專利名稱：：冷加工模具鋼、模具和用于制造冷加工模具鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種冷加工模具鋼和模具，并且涉及一種用于制造冷加工模具鋼的方法。具體地，本發(fā)明涉及可用作在汽車用鋼板和家用電器用鋼板的冷/熱壓鍛成型(沖壓、彎曲、拉拔、修整等)中使用的模具用材料的模具鋼，并且涉及一種用于制造這樣的模具鋼的方法。
背景技術(shù)：
：用于形成汽車用鋼板和家用電器用鋼板的模具被要求具有延長(zhǎng)的壽命，以及鋼板的強(qiáng)度增加。特別是，對(duì)于汽車用鋼板，考慮到環(huán)境問題，越來越多地需要抗拉強(qiáng)度為至少約590MPa的高度抗拉鋼板以提高汽車?yán)锍?mileage);因此，出現(xiàn)的問題是模具的表面膜在早期階段受到損害，從而導(dǎo)致"燒蝕(seizure)"(壓鍛成型中的軟釬焊(soldering)現(xiàn)象)，從而極大地縮短模具壽命。模具由模具基體(模具鋼)和在其表面上形成的表面硬化層(表面膜)組成。用于基體的模具鋼通常在包括依次進(jìn)行的退火、切割和淬火/回火的工序中制造(在本說明書中，特別是，將淬火稱為固溶處理，并且將回火稱為時(shí)效處理)。作為模具鋼(冷加工模具鋼)，以前通常使用高C高Cr的合金工具鋼，例如典型的JISSKDll，以及高速工具鋼例如典型的JISSKH51，其具有進(jìn)一步提高的耐磨性。在這些工具鋼中，主要通過Cr基碳化物或Mo、W或V基碳化物的析出硬化而提高硬度。此外，為了同時(shí)提高耐磨性和韌性，還使用由JISSKH51得到的降低了其中的C、Mo、W、V等的合金含量的低合金高速工具鋼(通常被稱為基體高速鋼)。為了進(jìn)一步提高冷加工模具鋼的性能，例如專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)3提出了改變鋼-組成成分的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1是為了進(jìn)一步提高基體高速鋼的硬度而提出的，并且該文獻(xiàn)描述了一種通過以下方式提高鋼的硬度(提高耐磨性)的方法將大量的Nb和/或Tb加入到其中，以致于晶粒在高溫淬火中的粗大生長(zhǎng)得到防止，因此該鋼在高溫淬火中忍受高溫淬火。專利文獻(xiàn)2涉及一種具有尺寸變化抑制性能和高的硬度性能的冷加工模具鋼，主要公開了(a)通過由Ni-Al金屬間化合物的析出強(qiáng)化產(chǎn)生的尺寸變化抑制作用，消除了由淬火中殘余奧氏體的分解導(dǎo)致的回火膨脹所引起的尺寸變化；和(b)通過由鋼的預(yù)定成分計(jì)算的偏析指數(shù)K，進(jìn)一步抑制尺寸變化。在專利文獻(xiàn)2中的圖1顯示了鋼可以具有最大硬度時(shí)的溫度下的回火。專利文獻(xiàn)3公開了一種冷加工模具鋼，該冷加工模具鋼具有加入其中的適量的Ni和Al以及根據(jù)上述成分同樣加入其中的適量的Cu，以降低淬火/回火中的尺寸變化程度(尺寸變化)，特別是防止回火膨脹引起的尺寸變化，以及提高硬度。該文獻(xiàn)還描述了控制C和Cr的含量，并且將碳化物精細(xì)地分散在微組織中，從而提高鋼的耐磨性。另一方面，專利文獻(xiàn)4公開了不是像以前一樣通過切割，然后將鋼淬火/回火制造，而是通過切割經(jīng)淬火/回火的鋼(淬火/回火之后切割)制造"預(yù)硬化鋼"的技術(shù)，以降低模具生產(chǎn)成本。具體地，作為具有高的硬度，而能夠表現(xiàn)出良好的切削加工性并且能夠通過冷沖壓加工的鋼，該文獻(xiàn)具體地公開了一種其中C、Si和S的含量得到適當(dāng)控制的預(yù)硬化鋼。然而，由預(yù)硬化鋼形成的模具的壽命短，并且目前，該模具仍然未投入實(shí)際應(yīng)用。上述專利文獻(xiàn)1至4主要通過控制鋼-組成成分來防止在熱處理后(在時(shí)效處理后或者在回火處理后)的鋼的尺寸變化；但是下述專利文獻(xiàn)5至7公開了通過控制熱處理例如淬火/回火中的條件來防止尺寸變化的技術(shù)。在這些之中，專利文獻(xiàn)5公開了通過將鋼進(jìn)行至少一個(gè)道次的150至450。C的低溫回火，以及至少一個(gè)道次的480至550。C的高溫回火，以防止淬火/回火后的鋼的尺寸變化的方法。專利文獻(xiàn)6公開了包括依次進(jìn)行的淬火、0至-20(TC的零下處理和50(TC以下的低溫回火的方法。具體地，將鋼在上述溫度進(jìn)行零下處理，從而控制殘余奧氏體量，以控制加工的鋼的尺寸變化，然后將其進(jìn)行低溫回火以實(shí)現(xiàn)鋼的預(yù)期尺寸。專利文獻(xiàn)7公開了通過以下方式實(shí)現(xiàn)鋼的預(yù)定硬度的方法控制鋼成分來提高鋼的淬火性能，隨后控制珠光體鼻端(pearlitenose)前的淬火和氣體冷卻中的冷卻速率，由此降低熱處理應(yīng)變，同時(shí)保持模具用鋼所必需的硬度。專利文獻(xiàn)l:專利文獻(xiàn)2:專利文獻(xiàn)3:專利文獻(xiàn)4:專利文獻(xiàn)5:專利文獻(xiàn)6:專利文獻(xiàn)7:JP-A-10-330894JP-A-2006-152356JP-A-2006-169624JP-A-2002-241894JP-A-9-125204JP-A-2001-172748JP-A-2002-16764
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題作為其必需的性能，冷加工模具鋼應(yīng)當(dāng)具有高的硬度，并且應(yīng)當(dāng)在如上所述的熱處理后的尺寸變化抑制性方面是優(yōu)異的，另外，它應(yīng)當(dāng)在焊接修補(bǔ)性方面是優(yōu)異的。悍接修補(bǔ)主要用于修正和修理模具的損傷(具體地，表面硬化層的缺陷和凹陷)，由此將模具再生并且重新使用；例如，通常對(duì)其使用通過氬焊等進(jìn)行的搭焊。如上所述，由于對(duì)抗拉強(qiáng)度為至少約580MPa的高度抗拉的鋼的需求的增加，極大地縮短了模具壽命；并且由于降低運(yùn)行成本，頻繁地進(jìn)行模具的焊接修補(bǔ)。然而，當(dāng)將涂覆有硬化膜的模具進(jìn)行焊接修補(bǔ)時(shí)，則在焊接部分周圍的硬度可能波動(dòng)大，從而容易導(dǎo)致裂開和燒蝕。特別是，在焊接后的熱影響區(qū)域(HAZ)顯著軟化(HAZ軟化)，從而導(dǎo)致焊接修補(bǔ)后的模具壽命縮短的問題。HAZ軟化是在與結(jié)合部(在焊接金屬和基體之間的邊界，并且這可以被稱為"焊接熔化線")隔開少許的區(qū)域中所觀察到的現(xiàn)象；并且在該區(qū)域中，據(jù)認(rèn)為由于加熱溫度低于在結(jié)合部的溫度，并且導(dǎo)致來自晶粒細(xì)化的奧氏體的轉(zhuǎn)變，因此淬火性能降低，從而增加軟的鐵素體相分?jǐn)?shù)，并且離該區(qū)域更遠(yuǎn)的那側(cè)可以在高溫下回火，由此降低硬度。圖l(a)是顯示基體與焊接金屬的焊接的示意圖；并且圖l(b)用圖顯示了圖l(a)中的區(qū)域A中的硬度分布。如圖l(b)中所示，HAZ硬度隨著與結(jié)合部距離越大而降低，并且該區(qū)域變軟。當(dāng)HAZ變軟時(shí)，由于隨后的表面硬化而形成的表面硬化層不能充分表現(xiàn)其保護(hù)作用，并且在早期階段表面硬化層可能受損，由此模具壽命變短。如上所述，焊接修補(bǔ)可以在基體上已經(jīng)形成表面硬化膜之后完成，或者可以在基體上形成這種表面硬化膜之前完成。特別是，在抗拉強(qiáng)度為至少約590MPa的高度抗拉的鋼模具的壓鍛成型中，由于在一些情況下難以將鋼壓制成具有所需形狀的鋼，因此鋼預(yù)先進(jìn)行壓鍛成型試驗(yàn)和焊接修補(bǔ)(搭焊)的處理，之后，將它正真壓鍛成型為所需的形狀。在測(cè)試壓鍛成型步驟中，在焊接修補(bǔ)之后將鋼在沒有熱處理的情況下壓鍛成型，因此，HAZ軟化部分通?？赡苁軗p而具有缺陷。在這樣的HAZ軟化部分中形成的缺陷可能殘留在后續(xù)的硬化處理中形成的表面膜中，因此殘留的缺陷可能是引起膜損傷的起點(diǎn)。另外，不僅可能形成HAZ軟化部分，而且可能形成硬化部分(參見圖1和圖7)，并且在硬化部分中，通常可能發(fā)生斷裂或者裂開，從而引起麻煩。因此，需要提供一種焊接修補(bǔ)性優(yōu)異的模具鋼，該模具鋼可以防止焊接修補(bǔ)中的HAZ軟化，并且可以容易地實(shí)現(xiàn)在拐角處的搭焊。然而，所有上述專利文獻(xiàn)都沒有考慮焊接修補(bǔ)性，因此，在焊接修補(bǔ)后的模具壽命可能縮短。本發(fā)明是考慮到上述情形而進(jìn)行的，并且其目的是提供具有高硬度、優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性，并且具有良好的焊接修補(bǔ)性的冷加工模具鋼，并且提供一種模具。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于有效地制造冷加工模具鋼的方法，所述冷加工模具鋼具有高的硬度，并且在熱處理后的尺寸變化抑制性方面是優(yōu)異的。解決問題的手段具體地，本發(fā)明涉及下列1至12的項(xiàng)目l.一種冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼包含按質(zhì)量％計(jì)的C:0.20至0.60%,Si:0.5至2.00%,Mn:0.1至2%，Cr:3.00至9.00o/o，Al:0.3至2.0%，Cu:1.00至5%，Ni:1.00至50/。，Mo:0.5至3。/。，和/或\￥:2%以下(包括0%)，S:0.10%以下(不包括0%)，其中滿足下列條件(1)至(3){其中每一個(gè)方括號(hào)[]是指每一種元素的含量(％)}:(1)[Cr]x[C]".OO，(2)[Cu]/[Ni]:0.5至2.2，(3)[Mo]+0.5x[W]:0.5至3.0%，并且余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。2.根據(jù)第1項(xiàng)所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼還包含V:0.5%以下(不包括0%)。3.根據(jù)第1或2項(xiàng)所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼還包含總量為0.5%以下(不包括0%)的選自Ti、Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一種元素。4.根據(jù)第1至3項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼還包含Co:10%以下(不包括0%)。5.根據(jù)第1至4項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼具有17(TC以上的馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms點(diǎn))，所述馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)由下式表示Ms點(diǎn)=550-361x[C]-39x[Mn]-35x[V]-20x[Cr]-17x[Ni]-10x[Cu]-5x([Mo]+[W])+15x[Co]+30x[Al]{其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}。86.—種通過使用根據(jù)第1至5項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的冷加工模具鋼獲得的模具。7.—種用于制造冷加工模具鋼的方法，所述方法包括下列步驟制備滿足根據(jù)權(quán)利要求1所述的組成，并且還滿足下列條件(4){其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}的鋼(4)[Cu]/[C]:4.0至15;以及，將所述鋼在滿足下式(5)的條件下進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理TA-10ST210(5)其中，TA=0.29xTl陽2.63x[Cu]/[C]+225，Tl是指固溶處理溫度(。C)，并且T2是指時(shí)效溫度rC)。8.根據(jù)第7項(xiàng)所述的制造方法，其中所述鋼還包含V:0.5%以下(不包括0%)。9.