JP3347582B2 - メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法 - Google Patents

メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法

Info

Publication number
JP3347582B2
JP3347582B2 JP12519096A JP12519096A JP3347582B2 JP 3347582 B2 JP3347582 B2 JP 3347582B2 JP 12519096 A JP12519096 A JP 12519096A JP 12519096 A JP12519096 A JP 12519096A JP 3347582 B2 JP3347582 B2 JP 3347582B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
less
austenitic stainless
gasket
producing
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP12519096A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09279315A (ja
Inventor
猛 古賀
道生 岡部
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.)
Honda Motor Co Ltd
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Daido Steel 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 Honda Motor Co Ltd, Daido Steel Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP12519096A priority Critical patent/JP3347582B2/ja
Publication of JPH09279315A publication Critical patent/JPH09279315A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3347582B2 publication Critical patent/JP3347582B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gasket Seals (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、メタルガスケット用
で、強度、高温強度、耐ヘタリ性、高温酸化性に優れた
オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来技術】例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエ
ンジンに代表される内燃機関のガスケットには、ヘッド
ガスケット、排気系ガスケットがあり、従来はアスベス
トを主材としたものが使用されてきた。しかしながら、
近年アスベストの環境に対する有害性が問題となってお
り、アスベストを主材とするガスケットに変わるものと
して、ステンレス鋼を用いたメタルガスケットが使用さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課顎】このメタルガスケット
のステンレス鋼には、主にSUS301系のものが使用
されてきたが、エンジンの高性能化に伴いガスケットに
かかる負担が増大し、例えば、強度、高温強度、耐ヘタ
リ性、高温酸化性が不十分となり、シール性の低下、高
温疲労及び酸化による損傷等を引き起こす恐れがある。
【0004】メタルガスケットの場合、ステンレス鋼帯
にビード部を形成し、同部においてシール作用を行わせ
ているが、ガスケット周りの環境温度の上昇、締めつけ
荷重の増大に伴い、シール性の低下、疲労及び酸化によ
る損傷などの問題が生じる。そのため、ガスケットが使
用される環境に耐え得る材料の開発が求められている。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、強度、高温強度、耐ヘタリ性、高温酸化性に優れ
たメタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼及
びその製造方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるステンレス鋼は、重量%でC:0.10
%以下、Si:1.0%以下、Mn:1.0〜10.0
%、S :0.01%以下、Cu:3.0%以下、N
i:7.0〜15.0%、、Cr:15.0〜25.0
%、Mo:5.0%以下、N:0.41〜0.8%以
下、Al:0.02%以下残部実質的にFeから成る組
成を有することを特徴とする。
【0006】本発明は、前述のSUS301系材料に比
べ、高温特性に有効であるNの含有量を増加させ、N添
加の弊害となるAlの含有量を規定したことを特徴とす
るものである。
【0007】本発明は更に、耐ヘタリ性及び強度の向上
を目的にNb+Ta:0.03〜0.5%、Ti:0.
03〜0.5%、V:0.03〜0.5%、W:0.0
3〜0.5%の何れか1種または2種以上をで含有させ
ても良い。
【0008】本発明は更に、熱間加工性の向上を目的に
