JP3169977B2 - ▲高▼強度非磁性ステンレス鋼 - Google Patents
▲高▼強度非磁性ステンレス鋼Info
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、実質的な減面加工（ｒｅｄｕｃ
ｔｉｏｎ）、例えば、板の冷間圧延または線の引抜きに
おいてでも、オーステナイト相が強磁性のマルテンサイ
ト相へ変態しないように十分に安定である、析出硬化型
高強度非磁性ステンレスＣｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｎ−鋼合金
に関する。
ｔｉｏｎ）、例えば、板の冷間圧延または線の引抜きに
おいてでも、オーステナイト相が強磁性のマルテンサイ
ト相へ変態しないように十分に安定である、析出硬化型
高強度非磁性ステンレスＣｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｎ−鋼合金
に関する。
【０００２】コンピュータおよび電子工業分野における
急速な発展によって、以前には考えられなかったり容易
に得られなかったような性質の組み合わせを持つ材料に
対する需要が増大してきた。材料が磁気的に不活性でな
ければならないスプリング用の材料の場合の、高い機械
的強度と非磁性組織との組み合わせがその一例である。
このような製品の多くは、その製造に種々の成形工程を
含んでいる。よく知られているように強度が上昇すると
延性が劣化するので、できるだけ柔らかい状態で成形が
でき、そして簡単な熱処理によって所要強度が得られれ
ば、かなり有利である。
急速な発展によって、以前には考えられなかったり容易
に得られなかったような性質の組み合わせを持つ材料に
対する需要が増大してきた。材料が磁気的に不活性でな
ければならないスプリング用の材料の場合の、高い機械
的強度と非磁性組織との組み合わせがその一例である。
このような製品の多くは、その製造に種々の成形工程を
含んでいる。よく知られているように強度が上昇すると
延性が劣化するので、できるだけ柔らかい状態で成形が
でき、そして簡単な熱処理によって所要強度が得られれ
ば、かなり有利である。
【０００３】高強度ステンレス鋼のうちで、標準的な組
成が１７Ｃｒ，７Ｎｉ，０．８Ｓｉ，１．２Ｍｎ，０．
１Ｃおよび０．０３Ｎである、いわゆる不安定オーステ
ナイト・スプリング鋼ＳＳ２２３１は、高強度と良好な
腐食特性とを合わせ持つため、特異な位置を占めてい
る。
成が１７Ｃｒ，７Ｎｉ，０．８Ｓｉ，１．２Ｍｎ，０．
１Ｃおよび０．０３Ｎである、いわゆる不安定オーステ
ナイト・スプリング鋼ＳＳ２２３１は、高強度と良好な
腐食特性とを合わせ持つため、特異な位置を占めてい
る。
【０００４】このタイプの鋼で得られる非常に高い強度
は、（常磁性の）オーステナイト組織が変形中に（強磁
性の）例外的な硬さを持つ相であるマルテンサイトに変
態することに依っている。ＳＳ２３４３鋼あるいはＳＳ
２３５３鋼のように、合金元素量、主としてＮｉおよび
Ｍｏを増加させれば、変形マルテンサイトの生成傾向は
減少するが、高強度が得られる可能性は制限されてい
る。さらに、この型の鋼を使用すると、高い量のニッケ
ルおよびモリブデンのために合金のコストが高くなる。
は、（常磁性の）オーステナイト組織が変形中に（強磁
性の）例外的な硬さを持つ相であるマルテンサイトに変
態することに依っている。ＳＳ２３４３鋼あるいはＳＳ
２３５３鋼のように、合金元素量、主としてＮｉおよび
Ｍｏを増加させれば、変形マルテンサイトの生成傾向は
減少するが、高強度が得られる可能性は制限されてい
る。さらに、この型の鋼を使用すると、高い量のニッケ
ルおよびモリブデンのために合金のコストが高くなる。
【０００５】系統的な検討を行った結果、合金元素を注
意深く均衡させ且つ冷間加工を施すことによって、非磁
性組織を維持しながら顕著な加工硬化が得られることを
