JP2000282185A - Martensitic stainless steel parts excellent in machinability and production thereof - Google Patents

Martensitic stainless steel parts excellent in machinability and production thereof

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JP2000282185A
JP2000282185A JP8805299A JP8805299A JP2000282185A JP 2000282185 A JP2000282185 A JP 2000282185A JP 8805299 A JP8805299 A JP 8805299A JP 8805299 A JP8805299 A JP 8805299A JP 2000282185 A JP2000282185 A JP 2000282185A
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stainless steel
martensitic stainless
machinability
steel
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Tokuo Egawa
篤雄 江川
Katsunori Takada
勝典 高田
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce steel parts having corrosion resistance of a certain degree, good in cold workability and warm forgeability, moreover having excellent machinability and whose surface hardness is controlled to >=630 HV by induction hardening and to provide a method for producing the same. SOLUTION: This steel parts are ones having a compsn. contg., by mass, 0.3 to 0.6% C, <=1.0% Si, <=1.0% Mn, <=0.04% P, 0.005 to 0.2% S, 4.0 to 11.0% Cr, 0.001 to 0.1% Al, 0.0005 to 0.02% Ca, 0.0005 to 0.01% O, and the balance substantial Fe, also contg. sulfides of >=5 μm diameter equivalent to a circle contg. 0.1 to 10% Ca by >=5 pieces per 3.3 mm2, and in which the face to be used is subjected to induction hardening.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用燃料ポン
プ系などで高圧下で使用されるシリンダーおよびピスト
ンなどのように使用面に高周波焼入れをして用いる、被
削性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼部品および
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a martensitic system excellent in machinability, which is used by subjecting a surface to be used to induction hardening such as a cylinder and a piston used under high pressure in a fuel pump system for automobiles and the like. The present invention relates to a stainless steel part and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】精密機械におけるシリンダーおよびピス
トンにおいては、ある程度の耐食性、耐摩耗性をもつこ
とが要求されるため、通常マルテンサイト系ステンレス
鋼のSUS440C(C:0.95〜1.20%、S
i:1.00%以下、Mn:1.00%以下、P:0.
040%以下、S:0.030%以下、Cr:16.0
0〜18.00%をを含有し、残部が実質的にFe)が
使用されているが、このマルテンサイト系ステンレス鋼
SUS440Cは、冷間および温間の加工性がよくない
ため、切削加工による成形が行われている。またこの材
料は焼入性が非常に良いため、焼入れ焼戻し処理におい
て部品全体が焼入れ硬化し、焼入れ焼戻し後の機械加工
が困難になっている。さらに、焼入れ焼戻し処理による
歪みが大きく、これの修正加工が困難となっている。
2. Description of the Related Art Cylinders and pistons of precision machines are required to have a certain level of corrosion resistance and wear resistance. Therefore, SUS440C (C: 0.95 to 1.20%, martensitic stainless steel) is usually used. S
i: 1.00% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.
040% or less, S: 0.030% or less, Cr: 16.0
However, the martensitic stainless steel SUS440C is not good in cold and warm workability. Molding is taking place. Further, since this material has very good hardenability, the entire part is hardened and hardened in the quenching and tempering treatment, and it is difficult to machine after quenching and tempering. Further, distortion due to quenching and tempering is large, and it is difficult to correct the distortion.

【0003】また、このマルテンサイト系ステンレス鋼
は、被削性が非常に悪いため、精密部品を作ろうとする
と、微細な穴加工などが困難なので、このような場合に
は、耐食性が必要で、かつ、焼入れによる硬さが必要な
部分にのみSUS440Cを使用し、その他の構造部に
ついては、構造用鋼(例えばS45C)などを使用し、
複合化して使用されることがあった。しかし、複合化す
るには機械加工をした後、溶接、焼きばめなどの工程が
必要である。
[0003] Further, since the martensitic stainless steel has very poor machinability, it is difficult to form a fine hole or the like when manufacturing a precision part. In such a case, corrosion resistance is required. In addition, SUS440C is used only for a portion requiring hardness by quenching, and structural steel (for example, S45C) is used for other structural parts.
It was sometimes used in combination. However, in order to form a composite, steps such as welding and shrink fitting are required after machining.

【0004】そこで、マルテンサイト系ステンレス鋼の
SUS420J2(C:0.26〜0.40%,Si:
1.00%以下、Mn:1.00%以下、P:0.04
0以下、S:0.030%以下、Cr:12.00〜1
4.00%を含有し、残部が実質的にFe)を使用すれ
ば、冷間加工性がよく、冷間鍛造や温間鍛造が可能であ
るが、高周波焼入れをしたとき、焼入れ硬さがHV63
0(HRC57)以上に到達しないという欠点があっ
た。
Therefore, SUS420J2 of martensitic stainless steel (C: 0.26 to 0.40%, Si:
1.00% or less, Mn: 1.00% or less, P: 0.04
0 or less, S: 0.030% or less, Cr: 12.00 to 1
If 4.00% is contained and the balance is substantially Fe), cold workability is good and cold forging and warm forging are possible, but when induction hardening is performed, the quenching hardness is low. HV63
0 (HRC57) or more.

【0005】冷間加工が可能で、かつ、高周波焼入れに
よってHRC57以上の硬さが得られ、耐食性もよい材
料を提供するものとして本発明者は、先に特願平10−
317973号公報に示す技術を提案した。これによれ
ば、冷間加工性がよく、冷間鍛造や温間鍛造が可能であ
り、また、高周波焼入れを行ったとき、HV630以上
の硬さが得られる。しかし、前記したシリンダーのよう
に、内面寸法精度、表面粗さに対する要求が厳しい用途
に対しては、球状化焼きなまし後においても切削加工に
多大の時間を要することが判明し、かかる部品の製造に
当たって、大きな問題となった。
The inventor of the present invention has proposed that a material capable of being cold worked, having a hardness of HRC 57 or more by induction hardening and having good corrosion resistance is provided.
A technique disclosed in Japanese Patent No. 317973 was proposed. According to this, cold workability is good, cold forging and warm forging are possible, and when induction hardening is performed, hardness of HV630 or more can be obtained. However, as in the case of the above-described cylinder, it has been found that for applications in which the requirements for inner surface dimensional accuracy and surface roughness are strict, a large amount of time is required for cutting even after spheroidizing annealing. Became a big problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ある程度の
耐食性を有し、冷間加工性がよく、高周波焼入れを行っ
たときの硬さをHV630(HRC57)以上にするこ
とができ、必要な深さにのみ焼入れをすることができ、
かつ、寸法精度の厳しい部品であっても切削加工に長時
間を要しない、優れた被削性を有する鋼を用い、使用面
にのみ高周波焼入れなどをして高硬度とした鋼部品およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has a certain degree of corrosion resistance, good cold workability, and can have a hardness of HV630 (HRC57) or higher when subjected to induction hardening. Can be hardened only to the depth,
The use of steel with excellent machinability, which does not require a long time for cutting even for parts with strict dimensional accuracy, and steel parts with high hardness by induction hardening etc. only on the used surface and its production The aim is to provide a method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、冷間加工性が
構造用鋼のそれに近く、かつ、高周波焼入れをしたとき
に焼入れ硬さをHV630(HRC57)以上にするこ
とができるとともに、必要な深さにのみ焼入れをするこ
とができ、ピストンやシリンダーに使用するのに適した
高硬度鋼について調査研究した結果得られた以下の所見
に基づいてなされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, cold workability is close to that of structural steel, and quenching hardness can be increased to HV630 (HRC57) or more when induction hardening is performed. This is based on the following findings obtained as a result of research on hardened steel that can be quenched only to a suitable depth and is suitable for use in pistons and cylinders.

