本发明专利技术提供一种压铸用热作模具钢，其通过将下述钢淬火后，在小于或等于５００℃的温度下回火而得到，该钢含有以下质量百分比的成分：Ｃ：０．１～０．３％、Ｓｉ：０．１～１．５％、Ｍｎ：０．３～２％、Ｃｒ：６～１２％、Ｐ：小于或等于０．０５％、Ｓ：小于或等于０．０１％、Ｍｏ：１～３％、Ｖ：０．５～１．５％、ｓ－Ａｌ：０．００５～０．０２５％、Ｎ：０．００５～０．０２５％、Ｏ：小于或等于０．００５％、剩余部分为Ｆｅ及不可避免的杂质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压铸模具中使用的热作模具钢，具体来说，涉及这 样一种压铸用热作模具钢，其可以抑制压铸模具大裂纹的主要原因即 从水冷孔开始的裂纹，以可以应对压铸产品制造的高循环化。本专利技术 的压铸用热作模具钢，特别适于作为铝压铸模具的材料使用。
技术介绍
作为铝压铸模具，当前一直存在因热疲劳而在空腔表面产生裂 纹(热裂)的问题。该热裂是指以下现象在开模后向空腔表面浇注 冷却水时，由于空腔表面的急速冷却和加热状态的内部之间的温度 差，在空腔表面会产生拉伸应力，由于由该反复过程引起的热疲劳而 在空腔表面产生裂纹。对于该热裂来说，提高模具的硬度是有利的。另一方面，近年来，人们要求縮短铝压铸产品的制造周期(高 循环化)。为了实现这一要求，以縮短模具的合模时间为目的，逐渐 强化对模具内的铝铸造产品的水冷。该水冷的强化，具体来说，通过使水冷孔接近空腔表面来进行。该情况下产生以下问题铝制品铸造 时在水冷孔表面产生的热应力增大，会产生从水冷孔开始产生裂纹的 现象。这种从水冷孔开始的裂纹，并不仅仅是由于铸造时反复加载的 热应力引起的，而是由热应力引起的裂纹、和由在水冷孔表面产生的 锈蚀引起的应力腐蚀裂纹的复合的延迟破坏现象。该从水冷孔开始的裂纹，模具的硬度越高越容易发生。因此， 对于这种从水冷孔开始的裂纹来说，降低模具的硬度是有利的。也就是说，如果提高模具硬度，则对于热裂来说是有利，但对 于从水冷孔开始的裂纹来说是不利的，相反，如果降低模具硬度，则对于从水冷孔开始的裂纹来说是有利的，另一方面，对于热裂来说是 不利的，抗热裂性会恶化。从抑制上述从水冷孔开始的裂纹的角度出发，优选使模具硬度为HRC45 40。作为现有的铝压铸模具，主要使用以JIS — SKD61为代表的5Cr 类热作模具钢。近些年来，为了抑制在空腔表面产生的热裂，逐渐使 其使用硬度提高，随着铝压铸产品的制造的高循环化，从模具水冷孔 开始的裂纹带来的危险性逐渐增大。在上述JIS — SKD61的情况下，含有大约0.4%的C，在淬火状 态下的硬度，例如为HRC53左右。因此，为了出于抑制从水冷孔开始的裂纹的目的而使其硬度降 低到小于或等于HRC45,需要进行在大于或等于600°C的高温下的 退火。但是，如果进行这种高温下的退火，则会显著降低钢的抗腐蚀 性。这种材料含有大约5%的Cr，其本来是抗腐蚀性良好的材料。但 是，如果在大于或等于600°C的高温下进行退火，则所含有的Cr几 乎都因为该高温回火而作为Cr碳化物析出，钢中含有的Cr对抗腐蚀 性的提高没有作用。无论如何，使用目前主要作为铝压铸模具使用的以JIS — SKD61 为代表的热作模具钢，不能很好地解决从水冷孔开始的裂纹问题。为了使从水冷孔开始的裂纹问题和空腔表面的热裂问题均得到 很好地解决，考虑以下方法是有效的在防止在水冷孔内产生的锈蚀 的同时降低存在水冷孔的模具内部的硬度，另一方面提高产生热裂的 模具的空腔表面的硬度。但是，满足这种特性的材料还没人提出。此外，在下述参考文献1公开了关于以下方法的专利技术通过使 压铸模具的水冷孔内径表面为比模具表面低的硬度，同时实现防止水 冷孔的裂纹和模具表面的抗热裂性。在该参考文献1中公开的钢，在将目前使用的JIS — SKD61通过 淬火、回火而调质为高硬度之后，通过将水冷孔表面由感应加热、燃 烧器加热、激光加热等局部回火为较低的硬度。在该参考文献1公开的技术中，无论用哪种方法都必须进行局 部加热，存在水冷孔形状受到限制的问题，例如必须使水冷孔的直径 成为燃烧器可以进入的大小。参考文献l:特开平6-315753号公报
技术实现思路
