JPH11256271A - 熱間幅圧下プレス用工具およびその製造方法 - Google Patents
熱間幅圧下プレス用工具およびその製造方法Info
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- JPH11256271A JPH11256271A JP5862698A JP5862698A JPH11256271A JP H11256271 A JPH11256271 A JP H11256271A JP 5862698 A JP5862698 A JP 5862698A JP 5862698 A JP5862698 A JP 5862698A JP H11256271 A JPH11256271 A JP H11256271A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼材などの熱間スラブを幅圧下する際に使用
されるプレス用の工具において、スラブ押圧面の熱亀裂
発生を抑制することで耐用期間を延長し、工具交換頻度
を低減する。 【解決手段】 スラブ押圧面に、Ｃ：０．０５〜０．５
％、Ｓｉ：０．２〜０．９％、Ｍｎ：０．１５〜１．２
％、Ｃｒ：３．０〜８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％
を主成分とする合金鋼が肉盛溶接されている。合金鋼
が、さらにＶ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：１．５〜３．
０％、Ｗ：０．１〜０．５％を含有し、１５〜３５mmの
厚さで肉盛溶接されていることが好ましい。また肉盛溶
接後、母材および肉盛り溶接部の全体を、５００℃〜５
５０℃の温度にて、工具の厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２
５時間以上保持する製造法であり、肉盛溶接をブロック
溶接により行い、ついで肉盛溶接部にピーニング処理を
行うことが好ましい。 【効果】 プレス作業率向上、工具原単位向上によるコ
スト削減。
されるプレス用の工具において、スラブ押圧面の熱亀裂
発生を抑制することで耐用期間を延長し、工具交換頻度
を低減する。 【解決手段】 スラブ押圧面に、Ｃ：０．０５〜０．５
％、Ｓｉ：０．２〜０．９％、Ｍｎ：０．１５〜１．２
％、Ｃｒ：３．０〜８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％
を主成分とする合金鋼が肉盛溶接されている。合金鋼
が、さらにＶ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：１．５〜３．
０％、Ｗ：０．１〜０．５％を含有し、１５〜３５mmの
厚さで肉盛溶接されていることが好ましい。また肉盛溶
接後、母材および肉盛り溶接部の全体を、５００℃〜５
５０℃の温度にて、工具の厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２
５時間以上保持する製造法であり、肉盛溶接をブロック
溶接により行い、ついで肉盛溶接部にピーニング処理を
行うことが好ましい。 【効果】 プレス作業率向上、工具原単位向上によるコ
スト削減。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材などの熱間ス
ラブをプレスにより幅圧下する際に使用される工具、具
体的にはプレス用の金型を主な対象とし、耐用期間を大
幅に延長することのできる工具およびその製造方法に関
するものである。
ラブをプレスにより幅圧下する際に使用される工具、具
体的にはプレス用の金型を主な対象とし、耐用期間を大
幅に延長することのできる工具およびその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼材などの製造において、熱間圧延用な
どのために加熱されたスラブ（本明細書ではこれを熱間
スラブという）をプレスにより幅圧下することで、製品
サイズに適した幅に調整することが行われる。このプレ
ス用の金型には、ダクタイル鋳鉄（JIS G5502 に規定さ
れるＦＣＤ）、機械構造用合金鋼（JIS G4105 に規定さ
れるＳＣＭ）、熱間工具鋼（JIS G4404 に規定されるＳ
ＫＴ）などの材料で一体物として製作されたものが使用
されている。
どのために加熱されたスラブ（本明細書ではこれを熱間
スラブという）をプレスにより幅圧下することで、製品
サイズに適した幅に調整することが行われる。このプレ
ス用の金型には、ダクタイル鋳鉄（JIS G5502 に規定さ
れるＦＣＤ）、機械構造用合金鋼（JIS G4105 に規定さ
れるＳＣＭ）、熱間工具鋼（JIS G4404 に規定されるＳ
ＫＴ）などの材料で一体物として製作されたものが使用
されている。
