JP2013173966A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.030%以下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.02〜0.10%,S:0.15〜0.50%,Cr:15.0〜20.0%,Ni:2.0%以下,N:0.005〜0.030%,B:0.001〜0.010%を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、BとNとを含み最大粒径が0.1〜10.0μmの金属間化合物を有し、前記金属間化合物が0.1mm2当たり1個以上存在し、かつ、Sを含有する前記金属間化合物の個数が、前記金属間化合物の総個数に対して5%以上であることを特徴とするフェライト系快削ステンレス鋼棒線。
【選択図】なし
Description
これらの要求に対し、従来はSを0.15%以上添加したSUS430Fや切削性を更に向上させるためPb、Se、Teを単独もしくは複合添加したフェライト系快削ステンレス鋼が使用されてきた(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは以下の通りである。
(3)さらに質量%でMo:3.0%以下を含有することを特徴とする(1)または(2)記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線である。
(4)さらに質量%で、Nb:1.0%以下,Ti:1.0%以下,W:1.0%以下の1種以上を含有することを特徴とする(1)〜(3)の何れか1項に記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線である。
(5)さらに質量%で、Ca:0.020%以下,Zr:0.020%以下,Al:0.01%以下,O:0.003〜0.015%,Mg:0.005〜0.05%,REM:0.0005〜0.20%の1種以上を含有することを特徴とする(1)〜(4)の何れか1項に記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線である。
なお、本発明における棒線とは鋼線材、及び鋼線のことを意味する。
まず、本発明のフェライト系快削ステンレス鋼棒線の成分組成について説明する。なお、%の表記は、特に断りのない場合は質量%を意味する。
Bは、工具寿命改善効果のあるBとNとを含む金属間化合物(以下「BN化合物」という場合がある)の析出に必要な合金成分である。最大粒径0.1〜10.0μmのBN化合物を0.1mm2当たり1個以上析出させるためには、Bを0.001%以上含有させることが必要である。しかし、0.010%を超えてBを含有させると、製造工程における熱間加工性が劣化する。このため、B含有量の上限を0.010%とした。B含有量は好ましくは0.003〜0.008%である。
S含有のフェライト系快削ステンレス鋼は、MnS系硫化物を形成するために耐食性が不十分となる恐れがある。Mn[質量%]/S[質量%]比を2.0以下にして硫化物中のMn濃度を低減し、硫化物中のCr濃度を増加させることで、耐食性劣化を著しく抑制できる。そのため必要に応じて、Mn/S比を2.0以下に限定することが好ましく、より好ましくは、1.5以下である。
Moは、耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて添加できる。耐食性向上効果を十分に得るためには、Moを0.05%以上含有させることが好ましい。しかし、多量に添加すると、靭性が低下し、製造性が劣化するため、Mo含有量の上限を3.0%とし、好ましくは2.0%とする。
Nb,Ti,Wは、いずれも炭窒化物を形成し、耐食性を改善する効果がある元素であり、必要に応じて1種又は2種以上を添加できる。耐食性向上効果を十分に得るためにNb,Ti,W各々は、0.05%以上含有させることが好ましい。しかし、多量の添加は、工具寿命を劣化させることからNb,Ti,W各々の含有量の上限を1.0%とし、好ましくは、それぞれ0.50%とする。
Ca,Zr,Al,O,Mg,REMは任意添加元素であり、必要に応じて1種又は2種以上を添加することが出来る。
Alは脱酸元素として重要な元素である。脱酸効果を十分に得るためには、Alを0.001%以上含有させることが好ましい。しかし、0.01%を超えてAlを添加すると硬質なAl系の酸化物が形成し、工具寿命を劣化させる。そのため、Al含有量の上限を0.01%とし、好ましくは、0.008%とする。
Caは工具寿命を改善する効果がある。工具寿命改善効果を十分に得るためには、Caを0.001%以上含有させることが好ましい。しかし、Ca含有量が0.020%を超えると工具寿命改善効果が飽和し、熱間加工性が低下し、製造性が劣化する。このことから、Caを含有する場合、上限を0.020%とし、好ましくは0.010%とする。
Mgは熱間加工性を向上させる元素であり、Mgを含有する場合には0.005%以上添加する。しかし、0.05%以上の添加はかえって熱間加工性を低下させ、製造性が劣化することから、Mg含有量の上限を0.05%とする。また、Mgの含有量は0.005〜0.01%であることがより好ましい。
本発明のステンレス鋼棒線の製造方法は、鋳片加熱工程、熱間圧延工程、及び熱処理工程を含むものである。
