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ダイバー 1 UDDEHOLM DIEVAR DIEVARはUDDEHOLMが開発した高性能熱間工具鋼です。 化学組成と最新の製鋼技術により,比類なき性能を発揮します。靭性と熱間強度が バランス良く組み合わされているため,ヒートチェックと大割れに対して優れた耐久性 を示します。 ダイカスト,鍛造,押出のような苛酷な条件下で使用される熱間工具に適していま す。その特性から,プラスチック成形用金型や金型以外の用途に使用されることもあ ります。 DIEVARは金型寿命を著しく向上し,金型コスト削減を実現する可能性を秘めた材料 です。 本カタログに掲載されている情報は,現時点での知見に基づき,製品とその用途に関 する一般的な特徴を提供するものです。したがって,記載されている製品の特性値や 特定の用途への適合性を保証するものではありません。 第9版,作成:2012.03 2 UDDEHOLM DIEVAR 般特性 一 般 特 性 用 途 DIEVAR は高性能な Cr-Mo-V 合金の熱間工具鋼で ダイカストや鍛造ではヒートチェックが最も一般的な す。耐ヒートチェック性、耐大割れ性、熱間域での耐摩 破壊メカニズムです。DIEVAR の高い延性は高レベル 耗性と耐塑性変形を兼ね備えており、以下のような特 の耐ヒートチェック性に寄与します。優れた靭性と焼入 長を持っています。 れ性により DIEVAR の耐ヒートチェック性は更に改善さ ・ すべての素材方向に対し良好な強度と靭性 れています。できます。大割れが大きな問題とならない ・ 良好な焼戻し軟化抵抗 場合には、硬さを+2HRC 程度高くして使用することが可 ・ 良好な高温強度 能です。 ヒートチェック,大割れ,熱間摩耗,塑性変形等,損 ・ 良好な硬さ特性 傷の種類によらず,、DIEVAR は金型寿命の大幅に改 ・ 熱処理や表面処理における良好な寸法安定性 善する可能性がある材料であり、ダイカスト、鍛造、押 C Si Mn Cr Mo V 分析値 % 0.35 02 0.5 5.0 2.3 0.6 標準規格 なし 納入状態 約 160HB に軟化焼鈍 カラーコード 黄/灰 代表的 金型性能の向上 DIEVAR は UDDEHOLM が開発した高性能熱間工具 出金型において、高い要求に対応できる材料です。 ダイカスト金型 ワーク材 アルミニウム,マグネシウム合金 鋳造型 44 – 50 HRC 鍛造型 鋼です。最新の製鋼技術,製錬技術を使用して製造さ ワーク材 れています。DIEVAR は耐ヒートチェック性、耐大割れ 入れ子 鋼材,アルミニウム 44 – 52 HRC 性、熱間域での耐摩耗性と耐塑性変形を併せ持つ工 具鋼です。このような特長により,ダイカスト型,鍛造型, 押出型として最高の性能を発揮します。 押出型 ワーク材 純銅,銅合金 アルミニウム,マ グネシウム合金 押出ダイス - 46 – 52 HRC 46-52 HRC 46-52 HRC ライナー,ステム ダミーブロック 3 UDDEHOLM DIEVAR 特 高温における厚さ方向より採取した試験片の機械的性質 性 引張強度,0.2%耐力 以下に示す特性値は 610x203 の材料の中心部から 採取したサンプルの代表値です。特に記述が無い場合, 真空炉中で焼入れ温度 1025ºC で油焼入れ後,615ºC で 2 時間の焼戻しを 2 回行い,硬さ 44-46HRC に調整 しています。 伸び,断面減少率 MPa % 2000 100 1800 70 1200 Rm 40 Rp0.2 600 30 400 20 密度(kg/m3) 2 縦弾性係数(N/mm ) 400 600 7 800 7 700 7 600 210 000 180 000 140 000 - 12.7X10-6 13.3X10-6 31 32 10 A5 100 20 200 300 400 500 600 20℃からの値 熱伝導率(W/m℃) ノッチなし試験片(厚さ方向より採取)でのシャルピー衝 時に平均 300J 以上です。 高温におけるシャルピー衝撃試験 ■機械的性質 試験片:Vノッチ,厚さ方向より採取 室温における厚さ方向より採取した試験片の機械的性質 44 HRC 48 HRC 52 HRC 吸収エネルギー J 140 引張強さ Rm MPa 0.2%耐力 Rp0.2 MPa 伸 び A5 % 断面減少率 Z % 4 700 ℃ 試験温度 撃試験における吸収エネルギーは,硬さ 44-46HRC の 熱膨張係数( /℃) 硬 さ 60 50 1000 200 温度(℃) 60 1400 800 物性値 90 Z 1600 1480 1640 1900 120 45HRC 100 1210 1380 1560 80 47HRC 60 13 13 12.5 40 20 55 55 52 50HRC 50 100 150 200 250 300 試験温度 350 400 450 ℃ UDDEHOLM DIEVAR 応力除去 焼戻し軟化抵抗 粗加工後,工具の応力除去処理の実施することを推 試験片を硬さ 45HRC に焼入れ-焼戻し後,それぞれの温度 奨します。