【０００３】金型の形状に関し、例えば特開昭６０−２
０３３０５号公報には、スラブ進行方向入側に傾斜角を
限定した傾斜部を有し、引続き平行部を有する金型によ
り、スラブの表面および内部に割れなどの欠陥を生じる
ことなく、任意幅に連続的に幅圧下できることが開示さ
れている。
０３３０５号公報には、スラブ進行方向入側に傾斜角を
限定した傾斜部を有し、引続き平行部を有する金型によ
り、スラブの表面および内部に割れなどの欠陥を生じる
ことなく、任意幅に連続的に幅圧下できることが開示さ
れている。
【０００４】また特公平４−３３５２１号公報には、少
なくともスラブ進行方向入側に傾斜部を有し、引続き平
行部を有する金型のスラブ押圧面に、寸法を限定した傾
斜カリバー溝を設けることで、圧延時のスラブ表面疵発
生を防止できることが開示されている。
なくともスラブ進行方向入側に傾斜部を有し、引続き平
行部を有する金型のスラブ押圧面に、寸法を限定した傾
斜カリバー溝を設けることで、圧延時のスラブ表面疵発
生を防止できることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】熱間スラブの幅圧下プ
レスにおいて、金型のスラブ押圧面には摩耗のほか熱亀
裂が発生し、使用回数が増すにつれて亀裂の程度が拡大
するという問題がある。熱亀裂が大きくなった状態の金
型でスラブを幅圧下すると、引続き行う熱間圧延におい
て圧延材に耳割れなどの欠陥が発生するので、金型を交
換しなくてはならない。
レスにおいて、金型のスラブ押圧面には摩耗のほか熱亀
裂が発生し、使用回数が増すにつれて亀裂の程度が拡大
するという問題がある。熱亀裂が大きくなった状態の金
型でスラブを幅圧下すると、引続き行う熱間圧延におい
て圧延材に耳割れなどの欠陥が発生するので、金型を交
換しなくてはならない。
【０００６】例えば、上記ダクタイル鋳鉄で一体物とし
て製作された金型を使用して、連続熱間圧延用の普通鋼
の熱間スラブを幅圧下プレスした場合、１日あたり約７
００本程度のスラブを処理する通常の使用において、９
〜１０日で交換が必要であった。
て製作された金型を使用して、連続熱間圧延用の普通鋼
の熱間スラブを幅圧下プレスした場合、１日あたり約７
００本程度のスラブを処理する通常の使用において、９
〜１０日で交換が必要であった。
【０００７】交換に際しては、連続的に行っているプレ
ス作業を停止しなければならないので前後工程を含めた
稼働率が低下し、生産性が損なわれる。また、亀裂が拡
大した金型は亀裂を研削除去して再使用するが、研削コ
ストおよび交換用の予備金型の保有数増によりコスト増
となっていた。
ス作業を停止しなければならないので前後工程を含めた
稼働率が低下し、生産性が損なわれる。また、亀裂が拡
大した金型は亀裂を研削除去して再使用するが、研削コ
ストおよび交換用の予備金型の保有数増によりコスト増
となっていた。
【０００８】さらに、金型の研削量が増すと左右１対の
金型間距離の変化が大きくなり、プレス作業に支障を来
すので、金型厚み補正用のシム板などを挿入して再使用
回数の延長が図られているが、金型交換作業の負荷増大
および時間延長も必要であった。
金型間距離の変化が大きくなり、プレス作業に支障を来
すので、金型厚み補正用のシム板などを挿入して再使用
回数の延長が図られているが、金型交換作業の負荷増大
および時間延長も必要であった。
【０００９】なお、上記機械構造用合金鋼や熱間工具鋼
で製作された金型は、ダクタイル鋳鉄製のものより摩耗
や熱亀裂の発生は改善されるものの、大きな改善はみら
れず、４〜５回の研削再使用後は廃棄処分せざるを得な
かった。また上記各公報に記載された技術は、いずれも
金型の形状に関するものであり、金型耐用期間の延長効
果は期待できない。
で製作された金型は、ダクタイル鋳鉄製のものより摩耗
や熱亀裂の発生は改善されるものの、大きな改善はみら
れず、４〜５回の研削再使用後は廃棄処分せざるを得な
かった。また上記各公報に記載された技術は、いずれも
金型の形状に関するものであり、金型耐用期間の延長効
果は期待できない。
【００１０】そこで本発明は、鋼材などの熱間スラブを
幅圧下する際に使用されるプレス用の金型などの工具に
おいて、スラブ押圧面の熱亀裂発生を抑制することで耐
用期間を延長し、工具交換頻度を低減することを目的と
する。
幅圧下する際に使用されるプレス用の金型などの工具に
おいて、スラブ押圧面の熱亀裂発生を抑制することで耐
用期間を延長し、工具交換頻度を低減することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明工具は、熱間スラブをプレスにより幅圧下する
ための工具であって、該熱間スラブに対する押圧面に、
重量％にて、Ｃ：０．０５〜０．５％、Ｓｉ：０．２〜
０．９％、Ｍｎ：０．１５〜１．２％、Ｃｒ：３．０〜