優れた工具寿命を得るために、所定の最大粒径のBN化合物を有し、BN化合物が所定の単位面積あたりの個数で存在し、Sを含有するBN化合物の個数の割合が所定の範囲である本発明のステンレス鋼棒線を製造するためには、上述した成分組成を有する鋳片を所定の条件で加熱する鋳片加熱工程を行って、熱間圧延及び熱処理を施さなければならない。
以下に本発明の実施例について説明する。表1および表2に実施例のステンレス鋼棒線の成分組成を示す。
樹脂に埋め込み、鏡面研磨を行った棒線の横断面3.0mm2の面積を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、金属間化合物(BN化合物)の最大粒径(表5における粒径)及び金属間化合物の個数(表5における個数)を測定し、0.1mm2当たりのBN化合物の個数を算出した。
また、樹脂に埋め込み、鏡面研磨を行った棒線の横断面3.0mm2の面積を、走査型電子顕微鏡(SEM)に付属のEDS(エネルギー分散型X線)分析装置を用いて分析することにより、BとNから成る金属間化合物に含まれるS濃度を測定し、BN化合物の総個数に対するSを含有するBN化合物の個数の割合(表5におけるS含有BN率)を算出した。
使用工具:超硬P種、刃先R0.4mm,切削速度:50m/min,送り量:0.02mm/rev,切込み:0.1mm,切削油(鉱物油):有りの条件で、棒線の外周を周方向に切削加工し、切削加工後の表面について、接触式の粗さ測定機により中心線平均粗さ(Ra)を測定した。中心線平均粗さの測定は、基準長さ2.5mmで各5点ずつ測定し、その平均値を値とした。
使用工具:超硬P種、刃先R0.4mm,切削速度:200m/min,送り量:0.15mm/rev,切込み:1mm,切削油(鉱物油):有りの条件で、棒線の外周を周方向に切削加工し、30分間切削加工した使用後の工具の状態を調べた。
使用後の工具のフランク摩耗量が30μm以下であれば◎、30μm超、50μm以下であれば○、50μm超の場合は×と評価した。
発銹試験は、棒線を長さ20mmに切断し、表面を#500で研磨し、洗浄したものについて実施した。各棒線5個ずつ、温度70℃、湿度85%の環境下に120時間放置し、取り出し後、発銹の有無について観察を行った。そして、無発銹のものはAランク、発銹起点の総数が1〜5個のものをBランク、6〜10個のものをCランク、10個以上のものをDランクとして評価した。
製造性は、熱間圧延工程後に深さ0.15mm以上の表面疵が発生した場合を「製造性劣化」として判断した。
また、No.1〜No.50の棒線の中心平均粗さ(Ra)は0.5μm以下と良好であり、工具寿命は50μm以下と良好であった。また、No.1〜No.50の棒線は、耐食性の評価にDランクはなく、十分な耐食性を有しており、製造性も良好であった。
本実施例では、鋳片の加熱温度および加熱時間、仕上げ圧延温度、熱処理温度および時間の影響を調査するために、表1および表2に示す一部の鋼を、鋳片加熱条件:900〜1300℃,10〜90分、仕上げ圧延温度:800〜1100℃、熱処理条件:600〜1100℃,5〜310分を表5に示す条件で製造し、その他の工程はNo.1の棒線と同様にして、No.75〜No.103の棒線を得た。
No.97〜No.100の棒線(鋼No.61、63)については、B又はNの含有量が本発明下限を下回っているため、本発明範囲内の条件で製造しても、BN化合物が適正に析出せず、求められる工具寿命が得られなかった。
熱処理温度が700℃未満,1000℃以上または、熱処理時間が10分未満、300分以上である場合、BN化合物の最大粒径、単位面積当たりの個数、BN化合物の総個数に対するSを含有するBN化合物の個数の割合が本発明を満足せず、求められる工具寿命が得られない。
Claims (6)
- 質量%で、
C:0.030%以下、
Si:1.0%以下、
Mn:2.0%以下、
P:0.02〜0.10%,
S:0.15〜0.50%,
Cr:15.0〜20.0%,
Ni:2.0%以下,
N:0.005〜0.030%,
B:0.001〜0.010%を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
BとNとを含み最大粒径が0.1〜10.0μmの金属間化合物を有し、前記金属間化合物が0.1mm2当たり1個以上存在し、かつ、Sを含有する前記金属間化合物の個数が、前記金属間化合物の総個数に対して5%以上であることを特徴とするフェライト系快削ステンレス鋼棒線。 - Mn/S≦2.0(なお、式中のMn、Sは、ステンレス鋼中の各成分の含有量[質量%]である。)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線。
- さらに質量%でMo:3.0%以下を含有することを特徴とする請求項1または請求項2記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線。
- さらに質量%で、
Nb:1.0%以下,
Ti:1.0%以下,
W:1.0%以下の1種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線。 - さらに質量%で、
Ca:0.020%以下,
Zr:0.020%以下,
Al:0.01%以下,
O:0.003〜0.015%,
Mg:0.005〜0.05%,
REM:0.0005〜0.20%の1種以上を含有することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のフェライト系快削ステンレス鋼棒線。 - 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の成分組成を有する鋳片を1000℃〜1250℃の温度で20〜60分で加熱する鋳片加熱工程と、
