JPH02190447A - 被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金 - Google Patents

被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金

Info

Publication number
JPH02190447A
JPH02190447A JP734489A JP734489A JPH02190447A JP H02190447 A JPH02190447 A JP H02190447A JP 734489 A JP734489 A JP 734489A JP 734489 A JP734489 A JP 734489A JP H02190447 A JPH02190447 A JP H02190447A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape memory
less
corrosion resistance
machinability
iron
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.)
Pending
Application number
JP734489A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuyuki Ishizaki
石崎 哲行
Yutaka Moriya
豊 森谷
Tetsuo Shiragami
哲夫 白神
Tetsuya Sanpei
哲也 三瓶
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan 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 NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP734489A priority Critical patent/JPH02190447A/ja
Publication of JPH02190447A publication Critical patent/JPH02190447A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

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〕 この発明は、被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶
合金に関するものであり、形状記憶合金における被削性
を著しく改善し、しかもその形状記憶特性その他の特性
を損なうことのない、利用上好ましい合金を提供するも
のである。
(従来の技術) 形状記憶合金は、マルテンサイトを利用して、塑性変形
し、マルテンサイトから母相への逆変態を利用して形状
回復するものである。
このような形状記憶効果を示す合金は、従来は、非鉄系
を中心として多数報告されており、その−部はすでに実
用化されている。そして、その後、より安価な鉄基合金
が数種、特開昭59−83744号公報、特公昭61−
54859号公報および特開昭61−20176号公報
等によって報告され、非鉄系においては、コスト面で制
約を受けていた分野への適用拡大が期待された。しかし
ながら、これらの鉄基台金には、耐食性が十分でないと
いう問題があった。
一方、最近になって、出願人が昭和63年4月5日に特
願昭63−83495号で出願した形状記憶性および耐
食性に優れた鉄基形状記憶合金は、形状記憶性および耐
食性に優れ、且つ、経済的なメリットが大きいことも相
俟って、適用分野が大きく拡大された。
【発明が解決しようとする課題〕
発明者等のその後の研究の結果、上述の特願昭63−8
3495号で出願した鉄基形状記憶合金は、製品加工の
際に切削作業が必要なことが多く、この場合において、
被削性の面で必ずしも十分でないことが分かった。
従って、この発明は、以上のような問題を解決するため
になされたものであり、形状記憶効果および耐食性に優
れ、且つ、被削性に優れた鉄基形状記憶合金を提供する
ことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、 Si : 2. 0wt.%〜8. 0wt.%。
Mll : ]、 Owt、$〜15.Qwt、χ未満
Cr : 0.1 wt、χ〜5.0 wt、1未満。
下記からなる群から選んだ少なくとも1つの元素、 Ni : 20. Owt、%以下。
Co:30.Owt、%以下 Cu:3.O賀t0%以下。
N:0.4wt0%以下、さらに、 下記からなる群から選んだ少なくとも1つの元素、 S:0.4wt、%以下。
Ta : 0.4 wt、X以下5 Se : 0.4 wt、%以下。
Pb : 0.4 wt、%以下。
Bi : 0.4 wt、%以下。
Ca : O,O1wt、%以下、および、残り:Fe
および不可避的不純物。
からなることに特徴を存するものである。
この発明においては、鉄基形状記憶合金が、本来必要と
している形状記憶特性および耐食性を損なわずに被削性
を向上させることが必要であり、そのために合金元素お
よびその含有量を限定した。
この発明を上述した化学成分に限定した理由を以下に述
