JP2002256397A - 耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＵＳ４２０Ｊ２以上の冷間加工性及び焼戻
し硬さを有し、またオーステナイト系ステンレス鋼であ
るＳＵＳ３１６と同等以上の耐食性を有するマルテンサ
イト系ステンレス鋼を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：
０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：
０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：
０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及び
Ｏ：０．０２０％未満を含有し、残部が実質的にＦｅか
ら成る組成を有することを特徴とする耐食性に優れた高
硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
し硬さを有し、またオーステナイト系ステンレス鋼であ
るＳＵＳ３１６と同等以上の耐食性を有するマルテンサ
イト系ステンレス鋼を提供すること。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：
０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：
０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：
０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及び
Ｏ：０．０２０％未満を含有し、残部が実質的にＦｅか
ら成る組成を有することを特徴とする耐食性に優れた高
硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性に優れた高
硬度マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
硬度マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ある程度の耐食性を有し高硬度の
ステンレス鋼として、ＳＵＳ４２０Ｊ２（Ｃ：０．２６
〜０．４０％、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００
％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以
下、Ｃｒ：１２．００〜１４．００％を含有し、残部が
実質的にＦｅ）、ＳＵＳ４４０Ｃ（Ｃ：Ｃ：０．９５〜
１．２０％、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００％
以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、
Ｃｒ：１６．００〜１８．００％を含有し、残部が実質
的にＦｅ）といったマルテンサイト系ステンレス鋼が用
いられていた。
ステンレス鋼として、ＳＵＳ４２０Ｊ２（Ｃ：０．２６
〜０．４０％、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００
％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以
下、Ｃｒ：１２．００〜１４．００％を含有し、残部が
実質的にＦｅ）、ＳＵＳ４４０Ｃ（Ｃ：Ｃ：０．９５〜
１．２０％、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００％
以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、
Ｃｒ：１６．００〜１８．００％を含有し、残部が実質
的にＦｅ）といったマルテンサイト系ステンレス鋼が用
いられていた。
【０００３】上記マルテンサイト系ステンレス鋼は、線
材、棒材、帯鋼、形鋼、鍛造品などに加工され、刃物、
シャフト、軸受け、ノズル、弁座、バルブ、バネ、ね
じ、ロール、タービンブレード、金型などの広い用途に
使用されている。しかし、上記マルテンサイト系ステン
レス鋼のような硬度を高くしたものは、Ｃを含有させる
ことにより硬さを確保しているため、ＳＵＳ３０４、３
１６に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼に比較
して耐食性に劣り、屋外の水滴、水溶液などが付着する
ような環境下では使用できないという問題があった。そ
のため、上記環境下で使用される部品などにおいては、
めっきなどの表面処理を施して使用している。しかし、
外的要因による傷やめっきが剥がれることにより母材が
腐食されるという問題があった。
材、棒材、帯鋼、形鋼、鍛造品などに加工され、刃物、
シャフト、軸受け、ノズル、弁座、バルブ、バネ、ね
じ、ロール、タービンブレード、金型などの広い用途に
使用されている。しかし、上記マルテンサイト系ステン
レス鋼のような硬度を高くしたものは、Ｃを含有させる
ことにより硬さを確保しているため、ＳＵＳ３０４、３
１６に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼に比較
して耐食性に劣り、屋外の水滴、水溶液などが付着する
ような環境下では使用できないという問題があった。そ
のため、上記環境下で使用される部品などにおいては、
めっきなどの表面処理を施して使用している。しかし、
外的要因による傷やめっきが剥がれることにより母材が
腐食されるという問題があった。
【０００４】さらに、ステンレス鋼の中では最も高い硬
さが得られるものとされているＳＵＳ４４０Ｃは、巨大
な炭化物が生成しているため、極端に冷間加工性が劣る
という欠点がある。また、腐食環境下で多く使用されて
いるＳＵＳ３０４、３１６に代表されるオーステナイト
系ステンレス鋼は、耐食性に優れているが、一般にマル
テンサイト系ステンレス鋼より冷間加工性が悪く、強加
工を加えても４０ＨＲＣ程度までしか硬さが上がらず、
マルテンサイト系ステンレス鋼の焼入れ材の硬さは得ら
れない。
さが得られるものとされているＳＵＳ４４０Ｃは、巨大
な炭化物が生成しているため、極端に冷間加工性が劣る
という欠点がある。また、腐食環境下で多く使用されて
いるＳＵＳ３０４、３１６に代表されるオーステナイト
系ステンレス鋼は、耐食性に優れているが、一般にマル
テンサイト系ステンレス鋼より冷間加工性が悪く、強加
工を加えても４０ＨＲＣ程度までしか硬さが上がらず、
マルテンサイト系ステンレス鋼の焼入れ材の硬さは得ら
れない。
【０００５】そこで、本出願人は、Ｃ：０．１０〜０．
４０％、Ｓｉ：２．０％未満、Ｍｎ：２．０％未満、
Ｓ：０．０１０％未満、Ｃｕ：０．０１〜３．０％、Ｎ
ｉ：１．０超〜３．０％、Ｃｒ：１１．０〜１５．０
