本发明专利技术提供一种铸造用构件，其为与熔融金属接触来使用的铸造用构件，具备：由热作工具钢形成的母材；氮化层，其包括氮扩散层和氮化合物层、厚度为200μm以上且400μm以下，所述氮扩散层毗邻所述母材、氮扩散到所述母材的成分中、维氏硬度比所述母材的维氏硬度高50HV以上，所述氮化合物层毗邻该氮扩散层、由包含铁的氮化合物形成、厚度为5μm以上且40μm以下；和接触于前述氮化合物层、含有包含铁的氧化物、与前述熔融金属接触的氧化物层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种铸造用构件，其为与熔融金属接触来使用的铸造用构件，具备：由热作工具钢形成的母材；氮化层，其包括氮扩散层和氮化合物层、厚度为200μm以上且400μm以下，所述氮扩散层毗邻所述母材、氮扩散到所述母材的成分中、维氏硬度比所述母材的维氏硬度高50HV以上，所述氮化合物层毗邻该氮扩散层、由包含铁的氮化合物形成、厚度为5μm以上且40μm以下；和接触于前述氮化合物层、含有包含铁的氧化物、与前述熔融金属接触的氧化物层。【专利说明】铸造用构件及其制造方法、压铸用套筒、以及压铸装置
本专利技术涉及铸造用构件及其制造方法、压铸（die casting)用套筒、以及压铸（die casting)装置。
技术介绍
以往用于铝、镁、它们的合金等的压铸的、与熔融金属接触来使用的铸造用构件 (例如，模具、套筒（sleeve))以热疲劳优异的热作工具钢（hot work tool steel)作为母 材来制作。 对于所述铸造用构件，使用中向熔融金属的熔损（erosion)显著地进行时，该铸 造用构件的修补频率变高，并且该铸造用构件的寿命也变短。 在此，以改善铸造用构件的耐烙损性（erosion resistance)为目的，提出了在铸 造用构件的与熔融金属接触的部分上形成氮化层的方法、在该氮化层之上进一步形成氧化 物层的方法（例如，参照日本特开2005-28398号公报、日本特开2003-13199号公报、日本 特开昭64-31957号公报）。
技术实现思路
专利技术要解决的问是页 然而，结构为在母材上依次设置有氮化层、以及与熔融金属接触的氧化物层的铸 造用构件中，存在反复使用时氧化物层剥离、由此导致在反复使用时耐熔损性降低的情况。 因此，本专利技术的课题在于提供在反复使用时也能够维持优异的耐熔损性的铸造用 构件及其制造方法、以及具备上述铸造用构件的压铸用套筒和压铸装置。 用于解决问题的方案 本专利技术人得到如下见解：将铸造用构件的基本结构制成在由热作工具钢形成的母 材上依次具备有氮化层和氧化物层的结构、以及特定该氮化层的构成，从而可以解决上述 课题，基于所述见解完成本专利技术。 即，用于解决前述课题的具体的方案如以下所述。 〈1> 一种铸造用构件，其为与熔融金属接触来使用的铸造用构件，具备：由热作工 具钢形成的母材；氮化层，其包括氮扩散层和氮化合物层、厚度为200 μ m以上且400 μ m以 下，所述氮扩散层氮毗邻所述母材、氮扩散到所述母材的成分中、维氏硬度比所述母材的维 氏硬度高50HV以上，以及，所述氮化合物层毗邻该氮扩散层、由包含铁的氮化合物形成、厚 度为5 μ m以上且40 μ m以下；以及氧化物层，其毗邻所述氮化合物层、含有包含铁的氧化 物、与所述熔融金属接触。 〈2>根据〈1>所述的铸造用构件，其中，所述氧化物层包括毗邻所述氮化合物层且 含有所述氮化合物和所述氧化物的混合层。 〈3>根据〈1>或〈2>所述的铸造用构件，其中，所述氧化物的至少一种是结构为磁 铁体所含的一部分铁被铬置换了的复合氧化物。 〈4>根据〈1>?〈3>中任一项所述的铸造用构件，其中，所述氮化层为通过对所述 母材进行氮化处理而形成的层，所述氧化物层为通过对形成有所述氮化层的所述母材进行 氧化处理而形成的层。 〈5>-种铸造用构件的制造方法，其为制造〈1>?〈4>中任一项所述的铸造用构件 的方法，包括：母材准备工序，准备由热作工具钢形成的母材；氮化层形成工序，将所述母 材的表面在450°C以上且600°C以下的加热下暴露于包含氨气和氮气的气氛气体中从而进 行氮化处理，以形成所述氮化层；以及氧化物层形成工序，将所述母材的形成有所述氮化层 的面在450°C以上且600°C以下的加热下暴露于氧化性气氛中从而进行氧化处理，以形成 所述氧化物层。 