热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法.pdf

本发明提供一种用于钢的热锻造或温热锻造的金属模具的寿命提高方法。对已实施热锻造或温热锻造后的金属模具的表面实施喷砂处理，至少使得在金属模具的锻造时的最弱部位上、距离金属模具表面深度为0.4mm的位置的喷砂处理后的残余压应力达到150MPa以上。对于硬度高的金属模具的喷砂处理，最好将金属模具加热到回火处理的温度以下再进行，尤其最好在150～400℃下进行处理。

1.  一种热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法，是钢的热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法，其特征在于，
对已实施热锻造或温热锻造后的上述金属模具的表面实施喷砂处理，至少使得在上述金属模具的锻造时的最弱部位上、距离金属模具表面深度为0.4mm的位置的上述喷砂处理后的残余压应力达到150MPa以上。

2.  如权利要求1所述的热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法，其特征在于，上述喷砂处理在如下的状态下实施：在上述金属模具的制造工序中对该金属模具进行回火处理的处理温度以下的加热温度区间进行加热。

3.  如权利要求1或权利要求2所述的热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法，其特征在于，实施上述喷砂处理时，将对上述金属模具中要求耐磨性的部位的堆焊与喷砂处理一并实施。

热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法
技术领域
本发明涉及一种通过热锻造或温热锻造来制造曲轴、连杆等汽车零件时所使用的金属模具的寿命提高方法。
背景技术
曲轴、连杆等比较大的零件，虽然不是全部，但相当大的比例是通过热锻造制造的。这是因为，这样的大型零件，如果不通过加工使所需的力降低，所需的冲压就变得极大，因此被加工原材料的变形阻力被抑制得小的热锻造最为适合。
然而，另一方面，使用的金属模具，在反复加载大载荷的状态下，与在1200℃左右的高温下被加工的被加工原材料接触，因此其使用条件苛刻。其结果是，不能充分防止与使用的进行一同产生的金属模具的磨损、在表面产生的热裂纹等，模具的寿命变短，强烈希望能改善这一点。即，这是因为，由于金属模具非常昂贵，其替换次数多就意味着制造锻件的制造成本变高，相反，如果能找到具有能够改善寿命的有效的方法，就有望大幅度降低成本。
作为热锻造用金属模具的寿命提高对策，以往做过如下尝试：通过优化化学成分，开发提高了耐磨性、热裂性的新型工具钢，例如，如专利文献1、2所示，在作为金属模具使用之前，对表面实施喷丸硬化来提高模具寿命。
其中，在专利文献1所述的发明中，通过喷丸硬化将由于表面的脱碳等原因而产生的软化层去掉，由此提高表面硬度，进而能够通过改善热裂性来改善金属模具寿命。
而且，在专利文献2中，为了通过喷丸硬化有效地改善寿命，需要不损伤表面而进行喷丸硬化，为此，采用高硬度的投射材料是有效的，采用低杨氏模量的非结晶的投射材料是有效的。
然而，以往所公开的热锻造用金属模具的寿命提高对策存在以下问题。
决定模具寿命的当然依赖于作为金属模具开始使用前的状态，但是也需要考虑开始使用后的表面状态的变化。然而，所述专利文献中所记载的发明，仅关于改善开始使用前的状态这一点进行了描述，关于开始使用后的模具寿命的改善方法没有进行任何描述。
而且，实际上，热锻造用金属模具是在高温、高负载的苛刻的条件中被使用，不能回避在使用中的表面上产生的残余压应力降低、表面硬度下降等问题，这些是金属模具的耐久性低下的主要原因，在以往所公开的内容中，对寿命的改善效果是有限的，对于这一点没有进行充分的对策研究。
而且，可能在温热锻造用金属模具上也同样发生这样的问题。
专利文献1：日本特开平8-300066号公报