％、Ｍｏ及びＷの１種又は２種をＭｏ＋1/2 Ｗ：０．０
１〜１．０％、Ｎ：０．１３〜０．１８％、Ａｌ：０．
０２％未満、Ｏ：０．０１０％未満を含有し、必要に応
じて更にＮｂ＋Ｔａ（Nb単独、Ta単独又はNbとTaの両
方）：０．０３〜０．５％、Ｔｉ：０．０３〜０．５
％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｂ：０．００１〜０．０
１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％及びＭｇ：０．０
０１〜０．０１％の１種又は２種以上を含有し、残部が
実質的にＦｅからなら成る耐食性及び冷間加工性に優れ
た高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼を開発し、特願
平１１−４１９４６号として特許出願をした。
４０％、Ｓｉ：２．０％未満、Ｍｎ：２．０％未満、
Ｓ：０．０１０％未満、Ｃｕ：０．０１〜３．０％、Ｎ
ｉ：１．０超〜３．０％、Ｃｒ：１１．０〜１５．０
％、Ｍｏ及びＷの１種又は２種をＭｏ＋1/2 Ｗ：０．０
１〜１．０％、Ｎ：０．１３〜０．１８％、Ａｌ：０．
０２％未満、Ｏ：０．０１０％未満を含有し、必要に応
じて更にＮｂ＋Ｔａ（Nb単独、Ta単独又はNbとTaの両
方）：０．０３〜０．５％、Ｔｉ：０．０３〜０．５
％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｂ：０．００１〜０．０
１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％及びＭｇ：０．０
０１〜０．０１％の１種又は２種以上を含有し、残部が
実質的にＦｅからなら成る耐食性及び冷間加工性に優れ
た高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼を開発し、特願
平１１−４１９４６号として特許出願をした。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特許出願
のものは、Ｃ含有量を少なくして耐食性及び冷間加工性
を高め、Ｃ含有量を少なくしたことによる硬さの低下を
Ｎを多く含有させることによって補っているものである
が、Ｎ含有量が十分でないため、耐食性及び硬さが十分
でないという問題があった。本発明は、上記特許出願の
ものより耐食性が優れ、またＳＵＳ４２０Ｊ２以上の冷
間加工性及び焼戻し硬さを有しつつ、オーステナイト系
ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６と同等以上の耐食性を
有するマルテンサイト系ステンレス鋼を提供することを
課題としている。
のものは、Ｃ含有量を少なくして耐食性及び冷間加工性
を高め、Ｃ含有量を少なくしたことによる硬さの低下を
Ｎを多く含有させることによって補っているものである
が、Ｎ含有量が十分でないため、耐食性及び硬さが十分
でないという問題があった。本発明は、上記特許出願の
ものより耐食性が優れ、またＳＵＳ４２０Ｊ２以上の冷
間加工性及び焼戻し硬さを有しつつ、オーステナイト系
ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６と同等以上の耐食性を
有するマルテンサイト系ステンレス鋼を提供することを
課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、耐食性に優れた高硬度マルテンサイ
ト系ステンレス鋼について鋭意研究していたところ、Ｃ
含有量をより少なくし、加圧溶解によりＮ含有量をより
多くすると、耐食性がより優れた高硬度マルテンサイト
系ステンレス鋼が得られるとの知見を得た。
め、本発明者らは、耐食性に優れた高硬度マルテンサイ
ト系ステンレス鋼について鋭意研究していたところ、Ｃ
含有量をより少なくし、加圧溶解によりＮ含有量をより
多くすると、耐食性がより優れた高硬度マルテンサイト
系ステンレス鋼が得られるとの知見を得た。
【０００８】また、通常の炭素を多く含有しているマル
テンサイト系ステンレス鋼は、焼入れままが硬さが最も
高く、焼戻熱処理を施すと、５００℃近傍で若干の二次
硬化が認められるものの、焼戻温度の上昇に伴い硬さが
減少していく。しかし、窒素を多量に含むと、焼戻熱処
理により、図２の写真に示すように結晶粒内に２μｍ以
下の微細なクロム窒化物を析出し、図１に示すように５
５０℃付近まで焼入れままの硬さと同等以上の硬さが得
られること、結晶粒内に析出したクロム窒化物が非常に
微細なため、耐食性がほとんど劣化しないことなどの知
見を得た。本発明は、これらの知見に基づいて発明をし
たものである。
テンサイト系ステンレス鋼は、焼入れままが硬さが最も
高く、焼戻熱処理を施すと、５００℃近傍で若干の二次
硬化が認められるものの、焼戻温度の上昇に伴い硬さが
減少していく。しかし、窒素を多量に含むと、焼戻熱処
理により、図２の写真に示すように結晶粒内に２μｍ以
下の微細なクロム窒化物を析出し、図１に示すように５
５０℃付近まで焼入れままの硬さと同等以上の硬さが得
られること、結晶粒内に析出したクロム窒化物が非常に
微細なため、耐食性がほとんど劣化しないことなどの知
見を得た。本発明は、これらの知見に基づいて発明をし
たものである。
【０００９】すなわち、本発明の耐食性に優れた高硬度
マルテンサイト系ステンレス鋼においては、成分組成を
Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃ
ｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０
％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満
を含有し、残部が実質的にＦｅから成るものとすること
である。
マルテンサイト系ステンレス鋼においては、成分組成を
Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃ
ｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０
％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満
を含有し、残部が実質的にＦｅから成るものとすること
である。
【００１０】さらに、本発明の耐食性に優れた高硬度マ
ルテンサイト系ステンレス鋼においては、成分組成を
Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃ
ｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０
％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満
を含有し、さらにＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：