【0008】すなわち、ピストンやシリンダーにおいて
は、耐食性がSUS440C鋼やSUS420J2鋼ほ
ど高いことを要求されないことから、Cr含有率を4.
0〜11.0%の範囲とすれば冷間加工性と耐食性とを
両立し得る。冷間加工性を損なう粗大炭化物の生成を抑
制するとともに、所望の焼入れ硬さを得るためには、C
含有率を0.3〜0.6%にすればよい。本系鋼におい
てNおよびMoの適量を鋼に含有させると、耐食性の向
上することができる。
That is, since the corrosion resistance of pistons and cylinders is not required to be as high as that of SUS440C steel or SUS420J2 steel, the Cr content is set to 4.
When the content is in the range of 0 to 11.0%, both cold workability and corrosion resistance can be achieved. In order to suppress the formation of coarse carbides that impair cold workability and to obtain the desired quench hardness, C
What is necessary is just to make a content rate 0.3-0.6%. In the present system steel, when an appropriate amount of N and Mo is contained in the steel, the corrosion resistance can be improved.

【0009】また、冷間・温間鍛造性を損なうことなく
安定して鋼の被削性を向上するためには、適量のCa、
Al、O、Sを含有せしめ、かつ、それらの形態、特に
硫化物の形態および分布を制御する必要がある。さら
に、全体焼入れによる大きな歪みの発生を避け、耐摩耗
性を要する使用面の表層部のみを硬化するためには高周
波焼入れによる表面硬化が有効である。
In order to stably improve the machinability of steel without impairing cold and warm forgeability, an appropriate amount of Ca,
It is necessary to contain Al, O, and S, and to control their morphology, particularly the morphology and distribution of sulfide. Further, in order to avoid the occurrence of large distortion due to the entire quenching and to cure only the surface layer of the working surface requiring abrasion resistance, surface hardening by induction hardening is effective.

【0010】そこで、本発明の被削性に優れたマルテン
サイト系ステンレス鋼部品は、 (1)質量%で(以下同じ)、C:0.3〜0.6%、
Si:1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.0
4%以下、S:0.005〜0.2%、Cr:4.0〜
11.0%、Al:0.001〜0.1%、Ca:0.
0005〜0.02%、O:0.0005〜0.01%
を含有し、残部が実質的にFeからなり、かつ、0.1
〜10%のCaを含有する円相当径5μm以上の硫化物
を3.3mm2当たり5個以上含有し、使用面に高周波
焼入れをしたものとする。 (2)必要に応じて上記化学成分に加えて、Mo:1.
0%以下およびN:0.02〜0.2%のうちいずれか
1種または2種を含有する。 (3)C:0.3〜0.6%、Si:1.0%以下、M
n:1.0%以下、P:0.04%以下、S:0.00
5〜0.2%、Cr:4.0〜11.0%、Al:0.
001〜0.1%、Ca:0.0005〜0.02%、
O:0.0005〜0.01%を含有し、さらに、P
b:0.4%以下、Bi:0.4%以下、Se:0.5
%以下およびTe:0.1%以下のうちいずれか1種ま
たは2種以上を含有し、残部が実質的にFeからなり、
かつ、0.1〜10%のCaを含有する円相当径5μm
以上の硫化物を3.3mm2当たり5個以上含有し、使
用面に高周波焼入れをしたことを特徴とする。 (4)C:0.3〜0.6%、Si:1.0%以下、M
n:1.0%以下、P:0.04%以下、S:0.00
5〜0.2%、Cr:4.0〜11.0%、Al:0.
001〜0.1%、Ca:0.0005〜0.02%、
O:0.0005〜0.01%を含有し、さらに、M
o:1.0%以下およびN:0.02〜0.2%ののう
ちいずれか1種または2種を含有し、また、Pb:0.
4%以下、Bi:0.4%以下、Se:0.5%以下お
よびTe:0.1%以下のうちいずれか1種または2種
以上を含有し、残部が実質的にFeからなり、かつ、
0.1〜10%のCaを含有する円相当径5μm以上の
硫化物を3.3mm2当たり5個以上含有し、使用面に
高周波焼入れをしたことを特徴とする。 (5)上記(1)ないし(4)のいずれか一項記載のマ
ルテンサイト系ステンレス鋼部品がシリンダまたはピス
トンであることを特徴とする。
Therefore, the martensitic stainless steel parts of the present invention having excellent machinability are: (1) by mass% (the same applies hereinafter), C: 0.3 to 0.6%,
Si: 1.0% or less, Mn: 1.0% or less, P: 0.0
4% or less, S: 0.005 to 0.2%, Cr: 4.0 to 4.0
11.0%, Al: 0.001 to 0.1%, Ca: 0.
0005-0.02%, O: 0.0005-0.01%
And the balance substantially consists of Fe, and 0.1%
It is assumed that five or more sulfides having a circle equivalent diameter of 5 μm or more containing 10 to 10% of Ca are contained per 3.3 mm 2 , and the surface to be used is induction hardened. (2) Mo: 1.
0% or less and N: 0.02 to 0.2%. (3) C: 0.3 to 0.6%, Si: 1.0% or less, M
n: 1.0% or less, P: 0.04% or less, S: 0.00
5 to 0.2%, Cr: 4.0 to 11.0%, Al: 0.
001-0.1%, Ca: 0.0005-0.02%,
O: 0.0005 to 0.01%, and P
b: 0.4% or less, Bi: 0.4% or less, Se: 0.5
% Or less and Te: 0.1% or less, containing at least one of them, and the balance substantially consisting of Fe;
And a circle equivalent diameter of 5 μm containing 0.1 to 10% of Ca
It is characterized by containing 5 or more of the above sulfides per 3.3 mm 2 and subjecting the surface to be used to induction hardening. (4) C: 0.3 to 0.6%, Si: 1.0% or less, M
n: 1.0% or less, P: 0.04% or less, S: 0.00
5 to 0.2%, Cr: 4.0 to 11.0%, Al: 0.
001-0.1%, Ca: 0.0005-0.02%,
O: 0.0005 to 0.01%.
o: 1.0% or less and N: 0.02 to 0.2%.
4% or less, Bi: 0.4% or less, Se: 0.5% or less, and Te: 0.1% or less. And,
It is characterized by containing at least 5 sulfides having an equivalent circle diameter of 5 μm or more containing 0.1 to 10% of Ca per 3.3 mm 2 and induction hardening the used surface. (5) The martensitic stainless steel part according to any one of the above (1) to (4) is a cylinder or a piston.

