JP3497387B2 - 高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工具 - Google Patents
高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工具Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造金型、フォー
ミングロール、転造ダイス等に用いる６４ＨＲＣ以上の
高温焼戻硬さが得られる高硬度冷間工具鋼よりなる金型
及び工具に関するものである。
ミングロール、転造ダイス等に用いる６４ＨＲＣ以上の
高温焼戻硬さが得られる高硬度冷間工具鋼よりなる金型
及び工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷間鍛造用ダイスおよびポンチ、
抜型用途等に使用される冷間加工用合金工具鋼として
は、ＪＩＳ ＳＫＤ１１が汎用されている。これらＳＫ
Ｄ１１は熱処理法として１０００〜１０５０℃から焼入
れ後、１５０〜２００℃または５００〜５５０℃で焼も
どしするも、ＨＲＣ６０程度と低い上、靱性が低く、工
具寿命が短い。また、高速度工具鋼である、ＪＩＳ Ｓ
ＫＨ５１は、硬さは十分であるが、靱性が低い上、素材
費や熱処理費が高く、加工性も非常に悪い。
抜型用途等に使用される冷間加工用合金工具鋼として
は、ＪＩＳ ＳＫＤ１１が汎用されている。これらＳＫ
Ｄ１１は熱処理法として１０００〜１０５０℃から焼入
れ後、１５０〜２００℃または５００〜５５０℃で焼も
どしするも、ＨＲＣ６０程度と低い上、靱性が低く、工
具寿命が短い。また、高速度工具鋼である、ＪＩＳ Ｓ
ＫＨ５１は、硬さは十分であるが、靱性が低い上、素材
費や熱処理費が高く、加工性も非常に悪い。
【０００３】そのため、近年において、これらを改良し
たものとして、特開昭５９−１７９７６２号公報、特開
平１−２０１４４２号公報、特開平６−２１２２５３号
公報および特開平５−１５６４０７号公報等が提案され
ている。例えば特開昭５９−１７９７６２号公報にあっ
ては、Ｃ：０．７５〜１．７５％、Ｓｉ：０．５〜３．
０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：５．０〜１１．
０％、Ｍｏ：１．３〜５．０％、Ｖ：０．１〜５．０％
を基本成分とし、さらに、ＲＥＭ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｗ，Ｃ
ｏ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓ，Ｐｂ，Ｓｅ，Ｂｉ，Ｔｅ，
Ｃａのうち１種または２種以上、残部Ｆｅおよび不純物
からなり、４５０℃以上の温度で焼もどしされてなる冷
間工具鋼が開示されている。
たものとして、特開昭５９−１７９７６２号公報、特開
平１−２０１４４２号公報、特開平６−２１２２５３号
公報および特開平５−１５６４０７号公報等が提案され
ている。例えば特開昭５９−１７９７６２号公報にあっ
ては、Ｃ：０．７５〜１．７５％、Ｓｉ：０．５〜３．
０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：５．０〜１１．
０％、Ｍｏ：１．３〜５．０％、Ｖ：０．１〜５．０％
を基本成分とし、さらに、ＲＥＭ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｗ，Ｃ
ｏ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓ，Ｐｂ，Ｓｅ，Ｂｉ，Ｔｅ，
Ｃａのうち１種または２種以上、残部Ｆｅおよび不純物
からなり、４５０℃以上の温度で焼もどしされてなる冷
間工具鋼が開示されている。
【０００４】さらに、特開平１−２０１４４２号公報
は、重量％で、Ｃ：０．９０〜１．３５％、Ｓｉ：０．
７０〜１．４０％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．００
４％以下、Ｃｒ：６．０〜１０．０％、ないしＰ：０．
０１５％以下、およびＭｏとＷの１種または２種をＭｏ
