JP2000144340A - 冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線材 - Google Patents
冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線材Info
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- JP2000144340A JP2000144340A JP32394298A JP32394298A JP2000144340A JP 2000144340 A JP2000144340 A JP 2000144340A JP 32394298 A JP32394298 A JP 32394298A JP 32394298 A JP32394298 A JP 32394298A JP 2000144340 A JP2000144340 A JP 2000144340A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工後の熱処理工程で結晶粒の粗大化が必要
な冷間鍛造用ステンレス線材において、オーステナイト
粒径のばらつきに起因した冷間鍛造性のばらつきを解決
し、溶体化処理時に安定して粒粗大を起こす冷間鍛造性
に優れたステンレス線材を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．００５％〜０．０５
％、Ｓ：０．０００２〜０．００５％、Ｎ：０．００５
％〜０．０３％、Ａｌ：０．００２％〜０．０５％、
Ｏ：０．００１％〜０．０１％を含有し、Ｃ＋Ｎ≦０．
０５％を満たしたオーステナイト系ステンレス鋼からな
り、表面から１mmまでの表層における非金属介在物の短
径の平均径ｒが２μm超かつ６μm以下で、さらに該非金
属介在物の最大径が２５μm以下であることを特徴とす
る冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線
材。
な冷間鍛造用ステンレス線材において、オーステナイト
粒径のばらつきに起因した冷間鍛造性のばらつきを解決
し、溶体化処理時に安定して粒粗大を起こす冷間鍛造性
に優れたステンレス線材を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．００５％〜０．０５
％、Ｓ：０．０００２〜０．００５％、Ｎ：０．００５
％〜０．０３％、Ａｌ：０．００２％〜０．０５％、
Ｏ：０．００１％〜０．０１％を含有し、Ｃ＋Ｎ≦０．
０５％を満たしたオーステナイト系ステンレス鋼からな
り、表面から１mmまでの表層における非金属介在物の短
径の平均径ｒが２μm超かつ６μm以下で、さらに該非金
属介在物の最大径が２５μm以下であることを特徴とす
る冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線
材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工後の熱処理工
程で結晶粒の粗大化が必要な製品、例えば、冷間鍛造用
ステンレス線材に関するものである。
程で結晶粒の粗大化が必要な製品、例えば、冷間鍛造用
ステンレス線材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、オーステナイト系ステンレス線材
及び鋼線の冷間鍛造性を向上させるために、加工硬化を
抑制する目的でＣ，Ｎを低減させ、Ｃｕを添加したり、
加工誘起マルテンサイトを抑制する目的でＮｉ当量を上
げたりしてきた（例えば特公平５−８７５８６号公
報）。ここで、冷間鍛造性の向上とは、冷間鍛造時の材
料の割れ感受性の低減、および工具寿命の高寿命化をさ
す。
及び鋼線の冷間鍛造性を向上させるために、加工硬化を
抑制する目的でＣ，Ｎを低減させ、Ｃｕを添加したり、
加工誘起マルテンサイトを抑制する目的でＮｉ当量を上
げたりしてきた（例えば特公平５−８７５８６号公
報）。ここで、冷間鍛造性の向上とは、冷間鍛造時の材
料の割れ感受性の低減、および工具寿命の高寿命化をさ
す。
【０００３】また、冷間鍛造性向上には低耐力化が有効
であるため、焼鈍回数を増やし、オーステナイト粒を大
きくしてきた（例えば、塑性と加工，第２７巻（１９８
６），Ｐ８３９）。また、オーステナイト粒粗大化のた
め、近年、冷間鍛造をする前のステンレス鋼線のストラ
ンド焼鈍の温度を高める傾向にある。一方、オーステナ
イト粒の粗大化にはＮの低減も提案されている（例え
ば、塑性と加工，第２７巻（１９８６），Ｐ８３９）。
この時、安定した高冷間鍛造性を有するためには、オー
ステナイトの結晶粒径が５０μm以上であることが要求
される。
であるため、焼鈍回数を増やし、オーステナイト粒を大
きくしてきた（例えば、塑性と加工，第２７巻（１９８
６），Ｐ８３９）。また、オーステナイト粒粗大化のた
め、近年、冷間鍛造をする前のステンレス鋼線のストラ