〈6>根据〈5>所述的铸造用构件的制造方法，其中，所述气氛气体还包含二氧化碳 气体。 〈7>根据〈5>或〈6>所述的铸造用构件的制造方法，其中，所述氧化物层形成工序 将所述母材的形成有所述氮化层的面在480°C以上且600°C以下的加热下暴露于作为所述 氧化性气氛的水蒸气气氛中。 〈8>根据〈5>?〈7>中任一项所述的铸造用构件的制造方法，其中，所述氮化层形 成工序将所述母材的表面暴露于所述气氛气体中20小时以上且40小时以下。 〈9>根据〈5>?〈8>中任一项所述的铸造用构件的制造方法，其中，所述氧化物层 形成工序将所述母材的形成有所述氮化层的面暴露于氧化性气氛中1小时以上。 〈1〇> -种压铸用套筒，其具备〈1>?〈4>中任一项所述的铸造用构件。 〈11> 一种压铸装置，其具备〈1>?〈4>中任一项所述的铸造用构件。 专利技术的效果 根据本专利技术，可以提供在反复使用时也能够维持优异的耐熔损性的铸造用构件及 其制造方法、以及具备上述铸造用构件的压铸用套筒和压铸装置。 【专利附图】【附图说明】 图1为表不作为本专利技术的一个例子的试样2中各层的截面的光学显微镜图像（倍 率50倍）。 图2为表示作为本专利技术的一个例子的试样2中距氧化物层与氮化合物层的界面的 距离d(ym)与维氏硬度（Vickers hardness (HV))的关系的图表。 图3为表不作为本专利技术的一个例子的试样2中各层的截面的扫描电子显微镜图像 (倍率3000倍）。 图4为表示作为比较例的试样7中各层的截面的扫描电子显微镜图像（倍率3000 倍）。 【具体实施方式】 以下，对于本专利技术的铸造用构件及其制造方法、压铸用套筒、以及压铸装置进行详 细地说明。 〈铸造用构件〉 本专利技术的铸造用构件为与熔融金属接触来使用的铸造用构件，具备：由热作工具 钢形成的母材；氮化层，其包括氮扩散层和氮化合物层、厚度为200 μ m以上且400 μ m以下， 所述氮扩散层毗邻所述母材、氮（N)扩散到前述母材的成分中、维氏硬度比所述母材的维 氏硬度高50HV以上，所述氮化合物层毗邻该氮扩散层、由包含铁（Fe)的氮化合物形成、厚 度为5 μ m以上且40 μ m以下；以及氧化物层，其毗邻所述氮化合物层、含有包含铁（Fe)的 氧化物、与所述熔融金属接触。 在本说明书中，"维氏硬度"是指基于JIS Z 2244(1998)而测定的维氏硬度。 以往，作为与熔融金属接触来使用的铸造用构件，已知由构成如下的铸造用构件： 在由热作工具钢的母材上依次具备母材的表面经过氮化处理而形成的氮化层、和形成有氮 化层的母材的氮化层形成面经过氧化处理而形成的在使用时（铸造时）与熔融金属接触的 氧化物层（例如，参照日本特开2005-28398号公报）。该氧化物层含有包含铁的氧化物。 该氧化物在化学上是稳定的，为与熔融金属的反应性小的化合物。因此，通过在铸造用构件 上设置氧化物层，从而使铸造用构件的耐熔损性飞跃性地上升。 然而，上述具备氧化物层的铸造用构件中，存在反复使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铸造用构件，其为与熔融金属接触来使用的铸造用构件，具备：由热作工具钢形成的母材；氮化层，其包括氮扩散层和氮化合物层、厚度为200μm以上且400μm以下，所述氮扩散层毗邻所述母材、氮扩散到所述母材的成分中、维氏硬度比所述母材的维氏硬度高50HV以上，以及，所述氮化合物层毗邻该氮扩散层、由包含铁的氮化合物形成、厚度为5μm以上且40μm以下；以及氧化物层，其毗邻所述氮化合物层、含有包含铁的氧化物、与所述熔融金属接触。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：市川正树，西田纯一，
申请(专利权)人：日立金属工具钢株式会社，日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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