JPH08176748A - 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents

熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼

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JPH08176748A
JPH08176748A JP32579594A JP32579594A JPH08176748A JP H08176748 A JPH08176748 A JP H08176748A JP 32579594 A JP32579594 A JP 32579594A JP 32579594 A JP32579594 A JP 32579594A JP H08176748 A JPH08176748 A JP H08176748A
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less
stainless steel
austenitic stainless
hot workability
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Pending
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JP32579594A
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English (en)
Inventor
Junichi Tsubokura
倉 淳 一 坪
Koji Yamamoto
本 幸 治 山
Tomoyuki Nakajima
島 智 之 中
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被削性および耐熱・耐酸化性に優れ、さらに
は熱間加工性にも優れた含Sオーステナイト系ステンレ
ス鋼を提供する。 【構成】 重量%で、C:0.10%以下、Si:0.
40%以下、Mn:1.0〜2.5%、P:0.05%
以下、S:0.05〜0.40%、Cr:17〜20
%、Ni:7〜10%、Cu:3.5%以下、N:0.
05%以下、場合によっては連続鋳造によらない場合に
おいてZr:0.01〜0.10%を含み、Si≦−
1.4N+0.42を満足し、残部Feおよび不純物よ
りなる熱間加工性に優れたコーナー割れ発生が少ない含
Sオーステナイト系ステンレス鋼。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、快削元素としてSを含
有していて被削性に優れ、さらには熱間加工性にも優れ
た含Sオーステナイト系ステンレス鋼に関するものであ
り、例えば、使用時の耐食性および製造時の被削性に優
れていることが要求されるねじ,ボルト,ナット等の締
結部品や、時計,カメラ,OA機器等の精密部品や、バ
ルブ,シャフトなどの機械構造用部品等々の素材として
好適に利用される含Sオーステナイト系ステンレス鋼に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼は一般に粘性が大きく、熱
伝導度が低く、切削に際して工具と切り屑が凝着しやす
く、特にオーステナイト系ステンレス鋼は加工硬化性が
大きいために切削加工が困難である。
【0003】それゆえ、被削性改善のためにSを添加し
た含Sオーステナイト系ステンレス鋼が多く採用されて
おり、この含Sオーステナイト系ステンレス鋼では、一
般に、Mnを1〜2%添加してSをMnSとして固定す
ることにより、FeSの生成による赤熱脆性の発生を防
止する方法が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Sを含
有したオーステナイト系ステンレス鋼では、熱間加工性
があまり良くなく、熱間圧延時にいわゆるヘゲ疵を発生
させやすくなるので、このようなヘゲ疵を除去するため
にブローチング加工等による表面皮削りを行う必要があ
ることから、生産性が低下すると共にコスト高になると
いう課題があった。
【0005】
【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、Sを含有した被削性に優
れた含Sオーステナイト系ステンレス鋼において、熱間
加工性をより一層向上させ、熱間圧延時にヘゲ疵を発生
しがたく、使用時の耐熱・耐食性にも優れたオーステナ
イト系ステンレス鋼を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる熱間加工
性に優れた含Sオーステナイト系ステンレス鋼は、請求
項1に記載しているように、重量%で、C:0.10%
以下、Si:0.40%以下、Mn:1.0〜2.5
%、P:0.05%以下、S:0.05〜0.40%、
Cr:17〜20%、Ni:7〜10%、Cu:3.5
%以下、N:0.05%以下、残部Feおよび不純物よ
りなる組成のものとしたことを特徴としている。
【0007】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
熱間加工性に優れた含Sオーステナイト系ステンレス鋼
は、請求項2に記載しているように、重量%で、C:
0.10%以下、Si:0.40%以下、Mn:1.0
〜2.5%、P:0.05%以下、S:0.05〜0.