ンド焼鈍の温度を高める傾向にある。一方、オーステナ
イト粒の粗大化にはＮの低減も提案されている（例え
ば、塑性と加工，第２７巻（１９８６），Ｐ８３９）。
この時、安定した高冷間鍛造性を有するためには、オー
ステナイトの結晶粒径が５０μm以上であることが要求
される。
【０００４】更に、介在物が割れの起点となるため、加
工性向上のために介在物を微細化する手法が取られてき
た（例えば、特開平５−２４７５９６号公報，特開平８
−１３４５９８号公報）。
工性向上のために介在物を微細化する手法が取られてき
た（例えば、特開平５−２４７５９６号公報，特開平８
−１３４５９８号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものでは、冷間鍛造性がばらつき、加工割れが生じる場
合があった。この主な原因として、オーステナイト結晶
粒径がばらつくことにあった。そこで、本発明はこれら
の課題を解決し、溶体化処理時に安定して粒粗大を起こ
す冷間鍛造性に優れたステンレス線材を提供することに
ある。
ものでは、冷間鍛造性がばらつき、加工割れが生じる場
合があった。この主な原因として、オーステナイト結晶
粒径がばらつくことにあった。そこで、本発明はこれら
の課題を解決し、溶体化処理時に安定して粒粗大を起こ
す冷間鍛造性に優れたステンレス線材を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々検討した結果、オーステナイト系
ステンレス鋼において、マトリックスの成分を限定し、
かつ、非金属介在物の分布を限定することで、結晶粒粗
大化が容易で冷間鍛造性に優れるオーステナイト系ステ
ンレス線材及び鋼線を安定して得ることを見い出した。
本発明は、この知見に基づいてなされた。
を解決するために種々検討した結果、オーステナイト系
ステンレス鋼において、マトリックスの成分を限定し、
かつ、非金属介在物の分布を限定することで、結晶粒粗
大化が容易で冷間鍛造性に優れるオーステナイト系ステ
ンレス線材及び鋼線を安定して得ることを見い出した。
本発明は、この知見に基づいてなされた。
【０００７】すなわち、本発明の要旨とするところは以
下の通りである。 （１） 重量％で、 Ｃ ：０．００５％〜０．０５％、 Ｓ ：０．０００２〜０．００５％、 Ｎ ：０．００５％〜０．０３％、 Ａｌ：０．００２％〜０．０５％、 Ｏ ：０．００１％〜０．０１％ を含有し、Ｃ＋Ｎ≦０．０５％を満たしたオーステナイ
ト系ステンレス鋼からなり、表面から１mmまでの表層に
おける非金属介在物の短径の平均径ｒが２μm超かつ６
μm以下で、さらに該非金属介在物の最大径が２５μm以
下であることを特徴とする冷間鍛造性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス線材。 （２） 鋼成分として、さらに重量％で、 Ｓｉ：０．１％〜１．０％、 Ｍｎ：０．１％〜３．０％、 Ｎｉ：７．０％〜１３．０％、 Ｃｒ：１６％〜２０％、 Ｎｂ：０．０００２％〜０．１０％、Ｖ ：０．０１％〜０．１５％ を含有し、残部がＦｅおよび実質的に不可避的不純物か
らなることを特徴とする前記（１）記載の冷間鍛造性に
優れたオーステナイト系ステンレス線材。 （３） 鋼成分として、さらに重量％で、 Ｃｕ：０．５％〜４．０％ を含有することを特徴とする前記（２）記載の冷間鍛造
性に優れたオーステナイト系ステンレス線材。 （４） さらに、下記式１で表されるＲ値が５０以上で
あることを特徴とする前記（１）、（２）又は（３）記
載の冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線
材。 R=-5600[O]-160/r-120000[Al][N]-1000[N]+75Aleq+175・・・・式１ 但し、 ｒ ；非金属介在物の短径の平均直径（μ
m） ［ ］；各元素の重量％ Ａｌｅｑ；[Ａｌ]＜０．０１ならＡｌｅｑ＝０ [Ａｌ]≧０．０１ならＡｌｅｑ＝１
下の通りである。 （１） 重量％で、 Ｃ ：０．００５％〜０．０５％、 Ｓ ：０．０００２〜０．００５％、 Ｎ ：０．００５％〜０．０３％、 Ａｌ：０．００２％〜０．０５％、 Ｏ ：０．００１％〜０．０１％ を含有し、Ｃ＋Ｎ≦０．０５％を満たしたオーステナイ
ト系ステンレス鋼からなり、表面から１mmまでの表層に
おける非金属介在物の短径の平均径ｒが２μm超かつ６
μm以下で、さらに該非金属介在物の最大径が２５μm以
下であることを特徴とする冷間鍛造性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス線材。 （２） 鋼成分として、さらに重量％で、 Ｓｉ：０．１％〜１．０％、 Ｍｎ：０．１％〜３．０％、 Ｎｉ：７．０％〜１３．０％、 Ｃｒ：１６％〜２０％、 Ｎｂ：０．０００２％〜０．１０％、Ｖ ：０．０１％〜０．１５％ を含有し、残部がＦｅおよび実質的に不可避的不純物か
らなることを特徴とする前記（１）記載の冷間鍛造性に