べる。
St (ケイ素): Slはオーステナイトの積層欠陥エネルギーを低下させ
、且つ、オーステナイトの降伏強度を高めるため、この
発明において重要な元素である。すなわち、オーステナ
イトの積層欠陥エネルギーを低下させ、降伏強度を高め
ることにより、εマルテンサイトを利用した優れた形状
記憶効果を持つ合金となる。しかしながら、siの含有
量が2.0wt.%未満では上述の効果が不十分である
。また、Siの含有量が8.0wt.%を超えると延性
の著しい低下を引き起こし、熱間および冷間加工性を著
しく阻害する。
従って、Siの含有量は、2.0〜B、0wt.%の範
囲内に限定すべきである。
Mn (マンガン): Mnにはオーステナイトの積層欠陥エネルギーを低下さ
せる作用があり、且つ、Mnは強力なオーステナイト生
成元素であり、この発明において極めて重要な元素であ
る。しかしながら、Mnの含を量が1.owt、χ未満
では、上述の効果が不十分となる。
また、Mnの含有量が15.0+st、%以上では、耐
食性を劣化させ、さらに、σ相の生成を著しく容易に回
内に限定すべきである。
Cr (クロム): Crにはオーステナイトの積層欠陥エネルギーを低下さ
せ、かつ、耐食性を向上させる作用がある。
さらに、Crにはオーステナイトの強度を高める効果も
ある。しかしながら、Crの含有量が0.1wt、1未
満では上述の効果が不十分となる。また、Crの含有量
が5.0wt、1以上では、後述するオーステナイト生
成元素(Ni、 Go、 Cu、 N)の必要含有量を
増大させ、経済性が損われる。
従って、Crの含有量は、0.1〜5、Owt、宥−回
内に限定すべきである。
この発明においては、オーステナイトの積層欠陥エネル
ギーを低下させるSi、 Mn、およびCrを含有させ
ることに加え、オーステナイト生成元素であるNi、 
Co、 Cu、 Nの中から少なくとも1つを含有させ
、塑性加工ひずみを付加する所定の温度においてひずみ
付加前のミクロ組織を、オーステナイト主体またはオー
ステナイトを主体としεマルテンサイトを一部含むもの
、とすることが必要である。
Ni にッケル): 旧は強力なオーステナイト生成元素であり、所定のミク
ロ組織を得るために有効な元素である。
しかしながら、Niの含を量が20.0wt.%を超え
るとεマルテンサイトの変態点(Ms)を著しく低温3
fi ヘ移1”rさせ、εマルテンサイトがひずみ付加
時に生成困難となる。
従って、Niの含有量は20.0wt0%以下に限定す
べきである。
Co (コバルト); Coはオーステナイト生成元素であり、所定のミクロ組
織を得るために有効な元素である。また、Ni、 Cu
、 Nは、含有させると変態点(Ms)を低下させるの
に対し、Coは変態点(Ms)をほとんど低下させない
、従って、Goは変態点(Ms)を所定の温度内にBi
I節し、ひずみ付加時にεマルテンサイトを生成させる
ために穫めて有効な元素である。
しかしながら、Coの含有量が30.0wt.%を超え
ると前述の効果が飽和する。
従って、Coの含有量は30.Owt、%以下に限定す
べきである。
Cu(w4): Cuはオーステナイト生成元素である。Cuを@量含存
させることによって耐食性が向上するので、Cuは有効
な元素である。しかしながら、Cuにはオーステナイト
の積層欠陥エネルギーを高める作用があるため、Cuの
含有量が3.0wt.%を超えるととマルテンサイトの
生成を阻害する。
従って、Cuの含有量は3.Owt、%以下に限定すべ
きである。
N(窒素): Nはオーステナイトの生成元素である。Nを微量含有さ
せることによって耐食性およびオーステナイトの降伏強
度が高まるので、Nは有効な元素である。しかしながら
、Nの含有量が0.4wt、χを超えるとCr、 St
の窒化物生成を容易にし、形状記憶効果を阻害する場合
がある。
従って、Nの含有量は0.4wt、%以下に限定すべき
である。
この発明において、優れた被削性を有する鉄基合金とす
るために、上述の元素に加えて、S、Te。
Se、 Pb、 BiおよびCaの中から少なくとも1
つ舅上を含有することが必要である。
s (I黄): Sは、快削元素である。Sは通常不純物として扱われる
が、この発明においてはSを積極的に添加することによ
り硫化物の形で、合金中に均一に分布し、切削時におい
てひずみの集中源となって被削性を向上させる。しかし
ながら、Sの含有量が0.4wt、χを超えると、この
効果が飽和するばかりでなく、耐食性が著しく損なわれ
、且つ、形状記憶特性が劣化する。
従って、Sの含有量は0.4wt、%以下に限定すべき
である。
Te (テルル): Teは、快削元素である。TeはTe化合物の状態で、
合金中に均一に分布し、切削時においてひずみの集中源
となって被削性を向上させる。しかしながら、Teの含
有量が0.4wt0%を趨えると、この効果が飽和する
ばかりでな(、耐食性が著しく損われ、且つ、形状記憶
特性が劣化する。
従って、Teの含有量はOo・4 wt、%以下に限定
すべきである。
Se (セレン): Seは快削元素である。 SeはSe化合物の状態で、
合金中に均一に分布し、切削時においてひずみの集中源
とが〜被削性を向上させる。しかしながらSeの含有量
が0.4wt、2を超えると、この効果が飽和するばか
りでなく、形状記憶特性が劣化する。
従って、Seの含有量は0.4wt、%以下に限定すべ