８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％を含有し、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物からなる合金鋼が肉盛溶接され
ていることを特徴とする熱間幅圧下プレス用工具であ
る。そして、前記合金鋼が、さらに、重量％にて、Ｖ：
０．１〜０．５％、Ｎｉ：１．５〜３．０％、Ｗ：０．
１〜０．５％を含有していることが好ましく、さらに、
前記合金鋼が、１５〜３５mmの厚さで肉盛溶接されてい
ることが好ましい。また上記目的を達成するための本発
明法は、熱間スラブをプレスにより幅圧下するための工
具において、該熱間スラブに対する押圧面に、上記本発
明工具における合金鋼を肉盛溶接し、母材および肉盛り
溶接部の全体を、５００℃〜５５０℃の温度にて、工具
の厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２５時間以上保持したのち
冷却することを特徴とする熱間幅圧下プレス用工具の製
造方法である。そして、前記肉盛溶接をブロック溶接に
より行い、ついで肉盛溶接部にピーニング処理を行うこ
とが好ましい。
の本発明工具は、熱間スラブをプレスにより幅圧下する
ための工具であって、該熱間スラブに対する押圧面に、
重量％にて、Ｃ：０．０５〜０．５％、Ｓｉ：０．２〜
０．９％、Ｍｎ：０．１５〜１．２％、Ｃｒ：３．０〜
８．０％、Ｍｏ：１．５〜３．５％を含有し、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物からなる合金鋼が肉盛溶接され
ていることを特徴とする熱間幅圧下プレス用工具であ
る。そして、前記合金鋼が、さらに、重量％にて、Ｖ：
０．１〜０．５％、Ｎｉ：１．５〜３．０％、Ｗ：０．
１〜０．５％を含有していることが好ましく、さらに、
前記合金鋼が、１５〜３５mmの厚さで肉盛溶接されてい
ることが好ましい。また上記目的を達成するための本発
明法は、熱間スラブをプレスにより幅圧下するための工
具において、該熱間スラブに対する押圧面に、上記本発
明工具における合金鋼を肉盛溶接し、母材および肉盛り
溶接部の全体を、５００℃〜５５０℃の温度にて、工具
の厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２５時間以上保持したのち
冷却することを特徴とする熱間幅圧下プレス用工具の製
造方法である。そして、前記肉盛溶接をブロック溶接に
より行い、ついで肉盛溶接部にピーニング処理を行うこ
とが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明工具を、図１および図２に
示す金型の例により説明する。図１は平面図で、熱間ス
ラブ１を矢印の方向に移動させつつ、１組の金型２、２
で幅方向に幅圧下プレスを行っている状態を示してい
る。図２は図１の金型２のＡ−Ａ矢視断面拡大図であ
る。金型２のスラブ押圧面は（ａ）のようにフラットで
あってもよく、また（ｂ）のようにカリバー３が形成さ
れていてもよい。
示す金型の例により説明する。図１は平面図で、熱間ス
ラブ１を矢印の方向に移動させつつ、１組の金型２、２
で幅方向に幅圧下プレスを行っている状態を示してい
る。図２は図１の金型２のＡ−Ａ矢視断面拡大図であ
る。金型２のスラブ押圧面は（ａ）のようにフラットで
あってもよく、また（ｂ）のようにカリバー３が形成さ
れていてもよい。
【００１３】金型２の母材４としては、上記従来材と同
様、ダクタイル鋳鉄（JIS G5502 に規定されるＦＣ
Ｄ）、機械構造用合金鋼（JIS G4105 に規定されるＳＣ
Ｍ）、熱間金型鋼（JIS G4404 に規定されるＳＫＴ）を
採用することができるほか、より安価な機械構造用炭素
鋼（JIS G4051 に規定されるＳ３５ＣやＳ４５Ｃな
ど）、およびそれに類する鋼材（JIS G3201 に規定され
るＳＦ５９０など）などを採用することもできる。
様、ダクタイル鋳鉄（JIS G5502 に規定されるＦＣ
Ｄ）、機械構造用合金鋼（JIS G4105 に規定されるＳＣ
Ｍ）、熱間金型鋼（JIS G4404 に規定されるＳＫＴ）を
採用することができるほか、より安価な機械構造用炭素
鋼（JIS G4051 に規定されるＳ３５ＣやＳ４５Ｃな
ど）、およびそれに類する鋼材（JIS G3201 に規定され
るＳＦ５９０など）などを採用することもできる。
【００１４】そして金型２のスラブ押圧面には合金鋼５
が肉盛溶接されており、合金鋼５の成分は、重量％に
て、Ｃ：０．０５〜０．５％、Ｓｉ：０．２〜０．９
％、Ｍｎ：０．１５〜１．２％、Ｃｒ：３．０〜８．０
％、Ｍｏ：１．５〜３．５％を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる。肉盛溶接は、例えば上記成
