JP2019178352A - Fe-Mn ALLOY AND MANUFACTURING METHOD OF Fe-Mn ALLOY - Google Patents

Fe-Mn ALLOY AND MANUFACTURING METHOD OF Fe-Mn ALLOY Download PDF

Info

Publication number
JP2019178352A
JP2019178352A JP2018066894A JP2018066894A JP2019178352A JP 2019178352 A JP2019178352 A JP 2019178352A JP 2018066894 A JP2018066894 A JP 2018066894A JP 2018066894 A JP2018066894 A JP 2018066894A JP 2019178352 A JP2019178352 A JP 2019178352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
phase
experimental example
alloy
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018066894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7053343B2 (en
Inventor
資昭 小林
Sukeaki Kobayashi
資昭 小林
栄 東海
Sakae Tokai
栄 東海
雅浩 佐藤
Masahiro Sato
雅浩 佐藤
謙太 山中
Kenta Yamanaka
謙太 山中
千葉 晶彦
Masahiko Chiba
晶彦 千葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Tohoku University NUC
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, Citizen Watch Co Ltd filed Critical Tohoku University NUC
Priority to JP2018066894A priority Critical patent/JP7053343B2/en
Publication of JP2019178352A publication Critical patent/JP2019178352A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7053343B2 publication Critical patent/JP7053343B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

【課題】高い硬度を有するFe−Mn合金を提供することにある。【解決手段】Fe−Mn合金は、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む。β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下であることが好ましい。【選択図】なしAn object is to provide an Fe—Mn alloy having high hardness. The Fe-Mn alloy has a composition of Mn of 20.0% by mass to 30.0% by mass, Al of 5.0% by mass to 10.0% by mass, and 0.5% by mass or more. It contains 1.5 mass% or less of C and 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Cr, and the balance is Fe and inevitable impurities, and includes a β-Mn phase and an α phase as a metal structure. . When the total area fraction of the β-Mn phase and the α phase is 100%, the area fraction of the β-Mn phase is 60% or more and 90% or less, and the area fraction of the α phase is 10% or more and 40% or less. % Is preferable. [Selection diagram] None

Description

本発明は、Fe−Mn合金およびFe−Mn合金の製造方法に関する。   The present invention relates to an Fe—Mn alloy and a method for producing an Fe—Mn alloy.

特許文献1には、低比重鉄合金が記載されている。この低比重鉄合金は、Mn:15.0〜45.0質量%、Al:8.0〜20.0質量%、C:0.01〜2.5質量%、Si:0.01〜5.0質量%、Cr:0.01〜10.0質量%、B:0.001〜1.5質量%、N:0.01〜1.5質量%、残部Feおよび不可避的不純物からなる。また、上記低比重鉄合金は、α相分率10〜95%であるγ+αの2相を備えた鉄合金からなる。また、非特許文献1には、FeMnAl合金が記載されている。このFeMnAl合金は、Fe−29.5Mn−9.2Al−0.94Cの組成を有する。上記FeMnAl合金について、550℃で104分間以上の時効処理を行うと、β−Mnが析出する。 Patent Document 1 describes a low specific gravity iron alloy. This low specific gravity iron alloy has Mn: 15.0 to 45.0 mass%, Al: 8.0 to 20.0 mass%, C: 0.01 to 2.5 mass%, Si: 0.01 to 5 0.0 mass%, Cr: 0.01-10.0 mass%, B: 0.001-1.5 mass%, N: 0.01-1.5 mass%, the balance Fe and unavoidable impurities. Moreover, the said low specific gravity iron alloy consists of an iron alloy provided with two phases of (gamma) + (alpha) whose alpha phase fraction is 10-95%. Non-Patent Document 1 describes an FeMnAl alloy. This FeMnAl alloy has a composition of Fe-29.5Mn-9.2Al-0.94C. When the FeMnAl alloy is subjected to an aging treatment at 550 ° C. for 10 4 minutes or longer, β-Mn precipitates.

特開2005−325387号公報JP 2005-325387 A

Ryan A. Howel,“Microstructural influence on dynamic properties of age hardenable FeMnAl Allоys”,Doctoral Dissertations,Missouri University of Science and Technology,Summer 2009,p.27−28Ryan A. Howel, "Microstructural influence on dynamic properties of age hardenable FeMnAl Alliances, Documentary Society, Missouri University Sciences. 27-28

しかしながら、特許文献1の低比重鉄合金および非特許文献1のFeMnAl合金は、硬度が低い。   However, the low specific gravity iron alloy of Patent Document 1 and the FeMnAl alloy of Non-Patent Document 1 have low hardness.

そこで、本発明の目的は、高い硬度を有するFe−Mn合金を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an Fe—Mn alloy having high hardness.

本発明に係るFe−Mn合金は、成分組成として、20.0〜30.0質量%のMn、5.0〜10.0質量%のAl、0.5〜1.5質量%のC、および5.0〜10.0質量%のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む。   The Fe—Mn alloy according to the present invention has a component composition of 20.0 to 30.0 mass% Mn, 5.0 to 10.0 mass% Al, 0.5 to 1.5 mass% C, And 5.0 to 10.0% by mass of Cr, the balance being Fe and inevitable impurities, and including a β-Mn phase and an α phase as a metal structure.

本発明に係るFe−Mn合金は、高い硬度を有する。   The Fe—Mn alloy according to the present invention has high hardness.

図1は、Fe−Mn合金試料について、加工率に対するビッカース硬さの変化を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a change in Vickers hardness with respect to a processing rate for an Fe—Mn alloy sample. 図2は、Fe−Mn合金試料について、硬化熱処理温度に対するビッカース硬さの変化を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the heat treatment temperature for the Fe—Mn alloy sample. 図3は、Fe−Mn合金試料について、加工率に対するビッカース硬さの変化を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in Vickers hardness with respect to the processing rate for an Fe—Mn alloy sample. 図4は、Fe−Mn合金試料について、硬化熱処理温度に対するビッカース硬さの変化を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the heat treatment temperature for the Fe—Mn alloy sample. 図5はFe−Mn合金試料について、加工率に対するビッカース硬さの変化を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the processing rate for an Fe—Mn alloy sample. 図6は、Fe−Mn合金試料について、硬化熱処理温度に対するビッカース硬さの変化を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the heat treatment temperature for the Fe—Mn alloy sample. 図7は、Fe−Mn合金試料について、SEM像を示した図である。FIG. 7 is a view showing an SEM image of the Fe—Mn alloy sample. 図8は、Fe−Mn合金試料について、SEM像を示した図である。FIG. 8 is a view showing an SEM image of the Fe—Mn alloy sample. 図9は、Fe−Mn合金試料について、SEM像を示した図である。FIG. 9 is a view showing an SEM image of the Fe—Mn alloy sample. 図10は、Fe−Mn合金試料のX線回折パターンを示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of an Fe—Mn alloy sample. 図11Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。FIG. 11A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. 図11Bは、図11AのHAADF−STEM像の一部を拡大した図である。FIG. 11B is an enlarged view of a part of the HAADF-STEM image of FIG. 11A. 図12Aは、Fe−Mn合金試料について、STEM−EDSによるマッピングの結果を示した図である。FIG. 12A is a diagram showing the result of mapping by STEM-EDS for an Fe—Mn alloy sample. 図12Bは、図12Aのマッピングの一部を拡大した図である。FIG. 12B is an enlarged view of a part of the mapping of FIG. 12A. 図13Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。FIG. 13A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. 図13Bは、図13AのHAADF−STEM像の一部を拡大した図である。FIG. 13B is an enlarged view of a part of the HAADF-STEM image of FIG. 13A. 図14Aは、Fe−Mn合金試料について、STEM−EDSによるマッピングの結果を示した図である。FIG. 14A is a diagram showing a result of mapping by STEM-EDS for an Fe—Mn alloy sample. 図14Bは、図14Aのマッピングの一部を拡大した図である。FIG. 14B is an enlarged view of a part of the mapping of FIG. 14A. 図15Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。FIG. 15A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. 図15Bは、図15AのHAADF−STEM像の一部を拡大した図である。FIG. 15B is an enlarged view of a part of the HAADF-STEM image of FIG. 15A. 図16Aは、Fe−Mn合金試料について、STEM−EDSによるマッピングの結果を示した図である。FIG. 16A is a diagram showing a result of mapping by STEM-EDS for an Fe—Mn alloy sample. 図16Bは、図16Aのマッピングの一部を拡大した図である。FIG. 16B is an enlarged view of a part of the mapping of FIG. 16A. 図17Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。FIG. 17A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. 図17Bは、Fe−Mn合金試料の電子回折図形を示した図である。FIG. 17B is a diagram showing an electron diffraction pattern of the Fe—Mn alloy sample. 図17Cは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。FIG. 17C is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. 図18は、Fe−Mn合金試料の電子回折図形を示した図である。FIG. 18 is a diagram showing an electron diffraction pattern of an Fe—Mn alloy sample.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。   A mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the structures described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.

<Fe−Mn合金>
実施形態に係るFe(鉄)−Mn(マンガン)合金は、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl(アルミニウム)、0.5質量%以上1.5質量%以下のC(炭素)、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCr(クロム)を含み、残部がFeおよび不可避的不純物である。また、実施形態に係るFe−Mn合金は、金属組織として、β−Mn相およびα相(フェライト相、bcc構造)を含む。β−Mn相は、立方晶系(cubic)であり、a=b=c=6.34Åであり、単位胞中の原子数は20個である。
<Fe-Mn alloy>
The Fe (iron) -Mn (manganese) alloy according to the embodiment has a component composition of 20.0 mass% or more and 30.0 mass% or less of Mn, 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Al ( Aluminum), 0.5 mass% to 1.5 mass% C (carbon), and 5.0 mass% to 10.0 mass% Cr (chromium), the balance being Fe and inevitable impurities is there. The Fe—Mn alloy according to the embodiment includes a β-Mn phase and an α phase (ferrite phase, bcc structure) as a metal structure. The β-Mn phase is cubic, a = b = c = 6.34 、, and the number of atoms in the unit cell is 20.

このように、実施形態に係るFe−Mn合金は、特定の成分組成を有し、かつ金属組織としてβ−Mn相を有する。したがって、実施形態に係るFe−Mn合金は、硬度が高く、耐傷性、耐打痕性に優れる。また、実施形態に係るFe−Mn合金は、α相も含むため、加工性にも優れる。   Thus, the Fe—Mn alloy according to the embodiment has a specific component composition and has a β-Mn phase as a metal structure. Therefore, the Fe—Mn alloy according to the embodiment has high hardness and excellent scratch resistance and dent resistance. Moreover, since the Fe-Mn alloy which concerns on embodiment contains the alpha phase, it is excellent also in workability.

一方、特許文献1に記載された低比重鉄合金は、γ相(オーステナイト相、fcc構造)およびα相を備える。このため、硬度が低いと考えられる。また、非特許文献1に記載されたFeMnAl合金は、上記Fe−Mn合金とは異なる成分組成を有する。さらに、非特許文献1では、このFeMnAl合金について、550℃での時効処理が行われている。ここで、104分間以上の時効処理でβ−Mnが析出している。しかしながら、β−Mnは析出物として出現するに過ぎないため、上記FeMnAl合金は、硬度が低いと考えられる。 On the other hand, the low specific gravity iron alloy described in Patent Document 1 includes a γ phase (austenite phase, fcc structure) and an α phase. For this reason, it is thought that hardness is low. Moreover, the FeMnAl alloy described in Non-Patent Document 1 has a component composition different from that of the Fe-Mn alloy. Further, in Non-Patent Document 1, an aging treatment at 550 ° C. is performed on this FeMnAl alloy. Here, β-Mn is precipitated by aging treatment for 10 4 minutes or more. However, since β-Mn only appears as precipitates, the FeMnAl alloy is considered to have low hardness.

以下では、実施形態に係るFe−Mn合金について、より詳しく説明する。実施形態に係るFe−Mn合金は、20.0質量%以上30.0質量%以下のMnを含む。Mnを上記の量で含むため、金属組織としてβ−Mn相が得られる。したがって、上記Fe−Mn合金の硬度を高くできる。   Below, the Fe-Mn alloy which concerns on embodiment is demonstrated in detail. The Fe—Mn alloy according to the embodiment contains 20.0 mass% or more and 30.0 mass% or less of Mn. Since Mn is contained in the above amount, a β-Mn phase is obtained as a metal structure. Therefore, the hardness of the Fe—Mn alloy can be increased.