優れたオーステナイト系ステンレス線材。 （３） 鋼成分として、さらに重量％で、 Ｃｕ：０．５％〜４．０％ を含有することを特徴とする前記（２）記載の冷間鍛造
性に優れたオーステナイト系ステンレス線材。 （４） さらに、下記式１で表されるＲ値が５０以上で
あることを特徴とする前記（１）、（２）又は（３）記
載の冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線
材。 R=-5600[O]-160/r-120000[Al][N]-1000[N]+75Aleq+175・・・・式１ 但し、 ｒ ；非金属介在物の短径の平均直径（μ
m） ［ ］；各元素の重量％ Ａｌｅｑ；[Ａｌ]＜０．０１ならＡｌｅｑ＝０ [Ａｌ]≧０．０１ならＡｌｅｑ＝１
【０００８】
【発明の実施の形態】先ず、本発明のマトリックスの鋼
の成分範囲について述べる。Ｃはマトリックスの加工硬
化を助長し、冷間鍛造性を劣化させるため、０．０５％
以下に限定した。しかしながら、０．００５％未満に低
減することは工業的に経済性に劣る。そのため、下限を
０．００５％に限定した。好ましくは、０．００５〜
０．０３％である。Ｓｉは脱酸をするために０．１％以
上添加するが、オーステナイト系ステンレス鋼の加工硬
化を助長するため、上限を１．０％に限定した。好まし
くは、０．１〜０．５％である。Ｓは冷間鍛造性を劣化
させる元素であるため、０．００５％以下に限定した。
しかしながら、０．０００２％以下に低減することは工
業的に経済性に劣る。そのため、下限を０．０００２％
に限定した。好ましくは、０．０００２〜０．００３％
である。
の成分範囲について述べる。Ｃはマトリックスの加工硬
化を助長し、冷間鍛造性を劣化させるため、０．０５％
以下に限定した。しかしながら、０．００５％未満に低
減することは工業的に経済性に劣る。そのため、下限を
０．００５％に限定した。好ましくは、０．００５〜
０．０３％である。Ｓｉは脱酸をするために０．１％以
上添加するが、オーステナイト系ステンレス鋼の加工硬
化を助長するため、上限を１．０％に限定した。好まし
くは、０．１〜０．５％である。Ｓは冷間鍛造性を劣化
させる元素であるため、０．００５％以下に限定した。
しかしながら、０．０００２％以下に低減することは工
業的に経済性に劣る。そのため、下限を０．０００２％
に限定した。好ましくは、０．０００２〜０．００３％
である。
【０００９】Ｎはマトリックスの加工硬化を助長し、ま
た、窒化物、特にＡｌが存在する時はＡｌＮのピン止め
効果により、溶体化処理時の粒成長を阻害させるため、
０．０３％以下に限定した。しかしながら、０．００５
％未満に低減することは工業的に経済性に劣る。そのた
め、下限を０．００５％に限定した。好ましくは、０．
００５〜０．０２％である。Ａｌは脱酸元素であり、脱
酸生成物である非金属介在物の融点を高め、微細な非金
属介在物を抑制し、平均寸法を大きくするため、０．０
０２％以上添加する。好ましくは、０．０１％以上添加
すると効果的である。しかしながら、０．０５％を超え
て添加すると、非金属介在物が粗大化しやすくなり、冷
間鍛造性が劣化する。そのため、上限を０．０５％に限
定した。好ましくは、０．００２〜０．０３％である。
た、窒化物、特にＡｌが存在する時はＡｌＮのピン止め
効果により、溶体化処理時の粒成長を阻害させるため、
０．０３％以下に限定した。しかしながら、０．００５
％未満に低減することは工業的に経済性に劣る。そのた
め、下限を０．００５％に限定した。好ましくは、０．
００５〜０．０２％である。Ａｌは脱酸元素であり、脱
酸生成物である非金属介在物の融点を高め、微細な非金
属介在物を抑制し、平均寸法を大きくするため、０．０
０２％以上添加する。好ましくは、０．０１％以上添加
すると効果的である。しかしながら、０．０５％を超え
て添加すると、非金属介在物が粗大化しやすくなり、冷
間鍛造性が劣化する。そのため、上限を０．０５％に限
定した。好ましくは、０．００２〜０．０３％である。
【００１０】Ｏは冷間鍛造性を劣化させる元素であり、
０．０１％以下に限定した。しかしながら、０．００１
％未満に低減することは工業的に経済性に劣る。そのた
め、下限を０．００１％に限定した。好ましくは、０．
００１〜０．００７％である。Ｃ＋Ｎは前記したように
マトリックスの加工硬化を助長し、冷間鍛造性を劣化さ
せるため、０．０５％以下に限定した。好ましくは、
０．０３％以下である。
０．０１％以下に限定した。しかしながら、０．００１
％未満に低減することは工業的に経済性に劣る。そのた
め、下限を０．００１％に限定した。好ましくは、０．
００１〜０．００７％である。Ｃ＋Ｎは前記したように
マトリックスの加工硬化を助長し、冷間鍛造性を劣化さ
せるため、０．０５％以下に限定した。好ましくは、
０．０３％以下である。
【００１１】更に、Ｎｉはオーステナイト組織を安定化
させ、加工誘起マルテンサイトによる加工硬化を抑制さ
せるため、７％以上添加した。しかしながら、１３％を
