[发明专利]冷加工工具用钢有效
申请号: | 201510252702.3 | 申请日: | 2015-05-18 |
公开(公告)号: | CN105274444B | 公开(公告)日: | 2019-03-19 |
发明(设计)人: | 伊吹基宏;清水崇行 | 申请(专利权)人: | 大同特殊钢株式会社 |
主分类号: | C22C38/46 | 分类号: | C22C38/46;C22C38/50;C22C38/48 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;李茂家 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 冷加工 工具 | ||
本发明涉及冷加工工具用钢,其包含以质量%计的:C:0.70%至0.90%;Si:0.60%至0.80%;Mn:0.30%至0.50%;P:0.30%以下;S:0.030%以下;Cu:0.01%至0.25%;Ni:0.01%至0.25%;Cr:6.0%至7.0%;Mo+1/2W:2.50%至3.00%;V:0.70%至0.85%;N:0.020%以下;O:0.0100%以下;和Al:0.100%以下,余量为Fe和不可避免的杂质,其中满足1.66(Mo+1/2W)+V<5.7%。
技术领域
本发明涉及冷加工工具用钢,且特别地,涉及成形高拉伸钢板优选的冷加工工具用钢。
背景技术
通常,由SKD11表示的冷加工工具用钢,在高于或等于1,000℃的温度下进行淬火处理(quenching treatment)、然后在高于或等于450℃的温度下进行回火处理(temperingtreatment)之后,一般用于约HRC60至HRC63的程度。作为该冷加工工具用钢的主要用途,示例为冷压用模具和冷锻用模具。例如,专利文献1公开了通过改进碳化物的大小和分布来实现高硬度和高韧性的冷加工工具用钢。
另一方面,近年来,在汽车行业中,已要求全球变暖问题的对策,且作为最有效的解决方案,许多公司都专注于车体的轻量化。已知当提高车体的轻量化时,能够减少从车中排出的二氧化碳量。由于这个原因,将即使当用于比常规的厚度更薄的情况下时仍能提供与一般用作车体材料的常规钢板相同强度的材料用作汽车车体或结构部件。这种材料称为高拉伸钢板。
高拉伸钢板还称为“高拉伸强度钢片(High Tensile Strength Steel Sheets)”,并表示具有高拉伸强度的钢板。常规的钢板具有大于或等于270MPa的拉伸强度,然而具有340MPa至790MPa的拉伸强度的钢板通常定义为高拉伸钢板。另外,具有大于或等于1,000MPa的拉伸强度的钢板特别地称为超高拉伸钢板。
专利文献1:JP-A-H02-277745
发明内容
从汽车车体的轻量化的要求,冷加工工具用钢(冷加工模具)已逐渐应用于超高拉伸钢板的加工。出于这个原因,当通过使用冷加工模具成形超高拉伸钢板时,已增加冷加工模具的负荷。如果冷加工模具无法抵抗负荷,冷加工模具变形因此劣化汽车车体或结构部件的尺寸精度。为了获得充分的耐负荷性(load resistance),必须确保冷加工模具的硬度和冲击值。为了在考虑到资源节约的同时获得高硬度,有效的是在淬火处理中将较大量的碳溶解在材料钢中以形成固溶体(solid solution)、然后通过回火处理进行二次硬化。
作为增加碳在固溶体中的溶解量的方法,示例为增加淬火温度的方法。然而,当增加淬火温度时,可能存在粗化钢中的晶粒的问题。粗化的晶粒导致钢模的冲击值降低。因此,必须包含在淬火温度下防止晶粒粗化的碳化物如VC,但当过度增加防止晶粒粗化的碳化物的量时,冲击值也降低。另外,当添加如Mo和V等的元素时,期待归因于二次硬化的硬度改进。
另一方面,当关注于冷加工模具的制造工艺时,冷加工模具一般在室温下切削并精加工为最终的形状。该切削工艺为归因于模具材料(冷加工工具用钢)的剪切变形的破断(rupture)和破断的切屑(ruptured swarf)及工具的磨耗的重复,并暂时且瞬间地增加模具材料的切削面的温度。如果在该高温度下模具难以变形,即,如果在高温度下的硬度增加,切削性降低。即,增加切削模具的工具的负荷(增加工具磨耗量),因此增加切削工具的成本和模具的制造时间,并降低模具的生产性。
考虑到上述情况完成本发明,本发明通过提供在确保模具的必要硬度和必要冲击值的同时可改进模具的生产性的冷加工工具用钢来解决上述问题。
作为深入研究的结果,本发明者们发现可解决上述问题。解决问题的具体方法如下。
本发明的第一方面为冷加工工具用钢,其包含以质量%计的:
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