[發明專利]模具用鋼材的制造方法、模具用鋼材、模具用預硬原材料的制造方法以及模具用預硬原材料

有效

• 申請號: 201380014953.7
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN104245984A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 綾部陽介;中津英司;田村庸;三島節夫;印藤雄輝
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21C7/00;C21C7/04;C21C7/06;C22C38/60
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及模具用鋼材(mold?steel)的制造方法以及模具用鋼材，該模具用鋼材為最適于成型要求高品質的表面性狀的產品、例如塑料產品等的模具的鋼材，特別是調整到預硬狀態(prehardened?state)時的研磨性(polishability)優異。并且涉及模具用預硬原材料(prehardened?mold?material)的制造方法以及模具用預硬原材料。

背景技術

塑料產品等的成型中，很多情況下，模具的表面形狀直接轉印到成型品的表面，確定最終產品的表面性狀。因此，對于用于成型要求表面平滑、美觀的產品的模具而言，要求將其雕模面精加工為鏡面。而例如成型塑料產品的模具的主流是，準備預先調整了硬度的預硬鋼，對其表面實施切削、研磨等機械加工，精加工為雕模面。因此，這種模具所使用的模具用鋼材需要優異的研磨性，特別是要求預硬狀態下的研磨性優異。

本發明中，“研磨性”指的是關于模具用鋼材的被加工性的，研磨工序中的氧化物、氮化物的脫落所導致的針孔產生得到抑制，可以將其表面精加工為極其光滑的鏡面狀態的性質。

本申請人提出的含有C：0.005～0.1質量％、Si：1.5質量％以下、Mn：2.0質量％以下、Cr：3.0質量％以上且不足8.0質量％、Ni：4.0質量％以下、Al：0.1～2.0質量％、Cu：3.5質量％以下、Mo：0.1～1質量％的模具用鋼材(日本專利第3351766號公報)，向其中添加有超過0.001質量％且0.02質量％以下的Mg的模具用鋼材(日本特開2004-091840號公報)，通過其特別的成分組成，淬火回火(quenching?and?tempering)后的馬氏體組織得到最合適地調整，即使為超過38HRC的高硬度的預硬狀態，也發揮優異的研磨性。并且，關于該優異的研磨性，通過將不可避免地混入到鋼中的O(氧)限制為0.003質量％以下、N(氮)限制為0.02質量％以下，組織中的氧化物、氮化物降低而進一步提高。

發明內容

發明要解決的問題

上述日本專利第3351766號公報和日本特開2004-091840號公報(以下也稱為“兩篇文獻”)的模具用鋼材的成分組成，是即使為高硬度的預硬狀態、也可以達成優異的研磨性的有用的成分組成。并且，對于具有該成分組成的模具用鋼材而言，上述的降低O和N是重要的。若O、N的量高，則Al₂O₃、AlN等Al夾雜物(Al?inclusion)在組織中增加。并且若在精加工中它們脫落，則形成針孔而研磨性劣化。因此，上述兩篇文獻中，作為可以降低O和N的模具用鋼材的制造方法的一例，公開了利用真空熔化爐進行的熔解、成分調整的手法。

對于真空熔解而言，進行熔解于鋼液中的O(氧)的去除(脫氧、deoxidation)和N(氮)的去除(脫氮、denitrification)的真空精煉的能力優異，適于制造O的量和N的量低的鋼材。

理論上，無論處理量如何，上述兩篇文獻的模具用鋼材的O的量和N的量都能夠通過真空熔解來調整。

但是，實際操作中，若應該處理的鋼液的量例如增加到數十噸，則用于通過真空熔解中的精煉作用來降低O和N的真空處理時間延長，成為制造成本增大的原因。

另外，若可以確立與以往相比進一步降低模具用鋼材中含有的O的量和N的量的制造方法，則在進一步提高模具用鋼材的研磨性上值得期待。

因此，本發明的目的在于，提供可以短時間內有效地制造O的量和N的量極低、組織中的夾雜物降低、研磨性優異的模具用鋼材的模具用鋼材的制造方法。

另外，本發明的目的在于，提供O的量和N的量極低、組織中的夾雜物降低、研磨性優異的模具用鋼材。

另外，本發明的目的在于，提供可以短時間內有效地制造O的量和N的量極低、組織中的夾雜物降低、研磨性優異的模具用預硬原材料的模具用預硬原材料的制造方法。

另外，本發明的目的在于，提供O的量和N的量極低、組織中的夾雜物降低、研磨性優異的模具用預硬原材料。

用于解決問題的方案

本發明人等對于具有上述兩篇文獻的成分組成的模具用鋼材的制造方法、特別是對承擔脫氧和脫氮的熔解工序的改良進行了研究。