JPS62250121A - 鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法 - Google Patents

鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法

Info

Publication number
JPS62250121A
JPS62250121A JP61095593A JP9559386A JPS62250121A JP S62250121 A JPS62250121 A JP S62250121A JP 61095593 A JP61095593 A JP 61095593A JP 9559386 A JP9559386 A JP 9559386A JP S62250121 A JPS62250121 A JP S62250121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbides
steel
tool steel
temperature
voids
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61095593A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0739607B2 (ja
Inventor
Koichi Sudo
須藤 興一
Tamiki Yanagisawa
柳沢 民樹
Yukinori Matsuda
幸紀 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP61095593A priority Critical patent/JPH0739607B2/ja
Publication of JPS62250121A publication Critical patent/JPS62250121A/ja
Publication of JPH0739607B2 publication Critical patent/JPH0739607B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、高硬度でかつ耐食性に優れた工具鋼の製造
方法に関するものであり、特にプラスチック成形用金型
や軸受などのように、巨大炭化物の残存が性能に大きな
影響を及ぼす用途に利用すると好適な高硬度でかつ耐食
性に優れた工具鋼の製造方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、レンズ、オーディオ・ビデオカセットケースおよ
びリール、ダストカバー等の高鏡面が要求されるプラス
チック製品を成形する金型には、JIS  5US42
0J2,5KD61茅が使用されていた。一方、金型に
耐食性が要求される場合には17−4PH系のステンレ
ス鋼が、また、金型に高ノI命が要求される場合には高
い硬度が得られる5KDIIがそれぞれ汎用鋼として使
用されていた。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、最近のプラスチック成形においては、グラス
チック製品の需要増大に伴って製品9加丁数が増すとと
もに、その製品の精度および仕り度に対する要求がきび
しくなってきている。さらに、各種の難燃性4!l脂が
開発され、種々の用途に向けて盛んに製品化が図られて
いる。このように、プラスチック製品を成形する金型に
あっては、益々過酷な条件を強いられ、その素材となる
し具鋼に対する要求も複雑化している。従って。
従来の工具鋼では上記諸要求に対処しきれない現状にあ
る。
すなわち、5KD61では耐食性、耐摩耗性に劣り、5
US420J2,17−4PH系ステンレス鋼では耐食
性に優れているが耐摩耗性に劣り、5KDIIでは高硬
度を得ることができるが、その反面、耐食性および鏡面
性に劣っているという問題点を有していた。そして、こ
のような従来鋼にあっては、特にプラスチック成形用金
型のように高硬度、高誼面性、耐食性を同時に要求され
る過酷な条件に対しては対応できないのが現状である。
そこで、上記した各鋼のうち、耐食性には優れているが
耐摩耗性に劣る5US420J2鋼において、耐摩耗性
を向上させるためにそのC含有量を高めることも考えら
れるが、C含有量を高めた場合には巨大炭化物が現われ
るようになり、鏡面性が著しく低下してしまうという問
題点があった。
(発明の目的) この光り1は、1:述した従来の問題点にかんがみてな
されたもので、耐食性には優れているが耐摩耗性に劣る
5US420J2鋼において、その耐WJL性を向にさ
せるためにC含有量を増加させたときでも、製造[程に
独特のL夫を凝らすことによって、巨人炭化物が現われ
るのを防止し、耐食性および#摩耗性のみならず鏡面性
にも著しく優れたL几鋼を得ることができ、とくに高鏡
面性が要求されるプラスチック成形用金型などの金型や
軸受のほか各種用途の丁具としても好適な高硬度1耐食
[具鋼を得ることができる[具鋼の製造方法を提供する
ことを目的としている。
1発+51の構成J (問題点を解決するための7段) この発明による高硬度でかつ耐食性および鏡面性算に優
れた工具鋼の製造方法は、重量%で、C:0.35〜0
