冷作模具用鋼及冷沖壓用模具的制作方法

專利名稱：：冷作模具用鋼及冷沖壓用模具的制作方法
技術領域：
：本發明涉及冷作模具用鋼及其冷沖壓用模具，該冷作模具用鋼作為在低溫等下沖壓成形(沖孔、彎曲、深沖、切邊等)汽車用鋼板或家電用鋼板等時使用的冷沖壓用模具的原材料有用。
背景技術：
：用于汽車用鋼板或家電用鋼板等沖壓成形的冷沖壓用模具隨著鋼板的高強度化，正謀求改善其壽命。尤其是，對汽車用鋼板來說，考慮環境問題，為了提高汽車的燃料消耗率，大多采用拉伸強度590MPa以上的高強度鋼板，預想今后其需要將日益增加。在沖壓成形該高強度鋼板時，由于實施了表面處理的冷沖壓用模具的表面皮膜早期發生損傷，從而被稱作模具粘結或粘結的沖壓成形時發生燒結現象，冷沖壓用模具的模具的壽命非常短的問題的發生增加。冷沖壓用模具通過對成為母材的冷作模具用鋼的表面實施硬質皮膜處理進行制造。通常，成為母材的冷作模具用鋼經過退火、切削加工及淬火回火處理這樣的工序進行制造。作為冷作模具用鋼，一直以來，廣泛應用JISSKD11等高C高Cr的合金工具鋼或進一步改善了耐磨損性的JISSKH51等高速工具鋼。對這些工具鋼來說，謀求通過Cr類碳化物及Mo、W、V類碳化物的析出硬化來提高硬度。而且，也將通過減少JISSKH51含有的C、Mo、W、V等合金元素，提高了韌性、耐磨損性兩方的被稱作模具高速鋼的低合金高速工具鋼用于冷作模具用鋼。另外，作為實現了進一步改善這些冷作模具用鋼特性的技術，在專利文獻1記載的技術或專利文獻2記載的技術中也有提案。專利文獻1公開有一種冷沖壓鋼，其以不影響被切削性及耐磨損性這些必要特性而得到優良的變形抑制特性和高硬度特性、耐粘結性為目的，添加適量的Ni及Al，并添加與其對應的適量的Cu，同時還對C及Cr的含量進行調整，使組織中的碳化物分布分散得更微細。另外，專利文獻2公開有一種合金工具鋼，其以與目前的模具高速鋼相比，即使降低淬火溫度，熱處理后的硬度、韌性等特性也得到與目前的模具高速鋼同程度的特性為目的，在回火狀態下具有生成的M23C6型化合物25vol^的組織，且具有分散析出MC型碳化物及M6C型碳化物的至少任一種的淬火回火組織。專利文獻1:(日本)特開2006-169624號公報專利文獻2:(日本)特開2004-169177號公報冷沖壓用模具通過對成為母材的冷作模具用鋼的表面實施硬質皮膜處理進行制造。作為該硬質皮膜處理，有通過熱擴散形成由VC構成的皮膜的TD處理、形成主要由TiC構成的皮膜的CVD處理、形成主要由TiN構成的皮膜的PVD處理等。這些硬質皮膜處理根據模具使用者及制造者的情況而適宜采用。因此，謀求開發一種冷作模具用鋼，其能夠對應任何硬質皮膜處理。另外，當然，對冷沖壓用模具而言，也謀求確保硬度及韌性、熱處理變形這些基本特性。另外，對冷沖壓用模具來說，還存在切削加工中發生拉傷的問題。當發生拉傷時，切削完成面粗糙度增大，因此熱處理后的研磨作業困難，而且導致模具壽命的減少。另外，切削工具壽命也縮短，制造成本增大。為了解決這些問題，需要抑制作為問題的發生原因的Al類介在物(A1203、A1N)的析出，但當減少作為析出A1類介在物的元素的A1含量時，反而有可能對硬度下降、韌性下降、熱處理變形量的增大等這些基本特性產生不良影響。因而，期望開發一種不僅確保了這些基本特性，而且在切削完成面粗糙度及切削工具壽命方面也沒問題的冷沖壓用模具。