专利文献2：日本特开平8-191166号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于这样的以往的问题点而做成，目的在于提供一种能够大幅度改善热锻造或温热锻造用金属模具的寿命，并大幅度降低模具费用的热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法。
解决课题的手段
本发明是一种用于钢的热锻造或温热锻造的金属模具的寿命提高方法，其特征在于，对已实施热锻造或温热锻造后的上述金属模具的表面实施喷砂处理，至少使得在上述金属模具的锻造时的最弱部位上、距离金属模具表面深度为0.4mm的位置的上述喷砂处理后的残余压应力达到150MPa以上。
热锻造或温锻造用金属模具，在热锻造或温热锻造时使用时，其性能并不一定急剧变化，而是金属模具材料内部逐渐变化而达到寿命。具体来说，使用前所施加的表面残余压应力和硬度逐渐下降，当下降到某水平以下时，就不能防止热裂纹等的产生，达到寿命而不能使用。
如上所述，热锻造时所使用的金属模具的新材料的开发，一直以来活跃地进行着。然而，无论如何优化材料也只能在某种程度上改善寿命，但在如上所述的苛刻的环境下使用时，不能长期维持模具的性能，表面随着使用的进行而逐渐劣化并达到寿命是不可避免的。
这里，为了改善这个问题，本发明的发明者等详细做了以下研究：是否能够通过虽未达到寿命，但从由使用造成某种程度的劣化的状态开始，使其恢复一些来改善寿命。
其结果是，如以往所公开的那样，最好在用于热锻造或温热锻造之前的阶段，充分进行浸碳、氮化处理、喷丸硬化等用于使寿命提高的处理，此外，如果对作为热锻造或温热锻造用的金属模具开始使用之后的金属模具表面进行喷砂处理，能够改善由于反复的热负载而劣化的性能(表面硬度、残余压应力等)，能够在某种程度上使表面状态恢复并接近新品的状态，与完全不进行该处理时相比，能够大幅度改善模具寿命，进而完成了本发明。
而且，通过喷砂处理使表面状态恢复的处理最好反复实施，通过定期实施喷砂处理，能够大幅度提高金属模具的寿命。例如，金属模具在新品状态下开始使用(热锻造或温热锻造)，制造了规定个数的热锻造件或温热锻造件后，实施第一次喷砂处理。然后，制造所设定的个数的热锻造件或温热锻造件后，进一步实施第2次喷砂处理。接下来，第3次、第4次地反复实施同样的采用喷砂的表面状态恢复处理，由此能够大幅度延长金属模具的寿命。具有通过大幅度改善金属模具的寿命，将在汽车等上广泛采用的热锻造件或温热锻造件的制造成本大大降低的显著效果。另，在热锻造或温热锻造前，可以按照以往所公开的那样实施喷砂处理，也可以不实施，但如上所述，在寿命提高这一点上，最好进行实施。
这样，采用本发明，能够提供一种热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法，该法能够大幅度改善热锻造或温热锻造用金属模具的寿命，并大幅度降低模具费用。
另，本发明的热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法，对于用于在1000℃以上进行热锻造的金属模具，以及用于在温度低一些的温度区间(700～1000℃)进行温热锻造的金属模具是有效的。
附图说明
图1是表示实施例1、实施例3(硬度HRC41)中的热锻造用金属模具的说明图。
图2是对实施例1中的、反复实施规定个数的锻造和喷砂处理时的喷砂处理前后的表面残余压应力的变化进行说明的图。
图3是表示实施例2中的、喷砂处理的处理温度和喷砂处理后的残余压应力之间的关系的图。
图4是表示实施例3(硬度HRC52)中的热锻造用金属模具的说明图。
图5是表示实施例3中的、组数和喷砂处理后的残余压应力之间的关系的图。
具体实施方式
(金属模具的准备)
如上所述，本发明是一种用于钢的热锻造或温热锻造的金属模具的寿命提高方法。
本发明，如果是由以往作为热锻造或温热锻造用所使用的钢材构成的金属模具，则包括SKD61、SKT4等，与钢的种类无关都能获得其效果。因此，按照以往进行钢的种类的选择，不需要变更。
