JP2003201546A - 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼 - Google Patents

冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼

Info

Publication number
JP2003201546A
JP2003201546A JP2002002450A JP2002002450A JP2003201546A JP 2003201546 A JP2003201546 A JP 2003201546A JP 2002002450 A JP2002002450 A JP 2002002450A JP 2002002450 A JP2002002450 A JP 2002002450A JP 2003201546 A JP2003201546 A JP 2003201546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
free
stainless steel
cold forgeability
cutting
cutting stainless
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002002450A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Nakama
一夫 中間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Special Steel Co Ltd filed Critical Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority to JP2002002450A priority Critical patent/JP2003201546A/ja
Publication of JP2003201546A publication Critical patent/JP2003201546A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器部品、精密機器部品等に用いられる
冷間鍛造に優れた快削ステンレス鋼を提供する。 【解決手段】 質量%で、C:0.01〜0.1%、S
i:0.1〜1.0%、Mn:0.2〜1.0%、C
r:18〜25%、Ni:0.1〜1.0%、Cu:
0.05〜1.0%、Se:0.05〜0.30%、A
l:0.001〜0.030%を含有し、かつ、S:
0.05%以下、O:0.015%以下に規制し、残部
がFeおよび不可避的不純物からなり、冷間鍛造と切削
により電子機器、精密機械等の部品に加工されることを
特徴とする冷間鍛造に優れた快削ステンレス鋼。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器部品、精
密機器部品等に用いられる冷間鍛造性に優れた快削ステ
ンレス鋼に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンピュータ、家電等に使用され
る電子機器部品、精密機器部品には、耐食性の良いステ
ンレス鋼が多用され、主に切削により部品に加工されて
いる。切削による部品加工は、ステンレス鋼の長所の一
つである優れた美観が得られやすい方法であるが、他
方、ステンレス鋼は一般的に低合金鋼や銅合金等と比較
して、被削性が悪い欠点がある。そこでS等の快削元素
を添加した快削ステンレス鋼が切削用途では用いられ、
これまでS,Se,Te,Pb,Bi等を単独あるいは
複合して添加した超快削ステンレス鋼も実用化されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばコンピ
ュータハードディスクのスピンドルモーターハブのよう
に複雑な形状の切削部品は、1つ削り出すのに数倍の重
量の素材が必要で、製造コストに占める素材コストの割
合が高く無駄が多かった。他方、冷間鍛造は、素材を殆
ど無駄にすることなく粗成形品まで加工することが可能
で、特に上記部品のような真円度を必要とするケースに
は好適な加工方法の1つである。しかし、冷間鍛造のま
までは、通常、電子機器部品、精密機器部品に要求され
る厳しい寸法公差を満足することができない。従って、
冷間鍛造後、仕上げの切削加工が必要になるが、このよ
うな加工が容易にできるステンレス鋼はこれまでなかっ
た。
【0004】また、電子機器部品、精密機器部品に加工
された部品は、ステンレス鋼本来の耐食性や、時には硫
化水素ガスの発生(アウトガス)が少ないことが求めら
れている。発錆や腐食を生じると、美観を損ねるのみな
らず錆等の腐食生成物の脱落のため機器の性能に悪影響
を及ぼすこともありうるし、鋼中硫化物から発生する硫
化水素ガスは周辺の金属部品の腐食を促進し不具合を起
こすことがある。しかし、これまで、電子機器部品、精
密機器部品用に好適な性能を有し、冷間鍛造性(割れに
くく、張出性が良い)および快削性(工具寿命が長く、
表面仕上性が良い)が優れた材料はなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、高温多湿下
に曝されることもある電子機器、精密機器に使用されて
も十分な耐食性を有しつつ、優れた部品成形性をも考慮
した冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼を提供する。
その発明の要旨とするところは、 (1)質量%で、C:0.01〜0.1%、Si:0.
1〜1.0%、Mn:0.2〜1.0%、Cr:18〜
25%、Ni:0.1〜1.0%、Cu:0.05〜
1.0%、Se:0.05〜0.30%、Al:0.0
01〜0.030%を含有し、かつ、S:0.05%以
下、O:0.015%以下に規制し、残部がFeおよび
不可避的不純物からなり、冷間鍛造と切削により電子機
器、精密機械等の部品に加工されることを特徴とする冷
間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼。
【0006】(2)前記(1)に加えて、Pb:0.0
3〜0.30%、Bi:0.01〜0.30%、Te:
0.005〜0.10%、Ca:0.001〜0.01
0%、Sn:0.01〜0.30%、の1種または2種
以上を含有することを特徴とする冷間鍛造性に優れた快
削ステンレス鋼。 (3)前記(1)、(2)に加えて、Mo:0.1〜
3.0%、N:0.1%以下を含有することを特徴とす
る冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼。
【0007】(4)前記(1)〜(3)に加えて、T
i:0.01〜1.00%、Nb:0.01〜1.00
%、Ta:0.01〜1.00%、V:0.01〜1.
