(57)【要約】【課題】冷間加工用の工具の材料とする工具鋼であって、高い硬さと高い靱性をあわせ備えた鋼と、それを使用した精密加工用の工具の製造方法を提供する。【解決手段】重量％で、Ｃ：０．４５〜０．９０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜１．５％、Ｃｒ：３．０〜８．０％、およびＶ：０．０２〜０．５％に加えて、ＭｏおよびＷを、Ｍｏ＋０．５Ｗ：０．１〜２．５％となるように含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなり、Ｌ＝１５．５Ｃ(％)＋Ｃｒ(％)とするとき、１４≦Ｌ≦２０である合金組成を有し、直径換算で径１０μｍ以上の炭化物が、０．５mm2の視野中に１０個以内であって、Ａ系、Ｂ系およびＣ系の介在物が、ＪＩＳ  Ｇ０５５５の方法に従って測定したとき、（ｄＡ＋ｄＢ＋ｄＣ）６０×４００≦０．０１％である工具鋼。１１５０℃以上に５時間以上保持したのち工具の形状を与え、１０００〜１０６０℃から焼入れ・５００〜６５℃で焼戻しする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．４５〜０．９０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜１．５％、Ｃｒ：３．０〜８．０％、およびＶ：０．０２〜０．５％に加えて、ＭｏおよびＷを、Ｍｏ＋０．５Ｗ：０．１〜２．５％となるように含有し、残部がＦｅおよび不可避な不純物からなり、
Ｌ＝１５．５Ｃ(％)＋Ｃｒ(％)とするとき、１４≦Ｌ≦２０
である合金組成を有し、直径換算で直径１０μｍ以上の炭化物が、０．５mm2の視野中に１０個以内であって、Ａ系、Ｂ系およびＣ系の介在物が、ＪＩＳ  Ｇ０５５５に定める方法に従って測定したとき、（ｄＡ＋ｄＢ＋ｄＣ）６０×４００≦０．０１％であることを特徴とする工具鋼。
【請求項２】
請求項１に記載した合金成分に加え、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００５％以下およびＮ：０．０２５％以下の１種または２種以上を含有する請求項１の工具鋼。
【請求項３】
請求項１または２に記載した合金成分に加え、Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｏ：１．０％以下およびＢ：０．０１％以下の１種または２種以上を含有する請求項１または２の工具鋼。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載した合金成分に加え、Ｓｅ：０．０５％以下，Ｔｅ：０．０５％以下，Ｐｂ：０．０５％以下，Ｂｉ：０．０５％以下およびＣａ：０．０５％以下の１種または２種以上を含有する請求項１ないし３のいずれかの工具鋼。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載した合金成分に加え、Ｎｂ：０．１％以下，Ｔａ：０．１％以下，Ｔｉ：０．１％以下，Ｚｒ：０．１％以下，Ｍｇ：０．１％以下、およびＲＥＭ：０．１％以下の１種または２種以上を含有する請求項１ないし４のいずれかの工具鋼。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載した合金組成を有する工具鋼を材料とし、１１５０℃以上の温度に少なくとも５時間保持したのち塑性加工を行なって工具の形状を与えた、請求項１に記載した炭化物および介在物を有する精密加工用工具。
【請求項７】
請求項６に記載の工具であって、１０００〜１０６０℃からの焼入れ・５００〜６５℃の焼戻しからなる熱処理を施してなり、熱処理後の残留オーステナイト量が５％以下、表面残留応力が±２００ＭＰａ以内、硬さがＨＲＣ５５〜６５の状態とした精密加工用工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具、とくに鍛造やプレスなどの金型であって、精密な加工を行なうのに適した工具と、その材料とする工具鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の金型は、それを用いて製造する製品が小型化、複合化あるいは高性能化され、形状がいっそう複雑になるとともに高い寸法精度が要求されるようになってきていることに対応して、ますます複雑な形状と、より高い寸法精度の要求をみたさなければならない。たとえば、寸法精度は１０μｍ以下が必要とされることが多くなってきている。