B:0.001〜0.01%、Ca:0.001〜0.
01%、Mg:0.001〜0.01%の何れか1種ま
たは2種以上をの量で含有させても良い。
【0009】
【作用および発明の効果】本発明の成分範囲の限定理由
を述べる。
【0010】C:0.10%以下 Cは侵入型元素であって、強度の向上に寄与する。しか
し、多量の添加は、Nの固溶量を低下させると共に、C
rと結合して炭化物を形成し、母相の固溶Cr量を低下
させ耐酸化性を劣化させるため、その上限0.10%と
する必要がある。
【0011】Si:1.0%以下 Siは主として溶解精錬時の脱酸剤として作用する元素
である。しかし、多量に含有すると製造性を劣化させる
ため、その上限を1.0%とした。
【0012】Mn:1.0〜10.0% Mnはオーステナイト生成元素であり、且つ窒素の固溶
量を著しく増加させるため、強度向上に寄与する。その
ために1.0%以上の添加が必要である。また、10.
0%を越えると熱間加工性を劣化させるため、その範囲
を1.0〜10.0%とした。
【0013】S:0.01%以下 Sは、MnSとなり、冷間加工時、割れの起点となるた
め、冷間加工性を著しく劣化させる。そのため、その上
限を0.01%とした。
【0014】Cu:3.0%以下 Cuは、オーステナイト生成元素で、オーステナイト相
の安定化に寄与すると共にオーステナイト系ステンレス
鋼の冷間加工性を向上させるが、多量の添加は、強度の
低下を招くため、その上限を3.0%とした。
【0015】Ni:7.0〜15.0% Niは、オーステナイト生成元素であり、オーステナイ
ト相安定に寄与する。そのため、7.0%以上は必要で
ある。ただし、多量の添加は、強度の低下を招くと共
に、コストの上昇を招くので、その範囲を7.0〜1
5.0%とした。
【0016】Cr:15.0〜25.0% Crはステンレス鋼の窒素の固溶量増加、耐酸化性及び
耐食性を向上させる元素として有効であると共に、フェ
ライト生成元素である。15.0%以下では耐酸化性が
十分でないが、その増加と共に窒素固溶量、酸化性、耐
食性は増加する。しかし、25.0%以上となるとフェ
ライト・オーステナイト2相組織やσ相の析出をまねく
ため、その範囲を15.0%〜25.0%とした。
【0017】Mo:5.0%以下 Moは、ステンレス鋼の窒素の固溶量増加、及び耐食性
を向上させる元素として有効である。しかし、フェライ
ト生成元素であるため、5.0%超過となるとフェライ
ト・オーステナイト2相組織やσ相の析出を招くと共
に、熱間加工性を劣化させるため、その範囲を5.0%
とした。
【0018】N:0.41〜0.80%以下 Nは侵入型元素であって、強度の向上、及びオーステナ
イト相の安定と耐食性向上及び加工後の時効処理による
強度向上に寄与する。0.35%未満では、その効果は
低く、さらに確実な効果を得るには0.41%以上とす
る必要がある。一方、N含有量が0.80%超過となる
と、窒化物が完全に固溶せず、固溶化温度が高くなると
共に冷間加工性、靭延性を劣化させるため、ガスケット
への加工が不可能となる。そこで、その範囲を0.41
〜0.80%までとした。
【0019】Al:0.02%以下 Alは、脱酸剤として使用するが、多量の添加はAlN
を形成し、有効なNを減ずると共に高温強度を低下させ
るため、その上限を0.02%とした。
【0020】Nb+Ta:0.03〜0.5%、Ti:
0.03〜0.5%、V:0.03〜0.5%、W:
0.03〜0.5% Nb+Ta、Ti、V、Wは、結晶粒の微細化、及び強
度の向上に寄与するため、必要により1種または2種以
上添加しても良い。しかし、0.03%未満ではその効
果が小さく、多量に添加すると、窒素と結合し固溶N量
を低下させるため、その上限を0.5%以下とした。
【0021】B:0.001〜0.01%、Ca:0.
001〜0.01%、Mg:0.001〜0.01% B、Ca、Mgは、熱間加工性を改善する元素で、0.
001%以上でその効果が得られるが、0.01%超過
では、逆に熱間加工性を劣化させるので、その範囲を
0.001〜0.01%とした。
【0022】請求項4の発明は、ガスケット用ステンレ
ス鋼の製造方法に係わるもので、要旨は、上記の成分に
調整した素材を30〜70%の圧下率で最終冷間圧延を
施すことにある。この冷間圧延材を、排気系ガスケット
の様に高温に曝される雰囲気で使用すると、時効により
窒化物が析出するため硬度が向上し、高温強度、耐ヘタ
リ性が向上させることを特徴とする。また、圧下率の範
囲は、30%未満では、時効による硬度の上昇が得られ
ず、70%超過ではガスケット使用雰囲気で過時効とな
り、硬度が低下し、耐ヘタリ性が低下するためその範囲
を30〜70%とした。
【0023】請求項5の発明は、ガスケット用ステンレ
ス鋼の製造方法に係わるもので、要旨は、上記の成分に
調整した素材を30%以上の圧下率で最終冷間圧延を施
した後、300〜650℃の温度範囲で1分間以上時効
処理を施すことにある。これは、上記の排気系ガスケッ
トの様に高温に曝される雰囲気で使用されない場合、あ
らかじめ時効処理により硬度を向上させて、高温強度、
耐ヘタリ性を向上させることを特徴とする。圧下率30
%未満では、時効による硬度の上昇が得られない。ま
た、300℃未満では時効硬化が起こらず、650℃超
過では逆に軟化し、加えて時効時間1分間未満では時効
による硬度上昇が小さいため、その範囲を30%以上
で、時効条件を300〜650℃の温度範囲で1分間以
上とした。
【0024】
【実施例1】次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以