本专利技术以上述情况为背景，其目的在于提供一种压铸用热作模 具钢，其有良好的抗热裂性，且能够很好地抑制从水冷孔开始的裂纹。本专利技术人认真地进行该问题的研究，结果发现前述问题可以通 过下述将热加工钢用于压铸而得到解决，基于该发现，完成了本专利技术。本专利技术主要含有以下技术方案1. 一种压铸用热作模具钢，其通过将下述钢淬火后，在小于或 等于500°C的温度下回火而得到，该钢含有以下质量百分比的成分C: 0.1 0.3%、 Si: 0.1 1.5%、 Mn: 0.3 2%、 Cr: 6 12%、 P:小 于或等于0.05%、 S:小于或等于0.01%、 Mo: 1 3%、 V: 0.5 1.5%、 s — Al: 0.005 0.025%、 N: 0.005 0.025%、 0:小于或等于0.005%、 剩余部分为Fe及不可避免的杂质。2. 如技术方案1所述的压铸用热作模具钢，其还包含从下述群 中选择出的至少一种，该群由以下质量百分比的成分构成Ni:小于 或等于2%、以及CU:小于或等于1% 。3. 如技术方案1或2所述的压铸用热作模具钢，其还含有Co， 其质量百分比小于或等于5%。4. 如技术方案1 3中任意一项所述的压铸用热作模具钢，其还 包含从下述群中选择出的至少一种，该群由以下质量百分比的成分构 成Ti:小于或等于0.2%、 Zn:小于或等于0.2%、以及Nb:小于 或等于0.2% 。本专利技术的压铸用热作模具钢，减少了C的含量，另一方面，Cr、 Mo的含量增多且使之适量，由此能够有效地抑制作为压铸模型使用 时从水冷孔开始的裂纹，另外，还向该压铸模具赋予良好的抗热裂性。 本专利技术的压铸用热作模具钢，特别地适合于作为铝压铸模具材料使用。已知Cr是改善抗腐蚀性的元素。但是，如果是通常的 JIS-SKD61，则由于在调质为使用硬度时，如前所述以大于或等于 600°C的高温回火，所以用于改善抗腐蚀性的Cr会作为碳化物析出， 其效果完全失去。另一方面，如果使回火程度降低到无Cr碳化物析 出的程度，则硬度会大于或等于50HRC而变得非常硬，在作为压铸 模具使用时，容易产生从水冷孔开始的裂纹。特别地，通过降低C的含量，可以用小于或等于500°C的低温 回火，得到需要的硬度。但是，该情况下，直至空腔表面的硬度会降 低，发生抗热裂性恶化的问题。在这里，在本专利技术的压铸用热作模具钢中，在减少C含量的同 时，适当地增加Mo含量。通过减少C含量，通过小于或等于500°C的低温回火可以得到 不易发生从水冷孔开始的裂纹的小于或等于HRC45的硬度。另外，通过适量添加Mo，在作为压铸模具使用时，可以利用来 自压铸时的熔融金属(例如熔融铝)的热量，使模具空腔表面局部地 变硬。具体来说，在为了铸造压铸产品而使用模具时，利用来自熔融 金属的热量而空腔表面被加热(在熔融铝的情况下是600 650。C左 右)，添加的Mo作为碳化物析出，起到将空腔表面局部地加硬的作 用。也就是说，本专利技术的压铸用热作模具钢具有以下效果空腔表 面的硬度在模具使用中利用时效硬化而提高。利用该效果，能够很好 地抑制空腔表面上的热裂。也就是说，本专利技术的压铸用热作模具钢，在作为压铸模具使用 时，能够巧妙地利用由来自熔融金属的热量使该空腔表面发生时效硬 化的现象，其结果可以得到这样的模具对其内部来说，维持较低的 硬度，另一方面，对空腔表面来说，其硬度局部提高。在这一点上， 与现有的产品相比，本专利技术的压铸用热作模具钢有良好的效果。在本专利技术中，比JIS — SKD61更多添加了作为抗腐蚀性元素的Cr。在本专利技术中，因为在淬火处理后以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压铸用热作模具钢，其通过将下述钢淬火后，在小于或等于５００℃的温度下回火而得到，该钢含有以下质量百分比的成分： Ｃ：０．１～０．３％、 Ｓｉ：０．１～１．５％、 Ｍｎ：０．３～２％、 Ｃｒ：６～１２％、 Ｐ：小于或等于０．０５％、 Ｓ：小于或等于０．０１％、 Ｍｏ：１～３％、 Ｖ：０．５～１．５％、 ｓ－Ａｌ：０．００５～０．０２５％、 Ｎ：０．００５～０．０２５％、 Ｏ：小于或等于０．００５％、 剩余部分为Ｆｅ及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：井上幸一郎，
申请(专利权)人：大同特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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