JPS63432A - 鋳型造型金型とその製造法 - Google Patents

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〕 本発明は鋳型造型金型とその製造法に関するものである
。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕砂型
鋳型を造型するために必要な金型は、加工が容易で価格
の低廉な材料として従来から一般に普通鋳鉄が多く用い
られていた。しかし最近では高品質、低価格の鋳物が要
求されるようになり。

高圧、高速造型による鋳造が普及している。

一方、金型に対しては高度の寸法精度が持続出来るよう
な手段が開発されている。すなわち１）金型の表面に高
硬度のメッキを施す方法。

２）ダイス鋼のような高硬度材を用いる方法６などであ
るが、前者ではかなりの寿命の増大は認められるものの
完璧とはいえず１例えば設計変更により金型の改造を必
要とする場合には再度メッキを施さなければならない。

また後者の高硬度材では材料費が高価であるばかりでな
く、難削材のため加工時間も著しく増大し、金型製造原
価を大幅に高騰する結果を招くことになる。

本発明の目的は、若干の熱処理費が増加するのみで、金
型の寿命を大幅に向上せしめ得る鋳型造型金型とその製
造法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の鋳型造型金型は１球状黒鉛鋳鉄で基地組織をベ
イナイトとオーステナイトの混合組織とすることを特徴
とするものである。また他の発明の鋳型造型金型の製造
法は１球状黒鉛鋳鉄製の鋳型造型金型を、・仕上加工を
行った後８３０〜９５０℃に０．５〜３時間加熱保持し
た後、２００〜４３０℃に急冷して０．５時間以上保持
するオーステンパー処理を行ない、基地Ｍｉ織をベイナ
イトとオーステナイトの混合組織とすることを特徴とす
るものである。

以下本発明の鋳型造型金型の製造法について詳細に説明
する。

まず、化学組成については、一般に知られている球状黒
鉛鋳鉄と同じであるので詳述しないが、その成分範囲は
一般にＣは３．０〜４．０％、Ｓｉは１．５−３．０％
、Ｍｎは０．１−０．５％、Ｐは０．０６％以下、Ｓは
０．０２％以下Ｍｇは０．０２％〜０．０５％である。

このように通常の化学組成を有する球状黒鉛鋳鉄製の鋳
型造型金型を、オーステナイト化条件として８３０〜９
５０℃で０．５〜３時間加熱保持した後すみやかに２０
０〜４３０℃の塩浴あるいは流動層中に浸漬、急冷し０
．５時間以上保持してベイナイト変態させた後、常温ま
で冷却するものである。

このオーステンパー処理条件の限定理由について説明す
る。オーステナイト化加熱を８３０〜９５０℃Ｘ０．５
〜３時間としたのは、８３０℃より低いと肉厚品の場合
、オーステナイト化に要する時間が長すぎ、９５０℃よ
り高いとオーステナイト結晶粒が粗大化し強度が低下す
るためである。

保持時間は肉厚によって異なるが、オーステナイト化に
必要な最低時間は０．５時間で肉厚部でも３時間保持す
れば充分である。

恒温変態処理条件を２００〜ｂ 時間以上としたのは、２００℃より低いと金型の変形が
大きくなり必要な精度の確保が固点である。

また４３０℃より高い温度では耐摩耗性上大きな効果も
期待できず、熱エネルギー的にも不利であり、いたずら
に原価の高騰を招くからである。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例により詳細に説明する。

（１）化学成分 鉄と不可避的不純物と下記の成分とからなる材料から、
第１図に示す形状のテストピース１を作製した。その時
の注入温度は１，４００〜１，４２０℃であった。　　
　　（すｔ％） （２）熱処理 作製した鋳型造型金型を８７０’Ｃに２時間保持し、２
５０℃まで急冷し、その温度に１時間保持し、しかる後
放冷した。

（３）機械的性質 熱処理した鋳型造型金型の機械的性質は以下の通りであ
る。

（４）組織 本発明によるテストピースの顕微鏡組織は、ベイナイト
とオーステナイトの混合組織を有する良好な基地組織で
あることが認められた。

（６）摩耗試験 第１図に示すテストピース１と同じ形状の球状黒鉛鋳鉄
（ＦＣＤ５０）環テストピース２を製作した。この２ケ
のテストピースを第２図に示す量産品の金型３が取付け
られた模型定盤４にそれぞれ取付けて造型作業を行ない
摩耗比較試験を行った。

試験結果は第３図で明らかなように１本発明品はきわめ
て優れた耐摩耗性を有することがわかる。

（７）熱処理による変形 第１図に示すテストピース１の、高さｌｏｍｎ＋。

２５ｍｍ、　４０＋ｎｍの各位置における直径２ケ所に
ついて、熱処理前と熱処理後の寸法を測定したが変形量
は一〇、０５〜＋〇、０５ｎｏｎであった。金型に要求
される寸法公差は一般に±０．１〜±Ｑ、２ｍｍである
から熱処理による熱変形は全く影響はない。

〔発明の効果〕

本発明により製造された鋳型造型金型の特徴を列記する
と下記の通りである。

（１）基地組織がベイナイトとオーステナイトの混合組
織であるため優れた機械的性質と耐摩耗性および耐蝕性
を有する。従って従来材質の金型に比べて金型寿命を飛
羅的に増大することができる。

（２）鋳型造型金型の表面は鋳物砂との接触による加工
硬化により耐摩耗性が一段と向上する。

（４）機械的性質の大幅な向上により、肉厚を減少し、
大幅な軽量化を達成し得る。

（５）素材は若干の仕上代を付した鋳造品であるため素
材重量と機械加工工数を大幅に低減し得る。

以上の説明で明らかなように、本発明による鋳型造型金
型は、機械的性質の向上による軽量化と、基地組織の改
善による耐摩耗性の向上など鋳型造型金型に最も適した
特性を備えるものであり工業的に顕著な効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はテストピースの正面図、第２図は鋳型造型金型
の平面図、第３図は摩耗試験結果を示すものである。 １．２：テストピース　３：金型 第２図 第３図 ７−１ノド数

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）球状黒鉛鋳鉄で基地組織をベイナイトとオーステ
   ナイトの混合組織とすることを特徴とする鋳型造型金型
   。
2. （２）球状黒鉛鋳鉄製の鋳型造型金型を、仕上加工を行
   った後８３０〜９５０℃に０．５〜３時間加熱保持した
   後、２００〜４３０℃に急冷して０．５時間以上保持す
   るオーステンパー処理を行ない、基地組織をベイナイト
   とオーステナイトの混合組織とすることを特徴とする鋳
   型造型金型の製造法。