JP2008133498A

JP2008133498A - Parts for office and stationery supplies

Info

Publication number: JP2008133498A
Application number: JP2006319397A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ishikawa; 浩一石川; Tetsuya Shimizu; 哲也清水
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2008-06-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide parts for office and stationery supplies, which have satisfactory corrosion resistance even in a high-temperature and high-humidity atmosphere or in a state of contact with fluorescent paint, ink, etc. <P>SOLUTION: The parts for office and stationery supplies are constituted by using free-cutting ferritic stainless steel which has a composition consisting of, by mass, 0.005 to 0.05% C, 0.80 to 2.0% Si, 0.05 to 0.6% Mn, ≤0.10% P, 0.30 to 0.60% S, ≤2.0% Cu, ≤2.0% Ni, 18.0 to 25.0% Cr, ≤4.0% Mo, 0.10 to 1.0% Ti, ≤0.015% O, ≤0.020% N, 0.010 to 0.100% Al and the balance Fe with inevitable impurities. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、事務用品部品に関し、さらに詳しくは、快削フェライト系ステンレス鋼を用いた事務用品部品（例えば、ボールペンのボールを支持するためのホルダー材など）に関する。 The present invention relates to office supplies parts, and more particularly to office supply parts using free-cutting ferritic stainless steel (for example, a holder material for supporting a ball of a ballpoint pen).

通常、筆記用品やＯＡ機器などに使用される事務用品の部品は、小物切削部品が多く、快削フェライト系ステンレス鋼が数多く使用されている。例えば、特許文献１には、ボールペンチップのホルダー材として、Ｃｒ含有量約１３％のステンレススチールを用いる点が記載されている。また、特許文献２には、チップ本体を、Ｃｒ：１９．８重量％、Ｓｉ：１．１８重量％、Ｃ：０．０２重量％、Ｍｎ：１．１６重量％、Ｐ：０．０２９重量％、Ｓ：０．２９１重量％、Ｍｏ：１．７８重量％、Ｐｂ：０．１９重量％、Ｔｅ：０．０４重量％を含むフェライト系ステンレス鋼で形成したボールペンチップが開示されている。 Usually, office supplies parts used for writing supplies, OA equipment, etc. are many small parts cutting parts, and many free cutting ferritic stainless steels are used. For example, Patent Document 1 describes that stainless steel having a Cr content of about 13% is used as a holder material for a ballpoint pen tip. Patent Document 2 discloses that the chip body is made of Cr: 19.8 wt%, Si: 1.18 wt%, C: 0.02 wt%, Mn: 1.16 wt%, P: 0.029 wt%. , S: 0.291% by weight, Mo: 1.78% by weight, Pb: 0.19% by weight, Te: 0.04% by weight, a ball-point pen tip formed of ferritic stainless steel is disclosed.

特開平８−２５２９９８号公報JP-A-8-252998 特開平１０−２０３０７５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-203075

ステンレス鋼の被削性向上元素としては、Ｓ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅなどが知られている。これらの内、Ｐｂは、環境保護に対する関心が地球規模で高まりつつある近年では、次第に敬遠されるようになっており、その使用を制限する機器や部品も多くなりつつある。さらに敬遠される理由としてはＰｂウィスカの生成があり、ＯＡ機器などの電気事務機器ではこのＰｂウィスカと配線との接触によって電気回路の故障を引き起こすことが挙げられる。また、万年筆やボールペンなどの筆記用品に使用される部品は、蛍光塗料や水性インク、油性インクなどの液体との接触があり、それらにＰｂが溶出するおそれがある。
一方、Ｓは、鋼中のＭｎと結合し、ＭｎＳとなって被削性を向上させるが、耐食性を劣化させるため、その使用環境は制限される。例えば、ＯＡ機器を長時間使用すると高温化し、高温高湿な雰囲気となるため、化学的に不安定なＭｎＳは溶出し、錆が発生する等の問題が起こる。
さらに、筆記用品に使用される部品には、繰り返し接触により摩耗が生ずる場合がある。そのため、このような部品に使用される材料には、被削性及び耐食性に加えて、摩耗に耐えうる硬度が必要になる。 As elements for improving the machinability of stainless steel, S, Pb, Se, Te and the like are known. Among these, Pb has been gradually shunned in recent years when interest in environmental protection is increasing on a global scale, and there are an increasing number of devices and parts that limit its use. Another reason for avoiding this is the generation of Pb whiskers. In electrical office equipment such as OA equipment, contact between the Pb whiskers and the wiring causes a failure of the electric circuit. Also, parts used for writing supplies such as fountain pens and ballpoint pens may come into contact with liquids such as fluorescent paints, water-based inks, and oil-based inks, and Pb may be eluted into them.
On the other hand, S combines with Mn in the steel and becomes MnS to improve the machinability, but the use environment is limited because the corrosion resistance is deteriorated. For example, when an OA device is used for a long time, the temperature becomes high and the atmosphere becomes high temperature and high humidity, so that chemically unstable MnS is eluted and rust is generated.
Further, the parts used for writing supplies may be worn by repeated contact. Therefore, in addition to machinability and corrosion resistance, the material used for such parts needs to have hardness that can withstand abrasion.

本発明が解決しようとする課題は、高温高湿の雰囲気、あるいは、蛍光塗料やインクなどとの接触状態においても十分な耐食性を有する事務用部品を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、Ｐｂを含まず、Ｐｂウィスカの発生がない事務用部品を提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、繰り返し接触による摩耗などに耐えうる硬度を持つ事務用部品を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an office part having sufficient corrosion resistance even in a high temperature and high humidity atmosphere or in a contact state with a fluorescent paint or ink.
Another object of the present invention is to provide an office part that does not contain Pb and does not generate Pb whiskers.
Furthermore, another problem to be solved by the present invention is to provide an office part having a hardness that can withstand abrasion caused by repeated contact.