分組成のフラックス入りワイヤを使用して、ＭＩＧ溶接
により施工することができる。
が肉盛溶接されており、合金鋼５の成分は、重量％に
て、Ｃ：０．０５〜０．５％、Ｓｉ：０．２〜０．９
％、Ｍｎ：０．１５〜１．２％、Ｃｒ：３．０〜８．０
％、Ｍｏ：１．５〜３．５％を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる。肉盛溶接は、例えば上記成
分組成のフラックス入りワイヤを使用して、ＭＩＧ溶接
により施工することができる。
【００１５】以下に各成分範囲の限定理由を説明する。
Ｃは溶接金属の鋼中に固溶して、その硬さと強度を向上
させるほか、ＣｒやＭｏ、ＶあるいはＷと結合して炭化
物を形成し、耐摩耗性を向上させる効果があるが、その
含有量が０．０５％未満では所望の効果が得られず、
０．５％を超えると靭性が低下して耐熱亀裂性が低下す
る。したがってＣ含有量を０．０５％以上０．５％以下
とした。
Ｃは溶接金属の鋼中に固溶して、その硬さと強度を向上
させるほか、ＣｒやＭｏ、ＶあるいはＷと結合して炭化
物を形成し、耐摩耗性を向上させる効果があるが、その
含有量が０．０５％未満では所望の効果が得られず、
０．５％を超えると靭性が低下して耐熱亀裂性が低下す
る。したがってＣ含有量を０．０５％以上０．５％以下
とした。
【００１６】Ｓｉは溶接金属の強度を向上させるととも
に、溶融した溶接金属の流動性を良好にして欠陥の発生
を防止する効果があるが、その含有量が０．２％未満で
は所望の効果が得られず、０．９％を超えると靭性が低
下して耐熱亀裂性が低下する。したがってＳｉ含有量を
０．２％以上０．９％以下とした。
に、溶融した溶接金属の流動性を良好にして欠陥の発生
を防止する効果があるが、その含有量が０．２％未満で
は所望の効果が得られず、０．９％を超えると靭性が低
下して耐熱亀裂性が低下する。したがってＳｉ含有量を
０．２％以上０．９％以下とした。
【００１７】Ｍｎは溶接時に溶接金属の脱酸作用を行う
とともに靭性を向上させる効果があるが、０．１５％未
満では所望の効果が得られず、１．２％を超えて添加し
てもその効果は飽和する。したがってＭｎ含有量を０．
１５％以上１．２％以下とした。
とともに靭性を向上させる効果があるが、０．１５％未
満では所望の効果が得られず、１．２％を超えて添加し
てもその効果は飽和する。したがってＭｎ含有量を０．
１５％以上１．２％以下とした。
【００１８】Ｃｒは耐酸化性を与えるとともに、Ｃと結
合して高温強度を高めるために添加し、３．０％未満で
はその効果が発揮されず、８．０％を超えると靭性が低
下して耐熱亀裂性が低下する。したがってＣｒ含有量を
０．３％以上８．０％以下とした。
合して高温強度を高めるために添加し、３．０％未満で
はその効果が発揮されず、８．０％を超えると靭性が低
下して耐熱亀裂性が低下する。したがってＣｒ含有量を
０．３％以上８．０％以下とした。
【００１９】Ｍｏは溶接金属の鋼中に固溶して硬さおよ
び強度を向上させるほか、Ｃと結合して高温強度を高
め、さらに焼戻し軟化抵抗性をもたらすために添加す
る。１．５％未満ではその効果が発揮されず、３．５％
を超えると靭性が低下して耐熱亀裂性などが低下する。
したがってＭｏ含有量を１．５％以上３．５％以下とし
た。
び強度を向上させるほか、Ｃと結合して高温強度を高
め、さらに焼戻し軟化抵抗性をもたらすために添加す
る。１．５％未満ではその効果が発揮されず、３．５％
を超えると靭性が低下して耐熱亀裂性などが低下する。
したがってＭｏ含有量を１．５％以上３．５％以下とし
た。
【００２０】本発明工具からなる金型２のスラブ押圧面
は、このような合金鋼５が肉盛溶接されているので、耐
摩耗性に優れ、かつ熱亀裂の発生や拡大が抑制される。
このため金型２の母材４には、上記機械構造用炭素鋼な
どの比較的安価な材料を採用しても、耐用期間を大幅に
延長することができる。そして、スラブ押圧面が摩耗や
亀裂により劣化した金型には、再び合金鋼を肉盛溶接し
て再使用できる。
は、このような合金鋼５が肉盛溶接されているので、耐
摩耗性に優れ、かつ熱亀裂の発生や拡大が抑制される。
このため金型２の母材４には、上記機械構造用炭素鋼な
どの比較的安価な材料を採用しても、耐用期間を大幅に
延長することができる。そして、スラブ押圧面が摩耗や
亀裂により劣化した金型には、再び合金鋼を肉盛溶接し
て再使用できる。
【００２１】また本発明工具において、合金鋼５は、さ
らに重量％にて、Ｖ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：１．５
〜３．０％、Ｗ：０．１〜０．５％を含有していること
が好ましい。Ｖは高温強度および焼戻し軟化抵抗性をさ
らに高めるために必要に応じて添加する。０．１％未満
ではそのさらなる効果が発揮されず、０．５％を超える
と靭性が低下して耐熱亀裂性などが低下する。したがっ
