專利名稱：切削性及韌性優異的預硬鋼及其制造方法
技術領域：
本發明涉及具有極其優異的切削性，還兼具韌性和硬度的新的預硬型、主要用于塑料成形的金屬模具用鋼及其制造方法。
背景技術：
主要作為塑料成形用金屬模具使用的預硬鋼，從縮短金屬模具等的制作周期和提高使用壽命的觀點出發，在要求切削性的同時，還要求優異的強度、耐磨損性、適度的韌性。但是，這些所要求的特性是相反的性質，還未能夠獲得均充分滿足上述各特性的鋼材。
對于上述要求，例如，提出有對低C-Mn-Ni-Mo(W)-Cu-Al系合金，通過使結晶粒度在粒度編號4～6的范圍而兼具切削性以及韌性(參照專利文獻1)。該鋼的組織主要通過使C變低而調整成均勻的上部貝氏體組織，由該上部貝氏體組織確保切削性。另一方面，本發明申請人提出了主要通過使Mn量適當化調整成均勻的下部貝氏體組織，而形成兼具切削性以及韌性的低C-Mn-Ni-Mo(W)-高Cu-Al系合金(參照專利文獻2)。
專利文獻1特開平05-070887號公報專利文獻2特開平07-278737號公報上述的提案分別提出了對提高塑料成形用預硬鋼的性能作出貢獻的一種方法。但是專利文獻1的上部貝氏體組織雖然切削性優異但是韌性還不充分。另一方面，專利文獻2的下部貝氏體組織雖然韌性優異但是切削性有一些差，也不充分。如此，在現有的金屬模具用鋼材中，在充分滿足縮短金屬模具制作周期以及提高使用壽命的要求方面，還有改善特性的余地。
發明內容
本發明的目的在于根據上述要求，提供一種能夠同時達到縮短金屬模具的制作周期以及提高使用壽命，特別是最適于塑料成形用金屬模具的預硬鋼及其制造方法。
本發明者在仔細研究低C-Mn-Ni-(Mo、W)-Cu-Al系合金、或低C-Mn-Ni-(Mo、W)-高Cu-Al系合金的組成以及組織和切削性以及韌性的關系時，發現并非是提高切削性被認為是必須組織的上部貝氏體組織或下部貝氏體組織，而是調整為上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，由此能夠進一步提高切削性，得到兼具優異的切削性和韌性的預硬鋼。
即，本發明是一種切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，其是一種工具鋼，以質量％計，含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr2.0％以下、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu0.7～2.5％，組織是上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。
這種切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，優選為以質量％計，具有如下組成，含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr0.3～0.8％、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu1.2～1.8％，余量由Fe及不可避免的雜質構成，組織是上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。
另外，本發明的其他發明是一種切削性及韌性優異的預硬鋼，以上述鋼的任一種為基本組成，用S0.3％以下置換Fe的一部分，并使組織形成上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。
本發明的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，在本發明的上述鋼中優選，其上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，以面積％計下部貝氏體為20～80％。或者，本發明的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，進而硬度為34～45HRC。
