JPH0432144B2 - - Google Patents
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- JPH0432144B2 JPH0432144B2 JP60048894A JP4889485A JPH0432144B2 JP H0432144 B2 JPH0432144 B2 JP H0432144B2 JP 60048894 A JP60048894 A JP 60048894A JP 4889485 A JP4889485 A JP 4889485A JP H0432144 B2 JPH0432144 B2 JP H0432144B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は冷間加工安定性に優れた非磁性オース
テナイト系ステンレス鋼に係り、特に十分な強度
を有し価格が低廉な非磁性鋼に関する。 〔従来の技術〕 近年、磁気記録装置や電子機器の急速な発展と
普及に伴い、磁気的雑音の極めて少ない非磁性鋼
に対する要望が高まつている。この種の機器の構
成材料として非磁性鋼の具備すべき条件は次の如
くである。 (A) 厳しい冷間加工下でも十分な非磁性能を有す
ること。 (B) 十分な強度を有すること。 (C) 価格が安価であること。 (D) 溶接性が良好で、かつ溶接部の透磁率が低い
こと。 現在非磁性鋼としては、SUS304鋼および加工
誘起マルテンサイトに対するオーステナイトが安
定なSUS305鋼、SUS316鋼などのオーステナイ
ト系ステンレス鋼がその主流となつている。 しかし、SUS304鋼は準安定化オーステナイト
系ステンレス鋼であり、わずかな冷間加工に対し
てもマルテンサイト変態を起こし、誘磁率の増大
を招くので、非磁性鋼として問題がある。 また、SUS305鋼およびSUS316鋼は、加工誘
起マルテンサイトに対するオーステナイト安定性
に関しては20％程度の冷間加工率では良好である
がNi量が高く、またSUS316鋼ではMoを含有す
るため、非磁性鋼として優れた特性を有するが非
常に高価となる欠点がある。 一方、従来技術の１例として特開昭54−89916
が開示されているが、この鋼はSUS304鋼をベー
スとしているため、NiおよびCrが低く、Cuを積
極的に添加していないためSUS316鋼よりも非磁
性能が劣つている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、SUS316鋼に対比してNi量を削減しMoを添
加せず、Cr，Mn，CuおよびＮを最適条件でバラ
ンスさせることによりSUS316鋼にも勝る強度お
よび非磁性能を有するほか、更に良好な溶接性を
有する安価な非磁性オーステナイト系ステンレス
鋼を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、重量比にて、 Ｃ ： 0.15％以下 Si ： 0.8％以下 Mn ： 0.5〜6.0％ Cr ： 17〜20％ Ni ： 10〜15％ Cu ： 0.1〜3.0％ Ｎ ： 0.04〜0.20％ を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物より
成ることを特徴とする冷間加工安定性に優れた非
磁性オーステナイト系ステンレス鋼である。 非磁性材料は、各種機器の部品および構成材料
として使用されるに当つて、切断、切削、強度を
得るための加工（例えば引き抜き加工）。溶接等
が行われる。この際、溶接により欠陥が発生した
場合には、例えば引抜加工後も欠陥として残留し
不良品となるため、溶接性が良好で欠陥が発生し
ないことが必要である。 一方、一般にオーステナイト系ステンレス鋼は
加工によつてマルテンサイト変態を生起し磁性を
有するようになることは前述のとおりである。 通常、この種の用途に多用されているSUS316
鋼を例に挙げると、焼鈍状態ではCGS単位で約
1.005（500 Oe磁化）の初透磁率を有するが、こ
れに20％以上の冷間加圧延を施すと、透磁率は冷
間加工率10％に対しCGS単位で0.01以上の割合で
急増する傾向を示すようになる。 本発明者等はこれらの点、特にオーステナイト
系ステンレス鋼の冷間加工安定性に着目し、高強
度化するために厳しい加工を与えても優れた非磁
性能を維持する材料を開発することを目標に、50
種類を越える各種成分のオーステナイト系ステン
レス鋼を溶製し、冷延焼鈍後、圧延によつて加工
した時の初透磁率を測定し、初透磁率が増加し始
める冷間加工率〔以下RA（μ）と称する）と成
分元素量との線型重回帰を行い、下記の(1)式を得
た。 RA（μ）（％）＝−160＋61.9×（％Ｃ）−5.4×（
