JP2001152297A - Free cutting martensitic stainless steel parts where emission of sulfurizing gas is suppressed, and manufacturing method - Google Patents

Free cutting martensitic stainless steel parts where emission of sulfurizing gas is suppressed, and manufacturing method

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JP2001152297A
JP2001152297A JP33825699A JP33825699A JP2001152297A JP 2001152297 A JP2001152297 A JP 2001152297A JP 33825699 A JP33825699 A JP 33825699A JP 33825699 A JP33825699 A JP 33825699A JP 2001152297 A JP2001152297 A JP 2001152297A
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less
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martensitic stainless
free
suppressed
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JP33825699A
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Tetsuya Shimizu
哲也 清水
Michio Okabe
道生 岡部
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide parts such as electronic equipment parts where troubles due to sulfurizing gas should be avoided, in which emission of sulfurizing gas is effectively suppressed and high hardness and corrosion resistance are provided and which are manufactured with high finishing precision. SOLUTION: A free cutting martensitic stainless steel, having an alloy composition consisting of, by weight, 0.05-0.65% C, 0.01-1.00% Si, 0.5-2.5% Mn, >0.010-0.25% S, 0.01-0.50% Cu, 0.01-0.05% Ni, 10.0-16.0% Cr, 0.01-0.15% N, 0.004-0.030% O, <=0.04% P and the balance essentially Fe and satisfying Mn/S>=8.5, is used. This steel is worked into product shape by forging and/or machining and subjected to quench-and-temper treatment or is previously subjected to quench-and-temper treatment and them worked into product shape by machining. The resultant worked part is immersed in an oxidizing acid solution, by which sulfides existing at the surface are eluted and removed.

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、「硫化ガス」すな
わちH2Sを主体とする腐食性のガスの放出を、実際上
支障のない限度に抑制した快削マルテンサイト系ステン
レス鋼の部品と、その製造方法に関する。本発明の部品
は、精密な切削仕上げ加工が可能であり、硬さおよび耐
食性を要求される電子機器の部品、たとえばハードディ
スクドライブの回転軸や、プリント基板に近接して配置
される部品として有用である。
[0001] The present invention relates to a free-cutting martensitic stainless steel part which suppresses the emission of "sulfurizing gas", that is, corrosive gas mainly composed of H 2 S, to a practically acceptable level. And its manufacturing method. The component of the present invention can be precisely cut and finished, and is useful as a component of an electronic device requiring hardness and corrosion resistance, for example, a rotating shaft of a hard disk drive, or a component disposed close to a printed circuit board. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】よく知られているように、電子機器の接
点や回路には、一般にAg、CuあるいはAlが材料と
して使用されている。これらの金属は硫化されやすく、
雰囲気にH2Sなどが含まれていると、硫化物の形成に
よってトラブルが引き起こされる。したがって、電子機
器部品に使用する鋼などの材料は、雰囲気の水分などの
作用を受けて、H2Sなどの硫化ガスを放出することの
ないものでなければならない。このためには、材料中の
S含有量を低減すべきである。
2. Description of the Related Art As is well known, Ag, Cu or Al is generally used as a material for contacts and circuits of electronic equipment. These metals are easily sulfided,
If the atmosphere contains H 2 S or the like, troubles are caused by the formation of sulfides. Therefore, a material such as steel used for electronic equipment components must not emit a sulfide gas such as H 2 S under the action of moisture in the atmosphere. For this purpose, the S content in the material should be reduced.

【0003】一方、電子機器は一般に精密機械であるか
ら、その部品はきわめて高い仕上げ精度が求められ、機
械加工性の高いことが必要である。その上、硬さおよび
耐食性も要求される。
On the other hand, since electronic equipment is generally a precision machine, its parts are required to have extremely high finishing accuracy and high machinability. In addition, hardness and corrosion resistance are required.

【0004】このような部品の製造には、これまで、マ
ルテンサイト系のステンレス鋼が使用されてきた。しか
し、SUS410やSUS420Jのような既存の鋼
は、被削性が劣り、製品に十分な精度を出すことができ
ず、かつ生産性が低い。SUS416やSUS420F
のような、Sを添加して被削性を高めた鋼ならば、仕上
げ精度は高いが、硫化ガスの放出があって、使用に耐え
ない。
Until now, martensitic stainless steel has been used for the production of such components. However, existing steels such as SUS410 and SUS420J have poor machinability, cannot provide sufficient accuracy for products, and have low productivity. SUS416 and SUS420F
In the case of steel with added machinability by adding S as described above, the finishing accuracy is high, but the sulfide gas is released, and the steel cannot be used.