＋Ｗ／２で１．５〜２．５％、ＶとＮｂの１種または２
種をＶ＋Ｎｂ／２で０．１５〜２．５％、ないしＮｉ＋
Ｃｏで０．３〜１．５％を含み、残部Ｆｅおよび不純物
からなり、さらに焼入れ焼もどし組織において、Ｍ7 Ｃ
3 型炭化物の面積率を２％以上９％以下、ＭＣ炭化物の
面積率を２．５％以下としたことを特徴とする転造ダイ
ス用鋼が開示されている。
は、重量％で、Ｃ：０．９０〜１．３５％、Ｓｉ：０．
７０〜１．４０％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．００
４％以下、Ｃｒ：６．０〜１０．０％、ないしＰ：０．
０１５％以下、およびＭｏとＷの１種または２種をＭｏ
＋Ｗ／２で１．５〜２．５％、ＶとＮｂの１種または２
種をＶ＋Ｎｂ／２で０．１５〜２．５％、ないしＮｉ＋
Ｃｏで０．３〜１．５％を含み、残部Ｆｅおよび不純物
からなり、さらに焼入れ焼もどし組織において、Ｍ7 Ｃ
3 型炭化物の面積率を２％以上９％以下、ＭＣ炭化物の
面積率を２．５％以下としたことを特徴とする転造ダイ
ス用鋼が開示されている。
【０００５】また、特開平６−２１２２５３号公報は、
Ｃ：０．７５〜１．７５％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：５．０〜１１．０％、
Ｍｏ：１．３〜５．０％、Ｖ：０．１〜５．０％を基本
成分とし、さらに、ＲＥＭ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｗ，Ｃｏ，Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓ，Ｐｂ，Ｓｅ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｃａの
うち１種または２種以上を含有し、、残部Ｆｅおよび不
純物からなる鋼を４５０℃以上の温度で焼もどすことを
特徴とする冷間工具鋼の製造方法が開示されている。
Ｃ：０．７５〜１．７５％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：５．０〜１１．０％、
Ｍｏ：１．３〜５．０％、Ｖ：０．１〜５．０％を基本
成分とし、さらに、ＲＥＭ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｗ，Ｃｏ，Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓ，Ｐｂ，Ｓｅ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｃａの
うち１種または２種以上を含有し、、残部Ｆｅおよび不
純物からなる鋼を４５０℃以上の温度で焼もどすことを
特徴とする冷間工具鋼の製造方法が開示されている。
【０００６】また、特開平５−１５６４０７号公報は、
重量％で、Ｃ：０．９５〜１．１０％、Ｓｉ：０．６５
〜１．２０％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：６．８０〜
７．８０％、ＭｏとＷの１種または２種を（Ｍｏ＋１／
２Ｗ）で２．５０〜３．５０％、ＶとＮｂの１種または
２種を（Ｖ＋１／２Ｎｂ）で０．２０〜０．６０％を基
本成分とし、さらに、Ｃｏ：１．０〜４．０％、Ｎｉ：
０．２〜１．０％のうち１種または２種を含み、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなり、焼入焼きもどし後に
おいて、Ｍ7 Ｃ3 型一次炭化物が面積率で４％以下、Ｍ
Ｃ型一次炭化物が面積率で０．５％以下、一次炭化物の
最大粒径が実質的に２０μｍ以下で基地中に均一に分散
したミクロ組織となり、さらに１０５０〜１１００℃の
焼入温度から、５００℃までの焼入冷却速度を２５℃／
ｍｉｎとして焼入れし、これを高温焼もどしした場合の
硬さがＨＲＣ６４以上を得ることのできる高性能転造ダ
イス用鋼が開示されている。
重量％で、Ｃ：０．９５〜１．１０％、Ｓｉ：０．６５
〜１．２０％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：６．８０〜