【０００３】
金型は、ＨＲＣ５５以上の高い硬度が要求されるものにおいては、耐摩耗性が金型寿命を決定するため、高い硬度を達成するとともに、炭化物を適切に分散させることが重要である。ＪＩＳのＳＫＪＤ１１やＳＫＨ５１に代表される冷間工具鋼に例をとれば、高い硬度を有し、かつ、直径相当で１０μｍを超える大きな炭化物が多数分布している。
【０００４】
出願人は、高い靱性と耐摩耗性とを兼ね備えた冷間工具鋼を提供することを意図して研究した結果、Ｖ含有量とＣｒ含有量とのバランスを考慮して、Ｃｒ：６．０〜９．０％およびＶ１．０〜２．３％を含有する工具鋼において、０．３５＞Ｖ／Ｃｒ＞０．１５の関係を満たすことにより、一次晶出炭化物の形態を制御し、微細なＶＣを多数晶出させたものが好成績であることを見出して開示した（特許文献１）。
【０００５】
上記した既知の工具鋼にせよ、出願人が開示した工具鋼にせよ、それを材料として金型を製造した場合、寸法精度に関して不満足な製品ができることが経験された。たとえば、小径のエンドミルで加工したときに、加工精度自体は１μｍ以下であるにもかかわらず、１０μｍ程度の凹凸ができたり、切削工具が折損したりするといったトラブルが発生する。その理由をしらべたところ、大型の炭化物が存在するためであることがわかった。
【０００６】
炭化物はきわめて高い硬度を有し、切削工具で炭化物を加工することはできないから、大きな炭化物と接触した工具が折損したり、指定の位置からずれたりする。切削によらず、放電加工やワイヤ放電加工を行なった場合も、同じ問題が生じる。表面の改質処理や鏡面加工に関しても、炭化物が原因となって、所望の寸法精度が得られないとか、表面の粗さが大きいとか、表面処理膜が局所的にはがれるなどのトラブルが発生する。工具の靱性にとって有害な巨大炭化物の生成を抑制するため、Ｃ量とＣｒ量のバランスを最適化するよう企てた冷間工具鋼の提案はあるが（特許文献２）、炭化物や介在物の存在形態まで踏み込んでいない。
【特許文献１】特開平１０−０２５５４５
【特許文献２】特開平１０−０６０５９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記した技術の現状を一歩前進させ、硬度を低下させることなく、大きな炭化物と介在物とを極力減少させた工具鋼を提供し、それを材料とする、寸法精度の高い工具とその製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の工具鋼は、基本的な合金組成としては、重量％で、Ｃ：０．４５〜０．９０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜１．５％、Ｃｒ：３．０〜８．０％、およびＶ：０．０２〜０．５％に加えて、ＭｏおよびＷを、Ｍｏ＋０．５Ｗ：０．１〜２．５％となるように含有し、残部がＦｅおよび不可避な不純物からなり、
Ｌ＝１５．５Ｃ(％)＋Ｃｒ(％)とするとき、１４≦Ｌ≦２０
である合金組成を有し、直径換算で直径１０μｍ以上の炭化物が、０．５mm2の視野中に１０個以内であって、Ａ系、Ｂ系およびＣ系の介在物が、ＪＩＳ  Ｇ０５５５に定める方法に従って測定したとき、（ｄＡ＋ｄＢ＋ｄＣ）６０×４００≦０．０１％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の工具鋼は、晶出炭化物、とくに大型のものが少なく、適切な熱処理を施すことにより、残留オーステナイト量および残留応力が低いものとなるから、精密な金型への加工が容易である。製造した金型は、高い靱性と高い耐摩耗性を合わせ有しており、かつ寸法安定性が高く、精密加工用の金型として性能が高く、長寿命である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この工具鋼は、上記の基本的な合金成分に加えて、下記の任意な成分を、ひとつまたは二つ以上、追加的に含有することができる。