【0011】また、本発明の被削性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼部品の製造方法は、 (6)上記(1)ないし(5)のいずれか一項記載のマ
ルテンサイト系ステンレス鋼部品の使用面に高周波焼入
れをした後、その上を微細粒子の高速ショット噴射処理
および窒化処理のうちいずれか1種または2種の表面処
理をすることを特徴とする。 (7)上記(1)ないし(5)のいずれか一項記載のマ
ルテンサイト系ステンレス鋼を冷間鍛造または温間鍛造
した後使用面に高周波焼入れをし、その高周波焼入れを
した面の上に微細粒子の高速ショット噴射処理および窒
化処理のうちいずれか1種または2種の表面処理をする
ことを特徴とする。
Further, the method for producing a martensitic stainless steel part excellent in machinability according to the present invention is as follows: (6) The method for producing a martensitic stainless steel part according to any one of the above (1) to (5). After induction hardening on the surface to be used, one or two of high-speed shot injection treatment and nitriding treatment of fine particles are performed thereon. (7) After cold forging or warm forging the martensitic stainless steel according to any one of the above (1) to (5), induction hardening is performed on a working surface, and the surface is subjected to the induction hardening. It is characterized in that any one or two of the high-speed shot injection treatment and the nitridation treatment of the fine particles are performed.

【0012】[0012]

【作用】本発明に用いるマルテンサイト系ステンレス鋼
の成分およびその含有量を限定する理由を説明する。 C:0.3〜0.6% Cは、鋼の硬さを上昇させて耐摩耗性を向上するために
含有させる元素で、0.3%より少ないと、その効果が
小さく、0.6%を超えると粗大炭化物が生成して冷間
加工性が低下するとともに、高周波焼入れに際して焼き
割れが生じやすく、かつ固溶しにくくなるので、その含
有率を0.3〜0.6%とする。
The components of the martensitic stainless steel used in the present invention and the reasons for limiting the content will be described. C: 0.3 to 0.6% C is an element contained to increase the hardness of the steel and improve the wear resistance. If the content is less than 0.3%, the effect is small. %, Coarse carbides are formed and the cold workability is reduced, and quenching cracks are likely to occur during induction hardening and hardly form a solid solution. Therefore, the content is set to 0.3 to 0.6%. .

【0013】Si:1.0%以下 Siは、鋼の製造時に脱酸剤として添加するものである
が、鋼中では球状化組織においてマトリックスであるフ
ェライト相を固溶強化して冷間加工性を低下させ、1.
0%を超えると加工時に微細割れが発生しやすくなるの
で、その含有率を1.0%以下とする。製品の成形工程
における加工が冷間鍛造または温間鍛造である場合に
は、Si含有率は0.25%以下にする必要がある。
Si: 1.0% or less Si is added as a deoxidizing agent during the production of steel. However, in steel, the ferrite phase, which is a matrix in a spheroidized structure, is solid-solution strengthened and cold workability is improved. , And
If it exceeds 0%, fine cracks tend to occur during processing, so the content is set to 1.0% or less. When the processing in the product forming process is cold forging or warm forging, the Si content needs to be 0.25% or less.

【0014】Mn:1.0%以下 Mnは、Siと同様に鋼の製造時に脱酸剤として添加す
るものであるが、焼入性を高める元素でもあるので、適
量を含有させるのが好ましい。しかし、1.0%を超え
て含有すると加工硬化を助長して冷間加工性を損なうの
で、その含有率を1.0%以下とする。製品の成形工程
における加工が冷間鍛造または温間鍛造である場合に
は、Mn含有率は0.4%以下にするのが好ましい。
Mn: 1.0% or less Mn is added as a deoxidizing agent at the time of steel production like Si, but it is also an element that enhances hardenability. Therefore, it is preferable to contain an appropriate amount of Mn. However, if the content exceeds 1.0%, work hardening is promoted and cold workability is impaired, so the content is set to 1.0% or less. When the processing in the product forming process is cold forging or warm forging, the Mn content is preferably set to 0.4% or less.

【0015】P:0.04%以下 Pは、鋼の靭性を低下する元素であるので、極力すくな
くすることが好ましいが、0.04%以下であれば問題
がないので、含有率の上限を0.04%とする。成形工
程において冷間鍛造または温間鍛造をする場合には、P
含有率は0.015%以下とするのが好ましい。
P: not more than 0.04% P is an element which lowers the toughness of steel, so it is preferable to make it as thin as possible. However, if it is not more than 0.04%, there is no problem. 0.04%. When cold or warm forging is performed in the forming process, P
The content is preferably set to 0.015% or less.

【0016】S:0.005〜0.2% Sは、鋼の被削性を向上させるために含有させる元素で
あり、0.005%より少ないと被削性が改善されず、
0.2%を超えると靭性の低下が著しいのでその含有率
を0.005〜0.2%とする。
S: 0.005 to 0.2% S is an element contained for improving the machinability of steel. If the content is less than 0.005%, the machinability is not improved.
If it exceeds 0.2%, the toughness is significantly reduced, so the content is made 0.005 to 0.2%.

【0017】Cr:4.0〜11.0% Crは、耐食性および高周波焼入れ硬さを高めるために
含有させる元素である。比較的温和な環境で錆びない程
度の耐食性を得るためには、4.0%以上含有すること
が必要である。Crを多量に含有すると耐食性は高くな
るが、炭化物生成量が増加し、11.0%を超えると、
粗大な炭化物を形成し、これが鋼の冷間加工性を低下さ
せる。また、高周波焼入れ時の炭化物の固溶が不十分と
なり、かえって焼入れ硬さの確保が困難になるので、そ
の含有率を4.0〜11.0%とする。この範囲でもC
r量が多い程、高周波焼入れ時の炭化物の固溶は困難に
なるので、耐食性より高周波焼入性を重要視する場合
は、Cr量を低め抑えた方がよい。
Cr: 4.0-11.0% Cr is an element contained in order to increase corrosion resistance and induction hardening hardness. In order to obtain corrosion resistance to a degree that does not rust in a relatively mild environment, it is necessary to contain 4.0% or more. When a large amount of Cr is contained, the corrosion resistance increases, but the amount of carbides increases, and when it exceeds 11.0%,
It forms coarse carbides, which reduce the cold workability of the steel. Further, since the solid solution of the carbide during the induction hardening becomes insufficient and it becomes difficult to secure the quenching hardness, the content is set to 4.0 to 11.0%. Even in this range C
As the amount of r increases, the solid solution of the carbide during induction quenching becomes more difficult. Therefore, in the case where induction hardening is more important than corrosion resistance, it is better to suppress the Cr amount lower.

【0018】Al:0.001〜0.1% Alは、鋼の脱酸のために添加する元素であり、0.0
01%未満ではその効果が得られず、また、0.1%を
超えると硬質のアルミナクラスターが生成して鋼の被削
性を低下するのでその含有率を0.001〜0.1%と
する。
Al: 0.001 to 0.1% Al is an element added for deoxidizing steel.
If it is less than 01%, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 0.1%, hard alumina clusters are formed and the machinability of the steel is reduced. I do.

