JPS609857A - 精密プラスチツク金型用鋼 - 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】 プラスチックの成形金型用鋼としては、熱処理変形、熱
処理ひずみの小さいこと、加工性がよく仕上面がきれい
であること、十分な強靭性を有すること、窒化による表
面硬化が可能なこと、耐熱性、耐酸化性に優れ熱膨張係
数の小さいことなどの性質が必要である。とくに、精密
プラスチック金型および部品の、場合には、熱処理によ
る寸法変化の小さいことが要求されるので、従来、析出
硬化型の／　ｇ　Ｎｉ　−ｊＭｏ−９Ｏｏ型のマルエー
ジング鋼が用いられている。

／ｆＮｉ　−ｊＭｎ−９Ｏｏ型マルエージング鋼は。

／Ｅ％Ｎ＋、Ｊ％Ｎｏ、９％Ｏｎ、θ、乙％Ｔｉ、θ、
／％ＡＲ，の化学成分の低炭素マルテンサイト鋼であっ
て、溶体化処理すなわちと２０℃加熱後空冷処理によっ
て、ＨＲＣ３０〜３．２に軟化するので加工が容易に行
われ、その後ｔｔｇθ’ｃ、’ｘ、ｈのガス窒化処理に
より表面はＨｖ　ｇθθ〜りθθに硬化し。

内部はＨｎＣ，Ｓθ〜ｊグに析出硬化することができる
。また、窒化による膨張が時効硬化による収縮に打ち消
されて、熱処理による寸法変化がきわめて小さいという
長所を有する。また、窒化処理を行わない場合には、ご
くわずかの収縮を示し。

やはシ、他鋼種よシも寸法変化が小さいという特長があ
る。したがって、　／ｆｆＮｉ　−ｊＭｏ−９Ｃ。

型マルエージング佃は精密プラスチック成形型用および
押出ピンなどに好適であるが、　Ｃｏを９％も含有する
ため価格が非常に高く、用途に制限を受ける欠点がある
。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、
／ｇＮｒ−ｊＭｏ−９Ｏｏ型マルエージング鋼よりも価
格の安い経済的な精密プラスチック金型を提供すること
を目的とするものである。尚本発明の鋼は押出ピン用鋼
としても用いられる。

而して／にＮ　ｉ　−５Ｍｏ−ワＣＯ型マルエージング
鋼は、低炭素１ｇ％Ｎｉマルテンサイトの基質にＭｏ、
Ｔｉの金属間化合物を析出硬化させて強度を高めたもの
で、９％Ｏｎの添加はＭＯによる析出硬化の促進を目的
としたものである。

本発明者はＣｏ無添加のマルエージング鋼について研究
を重ねた結果、主としてＴｉの金属間化合物Ｎｉ３Ｔｉ
の析出硬化を利用すれば、　Ｃｏ無添加でも十分、／に
Ｎｉ　−ｊＭｏ−９Ｃｏ型マルエージング鋼相当の性能
が得られることを発見した。

すなわち、　Ｔｉを／、７７〜２．θ係と多（１，、Ｍ
ｏは／Ｊ−２，７９チとし、Ｏ，Ｐ、Ｓなどの不純物を
いちじるしく低く制限して１次のごとき化学成分（％）
の鋼を真空誘導炉溶解によって製造すれば、（３） 約に２θ℃溶体化処理、４／ｇθ℃時効処理によって）
ＩＲＱ　！　／の硬度が得られることを発見した。

ＯＳｉ　Ｍｎ　Ｐ　Ｓ　Ｎｉ　Ｍｏ　ＡＪ！Ｔ＋残部鉄
および若干の不純物よりなる鋼である。

次に本発明鋼の組成限定理由を述べる。Ｃは低炭素マル
テンサイトの靭性を害し、またＴｉ　と結合してＴｉＯ
’ｉつくって靭性を低下させるのでθθ２チ以下とし、
　ＳｉおよびＭｎは脱酸効果を有するが０．．２％をこ
えると靭性を低下するので、それぞれθ０．２チ以下と
した。