而且，在制造上述金属模具时，刻模成规定形状，并进行必要的热处理之后，最好同样实施以往所公开的寿命提高对策，即对于使用前的金属模具，通过喷丸硬化等处理向表面施加残余压应力，进行氮化处理。
而且，根据制造的零件的不同，有时在金属模具上会产生磨损特别严重的部位。在这种磨损严重的部位上，仅采用喷砂处理的表面硬度的提高或采用氮化处理等的效果，有时不能充分抑制磨损。因此，也可以像现有技术那样，预先堆焊Ni合金或Co合金等耐磨性优良的合金。
作为堆焊用合金，上述Ni合金或Co合金等价格昂贵，而且切削性极差，因此也可以使用Fe系的堆焊合金。例如，最好使用这样的堆焊材料：以质量％计，含有C：0.30-0.55％、Si：0.2-1.5％、Mn：0.4-2.0％、Cr：4.0-9.0％、V：0.1-1.0％、Mo：2.0-5.0％、W：2.0-11.0％、Ni：0.3-2.0％，其余部分为Fe以及不可避免的杂质。该合金为Fe合金，同时耐磨性优良，切削性也比所述Ni合金和Co合金好，因此在耐磨性好的部分上堆焊而使用时，效果非常好。
(从开始作为热锻造或温热锻造用金属模具使用，到寿命改善处理)
下面，对从开始作为热锻造或温热锻造用金属模具使用，到寿命改善处理进行说明。
采用已准备的金属模具，开始通过热锻造或温热锻造进行零件制造时，随着热锻造或温热锻造的冲压次数的增加，表面磨损、裂化等加剧，容易逐渐产生热裂纹等表面缺陷。具体来说，在表面产生残余压应力下降、表面硬度下降等问题。
详细地反复进行实验，从其结果可以看出，在最初开始使用的时候，基本不产生热裂纹，但随着冲压次数增加，表面裂化加剧，当冲压次数接近所谓以往金属模具的寿命时，容易突然产生热裂纹等表面缺陷；当达到这种容易突然产生缺陷的冲压次数之前的规定冲压次数时，将锻造中断一段时间，进行采用喷砂处理的表面恢复处理，就能够使表面状态大大恢复，能够大幅度提高金属模具寿命。
关于中断锻造进行喷砂处理的时间，根据制造零件的形状、加工的严格程度、锻造温度等各种条件而变化，因此难于用固定的数值等表达，但可以为每个制造的零件设定作为判断基准的临界压应力值。例如，在下述实施例1中，将该值设为30MPa，通过反复实施恢复的喷砂处理，能够大幅度提高寿命。
这个作为基准的应力值的设定需要恰当地进行。即，如果设定得高，虽说可以改善寿命，但不得不频繁地进行喷砂处理，采用喷砂处理的处理费用提高，虽然考虑了模具寿命提高的效果，却可能失去成本上的优势。如果设定得低，在进行喷砂处理之前会产生热裂纹等缺陷，这样下去，模具可能会达到其寿命。
而且，根据金属模具的位置，在锻造时的载荷的程度上存在差异，因此由金属模具的使用所引起的表面的劣化的程度当然也不同。然而，通常不论通过热锻造或温热锻造来制造何种形状的零件，使用的金属模具的损伤程度都根据部位而不同。从过去的经验来看，能够预测最容易受到损伤的部位(最弱部位)，并可以通过进行数千次冲压的试打来确定该位置。从过去的实际成果来看，金属模具的最弱部位大多是压力高而材料流动剧烈的最弱的部分，例如转角的圆角R部中锻造时材料流动特别剧烈的部分、刻模面的最深的部分(锻造时原材料接触的部位中最深的部分)，正确的位置通过试打能够容易把握。而且，通过采用CAE的金属模具的热应力分析也能预测。金属模具在最弱部位上，一般由于产生热裂纹等缺陷而达到其寿命。
在本发明中，在金属模具的最弱部位的残余压应力达到所述应力值之前，通过采用喷砂处理的使表面状态恢复的处理，能够实现金属模具寿命的提高。另，实施喷砂处理的时间的判断，以最弱部位的残余压应力为基准，但喷砂处理本身不限于最弱部位，需要扩大范围而实施。
对实施热锻造或温热锻造后的所述金属模具的表面实施喷砂处理，使已由热锻造或温热锻造引起劣化的金属模具表面恢复。通过这种处理，能够使受与高温的被加工原材料反复接触的影响而下降的表面残余压应力恢复。
喷砂处理至少持续到使得在上述金属模具的锻造时的最弱部位上的、距离金属模具表面(由使用而产生磨损时，为距离磨损后的表面的深度)深度为0.4mm的位置的上述喷砂处理后的残余压应力达到150MPa以上为止。另，残余应力的测量位置与上述金属模具的最弱部位相同。