０．２０〜３．０％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％、Ｃ
ｏ：０．５０〜４．０％、Ｎｂ：０．０２０〜０．２０
％、Ｖ：０．０２０〜０．２０％、Ｗ：０．０２０〜
０．２０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．２０％、Ｔａ：
０．０２０〜０．２０％、Ｚｒ：０．０２０〜０．２０
％、Ｃａ：０．０００２〜０．０２％、Ｍｇ：０．００
１〜０．０１％、Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｓ：
０．０３〜０．４％、Ｔｅ：０．００５〜０．０５％及
びＳｅ０．０２〜０．２０％のうちの１種又は２種以上
を含有し、残部が実質的にＦｅから成るものとすること
である。
ルテンサイト系ステンレス鋼においては、成分組成を
Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃ
ｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０
％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満
を含有し、さらにＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：
０．２０〜３．０％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％、Ｃ
ｏ：０．５０〜４．０％、Ｎｂ：０．０２０〜０．２０
％、Ｖ：０．０２０〜０．２０％、Ｗ：０．０２０〜
０．２０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．２０％、Ｔａ：
０．０２０〜０．２０％、Ｚｒ：０．０２０〜０．２０
％、Ｃａ：０．０００２〜０．０２％、Ｍｇ：０．００
１〜０．０１％、Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｓ：
０．０３〜０．４％、Ｔｅ：０．００５〜０．０５％及
びＳｅ０．０２〜０．２０％のうちの１種又は２種以上
を含有し、残部が実質的にＦｅから成るものとすること
である。
【００１１】また、本発明の耐食性に優れた高硬度マル
テンサイト系ステンレス鋼においては、上記耐食性に優
れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の結晶粒内に
２μｍ以下の微細なクロム窒化物が析出しているものと
することである。
テンサイト系ステンレス鋼においては、上記耐食性に優
れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の結晶粒内に
２μｍ以下の微細なクロム窒化物が析出しているものと
することである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の耐食性に優れた高
硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の成分及びその含有
量を特定した理由を説明する。 Ｃ：０．１５％未満 Ｃは、窒素ブローの抑制に寄与するが、多くなると耐食
性を劣化させるので、その上限を０．１５％未満、好ま
しくは０．１０％以下とする。このＣは、通常のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼の焼入れ硬さを上昇させるため
に必須の元素であるが、本発明の鋼は、Ｎにより焼入れ
硬さを上昇させることができるため、硬さの点から見れ
ば可能な限り少ないほうが好ましい。
硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の成分及びその含有
量を特定した理由を説明する。 Ｃ：０．１５％未満 Ｃは、窒素ブローの抑制に寄与するが、多くなると耐食
性を劣化させるので、その上限を０．１５％未満、好ま
しくは０．１０％以下とする。このＣは、通常のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼の焼入れ硬さを上昇させるため
に必須の元素であるが、本発明の鋼は、Ｎにより焼入れ
硬さを上昇させることができるため、硬さの点から見れ
ば可能な限り少ないほうが好ましい。
【００１３】Ｓｉ：０．１０〜１．０％ Ｓｉは、脱酸剤として、冷間加工性を劣化する酸素を低
減し、また耐食性を向上させるので、それらのために含
有させる元素である。それらの作用効果を得るためには
０．１０％以上、好ましくは０．１４％以上含有させる
必要があるが、１．０％、好ましくは０．７５％を超え
ると熱間加工性を劣化させ、またフェライト生成元素で
あるため、多量に添加すると窒素ブローを誘起するの
で、その含有量を０．１０〜１．０％とする。好ましい
含有量は０．１４〜０．７５％である。
減し、また耐食性を向上させるので、それらのために含
有させる元素である。それらの作用効果を得るためには
０．１０％以上、好ましくは０．１４％以上含有させる
必要があるが、１．０％、好ましくは０．７５％を超え
ると熱間加工性を劣化させ、またフェライト生成元素で
あるため、多量に添加すると窒素ブローを誘起するの
で、その含有量を０．１０〜１．０％とする。好ましい
含有量は０．１４〜０．７５％である。
【００１４】Ｍｎ：０．１０〜２．０％ Ｍｎは、オーステナイト生成元素で、窒素の溶解量を著
しく増加するので、そのために含有させる元素である。
その作用効果を得るためには０．１０％以上、好ましく
は０．２０％以上含有させる必要があるが、２．０％以
上、好ましくは１．５５％以上含有させると耐食性を劣
化するので、その含有量を０．１０〜２．０％とする。
好ましい含有量は０．２０〜１．５５％である。
しく増加するので、そのために含有させる元素である。
その作用効果を得るためには０．１０％以上、好ましく
は０．２０％以上含有させる必要があるが、２．０％以
上、好ましくは１．５５％以上含有させると耐食性を劣
化するので、その含有量を０．１０〜２．０％とする。
好ましい含有量は０．２０〜１．５５％である。
【００１５】Ｓ：０．０３〜０．４０％ Ｓは、ＭｎＳとなって耐食性を劣化させるので、被削性
が必要ない場合には低いほうが好ましい。ただ、被削性
が優れたものが必要な場合には、０．０３％以上含有さ
せる必要があるが、多くなると熱間加工性、靱性、硬さ
及び耐食性を劣化させるので、０．４０％以下にする。
が必要ない場合には低いほうが好ましい。ただ、被削性
が優れたものが必要な場合には、０．０３％以上含有さ
せる必要があるが、多くなると熱間加工性、靱性、硬さ
及び耐食性を劣化させるので、０．４０％以下にする。
【００１６】Ｃｒ：１２．０〜１８．５％ Ｃｒは、窒素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向