而且，本發明的制造方法是切削性及韌性優異的預硬鋼的制造方法，其特征在于，是將如下的工具鋼加熱到奧氏體區域后，進行向上部貝氏體和下部貝氏體的混合區域冷卻的上部/下部混合貝氏體生成熱處理，該工具鋼以質量％計含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr2.0％以下、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu0.7～2.5％。也可以用S0.3％以下置換Fe的一部分。在進行了上部/下部混合貝氏體生成熱處理后優選進行回火，形成34～45HRC的硬度。
(發明效果)本發明的鋼兼具現有的預硬鋼所不具備的高水平的優異的切削性以及韌性。因此，未使其他的特性有很大的劣化，而極為有效地達成例如塑料成形用的工具壽命的延長化。另外，本發明的鋼因為韌性高，所以即使在隨著金屬模具等的加工產生的熱應力的作用下也難以產生裂紋，特別適于進行更高精度的金屬模具加工。
圖1是表示本發明的金屬微觀組織(×400倍)的一例的照片。
圖2是表示本發明的金屬微觀組織(×400倍)的一例的照片。
圖3是表示比較例的金屬微觀組織(×400倍)的一例的照片。
圖4是表示比較例的金屬微觀組織(×400倍)的一例的照片。
具體實施例方式
形成本發明的主干的一個特征是在低C-Mn-Ni-(Mo、W)-Cu-Al系、或低C-Mn-Ni-(Mo、W)-高Cu-Al系的預硬鋼中，使組織形成上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。
如上述，將現有的低C-Mn-Ni-(Mo、W)-Cu-Al系合金、或低C-Mn-Ni-(Mo、W)-高Cu-Al系合金作為預硬鋼使用時，為了確保其切削性，以上部貝氏體組織或下部貝氏體組織的單相組織為目標而進行調制。但是，上部貝氏體組織是切削性優異的組織但相反也是韌性低的組織，另外，下部貝氏體組織相反是韌性優異的組織，但也是切削性有一些差的組織。
因此，本發明者發現，通過將現有的上部貝氏體組織或下部貝氏體組織的單相組織變更為上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，并進一步調整其最佳的混合平衡，而能夠得到比上部貝氏體組織更優異的切削性，并且得到與下部貝氏體組織相同的韌性，同時實現縮短金屬模具的制作周期和提高使用壽命。
此外，本發明所規定的上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，不僅取決于鋼組成，而且也受到淬火時的冷卻速度的很大的影響。但是，本發明的鋼，特別是通過使Cu、Cr兩元素的量最佳化而被充分調整，所以用于形成目標的上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織的熱處理工序，其管理并不困難。例如，加熱到奧氏體區域后，即使進行熱處理應變少的空冷，也能夠得到上部貝氏體和下部貝氏體混合組織。此外，即使是熱加工后的冷卻速度是空冷以上的直接淬火，也能夠得到上部貝氏體和下部貝氏體混合組織。
還有，通常鋼組織中的貝氏體是冷卻奧氏體時產生的相變生成物的一種，在珠光體生成溫度和馬氏體生成溫度的中間溫度范圍產生。并且，顯微鏡觀察時在珠光體相變溫度附近產生的顯示為羽毛狀(塊狀)，在馬氏體生成溫度附近產生的顯示為針狀，前者被稱為上部貝氏體，后者被稱為下部貝氏體。本發明所規定的上部貝氏體和下部貝氏體混合組織，若具體地表示，則是例如圖1所示的組織(上部貝氏體30面積％，下部貝氏體70面積％)，或圖2所示的組織(上部貝氏體40面積％，下部貝氏體60面積％)。而且，為了比較，還顯示了現有鋼的上部貝氏體組織(圖3)以及下部貝氏體組織(圖4)。
如此的本發明鋼的上部貝氏體和下部貝氏體混合組織，優選特征在于以面積％計(以下，僅記為％)下部貝氏體為20～80％。在切削性優異的上部貝氏體組織中，混合20～80％的作為不同組織的下部貝氏體，在切削時適當地脆化，由此，能夠得到比均勻的上部貝氏體組織更優異的切削性。但是，下部貝氏體低于20％時韌性不充分，超過80％時切削性有一些差，因此設為20～80％。還有，若上部貝氏體為主體則韌性會有一些差，因此更優選為下部貝氏體為60％以上。另一方面，更優選下部貝氏體的上限為70％。
