(57)【要約】【課題】耐食性および熱伝導率が高く、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼を提供する。【解決手段】質量％で、０．０３％≦Ｃ≦０．２５％、０．０１％≦Ｓｉ≦０．４０％、０．１０％≦Ｍｎ≦１．５０％、Ｐ≦０．３０％、Ｓ≦０．０５０％、０．０５％≦Ｃｕ≦０．２０％、０．０５％≦Ｎｉ≦１．５０％、５．０  ％≦Ｃｒ≦１０．０％、０．１０％≦Ｍｏ≦２．００％、０．０１％≦Ｖ≦０．１０％、Ｎ≦０．１０％、Ｏ≦０．０１％、Ａｌ≦０．０５％であり、且つ、式(Ｃｒ＋Ｍｏ)≦１０％、および式７≦(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物から成る組成を有する鋼から成る、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼。【選択図】図２
2010024510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ  ：０．０３％〜０．２５％、
Ｓｉ：０．０１％〜０．４０％、
Ｍｎ：０．１０％〜１．５０％、
Ｐ  ：≦０．３０％、
Ｓ  ：≦０．０５０％、
Ｃｕ：０．０５％〜０．２０％、
Ｎｉ：０．０５％〜１．５０％、
Ｃｒ：５．０  ％〜１０．０％、
Ｍｏ：０．１０％〜２．００％、
Ｖ  ：０．０１％〜０．１０％、
Ｎ  ：≦０．１０％、
Ｏ  ：≦０．０１％、
Ａｌ≦０．０５％であり、且つ、次式
(Ｃｒ＋Ｍｏ)≦１０％、および７≦(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)を満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有することを特徴とする温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼。
【請求項２】
質量％で、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％のうちの少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする請求項１の温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼。
【請求項３】
質量％で、Ｎｂ：０．００１％〜０．３０％、
Ｔａ：０．００１％〜０．３０％、
Ｔｉ：≦０．２０％、
Ｚｒ：０．００１％〜０．３０％のうちの少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする請求項１または２の温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載された組成から成り、所定の硬さに調質された温度調節性に優れたプリハードンプラスチック成形金型用鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製の日用雑貨品、家電製品のプラスチック製外装・内装部品、ＯＡ機器のプラスチック製外装・内装部品、携帯電話のプラスチック製外装部品、自動車やオートバイ等のプラスチック製内装部品や外装部品、ライト類のプラスチック製反射板、プラスチック製光学レンズ、プラスチック製食品容器、プラスチック製医療用部品、プラスチック製化粧容器、プラスチック製精密成型品（受板,ペットボトル成型母型,ゴム型類）、プラスチック製導光板、プラスチック製治工具などのプラスチック部品が知られている。そのようなプラスチック部品は射出成形機で代表される成形機においてプラスチック成形金型を用いて成形される。
【０００３】
プラスチック製品の不良の一つに、金型内で樹脂が合流する部分に凹凸ができるウエルドラインと呼ばれる不良がある。近年、プラスチック製品を塗装レスで使用できるようにするなどのためにウエルドラインの無い表面品質が求められる。このウエルドラインは、成形金型の温度を加熱して樹脂の流れをよくすることで解消されるため、樹脂の注入時に金型の温度を上昇させる必要がある一方で、成形金型からプラスチック製品を取り出すときには、そのプラスチック製品が変形しない程度に冷却させる必要がある。そのため、プラスチック成形金型には、加熱用のヒータが埋設されまたは加熱用蒸気などを流通させる流路が形成されるとともに、冷却用流体を流通させる流路が形成される場合がある。
【０００４】
