JPS5933663B2 - 成形性にあわせ強度にも優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
成形性にあわせ強度にも優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼Info
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- JPS5933663B2 JPS5933663B2 JP3499376A JP3499376A JPS5933663B2 JP S5933663 B2 JPS5933663 B2 JP S5933663B2 JP 3499376 A JP3499376 A JP 3499376A JP 3499376 A JP3499376 A JP 3499376A JP S5933663 B2 JPS5933663 B2 JP S5933663B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、成形性にあわせ強度にも優れたオーステナ
イト系ステンレス鋼に関し、特に自動車用のホィールカ
バーやバンパー等に使用されると好適な゛’ＡＳＴＭ−
ＧＳＮ、エリクセン値およびｃｃｖ”で示される成形性
、”ビッカース硬度および耐力″で示される強度のいず
れもが優れるオーステナイト系ステンレス鋼を提供する
ものである。
イト系ステンレス鋼に関し、特に自動車用のホィールカ
バーやバンパー等に使用されると好適な゛’ＡＳＴＭ−
ＧＳＮ、エリクセン値およびｃｃｖ”で示される成形性
、”ビッカース硬度および耐力″で示される強度のいず
れもが優れるオーステナイト系ステンレス鋼を提供する
ものである。
一般にプレス成形用のオーステナイト系ステンレス鋼
としては、従来ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４が使用され
ている。
としては、従来ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４が使用され
ている。
このうち、前記ＳＵＳ３０１はオーステナイト相が不安
定で冷間加工時の加工誘起マルテンサイトの生成が活発
であることから、加工硬化性が著しく、張出し成形性に
優れており、自動車用ホイルカバーなどの厳しい張出し
加工用に用いられている。しかし、圧縮残留応力が生ず
る場合には加工後室温に放置すると時期割れを生じ、成
形品として使用不能となるため、深絞り用鋼として用い
るには不適当である。一方、ＳＵＳ３０４の場合、前記
ＳＵＳ３０１と比較するとオーステナイト相が安定で、
室温変形時の加工誘起マルテンサイトの生成がそれほど
多くないために絞り加工を受けても比較的時期割れが生
じにくく、深絞り成形用としては一般的である。しかし
、深絞り成形については張出し要素が複合している場合
が多く、この点該ＳＵＳ３０４の場合前記ＳＵＳ３０１
に対して加工硬化性が劣り、張出し性が充分でない欠点
があり、その上深絞り性そのものも近年の苛酷な要求に
充分に応えるものではない。特に、近来ダブルシンクの
加工やステンレスバスタブの一体プレス成形化などの技
術を見るに至り、深絞り性および張出し成形性がともに
優れ、かつ十分なる耐食性ならびに耐時期割れ性を具備
したオーステナイト系ステンレス鋼が望まれている。し
かし、従来のＳＵＳ３ＯｌやＳＵＳ３Ｏ４などの規格鋼
ではこれに対処することができないのが現状である。そ
こで、この発明は上述したような苛酷なプレス成形用途
に応え得るオーステナイト系ステンレス鋼、特にかよう
な成形性にあわせ強度にも優れた鋼を得ることを目的と
するものである。
