JPS59232255A - 海中探索船「とう」載機器用高強度低透磁性部材 - Google Patents
海中探索船「とう」載機器用高強度低透磁性部材Info
- Publication number
- JPS59232255A JPS59232255A JP58104275A JP10427583A JPS59232255A JP S59232255 A JPS59232255 A JP S59232255A JP 58104275 A JP58104275 A JP 58104275A JP 10427583 A JP10427583 A JP 10427583A JP S59232255 A JPS59232255 A JP S59232255A
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- Japan
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- magnetic permeability
- strength
- aging
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
磁率の低い海中探索船搭載機器用高強度部材に関するも
のである。
のである。
一般に、海中探索船は海上または海中に浮遊する障害物
をレーダー、超音波などの探知機を用いて探知して、こ
れを除去する任務を有する船であり、海中探索船及びそ
の船舶に搭載される機器は極力透磁率の低い材料よ多構
成される必要がある。
をレーダー、超音波などの探知機を用いて探知して、こ
れを除去する任務を有する船であり、海中探索船及びそ
の船舶に搭載される機器は極力透磁率の低い材料よ多構
成される必要がある。
当初、海中探索的搭載機器用部材としてクロムモリブデ
ン鋼（ｓｏＭＩＩ３ｔ）が使用されていたが、透磁率が
高く障害物探知性に悪影響を及ほしていた。そのため、
現在ではＳＯＭＩＩｊ＆ よりも透磁性が低く、且つ
ＢＯＭＱ．３ｋ と同等以上の高強度・高靭性を有す
る析出硬化型ステンレス鋼が使用されている０ 本発明は析出硬化型ステンレス鋼に比して、優るとも劣
らない高強度・高靭性を有し、且つ透磁率の低い実質的
に非磁性鋼からなる海中探索船搭載機器用高強度部材を
提供することを目的とするものである０ 即ち、本発明の部材は、重量％（以下同様）で、Ｃθ，
３ｓ 〜ｏ．！Ｉｓ ％、ｓｌｌ．ｏ％以下、Ｍｎ’／
ｊ〜．２ ０ｑ６、Ｎｉ／〜ｊ％、Ｏｒ！ 〜６％、■
０、２〜ｔ．Ｓ ％及び不可避的な不純物を含み残部が
実質的にＦｅからなシ、 （１） ０．２％耐力：ｇＯｋｇｆ／ｍ♂以上（２）
シャルビー衝撃値：ざ＃ｆ＠ｍ／♂以上の高靭性 （３）透磁率：／、０．を以下 の諸物件を有している。
ン鋼（ｓｏＭＩＩ３ｔ）が使用されていたが、透磁率が
高く障害物探知性に悪影響を及ほしていた。そのため、
現在ではＳＯＭＩＩｊ＆ よりも透磁性が低く、且つ
ＢＯＭＱ．３ｋ と同等以上の高強度・高靭性を有す
る析出硬化型ステンレス鋼が使用されている０ 本発明は析出硬化型ステンレス鋼に比して、優るとも劣
らない高強度・高靭性を有し、且つ透磁率の低い実質的
に非磁性鋼からなる海中探索船搭載機器用高強度部材を
提供することを目的とするものである０ 即ち、本発明の部材は、重量％（以下同様）で、Ｃθ，
３ｓ 〜ｏ．！Ｉｓ ％、ｓｌｌ．ｏ％以下、Ｍｎ’／
ｊ〜．２ ０ｑ６、Ｎｉ／〜ｊ％、Ｏｒ！ 〜６％、■
０、２〜ｔ．Ｓ ％及び不可避的な不純物を含み残部が
実質的にＦｅからなシ、 （１） ０．２％耐力：ｇＯｋｇｆ／ｍ♂以上（２）
シャルビー衝撃値：ざ＃ｆ＠ｍ／♂以上の高靭性 （３）透磁率：／、０．を以下 の諸物件を有している。
以下本発明の詳細な説明する。
一般に、非磁性鋼としてオーステナイト系ステンレス鋼
及び高マンガン鋼が知られている。
及び高マンガン鋼が知られている。
しかし、これらの鋼は通常、溶体化処理されて構造用部
材として使用されているが、このような状態では耐力が
低いという欠点がある。この点を改善するために、主と
して溶体化処理後、更に冷間加工もしくは時効処理を施
す方法がとら詐ているが、前者ではプレス能力及び製品
形状などの制約によって一般的実用性を欠いているが、
後者は製品形状に関係なく、一般的で実用的な製造方法