【0005】この問題に対する打開策として提案されて
いるのは、鋼中のMn/Sの割合を低くし、硫化物の耐
溶出性を高めることであって、S量を適切な範囲にコン
トロールし、そのために低下した被削性は、Seの添加
によって補うというものである。この対策の欠点は、M
n/Sの低下によって合金の加工性が低くなり、素材の
製造コストが高くなることである。
[0005] A solution to this problem has been proposed to reduce the ratio of Mn / S in the steel and increase the resistance to sulfide elution, and to control the amount of S within an appropriate range. However, the reduced machinability is compensated for by the addition of Se. The disadvantage of this measure is that M
The reduction in n / S lowers the workability of the alloy and increases the production cost of the material.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、快削
マルテンサイト系ステンレス鋼を材料として製造した部
品であって、電子機器の部品のように、硫化ガスがひき
おこすトラブルを避けなければならない部品において、
硫化ガスの放出が実用上支障のない限度まで抑制されて
いて、しかも高い硬さと耐食性を有し、高い仕上げ精度
に加工された部品を提供することにある。このような部
品を製造する方法を提供することもまた、本発明の目的
に含まれる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a component manufactured using a free-cutting martensitic stainless steel as a material, and to avoid troubles caused by sulfide gas, such as components of electronic equipment. In parts
It is an object of the present invention to provide a component which has a high level of hardness and corrosion resistance and has a high finishing accuracy, in which the release of sulfide gas is suppressed to a practically acceptable limit. It is also an object of the present invention to provide a method for manufacturing such a part.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の硫化ガスの放出
を抑制した部品は、重量%で、C:0.05〜0.65
%,Si:0.01〜1.00%,Mn:0.5〜2.
5%,S:0.010%超過〜0.25%以下,Cu:
0.01〜0.50%,Ni:0.01〜0.50%,
Cr:10.0〜16.0%,N:0.01〜0.15
%およびO:0.004〜0.030%を含有し、P:
0.04%以下であって、残部が実質上Feからなり、
ただし、Mn/S:8.5以上である合金組成を有する
快削マルテンサイト系ステンレス鋼を製品形状に成形
し、表面の硫化物を溶出除去してなるものである。
The parts of the present invention in which the release of the sulfide gas is suppressed are: C: 0.05 to 0.65 by weight%.
%, Si: 0.01-1.00%, Mn: 0.5-2.
5%, S: more than 0.010% to 0.25% or less, Cu:
0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.50%,
Cr: 10.0 to 16.0%, N: 0.01 to 0.15
% And O: 0.004 to 0.030%, and P:
0.04% or less, and the balance substantially consists of Fe;
However, a free-cutting martensitic stainless steel having an alloy composition of Mn / S: 8.5 or more is formed into a product shape, and sulfide on the surface is eluted and removed.

【0008】[0008]

【発明の実施形態】本発明の硫化ガスの放出を抑制した
部品の材料とする快削マルテンサイト系ステンレス鋼
は、上記した基本的な合金組成のほか、これに下記のグ
ループIないしIVに属する任意添加元素の一ないし四を
含有することができる: I)Se:0.50%以下,Pb:0.30%以下,B
i:0.20%以下およびTe:0.10%以下の1種
または2種以上 II)Mo:2.0%以下およびW:2.0%以下の1種
または2種 III)B,Ca,MgおよびREMの1種または2種以
上:0.0005%以下 IV)Nb,V,Ti,Zr,HfおよびTaの1種また
は2種以上:0.03〜0.50% 本発明の硫化ガスの放出を抑制した部品の製造方法は、
上記いずれかの合金組成を有する快削マルテンサイト系
ステンレス鋼を鍛造および(または)機械加工により製
品形状に加工し、焼入れ−焼戻し処理を施すか、または
焼入れ−焼戻しをしてから機械加工により製品形状に加
工し、得られた加工品を酸化性酸の溶液に浸漬して表面
に存在する硫化物を溶出させ除去することからなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The free-cutting martensitic stainless steel of the present invention, which is used as a material for a component in which emission of sulfide gas is suppressed, belongs to the following groups I to IV in addition to the basic alloy composition described above. It may contain one to four optional elements: I) Se: 0.50% or less, Pb: 0.30% or less, B
i: one or two or more of 0.20% or less and Te: 0.10% or less II) one or two kinds of Mo: 2.0% or less and W: 2.0% or less III) B, Ca , Mg and / or REM: 0.0005% or less IV) One or more of Nb, V, Ti, Zr, Hf and Ta: 0.03 to 0.50% The method of manufacturing parts with suppressed gas emission is:
Free-cutting martensitic stainless steel having any one of the above alloy compositions is processed into a product shape by forging and / or machining, and is subjected to quenching and tempering, or quenching and tempering and then machining to produce a product. It is formed into a shape, and the obtained processed product is immersed in a solution of an oxidizing acid to elute and remove sulfide present on the surface.

【0009】本発明で部品の材料とする快削マルテンサ
イト系ステンレス鋼の合金成分を上記のように定めた理
由を以下に説明する。
The reason why the alloy component of the free-cutting martensitic stainless steel used as the material of the component in the present invention is determined as described above will be described below.

