熱間鍛造金型鋼は、金属部品の熱間鍛造成形製造に用いられる重要な材料であり、高温、高応力、および繰り返しの温冷交替サイクルという厳しい使用条件に耐え、熱摩耗、熱疲労、塑性変形、クリープなど複雑な機構が結合した多様な破損挙動が生じやすい。したがって、熱間鍛造金型鋼の使用性能は鍛造品の品質および生産コストに直接関係し、その破損挙動の進化規則を包括的に把握し、有効な性能向上戦略を提案することが強く求められている。この要望に応えて、熱間鍛造金型鋼の使用挙動および破損機構の研究進展を概説し、合金成分の最適化、熱処理組織および性能の精密制御、表面改質・強化、ナノ粒子強化母材の四つの典型的な性能向上戦略とその効果を体系的に整理した。さらに、多戦略の協調適用が金型寿命延長および使用性能改善における顕著な可能性と、単一強化戦略が多因子連成下での破損動態進化規則を全面的に認識できない欠点、ならびに実際の使用条件に対応する協調強化設計と使用性能予測モデルの未整備現状をまとめた。最後に、将来の研究重点は各種強化技術の有機的協働および人工知能技術の材料設計と性能予測への応用に集中し、両者が相互に支え合い、より長寿命で高信頼性かつ優れた経済性を目指す熱間鍛造金型鋼の継続的発展に理論的支援と技術的道筋を提供することを展望した。

熱間鍛造金型鋼;使用寿命;使用挙動;破損機構;性能向上戦略