另外，本發明鋼的優選組成的特征在于，通過使Cu、Cr量適當化，而適度地使貝氏體組織微細化，將組織調整為優選的上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。即，在兼具硬度和切削性的低C-Mn-Ni-(Mo、W)-Cu-Al系、或低C-Mn-Ni-(Mo、W)-高Cu-Al系的預硬鋼中，即使在淬火熱處理工序時的管理比較容易的冷卻速度范圍，也能夠使其兼備極其優異的切削性和韌性。
以下，說明本發明規定的鋼的組成的規定理由。
C是將低C-Mn-Ni-Mo(W)-Cu-Al系、或低C-Mn-Ni-(Mo、W)-高Cu-Al系的預硬鋼的淬火組織保持為貝氏體組織，并且用于賦予基質的基本添加元素，該基質帶來基于回火中的Cu-Fe固溶體、Ni-Al金屬間化合物和Mo、W碳化物的析出的析出硬化。若過多則使基材馬氏體組織化降低切削性，另外，形成過度的碳化物使切削性降低。因此，在本發明中，規定為0.05～0.17質量％(以下，僅記為％)。優選為0.08％以上。最優選為0.10％以上及/或0.14％以下。
Si是提高對于作為鋼制品使用時的氛圍的耐蝕性的元素。若過多則導致鐵素體的生成，另外使切削性下降，因此設為0.6％以下。若降低Si則各向異性降低，另外帶狀偏析降低，為了得到優異的鏡面加工性而優選為0.4％以下。優選下限為0.1％。
Mn是對于本發明的韌性高的混合組織、優選為以含有20～80％的下部貝氏體組織為基材的混合組織的預硬鋼來說最重要的元素之一。Mn基本上是提高基材的韌性的元素，需要0.5％以上。另外，Mn是提高貝氏體淬火性，易于得到作為本發明的優選組織的特征的20～80％的下部貝氏體組織的元素。因此，優選為1.0％以上，更優選添加1.25％以上。另外，Mn具有抑制鐵素體的生成，賦予適度的淬火回火(時效)硬度的效果。但是，Mn過多時韌性變得過高，不能確保優異的切削性，因此限定在2.0％以下。優選為1.6％以下。
Ni的添加是為了提高貝氏體淬火性，另外抑制鐵素體的生成，此外，在回火(時效)時，使Ni-Al金屬間化合物析出，得到所要的硬度，并且，使延展性適當地下降，得到切削性的提高。過多時使貝氏體相變溫度降低，使貝氏體組織過度地微細化，此外，還影響馬氏體相變化，另外使基材的粘度上升而使切削性降低，因此設為3.5％以下，若過低則不能得到上述添加效果，因此設為2.5％以上。優選為2.6％以上，最優選為2.8％以上及/或3.2％以下。
Cr是為了得到本發明的混合組織、進而其優選的上部貝氏體和下部貝氏體的混合比率最重要的元素之一，具有即使在淬火熱處理工序時的管理比較容易的冷卻速度范圍，也使貝氏體組織適當地微細化的效果。另外，還具有提高耐蝕性，提高氮化時的硬度，進一步抑制研磨加工時或制品保管時的生銹的效果。但是，過多時使貝氏體組織過度地微細化，還影響馬氏體相變化，使切削性降低，所以需要設為2.0％以下。優選為1.0％以下，更優選為0.3％以上及/或0.8％以下。其特別是作為要求切削性的塑料成形用的金屬模具鋼有效。
W、Mo是在本發明鋼的回火(時效)處理、特別是超過500℃的高溫回火(時效)處理中，具有析出微細碳化物，導致析出(時效)硬化，另外提高相對于制品使用時的氣氛的耐蝕性的作用的元素。本發明的情況，無須大量添加，過多會導致切削性的降低，因此將W及Mo的一種或兩種以(1/2W+Mo)計設為0.7％以下。在特別想要獲得上述添加的效果的情況下，優選以(1/2W+Mo)計設為0.1％以上。最優選為0.2％以上及/或0.4％以下。還有，雖然在上述效果中W及Mo同樣處理，但是因為W與Mo相比擴散速度慢，所以大量添加W時，熱加工時或淬火時未固溶碳化物殘留的可能性變高。由此，從這一點出發，本發明優選僅采用Mo。
Al是在回火(時效)處理中帶來Ni-Al金屬間化合物的微細析出產生的析出(時效)硬化，使本發明的優異的切削性形成的重要的元素之一。另外，Al是用于得到希望硬度的添加元素，若進行氮化則具有使此時的氮化硬度上升的效果。過多時氧化鋁系夾雜物的生成量增加，使鏡面精加工性降低，另外使耐點蝕性下降，此外導致延展性的過度降低，因此，設為1.5％以下，過低時因為使切削性下降所以設為0.5％以上。特別是為了進一步提高形成20～80％的下部貝氏體組織時的切削性而優選為0.8％以上。最優選為0.95％以上及/或1.2％以下。
