具有优越可熔接性、切削性及热处理特性的工具钢及使用此工具钢所制成之模具

摘要

所提供者是一种工具钢，以重量计，含有C与Cr两者以(Cr＋5.9×C)计为9.1至12.5，以(Cr－4.2×C)计不多于5，而(Cr－6.3×C)则不少于2.2。除此等元素外，工具钢中较佳含0.1至0.6%Si，0.1至1.2%Mn，Mo和W至少有一以(Mo＋1/2W)之总量计，为0.6至1.25%，少于0.5%之V，不多于0.12%之S，不多于100ppm之Ca，余量为铁和无可避免之杂质。再者，在此工具钢中，在硬化后，基质中Cr离析范围以重量计不多于1%；或回火于不低于500℃温度时之最大回火硬度不小于57HRC；或在不低于500℃回火温度所发生因热处理引起之尺寸变异，相对于恰在硬化前所量得之尺寸，依线膨胀系数计，不大于0.1%；且在回火于490℃热处理所引起之尺寸变异不大于0。所提供者也是一种模具，制自使本发明之钢回火至硬度不低于55HRC而予切削。

主权项

1.一种具有优越可熔接性、切削性和热处理特性之工具钢,依重量含有:C和Cr两者,以(Cr+5.9C)计为9.1至12.5,(Cr-4.2C)不大于5,而(Cr-6.3C)不少于2.2;0.1至0.6%之Si;不多于1.2%之Mn;Mo和W至少有一,两者在以(Mo+1/2W)合计中不多于1.25%;少于0.5%之V;和余量为Fe和必然之杂质。2.一种具有优越可熔接性、切削性和热处理特性之工具钢,依重量含有:C和Cr两者,以(Cr+5.9C)计为9.1至12.5,(Cr-4.2C)不大于5,而(Cr-6.3C)不少于2.2;0.1至0.6%之Si;不多于1.2%之Mn;Mo和W至少有一,两者在以(Mo+1/2W)合计中不多于1.25%;少于0.5%之V;不多于100ppm(百万分之一)之Ca;和余量为Fe和必然之杂质。3.一种具有优越可熔接性、切削性和热处理特性之工具钢,依重量含有:C和Cr两者,以(Cr+5.9C)计为9.1至12.5,(Cr-4.2C)不大于5,而(Cr-6.3C)不少于2.2;0.1至0.6%之Si;不多于1.2%之Mn;Mo和W至少有一,两者在以(Mo+1/2W)合计中不多于1.25%;少于0.5%之V;不多于0.2%之S;和余量为Fe和必然之杂质。4.一种具有优越可熔接性、切削性和热处理特性之工具钢,依重量含有:C和Cr两者,以(Cr+5.9C)计为9.1至12.5,(Cr-4.2C)不大于5,而(Cr-6.3C)不少于2.2;0.1至0.6%之Si;不多于1.2%之Mn;Mo和W至少有一,两者在以(Mo+1/2W)合计中不多于1.25%;少于0.5%之V;不多于0.05至0.12%之S;和余量为Fe和必然之杂质。5.一种具有优越可熔接性、切削性和热处理特性之工具钢,依重量含有:C和Cr两者,以(Cr+5.9C)计为9.1至12.5,(Cr-4.2C)不大于5,而(Cr-6.3C)不少于2.2;0.1至0.6%之Si;不多于1.2%之Mn;Mo和W至少有一,两者在以(Mo+1/2W)合计中不多于1.25%;少于0.5%之V;不多于0.2%之S;不多于100ppm(百万分之一)之Ca;和余量为Fe和必然之杂质。6.一种具有优越可熔接性、切削性和热处理特性之工具钢,依重量含有:C和Cr两者,以(Cr+5.9C)计为9.1至12.5,(Cr-4.2C)不大于5,而(Cr-6.3C)不少于2.2;0.1至0.6%之Si;不多于1.2%之Mn;Mo和W至少有一,两者在以(Mo+1/2W)合计中不多于1.25%;少于0.5%之V;不多于0.005至0.12%之S;不多于100ppm(百万分之一)之Ca;和余量为Fe和必然之杂质。7.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中Ni含量依重量计不多于5.0%。8.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中Ni含量依重量计不多于1.0%。9.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中A1含量依重量计不大于1.0%。10.如申请专利范围第7项之工具钢,其中A1含量依重量计不大于1.0%。11.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中铝含量依重量计不多于0.6%。12.如申请专利范围第8项之工具钢,其中铝含量依重量计不多于0.6%。13.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中(Mo+1/2W)之含量为0.6至1.1%,Mn含量为0.1至1.2%,Si含量为0.1至0.3%而含量为0.05至少于0.5%。14.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中之共晶値Z[=8(C%)+0.6(Cr%)]不大于10.8。15.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中C含量依重量计为0.55至0.75%,而Cr含量依重量计为6.8至8.0%。16.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中C含量依重量计为0.55至0.75%,Cr含量依重量计为6.8至8.0%,而共晶値Z不小于9且不大于10.5。17.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中具有不小于20m2(微米平方)截面积之碳化物,其对结构截面积之比率不大于3%。18.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中在硬化后之基质中Cr之离析范围依重量计不多于1%。19.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,在硬化于1000至1050℃并回火于低于500℃之温度后,具有不少于57HRC之最大硬度。20.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,其中由于回火于不低于500℃温度之热处理所引起之尺寸变异,相对于恰在硬化前所量得之尺寸,依线膨胀系数,不大于0.1%,且因回火于190℃之热处理所引起之尺寸变异不大于0。21.如申请专利范围第1至6项中任一项之工具钢,接受在1000至1400℃之焖处理。22.如申请专利范围第3至6项中任一项之工具钢,其中具有不小于1m2截面积之硫化物,在结构截面中之面积比不少于0.2%。23.如申请专利范围第3至6项中任一项之工具钢,其中具有不小于1m2截面积之硫化物,在结构截面中之面积比不少于0.2%且不大于0.7%。24.如申请专利范围第3至6项中任一项之工具钢,其中,关于结构截面中具有不小于1m2截面积之硫化物,各硫化物长度之长轴/短轴比率不大于4.5。25.一种模具,产自使如申请专利范围第1至24项中任一项之工具钢回火至不低于55HRC之硬度,并切削该钢。图式简单说明:第1图为本发明效果之说明图解分析。第2图为第1图之细部。第3图为由于热处理引起尺寸变异行为之说明图析。