JPH11229093A - 高耐食性・高強度ステンレス鋼 - Google Patents

高耐食性・高強度ステンレス鋼

Info

Publication number
JPH11229093A
JPH11229093A JP2700498A JP2700498A JPH11229093A JP H11229093 A JPH11229093 A JP H11229093A JP 2700498 A JP2700498 A JP 2700498A JP 2700498 A JP2700498 A JP 2700498A JP H11229093 A JPH11229093 A JP H11229093A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
corrosion resistance
less
equivalent
total
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2700498A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokuo Egawa
篤雄 江川
Takeshi Koga
猛 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2700498A priority Critical patent/JPH11229093A/ja
Publication of JPH11229093A publication Critical patent/JPH11229093A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルテンサイト系のステンレス鋼において、
高いN含有量を実現して、高耐食性かつ高強度の材料を
得る。 【解決手段】 重量%で、C:0.30%以下、Si:
1.0%以下、Cr:6〜18%およびMo:2%以下
に加えて、Mn,Cu,NiおよびCoの1種または2
種以上(2種以上の場合は合計で):0.5〜5%を含
有し、残部がFeおよび不可避の不純物からなる合金組
成を有し、Ni当量=Ni%+30C%+0.5Mn%
+0.4(Cu+Co)%+30N%が4以上であり、C
r当量=Cr%+Mo%+1.5Si% が6〜19で
あり、M値=502−810C%−1230N%−13
Mn%−30Ni%−12Cr%−54(Cu+Co)
%−46Mo% が−30以上であるように成分組成を
調整して固相γ領域を拡大し、N:0.07〜0.2%
以下としたステンレス鋼。 上記の合金成分に加えて、
さらにVおよびNbの1種または2種(2種の場合は合
計で):0.02〜1.0%を含有させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い耐食性を要求
される高強度マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
本発明のステンレス鋼は、バルブやコンプレッサーの
ような機械類、バネ等の機械部品、ボルト・ナット等の
締結部材、釘やドリルねじのような建設用部品、リニア
駆動レール、回転シャフト、ベアリング等の習動部品、
さらには、包丁、洋食器等の家庭用品まで、広い範囲の
用途に向けられる。
【0002】
【従来の技術】高い耐食性と高い強度とを兼ね備えるこ
とが必要な用途には、マルテンサイト系ステンレス鋼が
好んで用いられている。 一般に鋼にN成分が加わる
と、耐食性と強度が向上することが知られているが、F
e−Cr系におけるN固溶量は低く、14.1%Cr鋼
においても0.05%に過ぎないため、Nが鋼の特性向
上に及ぼす寄与は小さいと考えられ、あまり研究対象と
されなかった。 代表的なCr系ステンレス鋼であるS
US401鋼を例にとれば、溶湯中のNの溶解度よりも
凝固組織中のNの溶解度の方が低く、凝固時にN固溶量
の小さいデルタ相が晶出することにより、溶湯中のN量
と凝固組織中のN量との差がブローホールとして鋼中に
発生し、欠陥を形成するおそれがあった。
【0003】発明者らは、マルテンサイト系ステンレス
鋼におけるNの固溶量を高め、それによって特性の向上
を図ることを意図して研究し、Mn,Cu,Ni,Co
などの元素を少量添加するとともに各合金成分間のバラ
ンスを適切にとることによって、N固溶量の高いガンマ
相の晶出が促され、溶湯中のNを高い割合で凝固した鋼
塊中に止め得ること、そしてその結果、マルテンサイト
系ステンレス鋼の耐食性および強度が向上することを見
出した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発明
者らの得た新しい知見を活用し、N含有量が高められ、
それによって耐食性および強度が向上した、新規なマル
テンサイト系ステンレス鋼を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の高耐食性・高強度ステンレス鋼は、重量%で、
C:0.30%以下、Si:1.0%以下、Cr:6〜
18%およびMo:2%以下に加えて、Mn,Cu,N
iおよびCoの1種または2種以上(2種以上の場合は
合計で):0.5〜5%を含有し、残部がFeおよび不
可避の不純物からなる合金組成を有し、 Ni当量=Ni%+30C%+0.5Mn%+0.4
(Cu+Co)%+30N% が4以上であり、 Cr当量=Cr%+Mo%+1.5Si% が6〜19であり、 M値=502−810C%−1230N%−13Mn%
−30Ni%−12Cr%−54(Cu+Co)%−4
6Mo% が−30以上であるように成分組成を調整して固相γ領
域を拡大し、N:0.07〜0.2%としたことを特徴
とする。
【0006】本発明の高耐食性・高強度ステンレス鋼