發明內容本發明是為解決這些目前的問題而開發的，其以提供冷作模具用鋼及其冷沖壓用模具為課題，該冷作模具用鋼不僅具備硬度、韌性、熱處理變形這些謀求的基本特性，而且也能夠對應各種各樣的硬質皮膜處理，另外，作為在切削完成面粗糙度及切削工具壽命方面也沒問題的冷沖壓模具的原材料有用。以下表示本發明的宗旨冷作模具用鋼，其特征在于，含有C:0.50.7質量％;Cr:5.07.0質量％;Si:0.52.0質量％;Mn:0.12.0質量％;Al:0.0010.010質量％;Cu:0.251.00質量％;Ni:0.251.00質量％;N:0.0030.025質量％;P:大于O且在O.05質量％以下；S:大于O且在O.1質量％以下；0:大于0且在0.005質量％以下；及Mo及W中的至少一種，余量為鐵及不可避免的雜質，且滿足0.5《[Mo]+0.5X[W]《3.0及[C]X[Cr]《4這樣的必要條件，而且，FP(鐵素體生成元素形成的參數)滿足[Si]/5+[Cr]/5+2X[Mo]+[W]+2X[V]+10X[Al]《5.0這樣的必要條件，AP(奧氏體生成元素形成的參數)滿足[Mn]+3X([Cu]+[Ni])《2.5這樣的必要條件，其中，上式中的[]表示各元素的含量(質量％)。根據[1]記載的冷作模具用鋼，其中，還含有V:大于0且在0.5質量X以下。根據[1]或[2]記載的冷作模具用鋼，其中，還含有合計為大于0且在0.5質量％以下的選自Ti、Zr、Hf、Ta、Nb構成的組中的至少一種元素。根據[1][3]中任一項記載的冷作模具用鋼，其中，還含有Co:大于0且在10質量％以下。冷沖壓用模具，其中，通過對[1][4]中任一項記載的冷作模具用鋼進行加工，且實施表面處理進行制造。通過將本發明的冷作模具用鋼用作冷沖壓用模具的原材料，不僅具備硬度、韌性、熱處理變形這樣的謀求的基本特性，而且也能夠對應各種各樣的硬質皮膜處理，而且，能夠得到在切削完成面粗糙度及切削工具壽命方面也沒問題的冷沖壓用模具。另外，使用該冷作模具用鋼得到的冷沖壓用模具作為拉伸強度590MPa以上的高強度鋼板的成形用，尤其可以優選使用。圖1是表示Cr類碳化物造成的TiN皮膜損傷的原理的圖，(a)是表示原來的冷沖壓用模具的縱截面圖，(b)是表示冷沖壓用模具的TiN皮膜發生了裂紋的狀態的縱截面圖，(c)是表示該裂紋成為起點TiN皮膜發生了剝離的狀態的縱截面圖；圖2是表示在實施例的擺錘沖擊值的測定中使用的擺錘沖擊試驗片的說明圖；圖3是表示對在實施例最大熱處理變形量的測定中使用的試驗體實施熱處理時的熱處理條件的說明圖。附圖標記說明1冷作模具用鋼2TiN皮膜3Cr類碳化物4裂紋具體實施例方式以下，基于實施方式，對本發明做進一步的詳細說明。首先，本發明者對將目前的JISSKD11及模具高速鋼用于原材料的冷沖壓用模具因PVD處理導致已形成的TiN皮膜發生損傷、發生粘結的原因進行了銳意研究。研究的結果是，發現TiN皮膜發生粘結的原因是成為母材的冷作模具用鋼生成的粗大的Cr類碳化物，即該Cr類碳化物成為起點發生粘結。因該Cr類碳化物造成TiN皮膜損傷的原理如圖l所示。首先，如圖l(a)所示，準備通過對成為母材的冷作模具用鋼1的表面實施硬質皮膜處理而在表面形成TiN皮膜2的冷沖壓用模具。該冷作模具用鋼1在將JISSKD11及模具高速鋼作為原材料形成時，在作為母材的冷作模具用鋼1的表面上析出粗大的Cr類碳化物3。在用該冷沖壓用模具進行沖壓成形時，如圖l(b)所示，當被成形物沿箭頭方向滑動時，在TiN皮膜2上產生裂紋4。該生裂紋4產生的部位為在TiN皮膜2的下方的母材析出有Cr類碳化物3的部位。而且，當滑動被成形物時，如圖1(c)所示，其裂紋4成為起點，在TiN皮膜2上發生剝離，從而發生粘結。如上說明所述，TiN皮膜粘結發生的原因是Cr類碳化物。