上させるので、それらのために含有させる元素である。
その含有量が１２．０％、好ましくは１３．５％より少
ないとＳＵＳ３０４，３１６と同等以上の耐食性を得る
だけの窒素量である０．４％以上含有させることが困難
であり、また１８．５％を超えると、サブゼロ処理を施
しても残留γ相が増加して硬さの低下を招き、コストも
高くなるので、その含有量を１２．０〜１８．５％とす
る。
上させるので、それらのために含有させる元素である。
その含有量が１２．０％、好ましくは１３．５％より少
ないとＳＵＳ３０４，３１６と同等以上の耐食性を得る
だけの窒素量である０．４％以上含有させることが困難
であり、また１８．５％を超えると、サブゼロ処理を施
しても残留γ相が増加して硬さの低下を招き、コストも
高くなるので、その含有量を１２．０〜１８．５％とす
る。
【００１７】Ｎ：０．４０〜０．８０％ Ｎは、侵入型元素であって、マルテンサイト系ステンレ
ス鋼の硬さ及び耐食性を向上させるので、それらのため
に含有させる元素である。その含有量が０．４０％、好
ましくは０．４３％より低いと５６ＨＲＣ以上の硬さが
得られず、０．８０％、好ましくは０．７０％を超える
と、窒素ブローが発生して健全な鋼塊が得られないの
で、その含有量を０．４０〜０．８０％とする。好まし
い含有量は０．４３〜０．７０％である。
ス鋼の硬さ及び耐食性を向上させるので、それらのため
に含有させる元素である。その含有量が０．４０％、好
ましくは０．４３％より低いと５６ＨＲＣ以上の硬さが
得られず、０．８０％、好ましくは０．７０％を超える
と、窒素ブローが発生して健全な鋼塊が得られないの
で、その含有量を０．４０〜０．８０％とする。好まし
い含有量は０．４３〜０．７０％である。
【００１８】Ａｌ：０．０３０％未満 Ａｌは、脱酸剤として添加する元素であるが、その含有
量が０．０３０％以上になると、酸化物、窒化物の量が
多くなって冷間加工性を低させるので、その含有量を
０．０３０％未満とする。 Ｏ：０．０２０％未満 Ｏは、他の金属元素と酸化物を形成し、冷間加工性を低
下させるので、その含有量を０．０２０％未満とする。
量が０．０３０％以上になると、酸化物、窒化物の量が
多くなって冷間加工性を低させるので、その含有量を
０．０３０％未満とする。 Ｏ：０．０２０％未満 Ｏは、他の金属元素と酸化物を形成し、冷間加工性を低
下させるので、その含有量を０．０２０％未満とする。
【００１９】Ｃｕ：０．５０〜３．０％ Ｃｕは、オーステナイト生成元素で、オーステナイト相
を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を
増加させると共に硫酸などの環境下で耐食性を向上させ
るので、それらのために含有させる元素である。それら
の作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは、
０．７１％以上含有させる必要があるが、３．０％、好
ましくは２．１％を超えると熱間加工性を劣化させると
共に、残留オーステナイトを増加させて焼入れ硬さを低
下させ、また窒化物の固溶温度を上昇させるので、その
含有量を０．５０〜３．０％とする。好ましい含有量
は、０．７１〜２．１％である。
を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を
増加させると共に硫酸などの環境下で耐食性を向上させ
るので、それらのために含有させる元素である。それら
の作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは、
０．７１％以上含有させる必要があるが、３．０％、好
ましくは２．１％を超えると熱間加工性を劣化させると
共に、残留オーステナイトを増加させて焼入れ硬さを低
下させ、また窒化物の固溶温度を上昇させるので、その
含有量を０．５０〜３．０％とする。好ましい含有量
は、０．７１〜２．１％である。
【００２０】Ｎｉ：０．５０〜３．０％ Ｎｉは、Ｃｕと同様にオーステナイト生成元素で、オー
ステナイト相を多く含む凝固組織を得ることができ、窒
素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向上させるの
で、それらのために含有させる元素である。それらの作
用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは１．０％
以上含有させる必要があるが、３．０％、好ましくは
１．９５％を超えると焼鈍後の硬さが低下せず、冷間加
工性を低下し、また残留オーステナイトを増加させて焼
入れ硬さを低下させ、また窒化物の固溶温度を上昇させ
るので、その含有量を０．５０〜３．０％とする。好ま
しい含有量は、１．０〜１．９５％である。
ステナイト相を多く含む凝固組織を得ることができ、窒
素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向上させるの
で、それらのために含有させる元素である。それらの作
用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは１．０％
以上含有させる必要があるが、３．０％、好ましくは
１．９５％を超えると焼鈍後の硬さが低下せず、冷間加
工性を低下し、また残留オーステナイトを増加させて焼
入れ硬さを低下させ、また窒化物の固溶温度を上昇させ
るので、その含有量を０．５０〜３．０％とする。好ま
しい含有量は、１．０〜１．９５％である。
【００２１】Ｍｏ：０．５０〜４．０％ Ｍｏは、窒素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向
上させるので、それらのために含有させる元素である。
それらの作用効果を得るには０．５０％以上、好ましく
は１．０％以上含有させる必要があるが、４．０％、好
ましくは３．０％を超えると凝固時に発生する窒素ブロ
ーの抑制に有効なオーステナイト相の確保が困難になる
ので、その含有量を０．５０〜４．０％とする。好まし
い含有量は、１．０〜３．０％である。
上させるので、それらのために含有させる元素である。
それらの作用効果を得るには０．５０％以上、好ましく
は１．０％以上含有させる必要があるが、４．０％、好
ましくは３．０％を超えると凝固時に発生する窒素ブロ
ーの抑制に有効なオーステナイト相の確保が困難になる
ので、その含有量を０．５０〜４．０％とする。好まし
い含有量は、１．０〜３．０％である。
【００２２】Ｃｏ：０．５０〜４．０％ Ｃｏは、オーステナイト生成元素で、オーステナイト相
を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を
増加させると共に、Ｍｓ点を高めて残留オーステナイト
相を減少させるため、焼入れ後の硬さを確保するのに有
効であるので、それらのために含有させる元素である。
