获得模具所需的高硬度。从与其它特性 平衡的观点，优选Mo的含量为大于0. 35%。
[0082] 同时，当Mo的含量过大时，δ -铁氧体容易析出并且难以确保断裂韧性。模具用 钢的材料成本也提高。为了避免这些问题，将Mo的含量设定为小于0.80%。从与其它特性 平衡的观点，优选Mo的含量为小于0. 75%。
[0083] 0. 50% <V<0. 75%
[0084] V通过键合至C和N形成碳氮化物。碳氮化物有助于抑制淬火时的奥氏体晶粒的 粗大化并且改进冲击值。当V的含量为大于0. 50%时，有效抑制淬火时的奥氏体晶粒的 粗大化并且容易达到模具所需的冲击值。从与其它特性平衡的观点，优选V的含量为大于 0· 52%〇
[0085] 同时，当V的含量过大时，奥氏体晶粒的粗大化的抑制效果饱和并且这导致成本 提高。此外，当包含大量的V时，容易生成δ-铁氧体和粗的碳氮化物。抑制作为稀有元素 的V的含量从节省资源以及降低成本的观点是重要的。从这些观点来看，将V的含量设定 为小于0. 75%。从与其它特性平衡的观点，优选V的含量为小于0. 70%。
[0086] 0. 0005% <Ν<0. 05%
[0087] 由于N提高淬火时的残留碳化物（以及碳氮化物）的固溶温度，所以残留碳化物 (以及碳氮化物）随着N的含量的增多而增加。因此，抑制淬火时的奥氏体晶粒的粗大化并 且可使奥氏体晶粒微细化。为了充分获得这些效果，将N的含量设定为大于0. 0005%。
[0088] 同时，当N的含量过大时，奥氏体晶粒的微细化效果饱和并且提高N的含量所需的 精制成本提高。从这些观点来看，将N的含量设定为小于0. 05%。
[0089] 如上所述，当V和N包含于模具用钢中时，容易形成碳化物和碳氮化物。然而，当形 成粗大的碳化物和碳氮化物时，由于它们起裂纹的起点的作用从而容易产生裂纹，所以模 具用钢的冲击值降低。冲击值的降低特别是在淬火速度低的情况下容易发生。为了避免冲 击值的降低，优选N的含量的上限通过V与N的含量之间的关系来确定。具体地，优选满足 N(% )〈-0. 04V(% )+0. 050(% ) "的表达式。图3示出N和V的含量与慢淬火时的冲击值 之间的关系。此处，关于包含0. 35%的C、0. 39%的Si、0. 54%的Mn、7. 03%的Cr和0. 78% 的Mo作为基本组分并且改变N和V的含量的钢材料，示出根据与通过改变Cr和Mn的含量 获得的图1的（c)的情况相同的方法和基准获得的慢淬火时的冲击值的评价结果。根据图 3,在其中满足"N〈-0. 04V+0. 050"的表达式的条件下，获得"〇"并且获得高冲击值。
[0090] 此外，在V和N的含量多并且生成粗大的碳化物或碳氮化物的情况下，不仅冲击值 降低，而且由于抛光时碳化物或碳氮化物从其脱落使得产生针孔并且降低模具的镜面抛光 性。在这个意义上，优选在其中可获得奥氏体晶粒的微细化效果的范围内V和N的含量少。 当满足"N〈-0. 04V+0. 050"的表达式时可抑制镜面抛光性的降低。
[0091] 图4总体示出上述V和N的含量的优选范围。当V和N的含量落在由图4所示的 图的四边形包围的范围内时，实现奥氏体晶粒的微细化的促进和粗大的碳化物和碳氮化物 的生成的抑制二者，由此，可获得高冲击值和镜面抛光性。
[0092] 根据本实施方案的模具用钢包含上述预定量的C、Si、Cr、Mn、Mo、V和N，余量由Fe 和不可避免的杂质构成。此处，假设以下元素为不可避免的杂质。即，假设不可避免的杂 质包括〇-〇. 05 %以下的P 003 %以下的S 30 %以下的Cu 30 %以下的Ni ; 0-0.10%以下的六1;0-0.10%以下的1;0-0.01%以下的0;0-0.10%以下的(：〇 ;0-0.004% 以下的吣；0-0.004%以下的了&;0-0.004%以下的11 ;0-0.004%以下的21';0-0.0001%以 下的B ;0-0· 0005%以下的Ca ;0-0· 03%以下的Se ;0-0· 005%以下的Te ;0-0· 01 %以下的 Bi ;0-0· 03 % 以下的 Pb ;和 0-0.02 % 以下的 Mg。
[0093] 根据本实施方案的模具用钢除了上述必需元素以外，可任选地包含选自以 下元素的一种以上。即，根据本实施方案的模具用钢可以由以质量％计的0.27 % <C<0. 36 %,0.07 % <Si<0. 40 %,7. 00 % <Cr<8. 80 %,0.25 % <M〇<0. 80 %,0. 50 % <V〈0. 75%和0. 0005% <N〈0. 05%以及Mn，余量的Fe和不可避免的杂质组成，其中满足 lCr+1. 10〈Mn〈-0. lCr+1. 50"的表达式，但可以任选地含有选自以下元素的一种以上的 元素。这些元素的组分比和限定理由如下。