超えて添加しても、その効果は飽和するし、経済的でな
い。そのため、上限を１３％に限定した。Ｍｎは脱酸元
素であり、また、オーステナイト組織を安定化させ、加
工誘起マルテンサイトによる硬化を抑制させるため、
０．１％以上添加した。しかしながら、３％を超えて添
加しても、その効果は飽和する。そのため、上限を３％
にした。Ｃｒはステンレス鋼の耐食性を確保するために
１６％以上添加した。しかしながら、２０％を超えて添
加すると冷間鍛造性を劣化するばかりか、経済的でな
い。そのため、上限を２０％に限定した。好ましくは、
１６〜１９％である。
させ、加工誘起マルテンサイトによる加工硬化を抑制さ
せるため、７％以上添加した。しかしながら、１３％を
超えて添加しても、その効果は飽和するし、経済的でな
い。そのため、上限を１３％に限定した。Ｍｎは脱酸元
素であり、また、オーステナイト組織を安定化させ、加
工誘起マルテンサイトによる硬化を抑制させるため、
０．１％以上添加した。しかしながら、３％を超えて添
加しても、その効果は飽和する。そのため、上限を３％
にした。Ｃｒはステンレス鋼の耐食性を確保するために
１６％以上添加した。しかしながら、２０％を超えて添
加すると冷間鍛造性を劣化するばかりか、経済的でな
い。そのため、上限を２０％に限定した。好ましくは、
１６〜１９％である。
【００１２】Ｎｂは炭窒化物のピン止め効果により、溶
体化処理時の粒成長を阻害させるため、０．０５％以下
に限定した。しかしながら、０．０００２％未満に低減
することは工業的に経済性に劣る。そのため、下限を
０．０００２％に限定した。好ましくは、０．０００２
〜０．０２％である。Ｖは炭窒化物のピン止め効果によ
り、溶体化処理時の粒成長を阻害させるため、０．１％
に限定した。しかしながら、０．０１％未満に低減する
ことは工業的に経済性に劣る。そのため、下限を０．０
１％に限定した。
体化処理時の粒成長を阻害させるため、０．０５％以下
に限定した。しかしながら、０．０００２％未満に低減
することは工業的に経済性に劣る。そのため、下限を
０．０００２％に限定した。好ましくは、０．０００２
〜０．０２％である。Ｖは炭窒化物のピン止め効果によ
り、溶体化処理時の粒成長を阻害させるため、０．１％
に限定した。しかしながら、０．０１％未満に低減する
ことは工業的に経済性に劣る。そのため、下限を０．０
１％に限定した。
【００１３】また、必要に応じてＣｕは、オーステナイ
ト系ステンレス鋼の加工硬化を抑制し、冷間鍛造性を向
上させるため、０．５％以上添加する。しかしながら、
４％を超えて添加するとその効果は飽和するばかりか、
Ｃｕ偏析により熱間での製造性を著しく劣化させる。そ
のため、上限を４％に限定した。好ましくは、１〜３．
５％である。
ト系ステンレス鋼の加工硬化を抑制し、冷間鍛造性を向
上させるため、０．５％以上添加する。しかしながら、
４％を超えて添加するとその効果は飽和するばかりか、
Ｃｕ偏析により熱間での製造性を著しく劣化させる。そ
のため、上限を４％に限定した。好ましくは、１〜３．
５％である。
【００１４】次に本発明で特定した非金属介在物の粒径
および（１）式について説明する。表面から１mmまでの
表層における非金属介在物の短径の平均径は、ＪＩＳ
Ｇ０５５５に規定されている視野数（測定面積）を画像
解析により測定することで計算される平均値である。な
お、非金属介在物の短径とは１個の非金属介在物につい
てその長手方向と直交する方向の断面における短径の最
大直径を云い、短径の平均径とは複数の非金属介在物に
ついて測定した短径の平均値を云う。図１に画像解析に
より求めた非金属介在物の短径の粒径の度数図と、平均
径の例を示す。また、図２に非金属介在物の短径の平均
径と１１００℃で溶体化処理した後の結晶粒径の関係を
示す。非金属介在物が微細になると、溶体化処理後の結
晶粒径が５０μm未満になり、冷間鍛造性を劣化させる
ため、下限を２μmに限定した。しかしながら、平均径
が６μmを超えるか、または、最大径が２５μmを超える
と、非金属介在物を起点とした割れが生じ、冷間鍛造性
を劣化させるため、平均径の上限を６μm，最大径を２
５μm以下に限定した。好ましくは、平均径を４μm以
下、最大径を２０μm以下にすると効果的である。
および（１）式について説明する。表面から１mmまでの
表層における非金属介在物の短径の平均径は、ＪＩＳ
Ｇ０５５５に規定されている視野数（測定面積）を画像
解析により測定することで計算される平均値である。な
お、非金属介在物の短径とは１個の非金属介在物につい
てその長手方向と直交する方向の断面における短径の最
大直径を云い、短径の平均径とは複数の非金属介在物に
ついて測定した短径の平均値を云う。図１に画像解析に
より求めた非金属介在物の短径の粒径の度数図と、平均
径の例を示す。また、図２に非金属介在物の短径の平均
径と１１００℃で溶体化処理した後の結晶粒径の関係を
示す。非金属介在物が微細になると、溶体化処理後の結
晶粒径が５０μm未満になり、冷間鍛造性を劣化させる