【0010】C:0.05〜0.65% Cは硬さを確保するために必要であるが、耐食性にとっ
ては好ましくない存在なので、硬さの実現をNに期待
し、製造技術上可能な範囲でNを添加した上で、所望の
硬さを得るのに必要なC量を添加することが得策であ
る。このような観点からみて、下限値0.05%は、硬
さの確保のために必要である。上限値0.65%は、添
加量が高まると硬さの増大が飽和することと、この限度
を超えると、必要以上に大きい一次炭化物の生成によ
り、焼鈍時の切削性をはじめとする加工性の低下が見ら
れるために設定した。
C: 0.05 to 0.65% C is necessary for securing hardness, but is not preferable for corrosion resistance. It is advisable to add N in the range and then add the amount of C necessary to obtain the desired hardness. From such a viewpoint, the lower limit of 0.05% is necessary for securing hardness. The upper limit of 0.65% is that when the amount of addition increases, the increase in hardness saturates, and when the amount exceeds this limit, unnecessarily large primary carbides are formed, resulting in machinability such as machinability during annealing. It was set because of the decrease.

【0011】Si:0.01〜1.00% Siは、脱酸剤として役に立つが、金属間化合物の析出
を助長するほか、マトリクスの強度を高めて被削性を低
下させる。従って、多量に添加しないほうがよく、0.
5%以下に止めることが好ましい。
Si: 0.01 to 1.00% Si is useful as a deoxidizing agent, but promotes the precipitation of intermetallic compounds, and also increases the strength of the matrix to reduce machinability. Therefore, it is better not to add a large amount.
It is preferable to keep it at 5% or less.

【0012】Mn:0.5〜2.5% Mnは脱酸剤であって、少なくとも0.5%を添加すべ
きであり、これを下回る添加量では、製造コストが高く
なる。一方、多量の存在は耐食性を低下させるから、
2.5%以下の添加量とする。
Mn: 0.5 to 2.5% Mn is a deoxidizing agent and should be added in an amount of at least 0.5%. If the amount is less than this, the production cost increases. On the other hand, since the presence of a large amount lowers the corrosion resistance,
The amount is 2.5% or less.

【0013】S:0.010%超過〜0.25%以下 被削性を確保するため、Sを0.010%超過する量で
添加する。多量のSは硫化ガス発生の原因になるが、本
発明では部品表面の硫化物を溶解除去するから、高い被
削性が得られる程度に高いS量を採用可能である。それ
でも、0.25%を超えるSは、硫化ガスの放出を抑制
することを困難にするし、耐食性を低下させるという弊
害もある。
S: more than 0.010% to 0.25% or less S is added in an amount exceeding 0.010% to ensure machinability. Although a large amount of S causes the generation of sulfide gas, in the present invention, sulfide on the surface of the component is dissolved and removed, so that a high S amount can be adopted to the extent that high machinability is obtained. Nevertheless, if the content of S exceeds 0.25%, it is difficult to suppress the release of sulfide gas, and there is also a problem that corrosion resistance is reduced.

【0014】Cu:0.01〜0.50% Ni:0.01〜0.50% CuおよびNiは、耐食性とくに還元性の酸の環境下で
の耐食性を高める。この効果を得るために、それぞれ
0.01%以上を添加するが、多量になると相安定性を
損なうし、焼鈍時の硬さの上昇を招く。
Cu: 0.01 to 0.50% Ni: 0.01 to 0.50% Cu and Ni enhance the corrosion resistance, particularly in a reducing acid environment. In order to obtain this effect, 0.01% or more is added, respectively. However, if the amount is too large, phase stability is impaired and hardness during annealing is increased.

【0015】Cr:10.0〜16.0% Crは耐食性を担う中心となる元素であり、10.0%
の下限はこの観点から定めた。過剰の添加は相安定性を
低くし、かつ熱間加工性を悪くするので、上限16.0
%までの添加にとどめる。好ましいCr量の範囲は、1
1.5〜13.0%である。
Cr: 10.0 to 16.0% Cr is an element serving as a core responsible for corrosion resistance.
Was determined from this viewpoint. Excessive addition lowers phase stability and worsens hot workability, so the upper limit is 16.0.
% Addition only. The preferred range of the amount of Cr is 1
1.5 to 13.0%.

【0016】N:0.01〜0.15% Cに関して述べたように、Nは、C量を低めに抑えた合
金組成において、硬さを確保するのに役立つので、0.
01%以上を添加する。加えて、耐食性を高める働きも
ある。しかし、多量のNの添加は製造コストを不相当に
高くするし、製造時の鋼塊の健全性を損なう危険がある
から、0.15%という上限を設けた。
N: 0.01 to 0.15% As described in relation to C, N is useful for securing hardness in an alloy composition in which the amount of C is kept low.
Add at least 01%. In addition, it also has the function of improving corrosion resistance. However, the addition of a large amount of N unnecessarily increases the production cost and may impair the soundness of the steel ingot at the time of production, so the upper limit of 0.15% was set.

【0017】O:0.004〜0.030% 被削性を高める目的で、下限値0.004%以上のOを
添加する。過剰に存在すると必要以上の酸化物が生成
し、被削性がかえって低下するから、上限値0.030
%までの範囲で添加量を選択する。
O: 0.004 to 0.030% For the purpose of enhancing machinability, O having a lower limit of 0.004% or more is added. Excessive oxides will be generated more than necessary if present in excess, and the machinability will be rather reduced.
Select the amount of addition in the range up to%.