根據(jù)第7或8項(xiàng)所述的制造方法，其中所述鋼還包含總量為0.5%以下(不包括0%)的選自Ti、Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一種元素。10.根據(jù)第7至9項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中所述鋼還包含Co:10%以下(不包括0%)。11.根據(jù)第7至10項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中所述鋼具有170°C以上的馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms點(diǎn))，所述馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)由下式表示Ms點(diǎn)=550-361x[C]-39x[Mn]-35x[V]-20x[Cr]匿17x[Ni]-10x[Cu]-5x([Mo]+[W])+15x[Co]+30x[Al]{其中每一個(gè)方括號(hào)[]是指每一種元素的含量(％)}。12.—種根據(jù)第7至11項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的制造方法獲得的模具。發(fā)明優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明的冷加工模具鋼，由于如上所述那樣適當(dāng)?shù)乜刂坪辖鸪煞?，因此鋼具有高硬度，在熱處理后的尺寸變化抑制性方面?yōu)異，并且具有良好的焊接修補(bǔ)性。因此，通過采用上述冷加工模具鋼得到的模具被有利地特別用作抗拉強(qiáng)度為至少約590MPa的高度抗拉的鋼板用的成型模具，并且可以進(jìn)一步延長(zhǎng)模具的壽命，尤其是其在焊接修補(bǔ)后的模具的壽命。另外，在本發(fā)明的制造方法中，由于適當(dāng)?shù)乜刂其?組成成分以及用于固溶處理和時(shí)效處理的條件，因此可以有效地制造具有高硬度并且熱處理后的尺寸變化抑制性優(yōu)異的冷加工模具鋼。因此，根據(jù)本發(fā)明的制造方法獲得的模具被有利地特別用作抗拉強(qiáng)度為至少約590MPa的高度抗拉的鋼板用的成型模具，并且可以進(jìn)一步延長(zhǎng)模具的壽命，尤其是其在焊接修補(bǔ)后的模具的壽命。附圖簡(jiǎn)述圖l(a)和l(b)是示意性地顯示基體與焊接金屬的焊接狀態(tài)的圖，其中圖l(a)是焊接部分的橫截面圖，而圖l(b)是示意性地顯示圖l(a)的區(qū)域A中的硬度分布的圖。圖2(a)是顯示在由模具鋼JISSKD11形成并且涂覆有TiN膜的模具的表面出現(xiàn)的燒蝕的狀態(tài)的光學(xué)顯微照片；圖2(b)和圖2(c)各自為其局部放大的光學(xué)顯微照片；和圖2(d)是在用TiN膜涂覆之前的模具基體的光學(xué)顯微照片。圖3(a)是顯示在實(shí)施例中使用的焊接試件的形狀的概略圖；圖3(b)是凹槽的放大橫截面圖。圖4是示意性地顯示通過預(yù)堆邊焊處理的試件的狀態(tài)的概略圖。圖5是顯示在實(shí)施例中使用的卻貝沖擊試件的形狀的概略圖。圖6是顯示比率[Cu]/[Ni]和HAZ軟化寬度之間的關(guān)系的圖。圖7是顯示硬度分布曲線的圖8是顯示比率[Cu]/[C]與尺寸變化率(平均值，最大值)之間的關(guān)系的圖。圖9是示意性地顯示時(shí)效處理對(duì)硬度和尺寸變化(尺寸變化率)的影響的圖。圖IO是示意性地顯示時(shí)效處理對(duì)尺寸變化量的影響的圖。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明。在本說明書中，百分比以質(zhì)量計(jì)，除非另外具體地指明。所有按質(zhì)量計(jì)的百分比表達(dá)式與所有按重量計(jì)的表達(dá)式相同。詳細(xì)描述本發(fā)明的第一方面的冷加工模具鋼。為了提供特別在冷加工模具鋼所必需的各種性能之中的硬度、熱處理后的尺寸變化抑制性和焊接修補(bǔ)性方面得到提高的冷加工模具鋼，本發(fā)明人首先研究了由JISSKD11或基體高速鋼形成的常規(guī)模具，以澄清模具表面膜受損并且產(chǎn)生燒蝕的原因。圖2(a)是顯示在由模具鋼JISSKD11形成并且涂覆有TiN膜的模具的表面上出現(xiàn)的燒蝕的狀態(tài)的光學(xué)顯微照片；而圖2(b)和圖2(c)各自為其局部放大的光學(xué)顯微照片。為了供參考，圖2(d)是在涂覆TiN膜之前的模具基體的光學(xué)顯微照片。在圖2(d)中，看起來是白色的部分是Cr碳化物。如從圖2(b)和圖2(c)中明顯看出，在涂膜剝離的區(qū)域中，在表面上析出硬質(zhì)并且粗糙的Cr碳化物(主要含有Cr和Fe，并且尺寸為約1至50pm的碳化物)，并且形成起源于碳化物的裂紋。從上述分析結(jié)果看出，本發(fā)明人認(rèn)為燒蝕的起點(diǎn)是上述粗大的Cr碳化物，并且當(dāng)盡可能地防止碳化物的形成時(shí)(或者當(dāng)不形成碳化物時(shí))，則可以防止表面涂膜剝離，并且可以保持長(zhǎng)的模具壽命?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。作為結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以下事實(shí)為了防止粗大的碳化物的形成而由此提高上述性能，非常重要的是適當(dāng)?shù)乜刂艭量，另外，主動(dòng)地(positivdy)加入各種合金成分，由此而適當(dāng)?shù)乜刂坪辖鸪煞值脑O(shè)計(jì)。具體地，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了獲得所需的性能，有效的是主動(dòng)地加入合金成分(特別是Al、Cu、Ni、Mo和W)，從而通過所加入的合金成分的析出硬化來提高硬度，而不是通過像以前一樣通過碳化物控制來提高硬度，并且主要由于這個(gè)原因，可以利用Al-Ni金屬間化合物引起的析出硬化以及Mo或W和C的碳化物形成引起的二次硬化。本發(fā)明人進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，并且己經(jīng)達(dá)到了本發(fā)明的構(gòu)成。在本說明書中，"具有高硬度"是指當(dāng)根據(jù)在下面給出的實(shí)施例部分中所述的方法分析樣品以確定其最大硬度時(shí)，將最大硬度為至少650HV的那些樣品定義為具有高硬度的樣品。在本發(fā)明的第一方面中，"在熱處理后的尺寸變化(尺寸變化率)"是按如下確定的在時(shí)效處理之前和之后，分析樣品以確定其在厚度、寬度和長(zhǎng)度的這三個(gè)方向上的尺寸，并且釆用其平均值以及其最大值與最小值之間的差值這兩者來評(píng)價(jià)尺寸變化。為了便于描述，前者被稱為"尺寸變化率的平均值"；而后者被稱為"尺寸變化率差值"。本發(fā)明的第一方面與專利文獻(xiàn)2的技術(shù)的不同之處在于，在本發(fā)明中，基于"尺寸變化率的平均值"和"尺寸變化率差值"這兩者評(píng)價(jià)熱處理后的尺寸變化，而在該文獻(xiàn)中，只測(cè)定前者(尺寸變化率的平均值)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明人己經(jīng)證實(shí)，為了充分抑制熱處理后的尺寸變化，如在專利文獻(xiàn)2中的尺寸變化率的平均值的降低是令人不滿意的，并且必不可少的是降低在厚度、寬度和長(zhǎng)度這三個(gè)方向上的尺寸變化(波動(dòng))，并且即使可以降低尺寸變化率的平均值，在一些情況下，尺寸變化率差值也可能增加(反之亦然)(參見下面給出的實(shí)施例)。在本發(fā)明的第一方面中，短語"熱處理后的尺寸變化小(即，尺寸變化抑制性優(yōu)異)"是指當(dāng)根據(jù)下面給出的實(shí)施例部分中所述的方法測(cè)定熱處理前后的尺寸變化時(shí)，尺寸變化率的平均值在土0.05%的范圍內(nèi)，并且尺寸變化率差值為0.08%以下。在本說明書中，采用HAZ軟化寬度評(píng)價(jià)"焊接修補(bǔ)性"。"焊接修補(bǔ)性是優(yōu)異的"是指當(dāng)根據(jù)在下面給出的實(shí)施例部分中所述的方法測(cè)定HAZ軟化寬度時(shí)，它在6.5mm以下的范圍內(nèi)。下面詳細(xì)描述在本發(fā)明的第一方面中的鋼成分。在鋼中，不僅控制對(duì)析出硬化有貢獻(xiàn)的合金元素的含量，使其落入預(yù)定的范圍內(nèi)，而且如由下述式(1)至(3)定義，適當(dāng)?shù)乜刂祁A(yù)定元素的平衡，由此提高鋼的上述性能。如在下面給出的實(shí)施例中所示，不滿足這些條件中的任何一個(gè)的那些不可能具有所需的性能。特別是，在本發(fā)明中，必不可少的是將Cu、Ni和Al這三者都加入到鋼中；并且例如，上述專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)3中不含這些成分中的任何一種的鋼都不能達(dá)到的所需效果(參見下面給出的實(shí)施例)，這是本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)的。參考在"焊接修補(bǔ)性"(通過HAZ軟化寬度評(píng)價(jià))和"在熱處理前后的尺12寸變化抑制性"(同時(shí)通過加工方向上的尺寸變化率和尺寸變化率差值進(jìn)行評(píng)價(jià))，這些是在本發(fā)明的第一方面中要提高的原則性目標(biāo)，下面簡(jiǎn)單地描述在本發(fā)明的第一方面中的鋼成分。首先，為了提高焊接修補(bǔ)性(為了減小HAZ軟化寬度)，原則上，重要的是適當(dāng)?shù)乜刂芠Cr]x[C]的上限，Ms點(diǎn)(下限)、C量(下限)、Al量(下限)、Ni量(下限)、[Cu]/[Ni](上限和下限)、[Mo]+0.5x[W](下限)和V量(上限)。具體地，作為用于降低HAZ軟化寬度的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針，不是使用由馬氏體形成所致的硬化，而是利用通過降低至約0.2至0.60%的C量以及通過添加合金成分(主要為Al、Cu、Ni、Mo和W)引起的析出硬化(例如，s-Cu、Ni-Al金屬間化合物或者Ni-Mo金屬間化合物)。這些析出物是基體中的細(xì)小的共格析出物，并且它們顯著提高鋼的硬度。特別是，Cu、Ni和Al作為析出硬化元素是重要的，并且它們是對(duì)HAZ軟化的抑制有極大貢獻(xiàn)的元素。其中基本上不加入這些元素的任何一種的鋼都不可能具有所需的HAZ軟化抑制作用，這是本發(fā)明人經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的。此外，如由本發(fā)明人證實(shí)，比率[Cu]/[Ni]([Cu]與[Ni]的比率)與HAZ軟化抑制有緊密的關(guān)系，并且可以通過適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜霰嚷蕘硪种艸AZ軟化。圖6是顯示比率[Cu]/[Ni]對(duì)HAZ軟化寬度的影響的圖，其中根據(jù)在下面給出的實(shí)施例中所述的方法測(cè)定HAZ軟化寬度。在該圖中，將下述表3中的第7、8和10號(hào)的數(shù)據(jù)以及表4中的第31至35和37號(hào)的數(shù)據(jù)繪圖。如圖6中所示，比率[Cu]/[Ni]與HAZ軟化寬度有緊密的關(guān)系；并且可以看出，通過控制上述比率使其落入0.5至2.2的范圍內(nèi)，可以控制HAZ軟化寬度使其落入由本發(fā)明限定的范圍內(nèi)(6.5mm以下)。另一方面，為了盡可能地降低熱處理后的尺寸變化，重要的是適當(dāng)?shù)乜刂艭r和C含量的乘積([Cr]x[C])的上限、C量(上限)、Si量(上限)、Mn量(上限)、Ms點(diǎn)(下限)、Al量(上限)、Ni量(上限)、Cr量(上限)以及[Mo]十0.5x[W](上限)。本發(fā)明基于低C，因此，Ms點(diǎn)高，并且殘余奧氏體的形成當(dāng)然小，另外，適當(dāng)?shù)乜刂坪辖鸪煞秩鏑u、Ni和Al的含量。因此，在本發(fā)明中，可以顯著延緩在約400至550。C的時(shí)效處理后或者表面硬化處理后的鋼的膨脹和收縮。其原因被認(rèn)為如下。