見出した。更に、磁気的性質に影響を及ぼさずに、簡単
な熱処理によって合金を析出硬化させることができるこ
とを見出した。
意深く均衡させ且つ冷間加工を施すことによって、非磁
性組織を維持しながら顕著な加工硬化が得られることを
見出した。更に、磁気的性質に影響を及ぼさずに、簡単
な熱処理によって合金を析出硬化させることができるこ
とを見出した。
【０００６】本発明の合金の厳格にコントロールされ最
適組成（重量％）は、次の通りである。 Ｃ ０．０４−０．２５ Ｓｉ ２．０−５．０ Ｍｎ ３．５−７．５ Ｃｒ １６−２１ Ｎｉ ８−１１ Ｎ ０．１０−０．４５ 残部：鉄および通常の不純物
適組成（重量％）は、次の通りである。 Ｃ ０．０４−０．２５ Ｓｉ ２．０−５．０ Ｍｎ ３．５−７．５ Ｃｒ １６−２１ Ｎｉ ８−１１ Ｎ ０．１０−０．４５ 残部：鉄および通常の不純物
【０００７】各種成分（合金元素）の量は、非常に重要
であり、フェライトの存在しない単一オーステナイト相
とすべき組織上の要求によって決まる。オーステナイト
相は、高い温度からの冷却のときか、あるいはかなりの
冷間加工、典型的には冷間圧延における７０％以上の厚
さの減少または対応する程度の減面の線材の引抜きにお
いて、磁性マルテンサイトに変態しないように、十分に
安定であるべきである。同時に、オーステナイト相は、
変形の間に、高い機械的強さのを強磁性フェライト相な
しで達成させる、実質的な冷間硬化を示すべきである。
また、簡単な熱処理により冷間圧延した状態で強さをさ
らに高めることができることは重要である。
であり、フェライトの存在しない単一オーステナイト相
とすべき組織上の要求によって決まる。オーステナイト
相は、高い温度からの冷却のときか、あるいはかなりの
冷間加工、典型的には冷間圧延における７０％以上の厚
さの減少または対応する程度の減面の線材の引抜きにお
いて、磁性マルテンサイトに変態しないように、十分に
安定であるべきである。同時に、オーステナイト相は、
変形の間に、高い機械的強さのを強磁性フェライト相な
しで達成させる、実質的な冷間硬化を示すべきである。
また、簡単な熱処理により冷間圧延した状態で強さをさ
らに高めることができることは重要である。
【０００８】これらの目的を同時に達成するために、種
々の合金元素の作用は知られていなくてはならない。こ
れらの合金元素のあるものは、フェライト生成元素であ
り、そして他のものは熱間加工および焼きなましに関係
する温度においてオーステナイト生成元素である。さら
に、これらの元素のあるものは冷間加工の際の加工硬化
を促進するが、他のものは加工硬化を減らす。
々の合金元素の作用は知られていなくてはならない。こ
れらの合金元素のあるものは、フェライト生成元素であ
り、そして他のものは熱間加工および焼きなましに関係
する温度においてオーステナイト生成元素である。さら
に、これらの元素のあるものは冷間加工の際の加工硬化
を促進するが、他のものは加工硬化を減らす。
【０００９】本発明の鋼の組成を限定する理由を、下記
に説明する。なお、すべての量は重量％である。
に説明する。なお、すべての量は重量％である。
【００１０】炭素はオーステナイトの形成に強く寄与す
る元素である。炭素は、また、マルテンサイトの変態に
対するオーステナイトの安定化に寄与し、そして結局こ
の合金において二重の積極的作用を有する。炭素は、ま
た、冷間加工において加工硬化可能性に積極的に寄与す
る。したがって、炭素の含有量は０．０４％を越えるべ
きである。しかしながら、高い炭素の含有量は好ましく
ない作用を招く。高いクロムとの親和性は、炭素含有量
の増大が炭化物析出増加の結果になる。これは、また、
耐食性の低下、脆さの問題およびマトリックスの不安定
化を導き、これにより局所的なマルテンサイト変態が発
生し、こうして材料を部分的に強磁性にする。したがっ