上記課題を解決するために本発明に係る事務用部品は、
０．００５≦Ｃ≦０．０５ｍａｓｓ％、
０．８０≦Ｓｉ≦２．０ｍａｓｓ％、
０．０５≦Ｍｎ≦０．６ｍａｓｓ％、
Ｐ≦０．１０ｍａｓｓ％、
０．３０≦Ｓ≦０．６０ｍａｓｓ％、
Ｃｕ≦２．０ｍａｓｓ％、
Ｎｉ≦２．０ｍａｓｓ％、
１８．０≦Ｃｒ≦２５．０ｍａｓｓ％、
Ｍｏ≦４．０ｍａｓｓ％、
０．１０≦Ｔｉ≦１．０ｍａｓｓ％、
Ｏ≦０．０１５ｍａｓｓ％、
Ｎ≦０．０２０ｍａｓｓ％、
０．０１０≦Ａｌ≦０．１００ｍａｓｓ％
を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる快削フェライト系ステンレス鋼を用いたことを要旨とする。 In order to solve the above problems, office parts according to the present invention are:
0.005 ≦ C ≦ 0.05 mass%,
0.80 ≦ Si ≦ 2.0 mass%,
0.05 ≦ Mn ≦ 0.6 mass%,
P ≦ 0.10 mass%,
0.30 ≦ S ≦ 0.60 mass%,
Cu ≦ 2.0 mass%,
Ni ≦ 2.0 mass%,
18.0 ≦ Cr ≦ 25.0 mass%,
Mo ≦ 4.0 mass%,
0.10 ≦ Ti ≦ 1.0 mass%,
O ≦ 0.015 mass%,
N ≦ 0.020 mass%,
0.010 ≦ Al ≦ 0.100 mass%
The remainder is a free-cutting ferritic stainless steel made of Fe and inevitable impurities.

Ｐｂを含まないＳ系の快削フェライト系ステンレス鋼のＣｒ量を最適化し、かつ、適量のＴｉを添加すると、Ｍｎの一部がＣｒ及びＴｉで置換された硫化物が生成する。Ｍｎの一部がＣｒ及びＴｉで置換された硫化物は、被削性に寄与するだけでなく、耐食性も高い。そのため、このような快削フェライト系ステンレス鋼を用いると、高温高湿の雰囲気、あるいは、蛍光塗料やインクなどとの接触状態においても十分な耐食性を有する事務用部品が得られる。また、Ｐｂを含まないので、蛍光塗料やインクへのＰｂの溶出や、事務機器でのＰｂウィスカの発生のおそれがない。さらに、フェライト系ステンレス鋼は、適度な硬さを有しているので、繰り返し接触による摩耗にも耐えうる。 When the amount of Cr in the S-based free-cutting ferritic stainless steel not containing Pb is optimized and an appropriate amount of Ti is added, a sulfide in which a part of Mn is replaced with Cr and Ti is generated. A sulfide in which a part of Mn is substituted with Cr and Ti not only contributes to machinability but also has high corrosion resistance. Therefore, when such a free-cutting ferritic stainless steel is used, an office part having sufficient corrosion resistance can be obtained even in a high-temperature and high-humidity atmosphere or in a contact state with a fluorescent paint or ink. Moreover, since Pb is not included, there is no fear of Pb elution into the fluorescent paint or ink and the occurrence of Pb whiskers in office equipment. Furthermore, since ferritic stainless steel has an appropriate hardness, it can withstand abrasion due to repeated contact.

以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係る事務用部品は、快削フェライト系ステンレス鋼を用いたことを特徴とする。事務用部品の構成材料である快削フェライト系ステンレス鋼は、以下のような元素を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。成分元素の種類、その成分範囲、及び、その限定理由は、以下の通りである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
The office part according to the present invention is characterized by using free-cutting ferritic stainless steel. Free-cutting ferritic stainless steel, which is a constituent material for office parts, contains the following elements, with the balance being Fe and inevitable impurities. The kind of component element, the component range, and the reason for limitation are as follows.

（１）０．００５≦Ｃ≦０．０５ｍａｓｓ％。
Ｃ含有量が過剰になると、被削性向上に対し効果的でない単体の炭化物が多量に生成する。従って、Ｃ含有量は、０．０５ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｃ含有量は、さらに好ましくは、０．０２５ｍａｓｓ％以下である。
一方、必要以上のＣ量の低減は、製造上、コスト上昇を招く。従って、Ｃ含有量は、０．００５ｍａｓｓ％以上が好ましい。 (1) 0.005 ≦ C ≦ 0.05 mass%.
When the C content is excessive, a large amount of a single carbide that is not effective for improving machinability is generated. Therefore, the C content is preferably 0.05 mass% or less. The C content is more preferably 0.025 mass% or less.
On the other hand, reducing the amount of C more than necessary causes an increase in cost in manufacturing. Therefore, the C content is preferably 0.005 mass% or more.

（２）０．８０≦Ｓｉ≦２．０ｍａｓｓ％。
Ｓｉは、鋼の脱酸剤として添加されるが、硬さを向上させる効果もある。十分な硬さを得るためには、Ｓｉ含有量は、０．８０ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ｓｉ含有量が過剰になると、熱処理後の硬さが高くなりすぎ、切削性を劣化させる。従って、Ｓｉ含有量は、２．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。切削加工性を重視する場合、Ｓｉ含有量は、さらに好ましくは、１．３ｍａｓｓ％以下である。 (2) 0.80 ≦ Si ≦ 2.0 mass%.
Si is added as a deoxidizer for steel, but also has the effect of improving hardness. In order to obtain sufficient hardness, the Si content is preferably 0.80 mass% or more.
On the other hand, when the Si content is excessive, the hardness after the heat treatment becomes too high and the machinability is deteriorated. Accordingly, the Si content is preferably 2.0 mass% or less. When emphasizing the machinability, the Si content is more preferably 1.3 mass% or less.