900℃以上の仕上げ圧延温度で圧延する熱間圧延工程と、
700℃以上1000℃未満の温度で10分以上300分未満熱処理する熱処理工程とを含むことを特徴とするフェライト系快削ステンレス鋼棒線の製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017035745A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 継目無鋼管の切削加工方法 |
JP2019183257A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系s快削ステンレス鋼 |
WO2021129836A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 华新丽华股份有限公司 | 耐蚀快削性钢材 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0633146A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性Cr系ステンレス鋼板の製造方法 |
JPH10237603A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-08 | Daido Steel Co Ltd | 耐食性に優れた快削フェライト系ステンレス鋼 |
JP2008505247A (ja) * | 2004-06-30 | 2008-02-21 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | フェライトステンレス鋼 |
JP2010132998A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高強度及び冷鍛性に優れた高耐食フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
JP2011122237A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-06-23 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性に優れるフェライト系快削ステンレス鋼棒線 |
JP2011184717A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 鍛造性に優れるフェライト系ステンレス快削鋼棒線 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0633146A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性Cr系ステンレス鋼板の製造方法 |
JPH10237603A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-08 | Daido Steel Co Ltd | 耐食性に優れた快削フェライト系ステンレス鋼 |
JP2008505247A (ja) * | 2004-06-30 | 2008-02-21 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | フェライトステンレス鋼 |
JP2010132998A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高強度及び冷鍛性に優れた高耐食フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
JP2011122237A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-06-23 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐食性に優れるフェライト系快削ステンレス鋼棒線 |
JP2011184717A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 鍛造性に優れるフェライト系ステンレス快削鋼棒線 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017035745A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 継目無鋼管の切削加工方法 |
JP2019183257A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-24 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系s快削ステンレス鋼 |
JP7199231B2 (ja) | 2018-03-30 | 2023-01-05 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系s快削ステンレス鋼 |
WO2021129836A1 (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 华新丽华股份有限公司 | 耐蚀快削性钢材 |
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