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ダイス鋼の焼き入れの硬度について~工具鋼の加工について解説~

2023/2/27

ダイス鋼の焼き入れの硬度や加工実績をご紹介いたします!

ダイス鋼の焼き入れなどの熱処理をお考えの方に、今回は特殊鋼関連をテーマに「ダイス鋼の焼き入れの硬度について~工具鋼(冷間金型用)~」について解説します。

また、JIS規格を基にダイス鋼の解説や弊社の過去の実績についてもご紹介いたします!

ダイス鋼の焼き入れの他に、下記の様なお困り事、お悩み事はありませんか?

その際は、是非、昭・和・製・作・所 までご連絡をお願いいたします!

「焼き入れ前後の加工方法の相談」
「図面や指示書がなくても依頼できるか?」
「複数の切り出し加工が困難」
「希望の納期にて依頼が難しい」など

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連絡先:03-3764-1621

ダイス鋼とは?その特徴をご紹介

ダイス鋼とは、プレス加工の金型などに用いられている冷間金型用に開発された合金工具鋼です。

JIS規格では、SKD11と呼ばれています。

ダイス鋼であるSKD11には、C(炭素)・Si(シリコン)・Mn(マンガン)・P(リン)・S(硫黄)・Cr(クロム)・Mo(モデブン)・W(タングステン)・V(バナジウム)の化学成分が含まれております。

各成分の割合や弊社で最近、引き合いの多い「SKD61」に含まれている成分や割合に関しても、詳しくご紹介しておりますので、次の見出しもご参照ください。
SKD11とは

工具鋼についてご紹介いたします。

工具鋼は、硬さと耐摩耗性の特徴を持っています。

名前の通り、工具にはもちろん使用されますが、硬さと耐摩耗性が必要な部品にも使用されます。

炭素工具鋼のSK材では、要求を満たさない際に、合金工具鋼が使用します。

合金工具鋼は、JIS記号ではSKS11(切削工具鋼用)・SKS4(耐衝撃工具鋼用)・SKD11(冷間金型用)・SKT4(熱間金型用)、SKH3(高速度工具用)などと表します。

“SK”は「Steel Kougu」の略です。

三文字目はそれぞれの用途別になっており、Sは「Special:特別」、Dは「Daice:ダイス」、Tは「Tanzou:鍛造」、Hは「High Speed:高速」の頭文字になっています。

末尾の数字は、JISによって定められております。

また、炭素工具鋼については詳しくご紹介しておりますので、次の見出しをご参照ください。
炭素工具鋼

ダイス鋼の化学成分(冷間金型用)

ダイス鋼には5大要素とその他の化学成分が含まれています。

【5大要素】:C・Si・Mn・P・S
【そ の 他】:Cr・Mo・W・V

因みに5大元素である、炭素(C)・シリコン(Si)・マンガン(Mn)・リン(P)・硫黄(S)と鉄(Fe)を組み合わせた鉄鋼材料が、炭素鋼です。

炭素鋼に更に、クロム(Cr)・ニッケル(Ni)・モリブデン(Mo)・タングステン(W)・コバルト (Co)などを組み合わせた鉄鋼材料が、合金鋼です。

ダイス鋼の化学成分(冷間金型用)・SKD61の化学成分(熱間金型用)の割合、用途の例を詳しくご紹介しておりますので、次の見出しをご参照ください。
SKD11とは?成分や種類をご紹介します

熱処理前後の加工方法

ダイス鋼は、熱処理を行うと高硬度で耐摩耗性に優れるという特徴を生み出します。

熱処理前後の加工とは、焼き入れ・焼き戻し・焼きならし・焼きなましなどのことです。

ダイス鋼の熱処理前後の加工とは、どのような加工方法なのか次の見出しにて用語の解説をしております。

また、弊社ではダイス鋼の焼き入れなどの熱処理前後の加工以外にもご相談を承りますので、お悩み事があればお気軽にお問合せ下さい。
焼き入れなどの熱処理前後の加工方法

ダイス鋼の熱処理:焼き入れと 焼きなましの硬度

ダイス鋼は、JIS規格にて熱処理(焼き入れなど)の条件や硬さの規定があります。

規定とは、焼きなましの温度(℃)・焼きなましの硬さ(HBW)・焼き入れ・焼き戻しの温度及び・冷却方法(℃)・焼き入れ・焼き戻しの硬さ(HV)のことです。

焼き入れなどの具体的な数値に関しては、こちらに掲載しておりますのでご覧下さい。
熱処条件や硬さ

また、硬さの用語(ロックウェル(HRC)・ビッカース(HV)・ブリネル硬さ(HSB)(HBW))の解説も行っておりますので、こちらも重ねてご覧下さい。
硬度の単位

金属材料の加工を行うものである為、第一に硬さが要求されます。

目的に応じ靭性 (プレス型など衝撃を伴うもの)、耐摩耗性(摺動を受けるもの、例:ドリル、バイトなど)が必要となります。

焼き入れ焼き戻し(調質)を行い、使用されることが多いです。

炭素量が高い為、脱炭に注意を払う必要があります。

クロム(Cr)やバナジウム(V)などの合金元素が添加されていない為、リーズナブルな価格となっています。

ダイス鋼の焼き入れなどの加工実績

ダイス鋼の成分や焼き入れなどの熱処理方法・熱処理条件について、ここまで解説しました。

弊社は焼き入れなどの加工実績がありますので、ここからはどのような材料にどのような加工を施したのかご紹介します。

  • 曲げ試験片治具 圧子
    材質:SKD11(自給材)
  • 摩擦摩耗DISK 片側鏡面加工
    材質:SKD11(自給材)
  • 摩擦摩耗DISK 窒化処理+片側鏡面加工(40×t5)
    材質:SKD11(支給材)
  • JIS 5号試験片
    材質:SKD11(自給材)
  • ヤング率測定用試験片
     材質:SKD11(自給材)
  • くさび治具(HRC58以上:真空焼き入れ)
     材質:SKD11(自給材)

【特・殊・鋼・材】ダイス鋼の焼き入れの硬度や工具鋼の加工のご相談を承ります!

本日の記事ではJIS規格を基に、ダイス鋼の焼き入れの硬度について~工具鋼の加工~のご紹介をいたしました。

今回ご紹介した焼き入れなどの加工事例以外にも多くの製作実績があり、研究開発途中の材料や未知の材料への難加工を様々な形で取り組んでおります。

また、熱処理前後の加工方法などについてもご相談やご依頼は下記のお問い合わせフォームへ!

もしくは、ご連絡をお待ちしております!

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