JP2691713B2 - 熱間加工性の優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
熱間加工性の優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼の製造方法Info
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- JP2691713B2 JP2691713B2 JP62208874A JP20887487A JP2691713B2 JP 2691713 B2 JP2691713 B2 JP 2691713B2 JP 62208874 A JP62208874 A JP 62208874A JP 20887487 A JP20887487 A JP 20887487A JP 2691713 B2 JP2691713 B2 JP 2691713B2
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は難熱間加工性を有するCr−Ni系ステンレス鋼
を製造プロセスにおいて熱間加工時に割れを発生するこ
となく鋼板あるいは線材を製造する方法に関するもので
ある。 （従来の技術） 従来、連続鋳造法により製造される難熱間加工性を有
するCr−Ni系ステンレス鋼のスラブより鋼板あるいは線
材を製造するに際し、熱間加工時に割れを発生すること
なく製造するために、鋳造されたスラブに対して表面手
入れを行いさらに熱間加工性を向上させるためにCr−Ni
系ステンレス鋼の鋳造組織中に存在するδ−Fe.を減少
させたりあるいは熱間加工性を損なわないように形状を
変化させる高温長時間のソーキング処理をおこなった後
に再度、加熱−圧延というプロセスを採り、熱間加工時
の耳割れ等の割れを防いでいる。特にδ−Fe.が多く含
まれる程、割れの程度が著しくなりSUS308,SUS309等で
は激しい割れを発生するようになり、δ−Fe.の取扱が
製造上の重用なポイントとなっている。これらのステン
レス鋼の製造方法については、川崎製鉄技報17（1985）
3P.211−216及び同P.306−314に詳しく述べられてい
る。 （発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように鋳造状態においてδ−Fe.を有するC
r−Ni系ステンレス鋼の鋼板あるいは線材を得るために
高温長時間のソーキング処理を行いδ−Fe.を減少させ
たりあるいは熱間加工性を損なわないように形状を変化
させることで、その後の加熱−熱間加工時の割れの発生
を防止しているけれども、かかるプロセスでは生産性を
低下させるのみならずコストアップを招く、という問題
があった。 このため本発明者等は、このδ−Fe.を有するCr−Ni
系ステンレス鋼の鋼板あるいは線材の安定な製造方法を
確立するために研究を行い、以下に述べる要旨の製造法
を確立した。即ち鋼成分として重量％でCr:16〜35％,N
i:5.5〜35％,C:1.0％以下,N:0.5％以下,Nb:又はTi:1種
又は２種で1.0％以下,Si:2％以下,Mn:2％以下，を主成
分とし、残部が実質的にFeからなるCr−Ni系ステンレス
鋼の鋳片に含まれるδ−Fe.を粗大化させることなく微
細に分散させるために凝固後から500℃までの平均冷却
速度を５℃/S以上とすることでδ−Fe.を粗大化させる
ことなく微細に分散させ、その後高温長時間のソーキン
グ処理を行うことなく通常の加熱圧延により熱間加工時
の割れを発生させないことを特徴とするCr−Ni系ステン
レス鋼の製造方法である。 以下に、本発明の製造方法について詳細に説明する。
20Cr−10Ni鋼等の、鋳造状態でδ−Fe.を含むようなCr
−Ni系ステンレス鋼の小鋼塊を実験室で溶解し鋳造後種
々の冷却速度を鋳片に与えた場合のδ−Fe.を調査し
た。また、これらの鋳片を実験室で加熱−圧延しその時
の割れ状態を観察した。表１に供試鋼の成分、δ−Fe.
（cal）を示す。また表２に圧延時の条件と割れ状態を
示す。以上示すように圧延時の割れ状態は凝固後の冷却
速度によって大きく異なり冷却速度が大きいほど割れの
程度は小さくなり500℃までの冷却速度を５℃/S以上に
すれば割れは発生しにくくなり良好な結果が得られた。
表２に示すようにＡ材は冷却速度を10℃/Sにした場合は
1200℃×30分の加熱後1100℃で60％の圧延を施しても割
れは発生しなかったが同様成分系で冷却速度を１℃/Sに
したＣ材は1200℃×２時間の加熱後1100℃で30％の圧延
を施したところ激しい耳割れが発生し以降の工程を行う
ことは不可能な状態であった。 以上のことよりδ−Fe.を有するCr−Ni系ステンレス
鋼の熱間加工性を向上させる手段として凝固後の冷却速
度を大きくすることで熱間加工性を向上させることが可
能で有り生産性やコストという点で比較すると極めて有
効な手段であるといえる。 以下に本発明の限定理由について述べる。 δ−Fe.を有するCr−Ni系ステンレス鋼は通常CCスラ
ブや鋼塊に高温長時間のソーキング処理を行い、熱間加
工性に影響のない程度までδ−Fe.の含有率を下げ、し
かる後に鋼塊を再度加熱して熱間加工を行っている。 この高温長時間のソーキング処理は、δ−Fe.が通常のC
Cスラブや鋼塊では大きく粗大化しており、かつδ−Fe.