てＶ含有量を０．１％以上０．５％以下とした。
らに重量％にて、Ｖ：０．１〜０．５％、Ｎｉ：１．５
〜３．０％、Ｗ：０．１〜０．５％を含有していること
が好ましい。Ｖは高温強度および焼戻し軟化抵抗性をさ
らに高めるために必要に応じて添加する。０．１％未満
ではそのさらなる効果が発揮されず、０．５％を超える
と靭性が低下して耐熱亀裂性などが低下する。したがっ
てＶ含有量を０．１％以上０．５％以下とした。
【００２２】Ｎｉは溶接金属の靭性をさらに向上させる
ために添加し、１．５％未満ではそのさらなる効果が発
揮されず、３．０％を超えると硬さが低下し耐摩耗性が
低下する。したがってＮｉ含有量を１．５％以上３．０
％以下とした。Ｗは高温強度をさらに向上させるために
添加し、０．１％未満ではそのさらなる効果が発揮され
ず、０．５％を超えると靭性が低下し耐熱亀裂性が低下
する。したがってＷ含有量を０．１％以上０．５％以下
とした。これら添加元素の効果により、合金鋼５は熱亀
裂の発生および拡大がより抑制され、金型２の耐用期間
をさらに一層延長することができる。
ために添加し、１．５％未満ではそのさらなる効果が発
揮されず、３．０％を超えると硬さが低下し耐摩耗性が
低下する。したがってＮｉ含有量を１．５％以上３．０
％以下とした。Ｗは高温強度をさらに向上させるために
添加し、０．１％未満ではそのさらなる効果が発揮され
ず、０．５％を超えると靭性が低下し耐熱亀裂性が低下
する。したがってＷ含有量を０．１％以上０．５％以下
とした。これら添加元素の効果により、合金鋼５は熱亀
裂の発生および拡大がより抑制され、金型２の耐用期間
をさらに一層延長することができる。
【００２３】さらに本発明工具において、合金鋼５は厚
さａが１５〜３５mmの範囲で肉盛溶接されていることが
好ましい。厚さａが１５mm未満では耐用期間の延長効果
が十分には発揮され難く、厚さａが３５mm程度までの範
囲において肉盛溶接作業の効率がよくかつ費用面からも
適している。
さａが１５〜３５mmの範囲で肉盛溶接されていることが
好ましい。厚さａが１５mm未満では耐用期間の延長効果
が十分には発揮され難く、厚さａが３５mm程度までの範
囲において肉盛溶接作業の効率がよくかつ費用面からも
適している。
【００２４】つぎに本発明法を金型２の例により説明す
る。金型２のスラブ押圧面に上記本発明工具における合
金鋼５を肉盛溶接したのち、母材４および肉盛り溶接部
の合金鋼５を併せた全体を、５００℃〜５５０℃の温度
にて熱処理し、この範囲の温度での保持時間を、金型の
厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２５時間以上とする。なお肉
盛溶接の前工程として、金型を４００〜５００℃に予熱
しておくと、溶接後の残留応力軽減のために望ましい。
る。金型２のスラブ押圧面に上記本発明工具における合
金鋼５を肉盛溶接したのち、母材４および肉盛り溶接部
の合金鋼５を併せた全体を、５００℃〜５５０℃の温度
にて熱処理し、この範囲の温度での保持時間を、金型の
厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２５時間以上とする。なお肉
盛溶接の前工程として、金型を４００〜５００℃に予熱
しておくと、溶接後の残留応力軽減のために望ましい。
【００２５】肉盛溶接は、上述のように、例えば上記成
分組成のフラックス入りワイヤを使用して、ＭＩＧ溶接
により施工することができるが、溶接部の残留応力を除
去するとともに、組織を緻密化し延性を向上させるため
に上記条件の熱処理を行う。熱処理温度が５００℃未満
では、実用的な時間内でこれら効果をもたらすのが困難
である。５５０℃を超えると、溶接金属の硬さが低下
し、耐摩耗性が低下するとともに母材が軟化して強度が
低下することになる。またこの温度範囲での保持時間が
ｔ／２５時間未満では、スラブ押圧面の全体にわたる熱
処理効果が得られ難くなる。
分組成のフラックス入りワイヤを使用して、ＭＩＧ溶接
により施工することができるが、溶接部の残留応力を除
去するとともに、組織を緻密化し延性を向上させるため
に上記条件の熱処理を行う。熱処理温度が５００℃未満
では、実用的な時間内でこれら効果をもたらすのが困難
である。５５０℃を超えると、溶接金属の硬さが低下
し、耐摩耗性が低下するとともに母材が軟化して強度が
低下することになる。またこの温度範囲での保持時間が
ｔ／２５時間未満では、スラブ押圧面の全体にわたる熱
処理効果が得られ難くなる。
【００２６】さらに本発明法において、肉盛溶接をブロ
ック溶接により行い、ついで肉盛溶接部にピーニング処
理を行うことが好ましい。ここでブロック溶接とは、肉
盛溶接する面をブロックに区画し、各ブロックをとびと
びに溶接し、最終的に全面を肉盛溶接することである。
例えば図３の例では、１２区画を、、・・・の順
に溶接する。肉盛溶接後、溶接部にピーニングを行うこ