【0018】P:0.04%以下 Pは粒界に偏析して鋼の諸特性を劣化させる好ましくな
い不純物であるから、含有量は低いほどよい。0.04
%は、許容限度である。極低リン鋼を実現しようとする
と製造コストが高くなるから、部品に要求される特性と
コストとの兼ね合いで、含有量を決定する。
P: not more than 0.04% Since P is an undesired impurity that segregates at grain boundaries and deteriorates various properties of steel, the lower the content, the better. 0.04
% Is an acceptable limit. Since the production cost is increased to realize an extremely low phosphorus steel, the content is determined in consideration of the characteristics required for the part and the cost.

【0019】Mn/S比:8.5以上 前記のように、Mn/S比が小さいと加工性が低いか
ら、良好な加工性を確保するために、8.5以上となる
ようにする。それにより、硫化物は溶出しやすいものと
なり、そのままでは硫化ガスを発生しやすい。本発明で
は、製品にするに先立ち、酸処理をしてこの硫化物を溶
出除去するから、Mn/S比が8.5以上の大きな値と
なるようにする。好ましくは10以上とする。
Mn / S ratio: 8.5 or more As described above, when the Mn / S ratio is small, the workability is low. Therefore, in order to secure good workability, the Mn / S ratio is set to 8.5 or more. As a result, the sulfide is easily eluted, and the sulfide gas is easily generated as it is. In the present invention, the sulfide is eluted and removed by an acid treatment prior to the production, so that the Mn / S ratio is set to a large value of 8.5 or more. Preferably, it is 10 or more.

【0020】任意に添加することのできる各元素の作用
と組成範囲の限定理由は、次のとおりである。
The action of each element that can be arbitrarily added and the reason for limiting the composition range are as follows.

【0021】グループI Se:0.50%以下,P
b:0.30%以下,Bi:0.20%以下およびT
e:0.10%以下の1種または2種以上 より高い被削性を求める場合は、このグループの快削元
素を添加する。添加により被削性は向上するが、熱間加
工性は低下するので、それぞれ上記の上限を定めた。被
削性の改善効果が明確に得られ、かつ熱間加工性の低下
が著しくない好適範囲は、それぞれ、Se:0.2〜
0.4%,Pb:0.12〜0.25%,Bi:0.0
7〜0.20%,Te:0.02〜0.05%である。
Group I Se: 0.50% or less, P
b: 0.30% or less, Bi: 0.20% or less and T
e: One or two or more of 0.10% or less When a higher machinability is required, a free-cutting element of this group is added. Although the machinability is improved by the addition, the hot workability is reduced, so the above upper limits are respectively set. The preferred ranges in which the effect of improving machinability is clearly obtained and the hot workability is not significantly reduced are, respectively, Se: 0.2 to
0.4%, Pb: 0.12 to 0.25%, Bi: 0.0
7 to 0.20%, Te: 0.02 to 0.05%.

【0022】グループII Mo:2.0%以下および
W:2.0%以下の1種または2種 MoおよびWは、ともに耐食性を高める。多量の添加は
熱間加工性を低下させるばかりか、コストを押し上げる
から、それぞれ2.0%までの範囲から添加量をえら
ぶ。
Group II One or two types of Mo: 2.0% or less and W: 2.0% or less Both Mo and W enhance the corrosion resistance. The addition of a large amount not only lowers the hot workability but also raises the cost. Therefore, the addition amount is selected from the range of up to 2.0%.

【0023】グループIII B,Ca,MgおよびRE
Mの1種または2種以上:0.0005〜0.0100
% これらの元素は、熱間加工性と被削性を向上させる。こ
の効果は0.0005%程度という少量の添加で認めら
れるが、多量になると鋼の清浄度を損なうから、0.0
100%以内の添加量とすべきである。
Group III B, Ca, Mg and RE
One or more of M: 0.0005 to 0.0100
% These elements improve hot workability and machinability. This effect is observed with a small addition of about 0.0005%. However, a large amount impairs the cleanliness of steel.
The amount added should be within 100%.

【0024】グループIV Nb,V,Ti,Zr,Hf
およびTaの1種または2種以上:0.03〜0.50
% これらの元素は、結晶粒の微細化や固溶強化を通じて鋼
の靭性を高め、一方、過大に添加すると炭窒化物を形成
し、鋼の清浄度を低くする。0.03〜0.50%の範
囲は、この観点から設けた。
Group IV Nb, V, Ti, Zr, Hf
And one or more of Ta: 0.03 to 0.50
% These elements increase the toughness of the steel through refinement of the crystal grains and solid solution strengthening, while forming carbonitrides when added excessively, lowering the cleanliness of the steel. The range of 0.03 to 0.50% is provided from this viewpoint.