て、炭素（Ｃ）の最大含有量は冷間加工で０．２５％、
好ましくは０．１５％である。
る元素である。炭素は、また、マルテンサイトの変態に
対するオーステナイトの安定化に寄与し、そして結局こ
の合金において二重の積極的作用を有する。炭素は、ま
た、冷間加工において加工硬化可能性に積極的に寄与す
る。したがって、炭素の含有量は０．０４％を越えるべ
きである。しかしながら、高い炭素の含有量は好ましく
ない作用を招く。高いクロムとの親和性は、炭素含有量
の増大が炭化物析出増加の結果になる。これは、また、
耐食性の低下、脆さの問題およびマトリックスの不安定
化を導き、これにより局所的なマルテンサイト変態が発
生し、こうして材料を部分的に強磁性にする。したがっ
て、炭素（Ｃ）の最大含有量は冷間加工で０．２５％、
好ましくは０．１５％である。
【００１１】Ｓｉは製造方法を促進する目的で重要な元
素である。それに加えて、Ｓｉは熱処理の間にγ−相の
析出に寄与することによって析出硬化作用を有すること
がわかった。したがって、Ｓｉの量は少なくとも２％で
ある。しかしながら、Ｓｉはフェライト安定剤である、
フェライト強磁性相の成形傾向を増加する猛烈な傾向が
ある。高いＳｉの量は容易に溶融する金属間相を析出す
る傾向をさらに促進し、これにより熱間加工性を悪くす
る。したがって、Ｓｉの含有量は最大５％、好ましくは
３．０〜５．０％である。
素である。それに加えて、Ｓｉは熱処理の間にγ−相の
析出に寄与することによって析出硬化作用を有すること
がわかった。したがって、Ｓｉの量は少なくとも２％で
ある。しかしながら、Ｓｉはフェライト安定剤である、
フェライト強磁性相の成形傾向を増加する猛烈な傾向が
ある。高いＳｉの量は容易に溶融する金属間相を析出す
る傾向をさらに促進し、これにより熱間加工性を悪くす
る。したがって、Ｓｉの含有量は最大５％、好ましくは
３．０〜５．０％である。
【００１２】マンガンは本発明の合金のいくつかの性質
に積極的に寄与することがわかった。Ｍｎは、加工硬化
性に好ましくない影響を与えることなく、オーステナイ
トを安定化する。Ｍｎは、溶融した相および固相におい
て、窒素の溶解度を増加することができる追加の重要な
能力（後に詳述する性質）を有する。したがって、Ｍｎ
の含量は３．５％を越えるべきである。Ｍｎは線膨張係
数を増加し、そして導電性を減少し、これは電子および
コンピューターの分野内の応用において欠点となること
がある。高い量のＭｎは、また、塩化物を含有する環境
における耐食性を減少する。Ｍｎは、また、酸化性の腐
食条件下に腐食減少元素として、ニッケルより非常に低
い効率を有する。したがって、Ｍｎの含有量は、７．５
％を越えず、好ましくは３．５〜５．５％であるべきで
ある。
に積極的に寄与することがわかった。Ｍｎは、加工硬化
性に好ましくない影響を与えることなく、オーステナイ
トを安定化する。Ｍｎは、溶融した相および固相におい
て、窒素の溶解度を増加することができる追加の重要な
能力（後に詳述する性質）を有する。したがって、Ｍｎ
の含量は３．５％を越えるべきである。Ｍｎは線膨張係
数を増加し、そして導電性を減少し、これは電子および
コンピューターの分野内の応用において欠点となること
がある。高い量のＭｎは、また、塩化物を含有する環境
における耐食性を減少する。Ｍｎは、また、酸化性の腐
食条件下に腐食減少元素として、ニッケルより非常に低
い効率を有する。したがって、Ｍｎの含有量は、７．５
％を越えず、好ましくは３．５〜５．５％であるべきで
ある。
【００１３】Ｃｒはいくつかの観点から重要な合金元素
である。Ｃｒの含有量は、すぐれた耐食性を達成するた
めに高くあるべきである。Ｃｒは、また、溶融相および
固相における窒素の溶解度を増加し、これにより合金し
た窒素の存在を増加することができる。Ｃｒの含量の増
加は、また、オーステナイト相のマルテンサイトへの変