上記Fe−Mn合金は、5.0質量%以上10.0質量%以下のAlを含む。Alを上記の量で含むため、金属組織としてβ−Mn相とともにα相が得られる。また、上記Fe−Mn合金の加工性も向上できる。   The Fe-Mn alloy contains 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Al. Since Al is contained in the above amount, an α phase is obtained as a metal structure together with a β-Mn phase. Moreover, the workability of the Fe—Mn alloy can also be improved.

上記Fe−Mn合金は、0.5質量%以上1.5質量%以下のCを含む。Cを上記の量で含むため、金属組織としてβ−Mn相とともにα相が得られる。また、上記Fe−Mn合金の加工性も向上できる。Cは、1.5質量%よりも多すぎると、M3C(MはFeまたはMnである。)等の炭化物として析出することがある。 The Fe—Mn alloy contains 0.5 mass% or more and 1.5 mass% or less of C. Since C is contained in the above amount, an α phase is obtained as a metal structure together with a β-Mn phase. Moreover, the workability of the Fe—Mn alloy can also be improved. When C is more than 1.5% by mass, it may be precipitated as a carbide such as M 3 C (M is Fe or Mn).

上記Fe−Mn合金は、5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含む。Crを上記の量で含むため、金属組織としてβ−Mn相が得られる。また、Crは、主に、炭化物としてβ−Mn相とα相との境界に存在し、上記Fe−Mn合金の硬度の改善に寄与できる。   The Fe—Mn alloy contains 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Cr. Since Cr is contained in the above amount, a β-Mn phase is obtained as a metal structure. Moreover, Cr exists mainly at the boundary between the β-Mn phase and the α phase as a carbide, and can contribute to the improvement of the hardness of the Fe-Mn alloy.

上記Fe−Mn合金において、残部はFeおよび不可避的不純物である。不可避的不純物は原料などから不可避的に混入する。不可避的不純物としては、Si(ケイ素)、P(リン)、S(硫黄)が挙げられる。通常、それぞれ0.01質量%未満の量で含まれる。この量であれば、実施形態の効果を妨げないと考えられる。   In the Fe—Mn alloy, the balance is Fe and inevitable impurities. Inevitable impurities are inevitably mixed from raw materials. Inevitable impurities include Si (silicon), P (phosphorus), and S (sulfur). Usually, each is contained in an amount of less than 0.01% by mass. This amount is considered not to interfere with the effects of the embodiment.

実施形態に係るFe−Mn合金は、成分組成として、さらに2.5質量%以上10.0質量%以下のNiを含むことが好ましい。すなわち、実施形態に係るFe−Mn合金は、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、5.0質量%以上10.0質量%以下のCr、および2.5質量%以上10.0質量%以下のNiを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であってもよい。Niを上記の量で含んでいると、金属組織としてα相がより好適に得られるとともに、熱間および/または冷間の鍛造加工性が向上する。また、上記Fe−Mn合金の加工性を向上できる。したがって、上記Fe−Mn合金の硬度と強度とのバランスが向上できる。   The Fe—Mn alloy according to the embodiment preferably further includes 2.5 mass% or more and 10.0 mass% or less of Ni as a component composition. That is, the Fe—Mn alloy according to the embodiment has a component composition of 20.0% by mass to 30.0% by mass Mn, 5.0% by mass to 10.0% by mass Al, 0.5% by mass. % And 1.5 mass% or less of C, 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Cr, and 2.5 mass% or more and 10.0 mass% or less of Ni, with the balance being Fe and inevitable It may be an impurity. When Ni is contained in the above amount, an α phase is more suitably obtained as a metal structure, and hot and / or cold forging processability is improved. Moreover, the workability of the Fe—Mn alloy can be improved. Therefore, the balance between the hardness and strength of the Fe—Mn alloy can be improved.

また、実施形態に係るFe−Mn合金は、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む。β−Mn相は硬度が高い。したがって、このようなβ−Mn相を含む上記Fe−Mn合金は硬度が高い。また、α相も含むため、上記Fe−Mn合金は加工性にも優れる。具体的には、上記Fe−Mn合金に含まれるβ−Mn相は、少なくとも一部は、SEM像において、面積が1μm2以上の連続した相として観察される。いいかえると、上記Fe−Mn合金に含まれるβ−Mn相は、少なくとも一部は、微細な析出物としてではなく、上記のように連続した相として存在している。 Moreover, the Fe—Mn alloy according to the embodiment includes a β-Mn phase and an α phase as a metal structure. The β-Mn phase has a high hardness. Therefore, the Fe—Mn alloy containing such a β-Mn phase has high hardness. Moreover, since the α phase is included, the Fe—Mn alloy is excellent in workability. Specifically, at least a part of the β-Mn phase contained in the Fe—Mn alloy is observed as a continuous phase having an area of 1 μm 2 or more in the SEM image. In other words, at least a part of the β-Mn phase contained in the Fe—Mn alloy exists as a continuous phase as described above, not as a fine precipitate.

また、実施形態に係るFe−Mn合金は、β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下であることが好ましい。また、β−Mn相の面積分率が70%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上30%以下であることがより好ましい。面積分率が上記範囲にあると、硬度と加工性とのバランスが向上できる。面積分率は、SEM像観察において、特定の大きさの領域(たとえば100μm×100μmの領域)中のβ−Mn相およびα相の面積を測定し、得られた測定値から求められる。   Further, in the Fe—Mn alloy according to the embodiment, the area fraction of the β-Mn phase is 60% or more and 90% or less when the total area fraction of the β-Mn phase and the α phase is 100%. The area fraction of the α phase is preferably 10% or more and 40% or less. Moreover, it is more preferable that the area fraction of the β-Mn phase is 70% or more and 90% or less, and the area fraction of the α phase is 10% or more and 30% or less. When the area fraction is in the above range, the balance between hardness and workability can be improved. The area fraction is determined from the measured values obtained by measuring the areas of the β-Mn phase and the α phase in a region having a specific size (for example, a region of 100 μm × 100 μm) in SEM image observation.

また、上記特定の大きさの領域において、β−Mn相およびα相以外の領域の面積分率(β−Mn相およびα相以外の炭化物(たとえばCr炭化物)、残存γ相などの合計の面積分率)は、通常5%以下である。β−Mn相およびα相以外の領域の面積分率が、上記範囲にあれば、実施形態の効果を妨げないと考えられる。   Further, in the region of the specific size, the area fraction of the region other than the β-Mn phase and the α phase (the total area of the carbide other than the β-Mn phase and the α phase (for example, Cr carbide), the remaining γ phase, etc.) The fraction) is usually 5% or less. If the area fraction of the region other than the β-Mn phase and the α phase is in the above range, it is considered that the effect of the embodiment is not hindered.

実施形態に係るFe−Mn合金について、結晶粒の大きさは、通常10μm以下である。硬度の観点から結晶粒が上記範囲にあることが好ましい。   In the Fe—Mn alloy according to the embodiment, the size of crystal grains is usually 10 μm or less. From the viewpoint of hardness, the crystal grains are preferably in the above range.

実施形態に係るFe−Mn合金について、ビッカース硬さ(HV)は、通常400以上であり、好ましくは500以上である。ビッカース硬さが上記範囲にあると、耐傷性、耐打痕性が求められる用途に好適に用いられる。   About the Fe-Mn alloy which concerns on embodiment, Vickers hardness (HV) is 400 or more normally, Preferably it is 500 or more. When the Vickers hardness is in the above range, it is suitably used for applications requiring scratch resistance and dent resistance.

<Fe−Mn合金の製造方法>
実施形態に係るFe−Mn合金の製造方法は、熱間加工工程と、冷間鍛造工程と、硬化熱処理工程とを含む。上記Fe−Mn合金の製造方法において、熱間加工工程では、熱間加工物を製造する。冷間鍛造工程では、熱間加工物を冷間鍛造して、転位が導入された金属結晶を有する冷間鍛造物を製造する。この冷間鍛造物は、金属組織としてγ相およびα相を含む。硬化熱処理工程では、冷間鍛造物を硬化熱処理して、Fe−Mn合金を製造する。このFe−Mn合金は、金属組織としてβ−Mn相およびα相を含む。硬化熱処理中に、γ相がβ−Mn相に変態すると考えられる。すなわち、冷間鍛造によって金属結晶中に転位を導入しておくと、続く硬化熱処理で、γ相からβ−Mn相への変態が起こると考えられる。なお、熱間加工物をそのまま硬化熱処理した場合は、γ相からβ−Mn相への変態は起こらない。
<Method for producing Fe-Mn alloy>
The manufacturing method of the Fe—Mn alloy according to the embodiment includes a hot working process, a cold forging process, and a hardening heat treatment process. In the method for producing the Fe—Mn alloy, in the hot working step, a hot work product is produced. In the cold forging process, a hot forged product is cold forged to produce a cold forged product having a metal crystal into which dislocations are introduced. This cold forging includes a γ phase and an α phase as a metal structure. In the hardening heat treatment step, the cold forging is subjected to hardening heat treatment to produce an Fe—Mn alloy. This Fe—Mn alloy includes a β-Mn phase and an α phase as a metal structure. It is considered that the γ phase transforms into a β-Mn phase during the curing heat treatment. That is, if dislocations are introduced into the metal crystal by cold forging, it is considered that the transformation from the γ phase to the β-Mn phase occurs in the subsequent curing heat treatment. In addition, when the hot-worked product is subjected to curing heat treatment as it is, transformation from the γ phase to the β-Mn phase does not occur.

熱間加工工程は、インゴットを熱間加工して熱間加工物を得る工程である。   The hot working process is a process of obtaining a hot work product by hot working an ingot.

インゴットは、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物である。インゴットが上記成分組成を有していると、β−Mn相を有するFe−Mn合金が製造できる。すなわち、硬度が高いFe−Mn合金が製造できる。インゴットは、成分組成として、さらに2.5質量%以上10.0質量%以下のNiを含んでいてもよい。インゴットがNiを上記の量で含んでいると、製造されたFe−Mn合金の加工性を向上できる。   The ingot has a component composition of 20.0 mass% to 30.0 mass% Mn, 5.0 mass% to 10.0 mass% Al, 0.5 mass% to 1.5 mass%. C and 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Cr are contained, and the balance is Fe and inevitable impurities. When the ingot has the above component composition, an Fe—Mn alloy having a β-Mn phase can be produced. That is, an Fe—Mn alloy having a high hardness can be produced. The ingot may further contain 2.5% by mass or more and 10.0% by mass or less of Ni as a component composition. When the ingot contains Ni in the above amount, the workability of the manufactured Fe—Mn alloy can be improved.

また、インゴットは、金属組織として、γ相およびα相を含む。インゴットは、γ相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、γ相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下であることが好ましい。また、γ相の面積分率が70%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上30%以下であることがより好ましい。面積分率が上記範囲にあると、硬化熱処理でのβ−Mn相への変態が起こりやすい。   The ingot includes a γ phase and an α phase as a metal structure. The ingot has an area fraction of the γ phase of 60% or more and 90% or less and an area fraction of the α phase of 10% or more and 40% when the total of the area fraction of the γ phase and the α phase is 100%. The following is preferable. More preferably, the area fraction of the γ phase is 70% or more and 90% or less, and the area fraction of the α phase is 10% or more and 30% or less. When the area fraction is in the above range, transformation to β-Mn phase is likely to occur during the curing heat treatment.

上記インゴットは、たとえば、上記成分組成となるように原料を秤量し、溶解させた後、鋳型へ傾注して製造する。   The ingot is manufactured by, for example, weighing raw materials so as to have the above component composition, dissolving them, and then pouring them into a mold.

熱間加工として、具体的には鍛造および溝ロール圧延が挙げられ、これにより、熱間加工物として棒材が得られる。熱間加工は、通常1100℃以上1250℃以下で行う。なお、熱間加工後は、通常水冷する。   Specific examples of hot working include forging and grooved roll rolling, whereby a bar is obtained as a hot work. Hot working is usually performed at 1100 ° C. or higher and 1250 ° C. or lower. In addition, it is usually water-cooled after hot working.

熱間加工による加工率は、好ましくは45%以上80%以下である。本明細書において、加工率とは断面積の減少率をいう。具体的には、インゴットの断面積に対する、得られた棒材の断面積の減少率をいう。   The processing rate by hot working is preferably 45% or more and 80% or less. In the present specification, the processing rate means a reduction rate of the cross-sectional area. Specifically, it refers to the reduction rate of the cross-sectional area of the obtained bar relative to the cross-sectional area of the ingot.

