JP3307841B2 - 耐塩酸性及び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 - Google Patents
耐塩酸性及び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Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固溶化状態での良
好な冷間加工性、加工後に高い析出硬化度を有し高硬度
が得られ、かつ使用時には特に耐塩酸環境に優れた耐食
性を有するセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼
に関するもので、その用途は冷間鍛造にて製造されるボ
ルト・ナット、シャフト類およびドリリングタッピング
ネジなどである。
好な冷間加工性、加工後に高い析出硬化度を有し高硬度
が得られ、かつ使用時には特に耐塩酸環境に優れた耐食
性を有するセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼
に関するもので、その用途は冷間鍛造にて製造されるボ
ルト・ナット、シャフト類およびドリリングタッピング
ネジなどである。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷間鍛造にて製造されるステンレ
ス製高強度ボルトやネジ等は、素材の冷間加工のしやす
さよりＳＵＳ４１０を使用される場合が多いが、冷間鍛
造後に所定の焼入焼戻処理を施しても硬度および耐食性
が不足しており、窒化処理や部分メッキなとで特性を補
う必要があった。また、Ｃｕ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼やセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼
のＳＵＳ６３１等が使用される場合もあるが、どの鋼種
も一長一短であり、耐食性、高強度、高冷間加工性を全
て合わせ持つ材料は存在しなかった。
ス製高強度ボルトやネジ等は、素材の冷間加工のしやす
さよりＳＵＳ４１０を使用される場合が多いが、冷間鍛
造後に所定の焼入焼戻処理を施しても硬度および耐食性
が不足しており、窒化処理や部分メッキなとで特性を補
う必要があった。また、Ｃｕ含有オーステナイト系ステ
ンレス鋼やセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼
のＳＵＳ６３１等が使用される場合もあるが、どの鋼種
も一長一短であり、耐食性、高強度、高冷間加工性を全
て合わせ持つ材料は存在しなかった。
【０００３】そこで、発明者らは上記問題を解決すべく
特願平７−１４５４８１号にて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を発明した。こ
の発明鋼は素材時のＳＵＳＸＭ７並の高冷間加工性と、
加工により生じたマルテンサイトが高い析出硬化特性を
持つため、使用時は４５０ＨＶ以上の高強度とＳＵＳ３
０４並の優れた耐食性を合わせ持つものである。しか
し、この特願平７−１４５４８１号の発明鋼は通常環境
では十分な耐食性を有するが、常時塩酸雰囲気に曝され
る環境下ではその耐食性は不十分であることが分かっ
た。
特願平７−１４５４８１号にて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を発明した。こ
の発明鋼は素材時のＳＵＳＸＭ７並の高冷間加工性と、
加工により生じたマルテンサイトが高い析出硬化特性を
持つため、使用時は４５０ＨＶ以上の高強度とＳＵＳ３
０４並の優れた耐食性を合わせ持つものである。しか
し、この特願平７−１４５４８１号の発明鋼は通常環境
では十分な耐食性を有するが、常時塩酸雰囲気に曝され
る環境下ではその耐食性は不十分であることが分かっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、固溶化状態でオーステナイト組織であり、