（３）０．０５≦Ｍｎ≦０．６ｍａｓｓ％。
Ｍｎは、鋼の脱酸剤として作用する。そのためには、Ｍｎ含有量は、０．０５ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ｍｎ含有量が過剰になると、多量のＭｎＳが生成し、耐食性を劣化させる。従って、Ｍｎ含有量は、０．６ｍａｓｓ％以下が好ましい。特に耐食性を重視する場合には、Ｍｎ含有量は、０．４ｍａｓｓ％以下が好ましい。 (3) 0.05 ≦ Mn ≦ 0.6 mass%.
Mn acts as a deoxidizer for steel. For that purpose, the Mn content is preferably 0.05 mass% or more.
On the other hand, when the Mn content is excessive, a large amount of MnS is generated, and the corrosion resistance is deteriorated. Therefore, the Mn content is preferably 0.6 mass% or less. In particular, when emphasizing corrosion resistance, the Mn content is preferably 0.4 mass% or less.

（４）Ｐ≦０．１０ｍａｓｓ％。
Ｐは、粒界に偏析し、粒界腐食感受性を高めるほか、靱性の低下を招く。従って、Ｐ含有量は、０．１０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｐ含有量は、さらに好ましくは、０．０３％以下である。
一方、Ｐの必要以上の低減は、コストの上昇を招く。従って、Ｐ含有量は、０．０１ｍａｓｓ％以上が好ましい。 (4) P ≦ 0.10 mass%.
P segregates at the grain boundaries, increases the intergranular corrosion sensitivity, and causes a decrease in toughness. Therefore, the P content is preferably 0.10 mass% or less. The P content is more preferably 0.03% or less.
On the other hand, reduction of P more than necessary causes an increase in cost. Therefore, the P content is preferably 0.01 mass% or more.

（５）０．３０≦Ｓ≦０．６０ｍａｓｓ％。
Ｓは、被削性を向上させるのに有効な化合物の構成元素である。このような効果を得るためには、Ｓ含有量は、０．３０ｍａｓｓ％以上が好ましい。Ｓ含有量は、さらに好ましくは、０．３５ｍａｓｓ％以上である。
一方、Ｓ含有量が過剰になると、熱間加工性を低下させる。従って、Ｓ含有量は、０．６０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｓ含有量は、さらに好ましくは、０．５０ｍａｓｓ％以下である。 (5) 0.30 ≦ S ≦ 0.60 mass%.
S is a constituent element of a compound effective for improving machinability. In order to obtain such an effect, the S content is preferably 0.30 mass% or more. The S content is more preferably 0.35 mass% or more.
On the other hand, when the S content is excessive, hot workability is reduced. Therefore, the S content is preferably 0.60 mass% or less. The S content is more preferably 0.50 mass% or less.

（６）Ｃｕ≦２．０ｍａｓｓ％。
Ｃｕは、耐食性、特に還元性酸環境中での耐食性を向上させるのに有効であり、必要に応じて添加することができる。しかしながら、Ｃｕ含有量が過剰になると、熱間加工性を劣化させる。従って、Ｃｕ含有量は、２．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｃｕ含有量は、さらに好ましくは、１．０ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは、０．６ｍａｓｓ％以下である。 (6) Cu ≦ 2.0 mass%.
Cu is effective for improving the corrosion resistance, particularly the corrosion resistance in a reducing acid environment, and can be added as necessary. However, when the Cu content is excessive, hot workability is deteriorated. Therefore, the Cu content is preferably 2.0 mass% or less. The Cu content is more preferably 1.0 mass% or less, and still more preferably 0.6 mass% or less.

（７）Ｎｉ≦２．０ｍａｓｓ％。
Ｎｉは、Ｃｒ含有のみで十分でない耐食性を補填するために必要な元素で、必要に応じて添加することができる。但し、Ｎｉ含有量が過剰になると、コストの上昇をまねく。従って、Ｎｉ含有量は、２．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｎｉ含有量は、さらに好ましくは、１．０ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは、０．６ｍａｓｓ％以下である。 (7) Ni ≦ 2.0 mass%.
Ni is an element necessary for supplementing corrosion resistance that is not sufficient only by Cr content, and can be added as necessary. However, when the Ni content is excessive, the cost increases. Therefore, the Ni content is preferably 2.0 mass% or less. The Ni content is more preferably 1.0 mass% or less, and still more preferably 0.6 mass% or less.

（８）１８．０≦Ｃｒ≦２５．０ｍａｓｓ％。
Ｃｒは、耐食性を向上させる元素である。そのためには、Ｃｒ含有量は、１８．０ｍａｓｓ％以上が好ましい。Ｃｒ含有量は、さらに好ましくは、１９．０ｍａｓｓ％以上である。
一方、Ｃｒ含有量が過剰になると、コストを上昇させるだけでなく、熱間加工性を低下させる。従って、Ｃｒ含有量は、２５．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｃｒ含有量は、さらに好ましくは、２２．０ｍａｓｓ％以下である。 (8) 18.0 ≦ Cr ≦ 25.0 mass%.
Cr is an element that improves the corrosion resistance. For this purpose, the Cr content is preferably 18.0 mass% or more. The Cr content is more preferably 19.0 mass% or more.
On the other hand, when the Cr content is excessive, not only the cost is increased, but also hot workability is decreased. Therefore, the Cr content is preferably 25.0 mass% or less. The Cr content is more preferably 22.0 mass% or less.