【0019】Ca:0.0005〜0.02% Caは、硫化物中に含有させて、鋼の切削加工時に切削
工具の表面に保護膜を形成し工具寿命を延長させるため
に含有させる。前記の効果は0.0005%未満では得
られず、また、0.02%を超えると過剰なCaは高融
点のCaSを形成して溶鋼の鋳造工程においてノズルの
閉塞を生じるなどの障害をもたらすので、Caの含有率
を0.0005〜0.02%とする。好ましくは、0.
0015〜0.010%とする。
Ca: 0.0005-0.02% Ca is contained in the sulfide to form a protective film on the surface of the cutting tool during steel cutting and to extend the life of the tool. If the effect is less than 0.0005%, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 0.02%, excessive Ca forms CaS having a high melting point and causes obstacles such as clogging of a nozzle in a casting process of molten steel. Therefore, the content of Ca is set to 0.0005 to 0.02%. Preferably, 0.
0015 to 0.010%.

【0020】O:0.0005〜0.01% Oは、硫化物の晶出の核となる酸化物(CaO、Al2
3など)を生成させるために必要な元素であり、0.
0005%より少ないと高融点のCa硫化物を多量に生
成して注湯性を低下させ、また、0.01%を超えると
多量の硬質酸化物を生成して鋼の被削性を低下するとと
もに、すべてのCaが酸化物を形成するようになって硫
化物を生成しなくなるので、その含有率を0.0005
〜0.01%とする。好ましくは0.001〜0.00
4%とする。
O: 0.0005 to 0.01% O is an oxide (CaO, Al 2 ) serving as a nucleus for crystallization of sulfide.
O 3, etc.).
If it is less than 0005%, a large amount of Ca sulfide having a high melting point is generated to lower the pouring property, and if it exceeds 0.01%, a large amount of hard oxide is generated to lower the machinability of the steel. At the same time, all of the Ca forms oxides and no longer produces sulfides, so the content is 0.0005.
To 0.01%. Preferably 0.001 to 0.00
4%.

【0021】Mo:1.0%以下 Moは、鋼の耐食性を向上させるために含有させる。し
かし、1.0%を超えて含有すると鋼の冷間加工性を低
下させるとともにコストを高めるのでMo含有率の上限
を1.0%とする。
Mo: 1.0% or less Mo is contained in order to improve the corrosion resistance of steel. However, when the content exceeds 1.0%, the cold workability of the steel is lowered and the cost is increased. Therefore, the upper limit of the Mo content is set to 1.0%.

【0022】N:0.02〜0.2% Nは、Moと同様に鋼の耐食性を向上させるために含有
させる。N含有率が0.02%より少ないとその効果が
得られず、0.2%を超えると鋼の加工性を低下させる
ので、その含有率を0.02〜0.2%とする。なお、
N含有率のコントロールは、精練雰囲気の選択、N2
スのバブリング、窒化合金の投入などによって行うこと
ができる。
N: 0.02 to 0.2% N is contained in order to improve the corrosion resistance of steel, like Mo. If the N content is less than 0.02%, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 0.2%, the workability of the steel is reduced, so the content is made 0.02 to 0.2%. In addition,
The N content can be controlled by selecting a scouring atmosphere, bubbling N 2 gas, or introducing a nitride alloy.

【0023】Pb:0.4%以下 Pbは、よく知られた鋼の被削性を向上させる元素であ
り、鋼中において単独であるいは硫化物外周に付着する
ような形態で存在し、それ自身が被削性を向上する効果
を有する。しかし、含有率が0.4%を超えると鋼への
溶解度を超え、かつ、その大きな比重のために過剰なも
のは単体として凝集・沈殿して鋼中の欠陥となるので、
その含有率を0.4%以下とする。
Pb: 0.4% or less Pb is a well-known element for improving the machinability of steel, and exists alone or in a form adhering to the periphery of sulfide in steel. Has the effect of improving machinability. However, when the content exceeds 0.4%, the solubility in steel is exceeded, and because of its large specific gravity, the excess is aggregated and precipitated as a single substance and becomes a defect in the steel.
The content is set to 0.4% or less.

【0024】Bi:0.4%以下 Biは、Pbと類似した性質を有し、よく知られた被削
性向上元素であるが、含有率が0.4%を超えると鋼へ
の溶解度を超え、かつ、その大きな比重のために過剰な
ものは単体として凝集・沈殿して鋼中の欠陥となるの
で、その含有率を0.4%以下とする。
Bi: 0.4% or less Bi has similar properties to Pb and is a well-known machinability improving element. However, when the content exceeds 0.4%, the solubility in steel is reduced. Excess and exceeding due to its large specific gravity agglomerate and precipitate as a single substance and become defects in the steel, so the content is made 0.4% or less.

【0025】Se:0.5%以下 Seは、よく知られた被削性向上元素であるが、0.5
%を超えると鋼の熱間加工性を低下して割れを多発する
ので、その含有率の上限を0.5%とする。 Te:0.1%以下 Teは、よく知られた被削性向上元素であるが、0.1
%を超えると鋼の熱間加工性を低下して割れを多発する
ので、その含有率の上限を0.1%とする。
Se: 0.5% or less Se is a well-known machinability improving element.
%, The hot workability of the steel deteriorates and cracks occur frequently. Therefore, the upper limit of the content is set to 0.5%. Te: 0.1% or less Te is a well-known machinability improving element.
%, The hot workability of the steel deteriorates and cracks occur frequently. Therefore, the upper limit of the content is set to 0.1%.

【0026】つぎに、本発明に用いるマルテンサイト系
ステンレス鋼の硫化物の形態について説明する。一般
に、鋼中に含まれる硫化物の主成分は、MnSである
が、Caを添加した本発明用鋼では、前記MnSのうち
Mnの一部がCaによって置換されることになる。この
MnSは、Mnの一部がCaに置換される程度によって
その性質が変化する。硫化物中のCa含有率が0.1〜
10%の範囲にある硫化物は、切削加工時に工具を保護
する膜を形成するが、硫化物中のCaが硫化物全体の
0.1%未満であると上述の工具保護膜が形成されない
ため、工具寿命改善効果が得られず、また、10%を超
えると高融点のCaSが過剰に生成して工具保護膜が形
成されないとともに鋼の製造性を悪化させる。
Next, the form of the sulfide of the martensitic stainless steel used in the present invention will be described. Generally, the main component of the sulfide contained in the steel is MnS, but in the steel for the present invention to which Ca is added, a part of Mn in the MnS is replaced by Ca. The properties of MnS vary depending on the degree to which a part of Mn is substituted by Ca. Ca content in sulfide is 0.1 ~
The sulfide in the range of 10% forms a film for protecting the tool at the time of cutting, but if the Ca in the sulfide is less than 0.1% of the entire sulfide, the above-mentioned tool protective film is not formed. In addition, the effect of improving the tool life cannot be obtained, and if it exceeds 10%, CaS having a high melting point is excessively generated, so that a tool protective film is not formed and the productivity of steel is deteriorated.