７．８０％、ＭｏとＷの１種または２種を（Ｍｏ＋１／
２Ｗ）で２．５０〜３．５０％、ＶとＮｂの１種または
２種を（Ｖ＋１／２Ｎｂ）で０．２０〜０．６０％を基
本成分とし、さらに、Ｃｏ：１．０〜４．０％、Ｎｉ：
０．２〜１．０％のうち１種または２種を含み、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなり、焼入焼きもどし後に
おいて、Ｍ7 Ｃ3 型一次炭化物が面積率で４％以下、Ｍ
Ｃ型一次炭化物が面積率で０．５％以下、一次炭化物の
最大粒径が実質的に２０μｍ以下で基地中に均一に分散
したミクロ組織となり、さらに１０５０〜１１００℃の
焼入温度から、５００℃までの焼入冷却速度を２５℃／
ｍｉｎとして焼入れし、これを高温焼もどしした場合の
硬さがＨＲＣ６４以上を得ることのできる高性能転造ダ
イス用鋼が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、ＪＩ
Ｓ−ＳＫＤ１１は高温焼戻硬さが６０ＨＲＣ程度と低い
上、靱性が低く工具寿命が短い。また、ＪＩＳ−ＳＫＨ
５１は、６４ＨＲＣ以上の硬さが得られるが、素材単価
が高く、適正焼入温度が１２００℃と非常に高く、熱処
理作業性やそのコストの点で制限が多く、加工性も非常
に悪い。特開昭５９−１７９７６２号公報、特開平１−
２０１４４２号公報や特開平６−２１２２５３号公報
は、６２〜６３ＨＲＣ程度の硬さであり、特開平５−１
５６４０７号公報においては、６４ＨＲＣ以上の硬さが
得られる鋼が提案されているが、焼入温度が１０５０〜
１１００℃と高く、熱処理作業性やそのコストの点で制
約が多い。また、単に合金組成の規制だけでなく、その
製造工程での特殊溶解法、高温拡散処理の適用や、製品
の一次炭化物の組成およびその粒径や析出量を限定する
必要がある。
Ｓ−ＳＫＤ１１は高温焼戻硬さが６０ＨＲＣ程度と低い
上、靱性が低く工具寿命が短い。また、ＪＩＳ−ＳＫＨ
５１は、６４ＨＲＣ以上の硬さが得られるが、素材単価
が高く、適正焼入温度が１２００℃と非常に高く、熱処
理作業性やそのコストの点で制限が多く、加工性も非常
に悪い。特開昭５９−１７９７６２号公報、特開平１−
２０１４４２号公報や特開平６−２１２２５３号公報
は、６２〜６３ＨＲＣ程度の硬さであり、特開平５−１
５６４０７号公報においては、６４ＨＲＣ以上の硬さが
得られる鋼が提案されているが、焼入温度が１０５０〜
１１００℃と高く、熱処理作業性やそのコストの点で制
約が多い。また、単に合金組成の規制だけでなく、その
製造工程での特殊溶解法、高温拡散処理の適用や、製品
の一次炭化物の組成およびその粒径や析出量を限定する
必要がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】しかしながら、近年の塑
性加工技術の進歩や被加工材の高強度化に伴い、６４Ｈ
ＲＣ以上の硬さを有し、かつ靱性に富む工具鋼が必要と
されている。特に耐摩耗性が要求される用途において
は、処理温度が４００℃以上の表面硬化処理が施される
ため、高温焼戻しにおいて、所要の硬さを得ることが必
要である。また、経済性の観点から、安価で、熱処理お
よび加工作業性に優れることが求められている。その発
明の要旨とするところは、 （１）重量％で、Ｃ：０．８〜１．１％、Ｓｉ：２．０
％以下、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：４．５〜８．０
％、ＭｏとＷの１種または２種を、Ｍｏ＋１／２Ｗ（Ｍ
ｏ当量）：２．０〜４．５％、ＶとＮｂの１種または２
種を、Ｖ＋１／２Ｎｂ（Ｖ当量）：０．４〜１．２％を
含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、下記式
α値を０．７〜１．０およびβ値を３．０〜６．０を同
時に満足する鋼を、焼入温度１０２０〜１０５０℃で焼
入後高温焼戻しされて６４ＨＲＣ以上の硬さを有するこ
とを特徴とする高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工
具。ただし、α値＝０．７０６＋０．５４１Ｃ−０．０
６３Ｃｒ＋０．０３３Ｍｏ当量−０．２３２Ｖ当量、β
