研究所内 (72)発明者森剛士兵庫県尼崎市中浜町１番８号大同ほくさん株式会社尼崎研究所内 (72)発明者島田尚久兵庫県尼崎市中浜町１番８号大同ほくさん株式会社尼崎研究所内 (72)発明者横山とし子兵庫県尼崎市中浜町１番８号大同ほくさん株式会社尼崎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被押出し材であるアルミニウム合金が接
触する押出し加工用ダイス鋼の表面に厚さ１００〜１５
０μｍの窒素拡散層を介して厚さ４〜８μｍの白層が形
成されているアルミニウム押出し加工用ダイス。
【請求項２】押出し方向に垂直なダイス部品の断面に
おいて（白層＋窒素拡散層の面積）／（断面の全面積）
の比が７０％以下である請求項１記載のアルミニウム押
出し加工用ダイス。
【請求項３】フッ素系ガス雰囲気でダイス鋼を３００
〜５２０℃に保持し、次いで［Ｎ］源を有する窒化用ガ
ス雰囲気で４５０〜５２０℃に保持することにより請求
項１又は２記載の白層及び窒素拡散層を形成するアルミ
ニウム押出し加工用ダイスの窒化方法。
【請求項４】窒化用ガスがＮＨ₃ 単独又はＮＨ₃ と他
の非窒化性ガスとの混合ガス或いはＮＨ₃ とカーボン源
を有するガスとの混合ガスである請求項１〜３の何れか
に記載のアルミニウム押出し加工用ダイスの窒化方法。
【請求項５】白層が摩耗によって消滅したとき、請求
項３〜５の何れかに記載の再窒化処理が施されるアルミ
ニウム押出し加工用ダイスの窒化方法。