プラ型向きの高硬度材

Question

プラ型屋で設計をしております。
弊社ではPD613やDC53等の高硬度材を良く使用しておりますが、
経時変化等で材料が変形して（特に膨張して大きくなる）
困っております。ザブゼロをする等の対策はあるかもしれませんが、
出来るだけ時間と費用を掛けないようにしたいです。
HRC58～60で良い鋼材はありませんでしょうか。
ご存知の方いらっしゃいましたらご意見お願い致します。

Answer

500'C以上の高温焼もどし処理を施した　PD613, DC53,および　SKD11 は、含有する残留オーステナイトのマルテンサイトへの変態が進行して、いわゆる、経年変寸を発生します。この現象を避けるためには、焼入れ後に、残留オーステナイトの強制分解、すなわち、サブゼロ処理が行われて来ました。しかし、サブゼロは、処理が面倒な上、処理効果も、若干不安定なところがあります。最近、金型材料メーカーの推奨する経年変寸対策として、「安定化処理」があります。この方法は、高温焼もどし後に、400'C x 60分/25mm厚の加熱処理で、残留オーステナイトを安定化して、経年変寸を避けることが可能となります。主として、精度を要する金型を中心に普及しつつありますので、熱処理業者に、ご相談してください。DC53, SLD-MQAGIC　のカタロク゛にも記載してありますので、ご参照ください。以上。

Answer

500'C以上の高温焼もどし処理を施した　PD613, DC53,および　SKD11 は、含有する残留オーステナイトのマルテンサイトへの変態が進行して、いわゆる、経年変寸を発生します。この現象を避けるためには、焼入れ後に、残留オーステナイトの強制分解、すなわち、サブゼロ処理が行われて来ました。しかし、サブゼロは、処理が面倒な上、処理効果も、若干不安定なところがあります。最近、金型材料メーカーの推奨する経年変寸対策として、「安定化処理」があります。この方法は、高温焼もどし後に、400'C x 60分/25mm厚の加熱処理で、残留オーステナイトを安定化して、経年変寸を避けることが可能となります。主として、精度を要する金型を中心に普及しつつありますので、熱処理業者に、ご相談してください。DC53, SLD-MQAGIC　のカタロク゛にも記載してありますので、ご参照ください。以上。

Answer

こんにちわ、焼き戻し温度は何度でしょうか？
ＳＫＤ１１種の鋼材だと低温焼き戻しと高温焼き戻しとありますので気になりました。高温で焼き戻しておかないと成形を繰り返すだけで膨張していきます。

Answer

こんにちは、高硬度？HRC６０以上までの硬度が必要なのですか？
成形量産加工での経時変化というと液晶ポリマーとかPPSなどの
平均型温度１４０℃の条件下なのでしょうか？
その辺が分かりませんので、PPS高温成形でのキャビ・コア熱膨張
と判断して書き込みをしてみます。

確かに、サブゼロ処理を施すのが得策かもしれませんが２４時間
１４０℃以上で加熱され続ける状況を考察するとダイキャスト成形
に近いものと、私は判断しました。寸法重視なのか耐久重視なのか
で判断しなくてはなりませんが、PD６１３レベルだと２～３ｍｍも
入れ子が膨張し冷めても元に戻らない現状を見れば今のままでよい
はずはありません。
因みに、経時変化で膨張しきった入れ子の硬度測定も試しに行って
みてください。たぶんHRC硬度は極端に低下しているはずです。

したがって、一般的にダイキャスト金型に使用されるSKD６１クラス
でHRC５２くらいまで硬度を下げて膨張率がSKD１１クラスよりどれ
だけ改善されるかを試してみてください。
現状よりは、よい結果が得られると思います。

成形材や成形加工状況が分からないので、アドバイスまでです。

Answer

ウチではプレス金型屋をしていますが、最近SKD11からS-MAGIC（日立）という材料に変えていっています。
メーカーのデータではHRC60、溶接時割れなし、コーティング良好、切削性良好（ウチで加工した感じではHMDや105Vって感じです。）ひずみはSKD11より少ない？というスーパー材料のことです。
ウチでも試験的に使って確認をしている最中です。
ただ一つ問題があって費用が若干上がること。（SKD11の一割ほどUP）

参考になれば幸いです。

(1)さんがおしゃられる要にS-MAGICをすすめるには、まだ情報不足かも知れません。でも、ウチで加工（使用）をした結果、SKD11より良いものであることは間違いないみたいですよ。
私自身も結果を見ないと信じないほうですが、S-MAGICに関しては一応良品として判断しております。

高硬度材の経時変化と対策