JPH06346194A - 伸線性に優れたステンレス鋼線材 - Google Patents

伸線性に優れたステンレス鋼線材

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JPH06346194A
JPH06346194A JP13610893A JP13610893A JPH06346194A JP H06346194 A JPH06346194 A JP H06346194A JP 13610893 A JP13610893 A JP 13610893A JP 13610893 A JP13610893 A JP 13610893A JP H06346194 A JPH06346194 A JP H06346194A
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JP
Japan
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wire
less
inclusions
stainless steel
drawability
Prior art date
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Application number
JP13610893A
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English (en)
Inventor
Yutaka Kitagawa
川 豊 北
Shuichi Nakatsubo
坪 修 一 中
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大気溶解であって酸素含有量を過度に規制し
なくとも伸線性に優れたステンレス鋼線材を提供する。 【構成】 重量%で、C:0.15%以下、Si:1.
0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.05%以下、
S:0.03%以下、Ni:7〜30%、Cr:15〜
25%、残部Feおよび不純物よりなり、鋼中に存在す
る介在物がCaOを含む複合介在物となっている伸線性
に優れたステンレス鋼線材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、極細線径までの伸線を
行うに際し、伸線過程で破断を生じることが少ない伸線
性に優れたステンレス鋼線材に関し、耐食性の良好な金
網ないしはフィルタや各種精密機器用の耐食性ステンレ
スばねとして使用される極細ステンレス鋼線の伸線素材
として好適に利用される伸線性に優れたステンレス鋼線
材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼線は、各種金網ないしはフ
ィルタのメッシュの微細化や各種精密機器用ばねの小型
化などのために、極細線化して使用される場合も多くな
っており、線径が50μm程度にまで伸線して使用され
ることがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな極細線径のステンレス鋼線に伸線する過程におい
て、断線を生ずることがあるため、伸線作業性に劣るも
のになることがあるという問題点があった。
【0004】また、特殊溶解ないしは繰り返しの脱酸を
行うことによって鋼中の酸素含有量を少なくして介在物
量の低減および介在物径の減少をはかることにより伸線
性を向上させることも可能ではあるが、溶解コストが増
大することになるという問題点があった。また、Al脱
酸によって鋼中の酸素含有量を低減しようとした場合に
は、硬質の介在物であるAl量が増大して伸線性
が低下することになるという問題点があった。
【0005】したがって、Al脱酸によらず、そしてま
た溶解コストが低い大気溶解で、伸線性に優れたステン
レス鋼線材を得ることができるようにすることが課題で
あった。
【0006】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、Al脱酸によらず、そし
てまた溶解コストが低い大気溶解であっても、伸線性に
優れたステンレス鋼線材を得ることができるようにする
ことを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる伸線性に
優れたステンレス鋼線材は、鋼中に存在する介在物がC
aOを含む複合介在物となっている構成としたことを特
徴としている。
【0008】そして、本発明に係わる伸線性に優れたス
テンレス鋼線材の実施態様において、介在物は、その大
きさが伸線後における線材径の1/3以下となる小径な
いしは軟質のものであるようにすることができる。
【0009】また、鋼組成としては、重量%で、C:
0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%
以下、P:0.05%以下、S:0.03%以下、N
i:7〜30%、Cr:15〜25%、場合によっては
Mo:1.0〜6.0%、Cu:1.0〜4.0%を含
有し、残部Feおよび不純物よりなるものとすることが
でき、鋼中に、Total−Ca:10〜50ppmを
含むと共に、Total−Al:50ppm以下に規制
したものとすることができる。
【0010】本発明に係わる伸線性に優れたステンレス
鋼線材において、鋼中に存在する介在物がCaOを含む
複合介在物となっているようにしているのは、介在物が
例えばCaO−(Al)−(SiO)−(Mg
O)−(Cr)系介在物よりなる複合介在物を形
成して低融点化ならびに軟質化をはかることができ、大