１）Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００５％以下およびＮ：０．０２５％以下の１種または２種以上
２）Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｏ：１．０％以下およびＢ：０．０１％以下の１種または２種以上
３）Ｓｅ：０．０５％以下，Ｔｅ：０．０５％以下，Ｐｂ：０．０５％以下，Ｂｉ：０．０５％以下およびＣａ：０．０５％以下の１種または２種以上
４）Ｎｂ：０．１％以下，Ｔａ：０．１％以下，Ｔｉ：０．１％以下，Ｚｒ：０．１％以下，Ｍｇ：０．１％以下およびＲＥＭ：０．１％以下の１種または２種以上
【００１１】
このような工具鋼を使用した本発明の工具は、上記した合金組成のいずれかを有する工具鋼を材料とし、１１５０℃以上の温度に少なくとも５時間保持したのち塑性加工を行なって工具の形状を与え、上述の炭化物および介在物を有する工具である。この工具は、上記の工程に続いて、１０００〜１０６０℃からの焼入れ・５００〜６５０℃の焼戻しからなる熱処理を施して、熱処理後の残留オーステナイト量が５％以下、表面残留応力が±２００ＭＰａ以内、硬さがＨＲＣ５５〜６５の状態とすることができる。それによって、所望の精密加工をおこなうことができる工具が実現する。
【００１２】
以下に、本発明の工具鋼に到達した開発過程と、そこで得られた知見とについて説明する。発明者はまず、硬度を従来の工具鋼と同レベルに保ち、かつ大きな炭化物（晶出炭化物であって、直径相当で１０μｍ以上）を極力減らすことを企てた。これには、炭化物形成元素としてのＣと、Ｃｒ，Ｍｏ，ＷおよびＶの量を調整することが必要であるが、これらは同時に、焼入れ・焼戻しにより得られる硬さを決定する元素でもあり、とくにＣおよびＣｒの量が重要であるから、炭化物量を規定する前記「Ｌ」値を適正な範囲に限定した。また、炭化物のみならず、鋼中の介在物も炭化物と同様に、加工時のトラブルを引き起こす。そこで、Ａ系、Ｂ系およびＣ系の介在物を極力低減すべきである。これらが第一の知見である。
【００１３】
つぎに、晶出する炭化物の量をなるべく少なくし、大きさを小さくすることが必要である。実験の結果、「直径相当で１０μｍを超える炭化物が０．５mm2につき１０個以下」という限界を見出した。これを実現する手段としては、工具製造の工程で、炭化物をできるだけ固溶させることが効果的であることを見出した。合金組成を適正化して炭化物量を低減すれば、大きな炭化物の存在個数は減らすことができるが、実際の製造においては、インゴットの鋳造サイズやその中の部位によって、バラツキが大きい。従来の工具鋼に関して採用されてきた１１００〜１１４０℃程度の鍛造・圧延開始温度を踏襲したのでは、炭化物がそのまま維持され、最終的には、部位によっては、大きな炭化物が多量に存在したままになる。そこで、従来の加熱温度を超える１１５０℃以上の高温に５時間以上保持するという対策をとった。これにより炭化物の量が減少し、サイズが小さくなって、上記の目標を達成することができる。好ましい加熱温度は、１１８０〜１２５０℃である。これが第二の知見である。
【００１４】
最後に、高い寸法精度の達成は、金型として使用する状態、すなわち焼入れ・焼戻しを施し、かつ、金型形状への加工、表面処理が完了している状態において、金型寸法が設計値から変動していないことが必要である。この段階で金型寸法が変動する理由としては、鋼中に残留しているオーステナイト組織が、使用中の温度条件、時間の経過、加工負荷などによって分解し、寸法変化につながるということと、鋼中に残留する応力が、熱処理や加工によって解放されて、寸法変化を引き起こすということが考えられる。
【００１５】
残留オーステナイトと残留応力を減らすには、適正な焼入れ・焼戻しを行なうことが必要である。残留オーステナイトは焼戻し温度が５００℃以上になると分解し、残留応力も同程度の温度で解放される。したがって、５００℃以上の焼戻し温度を採用すればよいが、焼戻し温度が高くなれば硬さが低下するので、ＨＲＣ５５以上が得られる条件として、上限６５０℃を選んだ。焼入れ温度は、１０００℃未満では炭化物の固溶が少なく硬さが低く、１０６０℃を超えると結晶粒径が非常に大きくなり、靱性が低下する。そこで、１０００〜１０６０℃から焼入れ、５００〜６５０℃で焼戻す。これが第三の知見である。