即，由于上述合金成分的加入，因此例如在約400至50(TC的低溫范圍內(nèi)主要形成s-Cu、在約450至53(TC的中等溫度的范圍內(nèi)主要形成Ni-(Al,Mo)金屬間化合物，而在約500至55(TC的高溫范圍內(nèi)主要形成Mo-V碳化物；然而，由于這些析出物的晶體結(jié)構(gòu)(FCC結(jié)構(gòu))不同于基體(BCC結(jié)構(gòu))，因此鋼的體積收縮，從而促成熱處理后的尺寸變化抑制。另外，在本發(fā)明中，由于進(jìn)行成分設(shè)計(jì)以盡可能延緩粗大的Cr碳化物析出，在任何方向上的晶體結(jié)構(gòu)是各向同性的，并且即使在制造大尺寸和復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)中，也可以有效地抑制其熱處理后的尺寸變化。下面描述在本發(fā)明的第一方面中的鋼成分。.C:0.20至0.60%C是確保硬度和耐磨性并且促成HAZ軟化寬度降低的元素。在根據(jù)CVD方法，在模具基體的表面上形成碳化物膜如VC或TiC的情況下，當(dāng)C濃度低時(shí)，可能發(fā)生膜厚度不足的問題。考慮到這一點(diǎn)，有效地表現(xiàn)出上述作用的C量的最下限為0.20。/。。優(yōu)選地，C量為0.22。/。以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，殘余奧氏體可能增加，并且在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能具有所需的硬度，另外，鋼可能在時(shí)效處理后膨脹，并且其尺寸變化可能增加。因此，C量的最上限為0.60%。優(yōu)選地，C量為0.50%以下，更優(yōu)選為0.45%以下。Si:0.5至2,00%Si是在鋼制造中可用作脫氧元素的元素，并且這種元素促使硬度提高，并且確保鋼的切削加工性。另外，Si可用于防止基體中的馬氏體的回火軟化以及抑制HAZ軟化寬度。為了有效地表現(xiàn)這些作用，Si量的下限為0.5%。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，偏析可能增加，并且熱處理后的尺寸變化也可能增加，另夕卜，韌性可能降低。因此，其上限為2.00%。Si量的下限優(yōu)選為1%，更優(yōu)選為1.2%。另一方面，Si量的上限優(yōu)選為1.85%。Mn:0.1至2%Mn是可用于確保淬火性能的元素。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，Ms點(diǎn)顯著降低，并且殘余奧氏體增加，因此在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能具有所需的硬度?？紤]到這些，限定Mn含量使其落入上述范圍內(nèi)。Mn量的下限優(yōu)選為0.15%;另一方面，Mn量的上限優(yōu)選為1。/。，更優(yōu)選為0.5%，還更優(yōu)選為0.35%。Cr:3.00至9.000/0Cr是可用于確保預(yù)定硬度的元素。當(dāng)Cr量少于3.00。/。時(shí)，淬火性能可能是差的，并且可能部分形成貝氏體以致降低硬度，并且不能確保耐磨性。.優(yōu)選地，Cr量為3.5%以上，更優(yōu)選為4.0%以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，可能大量形成粗大的Cr碳化物，并且鋼在熱處理后可能收縮，并且膜耐久性可能降低。因此，成分的上限為9.00%。Cr量?jī)?yōu)選為7.0。/。以下，更優(yōu)選為6.5%以下，還更優(yōu)選為6.0%以下。Al:0.3至2.0%Al是通過Al-Ni金屬間化合物例如Ni3Al的析出強(qiáng)化來提高硬度所必需的元素，并且這有助于對(duì)HAZ軟化寬度的抑制。另外，Al也可用作脫氧劑?？紤]到這些，Al的下限為0.3。/。。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，偏析可能增加，并且在熱處理后的尺寸變化(特別是尺寸變化率差值)可能增加，并且韌性可能降低。因此，該成分的上限為2.0%。優(yōu)選地，Al量為0.50%至1.8%，更優(yōu)選為0.7%至1.6%。Cu:1.00至5%Cu是通過s-Cu的析出強(qiáng)化來提高硬度所必需的元素，并且這有助于對(duì)HAZ軟化寬度的抑制。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，鋼可能在鍛造中裂開。因此，其上限為5%。Cu量?jī)?yōu)選為2.0%至4.0%。Ni:1.00至5%Ni是通過Al-Ni金屬間化合物例如Ni3Al的析出強(qiáng)化來提高硬度所必需的元素，并且這有助于對(duì)HAZ軟化寬度的抑制。另外，當(dāng)與Cu組合時(shí)，Ni對(duì)延緩由Cu的過量加入所引起的熱加工脆性以及防止鍛造過程中的裂15開是有效的。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，殘余奧氏體可能增加，并且在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不能確保預(yù)定的硬度，另外，鋼可能在在熱處理后膨脹。Ni量?jī)?yōu)選為1.5%至4.0%。Mo:0.5至3%和/或W:2%以下(包括0%)Mo和W是形成M6C碳化物和形成Ni3Mo金屬間化合物的兩種元素，并且有助于析出強(qiáng)化。然而，當(dāng)Mo和W加入過多時(shí)，上述碳化物可能過多形成以致降低韌性，另外，熱處理后的尺寸變化(特別是尺寸變化率差值)可能增加。因此，本發(fā)明限定了上述范圍。在本發(fā)明中，Mo是必不可少的成分，并且W是任選元素，但是鋼可以同時(shí)含有它們。Mo含量?jī)?yōu)選為0.5%至3%，更優(yōu)選為0.7%至2.5%。W含量?jī)?yōu)選為2。/。以下，更優(yōu)選為1.5%以下。S:0.10。/。以下(不包括0。/。)S是可用于確保切削加工性的元素。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，它可能導(dǎo)致焊縫破裂，因此它的上限為0.10%。S量?jī)?yōu)選為0.07。/。以下，更優(yōu)選為0.05%以下，還更優(yōu)選為0.025%以下。此外，本發(fā)明的第一方面必須滿足下列條件(1)至(3K其中每一個(gè)方括號(hào)[]是指每一種元素的含量(％)}。(1)[Cr]x[C]限定上述條件(l)，以延緩粗大的Cr碳化物的形成。當(dāng)[Cr]和[C]的乘積超過3.00時(shí)，熱處理后的尺寸變化可能增加，并且表面膜的耐久性可能變差。[Cr]和[C]的乘積優(yōu)選為1.80以下，更優(yōu)選為1.70以下。出于防止在熱處理后的尺寸變化的觀點(diǎn)，它的下限優(yōu)更小。然而，從有效地表現(xiàn)出Cr和C的添加所引起的上述作用考慮，其下限優(yōu)選為約0.8。(2)[Cu]/[Ni]:0.5至2.2上述條件(2)主要作為利用s-Cu的析出強(qiáng)化以及抑制HAZ軟化寬度的參數(shù)被限定(參見下面給出的實(shí)施例)。為了有效地表現(xiàn)這些作用，[Cu]與[Ni]的比率被限定為0.5。然而，當(dāng)比率太大時(shí)，它可能在鍛造過程中引起裂開。因此，其上限為2.2。優(yōu)選地，該比率為0.7至1.5，更優(yōu)選為0.85至1.2。(3)[Mo]+0.5x[W]:0.5至3.0%如在上面所述，構(gòu)成上述條件(3)的Mo和W是有助于析出強(qiáng)化的元素。上述條件(3)被限定為通過它們的析出強(qiáng)化來確保硬度提高的參數(shù)，并且對(duì)HAZ軟化寬度抑制也是有效的。在上述條件(3)中，[W]的系數(shù)(0.5)是考慮到Mo的原子量為W的原子量的約1/2而限定的。為了有效地表現(xiàn)這些作用，上述條件(3)的下限為0.5%。然而，當(dāng)Mo和W的量太多時(shí)，則可能過量形成上述碳化物以致降低韌性，并且另外，如果這樣，則熱處理后的尺寸變化(特別是尺寸變化率差值)可能增加。因此，上述條件(3)的上限為3.0%。優(yōu)選地，上述條件(3)的下限為1.0%，更優(yōu)選為1.2%;并且另一方面，其上限優(yōu)選為2.8%。在本發(fā)明的第一方面中的鋼成分如上面所述，并且余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。不可避免的雜質(zhì)是例如在其制造過程中可能不可避免地包含于鋼中的元素。例如，它們包含P、N和O。P量?jī)?yōu)選為約0.05%以下，更優(yōu)選為0.03y。以下。N量?jī)?yōu)選為約350ppm以下，更優(yōu)選為200ppm以下，還更優(yōu)選為150ppm以下。O量?jī)?yōu)選為約50ppm以下，更優(yōu)選為30ppm以下，還更優(yōu)選為20ppm以下。在本發(fā)明中，可以進(jìn)一步任選地添加下列成分以提高鋼的其它性能。V:0.5%以下(不包括0%)V由于形成碳化物例如VC而有助于增加硬度，并且是對(duì)HAZ軟化寬度抑制有效的元素。另外，當(dāng)通過滲氮處理例如蒸氣滲氮、浴鹽滲氮或等離子體滲氮在基體表面上形成擴(kuò)散硬化層時(shí)，V對(duì)于增加表面硬度并且對(duì)于增加硬化層深度是有效的。為了有效地表現(xiàn)這些作用，V量?jī)?yōu)選為約0.05%以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，C的溶解量可能降低，并且基體的馬氏體組織的硬度可能下降。因此，其上限優(yōu)選為0.5%。V量更優(yōu)選為0.4%以下，還更優(yōu)選為0.30%以下。選自Ti、Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一種元素的總量為0.5。/。以下(不包括0%)。這些元素全都是氮化物形成元素，并且這些由于氮化物和A1N的精細(xì)分散和晶粒細(xì)化而有助于韌性增加。為了有效地表現(xiàn)這些作用，優(yōu)選地，Ti量為約0.01%以上，Zr量為約0.02。/。以上，Hf量為約0.04%以上，Ta量為約0.04%以上，并且Nb量為約0.02%以上。然而，當(dāng)這些元素添加過多時(shí)，C的溶解量可能降低，且馬氏體硬度可能降低。因此，上述元素的總量?jī)?yōu)選為0.5%。更優(yōu)選地，這些元素的總量為0.4%以下，還更優(yōu)選為0.30%以下。這些元素可以單獨(dú)或者組合添加。Co:10%以下(不包括0%)Co對(duì)升高M(jìn)s點(diǎn)并且對(duì)降低殘余奧氏體由此增加鋼硬度是有效的元素。為了有效地表現(xiàn)上述作用，Co量?jī)?yōu)選為約1。/。以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，成本可能增加。因此，其上限優(yōu)選為10%。Co量的上限更優(yōu)選為5.5%。馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms點(diǎn))2170°CMs點(diǎn)=550-361x[C]匿39x[Mn]-35x[V]-20x[Cr]-17x[Ni]-10x[Cu]-5x([Mo]+[W])+15x[Co]+30x[Al](其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}在本發(fā)明中，Ms點(diǎn)主要是鋼的硬度和熱處理后的尺寸變化抑制性的指標(biāo)。當(dāng)Ms點(diǎn)低于17(TC時(shí)，則殘余奧氏體可能增加，并且在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能具有所需的硬度，并且另外，如果這樣，則鋼可能在熱處理后膨脹。Ms點(diǎn)優(yōu)選更高，更優(yōu)選為23(TC以上，還更優(yōu)選為235'C以上，還更優(yōu)選為25(TC以上。出于上述作用的觀點(diǎn)，Ms點(diǎn)的上限不受具體,限定。然而，考慮到添加上述元素以建立Ms點(diǎn)的作用和效果，其上限優(yōu)選為約350。C，更優(yōu)選為32(TC。本發(fā)明還包括通過利用上述模具鋼得到的模具。制造模具的方法不受具體限定。例如，提到的有包括以下步驟的方法將上述鋼制備成熔化形式，然后將被軟化的鋼進(jìn)行熱鍛造和退火(例如，在約70(TC保持7小時(shí)，然后以約17°C/hr的平均冷卻速率在爐子中冷卻至約400°C，之后，將它同樣地進(jìn)一步冷卻)，之后以粗加工的方式將其切割成預(yù)定的形狀，然后將其在約950至115(TC的溫度加工以進(jìn)行固溶處理，隨后將它在約400至53(TC進(jìn)行時(shí)效處理，從而使其具有預(yù)定的硬度。