JPH10245656A - 冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents
冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼Info
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- JPH10245656A JPH10245656A JP4747697A JP4747697A JPH10245656A JP H10245656 A JPH10245656 A JP H10245656A JP 4747697 A JP4747697 A JP 4747697A JP 4747697 A JP4747697 A JP 4747697A JP H10245656 A JPH10245656 A JP H10245656A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷間鍛造性が良く、かつ焼入れ焼戻し後に耐
食性が良好で、かつ高い強度を得ることができる安価な
マルテンサイト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 重量％にて、Ｃ ０．０３％を越え０．
１５％以下、Ｓｉ １．０％以下、Ｍｎ ０．５％未満、
Ｎｉ ０．５％以下（０％を含む)、Ｃｒ １１．０〜１
４．０％、ＭｏまたはＭｏとＷの２種が、Ｍｏ＋１／２
Ｗで２．０％以下（０％を含む）、Ｃｕ ０．２％を越
え１．０％未満、Ｎ ０．０２〜０．１５％、残部が実
質的にＦｅからなり、所定の関係式により、デルタフェ
ライトの生成を抑制し、耐食性を高めたステンレス鋼。
さらに冷鍛性を改善するためには、重量％による組成で
Ｎｉ／Ｃｕ≦０．３とすることが望ましい。
食性が良好で、かつ高い強度を得ることができる安価な
マルテンサイト系ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 重量％にて、Ｃ ０．０３％を越え０．
１５％以下、Ｓｉ １．０％以下、Ｍｎ ０．５％未満、
Ｎｉ ０．５％以下（０％を含む)、Ｃｒ １１．０〜１
４．０％、ＭｏまたはＭｏとＷの２種が、Ｍｏ＋１／２
Ｗで２．０％以下（０％を含む）、Ｃｕ ０．２％を越
え１．０％未満、Ｎ ０．０２〜０．１５％、残部が実
質的にＦｅからなり、所定の関係式により、デルタフェ
ライトの生成を抑制し、耐食性を高めたステンレス鋼。
さらに冷鍛性を改善するためには、重量％による組成で
Ｎｉ／Ｃｕ≦０．３とすることが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間鍛造による成
形が容易な冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス
鋼に関するものである。
形が容易な冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス
鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト
系ステンレス鋼では強度が不足するような高強度の耐食
部品にはＳＵＳ６３０のような析出硬化型ステンレス鋼
が使用されている。これらのステンレス鋼を部品形状に
加工する場合、機械加工によって部品形状に加工するこ
とが多い。最近、低価格化を目的として、機械加工で加
工していたものを冷間鍛造によって加工することが行わ
れるようになってきた。しかし、これらのステンレス鋼
は冷間鍛造性が必ずしも十分ではなく、冷間鍛造によっ
て成形しようとすると割れを発生したり、変形抵抗が大
きく成形しにくいといった問題があった。
系ステンレス鋼では強度が不足するような高強度の耐食
部品にはＳＵＳ６３０のような析出硬化型ステンレス鋼
が使用されている。これらのステンレス鋼を部品形状に
加工する場合、機械加工によって部品形状に加工するこ
とが多い。最近、低価格化を目的として、機械加工で加
工していたものを冷間鍛造によって加工することが行わ
れるようになってきた。しかし、これらのステンレス鋼
は冷間鍛造性が必ずしも十分ではなく、冷間鍛造によっ
て成形しようとすると割れを発生したり、変形抵抗が大
きく成形しにくいといった問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、最近、冷間鍛
造が容易で、かつ焼入れ焼戻し後に、ＳＵＳ６３０並み
の良好な耐食性と強度を兼備するマルテンサイト系ステ
ンレス鋼が望まれていた。本発明の目的は、冷間鍛造性
が良く、かつ焼入れ焼戻し後に耐食性が良好で、かつ高
い強度を得ることができる安価なマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を提供することである。
造が容易で、かつ焼入れ焼戻し後に、ＳＵＳ６３０並み
の良好な耐食性と強度を兼備するマルテンサイト系ステ
ンレス鋼が望まれていた。本発明の目的は、冷間鍛造性
が良く、かつ焼入れ焼戻し後に耐食性が良好で、かつ高
い強度を得ることができる安価なマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】発明者は、１３％Ｃｒ系
のマルテンサイト系ステンレス鋼について、良好な冷間