冷間用のＣｕ含有オーステナイトステンレス鋼のＳＵＳ
ＸＭ７と同等の優れた冷間加工性を有し、使用時には４
５０ＨＶ以上の高強度と塩酸環境下での部材に使用でき
る耐塩酸性を持つ、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を提供することである。
する課題は、固溶化状態でオーステナイト組織であり、
冷間用のＣｕ含有オーステナイトステンレス鋼のＳＵＳ
ＸＭ７と同等の優れた冷間加工性を有し、使用時には４
５０ＨＶ以上の高強度と塩酸環境下での部材に使用でき
る耐塩酸性を持つ、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を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般に耐塩酸性を向上さ
せるにはＭｏの添加が有効であると言われているが、発
明者らは特願平７−１４５４８１号に示す成分系にて更
に検討した結果、この鋼種における耐塩酸性はδフェラ
イト量に依存しており、Ｍｏを逆に特願平７−１４５４
８１号の範囲より低減してＮｉ−ｂａｌ．を−２以上に
し、鋼中のδフェライトを減少させると耐塩酸性が向上
することを見いだした。Ｍｏを低減すると特願平７−１
４５４８１号でも述べているように、耐孔食性を初めと
する一般的な耐食性はＳＵＳ３０４よりも劣る結果にな
るが、従来のＳＵＳ６３０以上の耐食性は確保でき、実
用上は問題ないと考える。
せるにはＭｏの添加が有効であると言われているが、発
明者らは特願平７−１４５４８１号に示す成分系にて更
に検討した結果、この鋼種における耐塩酸性はδフェラ
イト量に依存しており、Ｍｏを逆に特願平７−１４５４
８１号の範囲より低減してＮｉ−ｂａｌ．を−２以上に
し、鋼中のδフェライトを減少させると耐塩酸性が向上
することを見いだした。Ｍｏを低減すると特願平７−１
４５４８１号でも述べているように、耐孔食性を初めと
する一般的な耐食性はＳＵＳ３０４よりも劣る結果にな
るが、従来のＳＵＳ６３０以上の耐食性は確保でき、実
用上は問題ないと考える。
【０００６】しかし、単にＭｏのみを低減した場合には
固溶化熱処理後の硬さ及びＭｄ３０が上昇しすぎてＳＴ
硬さが高くなるとともに加工硬化率も高くなり、冷間加
工性が劣化する。特願平７−１４５４８１号での固溶化
硬さの指標としてＭＡＩを導出しているが、これにはＭ
ｏを低下させる影響については明確では無かった。そこ
で新たに実験値の多重回帰より導き出したＳＴＨ式の値
が２００以下として固溶化熱処理硬さを２００ＨＶ以下
にした上で、冷間加工で加工誘起マルテンサイトが生ず
るようにＭｄ３０が０〜−４０の範囲になるように成分
調整すれば、冷間加工用として汎用されているＳＵＳＸ
Ｍ７といったＣｕ含有オーステナイトステンレス鋼と同
等の冷間加工性を確保できることが分かった。また、特
願平７−１４５４８１号と同様に冷間加工で生じたマル
テンサイトはＣｕ，Ｎｂを過飽和に固溶しているため高
い析出硬化度を有し、６０％冷間加工後に４８０℃時効
処理を施すと４５０ＨＶ以上の高強度を得ることができ
ることも明らかである。
固溶化熱処理後の硬さ及びＭｄ３０が上昇しすぎてＳＴ
硬さが高くなるとともに加工硬化率も高くなり、冷間加
工性が劣化する。特願平７−１４５４８１号での固溶化
硬さの指標としてＭＡＩを導出しているが、これにはＭ
ｏを低下させる影響については明確では無かった。そこ
で新たに実験値の多重回帰より導き出したＳＴＨ式の値
が２００以下として固溶化熱処理硬さを２００ＨＶ以下
にした上で、冷間加工で加工誘起マルテンサイトが生ず
るようにＭｄ３０が０〜−４０の範囲になるように成分
調整すれば、冷間加工用として汎用されているＳＵＳＸ
Ｍ７といったＣｕ含有オーステナイトステンレス鋼と同
等の冷間加工性を確保できることが分かった。また、特
願平７−１４５４８１号と同様に冷間加工で生じたマル
テンサイトはＣｕ，Ｎｂを過飽和に固溶しているため高
い析出硬化度を有し、６０％冷間加工後に４８０℃時効
処理を施すと４５０ＨＶ以上の高強度を得ることができ
ることも明らかである。