Cu與上述Cr同樣是用于得到本發明的混合組織、特別是優選的上部貝氏體和下部貝氏體的混合比率的最重要的元素之一，具有即使在淬火熱處理工序時的管理比較容易的冷卻速度范圍，也使貝氏體適當地微細化的效果。另外，是用于在回火(時效)處理中帶來Fe-Cu固溶體的微細析出產生的析出(時效)硬化，賦予本發明鋼的基本切削性，另外用于得到希望硬度的元素，此外，還帶來優異的耐蝕性。但是，過多時會使熱加工性降低，另外使貝氏體過度地微細化，還影響馬氏體相變化，相反使切削性下降，因此設為2.5％以下，過低時不能得到上述添加效果，因此設為0.7％以上。優選為1.2％以上及/或1.8％以下。
另外，本發明中特別是為了提高切削性，可以添加0.3％以下的S。優選為0.002％以上。S的添加對提高切削性極其有效，但是其添加會帶來鏡面加工性劣化，所以在要求鏡面性的情況下，優選將其利用降低至0.005％以下。
另外，從作為4A、5A族元素的V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf中選擇的至少一種元素，在使晶粒微細化，提高韌性的點上是具有相同作用的元素。大量添加，會將溶體化硬度以及時效硬度提高到必要以上，降低切削性和韌性，所以除了作為雜質管理時之外，即使進行添加，也優選分別控制在0.5％以下。還有，V具有提高回火軟化抵抗的效果，但是相反形成硬質的V碳化物時，其特別是會對鏡面加工性帶來不良影響，所以在4A、5A族元素中優選進行單獨且特別的管理。如果重視鏡面加工性，則優選將V控制在0.1％以下。更優選為低于0.03％，進一步優選為低于0.02％。
從Be以及B選擇的至少一種元素，是與作為改善大型制品的情況的淬火性的元素具有相同作用的元素。這些元素即使大量添加效果也少，相反會使加工性劣化，因此，除了作為雜質管理時之外，即使進行添加，也優選為Be0.5％以下及B0.01％以下。另外，從Pb、Bi、Se、Te選擇的至少一種元素，與作為改善切削性的元素具有相同的作用。但是，這些元素的大量添加會使韌性劣化，因此仍然是除了作為雜質管理時之外，即使進行添加，也優選以總量計為0.5％以下。
本發明鋼以例如34～45HRC的硬度的預硬狀態供給，以這種狀態加工成制品形狀，如果是金屬模具則在仿形加工之后，實施研磨加工，進一步實施高度鏡面精加工或皺紋加工等而使用。在低于34HRC時，在使用時(作為金屬模具的成形時)會發生磨損等的損傷的問題，另外，在超過45HRC時對切削性有不良影響，因此優選硬度為34～45HRC。
而且，本發明的預硬鋼所要求的韌性，是為了防止裂紋和彎折所必要的特性。因此，作為韌性值是基于JIS-Z-2242(2005)的金屬材料擺錘沖擊試驗方法的2mmU型切口試驗片產生的沖擊值，更具體地說，以后述的實施例的條件進行評價，優選為24J/cm2以上，更優選為25J/cm2以上。本發明優異的韌性在以鋼的成分組成為基本的基礎上，控制貝氏體組織，由此而實現，但是優選為考慮到與上述硬度值的平衡，而能夠與優異的切削性相互實現。
預硬鋼的供給方式，通常是如下這種流通路徑，從原材廠家出廠已經調質為規定硬度的中間原材，加工廠家將該中間原材切斷成必要的尺寸以及對6面進行切削精加工，還跟據需要進行磨削精加工，將其交給作為最終用戶的金屬模具廠家。而且，特別是最近，有為了提高最終用戶側的加工效率，中間的加工廠家將根據最終用戶的要求預先調整為高精度的精加工尺寸的預硬鋼作為“鋼板(plate)”而供給的傾向。對于以鋼板的形狀供給的預硬鋼，要求特別是在正面銑刀加工性，即正面銑刀切削中，能夠以切削片的磨損少高效的切削等特征進行加工，并且還要求切削表面能夠得到平滑的面粗糙度。因此，控制貝氏體組織而得到的本發明的預硬鋼，因為特別是正面銑刀加工性優異，所以適用于這種鋼板，能夠發揮最大的作用效果。