値＝Ｍｏ当量＋１．９Ｖ当量
性加工技術の進歩や被加工材の高強度化に伴い、６４Ｈ
ＲＣ以上の硬さを有し、かつ靱性に富む工具鋼が必要と
されている。特に耐摩耗性が要求される用途において
は、処理温度が４００℃以上の表面硬化処理が施される
ため、高温焼戻しにおいて、所要の硬さを得ることが必
要である。また、経済性の観点から、安価で、熱処理お
よび加工作業性に優れることが求められている。その発
明の要旨とするところは、 （１）重量％で、Ｃ：０．８〜１．１％、Ｓｉ：２．０
％以下、Ｍｎ：１．５％以下、Ｃｒ：４．５〜８．０
％、ＭｏとＷの１種または２種を、Ｍｏ＋１／２Ｗ（Ｍ
ｏ当量）：２．０〜４．５％、ＶとＮｂの１種または２
種を、Ｖ＋１／２Ｎｂ（Ｖ当量）：０．４〜１．２％を
含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、下記式
α値を０．７〜１．０およびβ値を３．０〜６．０を同
時に満足する鋼を、焼入温度１０２０〜１０５０℃で焼
入後高温焼戻しされて６４ＨＲＣ以上の硬さを有するこ
とを特徴とする高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工
具。ただし、α値＝０．７０６＋０．５４１Ｃ−０．０
６３Ｃｒ＋０．０３３Ｍｏ当量−０．２３２Ｖ当量、β
値＝Ｍｏ当量＋１．９Ｖ当量
【０００９】（２）前記（１）に記載の鋼に、さらに
Ｓ：０．０１〜０．１０％含有させたことを特徴とする
高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工具にある。
Ｓ：０．０１〜０．１０％含有させたことを特徴とする
高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工具にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明における１０２０〜
１０５０℃焼入れで、６４ＨＲＣ以上の高温焼戻硬さを
有し、高い靱性、硬質表面処理層との密着性に優れた鋼
が得られる各成分組成範囲の限定理由について説明す
る。 Ｃ：Ｃは焼入焼戻しにより、十分なマトリックス硬さを
与えるとともに、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂなどと結合して
炭化物を形成し、硬さおよび強度を与える。しかし、
０．８％未満では、この効果は十分に得られず、また、
１．１％以上を超えると凝固時に粗大炭化物が過剰に析
出し、靱性を阻害するだけでなく、焼入れ時に過剰な残
留オーステナイトが残存し、硬さを低下させる。従っ
て、その範囲を０．８〜１．１％とした。好ましい範囲
としては、０．９５〜１．０５％とした。
１０５０℃焼入れで、６４ＨＲＣ以上の高温焼戻硬さを
有し、高い靱性、硬質表面処理層との密着性に優れた鋼
が得られる各成分組成範囲の限定理由について説明す
る。 Ｃ：Ｃは焼入焼戻しにより、十分なマトリックス硬さを
与えるとともに、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂなどと結合して
炭化物を形成し、硬さおよび強度を与える。しかし、
０．８％未満では、この効果は十分に得られず、また、
１．１％以上を超えると凝固時に粗大炭化物が過剰に析
出し、靱性を阻害するだけでなく、焼入れ時に過剰な残
留オーステナイトが残存し、硬さを低下させる。従っ
て、その範囲を０．８〜１．１％とした。好ましい範囲
としては、０．９５〜１．０５％とした。
【００１１】Ｓｉ：Ｓｉは主に脱酸剤、耐酸化性および
焼入性を高め、焼戻過程において炭化物の凝集を抑え二
次硬化を促進する。しかし、２．０％を超えると靱性を
低下させる。従って、その範囲を２．０％以下とした。 Ｍｎ：Ｍｎは脱酸剤、焼入性を高める。しかし、１．５
％を超えると熱間加工性を阻害し、靱性を劣化させる。
従って、その範囲を１．５％以下とした。 Ｃｒ：Ｃｒは焼入性、焼戻軟化抵抗を高める。しかし、
４．５％未満ではその効果が得られず、８．０％超える
と凝固時にＣと結合して巨大一次炭化物を形成し易く、
過剰な添加は靱性を劣化させる。従って、その範囲を
４．５〜８．０％とした。好ましい範囲としては、５．
