JPH0466616A - ステンレス鋼線の強靭化方法 - Google Patents
ステンレス鋼線の強靭化方法Info
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- Heat Treatment Of Steel (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、耐食性、耐熱性を兼ね備え、広範囲な分野に
おいて利用価値の高い１３Ｃｒ系ステンレス鋼線の高強
靭化を図る方法に関するものである。
おいて利用価値の高い１３Ｃｒ系ステンレス鋼線の高強
靭化を図る方法に関するものである。
［従来の技術］
従来から用いられている耐食性に優れた高強度ステンレ
ス鋼線の代表的なものとしては、ＪＩＳＧ ４３０９に
示されているようにオーステナイト系の５ＵＳ３０４．
１３Ｃｒ系の５ＵＳ４１Ｇ軟質２号がある。
ス鋼線の代表的なものとしては、ＪＩＳＧ ４３０９に
示されているようにオーステナイト系の５ＵＳ３０４．
１３Ｃｒ系の５ＵＳ４１Ｇ軟質２号がある。
このうち後者は焼なまし、あるいはさらに軽度の伸線加
工を行なうもので、高強度化を目的として焼入れ、焼戻
し処理を施したり、Ｗｌｒｅ Ｊｏｕｒｎａｌ（Ｏｃｔ
ｏｂｅｒ、 １９７８．Ｐ４４〜Ｐ５１）に示されてい
るように、Ｎｏ等の添加により高温脆性を改善するとと
もに、焼入れ、焼戻し処理及び適度な伸線加工を行なう
場合もある。
工を行なうもので、高強度化を目的として焼入れ、焼戻
し処理を施したり、Ｗｌｒｅ Ｊｏｕｒｎａｌ（Ｏｃｔ
ｏｂｅｒ、 １９７８．Ｐ４４〜Ｐ５１）に示されてい
るように、Ｎｏ等の添加により高温脆性を改善するとと
もに、焼入れ、焼戻し処理及び適度な伸線加工を行なう
場合もある。
さらに最近では一層の高強靭化を図るために、焼鈍材に
断面減少率３５％以上の強挿線加工を施したり（特願平
光−８０３７２号）、オーステナイト及びフェライトの
二相化熱処理材に低温焼戻し処理と断面減少率５０％以
上の伸線加工を施す方法（特願平２−３４９１７号）な
ど、新技術の開発が進められている。
断面減少率３５％以上の強挿線加工を施したり（特願平
光−８０３７２号）、オーステナイト及びフェライトの
二相化熱処理材に低温焼戻し処理と断面減少率５０％以
上の伸線加工を施す方法（特願平２−３４９１７号）な
ど、新技術の開発が進められている。
〔発明が解決しようとする課題］
しかし、前記オーステナイト系の５Ｕ５３０４は、高価
なＮＩを含むため、価格面で一層のコストダウンが望ま
れ、一方Ｍｌを含まない＋３Ｃｒ系のステンレス鋼は、
非常に焼入れ硬化性に優れているものの、Ｃｒ元素自体
、炭化物形成能が大きいため、母相内あるいは結晶粒界
にＣｒ炭化物が形成されやすく、このため前記従来の方
法では鋼線の強度を高めることはできても、靭性がＣｒ
炭化物の析出状態に大きく左右されるという問題があっ
た。これは特に価格の安い細径の高強度ステンレス鋼を
製造する場合に重要な問題となっている。
なＮＩを含むため、価格面で一層のコストダウンが望ま
れ、一方Ｍｌを含まない＋３Ｃｒ系のステンレス鋼は、
非常に焼入れ硬化性に優れているものの、Ｃｒ元素自体
、炭化物形成能が大きいため、母相内あるいは結晶粒界
にＣｒ炭化物が形成されやすく、このため前記従来の方
法では鋼線の強度を高めることはできても、靭性がＣｒ
炭化物の析出状態に大きく左右されるという問題があっ
た。これは特に価格の安い細径の高強度ステンレス鋼を
製造する場合に重要な問題となっている。
［課題を解決するための手段］
従って本発明は上記の問題点を解決すべくなされたもの
で、従来以上の優れた靭性をもたせるために、母相の均
質、微細化、炭化物の微細化、均一分散化を目指したス
テンレス鋼線の強靭叱方−法を提供するものである。
で、従来以上の優れた靭性をもたせるために、母相の均
質、微細化、炭化物の微細化、均一分散化を目指したス
テンレス鋼線の強靭叱方−法を提供するものである。
即ち、本発明方法は、重量％でＣ＜０．１５％、 Ｃｒ
１１．５０〜１４．００％、 Ｎｏ０．６０〜！、２０
％、Ｐ＜０．０４％、Ｓ＜０．０３％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなるマルテンサイト系ステ