.55%、Si:0.5〜3%。
Mn:2%以)、Cr:6〜14%を基本成分として含
有し、必要に応じてMo:0.2〜4%、必要に応じて
REM(希土類元素):o、oot〜0.5%、Y:0
.OO1〜1.0%のうちの1種以上などを含有する工
具鋼鋼材に対し、必要に応じてあらかじめ歪を付与する
加工を行ったのち、溶融相が現出せずかつ炭化物を固溶
しうる温度で高温ソーキングを施すことにより炭化物を
固溶させるとともにボイドを発生させ、次いで前記ボイ
ドを圧着しうる加工率で塑性加工を行うようにしたこと
を特徴とするものである。
この発明が適用される工具鋼鋼材は、前述のように、重
量比でC:0.35〜0.55%、Si:0.5〜3%
、M n : 2%以下、Cr:6〜14%を基本成分
として含有し、その他必要に応じてMo、Cu、REM
、Y等々を含むものであるが、以下にそれらの成分範囲
の限定理由(重量%)について説明する。
C:0.35〜0.55% Cはマルテンサイトの硬さを高める一方、高温焼もどし
で特殊炭化物を形成し、2次硬化に寄与ナス量重−F4
訊ス−不1.τ ごのC俗け一悴述するようにCr量と
の相関関係で制約を受けるが、0,35%未満では焼入
れ焼もどし硬さが低く、0.55%を超えると、耐食性
が低下するとともに巨大炭化物を形成して鏡面性を低下
させるので、C量は0.35〜0.55%の範囲に限定
した。
Si:0.5〜3% Siは、脱酸剤として添加されるが、高温焼もどし硬さ
を高めるとともに耐食性を高める元素である。しかし、
0.5%未満では、脱酸が不十分となり、非金属介在物
が多くなるので好ましくなく、3%を超えると、熱間加
工性および靭性を低下させるので、Si量は0.5〜3
%の範囲に限定した。
M n : 2%以下 Mnは、脱酸および脱硫剤として作用し、鋼の清浄度を
向上させるとともに、焼入性の向上に寄与する元素であ
る。しかし、多すぎると加工性を害するので、Mn量は
2%以下に限定した。
Cr:6〜14% Crは、酸化皮膜を形成して不働態化することにより耐
食性を向北させるとともに、焼入れ時にフェライト基地
に固溶して焼入性を高める元素である。しかし、Cr量
が6%未満では耐食性の向Eおよび焼入れ性を高める効
果が少なく、一方、14%を超えると、硬さを低下させ
るとともに靭性を劣化させるので、C’rlは6〜14
%の範囲に限定した。
M o : 0 、2〜4% MOは、耐食性を南北させるとともに、焼入れ性および
焼もどし抵抗性を高め、また靭性を高める元素である。
・しかし、0.2%未満では、その効果が少ない一方、
4%を超えると、逆に靭性を低ドさせ、さらに熱間加工
性をも低下させるので、添加する場合のM Omは0.
2〜4%の範囲とするのがよい。
Cu:0.1〜3% Cuは、耐食性の向上に有効であり、かつ高温焼もどし
硬さを高めるのにも有効な元素である。
しかし、011%未満ではその効果が少ない一方、3%
を超えると、熱間加工性および靭性を低下させるので、
添加する場合のCu量は0.1〜3%、より望ましくは
0.6〜1.2%の範囲とするのがよい REM:0.001〜0.5% REMは、焼入性、#食性、靭性を向上させるとともに
熱間加工性を向上させるのに有効な元素である。しかし
、0.001%未満では、その効果が少なく、0.5%
を超えると、かえって熱間加工性を低下させるので、添
加する場合のREM量は0.001〜0.5%の範囲と
するのがよい。
Y:0.001〜1.0% Yは、耐食性を向上させる元素である。しかし、0.0
01%未満ではその効果が少なく、一方1.0%を超え
ると、かえって靭性、熱間加工性を低下させるので、添
加する場合のYitt o 、 o o t〜1,0%
の範囲とするのがよい。
なお、従来のプラスチック型用鋼において、Ni、Co
、Vを添加する方法が検討されているが、Niは工具鋼
を焼入れする時に残留オーステナイトが生ずるため硬さ
を低下させ、それに伴って鏡面性も劣化し、Coは工具
鋼の焼入性を低下させるため高硬度が得られず、その結
果、鏡面性に有害であり、ざらにVは生成炭化物が表面
から脱落しやすいため、鏡面性を低下させる。
この発明による工具鋼の製造方法においては。
上記の成分をもつ工具鋼鋼材に対して、前記のように、
必要に応じてあらかじめ歪を付与する加工を行ったのち
、溶融相が現出せずかつ炭化物を固溶しうる温度で高温
ソーキングを施すことにより炭化物を固溶させるととも
にボイドを発生させ、次いで前記ボイドを圧着しうる加
工率で塑性前Z[を行うことを特徴とするものである。
ここで、前記工具鋼鋼材に対し、高温ソーキング前に、
必要に応じてあらかじめ歪を付与する加工を行うのは、
この後の高温ソーキングにおいて炭化物の固溶を促進さ
せ、ソーキング効果を高めるようにするためであり、一
実施態様においてはこの加工として、すえ込み鍛造を採
用することができる。
そして、工具鋼鋼材に対しては、溶融層が現出せずかつ
炭化物を固溶しうる温度で高温ンーキングを施すことに
より炭化物を固溶させるとともにボイドを発生させるが
、この場合、ソーキング温度が高すぎると、一部溶融相
が現われるようになるので、より望ましくは1240℃
以下とするのがよい、また、反対にソーキング温度が低
すぎると、ソーキング効果が不十分となり、炭化物を固
