JPS6353247A - オ−ステナイト系ステンレス鋼 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼Info
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- JPS6353247A JPS6353247A JP62205297A JP20529787A JPS6353247A JP S6353247 A JPS6353247 A JP S6353247A JP 62205297 A JP62205297 A JP 62205297A JP 20529787 A JP20529787 A JP 20529787A JP S6353247 A JPS6353247 A JP S6353247A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
本発明は改良された自由に加工できる特性を有する再硫
化クロム−ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼に関
するものである。オーステナイト系ステンレス鋼は多く
の機械加工を含む種々の組立作業及び仕上作業に使用さ
れている。そのため、鋼の機械加工性、特に棒製品への
加工性は重要な特性である。
化クロム−ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼に関
するものである。オーステナイト系ステンレス鋼は多く
の機械加工を含む種々の組立作業及び仕上作業に使用さ
れている。そのため、鋼の機械加工性、特に棒製品への
加工性は重要な特性である。
１ｉＦＥＩＩ 、セレン、テルル、ビスマス、鉛及びリ
ンのような元素がオーステナイト系ステンレス鋼に加え
られると機械加工性が改良されることが知られている。
ンのような元素がオーステナイト系ステンレス鋼に加え
られると機械加工性が改良されることが知られている。
又オーステナイト系ステンレス鋼に比較的高いマンガン
対硫黄比を保持することにより、機械加工性が更に増強
されるであろうことも知られている。比較的軟マンガン
ーリッチ硫化物の生成により、改良された機械加工性が
高マンガン対硫黄比で生じる。マンガン及び硫黄の添加
により機械加工性が改良される度合は限定される。約０
．４５％の過剰の硫黄含量で、鋼の腐蝕抵抗か悪影響を
うけ、生じた機械加工表面の外観がしばしば低下する。
対硫黄比を保持することにより、機械加工性が更に増強
されるであろうことも知られている。比較的軟マンガン
ーリッチ硫化物の生成により、改良された機械加工性が
高マンガン対硫黄比で生じる。マンガン及び硫黄の添加
により機械加工性が改良される度合は限定される。約０
．４５％の過剰の硫黄含量で、鋼の腐蝕抵抗か悪影響を
うけ、生じた機械加工表面の外観がしばしば低下する。
従って、本発明の第一の目的は、機械加工性のため、一
般に使用されるレベルでマンガン及び硫黄を使用するこ
とによりもっばらえられたものよりもこえた機械加工特
性を有するオーステナイトで一般レベルより大変低いレ
ベルに保持されている自由に機械加工できる再硫化クロ
ム−ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼を提供する
ことである。
般に使用されるレベルでマンガン及び硫黄を使用するこ
とによりもっばらえられたものよりもこえた機械加工特
性を有するオーステナイトで一般レベルより大変低いレ
ベルに保持されている自由に機械加工できる再硫化クロ
ム−ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼を提供する
ことである。
発明により、広くオーステナイト系ステンレス鋼の機械