きである。
pb (鉛): Pbは、快削元素である。 pbは耐食性を損なうこと
なく、被削性を向上させる元素である。しかしながら、
pbの含有量が0.4wt、χを超えると被削性の改善
効果が飽和するばかりでなく、熱間加工性が著しく損な
われる。
従って、pbの含有量は0.4wt、%以下に限定すべ
きである。
Bi (ビスマス): Biは、快削元素である。 Biは耐食性を損うことな
く、被削性を向上させる元素である。しかしながら、B
iの含有量が0.4wt、χを超えると被削性の改善効
果が飽和するばかりでなく、熱間加工性が著しく損なわ
れる。
従って、Biの含有量は0.4wt、%以下に限定すべ
きである。
Ca (カルシウム): Caは、快削元素である。 Caは微量添加させること
により、耐食性を損なうことなく、被削性を向上させる
元素である。しかしながら、Caが0.01wt、χを
超えると効果が飽和する。
従って、Caの含有量はO,01wt、%以下に限定す
べきである。
次にこの発明を実施例により説明する。
〔実施例〕
第1表に示す、この発明の範囲内の化学成分組成を有す
る本発明鋼およびこの発明の範囲外の化学成分組成を有
する比較鋼を大気または真空溶解炉を用いて溶製し、造
塊後、1000°C〜1250°Cで加熱し、厚さ20
amまで熱間圧延を行ない、本発明鋼の供試体(以下r
本発明の供試体」と称す)胤1〜徹9、および、比較鋼
の供試体(以下「比較用供試体」と称す)N[Llo−
N[Li2を調製した。
調製した供試体の各々に、丸棒引張試験片(6■φ、標
点間距H30■)を用い、所定の温度で4%の引張歪を
付加した後、200℃以上で焼鈍し、標点間距離の変化
量を測定して評価し、形状記憶効果r (S0M、I!
、) Jとして第1表に併せて示した。
評価基準は、形状記憶効果が70%以上のものを◎、3
0%〜70%未満のものを0530%未満のものを×と
して表示した。
形状記憶効果の算出方法は下記の通りである。
S、MJ!、 (χ)−((11−1m)/(11−I
I)) X1001゜:初期標点間距離、 l、:引張後の標点間距離、 1富 :焼鈍後の標点間距離。
調製した供試体の各々に、3月間の大気基n試験を行な
い、発錆状況を目視にて評価し、「耐食性」として第1
表に併せて示した。
評価基準は、発錆が認められないもの、または、発錆が
多少認められるものをO1発錆が著しく認められるもの
を×として表示した。
被削性は、正面フライスにおける超硬工具の寿命を比較
用供試体Nlll0および11を1としたときの比率で
評価した。
第1表に示すように、比較用供試体Nlll0および1
1は、本発明供試体Nll〜9と比べて、形状記憶効果
および耐食性は同等であるが、被削性については劣って
いることが分かった。
Teの含有量がこの発明の範囲を外れて高い比較用供試
体階12、および、Sの含有量がこの発明の範囲を外れ
て高い比較用供試体N1113は、いずれも形状記憶効
果および耐食性が劣っていた。
Seの含有量がこの発明の範囲を外れて高い比較用供試
体N1114は、形状記憶効果が劣っており、且つ、本
発明の供試体に3と比べて、Ssを添加しているのにも
かかわらず、被削性の改善がほとんど認められなかった
これに対して、本発明の供試体Nal〜9は、いずれも
形状記憶効果、耐食性および被削性が優れていた。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、被削性および
耐食性に優れた鉄基形状記憶合金が得られる産業上有用
゛な効果がもたらされる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Si:2.0wt.%〜8.0wt.%、 Mn:1.0wt.%〜15.0wt.%未満、Cr:
    0.1wt.%〜5.0wt.%未満、下記からなる群
    から選んだ少なくとも1つの元素、 Ni:20.0wt.%以下、 Co:30.0wt%以下、 Cu:3.0wt.%以下、 N:0.4wt.%以下、さらに、 下記からなる群から選んだ少なくとも1つの元素、 S:0.4wt.%以下、 Te:0.4wt.%以下、 Se:0.4wt.%以下、 Pb:0.4wt.%以下、 Bi:0.4wt.%以下、 Ca:0.01wt.%以下、および、 残り:Feおよび不可避的不純物、 からなることを特徴とする、被削性および耐食性に優れ
    た鉄基形状記憶合金。
JP734489A 1989-01-13 1989-01-13 被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金 Pending JPH02190447A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP734489A JPH02190447A (ja) 1989-01-13 1989-01-13 被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP734489A JPH02190447A (ja) 1989-01-13 1989-01-13 被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02190447A true JPH02190447A (ja) 1990-07-26

