特許 6593032 ダイカスト金型用鋼

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593032

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】ダイカスト金型用鋼

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20191010BHJP

   C21D 1/18 20060101ALI20191010BHJP

   C22C 38/58 20060101ALI20191010BHJP

   C22C 38/60 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   C22C38/00 301H

   C21D1/18 E

   C21D1/18 P

   C22C38/58

   C22C38/60

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-168045(P2015-168045)

(22)【出願日】2015年8月27日

(65)【公開番号】特開2017-43809(P2017-43809A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2018年6月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003713

【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110227

【弁理士】

【氏名又は名称】畠山 文夫

(72)【発明者】

【氏名】横井 直樹

(72)【発明者】

【氏名】井上 幸一郎

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 公造

(72)【発明者】

【氏名】伊吹 基宏

【審査官】 太田 一平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−００７２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６９４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９４９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３８３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２６６２４６０（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ３８／００ − ３８／６０

Ｂ２１Ｄ ３７／００ − ３７／２０

Ｃ２１Ｄ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

以下の構成を備えたダイカスト金型用鋼。
（１）前記ダイカスト金型用鋼は、
０．１３≦Ｃ≦０．２５ｍａｓｓ％、
０．０２≦Ｓｉ≦０．３５ｍａｓｓ％、
１．５０≦Ｍｎ≦２．０ｍａｓｓ％、
Ｐ≦０．３ｍａｓｓ％、
０．０１≦Ｃｕ≦０．２５ｍａｓｓ％、
０．０１≦Ｎｉ≦０．５０ｍａｓｓ％、
１．８≦Ｃｒ≦２．４ｍａｓｓ％、
０≦Ｍｏ≦０．４７ｍａｓｓ％、
０≦Ｗ≦０．９４ｍａｓｓ％、
０．３０≦Ｍｏ＋１／２Ｗ≦０．４７ｍａｓｓ％、
０．２２≦Ｖ≦０．７２ｍａｓｓ％、
Ｎ≦０．０２ｍａｓｓ％、
Ｏ≦０．０１００ｍａｓｓ％、及び、
Ａｌ≦０．１００ｍａｓｓ％
を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。
（２）前記ダイカスト金型用鋼は、焼入れ温度：９００〜１０３０℃、焼戻し温度：５５０〜６２０℃の条件下での焼入れ・焼戻しにより硬さが３０ＨＲＣ以上４０ＨＲＣ以下となるように調質されたものからなる。
（３）前記ダイカスト金型用鋼は、焼入れ速度が最も遅くなる部位の焼入れ速度が１．０℃／ｍｉｎ以上２．５℃／ｍｉｎ以下となるように焼入れした時に、断面の全面がベーナイト組織、マルテンサイト組織、又は、ベーナイトとマルテンサイトの混合組織となるものからなる。
（４）前記ダイカスト金型用鋼は、熱伝導率が３０Ｗ／ｍＫ以上である。

【請求項2】

０．００１≦Ｎｂ≦０．３０ｍａｓｓ％、
０．００１≦Ｔａ≦０．３０ｍａｓｓ％、
０．００１≦Ｔｉ≦０．２０ｍａｓｓ％、及び、
０．００１≦Ｚｒ≦０．３０ｍａｓｓ％
からなる群から選ばれるいずれか１種以上の元素をさらに含む請求項１に記載のダイカスト金型用鋼。

【請求項3】

０．００５≦Ｓ≦０．１０ｍａｓｓ％、
０．０１≦Ｓｅ＋Ｔｅ≦０．１５ｍａｓｓ％、及び、
０．０１≦Ｐｂ＋２Ｂｉ≦０．１５ｍａｓｓ％
からなる群から選ばれるいずれか１種以上の元素をさらに含む請求項１又は２に記載のダイカスト金型用鋼。

【請求項4】

油性離型剤又は粉体離型剤を用いてダイカストを行うための金型に用いられる請求項１から３までのいずれか１項に記載のダイカスト金型用鋼。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイカスト金型用鋼に関し、さらに詳しくは、油性離型剤又は粉体離型剤を用いたダイカストに適したダイカスト金型用鋼に関する。