本發明者發現了通過抑制該Cr類碳化物的生成，能夠防止TiN皮膜的剝離，且能夠抑制發生模具壽命非常短這樣的問題。為了抑制在成為母材的冷作模具用鋼的表面析出的粗大的Cr類碳化物3的生成而延長通過PVD處理形成的TiN皮膜的壽命，只要減少鋼中的C含量和Cr含量即可。但是，當過于減少C含量時，不容易在冷作模具用鋼的表面上形成TD處理形成的VC皮膜或CVD處理形成的TiC皮膜。于是，本發明不僅設C的含量為0.50.7質量X、Cr的含量為5.07.0質量％，而且規定這些含量的積，由此，在冷作模具用鋼的表面不析出粗大的Cr類碳化物3，而能夠形成所需要的充分厚的VC皮膜或TiC皮膜。另外，本發明還規定了由Si、Cr、Mo、W、V、Al這些鐵素體生成元素形成的參數、和由Mn、Cu、Ni這些奧氏體生成元素形成的參數。Si、Cr、Mo、W、V、Al這些鐵素體生成元素的合計含量過多時，冷作模具用鋼的硬度和韌性的平衡破壞，并且切削加工完成面精度也惡化。于是，在本發明中，將由鐵素體生成元素規定的參數(FP)數式化，并且規定鐵素體生成元素的合計含量為滿足其數式，由此使冷作模具用鋼的硬度和韌性的平衡良好，并且也提高了切削加工完成面精度。另夕卜，Mn、Cu、Ni這些奧氏體生成元素的合計含量過多時，由于殘留奧氏體增多造成熱處理變形量的偏差增大，同時切削時的工具壽命縮短。于是，在本發明中，將由奧氏體生成元素規定的參數(AP)數式化，并且規定奧氏體生成元素的合計含量為滿足其數式，由此減少鋼中的殘留奧氏體，減少熱處理變形量的偏差，同時延長切削時的工具壽命。以下，有關本發明的冷作模具用鋼中的化學成分的含量的范圍限定理由，對每個元素均進行詳細的說明。另外，本說明書中記載的％全部表示質量。C:0.50.7%C是確保硬度及耐磨性，并且也有利于抑制HAZ軟化的元素。另外，在模具母材的表面形成TD處理形成的VC皮膜或CVD處理形成的TiC皮膜這樣的碳化物皮膜時，也存在當C的含量少時，皮膜的厚度變薄等問題。考慮這些，設用于有效發揮上述作用的C含量的下限為0.5%。另外，其下限優選為0.55%。其中，當其含量過剩時，生成粗大的Cr類碳化物，通過PVD處理形成的TiN皮膜容易剝離。另外，當C的含量過剩時，殘留奧氏體增加，不在高溫下進行回火處理時不能得到所希望的硬度，除此之外，在回火處理后發生膨脹等，變形加大。而且，當C含量過剩時，對韌性也造成不良影響。因而，設C含量的上限為0.7X。另外，其上限優選為0.65%。Cr:5.07.0%Cr是為確保所規定的硬度有用的元素。詳細地說，當Cr的含量過少時，淬火性不足，生成一部分貝氏體，因此硬度下降，不能確保耐磨損性。另外，Cr也是為確保模具的耐腐蝕性有用的元素。于是，設&含量的下限為5.0%。而且，其下限優選為5.5%。其中，當其含量過剩時，粗大的Cr類化合物大量生成，通過PVD處理形成的TiN皮膜容易發生剝離。另外，當Cr的含量過剩時，由于熱處理后的收縮而使硬質皮膜的耐久性下降。而且，當Cr的含量過剩時，也對韌性產生不良影響。于是，設0含量的上限為7.0%。而且，其上限優選為6.5%。Si:0.52.0%Si作為制鋼時的脫氧元素有用，是有利于硬度的提高和被切削性確保的元素。另外，Si抑制模具的馬氏體的回火軟化，對抑制HAZ軟化有用。為了有效發揮這樣的作用，設Si含量的下限為0.5%。其含量優選為1.0%以上，更優選為1.2%以上。其中，當其含量過6剩時，韌性下降。而且，偏析增加，熱處理后的變形增大。因而，設Si含量的上限為2.0X。其含量優選為1.85%以下。Mn:0.12.0%Mn為確保淬火性有用的元素。