接著，下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第二方面的用于制造冷加工模具鋼的方法。本發(fā)明人進(jìn)行了進(jìn)一步的研究以提供使它們滿足所需的性能的冷加工模具鋼，特別是硬度、熱處理后的尺寸變化抑制性和焊接修補(bǔ)性的這些性能得到改善的冷加工模具鋼(在通過焊接修補(bǔ)模具損傷方面的壽命延長(zhǎng))。結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)適當(dāng)?shù)乜刂其摮煞謺r(shí)，則可以達(dá)到所需的目的(本發(fā)明的第一方面)。在本發(fā)明的第一方面之后，本發(fā)明人基于在現(xiàn)有專利申請(qǐng)中公開的鋼成分的構(gòu)成進(jìn)一步進(jìn)行了各種研究，以進(jìn)一步提高鋼的熱處理后的尺寸變化抑制性。結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用本發(fā)明的第一方面的鋼并且當(dāng)將它在適合條件下進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理時(shí)，可以有效地獲得熱處理后的尺寸變化抑制性進(jìn)一步提高的冷加工模具鋼。具體地，本發(fā)明的第二方面的制造方法的特征在于，在本發(fā)明的第一方面中，具體地限定用于有效地制造熱處理后的尺寸變化抑制性進(jìn)一步提高的冷加工模具鋼的有利制造條件。具體地，本方法的特征在于固溶處理溫度和時(shí)效溫度由最有助于熱處理后的尺寸變化抑制性的參數(shù)(按質(zhì)量計(jì)的Cu與C的比率)限定。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的制造方法，即使在沒有任何特殊的熱處理例如專利文獻(xiàn)5中的"至少1個(gè)道次的兩階段回火處理"或?qū)＠墨I(xiàn)6中的零下處理的情況下，也可以僅通過與以前一樣的1個(gè)道次回火處理(時(shí)效處理)獲得具有比以前還更好的熱處理后的尺寸變化抑制性的冷加工模具鋼，因此該方法的可生產(chǎn)性是非常優(yōu)異的。對(duì)于用于這種冷加工模具鋼的生產(chǎn)方法，首先描述從本發(fā)明的第一方面至本發(fā)明的第二方面的工序。本發(fā)明人首先研究了由JISSKD11或基體高速鋼形成的常規(guī)模具，以澄清模具表面膜受損并且發(fā)生燒蝕的原因。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在己經(jīng)剝離膜的區(qū)域中，在表面上析出了剛性和粗大的Cr碳化物(具有約1至約50)Lim的尺寸的主要為Cr或Fe的碳化物)，并且從碳化物開始形成裂開。從上述分析結(jié)果，本發(fā)明人認(rèn)為燒蝕的起點(diǎn)是上述粗大的Cr碳化物，19并且當(dāng)過盡可能地防止碳化物的形成時(shí)(或者，當(dāng)不形成碳化物時(shí))，則可以防止表面涂膜剝離，并且可以保持長(zhǎng)的模具壽命?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了以下事實(shí)為了防止形成粗大的碳化物而由此提高上述性能，非常重要的是適當(dāng)?shù)乜刂艭量，另外，主動(dòng)地添加各種合金成分，由此適當(dāng)?shù)乜刂坪辖鸪煞衷O(shè)計(jì)。具體地，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了獲得所需的性能，有效的是主動(dòng)地添加合金成分(特別是A1、Cu、Ni、Mo和W)，從而由于所添加的合金成分的析出硬化而提高硬度，而不是與以前一樣通過碳化物控制來提高硬度，主要由于這種原因，可以利用Al-Ni金屬間化合物所致的析出硬化以及Mo或W和C的碳化物形成所致的二次硬化。上述是本發(fā)明人由此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一方面的方法。之后，本發(fā)明人進(jìn)行進(jìn)一步的研究以提供具有高的生產(chǎn)性的制造方法，該制造方法能夠僅僅通過與以前一樣的一個(gè)道次固溶處理/時(shí)效處理，容易地制造具有更優(yōu)異得多的熱處理后的尺寸變化抑制性的冷加工模具鋼，而無需任何特殊的熱處理。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在上述鋼的固溶處理和時(shí)效處理中，當(dāng)將處理溫度(固溶處理溫度和時(shí)效溫度)適當(dāng)?shù)叵薅榕c對(duì)在熱處理后的尺寸變化抑制性貢獻(xiàn)最大的"按質(zhì)量計(jì)的Cu與C的比率"相關(guān)時(shí)，如在下面給出的實(shí)施例中那樣，可以達(dá)到預(yù)期的目的；并且本發(fā)明人這樣完成了本發(fā)明的第二方面的制造方法。具體地，本發(fā)明人已經(jīng)證實(shí)，當(dāng)固溶處理溫度(t:)由Tl表示，時(shí)效處理溫度rC)由T2表示，Cu與C的質(zhì)量比由[Cu]/[C]表示，并且由下式0.29xTl-2.63x[Cu]/[C]+225表示的數(shù)值由TA表示時(shí)，則在T2滿足下式(5):TA-10ST210(5)，的范圍內(nèi)(即，在TA土1(TC的范圍內(nèi))的固溶處理和時(shí)效處理工序產(chǎn)生了具有極優(yōu)異的尺寸變化抑制性的鋼，原因是其在熱處理后的平均尺寸變化率和最大尺寸變化率(下面描述它們的細(xì)節(jié))滿足本發(fā)明的第二方面的范圍(參見下面給出的實(shí)施例中的表7)。在本說明書中，所提及的"固溶處理"具有與淬火處理相同的含義；而"時(shí)效處理"具有與回火處理相同的含義。在本說明書中，"高硬度"是指根據(jù)下面給出的實(shí)施例部分中描述的方法的測(cè)定的硬度至少為650HV。在本發(fā)明的第一方面中，"熱處理后的尺寸變化(尺寸變化率)"按如下測(cè)定分析樣品以測(cè)定時(shí)效處理前后其在厚度(Ax)、寬度(Ay)和長(zhǎng)度(Az)三個(gè)方向上的尺寸，并且采用平均值[Ax+勿十Az)/3]和上述Ax、Ay和Az的最大值(絕對(duì)值)這兩者來評(píng)價(jià)尺寸變化。為了便于描述，將前者稱為"尺寸變化率的平均值或平均尺寸變化率"；而將后者稱為"尺寸變化率的最大值或最大尺寸變化率"。本發(fā)明的第二方面與專利文獻(xiàn)2的技術(shù)不同之處在于，在本發(fā)明的第二方面中，基于"尺寸變化率的平均值"和"尺寸變化率的最大值"評(píng)價(jià)熱處理后的尺寸變化，而在該參考文獻(xiàn)中，僅僅測(cè)定前者(尺寸變化率的平均值)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)證實(shí)，為了充分抑制熱處理后的尺寸變化，如與專利文獻(xiàn)2中尺寸變化率的平均值的降低令人不滿意，并且必不可少的是降低在厚度、寬度和長(zhǎng)度這三個(gè)方向上的尺寸變化(波動(dòng))，并且盡管可以降低尺寸變化率的平均值，也可能在一些情況下增加尺寸變化率的差值(反之亦然)(參見下面給出的實(shí)施例)。在本發(fā)明的第二方面中，短語"熱處理后的尺寸變化小(即，尺寸變化抑制性優(yōu)異)"是指當(dāng)根據(jù)下面給出的實(shí)施例部分中描述的方法測(cè)定熱處理前后的尺寸變化時(shí)，尺寸變化率的平均值在±0.03%的范圍內(nèi)，并且尺寸變化率的最大值(絕對(duì)值)為0.05%以下。在上面提及的本發(fā)明的第二方面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(方法及其水平)與本發(fā)明的上述第一方面不同之處在于以下幾點(diǎn)。首先，在本發(fā)明的第一方面中以及在本發(fā)明的第二方面中，采用"尺寸變化率的平均值"作為熱處理后的尺寸變化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。然而，在本發(fā)明的第一方面中，合格線為±0.05%。而在本發(fā)明的第二方面中，合格線為±0.03%，并且比本發(fā)明的第一方面中更嚴(yán)格。此外，在本發(fā)明的第一方面中，采用的是"尺寸變化率差值"或者上述△x、Ay和Az中的最大值與最小值之間的差值(絕對(duì)值)；而在本發(fā)明的第二方面中，采用的是在上面提及的"尺寸變化率的最大值"。這基于以下認(rèn)識(shí)"為了提供尺寸變化抑制性比在本發(fā)明的第一方面中更優(yōu)異的鋼，其中熱處理后的尺寸變化(波動(dòng))為最大(最大值)的部分必需得到盡可能多地減小"，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上，除使用本發(fā)明的第一方面的部分中描述的"尺寸變化率差值"以外，在本發(fā)明的第二方面中還使用"尺寸變化率的最大值"。如在下面給出的實(shí)施例中所示，滿足在本發(fā)明的第一方面中定義的"尺寸變化率差值"的某些鋼不能滿足在本發(fā)明的第二方面中定義的"尺寸變化率的最大值"(參見下面給出的實(shí)施例)。在本發(fā)明的第二方面中不能將這些鋼描述成"具有優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性的鋼"。本發(fā)明的第二方面中的鋼成分在下面詳細(xì)描述。在鋼中，不僅控制有助于析出硬化的合金元素的含量以使其落入預(yù)定的范圍內(nèi)，而且如下述式(1)至(4)限定，適當(dāng)?shù)乜刂祁A(yù)定元素的平衡，由此提高鋼的上述性能。如在下面給出的實(shí)施例中所示，不滿足這些要求中的任何一個(gè)的那些鋼都不能具有所需的性能。特別是，在本發(fā)明的第二方面中，必不可少的是將所有Cu、Ni和Al加入到鋼中；例如，如上述專利文獻(xiàn)或?qū)＠墨I(xiàn)3中不含這些成分中的任一種的鋼都不能達(dá)到所需的效果，這是本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)的。特別是，在本發(fā)明的第二方面中，為了盡可能地使熱處理后的尺寸變化最小化，重要的是不僅適當(dāng)?shù)乜刂茦?gòu)成上述式(5)的[Cu]與[C]的質(zhì)量比，而且適當(dāng)?shù)乜刂艭r和C的含量的乘積([Cr]x[C]的上限)、C量(上限)、Si量(上限)、Mn量(上限)、Ms點(diǎn)(下限)、Al量(上限)、Ni量(上限)、Cr量(上限)和[Mo]+0.5x[W](上限)。本發(fā)明基于低-C，因此，其中Ms點(diǎn)高，并且殘余奧氏體的形成自然少，另外，適當(dāng)?shù)乜刂坪辖鸪煞掷鏑u、Ni和Al的含量。因此，在本發(fā)明中，可以顯著地延緩鋼在約400至550。C的時(shí)效處理后或者在表面硬化處理后的膨脹和收縮。其原因被認(rèn)為如下。艮卩，由于上述合金成分的添加，例如，在約400至50(TC的低溫度范圍內(nèi)主要形成s-Cu,Ni-(Al,Mo)金屬間化合物主要在約450至530。C的中等溫度的范圍內(nèi)，并且Mo-V碳化物主要在約500至55(TC的高溫范圍內(nèi)；然而，由于這些析出物的晶體結(jié)構(gòu)(FCC結(jié)構(gòu))不同于基體(BCC結(jié)構(gòu))，因此鋼的體積收縮，從而有助于熱處理后的尺寸變化抑制。另外，在本發(fā)明中，由于為了盡可能地延緩粗大的Cr碳化物析出而進(jìn)行成分設(shè)計(jì)，因此晶體結(jié)構(gòu)在任何方向上都是各向同性，并且即使在制造大尺寸和復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)中，可以有效地抑制其在熱處理后的尺寸變化。在本發(fā)明的第二方面中，主要地，適當(dāng)?shù)乜刂芠Cr]x[C]的上限、Ms點(diǎn)(下限)、C量(下限)、Al量(下限)、Ni量(下限)、[Cu]Z[Ni](上限和下限)、[Mo]+0.5x[W](下限)和V量(上限)，以提高焊接修補(bǔ)性(以抑制HAZ軟化寬度)。