それら作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは
１．０％以上含有させる必要があるが、４．０％、好ま
しくは３．０％を超えると熱間加工性を劣化させると共
に、窒化物の固溶温度を上昇させ、またコストも上昇さ
せるので、その含有量を０．５０〜４．０％とする。好
ましい含有量は１．０〜３．０％である。
を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を
増加させると共に、Ｍｓ点を高めて残留オーステナイト
相を減少させるため、焼入れ後の硬さを確保するのに有
効であるので、それらのために含有させる元素である。
それら作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは
１．０％以上含有させる必要があるが、４．０％、好ま
しくは３．０％を超えると熱間加工性を劣化させると共
に、窒化物の固溶温度を上昇させ、またコストも上昇さ
せるので、その含有量を０．５０〜４．０％とする。好
ましい含有量は１．０〜３．０％である。
【００２３】Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒ：０．
０１０〜０．２％ Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒは、炭窒化物を形成
し、そのピン止め効果により結晶粒を微細化し、強度を
向上させるので、それらのために含有させる元素であ
る。それらの作用効果を得るには０．０１０％以上、好
ましくは０．０３０％以上含有させる必要があるが、
０．２％、好ましくは０．１５％を超えると粗大な窒化
物を形成し、耐食性及び疲労強度を劣化させるので、そ
の含有量を０．０１０〜０．２％とする。好ましい含有
量は０．０３０〜０．１５％である。
０１０〜０．２％ Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒは、炭窒化物を形成
し、そのピン止め効果により結晶粒を微細化し、強度を
向上させるので、それらのために含有させる元素であ
る。それらの作用効果を得るには０．０１０％以上、好
ましくは０．０３０％以上含有させる必要があるが、
０．２％、好ましくは０．１５％を超えると粗大な窒化
物を形成し、耐食性及び疲労強度を劣化させるので、そ
の含有量を０．０１０〜０．２％とする。好ましい含有
量は０．０３０〜０．１５％である。
【００２４】Ｃａ、Ｍｇ及びＢ：０．００１〜０．０１
％ Ｃａ、Ｍｇ及びＢは、熱間加工性を向上させるので、そ
のために含有させる元素である。その作用効果を得るに
は０．００１％以上含有させる必要があるが、０．０１
％より多いと逆に熱間加工性を低下させるので、その含
有量を０．００１〜０．０１％とする。また、Ｃａは被
削性を向上させるので、そのために０．０００２〜０．
０２％含有させることができる。
％ Ｃａ、Ｍｇ及びＢは、熱間加工性を向上させるので、そ
のために含有させる元素である。その作用効果を得るに
は０．００１％以上含有させる必要があるが、０．０１
％より多いと逆に熱間加工性を低下させるので、その含
有量を０．００１〜０．０１％とする。また、Ｃａは被
削性を向上させるので、そのために０．０００２〜０．
０２％含有させることができる。
【００２５】Ｔｅ：０．００５〜０．０５％ Ｔｅは、被削性を向上させるので、そのために含有させ
る元素である。その作用効果を得るには０．００５％以
上含有させる必要があるが、０．０５％を超えると靭性
及び熱間加工性を低下させるので、その含有量を０．０
０５〜０．０５％とする。 Ｓｅ：０．０２〜０．２０％ Ｓｅは、被削性を向上させるので、そのために含有させ
る元素である。その作用効果を得るには０．０２％以上
含有させる必要があるが、０．２０％を超えると靱性を
低下させるので、その含有量を０．０２〜０．２０％と
する。
る元素である。その作用効果を得るには０．００５％以
上含有させる必要があるが、０．０５％を超えると靭性
及び熱間加工性を低下させるので、その含有量を０．０
０５〜０．０５％とする。 Ｓｅ：０．０２〜０．２０％ Ｓｅは、被削性を向上させるので、そのために含有させ
る元素である。その作用効果を得るには０．０２％以上
含有させる必要があるが、０．２０％を超えると靱性を
低下させるので、その含有量を０．０２〜０．２０％と
する。
【００２６】本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサ
イト系ステンレス鋼の製造方法の一例は、上記合金組成
を有する鋼を加圧可能な高周波誘導炉などの溶解炉で溶
製し、インゴット、ビレットまたはスラブに鋳造し、そ
の後このインゴットなどを熱間鍛造又は熱間圧延して必
要な寸法の鋼材に製造することである。
イト系ステンレス鋼の製造方法の一例は、上記合金組成
を有する鋼を加圧可能な高周波誘導炉などの溶解炉で溶
製し、インゴット、ビレットまたはスラブに鋳造し、そ
の後このインゴットなどを熱間鍛造又は熱間圧延して必
要な寸法の鋼材に製造することである。
【００２７】さらに、本発明の耐食性に優れた高硬度マ
ルテンサイト系ステンレス鋼の熱処理の一例を示すと次
のとおりである。焼なましは、Ａc3点＋３０〜７０℃で
×３〜５ｈｒ加熱後１０〜２０℃／ｈｒの速度で６５０
℃付近まで炉冷し、その後空冷することによって行うこ
とができる。焼入れ焼戻しは、１０００〜１２００℃で
０．５〜１．５ｈｒ加熱後油冷して焼入れをし、その後
２００〜７００℃で０．５〜１．５ｈｒ加熱後空冷して
焼戻しをすることによって行うことができる。
ルテンサイト系ステンレス鋼の熱処理の一例を示すと次
のとおりである。焼なましは、Ａc3点＋３０〜７０℃で
×３〜５ｈｒ加熱後１０〜２０℃／ｈｒの速度で６５０
℃付近まで炉冷し、その後空冷することによって行うこ
とができる。焼入れ焼戻しは、１０００〜１２００℃で
０．５〜１．５ｈｒ加熱後油冷して焼入れをし、その後
２００〜７００℃で０．５〜１．５ｈｒ加熱後空冷して
焼戻しをすることによって行うことができる。
【００２８】また、本発明の耐食性に優れた高硬度マル
テンサイト系ステンレス鋼の用途は、刃物、シャフト、
軸受け、ノズル、弁座、バルブ、バネ、ねじ、ロール、
タービンブレード、金型などのＳＵＳ４２０Ｊ２を使用
していた用途、ＳＵＳ４４０Ｃを使用していた用途の一
部などの耐食性に優れ、かつ高硬度の性質を必要とする
用途である。
テンサイト系ステンレス鋼の用途は、刃物、シャフト、
軸受け、ノズル、弁座、バルブ、バネ、ねじ、ロール、
タービンブレード、金型などのＳＵＳ４２０Ｊ２を使用
していた用途、ＳＵＳ４４０Ｃを使用していた用途の一
部などの耐食性に優れ、かつ高硬度の性質を必要とする
用途である。
【００２９】
【作用】本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト
系ステンレス鋼は、上記成分組成にしたこと、特にＮ含
