JPH01319652A - 熱間加工性の良好な快削ステンレス鋼 - Google Patents

熱間加工性の良好な快削ステンレス鋼

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JPH01319652A
JPH01319652A JP15180788A JP15180788A JPH01319652A JP H01319652 A JPH01319652 A JP H01319652A JP 15180788 A JP15180788 A JP 15180788A JP 15180788 A JP15180788 A JP 15180788A JP H01319652 A JPH01319652 A JP H01319652A
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JP
Japan
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hot workability
machinability
cutting
stainless steel
free
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JP15180788A
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English (en)
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Kiyoshi Shiaku
塩飽 潔
Masami Yamamoto
山本 匡躬
Nobuyuki Yokoyama
伸之 横山
Satoru Tateno
立野 悟
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NIPPON KOSHUHA KOGYO KK
Nippon Koshuha Steel Co Ltd
Original Assignee
NIPPON KOSHUHA KOGYO KK
Nippon Koshuha Steel Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はオーステナイト系ステンレス鋼としての耐食性
を保持し、切削性に優れ、かつ熱間加工性の良好なSi
Se 、Cu等を含有する快削ステンレス鋼に関するも
のである。
[従来の技術] オーステナイト系ステンレス鋼は一般に耐食性、耐錆性
に優れている反面、一般の鋼に比して、機械加工時の切
削性か悪い。そこで切削性を高めるため、SiSe、P
b、Te、Bi等の快削元素を単独もしくは複合で適宜
添加して切削性の改善かはかられ、実用化されている。
例えば、5IJS 303はSを0.15%以上を添加
し、又SO3303SeはSeを015%以上添加し、
切削性能をイ」与している。さらにSにPb、Bi、T
a等を添加し切削性能を高める方策がとられている。
[発明が解決しようとする課題] しかしなから、例えば5US303についていえば5O
115%以上の規格となっているか、S量を増加するに
従い、切削性は向」ニするか、5ffiか035%以上
になると熱間加工性か著しく悪化しはじめ、歩留か低下
し、経済的製造かむずかしくなってくる。又、耐食性の
低下も著しくなる。
5IIS303S eについても同様にSeの多量添加
は切削性の向上と反比例し、熱間加工性と耐食性な悪く
する。
さらに、p b−s複合快削鋼においても、pb、Sの
量を増加するに従って、切削性は良好となるか、耐食性
、熱間加工性か悪くなり、経済的に切削性のよい鋼を製
造することが困菓1tとなる。
そこで本発明は、耐食性をあまり害せず、かつ通常のオ
ーステナイト系ステンレス鋼とほぼ同し条件で経済的に
製造可能な熱間加工性のよい、快削ステンレス鋼を提供
するにある。
[課題を解決するだめの手段] 本発明はこうした課題を解決するために重量割合にて C:0.10%以下    Sl:、0.50%以下M
n : 1.00〜2.00%   Ni  : 8.
O[]〜10.00%Cr:17.OO〜1900% 
A A : 0.015%以下N003〜008%  
 8010〜035%Cu 250〜40%    S
e : 0.03〜0.12%を含有し、残部かFeお
よび不可避的不純物元素からなる、熱間加工性に優れ、
かつ切削性の良好なオーステナイ[・系ステンレス鋼と
している。
1作 用] 前記成分の調整にあたって、まずSとSeの関係か重要
である。SはMnSiSeは金属間化合物(セレナイ[
・)を形成して鋼中に存在し、切削性を付与するもので
あるか、Seか012%以−1−になると、熱間加工性
を極めて悪くし、表面疵を発生し、加工歩留を低下させ
る。又、Seか0゜03%以下では切削性にあまり効果
かない。Sについても0.35%以上になると熱間加工
性か悪くなり又01%以下になれば切削性か劣化する。
次に切削性イ」与に及ぼすSiSe、Cu、Nの複合作
用についてのへる。
オーステナイト系ステンレス鋼の切削性能を向上させる
ためには、切削抵抗を下げかつ、切削時の先行亀裂を起
しやすくすることか有効である。
この問題を解決するために、MnS介在物とSeの金属
間化合物(セレナイト)との複合効果により、切削時に
先行亀裂を起しやずくさせる。この場合、Sを熱間加工
可能な最大限0.35%以下に設定して、Seを添加し
ていくと、Seの増加にしたかい熱間加工性か劣化して
くる。よって熱間加工性を害しない範囲で、しかも切削
性に有効に働く範囲として0.03〜012%か適正で
ある。次にCuの作用であるか、強力なオーステナイi
〜フォーマー元素で地に固溶して軟らかくし、切削抵抗
を低くして切削性能向上させるか、一方亀裂発生度か劣
化するためこれをカバーする必要があり、この方策とし
てNの少量添加が極めて有効である。Nを多量に添加す
ると材質を硬化し切削性を劣化させる。
よって0.03〜0.08%の範囲か適正である。
さらに、本発明の成分限度について説明する。
S(硫黄) Sは前記したように切削性、熱間加工性及び耐食性に関
与する元素として極めて重要である。01%以下では切
削性か悪く、又0.35%以十になると熱間加工性を悪
くし、表面疵発生の原因となる。よって0.10%〜0
.35%とした。
特に015%〜0.32%が最も適している。
Se  (セレン) Seは金属間化合物(セレナイド)を形成し、切削性向
上に効果かあるか、材質を脆化させて熱間加工性を極め
て悪くする。よって0.03%〜012%としたか、特
