JPH02225649A

JPH02225649A - 強度、バネ特性および成形性に優れたステンレス鋼

Info

Publication number: JPH02225649A
Application number: JP13004489A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Imazu; 今津　薫; Keiichi Yoshioka; 吉岡　啓一
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1990-09-07

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Ｊ本発明は強度、バネ特性及び成形性に優れたステンレス
鋼に関する。

〔従来の技術］強度、バネ特性に優れた代表的なものに、５ＵＳ３０１
や析出効果型ステンレス鋼の１７−４ＰＨや１７−７Ｐ
Ｈなどがあるが、最近自動車エンジンや、化学プラント
のガスケット材として、高強度、バネ性に優れ、かつこ
れらの複雑なプレス成形加工を行うために成形性の良い
材料の出現が望まれている。しかし、５ｔＪＳ３０１の
ハード材や１．７−７　Ｐ　Ｈの冷間加丁後時効処理（
Ｃ１］処理）材では伸が低く加工性が著しく劣り、１７
−４ＰＨや１７−７ＰＨ（ＣＨ処理以外）では逆に１強
度に劣るという問題点があった。

従来、これらの点を改善しようとする試みがなされてお
り、その成形性の改善を試みたものとして、例えば特開
昭６３−５７７４５号公報に見られるように、母相をフ
ェライトとマルテンサイトの２相組織として溶体化後の
加工性を改善したものがある。しかし、これらの従来鋼
は、時効処理により伸びが低くなるので加工を行うのが
溶体化後の時効処理前に限られていたため、加工メ−カ
ーでは時効処理設備が必要であり、設備、製造方法の簡
素化、省略化を実現できる素材が求められていた。しか
も、最近さらに素材に対する強度、バネ特性および加工
性に対する要求が厳しくなってき−Ｃいる。

〔発明が解決しようとする課題１そこで本発明はこれらの情勢に鑑み、従来にはない１強
度、バネ特性に優れると共に、溶体化後または時効後の
いずれの場合でも伸びは高く成形性にも優れたステンレ
ス鋼を提供するものである。

Ｃ課題を解決するための手段］すなわち、本発明は。

Ｃｒ：１０〜１５重量％Ｎ　ｉ　：　５．５〜ｌ　Ｏｆｉ置％Ｓｉ：０．４重置％以下Ｍｎ：２．０重置％以下八２・０．４〜２．０重置％Ｃ：０．０３重量％以下Ｎ＋０．０４重量％以下Ｎｂ：０．２５〜１，０重量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴をする、強度、バネ特性および成形性に優れる析
出硬化型ステンレス鋼であり、その骨子とするところは
Ｃ，ＮおよびＳｉｌの低減により加工性を著しく改善し
、ＡｌおよびＮｂの積極的添加により優れた強度を得る
点にある。

〔作用［本発明者らは小型鋼塊を用い機械的性質について検討し
た結果、Ｃ，Ｎの低減を行うと共に特にＳｉ看を限定す
ることにより、著しく加工性が改善されることを見出し
た。

従来鋼は加工性が悪かったため溶体化処理後に成形加工
を行い、更に時効処理を行わなくてはいけなかったが、
本発明鋼では時効後の加工性にも優れるため、加工工程
において、時効後に加工を行うことができる。従って加
工メーカーでの時効処理工程を省略することができ、熱
処理設備が不要となり、広〈産業上のＩＩＩ用が可能と
なる。

またＡ！のＭ極面添加により、従来鋼よりも優れた強度
が得られ、さらにＮｂを添加することにより一層の強度
および延性が得られることを見出した。

以下これらの知見に基き、析出硬化型ステンレス鋼の化
学成分の限定理由について述べる。

０．０３重量％を越えると成形加工性が悪くなるので、
その上限を０．０３重量％に限定する。

Ｎ　′：０．０４重置％を越えると成形加工性か悪くなるのでそ
の上限を０．０４虫看％に限定する。

Ｓ　ｉ　：第１図に示すように、Ｓｉを０．４重量％以下に限定す
ることにより溶体化処理材または溶体化機時効処理材の
いずれにおいても加工性（伸び）が著しく改善され、か
つそれらの両者の差異がほとんどなくなる。また、前述
のごと＜、Ｃ，Ｎの低減により、延性が改善されること
がわかる。従って５１の上限を０，４重量％に限定する
。しかし、Ｓｉｌはいくら低くても本願の主旨を損なう
ものではないので、その下限については限定しなしＡ。