有量を多くしたことにより、焼なまし後の冷間加工性が
マルテンサイト系ステンレス鋼のＳＵＳ４２０Ｊ２（比
較例１）より若干劣っている程度で、ＳＵＳ４４０Ｃ
（比較例２）よりかなり優れており、また焼入れ後の耐
食性がオーステナイ系ステンレス鋼のＳＵＳ３０４（比
較例３）より優れたものとなる。さらに、焼入れ焼戻し
をすると、図１に示すように５５０℃付近まで焼入れま
まの硬さ以上の硬さが得られる。これは図２の写真（本
発明例１２の５００℃で焼戻しをしたものの走査型電子
顕微鏡写真）に示すように結晶粒内に２μｍ以下の微細
なクロム窒化物（白い部分）を析出したためである。ま
たこの結晶粒内に析出したクロム窒化物が非常に微細な
ため、表２に示すように耐食性がほとんど劣化しないも
のとなる。また、焼入れ焼戻し硬さは、ステンレス鋼の
中で最も硬いものとされているＳＵＳ４４０Ｃの焼入れ
焼戻し硬さより高いものとなる。
系ステンレス鋼は、上記成分組成にしたこと、特にＮ含
有量を多くしたことにより、焼なまし後の冷間加工性が
マルテンサイト系ステンレス鋼のＳＵＳ４２０Ｊ２（比
較例１）より若干劣っている程度で、ＳＵＳ４４０Ｃ
（比較例２）よりかなり優れており、また焼入れ後の耐
食性がオーステナイ系ステンレス鋼のＳＵＳ３０４（比
較例３）より優れたものとなる。さらに、焼入れ焼戻し
をすると、図１に示すように５５０℃付近まで焼入れま
まの硬さ以上の硬さが得られる。これは図２の写真（本
発明例１２の５００℃で焼戻しをしたものの走査型電子
顕微鏡写真）に示すように結晶粒内に２μｍ以下の微細
なクロム窒化物（白い部分）を析出したためである。ま
たこの結晶粒内に析出したクロム窒化物が非常に微細な
ため、表２に示すように耐食性がほとんど劣化しないも
のとなる。また、焼入れ焼戻し硬さは、ステンレス鋼の
中で最も硬いものとされているＳＵＳ４４０Ｃの焼入れ
焼戻し硬さより高いものとなる。
【００３０】
【実施例】実施例１ 下記表１に示す本発明例及び比較例の鋼を加圧可能な高
周波誘導炉で５０ｋｇ溶製した後、５０ｋｇの鋳塊に鋳
造した。これらの鋳塊のうちの本発明例２及び熱間加工
性を改善する成分を含有させたものよりφ６×長さ１１
０ｍｍの試験片を採取し、熱間加工性を評価するグリー
ブル試験を行い、その結果を下記表２に示す。続いて上
記鋳塊を鍛伸して２０ｍｍの丸棒にした。その後健全部
より素材を採取しＡc3点＋５０℃で×４ｈｒ加熱後１５
℃／ｈｒの速度で６５０℃まで炉冷し、その後空冷し
た。これらの丸棒より冷間加工性を評価するため、φ１
５ｍｍ×高さ２２．５ｍｍの端面拘束圧縮試験片を採取
し、下記方法で端面拘束圧縮試験を行い、その結果を下
記表２に示す。
周波誘導炉で５０ｋｇ溶製した後、５０ｋｇの鋳塊に鋳
造した。これらの鋳塊のうちの本発明例２及び熱間加工
性を改善する成分を含有させたものよりφ６×長さ１１
０ｍｍの試験片を採取し、熱間加工性を評価するグリー
ブル試験を行い、その結果を下記表２に示す。続いて上
記鋳塊を鍛伸して２０ｍｍの丸棒にした。その後健全部
より素材を採取しＡc3点＋５０℃で×４ｈｒ加熱後１５
℃／ｈｒの速度で６５０℃まで炉冷し、その後空冷し
た。これらの丸棒より冷間加工性を評価するため、φ１
５ｍｍ×高さ２２．５ｍｍの端面拘束圧縮試験片を採取
し、下記方法で端面拘束圧縮試験を行い、その結果を下
記表２に示す。
【００３１】次に、上記丸棒より硬さ試験片、塩水噴霧
試験片及び孔食電位測定用試験片を採取した。その後本
発明例の試験片においては、熱処理として１１５０℃で
１ｈｒ加熱後油冷する焼入れをし、焼入れ状態では残留
γ量が多く、硬さが十分でないものはサブゼロ処理（−
８０℃）をした。また比較例の試験片においては、比較
例１及び比較例２に本発明例と同じ条件で熱処理を行
い、比較例３〜５に１０５０℃×１ｈｒで加熱後水冷す
る熱処理を行った。上記熱処理をした各試験片を用いて
下記方法で硬さ試験、塩水噴霧試験及び孔食電位測定を
実施した。その結果を下記表２に示す。さらに、上記丸
棒より硬さ試験片、塩水噴霧試験片及び被削性試験片
（本発明例２と被削性を改善する成分を含有させたも
の）を採取し、１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する焼入
れをし、その後５００℃で１ｈｒ加熱後空冷する焼戻し
をした。これらの試験片を用いて下記方法で硬さ試験、
塩水噴霧試験及び被削性試験を実施した。その結果を下
記表２に示す。なお、Ｐの含有量は全ての鋼種で０．０
３mass％以下であった。
試験片及び孔食電位測定用試験片を採取した。その後本
発明例の試験片においては、熱処理として１１５０℃で
１ｈｒ加熱後油冷する焼入れをし、焼入れ状態では残留
γ量が多く、硬さが十分でないものはサブゼロ処理（−
８０℃）をした。また比較例の試験片においては、比較
例１及び比較例２に本発明例と同じ条件で熱処理を行
い、比較例３〜５に１０５０℃×１ｈｒで加熱後水冷す
る熱処理を行った。上記熱処理をした各試験片を用いて
下記方法で硬さ試験、塩水噴霧試験及び孔食電位測定を
実施した。その結果を下記表２に示す。さらに、上記丸
棒より硬さ試験片、塩水噴霧試験片及び被削性試験片
（本発明例２と被削性を改善する成分を含有させたも
の）を採取し、１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する焼入
れをし、その後５００℃で１ｈｒ加熱後空冷する焼戻し
をした。これらの試験片を用いて下記方法で硬さ試験、
塩水噴霧試験及び被削性試験を実施した。その結果を下
記表２に示す。なお、Ｐの含有量は全ての鋼種で０．０
３mass％以下であった。
【００３２】グリーブル試験は、９００〜１３００℃の
範囲で５０℃刻みで実施した。ベース鋼対比で絞り値が
４０％以上となる温度範囲が増加したものを○、変わら
なかったものを△、劣化したものを×として評価した。
端面拘束圧縮試験は、φ１５ｍｍ×高さ２２．５ｍｍの
試験片を使用して端面拘束圧縮により、各減面率で１０
個圧縮試験を行い、割れが発生した確率が５０％となる
減面率を限界割れとして求めた。硬さ測定は、ＨＲＣに
て測定した。塩水噴霧試験片は、JIS Z 2371に準拠して
行い、腐食しなかっかものをＡ、若干腐食が見られるも
のをＢ、腐食が見られるものをＣ、全面が腐食している
ものをＤとした。
範囲で５０℃刻みで実施した。ベース鋼対比で絞り値が
４０％以上となる温度範囲が増加したものを○、変わら
なかったものを△、劣化したものを×として評価した。
端面拘束圧縮試験は、φ１５ｍｍ×高さ２２．５ｍｍの
試験片を使用して端面拘束圧縮により、各減面率で１０
個圧縮試験を行い、割れが発生した確率が５０％となる
減面率を限界割れとして求めた。硬さ測定は、ＨＲＣに
て測定した。塩水噴霧試験片は、JIS Z 2371に準拠して
行い、腐食しなかっかものをＡ、若干腐食が見られるも
のをＢ、腐食が見られるものをＣ、全面が腐食している
ものをＤとした。
【００３３】孔食電位測定は、JIS G 0577に準拠して行