具體地，作為用于降低HAZ軟化寬度的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針，不是采用通過馬氏體形成的硬化，而是采用通過將C量降低至約0.2至0.60%那樣低并且通過合金成分(主要為Al、Cu、Ni、Mo和W)的添加的析出硬化(例如，s-Cu,Ni-Al金屬間化合物或Ni-Mo金屬間化合物)。這些析出物是基體中的細(xì)小共格析出物，并且它們顯著增加鋼硬度。特別是，Cu、Ni和Al作為析出硬化元素是重要的，并且是大大有助于抑制HAZ軟化的元素。沒有充分添加這些元素中的任何一種的鋼都不可能具有所需的HAZ軟化抑制效果，這是本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)的。此外，[Cu]/[Ni]比率([Cu]與[Ni]的比率)與HAZ軟化抑制關(guān)系密切，并且如由本發(fā)明人證實(shí)，通過適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜霰嚷?，可以抑制HAZ軟化。下面描述本發(fā)明的第二方面中的鋼成分。C:0.20至0.60%C是確保硬度和耐磨性并且有助于降低HAZ軟化寬度的元素。在根據(jù)CVD方法在模具基體的表面上形成碳化物膜例如VC或TiC的情況下，當(dāng)C濃度低時(shí)，則可能發(fā)生的問題是膜厚度不足。考慮到這個(gè)，充分抑制上述作用的C量的下限為0.20%。優(yōu)選地，C量為0.22。/。以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，殘余奧氏體可能增加，并且在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能具有所需的硬度，另外，鋼可能在時(shí)效處理后膨脹，并且其尺寸變化可能增加。因此，C量的上限為0.60。/。。優(yōu)選地，C量為0.50。/。以下，更優(yōu)選為0.45%以下。Si:0.5至2.00%Si是在鋼制造中可用作脫氧元素的元素，并且這種元素有助于提高硬度并且確保鋼的切削加工性。另外，Si可用于防止基體中的馬氏體的回火軟化以及抑制HAZ軟化寬度。為了有效地表現(xiàn)這些作用，Si量的下限為0.5%。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，偏析可能增加，并且熱處理后的尺寸變化23也可能增加，另外，韌性可能降低。因此，其上限為2.00%。Si量的下限優(yōu)選為1%，更優(yōu)選為.2%。另一方面，Si量的上限優(yōu)選為1.85%。Mn:0.1至2%Mn是可用于確保淬火性能的元素。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，Ms點(diǎn)顯著降低，并且殘余奧氏體增加，使得在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能具有所需的硬度?？紤]到這些，限定Mn含量以使其落入上述范圍內(nèi)。Mn量的下限優(yōu)選為0.15%;另一方面，Mn量的上限優(yōu)選為1。/。，更優(yōu)選為0.5%，還更優(yōu)選為0.35%。Cr:3.00至9.000/0Cr是可用于確保預(yù)定硬度的元素。當(dāng)Cr量少于3.00。/。時(shí)，則淬火性能可能是差的，并且可能部分地形成貝氏體以致降低硬度，并且不能確保耐磨性。優(yōu)選地，Cr量為3.5。/。以上，更優(yōu)選為4.0%以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，可能大量形成粗大的Cr碳化物，并且在熱處理后鋼可能收縮，并且膜耐久性可能降低。因此，該成分的上限為9.00%。Cr量?jī)?yōu)選為7.0%以下，更優(yōu)選為6.5%以下，還更優(yōu)選為,6.0%以下。Al:0.3至2.0%Al是通過Al-Ni金屬間化合物例如Ni3Al的析出強(qiáng)化來增加硬度所必需的元素，并且這有助于抑制HAZ軟化寬度。另外，Al也可用作脫氧劑?？紤]到這些，八1的下限為0.3%。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，偏析可能增加，并且熱處理后的尺寸變化(特別是尺寸變化率差值)可能增加，并且韌性可能降低。因此，該成分的上限為2.0%。優(yōu)選地，Al量為0.50。/。至1.8%，更優(yōu)選為0.7%至1.6%。Cu:1.00至5%Cu是通過s-Cu的析出強(qiáng)化來增加硬度所必需的元素，并且這有助于對(duì)HAZ軟化寬度的抑制。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，鋼可能在鍛造過程中裂開。因此，其上限為5%。Cu量?jī)?yōu)選為2.0%至4.0%。Ni:1.00至5%Ni是通過Al-Ni金屬間化合物例如Ni3Al的析出強(qiáng)化來增加硬度所必需的元素，并且這有助于對(duì)HAZ軟化寬度的抑制。另外，當(dāng)與Cu組合時(shí)，Ni對(duì)于延緩由Cu的過量添加所引起的熱加工脆性以及防止鍛造過程中裂開是有效的。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，殘余奧氏體可能增加，并且在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能確保預(yù)定的硬度，另外，在熱處理后，鋼可能膨脹。Ni量?jī)?yōu)選為1.5%至4.0%。Mo:0.5至3%禾口/或W:2%以下(包括0%)Mo和W是形成M6C碳化物和形成Ni3Mo金屬間化合物，并且有助于析出強(qiáng)化的兩種元素。然而，當(dāng)Mo和W添加過多時(shí)，上述碳化物可能過量形成，以致降低韌性，另外，熱處理后的尺寸變化(特別是尺寸變化率差值)可能增加。因此，在本文中限定上述范圍。在本發(fā)明中，Mo是必不可少的成分，而W是任選元素，但是鋼可以同時(shí)含有它們。Mo含量?jī)?yōu)選為0.5%至3%，更優(yōu)選為0.7%至2.5%。W含量?jī)?yōu)選為2o/。以下，更優(yōu)選為1.5%以下。S:0.10。/。以下(不包括0。/。)S是可用于確保切削加工性的元素。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，它可能導(dǎo)致焊縫破裂，因此其上限為0.10。/。。S量?jī)?yōu)選為0.07。/。以下，更優(yōu)選為0.05%以下，還更優(yōu)選為0.025%以下。此外，本發(fā)明必須滿足下列條件(1)至(4){其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}。(1)[Cr]x[C]S3.00上述條件(l)被限定，以延緩粗大的Cr碳化物的形成。當(dāng)[Cr]和[C]的乘積超過3.00時(shí)，則熱處理后的尺寸變化可能增加，并且表面膜的耐久性可能變差。[Cr]和[C]的乘積優(yōu)選為1.80以下，更優(yōu)選為1.70以下。出于防止在熱處理后的尺寸變化的觀點(diǎn)，其下限優(yōu)選更小。然而，出于有效表現(xiàn)出由于Cr和C的添加的上述作用的觀點(diǎn)，其下限優(yōu)選為約0.8。(2)[Cu]/[Ni]:0.5至2.2上述條件(2)主要被限定作為用于利用s-Cu的析出強(qiáng)化和用于抑制HAZ軟化寬度的參數(shù)(參見下面給出的實(shí)施例)。為了有效地表現(xiàn)這些作用，[Cu]與[Ni]的比率被限定為0.5。然而，當(dāng)比率太大時(shí)，則它可能在鍛造過程中引起裂開。因此，其上限為2.2。優(yōu)選地，比率為0.7至1.5，更優(yōu)選為0.85至1.2。(3)[Mo]+0.5x[W]:0.5至3.0%如上面提及的，構(gòu)成上述條件(3)的Mo和W是有助于析出強(qiáng)化的元素。上述條件(3)被限定作為用于通過它們的析出強(qiáng)化來確保硬度的參數(shù)，并且還對(duì)HAZ軟化寬度抑制有效。在上述條件(3)中，[W]的系數(shù)(0.5)是考慮到Mo的原子量為W原子量的約1/2而限定的。為了有效地表現(xiàn)這些作用，上述條件(4)的下限為0.5%。然而，當(dāng)Mo和W的量太多時(shí)，則上述碳化物可能過度形成以致降低韌性，另外，如果這樣，則熱處理后的尺寸變化(特別是尺寸變化率差值)可能增加。因此，上述條件(3)的上限為3.0%。優(yōu)選地，上述條件(3)的下限為1.0%，更優(yōu)選為1.2%;并且另一方面，其上限優(yōu)選為2.8%。(4)[Cu]/[C]:4.0至15上述條件(4)被設(shè)置作為主要用于使熱處理后(時(shí)效處理后)的硬度的峰值移動(dòng)至較低溫度側(cè)的參數(shù)，并且這是有助于確保在熱處理后的尺寸變化抑制性的。通常，據(jù)說在時(shí)效處理(回火)后膨脹引起的尺寸變化是由在固溶處理(淬火)過程中殘余奧氏體的消失(分解)所導(dǎo)致的(例如，參見下面提及的圖9);然而，本發(fā)明人己經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)如上述條件(4)中適當(dāng)?shù)乜刂凭哂袑r(shí)效處理后硬度的峰值移動(dòng)至較低溫度側(cè)的作用的Cu和與殘余奧氏體密切相關(guān)的C的質(zhì)量比([Cu]/[C]的比率)時(shí)，可以顯著地延緩熱處理后的尺寸變化。圖1是顯示比率[Cu]/[C]對(duì)尺寸變化的影響的圖，其中尺寸變化率(平均值和最大值)根據(jù)在下面給出的實(shí)施例中描述的方法測(cè)定。在該圖中，繪制了在下面給出的表7中的編號(hào)44(鋼A)、52(鋼C)、56(鋼D)、70(鋼J)和73(鋼K)的數(shù)據(jù)。這些鋼含有幾乎相同含量的C、Si、Mn、Cr、Al、Cu、Ni、Mo和W。如在圖8中，[Cu]/[C]的比率與尺寸變化率的關(guān)系密切?？梢钥闯?，通過控制該比率使其落入4.0至15的范圍內(nèi)，可以控制尺寸變化率使其落入本發(fā)明的第二方面限定的范圍內(nèi)(尺寸變化率平均值在±0.03%的范圍內(nèi)，并且尺寸變化率最大值為0.05%以下)。當(dāng)[Cu]/[C]的比率小于4.0時(shí)，硬度達(dá)到峰值的時(shí)效溫度顯著高于殘余奧氏體開始分解的溫度，因此在時(shí)效處理后的膨脹增大，而另一方面，當(dāng)該比率大于15時(shí)，時(shí)效處理后沒有收縮(消除了在固溶熱處理后的膨脹)；無論如何，在這些情況下都不能獲得預(yù)定的尺寸變化抑制性。上述比率優(yōu)選為5.0至13，更優(yōu)選為6.0至12。本發(fā)明的第二方面中的鋼成分如在上面所述，并且余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。不可避免的雜質(zhì)是例如在其制造過程中可能不可避免地混合在鋼中的元素。例如，它們包括P、N和O。P量?jī)?yōu)選為約0.05%以下，更優(yōu)選為0.03。/。以下。N量?jī)?yōu)選為約350ppm以下，更優(yōu)選為200ppm以下，還更優(yōu)選為150ppm以下。O量?jī)?yōu)選為約50ppm以下，更優(yōu)選為30ppm以下，還更優(yōu)選為20ppm以下。在本發(fā)明中，可以添加下列成分以提高鋼的其它性能。V:0.5。/。以下(不包括00/。)V由于形成碳化物例如VC而有助于增加硬度，并且是對(duì)HAZ軟化寬度抑制有效的元素。另外，當(dāng)通過滲氮處理例如蒸氣滲氮、浴鹽滲氮或等離子體滲氮在基體表面上形成擴(kuò)散硬化層時(shí)，V對(duì)于增加表面硬度和對(duì)于增加硬化層深度是有效的。為了有效地表現(xiàn)這些作用，V量?jī)?yōu)選為約0.05°/。以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，C的溶解量可能降低，并且基體的馬氏體組織的硬度可能下降。因此，其上限優(yōu)選為0.5%。V量更優(yōu)選為0.4%以下，還更優(yōu)選為0.30%以下。選自Ti、Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一種元素的總量為0.5。/。以下(不包括0%)。這些元素全都是氮化物形成元素，并且這些由于氮化物和A1N的精細(xì)分散和晶粒細(xì)化而有助于韌性增加。為了有效地表現(xiàn)這些作用，優(yōu)選地，Ti量為約0.01%以上，Zr量為約0.02。/。以上，Hf量為約0.04%以上，Ta量為約0.04%以上，并且Nb量為約0.02%以上。