定で冷間加工時の加工誘起マルテンサイトの生成が活発
であることから、加工硬化性が著しく、張出し成形性に
優れており、自動車用ホイルカバーなどの厳しい張出し
加工用に用いられている。しかし、圧縮残留応力が生ず
る場合には加工後室温に放置すると時期割れを生じ、成
形品として使用不能となるため、深絞り用鋼として用い
るには不適当である。一方、ＳＵＳ３０４の場合、前記
ＳＵＳ３０１と比較するとオーステナイト相が安定で、
室温変形時の加工誘起マルテンサイトの生成がそれほど
多くないために絞り加工を受けても比較的時期割れが生
じにくく、深絞り成形用としては一般的である。しかし
、深絞り成形については張出し要素が複合している場合
が多く、この点該ＳＵＳ３０４の場合前記ＳＵＳ３０１
に対して加工硬化性が劣り、張出し性が充分でない欠点
があり、その上深絞り性そのものも近年の苛酷な要求に
充分に応えるものではない。特に、近来ダブルシンクの
加工やステンレスバスタブの一体プレス成形化などの技
術を見るに至り、深絞り性および張出し成形性がともに
優れ、かつ十分なる耐食性ならびに耐時期割れ性を具備
したオーステナイト系ステンレス鋼が望まれている。し
かし、従来のＳＵＳ３ＯｌやＳＵＳ３Ｏ４などの規格鋼
ではこれに対処することができないのが現状である。そ
こで、この発明は上述したような苛酷なプレス成形用途
に応え得るオーステナイト系ステンレス鋼、特にかよう
な成形性にあわせ強度にも優れた鋼を得ることを目的と
するものである。
以下にこの発明の構成の内容を実施例とともに説明する
。オーステナイトステンレス鋼の機械的性質にっ※いて
は、オーステナイト安定度に強く依存していることはよ
く知られているが、複合成形性についても同様な影響が
考えられることから、種々検討を重ねたところ、オース
テナイト安定度指標Ｍｄ３Ｏ（３０％の塑性変形を与え
た場合に試料組織の５０％がマルテンサイトに変態する
温度）と、エリクセン値およびコニカルカップ値（ＣＣ
Ｖ）との間には、第１図に示すような結果が得られた。
ただし、ここに言うＭｄ３Ｏとしては、鋼の化学組；
成との関係を示すＡｎｇｅｌの式（Ｔ．Ａｎｇｅｌ：Ｊ
ＩＳＩ，ｌ７７（１９５４），１６５）を次のように修
正した式（野原、渡辺、他：鉄と鋼、６１（１９７５）
，８２７３）を用いた。（各元素の％は鋼中に含まれる
重量百分率である）この第１図からわかることは、エリ
クセン値およびＣＣＶともにＭｄ３Ｏの影響を受け、極
値を有する変化を示し、またＣｕ添加鋼とＣｕ無添加鋼
とははっきりと弁別され、Ｃｕ添加鋼の方がＭｄ３Ｏが
同じでもエリクセン値およびＣｃＶともに優れた値を示
している。
。オーステナイトステンレス鋼の機械的性質にっ※いて
は、オーステナイト安定度に強く依存していることはよ
く知られているが、複合成形性についても同様な影響が
考えられることから、種々検討を重ねたところ、オース
テナイト安定度指標Ｍｄ３Ｏ（３０％の塑性変形を与え
た場合に試料組織の５０％がマルテンサイトに変態する
温度）と、エリクセン値およびコニカルカップ値（ＣＣ
Ｖ）との間には、第１図に示すような結果が得られた。
ただし、ここに言うＭｄ３Ｏとしては、鋼の化学組；
成との関係を示すＡｎｇｅｌの式（Ｔ．Ａｎｇｅｌ：Ｊ
ＩＳＩ，ｌ７７（１９５４），１６５）を次のように修
正した式（野原、渡辺、他：鉄と鋼、６１（１９７５）
，８２７３）を用いた。（各元素の％は鋼中に含まれる
重量百分率である）この第１図からわかることは、エリ
クセン値およびＣＣＶともにＭｄ３Ｏの影響を受け、極
値を有する変化を示し、またＣｕ添加鋼とＣｕ無添加鋼
とははっきりと弁別され、Ｃｕ添加鋼の方がＭｄ３Ｏが
同じでもエリクセン値およびＣｃＶともに優れた値を示