加工性が、マンガン及び硫黄添加との組合せで大変低い
炭素プラス窒素含量を使用することにより改善される。
加工性が、マンガン及び硫黄添加との組合せで大変低い
炭素プラス窒素含量を使用することにより改善される。
硫黄に加え、セレン、テルル５ ビスマス、鉛及びリン
を含むこの目的のため一般に使用される元素が、機械加
工性を更に改良する目的のため、使用されるであろうこ
とが理解される。発明の目的に機械加工できるオーステ
ナイト系ステンレス鋼は、木質的に重量％で、約０、０
６５までの、好ましくは約０．０４０或は０．０５６ま
での炭素と窒素；１６から３０、好ましくは１７から１
９のクロム；５から２６、好ましくは６から１４、更に
好ましくは６．５から１０のニッケル、 ｏ、 ｉ ｏ
から０．４５．好ましくは０．１０から０．２５、更に
好ましくは０．２５から０．４５の硫黄； ０．７５か
２．００のマンガン；約１拠 発明を論証するため、オーステナイト系ステンレス鋼の
１０加熱物が、重量％で表−■に示された化学組成物に
熔かされた。加熱物は５０ポンド鋳塊に鋳造された。引
続きそれは２２５０°Ｆに加熱され、１−３／１６−イ
ンチ六角棒に鍛造され、そして１９５０°Ｆで１／２時
間焼鈍され、水で冷長さを示す棒からの標本で行われた
。磁気技術或に検出されなかった。全加熱物の細微組織
は平均に分配されたマンガンーリンチ硫化物包合物とｊ
１似であった。
を含むこの目的のため一般に使用される元素が、機械加
工性を更に改良する目的のため、使用されるであろうこ
とが理解される。発明の目的に機械加工できるオーステ
ナイト系ステンレス鋼は、木質的に重量％で、約０、０
６５までの、好ましくは約０．０４０或は０．０５６ま
での炭素と窒素；１６から３０、好ましくは１７から１
９のクロム；５から２６、好ましくは６から１４、更に
好ましくは６．５から１０のニッケル、 ｏ、 ｉ ｏ
から０．４５．好ましくは０．１０から０．２５、更に
好ましくは０．２５から０．４５の硫黄； ０．７５か
２．００のマンガン；約１拠 発明を論証するため、オーステナイト系ステンレス鋼の
１０加熱物が、重量％で表−■に示された化学組成物に
熔かされた。加熱物は５０ポンド鋳塊に鋳造された。引
続きそれは２２５０°Ｆに加熱され、１−３／１６−イ
ンチ六角棒に鍛造され、そして１９５０°Ｆで１／２時
間焼鈍され、水で冷長さを示す棒からの標本で行われた
。磁気技術或に検出されなかった。全加熱物の細微組織
は平均に分配されたマンガンーリンチ硫化物包合物とｊ
１似であった。
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％Ｊ （’Ｊ Ｃ’！ ％ ぐ４（％
Ｊ ぐｑ Ｃ４ぐＪ（’Ｊｃ：； ｃ； ６
６ Ｃ５６ｃ：ｉ ６ に ｃ：；ま ン
〉 〉 ≧ ＞＞＞＞＞＞ドリル機械加工性試験
は各々の棒からの４インチ長並列基礎試料で行われた。
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は各々の棒からの４インチ長並列基礎試料で行われた。
表■はドリル試験に使用された状態及び各実験加熱物に
対するドリル試験結果を示している。一般に生成され、
再硫化され自由に機械加工できるオーステナ・イト系ス
テンレス鋼に発見される程度の水準で炭素と窒素を含ん
でいる加熱物■４６６が標準物質とえらばれ、ドリル機
械加工性評価を１００と割付けられた。かくして、１０
０より大きいドリル機械加工性評価は加熱物■４６６に
比し改良された機械加工性を示している。一方１００以
下の数値は機械加工性のす（ないことを示している。ド
リル試験結果からみられるであろうように、一般に再硫
化され自由に機械加工できるオーステナイト系ステンレ
ス鋼に通常存在する量である０、０８２％から炭素と窒