[0094] 0· 10% K 4. 00 % 和 0· 10%〈Co 彡 3. 00%
[0095] W提高具有碳化物的析出的模具用钢的强度。此外，Co通过固溶于母相中来提高 强度并且经由碳化物的形态的变化有助于析出硬化。由于根据本实施方案的模具用钢包含 相对大量的Cr，所以软化阻力低。因此，在回火温度高的情况下难以确保高强度。由此，通 过添加 W或Co即使在回火温度高的情况下也可确保强度。W和Co的含量的下限被确定为 具有确保强度的效果的含量并且从特性的饱和和抑制增加成本的观点确定其上限。其含量 的特别优选范围分别为0. 30%以上且3. 00%以下的W和0. 30%以上且2. 00%以下的Co。
[0096] 0· 004 %〈Nb 彡 0· 100 %，0· 004 %〈Ta 彡 0· 100 %，0· 004 %〈Ti 彡 0· 100 % 和 0. 004% <Zr ^ 0. 100%
[0097] Nb、Ta、Ti和Zr作为微细析出物析出并且能够抑制奥氏体晶粒的粗大化。当由于 意料之外的设备故障等引起淬火时或热处理时加热温度提高或加热时间延长时，存在促进 奥氏体晶粒的粗大化并且降低各种特性的可能性。为了对该情况做准备，优选添加选自Nb、 Ta、Ti和Zr的一种以上。将各元素的含量的下限确定为能够获得抑制奥氏体晶粒的粗大 化的效果的含量，并且从抑制由于碳化物、氮化物或氧化物的过度析出引起的冲击值或镜 面抛光性降低的观点确定其上限。这些元素还具有如下所述抑制BN的形成的效果。
[0098] 0. 10% <A1<1. 2%
[0099] Al通过键合至N形成AlN并且具有抑制由于奥氏体晶粒的移动引起的晶粒生长的 效果。因此，与如上所述的Nb、Ta、Ti和Zr类似，Al有助于抑制奥氏体晶粒的粗大化。此 外，由于Al在钢中形成氮化物并且有助于强化析出，所以当对模具用钢实施氮化处理时Al 具有提高表面硬度的作用。因此，在为了赋予高耐磨耗性进行氮化处理的模具中添加 Al是 特别有效的。将Al的含量的下限确定为能够获得这些效果的含量并且从抑制通过粗大的 Al氧化物的生成导致的镜面抛光性降低的观点确定其上限。
[0100] 0· 30%〈Ni 彡 3. 5%且 0· 30%〈Cu 彡 1. 5%
[0101] Ni和Cu具有在钢中稳定地生成奥氏体并且改进淬透性的效果。如上所述，近几年 随着树脂制品的大型化，成型用模具的尺寸倾向于加大。由于大型模具难以冷却，所以当通 过使用具有低淬透性的模具用钢形成模具并且进行淬火时，存在在淬火期间析出珍珠岩或 粗大的贝氏体并且降低各种特性的可能性。虽然根据本实施方案的模具用钢借助于抑制铁 氧体和珍珠岩的析出或具有高冲击值等具有非常高的淬透性，但有效的是，即使在形成非 常大型的模具并且以低冷却速度进行淬火的情况下，为了确保高淬透性通过添加 Ni或Cu 来进一步改进淬透性。此外，Ni具有通过键合至Al作为金属间化合物析出以提高硬度的 效果。同时，Cu具有由于时效析出引起的提高硬度的效果。将各元素的含量的下限确定为 能够获得改进淬透性的效果的含量并且从抑制由于偏析引起的镜面抛光性降低的观点确 定其上限。其含量的特别优选范围分别为0. 50%以上且3. 0%以下的Ni和0. 50%以上且 1.2%以下的Cu。此外，Ni和Cu还具有使δ-铁氧体难以析出的效果。
[0102] 0. 0001% <B ^ 0. 0050%
[0103] 当添加 B时，可进一步改进模具用钢的淬透性。确定其含量的下限使得能够获得 改进淬透性的效果。然而，当B通过键合至N形成BN时，损害改进淬透性的效果。因此，B 需要在钢中单独存在。从抑制BN的形成的观点，确定B的含量的上限。可通过使对N的亲 和性强于对B的亲和性的元素形成氮化物来抑制BN的形成。此类元素的实例包括Nb、Ta、 Ti和Zr。以其中包含这些元素作为不可避免的杂质的水平的量可获得通过这些元素抑制 BN的形成的效果。然而，特别是在N的量多的情况下通过有意的添加含量在如上所述的范 围（大于0. 004%且0. 100%以下）内的这些元素可有效抑制BN的形成。
[0104] 0. 003% <S^ 0. 050%,0. 0005% <Ca ^ 0. 2000%,0. 03% <Se ^ 0. 50%,0. 005% 〈Te 彡 0· 100%，0· 01%〈Bi 彡 0· 50%，和 0· 03%〈Pb 彡 0· 50%
[0105] S、Se、Te、Ca、Pb和Bi的全部都具有改进模具用钢的切削性的效果。由于根据本 实施方案的模具用钢与传统的模具用钢相比具有相对少的Si含量，所以机械加