650℃で 2 時間保持後,500℃まで徐冷し,そ で 1~100 時間保持 の後,大気放冷します。 硬さ HRC 50 焼入れ 500℃ 45 焼入れは 1000~1030℃の範囲で行います。加熱の 550℃ 際には,段階的に昇温します。通常,焼入れ温度まで 2 40 段階以上を設定します。1 段目は 600-650℃,2 段目は 35 820-850℃温度が目安です。3 段階設定する場合には, 600℃ 2 段目を 820℃,3 段目を 900℃とします。 30 650℃ 25 0.1 1 100 10 保持時間 h 焼入れ温度 浸漬時間 焼入れ後硬さ 1000 ºC 30 min 52±2 1025 ºC 30 min 55±2 HRC HRC 浸漬時間:工具全体が焼入れ温度に達してからの保持 時間。 熱 処 理 焼入れの際には脱炭と酸化を防止のため表面を保護 します。 軟化焼鈍 脱炭を防ぐため材料の表面を保護し,850℃に加熱 します。その後 600℃まで毎時 10℃の冷却速度で炉内 冷却し,その後,大気放冷します。 CCT 曲線 焼入れ温度:1025℃,保持時間 30 分 ℃ 1100 1000 Ac1f=890℃ 900 800 Ac1s=820℃ カーバイド パーライト 700 600 500 400 300 ベイナイト Ms 200 Mf マルテンサイト 100 1 10 100 1 1 000 10 000 10 100 1.5 10 分 1 000 1 0.2 秒 100 000 10 90 100 600 時間 丸棒の空冷 Ømm 冷却 曲線 No. 硬さ HV10 1 681 2 627 15 3 620 280 4 592 1248 5 566 3205 6 488 5200 7 468 10400 8 464 20800 9 405 41600 T800-500 秒 1.5 5 UDDEHOLM DIEVAR 焼入れ温度による硬さ,結晶粒サイズ,残留オーステナイト 必要な硬さにするための焼戻し温度を焼戻し曲線か 量への影響 結晶粒度 硬さ HRC ASTM 10 60 8 残留オーステナイト % 選びます。焼戻し回数は,ダイカスト金型では3回以上, 鍛造および押出型では 2 回以上行ってください。各焼戻 結晶粒度 しの中間に室温までの冷却を挟んでください。焼戻し時 58 硬 6 焼戻し の保持時間は 2 時間以上です。 さ 56 4 54 50 990 ですから避けて下さい。 残留オーステナイト 52 2 0 1000 1010 1020 1030 500~550℃の焼戻しは焼戻し脆性が起こる温度域 1040 焼戻し曲線 1050 ℃ 焼入れ温度 硬さ HRC 残留オーステナイト % 60 焼入れ温度 55 1025℃ 冷却媒体 一般に,焼入れ速度はできる限り速い方が好ましく, 焼入れ速度を速くすることは,工具鋼の特性,特に靭 性の向上には不可欠です。しかしながら,焼入れ速度 50 1000℃ 45 焼戻し脆性域 40 6 が速すぎると,変形や焼割れの問題が起こることを考 慮しなければなりません。 35 4 残留オーステナイト 2 30 冷却媒体は,金型全体が焼入れ組織となるだけの冷 却能を有している必要があります。焼入れ速度の組織 25 100 200 への影響は,CCT 曲線を参照してください。 300 400 500 600 700 ℃ 焼戻し温度 下記の冷却媒体が推奨されます。 ・高速ガスまたは循環大気 焼戻し温度によるシャルピー衝撃試験の吸収エネルギー ・真空炉内の加圧ガス。変形や焼割れが懸念される場 への影響(厚さ方向より採取した V ノッチ試験片,室温) 合,320-450℃での中間保持が推奨されます。 ・450~550ºC のマルテンパー浴,ソルトバス,流動層 ・180~200ºC のマルテンパー浴,ソルトバス,流動層 ・油浴(約 80℃) 吸収エネルギー KV J 硬さ HRC 60 60 50 50 40 40 焼戻し脆性域 注)工具の温度が 50-70℃に達したら直ちに焼戻しを行 って下さい。 30 30 25 25 10 10 200 300 400 500 焼戻し温度 6 600 700 ℃ UDDEHOLM DIEVAR ■熱処理変寸 金型は焼入れ・焼戻しの過程で変態応力と熱応力を アンモニアガス窒化(510℃)またはプラズマ窒化 (480℃)での表面硬さはいずれも約 1100HV0.2 です。 