しかし、上述のごと＜Ｃ，Ｎがそれぞれ０．０３重量％
、０．０４重量％を越えると２ＳＩ量の低減により加工
性が改善されるものの、その改善効果が小さく複雑なプ
レス加工には適さないので。

Ｃ，Ｎの低減を行うとともにＳｉを０．４重量％以下に
限定するのが本願の根幹をなすものである。

Ｍｎ：２．０重】％を越えると残留オーステナイトが増加し強
度が小さくなるのでその上限を２．０ｆｆ１１％に限定
する。

八ｅ：第２図に示すように０．４重置％未満では高強度および
優れたばね限界値が得られないので、その下限を０．４
重量％に限定する。しかし、２．０重量％を越えると、
伸びは低くなり成形性が悪くなるのでその上限を２．０
重置％に限定する。

Ｃｒ：１０重量％未満では耐食性が著しく劣るので下限を１０
重量％以上に限定する。しかし、Ｃｒが１５重量％を越
λると残留オーステナイトが増え強度が低下するため、
その上限を１５重量％以下に限定する。

Ｎｉ：析出硬化元素であるＮｉが５．５重量％未満だと強度が
得られないのでその下限を５．５重量％に限定する。し
かしｌｏｔ量％を越えると残留オーステナイトが増え、
軟化するのでその上限を１０重置％とする。

Ｎｂ：第３図に示すように、０．２５重量％未満では。

強度、伸びとも得られないので、その下限を０．２５重
置％とする。しかし、１．０重置％を越えるとδフェラ
イトか増加し、Ｆｅ２Ｎｂ等の金属間化合物の出現によ
り熱間加工性が悪くなるので、その上限を１．０重置％
に限定する。

上記成分のステンレス鋼は、７５０〜１０００℃で溶体
化を行い、さらに４２５℃〜５００℃で特効を行うこと
によりすぐれた強度２バネ特性及び成形性が得られる。

［実施例１以下実施例について述べる。

第１表のＮｏ、１＝１９に示す成分の真空高周波溶解５
０ｋｇ小型鋼塊を用いて、７５０℃以上で３．０　ｍ　
ｍ厚まで熱間圧延を行い、引き続き１回法で圧延して０
．３　ｍ　ｒｎ厚の冷延板とした。７５０℃〜１０００
℃で溶体化処理を行い、さらに４７５℃、４時間の時効
処理を行った。なお。

比較１ＮＮｏ、２０は市販されている０、３５ｍｍ厚の
５ＵＳ３０１ハード材である。

第２表に時効前後の機械的性質を示す、加工性は伸びに
より評価した０強度は硬度測定により。

またバネ特性はバネ限界値により評価した。

本発明鋼ｌ〜１２は溶体化処理後の加工性に優れ、また
溶体化機時効処理を施しても強度のみ増加し伸びはほと
んど変化せず、時効後においでも伸び５％以上を示し、
加工性に優れている。これに比べ比較＃ｌ１３，１５で
は加工性には優れるものの、強度、バネ特性に劣り、バ
ネ材として適さない、また比較鋼１４．１．６〜２０で
は１強度、バネ特性には優れているが、加工性に劣る。

【発明の効果］本発明により、高強度、バネ特性に優れ、かつ族１ｆε
性のよい材料を安価に提供することが可能になり、さら
に加工メーカーでは時効処理設備が不必要なので、バネ
材やガスケット材などとして。

広〈産業上Ｉｑ用されることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はＳｉ含有量と伸びとの関係を示すグラフ、第２
図はへ２含有１と硬さおよびばね限界値との関係を示す
グラフ、第３図はＮｂ含有量と伸びおよび硬さとの関係
を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１　Ｃｒ：１０〜１５重量％Ｎｉ：５．５〜１０重量％Ｓｉ：０．４重量％以下Ｍｎ：２．０重量％以下Ａｌ：０．４〜２．０重量％Ｃ：０．０３重量％以下Ｎ：０．０４重量％以下Ｎｂ：０．２５〜１．０重量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなること
を特徴とする、強度、バネ特性および成形性に優れたス
テンレス鋼。