JP3590962B2 - オーステナイト鋼合金 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装飾品及び時計外皮用のフェライトを含まないオーステナイト鋼合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
装飾品及び外側時計部分は、外観をできるだけ長く維持するようにし、かつ頻繁な使用における美的外観像にどのような欠点も持たないようにする。
【０００３】
しかしながら人間の皮膚と部分の接触の際に、これらは、しばしば体の汗等によってとくに大きな腐食負荷にさらされる。この理由により前記の部分に対して、一般に高い耐腐食性を有する材料が選択される。
【０００４】
金、白金等のような貴金属、及びこれらによる高価な被覆を除いて、時計ハウジングのための材料としてチタン及びチタン合金を使用することは周知である。これらのチタン材料は、きわめて高い耐腐食性を有し、現在の知識によれば、どのようなアレルギーも生じないが、高い材料価格の欠点を有し、かつ高輝度に研磨することができない。
【０００５】
外側時計部分のために鋼合金を使用する場合、その高い耐腐食性の他に、これらが、どのような場合にも、所々においてだけでも強磁性特性を示さないということが重要である。
【０００６】
望ましいコストの外側時計部分のために、現在ではほとんどの場合、例えばＤＩＮによる材料番号１．４４３５を有するフェライトを含まないオーステナイト鋼合金が設けられている。これらの材料は、十分に良好な腐食及び磁気特性を示すことができ、かつ満足できるように変形可能であり、かつそのように研磨可能であることができるが、不所望な切削能力の欠点を有することがある。
【０００７】
オーステナイト鋼は、旋盤又はフライス加工の際に長いカール状の切削屑を形成し、これらの切削屑は、加工過程に、かつ加工片の表面品質に不利な作用を及ぼすことがある。さらに利用される工具の寿命はわずかである。例えば０．２重量％Ｓのさらに多くの硫黄含有量によって、材料の切削能力を改善し、かつその加工の際に有利に短く断たれた切削屑を生じることは、当該技術分野の専門家には周知である。その際、切削屑の切断は、硫化物含有によって、とくに硫化マンガンによって引起こされるが、この含有は、材料の高輝度の研磨に対してきわめて不利な影響を及ぼす。即ちオーステナイト鋼合金が材料の良好な切削能力を達成する程度に多くの硫黄含有量を有すると、これは、高輝度に研磨することができない。
【０００８】
同じことは、鋼における鉛−チタン−ニオブ及び高められた酸素−含有量について成立ち、これらの含有量は、同様に材料の切削能力の改善のために追加合金化することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここにおいて本発明は、補助手段を提供しようとし、かつ高められた強さの際に良好な研磨能力及び改善された切削能力を有する、初めに挙げたようなフェライトを含まないオーステナイト鋼合金を提供することを目的として設定する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的は、初めに述べたような鋼合金において、次のようにして達成される。すなわち合金が、重量％で
Ｃ ０．１６以下
Ｓｉ １．２以下
Ｍｎ ２．２以下
Ｍｏ ４．９以下
Ｃｒ １５．０〜２０．０
Ｎｉ ９．０〜１７．０
Ｎ ０．０２〜０．３
Ｂ ０．００１〜０．０２
Ｂｅ０．００１〜０．０２
残りＦｅ及び不可避的不純物
を含む。
【００１１】
本発明によって達成される利点は、大体において次の点にある。すなわち材料は、人間の皮膚上における確実な耐腐食性において、時計に対して不利などのような強磁性特性も持たず、かつ同時に改善された切削能力、及び研磨された表面のきわめて高い品質を有する。さらに材料の高められた強さ値が得られる。そのための原因は、見出されたように、大体においてこのような合金におけるホウ素と窒素の共働作用にある。ホウ素は、このような鋼において実質的に全く又はわずかな程度しか溶解できず、かつホウ化物を形成し、これらのホウ化物は、場合によっては窒素の影響によって、細かくかつ均一に分散して粒子限界において組織内に貯えられている。ホウ素の本発明による濃度において硬いホウ化物が、材料の研磨能力に関して何の欠点も持たないことは、当該技術分野の専門家にとって完全に驚くべきことであった。明らかにホウ素封入は、研磨の際にどのような縞、ストライプ、彗星ストライプ等も生じないように、小さくかつ分散して分配されている。さらに驚くべきことに、わずかな粒子大きさにもかかわらず、この材料の加工の際に著しく短い切削屑が形成され、又は切削屑の切断が促進されることがわかった。当該技術分野の専門家によって予測された冷間変形能力の悪化は、例えば時計外皮及びハウジング部分の製造プロセスにおける通常の材料変形の際に確認できないが、おそらく０．００１ないし０．０２のＢ及び０．０２ないし０．３のＮの本発明による限界内においてＢ及びＮによる材料強さの上昇が存在する。０．００１重量％のＢよりわずかな含有量及び０．０２重量％のＮより小さな濃度は、粗悪な加工能力及び材料の低下した強さを生じ、それに対して０．０２重量％より上のＢ値は、特に雲状に凝集した粗いホウ化物の分離を、したがって所々に材料のもろさ及び研磨能力の悪化を引起こす。０．３重量％を越える窒素含有量は、機械的な材料特性を時計部分の製造に対して不利に変化し、かつホウ素との相互作用において不所望な窒化物を形成することがある。