している。
そして、図に明らかなとおりＣｕ添加鋼のエリクセン値
とＣＣＶが最も優れた値を示すＭｄ３Ｏは等しく、約Ｏ
℃である。この値を中心としてＭｄ３（，が−２０〜＋
２０’Ｃ、特にＯ℃±１５℃の範囲であればエリクセン
値、ＣＣＶともに優れた値を確保でき、この範囲では従
来のＳＵＳ３ＯｌやＳＵＳ３Ｏ４に比べると非常に優秀
である。以上のことから、次のような成分組成を有する
Ｃｕ添加オーステナイト系ステンレス鋼が、既存の鋼種
のものに比べて成形性が優れ、かつ耐食および耐時期割
れ性の良い鋼種と言える。
とＣＣＶが最も優れた値を示すＭｄ３Ｏは等しく、約Ｏ
℃である。この値を中心としてＭｄ３（，が−２０〜＋
２０’Ｃ、特にＯ℃±１５℃の範囲であればエリクセン
値、ＣＣＶともに優れた値を確保でき、この範囲では従
来のＳＵＳ３ＯｌやＳＵＳ３Ｏ４に比べると非常に優秀
である。以上のことから、次のような成分組成を有する
Ｃｕ添加オーステナイト系ステンレス鋼が、既存の鋼種
のものに比べて成形性が優れ、かつ耐食および耐時期割
れ性の良い鋼種と言える。
以下に各成分の限定の理由を説明する。Ｎｉ−５．５％
〜８．５％二ー及びＣｕｌ．Ｏ％〜３．５％：ー上記し
た（１）式からわかるように、ＮｉもＣｕも同等のオー
ステナイト安定化効果を有することがら、本発明鋼では
ＮｉをＣｕで置換することとして成形性を向上させた。
〜８．５％二ー及びＣｕｌ．Ｏ％〜３．５％：ー上記し
た（１）式からわかるように、ＮｉもＣｕも同等のオー
ステナイト安定化効果を有することがら、本発明鋼では
ＮｉをＣｕで置換することとして成形性を向上させた。
ただし、δフェライトの抑制作用についてはＣｕのそれ
がＮｉの約１／２であることから、置換の量が太きすぎ
ると熱間加工性を阻害する。このことから、Ｎｉが５．
５％〜冫８．５％、Ｃｕが１．０％〜３．５％の範囲で
あることが最も望ましい。ＭＯＯ．２％〜１．０％：〜 上記のようにＮｉをＣｕで置換して５．５〜８．５に抑
えるとともに、さらにＣｒをも１３％〜１５％未満と低
く抑えた結果耐食性が劣化するが、この発明ではＭＯを
０．２％〜１．０％未満の範囲で添加することによりこ
れを補った。
がＮｉの約１／２であることから、置換の量が太きすぎ
ると熱間加工性を阻害する。このことから、Ｎｉが５．
５％〜冫８．５％、Ｃｕが１．０％〜３．５％の範囲で
あることが最も望ましい。ＭＯＯ．２％〜１．０％：〜 上記のようにＮｉをＣｕで置換して５．５〜８．５に抑
えるとともに、さらにＣｒをも１３％〜１５％未満と低
く抑えた結果耐食性が劣化するが、この発明ではＭＯを
０．２％〜１．０％未満の範囲で添加することによりこ
れを補った。
殊に、ＭＯとＣｕとが共存すると非酸化性酸に対する耐
食性が１ 向上する。また、このＭＯはオーステナイト
安定化作用を有するので、ＭＯを添加することによりＣ
ｒの必要下限含有量を下げることができ、Ｃｒを１３％
〜２０％に限定したときも耐食性の劣化が生ずることは
なく、成形性にはむしろ好ましい結果が得られる。次に
、ＣとＮについてであるが、Ｃ含有量がＳＵＳ３Ｏ４程
度の０．１０％未満ではＮ含有量を通常の電気炉精錬に
おいて含まれてくる０．０２％程度にしても成形性、耐
時期割れ性がともに不十分であり、これを０．０４％程
度の高Ｎにしても張出し性、耐食性が十分でなく、しか
もあまりＮ含有量をあげるとかえって延性の劣化を招く
ことになる。
食性が１ 向上する。また、このＭＯはオーステナイト
安定化作用を有するので、ＭＯを添加することによりＣ
ｒの必要下限含有量を下げることができ、Ｃｒを１３％
〜２０％に限定したときも耐食性の劣化が生ずることは
なく、成形性にはむしろ好ましい結果が得られる。次に
、ＣとＮについてであるが、Ｃ含有量がＳＵＳ３Ｏ４程