受け,その結果,変寸が生じます。機械加工の取り代 一般的にプラズマ窒化処理は,窒素ポテンシャルを が十分でないと,焼入れ御速度を遅くしなければならな コントロールし易く,理想的な処理方法です。ただしガス くなる可能性があります。適正な焼入れ速度で,熱処理 窒化でも注意深く処理を行えば,同様な結果が得られ 変寸安定させるには,熱処理前,粗加工と中仕上げの ます。 中間に応力除去を実施することを推奨します。 応力除去を行った DIEVAR の場合,取り代は 0.3%以 ガス軟窒化(580℃),塩浴軟窒化(580℃)での表面 硬さはいずれも約 1100HV0.2 です。 内で多くの場合収まります。 ■窒化および軟窒化処理 窒化処理および軟窒化処理により表面に硬化層が 得られ耐摩耗性や耐焼付き性を改善する他,初期のヒ ートチェック防止にも寄与します。DIEVAR はプラズマ, ガス雰囲気,塩浴等で,窒化や軟窒化処理が可能です。 処理温度は最大焼戻し温度の 25~50℃以下で行って 下さい。処理温度が高いと,硬さ,強度の低下や,変形 が懸念されます。 処理方法 処理時間 硬化層深さ 硬 さ HV0.2 ガス窒化 10h 0.16 mm, 1100 510℃ 30h 0.22 mm 1100 10h 0.15 mm 1100 ガス(580℃) 2h 0.13 mm 1100 塩浴(580℃) 1h 0.08 mm 1100 プラズマ窒化 480℃ 軟窒化 窒化処理および軟窒化処理においては,「白層」と呼 ばれる脆弱な化合物層が表面に形成される場合があり ます。白層は脆弱なため,表面に過大な機械応力や熱 応力が加わると,割れや剥離が発生する可能性があり ます。一般的には白層が形成されない処理方法が推 奨されます。 7 UDDEHOLM DIEVAR ミーリング加工 切削加工推奨条件 正面削りと直角肩削り 超 硬 下表は軟化焼鈍材を切削する場合の目安であり,実 際の条件に合わせて調整する必要があります。 粗加工 仕上げ加工 130-180 180-220 0.2-0.4 0.1-0.2 2-4 -2 ISO P20-P40 P10 US C6-C5 C7 被覆超硬 被覆超硬 切削速度(vc) m/min 旋 削 送り (fz) 超 硬 切削速度 (vc) m/min 送り (fz) mm/rev 切込深さ (ap) mm 高速度鋼 粗加工 仕上げ加工 仕上げ加工 150-200 200-250 15-20 mm/tooth 切込深さ(ap) mm 超硬の種類 0.2-0.4 0.05-0.2 2-4 0.05-0.3 0.5-2 0.5-2 または 超硬の種類 サーメット ISO P20-P30 P10-P20 US C6-C5 C7-C6 被覆超硬 被覆超硬 エンドミル加工 超 硬 または サーメット 切削速度(vc) m/min ドリル加工 送り (fz) 高速度鋼ツイストドリル加工 mm/tooth 挿入型 130-170 120-160 25-301) 0.03-0.202) 0.08-0.202) 0.05-0.352) ドリル径 切削速度 (vc) 送り (f) 超硬の種類 mm m/min mm/rev ISO - P20-P30 - US - C6-C5 - -5 * 0.05-0.15 * * * 0.25-0.35 15-20 5-10 15-20 10-15 15-20 15-20 ※ 高速度鋼 一体型 15-20 0.15-0.20 1) 被覆高速度鋼のエンドミルでは Vc =45-50 m/min 0.20-025 2) 径方向の切込深さやカッタ-の径によって異なります。 被覆高速度鋼ドリルの場合は vc=35-40m/min 超硬ドリル加工 切削速度 (vc) m/min 送 り (f) mm/rev 挿入型 一体型 ろう付型 1) 180-220 120-150 60-90 0.05-0.252) 0.10-0.253) 0.15-0.254) 1) ろう付チップを有するドリル 2) φ20-φ40 のドリル 3) φ5-φ20 のドリル 4) φ10-φ20 のドリル 8 UDDEHOLM DIEVAR ミーリング加工 切削加工推奨条件 正面削りと直角肩削り 超 硬 下表は 44-46HRC に焼入れ-焼戻しを行った材料を 粗加工 仕上げ加工 50-90 90-130 0.2-0.4 0.1-0.2 2-4 -2 ISO P20-P40 P10 US C6-C5 C7 被覆超硬 被覆超硬 または サーメット 切削する場合の目安であり,実際の条件に合わせて調 切削速度(vc) 整する必要があります。 