（９）Ｍｏ≦４．０ｍａｓｓ％。
Ｍｏは、耐食性や強度をより向上させる作用があり、必要に応じて添加することができる。一方、Ｍｏ含有量が過剰になると、熱間加工性を害するだけでなく、コストの上昇を招く。従って、Ｍｏ含有量は、４．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｍｏ含有量は、さらに好ましくは、１．５ｍａｓｓ％以下である。 (9) Mo ≦ 4.0 mass%.
Mo has the effect | action which improves corrosion resistance and intensity | strength more, and can be added as needed. On the other hand, when the Mo content is excessive, not only the hot workability is impaired, but also the cost is increased. Therefore, the Mo content is preferably 4.0 mass% or less. The Mo content is more preferably 1.5 mass% or less.

（１０）０．１０≦Ｔｉ≦１．０ｍａｓｓ％。
Ｔｉは、硫化物に固溶することにより、硫化物の耐食性を向上させる。そのためには、Ｔｉ含有量は、０．１０ｍａｓｓ％以上が好ましい。Ｔｉ含有量は、さらに好ましくは、０．２０ｍａｓｓ％以上である。
一方、Ｔｉ含有量が過剰になると、コストの上昇を招く。従って、Ｔｉ含有量は、１．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｔｉ含有量は、さらに好ましくは、０．６０ｍａｓｓ％以下である。 (10) 0.10 ≦ Ti ≦ 1.0 mass%.
Ti improves the corrosion resistance of the sulfide by dissolving in the sulfide. For this purpose, the Ti content is preferably 0.10 mass% or more. The Ti content is more preferably 0.20 mass% or more.
On the other hand, when the Ti content is excessive, the cost is increased. Therefore, the Ti content is preferably 1.0 mass% or less. The Ti content is more preferably 0.60 mass% or less.

（１１）Ｏ≦０．０１５ｍａｓｓ％。
Ｏは、Ｔｉと結合して被削性の向上には有効でない酸化物を形成ことから、極力低く抑制すべきである。そのためには、Ｏ含有量は、０．０１５ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ｏ含有量は、さらに好ましくは、０．００８ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは、０．００５ｍａｓｓ％以下である。 (11) O ≦ 0.015 mass%.
O should be suppressed as low as possible because it forms an oxide which is not effective for improving machinability by bonding with Ti. For this purpose, the O content is preferably 0.015 mass% or less. The O content is more preferably 0.008 mass% or less, and still more preferably 0.005 mass% or less.

（１２）Ｎ≦０．０２０ｍａｓｓ％。
Ｎは、Ｔｉと結合して被削性の向上には有効でない窒化物を形成することから、極力低く抑制すべきである。そのためには、Ｎ含有量は、０．０２０ｍａｓｓ％以下である。Ｎ含有量は、さらに好ましくは、０．０１５ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは、０．０１０ｍａｓｓ％以下である。 (12) N ≦ 0.020 mass%.
N combines with Ti to form a nitride that is not effective in improving machinability, so N should be suppressed as low as possible. For that purpose, N content is 0.020 mass% or less. The N content is more preferably 0.015 mass% or less, and still more preferably 0.010 mass% or less.

（１３）０．０１０≦Ａｌ≦０．１００ｍａｓｓ％。
Ａｌは、鋼の脱酸剤として添加される。十分な脱酸作用を得るためには、Ａｌ含有量は、０．０１０ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ａｌ含有量が過剰になると、被削性に有害な酸化物が形成される。従って、Ａｌ含有量は、０．１００ｍａｓｓ％以下が好ましい。Ａｌ含有量は、さらに好ましくは、０．０５０ｍａｓｓ％以下である。 (13) 0.010 ≦ Al ≦ 0.100 mass%.
Al is added as a deoxidizer for steel. In order to obtain a sufficient deoxidizing action, the Al content is preferably 0.010 mass% or more.
On the other hand, if the Al content is excessive, oxides harmful to machinability are formed. Therefore, the Al content is preferably 0.100 mass% or less. The Al content is more preferably 0.050 mass% or less.

本発明に係る事務用品部品に用いられる快削フェライト系ステンレス鋼は、上述した成分元素に加えて、以下のような１種又は２種以上の元素（第２成分元素）をさらに含んでいても良い。
（１４）０．０１≦Ｂｉ≦０．３０ｍａｓｓ％。
（１５）０．０１≦Ｔｅ≦０．１０ｍａｓｓ％。
Ｂｉ、Ｔｅは、被削性をさらに向上させることが可能なため、必要に応じて添加しても良い。このような効果を得るためには、Ｂｉ含有量及びＴｅ含有量は、それぞれ、０．０１ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ｂｉ、Ｔｅの含有量が過剰になると、熱間加工性を低下させる。従って、Ｂｉ含有量は、０．３０ｍａｓｓ％以下が好ましい。また、Ｔｅ含有量は、０．１０ｍａｓｓ％以下が好ましい。 The free-cutting ferritic stainless steel used for office supplies parts according to the present invention may further contain one or more of the following elements (second component element) in addition to the above-described component elements: good.
(14) 0.01 ≦ Bi ≦ 0.30 mass%.
(15) 0.01 ≦ Te ≦ 0.10 mass%.
Bi and Te can be further added as necessary because the machinability can be further improved. In order to obtain such an effect, the Bi content and the Te content are each preferably 0.01 mass% or more.
On the other hand, when the contents of Bi and Te are excessive, hot workability is lowered. Therefore, the Bi content is preferably 0.30 mass% or less. The Te content is preferably 0.10 mass% or less.