上記熱間加工物において、成分組成および金属組織の種類、割合は、好ましい範囲およびその理由も含め、インゴットの場合と同じである。また、上記熱間加工物について、結晶粒の大きさは、通常10μm以下である。最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度の観点から結晶粒が上記範囲にあることが好ましい。   In the hot-worked product, the component composition and the type and ratio of the metal structure are the same as in the ingot including the preferred range and the reason. Moreover, about the said hot-worked material, the magnitude | size of a crystal grain is 10 micrometers or less normally. From the viewpoint of the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy, the crystal grains are preferably in the above range.

冷間鍛造工程は、上記熱間加工工程で得られた上記熱間加工物を冷間鍛造して冷間鍛造物を得る工程である。冷間鍛造により、冷間鍛造物の金属結晶には転位が導入される。   The cold forging step is a step of cold forging the hot workpiece obtained in the hot working step to obtain a cold forged product. By cold forging, dislocations are introduced into the metal crystals of the cold forging.

冷間鍛造として、具体的にはスエージング加工が挙げられ、これにより、冷間鍛造物として、外径がより絞られた棒材が得られる。   Specific examples of the cold forging include swaging, and as a result, a bar with a reduced outer diameter can be obtained as a cold forged product.

冷間鍛造による加工率は、好ましくは20%以上80%以下であり、より好ましくは40%以上80%以下である。加工率が上記範囲にあると、金属結晶に好適な量で転位が導入できる。したがって、硬化熱処理により、β−Mn相への変態が起こり、最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度を高くできる。   The processing rate by cold forging is preferably 20% or more and 80% or less, and more preferably 40% or more and 80% or less. When the processing rate is in the above range, dislocations can be introduced in a suitable amount for the metal crystal. Therefore, the transformation to β-Mn phase occurs by the curing heat treatment, and the hardness of the finally produced Fe-Mn alloy can be increased.

上記冷間鍛造物において、成分組成および金属組織の種類、割合は、好ましい範囲およびその理由も含め、インゴットおよび熱間加工物の場合と同じである。また、上記冷間鍛造物について、結晶粒の大きさは、通常10μm以下である。最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度の観点から結晶粒が上記範囲にあることが好ましい。   In the cold forged product, the component composition and the type and ratio of the metal structure are the same as those of the ingot and the hot-worked product, including the preferred range and the reason. Moreover, about the said cold forging, the magnitude | size of a crystal grain is 10 micrometers or less normally. From the viewpoint of the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy, the crystal grains are preferably in the above range.

硬化熱処理工程は、上記冷間鍛造工程で得られた上記冷間鍛造物を硬化熱処理してFe−Mn合金を得る工程である。硬化熱処理により、γ相からβ−Mn相への変態が起こる。これにより、具体的にはFe−Mn合金の棒材が得られる。   A hardening heat treatment process is a process of obtaining the Fe-Mn alloy by carrying out hardening heat treatment of the said cold forging obtained in the said cold forging process. The transformation from the γ phase to the β-Mn phase occurs by the curing heat treatment. Thereby, specifically, a bar of Fe—Mn alloy is obtained.

硬化熱処理は、好ましくは550℃以上800℃以下で、より好ましくは600℃以上700℃以下で行う。硬化熱処理の温度が上記範囲にあると、最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度を高くできる。硬化熱処理の温度が高すぎると、最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度が低くなる場合がある。さらに、コストがかかる場合がある。また、硬化熱処理は、好ましくは10分以上12時間以下行う。硬化熱処理の時間が上記範囲にあると、最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度を高くできる。硬化熱処理の時間が長すぎると、最終的に製造されるFe−Mn合金の強度が小さくなる場合がある。さらに、コストがかかる場合がある。なお、硬化熱処理後は、通常空冷する。   The curing heat treatment is preferably performed at 550 ° C. or higher and 800 ° C. or lower, more preferably 600 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. When the temperature of the curing heat treatment is in the above range, the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy can be increased. If the temperature of the curing heat treatment is too high, the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy may be lowered. Furthermore, it may be costly. The curing heat treatment is preferably performed for 10 minutes to 12 hours. When the time for the curing heat treatment is in the above range, the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy can be increased. If the time for the curing heat treatment is too long, the strength of the finally produced Fe—Mn alloy may be reduced. Furthermore, it may be costly. In addition, after the curing heat treatment, it is usually air-cooled.

得られたFe−Mn合金は、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物である。上記Fe−Mn合金は、成分組成として、さらに2.5質量%以上10.0質量%以下のNiを含んでいてもよい。なお、Fe−Mn合金では、通常、インゴットの成分組成がほぼ保たれる。また、上記Fe−Mn合金は、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む。このように、製造されたFe−Mn合金は、特定の成分組成を有し、かつ金属組織としてβ−Mn相を有する。したがって、上記Fe−Mn合金は、硬度が高く、耐傷性、耐打痕性に優れる。また、上記Fe−Mn合金は、α相も含むため、加工性にも優れる。   The obtained Fe-Mn alloy has a component composition of 20.0 mass% to 30.0 mass% Mn, 5.0 mass% to 10.0 mass% Al, 0.5 mass% to 1 0.5% by mass or less of C and 5.0% by mass or more and 10.0% by mass or less of Cr, with the balance being Fe and inevitable impurities. The Fe—Mn alloy may further contain 2.5 mass% or more and 10.0 mass% or less of Ni as a component composition. In addition, in the Fe-Mn alloy, the component composition of the ingot is generally kept substantially. The Fe—Mn alloy includes a β-Mn phase and an α phase as a metal structure. Thus, the produced Fe—Mn alloy has a specific component composition and has a β-Mn phase as a metal structure. Therefore, the Fe—Mn alloy has high hardness and excellent scratch resistance and dent resistance. In addition, the Fe—Mn alloy includes an α phase, and thus has excellent workability.

また、上記Fe−Mn合金は、β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下であることが好ましい。また、β−Mn相の面積分率が70%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上30%以下であることがより好ましい。面積分率が上記範囲にあると、硬度と加工性とのバランスが向上できる。   The Fe—Mn alloy has an area fraction of β-Mn phase of 60% to 90% when the total area fraction of β-Mn phase and α phase is 100%. The area fraction is preferably 10% or more and 40% or less. Moreover, it is more preferable that the area fraction of the β-Mn phase is 70% or more and 90% or less, and the area fraction of the α phase is 10% or more and 30% or less. When the area fraction is in the above range, the balance between hardness and workability can be improved.

また、上記Fe−Mn合金について、結晶粒の大きさは、通常10μm以下である。上記Fe−Mn合金の硬度の観点から結晶粒が上記範囲にあることが好ましい。   Moreover, about the said Fe-Mn alloy, the magnitude | size of a crystal grain is 10 micrometers or less normally. From the viewpoint of the hardness of the Fe—Mn alloy, the crystal grains are preferably in the above range.

上記Fe−Mn合金の製造方法において、熱間加工は、所望の形状が得られればよく、熱間圧延で行ってもよい。また、冷間鍛造の代わりに冷間圧延を行ってもよい。金属結晶中に転位が導入できる冷間加工であればよい。   In the method for producing the Fe—Mn alloy, hot working may be performed by hot rolling as long as a desired shape is obtained. Further, cold rolling may be performed instead of cold forging. Any cold working that can introduce dislocations into the metal crystal may be used.

上記Fe−Mn合金の製造方法において、熱間加工の前に、インゴットを均質化熱処理する均質化熱処理工程を行ってもよい。均質化熱処理は、たとえば1000℃以上1200℃以下で0.5時間以上3時間以下行う。これにより、インゴットの組織を均一にできる。なお、この場合、熱間加工工程では、均質化熱処理されたインゴットを熱間加工して熱間加工物を得る。   In the method for producing the Fe—Mn alloy, a homogenization heat treatment step of homogenizing heat treatment of the ingot may be performed before hot working. The homogenization heat treatment is performed, for example, at 1000 ° C. or more and 1200 ° C. or less for 0.5 hours or more and 3 hours or less. Thereby, the structure of the ingot can be made uniform. In this case, in the hot working step, the ingot subjected to the homogenization heat treatment is hot worked to obtain a hot work product.

上記Fe−Mn合金の製造方法において、熱間加工の後に、上記熱間加工工程で得られた上記熱間加工物を焼鈍する焼鈍工程を行ってもよい。焼鈍は、たとえば1000℃以上1200℃以下で0.5時間以上3時間以下行う。これにより、熱間加工物の組織を均一にできる。なお、この場合、冷間鍛造工程では、焼鈍された上記熱間加工物を冷間鍛造して冷間鍛造物を得る。   In the manufacturing method of the said Fe-Mn alloy, you may perform the annealing process which anneals the said hot workpiece obtained at the said hot working process after hot working. For example, annealing is performed at 1000 ° C. or more and 1200 ° C. or less for 0.5 hours or more and 3 hours or less. Thereby, the structure | tissue of a hot workpiece can be made uniform. In this case, in the cold forging step, the annealed hot-worked product is cold forged to obtain a cold forged product.

上記Fe−Mn合金の製造方法においては、Fe−Mn合金の棒材を得る場合について説明したが、これに限らない。Fe−Mn合金の線材、板材を製造してもよい。この場合は、たとえば熱間加工および冷間鍛造において線材、板材が得られるような加工を行う。   In the manufacturing method of the Fe—Mn alloy, the case of obtaining the rod of the Fe—Mn alloy has been described, but the present invention is not limited thereto. You may manufacture the wire and board | plate material of a Fe-Mn alloy. In this case, for example, processing is performed to obtain a wire or plate in hot processing and cold forging.

なお、上述した特定の成分組成および金属組織を有するFe−Mn合金は、上述したFe−Mn合金の製造方法以外の製造方法で製造してもよい。すなわち、上述した特定の成分組成および金属組織を有するFe−Mn合金が得られる限り、製造方法は限定されない。   In addition, you may manufacture the Fe-Mn alloy which has the specific component composition mentioned above and metal structure with manufacturing methods other than the manufacturing method of the Fe-Mn alloy mentioned above. That is, the production method is not limited as long as the Fe—Mn alloy having the above-described specific component composition and metal structure is obtained.

<Fe−Mn合金の用途>
上記Fe−Mn合金は、時計の部材(たとえば外装)に好適に用いられる。さらに、上記Fe−Mn合金は、自動車、船舶、航空機等の輸送機、機械、電気製品、建築、構造物、光学機器、器物、および装身具の部材(たとえば外装)にも好適に用いられる。上記Fe−Mn合金の有する高い硬度を生かし、耐摺動性、耐傷性、耐打痕性が必要とされる用途に好適に用いられる。
<Use of Fe-Mn alloy>
The Fe—Mn alloy is suitably used for a watch member (for example, an exterior). Furthermore, the Fe—Mn alloy is also suitably used for transportation equipment such as automobiles, ships, and airplanes, machines, electrical products, architecture, structures, optical instruments, instruments, and accessories (for example, exteriors). Utilizing the high hardness of the Fe—Mn alloy, it is suitably used for applications that require sliding resistance, scratch resistance, and dent resistance.

以上より、本発明は以下に関する。   As described above, the present invention relates to the following.