態に対する安定化に寄与する。本発明の合金は、有利に
は、後述するように、アニールされ、そして高いクロム
含有窒化物を析出する。不安定化および耐食性低下をと
もなうＣｒ成分の強すぎる局所的減少の傾向を減少する
ために、Ｃｒ含量は１６％を越えるべきである。
である。Ｃｒの含有量は、すぐれた耐食性を達成するた
めに高くあるべきである。Ｃｒは、また、溶融相および
固相における窒素の溶解度を増加し、これにより合金し
た窒素の存在を増加することができる。Ｃｒの含量の増
加は、また、オーステナイト相のマルテンサイトへの変
態に対する安定化に寄与する。本発明の合金は、有利に
は、後述するように、アニールされ、そして高いクロム
含有窒化物を析出する。不安定化および耐食性低下をと
もなうＣｒ成分の強すぎる局所的減少の傾向を減少する
ために、Ｃｒ含量は１６％を越えるべきである。
【００１４】Ｃｒはフェライトの安定化元素であるの
で、非常に高いＣｒの存在は強磁性フェライトの存在に
導く。したがって、Ｃｒの含量は２１％より低く、好ま
しくは１９％より低くあるべきである。
で、非常に高いＣｒの存在は強磁性フェライトの存在に
導く。したがって、Ｃｒの含量は２１％より低く、好ま
しくは１９％より低くあるべきである。
【００１５】Ｎｉは、炭素および窒素の次に、最も効率
よいオーステナイト安定化元素である。Ｎｉは、また、
マルテンサイトへの変態に対するオーステナイトの安定
性を増加する。Ｎｉは、Ｍｎとは対照的に、酸化性条件
下の耐食性に効率的に寄与することが知られている。し
かしながら、Ｎｉは高価な合金の元素であると同時に、
冷間加工の間の加工硬化に好ましくない影響を有する。
十分に安定な非磁性組織を達成するために、Ｎｉの含量
は８％を越えるべきである。冷間加工後の高い強さを達
成するために、Ｎｉの含量は１１％を越えず、好ましく
は１０％を越えない。
よいオーステナイト安定化元素である。Ｎｉは、また、
マルテンサイトへの変態に対するオーステナイトの安定
性を増加する。Ｎｉは、Ｍｎとは対照的に、酸化性条件
下の耐食性に効率的に寄与することが知られている。し
かしながら、Ｎｉは高価な合金の元素であると同時に、
冷間加工の間の加工硬化に好ましくない影響を有する。
十分に安定な非磁性組織を達成するために、Ｎｉの含量
は８％を越えるべきである。冷間加工後の高い強さを達
成するために、Ｎｉの含量は１１％を越えず、好ましく
は１０％を越えない。
【００１６】Ｎは本発明の合金において主要な合金元素
である。Ｎは強いオーステナイト形成元素であり、溶体
化硬化を促進し、そしてマルテンサイトへの変態に対し
てオーステナイト相を強く安定化する。Ｎは、また、冷
間加工における加工硬化の増加を達成する目的のために
利点を有し、かつ熱処理において析出硬化性元素として
作用する。したがって、窒素は冷間圧延した強さをさら
に増加することに寄与することができる。窒素は、ま
た、ノジュラー（結節状の）腐食に対する抵抗を増加す
る。熱処理の間に析出した窒化クロムは、また、対応す
る炭化クロムより安定化する能力が低いように思われ
る。その多数のすぐれた性質の利点を完全に得るため
に、Ｎの含量は０．１０％以上、好ましくは０．１５％
以上であるべきである。
である。Ｎは強いオーステナイト形成元素であり、溶体
化硬化を促進し、そしてマルテンサイトへの変態に対し
てオーステナイト相を強く安定化する。Ｎは、また、冷
間加工における加工硬化の増加を達成する目的のために
利点を有し、かつ熱処理において析出硬化性元素として
作用する。したがって、窒素は冷間圧延した強さをさら
に増加することに寄与することができる。窒素は、ま
た、ノジュラー（結節状の）腐食に対する抵抗を増加す
る。熱処理の間に析出した窒化クロムは、また、対応す
る炭化クロムより安定化する能力が低いように思われ
る。その多数のすぐれた性質の利点を完全に得るため
に、Ｎの含量は０．１０％以上、好ましくは０．１５％