本発明に係る事務用品部品に用いられる快削フェライト系ステンレス鋼は、上述した第２成分元素に加えて、又は、これに代えて、以下のような１種又は２種以上の元素（第３成分元素）をさらに含んでいても良い。
（１６）０．０００１≦Ｃａ≦０．０５ｍａｓｓ％。
（１７）０．０００１≦Ｍｇ≦０．０２ｍａｓｓ％。
（１８）０．０００１≦Ｂ≦０．０２ｍａｓｓ％。
（１９）ＲＥＭ≦０．０１００ｍａｓｓ％。
Ｃａ、Ｍｇ、Ｂ、及び、ＲＥＭは、いずれも鋼の熱間加工性を向上させるのに有効な元素であるので、添加することができる。このような効果を得るためには、これらの元素の含有量は、上記の下限値以上が好ましい。
一方、これらの元素の含有量が過剰になると、熱間加工性を害するだけでなく、コストの上昇を招く。従って、これらの元素の含有量は、上記の上限値以下が好ましい。 The free-cutting ferritic stainless steel used for office supplies parts according to the present invention includes one or more of the following elements in addition to or in place of the above-described second component element (third (Component element) may further be included.
(16) 0.0001 ≦ Ca ≦ 0.05 mass%.
(17) 0.0001 ≦ Mg ≦ 0.02 mass%.
(18) 0.0001 ≦ B ≦ 0.02 mass%.
(19) REM ≦ 0.0100 mass%.
Ca, Mg, B, and REM are all effective elements for improving the hot workability of steel, and can be added. In order to obtain such an effect, the content of these elements is preferably equal to or higher than the above lower limit value.
On the other hand, when the content of these elements is excessive, not only the hot workability is impaired, but also the cost is increased. Therefore, the content of these elements is preferably not more than the above upper limit value.

本発明に係る事務用品部品に用いられる快削フェライト系ステンレス鋼は、上述した第２成分元素及び／若しくは第３成分元素に加えて、又は、これに代えて、以下のような１種又は２種以上の元素（第４成分元素）をさらに含んでいても良い。
（２０）０．０１≦Ｗ≦２．０ｍａｓｓ％。
Ｗは、耐食性や強度をより向上することができるため、必要に応じて添加しても良い。また、必要以上の低減もコスト上昇を招く。従って、Ｗ含有量は、０．０１ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、Ｗ含有量が過剰になると、熱間加工性を害するだけでなく、コストの上昇を招く。従って、Ｗ含有量は、２．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。 The free-cutting ferritic stainless steel used for office supplies parts according to the present invention is in addition to or in place of the above-described second component element and / or third component element. It may further contain an element more than a seed (fourth component element).
(20) 0.01 ≦ W ≦ 2.0 mass%.
Since W can further improve the corrosion resistance and strength, it may be added as necessary. In addition, an unnecessary reduction also causes an increase in cost. Accordingly, the W content is preferably 0.01 mass% or more.
On the other hand, when the W content is excessive, not only the hot workability is impaired, but also the cost is increased. Accordingly, the W content is preferably 2.0 mass% or less.

（２１）０．０１≦Ｖ≦２．０ｍａｓｓ％。
（２２）０．０１≦Ｎｂ≦２．０ｍａｓｓ％。
（２３）０．０１≦Ｔａ≦２．０ｍａｓｓ％。
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａは、炭窒化物を形成して鋼の結晶粒を微細化し、強靱性を高める効果がある。このような効果を得るためには、これらの元素の含有量は、それぞれ、０．０１ｍａｓｓ％以上が好ましい。
一方、これらの元素の含有量が過剰になると、コストの上昇を招く。従って、これらの元素の含有量は、２．０ｍａｓｓ％以下が好ましい。 (21) 0.01 ≦ V ≦ 2.0 mass%.
(22) 0.01 ≦ Nb ≦ 2.0 mass%.
(23) 0.01 ≦ Ta ≦ 2.0 mass%.
V, Nb, and Ta have the effect of forming carbonitrides to refine the steel crystal grains and increasing toughness. In order to obtain such an effect, the content of these elements is preferably 0.01% by mass or more.
On the other hand, when the content of these elements becomes excessive, the cost increases. Therefore, the content of these elements is preferably 2.0 mass% or less.

本発明に係る事務用品部品に用いられる快削フェライト系ステンレス鋼は、上述した成分元素を含むことに加えて、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓ及びＣ含有量が次の（１）〜（３）式のすべてを満たしていることが好ましい。
０．０８≦[Ｍｎ(ｍａｓｓ％)]/[Ｓ(ｍａｓｓ％)]≦１．６６・・・（１）
０．５０≦[Ｔｉ(ｍａｓｓ％)]/[Ｓ(ｍａｓｓ％)]≦１．５・・・（２）
[Ｓ(ｍａｓｓ％)]/[Ｃ(ｍａｓｓ％)]≧１０．０・・・（３） The free-cutting ferritic stainless steel used for office supplies parts according to the present invention includes the above-described component elements, and the contents of Mn, Ti, S, and C are represented by the following formulas (1) to (3): It is preferable that all are satisfied.
0.08 ≦ [Mn (mass%)] / [S (mass%)] ≦ 1.66 (1)
0.50 ≦ [Ti (mass%)] / [S (mass%)] ≦ 1.5 (2)
[S (mass%)] / [C (mass%)] ≧ 10.0 (3)

（１）式は、耐食性と熱間加工性を両立させるための指標となる。一般に、Ｍｎ系硫化物に含まれるＭｎ量が多くなるほど、耐食性が低下する。耐食性が劣化しない程度にＭｎ系硫化物のＭｎ量を低減するためには、Ｍｎ／Ｓ比は、１．６６以下が好ましい。一方、Ｍｎ／Ｓ比が過剰になると、コストが上昇するだけでなく、熱間加工性が低下する。従って、Ｍｎ／Ｓ比は、０．０８以上が好ましい。
（２）式は、Ｍｎ系硫化物の大型化を抑制するための指標となる。Ｍｎ系硫化物の大型化を抑制するためには、Ｔｉ／Ｓ比は、０．５０以上が好ましい。一方、Ｔｉ量が過剰になると、硫化物が硬くなる。従って、Ｔｉ／Ｓ比は、１．５以下が好ましい。
（３）式は、加工性の指標となる。Ｓ含有量が相対的に少なくなると、Ｍｎ系硫化物よりも硬質なＴｉ炭硫化物が生成し、ドリル加工性が低下する。従って、Ｓ／Ｃ比は、１０以上が好ましい。 Equation (1) is an index for achieving both corrosion resistance and hot workability. Generally, the corrosion resistance decreases as the amount of Mn contained in the Mn-based sulfide increases. In order to reduce the Mn amount of the Mn-based sulfide to such an extent that the corrosion resistance does not deteriorate, the Mn / S ratio is preferably 1.66 or less. On the other hand, when the Mn / S ratio is excessive, not only the cost increases, but the hot workability decreases. Accordingly, the Mn / S ratio is preferably 0.08 or more.
The formula (2) is an index for suppressing an increase in the size of the Mn-based sulfide. In order to suppress the enlargement of the Mn-based sulfide, the Ti / S ratio is preferably 0.50 or more. On the other hand, when the amount of Ti becomes excessive, the sulfide becomes hard. Therefore, the Ti / S ratio is preferably 1.5 or less.
Equation (3) is an index of workability. When the S content is relatively low, Ti carbon sulfide that is harder than the Mn sulfide is generated, and drill workability is reduced. Accordingly, the S / C ratio is preferably 10 or more.