中のCr濃度は高く、Ni濃度が低いために高温での状態か
ら大きくずれており、熱処理初期にδ−Fe.の増大が起
こりδ−Fe.の体積分率の減少や球状化するためのCr,Ni
等の合金元素の拡散に時間がかかるためである。 そこで、本発明者等はこのδ−Fe.の体積分率の減少
を速め、また球状化させやすくなるような方向で検討を
行った。その結果、これらのCr−Ni系ステンレス鋼は凝
固後の冷却速度を大きくすることでδ−Fe.を粗大化す
ることなく微細に分散する形態をとることが判明し、50
0℃までの冷却速度を５℃/S以上にすることで熱間加工
性を改善できることが明らかとなった。第１図にＡ鋼の
グリーブル試験により溶融凝固−冷却実験を行った場合
の、δ−Fe.の冷却速度依存性を示し、第２図にδ−Fe.
のCr,Ni濃度を示す。ここで凝固後から500℃までの濃度
範囲を限定したのは、500℃以下では、Cr,Ni等の合金元
素の拡散がおきにくくなるからであり、500℃までの冷
却を制限すれば第２相等の成長及び合金元素の分配も起
こらなくなるからである。また冷却速度の上限は特に定
めないが実用上200℃/Sが上限と考えられる。 以上示したように、δ−Fe.を鋳片の冷却制御によっ
て微細化し、加熱−圧延工程において熱間加工性に悪影
響を及ぼさないようにすることが重要であり、この点か
ら上述の現象についてラボ実験で成分系を広げて検討を
行いδ−Fe.の体積分率を計算によって求め鋼成分とし
て重量％で Cr:16〜35％ Ni:5.5〜35％ C:1.0％以下 N:0.5％以下 選択的な元素として Mo:0〜８％ Si:2.0％以下 Mn:2.0％以下 Nb又はTi:1種又は２種で1.0％以下 および残部鉄及び不可避的不純物からなるステンレス鋼
に対するδ−Fe.（cal）で示される値が５≦δ−Fe.（c
al）≦20の範囲とした。 （実施例） 真空溶解にて溶製した表３に示すステンレス鋼を厚さ
150mmの鋼塊に鋳造し凝固後強制冷却を行い冷却速度を1
0℃/Sとした鋳片を1200℃２時間の加熱の後50％の圧延
を行い鋼板を製造したが鋼板にはδ−Fe.を含有するCr
−Ni系ステンレス鋼に顕著に現れる熱間加工性不良によ
る割れは発生せず良好な鋼板が得られた。また同様にし
て製造した鋼塊を線材圧延し断面減少率で80％圧延した
が割れは発生せず良好な線材が得られた。 （発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、従来、熱間圧延
時に割れが発生しやすく、加熱−圧延とは別に長時間の
ソーキング処理が必要とされていたδ−Fe.を含むCr−N
i系ステンレス鋼の製造に関して、このソーキング処理
を行わなくても鋼板あるいは線材を製造することが可能
となり、コストの低減、ならびに割れ発生による歩留り
低下の防止により生産性の向上をはかることができるの
で、一層安価な高δ−Fe.を含有するCr−Ni系ステンレ
ス鋼の製造が可能となった。
を製造プロセスにおいて熱間加工時に割れを発生するこ
となく鋼板あるいは線材を製造する方法に関するもので
ある。 （従来の技術） 従来、連続鋳造法により製造される難熱間加工性を有
するCr−Ni系ステンレス鋼のスラブより鋼板あるいは線
材を製造するに際し、熱間加工時に割れを発生すること
なく製造するために、鋳造されたスラブに対して表面手
入れを行いさらに熱間加工性を向上させるためにCr−Ni
系ステンレス鋼の鋳造組織中に存在するδ−Fe.を減少
させたりあるいは熱間加工性を損なわないように形状を
変化させる高温長時間のソーキング処理をおこなった後
に再度、加熱−圧延というプロセスを採り、熱間加工時
の耳割れ等の割れを防いでいる。特にδ−Fe.が多く含
まれる程、割れの程度が著しくなりSUS308,SUS309等で
は激しい割れを発生するようになり、δ−Fe.の取扱が
製造上の重用なポイントとなっている。これらのステン
レス鋼の製造方法については、川崎製鉄技報17（1985）