上記プラスチック成形金型には、析出硬化系、SUS系などの鋼種が使用されているが、いずれにしても金型として使用可能な強度および耐磨耗性を確保できる硬さが求められるとともに、加熱冷却流路或いはヒータの埋設のための切削加工を可能とする被削性が求められ、さらに成形時のヒートサイクルを短縮して生産性を高めるために熱伝導性が求められる。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、焼入れ時にオーステナイトから生じるマルテンサイト組織や焼入れ焼戻し過程での金属間化合物や炭化物の析出挙動を制御して靱性を損なうことなく被削性に優れた高強度金型用鋼材が提案されている。また、特許文献２および３には、耐食性に優れたプラスチック金型用鋼が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２９７３５３号公報
【特許文献２】特開平２−１７５８４５号公報
【特許文献３】特開平１１−１４０５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に提案された析出硬化系の鋼種では加熱孔や冷却孔内に錆が発生するために熱伝達係数が低下して使用時の冷却能が低下するため、サイクルタイムの長時間化が問題となる。これに対して、特許文献２および３で提案されたSUS系の鋼種を使用すると錆の発生はないが十分な熱伝導率が得られないという不都合があった。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、耐食性および熱伝導率が高く、温度調節性に優れたプラスチック成形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】
【０００８】
本発明者は、以上の事情を背景として耐食性および熱伝導性を両立させるために種々検討を重ねた結果、加工能率および鏡面性のバランスから４０ＨＲＣ程度のプリハードンを前提として、耐食性および熱伝導に影響するＣｒおよびＭｏの相対的な添加割合を工夫すると、耐食性および熱伝導率が高く、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼が得られることを見いだした。本発明は係る知見に基づいて成されたものである。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明の温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼の要旨とするところは、質量％で、Ｃ：０．０３％〜０．２５％、Ｓｉ：０．０１％〜０．４０％、Ｍｎ：０．１０％〜１．５０％、Ｐ：≦０．３０％、Ｓ：≦０．０５０％、Ｃｕ：０．０５％〜０．２０％、Ｎｉ：０．０５％〜１．５０％、Ｃｒ：５．０  ％〜１０．０％、Ｍｏ：０．１０％〜２．００％、Ｖ：０．０１％〜０．１０％、Ｎ：≦０．１０％、Ｏ：≦０．０１％、Ａｌ≦０．０５％であり、且つ、（Ｃｒ＋Ｍｏ）≦１０％、および７≦（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ）を満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記の請求項１に係る発明の温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼によれば、δフェライトの発生は鏡面性の低下、衝撃値の低下を招くのでフェライト生成元素（Ｃｒ、Ｍｏ）とオーステナイト生成元素（Ｍｎ、Ｎｉ）の相互の割合が調整されているので、鏡面性および衝撃値がバランスよく両立させられるとともに、（Ｃｒ＋Ｍｏ）≦１０％、および７≦（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ）を満足するように耐食性および熱伝導に影響するＣｒおよびＭｏの相対的な添加割合を工夫されているので、耐食性および熱伝導率が高く、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼が得られる。
【００１１】
ここで、好適には、前記プラスチック成形金型用鋼は、質量％で、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％のうちの少なくとも１つをさらに含む。このようにすれば、一層高い被削性が得られる。
【００１２】
また、好適には、前記プラスチック成形金型用鋼は、質量％で、Ｎｂ：０．００１％〜０．３０％、Ｔａ：０．００１％〜０．３０％、Ｔｉ：≦０．２０％、Ｚｒ：０．００１％〜０．３０％のうちの少なくとも１つをさらに含む。このようにすれば、金属組成内の結晶粒の粗大化が抑制され、靭性の低下を防止できる。
【００１３】
また、好適には、前記プラスチック成形金型用鋼は、たとえば４０ＨＲＣ程度の所定の硬さを有し且つ被削性の高いプリハードン鋼材である。この耐食性および熱伝導率が高く、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼は、加工能率と鏡面性とにおいてバランスよく両立する。さらに高い硬度を必要とする場合には、焼戻しを追加的に施すことも可能である。