【0027】また、円相当径5μm以上の硫化物を3.
3mm2当たり5個以上含有していない場合には、形成
される工具保護膜の生成量が少ないために工具前面を覆
い尽くせず、工具寿命改善効果も少ない。なお、本発明
における「円相当径」とは、断面積と同一の面積を有す
る円を想定した場合における該円の直径のことである。
In addition, a sulfide having an equivalent circle diameter of 5 μm or more is used.
If not more than 5 per 3 mm 2, the amount of the formed tool protective film is small, so that the front surface of the tool is not completely covered and the effect of improving the tool life is small. The “equivalent circle diameter” in the present invention is the diameter of a circle assuming a circle having the same area as the cross-sectional area.

【0028】高合金鋼の溶製時には、しばしば原料スク
ラップからNiが混入することがある。本発明の被削性
に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼部品において
は、マルテンサイト相の延性を若干向上させる作用があ
るが、、過剰に含有されると軟化燒きなましを困難にす
るので、Niの含有率は0.6%以下にするのが好まし
い。
During the smelting of high alloy steel, Ni is often mixed in from the raw material scrap. In the martensitic stainless steel parts excellent in machinability of the present invention, there is an effect of slightly improving the ductility of the martensite phase, but if excessively contained, it becomes difficult to soften and anneal. Preferably, the Ni content is 0.6% or less.

【0029】本発明の被削性に優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼部品は、前述のごとき化学組成を有し、ま
た、硫化物形態を調整した鋼を用い、高硬度・耐摩耗性
を要する使用面に高周波焼入れを施して製造される。こ
れによって、本発明の被削性に優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼部品は、加工工程においては、冷間鍛造・
温間鍛造などの塑性加工が容易であるとともに、被削性
に優れているため効率的に切削加工を行うことができ
る。部品使用時においては、比較的温和な環境では錆を
発生することがなく、また、高周波焼入れによって必要
な深さのみが、必要な硬さHV630(HRC57)以
上に硬化されているので優れた強度、耐摩耗性を発揮す
る。
The martensitic stainless steel part having excellent machinability according to the present invention is a steel part having a chemical composition as described above, a steel having a sulfide form adjusted, and requiring high hardness and wear resistance. Manufactured by induction hardening the surface. As a result, the martensitic stainless steel part having excellent machinability according to the present invention can be formed by cold forging and
The plastic working such as warm forging is easy, and the cutting work can be performed efficiently because of excellent machinability. When parts are used, no rust is generated in a relatively mild environment, and only the required depth is hardened to the required hardness HV630 (HRC57) or more by induction hardening, so that excellent strength is obtained. Demonstrates wear resistance.

【0030】さらに、本発明の被削性に優れたマルテン
サイト系ステンレス鋼部品は、上記の使用面に高周波焼
入れをした後、さらにその上に微細粒子の高速ショット
噴射処理および窒化処理のうちいずれか1種または2種
の表面処理をしているので、さらに表面硬さが高くなっ
て耐摩耗性が向上するとともに、微細粒子の高速ショッ
ト噴射処理をしたものは、残留オーステナイトがマルテ
ンサイト化し、高硬度で靭性に富む組織が得られる。さ
らに疲労強度や耐焼付き性が向上し、また球状のショッ
トを用いることによって微少の凹部が多数形成されるた
め、油溜りが形成されて摺動部の耐焼付き性が一層向上
する。
Further, the martensitic stainless steel part having excellent machinability according to the present invention is obtained by subjecting the above-mentioned surface to use induction hardening, and further subjecting any of the high-speed shot injection treatment and the nitridation treatment to fine particles. Since one or two kinds of surface treatments are performed, the surface hardness is further increased and the wear resistance is improved, and when high-speed shot injection treatment of fine particles is performed, the retained austenite becomes martensite, A structure with high hardness and high toughness can be obtained. Furthermore, fatigue strength and seizure resistance are improved, and since a large number of minute concave portions are formed by using a spherical shot, an oil reservoir is formed, and the seizure resistance of the sliding portion is further improved.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の被削性に優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼部品に用いる鋼は、アーク炉、誘導炉など
通常の合金鋼を溶製する方法によって溶解し、鋳塊に鋳
造した後熱間圧延、熱間鍛造によって分塊し、さらに熱
間圧延によって必要な寸法の鋼材に製造するという通常
の方法によって製造することができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described. The steel used for the martensitic stainless steel part having excellent machinability according to the present invention is melted by a method of melting ordinary alloy steel such as an arc furnace or an induction furnace, and cast into an ingot, followed by hot rolling and hot rolling. It can be manufactured by a usual method of manufacturing a steel material having a required size by hot forging and then sizing by hot forging.

【0032】本発明の被削性に優れたマルテンサイト系
ステンレス鋼部品は、シリンダーなどの中空部品および
ピストン、軸状部品などで、上記の方法で製造した鋼材
を、例えば、球状化焼なましをした後、切断し、冷間鍛
造・温間鍛造などで成形し、切削・研削などの機械加工
により所定の形状・寸法の部品にし、その後、少なくと
も使用面に高周波焼入れをし、必要に応じてさらに微細
粒子の高速ショット噴射処理および窒化のうちいずれか
1種または2種の表面処理を施して製造する。
The martensitic stainless steel parts having excellent machinability according to the present invention include hollow parts such as cylinders, pistons, shaft parts and the like, which are manufactured by, for example, spheroidizing annealing. After that, cut, form by cold forging, warm forging, etc., make parts of predetermined shape and dimensions by machining such as cutting and grinding, and then induction harden at least on the used surface, if necessary Then, one or two kinds of surface treatments of high-speed shot injection treatment and nitridation of fine particles are performed.

【0033】本発明における高周波焼入れは、ピストン
などの軸状品の場合には、加熱コイルの中に入れて加熱
した後冷却液の中に落下または冷却液を噴射して冷却す
るなどの従来から知られている高周波焼入れ方法で行う
ことができる。
Induction quenching according to the present invention is conventionally performed in the case of a shaft-like product such as a piston by cooling it by dropping it into a cooling liquid or jetting the cooling liquid after heating it in a heating coil. It can be performed by a known induction hardening method.

【0034】また、シリンダーのように中空部品、特に
10mm以下の内径の穴を有する部品の穴の内面を焼入
れする場合には、例えば図1に示すように、穴を設けた
支持兼コイル構成部材5の上に絶縁板6を挟んで下被処
理部品押え兼コイル構成部材4を載せ、更に被処理部品
1の上に中空の上被処理部品押え兼コイル構成部材3を
載せ、中にコイル冷却水が通る管状のコイル構成部材2
を入れて固定し、高周波電流を下被処理部品押え兼コイ
ル構成部材4、管状のコイル構成部材2、被処理部品
1、下被処理部品押え兼コイル構成部材4に流して被処
理部品1を加熱し、所定の焼入れ温度に加熱したら、焼
入れ液を上被処理部品押え兼コイル構成部材3から入れ
て被処理部品1の内面を冷却し、下被処理部品押え兼コ
イル構成部材4を通って排出するようにして焼入れする
ことができる。なお、符号の7および8は、シールであ
る。
When quenching the inner surface of a hollow part such as a cylinder, particularly a part having a hole with an inner diameter of 10 mm or less, as shown in FIG. 5, the lower component-holding / coil component 4 is placed with the insulating plate 6 interposed therebetween, and the hollow upper component-holding / coil component 3 is further placed on the component 1 to be cooled. Tubular coil component 2 through which water passes
And a high-frequency current is passed through the lower component-holding / coil component 4, the tubular coil component 2, the component 1, and the lower component-holding / coil component 4 to flow the component 1 After heating to a predetermined quenching temperature, a quenching liquid is introduced from the upper component-to-be-processed / coiled component 3 to cool the inner surface of the component-to-be-processed 1 and passes through the lower component-to-be-processed / coiled component 4. It can be quenched as it is discharged. The reference numerals 7 and 8 are seals.