[1] 成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む、Fe−Mn合金。
上記Fe−Mn合金は、高い硬度を有する。
[2] β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下である、上記[1]に記載のFe−Mn合金。
面積分率が上記範囲にあると、Fe−Mn合金は、硬度と加工性とのバランスが向上できる。
[3] 上記成分組成として、さらに2.5質量%以上10.0質量%以下のNiを含む、上記[1]または[2]に記載のFe−Mn合金。
Niを上記の量で含んでいると、上記Fe−Mn合金の硬度と強度とのバランスが向上できる。
[4] インゴットを熱間加工して熱間加工物を得る熱間加工工程と、上記熱間加工工程で得られた上記熱間加工物を冷間鍛造して冷間鍛造物を得る冷間鍛造工程と、上記冷間鍛造工程で得られた上記冷間鍛造物を硬化熱処理してFe−Mn合金を得る硬化熱処理工程とを含み、上記インゴットは、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、γ相およびα相を含み、上記Fe−Mn合金は、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む、Fe−Mn合金の製造方法。
上記Fe−Mn合金の製造方法によれば、高い硬度を有するFe−Mn合金を製造できる。
[5] 上記熱間加工物は、γ相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、γ相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下であり、上記Fe−Mn合金は、β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%であり、α相の面積分率が10%以上40%以下である、上記[4]に記載のFe−Mn合金の製造方法。
面積分率が上記範囲にあると、得られたFe−Mn合金において、硬度と加工性とのバランスが向上できる。
[6] 上記冷間鍛造工程は、加工率20%以上80%以下で上記熱間加工物を冷間鍛造する、上記[4]または[5]に記載のFe−Mn合金の製造方法。
加工率が上記範囲にあると、最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度を高くできる。
[7] 上記硬化熱処理工程は、550℃以上800℃以下で上記冷間鍛造物を硬化熱処理する、[4]〜[6]のいずれか1つに記載のFe−Mn合金の製造方法。
硬化熱処理の温度が上記範囲にあると、最終的に製造されるFe−Mn合金の硬度を高くできる。
[1] As a component composition, Mn of 20.0 mass% or more and 30.0 mass% or less, Al of 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less, 0.5 mass% or more and 1.5 mass% or less of An Fe—Mn alloy containing C and 5.0% by mass or more and 10.0% by mass or less of Cr, the balance being Fe and unavoidable impurities, and including a β-Mn phase and an α phase as a metal structure.
The Fe—Mn alloy has a high hardness.
[2] When the total area fraction of β-Mn phase and α phase is 100%, the area fraction of β-Mn phase is 60% or more and 90% or less, and the area fraction of α phase is 10%. The Fe—Mn alloy according to [1], which is not less than 40% and not more than 40%.
When the area fraction is in the above range, the Fe—Mn alloy can improve the balance between hardness and workability.
[3] The Fe—Mn alloy according to [1] or [2], further including 2.5% by mass to 10.0% by mass of Ni as the component composition.
When Ni is contained in the above amount, the balance between the hardness and strength of the Fe—Mn alloy can be improved.
[4] A hot working process in which an ingot is hot worked to obtain a hot work, and a cold forging is obtained by cold forging the hot work obtained in the hot working process. Including a forging step and a hardening heat treatment step for obtaining a Fe—Mn alloy by hardening and heat-treating the cold forging obtained in the cold forging step, wherein the ingot has a component composition of 20.0% by mass or more. 30.0 mass% or less Mn, 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less Al, 0.5 mass% or more and 1.5 mass% or less C, and 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less. % Of Cr, the balance being Fe and inevitable impurities, including a γ phase and an α phase as a metal structure, and the Fe—Mn alloy having a component composition of 20.0 mass% or more and 30.0 mass% % Mn, 5.0% to 10.0% Al, 0.5% Containing not less than 1.5% by mass and not more than 1.5% by mass of C, and not less than 5.0% by mass and not more than 10.0% by mass of Cr, with the balance being Fe and unavoidable impurities. The manufacturing method of the Fe-Mn alloy containing a phase.
According to the method for producing an Fe—Mn alloy, an Fe—Mn alloy having high hardness can be produced.
[5] The hot-worked product has an area fraction of the γ phase of 60% or more and 90% or less when the total of the area fraction of the γ phase and the α phase is 100%. The Fe—Mn alloy has an area fraction of β-Mn phase of 60% when the total of the area fractions of β-Mn phase and α phase is 100%. The method for producing an Fe—Mn alloy according to the above [4], which is 90% or more and the α phase area fraction is 10% or more and 40% or less.
When the area fraction is in the above range, the balance between hardness and workability can be improved in the obtained Fe—Mn alloy.
[6] The method for producing an Fe—Mn alloy according to [4] or [5], wherein the cold forging step cold forges the hot-worked product at a processing rate of 20% to 80%.
When the processing rate is in the above range, the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy can be increased.
[7] The method for producing an Fe—Mn alloy according to any one of [4] to [6], wherein the hardening heat treatment step includes hardening and heat-treating the cold forged product at 550 ° C. or more and 800 ° C. or less.
When the temperature of the curing heat treatment is in the above range, the hardness of the finally produced Fe—Mn alloy can be increased.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

[実施例]
[実験例1−1]
質量%で、30%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
このインゴットに1150℃、3時間の均質化熱処理を行い、熱間のハンマー鍛造、続いて熱間の溝ロール圧延加工を行った。この熱間加工により、元のインゴットに対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。次に、棒材に1150℃、30分の焼鈍熱処理を行い、水冷した。
水冷後の棒材に冷間のスエージング鍛造を行った。この冷間鍛造により、加工前の棒材に対して加工率(断面積の減少率)が80%となる棒材を得た。
続いて、加工率80%の棒材に、大気炉にて600℃、12時間の硬化熱処理を行い、空冷した。この硬化熱処理により、Fe−Mn合金の棒材を得た。
[Example]
[Experimental Example 1-1]
The materials were weighed at a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, 5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.
This ingot was subjected to a homogenization heat treatment at 1150 ° C. for 3 hours, followed by hot hammer forging, followed by hot groove roll rolling. By this hot working, a bar having a working rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the original ingot was obtained. Next, the bar was annealed at 1150 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
Cold swaging forging was performed on the rod after water cooling. By this cold forging, a bar having a processing rate (reduction rate of cross-sectional area) of 80% with respect to the bar before processing was obtained.
Subsequently, the bar with a processing rate of 80% was subjected to curing heat treatment at 600 ° C. for 12 hours in an atmospheric furnace, and air-cooled. By this hardening heat treatment, a rod of Fe—Mn alloy was obtained.

[実験例1−2〜1−5]
実験例1−1の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例1−1と同様にして、棒材を得た(実験例1−2)。すなわち、実験例1−2では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例1−1の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例1−1と同様に行い、棒材を得た(実験例1−3〜1−5)。
[Experimental Examples 1-2 to 1-5]
Except not having performed the cold forging of Experimental Example 1-1, a bar was obtained in the same manner as Experimental Example 1-1 (Experimental Example 1-2). That is, in Experimental Example 1-2, a bar was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 1-1 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 1-1, and obtained the bar (Experimental 1-3-1 -5).

[実験例1−6〜1−10]
実験例1−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を6時間に変更した以外は、実験例1−1と同様に行い、棒材を得た(実験例1−6)。
実験例1−6の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例1−6と同様にして、棒材を得た(実験例1−7)。すなわち、実験例1−7では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例1−6の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例1−6と同様に行い、棒材を得た(実験例1−8〜1−10)。
[Experimental Examples 1-6 to 1-10]
Except having changed the hardening heat processing time in the hardening heat processing of Experimental Example 1-1 into 6 hours, it carried out similarly to Experimental Example 1-1 and obtained the rod (Experimental Example 1-6).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 1-6 except that the cold forging in Experimental Example 1-6 was not performed (Experimental Example 1-7). That is, in Experimental Example 1-7, a bar material was obtained by performing a heat treatment after the hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 1-6 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 1-6, and obtained the bar material (Experimental Examples 1-8 to 1). -10).

[実験例1−11〜1−15]
実験例1−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を1時間に変更した以外は、実験例1−1と同様に行い、棒材を得た(実験例1−11)。
実験例1−11の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例1−11と同様にして、棒材を得た(実験例1−12)。すなわち、実験例1−12では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例1−11の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例1−11と同様に行い、棒材を得た(実験例1−13〜1−15)。
[Experimental Examples 1-11 to 1-15]
Except having changed into 1 hour the hardening heat processing time in the hardening heat processing of Experimental example 1-1, it carried out similarly to Experimental example 1-1 and obtained the rod (Experimental example 1-11).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 1-11 except that the cold forging in Experimental Example 1-11 was not performed (Experimental Example 1-12). That is, in Experimental Example 1-12, a bar was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 1-11 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 1-11, and obtained the bar (Experimental Examples 1-3-1 -15).

[実験例1−16〜1−20]
実験例1−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を30分間に変更した以外は、実験例1−1と同様に行い、棒材を得た(実験例1−16)。
実験例1−16の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例1−16と同様にして、棒材を得た(実験例1−17)。すなわち、実験例1−17では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例1−16の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例1−16と同様に行い、棒材を得た(実験例1−18〜1−20)。
[Experimental Examples 1-16 to 1-20]
Except having changed the hardening heat processing time in the hardening heat processing of Experimental Example 1-1 into 30 minutes, it carried out similarly to Experimental Example 1-1 and obtained the rod (Experimental Example 1-16).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 1-16 except that the cold forging in Experimental Example 1-16 was not performed (Experimental Example 1-17). That is, in Experimental Example 1-17, the hot-working was followed by a curing heat treatment to obtain a bar. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 1-16 into 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 1-16, and obtained the bar (Experimental Examples 1-18-1) -20).

[実験例1−21〜1−25]
実験例1−1の硬化熱処理を行わなかった以外は、実験例1−1と同様にして、棒材を得た(実験例1−21)。すなわち、実験例1−21では、熱間加工および冷間鍛造を行って棒材を得た。
実験例1−21の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例1−21と同様にして、棒材を得た(実験例1−22)。すなわち、実験例1−22では、熱間加工を行って棒材を得た。実験例1−21の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例1−21と同様に行い、棒材を得た(実験例1−23〜1−25)。
[Experimental Examples 1-21 to 1-25]
Except not having performed the hardening heat treatment of Experimental Example 1-1, a bar was obtained in the same manner as Experimental Example 1-1 (Experimental 1-21). That is, in Experimental Example 1-21, hot working and cold forging were performed to obtain a bar.
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 1-21 except that the cold forging in Experimental Example 1-21 was not performed (Experimental 1-22). That is, in Experimental Example 1-22, hot working was performed to obtain a bar. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 1-21 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 1-21, and obtained the bar (Experimental 1-23-1) -25).

[実験例2−1〜2−3]
実験例1−11の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例1−11と同様に行い、棒材を得た(実験例2−1〜2−3)。
なお、実験例1−11では、冷間鍛造における加工率は80%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 2-1 to 2-3]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 1-11 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 1-11 was performed to obtain rods (Experimental Examples 2-1 to 2). -3).
In Experimental Example 1-11, the processing rate in cold forging is 80%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例2−4〜2−6]
実験例1−12の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例1−12と同様に行い、棒材を得た(実験例2−4〜2−6)。
なお、実験例1−12では、冷間鍛造を行っておらず、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 2-4 to 2-6]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 1-12 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 1-12 was performed to obtain a bar (Experimental Examples 2-4 to 2). -6).
In Experimental Example 1-12, cold forging was not performed, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment was 600 ° C., and the curing heat treatment time was 1 hour.

[実験例2−7〜2−9]
実験例1−13の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例1−13と同様に行い、棒材を得た(実験例2−7〜2−9)。
なお、実験例1−13では、冷間鍛造における加工率は20%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 2-7 to 2-9]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 1-13 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 1-13 was performed to obtain rods (Experimental Examples 2-7 to 2). -9).
In Experimental Example 1-13, the processing rate in cold forging is 20%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例2−10〜2−12]
実験例1−14の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例1−14と同様に行い、棒材を得た(実験例2−10〜2−12)。
なお、実験例1−14では、冷間鍛造における加工率は40%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 2-10 to 2-12]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 1-14 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 1-14 was performed to obtain rods (Experimental Examples 2-10 to 2) -12).
In Experimental Example 1-14, the processing rate in cold forging is 40%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例2−13〜2−15]
実験例1−15の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例1−15と同様に行い、棒材を得た(実験例2−13〜2−15)。
なお、実験例1−15では、冷間鍛造における加工率は60%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 2-13 to 2-15]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 1-15 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 1-15 was performed to obtain rods (Experimental Examples 2-13 to 2). -15).
In Experimental Example 1-15, the processing rate in cold forging is 60%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例3−1]
質量%で、30%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、10%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
このインゴットに1150℃、3時間の均質化熱処理を行い、熱間のハンマー鍛造、続いて熱間の溝ロール圧延加工を行った。この熱間加工により、元のインゴットに対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。次に、棒材に1150℃、30分の焼鈍熱処理を行い、水冷した。
水冷後の棒材に冷間のスエージング鍛造を行った。この冷間鍛造により、加工前の棒材に対して加工率(断面積の減少率)が80%となる棒材を得た。
続いて、加工率80%の棒材に、大気炉にて600℃、12時間の硬化熱処理を行い、空冷した。この硬化熱処理により、Fe−Mn合金の棒材を得た。
[Experimental Example 3-1]
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, 10% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.
This ingot was subjected to a homogenization heat treatment at 1150 ° C. for 3 hours, followed by hot hammer forging, followed by hot groove roll rolling. By this hot working, a bar having a working rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the original ingot was obtained. Next, the bar was annealed at 1150 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
Cold swaging forging was performed on the rod after water cooling. By this cold forging, a bar having a processing rate (reduction rate of cross-sectional area) of 80% with respect to the bar before processing was obtained.
Subsequently, the bar with a processing rate of 80% was subjected to curing heat treatment at 600 ° C. for 12 hours in an atmospheric furnace, and air-cooled. By this hardening heat treatment, a rod of Fe—Mn alloy was obtained.