ンレス鋼の熱間圧延線材を９５０〜１１５０℃に加熱、
急冷して完全焼入れ処理を施し、これに伸線加工を行な
い、次いでオーステナイト及びフェライト二相域温度に
加熱保持した後急冷して二相化熱処理を施し、さらに伸
線加工を行なった後焼戻し処理を施すことを特徴として
いる。
１１．５０〜１４．００％、 Ｎｏ０．６０〜！、２０
％、Ｐ＜０．０４％、Ｓ＜０．０３％を含有し、残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物からなるマルテンサイト系ステ
ンレス鋼の熱間圧延線材を９５０〜１１５０℃に加熱、
急冷して完全焼入れ処理を施し、これに伸線加工を行な
い、次いでオーステナイト及びフェライト二相域温度に
加熱保持した後急冷して二相化熱処理を施し、さらに伸
線加工を行なった後焼戻し処理を施すことを特徴として
いる。
又、上記の加工、熱処理を施した線材にさらに伸線加工
、特に断面減少率５０％以上の伸線加工を施すことが望
ましい。
、特に断面減少率５０％以上の伸線加工を施すことが望
ましい。
さらに、前記二相化熱処理における温度を８７５〜９２
０℃、焼戻し温度を２００〜５００℃とすることが好ま
しい。
０℃、焼戻し温度を２００〜５００℃とすることが好ま
しい。
本発明に用いるステンレス鋼は、前記のような重量％の
組成であるが、そのうちＣ量は初期強度（軟化焼鈍時）
及び炭化物析出量とのバランス、すなわち強度があって
靭性も悪くない様に決定したものであり、Ｐ、Ｓ量は脆
化の一原因である粒界偏析を防止するために低くしたも
のである。又ＭＯ量を上記の範囲で添加しであるのは、
焼戻し脆性が１無添加材と比較して高温側でも発生し難
くするためである。
組成であるが、そのうちＣ量は初期強度（軟化焼鈍時）
及び炭化物析出量とのバランス、すなわち強度があって
靭性も悪くない様に決定したものであり、Ｐ、Ｓ量は脆
化の一原因である粒界偏析を防止するために低くしたも
のである。又ＭＯ量を上記の範囲で添加しであるのは、
焼戻し脆性が１無添加材と比較して高温側でも発生し難
くするためである。
さて、このような組成からなる熱間圧延線材をまず９５
０℃以上１１５０℃以下に加熱後、急冷する。これは不
均一に形成している炭化物の溶体化を図るため下限を９
５０℃、又結晶粒間に酸化物が形成されずかつ溶融の生
じないよう上限を１１５０℃としたもので、この処理に
より比較的均質なマルテンサイト組織を有する線材が得
られる。
０℃以上１１５０℃以下に加熱後、急冷する。これは不
均一に形成している炭化物の溶体化を図るため下限を９
５０℃、又結晶粒間に酸化物が形成されずかつ溶融の生
じないよう上限を１１５０℃としたもので、この処理に
より比較的均質なマルテンサイト組織を有する線材が得
られる。
次にこの線材に伸線加工と二相化熱処理を施こすが、こ
の伸線加工により変形組織を導入し、これに続く二相化
熱処理の際、微細あるいは薄板状の逆変態γ（オーステ
ナイト）を形成させ、これを再び冷却することによりフ
ェライト中に微細なマルテンサイトが均一に散在した混
合組織が得られるのである。又、二相化熱処理はオース
テナイト及びフェライト二相域温度に加熱保持した後、
急冷することにより行なわれるが、上記二相域温度につ
いて鋭意検討した結果８７５〜９２０℃とすることが好
ましいことがわかった。
の伸線加工により変形組織を導入し、これに続く二相化
熱処理の際、微細あるいは薄板状の逆変態γ（オーステ
ナイト）を形成させ、これを再び冷却することによりフ
ェライト中に微細なマルテンサイトが均一に散在した混
合組織が得られるのである。又、二相化熱処理はオース
テナイト及びフェライト二相域温度に加熱保持した後、
急冷することにより行なわれるが、上記二相域温度につ
いて鋭意検討した結果８７５〜９２０℃とすることが好
ましいことがわかった。
さらに、このようにして得られた鋼線に伸線加工を施し
、その後低温焼戻し処理を行なう。上記のような二相化
熱処理により得られた鋼線は、焼入れによって残存する
内部応力のため不安定な状態にある。このため一般的に
は低温焼戻し処理が必要となるが、この処理では炭化物