％Si）＋6.7×（％Mn） ＋5.0（％Cr）＋7.5（％Ni）＋6.6×（％Cu）＋7
1.3（％Ｎ）……(1) 本発明は上記(1)式を基礎として非磁性能の冷間
加工安定性、溶接性、製造性および経済性を考慮
して組成範囲を限定したものである。 本発明における各成分元素の限定理由は次の如
くである。 Ｃ ： Ｃはオーステナイト安定化元素であり、オース
テナイト安定度を増加させることを通じてRA
（μ）を増大させ、かつ強度を高めるので、その
含有量を増加させることが望ましい。しかし0.15
％を越えると加工性の劣化を招き、また炭化物の
析出により耐食性に悪影響を与えるので上限を
0.15％とした。 Si ： Siは脱酸剤として作用するが、一方フエライト
形成元素であり、1.5％を越える含有はδフエラ
イトやσ相の生成を促進し透磁率の上昇を招き、
さらに多量の含有は前記(1)式から明らかな如く
RA（μ）を低下させる効果を有するので0.8％以
下に限定した。 Mn ： Mnは、オーステナイト安定化作用を有し、本
発明の非磁性鋼には不可欠な元素である。Mnの
RA（μ）を増加させる効果は、前記(1)式いおい
てNiに次いで大きな係数を有し、その添加量を
加味すれば重要な役割を果たしていることがわか
る。さらに本発明鋼においては、耐食性を考慮し
てCrを17〜20％と高くしているのでδフエライ
ト生成を抑制する上から0.5％以上を含有させる
必要がある。 一方Mnの添加量が過多になると、延性が低下
し製造性および加工性を損ない、また溶接性も低
下するので、上限を6.0％とし、0.5〜6.0％の範囲
に限定した。 Cr ： CrはRA（μ）増加させ非磁性鋼を改善する効
果を有するばかりでなく、ステンレス鋼の重要な
構成元素であり、耐食性を維持するため17％以上
の含有が好ましい。一方、CrはSiと同じくフエ
ライト形成元素であり、多量の含有はフエライト
相の生成を促進し、透磁率の急上昇を招き、オー
ステナイト安定化元素であるMn，CuおよびＮの
添加量にも限界があるので上限を20％とし、17〜
20％に範囲に限定した。 Ni ： Niは強力なオーステナイト安定化元素であり、
安定して非磁性を得るに当つて最も重要な元素で
あり、かつ耐食性、熱間および冷間加工性を向上
させる作用を有している。しかし、Moと共に高
価な元素であり、製造コスト低減のため非磁性能
を低下させない程度に下げて下限を10％とし、同
じオーステナイト安定化元素であるMn，Cuおよ
びＮを添加することを考えて上限を15％とした。 Cu ： CuはNi，Mn，Ｎと同じくオーステナイトを安
定化する元素であり、冷鍛性を改善する作用を有
し、本発明においては主要な元素の一つであり、
その効果を十分に発揮させるため下限を0.1％と
した。しかし、3.0％を越えて含有させても効果
が飽和し、むしろ溶接部の割れの原因となるほ
か、高温における粒界脆化を招いて熱間加工性を
悪化させるので上限を3.0％とし、0.1〜3.0％の範
囲に限定した。 Ｎ ： ＮはNi，Mn，Cuと同様にオーステナイトの安
定効果を有する元素であり、RA（μ）を増加さ
せるので、本発明においては主要な元素の一つで
ある。更にＮは固溶強化作用を有し、冷間加工を
施すことにより高強度および高硬度が得られ、そ
の効果を十分に発揮させるため0.04％以上の含有
が必要である。しかし、0.20％を越えて含有させ
るとブローホール等を発生し鋼塊の健全性を損う
ので上限を0.20％とし、範囲を0.04〜0.20％に限
定した。 〔実施例〕 第１表に本発明鋼および比較鋼の化学組成を示
した。
テナイト系ステンレス鋼に係り、特に十分な強度
を有し価格が低廉な非磁性鋼に関する。 〔従来の技術〕 近年、磁気記録装置や電子機器の急速な発展と
普及に伴い、磁気的雑音の極めて少ない非磁性鋼
に対する要望が高まつている。この種の機器の構
成材料として非磁性鋼の具備すべき条件は次の如
くである。 (A) 厳しい冷間加工下でも十分な非磁性能を有す
ること。 (B) 十分な強度を有すること。 (C) 価格が安価であること。 (D) 溶接性が良好で、かつ溶接部の透磁率が低い
こと。 現在非磁性鋼としては、SUS304鋼および加工
誘起マルテンサイトに対するオーステナイトが安
定なSUS305鋼、SUS316鋼などのオーステナイ
ト系ステンレス鋼がその主流となつている。 しかし、SUS304鋼は準安定化オーステナイト
系ステンレス鋼であり、わずかな冷間加工に対し
てもマルテンサイト変態を起こし、誘磁率の増大
を招くので、非磁性鋼として問題がある。 また、SUS305鋼およびSUS316鋼は、加工誘
起マルテンサイトに対するオーステナイト安定性
