JP2005054272A - ガスケット用ステンレス鋼 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 鋼組成を、C+N:0.1 〜0.3 %、Si:0.5 %以下、Mn:0.7 %以下、Cr:10〜17%、Ni:0〜0.6 %とする。
組織を、40%以上80%以下のマルテンサイト相と残部フェライト相とする。
硬さを、300 以上500 以下のビッカース硬度とする。
製造に際しては、所定の厚みに加工した後、850 〜1000℃からの焼入れで仕上げる。
【選択図】 図4
Description
従来、ガスケット用材料にはCr、Niを主成分とするSUS301ステンレス鋼を中心とした準安定オーステナイト系ステンレス鋼が使用されてきた。これらは変形にともない高硬度のマルテンサイト相への変態を起こすため、加工硬化率が大きく、加工性にも優れるからである。
C+N:0.1 〜0.3 %、Si:0.5 %以下、Mn:0.7 %以下、Cr:10〜17%、
Ni:0〜0.6 %
を含む鋼組成を有し、40%以上80%以下のマルテンサイト相と残部フェライト相からなる組織を示し、300 以上500 以下のビッカース硬度を有することを特徴とするガスケット用ステンレス鋼である。
C+N:0.1 〜0.3 %、Si:0.5 %以下、Mn:0.7 %以下、Cr:10〜17%、
Ni:0〜0.6 %
を含む鋼組成を有し、40%以上80%以下のマルテンサイト相と残部フェライト相からなる組織を示し、300 以上500 以下のビッカース硬度を有することを特徴とするエンジンガスケットである。
まず、本発明において鋼組成を上述のように成分限定した理由について説明する。
C+N:0.1 〜0.3 %
C、Nは、マルテンサイト相を少量で硬化させる元素であり、それらの効果はC、Nで同等と考えられる。C+Nの合計量が0.1 %未満では焼入れ後にHv 300以上の必要な硬度が得られず、0.3 %を越えると硬化し過ぎ、加工性不十分となる。したがって、C+Nの含有量は、合計量で、0.1 %以上、0.3 %以下とした。
Siは、マルテンサイト相を硬化する元素であり、0.5 %を越えると加工性が不十分となる。したがって、Si含有量は0.5 %以下とした。好ましくは、0.4 %以下である。
Mnは、高温でのオーステナイト相領域を拡大する元素であり、より低温まで同相を安定させ、焼入れ後のマルテンサイト量を増加させる作用を有する。Mnが0.7 %を越えるとマルテンサイト単相となり加工性不芳となる。さらに、過度に添加した場合には残留オーステナイト相の出現を招き、必要な硬度が得られなくなる。したがって、Mn含有量は0.7 %以下とした。好ましくは、0.5 %以下である。
Crはステンレス鋼の基本添加元素であり、有効な耐食性を得るためには少なくとも10%以上の添加が必要である。また、Crの存在は、高温でのオーステナイト相の変態を遅らせると考えられ、17%を越えると残留オーステナイト相の出現を招き、必要な硬度が得られなくなる。したがって、Cr含有量は10%以上、17%以下とした。好ましくは、12〜15%である。
Niも、Mnと同様に高温でのオーステナイト相領域を拡大する元素であり、所望により0.6 %以下添加することでより低温まで同相を安定化させ、焼入れ後のマルテンサイト量を増加させる。しかし、0.6 %を越えるとマルテンサイト単相となり加工性不芳となる。したがって、Niを添加する場合、Ni含有量は0.6 %以下とした。好ましくは、0.5 %以下である。
表1はここで用いたFe−13Cr鋼から成る薄板材の成分分析の結果を示す。かかる鋼組成を有する鋼を溶製後、熱間圧延、冷間圧延して所定厚さ (通常0.3 〜0.1 mm、本例では0.2 mm) にしてから焼入れ温度を変えることでマルテンサイト量および硬度を変え、それぞれ得られた材料から試験片を切り出した。
図3には圧縮試験機を用いてビード加工後の試験片を全屈状態から解放した後のビード高さに及ぼす材料の硬度の影響を示す。出発時のビード高さは0.3 mmであったが、試験後には0.06〜0.15mmとなった。
最後に、製造方法の限定理由について実験結果を用いて説明する。
なお、焼入れ温度が1000℃を越える場合、高温での組織がオーステナイト単相になると考えられ、焼入れ後の組織はマルテンサイト量が80%を越え (表2、No.B6)、加工性が劣化する。
割れ発生率は5本の試験片についての割れが発生した本数で、耐食性はJIS Z 2371によるR.No. で、それぞれ評価した。
Claims (3)
- 重量%で、
C+N:0.1 〜0.3 %、Si:0.5 %以下、Mn:0.7 %以下、Cr:10〜17%、
Ni:0〜0.6 %
を含む鋼組成を有し、40%以上80%以下のマルテンサイト相と残部フェライト相からなる組織を示し、300 以上500 以下のビッカース硬度を有することを特徴とするガスケット用マルテンサイト系ステンレス鋼。 - 重量%で、
C+N:0.1 〜0.3 %、Si:0.5 %以下、Mn:0.7 %以下、Cr:10〜17%、
Ni:0〜0.6 %
を含む鋼組成を有し、40%以上80%以下のマルテンサイト相と残部フェライト相からなる組織を示し、300 以上500 以下のビッカース硬度を有することを特徴とするエンジンガスケット。 - 40%以上80%以下のマルテンサイト相と残部フェライト相からなるマルテンサイト系組織を示し、300 以上500 以下のビッカース硬度を有することを特徴とするエンジンガスケット。
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