ため、下限を２μmに限定した。しかしながら、平均径
が６μmを超えるか、または、最大径が２５μmを超える
と、非金属介在物を起点とした割れが生じ、冷間鍛造性
を劣化させるため、平均径の上限を６μm，最大径を２
５μm以下に限定した。好ましくは、平均径を４μm以
下、最大径を２０μm以下にすると効果的である。
【００１５】Ｒは１１００℃で溶体化処理した時の結晶
粒径に対する各因子の影響を調査した結果得られたもの
で、結晶粒径に対し効果のある因子とその影響度を示す
ものである。図３にその結果を示す。Ｎ，Ｏ，Ａｌの重
量％と、非金属介在物の短径の平均径；ｒが影響を与え
る。Ｒの値が５０未満になると、線材および鋼線の溶体
化処理後の結晶粒径が微細になり、冷間鍛造性が劣化す
るため、下限を５０に限定した。好ましくは、６０以上
である。
粒径に対する各因子の影響を調査した結果得られたもの
で、結晶粒径に対し効果のある因子とその影響度を示す
ものである。図３にその結果を示す。Ｎ，Ｏ，Ａｌの重
量％と、非金属介在物の短径の平均径；ｒが影響を与え
る。Ｒの値が５０未満になると、線材および鋼線の溶体
化処理後の結晶粒径が微細になり、冷間鍛造性が劣化す
るため、下限を５０に限定した。好ましくは、６０以上
である。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。表
１に本発明鋼Ａ〜Ｗと、表２に比較鋼Ｘ〜ＡＬの成分を
示す。本発明鋼Ａ〜Ｆと比較鋼Ｘ〜Ｚ，ＡＡは０．４Ｓ
ｉ−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｃｒを基本成分
として加工硬化を大きくし、冷間鍛造性を劣化させるＣ
量（％），Ｎ量（％）を変化させたものである。
１に本発明鋼Ａ〜Ｗと、表２に比較鋼Ｘ〜ＡＬの成分を
示す。本発明鋼Ａ〜Ｆと比較鋼Ｘ〜Ｚ，ＡＡは０．４Ｓ
ｉ−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｃｒを基本成分
として加工硬化を大きくし、冷間鍛造性を劣化させるＣ
量（％），Ｎ量（％）を変化させたものである。
【００１７】本発明鋼Ａ，Ｇ〜Ｉと比較鋼ＡＢは０．０
２Ｃ−０．４Ｓｉ−０．６Ｍｎ−１８．６Ｃｒ−０．０
２Ｎを基本成分としてオーステナイト組織を安定させ、
冷間鍛造性を向上させるＮｉ量（％），Ｍｎ（％）を変
化させたものである。
２Ｃ−０．４Ｓｉ−０．６Ｍｎ−１８．６Ｃｒ−０．０
２Ｎを基本成分としてオーステナイト組織を安定させ、
冷間鍛造性を向上させるＮｉ量（％），Ｍｎ（％）を変
化させたものである。
【００１８】本発明鋼Ａ，Ｊと比較鋼ＡＣは０．０２Ｃ
−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−１８．６Ｃｒ−０．０２Ｎ
を基本成分として加工硬化を大きくし、冷間鍛造性を劣
化させるＳｉ量（％）を変化させたものである。
−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−１８．６Ｃｒ−０．０２Ｎ
を基本成分として加工硬化を大きくし、冷間鍛造性を劣
化させるＳｉ量（％）を変化させたものである。
【００１９】本発明鋼Ａ，Ｋ，Ｌと比較鋼ＡＤ，ＡＥは
０．０２Ｃ−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−０．０２Ｎを基
本成分として耐食性を向上させ、また、冷間鍛造性を劣
化させるＣｒ量（％）を変化させたものである。
０．０２Ｃ−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−０．０２Ｎを基
本成分として耐食性を向上させ、また、冷間鍛造性を劣
化させるＣｒ量（％）を変化させたものである。
【００２０】本発明鋼Ａ，Ｍ，Ｎと比較鋼ＡＦ，ＡＧは
０．０２Ｃ−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｃｒ−
０．０２Ｎを基本成分として脱酸生成物である非金属介
在物の寸法に影響を及ぼすＡｌ量（％），Ｏ量（％）を
変化させたものである。
０．０２Ｃ−０．６Ｍｎ−９．５Ｎｉ−１８．５Ｃｒ−
０．０２Ｎを基本成分として脱酸生成物である非金属介
在物の寸法に影響を及ぼすＡｌ量（％），Ｏ量（％）を
変化させたものである。
【００２１】本発明鋼Ｏ〜Ｔと比較鋼ＡＨ，ＡＩは０．
３Ｓｉ−０．４Ｍｎ−９．６Ｎｉ−１７．７Ｃｒ−３Ｃ
ｕを基本成分として、加工硬化を抑制し、冷間鍛造性を
向上させるＣｕ量（％）と、加工硬化を大きくし、冷間
鍛造性を劣化させるＣ量（％），Ｎ量（％）を変化させ
たものである。
３Ｓｉ−０．４Ｍｎ−９．６Ｎｉ−１７．７Ｃｒ−３Ｃ
ｕを基本成分として、加工硬化を抑制し、冷間鍛造性を
向上させるＣｕ量（％）と、加工硬化を大きくし、冷間
鍛造性を劣化させるＣ量（％），Ｎ量（％）を変化させ
たものである。
【００２２】本発明鋼Ａ，Ｕと比較鋼ＡＪは０．０２Ｃ
−０．４Ｓｉ−０．６Ｍｎ−９．６Ｎｉ−１８．４Ｃｒ