鍛造性と耐食性、高い強度を両立させるべく、鋭意検討
を行なった。その結果、冷間鍛造性を高めるには、Ｎｉ
量を低く抑えること、耐食性を高めるためには、Ｃｕ、
Ｎを必須添加とすることが有効であることを見出した。
さらに耐食性を害するデルタフェライトの抑制には、後
述する（１）式で示されるＣｒ当量に相当するＡ値を低
く抑え、かつ、後述する（２）式に示されるＢ値を高く
するように合金元素のバランスを適性化することが必要
であることを見いだし、本発明に到達した。
のマルテンサイト系ステンレス鋼について、良好な冷間
鍛造性と耐食性、高い強度を両立させるべく、鋭意検討
を行なった。その結果、冷間鍛造性を高めるには、Ｎｉ
量を低く抑えること、耐食性を高めるためには、Ｃｕ、
Ｎを必須添加とすることが有効であることを見出した。
さらに耐食性を害するデルタフェライトの抑制には、後
述する（１）式で示されるＣｒ当量に相当するＡ値を低
く抑え、かつ、後述する（２）式に示されるＢ値を高く
するように合金元素のバランスを適性化することが必要
であることを見いだし、本発明に到達した。
【０００５】すなわち、本発明は重量％にて、Ｃ ０．
０３％を越え０．１５％以下、Ｓｉ１．０％以下、Ｍｎ
０．５％未満、Ｎｉ ０．５％以下（０％を含む）、
Ｃｒ １１．０〜１４．０％、ＭｏまたはＭｏとＷの２
種が、Ｍｏ＋１／２Ｗで２．０％以下（０％を含む）、
Ｃｕ ０．２％を越え１．０％未満、Ｎ ０．０２〜
０．１５％、残部が実質的にＦｅからなり、かつ（１）
式で示されるＡ値が１３以下、（２）式で示されるＢ値
が１５以上である冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステ
ンレス鋼である。 A=-40C+6Si-2Mn-4Ni+Cr+4Mo+2W-2Cu-30N+11V+10Ti+5Nb …………（１） (ただし、選択元素のうち無添加の元素はゼロとして計算) B=Cr+3.3Mo+1.65W+Cu+30N …………（２） (ただし、選択元素のうち無添加の元素はゼロとして計算)
０３％を越え０．１５％以下、Ｓｉ１．０％以下、Ｍｎ
０．５％未満、Ｎｉ ０．５％以下（０％を含む）、
Ｃｒ １１．０〜１４．０％、ＭｏまたはＭｏとＷの２
種が、Ｍｏ＋１／２Ｗで２．０％以下（０％を含む）、
Ｃｕ ０．２％を越え１．０％未満、Ｎ ０．０２〜
０．１５％、残部が実質的にＦｅからなり、かつ（１）
式で示されるＡ値が１３以下、（２）式で示されるＢ値
が１５以上である冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステ
ンレス鋼である。 A=-40C+6Si-2Mn-4Ni+Cr+4Mo+2W-2Cu-30N+11V+10Ti+5Nb …………（１） (ただし、選択元素のうち無添加の元素はゼロとして計算) B=Cr+3.3Mo+1.65W+Cu+30N …………（２） (ただし、選択元素のうち無添加の元素はゼロとして計算)
【０００６】本発明においてさらに冷鍛性を改善するた
めには、重量％による組成で（３）式を満足することが
望ましい。 Ｎｉ／Ｃｕ≦０．３ …………（３） また、本発明において硬さと延性を改善するために、重
量％でＶ，Ｔｉ，Ｎｂのうち１種または２種以上を合計
で０．１５％以下含むことができる。また、本発明にお
いて熱間加工性を改善するために、不可避的不純物元素
として存在するＳを重量％で０．００５％以下に規制す
ることが望ましい。
めには、重量％による組成で（３）式を満足することが
望ましい。 Ｎｉ／Ｃｕ≦０．３ …………（３） また、本発明において硬さと延性を改善するために、重
量％でＶ，Ｔｉ，Ｎｂのうち１種または２種以上を合計
で０．１５％以下含むことができる。また、本発明にお
いて熱間加工性を改善するために、不可避的不純物元素
として存在するＳを重量％で０．００５％以下に規制す
ることが望ましい。
【０００７】また本発明の耐食性を高めるために、ＪＩ
Ｓ規定の(Ｂ＋Ｃ)系介在物量を０．０４％以下とするこ
とが望ましい。また、本発明においては、さらに熱間加
工性を改善するためにＢ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌのうち１種
または２種以上を合計で０．１０％以下含有させること
ができる。
Ｓ規定の(Ｂ＋Ｃ)系介在物量を０．０４％以下とするこ
とが望ましい。また、本発明においては、さらに熱間加
工性を改善するためにＢ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌのうち１種
または２種以上を合計で０．１０％以下含有させること
ができる。
【０００８】また、本発明においては、６５０〜９５０
℃で１回の焼なましを行なった後の引張強さが７００Ｎ
／ｍｍ2以下であることが望ましい。
℃で１回の焼なましを行なった後の引張強さが７００Ｎ
／ｍｍ2以下であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の各元素の作用につ
いて述べる。Ｎｉは、焼なまし状態での引張強さを高め
て冷間鍛造性を劣化させる元素であり、冷間鍛造性を重
視する本発明においては、その含有量を低く抑える管理
を行うことが必須である。０．５％を越えて添加すると
冷間鍛造性が不十分となることから、０．５％以下とし
た。冷間鍛造性のためには、望ましくは、０．３％以