这里，将作为基准的残余压应力设为150MPa，是因为如果残余压应力低于这个值，就不能说通过喷砂处理能够充分获得寿命改善的效果。然而，这个基准值意味着最低的值，因此根据制造的零件，将基准值设为较高的200MPa、300MPa等也没有任何问题。尤其当加工要求严格、金属模具的负担重时，最好进行强有力的喷砂处理，将残余应力施加到400MPa以上。
而且，提高基准值，进行强有力的喷砂处理时，虽然产生了喷砂的处理时间多少变长的缺点，但提高了寿命提高效果。因此，从再开始进行热锻造或温热锻造开始，到需要进行下一次喷砂处理为止，其间的可冲压的次数增加，因此未必不利。因此，设定条件时，最好测量实际制造时的金属模具表面的残余应力，收集模具寿命的相关数据的基础上，再酌情决定最恰当的条件来实行。
而且，在本发明中，用喷砂处理后的残余压应力进行限定，但在实际操作时，测量每次的残余应力大多比较困难。因此，实际上，在开始新零件的制造时为了决定处理条件而测量残余应力，进行采用喷砂的恢复处理所需要的时间和喷砂条件的设定，以后不需要每次都进行应力测量，时常对能否达到规定的应力进行确认，同时按照已设定的条件进行锻造和恢复处理，由此能够进行与以往相比远远提高了寿命的热锻件或温热锻件的制造。
然而，实际上，根据喷砂处理的次数变更喷砂处理和下一次喷砂处理之间的锻造品的制造个数，使制造管理变得困难，是不被希望的。因此，喷砂处理和下一次喷砂处理之间的锻造品的制造个数和喷砂处理的条件最好到最后都是固定的，这样也容易进行制造管理。
这时，当金属模具进一步使用，喷砂处理的次数增加，对于金属模具的损伤进一步累积时，有在更少的冲压次数下使所施加的残余压应力释放的趋势，有热裂纹等产生的危险性增高的趋势，因此需要注意由喷砂处理所获得的残余应力。(另，在下述实施例1中的图2、表3、表4，实施例2中的图3，以及实施例3中的图4中，为了使残留压应力区别于拉伸，添加负号(-)来表示，因此这里所说的150MPa，也包括在下述的详细说明中所记载的应力值，在上述图2、图3、图4、表3和表4中，记为-150MPa)
这里，上述喷砂处理只要改善表面的残余压应力就可以，一般不限于常见的喷丸硬化。例如，也可以采用以大气压作为动力来源的称为喷射钢凿(ジエツトタガネ)(该工具的特征在于，握住控制杆，探针(顶端为针状的棒子，粗细为3mm左右)就进行细密的振动，通过使该探针的顶端对金属模具表面反复冲撞，能够对表面施加残余应力)的工具来进行喷砂处理。
而且，关于采用喷丸硬化处理来进行喷砂处理时所能够使用的投射材料，除了金属类(铁系、非铁系)的投射材料以外，还可以使用非结晶系、陶瓷系的投射材料，但在本发明中，为了防止热裂纹，以不使表面粗糙度变差而施加高压应力为要点，因此采用高硬度的投射材料比较有利。而且，将投射粒子的大小做小能够无需使表面粗糙度变差，但如果粒子小，就不能将残留应力施加到目标深度(在本发明中，需要将规定的应力施加到0.4mm的深度)，因此投射材料的粒子最好使用大小为0.4-2.0mm左右的粒子。
而且，不采用使用最广的气压式和离心投射式，而采用由超声波向投射材料传送动能的超声波喷砂来对投射材料进行喷砂处理时，与采用气压式和离心投射式的喷丸硬化相比，其优点是处理能够用小型的装置进行，处理能够抑制表面粗糙度变差。尤其采用超声波喷砂时，不用钢球作为投射材料，而采用如下方法是有效的：通过超声波使与喷射钢凿(ジエツトタガネ)相同的粗细为3mm左右的针状棒子在模具表面反复冲击，而施加残余应力。此外，根据金属模具的形状，易于对复杂形状的零件的进行喷砂的激光喷砂也是一种有效的方法。
而且，上述喷砂处理最好在金属模具表面整体上进行，但也可以适当省略对劣化少的部位的喷砂处理。
(寿命改善处理的反复实施)
而且，如上所述，采用喷砂处理来恢复表面状态的处理，能够反复实施。但是，喷砂处理不能使金属模具完全恢复到新品的状态，因此处理次数的增加的同时，劣化的程度加大，采用喷砂的恢复处理后的零件制造个数减少。因此，随着处理次数的增加，由处理带来的成本优势降低，因此最好对每个零件规定处理次数后再应用本发明。但是，即使考虑这一点，通过本发明带来的寿命改善效果也是显著的，能够获得优良的寿命改善效果和模具费用降低效果。