【背景技術】

【0002】

ダイカストとは、金型に溶湯を圧入し、金型内で溶湯を凝固させる鋳造方法をいう。ダイカストは、寸法精度の高い鋳物を短時間で大量に生産できるという利点がある。しかしながら、ダイカストにおいては、金型表面への離型剤の塗布と、金型への溶湯の圧入が短い時間間隔で繰り返されるため、金型は、使用中に大きな温度振幅と応力振幅に曝される。そのため、ダイカスト金型用鋼には、耐ヒートチェック性、焼入れ性、及び、高熱伝導性が主要特性として必要とされている。

【0003】

そこでこの問題を解決するために、従来から種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、質量％でＣ：０．１〜０．６％、Ｓｉ：０．０１〜０．８％、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｃｕ：０．０１〜２．０％、Ｎｉ：０．０１〜２．０％、Ｃｒ：０．１〜２．０％、Ｍｏ：０．０１〜２．０％、（Ｖ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ）：０．０１〜２．０％、Ａｌ：０．００２〜０．０４％、Ｎ：０．００２〜０．０４％、及び、Ｏ：０．０５％以下を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、かつ、１０１０℃〜１０５０℃で３０分均熱後に３０℃／分で焼入れし、さらに所定の温度で３０時間の焼戻しをすることにより得られる金型用鋼が開示されている。
同文献には、このような組成及び熱処理によって、熱疲労特性が向上する点が記載されている。

【0004】

一般に、鋼材の耐ヒートチェック性及び焼入れ性を向上するには、適切な合金元素を多量に添加する必要がある。一方、鋼材の熱伝導度は、合金元素量が多くなるほど低下する。すなわち、耐ヒートチェック性及び／又は焼入れ性の向上は、熱伝導特性の向上とは背反の関係にある。そのため、これらを同時に達成するのは困難である。

【0005】

一方、離型剤は、単に金型表面への鋳物の焼付きを防止するだけでなく、金型を冷却し、ダイカストのサイクルを短縮する機能も備えている。従来、ダイカストにおいては、冷却能の大きい水溶性離型剤が用いられていた。しかし、高温の金型意匠面に水溶性離型剤を塗布すると、離型剤成分を含んだ水蒸気が多量に発生し、作業環境が悪化するという問題がある。そのため、近年、作業環境を改善するために、油性離型剤や粉体離型剤が使用されるようになってきている。

【0006】

油性離型剤や粉体離型剤を使用する場合、金型の冷却は、主として金型の内部に設けられた冷却水路に冷却水を流すことにより行われる。その結果、離型剤塗布時における金型意匠面の温度振幅が小さくなるため、金型用鋼への耐ヒートチェック性の要求が少なくなる。しかし、油性離型剤や粉体離型剤を使用する場合においても、従来の金型用鋼がそのまま使用されていたため、耐ヒートチェック性が過剰品質となっていた。さらに、油性離型剤や粉体離型剤に適したダイカスト金型用鋼が提案された例は、従来にはない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−０５６９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、油性離型剤又は粉体離型剤を用いたダイカストに適したダイカスト金型用鋼を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために本発明に係るダイカスト金型用鋼は、以下の構成を備えている。
（１）前記ダイカスト金型用鋼は、
０．１３≦Ｃ≦０．２５ｍａｓｓ％、
０．０２≦Ｓｉ≦０．３５ｍａｓｓ％、
１．５０≦Ｍｎ≦２．０ｍａｓｓ％、
Ｐ≦０．３ｍａｓｓ％、
０．０１≦Ｃｕ≦０．２５ｍａｓｓ％、
０．０１≦Ｎｉ≦０．５０ｍａｓｓ％、
１．８≦Ｃｒ≦２．４ｍａｓｓ％、
０≦Ｍｏ≦０．４７ｍａｓｓ％、
０≦Ｗ≦０．９４ｍａｓｓ％、
０．３０≦Ｍｏ＋１／２Ｗ≦０．４７ｍａｓｓ％、
０．２２≦Ｖ≦０．７２ｍａｓｓ％、
Ｎ≦０．０２ｍａｓｓ％、
Ｏ≦０．０１００ｍａｓｓ％、及び、
Ａｌ≦０．１００ｍａｓｓ％
を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。
（２）前記ダイカスト金型用鋼は、焼入れ温度：９００〜１０３０℃、焼戻し温度：５５０〜６２０℃の条件下での焼入れ・焼戻しにより硬さが３０ＨＲＣ以上４０ＨＲＣ以下となるように調質されたものからなる。
（３）前記ダイカスト金型用鋼は、焼入れ速度が最も遅くなる部位の焼入れ速度が１．０℃／ｍｉｎ以上２．５℃／ｍｉｎ以下となるように焼入れした時に、断面の全面がベーナイト組織、マルテンサイト組織、又は、ベーナイトとマルテンサイトの混合組織となるものからなる。
（４）前記ダイカスト金型用鋼は、熱伝導率が３０Ｗ／ｍＫ以上である。

