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金型・工具に利用される鉄鋼材料について
金型・工具に使用される鉄鋼材料は、高硬度・高耐摩耗性・高靭性・熱安定性といった特性が求められます。用途（冷間・熱間・プラスチック成形など）や加工条件に応じて、適切な材料が選定されます。以下に代表的な材料とその特徴を分かりやすくまとめます。
弊社ではプレス金型、鋳造型、射出成型用金型の部品を切削加工にて製作しております。またご要望があれば金型の設計から製作まで対応いたします。
🔩 金型・工具用の鉄鋼材料の分類と代表例
1. 🧊【冷間工具鋼】（Cold Work Tool Steels）
| 材料 | 主な特徴 | 用途 |
|---|---|---|
| SKD11（JIS）／D2（AISI） | 高硬度・高耐摩耗性・空冷焼入れ可 | プレス金型、パンチ、シャー刃 |
| SKS3（O1） | 焼入れしやすく、加工性も良い | 一般冷間工具、型打ち金型 |
| SKD1～SKD2（Cr系工具鋼） | 衝撃にはやや弱いが摩耗に強い | 打ち抜き金型、小物金型 |
✅ 特徴：主に常温で金属を加工する工具向け（剪断、曲げなど）
2. 🔥【熱間工具鋼】（Hot Work Tool Steels）
| 材料 | 主な特徴 | 用途 |
|---|---|---|
| SKD61（H13） | 高温での強度・熱疲労性に優れる | ダイカスト金型、熱間鍛造型 |
| SKD6（H11） | SKD61より靭性重視 | アルミダイカスト、熱間押出型 |
✅ 特徴：800℃以上の高温でも変形・割れを起こさない材料が求められる。
3. 🧪【高速度鋼（ハイス鋼）】（High Speed Steels）
| 材料 | 主な特徴 | 用途 |
|---|---|---|
| SKH51（M2） | 高温でも硬度保持（赤熱硬さ） | ドリル、エンドミル、パンチ |
| SKH55／SKH59（粉末ハイス） | 靭性・耐摩耗性のバランスが良い | 精密パンチ、微細加工 |
✅ 特徴：切削工具や微細金型に多用。粉末冶金タイプは均一な組織で性能が高い。
4. 🧰【プリハードン鋼（プレハードン鋼）】（Prehardened Steels）
| 材料 | 主な特徴 | 用途 |
|---|---|---|
| NAK55／NAK80（大同特殊鋼） | 加工性・鏡面性が良い。硬度40HRC前後 | プラスチック射出成形金型 |
| S55C・S50C（機械構造用炭素鋼） | コスト安、熱処理次第で工具に利用可 | 簡易金型、補助治具 |
✅ 特徴：焼入れ不要でそのまま使える。加工しやすく、鏡面仕上げがしやすいものも。
5. ⚙️【特殊鋼・その他】
| 材料 | 特徴 | 用途例 |
|---|---|---|
| 粉末高速度鋼（HAP40、V10など） | 高靭性・高耐摩耗性 | 超精密パンチ・耐食金型 |
| ダイス鋼（DC53） | SKD11より靭性が高く、熱処理後の加工も可能 | 高精度プレス金型 |
| マルエージング鋼（18Ni系など） | 高強度で熱変形が非常に少ない | 高級精密モールド金型 |
| ステンレス系金型鋼（SUS420J2など） | 耐食性重視 | 食品・医療部品用金型 |
📌 材料選定のポイント
| 条件 | 推奨材質 | 理由 |
|---|---|---|
| 高耐摩耗性が必要 | SKD11、DC53、粉末ハイス | 抜き打ち金型などに |
| 熱に強く割れにくい | SKD61、SKD6 | ダイカスト・熱間鍛造用 |
| 鏡面加工・放電加工が多い | NAK80、SUS420J2 | プラスチック型に最適 |
| 微細加工・高寿命が必要 | 粉末ハイス（HAP40等） | 高精度かつ耐久性が高い |
✅ まとめ
金型・工具用の鉄鋼材料は、以下の3要素で選定されます：
-
使用温度（冷間／熱間）
-
要求される性能（硬度、靭性、耐摩耗性）
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コストと加工性（仕上げ性、放電性、切削性など）
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