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高硬度材の経時変化と対策
- プラ型屋で使用される高硬度材における経時変化や膨張問題について対策をお探しですか。HRC58～60の範囲で経時変化が少ない良い鋼材の存在を知っている方はいらっしゃいますか。
- プラ型屋で使用される高硬度材において、経時変化や材料の膨張が問題となっています。対策としては、ザブゼロなどの方法がありますが、時間と費用をかけずに解決する方法を模索しています。HRC58～60の範囲で経時変化が少ない鋼材の情報をお持ちの方はいますか。
- プラ型屋で使用される高硬度材において、材料の経時変化や膨張が問題となっています。経時変化が少ない鋼材を探しているので、HRC58～60の範囲で適切な材料があれば教えてください。
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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。
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。
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。
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。
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。
お礼
ご回答ありがとうございます。 S-MAGICというのは初めて聞きました。 早速、材料屋に聞いて詳細を調べてみたいと思います。
DC53は2次硬化大きくして硬さを確保している材料で、膨張も大きくなるんでしょうから、硬さがそんなにいらないのであれば材料選定としては確かによくないですね。ただ安易に材料を変えても、熱処理変形のクセも変わるのでどうでしょうか？ 熱処理的には、焼戻温度やサブゼロも含めて対策はあるわけですから、時間と費用を惜しまない場合、どこまでやれるかを熱処理屋さんに一度相談されてはどうでしょうか？ ただ熱処理バッチがまとまらないから費用がかかりますとか、待ち時間が掛かりますという話にはなるでしょう。 どんな材料を使っても、その材料の経時変化を抑える適切な熱処理がされないのであれば、大なり小なり問題は残りますよ。 S-MAGICは凄い材料のようですが、相談者への答えとしてはどうかと思います。 熱処理屋さんと相談されているとのことですが、まだ足りていないと思います。高精度な金型が世の中で作られているということは、どこかに答えがあり、その技術も確立されているはずです。 多少高いのかもしれませんが、その答えを持っている熱処理屋さんを探すことをお勧めします。 S-MAGICのカタログ見ましたが、うまいことバランスを取ったようですね。 焼戻硬さの戻し温度のピークも低いし、特性的には、SKD11に近い感じですが、ミクロ組織は細かいみたいだから、組織制御で靭性や被加工性を補ったのかな。 前のARK1は被加工性最優先の材料ですが、S-MAGICは、SKD11とDC53等の8Cr系のいいとこ取りを狙った材料みたいですね。表面処理との相性も良いとのことなので、時代の流れにも合ってますね。プラ型にも使いやすいんじゃないでしょうか。 熱処理歪はSKD11に近いところで若干小さくて良いとのことのようですが、経年変形についてはやはり熱処理が経年変形に対して最適に行われているかどうか次第でしょう。S-MAGICにすれば、経年変形も解決ということにはならないと思いますよ。
お礼
ご回答ありがとうございます。 熱処理屋とも焼戻し温度や回数等相談してやったのですが、 やはり改善出来ておらず最終的にはサブゼロという話に なってしまいます。時間、費用がかかりますので何とか 材料特性で少しでも軽減出来ないかと思い相談させて頂きました。
お礼
ご回答ありがとうございます。 通常、特に指定が無い限りはSKD61（HRC52)をメインで 使用しており特に問題は出ておりません。 液晶ポリマー、PPS、PBTガラスフィラー40%等や メーカーから指定の場合、SKD11相当品（HRC58～60）を 使用しております。材料で熱変形をカバーするというのは 本来無理がある話なのかもしれませんが、先ずは同じ SKD11系の材料でもより熱処理歪の少ない材料は無いかと 思い投稿させて頂きました。