JPH04143213A - 局部変形能に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法 - Google Patents

局部変形能に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法

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JPH04143213A
JPH04143213A JP26872190A JP26872190A JPH04143213A JP H04143213 A JPH04143213 A JP H04143213A JP 26872190 A JP26872190 A JP 26872190A JP 26872190 A JP26872190 A JP 26872190A JP H04143213 A JPH04143213 A JP H04143213A
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JP
Japan
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steel
local deformability
nonmagnetic steel
nonmagnetic
ingot
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JP26872190A
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Shoji Tone
登根 正二
Soichi Ikeda
池田 惣一
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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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、局部変形能に優れた高Mn非磁性鋼の製造方
法に関し、詳細には、穴拡げ加工、深絞り加工や、厳し
い曲げ加工か施される非磁性構造部材に好適な局部変形
能に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 各種発電機や、変圧器、ガスしゃ断器なとの重電機器用
非磁性構造材料として、5US304に代表されるオー
ステナイト系ステンレス鋼か多ζ使用されてきたが、こ
の鋼は、穴拡げ加工、深絞り加工なとの厳しい冷間加工
か施されると、加工誘起のαマルテンサイトか生成して
透磁率を劣化させるという欠点か有る。従って、これら
の加工においては、加工誘起αマルテンサイトの発生を
防止するため、温間加工や熱間加工か行われたり、或い
は冷間加工後に溶体化熱処理を施して、組織を才−ステ
ナイト単相にして磁気特性を向上させるなとの方法か採
られているが、これらの方法では工期の延長や製造コス
トの上昇等を招く等の問題かあった。
一方、高Mn非磁性鋼はオーステナイト系ステンレス鋼
に比へ、高強度で磁気特性にも優れ、かつ低廉であるこ
とから、最近では、オーステナイト系ステンレス鋼に代
わりその使用量か年々増大してきている。
(発明か解決しようとする課題) しかしながら高Mn非磁性鋼は、強度か高いこと、さら
には、加工硬化性か高いために、前記した穴拡げ加工や
深絞り加工か施されると、加工割れか発生し易いのか難
点てあって、その改善か強く望まれていた。
以上説明した現状の問題点に鑑みて、本発明は高Mn非
磁性鋼か有する基本的特性を損うなうことなく、苛酷な
冷間加工か施されても割れの発生や、磁気特性の劣化の
ない高Mn非磁性鋼を製造し得る方法を提供することを
目的とするものである。
(課題を解決するための手段) しかして本発明は上記目的を達成せしめるために、高M
n非磁性鋼の化学成分、非金属介在物量及び熱間圧延後
の熱処理条件等について鋭意研究を重ね、実験を繰り返
した結果、ここに発明を完成するに至ったものである。
即ち、本発明に係る局部変形能に優れた高Mn非磁性鋼
の製造方法は、C:0.15〜0.70wt%、Si:
0、10〜3.00wt%、Mn : 12〜30wt
%を含有し、残部か鉄及び不可避的不純物からなると共
に、C及びMnの含有量に関し60 X、Cwt%+M
nwt%≧36wt%を満足し、且つ非金属介在物量に
関し清浄度か0.03%以下である鋼塊又は鋼片を、熱
間圧延した後、850〜1050℃に加熱し、冷却する
ことを特徴とする。
又、鋼塊又は鋼片が、さらにNi : 0.05〜3.
00wt%、Cr : 0.05〜g、 00wt%、
Mo : 0.05〜3.00wt%の1種又は2種以
上を含有する化学成分であること、或いは、さらにNi
 : 0.05〜3.00wt%、Cr : 0.05
〜8.00wt%、Mo : 0.05〜3.00wt