度の０．１０％未満ではＮ含有量を通常の電気炉精錬に
おいて含まれてくる０．０２％程度にしても成形性、耐
時期割れ性がともに不十分であり、これを０．０４％程
度の高Ｎにしても張出し性、耐食性が十分でなく、しか
もあまりＮ含有量をあげるとかえって延性の劣化を招く
ことになる。
したがって、Ｎ含有量としては通常の電気炉精錬におけ
る０．０２５％以下とする。また、Ｃを０．１０％を超
え〜０．１７％にすると生成するマルテンサイトの硬度
が大きくなり、良好な張出し性を得ることができ、ビツ
カース硬度、耐力ともさほど低下させることなく、高水
準を維持し得るとともに、耐食性ならびに耐時期割れ性
も問題とならない。また、ＳｉおよびＭｎは、それぞれ
最低０．３％（Ｓｉ）及び０．５％（Ｍｎ）は必要であ
り、Ｓｉか１．０％以上になるとδフエライトが生じや
すくなって、熱間加工性が阻害される。
る０．０２５％以下とする。また、Ｃを０．１０％を超
え〜０．１７％にすると生成するマルテンサイトの硬度
が大きくなり、良好な張出し性を得ることができ、ビツ
カース硬度、耐力ともさほど低下させることなく、高水
準を維持し得るとともに、耐食性ならびに耐時期割れ性
も問題とならない。また、ＳｉおよびＭｎは、それぞれ
最低０．３％（Ｓｉ）及び０．５％（Ｍｎ）は必要であ
り、Ｓｉか１．０％以上になるとδフエライトが生じや
すくなって、熱間加工性が阻害される。
また、Ｍｎが２．０％を超えると、材料のオーステナイ
ト相そのものの加工硬化の程度が大きくなり好ましくな
い。さらに、Ｎｂ５ＴａｔＴｌは細粒化（ＡＳＴＭ−Ｇ
ＳＮ）を図り、成形後の鋼材表面の肌荒れを向上させる
ことを主目的として添加し、しかもその量が各々１％以
下の範囲内で添加することによって成形性ならびに耐食
性の改善に好ましい結果が得られる。実施例 本発明鋼の成分組成例を既存鋼との比較において第１表
に示し、併せてそれら成分組成の鋼の各機械的性質なら
びに耐食性などの試験結果を同表に併記して示す。
ト相そのものの加工硬化の程度が大きくなり好ましくな
い。さらに、Ｎｂ５ＴａｔＴｌは細粒化（ＡＳＴＭ−Ｇ
ＳＮ）を図り、成形後の鋼材表面の肌荒れを向上させる
ことを主目的として添加し、しかもその量が各々１％以
下の範囲内で添加することによって成形性ならびに耐食
性の改善に好ましい結果が得られる。実施例 本発明鋼の成分組成例を既存鋼との比較において第１表
に示し、併せてそれら成分組成の鋼の各機械的性質なら
びに耐食性などの試験結果を同表に併記して示す。
なお本発明鋼は通常のとおり電気炉または転炉にて第１
表に示す成分のものを溶製し、インゴットに鋳造した。
次いで分塊および熱間圧延を行ったが、本発明鋼に関す
る鋼は熱間加工性は全く問題とならなかった。その後母
板焼鈍を行ない、ゼンジミア冷間圧延機によって板厚４
關の母板を０．７ｍｍにまで圧延し、そして酸洗および
仕上熱処理を経て製品とした。この際の仕上熱処理条件
は１１２０℃で均熱は約４０秒であり、結晶粒度は第１
表（ＡＳＴＭ−Ｃ．．Ｓ．Ｎ）に示すようになった。上
記第１表から、発明鋼／Ｉ６ｌおよび／／６．２はそれ
ぞれ２Ｃｕ−０．５Ｍ０，２Ｃｕ−０．９Ｍ０でいずれ
もＣがＳＵＳ３Ｏｌの規格上限に近い成分組成を有する
鋼で、そのＭｄ３Ｏは−７℃および０℃である。
表に示す成分のものを溶製し、インゴットに鋳造した。
次いで分塊および熱間圧延を行ったが、本発明鋼に関す
る鋼は熱間加工性は全く問題とならなかった。その後母
板焼鈍を行ない、ゼンジミア冷間圧延機によって板厚４
關の母板を０．７ｍｍにまで圧延し、そして酸洗および
仕上熱処理を経て製品とした。この際の仕上熱処理条件
は１１２０℃で均熱は約４０秒であり、結晶粒度は第１