【0025】製品形状に成形した部品を酸化性酸の溶液
に浸漬する処理は、金属の表面処理の一種として行なわ
れる、不動態化処理によるとよい。不動態化処理は、た
とえば重クロム酸カリを含有する硝酸溶液を用いて、若
干高めた温度において被処理物を液に浸漬するという、
常法に従って実施できる。これにより、部品表面に存在
していた硫化物は溶出し、除去される結果、部品の使用
環境において水分が作用しても、もはや反応してH2
を生成する硫化物がそこにないから、硫化ガスの放出が
抑制される。
The process of immersing a part formed into a product shape in a solution of an oxidizing acid may be performed by a passivation process, which is performed as one type of metal surface treatment. The passivation treatment is, for example, using a nitric acid solution containing potassium dichromate and immersing the object to be treated in the solution at a slightly elevated temperature.
It can be carried out according to a conventional method. As a result, the sulfide existing on the surface of the component is eluted and removed. As a result, even if moisture acts in the environment in which the component is used, the sulfide no longer reacts and reacts with H 2 S.
Since there is no sulfide that generates sulfide, release of the sulfide gas is suppressed.

【0026】[0026]

【実施例】表1および表2に示す組成の合金を大気誘導
炉で溶製し、50kgのインゴットに鋳造した。各イン
ゴットを熱間で鍛造し、径60mmまたは20mmの棒
鋼に鍛伸したのち、750℃に加熱して空冷する焼鈍処
理を施した。
EXAMPLES Alloys having the compositions shown in Tables 1 and 2 were melted in an air induction furnace and cast into 50 kg ingots. Each ingot was hot forged, forged into a steel bar having a diameter of 60 mm or 20 mm, and then subjected to an annealing treatment of heating to 750 ° C. and air cooling.

【0027】 表1 (実施例)No. C Si Mn P S Cu Ni Cr N O その他 Mn/S 1 0.12 0.21 2.21 0.024 0.21 0.02 0.15 12.8 0.03 0.0053 - 10.5 2 0.24 0.18 1.95 0.018 0.17 0.05 0.21 12.4 0.02 0.0095 - 11.5 3 0.47 0.05 2.14 0.020 0.16 0.09 0.12 12.7 0.04 0.0077 - 13.4 4 0.14 0.52 1.77 0.031 0.09 0.19 0.32 12.4 0.07 0.0058 Se 0.26 19.7 Pb 0.18 5 0.09 0.18 1.56 0.019 0.09 0.14 0.21 13.1 0.06 0.0102 Pb 0.24 17.3 Te 0.02 6 0.14 0.26 1.08 0.027 0.05 0.06 0.31 12.6 0.02 0.0088 M0 0.48 21.6 Se 0.25 7 0.08 0.08 1.93 0.033 0.14 0.02 0.03 11.2 0.07 0.0059 W 1.5 13.8 Se 0.28 Pb 0.16 8 0.15 0.30 0.95 0.015 0.07 0.08 0.27 13.2 0.03 0.0074 Pb 0.17 13.6 Se 0.19 B 0.0022 9 0.16 0.25 1.31 0.022 0.02 0.11 0.25 12.7 0.05 0.0162 Pb 0.25 65.5 Te 0.04 La+Ce 0.0023 10 0.24 0.22 1.21 0.029 0.13 0.03 0.29 12.2 0.04 0.0055 Se 0.15 9.3 Nb 0.21 Ca 0.0019 11 0.35 0.16 0.99 0.030 0.06 0.08 0.38 13.3 0.13 0.0108 Pb 0.19 16.5 Mg 0.0015 12 0.15 0.31 1.05 0.012 0.09 0.15 0.18 12.7 0.06 0.0067 Pb 0.18 11.7 V 0.16 Zr 0.13 13 0.18 0.19 0.69 0.008 0.03 0.22 0.22 14.1 0.02 0.0088 Mo 0.40 23.0 Bi 0.15 Hf 0.18 14 0.33 0.20 1.25 0.026 0.07 0.08 0.17 11.9 0.03 0.0054 Se 0.32 17.9 Ti 0.24 Ta 0.17 Table 1 (Examples) No. C Si Mn PS Cu Ni Cr Cr NO Other Mn / S 1 0.12 0.21 2.21 0.024 0.21 0.02 0.15 12.8 0.03 0.0053-10.5 2 0.24 0.18 1.95 0.018 0.17 0.05 0.21 12.4 0.02 0.0095- 11.5 3 0.47 0.05 2.14 0.020 0.16 0.09 0.12 12.7 0.04 0.0077-13.4 4 0.14 0.52 1.77 0.031 0.09 0.19 0.32 12.4 0.07 0.0058 Se 0.26 19.7 Pb 0.18 5 0.09 0.18 1.56 0.019 0.09 0.14 0.21 13.1 0.06 0.0102 Pb 0.24 17.3 Te 0.02 6 0.14 0.26 1.08 0.027 0.05 0.06 0.31 12.6 0.02 0.0088 M0 0.48 21.6 Se 0.25 7 0.08 0.08 1.93 0.033 0.14 0.02 0.03 11.2 0.07 0.0059 W 1.5 13.8 Se 0.28 Pb 0.16 8 0.15 0.30 0.95 0.015 0.07 0.08 0.27 13.2 0.03 0.0074 Pb 0.17 13.6 Se 0.19 B 0.0022 9 0.16 0.25 1.31 0.022 0.02 0.11 0.25 12.7 0.05 0.0162 Pb 0.25 65.5 Te 0.04 La + Ce 0.0023 10 0.24 0.22 1.21 0.029 0.13 0.03 0.29 12.2 0.04 0.0055 Se 0.15 9.3 Nb 0.21 Ca 0.0019 11 0.35 0.16 0.99 0.030 0.06 0.08 0.38 13.3 0.13 0.0108 Pb 0.19 16.5 Mg 0.0015 12 0.15 0.31 1.05 0.012 0.09 0. 15 0.18 12.7 0.06 0.0067 Pb 0.18 11.7 V 0.16 Zr 0.13 13 0.18 0.19 0.69 0.008 0.03 0.22 0.22 14.1 0.02 0.0088 Mo 0.40 23.0 Bi 0.15 Hf 0.18 14 0.33 0.20 1.25 0.026 0.07 0.08 0.17 11.9 0.03 0.0054 Se 0.32 17.9 Ti 0.24 Ta 0.17