５〜６．５％とした。
焼入性を高め、焼戻過程において炭化物の凝集を抑え二
次硬化を促進する。しかし、２．０％を超えると靱性を
低下させる。従って、その範囲を２．０％以下とした。 Ｍｎ：Ｍｎは脱酸剤、焼入性を高める。しかし、１．５
％を超えると熱間加工性を阻害し、靱性を劣化させる。
従って、その範囲を１．５％以下とした。 Ｃｒ：Ｃｒは焼入性、焼戻軟化抵抗を高める。しかし、
４．５％未満ではその効果が得られず、８．０％超える
と凝固時にＣと結合して巨大一次炭化物を形成し易く、
過剰な添加は靱性を劣化させる。従って、その範囲を
４．５〜８．０％とした。好ましい範囲としては、５．
５〜６．５％とした。
【００１２】Ｍｏ＋１／２Ｗ（Ｍｏ当量）：Ｍｏ、Ｗは
ともに炭化物を形成して耐摩耗性を高めるとともに、焼
入性を向上させるし、焼もどしにおいて、炭化物として
析出し、強い２次硬化を示す元素である。また、Ｗの原
子量はＭｏの約２倍であるため、（Ｍｏ＋１／２Ｗ）と
し、微細な炭化物を形成し、二次硬化に寄与、耐軟化抵
抗性を改善を図ることから２．０〜４．５％とした。し
かし、２．０％未満では、その効果は得られず、４．５
％を超えると靱性が低下し、硬質表面層との密着性を阻
害する。好ましい範囲としては、３．０〜４．０％とし
た。
ともに炭化物を形成して耐摩耗性を高めるとともに、焼
入性を向上させるし、焼もどしにおいて、炭化物として
析出し、強い２次硬化を示す元素である。また、Ｗの原
子量はＭｏの約２倍であるため、（Ｍｏ＋１／２Ｗ）と
し、微細な炭化物を形成し、二次硬化に寄与、耐軟化抵
抗性を改善を図ることから２．０〜４．５％とした。し
かし、２．０％未満では、その効果は得られず、４．５
％を超えると靱性が低下し、硬質表面層との密着性を阻
害する。好ましい範囲としては、３．０〜４．０％とし
た。
【００１３】Ｖ＋１／２Ｎｂ（Ｖ当量）：Ｖ、Ｎｂはと
もに微細な炭化物を形成し２次硬化に寄与し、耐軟化抵
抗性を改善し、結粒微細化及び耐摩耗性の向上に有効で
ある。これら効果を発揮するためには、Ｖ＋１／２Ｎｂ
で少なくとも０．４〜１．２％必要である。しかし、
０．４％未満では、その効果が得られず、１．２％超え
ると靱性が低下し、硬質表面層との密着性を阻害する。
好ましい範囲としては、０．６〜０．９％とした。 Ｓ：Ｓは被削性を向上させるために有効なものであり、
快削性を確保するためには０．０１％必要であり、また
０．１０％を超えると強靱性、熱間加工性が劣化する。
もに微細な炭化物を形成し２次硬化に寄与し、耐軟化抵
抗性を改善し、結粒微細化及び耐摩耗性の向上に有効で
ある。これら効果を発揮するためには、Ｖ＋１／２Ｎｂ
で少なくとも０．４〜１．２％必要である。しかし、
０．４％未満では、その効果が得られず、１．２％超え
ると靱性が低下し、硬質表面層との密着性を阻害する。
好ましい範囲としては、０．６〜０．９％とした。 Ｓ：Ｓは被削性を向上させるために有効なものであり、
快削性を確保するためには０．０１％必要であり、また
０．１０％を超えると強靱性、熱間加工性が劣化する。
【００１４】α値を０．７〜１．０およびβ値を３．０
〜６．０： 焼入時に残存する残留オーステナイト量が多すぎると、
硬さは低くなり、少なすぎると高温焼戻し時に十分な二
次硬化が得られない。Ｃ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖが次式を満足
する場合、適度の残留オーステナイト量が得られる。従
って、α値＝０．７０６＋０．５４１Ｃ−０．０６３Ｃ
ｒ＋０．０３３Ｍｏ当量−０．２３２Ｖ当量を０．７〜
１．０とした。すなわち、十分なマトリックス硬さ、二
次硬化を与えるためであり、そのためには０．７必要で
あり、また、１．０を超えると焼入時に過剰な残留オー
ステナイトが残存し、硬さを低下させる。好ましくは、
０．７５〜０．８５とする。
〜６．０： 焼入時に残存する残留オーステナイト量が多すぎると、
硬さは低くなり、少なすぎると高温焼戻し時に十分な二
次硬化が得られない。Ｃ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖが次式を満足
する場合、適度の残留オーステナイト量が得られる。従