本発明に係る事務用部品に用いられる快削フェライト系ステンレス鋼は、成分元素が上述の範囲にあることに加えて、硫化物が面積率で１．０％以上存在し、硫化物は、Ｃｒ及びＴｉを含み、Ｃｒ及びＴｉの含有量が合計２０ｍａｓｓ％以上であるものが好ましい。
硫黄系快削鋼に含まれる硫化物は、主としてＭｎＳであるが、ＭｎＳは、一般に、耐食性に劣る。これに対し、Ｍｎの一部をＣｒ及びＴｉで置換すると、硫化物の耐食性が向上する。高い耐食性を得るためには、硫化物は、Ｃｒ及びＴｉを含み、Ｃｒ及びＴｉの含有量が合計２０ｍａｓｓ％以上であるものが好ましい。また、高い被削性を得るためには、このような硫化物の面積率は、１．０％以上が好ましい。なお、「面積率」とは、測定視野に占める硫化物の面積の割合をいう。
成分元素を上述の範囲とすると、耐食性、被削性に優れ、かつ、硬度が１７０Ｈｖ以上である快削フェライト系ステンレス鋼が得られる。 The free-cutting ferritic stainless steel used for office parts according to the present invention includes 1.0% or more of sulfide in area ratio in addition to the component elements being in the above-mentioned range. And Ti, and the total content of Cr and Ti is preferably 20 mass% or more.
The sulfide contained in the sulfur-based free-cutting steel is mainly MnS, but MnS is generally inferior in corrosion resistance. On the other hand, when a part of Mn is replaced with Cr and Ti, the corrosion resistance of the sulfide is improved. In order to obtain high corrosion resistance, the sulfide preferably contains Cr and Ti, and the total content of Cr and Ti is 20 mass% or more. In order to obtain high machinability, the area ratio of such sulfide is preferably 1.0% or more. The “area ratio” refers to the ratio of the area of sulfide in the measurement field.
When the component element is in the above range, free-cutting ferritic stainless steel having excellent corrosion resistance and machinability and a hardness of 170 Hv or more can be obtained.

次に、本発明に係る事務用部品の作用について説明する。
Ｐｂを含まないＳ系の快削フェライト系ステンレス鋼のＣｒ量を最適化し、かつ、適量のＴｉを添加すると、Ｍｎの一部がＣｒ及びＴｉで置換された硫化物が生成する。Ｍｎの一部がＣｒ及びＴｉで置換された硫化物は、被削性に寄与するだけでなく、耐食性も高い。そのため、このような快削フェライト系ステンレス鋼を用いると、高温高湿の雰囲気、あるいは、蛍光塗料やインクなどとの接触状態においても十分な耐食性を有する事務用部品が得られる。また、Ｐｂを含まないので、蛍光塗料やインクへのＰｂの溶出や、事務機器でのＰｂウィスカの発生のおそれがない。さらに、フェライト系ステンレス鋼は、適度な硬さを有しているので、繰り返し接触による摩耗にも耐えうる。 Next, the operation of the office part according to the present invention will be described.
When the amount of Cr in an S-based free-cutting ferritic stainless steel not containing Pb is optimized and an appropriate amount of Ti is added, a sulfide in which a part of Mn is replaced with Cr and Ti is generated. A sulfide in which a part of Mn is substituted with Cr and Ti not only contributes to machinability but also has high corrosion resistance. Therefore, when such a free-cutting ferritic stainless steel is used, an office part having sufficient corrosion resistance can be obtained even in a high-temperature and high-humidity atmosphere or in a contact state with a fluorescent paint or ink. Moreover, since Pb is not included, there is no fear of Pb elution into the fluorescent paint or ink and the occurrence of Pb whiskers in office equipment. Furthermore, since ferritic stainless steel has an appropriate hardness, it can withstand abrasion due to repeated contact.

（実施例１〜１６、比較例１〜３）
［１．試料の作製］
高周波誘導炉により表１に示す成分組成の鋼種を溶解し、冷却して１５０ｋｇのインゴットを作製した。各インゴットを１０５０〜１２００℃に加熱し、熱間鍛造により２０ｍｍの丸棒と６０ｍｍ×３０ｍｍの角棒に加工した。この棒鋼をさらに７８０℃で４時間加熱した後、空冷（焼き鈍し処理）した。 (Examples 1-16, Comparative Examples 1-3)
[1. Preparation of sample]
Steel types having the composition shown in Table 1 were melted in a high frequency induction furnace and cooled to prepare a 150 kg ingot. Each ingot was heated to 1050 to 1200 ° C. and processed into a 20 mm round bar and a 60 mm × 30 mm square bar by hot forging. The steel bar was further heated at 780 ° C. for 4 hours and then air-cooled (annealed).