に関しては20％程度の冷間加工率では良好である
がNi量が高く、またSUS316鋼ではMoを含有す
るため、非磁性鋼として優れた特性を有するが非
常に高価となる欠点がある。 一方、従来技術の１例として特開昭54−89916
が開示されているが、この鋼はSUS304鋼をベー
スとしているため、NiおよびCrが低く、Cuを積
極的に添加していないためSUS316鋼よりも非磁
性能が劣つている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、SUS316鋼に対比してNi量を削減しMoを添
加せず、Cr，Mn，CuおよびＮを最適条件でバラ
ンスさせることによりSUS316鋼にも勝る強度お
よび非磁性能を有するほか、更に良好な溶接性を
有する安価な非磁性オーステナイト系ステンレス
鋼を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、重量比にて、 Ｃ ： 0.15％以下 Si ： 0.8％以下 Mn ： 0.5〜6.0％ Cr ： 17〜20％ Ni ： 10〜15％ Cu ： 0.1〜3.0％ Ｎ ： 0.04〜0.20％ を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物より
成ることを特徴とする冷間加工安定性に優れた非
磁性オーステナイト系ステンレス鋼である。 非磁性材料は、各種機器の部品および構成材料
として使用されるに当つて、切断、切削、強度を
得るための加工（例えば引き抜き加工）。溶接等
が行われる。この際、溶接により欠陥が発生した
場合には、例えば引抜加工後も欠陥として残留し
不良品となるため、溶接性が良好で欠陥が発生し
ないことが必要である。 一方、一般にオーステナイト系ステンレス鋼は
加工によつてマルテンサイト変態を生起し磁性を
有するようになることは前述のとおりである。 通常、この種の用途に多用されているSUS316
鋼を例に挙げると、焼鈍状態ではCGS単位で約
1.005（500 Oe磁化）の初透磁率を有するが、こ
れに20％以上の冷間加圧延を施すと、透磁率は冷
間加工率10％に対しCGS単位で0.01以上の割合で
急増する傾向を示すようになる。 本発明者等はこれらの点、特にオーステナイト
系ステンレス鋼の冷間加工安定性に着目し、高強
度化するために厳しい加工を与えても優れた非磁
性能を維持する材料を開発することを目標に、50
種類を越える各種成分のオーステナイト系ステン
レス鋼を溶製し、冷延焼鈍後、圧延によつて加工
した時の初透磁率を測定し、初透磁率が増加し始
める冷間加工率〔以下RA（μ）と称する）と成
分元素量との線型重回帰を行い、下記の(1)式を得
た。 RA（μ）（％）＝−160＋61.9×（％Ｃ）−5.4×（
％Si）＋6.7×（％Mn） ＋5.0（％Cr）＋7.5（％Ni）＋6.6×（％Cu）＋7
1.3（％Ｎ）……(1) 本発明は上記(1)式を基礎として非磁性能の冷間
加工安定性、溶接性、製造性および経済性を考慮
して組成範囲を限定したものである。 本発明における各成分元素の限定理由は次の如
くである。 Ｃ ： Ｃはオーステナイト安定化元素であり、オース
テナイト安定度を増加させることを通じてRA
（μ）を増大させ、かつ強度を高めるので、その
含有量を増加させることが望ましい。しかし0.15
％を越えると加工性の劣化を招き、また炭化物の
析出により耐食性に悪影響を与えるので上限を
0.15％とした。 Si ： Siは脱酸剤として作用するが、一方フエライト
形成元素であり、1.5％を越える含有はδフエラ
イトやσ相の生成を促進し透磁率の上昇を招き、
さらに多量の含有は前記(1)式から明らかな如く
RA（μ）を低下させる効果を有するので0.8％以
下に限定した。 Mn ： Mnは、オーステナイト安定化作用を有し、本
発明の非磁性鋼には不可欠な元素である。Mnの
RA（μ）を増加させる効果は、前記(1)式いおい
てNiに次いで大きな係数を有し、その添加量を
加味すれば重要な役割を果たしていることがわか
る。さらに本発明鋼においては、耐食性を考慮し
てCrを17〜20％と高くしているのでδフエライ
ト生成を抑制する上から0.5％以上を含有させる
必要がある。 一方Mnの添加量が過多になると、延性が低下
し製造性および加工性を損ない、また溶接性も低
下するので、上限を6.0％とし、0.5〜6.0％の範囲
に限定した。 Cr ： CrはRA（μ）増加させ非磁性鋼を改善する効
果を有するばかりでなく、ステンレス鋼の重要な
構成元素であり、耐食性を維持するため17％以上
の含有が好ましい。一方、CrはSiと同じくフエ
ライト形成元素であり、多量の含有はフエライト