【発明の効果】

【0010】

油性離型剤や粉体離型剤を用いてダイカストを行う場合、金型意匠面が曝される温度振幅は、水溶性離型剤を用いた場合に比べて小さくなる。そのため、耐ヒートチェック性を向上させる合金元素の添加量を必要最小限にすることができる。また、耐ヒートチェック性を向上させる合金元素の添加量を少なくすることにより、焼入れ性と高熱伝導性とを重視した成分バランスにすることができる。その結果、焼入れ性が向上し、より大型の金型も製作できる。また、熱伝導率が高いために、成形の１サイクルの時間を短縮できる。

【0011】

さらに、強度及び硬さが必要以上に高くならないため、プレハードンの状態（すなわち、焼入れ・焼戻しの状態）で意匠面を加工することができ、熱処理することなくそのまま金型として使用することが可能となる。その結果、寸法精度の向上と、製作納期の短縮が可能となる。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１． ダイカスト金型用鋼］
［１．１． 成分］
［１．１．１． 主構成元素］
本発明に係るダイカスト金型用鋼は、以下のような元素を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。添加元素の種類、その成分範囲、及び、その限定理由は、以下の通りである。

【0013】

（１） ０．１３≦Ｃ≦０．２５ｍａｓｓ％：
Ｃは、硬さ及び強度を確保するのに必要な元素であり、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等の炭化物形成元素を結合して炭化物を形成する元素である。また、Ｃは、焼入れ時にマトリックスに固溶し、マルテンサイト組織化することによって硬さを確保する元素である。このような効果を得るためには、Ｃ量は、０．１３ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｃ量が過剰になると、過度に硬さが高くなり、靱性や被削性が低下する。また、マトリックス中の固溶量が過度に多くなると、熱伝導率を低下させる原因となる。従って、Ｃ量は、０．２５ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0014】

（２） ０．０２≦Ｓｉ≦０．３５ｍａｓｓ％：
Ｓｉは、主にマトリックスに固溶し、炭化物の析出を促進させ、２次硬化を強める元素である。このような効果を得るためには、Ｓｉ量は、０．０２ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｓｉ量が過剰になると、焼入れ性を低下させる。また、マトリックス中の固溶量が過度に多くなると、熱伝導率を低下させる原因となる。従って、Ｓｉ量は、０．３５ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0015】

（３） １．５０≦Ｍｎ≦２．０ｍａｓｓ％：
Ｍｎは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、Ｍｎ量は、１．５０ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｍｎ量が過剰になると、熱間加工性を低下させる。また、マトリックス中の固溶量が過度に多くなると、熱伝導率を低下させる原因となる。従って、Ｍｎ量は、２．０ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0016】

（４） Ｐ≦０．３ｍａｓｓ％：
Ｐは、鋼中に不可避的に含まれる。Ｐは、粒界に偏析し、靱性を低下させる原因となる。そのため、Ｐ量は、０．３ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0017】

（５） ０．０１≦Ｃｕ≦０．２５ｍａｓｓ％：
Ｃｕは、オーステナイトを安定化させる元素である。このような効果を得るためには、Ｃｕ量は、０．０１ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｃｕ量が過剰になると、熱間での加工性が低下する。また、残留オーステナイトが増加し、寸法の経年変化を引き起こす。従って、Ｃｕ量は、０．２５ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0018】

（６） ０．０１≦Ｎｉ≦０．５０ｍａｓｓ％：
Ｎｉは、オーステナイトを安定化させる元素である。このような効果を得るためには、Ｎｉ量は、０．０１ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｎｉ量が過剰になると、残留オーステナイト量が増加し、寸法の経年変化を引き起こす。従って、Ｎｉ量は、０．５０ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0019】

