[发明专利]冷作工具材料及冷作工具的制造方法

说明书

提供一种以宽范围的回火温度得到高硬度的冷作工具材料和使用其的冷作工具的制造方法。一种冷作工具材料，其具有以质量％计含有C：0.65～2.40％、Cr：5.0～15.0％、Mo及W以单独或复合计(Mo+1/2W)：0.50～4.00％、V：0.10～1.50％、N：超过0.0300％且为0.0800％以下，通过淬火而能够调整为马氏体组织的钢的成分组成，截面的组织的不含圆当量直径超过5.0μm的碳化物的纵90μm横90μm的区域中，圆当量直径超过0.1μm且为2.0μm以下的碳化物A的个数密度为9.0×10⁵mm²以上、圆当量直径超过0.1μm且为0.4μm以下的碳化物B的个数密度为7.5×10⁵个/mm²以上。另外，一种对上述冷作工具材料进行淬火回火的冷作工具的制造方法。

技术领域

本发明涉及对压制模具、锻造模具、滚轧模具、金属刀具等多种冷作工具最合适的冷作工具材料、使用其的冷作工具的制造方法。

背景技术

冷作工具由于一边与硬质的被加工材料接触一边使用，因此需要具备能够耐受该接触的硬度。而且，以往对于冷作工具材料，使用例如为JIS钢种的SKD10、SKD11系的合金工具钢(非专利文献1)。另外，应进一步的硬度提高的要求，提出了改良了上述合金工具钢的成分组成的合金工具钢(专利文献1)。

对于冷作工具材料，通常将由钢锭或者对钢锭进行开坯加工得到的钢坯而成的原材料作为起始原料，对其进行各种热加工、热处理而制成规定的钢材，对该钢材进行退火处理，进行精加工。而且，冷作工具材料通常以硬度低的退火状态供给至冷作工具的制造商。供给至制造商的冷作工具材料被机械加工成冷作工具的形状后，通过淬火回火而被调节至规定的使用硬度。而且，通常在被调整至该使用硬度之后，进行精加工的机械加工。另外，有时也根据情况对退火状态的冷作工具材料先进行淬火回火，然后还结合上述的精加工的机械加工而机械加工成冷作工具的形状。淬火是如下的操作：将冷作工具材料(或经机械加工后的冷作工具材料)加热至奥氏体温度区域，对其进行骤冷，由此使组织发生马氏体相变。因此，对于冷作工具材料的成分组成，通过淬火而能够调整为马氏体组织。

然而，已知通过适当地预先对淬火时的马氏体组织进行操作，能够提高冷作工具的硬度。例如，提出了适度地调整淬火时的基体(matrix)中的残留奥氏体量的方法(专利文献2)、适度地调整固溶于淬火时的基体中的Cr量、Mo量的方法(专利文献3、4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-156407号公报

专利文献2：日本特开2000-73142号公报

专利文献3：日本特开2005-325407号公报

专利文献4：日本特开2014-145100号公报

非专利文献

非专利文献1：“JIS-G-4404(2006)合金工具钢钢材”、JIS手册(1)铁钢I，一般财团法人日本标准协会，2013年1月23日，p.1652-1663

发明内容

发明要解决的问题

通过对专利文献2～4的冷作工具材料进行淬火回火，能够提高冷作工具的硬度。但是，有时若改变回火温度，则硬度降低，从而不能以宽范围的回火温度得到高硬度。回火温度除了由冷作工具的硬度决定以外，还从热处理尺寸变化、残留奥氏体量的调整的方面来决定。因此，利用冷作工具材料以宽范围的回火温度得到高硬度，在能够扩大回火温度的选择范围上是有效的。

本发明的目的在于，提供以宽范围的回火温度得到高硬度的冷作工具材料和使用其的冷作工具的制造方法。