【００１４】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＣ（炭素）は、強度、耐磨耗性を確保するのに必要な元素であって、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等の炭化物形成元素と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度を確保する元素である。Ｃの添加量が増加するとＣｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ等の炭化物形成元素と結合して炭化物を形成し、母相のＣｒ、Ｍｏの固溶量を低下させ、耐食性が低下する。このためにＣの添加量は、０．０３質量％以上、０．２５質量％以下とされる。Ｃの添加量が０．０３質量％を下まわると、硬度が不足して強度、耐磨耗性が十分に得られない。Ｃの添加量が０．２５質量％を越えると、耐食性が十分に得られない。このような観点から、Ｃの好適な添加量は、０．１０〜０．２５質量％である。
【００１５】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＳｉ（珪素）は、主に脱酸剤または被削性を向上するために必要な元素であるとともに、熱伝導率を低下させる元素でもある。このためにＳｉの添加量は、０．０１質量％以上、０．４０質量％以下とされる。Ｓｉの添加量が０．０１質量％を下まわると、十分な被削性が得られない。Ｓｉの添加量が０．４０質量％を上まわると、十分な熱伝導率が得られない。このような観点から、Ｓｉの好適な添加量は、０．１０〜０．３０質量％である。
【００１６】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＭｎ（マンガン）は、焼入れ性を向上させ、またはオーステナイトを安定化させる元素として添加される。また不回避的にＳ（硫黄）が含有された場合にＭｎＳを形成し靱性の低下を防止するが、添加とともに熱間加工性を低下させる元素である。このために、Ｍｎ（マンガン）の添加量は、０．１０質量％以上、１．５０質量％以下とされる。Ｍｎ（マンガン）の添加量が０．１０質量％を下まわると焼入れ性や靭性が低下したりオーステナイトが不安定となる。Ｍｎ（マンガン）の添加量が１．５０質量％を越えると、熱間加工性が低下する。
【００１７】
前期プラスチック成形金型用鋼中のＰ（リン）は、鋼中に不回避に含まれる。結晶粒界に偏析し、衝撃値を低下させるため０．３０％以下とする。
【００１８】
前期プラスチック成形金型用鋼中のＳ（硫黄）は、鋼中に不回避に含まれる。硫化物を生成し、異方性を助長し衝撃値を低下させるため、０．０５０％以下とする。
【００１９】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＣｕ（銅）は、オーステナイトを安定化させるが、過度の添加は熱間加工性を低下させる元素である。このため、Ｃｕの添加量は０．０５質量％以上、０．２０質量％以下とされる。Ｃｕの添加量が０．０５質量％を下まわると、オーステナイトが不安定となり、０．２０質量％を越えると十分な熱間加工性が得られない。
【００２０】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＮｉ（ニッケル）は、オーステナイトを生成させるオーステナイト生成元素であるが、過度の添加は焼なまし性を低下させて硬度の調整が困難となる。このため、Ｎｉの添加量は、０．０５質量％以上、１．５０質量％以下とされる。Ｎｉの添加量が０．０５質量％を下まわると、オーステナイトが不足し、１．５０質量％を越えると焼なまし性が低下して硬度が得られ難くなる。
【００２１】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＣｒ（クロム）は、耐食性を向上させる元素であるが、熱伝導性を低下させる元素でもある。このため、Ｃｒの添加量は、５．０質量％以上、１０．０質量％以下とされる。Ｃｒの添加量が５．０質量％を下まわると、耐食性が不十分となり、１０．０質量％を越えると十分な熱伝導率が得られにくくなる。
【００２２】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＭｏ（モリブデン）は、耐食性を向上させるとともに、炭素を結合することで材料の二次硬化すなわち高温焼戻し性に寄与する元素である。このため、Ｍｏの添加量は、０．１０質量％以上、２．００質量％以下とされる。Ｍｏの添加量が０．１０質量％を下まわると耐食性が不十分となり硬度の調整が困難となる。また、Ｍｏは高価な金属であるため、その上限値は好適には２．００質量％とされる。