然而，當(dāng)這些元素添加過多時(shí)，C溶解量可能降低，且馬氏體硬度可能降低。因此，上述元素的總量?jī)?yōu)選為0.5%。更優(yōu)選地，這些元素的總量為0.4%以下，還更優(yōu)選為0.30%以下。這些元素可以單獨(dú)或者組合添加。Co:10%以下(不包括0%)Co對(duì)升高M(jìn)s點(diǎn)以及對(duì)降低殘余奧氏體而由此提高鋼硬度是有效的元素。為了有效地表現(xiàn)上述作用，Co量?jī)?yōu)選為約1。/。以上。然而，當(dāng)它加入過多時(shí)，則成本可能增加。因此，其上限優(yōu)選為10%。Co量的上限更優(yōu)選為5.5%。馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms點(diǎn))2170°CMs點(diǎn)=550-361x[C]-39x[Mn]-35x[V]-20x[Cr]-17x[Ni]陽10x[Cu]-5x([Mo]+[W])+15x[Co]+30x[Al](其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}在本發(fā)明中，Ms點(diǎn)主要是鋼的硬度和熱處理后的尺寸變化抑制性的指標(biāo)。當(dāng)Ms點(diǎn)低于170。C時(shí)，則殘余奧氏體可能增加，并且在沒有高溫時(shí)效處理的情況下，鋼不可能具有所需的硬度，另外，如果這樣，則鋼可能在熱處理后膨脹。Ms點(diǎn)優(yōu)選更高，更優(yōu)選為23(TC以上，還更優(yōu)選為235'C以上，還更優(yōu)選為25(TC以上。出于上述作用的觀點(diǎn)，Ms點(diǎn)的上限不受具體限定。然而，考慮到添加上述元素以建立Ms點(diǎn)的作用和效果，其上限優(yōu)選為約35(TC，更優(yōu)選為32(TC。接著描述根據(jù)本發(fā)明的第二方面的用于制造模具鋼的方法。本發(fā)明的制造方法包括以下步驟制備滿足上述條件的鋼，并且在滿足下式(5)的條件下，所述鋼進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理28<formula>formulaseeoriginaldocumentpage29</formula>其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage29</formula>Tl表示固溶處理溫度(。C)，并且T2表示時(shí)效溫度fC)。具體地，將滿足上述條件的鋼制備成熔化形式，然后將被軟化的鋼進(jìn)行熱鍛造并且退火(例如，在約70(TC保持7小時(shí)，然后在爐子中以約17°C/hr的平均冷卻速率冷卻至約400°C，之后保持同樣的冷卻)，之后以粗加工的方式切割成預(yù)定的形狀，然后在上式(5)的條件下，進(jìn)行固溶熱處理和時(shí)效處理。如上面所提及的，在本發(fā)明的第二方面中，這樣設(shè)計(jì)鋼成分使得固溶處理過程中的殘余奧氏體量小。此外，如在上式(5)中，當(dāng)與固溶處理溫度Tl和時(shí)效溫度T2相關(guān)地控制Cu與C的質(zhì)量比([Cu]/[C])時(shí)，則可以控制鋼，使得在時(shí)效處理后，而在殘余奧氏體分解所致的膨脹之前，其硬度可以是峰值，因此鋼可以同時(shí)滿足熱處理后的尺寸變化抑制性和硬度。通常，用于模具鋼制造的方法包括在約950至115(TC的溫度下的固溶處理，隨后在約400至53(TC的溫度下的時(shí)效處理，由此給鋼提供所需的硬度。然而，本發(fā)明人己經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，即使在上述范圍內(nèi)的固溶處理以及后續(xù)的時(shí)效處理中，所制造的鋼通常也不能具有所需的硬度，并且不能充分地延緩其熱處理后的尺寸變化(參見下面給出的實(shí)施例)，因此，本發(fā)明人具體限定了上述式(5)。將本發(fā)明的機(jī)理與上述專利文獻(xiàn)2的方法(對(duì)應(yīng)常規(guī)的高C高Cr鋼)進(jìn)行比較。在專利文獻(xiàn)2中，如圖2中所示(對(duì)應(yīng)專利文獻(xiàn)2中的圖1)，在殘余奧氏體在己經(jīng)分解一定程度時(shí)將鋼回火，因而回火中的尺寸變化可以為0;而在本發(fā)明中，將鋼在殘余奧氏體還未分解或者剛剛分解時(shí)的溫度回火；并且在這一點(diǎn)上，兩者彼此不同。具體地，在本發(fā)明中，鋼幾乎在比常規(guī)的高C高Cr鋼低的溫度(具體地，幾乎在約50(TC以下的低溫)進(jìn)行時(shí)效處理。根據(jù)本發(fā)明，鋼不是在如在專利文獻(xiàn)2中的熱處理后的尺寸變化大的區(qū)域(在圖3中的A)中進(jìn)行時(shí)效處理，而是可以在其中形成大量穩(wěn)定的殘余奧氏體的區(qū)域內(nèi)(在圖3中的B)進(jìn)行時(shí)效處理，因此，可以認(rèn)為，與專利文獻(xiàn)2相比，本發(fā)明可以制造具有降低的尺寸變化或波動(dòng)的鋼。在這樣的較低溫度下將鋼進(jìn)行時(shí)效處理的情況下，其中的殘余奧氏體的穩(wěn)定性可能增加，并且殘余奧氏體隨時(shí)間變化很少，因此有效地，還降低鋼在熱處理后隨時(shí)間的尺寸變化。關(guān)于上式，時(shí)效溫度T2優(yōu)選為TA士5。C。固溶處理溫度T1可以低于在模具鋼制造中通常使用的溫度。因此，本發(fā)明的鋼在熱處理中可以沒有變形。具體地，溫度優(yōu)選在900至115CTC的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，如在上述中可以適當(dāng)?shù)乜刂乒倘芴幚頊囟群蜁r(shí)效處理溫度；并且不具體限定處理時(shí)間。處理可以在通常用于普通的模具鋼制造的條件下實(shí)施。簡(jiǎn)言之，固溶處理時(shí)間(加熱時(shí)間)可以為約1至5小時(shí)左右，并且可以控制時(shí)效處理時(shí)間(均熱時(shí)間)為約2至8小時(shí)左右。實(shí)施例參考下列實(shí)施例，更具體地描述本發(fā)明，當(dāng)然，本發(fā)明不受所述實(shí)施伊ij的限制。在本發(fā)明可以達(dá)到上面提及以及下述目的的范圍以內(nèi)，本發(fā)明可以被適當(dāng)?shù)匦薷暮透淖?，并且任何這樣的修改和改變都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。下面描述本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例。使用在表1和表2中所示的各種鋼樣品(編號(hào))。在真空誘導(dǎo)熔融爐中，將150kg錠料進(jìn)行制備成熔化形式，然后將其在約900至115(TC加熱，并且鍛造為400mmTx750mmWx約2000mmL的兩個(gè)板。接著，將這些板以約60°C/hr的平均冷卻速率逐漸冷卻。在冷卻至不高于IO(TC的溫度之后，將這些板再次加熱至約85(TC的溫度，然后以約50°C/hr的平均冷卻速率逐漸冷卻(退火)。以上述方式制備的退火樣品進(jìn)行下面的(1)至(4)的測(cè)試。(l)硬度試驗(yàn)(最大硬度的測(cè)定)從上述退火樣品中切割出尺寸約20mmTx20mmWx15mmL的試件，并且將其用作硬度試件。將這種試件進(jìn)行下列熱處理循環(huán)。固溶熱處理(淬火):在約1020至103(TC加熱120分鐘—通過通風(fēng)冷卻—時(shí)效處理(回火)在約400至56(TC均熱約3小時(shí)—自然冷卻。使用維氏硬度計(jì)(AKASHI的型號(hào)AVK，在5kg的負(fù)荷下)測(cè)量如上面在約400至56(TC的范圍內(nèi)改變回火溫度的樣品的硬度，并且記錄樣品的最大硬度(HV)。在本實(shí)施例中，將最大硬度為至少650HV的那些評(píng)價(jià)為良好(O)。(2)尺寸變化試驗(yàn)(尺寸變化率的平均值和尺寸變化率差值的測(cè)定)從上述退火樣品中切割出尺寸為約40mmTx70mmWx100mmL的試件，并且將其用作尺寸變化試件。將其進(jìn)行與上述(l)硬度試驗(yàn)中相同的固溶處理，然后將其在具有最大硬度的溫度回火。接著，以下述方式測(cè)定"尺寸變化率的平均值"和"尺寸變化率差值"；并且根據(jù)下面提及的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)樣品。兩者合格的那些樣品由于具有優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性(合格線水平)，被評(píng)價(jià)為良好(O)。(2-1)尺寸變化率的平均值的測(cè)定在厚度、寬度和長(zhǎng)度三個(gè)方向上測(cè)量上述尺寸變化試件(在退火后，但是在固溶處理前)和回火的試件。測(cè)定熱處理前后的厚度差值、寬度差值和長(zhǎng)度差值，并且將它們的平均值(百分比)作為"尺寸變化率的平均值"。在本實(shí)施例中，將"尺寸變化率的平均值"落入±0.05%之內(nèi)的那些評(píng)價(jià)為良好(O)，并且將超過±0.05。/o的那些評(píng)價(jià)為差(x)。(2-2)尺寸變化率差值的測(cè)定在厚度、寬度和長(zhǎng)度三個(gè)方向上測(cè)量上述尺寸變化試件(在退火后，但是在固溶處理前)和回火的試件。測(cè)定熱處理前后的厚度差值、寬度差值和長(zhǎng)度差值。在數(shù)據(jù)之中，將最大值與最小值之間的差值(百分比)作為"尺寸變化率差值"。將尺寸變化率差值為0.08%以下的那些評(píng)價(jià)為良好(O)，并且將超過0.08。/。的那些評(píng)價(jià)為差(x)。(3)焊接試驗(yàn)(極限預(yù)熱溫度和HAZ軟化寬度的測(cè)定)從上述退火樣品中切割出尺寸為約40mmTx45mmWx75mmL的試件，并且將其用作焊接試件。將其進(jìn)行與上述(2)尺寸變化試驗(yàn)中相同的固溶處理和回火處理。接著，將這樣得到的回火樣品加工成圖3(a)的板。圖3(a)的板具有如圖3(b)中所示的凹槽。接著，使用具有表3中所示組成的TIG線材(日本'TIG-Tectic5HSS"的Eutectic，(j)2.4mm)(余量鐵和不可避免的雜質(zhì)，單位:質(zhì)量％)，將上述板的凹槽以下述方式進(jìn)行搭焊的加工。焊接條件電流150A電壓11V焊接速度9.5至14cm/mm中間溫度不高于預(yù)熱溫度加熱7.1至10.4kJ/cm預(yù)熱:不存在或存在(10(TC、200°C、30(TC或40(rC)對(duì)于表2中的編號(hào)22和編號(hào)23(兩者均為常規(guī)高C高Cr鋼的模擬鋼樣品)，如圖4中將焊接材料預(yù)堆邊焊在凹槽面上，以防止對(duì)基體組分的焊接影響。對(duì)于預(yù)堆邊焊，使用具有下面所示組成的預(yù)堆邊焊TIG線材(KOBELCO的"TGS-50")，并且預(yù)堆邊焊是單層悍接。焊接條件與上述相同。預(yù)堆邊焊TIG線材的組成0.09%C-0.93%Si-1.95%Mn-0.009%P-0.01。/。S(余量鐵和不可避免的雜質(zhì)，單位:質(zhì)量％)如上述改變預(yù)熱條件，由此測(cè)量在焊接金屬(DEPO)和HAZ部件均不裂開的最低溫度(極限預(yù)熱溫度)。具有更低的極限預(yù)熱溫度的樣品更難于裂開。在本實(shí)施例中，將極限預(yù)熱溫度為20(TC以下的那些評(píng)價(jià)為良好(0)，并且將具有高于200。C的那些評(píng)價(jià)為差(x)。為了測(cè)定在上述極限預(yù)熱溫度進(jìn)行搭焊的處理的試件的橫截面中的硬度分布，以1mm的間距連續(xù)測(cè)量從板厚度的1/4部位的焊接熔化線(熔合)位置至與其間隔30mm的位置的樣品硬度。將焊接金屬中心部分至硬度降低至最多600HV的位置的距離稱為"HAZ軟化寬度"。為了參考，在上述圖1中示出了用于測(cè)定HAZ軟化寬度的區(qū)域。在本實(shí)施例中，將HAZ軟化寬度為6.5mm以下的樣品評(píng)價(jià)為在焊接修補(bǔ)性方面良好(O);并且將大于6.5mm的那些評(píng)價(jià)為差(x)。(4)韌性試驗(yàn)將上述退火樣品進(jìn)行如下的熱處理加工。固溶熱處理(淬火):在約1020至103(TC加熱120分鐘—通過通風(fēng)冷卻—時(shí)效處理(回火)在約400至56(TC均熱約3小時(shí)—通過通風(fēng)冷卻或者自接著，如圖5中，切割出具有l(wèi)O-mmRV形缺口的試件作為韌性測(cè)定的試件(卻貝沖擊試件)。