とで残留応力を軽減するとともに溶着金属を強化する。
さらにピーニング後、前記熱処理を行うことで、残留応
力は除去され、溶着金属は一層強化される。
ック溶接により行い、ついで肉盛溶接部にピーニング処
理を行うことが好ましい。ここでブロック溶接とは、肉
盛溶接する面をブロックに区画し、各ブロックをとびと
びに溶接し、最終的に全面を肉盛溶接することである。
例えば図３の例では、１２区画を、、・・・の順
に溶接する。肉盛溶接後、溶接部にピーニングを行うこ
とで残留応力を軽減するとともに溶着金属を強化する。
さらにピーニング後、前記熱処理を行うことで、残留応
力は除去され、溶着金属は一層強化される。
【００２７】以上説明した本発明工具およびその製造法
において、工具としては、金型のほか、幅圧下プレス時
に前後で動きを矯正するサイドガイドの熱間材料と接触
する部分や、上下鍛圧機の鍛圧床板材などの高温用工具
などを対象とすることができる。
において、工具としては、金型のほか、幅圧下プレス時
に前後で動きを矯正するサイドガイドの熱間材料と接触
する部分や、上下鍛圧機の鍛圧床板材などの高温用工具
などを対象とすることができる。
【００２８】
【実施例】本発明例として、図１に示すような形状の金
型２で、スラブ押圧面が図２（ａ）のようなフラットな
ものと、図２（ｂ）ようなカリバー付きのものを各２組
ずつ、機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃで製作した。金型２の
厚さｔはいずれも４００mmである。両金型とも、合金鋼
５として表１に示すＡ，Ｂ２種類の成分からなるものを
ＭＩＧ溶接により肉盛溶接した。合金鋼５の厚さａはい
ずれも２０〜３０mmとした。また比較例として、ダクタ
イル鋳鉄製の同形状の金型を製作した。
型２で、スラブ押圧面が図２（ａ）のようなフラットな
ものと、図２（ｂ）ようなカリバー付きのものを各２組
ずつ、機械構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃで製作した。金型２の
厚さｔはいずれも４００mmである。両金型とも、合金鋼
５として表１に示すＡ，Ｂ２種類の成分からなるものを
ＭＩＧ溶接により肉盛溶接した。合金鋼５の厚さａはい
ずれも２０〜３０mmとした。また比較例として、ダクタ
イル鋳鉄製の同形状の金型を製作した。
【００２９】本発明例の４組の金型は、いずれも電気炉
にて４００〜５００℃に予熱後、表１の各成分からなる
フラックス入りワイヤを使用して、図３に示すようなブ
ロック溶接を行い、各ブロックの溶接後、赤熱状態でピ
ーニング処理を行ってスラブ押圧面の全面に肉盛溶接を
施した。ついで電気炉にて５００〜５５０℃に１６時間
保持する熱処理を行い、室温まで放冷したのち、機械研
削などにより所定寸法に仕上げた。
にて４００〜５００℃に予熱後、表１の各成分からなる
フラックス入りワイヤを使用して、図３に示すようなブ
ロック溶接を行い、各ブロックの溶接後、赤熱状態でピ
ーニング処理を行ってスラブ押圧面の全面に肉盛溶接を
施した。ついで電気炉にて５００〜５５０℃に１６時間
保持する熱処理を行い、室温まで放冷したのち、機械研
削などにより所定寸法に仕上げた。
【００３０】これら本発明例４組および比較例２組の金
型を使用して、薄鋼板向け熱間スラブの幅圧下プレスを
行った。スラブのサイズは、長さが５０００〜１２００
０mm、厚さは２４０mm、幅はプレス前とプレス後の差が
約３００mmであり、１日に約７００本の熱間スラブをプ
レスした。
型を使用して、薄鋼板向け熱間スラブの幅圧下プレスを
行った。スラブのサイズは、長さが５０００〜１２００
０mm、厚さは２４０mm、幅はプレス前とプレス後の差が
約３００mmであり、１日に約７００本の熱間スラブをプ
レスした。
【００３１】比較例の金型は、フラットなもの、カリバ
ー付きのものいずれも、熱亀裂の拡大により、１０日で
組替えが必要となった。これに対して本発明例の金型は
フラットなもの、カリバー付きのもの、いずれも、合金
鋼が表１のＡ成分では６０〜８０日、Ｂ成分では８０〜
１００日、組替えなしで使用できた。
ー付きのものいずれも、熱亀裂の拡大により、１０日で
組替えが必要となった。これに対して本発明例の金型は
フラットなもの、カリバー付きのもの、いずれも、合金
鋼が表１のＡ成分では６０〜８０日、Ｂ成分では８０〜
１００日、組替えなしで使用できた。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】本発明工具は、スラブ押圧面に上記成分
の合金鋼５が肉盛溶接されているので、耐摩耗性に優
れ、かつ熱亀裂の発生や拡大が抑制される。このため、
金型２の母材４には、上記機械構造用炭素鋼などの比較
的安価な材料を採用しても、耐用期間を大幅に延長する
ことができる。そのうえ、スラブ押圧面が摩耗や亀裂に