而且，在上述热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法中，最好在上述金属模具制造工序中的对该金属模具进行回火处理的处理温度以下的加热温度区间进行加热，在这种加热状态下，实施上述喷砂处理。
这时，即使是在高硬度下使用的热锻造或温热锻造用金属模具，也能够获得高寿命提高效果，能够通过喷砂可靠地获得寿命提高效果。
热锻造或温热锻造用金属模具，根据其使用目的，所使用的硬度不同。在硬度为HRC40-45左右的较低硬度下被使用时，即使是在室温下，通过喷砂也容易获得效果且不产生问题，但当硬度上升，达到超过HRC50的硬度时，就变得难于通过喷砂施加残余压应力。这时，采用喷砂的寿命提高效果变小。然而，即使是高硬度的金属模具，进行加热时，硬度也比室温时降低，因此变得容易通过喷砂获得寿命提高效果。
而且，喷砂处理时的金属模具温度，如果是金属模具制造工序中的对该金属模具进行回火处理时的温度以下的加热温度，并与室温相比足够高，则加热后从该温度冷却到室温时，恢复到原来的硬度。然而，如果将上述金属模具加热到超过回火温度的温度，则即使在喷砂处理后冷却到室温，硬度也恢复不到原来的状态，耐磨性降低，模具的寿命反而下降。因此，需要在上述回火处理温度以下的温度进行喷砂处理。
因此，在上述金属模具的制造工序中的对该金属模具进行回火处理的处理温度以下的加热温度区间进行加热，在这种加热状态下实施喷砂处理时，即使是在高硬度下使用的热锻造或温热锻造用金属模具，也能获得高寿命提高效果，能够通过喷砂可靠地获得寿命提高效果。
另，上述回火处理的处理温度以下的加热温度区间，最好是150-400℃。在温热的温度下进行喷砂处理时，模具的变形阻力降低，容易施加塑性变形，但如果温度上升过高，则产生恢复现象，能够获得的残余应力减小。当上述加热温度区间未达到150℃时，金属模具的变形阻力没怎么降低，可能不能充分地获得加热效果。在400℃以下的温度下进行喷砂处理时，能够将残余应力的降低抑制到较小的程度，能够可靠地获得喷砂的效果。
而且，在上述回火处理温度以下的温度下进行喷砂处理时，通过利用热锻造或温热锻造后的余热，或利用锻造开始前的模具的余热，或利用堆焊后的余热，或采用喷烧器等对模具表面进行简易的加热，就能够达到在上述回火处理的处理温度以下的加热温度区间进行加热的状态。
而且，在实施上述喷砂处理时，最好将对上述金属模具中要求耐磨性的部位的堆焊与喷砂处理一并实施。
喷砂处理，能够提高金属模具的表面硬度、残余压应力，对防止热裂纹的产生具有显著效果。然而，提高表面硬度多少会对耐磨性有利，但根据产品的形状，部分存在产生剧烈的材料流动的地方时，有时在模具的一部分上，会产生局部磨损量变大的部位。
如上所述，为了提高这种部位的耐磨性，堆焊是有效的，但金属模具开始使用后，即使是采用喷砂进行表面状态的恢复处理阶段，如果根据需要，也将用于修正该阶段之前的磨损的堆焊与喷砂处理一并实施，则能够进一步有效地提高模具寿命。
在上述堆焊中，可以使用与上述堆焊合金相同的合金。
而且，上述堆焊是与喷砂处理一并实施的，在进行堆焊时，需要在热锻造或温热锻造之后，喷砂处理之前进行堆焊。这时，如上所述，利用堆焊时的余热进行喷砂处理，由此能够高效地施加残余应力。
实施例
(实施例1)
本实施例清楚地显示了采用本发明的热锻造或温热锻造用金属模具的寿命提高方法所获得的效果。
在本实施例中，实际对制造中的曲轴的金属模具进行了制造，进行了锻造件的制造试验，对本发明的效果进行了确认。
首先，准备了具有表1所示的化学成分的3种钢(钢1～钢3)作为金属模具的材料，而且准备了具有表2所示的化学成分的2种堆焊合金(合金1和合金2)作为堆焊材料。其中，表1所示的钢1为SKT4、钢2为市场上出售的开发钢、钢3为SKD61，钢1～钢3的硬度都是HRC41。而且，表2所示的合金1为所述铁系的堆焊材料(硬度HRC56)，合金2为以往作为堆焊合金使用最多的钨铬钴合金系的Co合金(硬度为HRC43)。