【００１６】
残留オーステナイトを分解するには、焼入れ後にサブゼロ処理をすることも有効である。この処理は、０℃以下で行なうことが必要であるが、たとえば（ドライアイス＋アルコール）などにより、容易に実現できる。焼戻し後もわずかでも残留オーステナイトが存在する場合は、３００〜４８０℃程度の温度で、再度の焼戻しを行なうことが推奨される。それにより、わずか残った残留オーステナイトも安定化し、寸法変化をごく小さく抑えることができる。上記三つの知見を合わせることにより、金型にきわめて高い寸法精度と形状の安定化が達成できる。
【００１７】
本発明の工具鋼においては、前記の基本的な合金組成を満たすことにより、Ｍ７Ｃ３を主体とする晶出炭化物と、Ｍ２３Ｃ６を主体とする二次炭化物とが生成する。前者の生成量は、０．０１〜５重量％の範囲である。焼入れ・焼戻しによりＨＲＣ５５以上の硬さを得るためにも、上記の合金組成が必要である。以下に、合金組成、炭化物の分布および介在物量を前記のように決定した理由を説明する。
【００１８】
Ｃ：０．４５〜０．９０％
Ｃは焼き入れ時のマルテンサイトの硬さを高くするために必須であって、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖなどの炭化物形成元素と結合して炭化物を形成することにより結晶粒を微細化するとともに、耐摩耗性を向上させる作用をする。前記した焼入れ・焼戻し後の硬さＨＲＣ５５以上を確保するためには、０．４５％以上の存在が必要である。０．９０％を超えて添加すると、晶出炭化物が多くなりすぎて、靱性が低下する。
【００１９】
Ｓｉ：０．１〜２．０％
Ｓｉは、脱酸剤として添加され、鋼中に含有される。高温焼戻し硬さの向上に寄与する成分であり、そのためにも、０．１％以上を添加する。多量の添加は、熱間加工性を損なうとともに、焼入れ・焼戻し後の特性としての靱性を低下させるので、２．０％を上限とする。
【００２０】
Ｍｎ：０．１〜１．５％
Ｍｎは焼入れ性を高める。ＨＲＣ５５以上の硬さを得るためには、０．１％以上の添加を要する。多量に存在すると熱間加工性を低下させるので、１．５％までの添加に止める。
【００２１】
Ｃｒ：３．０〜８．０％
Ｃｒはマトリクス中に固溶して焼入れ性を高め、硬さの向上に寄与するとともに、炭化物を形成し、耐摩耗性を高くする。この効果を得るためには、３．０％以上添加する必要がある。８．０％を超える添加は、過大な量の晶出炭化物が形成し、焼入れ・焼戻し後の特性としての靱性と被削性の低下を結果するので、これを上限とする。
【００２２】
Ｖ：０．０２〜０．５％
Ｖの作用は、安定な炭化物を形成して結晶粒の粗大化を防止することにあり、また、微細な炭化物を形成して耐摩耗性や硬さの向上に寄与する。こうした効果を得るためには、０．０２％以上のＶ添加を要する。添加が多量に過ぎると、晶出炭化物が多量になって、被削性が低下し、熱間加工性も悪くなるので、０．５％以内の添加量を選ぶ。
【００２３】
Ｍｏ当量（Ｍｏ＋０．５Ｗ）：０．１〜２．５％
ＭｏもＷも、マトリクス中に固溶して、焼入れ性を高めて鋼の硬さを向上させる。それとともに、炭化物を形成して耐摩耗性を高め、焼戻し軟化抵抗性を高める。これらの効果は、Ｍｏ当量が０．１％以上であるときに得られる。過大なＭｏ当量は、熱間加工性、靱性および被削性を低下させるから、２．５％までの値とする。
【００２４】
Ｌ＝１５．５Ｃ(％)＋Ｃｒ(％)とするとき、１４≦Ｌ≦２０
本発明では、前述したように、晶出炭化物を少量に止めることを重要な前提としている。そこで、晶出炭化物を形成する主要な元素であるＣおよびＣｒの量を、Ｌの値をもってコントロールする。晶出炭化物の量を前記の０．０１〜５重量％の範囲にするためには、Ｌが１４〜２０の範囲になければならない。
【００２５】
直径換算で直径１０μｍ以上の炭化物：０．５mm2の視野中に１０個以内
ここで「直径換算」とは、炭化物を、同じ投影面積をもつ円に換算したときの、円の直径を意味する。晶出炭化物は、一般に直径換算で１０μｍ以上の大型なものになるので、これが０．５mm2の視野中に１０個以内、好ましくは５個以内であるようにする。