【0028】 表2 (比較例)No. C Si Mn P S Cu Ni Cr N O その他 Mn/S 15 0.13 0.56 0.63 0.027 0.02 0.06 0.17 12.2 0.02 0.0051 - 31.5 16 0.12 0.44 1.12 0.032 0.21 0.03 0.11 12.5 0.02 0.0069 Mo 0.3 5.3 17 0.14 0.28 1.24 0.021 0.16 0.08 0.24 12.6 0.05 0.0111 - 7.8 18 0.21 0.44 0.96 0.021 0.15 0.02 0.33 13.1 0.03 0.0049 Pb 0.19 6.4 19 0.45 0.23 0.88 0.033 0.24 0.12 0.08 11.2 0.04 0.0093 Mo 1.2 3.7 Se 0.12 20 0.31 0.52 0.89 0.024 0.005 0.09 0.22 13.5 0.06 0.0121 - 178.021 0.16 0.33 0.63 0.018 0.005 0.15 0.35 6.2 0.01 0.0071 - 126.0 No.15はSUS410であり、No.16はSUS416である。Table 2 (Comparative Example) No. C Si MnPS Cu Cu NiCrNO Other Mn / S 15 0.13 0.56 0.63 0.027 0.02 0.06 0.17 12.2 0.02 0.0051-31.5 16 0.12 0.44 1.12 0.032 0.21 0.03 0.11 12.5 0.02 0.0069 Mo 0.3 5.3 17 0.14 0.28 1.24 0.021 0.16 0.08 0.24 12.6 0.05 0.0111-7.8 18 0.21 0.44 0.96 0.021 0.15 0.02 0.33 13.1 0.03 0.0049 Pb 0.19 6.4 19 0.45 0.23 0.88 0.033 0.24 0.12 0.08 11.2 0.04 0.0093 Mo 1.2 3.7 Se 0.12 20 0.31 0.52 0.89 0.024 0.005 0.09 0.22 13.5 0.06 0.0121-178.0 21 0.16 0.33 0.63 0.018 0.005 0.15 0.35 6.2 0.01 0.0071-126.0 No. No. 15 is SUS410; Reference numeral 16 denotes SUS416.

【0029】各サンプルについて、焼鈍状態で、次の試
験をした。 [穿削試験] 工具:サーメット 切削速度:120m/min. 送り:0.05mm 切込み:0.1mm 切削油:水溶性 評価:60min.切削後のフランク摩耗量(μm) [ドリル試験] 工具:SKH9 φ5mm 送り:0.07mm 孔深さ:15mm 乾式 評価:工具寿命(穿孔不能)が5000mmとなる切削速度(m/min.)
Each sample was subjected to the following test in an annealed state. [Drilling test] Tool: Cermet Cutting speed: 120 m / min. Feed: 0.05mm Depth of cut: 0.1mm Cutting oil: water solubility Evaluation: 60min. Flank wear amount after cutting (μm) [Drill test] Tool: SKH9 φ5 mm Feed: 0.07 mm Hole depth: 15 mm Dry evaluation: Cutting speed (m / min.) At which the tool life (unperforable) becomes 5000 mm

【0030】次に、径20mmのサンプルを、1000
℃に加熱30分間→油冷、および180℃に加熱1時間
→空冷の条件で焼入れ−焼戻し処理し、硬さを調べて、
5点の平均値をとった。
Next, a sample having a diameter of 20 mm was
Quenching and tempering under the conditions of heating to 30 ° C for 30 minutes → oil cooling, and heating to 180 ° C for 1 hour → air cooling, and checking the hardness.
The average of 5 points was taken.