【0035】本発明に使用する微細粒子の高速ショット
噴射処理は、10〜200μm、好ましくは5〜100
μmの多数の硬質粒子を高周波焼入れした面などに80
m/sec以上の衝突速度で投射することによって行う
ことができる。
The high-speed shot injection treatment of the fine particles used in the present invention is 10 to 200 μm, preferably 5 to 100 μm.
80 μm on a surface where a number of μm hard particles are induction hardened
It can be performed by projecting at a collision speed of m / sec or more.

【0036】また、本発明に使用する窒化処理は、普通
に行われている窒化処理、例えば450〜600℃に加
熱したNH3ガスなどの雰囲気中で2〜6時間処理した
後、急冷することなどによって行うことができる。
The nitriding treatment used in the present invention may be a commonly performed nitriding treatment, for example, a treatment in an atmosphere of NH 3 gas heated to 450 to 600 ° C. for 2 to 6 hours, followed by rapid cooling. And so on.

【0037】[0037]

【実施例】高周波誘導炉を用いて表1に示す鋼を溶製
し、鋼塊に鋳造し、その後該鋼塊を熱間鍛造によって分
塊した。これを熱間圧延によって直径35mmの棒材と
した。該棒材を850℃に3時間加熱し、15℃/時の
冷却速度で600℃まで冷却し、その後空冷する球状化
焼なましを施して試験材とし以下の各試験に供した。
EXAMPLES The steels shown in Table 1 were melted and cast into steel ingots using a high-frequency induction furnace, and then the steel ingots were divided by hot forging. This was made into a bar having a diameter of 35 mm by hot rolling. The bar was heated to 850 ° C. for 3 hours, cooled to 600 ° C. at a cooling rate of 15 ° C./hour, and then subjected to air-cooled spheroidizing annealing to obtain a test material, which was subjected to the following tests.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】硫化物測定:前記試験材の中心軸を含む縦
断面上の3.3mm2中(顕微鏡100倍で30視野程
度に相当)に存在する円相当径5μm以上の大きさの硫
化物の数を計測した。その結果を硫化物個数として表1
に示す。なお、前記計測した硫化物から任意に選び出し
た硫化物について成分を分析し、Caが0.1〜10%
の範囲にあることを確認した。
Sulfide measurement: The number of sulfides having a circle-equivalent diameter of 5 μm or more in 3.3 mm 2 (corresponding to about 30 visual fields at a microscope magnification of 100) on a longitudinal section including the central axis of the test material was determined. Measured. Table 1 shows the results as the number of sulfides.
Shown in The components were analyzed for sulfides arbitrarily selected from the measured sulfides, and Ca was 0.1 to 10%.
It was confirmed that it was in the range.

【0040】被削性試験:前記試験材を長さ12mmに
切断し、これを試験片として被削性試験を行った。呼び
径4mmのハイス製ドリルを用い、切削油なしで前記試
験片の横断面に垂直に深さ10mmの穴を多数穿削し、
穿削不能となるまでに穿削した穴の通算長さを測定し
た。比較例1の試験片について得られた通算穿削長さを
1として、各試験片の通算穿削長さの比を求め、工具寿
命比として被削性の指標とした。
Machinability test: The test material was cut into a length of 12 mm, and a machinability test was performed using this as a test piece. Using a high-speed steel drill with a nominal diameter of 4 mm, drill a large number of holes with a depth of 10 mm perpendicular to the cross section of the test piece without cutting oil,
The total length of the hole drilled until it became impossible to drill was measured. Assuming that the total drilling length obtained for the test piece of Comparative Example 1 was 1, the ratio of the total drilling length of each test piece was determined, and the tool life ratio was used as an index of machinability.

【0041】冷間鍛造性試験:前記試験材から機械加工
によって直径6mm、高さ12mmの円柱状試験片を作
成し、試験片の軸方向に荷重をかけ、初めてわれが認め
られるときの圧下率を求めて限界据え込み率とし冷間鍛
造性の指標とした。
Cold forgeability test: A cylindrical test piece having a diameter of 6 mm and a height of 12 mm was prepared from the test material by machining, and a load was applied in the axial direction of the test piece. Was determined as a critical upsetting ratio and used as an index of cold forgeability.

【0042】温間鍛造性試験:前記試験材から直径30
mm、高さ30mmの円柱状試験片を切り出し、該試験
片を300℃に加熱し、400トンプレスで軸方向に荷
重を加え、図2に示す鍛造工程で直径10mmの穴を打
抜いた。この穴抜き時における打ち抜きの可否を割れの
発生がないもの(○)、一部に割れの発生があるもの
(△)打ち抜きのできなかったもの(×)に分け、これ
をもって温間鍛造性の指標とした。
Warm forgeability test: Diameter 30 from the test material
A cylindrical test piece having a height of 30 mm and a height of 30 mm was cut out, the test piece was heated to 300 ° C., a load was applied in the axial direction by a 400-ton press, and a hole having a diameter of 10 mm was punched out in the forging step shown in FIG. Whether or not punching is possible at the time of punching is divided into those without cracks (○), those with cracks in some parts (△), and those without punching (x). The index was used.

【0043】硬さ試験:前記試験材から機械加工により
外径30mm、内径10mm、高さ30mmの円筒状試
験片を作成し、図1に示した装置を用いて周波数80K
Hz、出力100KW、時間10secの条件で穴の内
面に高周波焼入れを施した。高周波焼入れした試験片の
高さの中央部を切断し、内表面から0.5mmの位置の
硬さを直径上の4方向について測定してその平均値を求
め、高周波焼入れ材(IH)硬さとした。硬さの測定
は、マイクロビッカース硬さ計を用いて荷重300gと
して行った。
Hardness test: A cylindrical test piece having an outer diameter of 30 mm, an inner diameter of 10 mm and a height of 30 mm was prepared from the test material by machining, and the frequency was set to 80 K using the apparatus shown in FIG.
The inner surface of the hole was subjected to induction hardening under the conditions of Hz, output of 100 KW, and time of 10 sec. The center of the height of the induction hardened test piece was cut, and the hardness at a position of 0.5 mm from the inner surface was measured in four directions on the diameter, and the average value was obtained. did. The hardness was measured at a load of 300 g using a micro Vickers hardness meter.