以上であるべきである。
【００１７】非常に高い窒素含有量を使用するとき、Ｎ
の溶解性は溶融体において卓越する。したがって、Ｎの
含量は０．４５％に等しいか、あるいはそれより少な
く、好ましくは０．２０〜０．４５％である。
の溶解性は溶融体において卓越する。したがって、Ｎの
含量は０．４５％に等しいか、あるいはそれより少な
く、好ましくは０．２０〜０．４５％である。
【００１８】本発明は以下において実施した研究からの
結果により説明する。ここで、さらに、組織、加工硬
化、機械的性質および磁気的性質について詳述する。試
験材料の製造では、高周波数誘導炉内で溶解し、そして
約１６００℃にてインゴットへ鋳造した。これらのイン
ゴットを約１２００℃加熱し、そして該材料を棒に鍛造
することによって熱間加工した。次いで、材料をストリ
ップに熱間圧延し、次いでストリップを急冷焼きなま
し、そして酸洗いして清浄した。急冷焼きなましは約１
０８０℃において実施し、そして急冷は水中で実施し
た。
結果により説明する。ここで、さらに、組織、加工硬
化、機械的性質および磁気的性質について詳述する。試
験材料の製造では、高周波数誘導炉内で溶解し、そして
約１６００℃にてインゴットへ鋳造した。これらのイン
ゴットを約１２００℃加熱し、そして該材料を棒に鍛造
することによって熱間加工した。次いで、材料をストリ
ップに熱間圧延し、次いでストリップを急冷焼きなま
し、そして酸洗いして清浄した。急冷焼きなましは約１
０８０℃において実施し、そして急冷は水中で実施し
た。
【００１９】次いで、急冷焼きなまし後に得られたスト
リップを種々の減面程度に冷間圧延し、次いで試料（試
験片）を種々の試験のために取った。温度の変動および
起こり得る磁気的性質への影響を回避するために、各冷
間圧延工程後、試料を室温に冷却した。試験材料の化学
分析（重量％）を下記表１に記載する：
リップを種々の減面程度に冷間圧延し、次いで試料（試
験片）を種々の試験のために取った。温度の変動および
起こり得る磁気的性質への影響を回避するために、各冷
間圧延工程後、試料を室温に冷却した。試験材料の化学
分析（重量％）を下記表１に記載する：
【００２０】
【表１】
【００２１】急冷焼きなましした状態の試料についてフ
ェライト量およびマルテンサイト量の対照および硬度の
測定を行なった。その結果を表２に記載する。
ェライト量およびマルテンサイト量の対照および硬度の
測定を行なった。その結果を表２に記載する。
【００２２】
【表２】
【００２３】すべてのこれらの試験合金は、急冷焼きな
ました状態でフェライトおよびマルテンサイトを含有し
ないという要件を満足する。焼きなまし硬度は、参照材
料のＡＩＳＩ３０４／３０５のそれより多少高い。前述
したように、本発明の材料は冷間加工作業においてかな
りの加工硬化を示すことは非常に重要である。下記表３
は変形程度の増加でいかにして硬度の増加が得られるか
を示す。
ました状態でフェライトおよびマルテンサイトを含有し
ないという要件を満足する。焼きなまし硬度は、参照材
料のＡＩＳＩ３０４／３０５のそれより多少高い。前述
したように、本発明の材料は冷間加工作業においてかな
りの加工硬化を示すことは非常に重要である。下記表３
は変形程度の増加でいかにして硬度の増加が得られるか
を示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】すべてのこれらの試験合金は、参照材料Ａ
ＩＳＩ３０４／３０５と比較して、実質的な加工硬化を
有するように思われる。冷間加工度を関数として、１軸
の引張り試験における合金の強さを表４に記載し、ここ
でＲｐ０．０５およびＲＰ０．２は０．０５％および
０．２％の残留伸び（ひずみ）を与える荷重に相当し、
Ｒｍは荷重−伸び線図において加えた荷重の最大値に相
当し、そしてＡ１０は試験棒の極限伸びに相当する。