［２．試験方法］
［２．１．切削性］
（１）旋削性
旋削性評価は、旋削加工後の横逃げ面工具摩耗量及び切屑形状により評価した。旋削加工は、超硬コーティングバイト（ＵＴｉ２０Ｔ）を用いて周速１００ｍｍ／ｍｉｎ、一回転あたりの切り込み量０．１０ｍｍ、一回転あたりの送り量０．０１ｍｍ／ｒｅｖで乾式にて切削加工を施した。横逃げ面工具摩耗量は、切削距離５０ｍｍの外削を実施した後の摩耗量から求めた。さらに、切屑形状を目視観察し、破砕性が良好であるものは「良」、破砕性が悪く切屑がつながった状態のものは「劣」として表している。横逃げ面工具摩耗量（外形変寸量）は、表２に示すように、大、中、小で判定した。 [2. Test method]
[2.1. Machinability]
(1) Turning ability Turning ability evaluation was performed by the amount of side flank tool wear and chip shape after turning. Turning was performed by dry cutting with a carbide coating tool (UTi20T) at a peripheral speed of 100 mm / min, an infeed amount of 0.10 mm per rotation, and a feed amount of 0.01 mm / rev per rotation. . The amount of side flank tool wear was determined from the amount of wear after cutting with a cutting distance of 50 mm. Further, the shape of the chips is visually observed, and those having good crushability are indicated as “good”, and those having poor crushability and connected chips are indicated as “poor”. As shown in Table 2, the side flank tool wear amount (outside dimension change amount) was judged as large, medium, or small.

（２）ドリル加工性
ドリル加工性評価は、ドリル加工後のドリル摩耗量、切屑形状により評価した。ドリル加工は、ハイスドリルＳＫＨ５１を用いて、周速３０ｍｍ／ｍｉｎ、ドリル径５ｍｍ、穴深さ２０ｍｍ（非貫通）、一回転当たりの送り量０．０７ｍｍ／ｒｅｖで不水溶性油による湿式にて加工を実施した。ドリル摩耗量は、１００個の穴加工後の摩耗量であり、切屑形状は目視観察し、破砕性が良好であるものは「良」、破砕性が悪く切屑がつながった状態のものは「劣」として表している。ドリル摩耗量は、表３に示すように、大、中、小で判定した。 (2) Drill workability Drill workability was evaluated based on the amount of drill wear and chip shape after drilling. Drilling is performed using a high-speed drill SKH51 with a peripheral speed of 30 mm / min, a drill diameter of 5 mm, a hole depth of 20 mm (non-penetrating), and a feed rate of 0.07 mm / rev per revolution, which is processed with a water-insoluble oil. Carried out. The amount of drill wear is the amount of wear after drilling 100 holes. The shape of the chips is visually observed. The one with good crushability is “good”, and the one with poor crushability and connected chips is “poor”. ". As shown in Table 3, the drill wear amount was judged as large, medium or small.

［２．２．耐食性］
（１）塩水噴霧試験
耐食性評価試験は、塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）によって行った。試験片には、直径１０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円柱形状のものを用いた。表面をエメリー紙により＃４００番まで研磨加工し、脱脂洗浄した後、これらの各試料を温度３０℃、５％ＮａＣｌの塩水噴霧雰囲気中に９６ｈ保存して、目視での外観判定により発錆の有無を見た。
（２）高温−湿潤試験
湿潤試験の試験片には、直径１０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円柱形状のものを用いた。表面をエメリー紙により＃４００番まで研磨加工し、脱脂洗浄した後、これらの各試料を温度８０℃、９５％ＲＨの湿潤雰囲気中に９６ｈ保存して、目視でも外観判定により発錆の有無を見た。 [2.2. Corrosion resistance]
(1) Salt spray test The corrosion resistance evaluation test was conducted by a salt spray test (JIS Z 2371). A cylindrical specimen having a diameter of 10 mm and a height of 50 mm was used as the test piece. After polishing the surface to # 400 with emery paper and degreasing and cleaning, each of these samples was stored in a salt spray atmosphere of 30 ° C. and 5% NaCl for 96 h, and rusting was confirmed by visual appearance judgment. I saw the presence or absence.
(2) High temperature-wetting test A cylindrical specimen having a diameter of 10 mm and a height of 50 mm was used as a test piece for the wet test. The surface is polished to # 400 with emery paper, degreased and washed, and each sample is stored in a humid atmosphere at a temperature of 80 ° C. and 95% RH for 96 hours. saw.

［２．３．耐摩耗性：ピンオンディスク試験］
回転するディスク上で同心円上にある２本のピンを押し付け、そのピンの摩耗量を測定した。試験にあたり、ディスクはＳＵＳ４４０Ｃを使用し、押付け加重は２０ｋｇｆ（１９６Ｎ）、すべり速度は１ｍ／ｓｅｃ、すべり距離は２０００ｍにて、測定を実施した。
［２．４．ビッカース硬さ測定］
各試料のビッカース硬さを、ＪＩＳＺ２２４４によって測定した。
［２．５．Ｐｂ溶出試験］
溶出試験は、ＪＷＷＡＺ１０８に準拠し、標準浸出液を用意して浸出試験を実施した。その浸漬液のＰｂの濃度をＩＣＰ分析装置にて測定した。
［２．６．硫化物の組成及び量］
硫化物中のＣｒ＋Ｔｉ量は、ＥＰＭＡにより測定した。また、硫化物の面積率は、代表的なミクロ写真を２００倍で撮影し、介在物の色抽出を行い、画像解析により測定した。 [2.3. Abrasion resistance: Pin-on-disk test]
Two pins on concentric circles were pressed on the rotating disk, and the wear amount of the pins was measured. In the test, SUS440C was used as the disk, the pressing load was 20 kgf (196 N), the sliding speed was 1 m / sec, and the sliding distance was 2000 m.
[2.4. Vickers hardness measurement]
The Vickers hardness of each sample was measured according to JIS Z 2244.
[2.5. Pb dissolution test]
The dissolution test was conducted in accordance with JWWA Z 108 and a standard leaching solution was prepared. The concentration of Pb in the immersion liquid was measured with an ICP analyzer.
[2.6. Composition and amount of sulfide]
The amount of Cr + Ti in the sulfide was measured by EPMA. Further, the area ratio of sulfide was measured by image analysis by taking a representative microphotograph at 200 times, extracting the color of inclusions.