【００１２】
更に本発明により、合金が、ベリリウム０．００１〜０．０２の重量％における含有量を有する場合、鋼のきわめて高い研磨能力において改善された切削能力に関してＢ及びＮの望ましい作用を増強する。材料強さも、前記の範囲におけるＢｅ含有量によって上昇される。
【００１３】
科学的に証明可能な材料の有利な特性変化に加えて、とくにＢｅ合金化した鋼を時計（腕時計）の底部に利用する際、時計を携帯する人の気持ちへの積極的な影響が報告されている。この作用は、時計の底部においてＢｅ化合物が細かく分散して存在し、かつ手首の関節、この傷つき易い位置においてとくに顕著な利点及び有効性が達成されるので、達成されることができる。
【００１４】
材料の製造能力及び利用特性に対してであるが、できるだけわずかな工具の消耗に関しても、合金が、０．００２〜０．０２８、なるべく０．００２〜０．０２４重量％のホウ素及びベリリウムの合計含有量を有すると、有利なことがある。
【００１５】
時計機構の機能を妨害することがあるデルタフェライトの残留を避ける完全にオーステナイトの組織構造、及び材料の耐腐食性は、合金が、重量％でＣ ０．１５，Ｃｒ １６．０〜２０．０，Ｎｉ １０．０〜１７．０，及びＭｏ １．１〜４．０を含むと、望ましい様式で達成することができる。
【００１６】
本発明によれば、鋼の合金元素の特性プロファイル又は共働作用に関する特別の利点は、重量％において合金が、Ｃ ０．０３５以下；Ｓｉ ０．１５〜０．４５；Ｍｎ １．５〜２．０；Ｃｒ １６．５〜１８．５；Ｍｏ ２．１〜３．１；Ｎｉ １２．５〜１４．０；Ｂ ０．００１５〜０．０１２；Ｎ ０．０４〜０．２；Ｂｅ ０．００９以下；（Ｂ＋Ｂｅ） ０．００２５〜０．０１８を含むと、達成可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に実験結果によって、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
Ｃ ＝０．０２１
Ｓｉ ＝０．２８
Ｍｎ ＝１．６９
Ｃｒ ＝１７．６
Ｍｏ ＝２．６７
Ｎｉ ＝１３．３
Ｂ ＝０．００５
Ｎ ＝０．０６５
Ｆｅ ＝残り
の重量％における組成を有する鋼合金は、実験室の誘導炉において溶融され、かつ溶融物の５０％が、ブロックＡを形成しながら金型内に注ぎ出された。溶融物の残りに、Ｂｅを追加合金化し、０．００６の鋼内におけるこの元素の濃度が存在するようにし、それからこれによりブロックＢの製造が行なわれた。ブロックＡとＢは、板に変形され、その後、板から時計外皮が製造され、かつ最終的に腕時計が製造された。製造課程において、テスト合金の材料の腐食特性Ｋ、機械的強さＦ、研磨能力Ｐ及び切削能力Ｚの確認が行なわれ、これらの値は、Ｂ、Ｎ、Ｂｅを含まない従来の製造Ｏのもの（１００％）とともに％で表に対比されている。
【００１９】
【００２０】
実験は、材料の一層わずかな研磨能力がテスト溶融物の高い酸素含有量に帰するものであり、この酸素含有量が、もちろん一層大きな溶融物の製造においては著しくわずかに生じることを示している。
【００２１】
大体においてテスト結果は、鋼の強さ値を改善して、合金元素Ｂ、Ｎ及びＢｅによる切削能力のはっきりした改善を示している。
【００２２】
材料Ａ及びＢの底部を有する時計を大体において中断なく手首関節に携帯した人に対して３８日間の期間後に行った質問から、携帯した人の精神的な健康が６３％だけ上昇したことを提示した。
【発明の属する技術分野】
本発明は、装飾品及び時計外皮用のフェライトを含まないオーステナイト鋼合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
装飾品及び外側時計部分は、外観をできるだけ長く維持するようにし、かつ頻繁な使用における美的外観像にどのような欠点も持たないようにする。
【０００３】
しかしながら人間の皮膚と部分の接触の際に、これらは、しばしば体の汗等によってとくに大きな腐食負荷にさらされる。この理由により前記の部分に対して、一般に高い耐腐食性を有する材料が選択される。
【０００４】