實施例1將表1所示的化學成分的余量由Fe及不可避免的雜質構成的試料1進行熱軋后，加熱到880℃的奧氏體區域，分別以半冷5分、半冷15分、半冷30分、半冷70分的冷卻條件進行貝氏體生成熱處理(貝氏體淬火)，在500～550℃的溫度范圍進行回火，將硬度調制在38～40HRC。對于組織，根據上述的冷卻條件分別調制成下部貝氏體組織、20％的上部貝氏體和80％的下部貝氏體的混合組織、40％的上部貝氏體和60％的下部貝氏體的混合組織、上部貝氏體組織。還有，半冷(時間)是指從淬火溫度冷卻到(淬火溫度+室溫)/2的溫度所需的時間。
表1
*上述以外的元素低于0.01％切削性的評價實施了Φ80mm的平面銑刀(face mill)加工。即，在使用金屬陶瓷(cermet)制的切削片，切削速度為116m/min，進給為0.09mm/刃，切入為1mm的加工條件中，測定工具磨損量，作為直到進行0.2mm的磨損的切削距離而評價。
韌性的評價，基于JIS-Z-2242(2005)的金屬材料擺錘沖擊試驗方法，使用2mmU型切口試驗片實施擺錘試驗，測定室溫下的擺錘沖擊值。試驗片在其長度為試料的軋制方向(L方向)的位置采取3個，將各試驗片的結果值的平均值作為沖擊值而進行評價。以上的結果示于表2。
表2
*組織的符號B表示貝氏體。
如表2所示，調制成上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織的本發明鋼與調制成上部貝氏體組織或下部貝氏體組織的單相組織的比較鋼相比，切削性大幅提高。此外，在40％的上部貝氏體和60％的下部貝氏體的混合組織中，切削性進一步大幅提高。另外，對于韌性，與100％的下部貝氏體組織相比稍有不足，但是與100％的上部貝氏體組織相比明顯優異。
實施例2將表3所示的化學成分的余量由Fe及不可避免的雜質構成的試料2～6進行熱軋后，加熱到880℃的奧氏體區域后，進行空冷，在500～590℃的溫度范圍進行回火，使用這樣的供試材，進行切削性和韌性的評價。其中，試料2～5的空冷相當于半冷30分，試料6的空冷相當于半冷10分的冷卻條件。
表3
*上述以外的元素低于0.01％切削性的評價實施了鉆孔加工、Φ125mm的正面銑刀加工。鉆孔加工的評價是以高速鋼制的Φ2mm的鉆頭，在切削速度15m/min，進給速度120mm/min，加工深度20mm的加工條件下，測定了加工50個孔后的工具磨損量。正面銑刀加工的評價是使用金屬陶瓷制的切削片，在切削速度為150m/min，進給速度為0.13mm/刃，切入為2(深度)×100(寬度)mm，切刃數為一枚的加工條件下，測定了切削49.7分鐘時的工具磨損量。韌性的評價與實施例1同樣進行。以上結果示于表4。
表4
*組織的符號B表示貝氏體，M表示馬氏體。
從表4可知，在試料2～5的任何組成中，通過調制成本發明的上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織(下部貝氏體為20％～80％)，而能夠兼備優異的切削性和韌性(試料2由于Cu為1％而稍少，所以韌性變低，但是與實施例1、100％的上部貝氏體組織相比，明顯優異)。另外，試料6組織中形成了一些馬氏體組織，雖然韌性優異，但是切削性有一些差。
實施例3將表5所示的化學成分的余量由Fe及不可避免的雜質構成的試料7～9進行熱軋后，加熱到880℃的奧氏體區域，以相當于半冷40分的空冷進行冷卻，在530～590℃的溫度范圍進行回火，將硬度調制成36～38HRC。根據上述冷卻條件，將組織調制成30％的上部貝氏體和70％的下部貝氏體的混合組織。
表5
*一是低于0.001％*上述以外的元素低于0.01％切削性的評價實施了Φ160mm的正面銑刀加工。即，使用金屬陶瓷制的切削片，在切削速度為115m/min，進給速度為0.12mm/刃，切入為2(厚度)×90(寬度)mm，切刃數為一枚的加工條件下，測定了切削60分鐘時的工具磨損量。以上結果示于表6。
表6
從表6可知，未添加S的試料7和微量添加的試料8、9相比較，S即使微量也對提高切削性有效。S由于組織中的MnS的形成等對鏡面性有不良影響，所以在重視鏡面性時，優選微量添加。
(工業上的可利用性)
切削性以及韌性優異的本發明的預硬鋼，最適于例如塑料成形中使用的金屬模具用鋼，此外，也可以適用于注射成形機螺桿等需要硬度也重視切削性的機械零件等。
