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アルミ合金ダイカストの耐焼き付き性の良い金型材について
- アルミ合金ダイカストの耐焼き付き性の良い金型材について詳しい方への質問です。
- 各材料メーカーからは耐ヒートチェック性の良い金型材が推奨されていますが、耐焼き付き性の良い金型材料はほとんど紹介されていません。
- 耐焼き付き性の良い金型母材を教えていただける方がいらっしゃいましたら、お願いします。
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古い質問ですが、その後質問検索する方のためにも、専門家の立場から正確な情報を提供するために投稿します。 1. ﾀﾞｲｶｽﾄ型の焼付き現象。使用中の金型表面が黒いのは多孔質の薄い酸化物が生成しているから。この酸化物がある限り、型とAl溶湯は直接接触せず、焼き付きは起こらない。しかし流速が速い場所などでは酸化物が消滅、あるいはもともと生成せず、直接接触によりFe-Al反応が起こり、表面にFe-Al(-Si)化合物が生成、すると容易にAl合金が付着、つまり焼付くようになります。焼き付きは溶損の初期現象と言えます。 2. 耐焼付き性の高い材料。回答(1)(2)にあるようにFe合金である限り、完全な防止は不可能。回答(2)のWやMo合金ならばAlと反応しないので、焼き付きは起こらないが、高価で靱性も低いので型材として困難(ピンはあり)。 3. 耐焼付き性の高い鋼。参考文献にあるようにA鋼、B鋼、SKH51の溶損速度はSKD61よりも遅い。A鋼、B鋼が販売されているかどうかは不明。必要ならば鋼材ﾒｰｶｰと相談して下さい。但し回答(4)推奨のSKH51は以下の理由で不適当で、分割入子でも使用した例は聞かない。(a)多量炭化物のために耐ﾋｰﾄﾁｪｯｸ性が低い、(b)靱性が低いのでﾋｰﾄﾁｪｯｸを起点として割れる、(b)焼入性が低いので、肉厚50mm程度以上には使用できない。また回答(4)にあるDH31-Sは耐ﾋｰﾄﾁｪｯｸ性が狙いの材料、特許の方は耐溶損性が狙いの材料で、全くの別物。なお文献の理屈から言えば、DH31-SはSKD61よりも耐焼付きが少し高い。 4. 焼き付き対策。回答(1)(2)の通り。 5. Fe分。回答(2)の「Fe分を高める」は正しい。もともとそれが理由で、ﾀﾞｲｶｽﾄ用Al合金母材は砂型鋳造用よりも鉄分規格が高目になっている。
メーカーのカタログを穴のあくぐらい見比べるべきと苦言。 http://www.daido.co.jp/products/tool/hot_cast.html http://www.daido.co.jp/products/tool/pdf/dh31s.pdf DH31-S 高靭性・高温強度改善鋼 耐溶損性に優れたＡｌダイカスト金型用鋼 http://www.patentjp.com/12/L/L100063/DA10032.html いずれにも記述がないが多分同じもの 欠点はさりげなく 被削性 対 SKD61で刃の持ちが半分以下 最高なのはハイス系。価格、被削性など総合勘案して何が良いかは思案のしどころ。
お礼
ご回答ありがとうございます。やはり、価格と被削性に留意して選択すべきなのですね。ＵＲＬ参考になります。ありがとうございました。
一般にはアルミダイキャストは軽量化と生産性向上を主眼に研究されていま す。耐焼き付き性は後者に関連した要素だと思います。生産の時間経過ととも に表面状態も変化するので、なかなか難しい問題だと思います。 以下の論文に高圧ダイキャストやCFダイキャストが紹介されています。材料変 更ではありませんが、参考までに。 http://global.yamaha-motor.com/jp/profile/craftsmanship/technical/publish/no35/pdf/gr_01.pdf#search='YZFR6+%E5%A1%91%E6%80%A7%E3%81%A8%E5%8A%A0%E5%B7%A5'
お礼
ご回答ありがとうございます。ＵＲＬ参考にさせていただきます。
うーん、無いですよね。FeがAlと濡れ性が良い（合金を作りやすい）ため、鉄鋼材料を金型に使う限り付きまとう問題ですよね。ピン関係ならアンビュロイだとか色々出てますし、PVD系の表面処理もお勧めですが、どちらもお高いですし。 アルミの成分を変えていいなら、Fe分は高めに維持した方がいいかも。
お礼
ご回答ありがとうございます。金属間化合物生成抑制のためにFe分を高めにすることもやはり考える必要があるのでしょうか？機械的特性を確認して一考してみます。
耐焼き付き性については、材質よりも表面処理によって対処する方向の ように見受けられます。 （既に目を通しているような資料であったら、読み飛ばして下さい）
お礼
ご回答ありがとうございます。小生も文献をいろいろ調査してみたのですが、表面処理が有効であることはやはり述べられていました。「アミナイトＤＳ」参考になります。検討してみます。 ご回答ありがとうございます。小生も文献をいろいろ調査してみたのですが、表面処理が有効であることはやはり述べられていました。「アミナイトＤＳ」参考になります。検討してみます。
お礼
見聞が深まります。参考文献ありがとうございます。いつもありがとうございます。今後ともよろしくお願いします。