は、上述した合金成分に加えて、VおよびNbの1種ま
たは2種(2種の場合は合計で):0.02〜1.0%
を含有してもよい。 それによって鋼中の炭化物の粒子
を微細化し、冷間加工性にすぐれ、加工時の割れの発生
がなく、冷間ヘッダー加工や引き抜きなど、高度の冷間
加工が容易になる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の高耐食性・高強度ステン
レス鋼は、常用の設備を使用して、大気圧下に、窒素ガ
スリッチな雰囲気で溶解精錬を進めることによって製造
することができる。
【0008】本発明の高耐食性・高強度ステンレス鋼の
合金組成を上記のように定めた理由は、次のとおりであ
る。
【0009】C:0.30%以下 Cは、Nの固溶量を高める上で重要な、ガンマ相の形成
を促す元素であるが、0.30%を超えて添加すると粗
大な炭化物が析出して、耐食性や冷間加工性が低下する
ので、0.30%を上限とした。
【0010】Si:1.0%以下 Siは脱酸のために必要であるが、Nの固溶量が低いデ
ルタ相を形成する元素であるし、また多量に添加すると
冷間加工性を低下させるので、1.0%の限界を設け
た。
【0011】Cr:6〜18% Crは、ステンレス鋼にとってもっとも重要な添加成分
であって、6%未満の添加では耐食性が不足する。 一
方、18%を超えて添加すると、十分な焼き入れ・焼戻
し効果が得られなくなる。 これらの理由で、6〜18
%の範囲を定めた。
【0012】Mo:2%以下 Moは、ステンレス鋼の耐食性を高める上で重要な元素
であるが、デルタ相形成元素である。 そこで、バラン
スを考えて2%までの添加に止める。
【0013】Mn,Cu,NiおよびCoの1種または
2種以上(2種以上の場合は合計で):0.5〜5% Mnは、脱酸のため添加するほか、ガンマ相形成にも役
立つ。 ただし、5%を超えて添加すると耐食性を損な
うばかりか、残留オーステナイト量を増加させて焼き入
れ硬さを低下させる。 Cu,NiおよびCoはガンマ
相の形成を促すが、多量に添加するとかえってガンマ相
が不安定になり、クロム系ステンレス鋼の特徴である焼
き入れ・焼戻し効果が発揮できなくなるる。 これらの
理由で、Mn,Cu,NiおよびCoは、1種または2
種以上を(2種以上の場合は合計で)0.5以上%添加
することとし、最大添加量を5%とした。
【0014】Ni当量=Ni%+30C%+0.5Mn
%+0.4(Cu+Co)%+30N% が4以上 この値が4以上でないと、十分なNの固溶が実現せず、
N量を0.07%以上にできない。
【0015】 Cr当量=Cr%+Mo%+1.5Si% が6〜19 クロム系ステンレス鋼であるために満たすべき条件であ
る。
【0016】M値=502−810C%−1230N%
−13Mn%−30Ni%−12Cr%−54(Cu+
Co)%−46Mo%が−30以上 マルテンサイト系ステンレス鋼であるために満たすべき
条件であって、M値が−30より低いときは組織がオー
ステナイトとなり、十分な焼き入れ・焼戻し効果が得ら
れない。
【0017】N:0.07〜0.2% この高いN含有量が本発明のマルテンサイト系ステンレ
ス鋼の特徴であって、耐食性の改善と一層の高強度化に
役立っている。 0.07%はこの効果が明確になる最
小の含有量であって、0.2%は含有可能なN量の上限
である。
【0018】
【実施例】表1に示す合金組成のマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を、AOD炉を用い、大気圧下の操業で、溶鋼
内にランスから窒素ガスを吹き込みつつ溶解精錬するこ
とにより製造した。
【0019】 表 1 No. C Si Cr Mo Mn Cu Ni Co V Nb N 実施例 1 0.02 0.4 6.3 0.1 0.7 0.1 4.2 - - - 0.07 2 0.25 0.8 8.0 0.1 0.2 0.1 2.8 - 0.05 0.08 3 0.12 1.3 9.6 0.1 0.4 3.0 0.3 - - - 0.09 4 0.25 0.6 9.6 0.1 0.2 1.2 0.1 - - - 0.11 5 0.02 0.8 8.0 0.1 0.2 2.1 2.5 - - - 0.08 6 0.30 0.8 8.0 0.1 0.3 0.1 2.8 - - - 0.08 7 0.02 0.5 15.6 0.1 0.8 0.1 2.0 - 0.09 - 0.20 8 0.18 0.8 13.7 0.1 0.2 0.1 0.2 - - - 0.16 9 0.12 0.6 15.6 0.1 0.5 0.1 0.4 - - 0.05 0.17 10 0.30 1.1 5.8 0.1 1.3 0.1 0.5 - - - 0.08 11 0.02 0.7 17.6 0.1 0.2 0.1 0.2 1.9 - - 0.15 12 0.18 0.8 9.6 0.1 0.6 2.1 0.3 - - - 0.11 13 0.30 0.6 8.6 0.1 0.2 0.6 0.3 - 0.09 0.03 0.11 14 0.02 0.2 11.6 0.1 2.9 0.1 0.3 - - 0.09 0.15 15 0.12 0.8 17.6 0.1 0.2 0.1 0.3 0.3 - - 0.15 16 0.12 0.7 11.6 0.1 2.7 0.1 0.2 0.02 - - 0.15 17 0.18 1.6 6.7 1.3 0.8 1.4 0.7 - - - 0.11 18 0.12 1.3 16.4 0.1 0.3 0.3 0.5 - 0.06 - 0.15 19 0.15 1.7 8.6 0.5 1.8 0.3 1.4 - - - 0.11 20 0.25 0.6 8.0 0.1 0.2 0.1 2.8 0.3 - - 0.08 比較例 1 0.05 0.3 12.0 - 0.8 0.1 0.2 - - - 0.01 2 0.05 0.5 17.0 - 0.8 0.1 0.2 - - - 0.02 3 0.30 0.8 13.0 - 0.8 0.1 0.2 - - - 0.01 4 0.05 0.8 16.0 - 0.8 0.1 1.8 - - - 0.03 5 0.10 0.8 13.0 0.3 1.0 0.1 0.2 - - - 0.01 各実施例、比較例のMn〜Coの合計量および特性値
