[发明专利]金属模具成型面的表面材料及金属模具成型面的表面处理方法

说明书

本发明提供一种金属模具成型面的表面材料及用于获得上述表面材料的表面处理方法，该金属模具成型面的表面材料可利用粉体等喷射相对简单的方法获得金属模具表面高硬度化与耐腐蚀性的提高、脱模性的提高。对由金属或包括金属的材质构成、且成型时成型面为50℃以上的金属模具的至少上述成型面以喷射压力0.2MPa以上喷射具有与该金属模具的表面硬度为同等或其以上的硬度的#220(JIS R6001‑1973)以下的大小的大致球状的珠粒而使之碰撞，进行使碰撞部产生局部且瞬间温度上升的瞬间热处理，使上述成型面的表面组织微细化，并且于上述成型面的整个表面形成多个平滑的圆弧状的凹陷，其后，以喷射压力0.2MPa以上喷射#100(JIS R6001‑1973)以下大小的由钛或钛合金构成的粉体，于上述成型面的表面形成氧化钛被膜。

技术领域

本发明涉及一种金属模具成型面的表面材料及用于获得上述表面材料的金属模具成型面的表面处理方法，更详细而言，涉及一种以提高耐磨损性、耐腐蚀性及脱模性为目的的金属模具成型面的表面材料及该金属模具成型面的表面处理方法。

背景技术

树脂成型用金属模具等中，为了延长金属模具的寿命，以与成型材料接触的金属模具的成型面的耐磨损性的提高等为目的进行成型面的高强度化。

特别是，对出于提高成型品的强度的目的而以40～50％的高调配添加有由玻璃或陶瓷、金属等粉末或纤维等构成的填料的树脂材料进行成型的金属模具中，因与该填料的接触而金属模具的成型面更易于磨损。因此，以耐磨损性的赋予等为目的的高强度化的要求变得更高。

又，树脂成型用金属模具中，因与自加热至高温的树脂释出的腐蚀性气体的接触或腐蚀性物质的附着等而使得金属模具的成型面易于腐蚀，若因产生腐蚀而使金属模具表面失去平滑性，则产生脱模性的降低或伴随于因腐蚀产生的孔(孔蚀)的转印的成型不良、烧附于金属模具表面的污垢对成型品的混入等成型不良等。

故而，金属模具的成型面，特别是进行合成树脂或橡胶等产生腐蚀性气体或腐蚀性附着物的成型材料的成型的金属模具的成型面，除上述的耐磨损性以外，还要求耐腐蚀性较高者。

此种问题中，关于耐腐蚀性，亦进行使用高耐腐蚀性不锈钢的金属模具的制作，但即便通过高耐腐蚀性不锈钢的使用亦无法完全防止腐蚀的产生，又，对于该金属模具成型面的表面材料及其处理方法，虽可期待耐腐蚀性的改善，但无法同时获得由高硬度化所带来的耐磨损性的提高。

在欲同时获得由高硬度化所带来的耐磨损性的提高与耐腐蚀性的提高的情形时，一般而言进行以由硬质且耐腐蚀性较高的材料构成的被膜涂覆金属模具成型面的表面，亦进行如下处理，即，对成型面的表面进行镀镍或镀铬等各种镀覆，或者进行利用PVD、CVD的陶瓷涂覆、DLC(类钻碳)涂覆等，由此提高耐磨损性与耐腐蚀性。

又，亦进行如下处理，即，于所述涂覆之前，对母材的表面并用各种热处理或氮化处理，由此谋求更进一步的高硬度化。

再者，作为虽防止不了金属模具的所有腐蚀，但防止伴随着腐蚀所可能产生的应力腐蚀裂纹的产生的方法，众所周知的是利用喷丸处理所进行的表面处理。

即，产生应力腐蚀裂纹的原因之一在于拉伸应力的存在，通过对金属模具的表面进行喷丸处理而释放拉伸应力，并且赋予压缩残留应力，由此抑制应力腐蚀裂纹的产生。

又，并非规定对金属模具的表面处理，但申请人已对以如下为主题的高耐腐蚀性金属进行实用新型登录申请，并接收登录，该高耐腐蚀性金属是以耐腐蚀性金属的耐腐蚀性的更进一步提高为目的，对不锈钢等基材表面以喷射速度50m/sec以上或喷射压力0.29MPa以上喷射具有与上述基材同等或其以上的硬度的粉体而形成将上述基材表面的金属组织高强度、高硬度化而成的1μm以下的粒径的微细结晶层，且于形成有该微细结晶层的上述基材表面形成以喷射速度80m/sec以上或喷射压力0.29MPa以上喷射混合有钛或钛合金粉体与贵金属粉体的喷射粉体而成的形成于上述基材的表面的载持有上述贵金属和/或贵金属的氧化物的氧化钛被膜(除专利文献1的权利要求1以外)。