−０．０２Ｎを基本成分として、冷間鍛造性を劣化させ
るＳ量（％）を変化させたものである。
−０．４Ｓｉ−０．６Ｍｎ−９．６Ｎｉ−１８．４Ｃｒ
−０．０２Ｎを基本成分として、冷間鍛造性を劣化させ
るＳ量（％）を変化させたものである。
【００２３】本発明鋼Ａ，Ｖ，Ｗと比較鋼ＡＫ，ＡＬは
０．０２Ｃ−０．４Ｓｉ−０．６Ｍｎ−９．６Ｎｉ−１
８．５Ｃｒ−０．０２Ｎを基本成分として、オーステナ
イト粒径を小さくし、冷間鍛造性を劣化させるＮｂ量
（％）とＶ量（％）を変化させたものである。
０．０２Ｃ−０．４Ｓｉ−０．６Ｍｎ−９．６Ｎｉ−１
８．５Ｃｒ−０．０２Ｎを基本成分として、オーステナ
イト粒径を小さくし、冷間鍛造性を劣化させるＮｂ量
（％）とＶ量（％）を変化させたものである。
【００２４】これらの鋼は、線材および鋼線の介在物分
布を変化させるため、製鋼段階で以下の処理を行った。
すなわち、精錬炉にて酸化精錬時に生成したクロム酸
化物を含むスラグの還元剤としてＳｉ、またはＡｌ含有
物質を用いて、還元精錬後のスラグ組成を調整し、鋳造
を行った。
布を変化させるため、製鋼段階で以下の処理を行った。
すなわち、精錬炉にて酸化精錬時に生成したクロム酸
化物を含むスラグの還元剤としてＳｉ、またはＡｌ含有
物質を用いて、還元精錬後のスラグ組成を調整し、鋳造
を行った。
【００２５】本発明鋼Ａ〜Ｃ，Ｇ〜Ｒ，Ｕ〜Ｗと比較鋼
Ｘ，Ｙ，ＡＢ〜ＡＨ，ＡＪ〜ＡＬは非金属介在物の平均
径を大きくするためにＡｌ還元を行い、鋳造を行ったも
のである。
Ｘ，Ｙ，ＡＢ〜ＡＨ，ＡＪ〜ＡＬは非金属介在物の平均
径を大きくするためにＡｌ還元を行い、鋳造を行ったも
のである。
【００２６】本発明鋼Ｄ，Ｅ，Ｓは非金属介在物の平均
径を大きくするためにＳｉ還元を行い、鋳造を行ったも
のである。
径を大きくするためにＳｉ還元を行い、鋳造を行ったも
のである。
【００２７】本発明鋼Ｆ，Ｔは非金属介在物の平均径を
大きくするためにＳｉ還元を行い、１６００℃で取鍋に
出鋼し、取鍋内でＡｌ含有物質を添加し、鋳造を行った
ものである。
大きくするためにＳｉ還元を行い、１６００℃で取鍋に
出鋼し、取鍋内でＡｌ含有物質を添加し、鋳造を行った
ものである。
【００２８】その他の鋼は、Ｓｉ還元を行い、１６００
℃で取鍋に出鋼し、鋳造を行ったものである。
℃で取鍋に出鋼し、鋳造を行ったものである。
【００２９】以上の鋳片は通常のステンレス線材の製造
工程で、φ５．５mmまで線材圧延を行い、１０００℃で
熱延を終了した。得られた熱延材を焼鈍、酸洗し、線材
の表層から１mm部までの非金属介在物の長手垂直方向の
平均直径を測定した。その後、３．９mmまで冷間伸線加
工を施し、鋼線にした。そして、鋼線の表層から１mm部
までの非金属介在物の長手垂直方向の平均直径を測定し
た。ここで、線材と鋼線の非金属介在物の長手垂直方向
の平均径はほとんど変わらなかった。その後、１１００
℃でストランド焼鈍を施し、３．８mmまで冷間でスキン
パス伸線を施し、続いてオーステナイト粒径の測定およ
び圧造試験を実施した。
工程で、φ５．５mmまで線材圧延を行い、１０００℃で
熱延を終了した。得られた熱延材を焼鈍、酸洗し、線材
の表層から１mm部までの非金属介在物の長手垂直方向の
平均直径を測定した。その後、３．９mmまで冷間伸線加
工を施し、鋼線にした。そして、鋼線の表層から１mm部
までの非金属介在物の長手垂直方向の平均直径を測定し
た。ここで、線材と鋼線の非金属介在物の長手垂直方向
の平均径はほとんど変わらなかった。その後、１１００
℃でストランド焼鈍を施し、３．８mmまで冷間でスキン
パス伸線を施し、続いてオーステナイト粒径の測定およ
び圧造試験を実施した。
【００３０】線材および鋼線の表面から１mmまでの表層
における非金属介在物の短径の平均直径は、線材縦断面
中心を鏡面研磨し、表層から１mm部までを任意に２００
倍で６３視野、合計３．７５mm２の面積を観察し、その
画像解析により平均径を求めた。本発明の平均径は２μ
m以上とした。
における非金属介在物の短径の平均直径は、線材縦断面
中心を鏡面研磨し、表層から１mm部までを任意に２００
倍で６３視野、合計３．７５mm２の面積を観察し、その
画像解析により平均径を求めた。本発明の平均径は２μ
m以上とした。
【００３１】オーステナイト粒径は線材縦断面中心を鏡
面研磨後、硝酸電解エッチし、画像解析により平均結晶
粒径を求めた。本発明の平均オーステナイト粒径は５０
μm以上とした。
面研磨後、硝酸電解エッチし、画像解析により平均結晶
粒径を求めた。本発明の平均オーステナイト粒径は５０
μm以上とした。
【００３２】圧造試験では、ＳＵＳ３０４を基本成分と
した発明鋼Ａ〜Ｎ，Ｕ〜Ｗと比較鋼Ｘ〜Ｚ，ＡＡ〜Ａ
Ｇ，ＡＪ〜ＡＬは六角ボルト形状に、また、ＳＵＳＸＭ
７を基本成分とした発明鋼Ｏ〜Ｔと比較鋼ＡＨ，ＡＩは
プラス十字頭形状に１００本づつ圧造加工し、割れの発
生有無で冷間鍛造性を評価した。本発明の冷間鍛造性の
評価は割れが無いこととした。
した発明鋼Ａ〜Ｎ，Ｕ〜Ｗと比較鋼Ｘ〜Ｚ，ＡＡ〜Ａ
