JP3242522B2 - 高冷間加工性・非磁性ステンレス鋼 - Google Patents
高冷間加工性・非磁性ステンレス鋼Info
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Description
を必要とする用途に利用される高Mnステンレス鋼に関
するもので、服飾用部品材等に利用される。
施されるために冷間加工性を、また、縫製商品であるこ
とから非磁性が、また、服飾用部品としての装飾性から
耐銹性に優れていることが要求される。これ等のため
に、SUS304,SUS305,SUSXM7,高N
含有の18Cr−8Ni系や18Cr−10Mn−5N
i系のステンレス鋼等が冷間加工されて一部に供用され
ている。しかし、必ずしも満足できる状況にはなく、さ
らに冷間加工性に優れた安価な高冷間加工性・非磁性ス
テンレス鋼線材の供給が要求されている。高冷間加工性
を得る為には低C、低N化および高Ni、高Cu化が有
効であることが知られている。しかし、低C、低N化
は、ステンレス鋼において素材のオーステナイト安定性
を低下させ、冷間加工材のみならず、焼鈍後における非
磁性の確保を困難にする。また、高Ni、高Cu化は、
原料費を増加させ、加えて、Cuの増加は、熱間加工性
を著しく低下させる。一方、低C、低N化によるオース
テナイト不安定化をNiやMnの増加により補償する方
法もあるが、Niの増加は原料費を増加させ低コスト化
を阻害し、また、Mnの増加は冷間加工性および耐食性
を低下させる等の問題がある。
性を有し、冷間加工後も非磁性であるステンレス鋼を安
価に供給することを目的とする。
の解決に当たり、熱間加工性と冷間加工性及び冷間加工
後の磁性に及ぼす材料構成成分の影響を綿密に調査し、
熱間加工性および冷間加工性が良く冷間加工後も高延
性、かつ非磁性を確保する材料を究明したことによる。
すなわち、本発明は、重量%で、 C:0.01〜0.06% Si:0.05〜1.0% Mn:4.0〜7.0% Ni:4.1〜6.8% Cr:16.0〜19.5% Cu:1.0〜3.0% Nb:0.05〜0.15% N:0.15〜0.25% を含有し、かつ残部がFe及び不可避的不純物からな
り、かつ下記(1)式で規定されるαの値が0以下であ
り、かつ下記(2)式で規定されるβの値が0以上であ
り、かつ加工率70.2%の冷間加工を行った後の透磁
率が1.01%以下であることを特徴とする高冷間加工
性・非磁性ステンレス鋼。α=1.6×Cr+0.77×Si +0.0128× [Mn] 2 −0.11×M n−Ni−0.44×Cu−24.5×C−18.4×N−20.6…(1)式 β=23−383×C−Si−Mn+2.7×Ni−Cr+7×Cu−56N… (2)式
を述べる。Cは冷間加工後の非磁性確保のために、0.
01%以上添加するが、過剰の添加は、冷間加工性を著
しく低下させるため、上限を0.06%に限定した。望
ましくは、0.02%〜0.04%の範囲である。Si
は、脱酸のために0.05%以上添加するが、過剰の添
加は熱間加工性を劣化させるため、上限を1.0%に限
定した。望ましくは、0.20%〜0.60%の範囲で
ある。Mnは、冷間加工後の非磁性を確保するために
4.0%以上添加するが、過剰の添加は、通常の常識に
反してフェライトを生成し易くするとともに、熱間加工
性、耐銹性及び冷間加工後の延性を劣化させるため、上
限を6.8%に限定した。望ましくは、4.0%〜6.
0%の範囲である。Niは冷間加工後の非磁性及び延性
を確保するために4.1%以上添加するが、過剰の添加
は、冷間加工後の強度を低下させるとともに、また、原
料費の増加を招くため、上限を6.8%に限定した。望
ましくは、4.5%〜6.0%の範囲である。Crは、
耐銹性のために16.0%以上添加するが、過剰の添加
は、熱間加工性を劣化させるとともに固溶化処理後の冷
却過程において炭化物を析出させ、冷間加工後の延性を
劣化させるため、上限を19.5%以下に限定した。望
ましくは、17.0%〜19.0%の範囲である。Cu
は、冷間加工性確保のため、1.0%以上添加するが、
過剰の添加は熱間加工性を著しく劣化させるため、上限
を3.0%に限定した。望ましくは、1.8%〜2.8
%の範囲である。Nbは図1に示す様に多量のNを含有
する鋼において鋳造時のN起因の気泡発生を抑制する。
このため、本発明では気泡発生抑制のためにNbを0.