の析出が避けられない。そこで伸線加工を施してから低
温焼戻しを行なえば、変形組織の導入による炭化物形成
場所の増加により、炭化物は微細でかつ均一に分散され
る。これによって得られる鋼線は、単に従来の焼入れ、
焼戻し処理を行なったものと比較してかなり高靭性に優
れている。尚、この焼戻し温度は目的強度に応じて２０
０〜５００℃とすることが好ましい。
、その後低温焼戻し処理を行なう。上記のような二相化
熱処理により得られた鋼線は、焼入れによって残存する
内部応力のため不安定な状態にある。このため一般的に
は低温焼戻し処理が必要となるが、この処理では炭化物
の析出が避けられない。そこで伸線加工を施してから低
温焼戻しを行なえば、変形組織の導入による炭化物形成
場所の増加により、炭化物は微細でかつ均一に分散され
る。これによって得られる鋼線は、単に従来の焼入れ、
焼戻し処理を行なったものと比較してかなり高靭性に優
れている。尚、この焼戻し温度は目的強度に応じて２０
０〜５００℃とすることが好ましい。
そして、このようにして得られた鋼線に対して断面減少
率５０％以上の伸線加工を施せば、非常に強度、靭性に
優れたステンレス鋼線が得られるのである。
率５０％以上の伸線加工を施せば、非常に強度、靭性に
優れたステンレス鋼線が得られるのである。
［実施例コ
以下、本発明を実施例及び比較例により説明する。
重量％でＣＯ，０１１８％、 Ｃｒ１１．５０％、 Ｎ
ｏ１．０２％、 Ｐｏ、０４％、 ８０．０３％、残部
がＦｅ及び不可避的不純物の化学組成よりなるステンレ
ス鋼の熱間圧延線材に対して以下の本発明の実施を含む
■〜■の処理を施した線材の機械的性質を調べた。尚、
素線は５，５■曽であった。
ｏ１．０２％、 Ｐｏ、０４％、 ８０．０３％、残部
がＦｅ及び不可避的不純物の化学組成よりなるステンレ
ス鋼の熱間圧延線材に対して以下の本発明の実施を含む
■〜■の処理を施した線材の機械的性質を調べた。尚、
素線は５，５■曽であった。
■焼鈍（７５０℃加熱→徐冷）したものに断面減少率９
０％の伸線加工を施したもの。（比較例）０１０５０℃
に加熱後油冷し、５００℃焼戻しを行ない、断面減少率
９０％の伸線加工を施したもの。
０％の伸線加工を施したもの。（比較例）０１０５０℃
に加熱後油冷し、５００℃焼戻しを行ない、断面減少率
９０％の伸線加工を施したもの。
（比較例）
０１０５０℃に加熱後油冷し、断面減少率４０％の伸線
加工を施し、５００℃焼戻しを行ない、さらに断面減少
率９０％の伸線加工を施したもの。
加工を施し、５００℃焼戻しを行ない、さらに断面減少
率９０％の伸線加工を施したもの。
（比較例）
０１０５０℃に加熱後油冷し、断面減少率５０％の伸線
加工を施し、５００℃焼戻しを行ない、さらに断面減少
率９０％の伸線加工を施したもの。
加工を施し、５００℃焼戻しを行ない、さらに断面減少
率９０％の伸線加工を施したもの。
（比較例）
０１０５０℃に加熱後油冷し、断面減少率４０％の伸線
加工を施し、続けて８９５℃のオーステナイト及びフェ
ライト二相域温度に加熱保持し、油冷して５００℃焼戻
しを行ない、さらに断面減少率９０％の伸線加工を施し
たもの。（比較例）０１０５０℃に加熱後油冷し、断面
減少率４０％の伸線加工を施し、続けて８９５℃のオー
ステナイト及びフェライト二相域温度に加熱保持し、油
冷後断面減少率４０％の伸線加工を施し、さらに５００
℃焼戻しを行なって、断面減少率３０％の伸線加工を施
したもの。（実施例） ０１０５０℃に加熱後油冷し、断面減少率４０％の伸線
加工を施し、続けて８３５℃のオーステナイト及びフェ
ライト二相域温度に加熱保持し、油冷後断面減少率５０
％の伸線加工を施し、さらに５００℃焼戻しを行なって
、断面減少率９０％の伸線加工を施したもの。（実施例
） ０８９５℃のオーステナイト及びフェライト二相域温度
に加熱保持し、油冷後５００℃焼戻しを行なって、断面
減少率８０％の伸線加工を施したもの。（比較例） ０８９５℃のオーステナイト及びフェライト二相域温度
に加熱保持し、油冷後断面減少率４０％の伸線加工を施
し、その後５００’Ｃ焼戻しを行なって、さらに断面減
少率９０％の伸線加工を施したもの。（比較例） 以上■〜■で示した各別の熱処理後断面減少率を９０％