%、Ca : 0.0030wt%以下、稀土類元素・
0.0030wt%以下のlF!又は2種以上を含有す
る化学成分であることを好ましい態様とするものである
(作 用) 本発明に係る非磁性鋼を製造する場合、成分中のCはオ
ーステナイトの安定化と強度の向上に有効な元素である
が、0.15wt%未満てはオーステナイトの安定化や
強度確保のため、Mn5Ni、 Cr、 M。
なとの元素を多量に添加する必要かあり、経済性を損な
うことになり、一方、0.70wt%を超えて含有する
と熱間加工性及び機械加工性か劣化するので、0.15
〜0.70wt%とする。
次にSiは、鋼溶製時の脱酸作用を有し、かつ、強度の
向上に有効であるのて、0.10wt%以上を添加する
が、3.00wt%を超えて添加すると熱間加工性を損
なうのて、0.lO〜3.00wt%とする。
またMnは、本発明方法においてCと共に重要なオース
テナイト形成元素であり、非磁性を安定化させるために
12wt%以上の添加か必要であるが、30wt%超て
は熱間加工性か著しく劣化するのて、12〜30wt%
とする。
しかして本発明においては、基本的にはCとMnてオー
ステナイトを安定化し、非磁性を確保しているが、C,
Mnともに前述した規定の成分範囲の下限近傍になると
オーステナイトか不安定になる。
これを防ぐため60×C%+Mn≧36%を満足させる
必要かある。
次いて清浄度の条件を限定した理由を説明すると、第1
図は0.25C−0,30S i −24,8Mnの鋼
をへ一スにして鋼中の非金属介在物清浄度を変化させた
6mm厚の鋼板について1、切欠伸びに及はす影響を示
したものである。尚、該鋼板は熱間圧延薩、950℃て
30分間加熱し、空冷するノルマライズ処理を施したち
のである。
図から明らかなように、清浄度か高くなるにつれて切欠
伸びは向上し、特に清浄度か0.03%以下になると急
激に上昇するので、清浄度は0.03%以下に限定する
。尚、これを達成するには、特にS、O含有量を極力低
く抑える必要かあり、S+0の総量で0.0060%以
下にすることか望ましい。
一方、本発明方法に関して上述したような成分の鋼塊又
は鋼片を熱間圧延した後、850〜1050℃に加熱し
、冷却するようにしている理由を以下説明する。
即ち、第2図は90キロ高周波炉で溶製した0、26C
−0,28S i −24,9Mn系の鋼を板厚6mm
に熱間圧延し、次いて種々の条件て熱処理した後、切欠
引張試験を行った結果を示すものである。同図から判る
如く、熱間圧延材に比し、それを750〜800℃に加
熱後空冷又は水冷したものは切欠伸びか低いが、850
〜1050℃に加熱後空冷又は水冷したものは切欠伸び
か高い。加熱温度か1050℃を超えると、切欠伸びか
低下し15%を下回る。尚、上記空冷と水冷とて切欠坤
びの差は小さく、加熱後の冷却方法は限定されない。従
って、熱間圧延後850〜1050℃に加熱し、冷却す
るようにした。
ところで本発明に係る高Mn非磁性鋼において、成分で
あるNi、 Cr、MOはオーステナイトの安定化の屯
で好ましいものであって、Niは靭性の向上にも有効で
ある点から必要に応して添加されるが、0.05%未満
の添加ではこの効果は少なく、又300%を越えると経
済性を損なうために、Ni含存量は0.05〜300%
の範囲とすることか好ましい。
Crはオーステナイトの安定化のほが、高強度化にも有
効な成分てあり必要に応して添加される。
しかし、0.05%未満の添加ではこの効果は歩な(、
又、8.00%を越えると6フエライメか生成し易(な
り靭性及び磁気特性を劣化させることになるので、Cr
含育量は0.05〜8.00%の範囲とすることか望ま
しい。
Moは、Cr同様オーステナイトの安定化、高強度化に
有効であるが、0.05%未満の添加ではこの効果は少
なく、又、3.00%を越えると経済性に問題かあり、
従って、Mo含有量は0.05〜3.00%の範囲か好
ましい。
さらにCa又は/及び稀土類元素を添加すると、鋼中非
金属介在物lを低減し、切欠感受性を低下し得ると共に
、硫化物系介在物を球状化し、鋼の異方性を改善し得る
のでよい。このとき、含有量か0.0030wt%を超
えると、却って介在物量か増大し不具合か生しるのて、
Ca : 0.0030wt%以下、稀土類元素 0.
0030wt%以下にする必要かある。
上記本発明の方法で製造した高九(n非磁性鋼は、切欠
感受性か低(、換言するなれば局部変形能に優れている
と言えるものである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を示すが、勿論、本発明よそれ等
実施例に限定されるものではな(、特許請求の範囲に記
載の要件を満足する限り、他の変形例も本発明に包含さ
れる。
先ず、90キロ高周波炉で4種類の高Mn非磁性鋼塊を
溶製した。これらの鋼塊(符号a −f )の化学成分
を第1表に示す。
上記鋼塊を、第2表に示す如き製造条件で板厚61nI
11の鋼板に熱間圧延した後、熱処理した。
上記鋼板について、J[S GO555の方法により清