[実験例3−2〜3−5]
実験例3−1の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例3−1と同様にして、棒材を得た(実験例3−2)。すなわち、実験例3−2では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例3−1の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例3−1と同様に行い、棒材を得た(実験例3−3〜3−5)。
[Experimental examples 3-2 to 3-5]
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 3-1, except that the cold forging in Experimental Example 3-1 was not performed (Experimental Example 3-2). That is, in Experimental Example 3-2, a bar material was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 3-1 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 3-1, and obtained the bar (Experimental Example 3-3-3) -5).

[実験例3−6〜3−10]
実験例3−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を6時間に変更した以外は、実験例3−1と同様に行い、棒材を得た(実験例3−6)。
実験例3−6の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例3−6と同様にして、棒材を得た(実験例3−7)。すなわち、実験例3−7では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例3−6の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例3−6と同様に行い、棒材を得た(実験例3−8〜3−10)。
[Experimental Examples 3-6 to 3-10]
Except having changed the hardening heat processing time in the hardening heat processing of Experimental Example 3-1 to 6 hours, it carried out similarly to Experimental Example 3-1, and obtained the bar (Experimental Example 3-6).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 3-6 except that Cold Forging in Experimental Example 3-6 was not performed (Experimental Example 3-7). That is, in Experimental Example 3-7, a bar material was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 3-6 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 3-6, and obtained the bar (Experimental Examples 3-8-3) -10).

[実験例3−11〜3−15]
実験例3−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を1時間に変更した以外は、実験例3−1と同様に行い、棒材を得た(実験例3−11)。
実験例3−11の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例3−11と同様にして、棒材を得た(実験例3−12)。すなわち、実験例3−12では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例3−11の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例3−11と同様に行い、棒材を得た(実験例3−13〜1−15)。
[Experimental Examples 3-11 to 3-15]
Except having changed into 1 hour the hardening heat processing time in the hardening heat processing of Experimental example 3-1, it carried out similarly to Experimental example 3-1, and obtained the rod (Experimental example 3-11).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 3-11 except that the cold forging in Experimental Example 3-11 was not performed (Experimental Example 3-12). That is, in Experimental Example 3-12, a bar was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 3-11 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 3-11, and obtained the bar (Experimental Examples 3-13 to 1) -15).

[実験例3−16〜3−20]
実験例3−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を30分間に変更した以外は、実験例3−1と同様に行い、棒材を得た(実験例3−16)。
実験例3−16の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例3−16と同様にして、棒材を得た(実験例3−17)。すなわち、実験例3−17では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例3−16の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例3−16と同様に行い、棒材を得た(実験例3−18〜3−20)。
[Experimental Examples 3-16 to 3-20]
Except that the curing heat treatment time in the curing heat treatment of Experimental Example 3-1 was changed to 30 minutes, the same procedure as in Experimental Example 3-1 was performed to obtain a bar (Experimental Example 3-16).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 3-16 except that the cold forging in Experimental Example 3-16 was not performed (Experimental Example 3-17). That is, in Experimental Example 3-17, a bar was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 3-16 into 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 3-16, and obtained the bar (Experimental Examples 3-18-3) -20).

[実験例3−21〜3−25]
実験例3−1の硬化熱処理を行わなかった以外は、実験例3−1と同様にして、棒材を得た(実験例3−21)。すなわち、実験例3−21では、熱間加工および冷間鍛造を行って棒材を得た。
実験例3−21の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例3−21と同様にして、棒材を得た(実験例3−22)。すなわち、実験例3−22では、熱間加工を行って棒材を得た。実験例3−21の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例3−21と同様に行い、棒材を得た(実験例3−23〜3−25)。
[Experimental Examples 3-21 to 3-25]
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 3-1, except that the curing heat treatment in Experimental Example 3-1 was not performed (Experimental Example 3-21). That is, in Experimental Example 3-21, hot working and cold forging were performed to obtain a bar.
Except not having performed the cold forging of Experimental Example 3-21, a bar was obtained in the same manner as Experimental Example 3-21 (Experimental Example 3-22). That is, in Experimental Example 3-22, hot working was performed to obtain a bar. Except having changed the processing rate in cold forging of Experimental Example 3-21 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 3-21, and obtained the bar (Experimental Examples 3-23 to 3) -25).

[実験例4−1〜4−3]
実験例3−11の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例3−11と同様に行い、棒材を得た(実験例4−1〜4−3)。
なお、実験例3−11では、冷間鍛造における加工率は80%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental examples 4-1 to 4-3]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 3-11 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 3-11 was performed to obtain rods (Experimental Examples 4-1 to 4-4). -3).
In Experimental Example 3-11, the processing rate in cold forging is 80%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例4−4〜4−6]
実験例3−12の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例3−12と同様に行い、棒材を得た(実験例4−4〜4−6)。
なお、実験例3−12では、冷間鍛造を行っておらず、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental examples 4-4 to 4-6]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 3-12 was changed to 550 ° C., 700 ° C. and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 3-12 was performed to obtain rods (Experimental Examples 4-4 to 4-4) -6).
In Experimental Example 3-12, cold forging was not performed, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment was 600 ° C., and the curing heat treatment time was 1 hour.

[実験例4−7〜4−9]
実験例3−13の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例3−13と同様に行い、棒材を得た(実験例4−7〜4−9)。
なお、実験例3−13では、冷間鍛造における加工率は20%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 4-7 to 4-9]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 3-13 was changed to 550 ° C., 700 ° C. and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 3-13 was performed to obtain rods (Experimental Examples 4-7 to 4). -9).
In Experimental Example 3-13, the processing rate in cold forging is 20%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例4−10〜4−12]
実験例3−14の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例3−14と同様に行い、棒材を得た(実験例4−10〜4−12)。
なお、実験例3−14では、冷間鍛造における加工率は40%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental examples 4-10 to 4-12]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 3-14 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 3-14 was performed to obtain rods (Experimental Examples 4-10 to 4-4) -12).
In Experimental Example 3-14, the processing rate in cold forging is 40%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例4−13〜4−15]
実験例3−15の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例3−15と同様に行い、棒材を得た(実験例4−13〜4−15)。
なお、実験例3−15では、冷間鍛造における加工率は60%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 4-13 to 4-15]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 3-15 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 3-15 was performed to obtain rods (Experimental Examples 4-13 to 4). -15).
In Experimental Example 3-15, the processing rate in cold forging is 60%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例5−1]
質量%で、30%Mn、8%Al、0.5%C、10%Cr、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
このインゴットに1150℃、3時間の均質化熱処理を行い、熱間のハンマー鍛造、続いて熱間の溝ロール圧延加工を行った。この熱間加工により、元のインゴットに対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。次に、棒材に1150℃、30分の焼鈍熱処理を行い、水冷した。
水冷後の棒材に冷間のスエージング鍛造を行った。この冷間鍛造により、加工前の棒材に対して加工率(断面積の減少率)が80%となる棒材を得た。
続いて、加工率80%の棒材に、大気炉にて600℃、12時間の硬化熱処理を行い、空冷した。この硬化熱処理により、Fe−Mn合金の棒材を得た。
[Experimental Example 5-1]
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 0.5% C, 10% Cr, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.
This ingot was subjected to a homogenization heat treatment at 1150 ° C. for 3 hours, followed by hot hammer forging, followed by hot groove roll rolling. By this hot working, a bar having a working rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the original ingot was obtained. Next, the bar was annealed at 1150 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
Cold swaging forging was performed on the rod after water cooling. By this cold forging, a bar having a processing rate (reduction rate of cross-sectional area) of 80% with respect to the bar before processing was obtained.
Subsequently, the bar with a processing rate of 80% was subjected to curing heat treatment at 600 ° C. for 12 hours in an atmospheric furnace, and air-cooled. By this hardening heat treatment, a rod of Fe—Mn alloy was obtained.

[実験例5−2〜5−5]
実験例5−1の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例5−1と同様にして、棒材を得た(実験例5−2)。すなわち、実験例5−2では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例5−1の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例5−1と同様に行い、棒材を得た(実験例5−3〜5−5)。
[Experimental Examples 5-2 to 5-5]
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-1, except that the cold forging in Experimental Example 5-1 was not performed (Experimental Example 5-2). That is, in Experimental Example 5-2, a bar material was obtained by performing a heat treatment after the hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 5-1 into 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 5-1, and obtained the bar (Experimental Examples 5-3-5) -5).

[実験例5−6〜5−10]
実験例5−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を6時間に変更した以外は、実験例5−1と同様に行い、棒材を得た(実験例5−6)。
実験例5−6の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例5−6と同様にして、棒材を得た(実験例5−7)。すなわち、実験例5−7では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例5−6の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例5−6と同様に行い、棒材を得た(実験例5−8〜5−10)。
[Experimental Examples 5-6 to 5-10]
Except having changed the hardening heat processing time in the hardening heat processing of Experimental Example 5-1 to 6 hours, it carried out similarly to Experimental Example 5-1, and obtained the rod (Experimental Example 5-6).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-6 except that the cold forging in Experimental Example 5-6 was not performed (Experimental Example 5-7). That is, in Experimental Example 5-7, a bar material was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 5-6 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 5-6, and obtained the bar (Experimental Examples 5-8-5) -10).

[実験例5−11〜5−15]
実験例5−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を1時間に変更した以外は、実験例5−1と同様に行い、棒材を得た(実験例5−11)。
実験例5−11の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例5−11と同様にして、棒材を得た(実験例5−12)。すなわち、実験例5−12では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例5−11の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例5−11と同様に行い、棒材を得た(実験例5−13〜1−15)。
[Experimental Examples 5-11 to 5-15]
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-1, except that the curing heat treatment time in the curing heat treatment of Experimental Example 5-1 was changed to 1 hour (Experimental Example 5-11).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-11 except that the cold forging in Experimental Example 5-11 was not performed (Experimental Example 5-12). That is, in Experimental Example 5-12, a bar material was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 5-11 to 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 5-11, and obtained the bar (Experimental Examples 5-13 to 1). -15).

[実験例5−16〜5−20]
実験例5−1の硬化熱処理における硬化熱処理時間を30分間に変更した以外は、実験例5−1と同様に行い、棒材を得た(実験例5−16)。
実験例5−16の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例5−16と同様にして、棒材を得た(実験例5−17)。すなわち、実験例5−17では、熱間加工に続いて硬化熱処理を行って棒材を得た。実験例5−16の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例5−16と同様に行い、棒材を得た(実験例5−18〜5−20)。
[Experimental Examples 5-16 to 5-20]
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-1, except that the curing heat treatment time in the curing heat treatment of Experimental Example 5-1 was changed to 30 minutes (Experimental Example 5-16).
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-16 except that the cold forging in Experimental Example 5-16 was not performed (Experimental Example 5-17). That is, in Experimental Example 5-17, a bar material was obtained by performing a heat treatment for curing subsequent to hot working. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 5-16 into 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 5-16, and obtained the bar (Experimental Examples 5-18-5) -20).

[実験例5−21〜5−25]
実験例5−1の硬化熱処理を行わなかった以外は、実験例5−1と同様にして、棒材を得た(実験例5−21)。すなわち、実験例5−21では、熱間加工および冷間鍛造を行って棒材を得た。
実験例5−21の冷間鍛造を行わなかった以外は、実験例5−21と同様にして、棒材を得た(実験例5−22)。すなわち、実験例5−22では、熱間加工を行って棒材を得た。実験例5−21の冷間鍛造における加工率を20%、40%および60%に変更した以外は、実験例5−21と同様に行い、棒材を得た(実験例5−23〜5−25)。
[Experimental Examples 5-21 to 5-25]
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-1, except that the curing heat treatment in Experimental Example 5-1 was not performed (Experimental Example 5-21). That is, in Experimental Example 5-21, hot working and cold forging were performed to obtain a bar.
A bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 5-21 except that Cold Forging in Experimental Example 5-21 was not performed (Experimental Example 5-22). That is, in Experimental Example 5-22, hot working was performed to obtain a bar. Except having changed the processing rate in the cold forging of Experimental Example 5-21 into 20%, 40%, and 60%, it carried out similarly to Experimental Example 5-21, and obtained the bar (Experimental Examples 5-23-5) -25).