下、さらに望ましくは無添加がよい。Ｃｕは、少量添加
することで耐食性を大幅に高めるのに非常に有効な元素
であって本発明における重要添加元素である。Ｃｕは
１．０％以上添加すると熱間加工性が劣化しやすく、一
方、０．２％以下では耐食性が十分でなくなるので、Ｃ
ｕは０．２％を越え１．０％未満とした。
いて述べる。Ｎｉは、焼なまし状態での引張強さを高め
て冷間鍛造性を劣化させる元素であり、冷間鍛造性を重
視する本発明においては、その含有量を低く抑える管理
を行うことが必須である。０．５％を越えて添加すると
冷間鍛造性が不十分となることから、０．５％以下とし
た。冷間鍛造性のためには、望ましくは、０．３％以
下、さらに望ましくは無添加がよい。Ｃｕは、少量添加
することで耐食性を大幅に高めるのに非常に有効な元素
であって本発明における重要添加元素である。Ｃｕは
１．０％以上添加すると熱間加工性が劣化しやすく、一
方、０．２％以下では耐食性が十分でなくなるので、Ｃ
ｕは０．２％を越え１．０％未満とした。
【００１０】Ｎは、マルテンサイト基地中に固溶して焼
入れ後の硬さを高めるとともに、耐食性を高めるのに本
発明の基本特性を担う有効な元素である。また、デルタ
フェライトの生成を抑制する効果も大きく、Ｎｉのよう
な高価な合金元素を節約して、Ｎｉの代わりにＮを添加
することでデルタフェライトの生成を抑制し、安価に材
料を製造するのにも有効である。０．０２％より少ない
と十分な効果が得られず、一方、０．１５％を越えて添
加すると、鋼塊の健全性を害して製造性を劣化させるこ
とから、０．０２％〜０．１５％とした。望ましいＮの
範囲は、０．０５〜０．１２％である。
入れ後の硬さを高めるとともに、耐食性を高めるのに本
発明の基本特性を担う有効な元素である。また、デルタ
フェライトの生成を抑制する効果も大きく、Ｎｉのよう
な高価な合金元素を節約して、Ｎｉの代わりにＮを添加
することでデルタフェライトの生成を抑制し、安価に材
料を製造するのにも有効である。０．０２％より少ない
と十分な効果が得られず、一方、０．１５％を越えて添
加すると、鋼塊の健全性を害して製造性を劣化させるこ
とから、０．０２％〜０．１５％とした。望ましいＮの
範囲は、０．０５〜０．１２％である。
【００１１】Ｍｏは、不動態皮膜を強化することによっ
て耐食性を高めるのに有効な元素であり、耐食性を重視
する場合は添加することが望ましい。ＷもＭｏと同様、
耐食性を高めるのに有効であるが、Ｗ単独ではその効果
は小さく、Ｗを添加する場合は、Ｍｏの一部を当量のＷ
（１／２Ｗが当量のＭｏに相当）で置換する形で添加す
るのが望ましい。２．０％を越えて添加するとデルタフ
ェライトを生成し、逆に耐食性を劣化させるだけでな
く、熱間加工性、冷間鍛造性も劣化させるので、２．０
％以下とした。特に冷間鍛造性を重視する場合は、無添
加とする方が望ましい。
て耐食性を高めるのに有効な元素であり、耐食性を重視
する場合は添加することが望ましい。ＷもＭｏと同様、
耐食性を高めるのに有効であるが、Ｗ単独ではその効果
は小さく、Ｗを添加する場合は、Ｍｏの一部を当量のＷ
（１／２Ｗが当量のＭｏに相当）で置換する形で添加す
るのが望ましい。２．０％を越えて添加するとデルタフ
ェライトを生成し、逆に耐食性を劣化させるだけでな
く、熱間加工性、冷間鍛造性も劣化させるので、２．０
％以下とした。特に冷間鍛造性を重視する場合は、無添
加とする方が望ましい。
【００１２】Ｃｕの他に熱間加工性を低下させるＮある
いはさらにＭｏなどの元素を含有する本発明の１３Ｃｒ
系マルテンサイト系ステンレス鋼においては、Ｎｉ／Ｃ
ｕ比を０．３以下とするように、すなわちＮｉをＣｕに
対して少なくすることにより、焼きなまし状態での引張
強さを低くでき、冷間鍛造性をさらに改善することがで
きる。Ｎｉ／Ｃｕ比を０．３以下とした場合、熱間加工
性が劣化しやすいため、熱間加工性を改善するために
は、特に不純物元素であるＳ量を０．００５％以下に低
く抑えることが効果的である。
いはさらにＭｏなどの元素を含有する本発明の１３Ｃｒ
系マルテンサイト系ステンレス鋼においては、Ｎｉ／Ｃ
ｕ比を０．３以下とするように、すなわちＮｉをＣｕに
対して少なくすることにより、焼きなまし状態での引張
強さを低くでき、冷間鍛造性をさらに改善することがで
きる。Ｎｉ／Ｃｕ比を０．３以下とした場合、熱間加工
性が劣化しやすいため、熱間加工性を改善するために
は、特に不純物元素であるＳ量を０．００５％以下に低
く抑えることが効果的である。
【００１３】なお、本発明で規定する成分範囲におい
て、上述したＮｉ／Ｃｕ比の値に係わらず、Ｓは、０．
００５％より多くなると十分な熱間加工性の改善効果が
得られないので、特に熱間加工性を改善するためにはＳ
量は０．００５％以下とすることが望ましい。また、孔
食の起点となる介在物として硫化物、酸化物があげられ
るが、Ｓ量の低減による硫化物系介在物の低減だけでな
く、酸化物系介在物量も低減することによって耐食性を
さらに改善できる。
て、上述したＮｉ／Ｃｕ比の値に係わらず、Ｓは、０．
００５％より多くなると十分な熱間加工性の改善効果が
得られないので、特に熱間加工性を改善するためにはＳ
量は０．００５％以下とすることが望ましい。また、孔
食の起点となる介在物として硫化物、酸化物があげられ
るが、Ｓ量の低減による硫化物系介在物の低減だけでな
