JPH0726181B2 - 高強度、高耐食オーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
高強度、高耐食オーステナイト系ステンレス鋼Info
- Publication number
- JPH0726181B2 JPH0726181B2 JP3094686A JP9468691A JPH0726181B2 JP H0726181 B2 JPH0726181 B2 JP H0726181B2 JP 3094686 A JP3094686 A JP 3094686A JP 9468691 A JP9468691 A JP 9468691A JP H0726181 B2 JPH0726181 B2 JP H0726181B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrosion resistance
- stainless steel
- austenitic stainless
- steel
- high strength
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度高耐食性を有す
るオーステナイト系ステンレス鋼に関する。
るオーステナイト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐食性と高強度を必要とするばね
材料として、ＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４に代表される
加工硬化型オーステナイト系ステンレス鋼が使用されて
きた。しかしながら、これらの鋼は冷間加工に加えて時
効処理を施してもビッカース硬さＨＶが、せいぜい５０
０〜５５０程度であり、高強度化を図るにも限界があ
る。
材料として、ＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４に代表される
加工硬化型オーステナイト系ステンレス鋼が使用されて
きた。しかしながら、これらの鋼は冷間加工に加えて時
効処理を施してもビッカース硬さＨＶが、せいぜい５０
０〜５５０程度であり、高強度化を図るにも限界があ
る。
【０００３】また、耐食性については、発錆の問題があ
り、用途によってはＳＵＳ３０４でも不十分な場合があ
り、用途が限定されていた。
り、用途によってはＳＵＳ３０４でも不十分な場合があ
り、用途が限定されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来鋼種特
にＳＵＳ３０１よりも高強度で、なおかつ耐食性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼を提供することを目的
とする。
にＳＵＳ３０１よりも高強度で、なおかつ耐食性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、オーステ
ナイト系ステンレス鋼の合金組成と強度、耐食性、及び
ばね性との関係を種々研究した。その結果、Ｓｉはオー
ステナイト相の安定度を低下させ、冷間加工の際の加工
誘起マルテンサイト相の生成を促進させることにより、
高強度化に寄与することを見いだした。さらにＭｏと複
合添加することにより、耐食性も著しく向上することを
知見し本発明に至った。
ナイト系ステンレス鋼の合金組成と強度、耐食性、及び
ばね性との関係を種々研究した。その結果、Ｓｉはオー
ステナイト相の安定度を低下させ、冷間加工の際の加工
誘起マルテンサイト相の生成を促進させることにより、
高強度化に寄与することを見いだした。さらにＭｏと複
合添加することにより、耐食性も著しく向上することを
知見し本発明に至った。
【０００６】本発明の要旨は、重量％でＣ＜０．１５
％、Ｓｉ３．２〜４．５％、Ｍｎ＜２．０％、Ｐ＜０．
０４０％、Ｓ＜０．０３０％、Ｃｒ１３．０〜１７．０
％、Ｎｉ６．０〜７．８％、Ｍｏ０．８〜２．０％、Ｎ
＜０．１０％を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする高強度、高耐食オーステナイト
系ステンレス鋼にある。
％、Ｓｉ３．２〜４．５％、Ｍｎ＜２．０％、Ｐ＜０．
０４０％、Ｓ＜０．０３０％、Ｃｒ１３．０〜１７．０
％、Ｎｉ６．０〜７．８％、Ｍｏ０．８〜２．０％、Ｎ
＜０．１０％を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする高強度、高耐食オーステナイト
系ステンレス鋼にある。
【０００７】
【作用】以下、本発明の特徴をその作用と共に具体的に
説明する。まず、本発明鋼で、必須成分を限定した理由
は以下のとおりである。
説明する。まず、本発明鋼で、必須成分を限定した理由
は以下のとおりである。
【０００８】Ｃ：Ｃはオーステナイト生成元素であり、
オーステナイト相の安定化の働きを有するが、他方、冷
間加工で誘発されたマルテンサイト相の強化に極めて有
効である。しかしながら、その含有量が０．１５％を越
えると、結晶粒界に炭化物が析出し易くなり、その結果
耐食性や加工性の劣化を生じる。従って、Ｃは０．１５
％以下とした。
オーステナイト相の安定化の働きを有するが、他方、冷
間加工で誘発されたマルテンサイト相の強化に極めて有
効である。しかしながら、その含有量が０．１５％を越
えると、結晶粒界に炭化物が析出し易くなり、その結果
耐食性や加工性の劣化を生じる。従って、Ｃは０．１５
％以下とした。
【０００９】Ｓｉ：Ｓｉは本発明鋼の特徴である、高強
度、高耐食を実現させるのに必須の元素である。これら
の特性を発揮させるには、Ｓｉは３．２％以上必要であ
る。しかし、４．５％を越えた過剰添加は、オーステナ
イト組織安定化に不利であり、また、熱間加工性を害す