其中，當其含量過剩時，殘留奧氏體增加，因此，當不在高溫下進行回火處理時，得不到所希望的硬度，除此之外，韌性也下降。考慮這些，將Mn的含量規定在O.12.0%的范圍。Mn含量的下限優選為O.15%，其上限優選為1.0%，更優選為0.5%，特別優選為0.35%。Al:0.010.010%Al是作為脫氧劑有用的元素。其中，當含量不滿0.001%時，其效果不能充分得到。因此，設A1含量的下限為0.001%。其下限優選為0.002%。另一方面，作為八1203及粗大的A1N的Al類介在物成為切削中拉傷的原因，降低切削完成面精度，因此設A1含量的上限為0.010%。其上限優選為0.008%。Cu:0.251.00%Cu是為實現e-Cu的析出強化的硬度提高的必需的元素，也有利于抑制HAZ軟化。其中，當其含量過剩時，韌性下降，而且容易發生鍛造裂紋。于是，設Cu含量的上限為1.00%。而且，其上限優選為0.80%以下。另外，Cu含量的下限為O.25%。而且其下限優選為0.30%。Ni:0.251.00%Ni是用于實現Ni3Al等A1-Ni類金屬間化合物的析出強化的硬度提高必需的元素，也有利于抑制HAZ軟化。另外，Ni通過與Cu并用，抑制Cu的過剩添加造成的熱脆性，也能夠防止鍛造師的裂紋。其中，當其含量過剩時，殘留奧氏體增加，當不在高溫下進行回火處理時，不能確保所規定的硬度，除此之外，在熱處理后發生膨脹。另外，當Ni的含量過剩時，韌性也下降。考慮這些，將Ni的含量規定在0.251.00%的范圍。Ni含量的下限優選為0.30%，其上限優選為0.80%。N:0.0030.025%N與A1共同形成A1N析出物，防止淬火時的結晶粒粗大化，是為實現優良的韌性的重要元素。為了實現優良的韌性，設N含量的下限為0.003%。其下限優選為0.004%。另外，設N含量的上限為0.025%。其上限優選為0.17%。Mo+0.5W:0.53.0%Mo和W均是除形成M3C型碳化物、M6C型碳化物外，還形成Ni3Mo類金屬間化合物等，有利于析出強化的元素。其中，當這些含量過剩時，除上述的碳化物等過剩生成，導致韌性下降外，熱處理后的變形也增大。于是，將應用Mo+0.5XW式子時的Mo和W的合計含量規定在0.53.0%的范圍。Mo單獨的含量也優選為0.53.0X的范圍。另外，W單獨的含量優選為2.0%以下(包含0%)。即，Mo為必須元素、W為選擇元素。其中，W單獨含量的下限更優選為0.02%。另外，Mo單獨含量的下限更優選為0.7%、上限更優選為2.5%。W單獨含量的下限更優選為0.05%、上限更優選為1.5%。P:大于0且在0.05%以下P是在溶解原料中不可避免地存在的元素，是影響韌性的元素。因此，設P含量的上限為0.05%。其上限優選為0.02%。而且，優選P的含量越少越好，但不可避免地含有，因此，實際上，其下限為O.005%左右。S:大于O且在O.1%以下S為對確保被切削性有用的元素。從確保被切削性的觀點出發，推薦優選為0.002%以上、更優選為0.004%以上的含量。但是，當其含量過剩時，發生焊接裂紋。于是，設S含量的上限為0.1%。S含量的上限優選為0.07%，更優選為0.05%，特別優選為0.025%。0:大于0且在0.005%以下O是含于溶鋼種的元素，不可避免第含在鋼中。當0的含量高時，與Si、Al等發生反應，形成氧化物類的介在物。因此，設0含量的上限為0.005%。其上限優選0.003%，更優選為O.002%。而且，優選0的含量越少越好，但由于不可避免地含有，所以實際上其下限為0.0005%左右。本發明還將滿足前面已說明的各數式設為必須必要條件。