05%以上添加する。しかし、過剰の添加はNb系の炭
窒化物を析出するようになり、熱間加工性を劣化させる
ため、上限を0.15%に限定した。Nは、冷間加工後
の非磁性を得るために0.15%以上添加するが、過剰
の添加は熱間加工性と冷間加工性を劣化させるため、上
限を0.25%に限定した。望ましくは、0.15%〜
0.20%の範囲である。
関係を調査し得た関係式である。図2に示すようにαの
値が0%を越えると70%以上の冷間加工を施すと磁性
が認められる様になる。このため上限値を0%以下に限
定した。βの値は、引張試験時の破断絞り値と構成成分
の関係を調査し得た関係式である。図3に示すようにβ
の値が0%未満では引張試験時の破断絞り値が70%未
満となり曲げ加工等の冷間加工時に割れが発生する。こ
のため、下限値を0以上に限定した。
いて、具体的に説明する。表1および表2に本発明例と
比較例の化学成分、熱間加工性、冷間加工性、耐銹性及
び磁性を示す。
錬工程(例えば、電気炉または転炉溶解後真空或いはア
ルゴン/酸素脱酸処理による精錬)で溶解・精錬後連続
鋳造により製造したビレットを分塊工程を経ずに、均熱
処理後またはそのまま線材圧延した。また、各特性の評
価は下記の方法で行った。
した。熱間加工性の評価は、冷却過程中に1000℃に
保持し、引張破断部の絞り値(%)で評価した。絞り値
は高値ほど熱間加工性が良好で60%以上であれば割れ
等の欠陥を発生することなく線材圧延が可能である。本
発明は、60%以上である。 (2)気泡 鋳片の横断面観察により気泡の発生有無を評価した。本
発明材は鋳片中に気泡発生がない。 (3)冷間加工性 冷間加工性は、冷間加工前材の引張試験時の破断絞り値
および伸線加工により評価した。冷間加工前材の引張試
験時の破断絞り値は、5.5mm線径の線材を引張試験に
より評価した、本発明は破断絞り値が70%以上である
ことを目標とした。伸線加工は、5.5mm線径の線材を
2mm線径まで伸線加工(86.8%の冷間加工)し、伸
線破断の有無により評価した。本発明は破断なく伸線可
能である。 (4)磁性 5.5mm線径の線材を3mm線径まで伸線加工(70.2
%冷間加工)後透磁率を測定し評価した。本発明材は透
磁率1.01以下である。 (5)耐銹性 JIS−Z 2371により100h試験後、レイティ
ングナンバーにより評価した。本発明材のレイティング
ナンバーは9.8以上である。
9,20はCの影響を調査したものである。Cが本発明
範囲未満のNo.19は冷間加工後で非磁性が確保でき
ず本発明に比較し劣っている。また、Cが本発明例の範
囲を超えるNo.20は冷間加工性が悪く70.2%の
伸線加工ができず、伸線加工時に破断した。上記から本
発明の優位性が明らかである。本発明例No.3,4と
比較例No.21,22はSiの影響を調査したもので
ある。Siが本発明範囲未満のNo.21は冷間加工後
の延性が本発明に比較し劣っている。また、Siが本発
明の範囲を超えるNo.22は冷間加工性が悪く70.