【0044】上記高周波焼入れした試験片に、平均粒径
50μmの硬質ビーズを速度100m/secで噴射し
た高速ショット噴射処理試験片を作成した。試験片の高
さの中央部を切断し、該横断面について内表面から5μ
mの位置の硬さを直径上の4方向について測定してその
平均値を求め、高周波焼入れ+ショット材(IH+S
P)硬さとした。硬さの測定は、マイクロビッカース硬
さ計を用いて荷重5gとして行った。
A high-speed shot-treated test piece was prepared by injecting hard beads having an average particle size of 50 μm at a speed of 100 m / sec onto the test piece subjected to the induction hardening. The center of the height of the test piece was cut, and the cross section was 5 μm from the inner surface.
The hardness at the position of m is measured in four directions on the diameter, and the average value is obtained, and induction hardening + shot material (IH + S
P) Hardness. The hardness was measured with a load of 5 g using a micro-Vickers hardness meter.

【0045】上記高周波焼入れした試験片に、さらに、
処理温度520℃、雰囲気NH3ガス、処理時間3時間
として窒化処理を行った。試験片の高さの中央部を切断
し、内表面から50μmの位置の硬さを直径上の4方向
について測定してその平均値を求め、高周波焼入れ+窒
化材(IH+窒化)硬さとした。硬さの測定は、マイク
ロビッカース硬さ計を用いて荷重300gとして行っ
た。
The above-mentioned induction hardened test piece was further
The nitriding treatment was performed at a treatment temperature of 520 ° C., an NH 3 gas atmosphere, and a treatment time of 3 hours. The central part of the height of the test piece was cut, and the hardness at a position of 50 μm from the inner surface was measured in four directions on the diameter, and the average value was obtained, which was defined as induction hardened + nitrided material (IH + nitrided) hardness. The hardness was measured at a load of 300 g using a micro Vickers hardness meter.

【0046】上記高周波焼入れした後窒化処理した試験
片に、平均粒径50μmの硬質ビーズを速度100m/
secで噴射した。試験片の高さの中央部を切断し、該
横断面について内表面から5μmの位置の硬さを直径上
の4方向について測定してその平均値を求め、高周波焼
入れ+窒化+ショット材(IH+窒化+SP)硬さとし
た。硬さの測定は、マイクロビッカース硬さ計を用いて
荷重5gとして行った。上記各試験の結果を表2に示
す。
Hard beads having an average particle size of 50 μm were added to the test piece subjected to the induction hardening and nitriding treatment at a speed of 100 m / m.
Injected in sec. The center of the height of the test piece was cut, and the hardness of the cross section at a position of 5 μm from the inner surface was measured in four directions on the diameter, and the average value was determined. Induction hardening + nitriding + shot material (IH + (Nitridation + SP) hardness. The hardness was measured with a load of 5 g using a micro-Vickers hardness meter. Table 2 shows the results of the above tests.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】表2から明らかなように、本発明の実施例
は比較例に比べて著しく大きい工具寿命比を示し、本発
明の実施例が被削性に優れていることを示している。ま
た、本発明の実施例は、据え込み率が65%以上で冷間
鍛造性もよく、温間鍛造性試験における穴抜きも△以上
の良好な結果を示した。さらに、本発明の実施例では使
用面の焼入れ硬さがHV630(HRC57)以上を示
し、高周波焼入性にも優れている。
As is clear from Table 2, the examples of the present invention show a remarkably large tool life ratio as compared with the comparative examples, indicating that the examples of the present invention are excellent in machinability. In addition, the examples of the present invention exhibited good cold forgeability with an upsetting ratio of 65% or more, and good hole drilling in a warm forgeability test of Δ or more. Further, in Examples of the present invention, the quenching hardness of the used surface is HV630 (HRC57) or more, and the induction hardening property is excellent.

【0049】高周波焼入れ後に微細粒子の高速ショット
噴射処理を行ったもの(IH+SP)、高周波焼入れ後
に窒化処理を施したもの(IH+窒化)、高周波焼入れ
後に窒化処理を施しさらに高速ショット噴射処理を行っ
たもの(IH+窒化+SP)は、高周波焼入れのみのも
の(IH)に比べて40%以上高い硬さを示した。
Fine particles were subjected to high-speed shot injection treatment after induction quenching (IH + SP), those subjected to nitridation treatment after induction quenching (IH + nitridation), and subjected to nitridation treatment after induction quenching and further subjected to high-speed shot injection treatment. The specimen (IH + nitriding + SP) showed a hardness higher by 40% or more than that of the specimen subjected to induction hardening (IH).

【0050】[0050]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の被削性
に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼部品およびその
製造方法によれば、冷間鍛造、温間鍛造などの加工が容
易であり、寸法精度の厳しい部品であっても切削加工に
長時間を要することなく精度の良い切削加工が可能であ
り、高周波焼入れによって高い表面硬さHV630(H
RC57)以上を有する鋼部品が得られる。この鋼部品
は適量のCrを含み、さらに必要に応じてMo,Nなど
を含有することにより耐食性にも優れているので、特
に、自動車用燃料ポンプ系などの高圧下で使用されるシ
リンダーやピストンなど、高硬度でかつ、耐食性が要求
される部品として好適であり、本発明による経済的効果
は極めて大きいといえる。
As described above, according to the martensitic stainless steel part excellent in machinability and the method of manufacturing the same according to the present invention, working such as cold forging and warm forging is easy. Even parts with strict dimensional accuracy can be cut with high accuracy without requiring a long time for cutting, and high surface hardness HV630 (H
RC57) A steel part having the above is obtained. This steel part contains an appropriate amount of Cr and, if necessary, contains Mo, N, etc., and is also excellent in corrosion resistance. Therefore, in particular, cylinders and pistons used under high pressure such as fuel pump systems for automobiles are used. For example, it is suitable as a component requiring high hardness and corrosion resistance, and it can be said that the economic effect of the present invention is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の被削性に優れたマルテンサイト系ステ
ンレス鋼部品の穴の内面を高周波焼入れする装置の概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of an apparatus for induction hardening the inner surface of a hole of a martensitic stainless steel part having excellent machinability according to the present invention.

