JPS61177358A

JPS61177358A - 押出ピン用鋼

Info

Publication number: JPS61177358A
Application number: JP60018396A
Authority: JP
Inventors: Kozaburo Unno; 海野　光三郎
Original assignee: PLUS ENG CO Ltd
Current assignee: PLUS ENG CO Ltd
Priority date: 1985-02-01
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1986-08-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、精密プラスチック金型に使用される押出ピン
用鋼の改良に関するものである。

（従来技術）押出ピン用鋼としては、熱処理変形の小さいこと、熱処
理の簡単なこと、使用中折損しないよう充分の強靭性を
有すること、摺動面の耐摩耗性の大きいこと、耐焼付性
の良好なこと、長時間使用中に寸法変化を生じないこと
、材料価格の安いことなどが要求される。

従来、プラスチック金型に使用される押出ピン用鋼とし
ては、一般に５ＫＳ２１．５ＫＤ１１などの高炭素工具
鋼が用いられており、ＨＲＣ６０前後の硬さに焼入、焼
もどし処理を施して使用されている。ま。

た、中炭素鋼の５ＫＤ６１も用いられることがあり、Ｈ
ＲＣ４５前後の硬さに調窒後窒化処理が施されている。

しかし、ＳＫＳ　２１及びＳＫＤ　１１は靭性が低く、
折損事故を起すのでφ　１．０＃以下の細径の押出ピン
には使用できない。また、Ｓに０６１は、５ｏ０〜５７
０℃の窒化処理の際、窒化によって膨張するため、細径
押出ピンの寸法精度を（０、−ｏ、　００５６程度に）
高めることが困難であり、また強靭性も不足するという
欠点がある。

従って、細径の押出ピン用鋼としては、現在、１８Ｎ　
１−５Ｍｏ−９Ｃｏ型マルエージング鋼が用いられてい
る。

１８Ｎｉ−５Ｍｏ−９Ｃｏ型マルエージンク鋼は、ＣＯ
，０３％以下、Ｎｉ１８％　、　Ｍｏ５Ｘ、　Ｃｏ９％
、Ｔｉ０．６％、ＡＩｏ、１％（７）化学成分を有する
低炭素マルテンサイト鋼であり、液体化処理によってＨ
Ｖ３００前後に軟化するので加工が容易であり、４７０
℃×２ｈ（時間）のガス窒化処理によって表面硬さＨｖ
９００　、内部硬さはＩｔ　ｖ　５４０に上昇し、耐摩
耗性並びに靭性共に良好で、しかも窒化処理による寸法
変化が非常に小さいという特長を有する。即ち、４７０
℃前後の窒化による膨張が、析出硬化に伴う収縮によっ
て打消されるので、寸法変化が非常に小さくなるのであ
る。

しかし、１８Ｎ　１−５Ｎｏ−９Ｃｏ型マルエージング
鋼は、合金元素として高価なＣＯを多量に含有するので
、材料価格が非常に高く、用途に制限をうける欠点があ
る。

（技術的課題）本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、
１８Ｎｉ−５Ｍｏ−９Ｃｏ型マルエージング鋼よりも材
料価格が安く、しかも同等以上の性能を有する析出硬化
型の押出ピン用鋼を提供することを目的とする。

（技術的手段）（１）　１８Ｎｉ−５Ｍｏ−９Ｃｏ鋼は、低炭素マルテ
ンサイトのＭ質に、主としてＦｅ２Ｍｏ、旧ａｇｏの金
属間化合物を析出硬化させて強度を高めた鋼種であり、
９％ＣＯの添加はＮｏによる析出硬化の促進を目的とし
たものである。本発明者は、種々研究を重ねた結果、Ｔ
ｉ添加量を多くして、主としてＴｉの金属間化合物Ｎｉ
３Ｔｉの析出硬化を利用すれば、ＣＯ添加量は２．１〜
４％　ト少なりシテも、十分、１８Ｎｉ−５Ｍｏ−９Ｃ
。

鋼相当以上の性能が得られることを見出した。

即ち、Ｔｉミラ、２５〜２．０％と多くし、ＨＯ及ｔＦ
　Ｃ。

は、それぞれ、２．９〜５．０％及び２．１〜４．０％
と少なくすることにより所期の目的を達する鋼をうるこ
とができた。

従って本発明は重量％でＣ０，０３に以下、ＳｉＯ，２
０２以下、Ｍｎ０．　２０％以下、Ｎｉ１５．０〜２０
．０％　、Ｍｏ２．９〜５．０％　　、Ａｉｏ、０２〜
０．２５５％　　、Ｔｉ　　１．２５　〜２．０％　　
、ＣＯ２，１〜４．０％残部鉄及び若干の不純物からな
り、約８２０℃で溶体化処理後加工し、４７０℃前後で
約２時間ガス窒化処理を施すことにより、表面硬化と同
時に内部硬さがＨｖ　５４０以上に析出硬化することを
特徴とする押出ピン用鋼である。

