JP6177694B2 - 冷間プレス金型用鋼 - Google Patents
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ただし、上記の[%元素]は合金元素量であり、質量%を示す。
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ただし、上記の[%元素]は合金元素量であり、質量%を示す。
ただし、上記の[%元素]は合金元素量であり、質量%を示す。
Cは、十分な焼入性を確保し、炭化物を形成させることで、硬さや耐摩耗性を得るための元素である。Cが0.75%未満であると十分な硬さや耐摩耗性が得られない。Cが0.90%より多いと、炭化物の粗大化および凝固偏析を助長し、靱性を阻害する。そこで、Cは0.75〜0.90%とする。望ましくは、C:0.75〜0.85%である。
Siは、製鋼での脱酸効果および鋼の焼入性を確保するための元素である。Siが0.30%未満では、これらの効果が得られない。Siが0.90%より多すぎると、靱性を低下する。そこで、Siは0.30〜0.90%とする。
Mnは、Si同様に脱酸材として添加をし、焼入性の確保にも必要な元素である。Mnが0.20%未満では、焼入性の確保に不十分である。Mnが0.60%より多すぎると、加工性を低下する。そこで、Mnは0.20〜0.60%とする。望ましくは、Mn:0.45〜0.55%である。
Crは、焼入性を改善する元素で、炭化物を形成し、耐摩耗性に寄与する元素である。Crが6.50%未満では、特に焼入性が低下することで、熱処理設備能力(炉内の均熱帯容積、冷却能など)や熱処理技術が劣る場合は適正な組織や硬さを担保できない。Crが8.50%より多すぎると、凝固時に粗大な一次炭化物が過剰に形成され、靱性および熱処理後の寸法変化特性を低下させる。また、焼戻し時に析出する炭化物組成はCrとMoの添加量バランスで変化するため、たとえ、Crが6.50〜8.50%であっても、式(1)を満足する必要がある。
Moは、焼入性と二次硬化や耐摩耗性に寄与する元素である。Moが0.20%より少ないと、焼入性と二次硬化や耐摩耗の効果が得られない。Moが0.50%より過剰に添加しても、効果が飽和するばかりか、偏析を助長し、炭化物が粗大凝集することによって靭性を低下させる。さらにコストが嵩む。そこで、Moは0.20〜0.50%とする。
Sは鋼材の被削性を改善する元素である。Sは製鋼の過程でMnと結合してMnSを形成する。このMnSが切削加工の際に破壊の起点になることで、鋼材の被削性を高め、切削加工費用の削減に寄与する。ただし、同時に、鋼材の靭性を低下させる要因にもなることから、過剰な添加は金型としての機能を大幅に損なうことになるので、上限を0.120%として添加しても良い。
Vは、炭化物を形成して硬度と耐摩耗性の向上に寄与するが、稀少元素の一つであるためコスト高になる。本発明においては、積極添加は不要であるが、スクラップなどの原材料中に含まれている場合もある。原材料を特別管理すると、かえってコスト高になることから、無添加であり不純物として0.10%以下の含有は許容する。
さらに表1において、注2として、R値の欄の各数値は合金元素であるCrおよびMoに対するCの限定式である、式(1)の値を示している。
Claims (4)
- 質量%で、C:0.75〜0.90%、Si:0.30〜0.90%、Mn:0.20〜060%、Cr:6.50〜8.50%、Mo:0.20〜0.50%を含有し、化学組成が、式(1)の1.50≦[%C]/Ceq≦1.80、ただし、Ceq=0.06×[%Cr]+0.093×[%Mo]であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とする冷間プレス金型用鋼。
ただし、上記の[%元素]は合金元素量で、質量%を示す。 - 請求項1の化学成分に加えて、質量%で、S≦0.120%を含有し、化学組成が、1.50≦[%C]/Ceq≦1.80、ただし、Ceq=0.06×[%Cr]+0.093×[%Mo]であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とする冷間プレス金型用鋼。
ただし、上記の[%元素]は合金元素量で、質量%を示す。 - 請求項1の化学成分に加えて、質量%で、V≦0.10%を含有し、化学組成が、1.50≦[%C]/Ceq≦1.80、ただし、Ceq=0.06×[%Cr]+0.093×[%Mo]であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とする冷間プレス金型用鋼。
ただし、上記の[%元素]は合金元素量で、質量%を示す。 - 請求項1の化学成分に加えて、質量%で、S≦0.120%を含有し、さらにV≦0.10%を含有し、化学組成が、1.50≦[%C]/Ceq≦1.80、ただし、Ceq=0.06×[%Cr]+0.093×[%Mo]であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とする冷間プレス金型用鋼。
ただし、上記の[%元素]は合金元素量で、質量%を示す。
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