く、酸化物系介在物量も低減することによって耐食性を
さらに改善できる。
【００１４】Ｃは、１３％Ｃｒ系ステンレス鋼の焼入れ
後にマルテンサイト組織を得るために必要である。ま
た、Ｃは炭化物生成元素と結び付いて炭化物を形成し、
さらに一部はマルテンサイト基地中に固溶することで硬
さを高めるのに有効な元素であるが、０．１５％を越え
て添加すると基地に固溶して硬さが高くなりすぎたり、
Ｃｒの炭化物を多く形成し過ぎ、基地のＣｒ量を減少さ
せて耐食性を劣化させる原因になる。一方、０．０３％
以下では十分な硬さが得られなくなるだけでなく、デル
タフェライトを生成して耐孔食性、硬さ、および熱間加
工性を低下させることから、Ｃの含有量を０．０３％を
越え０．１５％以下とした。望ましいＣの範囲は、０．
０３〜０．１２％である。
後にマルテンサイト組織を得るために必要である。ま
た、Ｃは炭化物生成元素と結び付いて炭化物を形成し、
さらに一部はマルテンサイト基地中に固溶することで硬
さを高めるのに有効な元素であるが、０．１５％を越え
て添加すると基地に固溶して硬さが高くなりすぎたり、
Ｃｒの炭化物を多く形成し過ぎ、基地のＣｒ量を減少さ
せて耐食性を劣化させる原因になる。一方、０．０３％
以下では十分な硬さが得られなくなるだけでなく、デル
タフェライトを生成して耐孔食性、硬さ、および熱間加
工性を低下させることから、Ｃの含有量を０．０３％を
越え０．１５％以下とした。望ましいＣの範囲は、０．
０３〜０．１２％である。
【００１５】Ｓｉは、脱酸のために少量添加するが、
１．０％を越えて添加してもより一層の向上効果がみら
れないことから、１．０％以下とした。Ｍｎは、脱酸の
ために少量添加するが、０．５％以上添加すると、特に
Ｓが多いと硫化物を形成して耐食性を劣化させるので、
０．５％未満とした。Ｃｒは、不動態皮膜を形成するこ
とで耐食性、特に耐孔食性を高める効果を有する重要な
元素である。１１．０％より少ないと十分な耐食性が得
られず、一方、１４．０％を越えて添加するとデルタフ
ェライトを生成し、耐食性および熱間加工性を劣化させ
るので、１１．０〜１４．０％とした。
１．０％を越えて添加してもより一層の向上効果がみら
れないことから、１．０％以下とした。Ｍｎは、脱酸の
ために少量添加するが、０．５％以上添加すると、特に
Ｓが多いと硫化物を形成して耐食性を劣化させるので、
０．５％未満とした。Ｃｒは、不動態皮膜を形成するこ
とで耐食性、特に耐孔食性を高める効果を有する重要な
元素である。１１．０％より少ないと十分な耐食性が得
られず、一方、１４．０％を越えて添加するとデルタフ
ェライトを生成し、耐食性および熱間加工性を劣化させ
るので、１１．０〜１４．０％とした。
【００１６】Ｖ，Ｔｉ，Ｎｂは必ずしも添加する必要は
ないが、一次炭化物を形成することで結晶粒を微細化し
て硬さおよび延性を向上させるのに有効な元素であり、
１種または２種以上を必要に応じて添加する。これらの
うち、１種または２種以上が合計で、０．１５％を越え
て添加すると粗大な一次炭化物を形成し、冷間加工性を
害することから１種または２種以上を合計で０．１５％
以下とするのがよい。
ないが、一次炭化物を形成することで結晶粒を微細化し
て硬さおよび延性を向上させるのに有効な元素であり、
１種または２種以上を必要に応じて添加する。これらの
うち、１種または２種以上が合計で、０．１５％を越え
て添加すると粗大な一次炭化物を形成し、冷間加工性を
害することから１種または２種以上を合計で０．１５％
以下とするのがよい。
【００１７】Ｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌは、必ずしも添加す
る必要はないが、酸化物、硫化物を形成することで、結
晶粒界に偏析するＳ、Ｏを低減し、熱間加工性を向上さ
せるのに有効であり、１種または２種以上を必要に応じ
て添加する。Ｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌのうちの１種または
２種以上が合計で、０．１０％を越えて添加してもより
一層の向上効果が得られず、逆に清浄度を低下させて熱
間加工性および冷間鍛造性を害するので、Ｂ，Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ａｌのうちの１種または２種以上を合計で、０．１
０％以下とするのがよい。
る必要はないが、酸化物、硫化物を形成することで、結
晶粒界に偏析するＳ、Ｏを低減し、熱間加工性を向上さ
せるのに有効であり、１種または２種以上を必要に応じ
て添加する。Ｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌのうちの１種または
２種以上が合計で、０．１０％を越えて添加してもより
一層の向上効果が得られず、逆に清浄度を低下させて熱
間加工性および冷間鍛造性を害するので、Ｂ，Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ａｌのうちの１種または２種以上を合計で、０．１
０％以下とするのがよい。
【００１８】また、耐食性を高めるには、孔食の起点の
一つである介在物を低減することが有効である。本発明
においては、酸化物系介在物であるＪＩＳ規定の(Ｂ＋
Ｃ)系介在物を低減するとさらに耐食性が向上できる。
ＪＩＳ規定の(Ｂ＋Ｃ)系介在物量は０．０４％より多い