（７） １．８≦Ｃｒ≦２．４ｍａｓｓ％：
Ｃｒは、焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るためには、Ｃｒ量は、１．８ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｃｒ量が過剰になると、焼入れ温度でのオーステナイトのＣ固溶量が少なくなり、硬度が得られない。また、マトリックス中の固溶量が過度に多くなると、熱伝導率を低下させる原因となる。従って、Ｃｒ量は、２．４ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0020】

（８）０≦Ｍｏ≦０．４７ｍａｓｓ％、０≦Ｗ≦０．９４ｍａｓｓ％、
０．３０≦Ｍｏ＋１／２Ｗ≦０．４７ｍａｓｓ％：
Ｍｏは、２次硬化量を増加させる作用がある。ＷもＭｏと同様の効果が得られるが、Ｗの比重はＭｏの約２倍である。そのため、ＷによりＭｏと同等の効果を得るためには、Ｗは、Ｍｏの２倍の量を添加する必要がある。このような効果を得るためには、（Ｍｏ＋１／２Ｗ）（以下、「Ｍｏ当量」という）は、０．３０ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｍｏ当量が過剰になると、焼入れ時に残存する炭化物量が過剰になる。従って、Ｍｏ当量は、０．４７ｍａｓｓ％以下である必要がある。
なお、Ｍｏ及びＷは、いずれか一方が含まれていても良く、あるいは、双方が含まれていても良い。

【0021】

（９） ０．１１≦Ｖ≦０．７２ｍａｓｓ％：
Ｖは、炭化物を形成し、結晶粒成長を抑制する作用がある。このような効果を得るためには、Ｖ量は、０．１１ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｖ量が過剰になると、粗大な炭化物を形成し、衝撃値を低下させる。従って、Ｖ量は、０．７２ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0022】

（１０） Ｎ≦０．０２ｍａｓｓ％：
Ｎは、侵入型元素であり、マルテンサイト組織の硬さの上昇に寄与する。同じ侵入型元素のＣに比べて、γ安定化能が強い。また、固溶状態で耐食性の向上に寄与する。
一方、Ｎ量が過剰になると、凝固中の窒素の濃化により窒素ガス噴出の限界を超えてしまい、インゴットにボイドを生ずる。また、マトリックス中の固溶量が過度に多くなると、熱伝導率を低下させる原因となる。従って、Ｎ量は、０．０２ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0023】

（１１） Ｏ≦０．０１００ｍａｓｓ％：
Ｏは、溶鋼中に不可避的に含まれる元素である。Ｏ量が過剰になると、Ａｌ、Ｓｉと粗大な酸化物を形成して介在物となり、靱性を低下させる。従って、Ｏ量は、０．０１００ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0024】

（１２） Ａｌ≦０．１００ｍａｓｓ％：
Ａｌは、脱酸元素として不可避的に含まれる元素である。Ａｌ量が過剰になると、鋼中に粗大な酸化物を形成して介在物となり、衝撃値などを低下させる。従って、Ａｌ量は、０．１００ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0025】

［１．１．２． 副構成元素］
本発明に係るダイカスト金型用鋼は、上述した主構成元素に加えて、以下の１種又は２種以上の元素をさらに含んでいても良い。添加元素の種類、その成分範囲、及び、その限定理由は、以下の通りである。

【0026】

（１３） ０．００１≦Ｎｂ≦０．３０ｍａｓｓ％：
（１４） ０．００１≦Ｔａ≦０．３０ｍａｓｓ％：
（１５） ０．００１≦Ｔｉ≦０．２０ｍａｓｓ％：
（１６） ０．００１≦Ｚｒ≦０．３０ｍａｓｓ％：
Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、及び、Ｚｒは、いずれも、炭化物や窒化物を形成し、焼入れ時の結晶粒粗大化を防止する作用がある。このような効果を得るためには、これらの元素の含有量は、それぞれ、上記の下限値以上が好ましい。
一方、これらの元素の含有量が過剰になると、粗大な炭化物や窒化物を形成し、衝撃値が低下する。従って、これらの元素の含有量は、それぞれ、上記の上限値以下が好ましい。
なお、ダイカスト金型用鋼は、これらのいずれか１種の元素を含んでいても良く、あるいは、２種以上を含んでいても良い。