下にその実施例を詳述する。表1に示す化学成分のもの
をアーク炉で溶解し、AODにて成分を精錬ならびに調
整し、1300kg鋼塊を製造した。続いてこれを分塊
圧延し、更に冷間圧延し、1050℃で固溶化熱処理を
施し、引き続きこれに圧下率40%で加工した。この薄
板材を500℃×10分で時効処理した、この工程の中
で、固溶化熱処理状態、時効処理前後で試料を採取し、
引張試験を実施した。また、耐酸化性の評価として、固
溶化熱処理状態の板材より、幅10mm、長さ25m
m、厚さ3mmで#320のエメリー紙で全面を研磨し
た試験片を作製し、繰り返し酸化試験に供した。試験条
件は、600℃、800℃の温度に加熱(8分)、30
分間保持後、30℃で22分間放冷した。これを1サイ
クルとして、合計96サイクル(96時間)行った後の
試験片の重量を測定、あらかじめ測定しておいた試験前
の重量との差を求め、それを試験片表面積で除した値を
酸化増量とした。比較鋼は、JIS SUS301、S
US304である。その結果を表2に示す。
【0025】次に、高温強度(硬度)、耐ヘタリ性の評
価及び圧下率の最適化を目的に、上記の冷間加工時に、
圧下率を変えた素材を製造し、600℃の加熱炉に投入
し、一定時間後試料を取り出し、硬さを測定した。その
結果を図1に示す。比較鋼は、JIS SUS301で
ある。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】表2に示すように、本発明鋼1〜7は、S
US301、SUS304と比較して、固溶化熱処理ま
ま、冷間圧延後の0.2%耐力および引張強さが優れて
いる。また、時効処理により更に強度の向上が望める。
耐酸化性についても比較鋼に比べ優れている。次に、図
1に示す通り発明鋼は、高温強度(硬度)、耐ヘタリ性
に優れる。但し、高温では、80%の圧下率で、過時効
により急速に硬度が低下するため避ける必要がある。
【0029】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明は、強度、高
温強度、耐ヘタリ性、高温酸化性に優れたオーステナイ
ト系ステンレス鋼及びその製造方法に関するもので、ガ
スケット用材料として最適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明鋼1における600℃加熱後の硬さと加
熱時間の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−3407(JP,A) 特開 平7−3406(JP,A) 特開 昭64−56858(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60 F16J 15/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で C:0.10%以下 Si:1.0%以下 Mn:1.0〜10.0% S :0.01%以下 Cu:3.0%以下 Ni:7.0〜15.0% Cr:15.0〜25.0% Mo:5.0%以下 N:0.41〜0.8%以下 Al:0.02%以下 残部実質的にFeから成る組成を有することを特徴とす
    るメタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼。
  2. 【請求項2】請求項1の成分に加え更にNb+Ta、T
    i、V、Wの何れか1種または2種以上を Nb+Ta:0.03〜0.5% Ti:0.03〜0.5% V:0.03〜0.5% W:0.03〜0.5% の量で含有させたことを特徴とするメタルガスケット用
    オーステナイト系ステンレス鋼。
  3. 【請求項3】請求項1又は2の成分に加え更にB、C
    a、Mgの何れか1種または2種以上を B:0.001〜0.01% Ca:0.001〜0.01% Mg:0.001〜0.01% の量で含有させたことを特徴とするメタルガスケット用
    オーステナイト系ステンレス鋼。
  4. 【請求項4】請求項1又は2又は3の成分に調整した素
    材を30〜70%の圧下率で最終冷間圧延を施すことを
    特徴とするメタルガスケット用オーステナイト系ステン
    レス鋼の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1又は2又は3の成分に調整した素
    材を30%以上の圧下率で最終冷間圧延を施した後、3
    00〜650℃の温度範囲で1分間以上時効処理を施す
    ことを特徴とするメタルガスケット用オーステナイト系
    ステンレス鋼の製造方法。
JP12519096A 1996-04-12 1996-04-12 メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3347582B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12519096A JP3347582B2 (ja) 1996-04-12 1996-04-12 メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12519096A JP3347582B2 (ja) 1996-04-12 1996-04-12 メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09279315A JPH09279315A (ja) 1997-10-28
JP3347582B2 true JP3347582B2 (ja) 2002-11-20