と十分な効果が得られないことから、０．０４％以下と
した。
一つである介在物を低減することが有効である。本発明
においては、酸化物系介在物であるＪＩＳ規定の(Ｂ＋
Ｃ)系介在物を低減するとさらに耐食性が向上できる。
ＪＩＳ規定の(Ｂ＋Ｃ)系介在物量は０．０４％より多い
と十分な効果が得られないことから、０．０４％以下と
した。
【００１９】さらに上記に述べた合金元素は、個々の成
分範囲を満足するだけでなく、良好な耐食性を得るため
には、本発明において規定した式を満足する必要があ
る。（１）式に示すＡ値は、本発明のＣｒ当量を示して
おり、この式のＡ値の大小がデルタフェライトの生成し
易さを左右する重要な指標である。Ａ値は、フェライト
を生成しやすい元素であるＣｒ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，
Ｔｉ，Ｎｂの重量％に各元素の効果に応じて実験から求
めたそれぞれの係数を付した値から、オーステナイトを
生成しやすい元素であるＣ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎの重
量％に各元素の効果に応じてそれぞれ係数を付した値を
引いたものである。実験の結果、本発明鋼では、このＡ
値が１３を越えるとデルタフェライトを生成し、耐食性
が大きく低下するだけでなく、熱間加工性、焼入れ後の
硬さもやや低下することから、（１）式に示すＡ値を１
３以下とした。
分範囲を満足するだけでなく、良好な耐食性を得るため
には、本発明において規定した式を満足する必要があ
る。（１）式に示すＡ値は、本発明のＣｒ当量を示して
おり、この式のＡ値の大小がデルタフェライトの生成し
易さを左右する重要な指標である。Ａ値は、フェライト
を生成しやすい元素であるＣｒ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｖ，
Ｔｉ，Ｎｂの重量％に各元素の効果に応じて実験から求
めたそれぞれの係数を付した値から、オーステナイトを
生成しやすい元素であるＣ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎの重
量％に各元素の効果に応じてそれぞれ係数を付した値を
引いたものである。実験の結果、本発明鋼では、このＡ
値が１３を越えるとデルタフェライトを生成し、耐食性
が大きく低下するだけでなく、熱間加工性、焼入れ後の
硬さもやや低下することから、（１）式に示すＡ値を１
３以下とした。
【００２０】（２）式に示すＢ値は、本発明の耐食性を
左右する重要な指標であり、耐孔食性を直接的に向上さ
せる元素であるＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，Ｎの重量％に各
元素の効果の寄与の程度を実験的に求めた係数を付した
値の和で示している。本発明鋼では、このＢ値が１５よ
り小さいと、良好な耐孔食性が得られないので、（２）
式に示すＢ値を１５以上とした。上記元素の他、重量％
で５％以下のＣｏを本発明の鋼に添加してもよい。Ｃｏ
は基地中に固溶して焼入れ焼戻し後の強度を高める効果
を有するが、Ｃｏは高価な元素であるので多量の添加は
必要でない。また、不純物元素であるＰについては、通
常の溶解工程で混入するレベルなら問題ないので特に規
定はしないが、耐孔食性の点からは低い方が望ましい。
左右する重要な指標であり、耐孔食性を直接的に向上さ
せる元素であるＣｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｕ，Ｎの重量％に各
元素の効果の寄与の程度を実験的に求めた係数を付した
値の和で示している。本発明鋼では、このＢ値が１５よ
り小さいと、良好な耐孔食性が得られないので、（２）
式に示すＢ値を１５以上とした。上記元素の他、重量％
で５％以下のＣｏを本発明の鋼に添加してもよい。Ｃｏ
は基地中に固溶して焼入れ焼戻し後の強度を高める効果
を有するが、Ｃｏは高価な元素であるので多量の添加は
必要でない。また、不純物元素であるＰについては、通
常の溶解工程で混入するレベルなら問題ないので特に規
定はしないが、耐孔食性の点からは低い方が望ましい。
【００２１】上述した本発明の鋼は、比較的単純な１回
の焼なましで十分低い硬さに下げることができる点にも
特徴がある。特に冷間引抜、冷間圧延、冷間鍛造、ねじ
転造、冷間曲げ等の冷間成形を行なう場合には、焼なま
し後の引張強さは、７００Ｎ／ｍｍ2以下であることが
望ましい。特に本発明においては、６５０〜９５０℃で
１回の焼なましを行なうことで引張強さを７００Ｎ／ｍ
ｍ2以下にすることも可能である。
の焼なましで十分低い硬さに下げることができる点にも
特徴がある。特に冷間引抜、冷間圧延、冷間鍛造、ねじ
転造、冷間曲げ等の冷間成形を行なう場合には、焼なま
し後の引張強さは、７００Ｎ／ｍｍ2以下であることが
望ましい。特に本発明においては、６５０〜９５０℃で
１回の焼なましを行なうことで引張強さを７００Ｎ／ｍ
ｍ2以下にすることも可能である。
【００２２】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
表１に示す化学成分をもつ鋼を真空溶解によって溶解
し、１０ｋｇの鋼塊を得た。ここで、鋼Ｎｏ．１〜１６
は組成、介在物量、Ａ値およびＢ値がいずれも本発明の