素の含量を低水準にひくめることは、有意に、より高い
ドリル機械加工性評価を生じる。
対するドリル試験結果を示している。一般に生成され、
再硫化され自由に機械加工できるオーステナ・イト系ス
テンレス鋼に発見される程度の水準で炭素と窒素を含ん
でいる加熱物■４６６が標準物質とえらばれ、ドリル機
械加工性評価を１００と割付けられた。かくして、１０
０より大きいドリル機械加工性評価は加熱物■４６６に
比し改良された機械加工性を示している。一方１００以
下の数値は機械加工性のす（ないことを示している。ド
リル試験結果からみられるであろうように、一般に再硫
化され自由に機械加工できるオーステナイト系ステンレ
ス鋼に通常存在する量である０、０８２％から炭素と窒
素の含量を低水準にひくめることは、有意に、より高い
ドリル機械加工性評価を生じる。
即ち改良された機械加工性を示している。加熱物■４６
６で約０．０８％の炭素と窒素から、加熱物Ｖ４６４Ａ
及び■５６９でのように、約０．０４％にすることで約
１０％の改良が達成される。加熱物Ｖ５４８Ａでのよう
に、炭素と窒素を約０、００７％レベルに低めることは
もっと機械加工性を改良するが、改良の割合は約０．０
８から０．０４％の炭素と窒素にしたほど大きくはない
。
６で約０．０８％の炭素と窒素から、加熱物Ｖ４６４Ａ
及び■５６９でのように、約０．０４％にすることで約
１０％の改良が達成される。加熱物Ｖ５４８Ａでのよう
に、炭素と窒素を約０、００７％レベルに低めることは
もっと機械加工性を改良するが、改良の割合は約０．０
８から０．０４％の炭素と窒素にしたほど大きくはない
。
ドリル試験結果のさらに深い解析は、ドリル機械加工性
と鋼の炭素と窒素含量の間に、炭素或は窒素単独とより
強い相関があることを示している。
と鋼の炭素と窒素含量の間に、炭素或は窒素単独とより
強い相関があることを示している。
例えば、ドリル試験データーの線型回帰解析は、炭素と
窒素、及びドリル機械加工性評価の間に０．９０の相関
係数を；炭素単独に対し、０．４１；窒素単独に対し０
．３２の相関係数を示した；１．０は完全な相関を、０
は相関性のないことを示している。かくして炭素或は窒
素単独よりむしろ炭素と窒素含量の制御が機械加工性に
おける望まれた改良をえるのに必須である。
窒素、及びドリル機械加工性評価の間に０．９０の相関
係数を；炭素単独に対し、０．４１；窒素単独に対し０
．３２の相関係数を示した；１．０は完全な相関を、０
は相関性のないことを示している。かくして炭素或は窒
素単独よりむしろ炭素と窒素含量の制御が機械加工性に
おける望まれた改良をえるのに必須である。
更に発明を論証するために、一般に再硫化され自由に機
械加工できるオーステナイト系ステンレス鋼の代表的炭
素と窒素の量である０、０８２％の炭素と窒素をもって
いる加熱物■４６６からの１インチ丸棒及び夫々０．０
６４及び０．０４０％の炭素と窒素含量をもっている加
熱物■４７０及びＶ４６４Ａからの１インチ丸棒が鋼の
機械加工性における炭素と窒素含量の効果を確立するた
め、旋盤工具寿命試験をうけた。旋盤工具寿命試験で、
破滅的工具破損が生しる前に種々の機械加工速度で鋼か
ら切りはなされえるウェハーの数が機械加工性の測定と
して使用されている。与えられた加工速度で切断される
ウェハーの数が多ければ多いほど機械加工性は良好であ
る。使用された特定の試験条件は以下のようであった；
切断されている材料は１インチ直径の棒であった；切断
工具は硬化１／４インチ中平板ＡＩＳＩＭ２高速度鋼で
あった；工具幾何学は１４°正面隙間、３″側面隙間、
０９頭部レーキ、０°切断角であった；供給速度は旋回
あたり０．００２インチであり、潤滑油は使用されなか
った。工具試験の結果は表−■に示されている。