[実験例6−1〜6−3]
実験例5−11の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例5−11と同様に行い、棒材を得た(実験例6−1〜6−3)。
なお、実験例5−11では、冷間鍛造における加工率は80%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 6-1 to 6-3]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 5-11 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 5-11 was performed to obtain rods (Experimental Examples 6-1 to 6-6) -3).
In Experimental Example 5-11, the processing rate in cold forging is 80%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例6−4〜6−6]
実験例5−12の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例5−12と同様に行い、棒材を得た(実験例6−4〜6−6)。
なお、実験例5−12では、冷間鍛造を行っておらず、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental examples 6-4 to 6-6]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 5-12 was changed to 550 ° C., 700 ° C. and 800 ° C., it was performed in the same manner as Experimental Example 5-12 to obtain a bar (Experimental Examples 6-4 to 6). -6).
In Experimental Example 5-12, cold forging was not performed, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment was 600 ° C., and the curing heat treatment time was 1 hour.

[実験例6−7〜6−9]
実験例5−13の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例5−13と同様に行い、棒材を得た(実験例6−7〜6−9)。
なお、実験例5−13では、冷間鍛造における加工率は20%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 6-7 to 6-9]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 5-13 was changed to 550 ° C., 700 ° C. and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 5-13 was performed to obtain rods (Experimental Examples 6-7 to 6). -9).
In Experimental Example 5-13, the processing rate in cold forging is 20%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例6−10〜6−12]
実験例5−14の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例5−14と同様に行い、棒材を得た(実験例6−10〜6−12)。
なお、実験例5−14では、冷間鍛造における加工率は40%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 6-10 to 6-12]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 5-14 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 5-14 was performed to obtain rods (Experimental Examples 6-10 to 6-6) -12).
In Experimental Example 5-14, the processing rate in cold forging is 40%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[実験例6−13〜6−15]
実験例5−15の硬化熱処理における硬化熱処理温度を550℃、700℃および800℃に変更した以外は、実験例5−15と同様に行い、棒材を得た(実験例6−13〜6−15)。
なお、実験例5−15では、冷間鍛造における加工率は60%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は600℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental Examples 6-13 to 6-15]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 5-15 was changed to 550 ° C., 700 ° C., and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 5-15 was performed to obtain rods (Experimental Examples 6-13 to 6). -15).
In Experimental Example 5-15, the processing rate in cold forging is 60%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 600 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

なお、実施例に対応する実験例は、実験例1−1、1−3〜1−5、1−6、1−8〜1−10、1−11、1−13〜1−15、1−16、1−18〜1−20、実験例2−1〜2−3、2−7〜2−15、実験例3−1、3−3〜3−5、3−6、3−8〜3−10、3−11、3−13〜3−15、3−16、3−18〜3−20、実験例4−1〜4−3、4−7〜4−15、実験例5−1、5−3〜5−5、5−6、5−8〜5−10、5−11、5−13〜5−15、5−16、5−18〜5−20、実験例6−1〜6−3、6−7〜6−15である。   The experimental examples corresponding to the examples are Experimental Examples 1-1, 1-3 to 1-5, 1-6, 1-8 to 1-10, 1-11, 1-13 to 1-15, 1 -16, 1-18 to 1-20, Experimental Examples 2-1 to 2-3, 2-7 to 2-15, Experimental Examples 3-1, 3-3 to 3-5, 3-6, 3-8 -3-10, 3-11, 3-13-3-15, 3-16, 3-18 to 3-20, Experimental Examples 4-1 to 4-3, 4-7 to 4-15, Experimental Example 5 -1, 5-3 to 5-5, 5-6, 5-8 to 5-10, 5-11, 5-13 to 5-15, 5-16, 5-18 to 5-20, Experimental Example 6 -1-6-3, 6-7-6-15.

[実験例7−1]
質量%で、30%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
このインゴットに1150℃、3時間の均質化熱処理を行い、熱間のハンマー鍛造、続いて熱間の溝ロール圧延加工を行った。この熱間加工により、元のインゴットに対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。次に、棒材に1150℃、30分の焼鈍熱処理を行い、水冷した。
水冷後の棒材に冷間のスエージング鍛造を行った。この冷間鍛造により、加工前の棒材に対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。
続いて、加工率70%の棒材に、大気炉にて600℃、1時間の硬化熱処理を行い、空冷した。この硬化熱処理により、Fe−Mn合金の棒材を得た。
[Experimental Example 7-1]
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.
This ingot was subjected to a homogenization heat treatment at 1150 ° C. for 3 hours, and then hot hammer forging, followed by hot groove roll rolling. By this hot working, a bar having a working rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the original ingot was obtained. Next, the bar was annealed at 1150 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
Cold swaging forging was performed on the rod after water cooling. By this cold forging, a bar material having a processing rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the bar material before processing was obtained.
Subsequently, the bar having a processing rate of 70% was subjected to curing heat treatment at 600 ° C. for 1 hour in an atmospheric furnace, and air-cooled. By this hardening heat treatment, a rod of Fe—Mn alloy was obtained.

[実験例7−2、7−3]
実験例7−1の硬化熱処理における硬化熱処理温度を500℃および800℃に変更した以外は、実験例7−1と同様に行い、棒材を得た(実験例7−2、7−3)。
[Experimental Examples 7-2 and 7-3]
Except that the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment of Experimental Example 7-1 was changed to 500 ° C. and 800 ° C., the same procedure as in Experimental Example 7-1 was performed to obtain a bar (Experimental Examples 7-2 and 7-3). .

[実験例8−1、8−2]
実験例2−2の冷間鍛造および硬化熱処理を行わなかった以外は、実験例2−2と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。すなわち、実験例2−2の焼鈍熱処理、水冷まで行って棒材を得た(実験例8−1)。
また、実験例2−2の硬化熱処理を行わなかった以外は、実験例2−2と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。すなわち、実験例2−2の冷間鍛造まで行って棒材を得た(実験例8−2)。
なお、実験例2−2では、冷間鍛造における加工率は80%であり、硬化熱処理における硬化熱処理温度は700℃であり、硬化熱処理時間は1時間である。
[Experimental examples 8-1 and 8-2]
A bar of Fe—Mn alloy was obtained in the same manner as in Experimental Example 2-2, except that the cold forging and hardening heat treatment in Experimental Example 2-2 were not performed. That is, the heat treatment and the water cooling of Experimental Example 2-2 were performed to obtain a bar (Experimental Example 8-1).
Moreover, the bar material of the Fe-Mn alloy was obtained like Example 2-2 except not having performed the hardening heat treatment of Example 2-2. That is, it went even to the cold forging of Experimental example 2-2, and obtained the bar (Experimental example 8-2).
In Experimental Example 2-2, the processing rate in cold forging is 80%, the curing heat treatment temperature in the curing heat treatment is 700 ° C., and the curing heat treatment time is 1 hour.

[評価]
<ビッカース硬さ>
実験例1−1で最終的に得られた棒材を切断し、厚さ2mmの試験片を得て、ビッカース硬度計にて、ビッカース硬さを測定した。具体的には、測定点6点の平均値を求めた。実験例1−1の棒材は、HV958を示した。
実験例1−2〜1−25、実験例2−1〜2−15、実験例3−1〜3−25、実験例4−1〜4−15、実験例5−1〜5−25、実験例6−1〜6−15で最終的に得られた棒材についても同様に測定した。
[Evaluation]
<Vickers hardness>
The bar material finally obtained in Experimental Example 1-1 was cut to obtain a test piece having a thickness of 2 mm, and the Vickers hardness was measured with a Vickers hardness tester. Specifically, the average value of 6 measurement points was obtained. The bar of Experimental Example 1-1 showed HV958.
Experimental Examples 1-2 to 1-25, Experimental Examples 2-1 to 2-15, Experimental Examples 3-1 to 3-25, Experimental Examples 4-1 to 4-15, Experimental Examples 5-1 to 5-25, The bar materials finally obtained in Experimental Examples 6-1 to 6-15 were also measured in the same manner.

図1〜図6にビッカース硬さの測定結果を示す。
具体的には、図1は、Fe−Mn合金試料について、加工率に対するビッカース硬さの変化を示した図である。実験例1−1〜1−25について、硬化熱処理時間別にグラフで示している。図2は、Fe−Mn合金試料について、硬化熱処理温度に対するビッカース硬さの変化を示した図である。実験例1−11〜1−15、実験例2−1〜2−15について、加工率別にグラフで示している。
図3は、Fe−Mn合金試料について、加工率に対するビッカース硬さの変化を示した図である。実験例3−1〜3−25について、硬化熱処理時間別にグラフで示している。図4は、Fe−Mn合金試料について、硬化熱処理温度に対するビッカース硬さの変化を示した図である。実験例3−11〜3−15、実験例4−1〜4−15について、加工率別にグラフで示している。
図5は、Fe−Mn合金試料について、加工率に対するビッカース硬さの変化を示した図である。実験例5−1〜5−25について、硬化熱処理時間別にグラフで示している。図6は、Fe−Mn合金試料について、硬化熱処理温度に対するビッカース硬さの変化を示した図である。実験例5−11〜5−15、実験例6−1〜6−15について、加工率別にグラフで示している。なお、図1〜図6の加工率は、冷間鍛造における加工率である。
1 to 6 show the measurement results of Vickers hardness.
Specifically, FIG. 1 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the processing rate for an Fe—Mn alloy sample. About Experimental example 1-1 to 1-25, it has shown with the graph according to hardening heat processing time. FIG. 2 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the heat treatment temperature for the Fe—Mn alloy sample. About Experimental Examples 1-11 to 1-15 and Experimental Examples 2-1 to 2-15, it shows with a graph according to a processing rate.
FIG. 3 is a diagram showing a change in Vickers hardness with respect to the processing rate for an Fe—Mn alloy sample. About Experimental example 3-1 to 3-25, it has shown with the graph according to hardening heat processing time. FIG. 4 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the heat treatment temperature for the Fe—Mn alloy sample. About Experimental example 3-11 to 3-15 and Experimental example 4-1 to 4-15, it has shown with the graph according to a processing rate.
FIG. 5 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the processing rate for an Fe—Mn alloy sample. About Experimental example 5-1 to 5-25, it has shown with the graph according to hardening heat processing time. FIG. 6 is a diagram showing the change in Vickers hardness with respect to the heat treatment temperature for the Fe—Mn alloy sample. About Experimental example 5-11 to 5-15 and Experimental example 6-1 to 6-15, it has shown with the graph according to processing rate. In addition, the processing rate of FIGS. 1-6 is a processing rate in cold forging.

<SEM像観察>
実験例7−1で最終的に得られた棒材について、反射型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察を行った。
実験例7−2、7−3で最終的に得られた棒材についても同様に観察した。
<SEM image observation>
The bar material finally obtained in Experimental Example 7-1 was observed using a reflection electron microscope (SEM).
The rods finally obtained in Experimental Examples 7-2 and 7-3 were also observed in the same manner.

図7、図8、図9は、Fe−Mn合金試料について、SEM像を示した図である。すなわち、それぞれ、実験例7−1〜7−3の棒材についてのSEM像である。グレー色の部分がβ−Mn相であり、黒色の部分がα相である。なお、この2相の同定は、後述する電子回折図形解析の結果から行った。すなわち、グレー色部分の電子回折図形のパターンは、β−Mn構造であるMn0.375Fe0.375Al0.25と一致した。また、黒色部分の電子回折図形のパターンは、α相構造であるα−Feのパターンと一致した。 7, 8, and 9 are diagrams showing SEM images of Fe—Mn alloy samples. That is, it is a SEM image about the bar material of Experimental Examples 7-1 to 7-3, respectively. The gray portion is the β-Mn phase and the black portion is the α phase. The two phases were identified from the result of electron diffraction pattern analysis described later. That is, the pattern of the electron diffraction pattern in the gray color portion was consistent with Mn 0.375 Fe 0.375 Al 0.25 having a β-Mn structure. Further, the pattern of the electron diffraction pattern in the black portion coincided with the pattern of α-Fe having an α phase structure.