とする伸線加工によって得られた線材について、引張強
度及び絞り値を表１と第１図のグラフに示し、又該グラ
フには断面減少率３０％までの伸線加工を行った際の途
中段階（断面減少率１０．５０．８０％）における引張
強度及び絞り値も示した。これにより線材に対する前加
工による機械的性質への効果を評価できる。
加工を施し、続けて８９５℃のオーステナイト及びフェ
ライト二相域温度に加熱保持し、油冷して５００℃焼戻
しを行ない、さらに断面減少率９０％の伸線加工を施し
たもの。（比較例）０１０５０℃に加熱後油冷し、断面
減少率４０％の伸線加工を施し、続けて８９５℃のオー
ステナイト及びフェライト二相域温度に加熱保持し、油
冷後断面減少率４０％の伸線加工を施し、さらに５００
℃焼戻しを行なって、断面減少率３０％の伸線加工を施
したもの。（実施例） ０１０５０℃に加熱後油冷し、断面減少率４０％の伸線
加工を施し、続けて８３５℃のオーステナイト及びフェ
ライト二相域温度に加熱保持し、油冷後断面減少率５０
％の伸線加工を施し、さらに５００℃焼戻しを行なって
、断面減少率９０％の伸線加工を施したもの。（実施例
） ０８９５℃のオーステナイト及びフェライト二相域温度
に加熱保持し、油冷後５００℃焼戻しを行なって、断面
減少率８０％の伸線加工を施したもの。（比較例） ０８９５℃のオーステナイト及びフェライト二相域温度
に加熱保持し、油冷後断面減少率４０％の伸線加工を施
し、その後５００’Ｃ焼戻しを行なって、さらに断面減
少率９０％の伸線加工を施したもの。（比較例） 以上■〜■で示した各別の熱処理後断面減少率を９０％
とする伸線加工によって得られた線材について、引張強
度及び絞り値を表１と第１図のグラフに示し、又該グラ
フには断面減少率３０％までの伸線加工を行った際の途
中段階（断面減少率１０．５０．８０％）における引張
強度及び絞り値も示した。これにより線材に対する前加
工による機械的性質への効果を評価できる。
表 １
（注） 処理Ｎ１１１．２．５．８．９は従来材、同３
．４は比較材、同６．７は本発明開発材である。
．４は比較材、同６．７は本発明開発材である。
表１において、ｍ８．７は引張強度絞り値共に最も高い
値を示すものではないが、他の処理材が引張強度又は絞
り値の一方で特に低い値を示しているのに対し、本発明
開発材は両者共に比較的大きな値を示している。このよ
うに本発明方法により、強度、靭性共にバランスのとれ
た優れたステンレス鋼線が得られることが確認された。
値を示すものではないが、他の処理材が引張強度又は絞
り値の一方で特に低い値を示しているのに対し、本発明
開発材は両者共に比較的大きな値を示している。このよ
うに本発明方法により、強度、靭性共にバランスのとれ
た優れたステンレス鋼線が得られることが確認された。
又、Ｎ１６とＮ１７を比較してみると陽７が二相化熱処
理後の伸線加工における断面減少率を１０％上げている
にもかかわらず、第１図のグラフに示すように鬼６と機
械的性質は同等であり、Ｎ１１６でも十分な効果がある
ことが確認された。
理後の伸線加工における断面減少率を１０％上げている
にもかかわらず、第１図のグラフに示すように鬼６と機
械的性質は同等であり、Ｎ１１６でも十分な効果がある
ことが確認された。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明は特定組成、すなわち重量
％でＣ＜ ０．１５％、 Ｃｒ１１．５０〜１４．００
％、 Ｎｏ０．６０〜１．２０％、 Ｐ＜０．１５％
、Ｓ＜０．０３％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなるステンレス鋼線に対して、詳細に説明した
複合熱処理（完全焼入れ、二相化熱処理及び焼戻し）と
伸線加工（完全焼入れ後及び二相化熱処理後）を行なう
ことによって、耐食性、耐熱性さらに高強靭性に優れた
ステンレス鋼を製造することができる。
％でＣ＜ ０．１５％、 Ｃｒ１１．５０〜１４．００
％、 Ｎｏ０．６０〜１．２０％、 Ｐ＜０．１５％
、Ｓ＜０．０３％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不