ＩＳＩ３０４／３０５と比較して、実質的な加工硬化を
有するように思われる。冷間加工度を関数として、１軸
の引張り試験における合金の強さを表４に記載し、ここ
でＲｐ０．０５およびＲＰ０．２は０．０５％および
０．２％の残留伸び（ひずみ）を与える荷重に相当し、
Ｒｍは荷重−伸び線図において加えた荷重の最大値に相
当し、そしてＡ１０は試験棒の極限伸びに相当する。
【００２６】
【表４】
【００２７】表４が示すように、本発明の合金を使用す
ることによって、非常に高い強さのレベルを冷間加工で
達成することができる。合金ＡＩＳＩ３０４／３０５
は、高ニッケル含有量と結合する合金元素（すなわち、
窒素および炭素）の低い溶解量のために、かなり小さい
加工硬化性を有するように思われる。
ることによって、非常に高い強さのレベルを冷間加工で
達成することができる。合金ＡＩＳＩ３０４／３０５
は、高ニッケル含有量と結合する合金元素（すなわち、
窒素および炭素）の低い溶解量のために、かなり小さい
加工硬化性を有するように思われる。
【００２８】ＳＳ２３３１型のばね鋼は、機械的性質を
さらに改良する目的で、しばしば焼きなましされる。こ
れはいくつかの重要なばねの性質、例えば、疲れ強さお
よび緩和抵抗およびこの材料をむしろ柔らかい状態で形
成する能力に好適に寄与する。より低い強さにおいてよ
り高い延性は、ここで、材料のより複雑な形成に使用す
ることができる。表５は、７５％の冷間減面後の機械的
性質へのこのような焼きなましの効果を示す。焼きなま
し試験は、温度４５０℃にて２時間の維持において最適
な効果を結果として与える。
さらに改良する目的で、しばしば焼きなましされる。こ
れはいくつかの重要なばねの性質、例えば、疲れ強さお
よび緩和抵抗およびこの材料をむしろ柔らかい状態で形
成する能力に好適に寄与する。より低い強さにおいてよ
り高い延性は、ここで、材料のより複雑な形成に使用す
ることができる。表５は、７５％の冷間減面後の機械的
性質へのこのような焼きなましの効果を示す。焼きなま
し試験は、温度４５０℃にて２時間の維持において最適
な効果を結果として与える。
【００２９】
【表５】
【００３０】本発明の合金は、焼きなましの結果とし
て、非常にすぐれた効果を有する。Ｒｐ０．０５値の実
質的な増加（＞４０％）が達成されたことはとくに重要
である。これは、塑性変形なしでばねに加えることので
きる荷重の指示である、弾性限界に最も相関関係づけら
れる値である。ＲＰ０．０５値のこのような増加のため
に、ばねのためにより大きい応用領域が達成される。材
料ＡＩＳＩ３０４およびＡＩＳＩ３０５における適度の
引張り強さの増加が存在することに注目することはとく
に興味があることである。これは、経験による引張り強
さは疲れ強さと最もよく相関関係がある値であるので、
これは重要な欠点である。
て、非常にすぐれた効果を有する。Ｒｐ０．０５値の実
質的な増加（＞４０％）が達成されたことはとくに重要
である。これは、塑性変形なしでばねに加えることので
きる荷重の指示である、弾性限界に最も相関関係づけら
れる値である。ＲＰ０．０５値のこのような増加のため
に、ばねのためにより大きい応用領域が達成される。材
料ＡＩＳＩ３０４およびＡＩＳＩ３０５における適度の
引張り強さの増加が存在することに注目することはとく
に興味があることである。これは、経験による引張り強
さは疲れ強さと最もよく相関関係がある値であるので、
これは重要な欠点である。
【００３１】本発明による材料について、材料が、高い
強さを示すが、また、出来るだけ低い、すなわち、１に
近い磁気透過性を有するという要件が存在する。表６
は、７５％の冷間減少および４５０℃／２時間において
焼きなまし後の種々の合金についての場の強さに依存す
る磁気透過性を示す。
強さを示すが、また、出来るだけ低い、すなわち、１に
近い磁気透過性を有するという要件が存在する。表６
は、７５％の冷間減少および４５０℃／２時間において
焼きなまし後の種々の合金についての場の強さに依存す
る磁気透過性を示す。
【００３２】
【表６】
【００３３】表６が示すように、本発明の合金では、冷
間加工および析出硬化により、１８００ＭＰａまたはな
お１９００ＭＰａを越える強さならびに非常に低い磁気
透過性 ＜１．０５を達成することができる。本発明の範囲外の
組成をもつ参照合金および参照鋼ＡＩＳＩ３０４および
ＡＩＳＩ３０５は、オーステナイト中の不安定過ぎるよ
うに思われ、そして合金８６６，８７２およびＡＩＳＩ
３０４は、高い強さにおいて非磁性であるように思われ
るか、あるいは不十分な程度の加工硬化性を有するよう
に思われ、そして合金ＡＩＳＩ３０５はすぐれたばね材
料を代表する、十分な機械的強さを有するように思われ
る。
間加工および析出硬化により、１８００ＭＰａまたはな
お１９００ＭＰａを越える強さならびに非常に低い磁気
透過性 ＜１．０５を達成することができる。本発明の範囲外の
組成をもつ参照合金および参照鋼ＡＩＳＩ３０４および
ＡＩＳＩ３０５は、オーステナイト中の不安定過ぎるよ
うに思われ、そして合金８６６，８７２およびＡＩＳＩ
３０４は、高い強さにおいて非磁性であるように思われ
るか、あるいは不十分な程度の加工硬化性を有するよう
に思われ、そして合金ＡＩＳＩ３０５はすぐれたばね材
料を代表する、十分な機械的強さを有するように思われ
る。
【００３４】析出硬化元素としてケイ素の効果は、Ｓｉ
を除外して、対応する組成を有する合金８８０および８
８１から明らかである。後者の合金は高いＳｉ含量を有
しそして、同一の減面程度および熱処理において、より
低いＳｉ含量を有する合金８８０と比較して、約２００
Ｎ／ｍｍ２高い引張り強さを有する。
を除外して、対応する組成を有する合金８８０および８
８１から明らかである。後者の合金は高いＳｉ含量を有
しそして、同一の減面程度および熱処理において、より
低いＳｉ含量を有する合金８８０と比較して、約２００
Ｎ／ｍｍ２高い引張り強さを有する。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (7)
- 【請求項１】 ｗｔ％で下記の元素： Ｃ ：０．０４〜０．２５ Ｓi ：２．０〜５．０ Ｍn ：３．５〜７．５ Ｃr ：１６〜２１ Ｎi ：８〜１１ Ｎ ：０．１０〜０．４５ 残部：鉄及び不可避的不純物からなり、減面率７０％を
超える冷間加工であってもオーステナイト相がマルテン
サイトへ変態することなく安定に維持され、４５０℃で
２時間の焼きなまし後冷間加工により１８００ＭＰａ以
上の引張強さと１．０５以下の透磁率を有することを特
徴とする析出硬化型高強度非磁性ステンレス鋼。 - 【請求項２】 クロムの含有量が１６〜１９ｗｔ％であ
ることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項３】 ニッケルの含有量が８〜１０ｗｔ％であ
ることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項４】 炭素の含有量が０．０４〜０．１５ｗｔ
％であることを特徴とする請求項１記載のステンレス
鋼。 - 【請求項５】 珪素の含有量が３．０〜５．０ｗｔ％で
あることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項６】 窒素の含有量が０．１５〜０．４５ｗｔ
％であることを特徴とする請求項１記載のステンレス
鋼。 - 【請求項７】 マンガンの含有量が３．５〜５．５ｗｔ
％であることを特徴とする請求項１記載のステンレス
鋼。
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|---|---|
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