は、表2に示すとおりである。
【0020】各鋼について耐食性を調べるため、JIS
−Z2371に定める方法に従い、24時間の塩水噴霧
試験を行なった。 別に、15mm角で長さ20mmの試験
片を用意し、1050℃に30分間加熱したのち油冷す
る焼入れ・150℃に1時間保持したのち空冷する焼戻
しの処理を施し、硬さHRCを測定した。 それらの結
果を、あわせて表2に掲げる。
【0021】 表 2 No. Mn+Cu+Ni+Co Cr当量 Ni当量 M値 塩水噴霧 硬さHRC 実施例 1 5.0 7.0 7.2 190 3 31.2 2 3.1 9.2 12.8 11 3 52.6 3 3.7 11.7 7.9 1 4 46.7 4 1.5 10.5 11.5 −26 4 54.6 5 4.8 9.2 6.4 96 3 34.2 6 3.2 9.2 14.3 −30 3 53.0 7 2.9 16.8 9.0 −26 5 37.2 8 0.5 14.9 10.5 −22 4 51.1 9 1.0 16.8 9.4 −18 5 46.7 10 1.9 7.0 12.6 51 3 50.0 11 2.4 18.8 6.2 −29 5 36.2 12 3.0 10.8 9.9 −24 3 51.1 13 1.1 9.5 12.9 −28 3 54.0 14 3.3 12.8 6.8 113 4 36.2 15 0.9 18.8 8.6 −27 5 46.7 16 3.02 12.8 9.8 32 4 46.9 17 2.9 10.4 10.4 −26 4 47.1 18 1.1 18.5 9.0 −29 5 46.7 19 3.5 11.7 10.6 −17 4 47.6 20 3.4 9.2 12.8 11 3 52.6 比較例 1 13.1 12.4 2.0 300 1 29.4 2 18.1 17.8 2.0 240 3 29.6 3 14.1 14.1 9.5 85 1 53.6 4 18.7 17.1 3.6 204 4 29.4 5 14.3 14.4 2.2 272 2 40.9 耐食性の評価は、次のとおりである: 5 錆の発生まったくない 4 表面の約25%以下に錆が発生 3 表面の約25%超過約50%以下に錆が発生 2 表面の約50%超過75%以下に錆が発生 1 表面の約75%超過〜全面に錆が発生。
【0022】比較例においては、耐食性のすぐれたもの
は硬さが低い(No.4)か、または硬さが十分であれ
ば耐食性が低いか(No.3)、いずれも劣る(No.
1)のに対し、本発明の実施例においては、耐食性が悪
くても段階3であり、硬さは34〜55のレベルにあ
る。
【0023】
【発明の効果】本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼
は、Mnに加えて、Cu,NiおよびCoから選んだ1
種または2種以上のの特定量を添加するともに、各合金
成分間のバランスを適切に調整することにより、これま
で考慮されていなかったN成分を積極的に利用し、高い
耐食性と高い強度とを両立させることに成功した。 こ
のステンレス鋼を使用すれば、前記した種々の用途に関
して、従来よりすぐれた部品を提供することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.30%以下、Si:
    1.0%以下、Cr:6〜18%およびMo:2%以下
    に加えて、Mn,Cu,NiおよびCoの1種または2
    種以上(2種以上の場合は合計で):0.5〜5%を含
    有し、残部がFeおよび不可避の不純物からなる合金組
    成を有し、 Ni当量=Ni%+30C%+0.5Mn%+0.4
    (Cu+Co)%+30N% が4以上であり、 Cr当量=Cr%+Mo%+1.5Si% が6〜19であり、 M値=502−810C%−1230N%−13Mn%
    −30Ni%−12Cr%−54(Cu+Co)%−4
    6Mo% が−30以上であるように成分組成を調整して固相γ領
    域を拡大し、N:0.07〜0.2%以下としたことを
    特徴とする高耐食性・高強度ステンレス鋼。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の合金成分に加えて、V
    およびNbの1種または2種(2種の場合は合計で):
    0.02〜1.0%を含有する合金組成を有する請求項
    1の高耐食性・高強度ステンレス鋼。
JP2700498A 1998-02-09 1998-02-09 高耐食性・高強度ステンレス鋼 Pending JPH11229093A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2700498A JPH11229093A (ja) 1998-02-09 1998-02-09 高耐食性・高強度ステンレス鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2700498A JPH11229093A (ja) 1998-02-09 1998-02-09 高耐食性・高強度ステンレス鋼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11229093A true JPH11229093A (ja) 1999-08-24