より劣化した金型には、再び合金鋼を肉盛溶接して再使
用するので、従来金型のような研削による再使用と異な
り、金型サイズ一定範囲で繰返し使用でき、廃棄処分が
なくなる。また本発明法により、上記のような優れた工
具が安定して確実に製造できる。したがって、本発明は
熱間スラブのプレス作業率向上、工具の保有個数減、研
削作業の廃止および使用期間延長による原単位向上で、
コスト削減に大きく寄与する。
の合金鋼５が肉盛溶接されているので、耐摩耗性に優
れ、かつ熱亀裂の発生や拡大が抑制される。このため、
金型２の母材４には、上記機械構造用炭素鋼などの比較
的安価な材料を採用しても、耐用期間を大幅に延長する
ことができる。そのうえ、スラブ押圧面が摩耗や亀裂に
より劣化した金型には、再び合金鋼を肉盛溶接して再使
用するので、従来金型のような研削による再使用と異な
り、金型サイズ一定範囲で繰返し使用でき、廃棄処分が
なくなる。また本発明法により、上記のような優れた工
具が安定して確実に製造できる。したがって、本発明は
熱間スラブのプレス作業率向上、工具の保有個数減、研
削作業の廃止および使用期間延長による原単位向上で、
コスト削減に大きく寄与する。
【図１】本発明金型の使用例を示す平面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は本発明金型の例を示し、
図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明法におけるブロック溶接の例を示す説明
図である。
図である。
１…熱間スラブ ２…金型 ３…カリバー ４…母材 ５…合金鋼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 9/04 Ｂ２３Ｋ 9/04 Ｍ Ｅ 31/00 31/00 Ｂ Ｃ 35/30 ３４０ 35/30 ３４０Ａ Ｃ２１Ｄ 9/00 Ｃ２１Ｄ 9/00 Ｍ // Ｃ２２Ｃ 38/38 Ｃ２２Ｃ 38/38 38/58 38/58 (72)発明者 大友 和生 千葉県木更津市潮見４丁目９番地 黒木千 葉工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 熱間スラブをプレスにより幅圧下するた
めの工具であって、該熱間スラブに対する押圧面に、重
量％にて、 Ｃ ：０．０５〜０．５％、 Ｓｉ：０．２〜０．９％、 Ｍｎ：０．１５〜１．２％、 Ｃｒ：３．０〜８．０％、 Ｍｏ：１．５〜３．５％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる合
金鋼が肉盛溶接されていることを特徴とする熱間幅圧下
プレス用工具。 - 【請求項２】 前記合金鋼が、さらに、重量％にて、 Ｖ ：０．１〜０．５％、 Ｎｉ：１．５〜３．０％、 Ｗ ：０．１〜０．５％ を含有していることを特徴とする請求項１記載の熱間幅
圧下プレス用工具。 - 【請求項３】 前記合金鋼が、１５〜３５mmの厚さで肉
盛溶接されていることを特徴とする請求項１またな２記
載の熱間幅圧下プレス用工具。 - 【請求項４】 熱間スラブをプレスにより幅圧下するた
めの工具において、該熱間スラブに対する押圧面に、請
求項１、２または３記載の合金鋼を肉盛溶接し、母材お
よび肉盛り溶接部の全体を、５００℃〜５５０℃の温度
にて、工具の厚さｔ（mm）に応じ、ｔ／２５時間以上保
持したのち冷却することを特徴とする熱間幅圧下プレス
用工具の製造方法。 - 【請求項５】 前記肉盛溶接をブロック溶接により行
い、ついで肉盛溶接部にピーニング処理を行うことを特
徴とする請求項４記載の熱間幅圧下プレス用工具の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05862698A JP3563587B2 (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 熱間幅圧下プレス用工具およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05862698A JP3563587B2 (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 熱間幅圧下プレス用工具およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256271A true JPH11256271A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3563587B2 JP3563587B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=13089801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05862698A