另外，各數式中所示的[]表示各元素的含量(質量％)。X[Cr]《4上述數式為以抑制粗大的Cr類碳化物的生成為目的設定的數式。當C含量和Cr含量的積超過4時，硬質皮膜的耐久性下降，除此之外，熱處理后的變形增大。另外，從抑制粗大的Cr類碳化物的生成及抑制熱處理后的變形的觀點出發，優選C含量和Cr含量的積盡可能地小，但當還考慮有效發揮C及Cr的添加起到的上述作用等時，該積的下限優選大概為0.8。FP=[Si]/5+[Cr]/5+2X[Mo]+[W]+2X[V]+10X[Al]《5.0上述數式是將Si、Cr、Mo、W、V、Al這些鐵素體生成元素的合計含量參數化規定的數式。當該參數(FP)大于5.0時，冷作模具用鋼的硬度和韌性的平衡破壞，同時切削加工完成的面精度也惡化。該參數(FP)更優選為4.8以下。由Si、Cr等本發明的冷作模具用鋼必須含有的元素的下限值確定的FP值2.11為實際的本參數(FP)的下限值。AP=[Mn]+3X([Cu]+[畫《2.5上述數式是將Mn、Cu、Ni這些奧氏體生成元素的合計含量參數化規定的數式。當該參數(AP)大于2.5時，殘留奧氏體增多，熱處理變形量的偏差增大，同時切削時的工具壽命縮短。該參數(AP)更優選為2.3以下。由Mn、Cu、Ni的下限值確定的AP值1.6實際上為本參數(AP)的下限值。有關本發明的冷作模具用鋼的基本成分的必要條件如上所述。余量含有鐵及不可避免的雜質。作為雜質，例如可以舉出Sn、Pb等。另外，在本發明中，以改善其它的特性為目的，還可以含有以下的選擇成分。V:00.5%V是除形成VC等碳化物而有利于硬度提高之外，對抑制HAZ軟化有效的元素。另外，在母材表面實施氣體氮化、鹽溶氮化、等離子氮化等氮化處理形成擴散硬化層時，為對表面硬度的提高及硬化層深度的加深有效的元素。為了有效發揮這樣的作用，V的含量優選添加大概0.05%以上。其中，當其含量過剩時，固溶C量下降，導致作為母相的馬氏體組織的硬度下降，除此之外，韌性下降。于是，設V含量的上限為0.5X。V含量的上限優選為0.4%，更優選為0.3%。8選自Ti、Zr、Hf、Ta、Nb構成的組中的至少一種元素合計O.5%以下這些元素均為氮化物形成元素，有利于這些元素的氮化物及A1N的微細分散化，其結果是，為防止結晶粒的粗大化且有利于韌性提高的元素。為了有效發揮以上的作用，優選大概設Ti為0.01X以上、Zr為0.02X以上、Hf為0.04X以上、Ta為0.04X以上、Nb為0.02%以上而含有。其中，當這些的合計含量過剩時，固溶C量下降，導致馬氏體的硬度下降。于是，設這些元素的合計含量為0.5%以下。這些元素的合計含量優選為0.4%以下，更優選為0.3%以下。另外，這些元素既可以單獨含有，也可以合并兩種以上含有。Co:10X以下Co是提高Ms點且對殘留奧氏體的減少有效的元素，由此，能夠提高硬度。為了有效發揮該作用，優選設Co的含量大概為1%以上。其中，當其含量過剩時，將導致成本等上升，因此設上限為10%。Co含量的上限優選為5.5X。在此，所謂Ms點為變態溫度(相變化發生的溫度、變態遍及溫度范圍發生時，變態開始的溫度、或結束的溫度)之一，即在冷卻的期間，奧氏體開始向馬氏體變態的溫度的意思。使用滿足上述記載的必要條件的冷作模具用鋼，制造冷沖壓用模具。對該冷沖壓用模具的制造方法的一例進行說明。例如，在溶制本發明的冷作模具用鋼后，進行熱鍛造之后，進行退火(例如，在大約70(TC保持7小時后，以大約17°C/hr的平均冷卻速度爐冷到大約40(TC后，放冷)軟化后，通過切削加工等進行粗加工成規定的形狀之后，在950115(TC的溫度下進行淬火處理，還在40053(TC下進行回火處理，賦予所希望的硬度，由此制造冷沖壓用模具。