表（ＡＳＴＭ−Ｃ．．Ｓ．Ｎ）に示すようになった。上
記第１表から、発明鋼／Ｉ６ｌおよび／／６．２はそれ
ぞれ２Ｃｕ−０．５Ｍ０，２Ｃｕ−０．９Ｍ０でいずれ
もＣがＳＵＳ３Ｏｌの規格上限に近い成分組成を有する
鋼で、そのＭｄ３Ｏは−７℃および０℃である。
発明鋼Ａ６３は３Ｃｕ−０．５Ｍ０で、前記／Ｉ６．ｌ
，屑２の鋼に比べてＮｉを低下せしめたものであり、そ
のＭｄ３（，は８℃である。発明鋼／Ｖ；．４，５．６
はそれぞれＮｂ，Ｔａ，Ｔｉが微量添加されたベース鋼
にＣｕとＭＯを複合添加し、ＡＳＴＭ−ＧＳＮ値を大き
くして細粒化を狙った場合である。既存鋼のうちＮｉ−
Ｃｒ−Ｃｕ鋼は特許出願公告昭和４３年第８３４３号に
相当するＣｕ添加オーステナイト系ステンレス鋼で、本
発明鋼と比べると、ＣｒおよびＮが高＜Ｎｂ，Ｔａ．Ｔ
ｉは含まれていない。また、本発明鋼とくにＣ含有量の
多いＡ６．ｌおよびＡ６２あるいはＴａ、もしくはＴｉ
が添加された扁５，Ａ６．６のものは、エリクセン値お
よびＣＣＶが既存鋼のいずれよりも優れており、塩水噴
霧試験や硫酸一硫酸銅試験による耐食性が良好で、ＳＵ
Ｓ３ＯｌやＮｉ−Ｃｒ−Ｃｕ鋼のものは本発明鋼より劣
っている。さらに、本発明鋼は、Ｃを０．１０％以上含
有させることで、２次加工性を犠牲にすることなく硬さ
、耐力および抗張力を比較的高いレベル（ ＳＵＳ３Ｏ
ｌ等に比べると低いものの成形性を改善した他の鋼に比
べると）に維持することができるとともに、耐時期割れ
性が良好で、少なくともＳＵＳ３Ｏ４と同程度である。
以上説明したように、この発明に係るオーステナイト系
ステンレス鋼は張出し、深絞りの複合成形性が優れ、強
度も比較的高いことに加えや耐時期割れ性が良好である
。したがって、本発明鋼の場合厨房器具、流し台、浴槽
、電気製品、車輛その他多くのプレス加工用途に適用す
ることができ、特に従来加工不可能とされていたものや
、近年需要増大の著しいステンレス浴槽の一体絞り成形
などに有効であり、また、プレス加工工程の削減も可能
である。
，屑２の鋼に比べてＮｉを低下せしめたものであり、そ
のＭｄ３（，は８℃である。発明鋼／Ｖ；．４，５．６
はそれぞれＮｂ，Ｔａ，Ｔｉが微量添加されたベース鋼
にＣｕとＭＯを複合添加し、ＡＳＴＭ−ＧＳＮ値を大き
くして細粒化を狙った場合である。既存鋼のうちＮｉ−
Ｃｒ−Ｃｕ鋼は特許出願公告昭和４３年第８３４３号に
相当するＣｕ添加オーステナイト系ステンレス鋼で、本
発明鋼と比べると、ＣｒおよびＮが高＜Ｎｂ，Ｔａ．Ｔ
ｉは含まれていない。また、本発明鋼とくにＣ含有量の
多いＡ６．ｌおよびＡ６２あるいはＴａ、もしくはＴｉ
が添加された扁５，Ａ６．６のものは、エリクセン値お
よびＣＣＶが既存鋼のいずれよりも優れており、塩水噴
霧試験や硫酸一硫酸銅試験による耐食性が良好で、ＳＵ
Ｓ３ＯｌやＮｉ−Ｃｒ−Ｃｕ鋼のものは本発明鋼より劣
っている。さらに、本発明鋼は、Ｃを０．１０％以上含
有させることで、２次加工性を犠牲にすることなく硬さ
、耐力および抗張力を比較的高いレベル（ ＳＵＳ３Ｏ
ｌ等に比べると低いものの成形性を改善した他の鋼に比
べると）に維持することができるとともに、耐時期割れ
性が良好で、少なくともＳＵＳ３Ｏ４と同程度である。
以上説明したように、この発明に係るオーステナイト系
ステンレス鋼は張出し、深絞りの複合成形性が優れ、強
度も比較的高いことに加えや耐時期割れ性が良好である
。したがって、本発明鋼の場合厨房器具、流し台、浴槽
、電気製品、車輛その他多くのプレス加工用途に適用す
ることができ、特に従来加工不可能とされていたものや
、近年需要増大の著しいステンレス浴槽の一体絞り成形
などに有効であり、また、プレス加工工程の削減も可能
である。