【００２３】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＶ（バナジウム）は、結晶粒粗大化を抑制するために寄与する元素である。このため、Ｖの添加量は、０．０１質量％以上、０．１０質量％以下とされる。Ｖの添加量が０．０１質量％を下まわると粗大な結晶粒が発生し、０．１０質量％を越えると粗大な炭化物を形成する。
【００２４】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＮ（窒素）は、マルテンサイト組織の硬さの向上に寄与する元素であり、同じ侵入型元素である炭素Ｃに比較してγ安定化性能が高い。また、固溶状態で耐食性の向上に寄与する元素である。しかし、多量に添加すると、凝固中の窒素の濃度変化により窒素ガス噴出限界を越えてしまい、インゴットにボイド(気泡)が発生する。このため、Ｎの添加量は、０．１質量％以下とされる。
【００２５】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＯ（酸素）は、何らの方策を取らなければ溶鋼中に不可避的に含まれる元素である。Ｏが多いとＡｌ、Ｓｉと粗大な酸化物粒子を形成して鋼中の介在物となり、鋼の靱性や鏡面性を低下させる。このため、Ｏの添加量は、積極的に０．０１００質量％以下とされる。
【００２６】
前記プラスチック成形金型用鋼中のＡｌ（アルミニウム）は、脱酸剤として添加される元素である。多量に添加すると、介在物を形成して鏡面性を低下させる。このため、Ａｌの添加量は、０．０５質量％以下とされる。
【００２７】
また、十分な耐食性を得つつ熱電導率を低下性させるために、上記ＣｒとＭｏとの相対的割合は、（Ｃｒ＋Ｍｏ）≦１０％を満足するものとされるとともに、７≦（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ）を満足するものとされる。熱伝導率は合金添加量が多いほど低下傾向を示す。このため、熱伝導率を向上させるには合金添加量を下げるほうが良く、（Ｃｒ＋Ｍｏ）≦１０％とする。一方で必要とされる耐食性は孔食指数＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏで整理し、７≦（Ｃｒ＋３．３Ｍｏ）とする。
【００２８】
好適には、前記プラスチック成形金型用鋼中には、被削性を向上させるために、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃａ、Ｐｂ、Ｂｉのうちの少なくとも１つの元素が選択的に添加される。それらの元素の過度の添加は靱性の低下を招く。このため、Ｓｅは０．３０質量％以下、Ｔｅは０．３０質量％以下、Ｃａは０．１０質量％以下、Ｐｂは０．２０質量％以下、Ｂｉは０．３０質量％以下とされる。
【００２９】
好適には、前記プラスチック成形金型用鋼中には、ＣおよびＮと結合して炭窒化物を形成し、結晶粒の粗大化抑制に寄与するために、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒのうちの少なくとも１つの元素が選択的に添加される。それら元素の過度の添加は被削性の劣化を招く。このため、Ｎｂは０．３０質量％以下、Ｔａは０．３０質量％以下、Ｔｉは０．２０質量％以下、Ｚｒは０．３０質量％以下とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下において、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、プラスチック成形金型１０が装着された射出成形装置８の要部を示している。図１において、プラスチック成形金型１０は、射出成形装置８に固定された固定金型１２と、図示しない型締め装置によって型開き位置と型締め位置との間で往復移動させられる可動金型１４と、型締めされたときに固定金型１２と稼働金型１４との間に形成される成形キヤビティ１６とを備えている。上記射出成形装置８は、上記固定金型１２に接続された射出ユニット１８を備え、溶融樹脂がその射出ユニット１８から上記成形キヤビティ１６内へ射出されるようになっている。たとえば上記可動金型１４内には、プラスチック成形金型１０を積極的に加熱および冷却するための流体を循環させる流路２０が切削加工等によって形成されている。
【００３２】