Family

ID=14904151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12519096A Expired - Lifetime JP3347582B2 (ja) 1996-04-12 1996-04-12 メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3347582B2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4389186B2 (ja) * 1998-02-23 2009-12-24 忠弘 大見 ガスケットおよび管継手
JP2002332543A (ja) * 2001-03-07 2002-11-22 Nisshin Steel Co Ltd 疲労特性及び耐高温ヘタリ性に優れたメタルガスケット用高強度ステンレス鋼及びその製造方法
KR100621564B1 (ko) 2003-03-20 2006-09-19 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 고압 수소 가스용 스테인레스강, 그 강으로 이루어지는 용기 및 기기
JP2005281855A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Daido Steel Co Ltd 耐熱オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法
US7708842B2 (en) 2006-08-18 2010-05-04 Federal-Mogul World Wide, Inc. Metal gasket
DE102007060133A1 (de) * 2007-12-13 2009-06-18 Witzenmann Gmbh Leitungsteil aus nickelarmem Stahl für eine Abgasanlage
JP6029611B2 (ja) 2014-04-02 2016-11-24 日新製鋼株式会社 ガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼板およびガスケット
WO2017061487A1 (ja) 2015-10-06 2017-04-13 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼板
DE112016005830B4 (de) 2015-12-18 2023-10-12 Proterial, Ltd. Metalldichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
PL3441494T3 (pl) 2016-03-23 2022-01-17 Nippon Steel Stainless Steel Corporation Blacha cienka z nierdzewnej stali austenitycznej na element układu wydechowego o doskonałej odporności cieplnej i obrabialności, element turbosprężarki oraz sposób wytwarzania blachy cienkiej z nierdzewnej stali austenitycznej na element układu wydechowego
JP6745050B2 (ja) 2018-03-23 2020-08-26 日立金属株式会社 Ni基合金およびそれを用いた耐熱板材
DE102018133251A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Schoeller-Bleckmann Oilfield Technology Gmbh Bohrstrangkomponente mit hoher Korrosionsbeständigkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102018133255A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Voestalpine Böhler Edelstahl Gmbh & Co Kg Superaustenitischer Werkstoff
US12188113B2 (en) * 2022-02-14 2025-01-07 Daido Steel Co., Ltd. Austenitic stainless steel and hydrogen resistant member
JP7845035B2 (ja) 2022-05-10 2026-04-14 大同特殊鋼株式会社 非磁性オーステナイト系ステンレス鋼材及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09279315A (ja) 1997-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5138504B2 (ja) 排ガス流路部材用フェライト系ステンレス鋼
WO2011111871A1 (ja) 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板並びに耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法
WO2011118854A1 (ja) 耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法
JPH0686645B2 (ja) 熱間加工性に優れたニッケル節減型オーステナイト系ステンレス鋼
JPH09279315A (ja) メタルガスケット用オーステナイト系ステンレス鋼 及びその製造方法
EP1036853B1 (en) Stainless steel for engine gasket and production method therefor
JPH0559498A (ja) フエライト系耐熱鋳鋼およびその製造方法
JPWO2000014292A1 (ja) エンジンガスケット用ステンレス鋼とその製造方法
JP3546421B2 (ja) 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼
JP2000303149A (ja) 自動車排気系部品用フェライト系ステンレス鋼
JP3068861B2 (ja) 成形加工性に優れたエンジンガスケット用ステンレス鋼およびその製造方法
JP2514367B2 (ja) 自動車エンジンのマニホ−ルド用鋼
JPH11241145A (ja) 耐高温へたり性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP2002332543A (ja) 疲労特性及び耐高温ヘタリ性に優れたメタルガスケット用高強度ステンレス鋼及びその製造方法
JPH08239737A (ja) 熱間加工性および耐σ脆化性に優れた耐熱用オーステナイト系ステンレス鋼
JPH073407A (ja) ガスケット用ステンレス鋼及びその製造方法
JP2002030346A (ja) 成形性に優れたCr含有耐熱耐食鋼板の製造方法
JP4353060B2 (ja) ガスケット用ステンレス鋼
JP2661875B2 (ja) 変形抵抗が小さくかつ伸び特性に優れる超塑性2相ステンレス鋼
JP3744084B2 (ja) 冷間加工性及び過時効特性に優れた耐熱合金
JP3744083B2 (ja) 冷間加工性に優れた耐熱合金
JPH06100990A (ja) 高温強度に優れたフェライト系ステンレス鋼
JPH06228641A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた内燃機関用ガスケット材の製造方法
JP2896228B2 (ja) エンジンバルブの製造方法
JP2000063947A (ja) 高強度ステンレス鋼の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110906

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120906

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130906

Year of fee payment: 11

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term