に切削性と加工性とを兼ねそなえるために0.05〜0
.12%か最適である。
Cu  (銅) Cuは耐熱性、切削性を向上させるが、4.0%以上添
加すると粒界に析出し、加工性を極めて悪くする。よっ
て25〜4.0%とした。偏析等を考慮した場合25〜
35%が最適である。
N(窒素) Nは地に固溶し、Cuとは逆に地を硬くし、切削抵抗を
若干上げるが、切削時の先行亀裂を起しやすくし、焼付
防止に有効に働き、かつ切粉の分断性か向上し、切削表
面をなめらかにする働きかある。しかし多過ぎると、切
削抵抗を大きくし、工具寿命を短かくし切削性能を悪く
する。
よって0.03〜0.08%とした。
A℃ (アルミニューム) へヰの微量添加は△A203  CaOS+ 02の低
融点複合介在物を作り、切削性にとって有効であるか、
必要以上の添加はかたいAf1203の介在物を作り、
切削性を悪くするばかりでなく、強力なフェライト生成
元素のため組織を不安定にし熱間加工性を悪くする。よ
って、0.015%以下とした。
C(炭素) Cか多いとクロームカーバイトをつくり耐食性を悪くす
るとともに、地を硬くし切削抵抗を大きくして切削性を
悪くするため0.10%以下とした。
Si  (けい素) Siはフェライトフ詞−マーの元素で、かつ地を硬くし
、切削抵抗を大きくし切削性を悪くするため脱酸に必要
な程度におさえ050%以下とした。
Mn(マンカン) MnはSと結合してMnSの形成して介在物となり切削
性を支配する重要な元素である。しかし過度に多いと切
削性を害するためM n Sの固定に必要な最小限(0
70%)よりSの偏析を考慮して若干条目とし100〜
200%とした。
Niにッケル) N1はオーステナイ1〜生成元素であり、加工性、耐食
性の面からオーステナイトa織を安定させるため8.0
0%〜10.00%とした。なお、あまり多くすると経
済的に不利であるばかりでなく、切削性も悪くする。
Cr  (クローム) Crは19.00%以−1−になるとフェライトが多く
生成し熱間加工性を悪くする。又1.7.00%以下で
は耐食性を劣化させるため1.7.O○〜1900%と
した。
(以下余白) 「実施例」 第1表に示す成分を有する鋼塊を、本発明のサンプル1
〜5及び比較材のサンプル6〜11に従って溶製し夫々
以下に述へる試験に合せて調製したサンプルについて、
熱間加工性、切削性及び耐食性を比較試験した。
第1図は、各サンプルの熱間加工性を示すもので、試験
の方法は夫々の成分を有する鋼塊を110φのビレット
に分塊圧延後サンプリングし、900〜鳳 200℃の
範囲において高温高速引張試験(グリ−プル試験)を行
なった。
第1図から、本発明のサンプル4及び5は比較材のサン
プル6 (StlS 304)より熱間加工性は少し劣
るか、従来の快削ステンレス(比較材8〜11)よりは
るかにすくれ、本発明のサンプル1.2及び3において
も9000C以上で、絞り値70%以上あり、熱間加工
性が従来のものより、すぐれていることを示す。
第2図(a)、第4図及び第5図は、切削ニー具の寿命
に関するもので、第1表に示す成分の鋼塊を溶製し、熱
間圧延後、供試材を1.1.00℃に加熱して固溶化処
理を行い調製した各サンプルについて高速自動盤、旋削
及び穴あけを行い、その際の工具寿命をもって切削性を
評価した。
第2図(a) 1.*高速自動盤による工具ノf命を示
す。
切削条件 切削速度 48 、 5 (m/min、)回11広数
      1 9 4 2  (rpm)ザイクルタ
イム 33 切込み  1.5(mm) スクイ角 20゜ 工具幅  8.0(mm) 切削油  なし 工具寿命の判定はVB=0. 2 (mm)に達するま
でに第2図(b)に示す加工形状の製品を幾つ加工出来
るかにより判定した。
第4図は旋削工具寿命を示す。
切削条件 工具   P 1.0 送り    0 、 2 (mm/rev)切込み  
1.0(mm) 切削油 ・なし ヅテ命判定: VB=0.2 (mm)第5図は穴あG
ツ工具寿命を示す。
工具5KH9 10φス]・レート・トリル 送り    Ool 5 (mm/rev)穴深さ  
30(mm)未貫通 切削油 、なし 寿命判定・溶損 以上第2図(a)、第4図及び第5図に示すとおり本発
明の1.2.3及び本発明の4,5の各サンプルは高速
自動盤、旋削及び穴あけの各切削試験においていずれも
良好な結果を示した。又、切粉の分断性においても他の
比較材に比して良好な結果を示した。第3図は耐食性を
示すもので、固溶化処理後スケール除去した各サンプル
について、塩水噴霧により耐食試験を行なった。
試験条件 35°C 5%食塩水 連続96時間 判定基準 図に示すように比較材6 (SUS304)に比して若
干劣るが他の比較材(快削ステンレス鋼)に比して優れ
ている。
[発明の効果] Cu、Se、SiNの各成分を特許請求の範囲に定め複
合添加し、かつC,Afl、Sl、Mn等の各成分を特
許請求の範囲内でコントロールすることにより熱間加工
性かよく、従って、一般のオースブナイト系ステンレス
鋼(SUS304)とほぼ同] 2 等の条件で製造が可能で、かつ耐食性、切削性能に優れ
た快削ステンレス鋼を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は熱間加工性を示す図、第2図(a)は高速自動
盤による工具寿命を示す図、第2図(b)は高速自動盤
による製品の加工形状を示す正面図、第3図は耐食性を
示す図、第4図は旋削工具寿命を示す図、第5図は穴あ
け工具寿命を示す図である。 特許出願人  日本高周波鋼業株式会社代理人 弁理士
  佐 藤 英 昭 吋 子糸ダdネ市正書(自発) 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 昭和63年特許願第151807号 2 発明の名称 熱間加工性の良好な快削ステンレス鋼 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区大手町1丁目7番2号名 称 
  口本高周波鋼業株式会社 代表者 岩城正保 5、補正命令の日イマ1    自  発6 補正の対
象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 (1)明細書の第11頁第17行目の次に下記の文章を
加入する。 記 VBはハイド刃先の二番摩耗量である。 (2)同書の第12頁第11行目の次に下記の文章を加
入する。 記 PIOば、超硬チップのJISの使用分類記号の1種で
、鋼・鋳鋼品切削用であって、高速。 小〜中切削面積1作業条件の比較的良いときに使用する