上記射出成形装置８には、プラスチック成形金型１０を加熱するための加熱装置２２と、プラスチック成形金型１０を冷却するための冷却装置２４と、切換弁２６および２８とが設けられている。加熱装置２２は、溶融樹脂を射出する際にプラスチック成形金型１０を加熱してウエルドラインの発生を抑制するためのものであり、高熱蒸気を出力して、切換弁２６、流路２０、切換弁２８を経て循環させる。冷却装置２４は、型開き時のプラスチック製品の変形を防止するために短時間でプラスチック成形金型１０を冷却するためのものであり、冷媒(冷却水)を出力して、切換弁２６および切換弁２８を経て循環させる。図示しない制御装置は、予め設定された時間に基いて切り換える制御により、或いは検出温度に基づいて切り換える制御により、切換弁２６および切換弁２８の切換位置を所定の成形サイクルで同時に切り換え、プラスチック製品のウエルトラインの発生および取り出し時の変形を防止しつつ可及的に短い成形サイクルが得られるように、作業プラスチック成形金型１０を所定のヒートサイクルで繰り返し温度制御する。
【００３３】
上記プラスチック成形金型１０は、質量％で、０．０３％≦Ｃ≦０．２５％、０．０１％≦Ｓｉ≦０．４０％、０．１０％≦Ｍｎ≦１．５０％、Ｐ≦０．３０％、Ｓ≦０．０５０％、０．０５％≦Ｃｕ≦０．２０％、０．０５％≦Ｎｉ≦１．５０％、５．０  ％≦Ｃｒ≦１０．０％、０．１０％≦Ｍｏ≦２．００％、０．０１％≦Ｖ≦０．１０％、Ｎ≦０．１０％、Ｏ≦０．０１％、Ａｌ≦０．０５％であり、且つ、式(Ｃｒ＋Ｍｏ)≦１０％、および７≦(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)を満足し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有する鋼から構成されている。この鋼によれば、温度調節性に優れたプラスチック成形金型１０が得られる。
【００３４】
以下において、プラスチック成形金型１０を構成する鋼は、以下に説明する実験によってその組成および成分比が定められたものである。以下において、その実験例を説明する。
【００３５】
先ず、たとえば５０ｋｇの高周波真空溶解炉を用いて図２に示した１５種類の成分の溶湯を作成し鋳造によりインゴットを作製した。インゴットを角柱状に鋼材に鍛伸した後に熱処理を施して焼戻しマルテンサイト組織を生成し、試料１乃至１５を作成した。上記熱処理で試料１〜１１、１３、１４、１５は、４０ＨＲＣ程度の硬度(４０±２ＨＲＣ)が得られるように、たとえば１０００℃で１時間保持の加熱後に急冷され、次いで焼戻しのために４５０〜６００℃の温度で再加熱した後に空冷される。試料１２については６５０℃前後の温度で焼戻ししたものを試料１２−１、５１０℃前後の温度で焼戻ししたものを１２−２とした。なお、より高い耐食性が要求される場合には低温（２００℃から４００℃）で焼戻しを行なっても良い。
【００３６】
図２の表に示される試料１乃至１５の硬度は、前記角柱状の鋼材から１辺が１０ｍｍの立法体を切り出し、測定面と設置面とを＃４００まで研磨した後で、その研磨された測定面をロックウエルＣスケールで測定した。また、試料１乃至１５の被削性は、５ｍｍφのドリルを用いて試料１１(比較鋼)を１０００ｍ切削した回転速度を基準とし、ドリルが折損または溶着するまでに切削できた切削距離（ｍ）を測定した。試料１乃至１５の鏡面性は、前記角柱状の鋼材から５０ｍｍ×４５ｍｍ×１２ｍｍｔの板材を加工し、熱処理を行った後に＃８０００までの機械研磨を施して試験片を作成し、ＪＩＳＢ０６３３の規定に従ってその試験片の表面粗さＲｙ（μｍ）を測定し、鏡面性の評価とした。また、試料１乃至１５の錆の面積率は、前記角柱状の鋼材から切り出した図３に示す８ｍｍφの縦通穴ｈ１付の長手状試験片(２０ｍｍ×２０ｍｍ×１２０ｍｍｌ)ＴＰ１を用い、水温４０℃、流速３．５ｌ／ｍｉｎ、２４時間通水後に、試験片を縦割りで切断して縦通穴の内周面を写真撮影し、錆の発生面積割合(％)を画像解析により測定した。試料１乃至１５の耐食性は、上記錆の発生面積割合が３０％までは○印、３０％を越えると△印、８０％を越えると×印と評価した。試料１乃至１５の熱伝導率は、試料１２−１(比較鋼)の値を１００としたときの相対値で評価した。試料１乃至１５の試料１つあたりの冷却にかかる時間（サイクルタイム）は、前記角柱状の鋼材から切り出した図４に示す１５ｍｍφの縦通穴ｈ２付の直方体状試験片(５５ｍｍ×５５ｍｍ×３０ｍｍ)ＴＰ２を用い、その試験片表面を高周波加熱コイルを用いて３００℃まで加熱した後に通水により冷却したとき、加熱開始から１００℃まで冷却に要した時間(ｓｅｃ)を、１日目と３０日目とでそれぞれ測定した。
【００３７】
図５は、試料１乃至１５の測定結果或いは評価結果を示している。硬度ＨＲＣでは、４０±２．５の範囲内が合格、ドリル切削性は９００ｍｍ以上が合格、耐食性は○印が合格、発錆面積率は３０％以下が合格、鏡面性は０．０６５μｍ以下が合格、熱伝導率は１１５以上が合格、サイクルタイムは８０ｓｅｃ以下が合格と評価した。図５において、網かけで示す数値は不合格を示している。
【００３８】