また、面積分率は、SEM像および/またはSEMに付属のEBSD(電子後方散乱回折法)により撮影したEBSD像を元に評価した。SEM像においては、β−Mn相とα相とのコントラスト差によりそれぞれの面積分率を求め、EBSD像においては、β−Mn相とα相とがカラーマップとして色分けされており、それぞれの面積分率を求めた。
β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、実験例7−1では、β−Mn相の面積分率は85%、α相の面積分率は15%であった。実験例7−2では、β−Mn相の面積分率は60%、α相の面積分率は40%であった。実験例7−3では、β−Mn相の面積分率は75%、α相の面積分率は25%であった。
なお、実施例に対応する他の実験例においても、最終的に得られた棒材は、金属組織として、β−Mn相およびα相を含むと考えられる。また、β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率は60%以上90%以下であり、α相の面積分率は10%以上40%以下であると考えられる。
また、実験例7−1において、熱間加工後のFe−Mn合金試料では、γ相の面積分率は80%、α相の面積分率は20%であった。
The area fraction was evaluated based on an SEM image and / or an EBSD image taken by an EBSD (Electron Back Scattering Diffraction Method) attached to the SEM. In the SEM image, the respective area fractions are obtained from the contrast difference between the β-Mn phase and the α phase, and in the EBSD image, the β-Mn phase and the α phase are color-coded as color maps. The fraction was determined.
When the total area fraction of the β-Mn phase and the α phase is 100%, in Experimental Example 7-1, the area fraction of the β-Mn phase is 85%, and the area fraction of the α phase is 15%. there were. In Experimental Example 7-2, the area fraction of the β-Mn phase was 60%, and the area fraction of the α phase was 40%. In Experimental Example 7-3, the area fraction of the β-Mn phase was 75%, and the area fraction of the α phase was 25%.
In other experimental examples corresponding to the examples, it is considered that the finally obtained bar includes a β-Mn phase and an α phase as a metal structure. Further, when the total area fraction of the β-Mn phase and the α phase is 100%, the area fraction of the β-Mn phase is 60% or more and 90% or less, and the area fraction of the α phase is 10%. It is thought that it is 40% or less.
In Experimental Example 7-1, in the Fe—Mn alloy sample after hot working, the area fraction of the γ phase was 80%, and the area fraction of the α phase was 20%.

<X線回折測定>
実験例1−1で最終的に得られた棒材について、X線回折測定を行った。
<X-ray diffraction measurement>
The bar material finally obtained in Experimental Example 1-1 was subjected to X-ray diffraction measurement.

図10は、Fe−Mn合金試料のX線回折パターンを示した図である。すなわち、実験例1−1の棒材についてのX線回折パターンである。α−Fe相およびβ−Mn相の回折ピーク、ならびにCr炭化物の回折ピークが観測された。   FIG. 10 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of an Fe—Mn alloy sample. That is, it is an X-ray diffraction pattern of the bar material of Experimental Example 1-1. The diffraction peaks of the α-Fe phase and the β-Mn phase, and the diffraction peak of Cr carbide were observed.

<TEM像観察>
実験例2−2で最終的に得られた棒材について、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて観察を行った。ここでは、STEM像の一種であるHAADF像(HAADF−STEM像)を得た。HAADF(High Angle Annular Dark−Field)像は、STEM(Scanning Transmission Electron Microscopy)像において、透過電子のうち高角に散乱したものを環状の検出器で検出することにより得られる。
実験例8−1、8−2で最終的に得られた棒材についても同様に観察した。
<TEM image observation>
The rod finally obtained in Experimental Example 2-2 was observed using a transmission electron microscope (TEM). Here, a HAADF image (HAADF-STEM image), which is a kind of STEM image, was obtained. A HAADF (High Angle Annular Dark-Field) image is obtained by detecting an STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy) image scattered at a high angle among transmitted electrons with a ring detector.
The rods finally obtained in Experimental Examples 8-1 and 8-2 were also observed in the same manner.

TEM像観察の結果を図11A〜図16Bに示す。
具体的には、図11Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。図11Bは、図11AのHAADF−STEM像の一部を拡大した図である。図12Aは、Fe−Mn合金試料について、STEM−EDSによるマッピングの結果を示した図である。図12Bは、図12Aのマッピングの一部を拡大した図である。なお、図11B、図12Bは、それぞれ図11A、図12Aの四角形の枠内を拡大した図である。これらは、実験例2−2で最終的に得られた棒材についての結果である。
図13Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。図13Bは、図13AのHAADF−STEM像の一部を拡大した図である。図14Aは、Fe−Mn合金試料について、STEM−EDSによるマッピングの結果を示した図である。図14Bは、図14Aのマッピングの一部を拡大した図である。なお、図13B、図14Bは、それぞれ図13A、図14Aの四角形の枠内を拡大した図である。これらは、実験例8−1で最終的に得られた棒材についての結果である。
図15Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。図15Bは、図15AのHAADF−STEM像の一部を拡大した図である。図16Aは、Fe−Mn合金試料について、STEM−EDSによるマッピングの結果を示した図である。図16Bは、図16Aのマッピングの一部を拡大した図である。なお、図15B、図16Bは、それぞれ図15A、図15Aの四角形の枠内を拡大した図である。これらは、実験例8−2で最終的に得られた棒材についての結果である。
The results of TEM image observation are shown in FIGS. 11A to 16B.
Specifically, FIG. 11A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. FIG. 11B is an enlarged view of a part of the HAADF-STEM image of FIG. 11A. FIG. 12A is a diagram showing the result of mapping by STEM-EDS for an Fe—Mn alloy sample. FIG. 12B is an enlarged view of a part of the mapping of FIG. 12A. FIGS. 11B and 12B are enlarged views of the rectangular frames in FIGS. 11A and 12A, respectively. These are the results for the bar finally obtained in Experimental Example 2-2.
FIG. 13A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. FIG. 13B is an enlarged view of a part of the HAADF-STEM image of FIG. 13A. FIG. 14A is a diagram showing a result of mapping by STEM-EDS for an Fe—Mn alloy sample. FIG. 14B is an enlarged view of a part of the mapping of FIG. 14A. FIGS. 13B and 14B are enlarged views of the rectangular frames in FIGS. 13A and 14A, respectively. These are the results for the bar material finally obtained in Experimental Example 8-1.
FIG. 15A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. FIG. 15B is an enlarged view of a part of the HAADF-STEM image of FIG. 15A. FIG. 16A is a diagram showing a result of mapping by STEM-EDS for an Fe—Mn alloy sample. FIG. 16B is an enlarged view of a part of the mapping of FIG. 16A. FIGS. 15B and 16B are enlarged views of the rectangular frames in FIGS. 15A and 15A, respectively. These are the results for the bar material finally obtained in Experimental Example 8-2.

図11A〜図16Bより、冷間鍛造および硬化熱処理を経て得られた実験例2−2のFe−Mn合金は、β−Mn相およびα相を有する。熱間加工まで行って得られた実験例8−1の熱間加工物は、γ相およびα相を有する。このγ相およびα相の金属結晶には、転位が見られない。冷間鍛造まで行って得られた実験例8−2の冷間鍛造物は、γ相およびα相を有する。このγ相およびα相の金属結晶には、白いすじ状の転位が見られる。これらの結果から、冷間鍛造によって金属結晶に転位を導入すると、硬化熱処理中に、γ相からβ−Mn相への変態が起こると考えられる。   11A to 16B, the Fe—Mn alloy of Experimental Example 2-2 obtained through cold forging and hardening heat treatment has a β-Mn phase and an α phase. The hot-worked product of Experimental Example 8-1 obtained up to the hot working has a γ phase and an α phase. No dislocation is observed in the γ-phase and α-phase metal crystals. The cold forged product of Experimental Example 8-2 obtained by performing the cold forging has a γ phase and an α phase. White streak-like dislocations are observed in the γ-phase and α-phase metal crystals. From these results, it is considered that when dislocation is introduced into the metal crystal by cold forging, transformation from γ phase to β-Mn phase occurs during the curing heat treatment.

また、図17Aは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。図17Bは、Fe−Mn合金試料の電子回折図形を示した図である。図17Cは、Fe−Mn合金試料のHAADF−STEM像を示した図である。なお、図17B、図17Cは、それぞれ図17Aの点線で囲った部分の電子回折図形、HAADF−STEM像である。これらは、実験例2−2で最終的に得られた棒材についての結果である。   FIG. 17A is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. FIG. 17B is a diagram showing an electron diffraction pattern of the Fe—Mn alloy sample. FIG. 17C is a diagram showing a HAADF-STEM image of an Fe—Mn alloy sample. FIGS. 17B and 17C are an electron diffraction pattern and a HAADF-STEM image of a portion surrounded by a dotted line in FIG. 17A, respectively. These are the results for the bar finally obtained in Experimental Example 2-2.

図17A〜図17Cより、図17Aの点線で囲った部分は、β−Mn相であると同定できる。なお、その他のγ相、α相についても、電子回折図形から同定可能である。   From FIG. 17A to FIG. 17C, the part surrounded by the dotted line in FIG. 17A can be identified as the β-Mn phase. Other γ phase and α phase can also be identified from the electron diffraction pattern.

さらに、図18は、Fe−Mn合金試料の電子回折図形を示した図である。これは、実験例7−1で最終的に得られた棒材についての結果である。具体的には、図7のグレー色部分の電子回折図形である。電子回折図形による相解析の結果、図18(電子回折図形 Mn0.375Fe0.375Al0.25[011]面)に示すように、Fe−Mn合金は600℃の硬化熱処理後にβ−Mn相を含むことが確認された。 Further, FIG. 18 is a diagram showing an electron diffraction pattern of the Fe—Mn alloy sample. This is the result for the bar finally obtained in Experimental Example 7-1. Specifically, it is an electron diffraction pattern of a gray portion in FIG. Results of a phase analysis by electron diffraction pattern, as shown in FIG. 18 (0.375 Fe 0.375 Al 0.25 [ 011] plane electron diffraction pattern Mn), Fe-Mn alloy to contain beta-Mn phase after hardening heat treatment of 600 ° C. confirmed.

[実験例9−1]
質量%で、30%Mn、8%Al、0.5%C、10%Cr、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
このインゴットに1150℃、3時間の均質化熱処理を行い、熱間のハンマー鍛造、続いて熱間の溝ロール圧延加工を行った。この熱間加工により、元のインゴットに対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。次に、棒材に1150℃、30分の焼鈍熱処理を行い、水冷した。
水冷後の棒材に冷間のスエージング鍛造を行った。この冷間鍛造により、加工前の棒材に対して加工率(断面積の減少率)が80%となる棒材を得た。
続いて、加工率80%の棒材に、大気炉にて550℃、12時間の硬化熱処理を行い、空冷した。この硬化熱処理により、Fe−Mn合金の棒材を得た。
[Experimental example 9-1]
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 0.5% C, 10% Cr, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.
This ingot was subjected to a homogenization heat treatment at 1150 ° C. for 3 hours, followed by hot hammer forging, followed by hot groove roll rolling. By this hot working, a bar having a working rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the original ingot was obtained. Next, the bar was annealed at 1150 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
Cold swaging forging was performed on the rod after water cooling. By this cold forging, a bar having a processing rate (reduction rate of cross-sectional area) of 80% with respect to the bar before processing was obtained.
Subsequently, the bar with a processing rate of 80% was subjected to a curing heat treatment at 550 ° C. for 12 hours in an atmospheric furnace, and air-cooled. By this hardening heat treatment, a rod of Fe—Mn alloy was obtained.

[実験例9−2]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−1と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、30%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-2]
An Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-1 except that the cast ingot obtained as described below was used.
The materials were weighed at a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, 5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−3]
質量%で、30%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、2.5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
このインゴットに1150℃、3時間の均質化熱処理を行い、熱間のハンマー鍛造、続いて熱間の溝ロール圧延加工を行った。この熱間加工により、元のインゴットに対して加工率(断面積の減少率)が70%となる棒材を得た。次に、棒材に1150℃、30分の焼鈍熱処理を行い、水冷した。
水冷後の棒材に冷間のスエージング鍛造を行った。この冷間鍛造により、加工前の棒材に対して加工率(断面積の減少率)が80%となる棒材を得た。
続いて、加工率80%の棒材に、大気炉にて600℃、12時間の硬化熱処理を行い、空冷した。この硬化熱処理により、Fe−Mn合金の棒材を得た。
[Experimental Example 9-3]
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, 2.5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.
This ingot was subjected to a homogenization heat treatment at 1150 ° C. for 3 hours, followed by hot hammer forging, followed by hot groove roll rolling. By this hot working, a bar having a working rate (reduction rate of cross-sectional area) of 70% with respect to the original ingot was obtained. Next, the bar was annealed at 1150 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
Cold swaging forging was performed on the rod after water cooling. By this cold forging, a bar having a processing rate (reduction rate of cross-sectional area) of 80% with respect to the bar before processing was obtained.
Subsequently, the bar with a processing rate of 80% was subjected to curing heat treatment at 600 ° C. for 12 hours in an atmospheric furnace, and air-cooled. By this hardening heat treatment, a rod of Fe—Mn alloy was obtained.