である。しかし、多くの場合時効処理によって富強度は
達成されるが、所与の靭性を確保することが困難である
。これは時効処理による粒界炭化物の優先的析出に基づ
く脆化が主要因である。そこで、析出炭化物をマトリッ
クス中に均一に分散させることを目的とした加工熱処理
法が知られているが、この方法は熱間加工終了温度の調
製及び製品形状上の制約があり、前述の冷間加工処理と
同様実用的には問題が多い０したがって、実際には時効
処理だけで高強度・高靭性を同時に達成することが望ま
しい方法であるが、このためには部材化学成分の適正な
配合と最適熱処理条件の組合せによって始めて可能と考
えられる。
材として使用されているが、このような状態では耐力が
低いという欠点がある。この点を改善するために、主と
して溶体化処理後、更に冷間加工もしくは時効処理を施
す方法がとら詐ているが、前者ではプレス能力及び製品
形状などの制約によって一般的実用性を欠いているが、
後者は製品形状に関係なく、一般的で実用的な製造方法
である。しかし、多くの場合時効処理によって富強度は
達成されるが、所与の靭性を確保することが困難である
。これは時効処理による粒界炭化物の優先的析出に基づ
く脆化が主要因である。そこで、析出炭化物をマトリッ
クス中に均一に分散させることを目的とした加工熱処理
法が知られているが、この方法は熱間加工終了温度の調
製及び製品形状上の制約があり、前述の冷間加工処理と
同様実用的には問題が多い０したがって、実際には時効
処理だけで高強度・高靭性を同時に達成することが望ま
しい方法であるが、このためには部材化学成分の適正な
配合と最適熱処理条件の組合せによって始めて可能と考
えられる。
本発明者らは上記の考え方に基づいて各成分組成を袈え
た各種の高マンガン鋼を溶製し、その化学成分の適正な
配合を見出したものである０以下に、本発明部材の成分
組成を限定する理由について説明する。
た各種の高マンガン鋼を溶製し、その化学成分の適正な
配合を見出したものである０以下に、本発明部材の成分
組成を限定する理由について説明する。
炭素ニオ−ステナイトの安定化及び強度向上に不可欠の
元素であり最低限０．３３％を必要とするが、過剰添加
は粒界炭化物量を増し靭性を著しく損うので上限をｏ、
ｙ ｓチと限定した。
元素であり最低限０．３３％を必要とするが、過剰添加
は粒界炭化物量を増し靭性を著しく損うので上限をｏ、
ｙ ｓチと限定した。
珪素：脱酸剤及び強度向上元素として有効であるが、過
剰添加は熱間加工性を損うので／チ以下にする必要があ
る。
剰添加は熱間加工性を損うので／チ以下にする必要があ
る。
マンガン：オーステナイトの安定化による非磁性化を計
る上で不可欠な元素で１最低限／、５−％は必要である
が、過剰の添加は熱間加工性を損うので上限を２０ｑ６
にする必要がある。
る上で不可欠な元素で１最低限／、５−％は必要である
が、過剰の添加は熱間加工性を損うので上限を２０ｑ６
にする必要がある。
ニッケル：炭素、マンガンとともにオーステナイト安定
化元素であシ、また高靭性化に有効な元素であるので、
最低限／チを必要とするが、添加量を増すと部材が高価
となるので、上限を３チに限定した。
化元素であシ、また高靭性化に有効な元素であるので、
最低限／チを必要とするが、添加量を増すと部材が高価
となるので、上限を３チに限定した。
クロム：同浴硬化による強度向上並びに耐食性向上に有
効な元素であシ、最低限ケチを必要とするが、過剰添加
はフェライト相を析出させ、透磁率を増大させるので、
６チ以下に限定する必要がある。
効な元素であシ、最低限ケチを必要とするが、過剰添加
はフェライト相を析出させ、透磁率を増大させるので、
６チ以下に限定する必要がある。
バナジウム二時効処理に際して、微細な炭化物をオース
テナイトマトリックスに析出させ強化を計る上でもつと
も重要な役割を果している元素で、最低限ｏ、ｒ％を必
要とするが、過度の添加は溶体化処理で十分な同浴状態
が得られないので、上限を八５％とする必要がある。
テナイトマトリックスに析出させ強化を計る上でもつと
も重要な役割を果している元素で、最低限ｏ、ｒ％を必
要とするが、過度の添加は溶体化処理で十分な同浴状態
が得られないので、上限を八５％とする必要がある。
さらに本発明者らは、前記の化学組成を有する鋼につい