00%、Zr:0.01〜1.00%、の1種または2
種以上を含有することを特徴とする冷間鍛造性に優れた
快削ステンレス鋼。 (5)前記(1)〜(4)に加えて、B:0.001〜
0.010%、Mg:0.001〜0.010%、RE
M:0.001〜0.010%、の1種または2種以上
を含有することを特徴とする冷間鍛造性に優れた快削ス
テンレス鋼にある。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る化学成分組成
の限定理由について説明する。 C:0.01〜0.1% Cは、強度を上げるに必要な元素である。しかし、0.
01%未満ではその効果が小さい上、製鋼コストが上昇
し、また、0.1%を超えると耐食性と靱性を劣化させ
るので、その範囲を0.01〜0.1%とした。 Si:0.1〜1.0% Siは、脱酸元素として有用な元素であるが、しかし、
多いと焼きなまし硬さが上昇するので、その範囲を0.
1〜1.0%とした。
【0009】Mn:0.2〜1.0% Mnは、Siと同様に脱酸元素であり、S,Se等と結
合して介在物を生成する。しかし、0.2%未満ではそ
の効果が不十分で、また、多過すぎてもその効果は飽和
に達し、その範囲を0.2〜1.0%とした。 Cr:18〜25% Crは、耐食性を向上させる基本元素である。しかし、
18%未満では効果が少なく、多いと被削性を悪化さ
せ、かつ脆化しやすくなるので、その範囲を18〜25
%とした。
【0010】Ni:0.1〜1.0% Niは、靱性と延性を改善し、冷間鍛造時の割れ抑制お
よび張出し性向上の効果がある。しかし、1.0%を超
えると焼きなまし硬さが増大し、逆に冷間鍛造性が悪化
する。従って、その上限を1.0%とした。 Cu:0.05〜1.0% Cuは、延性を改善し、冷間鍛造時の割れ抑制および張
出し性向上の効果がある。しかし、1.0%を超えると
硬質化し冷間鍛造割れを起こしやすくなる。従って、そ
の上限を1.0%とした。
【0011】Se:0.05〜0.30% Seは、快削元素である。Sと同様にMn等と結合して
介在物を生成するが、Sほど冷鍛性への悪影響は大きく
なく、アウトガスへの影響は全くない。そこで被削性改
善のためにSeの添加を0.05%以上とし、冷間鍛造
性の悪化を抑える観点から上限を0.30%とした。 Al:0.001〜0.030% Alは、強力な脱酸元素として有効である。しかし、
0.001%未満ではその効果は少なく、多いと硬質酸
化物が被削性を悪化させる。従って、その範囲を0.0
01〜0.030%とした。
【0012】S:0.05%以下 Sは、快削元素であり、添加量が多いほど被削性の改善
効果が大きいが、しかし、0.05%を超えると実用上
問題になる程度の耐食性、冷間鍛造性、耐アウトガス性
の悪化が認められる。従って、その上限を0.05%に
規制した。 O:0.015%以下 Oは、鋼中に殆ど固溶せず、酸化物系介在物として存在
する。硬質の介在物が過度に存在すると冷間鍛造性を悪
化させることから、Oの上限は0.015%とした。
【0013】Pb:0.03〜0.30% Pbは、快削元素である。しかし、0.03%未満では
その効果が得られず、多過ぎても快削性が飽和すると共
に、熱間加工性が悪化することから、その範囲を0.0
3〜0.30%とした。 Bi:0.01〜0.30% Biは、Pbと同様に、快削元素である。しかし、0.