權利要求
1.一種切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，其是一種工具鋼，以質量％計，含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr2.0％以下、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu0.7～2.5％，組織是上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。
2.一種切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，以質量％計，具有如下組成，含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr0.3～0.8％、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu1.2～1.8％，余量由Fe及不可避免的雜質構成，組織是上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織。
3.根據權利要求1或2所述的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，以質量％計，用S0.3％以下置換Fe的一部分。
4.根據權利要求1或2所述的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，以面積％計下部貝氏體為20～80％。
5.根據權利要求3所述的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，以面積％計下部貝氏體為20～80％。
6.根據權利要求1或2所述的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，硬度為34～45HRC。
7.根據權利要求3所述的切削性及韌性優異的預硬鋼，其特征在于，硬度為34～45HRC。
8.一種切削性及韌性優異的預硬鋼的制造方法，其特征在于，將如下的工具鋼加熱到奧氏體區域后，進行向上部貝氏體和下部貝氏體的混合區域冷卻的上部/下部混合貝氏體生成熱處理，該工具鋼以質量％計含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr2.0％以下、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu0.7～2.5％。
9.根據權利要求8所述的切削性及韌性優異的預硬鋼的制造方法，其特征在于，以質量％計，用S0.3％以下置換Fe的一部分。
10.根據權利要求8或9所述的切削性及韌性優異的預硬鋼的制造方法，其特征在于，進行了上部/下部混合貝氏體生成熱處理后，回火至34～45HRC的硬度。
全文摘要
本發明提供具有極其優異的切削性，還兼具韌性和硬度的、適用于塑料成形中使用的金屬模具用鋼的預硬鋼及其制造方法。該預硬鋼是一種工具鋼，以質量％計，含有C0.05～0.17％、Si0.6％以下、Mn0.5～2.0％、Ni2.5～3.5％、Cr2.0％以下、W及Mo的一種或兩種(1/2W+Mo)0.7％以下、Al0.5～1.5％、Cu0.7～2.5％，組織是上部貝氏體和下部貝氏體的混合組織，優選下部貝氏體為20～80面積％的混合組織，硬度為34～45HRC。也可以用S0.3％以下置換Fe的一部分。該制造方法為將上述組成的工具鋼加熱到奧氏體區域后，進行向上部貝氏體和下部貝氏體的混合區域冷卻的上部/下部混合貝氏體生成熱處理，其后進行形成硬度為34～45HRC的回火。
文檔編號C22C38/44GK101029373SQ20071008420
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月27日 優先權日2006年3月2日
發明者井上義之, 遠山文夫, 中津英司, 田村庸, 細田康弘, 安藤光浩 申請人:日立金屬株式會社