【0031】続いて、この焼入れ−焼戻しをした径20
mmのサンプルに対し、重クロム酸カリ2%を含有する
30%硝酸溶液の中に50℃で1時間浸漬する不動態化
処理を施し、その状態で下記の試験をした。 [硫化ガス試験] 不動態化処理をした径20mmのサ
ンプルから、長さ25mm×幅15mm×厚さ3mmの
試験片を各サンプルにつき2枚ずつ切り出し、全表面を
#400のエメリーで研磨した。この試験片と、10m
m×5mmのAg箔とを、0.05ccの純水とともに
容器に入れて密閉し、85℃に20時間保持した後、A
g箔の色の変化(Ag2S生成度合い)を調べて、下記
の5段階に評価した。 変色なし A>B>C>D>E 変色著しい(硫化ガス
発生量大) [湿潤試験] 径20mmの棒を機械加工して、径10
mm×長さ50mmの試験片を各サンプルにつき3本ず
つ用意した。この表面を#320のエメリーで研磨し、
40℃でRH90%の雰囲気に120時間暴露し、サビ
の発生量を調べて、下記の5段階に評価した。 A(サビなし) B(しみ数点) C(しみ多数) D
(赤錆少量:面積率10%以下) E(赤錆多量:面積
率10%以上) 以上の試験結果を、表3および表4に示す。
Subsequently, the quenched-tempered diameter 20
The sample of mm was subjected to a passivation treatment in which the sample was immersed in a 30% nitric acid solution containing 2% of potassium dichromate at 50 ° C. for 1 hour, and the following test was performed in that state. [Sulfidation gas test] From the sample of 20 mm in diameter subjected to the passivation treatment, two test pieces of 25 mm in length x 15 mm in width x 3 mm in thickness were cut out for each sample, and the entire surface was polished with # 400 emery. This test piece and 10m
An mx 5 mm Ag foil was put in a container together with 0.05 cc of pure water, sealed, and kept at 85 ° C for 20 hours.
The change in the color of the g foil (the degree of generation of Ag 2 S) was examined and evaluated according to the following five grades. No discoloration A>B>C>D> E Discoloration is remarkable (large amount of sulfide gas generated) [Wet test] A 20 mm diameter rod was machined into a 10 mm diameter rod.
Three test pieces of mm × 50 mm in length were prepared for each sample. This surface is polished with # 320 emery,
The film was exposed to an atmosphere of 90% RH at 40 ° C. for 120 hours, and the amount of rust was examined and evaluated according to the following five grades. A (No rust) B (Some spots) C (Many spots) D
(A small amount of red rust: area ratio 10% or less) E (a large amount of red rust: area ratio 10% or more) The test results described above are shown in Tables 3 and 4.

【0032】 表3 (実施例) No. 旋削試験 ドリル試験 硬さ 硫化ガス 湿潤 μm m/min. HRC 試験 試験 1 330 70 36 B B 2 340 67.5 46 B B 3 350 65 59 B B 4 290 77.5 41 A B 5 305 75 37 A B 6 330 67.5 37 A A 7 275 82.5 36 B B 8 285 80 39 B A 9 320 70 42 A A 10 340 65 47 C B 11 335 70 57 A A 12 320 70 42 B B 13 330 67.5 41 A A 14 315 70 54 A B Table 3 (Example) No. Turning test Drill test Hardness Sulfurized gas Wet μm m / min. HRC Test Test 1 330 70 36 BB 2340 67.5 46 BB 3350 65 59 BB 4 290 77.5 41 AB 5305 305 37 37 AB 6 330 67.5 37 AA 7 275 82.5 36 BB 8285 80 39 B A 9 320 70 42 A A 10 340 65 47 CB 11 335 70 57 A A 12 320 70 42 BB 13 330 67.5 41 A A 14 315 70 54 AB

【0033】 表4 (比較例) No. 旋削試験 ドリル試験 硬さ 硫化ガス 湿潤 μm m/min. HRC 試験 試験 15 >500 <40 37 A B 16 335 67.5 36 E C 17 350 72.5 39 D B 18 290 80 44 D B 19 335 67.5 58 E B 20 >500 <40 55 A A 21 >500 <40 34 A E Table 4 (Comparative Example) No. Turning Test Drill Test Hardness Sulfurized Gas Wet μm m / min. HRC test Test 15> 500 <40 37 AB 16335 67.536 EC 17350 72.5 39 DB 18 290 80 44 DB 19 335 67.5 58 EB 20> 500 <40 55 AA 21 > 500 <40 34 AE

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明に従って、Mn/S比を高く選
び、かつ適量のSを存在させた合金組成の快削マルテン
サイト系ステンレス鋼を材料とすることによって、高い
鍛造加工性および機械加工性を確保して、高い仕上げ精
度で部品形状の製品を製造することができる。この部品
を、最後に酸処理して部品表面に存在する硫化物を溶出
せせ除去することにより、硫化ガスの放出を効果的に抑
制した部品を製造することができる。
According to the present invention, by using a free-cutting martensitic stainless steel having an alloy composition in which an Mn / S ratio is selected to be high and an appropriate amount of S is present as a material, high forgeability and machinability are obtained. As a result, a product having a part shape can be manufactured with high finishing accuracy. Finally, the component is subjected to an acid treatment to elute and remove sulfides present on the component surface, whereby a component in which emission of sulfide gas is effectively suppressed can be manufactured.