40%、Cr:17〜20%、Ni:7〜10%、C
u:3.5%以下、N:0.05%以下、Zr:0.0
1〜0.10%、残部Feおよび不純物よりなる組成の
ものとしたことを特徴としている。
【0008】そして、本発明に係わる熱間加工性に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼においては、請求項3
に記載しているように、Si≦−1.4N+0.42を
満たすものとすることも場合によっては望ましい。
【0009】
【発明の作用】本発明に係わる熱間加工性に優れた含S
オーステナイト系ステンレス鋼は、請求項1に記載して
いるように、重量%で、C:0.10%以下、Si:
0.40%以下、Mn:1.0〜2.5%、P:0.0
5%以下、S:0.05〜0.40%、Cr:17〜2
0%、Ni:7〜10%、Cu:3.5%以下、N:
0.05%以下、残部Feおよび不純物よりなる組成を
有するものであるが、このような組成(重量%)とした
限定理由を各元素の作用と共に説明する。
【0010】Cは強力なオーステナイト化元素である
が、耐食性の面からは少ない方がよく、0.10%以下
とした。
【0011】Siは鋼の溶製時に脱酸剤として作用する
元素であるが、Si含有量が多いと鋼中の介在物組成が
MnO−SiO系のものとなって熱間加工性を低下さ
せ、熱間圧延時にいわゆるヘゲ疵を発生させやすくなる
ので、0.40%以下にコントロールし、鋼中介在物組
成をMnO−SiO系のものからMnO−Cr
系のものへと高融点化することによって、熱間加工性が
改善され、熱間圧延時におけるヘゲ疵の発生を減少させ
ることが可能となるので、Si含有量は0.40%以下
にコントロールすることとした。そして、より望ましく
は、請求項3に記載しているように、N含有量との関係
においてSi≦−1.4N+0.42を満足するものと
なすことによって、ヘゲ疵の発生をより一層確実に軽減
し、コーナー割れがより一層確実に防止されるようにな
すことも場合によっては望ましい。
【0012】一方、Si含有量が少なすぎると脱酸剤と
しての作用が小さく、Cr系介在物の増加によっ
て被削性が低下する傾向となるので、Si含有量を0.
10%以上とすることも場合によっては望ましい。
【0013】Mnは鋼の溶製時に脱酸剤および脱硫剤と
して作用する元素であると共に、SをMnSとして固定
してFeSの生成による赤熱脆性の発生を防止するのに
有効な元素である。また、Mnはオーステナイト化元素
であるので1.0%以上含有させることとしている。し
かし、多量に含有すると溶製中の耐火物溶損を増大させ
ることとになると共にコストの上昇をもたらすこととな
るので2.5%以下としている。
【0014】Pが多量に含有されていると熱間加工性を
害するので0.05%以下としている。
【0015】Sはオーステナイト系ステンレス鋼の被削
性を向上させる作用を有する元素であるので0.05%
以上含有させることとしているが、S含有量が多すぎる
と熱間加工性を低下させて熱間圧延時にいわゆるヘゲ疵
を発生させやすくしたり耐食性を劣化させたりすること
となるので、0.40%以下としている。
【0016】Crはオーステナイト系ステンレス鋼の基
本元素であり、耐食性および耐酸化性の向上に寄与する
元素であるので、このような作用を得るために17%以
上含有させるが、多量に含有すると加工性を低下させる
ので20%以下としている。
【0017】Niはオーステナイト系ステンレス鋼の基
本元素であり、安定なオーステナイト相を形成し、鋼の
耐食性および靭性を向上させる作用を有する元素である
ので、このような作用を得るために7%以上含有させる
こととしているが、多量に含有させると被削性を低下
し、また、高価なものともなるので10%以下としてい
る。
【0018】Cuはオーステナイト安定化元素であり、
耐食性および耐酸化性を改善する作用を有する元素であ
るが、多量に含有すると熱間加工性を害するので3.5
%以下としている。
【0019】Nは耐力の上昇ならびにオーステナイトの
安定化などに寄与する作用を有する元素であるものの、
マトリックスの硬さを低下し、MnSとのなじみを良く
するために0.05%以下にコントロールすることとし
ており、場合によっては、請求項3に記載しているよう
に、Si含有量との関係においてSi≦−1.4N+
0.42を満たすものとすることによって、コーナー割
れの発生がより一層確実に防止されるようになすことも
場合によっては望ましい。
【0020】Zrは熱間加工性を向上させる作用を有す
るので、請求項2に記載しているように0.01%以上
含有させることもよいが、多量に含有すると硬質のZr
量が増大して被削性を低下させることとなるので
0.10%以下とする必要がある。また、Zrを添加し
た場合にはZrOを発生し、取鍋やタンディッシュの
ノズル閉塞を生じて連続鋳造に支障をきたすことがある
ので、連続鋳造による鋳片を製造する場合には含有させ
ない方が良い。
【0021】
【実施例】実施例1 表1に示す成分の鋼を溶製したのち造塊し、鋼塊に対し
熱間圧延を行うことによって145mm角のビレットを