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 重量割合にて C:0.10%以下Si:0.50%以下 Mn:1.00〜2.00%Ni:8.00〜10.0
    0%Cr:17.00〜19.00%Al:0.015
    %以下N:0.03〜0.08%S:0.10〜0.3
    5%Cu:2.50〜4.0%Se:0.03〜0.1
    2%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物元素か
    らなる熱間加工性に優れ、かつ切削性の良好なオーステ
    ナイト系ステンレス鋼。
JP15180788A 1988-06-20 1988-06-20 熱間加工性の良好な快削ステンレス鋼 Pending JPH01319652A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0736610A1 (fr) * 1995-04-07 1996-10-09 UGINE SAVOIE (société anonyme) Acier inoxydable austénitique resulfuré à usinabilité améliorée, utilisé notamment dans le domaine de l'usinage à très grande vitesse de coupe et le domaine du décolletage

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0736610A1 (fr) * 1995-04-07 1996-10-09 UGINE SAVOIE (société anonyme) Acier inoxydable austénitique resulfuré à usinabilité améliorée, utilisé notamment dans le domaine de l'usinage à très grande vitesse de coupe et le domaine du décolletage
FR2732694A1 (fr) * 1995-04-07 1996-10-11 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable austenitique resulfure a usinabilite amelioree, utilise notamment dans le domaine de l'usinage a tres grande vitesse de coupe et le domaine du decolletage
US5656237A (en) * 1995-04-07 1997-08-12 Ugine Savoie Resulfurized austenitic stainless steel with improved machinability

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