径の介在物が減少すると共に介在物の総個数も減少する
こととなるためであり、大型の介在物が減少し、そして
介在物が軟質化することによって、例えば、伸線後の線
材径の1/3以下となる最大短径をもつ介在物が含まれ
ているようにすることによって、伸線時の断線を生じが
たいようになすことができるためである。
【0011】鋼中に存在する介在物がCaOを含む複合
介在物となっているようにするためには、例えば、AO
D炉を用いそしてまたAlによる脱酸を行うことなくス
テンレス鋼の溶製を行ったのち取鍋内に溶鋼を移して、
この取鍋内にCaをワイヤの状態で添加したり、Ca−
Si粉を鉄パイプ中に入れて添加したりすることによ
り、Caを添加する。
【0012】本発明に係わる伸線性に優れたステンレス
鋼線材では、鋼組成が、C:0.15%以下、Si:
1.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.05%以
下、S:0.03%以下、Ni:7〜30%、Cr:1
5〜25%、残部Feおよび不純物よりなるものとする
ことができ、微量Ca添加および微量Alコントロール
によって、鋼中にTotal−Ca:10〜50ppm
を含むと共に、Total−Al:50ppm以下に規
制することによって、ASTM−A法による硬質なD系
介在物(Cr,Al等)を減少させると共
にミクロ介在物の形態を制御し、伸線加工時における介
在物起因による断線を防止し、線径が50μm程度の極
細線への伸線を良好に行うことができるようにするのが
よい。
【0013】このような鋼組成において、Cは母相に固
溶して基地を強化し、ばね用線材として用いられる場合
にはばねの強度を高めるのに有効な元素であるので、ば
ねとしての用途のためには0.06%以上とすることが
望ましいが、多すぎると耐食性が低下することとなるの
で、0.15%以下とするのがよい。
【0014】Siは高融点の介在物であるAl
Cr等の生成を抑制するためにスラグの塩基度
(CaO/SiO)を2.0前後の中間の値ないしは
それより低い値にしてASTM−A法による高融点のB
系介在物,D系介在物が減少するようにして鋼の溶製を
行う場合においてAlを脱酸剤として使用しないのが望
ましいことから、Mnと共に脱酸剤として作用させるよ
うにするために添加するが、多すぎるとフェライトが生
成しやすくなるので、1.0%以下とするのがよい。
【0015】Mnは鋼の溶製を行う場合においてSiと
共に脱酸剤として作用させると共に脱硫剤としても作用
させるようにするために添加するが、多すぎると加工性
を低下させると共に耐食性を劣化させるので、2.0%
以下とするのがよい。
【0016】Pは耐食性を劣化させるので極力少量であ
ることが好ましく、このため上限を0.05%以下とす
るのがよい。
【0017】Sは熱間加工性を害するので極力少量であ
ることが望ましく、このため上限を0.03%以下とす
るのがよい。
【0018】Niはオーステナイト安定化元素であり、
ステンレス鋼をオーステナイト相として耐食性を向上さ
せるための主要な元素であると同時に、加工誘起マルテ
ンサイトの抑制にも有用な元素であるので、7%以上と
するのがよい。しかし、オーステナイトの安定化のため
には必要以上含有させなくともよく、かえってコストの
上昇をもたらすこととなるので、30%以下とするのが
よい。
【0019】Crは耐食性を向上させるのに寄与する元
素であり、このような効果を得るために15%以上含有
させるのがよいが、多量に含有するとフェライトを生成
するので25%以下とするのがよい。
【0020】そのほか、Caはスラグの塩基度(CaO
/SiO)を2.0前後とほぼ中間の値にし、ないし
はこれよりも低い値にして、鋼の溶製を行うことにより
ASTM−A法におけるB系介在物(Al)およ
びD系介在物(Cr,Al)の生成量を抑
制しようとした場合に、微量のAl,MgO,C
が生成されているときに微量添加することによ
って低融点の介在物であるCaO−(Al)−
(MgO)−(Cr)系複合介在物を生成させて
Al系介在物の形態を制御する作用を有してお
り、この低融点の介在物は溶鋼温度で液体状態を呈する
ため、溶鋼撹拌時にスラグへの溶融分離が容易となり、
介在物量の低減がもたらされると共に、介在物の微細化
に寄与することによって、ASTM−A法によるD系介
在物の最大短径を約16μm以下にするのに役立つと共
に、約16μmを超える大きな介在物が存在するとして
もこれが軟質化されたものに形態制御することによって
伸線時に伸線方向と直交する方向の最大径が16μm以
下となるようにするのに役立つ。
【0021】したがって、伸線時における破断の発生を
防止するために、介在物の大きさを伸線後の線材の1/
3以下となっているようにするのが望ましいことを考慮
すると、この場合には約50μmの線材までを円滑に伸
線できることとなる。
【0022】このようなCaによる添加効果を得る場合
に、Total−Ca含有量は10ppm以上が好まし
いが、Caが多量に添加されても効果の向上は得られな
いので、50ppm以下とするのよい。
【0023】また、Al含有量が多すぎるとAl
の生成量が多くなり、ASTM−A法によるB系介在物
が多く生成して伸線性を低下させることとなるので、T
otal−Alで50ppm以下とすることが望まし
い。
【0024】本発明に係わるステンレス鋼線材は、この
ようなオーステナイト系のものに限らず、フェライト系
のものにも適用することが可能であり、例えば、C:
0.12%以下、Si:1.0%以下、Mn:1.25
%以下、P:0.06%以下、S:0.03%以下、C
r:11〜30%、その他場合によってはMo:0.7