械加工できるオーステナイト系ステンレス鋼の代表的炭
素と窒素の量である０、０８２％の炭素と窒素をもって
いる加熱物■４６６からの１インチ丸棒及び夫々０．０
６４及び０．０４０％の炭素と窒素含量をもっている加
熱物■４７０及びＶ４６４Ａからの１インチ丸棒が鋼の
機械加工性における炭素と窒素含量の効果を確立するた
め、旋盤工具寿命試験をうけた。旋盤工具寿命試験で、
破滅的工具破損が生しる前に種々の機械加工速度で鋼か
ら切りはなされえるウェハーの数が機械加工性の測定と
して使用されている。与えられた加工速度で切断される
ウェハーの数が多ければ多いほど機械加工性は良好であ
る。使用された特定の試験条件は以下のようであった；
切断されている材料は１インチ直径の棒であった；切断
工具は硬化１／４インチ中平板ＡＩＳＩＭ２高速度鋼で
あった；工具幾何学は１４°正面隙間、３″側面隙間、
０９頭部レーキ、０°切断角であった；供給速度は旋回
あたり０．００２インチであり、潤滑油は使用されなか
った。工具試験の結果は表−■に示されている。
表−■にあるデーターからみられるであろうように、発
明の限界に従う低炭素と窒素含量は１３０〜１５０表面
フィート／分（ｓｆｍ）の加工速度で機械加工性に実質
的改良を生しる。例えばｏ、 ｏ ｓ ２％の炭素と窒
素をもつ加熱物番号■４６６は１３０ｓｆｍで６ウエハ
ー切断を与えた。
明の限界に従う低炭素と窒素含量は１３０〜１５０表面
フィート／分（ｓｆｍ）の加工速度で機械加工性に実質
的改良を生しる。例えばｏ、 ｏ ｓ ２％の炭素と窒
素をもつ加熱物番号■４６６は１３０ｓｆｍで６ウエハ
ー切断を与えた。
一方炭素プラス窒素含量がこの限界以下に減ぜられたと
き、機械加工性における有意の改良が生じた。０．０６
４％の炭素と窒素を含んでいる加熱物Ｖ４７０で、１０
切断即ち６７％以上のウェハー切断が工具破損前に得ら
れた。０．０４０％の加熱物ＩＶ４６４Ａでのように、
炭素と窒素含量におけるそれ以上の減少で、０．０８２
％の炭素と窒素を含んでいる鋼でえられたものと比較す
るとウェハー切断の数は倍であった。
き、機械加工性における有意の改良が生じた。０．０６
４％の炭素と窒素を含んでいる加熱物Ｖ４７０で、１０
切断即ち６７％以上のウェハー切断が工具破損前に得ら
れた。０．０４０％の加熱物ＩＶ４６４Ａでのように、
炭素と窒素含量におけるそれ以上の減少で、０．０８２
％の炭素と窒素を含んでいる鋼でえられたものと比較す
るとウェハー切断の数は倍であった。
よく知られているように、再硫化された自由機械加ニス
テンレス鋼の機械加工性と同様、腐蝕抵抗は硫黄含量に
高く依存している。０．１％以下の硫黄を含んでいる鋼
、或は再硫化されていない鋼をこす有意に改良された機
械加工性を提供するため少くとも０．１０％硫黄が発明
鋼に要求されている。約０．４５％以上の硫黄含量で、
腐蝕抵抗は有意に破られる。そして機械加工部分のえら
れた表面仕上はしばしば破られている。かくして、機械
加工性及び腐蝕抵抗の最適の組合せを要求する発明鋼の
ための適応において、発明鋼の硫黄含量は０．１０及び
０．２５％の間にあるべきである。機械加工された部分
の最大の生産性を要求しているそれらの適応のために、
及び操作雰囲気が極端に腐蝕的でない場所のために、発
明の鋼の硫黄含量は０．２５及び０．４５％の間にある
べきである。
テンレス鋼の機械加工性と同様、腐蝕抵抗は硫黄含量に
高く依存している。０．１％以下の硫黄を含んでいる鋼
、或は再硫化されていない鋼をこす有意に改良された機
械加工性を提供するため少くとも０．１０％硫黄が発明
鋼に要求されている。約０．４５％以上の硫黄含量で、
腐蝕抵抗は有意に破られる。そして機械加工部分のえら
れた表面仕上はしばしば破られている。かくして、機械
加工性及び腐蝕抵抗の最適の組合せを要求する発明鋼の