實施例以下，舉出實施例，更具體地說明本發明，但本發明并不僅限于這些例子。在本實施例中，表l中記載的計26種成分組成的鋼種(No.1作為冷作模具用鋼一直以來使用的JISSKD11)，在真空感應溶解爐溶制150kg的坯料后，加熱到9001150°C，鍛造40mmTX75mmWX約2000mmL的板，其后，以約60°C/hr的平均冷卻速度進行了徐冷。冷卻到IO(TC以下的溫度后，再次加熱到約85(TC，再以約50°C/hr的平均冷卻速度進行了徐冷(退火)。使用如上所述得到的退火材料，進行了以下的各種試驗。(1)最大硬度的測定從上述的退火材料切出20mmTX20mmWX15mmL尺寸的試驗片，作為硬度測定用試驗片，對該試驗片實施了按照淬火處理(在103(TC下加熱120分鐘)、空冷、回火處理(在45052(TC下保持180分鐘)及放冷的順序進行的處理。利用維氏硬度計(AKASHI社制的規格AVK、荷重5kg)，測定在45052(TC范圍內變化回火溫度時的硬度，并研究了其最大硬度。在本試驗中，設通過測定得到的最大硬度650HV以上的試驗片為合格。表2表示其試驗結果。(2)擺錘沖擊值的測定(韌性的測定)對上述的退火材料的熱處理，具體地說，實施了按照淬火處理(在103(TC下加熱120分鐘)、空冷、回火處理(在45052(TC下保持180分鐘)及放冷的順序進行的處理。接著，如圖(2)所示的切出具有10mmR的R切口部的試驗片，作為韌性測定用試驗片(擺錘沖擊試驗片)。利用該試驗片實施擺錘沖擊試驗，測定了室溫下的吸收能量(擺錘沖擊值)。9對每個鋼種各選取三個擺錘沖擊試驗片，將這些平均值作為擺錘沖擊值。在本試驗中，設通過測定得到的擺錘沖擊值20J以上的試驗片為合格。表2表示其試驗結果。(3)切削完成面粗糙度的調查以上述的退火材料為試驗體，通過圓頭槽銑刀進行完成加工，測出了切削完成面粗糙度。試驗條件如下所述。機械MORI(BT40、5.5kw)工具三菱SRFH30S32M小30切片三菱SRFH30VP10MF小30突出長度118mm切削方向上切式切削速度250mm/min進給速度0.31mm/r6v切入AdO.3mm、RbO.7mm切削油無(吹風)加工距離257.lm切削完成面粗糙度Ra為測出試驗體五個部位的lOmm長度范圍得到的值的平均值。在本試驗中，設通過試驗得到的切削完成面粗糙度Ra為0.40mm以下的試驗體為合格。表2表示其試驗結果。(4)切屑工具壽命的判定以上述的退火材料為試驗體，進行高輸送切斷機的粗加工，調查了切削工具的壽命。試驗條件如下所述。機械0KK(BT50、7.5kw)工具三菱AJX148R503SA42S小50切片J0麗140520ZDSR-FTVP15TF切削速度10mm/min進給量1.Omm/rev切入Adlmm、Rb35mm突出長度80mm切削油無(吹氣)壽命判定工具磨損、傷刃有關切削工具壽命，設使用以JISSKD11為原材料的試驗體(No.1)進行粗加工時的切削工具的壽命為"l"時，利用各試驗體進行粗加工時的切削工具的壽命通過為以SKDll為原材料的試驗體(No.1)進行粗加工時的切削工具的壽命的多少倍進行了判定。設該判定值為4.0以上的試切削工具為合格。表2表示其試驗結果。(5)最大熱處理變形量的測定從上述的退火材料中，對每個退火材料切出40mmTX75mmWXlOOmmL的塊六個，作為最大熱處理變形量測定用的試驗體，對該試驗體在圖3所示的條件下實施了熱處理。最大熱處理變形量由六個試驗體的熱處理前后的尺寸變化量求出。