5〜2.50%、N:0.015%以下等を含み、残部
Feおよび不純物よりなるものにも適用することが可能
である。
【0025】
【発明の作用】本発明に係わるステンレス鋼線材は、微
量Ca添加および微量Alコントロールによって、鋼中
に存在する介在物がCaOを含む複合介在物(例えば、
CaO−(Al)−(MgO)−(Cr
系介在物)となっており、ミクロ介在物の形態制御がな
されたものとなっているので、介在物が軟質化されたも
のとなって伸線性に優れたものとなり、鋼中酸素量が従
来と同程度であっても伸線性が良好なものとなるため溶
製コストの上昇を伴うことがなくなり、極細ステンレス
鋼線への伸線加工時に介在物起因による断線が防止され
て、ステンレス鋼線の細径化,ばね素材として使用した
場合におけるステンレスばねの疲労強度の向上、ステン
レスばねの小型化に寄与するものとなり、各種機器の軽
薄短小化の要望に対してばね部品の面から応えうるもの
となる。
【0026】
【実施例】表1に示す化学成分組成のオーステナイト系
ステンレス鋼を電気アーク炉,AOD炉により溶製した
後ビレットに成形し、各ビレットに対し疵取りをしたの
ち線材圧延を行って直径5.5mmの伸線素材を得た。
【0027】このとき、溶製時においてはスラグの塩基
度CaO/SiO比を約1.9として鋼の溶製を行っ
た。そして、溶製後において各伸線素材の各基本成分,
Ca含有量,Al含有量,O含有量を調べたところ表1
に示すものとなっていた。また、各伸線素材中における
ASTM−A法によるD系介在物品位(最大短径,介在
物組成)を線材断面ミクロにおいて線材巨大介在物(≧
10μm)の定量分析および介在物の抽出分析により調
べたところ、表2に示す結果であった。
【0028】次いで、直径5.5mmの各伸線素材に対
して固溶化熱処理および酸洗・被膜形成処理を施したの
ち伸線を行ったところ、表2に示すように、D系介在物
の最大短径が16μm以下のものでは、介在物起因によ
る伸線破断がなく線径50μmまでの伸線が支障なく可
能であったが、D系介在物の最大短径が16μmを超え
るものの中には、介在物起因による伸線破断を生じて線
径50μmまでの伸線が不可能であったものも存在して
おり、例えば、D系介在物の最大短径が35μmである
No.4の場合には線径が100μmとなる以前に破断
を生じた。
【0029】また、疲労特性を評価するために疲労試験
を行って、疲労強度を測定したところ、同じく表2に示
す結果であり、D系介在物の最大短径が16μm以下の
ものでは、介在物が微細化されていることによって疲労
強度が高い値を示していたが、D系介在物の最大径が1
6μmを超えるものでは疲労強度が低いものとなってい
た。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明に係わるステンレス鋼線材は、微
量Ca添加および微量Alコントロールによって、鋼中
に存在する介在物がCaOを含む複合介在物となってい
るものであるから、ミクロ介在物の形態制御がなされた
ものとなっていて介在物が軟質化されていると共に微細
化されたものとなっていて、伸線性に優れたものとなっ
ており、鋼中酸素量が従来と同程度であっても伸線性を
良好なものにすることができるため、溶解コストの上昇
を伴うことがなくなり、極細ステンレス鋼線への伸線加
工時に介在物起因による断線を防止することが可能であ
って、ステンレス鋼線の細線化,ばね素材として使用し
た場合におけるステンレスばねの疲労強度の向上,ステ
ンレスばねの小型化に寄与するものとなり、各種機器の
軽薄短小化の要望に対してばね部品の面から応えうるも
のになるという著しく優れた効果がもたらされる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼中に存在する介在物がCaOを含む複
    合介在物となっていることを特徴とする伸線性に優れた
    ステンレス鋼線材。
  2. 【請求項2】 介在物は、その大きさが伸線後における
    線材径の1/3以下となる小径ないしは軟質のものであ
    る請求項1に記載の伸線性に優れたステンレス鋼線材。
  3. 【請求項3】 鋼組成が、重量%で、C:0.15%以
    下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、P:
    0.05%以下、S:0.03%以下、Ni:7〜30
    %、Cr:15〜25%、残部Feおよび不純物よりな
    る請求項1または2に記載の伸線性に優れたステンレス
    鋼。
  4. 【請求項4】 鋼中に、Total−Ca:10〜50
    ppmを含むと共に、Total−Al:50ppm以
    下に規制した請求項3に記載の伸線性に優れたステンレ
    ス鋼線材。
JP13610893A 1993-06-07 1993-06-07 伸線性に優れたステンレス鋼線材 Pending JPH06346194A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2690190A4 (en) * 2011-03-25 2015-03-04 Nisshin Steel Co Ltd AUSTENITIC STAINLESS STEEL

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2690190A4 (en) * 2011-03-25 2015-03-04 Nisshin Steel Co Ltd AUSTENITIC STAINLESS STEEL

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