【００２６】
Ａ系、Ｂ系およびＣ系の介在物：（ｄＡ＋ｄＢ＋ｄＣ）６０×４００≦０．０１％
これらの介在物は、いずれも被削性を低下させるので、０．０１％以下に抑える。それにより、放電加工やワイヤ放電加工に当たっての、また研削時のトラブルも減少するし、表面粗さもよくなる。
【００２７】
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．０３％以下、Ｏ：０．００５％以下およびＮ：０．０２５％以下の１種または２種以上
いずれも鋼中に不可避的に含有される。そのうちでＡｌおよびＯはＢ系およびＣ系の介在物の構成成分であり、ＳはＡ系介在物の構成成分であって、それぞれの生成量に影響を与える。これら成分が多量になると、靱性や被削性が損なわれるので、含有量が上記の許容限度内であるようにする。これらを積極的に低減することにより、安定した靱性を維持することができるが、製造コストとの兼ね合いを考慮しなければならない。
【００２８】
Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｏ：１．０％以下およびＢ：０．０１％以下の１種または２種以上
これらの元素はマトリクス中に固溶して、焼入れ性を向上させる。さらに、衝撃遷移温度を低下させるという機構を通じて、靱性を向上させ、それによって溶接性を維持するのにも役立つ。Ｃｏは、高温強度を高める作用もある。いずれも、多量に添加しても効果が飽和するので、その観点から上記それぞれの添加の限度を定めた。
【００２９】
Ｓｅ：０．０５％以下，Ｔｅ：０．０５％以下，Ｐｂ：０．０５％以下，Ｂｉ：０．０５％以下およびＣａ：０．０５％以下の１種または２種以上
いずれも被削性を改善する元素であって、その目的で添加されるが、ＳｅおよびＴｅはＭｎと結合してＡ系介在物を増大させ、Ｃａは酸化物を形成する。ＰｂおよびＢｉは単独で粒界に析出する。精密な工具の提供を意図する本発明においては、精密加工時の表面粗さを粗くしないよう、添加する場合でも、上記の限界を超えない範囲内の量を選ぶ。好ましい範囲は、０．０１％以下である。
【００３０】
Ｎｂ：０．１％以下，Ｔａ：０．１％以下，Ｔｉ：０．１％以下，Ｚｒ：０．１％以下，Ｍｇ：０．１％以下およびＲＥＭ：０．１％以下の１種または２種以上
これらの元素は、炭化物の微細化や結晶粒の微細化による靱性向上という効果を期待して、添加することができる。添加量が多量に過ぎると、靱性が低下し、溶接性にとっても好ましくなくなるので、０．１％を上限とする。
【００３１】
焼入れ：１０００〜１０６０℃・焼戻し：５００〜６５０℃
この条件の熱処理を行なうことにより、残留オーステナイト量が５％以下、表面残留応力が±２００ＭＰａ以内、硬さがＨＲＣ５５〜６５の状態とした工具が得られる。硬さＨＲＣ５５を得るために、焼入れ温度１０００〜１０６０℃が必要であり、残留オーステナイトの分解や表面残留応力の低下のために、焼戻し温度５００℃以上が必要である。焼戻し温度が高くなると硬さが低下するから、ＨＲＣ５５を確保するために、６５０℃を限度とした。
【実施例】
【００３２】
表１に示す合金組成（重量％、残部Ｆｅ）の鋼各５０kgを、高周波真空溶解炉で溶製して、インゴットに鋳造した。それぞれのインゴットを、表２に示す塑性加工温度で５時間以上保持したのち、熱間で鍛造して、一辺３５mmの角棒にした。鍛造後、所徐冷し、球状化焼きなまし処理（８００℃に保持し、１８℃／時の冷却速度で徐冷）を施した。実施例および比較例の各鋼について、下記の試験を行なった。試験結果をあわせて表２に示す。
【００３３】
［炭化物量、介在物量の測定］
研磨した試料の表面を腐食（ピクリン酸−エタノールまたはビレラ溶液）し、光学顕微鏡により０．５mm2以上の視野を観察し（倍率２００）、画像解析を行なって、炭化物の平均粒系および円相当直径１０μｍ以上の炭化物の個数を測定して、その結果を、視野０．５mm2あたりの数に換算した。さらに、ＪＩＳＧ０５５０に定める方法によって、（ｄＡ＋ｄＢ＋ｄＣ）６０×４００を測定した。
【００３４】
［精密加工試験］エンドミル切削試験
工具：超硬ソリッドエンドミル（径０．２mm）、２枚刃
切削速度：３５０ｍ／分
送り：０．０１mm／rev.