【０００７】これらより、その発明の要旨とするところ
は、重量％にして、Ｃ ：０．０３０％以下、Ｓｉ：
０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ ：０．０３０
％以下、Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｃｒ：１４〜１９
％、Ｍｏ：０．５％未満、Ｃｕ：２．５〜５．０％、Ｎ
ｂ：０．１〜０．４％、かつＣ＋Ｎが０．０４％以下、
残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下記式で示さ
れるＮｉ−ｂａ１．が−２以上、Ｍｄ３０が０〜−４０
で、ＳＴＨが２００以下で、固溶化処理状態で主として
オーステナイト組織を有し、冷間加工により容易にマル
テンサイト組織となり、優れた析出硬化特性を持つこと
を特徴とする、耐塩酸性および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。ただし、 Ｎｉ−ｂａ１．＝Ｎｉ＋２７Ｃ＋２３Ｎ＋０．２Ｍｎ＋
０．３Ｃｕ−１．２（Ｃｒ＋Ｍｏ）−０．５Ｓｉ−０．
２Ｎｂ＋１０ Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−
８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１
８．５Ｍｏ ＳＴＨ＝１３５３−３８７０Ｃ−７２．５Ｎｉ−３８．
４Ｃｒ−３２．２Ｍｏ である。
は、重量％にして、Ｃ ：０．０３０％以下、Ｓｉ：
０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ ：０．０３０
％以下、Ｎｉ：６．０〜９．０％、Ｃｒ：１４〜１９
％、Ｍｏ：０．５％未満、Ｃｕ：２．５〜５．０％、Ｎ
ｂ：０．１〜０．４％、かつＣ＋Ｎが０．０４％以下、
残部がＦｅおよび不可避不純物よりなり、下記式で示さ
れるＮｉ−ｂａ１．が−２以上、Ｍｄ３０が０〜−４０
で、ＳＴＨが２００以下で、固溶化処理状態で主として
オーステナイト組織を有し、冷間加工により容易にマル
テンサイト組織となり、優れた析出硬化特性を持つこと
を特徴とする、耐塩酸性および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。ただし、 Ｎｉ−ｂａ１．＝Ｎｉ＋２７Ｃ＋２３Ｎ＋０．２Ｍｎ＋
０．３Ｃｕ−１．２（Ｃｒ＋Ｍｏ）−０．５Ｓｉ−０．
２Ｎｂ＋１０ Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−
８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１
８．５Ｍｏ ＳＴＨ＝１３５３−３８７０Ｃ−７２．５Ｎｉ−３８．
４Ｃｒ−３２．２Ｍｏ である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明鋼の化学成分の添
加量の限定理由を示す。 Ｃ：Ｃは固溶強化元素であるため、０．０３０％を超え
て添加されると硬さが上昇して冷間加工性が劣化する。
また、Ｃは耐食性に有効な元素であるＣｒ，Ｍｏと炭化
物を形成し、このためマトリックス中に固溶しているＣ
ｒ，Ｍｏが減少して耐食性が劣化する。これらを抑制す
るためにＣは０．０３０％以下とする。より望ましくは
０．０２０％以下である。 Ｓｉ：Ｓｉは脱酸材として非常に有効な元素であるが、
０．５％を超えると耐食性が劣化し、かつ固溶化熱処理
時の硬さを上昇させて冷間加工性が劣化する。そのた
め、Ｓｉは０．５％以下とする。
加量の限定理由を示す。 Ｃ：Ｃは固溶強化元素であるため、０．０３０％を超え
て添加されると硬さが上昇して冷間加工性が劣化する。
また、Ｃは耐食性に有効な元素であるＣｒ，Ｍｏと炭化
物を形成し、このためマトリックス中に固溶しているＣ
ｒ，Ｍｏが減少して耐食性が劣化する。これらを抑制す
るためにＣは０．０３０％以下とする。より望ましくは
０．０２０％以下である。 Ｓｉ：Ｓｉは脱酸材として非常に有効な元素であるが、