（２）次に、本発明鋼の組成限定理由をのべる。

Ｃは低炭素マルテンサイトの靭性を害するので、０、０
３Ｘ以下に限定した。Ｓｉ及びＨｎは、脱酸効果を有す
るが、０，２χをこえると靭性を低下するので、それぞ
れ０．２ｘ以下とした。Ｎｉはマルテンサイト組織とす
るために必要であるが、１５．０％未満ではその効果少
なく、また、２０％をこえると残留オーステナイトがあ
られれるので１５．０〜２０．０％とした。

ＨＯはＦｅ及びＮｉと金属間化合物をつくり、析出硬化
を生ずるのに必要であるが、２．９％未満ではその効果
少なく、また、５％をこえると靭性を低下するので２．
９％〜Ｓ、ＯＸとした。Ａ１は脱酸剤として添加し、ま
た時効硬化性を改善するので、０，０２〜０．２５　％
とした。Ｔｉは金属間化合物１３Ｔ１を形成し、時効硬
化を生ずるのに必要であるが、１．２５ｘ未満ではその
効果少なく、また、２．Ｏｘをこえると靭性を低下する
ので、１．２５〜２．Ｏｚとした。

ＣＯは、Ｎｏによる析出硬化を促進するが、２．１ｘ未
満ではその効果少なく、また４％をこえても効果の向上
が少ないので、２．１〜４．０％とした。

（発明の作用）本発明に係る鋼は、溶体化処理によってＨＲＣ３Ｇ〜３
２に軟化するので切開加工が容易であり、また、４７０
℃×２ｈ（時間）時効処理ニＪ：　ツＴ　ｔｌＶ５５０
前後に析出硬化するが、押出ピンとして使用する場合に
は耐摩耗性が不足するので窒化による表面硬化を施す。

一般に、鋼は窒化によって膨張を示すが、本発明鋼は、
窒化温度が時効処理温度に一致し、窒化による膨張が析
出硬化による収縮によって打消されるので、本発明鋼製
押出ピンは寸法変化が殆んど生じないという長所を有す
る。

φ　ＬｏｊＩＩＩ以下の細径押出ピンの場合には、窒化
温度が高い場合には、曲りの発生が多くなり、また窒化
層が厚すぎると、押出ピンが折損する危険があるので、
寸法によって窒化温度並びに時間の調節が必要である。

（発明の効果）本発明ハ、Ｃｏ、　０３Ｘ以下、Ｎｉ１５．０〜２０．
０％、Ｎｏ　２．９〜５．０％　　、ＡＩｏ、０２〜０
．２５％、Ｔｉ１．２５〜２．０％　　、Ｃｏ２．１〜
４．Ｏｘの化学成分からなり、８２０℃溶体化処理後加
工し、４７０℃×２ｈ（時間）のガス窒化処理により、
表面硬化と同時に内部硬さが、Ｈｖ５８５に析出硬化す
るので強靭性に優れ、また価格も１８Ｎｉ−５８０−９
Ｃｏ型マルエージング鋼より安いため、細径の押出ピン
用鋼として好適である。

（実施例）以下、実施例を説明する。第１表は、供試材化学成分を
示す。記号Ａは本発明のピンにおける鋼であり、記号Ｂ
は１８Ｎｉ−５Ｎｏ−９Ｃｏ鋼である。

第２表は、熱処理硬さを示したものであり、記号Ａの本
発明鋼は、溶体化処理硬さは記号Ｂと同一であるが、時
効硬さは記号Ｂよりも高（なることがわかる。

次に、第３表は、記＠Ａ、Ｂの棒材を加工して、φ　１
．０ａｌｌの段付は押出ピンに加工したのち、４７０’
ＣＸ　２ｈ　（時間）のガス窒化処理を行なった結果で
ある。即ち、本発明に係る押出ピンは、表面硬さ、窒化
層深さは、１８Ｎｉ−５Ｍｏ−９Ｃｏ鋼製とほぼ同一で
あるが、内部硬さは、本発明鋼製の方が若干高くなって
おり、強靭性が優れていることを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

重量％でＣ０．０３％以下、Ｓｉ０．２０％以下、Ｍｎ
０．２０％以下、Ｎｉ１５．０〜２０．０％、Ｍｏ２．
９〜５．０％、Ａｌ０．０２〜０．２５５％、Ｔｉ１．
２５〜２．０％、Ｃｏ２．１〜４．０％残部鉄及び若干
の不純物からなり、約８２０℃で溶体化処理後加工し、
４７０℃前後で約２時間ガス窒化処理を施すことにより
、表面硬化と同時に内部硬さがＨｖ５４０以上に析出硬
化することを特徴とする押出ピン用鋼。