在卻貝沖擊試驗(yàn)中測(cè)試該試件，其中測(cè)定試件在室溫下的吸收能。從一個(gè)樣品取得三個(gè)卻貝沖擊試件，并且將它們的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，作為樣品的卻貝沖擊值。在本實(shí)施例中，將卻貝沖擊值為15J以下的那些評(píng)價(jià)為"韌性優(yōu)異"。結(jié)果顯示在表4和5中。<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>余量鐵和不可避免的雜質(zhì)(單位:質(zhì)量％)><table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表4和表5帶來了下列論述。表4中的編號(hào)1至21是表1中滿足本發(fā)明全部條件的樣品編號(hào)1至21的數(shù)據(jù)。這些全都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性和焊接修補(bǔ)性，另外，這些是高度韌性并且良好的，原因是它們的極限預(yù)熱溫度為20(TC以下。與這些相反的是，表5中的編號(hào)22至43是表2中不滿足本發(fā)明限定的任何一個(gè)條件的樣品編號(hào)22至43的數(shù)據(jù)，因此具有下列缺陷。表5中的編號(hào)22和23是表2中為常規(guī)高C高Cr鋼的模擬鋼樣品的編號(hào)22和23的數(shù)據(jù)。這些具有增加的HAZ軟化寬度以及增加的尺寸變化，原因是[Cr]和[C]的乘積大并且Ms點(diǎn)低。當(dāng)回火溫度更低時(shí)，這些鋼的硬度增加更多。因此，這些鋼的回火溫度為510。C，并且測(cè)量其性能。表5中的編號(hào)24是表2中的其中C量小的編號(hào)24的數(shù)據(jù)。該樣品具有降低的硬度以及增加的HAZ軟化寬度。表5中的編號(hào)25是表2中的其中C量大、[Cr]和[C]的乘積大并且Ms點(diǎn)低的編號(hào)25的數(shù)據(jù)。該樣品具有差的熱處理后的尺寸變化抑制性。表5中的編號(hào)26是表2中的其中Si量大的編號(hào)26的數(shù)據(jù)。該樣品在熱處理后的平均尺寸變化率方面良好，但是其尺寸變化率差值大。表5中的編號(hào)27是表2中的其中Mn量大并且Ms點(diǎn)低的編號(hào)27的數(shù)據(jù)。在熱處理后的平均尺寸變化率大。表5中的編號(hào)28是表2中的其中S量大的編號(hào)28的數(shù)據(jù)。極限預(yù)熱溫度高并且該樣品具有焊縫破裂的風(fēng)險(xiǎn)。表5中的編號(hào)29是表2中的其中Al量小的編號(hào)29的數(shù)據(jù)。硬度低并且HAZ軟化寬度增加。表5中的編號(hào)30是表2中的其中Al量大的編號(hào)30的數(shù)據(jù)。在熱處理后的平均尺寸變化率不那么大，但是尺寸變化率差值大。表5中的編號(hào)31是表2中的其中Ni量小并且[Cu]/[Ni]比率大的編號(hào)30的數(shù)據(jù)。該硬度低并且HAZ軟化寬度增加。表5中的編號(hào)32是表2中的其中Ni量大的編號(hào)32的數(shù)據(jù)。硬度低并且在熱處理后的平均尺寸變化率增加。表5中的編號(hào)33是表2中的其中Cu量小并且比率[Cu]/[Ni]小的編號(hào)33的數(shù)據(jù)。該硬度低并且HAZ軟化寬度增加。表5中的編號(hào)34是表2中基本上無Cu的鋼的模擬樣品的編號(hào)34的數(shù)據(jù)。在這個(gè)樣品中，Cu量為0.05。/。并且是非常小的，并且[Cu]/[Ni]的比率小。硬度低并且HAZ軟化寬度增加。另外，在熱處理后的平均尺寸變化率增加。表5中的編號(hào)35是表2中基本上無Ni的鋼的模擬樣品的編號(hào)35的數(shù)據(jù)。在這個(gè)樣品中，Ni量為0.05。/。并且是非常小的，并且[Cu]/[Ni]的比率小。硬度低并且HAZ軟化寬度增加。另外，在熱處理后的平均尺寸變化率增加。表5中的編號(hào)36是表2中基本上無Al的鋼的模擬樣品的編號(hào)36的數(shù)據(jù)。在這個(gè)樣品中，Al量為0.050/。并且是非常小的。該硬度低并且HAZ軟化寬度增加。另外，在熱處理后的平均尺寸變化率增加。表5中的編號(hào)37是表2中的其中Cu量和Ni量滿足本發(fā)明的范圍，但是[Cu]/[Ni]的比率小的編號(hào)37的數(shù)據(jù)。該HAZ軟化寬度增加。表5中的編號(hào)38是表2中的其中Cr量小的編號(hào)38的數(shù)據(jù)。該硬度表5中的編號(hào)39是表2中的其中Cr量大的編號(hào)39的數(shù)據(jù)。熱處理后的尺寸變化抑制性差。表5中的編號(hào)40是表2中的其中[Mo]+0.5x[W]的總量小的編號(hào)40的數(shù)據(jù)。硬度低并且HAZ軟化寬度增加。表5中的編號(hào)41是表2中的其中[Mo]+0.5x[W]的總量大的編號(hào)41的數(shù)據(jù)。在熱處理后的平均尺寸變化率不那么大，但是尺寸變化率差值大。表5中的編號(hào)42是表2中的其中Ti量大的編號(hào)42的數(shù)據(jù)。硬度低并且HAZ軟化寬度增加。為了參考，根據(jù)上述方法獲得的樣品的硬度分布曲線顯示于圖7中。在附圖中，本發(fā)明的鋼(黑方塊)為表l中的編號(hào)4;并且常規(guī)的SKD11鋼(黑色菱形)為表2中的編號(hào)22。如在圖7中，與常規(guī)的鋼比較，本發(fā)明的鋼可以良好地防止在焊接之后的軟化。接著描述本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例。使用表6中所示的各種鋼樣品A至K。在真空誘導(dǎo)熔融爐中，將15040kg錠料制備成熔化形式，然后將其在約900至H5crc加熱，并且鍛造為400mmTx750mmWx約2000mmL的兩個(gè)板。接著，將這些板以約60°C/hr的平均冷卻速率逐漸冷卻。在冷卻至不高于IO(TC的溫度之后，將這些板再次加熱至約85(TC的溫度，然后以約5CTC/hr的平均冷卻速率逐漸冷卻(退火)。以上述方式制備的退火樣品進(jìn)行下列(1)和(2)的測(cè)試。(1)硬度試驗(yàn)(最大硬度的測(cè)定)從上述退火樣品中切割出尺寸約20mmTx20mmWx15mmL的試件，并且將其用作硬度試件。將其在表2中所示的條件下進(jìn)行固溶處理—通過通風(fēng)冷卻—時(shí)效處理的處理，然后靜置冷卻的加工。在每一種情況下，固溶處理時(shí)間為約120分鐘，并且時(shí)效時(shí)間為約3小時(shí)。在時(shí)效處理之后，使用維氏硬度計(jì)(AKASHI的型號(hào)AVK，在5kg的負(fù)荷下)測(cè)量樣品硬度(HV)。在本實(shí)施例中，將硬度為至少650HV的那些評(píng)價(jià)為良好(O)。(2)尺寸變化試驗(yàn)(尺寸變化率的平均值和尺寸變化率的最大值的測(cè)定)從上述退火樣品中切割出尺寸為約40mmTx70mmWx100mmL的試件，并且將其用作尺寸變化試件。將其在表2中所示的條件下進(jìn)行固溶處理—通過風(fēng)扇通風(fēng)冷卻—時(shí)效處理的加工，然后靜置冷卻。接著，以下述方式測(cè)定"尺寸變化率的平均值"和"尺寸變化率的最大值"；并且根據(jù)下面提及的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)樣品。兩者都合格的那些樣品由于具有優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性(合格線水平)，被評(píng)價(jià)為良好(O)。(2-l)尺寸變化率的平均值(平均尺寸變化率)的測(cè)定在厚度、寬度和長(zhǎng)度三個(gè)方向上測(cè)量上述尺寸變化試件(在退火后，但是在固溶處理前)和回火的試件。測(cè)定熱處理前后的厚度差值、寬度差值和長(zhǎng)度差值，并且將它們的平均值(百分比)作為"尺寸變化率的平均值"。在本實(shí)施例中，將"尺寸變化率的平均值"落入士0.03。/。之內(nèi)的那些評(píng)價(jià)為良好(O)，并且將超過±0.03。/。的那些評(píng)價(jià)為差(x)。(2-2)尺寸變化率的最大值(最大尺寸變化率)的測(cè)定在厚度、寬度和長(zhǎng)度三個(gè)方向上測(cè)量上述尺寸變化試件(在退火后，但是在固溶處理前)和回火的試件。測(cè)定熱處理前后的厚度差值、寬度差值和長(zhǎng)度差值。在數(shù)據(jù)中，將最大值的絕對(duì)值(百分比)作為"尺寸變化率的最大值"。將最大尺寸變化率為0.05%以下的那些評(píng)價(jià)為良好(0)，并且將超過0.05。/。的那些評(píng)價(jià)為差(x)。(2-3)尺寸變化率差值的測(cè)定為了參考，還測(cè)定在涉及本發(fā)明第一方面的描述中的"尺寸變化率差值"。具體地，在厚度、寬度和長(zhǎng)度三個(gè)方向上測(cè)量上述尺寸變化試件(在退火后，但是在固溶處理前)和回火的試件。測(cè)定熱處理前后的厚度差值、寬度差值和長(zhǎng)度差值。在數(shù)據(jù)中，將最大值與最小值的差值(百分比)作為"尺寸變化率差值"。將尺寸變化率差值為0.08。/。以下的那些評(píng)價(jià)為良好(O)，并且將超過0.08。/。的那些評(píng)價(jià)為差(x)。結(jié)果顯示在表7中。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>表7引起下面的論述。首先，在表7的編號(hào)44至47中，將表6的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼A在不同的固溶處理溫度Tl和時(shí)效溫度T2處理，并且分析樣品的物理性能。在這些之中，編號(hào)44和編號(hào)45是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA士1(TC)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性(不僅在尺寸變化率差值方面，而且在平均尺寸變化率和最大尺寸變化率所有方面)。如這些相反的是，編號(hào)46是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品；編號(hào)47是時(shí)效溫度T2低于本發(fā)明范圍的比較樣品。兩者均具有低硬度，另外，盡管它們?cè)跓崽幚砗蟮某叽缱兓什钪盗己?，但是在平均尺寸變化率和最大尺寸變化率方面不好。在?的編號(hào)48至51中，將表6中的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼B在不同的固溶處理溫度T1和時(shí)效溫度T2進(jìn)行處理，并且分析樣品的物理性能。在這些之中，編號(hào)48和編號(hào)49是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA土10。C)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高的硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性。與這些相反的是，編號(hào)50是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品；編號(hào)51是時(shí)效溫度T2低于本發(fā)明范圍的比較樣品。盡管這兩者在熱處理后的尺寸變化率差值良好，但是在平均尺寸變化率和最大尺寸變化率方面不好。另外，編號(hào)51的硬度低。在表7的編號(hào)52至55中，將表6中的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼C在不同的固溶處理溫度Tl和時(shí)效溫度T2處理，并且分析樣品的物理性能。在這些之中，編號(hào)52和編號(hào)53是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA土1(TC)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性。與這些相反的是，編號(hào)54是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品；編號(hào)55是時(shí)效溫度T2低于本發(fā)明范圍的比較樣品。