図面はオーステナイト安定度指標（Ｍｄ３Ｏ）とエリク
セン値およびコニカルカップ値の関係図である。
セン値およびコニカルカップ値の関係図である。
Claims (1)
- １ 重量百分率で、Ｃ：０．１０％を超え〜０．１７％
、Ｓｉ：０．３％〜１．０％未満、Ｍｎ：０．５％〜３
．０％、Ｎｉ：５．５％〜８．５％、Ｃｒ：１３．０％
〜１５．０％未満、Ｃｕ：１．０％〜３．５％、Ｍｏ：
０．２％〜１．０未満、Ｎ：０．０２５％以下、Ｎｂ、
ＴａおよびＴｉのうち少なくとも１種を１．０％以下含
有し、残部が不可避不純物およびＦｅからなり、Ｍｄ＿
３＿０＝５５１−４６２（Ｃ％＋Ｎ％）−９．２Ｓｉ％
−８．１Ｍｎ％−２９（Ｎｉ％＋Ｃｕ％）−１３．７Ｃ
ｒ％−１８．５Ｍｏ％−６８（Ｎｂ％＋Ｔａ％＋Ｔｉ％
）で示されるオーステナイト安定度指標Ｍｄ＿３＿０が
、−２０〜＋２０℃の範囲内の値を示す成形性にあわせ
強度にも優れたオーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3499376A JPS5933663B2 (ja) | 1976-03-29 | 1976-03-29 | 成形性にあわせ強度にも優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3499376A JPS5933663B2 (ja) | 1976-03-29 | 1976-03-29 | 成形性にあわせ強度にも優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52117227A JPS52117227A (en) | 1977-10-01 |
| JPS5933663B2 true JPS5933663B2 (ja) | 1984-08-17 |
Family
ID=12429657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3499376A Expired JPS5933663B2 (ja) | 1976-03-29 | 1976-03-29 | 成形性にあわせ強度にも優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933663B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442042U (ja) * | 1990-08-07 | 1992-04-09 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950009223B1 (ko) * | 1993-08-25 | 1995-08-18 | 포항종합제철주식회사 | 프레스 성형성, 열간가공성 및 고온내산화성이 우수한 오스테나이트계 스테인레스강 |
| CN111593277A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-28 | 张家港广大特材股份有限公司 | 一种奥氏体不锈钢及其制备方法 |
-
1976
- 1976-03-29 JP JP3499376A patent/JPS5933663B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442042U (ja) * | 1990-08-07 | 1992-04-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52117227A (en) | 1977-10-01 |
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