限定範囲内にある本発明鋼であり、Ｎｏ．３１〜３７は
組成、介在物量、Ａ値、Ｂ値、Ｎｉ／Ｃｕ比のいずれ
か、またはいくつかが本発明の限定範囲からはずれた比
較鋼であり、Ｎｏ．３８は比較鋼ＳＵＳ６３０である。
Ｎｏ．１〜３７の鋼を熱間加工によって３０ｍｍ角の棒
材にし、８６０℃に加熱後、炉冷の焼なましを行なっ
た。さらに１０００℃に加熱し３０分保持後油冷の焼入
れを行なった後、３００℃で２時間の焼戻しを行なっ
た。比較鋼Ｎｏ．３８は、１０４０℃で固溶化処理した
後、５５０℃で時効した。
表１に示す化学成分をもつ鋼を真空溶解によって溶解
し、１０ｋｇの鋼塊を得た。ここで、鋼Ｎｏ．１〜１６
は組成、介在物量、Ａ値およびＢ値がいずれも本発明の
限定範囲内にある本発明鋼であり、Ｎｏ．３１〜３７は
組成、介在物量、Ａ値、Ｂ値、Ｎｉ／Ｃｕ比のいずれ
か、またはいくつかが本発明の限定範囲からはずれた比
較鋼であり、Ｎｏ．３８は比較鋼ＳＵＳ６３０である。
Ｎｏ．１〜３７の鋼を熱間加工によって３０ｍｍ角の棒
材にし、８６０℃に加熱後、炉冷の焼なましを行なっ
た。さらに１０００℃に加熱し３０分保持後油冷の焼入
れを行なった後、３００℃で２時間の焼戻しを行なっ
た。比較鋼Ｎｏ．３８は、１０４０℃で固溶化処理した
後、５５０℃で時効した。
【００２３】引張強さについては、平行部径６ｍｍ、標
点関距離３０ｍｍの丸棒試験片を用いて常温でＪＩＳ
Ｚ２２４１に規定される引張試験を行い、引張強さを求
めた。冷間鍛造性については、焼きなまし状態または固
溶化処理状態の直径５ｍｍ、長さ７．５ｍｍの丸棒試験
片を圧縮変形させ、割れを生じることなく、ＳＵＳ６３
０より低い変形抵抗で圧縮できるものを○印、割れを生
じたり、変形抵抗が高かったりしたものを×印を付して
評価した。また、耐食性については、焼入れ焼戻し状態
または時効状態でＪＩＳ Ｚ２３７１に規定される３５
℃の５％塩水による塩水噴霧試験を１００時間行い、発
錆の有無で評価し、発錆のなかったものを○印、発錆し
たものを×印を付して示した。また、熱間加工性は、熱
間加工時に疵が発生したものは×印を、また疵が発生し
なかったものは○印を付して評価した。これらの結果を
表２に示す。
点関距離３０ｍｍの丸棒試験片を用いて常温でＪＩＳ
Ｚ２２４１に規定される引張試験を行い、引張強さを求
めた。冷間鍛造性については、焼きなまし状態または固
溶化処理状態の直径５ｍｍ、長さ７．５ｍｍの丸棒試験
片を圧縮変形させ、割れを生じることなく、ＳＵＳ６３
０より低い変形抵抗で圧縮できるものを○印、割れを生
じたり、変形抵抗が高かったりしたものを×印を付して
評価した。また、耐食性については、焼入れ焼戻し状態
または時効状態でＪＩＳ Ｚ２３７１に規定される３５
℃の５％塩水による塩水噴霧試験を１００時間行い、発
錆の有無で評価し、発錆のなかったものを○印、発錆し
たものを×印を付して示した。また、熱間加工性は、熱
間加工時に疵が発生したものは×印を、また疵が発生し
なかったものは○印を付して評価した。これらの結果を
表２に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表２からわかるように、本発明鋼Ｎｏ．１
〜１６はいずれも焼なまし状態での引張強さが７００Ｎ
／ｍｍ2以下であり、冷間鍛造性が十分であることがわ
かる。また、本発明鋼は焼入れ焼戻し後の引張強さが高
く、塩水噴霧による発錆もみられず、高い強度と良好な
耐食性をもつことがわかる。
〜１６はいずれも焼なまし状態での引張強さが７００Ｎ
／ｍｍ2以下であり、冷間鍛造性が十分であることがわ
かる。また、本発明鋼は焼入れ焼戻し後の引張強さが高
く、塩水噴霧による発錆もみられず、高い強度と良好な
耐食性をもつことがわかる。
【００２７】これに対して、組成、介在物量、Ａ値、Ｂ
値のいずれか一つ以上が本発明に規定した範囲から外れ
る比較鋼Ｎｏ．３１〜３８は、焼なまし状態での引張強
さ、焼入れ焼戻し状態での引張強さ、塩水噴霧による耐
食性、熱間加工性の一つ以上の特性が本発明鋼に比べて
悪いことがわかる。特にＡ値、Ｂ値のいずれかが外れる
比較鋼Ｎｏ．３１〜３４、３７は発錆がみられており、
耐食性が不十分である。また、Ｓ量の多い比較鋼Ｎｏ．
３１、介在物量の多い比較鋼Ｎｏ．３６も発錆がみられ
ており、耐食性が不十分である。また、Ｓ量が多い比較
鋼Ｎｏ．３１、Ｃｕ量が高い比較鋼Ｎｏ．３５、介在物
量の多い比較鋼Ｎｏ．３６は熱間加工性が悪く、素材の
製造性が悪い。また、Ｎｉ量が多いＮｏ．３６、Ｍｏ量
が多いＮｏ．３７は焼きなまし状態での引張強さが高
く、冷間鍛造性が劣る。
値のいずれか一つ以上が本発明に規定した範囲から外れ
る比較鋼Ｎｏ．３１〜３８は、焼なまし状態での引張強
さ、焼入れ焼戻し状態での引張強さ、塩水噴霧による耐
食性、熱間加工性の一つ以上の特性が本発明鋼に比べて
悪いことがわかる。特にＡ値、Ｂ値のいずれかが外れる
比較鋼Ｎｏ．３１〜３４、３７は発錆がみられており、
耐食性が不十分である。また、Ｓ量の多い比較鋼Ｎｏ．
３１、介在物量の多い比較鋼Ｎｏ．３６も発錆がみられ
ており、耐食性が不十分である。また、Ｓ量が多い比較
鋼Ｎｏ．３１、Ｃｕ量が高い比較鋼Ｎｏ．３５、介在物
量の多い比較鋼Ｎｏ．３６は熱間加工性が悪く、素材の
製造性が悪い。また、Ｎｉ量が多いＮｏ．３６、Ｍｏ量
が多いＮｏ．３７は焼きなまし状態での引張強さが高