3P.211−216及び同P.306−314に詳しく述べられてい
る。 （発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように鋳造状態においてδ−Fe.を有するC
r−Ni系ステンレス鋼の鋼板あるいは線材を得るために
高温長時間のソーキング処理を行いδ−Fe.を減少させ
たりあるいは熱間加工性を損なわないように形状を変化
させることで、その後の加熱−熱間加工時の割れの発生
を防止しているけれども、かかるプロセスでは生産性を
低下させるのみならずコストアップを招く、という問題
があった。 このため本発明者等は、このδ−Fe.を有するCr−Ni
系ステンレス鋼の鋼板あるいは線材の安定な製造方法を
確立するために研究を行い、以下に述べる要旨の製造法
を確立した。即ち鋼成分として重量％でCr:16〜35％,N
i:5.5〜35％,C:1.0％以下,N:0.5％以下,Nb:又はTi:1種
又は２種で1.0％以下,Si:2％以下,Mn:2％以下，を主成
分とし、残部が実質的にFeからなるCr−Ni系ステンレス
鋼の鋳片に含まれるδ−Fe.を粗大化させることなく微
細に分散させるために凝固後から500℃までの平均冷却
速度を５℃/S以上とすることでδ−Fe.を粗大化させる
ことなく微細に分散させ、その後高温長時間のソーキン
グ処理を行うことなく通常の加熱圧延により熱間加工時
の割れを発生させないことを特徴とするCr−Ni系ステン
レス鋼の製造方法である。 以下に、本発明の製造方法について詳細に説明する。
20Cr−10Ni鋼等の、鋳造状態でδ−Fe.を含むようなCr
−Ni系ステンレス鋼の小鋼塊を実験室で溶解し鋳造後種
々の冷却速度を鋳片に与えた場合のδ−Fe.を調査し
た。また、これらの鋳片を実験室で加熱−圧延しその時
の割れ状態を観察した。表１に供試鋼の成分、δ−Fe.
（cal）を示す。また表２に圧延時の条件と割れ状態を
示す。以上示すように圧延時の割れ状態は凝固後の冷却
速度によって大きく異なり冷却速度が大きいほど割れの
程度は小さくなり500℃までの冷却速度を５℃/S以上に
すれば割れは発生しにくくなり良好な結果が得られた。
表２に示すようにＡ材は冷却速度を10℃/Sにした場合は
1200℃×30分の加熱後1100℃で60％の圧延を施しても割
れは発生しなかったが同様成分系で冷却速度を１℃/Sに
したＣ材は1200℃×２時間の加熱後1100℃で30％の圧延
を施したところ激しい耳割れが発生し以降の工程を行う
ことは不可能な状態であった。 以上のことよりδ−Fe.を有するCr−Ni系ステンレス
鋼の熱間加工性を向上させる手段として凝固後の冷却速
度を大きくすることで熱間加工性を向上させることが可
能で有り生産性やコストという点で比較すると極めて有
効な手段であるといえる。 以下に本発明の限定理由について述べる。 δ−Fe.を有するCr−Ni系ステンレス鋼は通常CCスラ
ブや鋼塊に高温長時間のソーキング処理を行い、熱間加
工性に影響のない程度までδ−Fe.の含有率を下げ、し
かる後に鋼塊を再度加熱して熱間加工を行っている。 この高温長時間のソーキング処理は、δ−Fe.が通常のC
Cスラブや鋼塊では大きく粗大化しており、かつδ−Fe.
中のCr濃度は高く、Ni濃度が低いために高温での状態か
ら大きくずれており、熱処理初期にδ−Fe.の増大が起
こりδ−Fe.の体積分率の減少や球状化するためのCr,Ni
等の合金元素の拡散に時間がかかるためである。 そこで、本発明者等はこのδ−Fe.の体積分率の減少
を速め、また球状化させやすくなるような方向で検討を
行った。その結果、これらのCr−Ni系ステンレス鋼は凝
固後の冷却速度を大きくすることでδ−Fe.を粗大化す
ることなく微細に分散する形態をとることが判明し、50
0℃までの冷却速度を５℃/S以上にすることで熱間加工
性を改善できることが明らかとなった。第１図にＡ鋼の
グリーブル試験により溶融凝固−冷却実験を行った場合
の、δ−Fe.の冷却速度依存性を示し、第２図にδ−Fe.
のCr,Ni濃度を示す。ここで凝固後から500℃までの濃度
範囲を限定したのは、500℃以下では、Cr,Ni等の合金元
素の拡散がおきにくくなるからであり、500℃までの冷
却を制限すれば第２相等の成長及び合金元素の分配も起
こらなくなるからである。また冷却速度の上限は特に定
めないが実用上200℃/Sが上限と考えられる。 以上示したように、δ−Fe.を鋳片の冷却制御によっ
て微細化し、加熱−圧延工程において熱間加工性に悪影
響を及ぼさないようにすることが重要であり、この点か
ら上述の現象についてラボ実験で成分系を広げて検討を
行いδ−Fe.の体積分率を計算によって求め鋼成分とし
て重量％で Cr:16〜35％ Ni:5.5〜35％ C:1.0％以下 N:0.5％以下 選択的な元素として Mo:0〜８％ Si:2.0％以下 Mn:2.0％以下 Nb又はTi:1種又は２種で1.0％以下 および残部鉄及び不可避的不純物からなるステンレス鋼
に対するδ−Fe.（cal）で示される値が５≦δ−Fe.（c
al）≦20の範囲とした。 （実施例） 真空溶解にて溶製した表３に示すステンレス鋼を厚さ
150mmの鋼塊に鋳造し凝固後強制冷却を行い冷却速度を1
0℃/Sとした鋳片を1200℃２時間の加熱の後50％の圧延
を行い鋼板を製造したが鋼板にはδ−Fe.を含有するCr
−Ni系ステンレス鋼に顕著に現れる熱間加工性不良によ
る割れは発生せず良好な鋼板が得られた。また同様にし
て製造した鋼塊を線材圧延し断面減少率で80％圧延した
が割れは発生せず良好な線材が得られた。 （発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、従来、熱間圧延
時に割れが発生しやすく、加熱−圧延とは別に長時間の
ソーキング処理が必要とされていたδ−Fe.を含むCr−N
i系ステンレス鋼の製造に関して、このソーキング処理
を行わなくても鋼板あるいは線材を製造することが可能
となり、コストの低減、ならびに割れ発生による歩留り
低下の防止により生産性の向上をはかることができるの
で、一層安価な高δ−Fe.を含有するCr−Ni系ステンレ
ス鋼の製造が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図はδ−Fe.の冷却速度依存性を示す金属組織顕微
鏡写真、第２図はδ−Fe.中のCr,Ni濃度の冷却速度依存
性を示す図である。
鏡写真、第２図はδ−Fe.中のCr,Ni濃度の冷却速度依存
性を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 黒澤 文夫
神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新
日本製鐵株式會社第１技術研究所内
(56)参考文献 特開 昭59−47360（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−22473（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−190320（ＪＰ，Ａ)
特公 昭56−13774（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭60−26807（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．下記式で定義されるデルタフェライト（以下、δ−
Fe.と略す）の値が５≦δ−Fe.（cal）≦20であるCr−N
i系ステンレス鋼を、凝固後500℃までの温度域における
平均冷却速度を５℃/S以上として冷却を行い、ついで、
加熱、熱間加工を行うことを特徴とする熱間加工性の優
れたCr−Ni系ステンレス鋼の製造方法。 δ−Fe.（cal）＝３×（wt％Cr＋1.5×wt％Si＋wt％M
o）−2.8×（wt％Ni＋0.5×wt％Mn＋0.5×wt％Cu）−84
×（wt％Ｃ＋wt％Ｎ）−19.8
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62208874A JP2691713B2 (ja) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | 熱間加工性の優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62208874A JP2691713B2 (ja) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | 熱間加工性の優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6453704A JPS6453704A (en) | 1989-03-01 |
| JP2691713B2 true JP2691713B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=16563548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62208874A Expired - Lifetime JP2691713B2 (ja) | 1987-08-22 | 1987-08-22 | 熱間加工性の優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691713B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0762171B2 (ja) * | 1989-07-28 | 1995-07-05 | 新日本製鐵株式会社 | 伸線性ならびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5522473A (en) * | 1978-08-08 | 1980-02-18 | Nippon Steel Corp | Production of slab having high hot workability |
| DE2926805C2 (de) * | 1979-07-03 | 1983-08-04 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Dioden-Anordnung |
| JPS5947360A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-17 | Daido Steel Co Ltd | オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS59190320A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | Kawasaki Steel Corp | デルタフエライト相を多量に含有するオ−ステナイト系ステンレス鋼帯材の製造方法 |
| CA1247407A (en) * | 1983-07-20 | 1988-12-28 | Albert J. Gartland, Jr. | Shear-resistant fastener |
-
1987
- 1987-08-22 JP JP62208874A patent/JP2691713B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6453704A (en) | 1989-03-01 |
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