分別對每個試驗體求出正交的三個方向(x方向、y方向、z方向)的尺寸變化量，設得到的3方向X6個的絕對值中的最大的數值為最大熱處理變形量。在本試驗中，設該最大熱處理變形量O.08以下的試驗體為合格。表2表示其試驗結果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表1及表2記載的所示，作為由各化學成分的含量、C的含量和Cr的含量的積、鐵素體元素形成的參數，由奧氏體生成元素形成的參數全部滿足本發明的必要條件的發明例的No.79、11、1420的最大硬度、擺錘沖擊值、切削完成面粗糙度、切削工具壽命、最大熱處理變形量全部為合格判定基準的范圍內。與此相對，作為本發明的一個必要條件也不滿足的比較例的No.16、10、1213、2126最低一個偏離合格判定基準，具有某些不合適。No.16、10、1213、2126的比較例偏離上述的本發明必要條件中的一個或兩個以上的必要條件，從而具有某些不合適，設具有上述記載的每個必要條件特征的例子為比較例。以下，對本發明中規定的符合每個必要條件的比較例進行說明。C含量和Cr含量過多的比較例為No.l和No.2，反之，C含量和Cr含量過少的比較例為No.3和No.4。這些含量過多的比較例、過少的比較例其擺錘沖擊值(韌性)、切削完成面粗糙度、切削工具壽命、最大熱處理變形量全部或某些都偏離合格判定基準。Si含量過多的比較例為No.21，反之，含量過少的比較例為No.1。尤其是，其含量過剩的No.21其韌性大大下降，擺錘沖擊值偏離合格判定基準。另外，雖然為合格判定基準的范圍內，但熱處理后的變形比較大。Mn含量過多的比較例為No.22。該比較例的韌性大大下降，擺錘沖擊值偏離合格判定基準。另外，切削工具壽命、最大熱處理變形量也偏離合格判定基準的范圍。Al含量過多的比較例為No.10，反之，過少的比較例為No.6。Al含量過多的比較例No.10在通過圓頭槽銑刀進行完成加工時發生裂紋，切削完成面精度惡化。另外，過少的比較例No.6其擺錘沖擊值偏離合格判定基準。Cu含量過多的比較例為No.23，反之，含量過少的比較例為No.5。其含量過剩的No.23其韌性大大下降，擺錘沖擊值偏離合格判定基準。另外，切削工具壽命、最大熱處理變形量也偏離合格判定基準的范圍。另一方面，含量過少的比較例為No.5的擺錘沖擊值、最大熱處理變形量也偏離合格判定基準的范圍。Ni含量過多的比較例為No.23，反之，含量過少的比較例為No.1。其含量過剩的No.23的擺錘沖擊值、最大熱處理變形量偏離合格判定基準的范圍。另外，切削工具壽命也偏離合格判定基準的范圍。由Mo+0.5W求出的數值過小的比較例為No.24，其數值在本發明的范圍內，但相當于邊界值即最大的3.0%的例子為No.25。No.24的最大硬度和擺錘沖擊值偏離合格判定基準。另外，No.25存在偏離其它必要條件的影響，擺錘沖擊值下降。V含量過多的比較例為No.26。該比較例的No.26由于V的含量過剩，所以韌性下降，擺錘沖擊值偏離合格判定基準。另外，切削完成面粗糙度也偏離合格判定基準。C含量和Cr含量的積過多的比較例為No.1和No.2。No.1和No.2因該影響造成了切削工具的壽命明顯縮短，同時熱處理后的變形增大。N含量過多的比較例為No.27。其結果是，韌性下降，擺錘沖擊值偏離合格判定基準。由鐵素體生成元素形成的參數過大的比較例為No.14和No.25。該影響造成這些比較例的韌性的平衡打破、或切削加工完成的面精度惡化。尤其是只偏離該必要條件的No.25其韌性大大下降，擺錘沖擊值偏離合格判定基準。