て熱処理条件を検討した結果、溶体化処理： １１００
℃で１時間水冷（Ｗ’Ｑ）並びに時効処理ニア００℃で
３〜！ｒ時間空冷（ＡＣ）によって所与の高耐力・高靭
性を同時に達成することを新規に知見し、本発明の部拐
を想到したものである。
て熱処理条件を検討した結果、溶体化処理： １１００
℃で１時間水冷（Ｗ’Ｑ）並びに時効処理ニア００℃で
３〜！ｒ時間空冷（ＡＣ）によって所与の高耐力・高靭
性を同時に達成することを新規に知見し、本発明の部拐
を想到したものである。
次に本発明を実施例に基づき説明する。
実施例
高周波大気溶解により１０ｋｇの鋼塊を製造レコｏ ｍ
ｍ巾に熱間で鍛伸したものを供試材とした。
ｍ巾に熱間で鍛伸したものを供試材とした。
第１尭に本発明による部材の化学成分を示す。
第１表 試料の化学成分（重量φ）
これより適当な寸法の試料を切断して溶体化処理並びに
時効処理を施した後、熱処理試験片、引張試験片及びシ
ャルピー衝撃試１ト１片に切削加工して、それぞれ試験
に供した。試験結果を次に示す。
時効処理を施した後、熱処理試験片、引張試験片及びシ
ャルピー衝撃試１ト１片に切削加工して、それぞれ試験
に供した。試験結果を次に示す。
第１図は溶体化処理（／ｌθｏ−０で１時間ＷＱ、）後
、時効温度７００”０での時効時間と機械的性質との関
係を示す。第１図によると、時効時間３時間以上で０．
コ俤耐カはｇ Ｏｋｇｆ ／ｍ♂以上となシ、時効時間
５時間以下でシャルピー衝撃値がｇｋｇｆ−ｍ７２以上
であることを示している。即ち、溶体化処理ｉ、２ｏｏ
℃で１時間ＷＱ、並びに時効処理７００℃で３〜Ｓ時間
ＡＣの熱処理条件で所与の高耐力・高靭性の部材が得ら
れることが確認できる。
、時効温度７００”０での時効時間と機械的性質との関
係を示す。第１図によると、時効時間３時間以上で０．
コ俤耐カはｇ Ｏｋｇｆ ／ｍ♂以上となシ、時効時間
５時間以下でシャルピー衝撃値がｇｋｇｆ−ｍ７２以上
であることを示している。即ち、溶体化処理ｉ、２ｏｏ
℃で１時間ＷＱ、並びに時効処理７００℃で３〜Ｓ時間
ＡＣの熱処理条件で所与の高耐力・高靭性の部材が得ら
れることが確認できる。
次に試料ｌ及び試料−について、それぞｎ冷間加工及び
時効処理を施した試料から機械加工した試料片（６φＸ
／ｊ’朋）について透磁率を測定した結果を第２表に示
す。
時効処理を施した試料から機械加工した試料片（６φＸ
／ｊ’朋）について透磁率を測定した結果を第２表に示
す。
第２表
透磁率へ〇２以下が安定した非磁性鋼の条件であるが、
第−表から本発明鋼が冷間加工並びに熱的影響に対して
極めて安定した非磁性鋼であることが確認できる。
第−表から本発明鋼が冷間加工並びに熱的影響に対して
極めて安定した非磁性鋼であることが確認できる。
第２図は本発明鋼の時効曲線、即ち時効処理条件と硬さ
との関係を示す。図中、Ｔは時効温度（０、ｔは時効時
間（６）であシ、Ｏは試料／ （時効温度７θＯ℃）、
◆は試料２（時効温度り００℃）、×は試料３ （時効
温度７−０℃）のそれぞれ結果である。時効曲線をＨｖ
＝ａ＋ｂη としくη＝（Ｔ＋、２７．７） （ｌｏ
ｇｔ＋７．２．す×ｌＯ）、第３表の結果からＨＶ＝−
／９０３Ｊｌ、＋／！ｒ＆、、２３ηとｆｌ ツタ。
との関係を示す。図中、Ｔは時効温度（０、ｔは時効時
間（６）であシ、Ｏは試料／ （時効温度７θＯ℃）、
◆は試料２（時効温度り００℃）、×は試料３ （時効
温度７−０℃）のそれぞれ結果である。時効曲線をＨｖ
＝ａ＋ｂη としくη＝（Ｔ＋、２７．７） （ｌｏ
ｇｔ＋７．２．す×ｌＯ）、第３表の結果からＨＶ＝−
／９０３Ｊｌ、＋／！ｒ＆、、２３ηとｆｌ ツタ。
この時効曲線によシ、７００℃３〜５時間ＡＯ相当の時
効処理条件を選択することができる。
効処理条件を選択することができる。
第３図は溶体化処理条件（／２θθ℃／時間ＷＱ。
及び／１０θ“Ｃ１時間ＷＱ、 ）が試料の硬さと耐力
及び衝撃値との関係に及ぼす影響を検討した結果を示す
。図中、０は試料ｌの０．２裂耐力（溶体化温度／、２
００℃）、○は試料ｌの７ヤルピー値（溶体化温度／、
２θθ℃）、◆は試料コの０，２チ耐力（溶体化温度／
２００℃）、◇は試料−のシャルピー値（溶体化温Ｆｉ
／ｘｏｏ’ｏ） 、Ｑは試料ｌの０．：ｌ俤耐力（溶体
化温度／ １００℃）、Ｃは試料／のシャルピー値（溶