[表1]
(表1)

[表2]
(表2)

接下来，通过对已准备的钢(钢1～钢3)实施机械加工和规定的热处理，制造图1所示的热锻造用金属模具1。
然后，采用所制作的热锻造用金属模具1，按照表3的组数一栏所示，反复实施以下的一系列工序1～6次(实验例1～实验例5，实验例8～实验例17)：在表3所示的条件下进行喷砂处理的喷砂处理工序，在1200～1250℃的温度下进行表3所示的每组的锻造数(＝冲压数)的曲轴的模锻的热锻造工序。
从开始喷砂处理工序开始，到热锻造工序结束为1组，上述组数是指，这1组重复的次数。
而且，为了也对同时进行堆焊时的效果进行把握，也对以下情况进行了评价：在上述模锻开始前，在负载重的地方(最弱部2)进行堆焊，在每2组结束(第2次和第4次的模锻结束后)时，在进行喷砂处理前，继续实施追加的堆焊修补(实验例6和实验例7)。
如表3所示，上述喷砂处理，通过以下3种方法进行实施：采用0.8mm的钢球和气压式喷砂机的方法、超声波喷砂、或通过喷射钢凿采用粗细为3mm的钢针的方法。
而且，上述喷砂处理的投射条件，设为以下4种。
条件1：投射材料硬度HRC55，投射压强0.3MPa，遮盖率150％。
条件2：钢针硬度HRC49，投射压强0.6MPa，遮盖率200％，400次/min。
条件3：投射材料硬度HRC49，遮盖率150％，频率20kHz。
条件4：投射材料硬度HRC55，投射压强0.1MPa，遮盖率150％
而且，为了正确把握由喷砂处理所施加的残余应力的值和实际得到的效果之间的关系，通过X射线应力测量装置，对刚进行喷砂处理之后的残余压应力，和其后实施了1组模锻、即将实施下一次喷砂处理之前的残余压应力两者进行了测量。另，不研磨表面就不能进行应力测量，因此测量后，对测量位置进行堆焊并修补成原来的形状的状态，下一次测量在其附近变更位置而进行。另，已知热裂纹发生频率最高的最弱部份为雕模面的最深部2，残余应力的测量通过反复试打在该位置进行。在表3中，对最后一次喷砂处理之前和之后的残余压应力，以及最后一次喷砂处理后实施1组模锻后(最后一组结束后)的残余压应力进行了表示。
[表3]

而且，实验例8是在与实验例2(组数4)相同的条件下，将组数进一步增加到6而继续进行喷砂处理和模锻的一例。为了说明处理后的表面残余压应力的变化，在图2中，对反复实施规定个数的锻造和喷砂处理时距离喷砂处理后的表面深度为0.4mm的位置的残余压应力的变化进行了表示。图2的横轴表示组数(次)，纵轴表示残余压应力(MPa)。
从图2可知，喷砂处理不具有使模具完全恢复到新品的状态的效果，有喷砂处理后所获得的残余压应力也逐渐变小的趋势，同时组数增加时，由于模具的劣化的影响，有残余应力在更少的冲压数下接近临界残留压应力的趋势。在与实验例2相同的条件下继续实施而继续制造到15000个(实验例8)时，最后一组结束后的残余压应力低于30MPa，同时如下述表4所示，开始在模具上产生缺陷，从这个结果可以看出，在本实施例中，将临界残余压缩应力值设为30MPa，在不低于30MPa时，能够通过喷砂处理使表面状态恢复，适当地改善寿命。
接下来，关于上述实验例1～实验例17，对于实施上述实验后是否在金属模具表面产生热裂纹、以及试验即将结束前的50个(当1组为2500个时，从2451次冲压到2500次冲压期间所制造的产品)锻造件是否发生尺寸不良、由于模具表面的剥离是否发生大幅度的尺寸异常等进行检查。结果用图4表示。
<热裂纹情况>
关于热裂纹情况，确认没有热裂纹的用○，确认有少许浅热裂纹的用△，确认有多个深热裂纹的用×进行评价。评价为○时认为合格，评价为△和×时认为不合格。
<产品尺寸>
而且，关于产品尺寸的检查，从过去的实际成果来看，限定为已知模具磨损最大的地方，在这个地方，该位置的产品尺寸正常的用○，公差有微小偏差的用△，由于多个地方的热裂纹彼此连接等原因使得模具发生剥离而产生大幅度尺寸偏差的用×评价。评价为○时认为合格，评价为△和×时认为不合格。
[表4]
(表4)