【0035】基本的な合金組成に対して、所望に応じて
任意添加元素の一つまたはいくつかを添加した組成の快
削マルテンサイト系ステンレス鋼を材料とすれば、それ
ぞれの添加元素がもたらす特性の向上という利益を享受
することができる。
If a free-cutting martensitic stainless steel having a composition in which one or several optional elements are added to the basic alloy composition as required is used as a material, the characteristics brought by each of the additional elements can be used. Can be enjoyed.

【0036】本発明の部品の製造方法には、とりたてて
コストの上昇を招く要素はなく、安価な部品の提供が可
能である。本発明の部品は、硫化ガスがひきおこすトラ
ブルを避けたい電子機器類の部品として、とくに好適で
ある。
In the method of manufacturing a component according to the present invention, there is no element that causes a rise in cost, and it is possible to provide an inexpensive component. The component of the present invention is particularly suitable as a component of electronic equipment in which a trouble caused by sulfide gas is avoided.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量%で、C:0.05〜0.65%,
Si:0.01〜1.00%,Mn:0.5〜2.5
%,S:0.010%超過〜0.25%以下,Cu:
0.01〜0.50%,Ni:0.01〜0.50%,
Cr:10.0〜16.0%,N:0.01〜0.15
%およびO:0.004〜0.030%を含有し、P:
0.04%以下であって、残部が実質上Feからなり、
ただし、Mn/S:8.5以上である合金組成を有する
快削マルテンサイト系ステンレス鋼を製品形状に成形
し、表面の硫化物を溶出除去してなる、硫化ガス放出を
抑制した部品。
(1) C: 0.05 to 0.65% by weight,
Si: 0.01 to 1.00%, Mn: 0.5 to 2.5
%, S: more than 0.010% to 0.25% or less, Cu:
0.01 to 0.50%, Ni: 0.01 to 0.50%,
Cr: 10.0 to 16.0%, N: 0.01 to 0.15
% And O: 0.004 to 0.030%, and P:
0.04% or less, and the balance substantially consists of Fe;
However, Mn / S: A component that suppresses the release of sulfide gas by forming a free-cutting martensitic stainless steel having an alloy composition of 8.5 or more into a product shape and eluting and removing sulfide on the surface.
【請求項2】 快削マルテンサイト系ステンレス鋼が、
請求項1に規定した合金成分に加えて、Se:0.50
%以下,Pb:0.30%以下,Bi:0.20%以下
およびTe:0.10%以下の1種または2種以上を含
有するものである、硫化ガス放出を抑制した部品。
2. A free-cutting martensitic stainless steel,
Se: 0.50 in addition to the alloy components defined in claim 1.
% Or less, Pb: 0.30% or less, Bi: 0.20% or less and Te: 0.10% or less.
【請求項3】 快削マルテンサイト系ステンレス鋼が、
請求項1または2に規定した合金成分に加えて、Mo:
2.0%以下およびW:2.0%以下の1種または2種
を含有するものである、硫化ガス放出を抑制した部品。
3. A free-cutting martensitic stainless steel,
Mo: In addition to the alloy components defined in claim 1 or 2, Mo:
A component containing one or two of 2.0% or less and W: 2.0% or less, in which the release of sulfide gas is suppressed.
【請求項4】 快削マルテンサイト系ステンレス鋼が、
請求項1ないし3のいずれかに規定した合金成分に加え
て、B,Ca,MgおよびREMの1種または2種以
上:0.0005%以下を含有するものである、硫化ガ
ス放出を抑制した部品。
4. A free-cutting martensitic stainless steel,
In addition to the alloy components specified in any one of claims 1 to 3, one or more of B, Ca, Mg and REM: 0.0005% or less, which suppresses the release of sulfide gas. parts.
【請求項5】 快削マルテンサイト系ステンレス鋼が、
請求項1ないし4のいずれかに規定した合金成分に加え
て、Nb,V,Ti,Zr,HfおよびTaの1種また
は2種以上:0.03〜0.50%を含有するものであ
る、硫化ガス放出を抑制した部品。
5. A free-cutting martensitic stainless steel,
One or more of Nb, V, Ti, Zr, Hf and Ta, in addition to the alloy components specified in any one of claims 1 to 4, containing 0.03 to 0.50%. , Parts with suppressed sulfide gas release.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに規定した
合金成分を有する快削マルテンサイト系ステンレス鋼
を、鍛造および(または)機械加工により製品形状に加
工し、焼入れ−焼戻しをするか、または焼入れ−焼戻し
をしてから機械加工により製品形状に加工し、得られた
加工品を酸化性酸の溶液に浸漬して表面に存在する硫化
物を溶出させ除去することからなる、硫化ガス放出を抑
制した部品の製造方法。
6. A free-cutting martensitic stainless steel having an alloy component as defined in any one of claims 1 to 5, which is processed into a product shape by forging and / or machining, and then quenched and tempered. Alternatively, after quenching and tempering, the product is processed into a product shape by machining, and the obtained processed product is immersed in a solution of an oxidizing acid to elute and remove sulfide present on the surface. Of manufacturing parts with reduced noise.
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