溶させることができないと同時に、ボイドを発生させる
ことができなくなるので、より望ましくは1200℃以
上とするのがよい。
このようにして、高温ソーキングにより炭化物を固溶さ
せるとともにボイドを発生させ、次いで塑性加工を行う
ことにより前記ボイドを圧着させる。したがって、この
慢性加工では、前記ボイドを圧着させうる加工率で行う
が、必要に応じて複数回に分けて行うようにすることが
できる。
このようにして製造されたL几鋼は、硬さを増大して耐
摩耗性を向北させるためにC含有量を比較的多くしたに
もかかわらず、巨大炭化物が残存しないものとなってお
り、高硬度でl1ilJJ’j!耗性に優れているとと
もに耐食性に優れ、さらには鏡面性にも後れたものとな
っている。
(実施例) 真空誘導溶解炉および真空アーク炉によって第1表に示
す化学成分の工具鋼鋼材をそれぞれ溶製したのち造塊し
、鋼塊の中心部より直径55mm、!さ30mmの試験
片を採取した0次いで、試験片の一部に対して1230
℃です元込比1/20のすえ込み鍛造を行って、高温ソ
ーキング前にあらかじめ歪を打手する加工を行ったのち
、前記試験片のすえ込み鍛造しない他の一部とともに第
2表に示す温度で30時間の高温ソーキングを行った。
次いで、高温ソーキング材に対して鍛練比1.4S 、
3Sの鍛造を行ったのち、In伸材の炭化物分布(巨大
炭化物量)およびボイド消滅状況(ボイド数)を観察し
た。この結果を同じく第2表に示す。
第2表に示すように、この発明の条件を満足する[具鋼
では、鍛造後に巨大炭化物がほとんどなく、また高温ソ
ーキングにより発生したボイドは適正鍛造により消滅し
ているものであった。また1表面の硬さが大きく耐摩耗
性に優れていると共に、耐食性にも優れたものであり、
耐摩耗性および耐食性ならびに高鏡面性が要求されるプ
ラスチック成形用金型、軸受およびその他各種用途の[
具素材に適しているものであることが確かめられた。
これに対し、ソーキング温度が低すぎる場合には炭化物
の固溶が不1・分であって、鍛造後に巨大炭化物が残存
したものとなり1反対にソーキング温度が高すぎる場合
には一部溶融を生じて好ましくないことが確認された。
[発明の効果] 以し説明してきたように、この発明による工具鋼の製造
方法は、重礒%で、C:0.35〜0.55%、Si:
0.5〜3%、M n : 2%以ド、Cr:6〜14
%を基本成分として含有し、その他必要に応じてMo 
、Cu 、REM、Y等々を含有する工具鋼鋼材に対し
、必要に応じてあらかじめ歪を打手する加工を行ったの
ち、溶融相が現出せずかつ炭化物を固溶しうる温度で高
温ソーキングを施すことにより炭化物を固溶させるとと
もにボイドを発生させ、次いで前記ボイドを圧着しうる
加r率で塑性加工を行うようにしたから、従来の例えば
5US420J2よりもC含有量を増加させて硬さを増
大させ、耐摩耗性を向りできるようにしたときでも、巨
大炭化物が残存しないL具鋼を製造することが可能とな
り、高硬度、高耐食性および高鏡面性が要求される例え
ばプラスチック成形用金型や、軸受およびその他の工具
素材として好適な工具鋼を提供することが可能であると
いう非常に優れた効果がもたらされる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、C:0.35〜0.55%、Si:0
    .5〜3%、Mn:2%以下、Cr:6〜14%を基本
    成分として含有する工具鋼鋼材に対し、溶融相が現出せ
    ずかつ炭化物を固溶しうる温度で高温ソーキングを施す
    ことにより炭化物を固溶させるとともにボイドを発生さ
    せ、次いで前記ボイドを圧着しうる加工率で塑性加工を
    行うことを特徴とする工具鋼の製造方法。
  2. (2)高温ソーキングの温度が1200〜 1240℃であることを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の工具鋼の製造方法。
  3. (3)重量%で、C:0.35〜0.55%、Si:0
    .5〜3%、Mn:2%以下、Cr:6〜14%を基本
    成分として含有する工具鋼鋼材に対し、あらかじめ歪を
    付与する加工を行ったのち、溶融相が現出せずかつ炭化
    物を固溶しうる温度で高温ソーキングを施すことにより
    炭化物を固溶させるとともにボイドを発生させ、次いで
    前記ボイドを圧着しうる加工率で塑性加工を行うことを
    特徴とする工具鋼の製造方法。
  4. (4)あらかじめ歪を付与する加工がすえ込み鍛造であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記載の工
    具鋼の製造方法。
  5. (5)高温ソーキングの温度が1200〜 1240℃であることを特徴とする特許請求の範囲第(
    3)項または第(4)項記載の工具鋼の製造方法。