って、α値＝０．７０６＋０．５４１Ｃ−０．０６３Ｃ
ｒ＋０．０３３Ｍｏ当量−０．２３２Ｖ当量を０．７〜
１．０とした。すなわち、十分なマトリックス硬さ、二
次硬化を与えるためであり、そのためには０．７必要で
あり、また、１．０を超えると焼入時に過剰な残留オー
ステナイトが残存し、硬さを低下させる。好ましくは、
０．７５〜０．８５とする。
【００１５】上記α値と下記式β値を同時に満足するこ
とが必要である。Ｍｏ当量、Ｖ当量が次式を満足する場
合、硬質表面層との密着性を阻害する粗大炭化物および
凝集炭化物の形成は抑制され、かつ高温焼戻し時に十分
な二次硬化が得られる。従って、β値を３．０〜６．０
とする。そのためには３．０必要であり、また、６．０
を超えると硬質表面層との密着性を阻害する。好ましい
範囲としては、４．５〜５．５とした。ただし、β値＝
Ｍｏ当量＋１．９Ｖ当量
とが必要である。Ｍｏ当量、Ｖ当量が次式を満足する場
合、硬質表面層との密着性を阻害する粗大炭化物および
凝集炭化物の形成は抑制され、かつ高温焼戻し時に十分
な二次硬化が得られる。従って、β値を３．０〜６．０
とする。そのためには３．０必要であり、また、６．０
を超えると硬質表面層との密着性を阻害する。好ましい
範囲としては、４．５〜５．５とした。ただし、β値＝
Ｍｏ当量＋１．９Ｖ当量
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
供試材として、表１に示す組成の本発明鋼（Ｎｏ．１〜
Ｎｏ．５）、比較鋼（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９）の各鋼１０
０ｋｇを真空誘導溶解炉にて溶製し、角５０ｍｍに鍛伸
し、焼なましを行って供試材とした。また、成分組成に
係るα値、β値並びに焼入温度、焼戻温度、焼入時の残
留オーステナイト量については、表２に示す。そのとき
の硬さ、抗折力、たわみ量、スクラッチ臨界荷重、エン
ドミル摩耗量につき試験した。それらの特性値の試験結
果を表３に示す。この表３に示すように、本発明例Ｎｏ
１〜Ｎｏ５における硬さＨＲＣは全て６４以上の値を示
しており、また、抗折力は４２００Ｎ／ｍｍ2 以上、た
わみ量１．０〜１．７ｍｍ、しかも、スクラッチ臨界荷
重４５〜４８Ｎに対して、比較例Ｎｏ６〜Ｎｏ９はいず
れも２９Ｎ以下である。
供試材として、表１に示す組成の本発明鋼（Ｎｏ．１〜
Ｎｏ．５）、比較鋼（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９）の各鋼１０
０ｋｇを真空誘導溶解炉にて溶製し、角５０ｍｍに鍛伸
し、焼なましを行って供試材とした。また、成分組成に
係るα値、β値並びに焼入温度、焼戻温度、焼入時の残
留オーステナイト量については、表２に示す。そのとき
の硬さ、抗折力、たわみ量、スクラッチ臨界荷重、エン
ドミル摩耗量につき試験した。それらの特性値の試験結
果を表３に示す。この表３に示すように、本発明例Ｎｏ
１〜Ｎｏ５における硬さＨＲＣは全て６４以上の値を示
しており、また、抗折力は４２００Ｎ／ｍｍ2 以上、た
わみ量１．０〜１．７ｍｍ、しかも、スクラッチ臨界荷
重４５〜４８Ｎに対して、比較例Ｎｏ６〜Ｎｏ９はいず
れも２９Ｎ以下である。
【００１７】残留オーステナイト量の測定については、
１０２０〜１０５０℃に３０分保持後、空冷して焼入れ
し、Ｘ線回析法により定量した。また、硬さ測定は、常
温でのロックウェルＣスケールで測定した。抗折試験は
縦５ｍｍ×横９ｍｍ×長さ６０ｍｍの抗折力、たわみ量
を測定した。また、スクラッチ試験は焼入焼戻後ＰＶＤ
処理した後、試験片に圧子を押し付け、荷重を増加させ
ながら引っ掻きを行い、表面処理膜の剥離が生じる臨界
荷重を測定した。さらに、被削性については、鍛伸後焼
なまし、ＮＣフライス、φ１３エンドミル、軸方向１０
ｍｍ×１．２ｍｍ切り込み、回転数１１００ｒｐｍ、切
削速度３５ｍ／分、５ｍ加工後のエンドミル摩耗量を測
定した。
１０２０〜１０５０℃に３０分保持後、空冷して焼入れ
し、Ｘ線回析法により定量した。また、硬さ測定は、常
温でのロックウェルＣスケールで測定した。抗折試験は
縦５ｍｍ×横９ｍｍ×長さ６０ｍｍの抗折力、たわみ量