Ｐ、Ｓは不純物であシ、靭性を害するので、それぞれθ
、θ／ｊチ以下とする。Ｎｉは鋼をマルテンサイト組織
とするために必要であシ、またマルチ（４） ンサイトを時効温度まで安定化させるのに必要であるが
、／ｊ、θ係未満ではその効果少なく、また２θ％’（
ｒこえると残留オーステナイトがあられｎてくるので／
ｊ、θ〜コθ、θチの範囲であるのが良い。Ｍｏはｒｅ
およびＮｉと金属間化合物Ｐｅ２Ｍｏ、Ｎ１３Ｍｏをつ
くり１時効処理によって析出硬化を生ずるのに必要であ
るが、／、ｊ％未満ではその効果少なく、またコ、７り
俤をこえても効果の向上が少ないので／１−−２．７９
％とした。Ａ２は脱酸剤として添加し、また時効硬化性
を改善するが、θコ５Ｓｔ−こえると靭性を低下するの
でρθ２〜θ、２ｊチとした。Ｔｉは金属間化合物Ｎｉ
３　Ｔｉを形成して。

時効硬化を生ずるのに必要で、／、７／１未満では。

その効果少なく、また２、θチヲこえると靭性を低下す
るので／、７７〜コ、θ係とした。

本組成の鋼は、溶体化処理によって硬さは）ＩＲＯ３θ
〜３２に軟化するため切削加工が可能であシ。

また＜ｔｇθ℃×３ｈ時効処理によってＨＲＣ３／に析
出硬化する。

以下、実験結果によって本発明の詳細な説明する。第１
表は供試材化学成分を示す。試料Ａは／　ｇ　Ｎｉ　−
３Ｍｏ　−９Ｃｏ型マルエージング鋼であシ、試料Ｂは
本発明鋼であり、つぎに第２表は熱処理硬さを示したも
のである。本発明鋼試料Ｂは試料Ａとほぼ同−硬さに析
出硬化することができ第１表　供試材化学成分 第２表　熱処理硬さ る。また、第３表は試料Ａ、Ｂの／θ嗣角試片をガス窒
化したのちの表面硬さおよび窒化拡散層深さを示したも
のであり１本発明鋼試料Ｂは、試料Ａとほぼ同一の窒化
特性を有することがわかる。

第３表　窒化特性 （７） プラスチック成形金型或いは押出ピンであって。

耐摩耗性を必要とする場合には、溶体化処理状態で加工
したのち、９０６℃前後に数時間加熱する窒化処理を行
なうが、この処理によって表面硬さは）Ｉｖ９θθと高
くなシ、同時に内部もＨＲＯ５／に析出硬化し、耐摩耗
性と強靭性が同時に附与さｎ、しかも窒化による膨張が
析出硬化による収縮によって打消されるため１寸法変化
が非常に小さいという特徴を有する。

以上説明したごとく、本発明鋼は、ＯＯ１θ、２チ以上
、　Ｓｉθ、βθチ以下、ＭｎＯ，，２θチ以下、Ｐθ
。

θ／ｊチ以下、Ｓ／２θ／ｊ％以下、Ｎｉ／ｊ、θ〜２
θ、θチ、Ｍｏ　／、３　＝　Ｊ７９　％　、　Ａ１１
．θ、θコ〜θ、、！Ｓチ、Ｔｉ／、７／〜コ、θ係残
部鉄および若干の不純物からなり、溶体化処理後加工し
、その後ｑ７θ（８） ℃前後で数時間ガス窒化処理を行なうことにより。

表面硬化と同時に内部はＨＲＯ３／前後に析出硬化する
ことを特徴とし、無ｃｏのため価格が比較的安価であり
、精密プラスチック金型用鋼として好適のものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％でＣθ、θ２チ以下、　Ｓｉθ１．２θチ以下。 Ｍｎ　Ｏ，２θチ以下、Ｐｏ、θ／Ｓ％以下、Ｓθ、θ
   ／、ｆｆ％以下、　Ｎｉ　／　、５．θ〜２θ、０　％
   　、　Ｍｏ　／、５−．２．７９　％　。 Ａｆｌ、θ、θコ〜θ、コｊチ、Ｔｉ／、７／〜コ、θ
   チ残部鉄および若干の不純物からなり、約に２θ℃溶体
   化処理後、＆７０℃前後で数時間ガス窒化処理を行なう
   ことによ９１表面硬化と同時に内部が８１０５７前後に
   析出硬化することを特徴とする精密プラスチック金型用
   鋼。