Ｇ，ＡＪ〜ＡＬは六角ボルト形状に、また、ＳＵＳＸＭ
７を基本成分とした発明鋼Ｏ〜Ｔと比較鋼ＡＨ，ＡＩは
プラス十字頭形状に１００本づつ圧造加工し、割れの発
生有無で冷間鍛造性を評価した。本発明の冷間鍛造性の
評価は割れが無いこととした。
【００３３】以上の試験結果を本発明例として表３，比
較例として表４に示す。表３で明らかなように、本発明
例は全て上記特性ランクを満足しているのに対し、表４
の比較例Ｎｏ．２４はＣ量（％）が高く、冷間鍛造性性
に劣っていた。Ｎｏ．２５はＮ量（％）が高く、また、
Ｒ値が５０未満であるため、オーステナイト粒が５０μ
m未満で、冷間鍛造性に劣っていた。Ｎｏ．２６は非金
属介在物の短径の平均径が２μm未満であり、Ｒ値が５
０未満であるため、オーステナイト粒が５０μm未満
で、冷間鍛造性に劣っていた。Ｎｏ．２７は非金属介在
物の短径の平均径が２μm未満であり、Ｒ値が５０未満
であるため、オーステナイト粒が５０μm未満で、冷間
鍛造性に劣っていた。
較例として表４に示す。表３で明らかなように、本発明
例は全て上記特性ランクを満足しているのに対し、表４
の比較例Ｎｏ．２４はＣ量（％）が高く、冷間鍛造性性
に劣っていた。Ｎｏ．２５はＮ量（％）が高く、また、
Ｒ値が５０未満であるため、オーステナイト粒が５０μ
m未満で、冷間鍛造性に劣っていた。Ｎｏ．２６は非金
属介在物の短径の平均径が２μm未満であり、Ｒ値が５
０未満であるため、オーステナイト粒が５０μm未満
で、冷間鍛造性に劣っていた。Ｎｏ．２７は非金属介在
物の短径の平均径が２μm未満であり、Ｒ値が５０未満
であるため、オーステナイト粒が５０μm未満で、冷間
鍛造性に劣っていた。
【００３４】Ｎｏ．２８はＮｉ量（％）が低く、冷間鍛
造性に劣っていた。Ｎｏ．２９はＳｉ量（％）が高く、
冷間鍛造性に劣っていた。
造性に劣っていた。Ｎｏ．２９はＳｉ量（％）が高く、
冷間鍛造性に劣っていた。
【００３５】Ｎｏ．３０はＣｒ量（％）が高く、冷間鍛
造性に劣っていた。Ｎｏ．３１はＣｒ量（％）が低く、
耐食性に劣っていた。
造性に劣っていた。Ｎｏ．３１はＣｒ量（％）が低く、
耐食性に劣っていた。
【００３６】Ｎｏ．３２はＡｌ量（％）が高く、２５μ
m以上の粗大な非金属介在物が生成したため、冷間鍛造
性に劣っていた。Ｎｏ．３３は非金属介在物の短径の平
均径が６μmを超えたため、冷間鍛造性に劣っていた。
m以上の粗大な非金属介在物が生成したため、冷間鍛造
性に劣っていた。Ｎｏ．３３は非金属介在物の短径の平
均径が６μmを超えたため、冷間鍛造性に劣っていた。
【００３７】Ｎｏ．３４はＮ量（％）が高く、Ｒ値が５
０未満であるため、冷間鍛造性に劣っていた。Ｎｏ．３
５は非金属介在物の短径の平均径が２μm未満であるた
め、冷間鍛造性に劣っていた。
０未満であるため、冷間鍛造性に劣っていた。Ｎｏ．３
５は非金属介在物の短径の平均径が２μm未満であるた
め、冷間鍛造性に劣っていた。
【００３８】Ｎｏ．３６はＳ量（％）が高く、冷間鍛造
性に劣っていた。
性に劣っていた。
【００３９】Ｎｏ．３７，Ｎｏ．３８はＮｂ量（％）お
よびＶ量（％）が高く、オーステナイト粒が５０μm以
下のため冷間鍛造性に劣っていた。
よびＶ量（％）が高く、オーステナイト粒が５０μm以
下のため冷間鍛造性に劣っていた。
【００４０】次に製造方法について述べる。発明鋼Ａの
３．９mmの鋼線を１０２５，１０５０，１０７５，１１
００℃でストランド焼鈍を施し、３．８mmまで冷間でス
キンパス伸線を施し、続いてオーステナイト粒径の測定
および圧造試験を実施した。圧造試験は六角ボルト形状
に圧造加工した。以上の実施例から分かるように本発明
鋼の優位性が明らかである。
３．９mmの鋼線を１０２５，１０５０，１０７５，１１
００℃でストランド焼鈍を施し、３．８mmまで冷間でス
キンパス伸線を施し、続いてオーステナイト粒径の測定
および圧造試験を実施した。圧造試験は六角ボルト形状
に圧造加工した。以上の実施例から分かるように本発明
鋼の優位性が明らかである。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
【発明の効果】以上の各実施例から明らかなように、本
発明により加工後の熱処理工程で結晶粒の粗大化が必要
な製品、例えば、冷間鍛造用ステンレス線材および鋼線
を安価に、且つ安定して提供することが可能であり、産
業上極めて有用である。
発明により加工後の熱処理工程で結晶粒の粗大化が必要
な製品、例えば、冷間鍛造用ステンレス線材および鋼線
を安価に、且つ安定して提供することが可能であり、産
業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】表層から１mm部までの短径（長手垂直方向）の
介在物径の度数図と平均径の例を示す。
介在物径の度数図と平均径の例を示す。
【図２】非金属介在物の短径の平均径と１１００℃スト
ランド焼鈍後の結晶粒径の関係を示す。
ランド焼鈍後の結晶粒径の関係を示す。
【図３】伸線−１１００℃熱処理後の結晶粒径とＲ値の
関係を示す。