を測定した。また、スクラッチ試験は焼入焼戻後ＰＶＤ
処理した後、試験片に圧子を押し付け、荷重を増加させ
ながら引っ掻きを行い、表面処理膜の剥離が生じる臨界
荷重を測定した。さらに、被削性については、鍛伸後焼
なまし、ＮＣフライス、φ１３エンドミル、軸方向１０
ｍｍ×１．２ｍｍ切り込み、回転数１１００ｒｐｍ、切
削速度３５ｍ／分、５ｍ加工後のエンドミル摩耗量を測
定した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により６４Ｈ
ＲＣ以上の高温焼戻硬さを有し、安価で、熱処理作業性
やそのコストに優れ、特に高温表面処理に適した高硬度
冷間工具高を得ることができる極めて優れた効果を奏す
るものである。
ＲＣ以上の高温焼戻硬さを有し、安価で、熱処理作業性
やそのコストに優れ、特に高温表面処理に適した高硬度
冷間工具高を得ることができる極めて優れた効果を奏す
るものである。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平11−302777（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−156407（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−134136（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−60596（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：０．８〜１．１％、 Ｓｉ：２．０％以下、 Ｍｎ：１．５％以下、 Ｃｒ：４．５〜８．０％、 ＭｏとＷの１種または２種を、Ｍｏ＋１／２Ｗ（Ｍｏ当
量）：２．０〜４．５％、ＶとＮｂの１種または２種
を、Ｖ＋１／２Ｎｂ（Ｖ当量）：０．４〜１．２％を含
み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、下記式α
値を０．７〜１．０およびβ値を３．０〜６．０を同時
に満足する鋼を、焼入温度１０２０〜１０５０℃で焼入
後高温焼戻しされて６４ＨＲＣ以上の硬さを有すること
を特徴とする高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工具。 ただし、α値＝０．７０６＋０．５４１Ｃ−０．０６３
Ｃｒ＋０．０３３Ｍｏ当量−０．２３２Ｖ当量 β値＝Ｍｏ当量＋１．９Ｖ当量 - 【請求項２】 請求項１に記載の鋼に、さらにＳ：０．
０１〜０．１０％含有させたことを特徴とする高硬度冷
間工具鋼よりなる金型及び工具。
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| JP24422698A JP3497387B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 高硬度冷間工具鋼よりなる金型及び工具 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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| KR101852316B1 (ko) | 2016-03-18 | 2018-04-25 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 냉간 공구 재료 및 냉간 공구의 제조 방법 |
| CN108067847B (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-16 | 安徽嘉龙锋钢刀具有限公司 | 一种机械刀片的超塑性无氧化加热半钎焊镶钢方法 |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP24422698A patent/JP3497387B2/ja not_active Expired - Fee Related
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