JP2949679B2 - 多孔質金型材の製造方法 - Google Patents
多孔質金型材の製造方法Info
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Description
金属鋳造に用いられる金型等の材料として有用な全面に
わたって通気用(通水用)の細孔を有する金型材の製造
方法に関するものである。
均一に分布しているため通気用(通水用)の孔加工を一
切必要とせず、ガス抜き性、転写性に優れておりプラス
チックの真空成形または射出成形や非鉄金属の鋳造、ダ
イカスト鋳造等の金型として特に有用な物である。上記
多孔質金型の材料としては従来低C低、低N含有Cr系
ステンレス鋼粉末を主原料とする原料を使用して成形焼
結体を作成し該成形焼結体を必要に応じ機械加工した後
窒素雰囲気下で加熱して窒化した金型材の製造方法が提
供されている(特開平4−72004号公報)この金型
材の鋳造方法においては窒化前の低C、低N含有Cr系
ステンレス鋼粉末は成形性および焼結体の機械加工性が
良好であり、窒化後は高強度になる性質が利用されてい
る。
方法によって得られた金型材であっても加工性や強度が
いまだ不十分であり、この金型材をプラスチック射出成
形用型の喰い切り部に使用した場合型がへこんだり、ま
たセラミック湿式成形の中の加圧成形を行なう場合には
強さ、硬さ、圧縮強さにかけ寿命が短いという問題があ
った。本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので高い
通気性(通水性)及び耐食性を損なうことなく高い機械
的性質を有し高寿命化がはかれる金型材の製造方法を提
供することを目的とするものである。
本発明における多孔質金型材の製造方法は、低C、低N
含有Cr系ステンレス鋼の粉末を主体とする粉末と、直
径換算径20〜100μm、長さ0.4〜3.0mmのス
テンレス鋼短繊維との混合物を原料として使用して成形
焼結体を作製し、該成形焼結体を窒素雰囲気下で加熱し
て窒化することにより、窒素含有量1.0〜1.5%と
し、その後平均冷却速度5.5℃/min以上の冷却速度
で250℃以下まで急冷し、その後500〜650℃の
間で再加熱処理することを特徴とするものである。
%,Mo:1%)のステンレス鋼短繊維(直径換算径2
0〜100μm,長さ0.4〜3.0mm)を20wt%
とSUS434系(C:0.05%,Cr:17%,M
o:2%)のステンレス鋼粉を80wt%,さらに電解
銅粉末を4wt%添加した混合材料をCIP法により加
圧成形し、この加圧成形体を真空炉中で1150℃で2
時間加熱し、その後700℃まで炉冷を行なう。その間
真空炉中にパ−シャル窒素ガスを10torr(10/
780気圧)流し、(パ−シャル窒素を流す目的は真空
高温に保持した場合ステンレス鋼中のCr蒸発を防止す
る)700℃になった時点で窒素ガスを3kg/cm2流し
加圧成形体を急速冷却させる(700℃で急速冷却を開
始するのは変態点をすぎて組織変化を起こさせないため
である。)
理炉内で0.05torr以下まで減圧後昇温を行ない
700℃にて気化成分の十分なる脱気のため30分間温
度を保持し、0.05torr以下の真空度を得た後、
再昇温を行ない、各保持温度を変化させ、1気圧中の窒
素雰囲気下で窒素処理を行ない種々の窒素含有量の型材
を作成し、その残留オ−ステナイト量を測定した。その
結果を図1に示す。この窒化処理の場合、成形焼結体を
窒化雰囲気下で800℃以上に加熱して窒化した場合窒
化の進行にともなって組織の一部あるいは全部がフェラ
イト相からオ−ステナイト相に変化する。該オ−ステナ
イト相は窒化後の冷却過程で冷却速度に応じて窒化物を
析出したり、冷却速度に応じて一部がフェライト相やマ
ルテンサイト相に変態し、残余は温室までオ−スナイト
相で残る。
各相の存在比率に大きく影響される。そこで窒化後の熱
履歴が該金型材の加工性や強度にとって重要となること
から窒化後の型材の平均冷却速度を5.5℃/min以上
にして250℃以下まで急冷し、過剰な窒化物の析出お
よびオ−ステナイト相のフェライト相への変態を防止
し、一部オ−ステナイト相を安定してマルテンサイト相
へ変態させるようにした。図1からも明らかなように窒
素含有量が1.0%を超えたものでは残留オ−ステナイ
ト量の減少が認められた。これを500℃から700℃
まで再加熱処理を行なった結果を図2に示す。図2から
窒素含有量を1.0%を超えるものは500℃以上の再
加熱処理により、室温まで残ったオ−ステナイト相をマ
ルテンナイト相あるいはフェライト相に変態させ加工性
を向上させていることが判る。また、窒化物の析出強化
作用によって強度も向上する。
窒化物の析出量が多く切削加工性をかえって阻害し、ま
た放電加工性も悪くなる。 (使用例1)上記のようにして窒素含有量1.25%の
型剤を得、これの機械的性質を調べた結果を表1に示
す。
金属として作製し使用することにより従来金型の喰い切
り面に対して使用するのに問題のあったものが一体で加
工でき型加工費が大幅に削減できた。 (使用例2)上記のようにして窒素含有量1.47%の
型材を得、これの機械的性質を調べた結果を表2に示
す。
金型として作製し使用することにより、多孔質金属型材
の特徴である全面均一脱バインダ−(脱水)による脱バ
インダ−速度を損なうことなく金型の加工費用の削減が
はかれると共に機械的強度の向上により金型寿命を大幅
に伸ばすことができた。
の窒素含有量と残留オ−ステナイト量の関係を示すグラ
フである。
加熱した際の窒素含有量と残留オ−ステナイト量の関係
を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 低C、低N含有Cr系ステンレス鋼の粉
末を主体とする粉末と、直径換算径20〜100μm、
長さ0.4〜3.0mmのステンレス鋼短繊維との混合物
を原料として使用して成形焼結体を作製し、該成形焼結
体を窒素雰囲気下で加熱して窒化することにより窒素含
有量1.0〜1.5%とし、その後平均冷却速度5.5
℃/min以上の冷却速度で250℃以下まで急冷し、そ
の後500〜650℃の間で再加熱処理することを特徴
とする多孔質金型材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21358192A JP2949679B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 多孔質金型材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21358192A JP2949679B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 多孔質金型材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0633112A JPH0633112A (ja) | 1994-02-08 |
JP2949679B2 true JP2949679B2 (ja) | 1999-09-20 |
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ID=16641573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21358192A Expired - Fee Related JP2949679B2 (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 多孔質金型材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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1992
- 1992-07-17 JP JP21358192A patent/JP2949679B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0633112A (ja) | 1994-02-08 |
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