相の生成を促進し、透磁率の急上昇を招き、オー
ステナイト安定化元素であるMn，CuおよびＮの
添加量にも限界があるので上限を20％とし、17〜
20％に範囲に限定した。 Ni ： Niは強力なオーステナイト安定化元素であり、
安定して非磁性を得るに当つて最も重要な元素で
あり、かつ耐食性、熱間および冷間加工性を向上
させる作用を有している。しかし、Moと共に高
価な元素であり、製造コスト低減のため非磁性能
を低下させない程度に下げて下限を10％とし、同
じオーステナイト安定化元素であるMn，Cuおよ
びＮを添加することを考えて上限を15％とした。 Cu ： CuはNi，Mn，Ｎと同じくオーステナイトを安
定化する元素であり、冷鍛性を改善する作用を有
し、本発明においては主要な元素の一つであり、
その効果を十分に発揮させるため下限を0.1％と
した。しかし、3.0％を越えて含有させても効果
が飽和し、むしろ溶接部の割れの原因となるほ
か、高温における粒界脆化を招いて熱間加工性を
悪化させるので上限を3.0％とし、0.1〜3.0％の範
囲に限定した。 Ｎ ： ＮはNi，Mn，Cuと同様にオーステナイトの安
定効果を有する元素であり、RA（μ）を増加さ
せるので、本発明においては主要な元素の一つで
ある。更にＮは固溶強化作用を有し、冷間加工を
施すことにより高強度および高硬度が得られ、そ
の効果を十分に発揮させるため0.04％以上の含有
が必要である。しかし、0.20％を越えて含有させ
るとブローホール等を発生し鋼塊の健全性を損う
ので上限を0.20％とし、範囲を0.04〜0.20％に限
定した。 〔実施例〕 第１表に本発明鋼および比較鋼の化学組成を示
した。
【表】
本発明鋼A1は、Mn量3.3％，Cu鋼0.5％の鋼であ
り、Ni量を10％程度に削減した鋼である。 また、A2はNi量を削減し、Mn量、Cu量およ
びＮ量を高くした鋼、A3は特にＮ量を高め、高
硬度とした鋼である。一方、比較鋼B1〜B3は、
それぞれ通常のSUS304鋼、SUS305鋼および
SUS316鋼に対応している。 これらの供試鋼を、それぞれ真空溶製→熱間圧
延→冷間圧延→1100℃の溶体化処理の工程を経て
0.7mm厚の冷延焼鈍板とした。 これらの冷延焼鈍板について冷間加工率に対す
る500Oe磁化時の初透磁率の変化、冷間圧延によ
つて透磁率が増加し始める冷間加工率RA（μ），
RA（μ）まで冷間圧延した時のビツカース硬度、
冷延焼鈍板に対しTIG溶接した場合の溶け込み深
さ、および冷延焼鈍板の耐力、引張強さ、伸び等
の機械的特性値を調査し、その結果を第１図およ
び第２表に示した。
り、Ni量を10％程度に削減した鋼である。 また、A2はNi量を削減し、Mn量、Cu量およ
びＮ量を高くした鋼、A3は特にＮ量を高め、高
硬度とした鋼である。一方、比較鋼B1〜B3は、
それぞれ通常のSUS304鋼、SUS305鋼および
SUS316鋼に対応している。 これらの供試鋼を、それぞれ真空溶製→熱間圧
延→冷間圧延→1100℃の溶体化処理の工程を経て
0.7mm厚の冷延焼鈍板とした。 これらの冷延焼鈍板について冷間加工率に対す
る500Oe磁化時の初透磁率の変化、冷間圧延によ
つて透磁率が増加し始める冷間加工率RA（μ），
RA（μ）まで冷間圧延した時のビツカース硬度、
冷延焼鈍板に対しTIG溶接した場合の溶け込み深
さ、および冷延焼鈍板の耐力、引張強さ、伸び等
の機械的特性値を調査し、その結果を第１図およ
び第２表に示した。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、非磁
性オーステナイト系ステンレス鋼の成分を限定
し、特に従来鋼に比較してNi量を削減しMoを添
加せずCr，Mn，CuおよびＮを適量添加すること
により、低廉化を図つただけでなく、更に非磁性
に対する加工安定性を増加し、溶け込みの深い良
好な溶接性を示し、SUS316鋼と同等の機械的特
性を有して磁気記録装置や電子機械の構成材料と
してのみならず、非磁性構造材や大型磁気装置の
構成材料などの広い利用が期待できる。
性オーステナイト系ステンレス鋼の成分を限定
し、特に従来鋼に比較してNi量を削減しMoを添
加せずCr，Mn，CuおよびＮを適量添加すること
により、低廉化を図つただけでなく、更に非磁性
に対する加工安定性を増加し、溶け込みの深い良
好な溶接性を示し、SUS316鋼と同等の機械的特
性を有して磁気記録装置や電子機械の構成材料と
してのみならず、非磁性構造材や大型磁気装置の
構成材料などの広い利用が期待できる。
第１図は本発明鋼および比較鋼の冷間加工率と
500Oe磁化時の初透磁率との関係を示す線図であ
る。