【0027】

（１７） ０．００５≦Ｓ≦０．１０ｍａｓｓ％：
Ｓは、鋼中に不可避的に含まれる。また、Ｓは、被削性を向上させるために積極的に添加されることもある。このような効果を得るためには、Ｓ量は、０．００５ｍａｓｓ％以上である必要がある。
一方、Ｓ量が過剰になると、熱間加工性が低下する。従って、Ｓ量は、０．１０ｍａｓｓ％以下である必要がある。

【0028】

（１８） ０．０１≦Ｓｅ＋Ｔｅ≦０．１５ｍａｓｓ％：
Ｓｅ及びＴｅは、いずれも、被削性を改善する。このような効果を得るためには、Ｓｅ及びＴｅの総量は、０．０１ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ｓｅ及びＴｅの総量が過剰になると、熱間加工性が低下する。従って、Ｓｅ及びＴｅの総量は、０．１５ｍａｓｓ％以下が好ましい。
なお、Ｓｅ及びＴｅは、いずれか一方が含まれていても良く、あるいは、双方が含まれていても良い。

【0029】

（１９） ０．０１≦Ｐｂ＋２Ｂｉ≦０．１５ｍａｓｓ％：
Ｐｂ及びＢｉは、いずれも、被削性を改善する。このような効果を得るためには、Ｐｂ＋２Ｂｉは、０．０１ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ｐｂ＋２Ｂｉが過剰になると、熱間加工性が低下する。従って、Ｐｂ＋２Ｂｉは、０．１５ｍａｓｓ％以下が好ましい。
なお、Ｐｂ及びＢｉは、いずれか一方が含まれていても良く、あるいは、双方が含まれていも良い。また、Ｂｉは、Ｐｂの１／２の量でＰｂと同等の効果が得られる。これは、Ｂｉは、Ｐｂよりも融点が低く、また密度が低いため、同体積にするために必要な重量が小さくなるためである。
また、ダイカスト金型用鋼は、Ｓ、（Ｓｅ、Ｔｅ）、及び（Ｐｂ、Ｂｉ）の内のいずれか一種が含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。

【0030】

［１．２． 硬さ］
本発明に係るダイカスト金型用鋼は、耐ヒートチェック性を向上させる元素の含有量を必要最小限にしているため、強度及び硬さが必要以上に高くならない。そのため、プレハードンの状態（すなわち、焼入れ・焼戻しの状態）で意匠面を加工することができ、熱処理することなくそのまま金型として使用することが可能である。その結果、寸法精度が向上し、製作納期も短縮することができる。
具体的には、組成及び焼入れ・焼戻しの条件を最適化することによって、硬さが３０ＨＲＣ以上４０ＨＲＣ以下となるように調質することができる。

【0031】

［１．３． 組織］
本発明に係るダイカスト金型用鋼は、耐ヒートチェック性を向上させる元素の含有量を必要最小限にしているため、熱伝導性を犠牲にすることなく、焼入れ性を高くすることができる。そのため、複雑な形状を有する素材であっても、焼入れ・焼戻しにより、断面の全面を望ましい組織にすることができる。
具体的には、組成を最適化することによって、焼入れ速度が最も遅くなる部位の焼入れ速度が１．０℃／ｍｉｎ以上２．５℃／ｍｉｎ以下となるように焼入れした時であっても、部材の断面の全面を、ベーナイト組織、マルテンサイト組織、又は、ベーナイトとマルテンサイトの混合組織にすることができる。

【0032】

［１．４． 熱伝導率］
本発明に係るダイカスト金型用鋼は、耐ヒートチェック性を向上させる元素の含有量を必要最小限にしているため、焼入れ性を犠牲にすることなく、熱伝導性を高くすることができる。具体的には、組成を最適化することによって、熱伝導率を３０Ｗ／ｍＫ以上にすることができる。

【0033】

［１．５． 用途］
上述したように、本発明に係るダイカスト金型用鋼は、耐ヒートチェック性を向上させる合金元素の添加量を必要最小限にし、焼入れ性と高熱伝導性とを重視した成分バランスになっている。そのため、本発明に係るダイカスト金型用鋼は、特に、油性離型剤又は粉体離型剤を用いたダイカストに適している。

【0034】

［２． 作用］
油性離型剤や粉体離型剤を用いてダイカストを行う場合、金型意匠面が曝される温度振幅は、水溶性離型剤を用いた場合に比べて小さくなる。そのため、耐ヒートチェック性を向上させる合金元素の添加量を必要最小限にすることができる。また、耐ヒートチェック性を向上させる合金元素の添加量を少なくすることにより、焼入れ性と高熱伝導性とを重視した成分バランスにすることができる。その結果、焼入れ性が向上し、より大型の金型も製作できる。また、熱伝導率が高いために、成形の１サイクルの時間を短縮できる。

【0035】

さらに、強度及び硬さが必要以上に高くならないため、プレハードンの状態（すなわち、焼入れ・焼戻しの状態）で意匠面を加工することができ、熱処理することなくそのまま金型として使用することが可能となる。その結果、寸法精度の向上と、製作納期の短縮が可能となる。

【実施例】

【0036】

（実施例１〜５、参考例６、実施例７〜１１、参考例１２〜１４、実施例１５〜２０、比較例１〜３）
［１． 試料の作製］
表１に示す化学成分を有する原料を真空誘導炉にて溶製し、５０ｋｇのインゴットを得た。次に、インゴットを熱間鍛造し、６０ｍｍ角の棒材を得た。熱間鍛造後、棒材の焼き鈍しを行った。

【0037】

【表1】

【0038】

［２． 試験方法］
［２．１． 硬さ］
焼鈍し後の棒材から１辺１０ｍｍの立方体のブロックを切り出し、焼入れ及び焼戻しを行った。焼入れ温度は、組成に応じて、９００〜１０３０℃とした。また、焼戻し温度は、組成に応じて、５５０〜６２０℃とした。
焼戻し後の試験片の測定面と接地面とを＃４００まで研磨し、ロックウェルＣスケールにより硬さを測定した。

【0039】

［２．２． 熱伝導率］
焼鈍し後の棒材からφ１０×１ｍｍの試験片を切り出し、焼入れ及び焼戻しを行った。焼戻し後の試験片を用いて、レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。

【0040】

［２．３． 焼入れ性］
焼鈍し後の棒材からφ４ｍｍ×１０ｍｍの試験片を作製した。試験片を焼入れ温度に保持した後、冷却速度を変化させて試験片の焼入れを行った。焼入れ温度は、組成に応じて、９００〜１０３０℃とした。
焼入れ後の試験片を縦に切断し、試験片の中心部の硬さと組織を確認した。冷却速度と組織の関係から、ベイナイト組織が得られる最も遅い冷却速度を求め、これを焼入れ性の指標とした。

【0041】

［２．４． サイクルタイム］
焼戻し後の棒材からφ６０×５０ｍｍの試験片を切り出し、焼入れ及び焼戻しを行った。次に、焼戻し後の試験片の表面に熱電対を取り付けた。そして高周波加熱で試験片表面の温度を５０℃から２５０℃まで加熱した後、試験片を水冷し、試験片表面の温度が５０℃まで下がる時間（サイクルタイム）を測定した。

【0042】

［３． 結果］
表２に、焼入れ温度、焼戻し温度、硬さ、熱伝導率、サイクルタイム、及び焼入れ性を示す。表２より、以下のことがわかる。

【0043】

【表2】

【0044】

（１）比較例１〜３は、従来よく使われている熱間ダイス鋼である。硬さ、焼入れ性、及び熱伝導率をバランスさせる必要があるため、熱伝導率と焼入れ性に特化した鋼種特性になっていない。
（２）実施例１〜５、参考例６、実施例７〜１１、参考例１２〜１４、実施例１５〜２０は、比較例１〜３に比べて、焼入れ性が同等以上であり（すなわち、より遅い冷却速度で、全面ベイナイト組織が得られ）、硬さが低く、かつ、熱伝導率が高くなっている。さらに、実施例１〜５、参考例６、実施例７〜１１、参考例１２〜１４、実施例１５〜２０のサイクルタイムは、比較例１〜３と比べて約２秒短い。表２より、実施例１〜５、参考例６、実施例７〜１１、参考例１２〜１４、実施例１５〜２０は、油性離型剤や粉体離型剤を用いたダイカスト金型に適していることがわかる。

【0045】

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明に係るダイカスト金型用鋼は、Ａｌ合金やＭｇ合金のダイカストに用いられる金型に使用することができる。