体化温度／１０θ°Ｃ）をそれぞ′ｉｔ表わす。溶体化
処理が／コ００″ＣＩ時間ＷＱ、の場合には、硬さ３１
０〜３７０ＨＶの範囲内に時効処理を施せば、耐力、＠
撃値ともに所与の値を達成できることを示している。一
方、／１００′ＣＩ時間ＷＱ の場合には、前者と比較
して同−硬さに対する耐力、＠撃値が低いばか勺でなく
、所与の両特性値を同時に達成できないことを示してい
る。これは溶体化処理でほぼ完全に炭化物を固溶させる
ことが必要不可欠の条件であることを示している。
及び衝撃値との関係に及ぼす影響を検討した結果を示す
。図中、０は試料ｌの０．２裂耐力（溶体化温度／、２
００℃）、○は試料ｌの７ヤルピー値（溶体化温度／、
２θθ℃）、◆は試料コの０，２チ耐力（溶体化温度／
２００℃）、◇は試料−のシャルピー値（溶体化温Ｆｉ
／ｘｏｏ’ｏ） 、Ｑは試料ｌの０．：ｌ俤耐力（溶体
化温度／ １００℃）、Ｃは試料／のシャルピー値（溶
体化温度／１０θ°Ｃ）をそれぞ′ｉｔ表わす。溶体化
処理が／コ００″ＣＩ時間ＷＱ、の場合には、硬さ３１
０〜３７０ＨＶの範囲内に時効処理を施せば、耐力、＠
撃値ともに所与の値を達成できることを示している。一
方、／１００′ＣＩ時間ＷＱ の場合には、前者と比較
して同−硬さに対する耐力、＠撃値が低いばか勺でなく
、所与の両特性値を同時に達成できないことを示してい
る。これは溶体化処理でほぼ完全に炭化物を固溶させる
ことが必要不可欠の条件であることを示している。
以上述べたように、本発明部材は通常の特定熱処理条件
の適用によって、Ｏ，コチ耐力ｇ。
の適用によって、Ｏ，コチ耐力ｇ。
ｌｃｇｆ ７ｍｍ”以上、シャルピー衝撃値ｔ ｌｃｇ
ｆ −ｍ ／ＣＩｒＬ２以上、透磁率へ〇２以下を満
足する部材を提供するものであシ、本発明部材は海中探
索船搭載機器用高強度部材として最適に使用することが
可能である。
ｆ −ｍ ／ＣＩｒＬ２以上、透磁率へ〇２以下を満
足する部材を提供するものであシ、本発明部材は海中探
索船搭載機器用高強度部材として最適に使用することが
可能である。
′また、本発明部材は高強度非磁性部材であることから
、ソニャモーターカーの軌道用構造材、発電機の保持リ
ング、核融合炉実験装置用構造材、超電導マグネット蓄
゛亀設備、ＭＨＤ発電設備及び超電導発電機等の構造材
としても利用できる０
、ソニャモーターカーの軌道用構造材、発電機の保持リ
ング、核融合炉実験装置用構造材、超電導マグネット蓄
゛亀設備、ＭＨＤ発電設備及び超電導発電機等の構造材
としても利用できる０
第１図は本発明による部材の時効時間と棲械的性質との
関係を示す図、第２図は本発明による部材の時効曲線を
示す図、ＮＪＪ３図は本発明による部材の硬さとべ耐力
及び衝撃値との関係を示す図である。 特許出願人 三菱製鋼株式会社 則 三菱重工業株式会社 第１図 萌効時閏（晴間〕 光２図 （Ｔ＋２７３）（Ｌｏｇｔ＋１２．４） ＸＩσ３、１
頁の続き ０発 明 者 木村節二 相模原市田名３０００番地三菱重工 業株式会社相模原製作所内 ０発 明 者 望月俊男 川崎市多摩区生田６−１−１１ ０出 願 人 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目５ 番１号 手続補正書 昭和３ｇ年７月ｌ！ｒ日 特許庁長官殿 １、 事件の表示 昭和ｓｇ年特許願第１Ｏ’ｌコクＳ 号２、 発明の名
称 海中探索船搭載機器用高強度低透磁性部材３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 名称（６，２の三菱重工業株式会社 ４、代理人 一カー」と補正する。
関係を示す図、第２図は本発明による部材の時効曲線を
示す図、ＮＪＪ３図は本発明による部材の硬さとべ耐力
及び衝撃値との関係を示す図である。 特許出願人 三菱製鋼株式会社 則 三菱重工業株式会社 第１図 萌効時閏（晴間〕 光２図 （Ｔ＋２７３）（Ｌｏｇｔ＋１２．４） ＸＩσ３、１
頁の続き ０発 明 者 木村節二 相模原市田名３０００番地三菱重工 業株式会社相模原製作所内 ０発 明 者 望月俊男 川崎市多摩区生田６−１−１１ ０出 願 人 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目５ 番１号 手続補正書 昭和３ｇ年７月ｌ！ｒ日 特許庁長官殿 １、 事件の表示 昭和ｓｇ年特許願第１Ｏ’ｌコクＳ 号２、 発明の名