JP61095593A 1986-04-23 1986-04-23 鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法 Expired - Lifetime JPH0739607B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61095593A JPH0739607B2 (ja) 1986-04-23 1986-04-23 鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61095593A JPH0739607B2 (ja) 1986-04-23 1986-04-23 鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62250121A true JPS62250121A (ja) 1987-10-31
JPH0739607B2 JPH0739607B2 (ja) 1995-05-01

Family

ID=14141869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61095593A Expired - Lifetime JPH0739607B2 (ja) 1986-04-23 1986-04-23 鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0739607B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01201422A (ja) * 1988-02-04 1989-08-14 Sanyo Special Steel Co Ltd 耐食・耐熱軸受用鋼の熱処理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179761A (ja) * 1983-03-30 1984-10-12 Daido Steel Co Ltd 高硬度耐食プラスチック型用鋼
JPS60152625A (ja) * 1984-01-20 1985-08-10 Agency Of Ind Science & Technol 工具鋼の調質法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179761A (ja) * 1983-03-30 1984-10-12 Daido Steel Co Ltd 高硬度耐食プラスチック型用鋼
JPS60152625A (ja) * 1984-01-20 1985-08-10 Agency Of Ind Science & Technol 工具鋼の調質法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01201422A (ja) * 1988-02-04 1989-08-14 Sanyo Special Steel Co Ltd 耐食・耐熱軸受用鋼の熱処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0739607B2 (ja) 1995-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08311607A (ja) 歯元曲げ強度に優れた低歪浸炭歯車およびその製造方法
JP4185997B2 (ja) 軸受部品の製造方法
JP2000063935A (ja) 窒化部品の製造方法
JP2007131907A (ja) 冷間加工性に優れる高周波焼入れ用鋼及びその製造方法
JPH06172867A (ja) 衝撃疲労寿命に優れた歯車の製造方法
JP5405325B2 (ja) 差動歯車およびその製造方法
JPH10226817A (ja) 軟窒化用鋼材の製造方法及びその鋼材を用いた軟窒化部品
JP2002121643A (ja) ダイカスト金型用鋼およびその用いてなるダイカスト金型の製造方法、ならびにダイカスト金型
JPS62250121A (ja) 鏡面仕上加工性に優れた工具鋼の製造方法
JP3258154B2 (ja) 連続鋳造用ロールの製造方法及び該方法によって製造された連続鋳造用ロール
JPH07138613A (ja) 熱処理鉄系焼結合金部品の製造方法
JPH10147814A (ja) 熱処理歪みの少ない肌焼鋼製品の製法
JP2001131688A (ja) 熱処理改善のための空気焼入れ低ないし中炭素鋼
JPH01201459A (ja) 高靭性耐摩耗部品
JP3242336B2 (ja) 冷間鍛造性および疲労強度に優れた冷間鍛造用鋼ならびに冷間鍛造部材の製造方法
JP3264790B2 (ja) 異形断面を有する引抜き部品とその製造方法
JPH09316540A (ja) 冷鍛性に優れた輪郭高周波焼入用機械構造用鋼の製造方法及び冷間鍛造部品の製造方法
JPH05320748A (ja) 転造加工性および切削加工性に優れた高強度軸部品の製造方法
JP3339795B2 (ja) 直動軸受け部材の製造方法
JP2003160810A (ja) 疲労強度に優れた浸炭鋼部品の製法
JP2000297351A (ja) ダイカスト金型用鋼およびダイカスト金型
JP2907011B2 (ja) 熱処理歪みの少ない窒化鋼部材の製造方法
JP2005002366A (ja) 冷間加工性に優れた高硬度高周波焼入れ用鋼
JP2000265241A (ja) 高周波輪郭焼入歯車用非調質鋼
JP3591467B2 (ja) 冷間鍛造性、焼入性およびスケール剥離性に優れた機械構造用炭素鋼