これによれば、開発鋼である試料１乃至１０はいずれの項目においても満足すべき性能を備えたものである。しかし、比較鋼である、試料１１は耐食性において不合格であり、試料１２−１はドリル切削性、熱伝導率、およびサイクルタイムにおいて不合格であり、試料１２−２はドリル切削性、熱伝導率、およびサイクルタイムにおいて不合格であり、試料１３は耐食性において不合格であり、試料１４は耐食性において不合格であり、試料１５は熱伝導率およびサイクルタイムにおいて不合格であった。
【００３９】
図６は、試料１乃至１５についての図２および図５の値から、熱伝導率に関与する元素であるＣｒおよびＭｏの添加量(Ｃｒ＋Ｍｏ、質量％)と熱伝導率との関係を示すグラフである。図６において、ＣｒおよびＭｏの添加量が、１０質量％を境にして、その１０質量％よりも少なくなると判断基準１１５よりも高い熱伝導率が得られることを示している。図６中の１０質量％よりも多い不合格領域内のプロットには試料番号が示されている。上記の結果から(Ｃｒ＋Ｍｏ)≦１０％の式の有用性が確認できた。
【００４０】
図７は、試料１乃至１５についての図２および図５の値から、錆の発生に関与する元素であるＣｒおよびＭｏの添加量(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)と発錆面積率との関係を示すグラフである。図７において、ＣｒおよびＭｏの添加量(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)が、７を境にして、その７よりも多くなると急激に錆の発生が少なくなることを示している。図７中の７よりも少ない不合格領域内のプロットには試料番号が示されている。なお、試料１３は、ＣｒおよびＭｏの添加量(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)が７よりも大きいものであるが、Ｃｒが５％未満のものである。上記の結果から７≦(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)の式の有用性が確認できた。
【００４１】
以上のことから、試料１乃至１０は、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼であるということができる。したがって、それら試料１乃至１０の鋼の成分の組成比を示す図２の数値に示すように、質量％で、０．０３％≦Ｃ≦０．２５％、０．０１％≦Ｓｉ≦０．４０％、０．１０％≦Ｍｎ≦１．５０％、Ｐ≦０．３０％、Ｓ≦０．０５０％、０．０５％≦Ｃｕ≦０．２０％、０．０５％≦Ｎｉ≦１．５０％、５．０  ％≦Ｃｒ≦１０．０％、０．１０％≦Ｍｏ≦２．００％、０．０１％≦Ｖ≦０．１０％、Ｎ≦０．１０％、Ｏ≦０．０１％、Ａｌ≦０．０５％であり、且つ、式７≦(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)、および式(Ｃｒ＋Ｍｏ)≦１０％を満足し、残部がＦｅ（不可避的不純物を含む）から成る組成を有する鋼であれば、温度調節性に優れたプラスチック成形金型用鋼が得られる。
【００４２】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加えた態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例のプラスチック成形金型用鋼から構成されたプラスチック成形金型を説明する図である。
【図２】本発明の一実施例のプラスチック成形金型用鋼(試料１乃至１０)の組成を、試料１１乃至１５(比較鋼)と対比して示す図表である。
【図３】耐食性評価のために用いた試験片の形状を示す斜視図である。
【図４】サイクルタイムの測定のために用いた試験片の形状を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例のプラスチック成形金型用鋼(試料１乃至１０)の評価結果を、試料１１乃至１５(比較鋼)の評価結果と対比して示す図表である。
【図６】試料１乃至１５についての図２および図５の値から、熱伝導率に関与する元素であるＣｒおよびＭｏの添加量(Ｃｒ＋Ｍｏ、質量％)と熱伝導率との関係を示すグラフである。
【図７】試料１乃至１５についての図２および図５の値から、錆の発生に関与する元素であるＣｒおよびＭｏの添加量(Ｃｒ＋３．３Ｍｏ)と発錆面積率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１０：プラスチック成形金型
【図１】
2010024510.tif 000003
【図２】
2010024510.tif 000004
【図３】
2010024510.tif 000005
【図４】
2010024510.tif 000006
【図５】
2010024510.tif 000007
【図６】
2010024510.tif 000008
【図７】
2010024510.tif 000009