い、Ｖ′c １０で評価した。被削性を評価するドリル寿
命試験は、ＳＫＨ５１製φ５ストレートシャンクドリル
を工具とし、潤滑剤を使用せず送り速度０．０７ｍｍで
切削不能となるまで実施した。評価は、切削距離１００
０ｍｍで切削不能となる切削速度で評価し、本発明例２
の鋼を１．０とした時の比率で表した。
い、Ｖ′c １０で評価した。被削性を評価するドリル寿
命試験は、ＳＫＨ５１製φ５ストレートシャンクドリル
を工具とし、潤滑剤を使用せず送り速度０．０７ｍｍで
切削不能となるまで実施した。評価は、切削距離１００
０ｍｍで切削不能となる切削速度で評価し、本発明例２
の鋼を１．０とした時の比率で表した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】実施例２ 上記実施例１の本発明例１２及び比較例１の丸棒より硬
さ試験片を採取し、１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する
焼入れをし、その後１００℃〜７００℃で１ｈｒ加熱後
空冷する焼戻しをした。これらの試験片を用いて上記方
法で硬さ試験をし、その結果を図１に示す。
さ試験片を採取し、１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する
焼入れをし、その後１００℃〜７００℃で１ｈｒ加熱後
空冷する焼戻しをした。これらの試験片を用いて上記方
法で硬さ試験をし、その結果を図１に示す。
【００３７】表２の結果より、本発明例の冷間加工性
（限界圧縮率）は、６７．５〜８０．０％であり、オー
ステナイト系ステンレス鋼の比較例３（SUS304) と比較
例４（SUS316) 及び従来のマルテンサイト系ステンレス
鋼の比較例５よりやや劣っているが、従来のマルテンサ
イト系ステンレス鋼の比較例１(SUS420J2)と同程度であ
り、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例２(S
US440C) よりかなり優れていた。
（限界圧縮率）は、６７．５〜８０．０％であり、オー
ステナイト系ステンレス鋼の比較例３（SUS304) と比較
例４（SUS316) 及び従来のマルテンサイト系ステンレス
鋼の比較例５よりやや劣っているが、従来のマルテンサ
イト系ステンレス鋼の比較例１(SUS420J2)と同程度であ
り、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例２(S
US440C) よりかなり優れていた。
【００３８】さらに、本発明例の焼入れ後５００℃で焼
戻しをした硬さは、５７．９〜６２．１ＨＲＣであり、
本発明例の焼入れもしくは焼入れとサブゼロ処理をした
ままの硬さの５５．１〜５８．２ＨＲＣより約３ＨＲＣ
高くなっていた。一方従来のマルテンサイト系ステンレ
ス鋼の比較例１及び２は、焼入れ後５００℃で焼戻しを
した硬さが５２．８及び５４．３ＨＲＣであり、焼入れ
ままの硬さの５４．５及び６２．３ＨＲＣよりやや又は
大幅に低下していた。また本発明例の焼入れ後５００℃
で焼戻しをした硬さは、比較例１及び比較例２の焼入れ
後５００℃で焼戻しをしたものと比較するとかなり高く
なり、また比較例２の焼入れしたままよりやや低い程度
であた。
戻しをした硬さは、５７．９〜６２．１ＨＲＣであり、
本発明例の焼入れもしくは焼入れとサブゼロ処理をした
ままの硬さの５５．１〜５８．２ＨＲＣより約３ＨＲＣ
高くなっていた。一方従来のマルテンサイト系ステンレ
ス鋼の比較例１及び２は、焼入れ後５００℃で焼戻しを
した硬さが５２．８及び５４．３ＨＲＣであり、焼入れ
ままの硬さの５４．５及び６２．３ＨＲＣよりやや又は
大幅に低下していた。また本発明例の焼入れ後５００℃
で焼戻しをした硬さは、比較例１及び比較例２の焼入れ
後５００℃で焼戻しをしたものと比較するとかなり高く
なり、また比較例２の焼入れしたままよりやや低い程度
であた。
【００３９】また、本発明例の塩水噴霧試験の結果は、
焼入れもしくは焼入れとサブゼロ処理をしたままのもの
及び焼入れ後５００℃で焼戻しをしたもののいずれもＡ
（腐食がないもの）であり、オーステナイト系ステンレ
ス鋼の比較例３及び４と同程度であった。しかし、従来
のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例１及び２は、
いずれもＣ（腐食が見られるもの）またはＤ（全面が腐
食しているもの）であった。また、本発明例の孔食電位
測定の結果は、０．２７〜０．６８ VvsS.C.E でオース
テナイト系ステンレス鋼の比較例３及び４と同程度のも
のもあるが、大部分がそれより高く、また比較例１及び
２よりかなり高くなっていた。
焼入れもしくは焼入れとサブゼロ処理をしたままのもの
及び焼入れ後５００℃で焼戻しをしたもののいずれもＡ
（腐食がないもの）であり、オーステナイト系ステンレ
ス鋼の比較例３及び４と同程度であった。しかし、従来
のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例１及び２は、
いずれもＣ（腐食が見られるもの）またはＤ（全面が腐
食しているもの）であった。また、本発明例の孔食電位
測定の結果は、０．２７〜０．６８ VvsS.C.E でオース
テナイト系ステンレス鋼の比較例３及び４と同程度のも
のもあるが、大部分がそれより高く、また比較例１及び
２よりかなり高くなっていた。
【００４０】また、被削性を改善する成分を含有させた
本発明例２８〜３０、３２、３４〜３９は含有させない
本発明例２と比較して１．１〜１．３倍になっていた。
また、熱間加工性を改善する成分を含有させた本発明例
２５〜２７、３１及び３３は、含有させない本発明例２
対比で絞り値が４０％以上となる温度範囲が増加してお
り、熱間加工性が優れていた。
本発明例２８〜３０、３２、３４〜３９は含有させない
本発明例２と比較して１．１〜１．３倍になっていた。
また、熱間加工性を改善する成分を含有させた本発明例
２５〜２７、３１及び３３は、含有させない本発明例２
対比で絞り値が４０％以上となる温度範囲が増加してお
り、熱間加工性が優れていた。
【００４１】図１の結果より、本発明例１２の硬さは、
焼入れままの５６．６ＨＲＣから焼戻し温度が約４００
℃まで徐々に上昇し、そこから急に上昇し、焼戻し温度
が５００℃で最高の５９．５ＨＲＣになっている。これ
に対して、比較例１(SUS420J2)の硬さは、焼入れままの
５４．５ＨＲＣから焼戻し温度が約４００℃まで徐々に
低下し、そこから急に上昇し、焼戻し温度が５００℃で
５２．８ＨＲＣになっているが、焼入れままの硬さより
高くなっていない。
焼入れままの５６．６ＨＲＣから焼戻し温度が約４００
℃まで徐々に上昇し、そこから急に上昇し、焼戻し温度
が５００℃で最高の５９．５ＨＲＣになっている。これ
に対して、比較例１(SUS420J2)の硬さは、焼入れままの
５４．５ＨＲＣから焼戻し温度が約４００℃まで徐々に