m/min 送り (fz) 旋 削 mm/tooth 超 硬 粗加工 仕上げ加工 40-60 70-90 切削速度 (vc) m/min 送り (fz) 切込深さ(ap) 超硬の種類 0.2-0.4 0.05-0.2 1-2 0.5-1 ISO P20-P30 P10 US C6-C5 C7 被覆超硬 被覆超硬 または サーメット mm/rev 切込深さ (ap) mm mm 超硬の種類 エンドミル加工 超 硬 挿入型 60-80 70-90 5-10 0.03-0.201) 0.08-0.201) 0.05-0.351) ISO - P10-P20 - US - C6-C5 - 切削速度(vc) m/min 送り (fz) ドリル加工 mm/tooth 高速度鋼ツイストドリル加工 超硬の種類 ドリル径 切削速度 (vc) 送り (f) mm m/min mm/rev -5 5-10 0.05-0.10 * 0.10-0.15 * 0.15-020 研削加工 * 0.20-0.30 次のような研削砥石が推奨されます。 4-6 10-15 4-6 15-20 ※ * 4-6 4-6 1) 被覆高速度鋼ドリルの場合は vc=35-40m/min 切削速度 (vc) m/min 送 り (f) mm/rev 挿入型 一体型 ろう付型 60-80 60-80 40-50 0.05-0.252) 1) ろう付チップを有するドリル 2) φ20-φ40 のドリル 3) φ5-φ20 のドリル 4) φ10-φ20 のドリル 0.10-0.253) 径方向の切込深さやカッタ-の径によって異なります。 研削の種類 超硬ドリル加工 1) 高速度鋼 一体型 焼鈍材 焼入れ材 正面研削(平形砥石) A 46 HV A 46 GV 正面研削(セグメント) A 24 GV A 36 GV 円筒研削 A 46 LV A 60 KV 内面研削 A 46 JV A 60 IV 輪郭研削 A 100 LV A 120 JV 0.15-0.254) 9 UDDEHOLM DIEVAR 放電加工 – EDM EDM 後の工具表面には,溶融再凝固層(白層)と再 焼入れ-非焼戻し層が存在します。これらは非常に脆 弱であり,工具の性能に悪影響を及ぼします 放電加工を行った場合には,研削や磨きにより白層 を機械的に完全に取り除く必要があります。 機械加工仕上げ後,直近の焼戻し温度よりも約 25℃ 低い温度で,焼戻しを行なうことが必要です。 溶 接 接合部の前処理,溶加材の選択,工具の予熱,冷却 速度の管理,溶接後の熱処理が適切に行われれば, 良好な溶接結果が得られます。以下には溶接工程で 特に重要となるパラメータの概略を示します。 溶接方法 TIG MMA 予熱温度 325-375℃ 325-375℃ 溶加材 溶接後硬さ 溶接後冷却 QRO90 TIG-WELD 48-53 HRC QRO WELD 48-53 HRC 最初の 2-3 時間を 20-40 ℃/h で冷却し, その後は大気放冷 後熱処理 焼入れ材 焼戻し温度より 10-20℃低い温度で焼戻し を行います。 軟化焼鈍材 表面を保護し,850℃に加熱します。その 後 600℃まで毎時 10℃の冷却速度で炉内 冷却し,その後,大気放冷します。 ※ 溶接割れ防止のためには,金型全体が予熱温度に達し,溶 接作業中は,その温度が維持されていることが必要です。 10 世界に広がるUDDEHOLMの販売網 UDDEHOLMのネットワークは世界中に広がっており,高品位 なスウェーデン工具鋼を世界各国で入手できるとともに,鋼材 に関するサポートを受けられます。ASSABはUDDEHOLMの 完全子会社で,アジア太平洋地域におけるUDDEHOLM材料 の販売会社です。両社が一体となって世界における工具鋼の リーディングカンパニーの地位を築いております。 4 UDDEHOLMは,世界をリードする工具鋼メーカーです。UDDEHOLMは, 長年培った技術開発力と商品開発力により,お客様の金型・工具に関する 問題の解決に貢献します。進む道は険しいですが,目指す所は明確で,お 客様にとって,No.1のパートナーであり,工具鋼メーカーになることです。 我々は世界中どこへでも,変わらぬ高品質をお届けします。ASSABはアジ アにおける,UDDEHOLMの販売代理店であり,UDDEHOLMとともに,工 具鋼のリーディングカンパニーとしの地位を築いてまいりました。我々は世 界中で販売活動を行っており,UDDEHOLMまたはASSABの担当者が,皆 様をすぐ近くでサポートいたします。我々にとって最も大切なのは,お客様と の長期にわたるパートナーシップと新商品の開発を通して,『信頼』を得るこ とです。 信頼こそが日々獲得すべきものです。 詳しくは下記のサイトを参照して下さい。 www.uddeholm.com/ www.assab.com 5