(57)【要約】【課題】従来鋼種に比較して、熱伝導性、耐食性、硬度のバランスに優れたプラスチック成型金型用鋼を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．２２％〜０．３５％、Ｓｉ：０．０１％〜０．４０％、Ｍｎ：０．１０％〜１．２０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｃｕ：０．０５％〜０．２０％、Ｎｉ：０．０５％〜１．００％、Ｃｒ：５．０％〜１０．０％、Ｍｏ：０．１０％〜１．００％、Ｖ：０．５０％超〜０．８０％、Ｎ：０．０１％〜０．２％、Ｏ：０．０１００％以下、および、Ａｌ：０．０５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる鋼とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．２２％〜０．３５％、
Ｓｉ：０．０１％〜０．４０％、
Ｍｎ：０．１０％〜１．２０％、
Ｐ  ：０．０３０％以下、
Ｃｕ：０．０５％〜０．２０％、
Ｎｉ：０．０５％〜１．００％、
Ｃｒ：５．０％〜１０．０％、
Ｍｏ：０．１０％〜１．００％、
Ｖ  ：０．５０％超〜０．８０％、
Ｎ  ：０．０１％〜０．２％、
Ｏ  ：０．０１００％以下、および、
Ａｌ：０．０５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなることを特徴とするプラスチック成形金型用鋼。
【請求項２】
７≦Ｃｒ＋３．３Ｍｏを満たすことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項３】
質量％で、
Ｓ  ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｅ：０．００１％〜０．３％、
Ｔｅ：０．００１％〜０．３％、
Ｃａ：０．０００２％〜０．１０％、
Ｐｂ：０．００１％〜０．２０％、および、
Ｂｉ：０．００１％〜０．３０％から選択される１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項４】
質量％で、
Ｔａ：０．００１％〜０．３０％、
Ｔｉ：０．２０％以下、および、
Ｚｒ：０．００１％〜０．３０％から選択される１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプラスチック成形金型用鋼。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のプラスチック成形金型用鋼を材料として用いたプラスチック成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形金型用鋼およびプラスチック成形金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において、プラスチック成形品が使用されている。一般に、プラスチック成形品は、例えば、射出成形金型、プレス成形金型等のプラスチック成形金型を用いて、所望形状に成形される。
【０００３】
従来、プラスチック成形金型用の鋼種としては、析出硬化系、ＳＵＳ系等の鋼種が知られている。
【０００４】
また、特許文献１には、重量％で、Ｃ：０．２５〜０．５０％、Ｓｉ：０．００５〜０．５％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：８．０〜１０．０％、Ｍｏ：０．０５〜２．０％、酸可溶Ａｌ：０．００５〜０．０５０％、全窒素：０．００２〜０．０３５％であり、Ｖ：０．０１〜０．５０％、Ｎｂ：０．００５〜０．２５％、および、Ｗ：０．０１〜０．２５％のうち少なくとも２種を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるプラスチック成形用工具鋼が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、重量％で、Ｃ：０．３０〜０．５５％、Ｓｉ：０．０１〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｃｒ：７〜１２％、Ｍｏ：０．０５〜３．０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、ＴＮ：０．００２〜０．０５％を含有し、さらにＶ：０．０１〜０．５０％、Ｎｂ：０．００５〜０．５０％、Ｗ：０．０１〜０．５０％のうち２種以上を含み、かつ、Ｓ：０．０１〜０．１５％、Ｐｂ：０．０１〜０．１０％、Ｔｅ：０．００５〜０．２０％のうち１種以上を含むプラスチック成形金型用鋼が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−９３０４３号公報