［３．試験結果］
表４に、試験結果を示す。
比較例１（ＳＵＳ４３０相当）は、Ｓ量が少ないために、耐食性が高く、Ｐｂ溶出量も少ないが、旋削性及びドリル加工性に劣っている。また、Ｓｉが少ないために、硬度も低い。
比較例２（ＳＵＳ４３０Ｆ相当）は、適量のＳを含んでいるため、比較例１に比べて旋削性及びドリル摩耗量が改善された。しかしながら、Ｔｉを含んでいないために、塩水試験及び湿潤試験のいずれにおいても発錆が生じた。
比較例３（Ｐｂ鋼）は、適量のＳ及びＰｂを含んでいるために、実施例１〜１６とほぼ同等の旋削性及びドリル摩耗性を示した。しかしながら、Ｔｉを含んでいないために、塩水試験及び湿潤試験のいずれにおいても発錆が生じた。また、Ｐｂを含んでいるために、Ｐｂ溶出量も多い。
これに対し、実施例１〜１６は、いずれも耐食性が高く、Ｐｂ溶出量も少ない。また、耐摩耗性が高く、旋削性及びドリル加工性にも優れている。 [3. Test results]
Table 4 shows the test results.
Since Comparative Example 1 (equivalent to SUS430) has a small amount of S, it has high corrosion resistance and a small amount of Pb elution, but is inferior in turning performance and drillability. Moreover, since there is little Si, hardness is also low.
Since Comparative Example 2 (equivalent to SUS430F) contains an appropriate amount of S, turning ability and drill wear were improved as compared with Comparative Example 1. However, since Ti was not contained, rusting occurred in both the salt water test and the wet test.
Since Comparative Example 3 (Pb steel) contained appropriate amounts of S and Pb, it exhibited turning properties and drill wear properties substantially equivalent to those of Examples 1-16. However, since Ti was not contained, rusting occurred in both the salt water test and the wet test. Moreover, since Pb is included, the amount of Pb elution is large.
On the other hand, Examples 1-16 all have high corrosion resistance, and there is little Pb elution amount. In addition, it has high wear resistance and is excellent in turning and drilling workability.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

上述した快削フェライト系ステンレス鋼を使用することができる事務用部品としては、
（１）プリンタ、ファックス、コピー機などのＯＡ機器に使用されるモータシャフト、ガイドピン、ブッシュロッド、ネジ、ボルト、ナット、スリーブ
（２）ボールペンチップ、ボールペンキャップ、シャープペンチップなどの文具金属部品、
などがある。 As office parts that can use the above-mentioned free-cutting ferritic stainless steel,
(1) Motor shafts, guide pins, bush rods, screws, bolts, nuts, sleeves used in office automation equipment such as printers, fax machines, copiers, etc. (2) Stationery metal parts such as ballpoint pen tips, ballpoint pen caps, and mechanical pencil tips ,
and so on.

Claims

0.005 ≦ C ≦ 0.05 mass%,
0.80 ≦ Si ≦ 2.0 mass%,
0.05 ≦ Mn ≦ 0.6 mass%,
P ≦ 0.10 mass%,
0.30 ≦ S ≦ 0.60 mass%,
Cu ≦ 2.0 mass%,
Ni ≦ 2.0 mass%,
18.0 ≦ Cr ≦ 25.0 mass%,
Mo ≦ 4.0 mass%,
0.10 ≦ Ti ≦ 1.0 mass%,
O ≦ 0.015 mass%,
N ≦ 0.020 mass%,
0.010 ≦ Al ≦ 0.100 mass%
Office supplies parts using free-cutting ferritic stainless steel with the balance of Fe and inevitable impurities.

The free-cutting ferritic stainless steel is
0.01 ≦ Bi ≦ 0.30 mass%, and / or
0.01 ≦ Te ≦ 0.10 mass%
The office supply component according to claim 1, further comprising:

The free-cutting ferritic stainless steel is
0.0001 ≦ Ca ≦ 0.05 mass%,
0.0001 ≦ Mg ≦ 0.02 mass%,
0.0001 ≦ B ≦ 0.02 mass%, and
REM ≦ 0.0100 mass%
The office part according to claim 1 or 2, further comprising any one or more elements selected from the group consisting of:

The free-cutting ferritic stainless steel is
0.01 ≦ W ≦ 2.0 mass%,
0.01 ≦ V ≦ 2.0 mass%,
0.01 ≦ Nb ≦ 2.0 mass%, and
0.01 ≦ Ta ≦ 2.0 mass%,
The office supplies part according to any one of claims 1 to 3, further comprising at least one element selected from the group consisting of:

The office supplies component according to any one of claims 1 to 4, wherein the free-cutting ferritic stainless steel satisfies all of the following expressions (1) to (3).
0.08 ≦ [Mn (mass%)] / [S (mass%)] ≦ 1.66 (1)
0.50 ≦ [Ti (mass%)] / [S (mass%)] ≦ 1.5 (2)
[S (mass%)] / [C (mass%)] ≧ 10.0 (3)

In the free-cutting ferritic stainless steel, sulfide is present in an area ratio of 1.0% or more,
The office supplies part according to any one of claims 1 to 5, wherein the sulfide includes Cr and Ti, and the total content of Cr and Ti is 20 mass% or more.

The office supplies component according to any one of claims 1 to 6, wherein the free-cutting ferritic stainless steel has a hardness of 170 Hv or more.