０．５％を超えると耐食性が劣化し、かつ固溶化熱処理
時の硬さを上昇させて冷間加工性が劣化する。そのた
め、Ｓｉは０．５％以下とする。
【０００９】Ｍｎ：Ｍｎは固溶化状態でのオーステナイ
ト傾向を高め、強度および靱性を向上させるに有効な元
素であるが、１％を超えると冷間加工時にマルテンサイ
ト変態するのを抑制し、冷間加工時の加工硬化率および
変形抵抗が高くなる。また、冷間加工後の析出硬化特性
も損ねる。そのため、Ｍｎの上限を１％とした。 Ｓ：Ｓは切削加工性を向上させるためには非常に有効な
元素であるが、０．０３％を超えて添加すると耐食性が
劣化するので上限を０．０３％とした。
ト傾向を高め、強度および靱性を向上させるに有効な元
素であるが、１％を超えると冷間加工時にマルテンサイ
ト変態するのを抑制し、冷間加工時の加工硬化率および
変形抵抗が高くなる。また、冷間加工後の析出硬化特性
も損ねる。そのため、Ｍｎの上限を１％とした。 Ｓ：Ｓは切削加工性を向上させるためには非常に有効な
元素であるが、０．０３％を超えて添加すると耐食性が
劣化するので上限を０．０３％とした。
【００１０】Ｎｉ：Ｎｉはオーステナイト化傾向が強
く、かつ析出硬化特性を有するので必要不可欠の元素で
ある。６％未満ではδフェライトの生成を抑制する作用
および固溶化状態でのマルテンサイト組織を抑制してオ
ーステナイト組織とする作用が十分にできないため下限
を６％とした。しかし、９％を超えるとＭｄ３０が低く
なり過ぎてオーステナイトの安定度が増し、冷間加工時
の加工硬化率および変形抵抗が高くなると共に、冷間加
工後の析出硬化特性が失われるため、上限を９％とし
た。
く、かつ析出硬化特性を有するので必要不可欠の元素で
ある。６％未満ではδフェライトの生成を抑制する作用
および固溶化状態でのマルテンサイト組織を抑制してオ
ーステナイト組織とする作用が十分にできないため下限
を６％とした。しかし、９％を超えるとＭｄ３０が低く
なり過ぎてオーステナイトの安定度が増し、冷間加工時
の加工硬化率および変形抵抗が高くなると共に、冷間加
工後の析出硬化特性が失われるため、上限を９％とし
た。
【００１１】Ｃｒ：Ｃｒはステンレス鋼としての耐食性
を確保する上で必要不可欠な元素であり、また、本発明
鋼ではＭｄ３０、ＳＴＨを調整するのに主要な元素であ
る。本発明鋼はＭｏを０．５％未満と低く抑えているた
めＣｒ添加量が１４％未満ではＳＵＳ６３０並の耐食性
は確保できなくなる。しかし、フェライト生成傾向が強
く、１９％を超えて多量添加するとＮｉ−ｂａｌ．が低
下してδフェライト量が増し、耐塩酸性を損ねるように
なる。そのため上限を１９％とした。
を確保する上で必要不可欠な元素であり、また、本発明
鋼ではＭｄ３０、ＳＴＨを調整するのに主要な元素であ
る。本発明鋼はＭｏを０．５％未満と低く抑えているた
めＣｒ添加量が１４％未満ではＳＵＳ６３０並の耐食性
は確保できなくなる。しかし、フェライト生成傾向が強
く、１９％を超えて多量添加するとＮｉ−ｂａｌ．が低
下してδフェライト量が増し、耐塩酸性を損ねるように
なる。そのため上限を１９％とした。
【００１２】Ｍｏ：Ｍｏは耐食性、耐孔食性の向上に有
効な元素であるが、０．５％以上添加するとＮｉ−ｂａ
ｌ．が低くなると共に基地中のδフェライトが増加し、
耐塩酸性を損ねることとなる。そのため、Ｍｏを０．５
％未満に限定した。Ｍｏは特願平７−１４５４８１号で
述べているように耐孔食性を初めとする一般的な耐食性
に関しては有効であるため、本成分系では一般的な耐食
性は劣化する。ただし、Ｍｏを添加しない場合でも本成
分系ではＳＵＳ６３０並の耐孔食性は確保できており、
実用上はそれほど問題ないと考えている。
効な元素であるが、０．５％以上添加するとＮｉ−ｂａ
ｌ．が低くなると共に基地中のδフェライトが増加し、
耐塩酸性を損ねることとなる。そのため、Ｍｏを０．５
％未満に限定した。Ｍｏは特願平７−１４５４８１号で
述べているように耐孔食性を初めとする一般的な耐食性
に関しては有効であるため、本成分系では一般的な耐食
性は劣化する。ただし、Ｍｏを添加しない場合でも本成
分系ではＳＵＳ６３０並の耐孔食性は確保できており、