関係を示す。
フロントページの続き (72)発明者 福間 博道 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 多田 好宣 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．００５％〜０．０５％、 Ｓ ：０．０００２〜０．００５％、 Ｎ ：０．００５％〜０．０３％、 Ａｌ：０．００２％〜０．０５％、 Ｏ ：０．００１％〜０．０１％ を含有し、Ｃ＋Ｎ≦０．０５％を満たしたオーステナイ
ト系ステンレス鋼からなり、表面から１mmまでの表層に
おける非金属介在物の短径の平均径ｒが２μm超かつ６
μm以下で、さらに該非金属介在物の最大径が２５μm以
下であることを特徴とする冷間鍛造性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス線材。 - 【請求項２】 鋼成分として、さらに重量％で、 Ｓｉ：０．１％〜１．０％、 Ｍｎ：０．１％〜３．０％、 Ｎｉ：７．０％〜１３．０％、 Ｃｒ：１６％〜２０％、 Ｎｂ：０．０００２％〜０．１０％、 Ｖ ：０．０１％〜０．１５％ を含有し、残部がＦｅおよび実質的に不可避的不純物か
らなることを特徴とする請求項１記載の冷間鍛造性に優
れたオーステナイト系ステンレス線材。 - 【請求項３】 鋼成分として、さらに重量％で、 Ｃｕ：０．５％〜４．０％ を含有することを特徴とする請求項２記載の冷間鍛造性
に優れたオーステナイト系ステンレス線材。 - 【請求項４】 さらに、下記式１で表されるＲ値が５０
以上であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線材。 R=-5600[O]-160/r-120000[Al][N]-1000[N]+75Aleq+175・・・・式１ 但し、 ｒ ；非金属介在物の短径の平均直径（μ
m） ［ ］；各元素の重量％ Ａｌｅｑ；[Ａｌ]＜０．０１ならＡｌｅｑ＝０ [Ａｌ]≧０．０１ならＡｌｅｑ＝１
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32394298A JP3869960B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32394298A JP3869960B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144340A true JP2000144340A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3869960B2 JP3869960B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=18160360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32394298A Expired - Lifetime JP3869960B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 冷間鍛造性に優れたオーステナイト系ステンレス線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3869960B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146483A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Nippon Steel Corp | 高強度オーステナイト系ステンレス鋼線 |
| JP2014005506A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | オーステナイト系ステンレス鋼 |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP32394298A patent/JP3869960B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146483A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Nippon Steel Corp | 高強度オーステナイト系ステンレス鋼線 |
| JP2014005506A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | オーステナイト系ステンレス鋼 |
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|---|---|
| JP3869960B2 (ja) | 2007-01-17 |
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