純物からなるステンレス鋼線に対して、詳細に説明した
複合熱処理（完全焼入れ、二相化熱処理及び焼戻し）と
伸線加工（完全焼入れ後及び二相化熱処理後）を行なう
ことによって、耐食性、耐熱性さらに高強靭性に優れた
ステンレス鋼を製造することができる。
第１図は熱処理後の伸線加工において断面減少率を変化
させた場合における、本発明方法及びその他の方法によ
って製造された線材の引張強度及び絞り値を示すグラフ
である。
させた場合における、本発明方法及びその他の方法によ
って製造された線材の引張強度及び絞り値を示すグラフ
である。
Claims (3)
- （１）重量％でＣ＜０．１５％、Ｃｒ１１．５０〜１４
．００％、Ｍｏ０．６０％〜１．２０％、Ｐ＜０．０４
％、Ｓ＜０．０３％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的
不純物からなるマルテンサイト系ステンレス鋼の熱間圧
延線材を９５０〜１１５０℃に加熱、急冷して完全焼入
れ処理を施し、これに伸線加工を行ない、次いでオース
テナイト及びフェライト二相域温度に加熱保持した後急
冷して二相化熱処理を施し、さらに伸線加工を行なった
後焼戻し処理を施すことを特徴とするステンレス鋼線の
強靭化方法。 - （２）請求項（１）記載の強靭化方法を施した線材に、
さらに伸線加工、望ましくは断面減少率５０％以上の伸
線加工を施したことを特徴とするステンレス鋼線の強靭
化方法。 - （３）オーステナイト及びフェライト二相域温度を８７
５〜９２０℃、焼戻し温度を２００〜５００℃とするこ
とを特徴とする請求項（１）記載のステンレス鋼線の強
靭化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17887390A JPH0466616A (ja) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | ステンレス鋼線の強靭化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17887390A JPH0466616A (ja) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | ステンレス鋼線の強靭化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466616A true JPH0466616A (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=16056189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17887390A Pending JPH0466616A (ja) | 1990-07-05 | 1990-07-05 | ステンレス鋼線の強靭化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0466616A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0975783A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-25 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 遠心分離機の洗浄装置 |
| SE1950909A1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-01 | Ferritico Ab | Duplex steel with improved embrittlement properties and method of producing such |
-
1990
- 1990-07-05 JP JP17887390A patent/JPH0466616A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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