Family

ID=12208990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2700498A Pending JPH11229093A (ja) 1998-02-09 1998-02-09 高耐食性・高強度ステンレス鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11229093A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146487A (ja) * 2000-09-01 2002-05-22 Daido Steel Co Ltd シャフト用鋼
WO2004001081A1 (ja) * 2002-06-20 2003-12-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha マルテンサイト系鋼からなる鋼帯およびこの鋼帯を使用した自動車の無段変速機用フープの製造方法
EP1128022A3 (en) * 2000-02-28 2004-05-26 General Electric Company Rotor windage nut
JP2009203528A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp 耐食性と耐磨耗性に優れる織機部材用マルテンサイト系ステンレス鋼とその鋼帯の製造方法
JP2010144204A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Japan Steel Works Ltd:The 高窒素マルテンサイト系ステンレス鋼
EP2896713A1 (en) * 2014-01-16 2015-07-22 Uddeholms AB Stainless steel and a cutting tool body made of the stainless steel
JP2022501515A (ja) * 2018-09-28 2022-01-06 コーニング インコーポレイテッド オーステナイト変態温度を上昇させた合金金属、及びこれを含む物品
JP2023000442A (ja) * 2021-06-18 2023-01-04 大同特殊鋼株式会社 マルテンサイト系ステンレス鋼、並びに、マルテンサイト系ステンレス鋼部材及びその製造方法
US12338517B2 (en) 2014-01-16 2025-06-24 Uddeholms Ab Stainless steel and a cutting tool body made of the stainless steel