く、冷間鍛造性が劣る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマルテン
サイト系ステンレス鋼は、熱間加工性が良好で、焼なま
し状態での引張強さが低く、冷間鍛造性が良好であり、
焼入れ焼戻し後の耐食性に優れ、かつ高強度を有する。
本発明鋼はこれらの４つの特性を組み合わせることも兼
ね備えることもできる。したがって、熱間加工、冷間鍛
造によって成形され、大気中で使用される部品、部材等
に用いれば、安価で、かつ信頼性および寿命を大幅に向
上でき、工業上顕著な効果を有する。
サイト系ステンレス鋼は、熱間加工性が良好で、焼なま
し状態での引張強さが低く、冷間鍛造性が良好であり、
焼入れ焼戻し後の耐食性に優れ、かつ高強度を有する。
本発明鋼はこれらの４つの特性を組み合わせることも兼
ね備えることもできる。したがって、熱間加工、冷間鍛
造によって成形され、大気中で使用される部品、部材等
に用いれば、安価で、かつ信頼性および寿命を大幅に向
上でき、工業上顕著な効果を有する。
Claims (7)
- 【請求項１】 重量％にて、Ｃ ０．０３％を越え０．
１５％以下、Ｓｉ１．０％以下、Ｍｎ ０．５％未満、
Ｎｉ ０．５％以下（０％を含む）、Ｃｒ１１．０〜１
４．０％、ＭｏまたはＭｏとＷの２種が、Ｍｏ＋１／２
Ｗで２．０％以下（０％を含む）、Ｃｕ ０．２％を越
え１．０％未満、Ｎ ０．０２〜０．１５％、残部が実
質的にＦｅからなり、かつ（１）式で示されるＡ値が１
３以下、（２）式で示されるＢ値が１５以上であること
を特徴とする冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレ
ス鋼。 A=-40C+6Si-2Mn-4Ni+Cr+4Mo+2W-2Cu-30N+11V+10Ti+5Nb …………（１） (ただし、選択元素のうち無添加の元素はゼロとして計算) B=Cr+3.3Mo+1.65W+Cu+30N …………（２） (ただし、選択元素のうち無添加の元素はゼロとして計算) - 【請求項２】 重量％による組成で（３）式を満足する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷鍛性に優れたマル
テンサイト系ステンレス鋼。 Ｎｉ／Ｃｕ≦０．３ …………（３） - 【請求項３】 重量％でＶ，Ｔｉ，Ｎｂのうち１種また
は２種以上を合計で０．１５％以下含むことを特徴とす
る請求項１または２に記載の冷鍛性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼。 - 【請求項４】 不可避的不純物元素として存在するＳを
重量％で０．００５％以下に規制したことを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の冷鍛性に優れたマ
ルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項５】 ＪＩＳ規定の(Ｂ＋Ｃ)系介在物量が０．
０４％以下であることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載の冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステ
ンレス鋼。 - 【請求項６】 Ｂ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌのうち１種または
２種以上を合計で０．１０％以下含有することを特徴と
する請求項１ないし５のいずれかに記載の冷鍛性の優れ
たマルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項７】 ６５０〜９５０℃で１回の焼なましを行
なった後の引張強さが７００Ｎ／ｍｍ2以下であること
を特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の冷鍛
性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4747697A JPH10245656A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4747697A JPH10245656A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245656A true JPH10245656A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12776201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4747697A Pending JPH10245656A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 冷鍛性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10245656A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007521401A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-08-02 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 装飾層付きステンレス鋼ストリップ |