500Oe磁化時の初透磁率との関係を示す線図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比にて、 Ｃ ： 0.15％以下 Si ： 0.8％以下 Mn ： 0.5〜6.0％ Cr ： 17〜20％ Ni ： 10〜15％ Cu ： 0.1〜3.0％ Ｎ ： 0.04〜0.20％ を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物より
成ることを特徴とする冷間加工安定性に優れた非
磁性オーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4889485A JPS61207552A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 加工安定性に優れた非磁性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4889485A JPS61207552A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 加工安定性に優れた非磁性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207552A JPS61207552A (ja) | 1986-09-13 |
| JPH0432144B2 true JPH0432144B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=12815975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4889485A Granted JPS61207552A (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 加工安定性に優れた非磁性オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61207552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019112144A1 (ko) * | 2017-12-06 | 2019-06-13 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5444561B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2014-03-19 | 日本冶金工業株式会社 | 高Ｍｎオーステナイト系ステンレス鋼と服飾用金属部品 |
| JP6259621B2 (ja) | 2012-09-27 | 2018-01-10 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 冷間加工性、耐食性に優れた超非磁性軟質ステンレス鋼線材及びその製造方法、鋼線、鋼線コイル並びにその製造方法 |
| CN110724880A (zh) * | 2018-07-16 | 2020-01-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种Cr-Ni-Mn系无磁不锈钢及其制备方法 |
| KR102173302B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2020-11-03 | 주식회사 포스코 | 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60149748A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-07 | Nippon Steel Corp | 熱間加工性の優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP4889485A patent/JPS61207552A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019112144A1 (ko) * | 2017-12-06 | 2019-06-13 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 비자성 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61207552A (ja) | 1986-09-13 |
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