Family

ID=11663329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP734489A Pending JPH02190447A (ja) 1989-01-13 1989-01-13 被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02190447A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014040645A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 National Institute For Materials Science 快削鉄系形状記憶合金

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014040645A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 National Institute For Materials Science 快削鉄系形状記憶合金

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1324012C (en) Iron-based shape-memory alloy excellent in shape-memory property and corrosion resistance
JP3838216B2 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
JP3288497B2 (ja) オーステナイトステンレス鋼
US3904401A (en) Corrosion resistant austenitic stainless steel
JP3422561B2 (ja) 熱処理法により得られたマルテンサイト組織を有する耐熱耐クリープ鋼
CA2620069A1 (en) Seamless steel pipe for line pipe and a process for its manufacture
US3556776A (en) Stainless steel
GB2084187A (en) Ferritic stainless steel
SU1741611A3 (ru) Сплав на основе железа с эффектом пам ти формы
US4705581A (en) Soft magnetic stainless steel
US3453102A (en) High strength,ductile maraging steel
JPH0555585B2 (ja)
CA2621014C (en) Low alloy steel
US3336168A (en) Weldable tough steel essentially composed of chromium and manganese and method of manufacturing the same
US3396013A (en) Beryllium-containing maraging steel
JPH0830253B2 (ja) 加工性に優れた析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼
JPH02190447A (ja) 被削性および耐食性に優れた鉄基形状記憶合金
JP2001081535A (ja) 成形性および熱間加工性に優れたプレス成形用オーステナイト系ステンレス鋼および鋼板
US3719476A (en) Precipitation-hardenable stainless steel
JP3541458B2 (ja) 高温塩害特性に優れたフェライト系ステンレス鋼
JP3004784B2 (ja) 高温用高靱性フェライト系ステンレス鋼
JPH02190448A (ja) 被削性、耐食性および耐高温酸化性に優れた鉄基形状記憶合金
JPH0148345B2 (ja)
JPS5845360A (ja) 耐焼戻脆化性を有する低合金鋼
US3373015A (en) Stainless steel and product