切り込み：幅０．０５mm、高さ２mm
工具冷却方法：エアブロー
工具寿命：折損までの切削距離
【００３５】
［硬さ］
表２に示す焼入れ・焼戻し条件で熱処理を施したものを、ロックウエルＣスケールで測定。
［残留オーステナイト量］
硬さを測定した試験片から一辺１０mmの正方形で厚さ２mmの試験片を切り出し、Ｘ線回折装置を用いて、各相のインテンシティを測定した。マルテンサイト相のインテンシティに対するオーステナイト相のそれとの比を以て、オーステナイト相の残留割合とした。
［残留応力］
一辺３０mm×長さ４０mmの試験片に対し、表２に示す焼入れ・焼戻し条件で熱処理を施したのち、表面の残留応力をＸ線回折により測定。
［耐衝撃性］シャルピー衝撃値
１０Ｒノッチをもつシャルピー試験片を、材料の圧延方向が試験片の長さ方向となるように切り出し、熱処理した。ＪＩＳＺ２２４２に定める方法に従って、室温で試験した。
【００３６】
［鏡面性］
５０mm×１０mm×３０mmの試験片に対して、研削についで研磨（♯１８０→♯２４０→♯４００→♯８００→♯１５００→♯３０００→♯１４０００）を、機械研磨により実施し（♯３０００以降はダイヤモンド砥粒を使用）、最大表面粗さＲｙを測定した。
【００３７】
【表１】
2006328521.tif 000002
【００３８】
【表２】
2006328521.tif 000003
【００３９】
実施例のデータから、つぎのことがわかる。比較例１の鋼は、ＣもＣｒも本発明の範囲を外れる過大な量であり、かつ、Ｌの値も本発明の上限を超えているため、大型の炭化物が１０個も存在している。このような粗大な炭化物の存在が、精密な加工を妨げ、シャルピー衝撃値および鏡面性を低下させた。比較例２は、比較例１と逆にＣｒ量が低すぎ、Ｌの値も下限を下回っているため、適切な条件の焼入れ・焼戻しを施しても、硬さの下限ＨＲＣ５５が得られていないから、金型材料としては使用に耐えない。比較例３および６は、Ｐ，Ｓ，Ｏの量が規制値より高く、そのため介在物量が多くなっていて、シャルピー衝撃値や鏡面性が低い。
【００４０】
比較例４は、Ｖ量が過大であるため、ＣやＣｒの量が本発明の範囲内であり、それらのバランスも適正であるにもかかわらず、晶出炭化物が多くなって、精密加工性、シャルピー衝撃値、鏡面性のいずれも低い。比較例５は、Ｍｏ量が多すぎることと、塑性加工（熱間鍛造）の温度が低かったため、晶出炭化物が多量に残存している。よってこの鋼は、精密加工性、シャルピー衝撃値、鏡面性のすべてがよくない。比較例７は、Ｓｉ量が本発明の限度を超えているので、シャルピー衝撃値が低い値にとどまった。比較例１および６の熱処理条件をみれば、焼戻し温度が低すぎて、残留オーステナイト量、残留応力とも高いこと、その結果、精密加工性が低いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の工具鋼は、冷間加工用の金型材料として使用したとき、もっともよくその性能を発揮する。具体的な例を挙げれば、曲げ金型、打ち抜き型、切り刃、転造型、パンチ部材たとえば歯車用のもの、絞り型、鍛造型、ダイス、スエージングダイスなどである。構造部材の材料としても有用であって、塑性加工用具、スクリュー部材、カム部材、シールプレート、ゲージなどの用途がある。そのほか本発明の工具鋼は、各種のプラスチックやゴムを成形するための金型、たとえば射出成形金型や押出し成形金型の在用としても好適である。
【００４２】
上記の金型や構造部材としては、さまざまな表面処理を施したものが含まれる、鏡面加工やケミカルエッチングを施したものはむろん、ＣＶＤ処理、ＰＶＤ処理、ＴＤ処理、窒化、クロムめっき、Ｎｉ−Ｐめっき、あるいは革シボ、梨地処理を施したものがある。電子ビーム照射、溶射、ショットピーニングなどの表面改質を行なった製品も、本発明の工具に包含される。