01%未満ではその効果が得られず、多過ぎても快削性
が飽和すると共に、熱間加工性が悪化することから、そ
の範囲を0.01〜0.30%とした。
【0014】Te:0.005〜0.10% Teは、Sと同様に、快削元素である。しかし、0.0
05%未満ではその効果が得られず、多いと熱間加工性
を悪化させるので、その範囲を0.005〜0.10%
とした。 Ca:0.001〜0.010% Caは、酸化物生成元素であり、低融点酸化物は切削工
具を保護する作用を持つため被削性を改善する。しか
し、0.001%未満ではその効果は少なく、0.01
0%を超える添加は困難である。従って、その範囲を
0.001〜0.010%とした。
【0015】Sn:0.01〜0.30% Snは、快削元素であり、0.01%未満ではその効果
が薄く、また、0.30%を超えると熱間加工性が劣化
する。従って、その範囲を0.01〜0.30%とし
た。 Mo:0.1〜3.0% Moは、耐食性を向上させる元素である。しかし、多い
と脆化しやすく、しかも高価であるので、その上限を
3.0%とした。
【0016】N:0.1%以下 Nも、耐食性上昇に役立つ元素である。しかし、多いと
靱性を悪化させるので、その上限を0.1%とした。 Ti:0.01〜1.00% Tiは、炭窒化物生成により耐食性と冷間鍛造性を向上
させる。しかし、多いとその効果が飽和することから、
その範囲を0.01〜1.00%とした。
【0017】Nb:0.01〜1.00% Nbは、Tiと同様に、炭窒化物生成により耐食性と冷
間鍛造性を向上させる。しかし、多いとその効果が飽和
することから、その範囲を0.01〜1.00%とし
た。 Ta:0.01〜1.00% Taは、Tiと同様に、炭窒化物生成により耐食性と冷
間鍛造性を向上させる。しかし、多いとその効果が飽和
することから、その範囲を0.01〜1.00%とし
た。
【0018】V:0.01〜1.00% Vは、Tiと同様に、炭窒化物生成により耐食性と冷間
鍛造性を向上させる。しかし、多いとその効果が飽和す
ることから、その範囲を0.01〜1.00%とした。 Zr:0.01〜1.00% Zrは、Tiと同様に、炭窒化物生成により耐食性と冷
間鍛造性を向上させる。しかし、多いとその効果が飽和
することから、その範囲を0.01〜1.00%とし
た。
【0019】B:0.001〜0.010% Bは、熱間加工性を向上させる元素である。しかし、多
いと逆に熱間加工性が悪化することから、その範囲を
0.001〜0.010%とした。 Mg:0.001〜0.010% Mgも熱間加工性改善に有効である。しかし、0.00
1%未満ではその効果は少なく、多いと効果は飽和す
る。従って、その範囲を0.001〜0.010%とし
た。
【0020】REM:0.001〜0.010% REMは、熱間加工性の向上、耐食性の向上に効果があ
る元素であるが、0.001%未満ではその効果は少な
く、0.010%を超えて添加すると、それぞれ粗大な
粗大な非金属介在物を生成して逆に熱間加工性および耐
食性を劣化させるので、その範囲を0.001〜0.0
10%とした。
【0021】
【実施例】以下、本発明について実施例をもって具体的
に説明する。真空溶解炉で100kg鋼塊を溶製し、表
1に示す化学成分を有する鋼を所定の寸法の棒鋼に鍛伸
後焼なまし処理を施し各試験に供した。その結果を表2
に示す。その表2に示す冷間鍛造性については、φ14
mm×L21mmの丸棒試験片を長手方向に冷間圧縮
し、割れが発生したときの圧縮率(限界据込率)で冷間
鍛造性を評価した。また、被削性は、φ60mm棒鋼
を、超硬工具を用いて旋削し(周速150m/min、
切込1.0mm、送り0.2mm/rev、切削油な
し)、10min旋削後の逃げ面摩耗量を測定した。
【0022】また、耐食性は、φ12mm×L21mm
の棒状試験片について、90%RHで(20←→50)
℃×20サイクル中に放置し、試験片表面の発錆状態を
観察した。さらに、耐アウトガス性については、Ag変
色試験で評価した。すなわち、硝酸溶液でパシベーショ
ン処理を行った後ベーキング処理した。φ12mm×L
21mmの棒状試験片を80℃の飽和水蒸気下にAg板
と共に20h封入すると、試験片からの硫化水素アウト
ガス量の増加に伴いAg板の色が白色から褐色に変色す
る。この変色度により耐アウトガス性のレイティングを
行った。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】表2に示すように、No.1〜16は、本
発明例であり、冷間鍛造性、被削性、耐食性および耐ア
ウトガス性に優れた材料である。No.17〜27は、
比較例であり、No.17は、Oが規定外に高く、冷間
鍛造性を損なっている。No.18は、Mnが低いため
製鋼コストが大きくなる上、介在物中のMn濃度が低く
なり、被削性がやや劣る。No.19は、Cr量が低く
耐食性が悪い。No.20、No.21は、本発明範囲
よりS量が高いため、冷間鍛造性、耐食性がやや悪く、
硫化水素アウトガスが認められるようになる。
【0026】No.22は、限界据込率は良いものの、
NiおよびCuが低いために、表2には示していない
が、発明例に比べて張出性に乏しかった。No.23
は、Niが高いために、冷間鍛造性が著しく劣る。N
o.24は、Cuが高いために、冷間鍛造性がやや悪
い。No.25は、SUS430成分であり、本発明鋼
より被削性が劣っている。No.26は、SUS430
Fで、被削性は非常に優れているが、冷間鍛造性、耐食
性、耐アウトガス性は悪い。No.27は、SUS44
4で、被削性が著しく劣る。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により良好な
冷間鍛造、切削により製造コスト削減が可能な耐食性、
耐アウトガス性に優れたステンレス鋼を提供することが