【特許文献２】特開平４−１１６１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年のプラスチック成形では、成形品の品質向上、生産性等を考慮して、成形タイミングに合わせて金型の温調が行われることが多い。
【０００８】
例えば、成形用樹脂の流動性を高めてウェルドラインの発生を抑制し、表面品質を向上させる等の目的で、ウェルドライン発生部に対応する金型部位が加熱される。また、成形用樹脂の冷却時間を短くし、生産性を向上させる等の目的で、金型が冷却される。
【０００９】
上述した金型の温調を行うためには、熱伝導性に優れた鋼種を使用することが望ましい。しかしながら、上記析出硬化系の鋼種は、加工性を確保するために耐食性に有効なＣｒの添加が抑えられている。そのため、加熱媒体や冷却媒体を環流させる加熱孔や冷却孔に錆が発生しやすく、この錆に起因して熱伝導性が低下しやすい。一方、上記ＳＵＳ系の鋼種は、耐食性に優れるため、錆の発生はほとんどないが、そもそも熱伝導性に劣る。
【００１０】
また、成形用樹脂として硬質な樹脂を使用する場合、金型の硬度が不足していると、成形品取り出し時の接触やバリかみ等により金型に傷が発生し、金型寿命が低下してしまう。
【００１１】
このように、近年のプラスチック成形金型用鋼には、熱伝導性、耐食性、硬度に優れていることが要求されるが、全ての要求を十分に満たす鋼種が存在しないのが現状であった。
【００１２】
そこで本発明が解決しようとする課題は、従来鋼種に比較して、熱伝導性、耐食性、硬度のバランスに優れたプラスチック成型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】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明に係るプラスチック成形金型用鋼は、質量％で、Ｃ：０．２２％〜０．３５％、Ｓｉ：０．０１％〜０．４０％、Ｍｎ：０．１０％〜１．２０％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｃｕ：０．０５％〜０．２０％、Ｎｉ：０．０５％〜１．００％、Ｃｒ：５．０％〜１０．０％、Ｍｏ：０．１０％〜１．００％、Ｖ：０．５０％超〜０．８０％、Ｎ：０．０１％〜０．２％、Ｏ：０．０１００％以下、および、Ａｌ：０．０５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなることを要旨とする。
【００１４】
ここで、上記プラスチック成形金型用鋼は、７≦Ｃｒ＋３．３Ｍｏを満たしていることが好ましい。
【００１５】
また、上記プラスチック成形金型用鋼は、質量％で、Ｓ：０．００１％〜０．２０％、Ｓｅ：０．００１％〜０．３％、Ｔｅ：０．００１％〜０．３％、Ｃａ：０．０００２％〜０．１０％、Ｐｂ：０．００１％〜０．２０％、および、Ｂｉ：０．００１％〜０．３０％から選択される１種または２種以上をさらに含有していても良い。
【００１６】
また、上記プラスチック成形金型用鋼は、質量％で、Ｔａ：０．００１％〜０．３０％、Ｔｉ：０．２０％以下、および、Ｚｒ：０．００１％〜０．３０％から選択される１種または２種以上をさらに含有していても良い。
【００１７】
本発明に係るプラスチック成形金型は、上記プラスチック成形金型用鋼を材料として用いていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るプラスチック成形金型用鋼は、上記化学組成を採用したことにより、従来鋼種に比較して、熱伝導性、耐食性、硬度のバランスに優れる。
【００１９】
ここで、７≦Ｃｒ＋３．３Ｍｏを満たしている場合には、十分な耐食性が得られる。
【００２０】
また、特定量のＳ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｐｂ、および、Ｂｉから選択される１種または２種以上をさらに含有する場合には、靱性の低下を抑制しつつ、被削性を向上させることができる。そのため、金型製造時の加工性に優れる。
【００２１】
また、特定量のＴａ、Ｔｉ、および、Ｚｒから選択される１種または２種以上をさらに含有する場合には、ＣやＮと結合して炭窒化物を形成しやすくなり、結晶粒の粗大化が抑制される。そのため、高強度化を図りやすく、また、鏡面性に優れる。
【００２２】
本発明に係るプラスチック成形金型は、上述したプラスチック成形金型用鋼を材料として用いている。そのため、金型の温調性、水等の温調媒体に対する耐食性、金型強度に優れる。また、これら特性を有することから金型寿命にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】Ｃｒ＋３．３Ｍｏの値と発錆した面積率との関係を示した図である。
【図２】０．１×（１０×Ｓｉ）２＋５×Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏの値と熱伝導率（比較鋼２の熱伝導率を１００としたとき）との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の一実施形態に係るプラスチック成形金型用鋼（以下、「本金型用鋼」ということがある。）、プラスチック成形金型（以下、「本金型」ということがある。）について詳細に説明する。
【００２５】
１．本金型用鋼
本金型用鋼は、以下のような元素を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる。その添加元素の種類、成分割合および限定理由などは、以下の通りである。なお、成分割合の単位は、質量％である。
【００２６】
・Ｃ：０．２２％〜０．３５％
Ｃは、強度、耐摩耗性を確保するのに必要な元素である。Ｃは、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ等の炭化物形成元素と結合して炭化物を形成し、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＶとＮとともに炭窒化物を形成する。Ｃは、焼入れ時に母相中に固溶し、マルテンサイト組織化することによって硬度を確保するためにも必要である。その効果を得るため、Ｃ含有量の下限を０．２２％以上とする。Ｃ含有量の下限は、好ましくは、０．２６％以上であると良い。
【００２７】
Ｃ含有量が過剰になると、上記炭化物形成元素とＣとが結合してＣｒやＭｏを含む炭化物を形成し、母相中のＣｒ、Ｍｏの固溶量を低下させ、耐食性が低下する。そのため、Ｃ含有量の上限を０．３５％以下とする。Ｃ含有量の上限は、好ましくは、０．３０％以下であると良い。
【００２８】
・Ｓｉ：０．０１％〜０．４０％
Ｓｉは、主に脱酸剤、または、金型製造時の被削性を向上させる元素として添加される。その効果を得るため、Ｓｉ含有量の下限を０．０１％以上とする。Ｓｉ含有量の下限は、好ましくは、０．１０％以上、より好ましくは、０．２０％以上であると良い。
【００２９】
Ｓｉ含有量が過剰になると、熱伝導性が低下する。これを防止する観点から、Ｓｉ含有量の上限を０．４０％以下とする。Ｓｉ含有量の上限は、好ましくは、０．３０％以下であると良い。
【００３０】
・Ｍｎ：０．１０％〜１．２０％
Ｍｎは、焼入れ性の向上またはオーステナイトの安定化のために添加される。また、不可避的にＳが含有された場合に、Ｍｎは、靱性の低下を抑制するのに有効である。その効果を得るため、Ｍｎ含有量の下限を０．１０％以上とする。
【００３１】
Ｍｎ含有量が過剰になると、熱間加工性が低下する。これを防止する観点から、Ｍｎ含有量の上限を１．２０％以下とする。
【００３２】
Ｐ：０．０３０％以下
Ｐは、鋼中に不可避的に含まれる。Ｐは、結晶粒界に偏析し、靱性を低下させる原因となる。そのため、Ｐ含有量の上限は、０．０３０％以下とする。
【００３３】
・Ｃｕ：０．０５％〜０．２０％
Ｃｕは、オーステナイトを安定化させる元素である。その効果を得るため、Ｃｕ含有量の下限を０．０５％以上とする。
【００３４】
Ｃｕ含有量が過剰になると、熱間加工性が低下する。これを防止する観点から、Ｃｕ含有量の上限を０．２０％以下とする。
【００３５】
・Ｎｉ：０．０５％〜１．００％
Ｎｉは、オーステナイト生成元素である。その効果を得るため、Ｎｉ含有量の下限を０．０５％以上とする。
【００３６】
Ｎｉ含有量が過剰になると、焼き鈍し性が低下し、硬度の調整が困難になる。これを防止する観点から、Ｎｉ含有量の上限を１．００％以下とする。Ｎｉ含有量の上限は、好ましくは、０．５０％以下、より好ましくは、０．２０％以下であると良い。
【００３７】
・Ｃｒ：５．０％〜１０．０％
Ｃｒは、耐食性を向上させる元素である。その効果を得るため、Ｃｒ含有量の下限を５．０％以上とする。Ｃｒ含有量の下限は、好ましくは、７％以上であると良い。
【００３８】
Ｃｒ含有量が過剰になると、熱伝導性、靱性が低下する。これを防止する観点から、Ｃｒ含有量の上限を１０．０％以下とする。Ｃｒ含有量の上限は、好ましくは、９％以下であると良い。