低下し、そこから急に上昇し、焼戻し温度が５００℃で
５２．８ＨＲＣになっているが、焼入れままの硬さより
高くなっていない。
【００４２】
【発明の効果】本発明の耐食性に優れた高硬度マルテン
サイト系ステンレス鋼は、上記構成にしたことにより、
次のような優れた効果を奏する。 （１）ＳＵＳ４２０Ｊ２と比較すると、硬さがかなり高
いにもかかわらず、冷間加工性が同等であり、耐食性で
はかなり優れている。 （２）ＳＵＳ３１６と比較すると、冷間加工性はやや劣
っているが、耐食性が同程度であり、硬さががかなり高
くなっている。 （３）ステンレス鋼の中で最も硬いものとされているＳ
ＵＳ４４０Ｃと比較すると、冷間加工性及び耐食性が非
常に優れており、また焼戻し硬さがかなり高くなってい
る。 （４）Ｎｉを含有しないか、または少ないので、安価に
製造することができる。
サイト系ステンレス鋼は、上記構成にしたことにより、
次のような優れた効果を奏する。 （１）ＳＵＳ４２０Ｊ２と比較すると、硬さがかなり高
いにもかかわらず、冷間加工性が同等であり、耐食性で
はかなり優れている。 （２）ＳＵＳ３１６と比較すると、冷間加工性はやや劣
っているが、耐食性が同程度であり、硬さががかなり高
くなっている。 （３）ステンレス鋼の中で最も硬いものとされているＳ
ＵＳ４４０Ｃと比較すると、冷間加工性及び耐食性が非
常に優れており、また焼戻し硬さがかなり高くなってい
る。 （４）Ｎｉを含有しないか、または少ないので、安価に
製造することができる。
【図１】実施例の本発明例１２と比較例１の焼戻し温度
と焼戻し硬さの関係を示すグラフである。
と焼戻し硬さの関係を示すグラフである。
【図２】実施例の本発明例１２の５００℃で焼戻しをし
たものの走査型電子顕微鏡写真である。
たものの走査型電子顕微鏡写真である。
Claims (7)
- 【請求項１】 重量％で（以下同じ）、Ｃ：０．１５％
未満、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜
２．０％、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０
〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０
２０％未満を含有し、残部が実質的にＦｅから成る組成
を有することを特徴とする耐食性に優れた高硬度マルテ
ンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】 Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜
１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０
〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．
０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さら
にＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：０．２０〜３．０
％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％及びＣｏ：０．５０〜
４．０％のうちの１種又は２種以上を含有し、残部が実
質的にＦｅから成る組成を有することを特徴とする耐食
性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項３】 Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜
１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０
〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．
０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さら
にＮｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒのうちの１種又は
２種以上を各０．０２０〜０．２０％含有し、残部が実
質的にＦｅから成る組成を有することを特徴とする耐食
性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項４】 Ｃ：０．１５％未満、Ｓｉ：０．１０〜
１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０
〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．
０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さら
にＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：０．２０〜３．０
％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％及びＣｏ：０．５０〜
４．０％のうちの１種又は２種以上を含有し、またＮ
ｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒのうちの１種又は２種
以上を各０．０２０〜０．２０％含有し、残部が実質的
にＦｅから成る組成を有することを特徴とする耐食性に
優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項５】 残部のＦｅの一部の同量に代えてＣａ、
Ｍｇ及びＢのうちの１種又は２種以上を各０．００１〜
０．０１％含有することを特徴とする請求項１ないし請
求項４のいずれか１項記載の耐食性に優れた高硬度マル
テンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項６】 残部のＦｅの一部の同量に代えてＳ：
０．０３〜０．４％、Ｔｅ：０．００５〜０．０５％、
Ｓｅ：０．０２〜０．２０％及びＣａ：０．０００２〜
０．０２％（熱間加工性を改善する目的でＣａを含有さ
せている場合には除く。）のうちの１種又は２種以上を
含有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のい
ずれか１項記載の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト
系ステンレス鋼。 - 【請求項７】 上記耐食性に優れた高硬度マルテンサイ
ト系ステンレス鋼の結晶粒内に２μｍ以下の微細なクロ
ム窒化物が析出していること特徴とする請求項１ないし
請求項６のいずれか１項記載の耐食性に優れた高硬度マ
ルテンサイト系ステンレス鋼。
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