浄度を測定すると共に、引張試験、シャルビ衝繋試験(
2mmVノツチ)、透磁率測定、切欠引張試験及び切欠
曲げ試験を実施した。
それらの試験結果を第3表に示す。該表から判る如:、
実験No、 lは熱延後熱処理施工しておらず、No、
 2〜4及びNo、16〜17は熱延1麦の熱処理温度
か本発明に係る加熱温度範囲を外れているので、切欠伸
びか低((15%未満)、又、切欠曲げ試験においても
割れか発生している。
これに対し、実験No、 6〜15は溶製チャージか上
記のものと同一(鋼塊符号a)であるが、本発明の実施
例であり、切欠伸びか高<(15%以上)、又、切欠曲
げ試験においても割れ発生か認められない。
実験No、18は60XCwt%+Mnwt%≧36w
t%を満足していないため、透磁率か1650と悪く、
非磁性鋼として実用し得ない。実験No、19は熱延後
熱処理をしていないため、切欠伸びか低く、切欠曲げ試
験においても割れか発生している。実験No。
20は溶製チャーンかNo、19と同一(鋼塊符号C)
であるが、本発明の実施例であり、切欠感受性か低(、
良好である。
実験No、 21は本発明の実施例であって、MOlC
a及び稀土類元素を含育するものであり、耐切欠感受性
かより優れている。
実験No、 22〜23は清浄度0.03%以下を満足
していないため、切欠感受性か高くて良くない。 尚、
上記実施例は鋼板についてのものであるが、本発明は他
の鋼製品、例えば条鋼、形鋼等についても適用し得るこ
とはいうまでもない。
(発明の効果) 以上の説明によって明らかなように、本発明に係る高M
n非磁性鋼の製造方法は、鋼の化学成分を適切に調整し
、且つ非金属介在物量を低減すると共に、熱間圧延後に
適切な熱処理を施すようにしているので、高Mn非磁性
鋼か存する基本的特性を損なうことなく、局部変形能か
著しく改善され、苛酷な冷間加工か施されても割れ発生
を生じ難い高Mn非磁性鋼を得ることかできるという優
れた効果を存するものである。
このため、本発明に係る高Mn非磁性鋼の製造方法は、
穴拡げ加工、深絞1つ加工等の苛酷な加工か施される非
磁性構造部材の製造方法として好適である。
従って、加工に基つ(割れ発生を生しることなく、非磁
性構造物を製造し得るようになり、引いては非磁性構造
物製造上の経済性及び構造物の安全性を向上し得るよう
になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は高ン(口′非磁性鋼の切欠伸びに及はす非金属
介在物清浄度の影響を示す図、第2図は高Mn非磁性鋼
の切欠伸びに及はす熱間圧延後の熱処理温度の影響を示
す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C:0.15〜0.70wt%、Si:0.10
    〜3.00wt%、Mn:12〜30wt%を含有し、
    残部が鉄及び不可避的不純物からなると共に、C及びM
    nの含有量に関し60×Cwt%+Mnwt%≧36w
    t%を満足し、且つ非金属介在物量に関し清浄度が0.
    03%以下である鋼塊又は鋼片を、熱間圧延した後、8
    50〜1050℃に加熱し、冷却することを特徴とする
    局部変形能に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法。
  2. (2)鋼塊又は鋼片が、さらにNi:0.05〜3.0
    0wt%、Cr:0.05〜8.00wt%、Mo:0
    .05〜3.00wt%の1種又は2種以上を含有して
    いる請求項1に記載の局部変形能に優れた高Mn非磁性
    鋼の製造方法。
  3. (3)鋼塊又は鋼片が、さらにNi:0.05〜3.0
    0wt%、Cr:0.05〜8.00wt%、Mo:0
    .05〜3.00wt%、Ca:0.0030wt%以
    下、稀土類元素:0.0030wt%以下の1種又は2
    種以上を含有している請求項1に記載の局部変形能に優
    れた高Mn非磁性鋼の製造方法。
JP26872190A 1990-10-05 1990-10-05 局部変形能に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法 Pending JPH04143213A (ja)

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Cited By (1)

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KR20190134704A (ko) * 2017-04-26 2019-12-04 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 고Mn강 및 그의 제조 방법

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