2%の伸線加工ができず、伸線加工時に破断した。ま
た、熱間加工性も劣っており本発明の優位性が明らかで
ある。本発明例No.5,6と比較例No.23,24
はMnの影響を調査したものである。Mnが本発明範囲
未満のNo.23は冷間加工後に非磁性が確保できず本
発明に比較し劣っている。また、Mnが本発明の範囲を
超えるNo.24は熱間加工性、冷間加工後の延性及び
伸線性に劣っており本発明の優位性が明らかである。本
発明例No.7,8と比較例No.25,26はNiの
影響を調査したものである。Niが本発明範囲未満のN
o.25は熱間加工性、冷間加工後の延性、伸線加工性
及び透磁率が本発明に比較し劣っている。また、Niが
本発明の範囲を超えるNo.26は製造原料コストの面
から現実的でない。
7,28はCrの影響を調査したものである。Crが本
発明範囲未満のNo.27は耐銹性が本発明に比較し劣
っている。また、Crが本発明の範囲を超えるNo.2
8は熱間加工性と冷間加工性が劣っており本発明の優位
性が明らかである。本発明例No.11,12と比較例
No.29,30はCuの影響を調査したものである。
Cuが本発明範囲未満のNo.29は、冷間加工性が本
発明に比較し劣っている。また、Cuが本発明の範囲を
超えるNo.30は熱間加工性および冷間加工後の強度
が劣っており本発明の優位性が明らかである。本発明例
No.13,14と比較例No.31,32はNbの影
響を調査したものである。Nbが本発明範囲未満のN
o.31は鋳片中に気泡が発生し、加えて熱間加工性、
冷間加工後の延性及び冷間加工性が本発明に比較し劣っ
ている。Nbが本発明の範囲を超えるNo.32は熱間
加工性と冷間加工性が劣っており本発明の優位性が明ら
かである。本発明例No.15,16と比較例No.3
3,34はNの影響を調査したものである。Nが本発明
範囲未満のNo.33は冷間加工後の必要強度および非
磁性が確保できず本発明に比較し劣っている。また、N
が本発明の範囲を超えるNo.34は熱間加工性と冷間
加工性が劣っており本発明の優位性が明らかである。本
発明例No.17,18と比較例No.35,36は本
発明全元素の下限及び上限の影響を調査したものであ
る。全ての元素が本発明の下限未満のNo.35は熱間
加工性が確保できずに本発明に比較し劣っている。全て
の元素が本発明の上限を超えるNo.36は冷間加工
性、伸線性が劣っている。また、70.2%の伸線加工
ができず破断しており本発明の優位性が明らかである。
限を超えるもので、透磁率が劣っており本発明の優位性
が明らかである。比較例No.38はβ値のみが本発明
の下限未満のもので冷間加工後の延性及び冷間加工性が
劣っており本発明の優位性が明らかである。
であって、0以下で好ましくは−7〜−2の範囲であ
る。また、βは破断時絞り値のパラメーターであって、
0以上で好ましくは0〜10の範囲である。
加工性を有し、冷間加工後も非磁性であるステンレス鋼
を安価に供給することが可能で産業上有効な効果がもた
らされる。
発生の有無を示したものである。
ものである。
のである。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、 C:0.01〜0.06% Si:0.05〜1.0% Mn:4.0〜7.0% Ni:4.1〜6.8% Cr:16.0〜19.5% Cu:1.0〜3.0% Nb:0.05〜0.15% N:0.15〜0.25% を含有し、かつ残部がFe及び不可避的不純物からな
り、かつ下記(1)式で規定されるαの値が0以下であ
り、かつ下記(2)式で規定されるβの値が0以上であ
り、かつ加工率70.2%の冷間加工を行った後の透磁
率が1.01%以下であることを特徴とする高冷間加工
性・非磁性ステンレス鋼。α=1.6×Cr+0.77×Si +0.0128× [Mn] 2 −0.11×M n−Ni−0.44×Cu−24.5×C−18.4×N−20.6…(1)式 β=23−383×C−Si−Mn+2.7×Ni−Cr+7×Cu−56N… (2)式
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02435594A JP3242522B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 高冷間加工性・非磁性ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02435594A JP3242522B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 高冷間加工性・非磁性ステンレス鋼 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07233444A JPH07233444A (ja) | 1995-09-05 |
JP3242522B2 true JP3242522B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=12135894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02435594A Expired - Lifetime JP3242522B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 高冷間加工性・非磁性ステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3242522B2 (ja) |
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JP5171197B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2013-03-27 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 冷間鍛造性に優れた高強度・高耐食ボルト用2相ステンレス鋼線材、鋼線およびボルト並びにその製造方法 |
JP5171198B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2013-03-27 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 冷間加工性に優れた着磁性を有する軟質2相ステンレス鋼線材 |
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AU2008341063C1 (en) | 2007-12-20 | 2014-05-22 | Ati Properties, Inc. | Austenitic stainless steel low in nickel containing stabilizing elements |
EP2229463B1 (en) | 2007-12-20 | 2017-09-06 | ATI Properties LLC | Corrosion resistant lean austenitic stainless steel |
US8337749B2 (en) | 2007-12-20 | 2012-12-25 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel |
SE533635C2 (sv) * | 2009-01-30 | 2010-11-16 | Sandvik Intellectual Property | Austenitisk rostfri stållegering med låg nickelhalt, samt artikel därav |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP02435594A patent/JP3242522B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH07233444A (ja) | 1995-09-05 |
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