プレス金型材料の特性と種類

プレス金型材料の特性と種類

製造に使用される材料スタンピングダイ鋼、鋼超硬合金、炭化物、亜鉛基合金、ポリマー材料、アルミニウム青銅、高融点合金、低融点合金などが含まれます。プレス金型の製造に使用される材料のほとんどは主に鋼です。金型の作業部品に使用される一般的な材料の種類は、炭素工具鋼、低合金工具鋼、高炭素高クロムまたは中クロム工具鋼、中炭素合金鋼、高速度鋼、マトリックス鋼および炭化物、鋼超硬合金などです。

1. 低合金工具鋼

低合金工具鋼は、炭素工具鋼に適切な量の合金元素を添加したものです。炭素工具鋼と比較して、割れや焼入れ変形の傾向が低減され、鋼の焼入れ性が向上し、耐摩耗性も優れています。金型製造に使用される低合金鋼には、CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(コードCH-1)、6CrNiSiMnMoV(コードGD)などがあります。

2. 炭素工具鋼

T8A、T10Aなどの炭素工具鋼は金型への応用例が多く、加工性が良く、安価であるという利点がある。しかし、焼入れ性や赤熱硬度が低く、熱処理による変形や耐荷重性が低いという欠点がある。

3. 高速度鋼

高速度鋼は、金型鋼の中で最も高い硬度、耐摩耗性、圧縮強度を持ち、高い耐荷重能力を備えています。金型に一般的に使用されるのは、W18Cr4V(コード8-4-1)とタングステン含有量の少ないW6Mo5Cr4V2(コード6-5-4-2、米国ブランドM2)で、靭性を向上させるために低炭素バナジウム高速度鋼6W6Mo5Cr4V(コード6W6または低炭素M2)が開発されています。高速度鋼は、炭化物の分布を改善するために再鍛造も必要です。

4. 高炭素中クロム工具鋼

金型に使用される高炭素中クロム工具鋼は、Cr4W2MoV、Cr6WV​​、Cr5MoVなどであり、クロム含有量が少なく、共晶炭化物が少なく、炭化物の分布が均一で、熱処理による変形が少なく、焼入れ性と寸法安定性に優れています。炭化物偏析が比較的深刻な高炭素高クロム鋼と比較して、性能が向上しています。

5. 高炭素高クロム工具鋼

一般的に使用される高炭素高クロム工具鋼Cr12およびCr12MoV、Cr12Mo1V1(コードD2)は、優れた焼入れ性と焼入れ性、耐摩耗性熱処理による変形が非常に小さいため、高耐摩耗性微小変形金型鋼としては、耐荷重能力は高速度鋼に次ぐ。しかし、炭化物の偏析が深刻なため、炭化物の不均一性を低減し、使用性能を向上させるために、繰り返し据え込み(軸方向据え込み、半径方向引抜き)による鍛造変更が必要となる。

6. 超硬合金と鋼超硬合金

超硬合金は、他の金型鋼に比べて硬度と耐摩耗性に優れていますが、曲げ強度と靭性は劣ります。金型に使用される超硬合金はタングステンとコバルトから構成され、衝撃が少なく耐摩耗性が高い金型には、コバルト含有量の少ない超硬合金を使用できます。一方、衝撃の大きい金型には、コバルト含有量の多い超硬合金を使用できます。


投稿日時:2021年4月19日