ための適応において、発明鋼の硫黄含量は０．１０及び
０．２５％の間にあるべきである。機械加工された部分
の最大の生産性を要求しているそれらの適応のために、
及び操作雰囲気が極端に腐蝕的でない場所のために、発
明の鋼の硫黄含量は０．２５及び０．４５％の間にある
べきである。
発明の鋼のマンガン含量はマンガン−リッチ硫化物の生
成を確にするため、少くとも０．７５％であるべきであ
る。然し、腐蝕抵抗における減少を避けるため約２．０
０％より大きくてはいけない。
成を確にするため、少くとも０．７５％であるべきであ
る。然し、腐蝕抵抗における減少を避けるため約２．０
０％より大きくてはいけない。
モリブデンは腐蝕抵抗を改良するため、ごの発明の鋼に
加えられる。しかし約１％以上であるべきでない。加熱
加工性及び機械加工性における有害な効果のためである
。
加えられる。しかし約１％以上であるべきでない。加熱
加工性及び機械加工性における有害な効果のためである
。
オーステナイト安定性を改良するため、若し望省り
まれるなら弧は約１．００％までの量加えられるであろ
う。
う。
代 理 人 弁理士 桑 原 英 門弟１頁の
続き ０発 明 者 ケネス イー・ビンナ アメリウ
グ、ド ０発 明 者 ウィリアム イー・ロ アメリイヤ
ー ト、つ 力合衆国、ペンシルヴアニア １５２３７ ビッツバ
ーロード レイン １３１
続き ０発 明 者 ケネス イー・ビンナ アメリウ
グ、ド ０発 明 者 ウィリアム イー・ロ アメリイヤ
ー ト、つ 力合衆国、ペンシルヴアニア １５２３７ ビッツバ
ーロード レイン １３１
Claims (11)
- （１）自由に機械加工でき、再硫化されたオーステナイ
ト系ステンレス鋼において、該鋼は本質的に重量％で 炭素と窒素で計 ０．０６５まで、 クロム １６から３０、 ニッケル ５から２６、 硫黄 ０．１０から０．４５、 マンガン ０．７５から２．００、 シリコン １まで、 リン ０．２０まで、 モリブデン １まで、 銅 １まで、 付随不純物をもつ鉄 残り、 よりなることを特徴とするオーステナイト系ステンレス
鋼。 - （２）０．０４０までの炭素と窒素をもっている特許請
求の範囲第１項記載の鋼。 - （３）０．０５６までの炭素と窒素をもっている特許請
求の範囲第１項記載の鋼。 - （４）自由に機械加工でき、再硫化されたオーステナイ
ト系ステンレス鋼において、該鋼は本質的に重量％で 炭素と窒素で 計 ０．０６５まで、 クロム １７から１９、 ニッケル ６から１４、 硫黄 ０．１０から０．４５、 マンガン ０．７５から２．００、 シリコン １まで、 リン ０．２０まで、 モリブデン １まで、 銅 １まで、 付随的不純物をもつ鉄 残り、 よりなることを特徴とするオーステナイト系ステンレス
鋼。 - （５）０．０４０までの炭素と窒素をもっている特許請
求の範囲第４項記載の鋼。 - （６）０．０５６までの炭素と窒素をもっている特許請
求の範囲第４項記載の鋼。 - （７）６．５から１０のニッケルをもっている特許請求
の範囲第４項記載の鋼。 - （８）０．０４０までの炭素と窒素をもっている特許請
求の範囲第７項記載の鋼。 - （９）０．０５６までの炭素と窒素をもっている特許請
求の範囲第７項記載の鋼。 - （１０）０．１０から０．２５の硫黄をもっている特許
請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか１項に記載の鋼
。 - （１１）０．２５から０．４５の硫黄をもっている特許
請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか１項に記載の鋼
。
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