る他、シグマ相生成傾向を肋長し好ましくないので、そ
の上限を４．５％とした。
度、高耐食を実現させるのに必須の元素である。これら
の特性を発揮させるには、Ｓｉは３．２％以上必要であ
る。しかし、４．５％を越えた過剰添加は、オーステナ
イト組織安定化に不利であり、また、熱間加工性を害す
る他、シグマ相生成傾向を肋長し好ましくないので、そ
の上限を４．５％とした。
【００１０】Ｍｎ：Ｍｎはオーステナイト生成元素であ
り、オーステナイト組織安定化に有効である。しかしな
がら、Ｍｎは２．０％を越えて含有させると、冷間圧延
による加工誘起マルテンサイト変態を抑制するので、上
限を２．０％とした。
り、オーステナイト組織安定化に有効である。しかしな
がら、Ｍｎは２．０％を越えて含有させると、冷間圧延
による加工誘起マルテンサイト変態を抑制するので、上
限を２．０％とした。
【００１１】Ｐ：Ｐは０．０４％を越えると耐食性や熱
間加工性を劣化させるので、その上限を０．０４％とし
た。
間加工性を劣化させるので、その上限を０．０４％とし
た。
【００１２】Ｓ：Ｓは０．０３％を越えると介在物が増
加し、また耐発錆性の低下をもたらす他、熱間加工に際
して割れ感受性を著しく高めるので、その上限を０．０
３％とした。
加し、また耐発錆性の低下をもたらす他、熱間加工に際
して割れ感受性を著しく高めるので、その上限を０．０
３％とした。
【００１３】Ｃｒ：Ｃｒはステンレス鋼の基本成分であ
り良好な耐食性を得るためには１３．０％以上の添加が
必要である。しかし、Ｃｒはフェライト生成元素であり
Ｓｉの高い本発明鋼において、１７．０％を越えると熱
間加工性の低下をもたらし好ましくない。従ってＣｒの
上限を１７．０％、下限を１３．０％とした。
り良好な耐食性を得るためには１３．０％以上の添加が
必要である。しかし、Ｃｒはフェライト生成元素であり
Ｓｉの高い本発明鋼において、１７．０％を越えると熱
間加工性の低下をもたらし好ましくない。従ってＣｒの
上限を１７．０％、下限を１３．０％とした。
【００１４】Ｎｉ：Ｎｉはオーステナイト生成元素の代
表的元素であり、オーステナイト組織の安定化、また良
好な熱間加工性や冷間成形性を得るために最低６．０％
以上が必要である。しかしながら、７．８％を越えた過
剰添加は、冷間圧延による加工誘起マルテンサイト変態
を抑制する。従って、Ｎｉ添加量の上限を７．８％、下
限を６．０％とした。
表的元素であり、オーステナイト組織の安定化、また良
好な熱間加工性や冷間成形性を得るために最低６．０％
以上が必要である。しかしながら、７．８％を越えた過
剰添加は、冷間圧延による加工誘起マルテンサイト変態
を抑制する。従って、Ｎｉ添加量の上限を７．８％、下
限を６．０％とした。
【００１５】Ｎ：ＮはＣと同様、固溶強化に寄与するが
０．１％を越えるとブローホールを生成し健全な鋼塊が
得られなくなるので、０．１％を上限とした。
０．１％を越えるとブローホールを生成し健全な鋼塊が
得られなくなるので、０．１％を上限とした。
【００１６】Ｍｏ：Ｍｏは耐食性の向上に有効である
が、その効果を十分発揮させるためには、少なくとも
０．８％以上が必要である。また２．０％を越えて含有
させると多量のデルタフェライトを生成し熱間加工性が
低下する。従ってＭｏ添加量の上限を２．０％とし、下
限を０．８％とした。
が、その効果を十分発揮させるためには、少なくとも
０．８％以上が必要である。また２．０％を越えて含有
させると多量のデルタフェライトを生成し熱間加工性が
低下する。従ってＭｏ添加量の上限を２．０％とし、下
限を０．８％とした。
【００１７】
【実施例】表１に、本発明鋼（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）お
よび比較鋼（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１１）の各成分を示す。
Ｎｏ．６はＳｉの過剰添加材、Ｎｏ．７はＮｉの過剰添
加材、Ｎｏ．８はＮｉの添加不足材である。Ｎｏ．９、
１０、１１は比較鋼で、各々ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０
４及びＳＵＳ３１６である。これら供試材は、いずれも
高周波溶解による５Ｋｇ鋼塊を熱間圧延により板厚２ｍ
ｍとし、これを１０５０℃で焼鈍後、最高５０％まで冷
間圧延したものを加工硬化試験に供した。また、冷間圧
延により板厚０．５ｍｍとしたもの、及びこれを１０５
０℃で焼鈍したものを各種確性試験に供した。結果は以
下のとおりであった。
よび比較鋼（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１１）の各成分を示す。
Ｎｏ．６はＳｉの過剰添加材、Ｎｏ．７はＮｉの過剰添
加材、Ｎｏ．８はＮｉの添加不足材である。Ｎｏ．９、
１０、１１は比較鋼で、各々ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０
４及びＳＵＳ３１６である。これら供試材は、いずれも
高周波溶解による５Ｋｇ鋼塊を熱間圧延により板厚２ｍ
ｍとし、これを１０５０℃で焼鈍後、最高５０％まで冷
間圧延したものを加工硬化試験に供した。また、冷間圧
延により板厚０．５ｍｍとしたもの、及びこれを１０５
０℃で焼鈍したものを各種確性試験に供した。結果は以
下のとおりであった。
【００１８】
【表１】
【００１９】熱間加工性 各試料鋼塊を１２００℃に所定時間加熱後、試験用の４
Ｈｉｇｈ圧延機により、熱間圧延により２ｍｍとした。
結果を表２に示す。Ｓｉ過剰添加鋼である比較鋼Ｎｏ．
６およびＮｉ添加不足のＮｏ．８を除いて良好な圧延結
果を示した。
Ｈｉｇｈ圧延機により、熱間圧延により２ｍｍとした。