得たのち、このビレットを線材圧延し、この圧延線材か
ら引張り試験片を作製して引張り試験を実施し、引張り
試験温度を変えて各温度における絞り値を評価(JIS
Z 2241に準拠)したところ、発明例1および比
較例1,2について図1に示す結果であった。
【0022】
【表1】
【0023】図1に示すように、発明例1の方が、比較
例1および比較例2に比べて各温度において絞りが大き
な値となっており、熱間加工性に優れたものとなってい
ることが明らかである。
【0024】また、比較例1においてはワイヤーブロー
チング不良率が15〜25%、比較例2においてはワイ
ヤーブローチング不良率が20〜40%であったのに対
して、発明例1ではワイヤーブローチング不良率が0%
であった。
【0025】実施例2 表2に示す平均化学成分を有し且つSi含有量およびN
含有量が異なる鋼を素材として熱間圧延を行うことによ
って145mm角のビレットを得たのち、このビレット
(中延材)におけるコーナー割れの発生状況を調べたと
ころ、図2に示す結果であった。
【0026】
【表2】
【0027】図2に示した結果より明らかなように、S
i含有量0.40%以下,N含有量0.05%以下で熱
間加工性を向上させることができ、ビレットにおけるコ
ーナー割れの発生を軽減できることが認められ、Si含
有量とN含有量との関係において、Si≦−1.4N+
0.42を満たすステンレス鋼ではコーナー割れの発生
は皆無であるかもしくは軽微であることが認められた。
【0028】
【発明の効果】本発明に係わる熱間加工性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼は、重量%で、C:0.10
%以下、Si:0.40%以下、Mn:1.0〜2.5
%、P:0.05%以下、S:0.05〜0.40%、
Cr:17〜20%、Ni:7〜10%、Cu:3.5
%以下、N:0.05%以下、場合によっては連続鋳造
によらない場合においてZr:0.01〜0.10%を
含み、残部Feおよび不純物よりなる組成としたもので
あるから、熱間加工性に優れており、熱間加工時にヘゲ
疵が発生しがたいものとすることが可能であると共に、
ワイヤーブローチング加工等の表面削りにおける不良発
生率を軽減することが可能であって材料歩留りの上昇を
実現することが可能であり、さらには、機械部品等への
製造時における被削性が良好であると共に機械部品等と
して使用しているときの耐熱・耐食性を良好なものとす
ることが可能である含Sオーステナイト系ステンレス鋼
を提供することができるという著大なる効果がもたらさ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1においてSiレベルによる温度と絞り
との関係を調べた結果を例示するグラフである。
【図2】実施例2において中延材のコーナー割れ発生レ
ベルとSi−N含有量との関係を調べた結果を例示する
グラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.10%以下、Si:
    0.40%以下、Mn:1.0〜2.5%、P:0.0
    5%以下、S:0.05〜0.40%、Cr:17〜2
    0%、Ni:7〜10%、Cu:3.5%以下、N:
    0.05%以下、残部Feおよび不純物よりなることを
    特徴とする熱間加工性に優れたオーステナイト系ステン
    レス鋼。
  2. 【請求項2】 重量%で、C:0.10%以下、Si:
    0.40%以下、Mn:1.0〜2.5%、P:0.0
    5%以下、S:0.05〜0.40%、Cr:17〜2
    0%、Ni:7〜10%、Cu:3.5%以下、N:
    0.05%以下、Zr:0.01〜0.10%、残部F
    eおよび不純物よりなることを特徴とする熱間加工性に
    優れたオーステナイト系ステンレス鋼。
  3. 【請求項3】 Si≦−1.4N+0.42を満足する
    請求項1または2に記載の熱間加工性に優れたオーステ
    ナイト系ステンレス鋼。
JP32579594A 1994-12-27 1994-12-27 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼 Pending JPH08176748A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000065120A1 (en) * 1999-04-26 2000-11-02 Crs Holdings, Inc. Free-machining austenitic stainless steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000065120A1 (en) * 1999-04-26 2000-11-02 Crs Holdings, Inc. Free-machining austenitic stainless steel

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