【００３９】
・Ｍｏ：０．１０％〜１．００％
Ｍｏは、耐食性を向上させる元素である。また、Ｃと結合することで材料の２次硬化に寄与する。その効果を得るため、Ｍｏ含有量の下限を０．１０％以上とする。
【００４０】
Ｍｏ含有量が過剰になると、晶出炭化物が生成しやすくなり、衝撃値と鏡面性の低下を招く。これを防止する観点から、Ｍｏ含有量の上限を１．００％以下とする。Ｍｏ含有量の上限は、好ましくは、０．６０％以下であると良い。
【００４１】
・Ｖ：０．５０％超〜０．８０％
Ｖは、Ｃ、Ｎと結合して炭窒化物を形成する。この炭窒化物は、焼き入れ時の結晶粒径の粗大化抑制に寄与する。その効果を得るため、Ｖ含有量の下限を０．５０％超とする。Ｖ含有量の下限は、好ましくは、０．５５％以上であると良い。
【００４２】
Ｖ含有量が過剰になると、粗大な炭窒化物の成長が促進され、炭窒化物粒径が大きくなって鏡面性が低下する。これを防止する観点から、Ｖ含有量の上限を０．８０％以下とする。Ｖ含有量の上限は、好ましくは、０．７０％以下であると良い。
【００４３】
・Ｎ：０．０１％〜０．２％
Ｎは、侵入型元素であり、マルテンサイト組織の硬さを向上させるのに寄与する。同じ侵入型元素であるＣに比べ、γ安定化能が大きい。また、Ｎは、固溶状態で耐食性の向上に寄与する。さらに、Ｎは、Ｃ、Ｖと化合して炭窒化物を形成する。この炭窒化物は焼入れ処理時の結晶粒径の粗大化を抑制する。これらの効果を得るため、Ｎ含有量の下限を０．０１％以上とする。
【００４４】
Ｎ含有量が過剰になると、粗大な炭窒化物の成長が促進され、炭窒化物粒径が大きくなって鏡面性が低下する。これを防止する観点から、Ｎ含有量の上限を０．２％以下とする。
【００４５】
・Ｏ：０．０１００％以下
Ｏは、溶鋼中に不可避的に含まれる元素である。但し、Ｏが過剰になると、Ｓｉ、Ａｌと結合して粗大な酸化物を生じ、これが介在物となって、靱性、鏡面性が低下する。これを防止する観点から、Ｏ含有量の上限を０．０１００％以下とする。
【００４６】
・Ａｌ：０．０５０％以下
Ａｌは、脱酸剤として添加される元素である。但し、Ａｌ含有量が過剰になると、粗大な窒化物が生じやすくなり、鏡面性が低下する。これを防止する観点から、Ａｌ含有量の上限を０．０５０％以下とする。Ａｌ含有量の上限は、好ましくは、０．０２０％以下であると良い。
【００４７】
本金型用鋼は、上述した必須元素に加えて、さらに、以下の元素から選択される１種または２種以上の元素を任意に含有していても良い。各元素の成分割合、限定理由などは、次の通りである。
【００４８】
・Ｓ：０．００１％〜０．２０％、Ｓｅ：０．００１％〜０．３％、Ｔｅ：０．００１％〜０．３％、Ｃａ：０．０００２％〜０．１０％、Ｐｂ：０．００１％〜０．２０％、Ｂｉ：０．００１％〜０．３０％
Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｂｉは、いずれも被削性を向上させるために添加することができる。その効果を得るため、Ｓ含有量の下限を、０．００１％以上とする。同様に、Ｓｅ含有量の下限を、０．００１％以上とする。Ｔｅ含有量の下限を、０．００１％以上とする。Ｃａ含有量の下限を、０．０００２％以上とする。Ｐｂ含有量の下限を、０．００１％以上とする。Ｂｉ含有量の下限を、０．００１％以上とする。
【００４９】
Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｂｉの各含有量が過剰になると、靱性の低下を招く。これを防止する観点から、Ｓ含有量の上限を、０．２０％以下とする。同様に、Ｓｅ含有量の上限を、０．３％以下とする。Ｔｅ含有量の上限を、０．３％以下とする。Ｃａ含有量の上限を、０．１０％以下とする。Ｐｂ含有量の上限を、０．２０％以下とする。Ｂｉ含有量の上限を、０．３０％以下とする。
【００５０】
・Ｔａ：０．００１％〜０．３０％、Ｔｉ：０．２０％以下、Ｚｒ：０．００１％〜０．３０％
Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒは、Ｃ、Ｎと結合して炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化を抑制して鏡面性を向上させるのに有効な元素である。その効果を得るため、Ｔａ含有量の下限を、０．００１％以上とする。同様に、Ｚｒ含有量の下限を、０．００１％以上とする。なお、Ｔｉ含有量の下限は特に限定されない。
【００５１】
Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒの各含有量が過剰になると、被削性の劣化を招く。これを防止する観点から、Ｔａ含有量の上限を、０．３０％以下とする。同様に、Ｔｉ含有量の上限を、０．２０％以下とする。Ｚｒ含有量の上限を、０．３０％以下とする。
【００５２】
ここで、本金型用鋼は、７≦Ｃｒ＋３．３Ｍｏの条件を満足していることが好ましい。金型温調のために金型に形成される加熱孔や冷却孔に環流される加熱媒体や冷却媒体に対して、十分な耐食性を発揮させることが可能となるからである。当該条件は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５７７に基づいて孔食電位を測定し、元素の効果で整理することにより求めることができる。
【００５３】
また、合金元素の添加は、基本的に熱伝導性を低下させるため、金型の温調性低下の原因となりやすい。各成分元素の添加量を変化させて作製した試料の熱伝導率を測定し、熱伝導率に及ぼす各成分元素の添加量の影響を調査したところ、Ｓｉ、Ｎｉは、熱伝導性への影響が大きな元素であること、また、Ｃｒ、Ｍｏも金型の温調媒体に対する耐食性を向上させる上では必須の元素であるものの、過剰の添加は熱伝導性を低下させることなどが判明した。上記調査結果の回帰から得られる０．１×（１０×Ｓｉ）２＋５×Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏ≦１５の条件を本金型用鋼が満足している場合には、良好な熱伝導性を発揮させることが可能となるため好ましい。
【００５４】
なお、上記熱伝導率λは、レーザーフラッシュ法により試料の比熱Ｃｐ・熱拡散率αを測定し、別に求めた密度ρを用いて以下の通り算出できる。
【００５５】
すなわち、試料（試料重量：Ｍ、試料の厚さ：Ｌ）の表面にレーザー光を照射して熱エネルギーＱを与え、その時の試料の裏面の温度変化ΔＴを熱電対により測定する。試料の比熱Ｃｐは、Ｃｐ＝Ｑ／（Ｍ×ΔＴ）［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］より算出する。また、試料表面側に設置した赤外線検出器により、試料の温度変化の最大値の半分に達する時間（ｔ１／２）を測定する。試料の熱拡散率αは、α＝０．１３８８×Ｌ２／（ｔ１／２）［ｍ２／ｓ］より算出する。これにより、試料の熱伝導率λは、λ＝Ｃｐ×α×ρ［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］より算出することができる。
【００５６】
本金型用鋼の化学成分については、以上の通りである。本金型用鋼は、熱処理状態にもよるが、最終的に金型として使用する際に、その硬さが、好ましくは、４９ＨＲＣ以上、より好ましくは、５３ＨＲＣ以上となることが好ましい。
【００５７】
上述した本金型用鋼は、例えば、以下のようにして好適に製造することができる。すなわち、先ず、上述した化学組成を有する鋼を真空誘導炉等にて溶製後、インゴットを鋳造する。
【００５８】
次いで、得られたインゴットを、熱間鍛造および／または熱間圧延して必要な寸法の鋼材に調整する。
【００５９】
次いで、上記熱間加工後、必要に応じて、１種または２種以上の熱処理を行う。熱処理の種類としては、焼入れ焼戻し、サブゼロ処理、球状化焼鈍しなどを挙げることができる。
【００６０】
焼入れ焼戻しは、具体的には、例えば、１０００〜１２００℃で０．５〜１．５時間加熱後、急冷して焼入れをし、その後、必要に応じて、例えば、−１９６℃もしくは−７６℃で０．５〜１時間サブゼロ処理を行い、その後、２００〜７００℃で０．５〜１．５時間加熱後、空冷して焼戻しをする方法などを例示することができる。
【００６１】
また、球状化焼鈍しは、具体的には、例えば、８５０〜９００℃で３〜５時間加熱後、１０〜２０℃／時間の速度で６００℃付近まで炉冷し、その後空冷する方法などを例示することができる。
【００６２】
２．本金型
本金型は、上述した本金型用鋼を材料として用いている。
【００６３】
本金型は、耐摩耗性、鏡面性等の観点から、その硬さが、好ましくは、４９〜５３ＨＲＣの範囲内にあると良い。なお、本金型の硬さは、金型素材（母材）そのものの硬さであり、冷間加工による加工硬化や各種表面処理の影響を受けていない部分から測定される。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。
表１に示す化学組成（質量％）の鋼を真空誘導炉で溶製した後、５０ｋｇのインゴットを鋳造した。
【００６５】
鋳造後のインゴットを熱間鍛造し、６０ｍｍ角の棒材を製造した。その後、各種試験片作製時の加工性を確保するため、９００℃で４時間保持後、７００℃まで１５℃／時間の条件で上記棒材の焼き鈍しを行った。
【００６６】
次いで、上記焼き鈍し後の棒材から各種試験片を切り出し、以下の熱伝導性（熱伝導率、サイクルタイム特性）、耐食性、硬さ測定、耐衝撃性、鏡面性の試験を行った。なお、熱伝導性、耐食性、耐衝撃性、鏡面性の試験に用いる試験片については、焼入れ（１０００℃〜１１００℃で１時間保持）、焼戻し（１５０〜６００℃で１時間保持し、室温に冷却する処理を２回）を行った後、精加工を行った。また、耐衝撃性、鏡面性の結果は参考データである。
【００６７】
＜熱伝導性＞
上述したレーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。なお、後述する表２の各熱伝導率の値は、比較鋼２の熱伝導率を１００としたときの値である。
また、水冷孔（直径８ｍｍ）を形成した試験片を作製し、上記水冷孔に通水（水温４０℃、流量３．５リットル／分）を行い、通水後の試験片の表面を高周波加熱コイルで３００℃まで加熱し、１００℃までの冷却に要した時間を測定した。なお、後述する表２では、通水後１日目のデータおよび３０日後のデータを示している。
【００６８】
＜耐食性＞
貫通孔（直径８ｍｍ）を形成した試験片を作製し、上記貫通孔に通水（水温４０℃、流量３．５リットル／分、２４時間）後、試験片断面を写真撮影し、錆の発生面積率（％）を画像解析により測定した。
【００６９】
＜硬さ＞
上記棒材から１辺１０ｍｍの立方体のブロックを切り出し、測定面と接地面を＃４００まで研磨した後、ロックウェルＣスケールにより硬さを測定した。
【００７０】
＜耐衝撃性＞
上記棒材からＪＩＳ３号試験片が採取可能な大きさのサンプルを切り出し、上述の熱処理を行った。その後、精加工を行い、ＪＩＳ３号試験片を作製し、シャルピー衝撃試験を行った。
【００７１】
＜鏡面性＞
上記棒材から５０ｍｍ×４５ｍｍ×１２ｍｍの板材を加工し、上述の熱処理を行った後、機械研磨により＃８０００まで研磨し、試験片を作製した。得られた試験片について、ＪＩＳ  Ｂ０６３３に準拠して表面粗さＲｙを測定した。
【００７２】
表１に、開発鋼、比較鋼の化学組成を示す。表２に、各種試験結果を示す。図１に、Ｃｒ＋３．３Ｍｏの値と発錆した面積率との関係を示す。図２に、０．１×（１０×Ｓｉ）２＋５×Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏの値と熱伝導率（比較鋼２の熱伝導率を１００としたとき）との関係を示す。
【００７３】
【表１】
2010174319.tif 000002
【００７４】
【表２】
2010174319.tif 000003
【００７５】
表１および表２、図１および図２を比較すると、以下のことが分かる。すなわち、比較鋼１は、Ｃ、Ｃｒの含有量が本発明の規定範囲の下限を下回っている。そのため、硬度、衝撃値が低く、耐食性も悪い。
【００７６】
比較鋼２は、Ｃｒの含有量が本発明の規定範囲の上限を上回っている。そのため、耐食性に優れるものの、熱伝導率、衝撃値が低い。
【００７７】
比較鋼３は、Ｃ、Ｃｒの含有量が本発明の規定範囲の下限を下回っている。また、Ｓｉ、Ｎｉの含有量が本発明の規定範囲の上限を上回っている。そのため、硬度、熱伝導率、衝撃値が低く、耐食性も不足している。
【００７８】
比較鋼４は、Ｃの含有量が本発明の規定範囲の下限を下回っている。そのため、硬度が低い。
【００７９】
これら比較鋼に対し、開発鋼は、何れも、熱伝導性、耐食性、硬度のバランスに優れる。また、図１によれば、化学組成の割合および７≦Ｃｒ＋３．３Ｍｏの条件を満たす場合には、十分な耐食性が得られやすくなると言える。このため、７≦Ｃｒ＋３．３Ｍｏの条件を満たさない開発鋼１は、若干ながら耐食性が劣っている。さらに、図２によれば、化学組成の割合および０．１×（１０×Ｓｉ）２＋５×Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏ≦１５の条件を満たす場合には、良好な熱伝導性を発揮しやすくなると言える。
【００８０】
上記結果から、これら開発鋼をプラスチック成形用金型の材料として用いれば、温調性、水等の温調媒体に対する耐食性、強度に優れたプラスチック成形用金型が得られることが確認できた。
【００８１】
以上、本発明の実施形態、実施例について説明した。本発明は、これらの実施形態、実施例に特に限定されることなく、種々の改変を行うことが可能である。
【図１】
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【図２】
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