出来る優れた効果を奏するものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 質量%で、 C:0.01〜0.1%、 Si:0.1〜1.0%、 Mn:0.2〜1.0%、 Cr:18〜25%、 Ni:0.1〜1.0%、 Cu:0.05〜1.0%、 Se:0.05〜0.30%、 Al:0.001〜0.030%を含有し、かつ、S:
    0.05%以下、O:0.015%以下に規制し、残部
    がFeおよび不可避的不純物からなり、冷間鍛造と切削
    により電子機器、精密機械等の部品に加工されることを
    特徴とする冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼。
  2. 【請求項2】 請求項1に加えて、 Pb:0.03〜0.30%、 Bi:0.01〜0.30%、 Te:0.005〜0.10%、 Ca:0.001〜0.010%、 Sn:0.01〜0.30%、 の1種または2種以上を含有することを特徴とする冷間
    鍛造性に優れた快削ステンレス鋼。
  3. 【請求項3】 請求項1、2に加えて、 Mo:0.1〜3.0%、 N:0.1%以下 を含有することを特徴とする冷間鍛造性に優れた快削ス
    テンレス鋼。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3に加えて、 Ti:0.01〜1.00%、 Nb:0.01〜1.00%、 Ta:0.01〜1.00%、 V:0.01〜1.00%、 Zr:0.01〜1.00%、 の1種または2種以上を含有することを特徴とする冷間
    鍛造性に優れた快削ステンレス鋼。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4に加えて、 B:0.001〜0.010%、 Mg:0.001〜0.010%、 REM:0.001〜0.010%、 の1種または2種以上を含有することを特徴とする冷間
    鍛造性に優れた快削ステンレス鋼。
JP2002002450A 2002-01-09 2002-01-09 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼 Withdrawn JP2003201546A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002002450A JP2003201546A (ja) 2002-01-09 2002-01-09 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002002450A JP2003201546A (ja) 2002-01-09 2002-01-09 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003201546A true JP2003201546A (ja) 2003-07-18

Family

ID=27642300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002002450A Withdrawn JP2003201546A (ja) 2002-01-09 2002-01-09 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003201546A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3886933B2 (ja) プレス成形性,二次加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法
JP4305137B2 (ja) 表面仕上粗さ及び耐アウトガス性に優れたフェライト系快削ステンレス鋼
JP2007289979A (ja) Ti添加はだ焼鋼からなる鋳鋼片または鋼塊の製造方法およびその鋳鋼片または鋼塊並びにその鋳鋼片または鋼塊からなるはだ焼鋼鋼材
JP4986203B2 (ja) 工具寿命に優れたbn快削鋼
JP5737801B2 (ja) フェライト系快削ステンレス鋼およびその製造方法
JP5142601B2 (ja) 高硬度・非磁性の快削ステンレス鋼
CN105970115A (zh) 一种经济型高性能含铜易切削奥氏体不锈钢合金材料
JP2006316310A (ja) 電子機器部品用材料
JP2011184716A (ja) 鍛造性に優れるマルテンサイト系ステンレス快削鋼棒線
JP5907760B2 (ja) マルテンサイト系快削ステンレス鋼棒線およびその製造方法
JP5957241B2 (ja) フェライト系快削ステンレス鋼棒線およびその製造方法
JP2008106306A (ja) フェライト系快削ステンレス鋼
JP3761777B2 (ja) 冷鍛用快削ステンレス鋼
JP3791664B2 (ja) オーステナイト系Ca添加快削ステンレス鋼
JP2002038241A (ja) 快削ステンレス鋼
JP2003201546A (ja) 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼
JP4279041B2 (ja) アウトガス特性に優れた非Pb快削ステンレス鋼
JP4106778B2 (ja) 耐アウトガス性および耐食性に優れた快削フェライト系ステンレス鋼およびステンレス鋼部品の加工方法
JP4018021B2 (ja) 冷間伸線加工性と耐食性に優れる非磁性の硫黄快削ステンレス鋼線材
JP2003201545A (ja) 冷間鍛造性に優れた快削ステンレス鋼
JP2004292929A (ja) 機械構造用鋼
JP2003221654A (ja) 快削ステンレス鋼
JP2011184717A (ja) 鍛造性に優れるフェライト系ステンレス快削鋼棒線
JP4949100B2 (ja) 冷間鍛造性と被削性に優れたオーステナイト系ステンレス快削鋼
JP4592224B2 (ja) 被削性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050405