硬度低，在熱處理后的最大尺寸變化率增加。另外，編號(hào)54在熱處理后的平均尺寸變化率增加。在表7的編號(hào)56至58中，將表6中的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼D在不同的固溶處理溫度T1和時(shí)效溫度T2處理，并且分析樣品的物理性能。在這些之中，編號(hào)56和編號(hào)57是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA土1(TC)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性。與這些相反的是，編號(hào)58是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品。在熱處理后的最大尺寸變化率增加。在表7的編號(hào)59至61中，將表6中的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼E在不同的固溶處理溫度T1和時(shí)效溫度T2處理，并且分析樣品的物理性能。在這些之中，編號(hào)59和編號(hào)60是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA土1(TC)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性。與這些相反的是，編號(hào)61是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品。該樣品在熱處理后的尺寸變化率差值方面良好，但是其平均尺寸變化率和最大尺寸變化率增加。在表7的編號(hào)62至64中，將表6中的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼F在不同的固溶處理溫度Tl和時(shí)效溫度T2處理，并且分析樣品的物理性能。在這些之中，編號(hào)62和編號(hào)63是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA土10。C)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性。與這些相反的是，編號(hào)64是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品。該樣品在熱處理后的尺寸變化率差值方面良好，但是其平均尺寸變化率和最大尺寸變化率增加。在表7的編號(hào)65至67中，將表6中的其鋼成分滿足本發(fā)明條件的鋼G在不同的固溶處理溫度Tl和時(shí)效溫度T2處理，并且分析樣品的物理性在這些之中，編號(hào)65和編號(hào)66是時(shí)效溫度T2滿足本發(fā)明的范圍(TA土1(TC)的本發(fā)明的樣品。這兩者都具有高硬度以及優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性。與這些相反的是，編號(hào)67是時(shí)效溫度T2高于本發(fā)明范圍的比較樣品。該樣品在熱處理后的尺寸變化率差值方面良好，但是其平均尺寸變化率和最大尺寸變化率增加。下列樣品(編號(hào))滿足本發(fā)明的固溶處理溫度和時(shí)效溫度的條件，但是不滿足鋼成分的條件。因此，這些比較樣品都具有某些缺點(diǎn)。編號(hào)68和編號(hào)69是表6中的作為常規(guī)高C高Cr鋼的模擬鋼樣品的鋼H和鋼I的兩個(gè)樣品。[Cr]和[C]的乘積大，[Cu]與[C]的比率小，并且Ms點(diǎn)低。在熱處理后，平均尺寸變化率、最大尺寸變化率和尺寸百分比差值全都增加。當(dāng)回火溫度更低時(shí)，這些鋼的硬度增加更多。因此，這些鋼的回火溫度為51(TC，并且測(cè)量其性能。編號(hào)70和編號(hào)71是表6中的其中Cu量小、[Cu]/[Ni]的比率和[Cu]/[C]的比率都小的鋼J的兩個(gè)樣品。硬度低并且最大尺寸變化率增加。編號(hào)72和編號(hào)73是表6中的其中[Cu]/[C]的比率大的鋼K的兩個(gè)樣品。兩者的最大尺寸變化率增加。在本實(shí)施例中，沒有顯示尺寸變化率的時(shí)間依賴性變化。然而，當(dāng)將鋼在滿足在本發(fā)明的要求的條件下進(jìn)行固溶處理、之后進(jìn)行時(shí)效處理的加工時(shí)，則預(yù)期這樣處理的樣品可以保持高硬度以及良好的尺寸變化抑制性，并且可以延緩其尺寸變化率的時(shí)間依賴性變化。已經(jīng)參考一些具體實(shí)施方案詳細(xì)描述了本發(fā)明；然而，對(duì)于本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員，明顯的是本發(fā)明可以以不超出本發(fā)明的精神和范圍的任何需要方式進(jìn)行改變和修改。本申請(qǐng)基于2006年10月17日提交的日本專利申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)2006-283038)、2006年10月30日提交的日本專利申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)2006-294528)，以及2007年2月27日提交的日本專利申請(qǐng)(日本專利申請(qǐng)2007-047490)，并且它們的全部?jī)?nèi)容都通過引用結(jié)合到此。在本文中引用的所有參考文獻(xiàn)通過引用整體結(jié)合在此。工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的冷加工模具鋼，由于如在上述中那樣適當(dāng)?shù)乜刂坪辖鸪煞?，因此鋼具有高硬度、?yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性并且具有良好的焊接修補(bǔ)性。因此，通過使用上述冷加工模具鋼得到的模具有利于特別用作抗拉強(qiáng)度為至少約590MPa的高度抗拉的鋼板用的成型模具，并且可以進(jìn)一步延長(zhǎng)模具壽命，特別是在其焊接修補(bǔ)后的壽命。另外，在本發(fā)明的制造方法中，由于適當(dāng)?shù)乜刂其?組成成分以及還適當(dāng)控制固溶處理和時(shí)效處理的條件，因此可以有效地制造具有高硬度并且優(yōu)異的熱處理后的尺寸變化抑制性的冷加工模具鋼。因此，通過根據(jù)本發(fā)明的制造方法得到的模具有利于特別用作抗拉強(qiáng)度為至少約590MPa的高度抗拉的鋼板用的成型模具，并且可以進(jìn)一步延長(zhǎng)模具壽命，特別是在其焊接修補(bǔ)后的壽命。權(quán)利要求1.一種冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼包含按質(zhì)量％計(jì)的C0.20至0.60％，Si0.5至2.00％，Mn0.1至2％，Cr3.00至9.00％，Al0.3至2.0％，Cu1.00至5％，Ni1.00至5％，Mo0.5至3％，和/或W2％以下(包括0％)，S0.10％以下(不包括0％)，其中滿足下列條件(1)至(3){其中每一個(gè)方括號(hào)[]是指每一種元素的含量(％)}(1)[Cr]×[C]≤3.00，(2)[Cu]/[Ni]0.5至2.2，(3)[Mo]+0.5×[W]0.5至3.0％，并且余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼還包含V:0.5%以下(不包括0%)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼還包含總量為0.5%以下(不包括0°/。)的選自Ti、Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一種元素。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼還包含Co:10%以下(不包括0%)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼具有170。C以上的馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms點(diǎn))，所述馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)由下式表不Ms點(diǎn)=550-361x[C]-39x[Mn]-35x[V]-20x[Cr]-17x[Ni]-10x[Cu]-5x([Mo]+[W])+15x[Co]+30x[Al](其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}。6.—種通過使用根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的冷加工模具鋼獲得的模具。7.—種用于制造冷加工模具鋼的方法，所述方法包括下列步驟制備滿足根據(jù)權(quán)利要求1所述的組成并且還滿足下列條件(4)(其中每一個(gè)方括號(hào)[]表示每一種元素的含量(％)}的鋼(4)[Cu]/[C]:4.0至15;以及將所述鋼在滿足下式(5)的條件下進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理TA-10(5)其中，TA=0.29xTl-2.63x[Cu]/[C]+225，Tl是指固溶處理溫度(。C)，并且T2是指時(shí)效溫度rc)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中所述鋼還包含V:0.5。/。以下(不包括0%)。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制造方法，其中所述鋼還包含總量為0.5%以下(不包括0%)的選自Ti、Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一種元素。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中所述鋼還包含Co:10%以下(不包括0%)。11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中所述鋼具有17(TC以上的馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms點(diǎn))，所述馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)由下式表示Ms點(diǎn)=550-361x[C]-39x[Mn]-35x[V]-20x[Cr]-17x[Ni]-10x[Cu]-5x([Mo]+[W])+15x[Co]+30x[Al]{其中每一個(gè)方括號(hào)[]是指每一種元素的含量(％)}。12.—種根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的制造方法獲得的模具。全文摘要本發(fā)明公開了一種冷加工模具鋼，所述冷加工模具鋼包含按質(zhì)量％計(jì)C0.20至0.60％，Si0.5至2.00％，Mn0.1至2％，Cr3.00至9.00％，Al0.3至2.0％，Cu1.00至5％，Ni1.00至5％，Mo0.5至3％，和/或W2％以下(包括0％)，以及S0.10％以下(不包括0％)，其中這些組分滿足下列條件(1)至(3){其中每一個(gè)方括號(hào)[]是指每一種元素的含量(％)}(1)[Cr]×[C]≤3.00，(2)[Cu]/[Ni]0.5至2.2，(3)[Mo]+0.5×[W]0.5至3.0％，并且余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還公開一種使用所述鋼制造的模具。此外公開了一種用于冷加工模具鋼的制造方法。文檔編號(hào)C22C38/00GK101528962SQ20078003862公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2007年10月16日優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日發(fā)明者村上昌吾,殿村剛志申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所;日本高周波鋼業(yè)株式會(huì)社