称 海中探索船搭載機器用高強度低透磁性部材３、補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 名称（６，２の三菱重工業株式会社 ４、代理人 一カー」と補正する。
Claims (1)
- 重量裂で、Ｏｏ、、ｙ！ｒ−ｏ、ｌＩｓ％、Ｓｉ ／
、０％以下、Ｍｎ ／！ｉ 〜、１０％、ｍｌ ｉ
〜、７％、Ｏｒ４！ 〜６％、■θ、５〜ｔ、ｓ ％及
び不可避的な不純物を含み残部が実質的にＦｅからなシ
、溶体化処理及び時効処理によって低透磁率、高耐力、
及び高靭性を有することを特徴とする海中探索船搭載機
器用高強度低透磁性部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58104275A JPS59232255A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 海中探索船「とう」載機器用高強度低透磁性部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58104275A JPS59232255A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 海中探索船「とう」載機器用高強度低透磁性部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232255A true JPS59232255A (ja) | 1984-12-27 |
| JPH0357180B2 JPH0357180B2 (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=14376369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58104275A Granted JPS59232255A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 海中探索船「とう」載機器用高強度低透磁性部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232255A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54119320A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-17 | Daido Steel Co Ltd | Profile reinforcing steel rod |
| JPS57200543A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-08 | Kawasaki Steel Corp | Extremely low temp. high manganese non-magnetic steel |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58104275A patent/JPS59232255A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54119320A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-17 | Daido Steel Co Ltd | Profile reinforcing steel rod |
| JPS57200543A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-08 | Kawasaki Steel Corp | Extremely low temp. high manganese non-magnetic steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357180B2 (ja) | 1991-08-30 |
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