実用上はそれほど問題ないと考えている。
【００１３】Ｃｕ：Ｃｕは析出硬化特性を持たすために
必要不可欠な元素である。Ｃｕの添加量が２．５％未満
では析出硬化特性を損ね、また冷間加工性を向上させる
効果も十分では無いため、その下限を２．５％とした。
しかし、５％を超えて添加すると熱間加工性および靱性
が劣化して、工業的な圧延が困難になる。そのため、上
限を５％とした。
必要不可欠な元素である。Ｃｕの添加量が２．５％未満
では析出硬化特性を損ね、また冷間加工性を向上させる
効果も十分では無いため、その下限を２．５％とした。
しかし、５％を超えて添加すると熱間加工性および靱性
が劣化して、工業的な圧延が困難になる。そのため、上
限を５％とした。
【００１４】Ｎｂ：ＮｂはＣおよびＮを固定すると共に
析出硬化度を向上させるに必要不可欠な元素であるが、
０．１％未満ではその効果が少ないため下限を０．１％
とした。また、０．４％を超えて多量添加すると靱性及
び熱間加工性を劣化させると共に、Ｍｄ３０を下げて冷
間加工時の硬さ及び変形抵抗を増加させると共に、冷間
加工後の析出硬化特性を劣化させるのでその上限を０．
４％とした。
析出硬化度を向上させるに必要不可欠な元素であるが、
０．１％未満ではその効果が少ないため下限を０．１％
とした。また、０．４％を超えて多量添加すると靱性及
び熱間加工性を劣化させると共に、Ｍｄ３０を下げて冷
間加工時の硬さ及び変形抵抗を増加させると共に、冷間
加工後の析出硬化特性を劣化させるのでその上限を０．
４％とした。
【００１５】Ｃ＋Ｎ：Ｎは耐孔食性の向上およびオース
テナイト生成傾向が強く、基地のδフェライトを減少さ
せるに非常に有効な元素であるが、Ｃと同様マトリック
スに固溶して硬さを増加させる。ＣとＮの総量として
０．０４％を超えると固溶化状態での硬さが高くなり、
冷間加工性が劣化すると共に、炭窒化物が生成しやすく
なって耐食性が劣化するため、その上限を０．０４％と
した。
テナイト生成傾向が強く、基地のδフェライトを減少さ
せるに非常に有効な元素であるが、Ｃと同様マトリック
スに固溶して硬さを増加させる。ＣとＮの総量として
０．０４％を超えると固溶化状態での硬さが高くなり、
冷間加工性が劣化すると共に、炭窒化物が生成しやすく
なって耐食性が劣化するため、その上限を０．０４％と
した。
【００１６】Ｎｉ−ｂａｌ．：Ｎｉ−ｂａｌ．は凝固後
の組織を推定する上で有効となる指標である。この計算
値が負の値になるとδフェライト相が生成する。本発明
におけるＮｉ−ｂａｌ．は著名なシェフラーが提唱した
ニッケルバランスを基本として実測値から多重解析にて
求めたものであり、本発明鋼に含有してシェフラーの式
には無いＣｕとＮｂの鋼を加えたものである。特願平７
−１４５４８１号では熱間加工性の観点からＮｉ−ｂａ
ｌ．を−４以上に限定したが、本発明ではδフェライト
の生成を抑制して耐塩酸性を改善するため、Ｎｉ−ｂａ
ｌ．は−２以上とした。
の組織を推定する上で有効となる指標である。この計算
値が負の値になるとδフェライト相が生成する。本発明
におけるＮｉ−ｂａｌ．は著名なシェフラーが提唱した
ニッケルバランスを基本として実測値から多重解析にて
求めたものであり、本発明鋼に含有してシェフラーの式
には無いＣｕとＮｂの鋼を加えたものである。特願平７
−１４５４８１号では熱間加工性の観点からＮｉ−ｂａ
ｌ．を−４以上に限定したが、本発明ではδフェライト
の生成を抑制して耐塩酸性を改善するため、Ｎｉ−ｂａ
ｌ．は−２以上とした。
【００１７】Ｍｄ３０：冷間加工によりマルテンサイト
変態が起こるのを推定する指標であり、その意味は３０
％冷間加工を施した場合に５０％マルテンサイト変態が
起こる温度である。この値が高くなるほど冷間加工によ
りマルテンサイト変態が起こりやすくなる。Ｍｄ３０を
−４０以上にすると常温以上の冷間加工によりマルテン
サイト変態量が増加し、冷間加工後に十分な析出硬化特
性を持つようになる。そのためＭｄ３０の下限を−４０
とした。しかし、Ｍｄ３０の値が０を超えると固溶化熱
処理でマルテンサイトが生じて硬さが上昇し、冷間加工
時の変形抵抗を高めて加工性を劣化させる。そのため、
上限を０とした。
変態が起こるのを推定する指標であり、その意味は３０
％冷間加工を施した場合に５０％マルテンサイト変態が
起こる温度である。この値が高くなるほど冷間加工によ
りマルテンサイト変態が起こりやすくなる。Ｍｄ３０を
−４０以上にすると常温以上の冷間加工によりマルテン
サイト変態量が増加し、冷間加工後に十分な析出硬化特
性を持つようになる。そのためＭｄ３０の下限を−４０
とした。しかし、Ｍｄ３０の値が０を超えると固溶化熱
処理でマルテンサイトが生じて硬さが上昇し、冷間加工
時の変形抵抗を高めて加工性を劣化させる。そのため、
上限を０とした。
【００１８】ＳＴＨ：本成分系において、固溶化熱処理
硬さを推定するための指標として実験より多重解析して
求めた実験式である。この式の値が２００を超えると固
溶化熱処理後の硬さが２００ＨＶ以上となり、冷間加工
時の変形抵抗が高くなって加工性か劣化する。そのた
め、上限を２００とした。
硬さを推定するための指標として実験より多重解析して
求めた実験式である。この式の値が２００を超えると固
溶化熱処理後の硬さが２００ＨＶ以上となり、冷間加工
時の変形抵抗が高くなって加工性か劣化する。そのた
め、上限を２００とした。
【００１９】
【実施例】以下に本発明鋼の特徴を比較鋼と比べて実施
例をもって説明する。表１にこれら供試材の化学成分、
各制御式の値を示したものであり、１〜３が本発明鋼で
ある。４〜７は比較鋼であるが、４、５は特願平７−１
４５４８１号の特許請求範囲である。また、従来鋼は８
〜１０であるが、８はＳＵＳＸＭ７、９はＳＵＳ３０
４、１０はＳＵＳ６３０である。表２は溶製した鋼塊を
φ２０ｍｍに圧延後、１０４０℃、水冷の条件にて固溶
化熱処理した状態での硬さ、固溶化処理材を２０％およ
び５０％の冷間加工を施した時の変形抵抗値、６０％冷
間加工を施した後に４８０℃、空冷の条件で析出硬化し
た状態での硬さ、及びその状態での耐食性を示したもの
である。
例をもって説明する。表１にこれら供試材の化学成分、
各制御式の値を示したものであり、１〜３が本発明鋼で
ある。４〜７は比較鋼であるが、４、５は特願平７−１
４５４８１号の特許請求範囲である。また、従来鋼は８
〜１０であるが、８はＳＵＳＸＭ７、９はＳＵＳ３０
４、１０はＳＵＳ６３０である。表２は溶製した鋼塊を
φ２０ｍｍに圧延後、１０４０℃、水冷の条件にて固溶
化熱処理した状態での硬さ、固溶化処理材を２０％およ
び５０％の冷間加工を施した時の変形抵抗値、６０％冷
間加工を施した後に４８０℃、空冷の条件で析出硬化し
た状態での硬さ、及びその状態での耐食性を示したもの
である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】耐食性の評価は耐塩酸性と耐孔食性で評価
した。耐塩酸性は２５℃、５％濃度の希塩酸中に試験片
を浸漬して２４時間放置後に試験片減量を測定すること
を２回繰り返して平均値を求め、単位面積時間当たりの
腐食減量を導出して評価した。また、耐孔食性の試験は
ＪＩＳの６％塩化第二鉄溶液の浸漬試験を行い、その腐
食減量を導出して評価している。
した。耐塩酸性は２５℃、５％濃度の希塩酸中に試験片
を浸漬して２４時間放置後に試験片減量を測定すること
を２回繰り返して平均値を求め、単位面積時間当たりの
腐食減量を導出して評価した。また、耐孔食性の試験は
ＪＩＳの６％塩化第二鉄溶液の浸漬試験を行い、その腐
食減量を導出して評価している。
【００２３】固溶化処理後の硬さは発明鋼は全て２００
ＨＶ以下であるのに対し比較鋼６はＳＴＨの値が高いた
め、マルテンサイトが生じて硬さが高くなっている。変
形抵抗は固溶化状態での硬さと加工中のマルテンサイト
変態の量に左右される。発明鋼は比較鋼４、５と同様、
加工率２０％、５０％とも低い値を保っているのに対し
比較鋼６は固溶化硬さが高いため２０％における変形抵
抗が高くなっている。比較鋼７は２０％の変形抵抗は発
明鋼と同等であるが、Ｍｄ３０が低いため加工誘起マル
テンサイト変態があまり起こらず、５０％における変形
抵抗が高くなっている。また、比較鋼７は加工後のマル
テンサイト量が不足しているため、十分な析出硬化が得
られず、時効硬さも低くなっている。
ＨＶ以下であるのに対し比較鋼６はＳＴＨの値が高いた
め、マルテンサイトが生じて硬さが高くなっている。変
形抵抗は固溶化状態での硬さと加工中のマルテンサイト
変態の量に左右される。発明鋼は比較鋼４、５と同様、
加工率２０％、５０％とも低い値を保っているのに対し
比較鋼６は固溶化硬さが高いため２０％における変形抵
抗が高くなっている。比較鋼７は２０％の変形抵抗は発
明鋼と同等であるが、Ｍｄ３０が低いため加工誘起マル
テンサイト変態があまり起こらず、５０％における変形
抵抗が高くなっている。また、比較鋼７は加工後のマル
テンサイト量が不足しているため、十分な析出硬化が得
られず、時効硬さも低くなっている。
【００２４】耐塩酸性に関して、発明鋼の腐食減量が非
常に低く従来鋼９、１０といったオーステナイト系ステ
ンレス鋼よりも良好であることが分かる。しかし、比較
鋼４、５ではＮｉ−ｂａ１．が低く鋼中にδフェライト
が存在するため耐塩酸性が悪いことが分かる。耐孔食性
に関しては比較鋼４、５、従来鋼９、１０が良好な値と
なっており、Ｍｏを減らした発明鋼はこれらより若干劣
っている。しかし、従来鋼１１とほぼ同等の耐孔食性は
確保しているため、通常環境での耐食性はステンレスと
して問題ないレベルである。
常に低く従来鋼９、１０といったオーステナイト系ステ
ンレス鋼よりも良好であることが分かる。しかし、比較
鋼４、５ではＮｉ−ｂａ１．が低く鋼中にδフェライト
が存在するため耐塩酸性が悪いことが分かる。耐孔食性
に関しては比較鋼４、５、従来鋼９、１０が良好な値と
なっており、Ｍｏを減らした発明鋼はこれらより若干劣
っている。しかし、従来鋼１１とほぼ同等の耐孔食性は
確保しているため、通常環境での耐食性はステンレスと
して問題ないレベルである。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明及び実施例より明らかなよう
に、本発明鋼は固溶化状態ではオーステナイト組織であ
り、かつＳＵＳＸＭ７並の良好な冷間加工特性を有し、
冷間加工後に熱処理を施すことにより加工硬化した基地
硬さに析出硬化による硬さが加わり非常に高い強度が得
られる。特に６０％以上の加工率を施してから熱処理を
施すと４５０ＨＶ以上が得られる。さらに、耐塩酸性に
関しては非常に優れた特性を示し、その他の耐食性に関
してもＳＵＳ６３０並の特性を有しているセミオーステ
ナイト型析出硬化ステンレス鋼であることが分かる。そ
のため、塩酸環境下での高強度ボルト材などを冷間鍛造
等にて製造することができる従来の鋼にない優れた効果
を有するものである。
に、本発明鋼は固溶化状態ではオーステナイト組織であ
り、かつＳＵＳＸＭ７並の良好な冷間加工特性を有し、
冷間加工後に熱処理を施すことにより加工硬化した基地
硬さに析出硬化による硬さが加わり非常に高い強度が得
られる。特に６０％以上の加工率を施してから熱処理を
施すと４５０ＨＶ以上が得られる。さらに、耐塩酸性に
関しては非常に優れた特性を示し、その他の耐食性に関
してもＳＵＳ６３０並の特性を有しているセミオーステ
ナイト型析出硬化ステンレス鋼であることが分かる。そ
のため、塩酸環境下での高強度ボルト材などを冷間鍛造
等にて製造することができる従来の鋼にない優れた効果
を有するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−92699（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−248392（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−225894（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−15704（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％にして、 Ｃ ：０．０３０％以下、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：１．０％以下、 Ｓ ：０．０３０％以下、 Ｎｉ：６．０〜９．０％、 Ｃｒ：１４〜１９％、 Ｍｏ：０．５％未満、 Ｃｕ：２．５〜５．０％、 Ｎｂ：０．１〜０．４％、 かつＣ＋Ｎが０．０４％以下、残部がＦｅおよび不可避
不純物よりなり、下記式で示されるＮｉ−ｂａ１．が−
２以上、Ｍｄ３０が０〜−４０、ＳＴＨ（固溶化熱処理
硬さ推定式）の値が２００以下で、固溶化処理状態で主
としてオーステナイト組織を有し、冷間加工により容易
にマルテンサイト組織となり、優れた析出硬化特性を持
つことを特徴とする、耐塩酸性および冷間加工性に優れ
たセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼。ただ
し、 Ｎｉ−ｂａ１．＝Ｎｉ＋２７Ｃ＋２３Ｎ＋０．２Ｍｎ＋
０．３Ｃｕ−１．２（Ｃｒ＋Ｍｏ）−０．５Ｓｉ−０．
２Ｎｂ＋１０ Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−
８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）−１
８．５Ｍｏ ＳＴＨ＝１３５３−３８７０Ｃ−７２．５Ｎｉ−３８．
４Ｃｒ−３２．２Ｍｏ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28069596A JP3307841B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 耐塩酸性及び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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28069596A JP3307841B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 耐塩酸性及び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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130784A JPH10130784A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3307841B2 true JP3307841B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=17628666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28069596A Expired - Fee Related JP3307841B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 耐塩酸性及び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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307841B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3691341B2 (ja) * | 2000-05-16 | 2005-09-07 | 日新製鋼株式会社 | 精密打抜き性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板 |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP28069596A patent/JP3307841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10130784A (ja) | 1998-05-19 |
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