由奧氏體生成元素形成的參數過大的比較例為No.25、No.12、13、22、23。該影響造成這些比較例的殘留奧氏體增多、熱處理變形量增大，同時切削時的工具壽命縮短。尤其是，只偏離該必要條件的No.12和No.13只切削工具壽命和最大熱處理變形量偏離合格判定基準。參照詳細說明及特定的實施方式對本發明進行了說明，但不脫離本發明的宗旨和范圍，可以施加各種各樣的變更及修改，這對本領域技術人員來說，很容易明白。本申請為基于2008年1月10日申請的日本專利申請(特愿2008-003524)的申請，其內容在此作為參考被摘錄。產業上的利用可能性將本發明的冷作模具用鋼用于冷沖壓用模具，不僅具備硬度、韌性、熱處理變形這些的謀求的基本特性，而且也能夠對應各種各樣的硬質皮膜處理，另外，還能夠得到在切削完成面粗糙度及切削工具壽命方面也沒問題的冷沖壓用模具。另外，利用該冷作模具用鋼得到的冷沖壓模具作為拉伸強度590MPa以上的高速鋼板的成形用，尤其可以優選應用。1權利要求一種冷作模具用鋼，其特征在于，含有C0.5～0.7質量％；Cr5.0～7.0質量％；Si0.5～2.0質量％；Mn0.1～2.0質量％；Al0.001～0.010質量％；Cu0.25～1.00質量％；Ni0.25～1.00質量％；N0.003～0.025質量％；P大于0且在0.05質量％以下；S大于0且在0.1質量％以下；O大于0且在0.005質量％以下；及Mo及W中的至少一種，余量為鐵及不可避免的雜質，且滿足0.5≤[Mo]+0.5×[W]≤3.0及[C]×[Cr]≤4的必要條件，并且，鐵素體生成元素形成的參數FP滿足[Si]/5+[Cr]/5+2×[Mo]+[W]+2×[V]+10×[Al]≤5.0的必要條件，奧氏體生成元素形成的參數AP滿足[Mn]+3×([Cu]+[Ni])≤2.5的必要條件，其中，上式中的[]表示各元素的質量百分比含量。2.如權利要求1所述的冷作模具用鋼，其特征在于，還含有V:大于0且在0.5質量％以下。3.如權利要求1或2所述的冷作模具用鋼，其特征在于，還含有合計為大于0且在0.5質量％以下的選自Ti、Zr、Hf、Ta、Nb中的至少一種元素。4.如權利要求l3中任一項所述的冷作模具用鋼，其特征在于，還含有Co:大于0且在10質量％以下。5.—種冷沖壓用模具，其特征在于，通過對權利要求14中任一項所述的冷作模具用鋼進行加工，并實施表面處理而制造。全文摘要本發明提供冷作模具用鋼及利用該冷作模具用鋼得到的冷沖壓用模具，該冷作模具用鋼不僅具備硬度、韌性、熱處理變形這些基本特性，而且作為切削完成面粗糙度及切削工具壽命方面也沒有問題的冷沖壓用模具的原材料有用。冷作模具用鋼含有C0.5～0.7質量％、Cr5.0～7.0質量％、Si0.5～2.0質量％、Mn0.1～2.0質量％、Al0.001～0.010質量％、Cu0.25～1.00質量％、Ni0.25～1.00質量％、Mo+0.5×W0.5～3.0質量％、V0.5質量％以下；P0.05質量％以下、S0.1質量％以下、O0.005質量％以下，且滿足[C]×[Cr]≤4這樣的必要條件、FP＝[Si]/5+[Cr]/5+2×[Mo]+[W]+2×[V]+10×[Al]≤5.0這樣的必要條件、AP＝[Mn]+3×([Cu]+[Ni])≤2.5這樣的必要條件。文檔編號C22C38/00GK101743335SQ20098000029公開日2010年6月16日申請日期2009年1月7日優先權日2008年1月10日發明者村上昌吾,殿村剛志申請人:株式會社神戶制鋼所;日本高周波鋼業株式會社