【図2】本発明実施例による温間鍛造の工程図である。FIG. 2 is a process diagram of warm forging according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 被処理部品 2 管状のコイル構成部材 3 上被処理部品押え兼コイル構成部材 4 下被処理部品押え兼コイル構成部材 5 支持兼コイル構成部材 6 絶縁板 7、8 シール[Description of Signs] 1 Component to be processed 2 Tubular coil constituent member 3 Upper component to be pressed and coil component 4 Lower component to be pressed and coil component 5 Support and coil component 6 Insulating plate 7, 8 Seal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 8/26 C23C 8/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) C23C 8/26 C23C 8/26

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 質量%で、C:0.3〜0.6%、S
i:1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.04
%以下、S:0.005〜0.2%、Cr:4.0〜1
1.0%、Al:0.001〜0.1%、Ca:0.0
005〜0.02%、O:0.0005〜0.01%を
含有し、残部が実質的にFeからなり、かつ、0.1〜
10%のCaを含有する円相当径5μm以上の硫化物を
3.3mm2当たり5個以上含有し、使用面に高周波焼
入れをしたことを特徴とする被削性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼部品。
1. A mass% of C: 0.3 to 0.6%, S
i: 1.0% or less, Mn: 1.0% or less, P: 0.04
%, S: 0.005 to 0.2%, Cr: 4.0 to 1
1.0%, Al: 0.001 to 0.1%, Ca: 0.0
005-0.02%, O: 0.0005-0.01%, the balance substantially consisting of Fe, and 0.1-0.02%.
A martensitic stainless steel excellent in machinability, characterized in that it contains 5 or more sulfides having a circle equivalent diameter of 5 μm or more containing 10% of Ca per 3.3 mm 2 , and is induction hardened on the working surface. parts.
【請求項2】 質量%で、C:0.3〜0.6%、S
i:1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.04
%以下、S:0.005〜0.2%、Cr:4.0〜1
1.0%、Al:0.001〜0.1%、Ca:0.0
005〜0.02%、O:0.0005〜0.01%を
含有し、さらに、Mo:1.0%以下およびN:0.0
2〜0.2%のうちいずれか1種または2種を含有し、
残部が実質的にFeからなり、かつ、0.1〜10%の
Caを含有する円相当径5μm以上の硫化物を3.3m
2当たり5個以上含有し、使用面に高周波焼入れをし
たことを特徴とする被削性に優れたマルテンサイト系ス
テンレス鋼部品。
2. In mass%, C: 0.3-0.6%, S
i: 1.0% or less, Mn: 1.0% or less, P: 0.04
%, S: 0.005 to 0.2%, Cr: 4.0 to 1
1.0%, Al: 0.001 to 0.1%, Ca: 0.0
005-0.02%, O: 0.0005-0.01%, Mo: 1.0% or less and N: 0.0
Containing any one or two of 2 to 0.2%,
3.3 m of sulfide having a circle-equivalent diameter of 5 μm or more containing 0.1 to 10% of Ca and having a balance of substantially Fe
A martensitic stainless steel part with excellent machinability characterized by containing at least 5 parts per m 2 and using induction hardening on the working surface.
【請求項3】 質量%で、C:0.3〜0.6%、S
i:1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.04
%以下、S:0.005〜0.2%、Cr:4.0〜1
1.0%、Al:0.001〜0.1%、Ca:0.0
005〜0.02%、O:0.0005〜0.01%を
含有し、さらに、Pb:0.4%以下、Bi:0.4%
以下、Se:0.5%以下およびTe:0.1%以下の
うちいずれか1種または2種以上を含有し、残部が実質
的にFeからなり、かつ、0.1〜10%のCaを含有
する円相当径5μm以上の硫化物を3.3mm2当たり
5個以上含有し、使用面に高周波焼入れをしたことを特
徴とする被削性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
部品。
3. In mass%, C: 0.3-0.6%, S
i: 1.0% or less, Mn: 1.0% or less, P: 0.04
%, S: 0.005 to 0.2%, Cr: 4.0 to 1
1.0%, Al: 0.001 to 0.1%, Ca: 0.0
005-0.02%, O: 0.0005-0.01%, Pb: 0.4% or less, Bi: 0.4%
Hereinafter, any one or more of Se: 0.5% or less and Te: 0.1% or less are contained, and the balance is substantially composed of Fe, and 0.1 to 10% of Ca A martensitic stainless steel part excellent in machinability, characterized by containing five or more sulfides having an equivalent circle diameter of 5 μm or more per 3.3 mm 2 containing indium and hardening the surface to be used.
【請求項4】 質量%で、C:0.3〜0.6%、S
i:1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.04
%以下、S:0.005〜0.2%、Cr:4.0〜1
1.0%、Al:0.001〜0.1%、Ca:0.0
005〜0.02%、O:0.0005〜0.01%を
含有し、さらに、Mo:1.0%以下およびN:0.0
2〜0.2%のうちいずれか1種または2種を含有し、
また、Pb:0.4%以下、Bi:0.4%以下、S
e:0.5%以下およびTe:0.1%以下のうちいず
れか1種または2種以上を含有し、残部が実質的にFe
からなり、かつ、0.1〜10%のCaを含有する円相
当径5μm以上の硫化物を3.3mm2当たり5個以上
含有し、使用面に高周波焼入れをしたことを特徴とする
被削性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼部品。
4. C: 0.3 to 0.6% by mass%, S:
i: 1.0% or less, Mn: 1.0% or less, P: 0.04
%, S: 0.005 to 0.2%, Cr: 4.0 to 1
1.0%, Al: 0.001 to 0.1%, Ca: 0.0
005-0.02%, O: 0.0005-0.01%, Mo: 1.0% or less and N: 0.0
Containing any one or two of 2 to 0.2%,
Also, Pb: 0.4% or less, Bi: 0.4% or less, S
e: one or more of 0.5% or less and Te: 0.1% or less, and the balance is substantially Fe
A sulphide having a circle equivalent diameter of 5 μm or more containing 0.1 to 10% of Ca and having a diameter of 5 μm or more per 3.3 mm 2 , wherein the surface to be used is induction hardened. Martensitic stainless steel parts with excellent properties.
【請求項5】 上記マルテンサイト系ステンレス鋼部品
がシリンダまたはピストンであることを特徴とする請求
項1〜4のいずれか一項記載の被削性に優れたマルテン
サイト系ステンレス鋼部品。
5. The martensitic stainless steel part with excellent machinability according to claim 1, wherein the martensitic stainless steel part is a cylinder or a piston.
【請求項6】 上記請求項1〜5のいずれか一項記載の
マルテンサイト系ステンレス鋼部品の使用面に高周波焼
入れをした後、その上を微細粒子の高速ショット噴射処
理および窒化処理のうちいずれか1種または2種の表面
処理をすることを特徴とする被削性に優れたマルテンサ
イト系ステンレス鋼部品の製造方法。
6. A high-speed shot spraying process of fine particles and a nitriding process after induction hardening the working surface of the martensitic stainless steel part according to any one of claims 1 to 5 above. A method for producing a martensitic stainless steel part excellent in machinability, characterized by performing one or two types of surface treatment.
【請求項7】 上記請求項1〜5のいずれか一項記載の
マルテンサイト系ステンレス鋼部品を冷間鍛造または温
間鍛造した後使用面に高周波焼入れをし、その高周波焼
入れをした面の上に微細粒子の高速ショット噴射処理お
よび窒化処理のうちいずれか1種または2種の表面処理
をすることを特徴とする被削性に優れたマルテンサイト
系ステンレス鋼部品の製造方法。
7. A cold forging or a warm forging of the martensitic stainless steel part according to any one of claims 1 to 5, followed by induction hardening on a surface to be used, and on the surface subjected to the induction hardening. A method for producing a martensitic stainless steel part having excellent machinability, characterized in that one or two types of surface treatment of high-speed shot injection treatment and nitridation treatment of fine particles are performed.
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