| WO2016170761A1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| CN107937828A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 宝鼎科技股份有限公司 | F6nm马氏体不锈钢筒体锻件及热处理方法 |
| CN111155033A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-15 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含b高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法 |
| CN112442634A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-03-05 | 中航卓越锻造（无锡）有限公司 | 一种高强高韧型大型马氏体不锈钢环锻件及其制造方法 |
| JPWO2021044889A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ||
| US10988825B2 (en) | 2016-04-12 | 2021-04-27 | Jfe Steel Corporation | Martensitic stainless steel sheet |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP4747697A patent/JPH10245656A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007521401A (ja) * | 2003-12-23 | 2007-08-02 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 装飾層付きステンレス鋼ストリップ |
| US20180112285A1 (en) * | 2015-04-21 | 2018-04-26 | Jfe Steel Corporation | Martensitic stainless steel |
| JPWO2016170761A1 (ja) * | 2015-04-21 | 2017-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| KR20170130546A (ko) * | 2015-04-21 | 2017-11-28 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 마르텐사이트계 스테인리스강 |
| CN107532259A (zh) * | 2015-04-21 | 2018-01-02 | 杰富意钢铁株式会社 | 马氏体不锈钢 |
| WO2016170761A1 (ja) * | 2015-04-21 | 2016-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| US10655195B2 (en) | 2015-04-21 | 2020-05-19 | Jfe Steel Corporation | Martensitic stainless steel |
| US10988825B2 (en) | 2016-04-12 | 2021-04-27 | Jfe Steel Corporation | Martensitic stainless steel sheet |
| CN107937828A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 宝鼎科技股份有限公司 | F6nm马氏体不锈钢筒体锻件及热处理方法 |
| JPWO2021044889A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ||
| WO2021044889A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 日鉄ステンレス株式会社 | マルテンサイト系ステンレス鋼板およびマルテンサイト系ステンレス鋼部材 |
| CN114174546B (zh) * | 2019-09-03 | 2022-08-30 | 日铁不锈钢株式会社 | 马氏体系不锈钢钢板及马氏体系不锈钢钢构件 |
| CN111155033A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-15 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含b高成形性极薄规格热轧酸洗板及其制备方法 |
| CN112442634A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-03-05 | 中航卓越锻造（无锡）有限公司 | 一种高强高韧型大型马氏体不锈钢环锻件及其制造方法 |
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