[実験例9−4]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、30%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、7.5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-4]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, 7.5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−5]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、25%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-5]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The materials were weighed in a composition ratio of 25% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr and the balance Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−6]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、20%Mn、8%Al、1%C、10%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-6]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The material was weighed in a composition ratio of 20% Mn, 20% Mn, 8% Al, 1% C, 10% Cr, 5% Ni and the balance Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−7]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、30%Mn、8%Al、1.5%C、10%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-7]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1.5% C, 10% Cr, 5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−8]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、30%Mn、8%Al、1.5%C、5%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-8]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The materials were weighed at a composition ratio of 30% Mn, 8% Al, 1.5% C, 5% Cr, 5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−9]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、30%Mn、10%Al、1%C、10%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-9]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The material was weighed in a composition ratio of 30% Mn, 10% Al, 1% C, 10% Cr, 5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[実験例9−10]
下記のようにして得た鋳造インゴットを用いた以外は、実験例9−3と同様にして、Fe−Mn合金の棒材を得た。
質量%で、30%Mn、5%Al、1%C、10%Cr、5%Ni、残部はFeとなる組成比で材料を秤量した。次に、これらの材料を高周波真空溶解装置を用いて坩堝溶解させた後、銅製の鋳型へ傾注し、直径28mm、長さ110mmの鋳造インゴットを得た。
[Experimental Example 9-10]
Except for using the cast ingot obtained as described below, an Fe—Mn alloy bar was obtained in the same manner as in Experimental Example 9-3.
The materials were weighed in a composition ratio of 30% Mn, 5% Al, 1% C, 10% Cr, 5% Ni, and the balance being Fe. Next, these materials were melted in a crucible using a high-frequency vacuum melting apparatus and then poured into a copper mold to obtain a cast ingot having a diameter of 28 mm and a length of 110 mm.

[評価]
<ビッカース硬さ>
実験例9−1で最終的に得られた棒材を用いて、上述の方法により、ビッカース硬さを測定した。実験例9−2〜9−10、実験例7−1で最終的に得られた棒材についても同様に測定した。
[Evaluation]
<Vickers hardness>
Vickers hardness was measured by the above-described method using the bar material finally obtained in Experimental Example 9-1. The bar materials finally obtained in Experimental Examples 9-2 to 9-10 and Experimental Example 7-1 were also measured in the same manner.

表1に、実験例9−1〜9−10について、ビッカース硬さの測定結果を示す。表1には、最終的に得られた棒材の成分組成、製造条件も合わせて示す。なお、実験例3−1、実験例7−1のビッカース硬さの測定結果などについても合わせて示す。   Table 1 shows the measurement results of Vickers hardness for Experimental Examples 9-1 to 9-10. Table 1 also shows the component composition and production conditions of the finally obtained bar. In addition, it shows collectively about the measurement result etc. of the Vickers hardness of Experimental example 3-1 and Experimental example 7-1.



<面積分率>
実験例9−2で最終的に得られた棒材について、上述の方法により、面積分率を求めた。実験例9−2では、β−Mn相の面積分率は85%、α相の面積分率は15%であった。
<Area fraction>
About the bar material finally obtained in Experimental Example 9-2, the area fraction was determined by the method described above. In Experimental Example 9-2, the area fraction of the β-Mn phase was 85%, and the area fraction of the α phase was 15%.

Claims (7)

成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、
金属組織として、β−Mn相およびα相を含む、Fe−Mn合金。
As component composition, 20.0 mass% or more and 30.0 mass% or less Mn, 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less Al, 0.5 mass% or more and 1.5 mass% or less C, and Containing 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Cr, the balance being Fe and inevitable impurities,
An Fe—Mn alloy containing a β-Mn phase and an α phase as a metal structure.
β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下である、請求項1に記載のFe−Mn合金。   When the total area fraction of the β-Mn phase and the α phase is 100%, the area fraction of the β-Mn phase is 60% or more and 90% or less, and the area fraction of the α phase is 10% or more and 40%. The Fe-Mn alloy according to claim 1, wherein the Fe-Mn alloy is 1% or less. 前記成分組成として、さらに2.5質量%以上10.0質量%以下のNiを含む、請求項1または2に記載のFe−Mn合金。   The Fe-Mn alloy according to claim 1 or 2, further comprising 2.5 mass% or more and 10.0 mass% or less of Ni as the component composition. インゴットを熱間加工して熱間加工物を得る熱間加工工程と、
前記熱間加工工程で得られた前記熱間加工物を冷間鍛造して冷間鍛造物を得る冷間鍛造工程と、
前記冷間鍛造工程で得られた前記冷間鍛造物を硬化熱処理してFe−Mn合金を得る硬化熱処理工程とを含み、
前記インゴットは、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、γ相およびα相を含み、
前記Fe−Mn合金は、成分組成として、20.0質量%以上30.0質量%以下のMn、5.0質量%以上10.0質量%以下のAl、0.5質量%以上1.5質量%以下のC、および5.0質量%以上10.0質量%以下のCrを含み、残部がFeおよび不可避的不純物であり、金属組織として、β−Mn相およびα相を含む、Fe−Mn合金の製造方法。
A hot working process for hot working an ingot to obtain a hot work product;
A cold forging step of cold forging the hot workpiece obtained in the hot working step to obtain a cold forging; and
A hardening heat treatment step of hardening and heat-treating the cold forging obtained in the cold forging step to obtain a Fe-Mn alloy,
The ingot has a component composition of 20.0 mass% to 30.0 mass% Mn, 5.0 mass% to 10.0 mass% Al, 0.5 mass% to 1.5 mass%. C and 5.0 mass% or more and 10.0 mass% or less of Cr, the balance being Fe and unavoidable impurities, including a γ phase and an α phase as a metal structure,
The Fe—Mn alloy has a component composition of 20.0% by mass to 30.0% by mass Mn, 5.0% by mass to 10.0% by mass Al, 0.5% by mass to 1.5% by mass. Fe- containing not more than C% by mass, and not less than 5.0% by mass and not more than 10.0% by mass of Cr, the balance being Fe and inevitable impurities, and including a β-Mn phase and an α-phase as a metal structure A method for producing a Mn alloy.
前記熱間加工物は、γ相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、γ相の面積分率が60%以上90%以下であり、α相の面積分率が10%以上40%以下であり、
前記Fe−Mn合金は、β−Mn相およびα相の面積分率の合計を100%としたときに、β−Mn相の面積分率が60%以上90%であり、α相の面積分率が10%以上40%以下である、請求項4に記載のFe−Mn合金の製造方法。
The hot-worked product has an area fraction of the γ phase of 60% or more and 90% or less when the sum of the area fraction of the γ phase and the α phase is 100%, and the area fraction of the α phase is 10%. % To 40%,
The Fe—Mn alloy has an area fraction of β-Mn phase of 60% or more and 90% when the total area fraction of β-Mn phase and α phase is 100%. The manufacturing method of the Fe-Mn alloy of Claim 4 whose rate is 10% or more and 40% or less.
前記冷間鍛造工程は、加工率20%以上80%以下で前記熱間加工物を冷間鍛造する、請求項4または5に記載のFe−Mn合金の製造方法。   The said cold forging process is a manufacturing method of the Fe-Mn alloy of Claim 4 or 5 which cold-forges the said hot work product with a process rate of 20% or more and 80% or less. 前記硬化熱処理工程は、550℃以上800℃以下で前記冷間鍛造物を硬化熱処理する、請求項4〜6のいずれか1項に記載のFe−Mn合金の製造方法。   The said hardening heat treatment process is a manufacturing method of the Fe-Mn alloy of any one of Claims 4-6 which heat-treats the said cold forging at 550 degreeC or more and 800 degrees C or less.
JP2018066894A 2018-03-30 2018-03-30 Method for manufacturing Fe-Mn alloy and Fe-Mn alloy Active JP7053343B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066894A JP7053343B2 (en) 2018-03-30 2018-03-30 Method for manufacturing Fe-Mn alloy and Fe-Mn alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066894A JP7053343B2 (en) 2018-03-30 2018-03-30 Method for manufacturing Fe-Mn alloy and Fe-Mn alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019178352A true JP2019178352A (en) 2019-10-17
JP7053343B2 JP7053343B2 (en) 2022-04-12

Family

ID=68277963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018066894A Active JP7053343B2 (en) 2018-03-30 2018-03-30 Method for manufacturing Fe-Mn alloy and Fe-Mn alloy

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7053343B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112030077A (en) * 2020-09-08 2020-12-04 燕山大学 Manganese-containing high-strength low-density steel and preparation method and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03500306A (en) * 1988-07-08 1991-01-24 ファムシー スティール コーポレイション Fe-Mn-Al-C based alloy and its processing method
JP2002180205A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 O-Ta Precision Industry Co Ltd Iron-based alloys for iron heads
JP2008045201A (en) * 2006-08-18 2008-02-28 Jiaotong Univ Low density alloy material and method for producing the same
JP2009299083A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Neomax Material:Kk Resistance alloy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03500306A (en) * 1988-07-08 1991-01-24 ファムシー スティール コーポレイション Fe-Mn-Al-C based alloy and its processing method
JP2002180205A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 O-Ta Precision Industry Co Ltd Iron-based alloys for iron heads
JP2008045201A (en) * 2006-08-18 2008-02-28 Jiaotong Univ Low density alloy material and method for producing the same
JP2009299083A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Neomax Material:Kk Resistance alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112030077A (en) * 2020-09-08 2020-12-04 燕山大学 Manganese-containing high-strength low-density steel and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP7053343B2 (en) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cihova et al. Rational design of a lean magnesium-based alloy with high age-hardening response
US10351939B2 (en) Cu—Al—Mn-based alloy exhibiting stable superelasticity and method of producing the same
JP6737338B2 (en) Steel plate
JP2017155251A (en) Aluminum alloy forging material excellent in strength and ductility and manufacturing method therefor
JP2017179468A (en) Aluminum alloy sheet with high formability
WO2018193810A1 (en) High strength and low thermal expansion alloy wire
JP2014058733A (en) Aluminum alloy sheet excellent in baking finish hardenability
KR102043774B1 (en) High formability magnesium alloy sheet and method for manufacturing the same
KR20170068431A (en) Magnesium alloy, magnesium alloy sheet, magnesium alloy structural member, and method for producing magnesium alloy
CN111868280B (en) Non-oriented electromagnetic steel sheet
JP2013060627A (en) Aluminum alloy sheet superior in hardenability in baking coating
JP2013185218A (en) Aluminum alloy sheet excellent in baking finish hardenability
US20150191812A1 (en) Resource saving-type titanium alloy member possessing improved strength and toughness and method for manufacturing the same
CN110042285A (en) Rivet high-strength aluminium-magnesium alloy wire and preparation method thereof
JP2018070947A (en) Aluminum alloy sheet
JP2017179418A (en) Aluminum alloy for casting and manufacturing method of cast steel
JP2008190022A (en) Al-Mg-Si-BASED ALLOY HOT ROLLED SHEET, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
JP6768568B2 (en) Aluminum alloy plate with excellent press formability, rigging mark property, and BH property
JP4424503B2 (en) Steel bar and wire rod
JP2018141234A (en) Magnesium alloy and method for producing magnesium alloy
Yamanaka et al. Effects of nitrogen on microstructural evolution of biomedical Co–Cr–W alloys during hot deformation and subsequent cooling
JP7053343B2 (en) Method for manufacturing Fe-Mn alloy and Fe-Mn alloy
Fang et al. Microstructure and properties of a novel high-performance Al-Si-Mg alloy fabricated by wire-arc directed energy deposition
JP2018522139A (en) Steel strip for blades
JP2019173118A (en) Aluminum alloy sheet and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7053343

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250