結果を表２に示す。Ｓｉ過剰添加鋼である比較鋼Ｎｏ．
６およびＮｉ添加不足のＮｏ．８を除いて良好な圧延結
果を示した。
【００２０】
【表２】
【００２１】機械的性質 本発明鋼の代表例として試料Ｎｏ．２およびＮｏ．３に
ついて表３及び図１に示す。本発明鋼はＳＵＳ３０１よ
り高い加工硬化性と高強度を示した。また、Ｎｉ量が、
７．８％を越えると加工硬化性が不足し、高強度が得ら
れない。
ついて表３及び図１に示す。本発明鋼はＳＵＳ３０１よ
り高い加工硬化性と高強度を示した。また、Ｎｉ量が、
７．８％を越えると加工硬化性が不足し、高強度が得ら
れない。
【００２２】
【表３】
【００２３】耐食性 試料Ｎｏ．２およびＮｏ．３について耐食性試験を行
い、ＳＵＳ３０４より優れた耐食性を示した。
い、ＳＵＳ３０４より優れた耐食性を示した。
【００２４】ばね性（図２、図３） 低温焼鈍により、ばね限界値Ｋｂおよびビッカース硬度
ＨＶは大幅に向する。４５０℃、３０分加熱処理によ
り、Ｎｏ．２およびＮｏ．３の試料においてＫｂ＝１７
５Ｋｇ／ｍｍ２、ＨＶ＝７１０に達する。
ＨＶは大幅に向する。４５０℃、３０分加熱処理によ
り、Ｎｏ．２およびＮｏ．３の試料においてＫｂ＝１７
５Ｋｇ／ｍｍ２、ＨＶ＝７１０に達する。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、ＳＵＳ３０１よりも高強度
で、なおかつＳＵＳ３０４より耐食性にすぐれたオース
テナイト系ステンレス鋼を実現させたものである。各種
薄板ばね、刃物、カッター芯材などに使用される高強
度、高耐食性を有するステンレス鋼材を提供するものと
して、その工業的価値は極めて高い。
で、なおかつＳＵＳ３０４より耐食性にすぐれたオース
テナイト系ステンレス鋼を実現させたものである。各種
薄板ばね、刃物、カッター芯材などに使用される高強
度、高耐食性を有するステンレス鋼材を提供するものと
して、その工業的価値は極めて高い。
【図１】本発明鋼の硬度と圧下率の関係を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明鋼の時効温度とＫｂ値の関係を示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明鋼の硬度と時効温度の関係を示す図であ
る。
る。
【符合の説明】 なし
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％でＣ＜０．１５％、Ｓｉ３．２〜
４．５％、Ｍｎ＜２．０％、Ｐ＜０．０４０％、Ｓ＜
０．０３０％、Ｎｉ６．０〜７．８％、Ｃｒ１３．０〜
１７．０％、Ｍｏ０．８〜２．０％、Ｎ＜０．１０％を
含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特
徴とする高強度、高耐食オーステナイト系ステンレス
鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094686A JPH0726181B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 高強度、高耐食オーステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094686A JPH0726181B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 高強度、高耐食オーステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246156A JPH04246156A (ja) | 1992-09-02 |
| JPH0726181B2 true JPH0726181B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=14117086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3094686A Expired - Lifetime JPH0726181B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 高強度、高耐食オーステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726181B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07188867A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-25 | Nippon Metal Ind Co Ltd | 自動車アンテナ用材とその製法 |
| CN103820723A (zh) * | 2014-01-09 | 2014-05-28 | 马鞍山市恒毅机械制造有限公司 | 一种刀具用不锈钢材料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156253A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Nippon Kinzoku Kogyo Kk | テンパ−カラ−着色が少ないステンレス鋼 |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3094686A patent/JPH0726181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04246156A (ja) | 1992-09-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |