JP2742578B2 - 冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼 - Google Patents

冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼

Info

Publication number
JP2742578B2
JP2742578B2 JP61211191A JP21119186A JP2742578B2 JP 2742578 B2 JP2742578 B2 JP 2742578B2 JP 61211191 A JP61211191 A JP 61211191A JP 21119186 A JP21119186 A JP 21119186A JP 2742578 B2 JP2742578 B2 JP 2742578B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
hardness
steel
stainless steel
cold forgeability
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61211191A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6365055A (ja
Inventor
義信 本蔵
永喜 菊地
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.)
Aichi Steel Corp
Original Assignee
Aichi Steel Corp
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 Aichi Steel Corp filed Critical Aichi Steel Corp
Priority to JP61211191A priority Critical patent/JP2742578B2/ja
Publication of JPS6365055A publication Critical patent/JPS6365055A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2742578B2 publication Critical patent/JP2742578B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は弁シート、ベアリング等に用いられる焼なま
し状態で優れた冷間鍛造性を有し、かつ耐食性、耐摩耗
性、焼入硬化能が優れた冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼
に関する。 [従来の技術] 高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼として、一般に
SUS420J2(0.3C−13Cr)、SUS440C(1C−17Cr)が耐食
性と高硬度を有することからシャフト弁のシート、ベア
リング等に広く使用されている。 しかし、前記SUS420J2は焼なまし状態でHRB88と比較
的軟らかであるが、焼入状態ではHRC54と高硬度が得ら
れないものである。また、SUS440Cについては焼入状態
でHRC61と高硬度を有するものであるが、焼きなまし状
態ではHRB96と硬く冷間加工が困難であるという問題点
があった。このように従来鋼には冷間鍛造性、高硬度、
耐食性のいずれをも満足する鋼はなかった。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明は従来の高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
の前記のごとき問題点に鑑みてなされたもので、焼なま
し状態での冷間鍛造性を改善すると共に焼入れ状態での
硬さを高め、かつ耐食性についても従来鋼と劣らない冷
間鍛造用高硬度ステンレス鋼を提供することを目的とす
る。 [問題点を解決するための手段] 本発明の冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼は、必須成分
として重量比にしてC;0.48〜0.60%、Si;0.50%以下、M
n;0.50%以下、S;0.010%以下、Cr;11.0〜12.5%、N;0.
020%以下を含有し、また、特に切削性を改善する場合
にはPb;0.30%以下、S;0.010〜0.050%、Se;0.050%以
下、Te;0.050%以下、Zr;0.20%以下のうち1種ないし
2種以上を含有し、また、特に冷間鍛造性を改善する場
合には不純物として含有するAl、O、Sのうち少なくと
も1種をAl;0.020%以下、O;0.0040%以下、S;0.001%
以下とするか、またはSi;0.20%以下、Mo;0.20%以下、
N;0.010%以下とし、また、特に耐食性を改善する場合
にはMn;2.5%以下を含有し、残部Feならびに不純物元素
からなり、焼なまし硬さがHRB 84以下であることを要旨
とする。なお、特許請求の範囲第2項では、切削性を改
善するために、Sを選択して積極添加する場合に、その
範囲を0.010〜0.050%、そうでない場合を0.010%以下
としている。 本発明者等はSUS420J2およびSUS440Cの前記のごとき
欠点を克服するために、焼入硬さ、球状化焼なまし硬
さ、耐食性に及ぼす合金元素、熱処理条件の影響につい
て鋭意研究を重ねた結果、C%およびCr%の最適含有量
を新たに見出すことにより本発明を完成するに至ったも
のである。 本発明者等は先ずCr%、C%と焼なまし状態での硬さ
の関係について調査した。その結果を第1図に示す。第
1図よりCr12.5%以下、C0.6%以下にすることにより、
焼なまし硬さをHRB84以下となし、優れた冷間鍛造性が
得られることを見出した。 次にCr%、C%と焼入硬さの関係について調査した。
その結果を第2図に示す。第2図より明らかなように、
Cを0.48%以上、Cr%を12.5%以下とすることにより、
焼入硬さHRC60以上が得られ、高硬度が確保できること
を見出した。さらに、Si、MnをSi0.20%以下、Mn0.20%
以下、N0.010%以下とすることにより、焼なまし状態で
非常にやわらかく、焼入状態ではSi、Mn、Nが焼入硬さ
に影響を与えないことを見出した。 さらに本発明者等は焼入、焼もどし状態においてCr
量、C量と40℃における海水(5%NaCl+2%H2O2)に
対する腐食速度の関係を調査した。その結果を第3図に
示す。第3図よりCrを11%以上とすることにより、使用
状態(焼入、焼もどし)での腐食速度を2.8g/m2Hr以下
とし、従来鋼と同等以上の耐食性を得ることを見出だし
たものである。 本発明はこれらの知見を基に、焼なまし状態で優れた
冷間鍛造性を有し、かつ焼入硬化能が著しく優れ耐食性
も優れた鋼を得るためのC、Si、Mn、Cr、Nの最適含有
量を見出だしたものである。 以下に本発明鋼の成分限定理由について詳しく説明す
る。 C;0.48〜0.60% Cは焼入硬さHRC60以上を確保するに必要な元素であ
り、0.48%以上必要である。しかし、0.60%を越えて含
有させると、焼なまし状態での硬さ上昇により、冷間鍛
造性が低下するので、上限を0.60%とした。 Si;0.50%以下 Siは脱酸に効果のある元素であるが、強力なフェライ
ト生成元素であり、また冷間鍛造性を低下させる元素で
もあり、その上限を0.50%とした。望ましくは、さらに
優れた冷間鍛造性を得るためには0.20%以下とすること
が好ましい。 Mn;0.50%以下 Mnは脱酸に効果のある元素であると共に強力なオース
テナイト生成元素であるが、多量に含有すると焼なまし
状態での硬さが上昇するので、その上限を0.50%とし
た。望ましくは、さらに優れた冷間鍛造性を得るために
は0.20%以下とすることが好ましい。 Cr;11.0〜12.5% Crはステンレス鋼の耐食性を付与する基本元素であ
り、この効果を得るには11.0%以上含有させる必要があ
り、下限を11.0%とした。しかし、Crを増加すると焼な
まし状態での硬さ上昇があり、冷間鍛造性を損なうので
その上限を12.5%とした。 N;0.020%以下 Nは焼なまし状態での硬さを高める元素であり、その
含有量を規制する必要があり、上限を0.020%とした。
望ましくは、さらに優れた冷間鍛造性を得るためには0.
010%以下とすることが好ましい。 S;0.010%以下、冷間鍛造性を必要とする場合は0.001%
以下であるいは切削性を必要とする場合はS;0.010〜0.0
50% SはMn Sを生成し冷間鍛造性を著しく低下させる元素
であり、特に切削性を改善する必要のある場合または特
に優れた冷間鍛造性を必要とする場合を除き、その含有
量を0.010%以下とした。なお、特に切削性を改善する
必要のある場合は、Sの含有量を増量することができる
が、冷間鍛造性、耐食性の大幅低下を防止するため、0.
050%までの範囲で添加できるものとした。また特に冷
間鍛造性を必要とする場合は、前記切削性の改善の場合
とは逆にSの含有量を厳しく制限し0.001%以下に規制
することができる。そして、Sを0.001%以下とするこ
とにより、冷間鍛造性だけでなく耐食性も改善すること
ができる。 Pb;0.30%以下 Pbは被削性を改善する元素である。しかし、0.30%を
越えて含有すると、冷間鍛造性を阻害するため上限を0.
30%とした。 Al;0.020%以下、O;0.0040%以下 Al、OはAl2O3等の酸化物を生成して冷間鍛造性を著
しく低下させる元素であり、その含有量の上限をAl0.02
0%、O0.0040%とした。 Mo;2.5%以下 Moは耐食性を向上させる有効な元素であるが、フェラ
イト生成元素で焼入性を損なうので、その上限を2.5%
とした。 Se;0.050%以下、Te;0.050%以下 Se、Teは冷間鍛造性を損なわず、快削性を向上させる
元素であるが、高価なためその上限をSe、Te共に0.050
%以下とした。 Zr;0.20%以下 Zrは快削性と結晶粒を微細化する元素であり、0.20%
以下とした。 以上説明した範囲の成分を含有する鋼の焼なまし硬さ
をHRB 84以下とすることにより、優れた冷間鍛造性を確
保できる。 [実施例] 次に本発明の特徴を従来鋼と比較鋼と比べて実施例で
もって明らかにする。 第1表はこれら供試鋼の化学成分(重量%)を示すも
のである。第1表においてA〜R鋼は本発明鋼でA〜F
鋼は第1発明鋼、G〜Lは第2発明鋼、M〜O鋼は第3
発明鋼、P鋼は第4発明鋼、Q〜R鋼は第5発明鋼であ
る。また、S〜V鋼は比較鋼であって、S鋼はC%が高
くCr%の低い鋼、T鋼はCr%の高い鋼、U鋼はCr%の低
い鋼、V鋼はC%低くCr%の高い鋼である。W〜Y鋼は
従来鋼であり、W鋼はSUS440C、X鋼はSUS420J2、Y鋼
はSUS403である。 第1表の供試鋼について880℃×4Hr保持し、冷却速度
20℃/Hrで600℃まで冷却し、次いで空冷という条件で焼
なましを施した。焼なまし硬さ(HRB)を測定すると共
に、JIS4号試験片を作成して引張強さ、伸び、絞りにつ
いて測定した。結果を第2表に示す。 第2表より明らかなように、従来鋼であるW鋼は焼な
まし状態での硬さがHRB96、または引張強さが78kgf/mm2
と高く、さらに絞りが37%と冷間鍛造性が劣るものであ
る。また、比較鋼であるS、T、V鋼は焼なまし硬さが
HRB86〜89と高く、絞りも55〜58%と低く冷間鍛造性が
劣るものである。 これに対して本発明鋼であるA〜R鋼は焼なまし状態
での硬さがHRB76〜84、引張強さが51〜57kgf/mm2と低
く、絞り値が68〜80%と高く、冷間鍛造性が優れたもの
であることが確認された。 次ぎに第1表の供試鋼について、1050℃×30分保持し
焼入(強制空冷)し、焼入硬さ(HRC)を測定した。次
いで170℃×90分焼もどしを行った後、耐食性および旋
削性について測定した。耐食性は40℃の海水(5%NaCl
+2%H2O2)に浸漬し、腐食速度g/m2Hrを測定した。ま
た、切削性については、工具として超硬チップSTi20を
用い、切り込み深さ1mm、送り0.3mm/revで旋削し。工具
寿命試験を行い、従来鋼であるW鋼を1とした指数で示
した。以上の結果を第3表に示した。 第3表から明らかなように、焼入状態での硬さは従来
鋼のHRC45〜54に対して、本発明鋼であるA〜R鋼は焼
入状態での硬さがHRC60〜61.5と優れたものである。ま
た、耐食性については従来鋼であるW、X、Y鋼の腐食
減量は0.22〜0.26g/m2Hrであるのに対して、比較鋼であ
るU鋼の腐食減量は0.60g/m2Hrと多く耐食性については
低いものである。これに対して本発明鋼であるA〜R鋼
は腐食減量で0.15〜0.22g/m2Hrと耐食性について優れた
ものである。 [発明の効果] 本発明は以上説明したように、高硬度マルテンサイト
系ステンレス鋼について、冷間鍛造性、高硬度、耐食性
を同時に満足するC、Si、Mn、Cr、Nの最適含有量を見
出だしたものであって、さらに切削性、冷間鍛造性、耐
食性を改善するために必要な元素を添加しあるいは規制
するものである。本発明鋼は焼なまし状態での硬さがHR
B85以下と低く低間鍛造性について優れたものであり、
また焼入焼もどし状態での硬さがHRC59以上と高く、強
度について優れており、その結果本発明鋼は冷間鍛造
性、高硬度、耐食性のいずれをも満足するという優れた
効果があり、弁のシート、シャフト、ベアリングなどに
好適なマルテンサイト系ステンレス鋼である。
【図面の簡単な説明】 第1図はC量、Cr量と焼なまし硬さの関係を示した線
図、第2図はC量、Cr量と焼入硬さの関係を示した線
図、第3図はC量、Cr量と焼入焼もどし状態での腐食速
度との関係を示した線図である。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.重量比にしてC;0.48〜0.60%、Si;0.50%以下、Mn;
    0.50%以下、S;0.010%以下、Cr;11.0〜12.5%、N;0.02
    0%以下を含有し、残部Feならびに不純物元素からな
    り、焼なまし硬さがHRB 84以下であることを特徴とする
    冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼。 2.重量比にしてC;0.48〜0.60%、Si;0.50%以下、Mn;
    0.50%以下、S;0.010%以下、Cr;11.0〜12.5%、N;0.02
    0%以下を含有し、さらにPb;0.30%以下、S;0.010〜0.0
    50%、Se;0.050%以下、Te;0.050%以下、Zr;0.20%以
    下のうち1種ないし2種以上を含有し、残部Feならびに
    不純物元素からなり、焼なまし硬さがHRB 84以下である
    ことを特徴とする冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼。 3.不純物として含有するAl、O、Sのうち少なくとも
    1種を重量比にしてAl;0.020%以下、O;0.0040%以下、
    S;0.001%以下としたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼。 4.Si、Mn、Nの含有量を重量比にしてSi;0.20%以
    下、Mn;0.20%以下、N;0.010%以下としたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の冷間鍛造用高硬度ス
    テンレス鋼。 5.重量比にしてC;0.48〜0.60%、Si;0.50%以下、Mn;
    0.50%以下、S;0.010%以下、Cr;11.0〜12.5%、N;0.02
    0%以下を含有し、さらにMo;2.5%以下を含有し、残部F
    eならびに不純物元素からなり、焼なまし硬さがHRB 84
    以下であることを特徴とする冷間鍛造用高硬度ステンレ
    ス鋼。
JP61211191A 1986-09-08 1986-09-08 冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼 Expired - Fee Related JP2742578B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61211191A JP2742578B2 (ja) 1986-09-08 1986-09-08 冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61211191A JP2742578B2 (ja) 1986-09-08 1986-09-08 冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6365055A JPS6365055A (ja) 1988-03-23
JP2742578B2 true JP2742578B2 (ja) 1998-04-22

Family

ID=16601898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61211191A Expired - Fee Related JP2742578B2 (ja) 1986-09-08 1986-09-08 冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2742578B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7297214B2 (en) 1999-09-03 2007-11-20 Kiyohito Ishida Free cutting alloy
US7381369B2 (en) 1999-09-03 2008-06-03 Kiyohito Ishida Free cutting alloy

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0762220B2 (ja) * 1989-08-30 1995-07-05 新日本製鐵株式会社 鉛快削マルテンサイト系ステンレス鋼鋳片およびその熱間圧延法
JP3425129B2 (ja) * 1999-09-03 2003-07-07 清仁 石田 快削合金材料

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6048582B2 (ja) * 1977-03-18 1985-10-28 日立金属株式会社 熱処理硬さの高いステンレス剃刃用鋼
JPS61147849A (ja) * 1984-12-20 1986-07-05 Nissan Motor Co Ltd 非調質強靭鋼

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7297214B2 (en) 1999-09-03 2007-11-20 Kiyohito Ishida Free cutting alloy
US7381369B2 (en) 1999-09-03 2008-06-03 Kiyohito Ishida Free cutting alloy

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6365055A (ja) 1988-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008241823B2 (en) Hot-worked steel material having excellent machinability and impact value
KR101631521B1 (ko) 냉간 단조성이 우수한 침탄용 강 및 그 제조 방법
JP2002256397A (ja) 耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
JP5355837B2 (ja) スチール合金、プラスチック成形工具及びプラスチック成形工具用の強靭焼入れブランク
JP3587330B2 (ja) 耐孔食性の優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
JP2968844B2 (ja) 耐孔食性の優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
JP2005023375A (ja) 冷間加工性、耐熱性および耐摩耗性にすぐれた高硬度鋼
JP2742578B2 (ja) 冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼
GB2355272A (en) Process for producing high strength shaft
JPH0978199A (ja) 高硬度、高靭性冷間工具鋼
JPH03100142A (ja) 圧壊特性の優れた軸受用肌焼鋼およびその製造方法
JPH1018001A (ja) 耐孔食性の優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
JPH0967644A (ja) 歯切り性に優れた浸炭歯車用鋼
JP2000282182A (ja) 冷間加工性に優れた高疲労寿命・高耐食マルテンサイト系ステンレス鋼
GB2355271A (en) Process for producing constant velocity joint having improved cold workability and strength
JP2521479B2 (ja) 冷間鍛造用マルテンサイト系快削ステンレス鋼
JPH01119645A (ja) 粉末高速度鋼
JP2003055734A (ja) 被削性に優れたオーステナイト工具鋼及びオーステナイト工具の製造方法
JPH1018002A (ja) 耐孔食性の優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼
JPH09279296A (ja) 冷間鍛造性に優れた軟窒化用鋼
JPH07116550B2 (ja) 低合金高速度工具鋼およびその製造方法
JPH02163348A (ja) 切削用高硬度ステンレス鋼
JP3492550B2 (ja) 耐食高周波焼入れ用鋼
JP3587271B2 (ja) 冷間加工性に優れたセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼
JPH055159A (ja) 冷間加工性に優れた高強度高耐食性ステンレス鋼

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees