JP3491367B2 - 熱間加工性、冷間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼 - Google Patents
熱間加工性、冷間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間加工性および溶体
化処理状態での冷間加工性にすぐれ、しかも析出硬化処
理状態での靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼に
関する。この鋼は、各種ボルト、シャフト、油圧機器な
どの、耐食性および強度がよいことが要求される部品の
素材として好適である。
化処理状態での冷間加工性にすぐれ、しかも析出硬化処
理状態での靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼に
関する。この鋼は、各種ボルト、シャフト、油圧機器な
どの、耐食性および強度がよいことが要求される部品の
素材として好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐食性および強度にすぐれた析出
硬化型ステンレス鋼として、ＪＩＳ−Ｇ４３０３に制定
されているＳＵＳ６３０（１７−４ＰＨ）鋼がある。
硬化型ステンレス鋼として、ＪＩＳ−Ｇ４３０３に制定
されているＳＵＳ６３０（１７−４ＰＨ）鋼がある。
【０００３】この析出硬化型ステンレス鋼は、溶体化処
理後に時効硬化処理を施して、高硬度を得るタイプのス
テンレス鋼であり、強度はステンレス鋼のうちでもっと
も大きいものに属するとともに、耐食性は一般に、オー
ステナイト系よりは劣るものの、マルチンサイト系やフ
ェライト系よりも良好であり、さびにくく、しかも強い
ステンレス鋼として良好な特性をもっていることから、
各種のボルト、シャフト、油圧機器などの材料として活
用されている。
理後に時効硬化処理を施して、高硬度を得るタイプのス
テンレス鋼であり、強度はステンレス鋼のうちでもっと
も大きいものに属するとともに、耐食性は一般に、オー
ステナイト系よりは劣るものの、マルチンサイト系やフ
ェライト系よりも良好であり、さびにくく、しかも強い
ステンレス鋼として良好な特性をもっていることから、
各種のボルト、シャフト、油圧機器などの材料として活
用されている。
【０００４】しかし、この種の析出硬化型ステンレス鋼
は、溶体化処理状態での硬度がＨＲＣ３５前後と高いた
め、溶体化処理後の冷間加工性があまりよくないという
問題があった。
は、溶体化処理状態での硬度がＨＲＣ３５前後と高いた
め、溶体化処理後の冷間加工性があまりよくないという
問題があった。
【０００５】この問題を解決するため、Ｃ＋Ｎの含有量
を減らし、溶体化処理状態での硬度を下げて、冷間加工
性を向上させるという対策が考えられた。
を減らし、溶体化処理状態での硬度を下げて、冷間加工
性を向上させるという対策が考えられた。
【０００６】ところが、この対策によって冷間加工性は
向上したものの、Ｃ＋Ｎ含有量を過度に低減すると結晶
粒の粗大化を招き、析出硬化状態での靭延性が低下する
という、新しい問題が生じた。このようなわけで、熱間
加工性、冷間加工性および靭延性のいずれをも向上させ
た析出硬化型ステンレス鋼の出現が望まれていた。
向上したものの、Ｃ＋Ｎ含有量を過度に低減すると結晶
粒の粗大化を招き、析出硬化状態での靭延性が低下する
という、新しい問題が生じた。このようなわけで、熱間
加工性、冷間加工性および靭延性のいずれをも向上させ
た析出硬化型ステンレス鋼の出現が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来技術の問題点にかんがみてなされたもので
あって、熱間加工性、溶体化処理状態での冷間加工性に
すぐれ、しかも、析出硬化処理状態での靭延性にもすぐ
れた、析出硬化型のステンレス鋼を提供することにあ
る。
のような従来技術の問題点にかんがみてなされたもので
あって、熱間加工性、溶体化処理状態での冷間加工性に
すぐれ、しかも、析出硬化処理状態での靭延性にもすぐ
れた、析出硬化型のステンレス鋼を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の熱間加工性、冷
間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼
は、重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｎ：０．０１０
〜０．０２５％、Ｃ＋Ｎ：０．０２５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｍｎ：０．７％超過〜２．０％以下、
Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：３．
０〜５．０％、Ｎｉ：２．５〜４．９％、Ｃｒ：１３．
０〜１６．５％、Ｍｏ：１．０％以下およびＮｂ：０．
５０％以下を含有し、ただし、Ｃ＋Ｎ≦０．０２５％、
Ｎｂ≧−１１．４３(Ｃ＋Ｎ)＋０．６０％であって、残
部Ｆｅおよび不純物からなり、 式（１） １０Ｎｉeq−１７．７Ｃｒeq≧−２４０…（１） Ｎｉeq＝Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋３０(Ｃ＋Ｎ)＋０．１６Ｃｕ Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ＋２１．４Ａ１ 式（２） (Ｎｉ＋Ｍｎ)／Ｃｕ≧１．５０…(２) を満足する合金組成を有することを特徴とする。
間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼
は、重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｎ：０．０１０
〜０．０２５％、Ｃ＋Ｎ：０．０２５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｍｎ：０．７％超過〜２．０％以下、
Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：３．
０〜５．０％、Ｎｉ：２．５〜４．９％、Ｃｒ：１３．
０〜１６．５％、Ｍｏ：１．０％以下およびＮｂ：０．
５０％以下を含有し、ただし、Ｃ＋Ｎ≦０．０２５％、
Ｎｂ≧−１１．４３(Ｃ＋Ｎ)＋０．６０％であって、残
部Ｆｅおよび不純物からなり、 式（１） １０Ｎｉeq−１７．７Ｃｒeq≧−２４０…（１） Ｎｉeq＝Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋３０(Ｃ＋Ｎ)＋０．１６Ｃｕ Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ＋２１．４Ａ１ 式（２） (Ｎｉ＋Ｍｎ)／Ｃｕ≧１．５０…(２) を満足する合金組成を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施形態】本発明の析出硬化型ステンレス鋼
は、上記した合金成分に加えて、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂおよび
ＲＥＭのうちから選ばれる１種または２種以上：０．０
００５〜０．０１００％を含有することができる。
は、上記した合金成分に加えて、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂおよび
ＲＥＭのうちから選ばれる１種または２種以上：０．０
００５〜０．０１００％を含有することができる。
【００１０】本発明の析出硬化型ステンレス鋼を開発し
た過程を述べれば、つぎのとおりである。すなわち、Ｃ
およびＮの含有量が溶体化処理後の硬度に及ぼす影響に
ついて検討したところ、ＣはＮの約２倍の影響をもつこ
とが明らかとなったので、Ｃ量を低減する一方で、Ｎを
利用してＮｂ（炭）窒化物を生成させて結晶粒の粗大化
を防止した。冷間加工性を向上させるために、Ｃ＋Ｎの
合計量を規定するとともに、必要量のＮｂ（炭）窒化物
が生成するように、Ｎｂの必要量を規定するとともに、
Ｎの下限値を設定したものである。
た過程を述べれば、つぎのとおりである。すなわち、Ｃ
およびＮの含有量が溶体化処理後の硬度に及ぼす影響に
ついて検討したところ、ＣはＮの約２倍の影響をもつこ
とが明らかとなったので、Ｃ量を低減する一方で、Ｎを
利用してＮｂ（炭）窒化物を生成させて結晶粒の粗大化
を防止した。冷間加工性を向上させるために、Ｃ＋Ｎの
合計量を規定するとともに、必要量のＮｂ（炭）窒化物
が生成するように、Ｎｂの必要量を規定するとともに、
Ｎの下限値を設定したものである。
【００１１】以下に、本発明の熱間加工性、冷間加工
性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼を構成す
る各合金成分について、そのはたらきと組成範囲の限定
理由にを説明する。
性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼を構成す
る各合金成分について、そのはたらきと組成範囲の限定
理由にを説明する。
【００１２】Ｃ：０．０１０％以下
Ｃは溶体化処理状態での硬度に最も大きな影響を与える
元素である。Ｃ含有量が多いと、溶体化処理後の硬度が
上昇して冷間加工性を低下させるので、少ない方がよ
い。上限を、０．０１０％とした。
元素である。Ｃ含有量が多いと、溶体化処理後の硬度が
上昇して冷間加工性を低下させるので、少ない方がよ
い。上限を、０．０１０％とした。
【００１３】Ｎ:０．０１０〜０．０２５％
Ｎもまた、Ｃと同様に溶体化処理状態での硬度に影響す
る元素である。この点からはＮ含有量は少ない方がよい
ことになるが、前述のように、溶体化処理後の硬度に対
する影響はＣほど大きくないことが明らかとなったの
で、Ｃ量を低減しする一方で、Ｎを利用してＮｂ（炭）
窒化物を生成させ、結晶粒の粗大化を防止するために必
要最低限のＮ量を定めた。このようにして、Ｎ量の範囲
を、０．０１０〜０．０２５％とした。上記の作用を得
るためのより好ましいＮ量範囲は、０．０１５〜０．０
２５％である。
る元素である。この点からはＮ含有量は少ない方がよい
ことになるが、前述のように、溶体化処理後の硬度に対
する影響はＣほど大きくないことが明らかとなったの
で、Ｃ量を低減しする一方で、Ｎを利用してＮｂ（炭）
窒化物を生成させ、結晶粒の粗大化を防止するために必
要最低限のＮ量を定めた。このようにして、Ｎ量の範囲
を、０．０１０〜０．０２５％とした。上記の作用を得
るためのより好ましいＮ量範囲は、０．０１５〜０．０
２５％である。
【００１４】Ｃ＋Ｎ：０．０２５％以下
Ｃ＋Ｎの含有量を低めに規制することによって、溶体化
処理状態での硬度を下げることができ、その結果、冷間
加工性を向上させることが可能となる。このような観点
から、Ｃ＋Ｎの含有量上限を０．０２５％とした。
処理状態での硬度を下げることができ、その結果、冷間
加工性を向上させることが可能となる。このような観点
から、Ｃ＋Ｎの含有量上限を０．０２５％とした。
【００１５】Ｓｉ：１．０％以下
Ｓｉは鋼の溶製時に脱酸剤として添加されるが、Ｓｉ量
が多くなるとδフェライトが増加して熱間加工性が損わ
れるので、上限を１．０％と定めた。
が多くなるとδフェライトが増加して熱間加工性が損わ
れるので、上限を１．０％と定めた。
【００１６】Ｍｎ：０．７％超過〜２．０％以下
Ｍｎは、鋼の溶製時に脱酸剤、脱硫剤として添加され
る。それとともに、熱間加工性を改善し、高価なＮｉの
必要量を低減させる点で有用であり、さらに、δフェラ
イトを制御する上でも有効な成分である。ゆえにＭｎ
は、０．７％を超える量を添加する。しかし、過大に添
加するとＭｓ点が低下し、残留オーステナイトが多くな
って、析出硬化処理時の硬度が低下する。そのため、Ｍ
ｎ含有量の上限を２．０％とした。
る。それとともに、熱間加工性を改善し、高価なＮｉの
必要量を低減させる点で有用であり、さらに、δフェラ
イトを制御する上でも有効な成分である。ゆえにＭｎ
は、０．７％を超える量を添加する。しかし、過大に添
加するとＭｓ点が低下し、残留オーステナイトが多くな
って、析出硬化処理時の硬度が低下する。そのため、Ｍ
ｎ含有量の上限を２．０％とした。
【００１７】Ｐ：０．０４％以下
Ｐは、結晶粒界に偏析して強度および耐食性に悪影響を
与えるため、少ない方がよい。許容限度として、０．０
４％の値を設定した。
与えるため、少ない方がよい。許容限度として、０．０
４％の値を設定した。
【００１８】Ｓ：０．０３％以下
Ｓは、冷間加工性および耐食性を低下させる元素である
から、これもなるべく低減したい。やはり許容限度とし
て、０．０３％の値を設定した。
から、これもなるべく低減したい。やはり許容限度とし
て、０．０３％の値を設定した。
【００１９】Ｃｕ：３．０〜５．０％
Ｃｕは析出硬化処理時にε相を析出させて、鋼を硬化さ
せるはたらきがあり、重要な元素である。Ｃｕの析出硬
化に与える作用は、３．０％以上の存在において有効で
ある。過剰に添加すると、高温で粒界脆化を生じて熱間
加工性を害するので、５．０％以下とした。
せるはたらきがあり、重要な元素である。Ｃｕの析出硬
化に与える作用は、３．０％以上の存在において有効で
ある。過剰に添加すると、高温で粒界脆化を生じて熱間
加工性を害するので、５．０％以下とした。
【００２０】Ｎｉ：２．５〜４．９％
Ｎｉはδフェライトの生成を抑制し、耐食性を向上させ
るのに有用な元素である。この効果を確実に得るために
は、２．５％以上含有させる必要がある。過剰に添加す
るとＭｓ点が低下し、残留オーステナイトが多くなって
析出硬化処理時の硬度を低下させるので、４．９％まで
の添加量に止める。
るのに有用な元素である。この効果を確実に得るために
は、２．５％以上含有させる必要がある。過剰に添加す
るとＭｓ点が低下し、残留オーステナイトが多くなって
析出硬化処理時の硬度を低下させるので、４．９％まで
の添加量に止める。
【００２１】Ｃｒ：１３．０〜１６．５％
Ｃｒは、ステンレス鋼として耐食性を確保するために、
１３．０％以上含有させることが必要である。一方でＣ
ｒは強力なフェライト生成元素であるから、多量に添加
するとδフェライトの割合が増加し、熱間加工性が損な
われる。１６．５％が添加量の上限である。
１３．０％以上含有させることが必要である。一方でＣ
ｒは強力なフェライト生成元素であるから、多量に添加
するとδフェライトの割合が増加し、熱間加工性が損な
われる。１６．５％が添加量の上限である。
【００２２】Ｍｏ：１．０％以下
Ｍｏはステンレス鋼の耐食性を向上させる成分である
が、多すぎるとδフェライト量を増加させて、熱間加工
性を低下させる。添加量の限界として、１．０％を定め
た。
が、多すぎるとδフェライト量を増加させて、熱間加工
性を低下させる。添加量の限界として、１．０％を定め
た。
【００２３】Ａｌ：０．０１０％以下
鋼の溶製時において、Ａｌは脱酸剤として有用な元素で
あるが、含有量が多すぎるとδフェライトが増加する。
これは、再三述べたように熱間加工性にとって有害であ
るから、Ａｌ量を０．０１０％以下に規制した。
あるが、含有量が多すぎるとδフェライトが増加する。
これは、再三述べたように熱間加工性にとって有害であ
るから、Ａｌ量を０．０１０％以下に規制した。
【００２４】Ｎｂ：［−１１．４３(Ｃ＋Ｎ)＋０．６
０］％以上であって、０．５０％以下、好ましくは０．
４０％以下 Ｎｂは、適量が存在することで、必須成分として存在す
るＮ（およびＣ）とともにＮｂ（炭）窒化物を生成し
て、結晶粒の粗大化を防止する効果を奏する。これは析
出硬化処理後の靭延性の向上にとって有用なことであ
る。この適量の下限として、Ｃ＋Ｎの含有量との関係に
おいて、［−１１．４３(Ｃ＋Ｎ)＋０．６０］％以上を
定めた。一方、Ｎｂ量が多すぎると、溶体化処理時の硬
度が上昇して冷間加工性が低下することになるので、上
限として０．５０％を設けた。好ましい上限は、０．４
０％である。
０］％以上であって、０．５０％以下、好ましくは０．
４０％以下 Ｎｂは、適量が存在することで、必須成分として存在す
るＮ（およびＣ）とともにＮｂ（炭）窒化物を生成し
て、結晶粒の粗大化を防止する効果を奏する。これは析
出硬化処理後の靭延性の向上にとって有用なことであ
る。この適量の下限として、Ｃ＋Ｎの含有量との関係に
おいて、［−１１．４３(Ｃ＋Ｎ)＋０．６０］％以上を
定めた。一方、Ｎｂ量が多すぎると、溶体化処理時の硬
度が上昇して冷間加工性が低下することになるので、上
限として０．５０％を設けた。好ましい上限は、０．４
０％である。
【００２５】Ｃａ，Ｍｇ，ＢおよびＲＥＭのうちから選
ばれる１種または２種以上:０．０００５〜０．０１０
０％ Ｃａ，Ｍｇ，ＢおよびＲＥＭ（希土類元素の単独または
複合）は、いずれもステンレス鋼の熱間加工性を向上さ
せるのに有用な元素である。これらのうちの１種または
２種以上を、２種以上の場合は合計量で、０．０００５
％以上含有させるとよい。添加量が過大になると、逆に
熱間加工性を低下させるので、合計量で０．０１００％
までの添加に止めるのが得策である。
ばれる１種または２種以上:０．０００５〜０．０１０
０％ Ｃａ，Ｍｇ，ＢおよびＲＥＭ（希土類元素の単独または
複合）は、いずれもステンレス鋼の熱間加工性を向上さ
せるのに有用な元素である。これらのうちの１種または
２種以上を、２種以上の場合は合計量で、０．０００５
％以上含有させるとよい。添加量が過大になると、逆に
熱間加工性を低下させるので、合計量で０．０１００％
までの添加に止めるのが得策である。
【００２６】式（１） １０Ｎｉeq−１７．７Ｃｒeq≧
−２４０ Ｎｉeq＝Ｎｉ+０．５Ｍｎ＋３０(Ｃ＋Ｎ)＋０．１６Ｃ
ｕ Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ＋２１．
４Ａ１ 前述したように、Ｃ＋Ｎの含有量を少量に規制すること
によって、溶体化処理状態での硬度を低くすることがで
き、それによって冷間加工性を向上させることが可能で
ある。ただし、ＣもＮも、ともにγ相形成元素であり、
Ｃ＋Ｎの含有量をあまりに低くすると、δフェライト相
が増加して、熱間加工性を害する結果となる。そこで、
冷間加工性の向上と熱間加工性の低下とのバランスを取
る必要がある。これを規定するのが、上記の式（１）で
ある。この式を満足するように、Ｃ＋Ｎおよび他の成分
の量との関係において、ＮｉおよびＣｒの量を調節する
必要がある。
−２４０ Ｎｉeq＝Ｎｉ+０．５Ｍｎ＋３０(Ｃ＋Ｎ)＋０．１６Ｃ
ｕ Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ＋２１．
４Ａ１ 前述したように、Ｃ＋Ｎの含有量を少量に規制すること
によって、溶体化処理状態での硬度を低くすることがで
き、それによって冷間加工性を向上させることが可能で
ある。ただし、ＣもＮも、ともにγ相形成元素であり、
Ｃ＋Ｎの含有量をあまりに低くすると、δフェライト相
が増加して、熱間加工性を害する結果となる。そこで、
冷間加工性の向上と熱間加工性の低下とのバランスを取
る必要がある。これを規定するのが、上記の式（１）で
ある。この式を満足するように、Ｃ＋Ｎおよび他の成分
の量との関係において、ＮｉおよびＣｒの量を調節する
必要がある。
【００２７】式（２） (Ｎｉ＋Ｍｎ)／Ｃｕ≧１．５０
上記の比が１．５０よりも小さくなると、熱間加工性が
低下することが見出された。したがって、(Ｎｉ＋Ｍｎ)
／Ｃｕの値が１．５０を保つような、Ｎｉ量、Ｍｎ量お
よびＣｕ量を選択する必要がある。
低下することが見出された。したがって、(Ｎｉ＋Ｍｎ)
／Ｃｕの値が１．５０を保つような、Ｎｉ量、Ｍｎ量お
よびＣｕ量を選択する必要がある。
【００２８】
【実施例】表１ないし表４に掲げた合金組成を有するス
テンレス鋼を溶製し、インゴットに鋳造した。表１は実
施例の合金成分を示し、表２はその成分間の関係を示
す。表３は比較例の合金成分を示し、表４はその成分間
の関係を示す。各インゴットを１２００℃で熱間鍛造し
て、直径２０mmφの丸棒とした。鍛造材を、鍛造ままの
状態でキズ割れの有無を調べ、熱間加工性を評価した。
評価は、キズ割れのないものを○、キズ割れのあるもの
を×とし、その結果を、表５（実施例）および表６（比
較例）の「熱間加工性」の欄に示す。
テンレス鋼を溶製し、インゴットに鋳造した。表１は実
施例の合金成分を示し、表２はその成分間の関係を示
す。表３は比較例の合金成分を示し、表４はその成分間
の関係を示す。各インゴットを１２００℃で熱間鍛造し
て、直径２０mmφの丸棒とした。鍛造材を、鍛造ままの
状態でキズ割れの有無を調べ、熱間加工性を評価した。
評価は、キズ割れのないものを○、キズ割れのあるもの
を×とし、その結果を、表５（実施例）および表６（比
較例）の「熱間加工性」の欄に示す。
【００２９】キズ割れのない鍛造材について、１０４０
℃に加熱して急冷する溶体化処理を施し、処理後の硬度
を測定した。測定の結果を、表５および表６の「ＳＴ硬
度」の欄に示す。
℃に加熱して急冷する溶体化処理を施し、処理後の硬度
を測定した。測定の結果を、表５および表６の「ＳＴ硬
度」の欄に示す。
【００３０】続いて、鍛造材から直径１５mm、長さ２
２．５mmの試験片を切り出し、圧縮試験を行って、ε＝
１となるときの圧縮荷重を測定した。測定結果を、表５
および表６の「圧縮試験」の欄に示す。あわせて結晶粒
度を測定し、表５および表６の「結晶粒度番号」の欄に
示した。
２．５mmの試験片を切り出し、圧縮試験を行って、ε＝
１となるときの圧縮荷重を測定した。測定結果を、表５
および表６の「圧縮試験」の欄に示す。あわせて結晶粒
度を測定し、表５および表６の「結晶粒度番号」の欄に
示した。
【００３１】さらに、４５０℃で４時間加熱保持したの
ち空冷する析出硬化処理を行ない、処理後の硬度を測定
するとともに、引張試験を行なった。測定および試験の
結果は、表５および表６の「時効処理後」に属する「時
効硬度」「引張強さ」「０．２％耐力」「伸び」および
「絞り」の各欄に示す。
ち空冷する析出硬化処理を行ない、処理後の硬度を測定
するとともに、引張試験を行なった。測定および試験の
結果は、表５および表６の「時効処理後」に属する「時
効硬度」「引張強さ」「０．２％耐力」「伸び」および
「絞り」の各欄に示す。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】上記のデータから明らかなように、本発明
に従う合金組成を有するステンレス鋼No.１〜１５で
は、溶体化処理状態での硬度が低く、圧縮試験における
圧縮荷重はおよそ９００〜９４０ＭＰａ程度であって、
溶体化処理後の冷間加工にとって有利なものとなってい
る。結晶粒度番号はおよそ７〜８前後であって、組織が
微細であることを示しており、析出硬化処理後の状態で
靭延性が高いことを期待できるものであった。
に従う合金組成を有するステンレス鋼No.１〜１５で
は、溶体化処理状態での硬度が低く、圧縮試験における
圧縮荷重はおよそ９００〜９４０ＭＰａ程度であって、
溶体化処理後の冷間加工にとって有利なものとなってい
る。結晶粒度番号はおよそ７〜８前後であって、組織が
微細であることを示しており、析出硬化処理後の状態で
靭延性が高いことを期待できるものであった。
【００３９】析出硬化処理後の硬度は、およそＨＲＣ４
３〜４４前後でそろった値になっている。それととも
に、強度、伸びおよび絞りが良好な値を示していて、靭
延性が高いことが確認される。
３〜４４前後でそろった値になっている。それととも
に、強度、伸びおよび絞りが良好な値を示していて、靭
延性が高いことが確認される。
【００４０】これに対して、比較鋼Ｃ１およびＣ２で
は、Ｃ＋Ｎの含有量が多いため、溶体化処理状態での硬
度がＨＲＣ３０〜３３と高く、圧縮試験の際の圧縮荷重
が大きくなっていて、溶体化処理後の冷間加工性がよく
ないことが明らかである。
は、Ｃ＋Ｎの含有量が多いため、溶体化処理状態での硬
度がＨＲＣ３０〜３３と高く、圧縮試験の際の圧縮荷重
が大きくなっていて、溶体化処理後の冷間加工性がよく
ないことが明らかである。
【００４１】比較鋼Ｃ３は、Ｃ＋Ｎの量が低めであるた
め、溶体化処理後の硬度が低く、溶体化処理状態での冷
間加工性はすぐれている。ところが、Ｎ量が少ないた
め、結晶粒度がNo.４．２と、組織が粗大化している。
それに起因して、析出硬化処理状態での伸びおよび絞り
が、かなり低い値であって、靭延性において大きく劣る
ことが明らかである。
め、溶体化処理後の硬度が低く、溶体化処理状態での冷
間加工性はすぐれている。ところが、Ｎ量が少ないた
め、結晶粒度がNo.４．２と、組織が粗大化している。
それに起因して、析出硬化処理状態での伸びおよび絞り
が、かなり低い値であって、靭延性において大きく劣る
ことが明らかである。
【００４２】比較鋼Ｃ４およびＣ５の場合、Ｎｂ含有量
が少なく、Ｎを利用してＮｂ(炭)窒化物を生成させ、結
晶粒の粗大化を防止する作用が十分でない。このため、
結晶粒度がNo.４．０と、組織の粗大化が明瞭である。
伸び、絞りとも低い値であって、析出硬化処理後の靭延
性は低い。
が少なく、Ｎを利用してＮｂ(炭)窒化物を生成させ、結
晶粒の粗大化を防止する作用が十分でない。このため、
結晶粒度がNo.４．０と、組織の粗大化が明瞭である。
伸び、絞りとも低い値であって、析出硬化処理後の靭延
性は低い。
【００４３】比較鋼Ｃ６，Ｃ７およびＣ８では、１０Ｎ
ｉeq−１７．７Ｃｒeqの値が−２４０よりも小さいた
め、熱間加工性が劣っていた。それゆえ、その後の試験
は行なわなかった。
ｉeq−１７．７Ｃｒeqの値が−２４０よりも小さいた
め、熱間加工性が劣っていた。それゆえ、その後の試験
は行なわなかった。
【００４４】
【発明の効果】本発明の析出硬化型ステンレス鋼は、前
記した合金組成を有するものであるから、熱間加工性に
すぐれ、溶体化熱処理状態での冷間加工性にすぐれ、か
つ、析出硬化処理状態での靭延性にもすぐれたステンレ
ス鋼である。本発明のステンレス鋼は、従来のＳＵＳ６
３０鋼（１７−４ＰＨ鋼）にくらべて、溶体化処理後の
冷間加工性が良好であるため、各種ボルト、シャフト、
シリンダー等の部品への加工を、好適に、かつ高精度で
行なうことが可能である。
記した合金組成を有するものであるから、熱間加工性に
すぐれ、溶体化熱処理状態での冷間加工性にすぐれ、か
つ、析出硬化処理状態での靭延性にもすぐれたステンレ
ス鋼である。本発明のステンレス鋼は、従来のＳＵＳ６
３０鋼（１７−４ＰＨ鋼）にくらべて、溶体化処理後の
冷間加工性が良好であるため、各種ボルト、シャフト、
シリンダー等の部品への加工を、好適に、かつ高精度で
行なうことが可能である。
【００４５】Ｃａ，Ｍｇ，ＢおよびＲＥＭのうちから選
んだ１種または２種以上を０．０００５〜０．０１００
％の範囲で含有させた態様においては、熱間加工性のい
っそうの向上が実現する。
んだ１種または２種以上を０．０００５〜０．０１００
％の範囲で含有させた態様においては、熱間加工性のい
っそうの向上が実現する。
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 (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｎ：
０．０１０〜０．０２５％、Ｃ＋Ｎ：０．０２５％以
下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：０．７％超過〜２．０
％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃ
ｕ：３．０〜５．０％、Ｎｉ：２．５〜４．９％、Ｃ
ｒ：１３．０〜１６．５％、Ｍｏ：１．０％以下および
Ｎｂ：０．５０％以下を含有し、ただし、Ｃ＋Ｎ≦０．
０２５％、Ｎｂ≧−１１．４３(Ｃ＋Ｎ)＋０．６０％で
あって、残部Ｆｅおよび不純物からなり、 式（１） １０Ｎｉeq−１７．７Ｃｒeq≧−２４０ Ｎｉeq＝Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋３０(Ｃ＋Ｎ)＋０．１６Ｃ
ｕ Ｃｒeq＝Ｃｒ＋Ｍｏ＋１．５Ｓｉ＋０．５Ｎｂ＋２１．
４Ａ１ 式（２） (Ｎｉ＋Ｍｎ)／Ｃｕ≧１．５０ を満足することを特徴とする熱間加工性、冷間加工性、
靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼。 - 【請求項２】 請求項１に記載の合金成分に加えて、さ
らにＣａ、Ｍｇ、ＢおよびＲＥＭのうちから選ばれる１
種または２種以上：０．０００５〜０．０１００％を含
有する請求項１の析出硬化型ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03410595A JP3491367B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 熱間加工性、冷間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03410595A JP3491367B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 熱間加工性、冷間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225894A JPH08225894A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3491367B2 true JP3491367B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=12405005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03410595A Expired - Fee Related JP3491367B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 熱間加工性、冷間加工性、靭延性にすぐれた析出硬化型ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491367B2 (ja) |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP03410595A patent/JP3491367B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08225894A (ja) | 1996-09-03 |
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