Expired - Lifetime JP3563587B2 (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 熱間幅圧下プレス用工具およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3563587B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008081858A1 (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Aichi Steel Corporation | 熱間又は温間鍛造用金型の寿命向上方法 |
| JP2009191364A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Dayton Progress Corp | 工具鋼を熱機械処理する方法および熱機械処理された工具鋼から作られた工具 |
| JP2011194461A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 熱間鋼スラブの幅圧下用金型 |
| JP2011245488A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-08 | Daido Steel Co Ltd | 金型補修溶接材料及びこれを用いた金型補修溶接方法 |
| US8720056B2 (en) | 2008-02-14 | 2014-05-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor blade repair method |
| JP2014147965A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Daido Steel Co Ltd | 金型補修溶接材料 |
| JP2014208363A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 友鉄工業株式会社 | プレス用金型の製造方法 |
| US8968495B2 (en) | 2007-03-23 | 2015-03-03 | Dayton Progress Corporation | Methods of thermo-mechanically processing tool steel and tools made from thermo-mechanically processed tool steels |
| US9132567B2 (en) | 2007-03-23 | 2015-09-15 | Dayton Progress Corporation | Tools with a thermo-mechanically modified working region and methods of forming such tools |
| KR20220071476A (ko) * | 2020-11-24 | 2022-05-31 | (주)세광이앤지 | 단조금형의 펀칭부 강도 증진을 위한 성형방법 |
| JP2023165551A (ja) * | 2022-05-06 | 2023-11-16 | 株式会社黒木工業所 | 熱間幅圧下プレス用工具及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP05862698A patent/JP3563587B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US8968495B2 (en) | 2007-03-23 | 2015-03-03 | Dayton Progress Corporation | Methods of thermo-mechanically processing tool steel and tools made from thermo-mechanically processed tool steels |
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| JP2023165551A (ja) * | 2022-05-06 | 2023-11-16 | 株式会社黒木工業所 | 熱間幅圧下プレス用工具及びその製造方法 |
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|---|---|
| JP3563587B2 (ja) | 2004-09-08 |
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