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1128022A3 (en) * 2000-02-28 2004-05-26 General Electric Company Rotor windage nut
JP2002146487A (ja) * 2000-09-01 2002-05-22 Daido Steel Co Ltd シャフト用鋼
WO2004001081A1 (ja) * 2002-06-20 2003-12-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha マルテンサイト系鋼からなる鋼帯およびこの鋼帯を使用した自動車の無段変速機用フープの製造方法
US7459034B2 (en) 2002-06-20 2008-12-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steel hoop made from a martensitic steel strip
JP2009203528A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp 耐食性と耐磨耗性に優れる織機部材用マルテンサイト系ステンレス鋼とその鋼帯の製造方法
JP2010144204A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Japan Steel Works Ltd:The 高窒素マルテンサイト系ステンレス鋼
EP2896713A1 (en) * 2014-01-16 2015-07-22 Uddeholms AB Stainless steel and a cutting tool body made of the stainless steel
US12338517B2 (en) 2014-01-16 2025-06-24 Uddeholms Ab Stainless steel and a cutting tool body made of the stainless steel
JP2022501515A (ja) * 2018-09-28 2022-01-06 コーニング インコーポレイテッド オーステナイト変態温度を上昇させた合金金属、及びこれを含む物品
JP2023000442A (ja) * 2021-06-18 2023-01-04 大同特殊鋼株式会社 マルテンサイト系ステンレス鋼、並びに、マルテンサイト系ステンレス鋼部材及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100545301B1 (ko) 페라이트-오스테나이트 강 합금
KR101535695B1 (ko) 안정화 원소를 함유하고 저 함량 니켈의 오스테나이트계 스테인리스 강
JP5335502B2 (ja) 耐食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
CN103374687B (zh) 强度和韧性优异的蒸汽轮机叶片用钢
US5855844A (en) High-strength, notch-ductile precipitation-hardening stainless steel alloy and method of making
KR20090078813A (ko) 듀플렉스 스테인리스 강 합금 및 이 합금의 용도
US6743305B2 (en) High-strength high-toughness precipitation-hardened steel
CN111041358A (zh) 双相铁素体奥氏体不锈钢
GB2205856A (en) Galling resistant austenitic stainless steel
WO1997012073A1 (en) High-strength, notch-ductile precipitation-hardening stainless steel alloy
US20180320256A1 (en) High Strength Precipitation Hardenable Stainless Steel
US11692254B2 (en) Heat resistant durable high entropy alloy compositions
JPH11229093A (ja) 高耐食性・高強度ステンレス鋼
JP3546421B2 (ja) 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼
CA2348909A1 (en) Cr-mn-ni-cu austenitic stainless steel
JP5046398B2 (ja) 高窒素マルテンサイト系ステンレス鋼
JP2001107195A (ja) 低炭素高硬度・高耐食マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP2005325388A (ja) 低比重鉄合金
US20020164261A1 (en) Cast shaped article made from high strength, precipitation-hardenable stainless steel and a process for making same
JPH1161351A (ja) 加工性および耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
JP2541822B2 (ja) 溶接強度および靭性に優れた析出硬化型ステンレス鋼
JP2776103B2 (ja) 耐食性と耐摩耗性に優れたNi−W合金
JPH11209851A (ja) ガスタービンディスク材
JPH0770700A (ja) 高耐力高耐食性オーステナイト系ステンレス鋳鋼
GB2368849A (en) Martensitic stainless steel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060328

A02 Decision of refusal

Effective date: 20060725

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02