金、白金等のような貴金属、及びこれらによる高価な被覆を除いて、時計ハウジングのための材料としてチタン及びチタン合金を使用することは周知である。これらのチタン材料は、きわめて高い耐腐食性を有し、現在の知識によれば、どのようなアレルギーも生じないが、高い材料価格の欠点を有し、かつ高輝度に研磨することができない。
【０００５】
外側時計部分のために鋼合金を使用する場合、その高い耐腐食性の他に、これらが、どのような場合にも、所々においてだけでも強磁性特性を示さないということが重要である。
【０００６】
望ましいコストの外側時計部分のために、現在ではほとんどの場合、例えばＤＩＮによる材料番号１．４４３５を有するフェライトを含まないオーステナイト鋼合金が設けられている。これらの材料は、十分に良好な腐食及び磁気特性を示すことができ、かつ満足できるように変形可能であり、かつそのように研磨可能であることができるが、不所望な切削能力の欠点を有することがある。
【０００７】
オーステナイト鋼は、旋盤又はフライス加工の際に長いカール状の切削屑を形成し、これらの切削屑は、加工過程に、かつ加工片の表面品質に不利な作用を及ぼすことがある。さらに利用される工具の寿命はわずかである。例えば０．２重量％Ｓのさらに多くの硫黄含有量によって、材料の切削能力を改善し、かつその加工の際に有利に短く断たれた切削屑を生じることは、当該技術分野の専門家には周知である。その際、切削屑の切断は、硫化物含有によって、とくに硫化マンガンによって引起こされるが、この含有は、材料の高輝度の研磨に対してきわめて不利な影響を及ぼす。即ちオーステナイト鋼合金が材料の良好な切削能力を達成する程度に多くの硫黄含有量を有すると、これは、高輝度に研磨することができない。
【０００８】
同じことは、鋼における鉛−チタン−ニオブ及び高められた酸素−含有量について成立ち、これらの含有量は、同様に材料の切削能力の改善のために追加合金化することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここにおいて本発明は、補助手段を提供しようとし、かつ高められた強さの際に良好な研磨能力及び改善された切削能力を有する、初めに挙げたようなフェライトを含まないオーステナイト鋼合金を提供することを目的として設定する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的は、初めに述べたような鋼合金において、次のようにして達成される。すなわち合金が、重量％で
Ｃ ０．１６以下
Ｓｉ １．２以下
Ｍｎ ２．２以下
Ｍｏ ４．９以下
Ｃｒ １５．０〜２０．０
Ｎｉ ９．０〜１７．０
Ｎ ０．０２〜０．３
Ｂ ０．００１〜０．０２
Ｂｅ０．００１〜０．０２
残りＦｅ及び不可避的不純物
を含む。
【００１１】
本発明によって達成される利点は、大体において次の点にある。すなわち材料は、人間の皮膚上における確実な耐腐食性において、時計に対して不利などのような強磁性特性も持たず、かつ同時に改善された切削能力、及び研磨された表面のきわめて高い品質を有する。さらに材料の高められた強さ値が得られる。そのための原因は、見出されたように、大体においてこのような合金におけるホウ素と窒素の共働作用にある。ホウ素は、このような鋼において実質的に全く又はわずかな程度しか溶解できず、かつホウ化物を形成し、これらのホウ化物は、場合によっては窒素の影響によって、細かくかつ均一に分散して粒子限界において組織内に貯えられている。ホウ素の本発明による濃度において硬いホウ化物が、材料の研磨能力に関して何の欠点も持たないことは、当該技術分野の専門家にとって完全に驚くべきことであった。明らかにホウ素封入は、研磨の際にどのような縞、ストライプ、彗星ストライプ等も生じないように、小さくかつ分散して分配されている。さらに驚くべきことに、わずかな粒子大きさにもかかわらず、この材料の加工の際に著しく短い切削屑が形成され、又は切削屑の切断が促進されることがわかった。当該技術分野の専門家によって予測された冷間変形能力の悪化は、例えば時計外皮及びハウジング部分の製造プロセスにおける通常の材料変形の際に確認できないが、おそらく０．００１ないし０．０２のＢ及び０．０２ないし０．３のＮの本発明による限界内においてＢ及びＮによる材料強さの上昇が存在する。０．００１重量％のＢよりわずかな含有量及び０．０２重量％のＮより小さな濃度は、粗悪な加工能力及び材料の低下した強さを生じ、それに対して０．０２重量％より上のＢ値は、特に雲状に凝集した粗いホウ化物の分離を、したがって所々に材料のもろさ及び研磨能力の悪化を引起こす。０．３重量％を越える窒素含有量は、機械的な材料特性を時計部分の製造に対して不利に変化し、かつホウ素との相互作用において不所望な窒化物を形成することがある。
【００１２】
更に本発明により、合金が、ベリリウム０．００１〜０．０２の重量％における含有量を有する場合、鋼のきわめて高い研磨能力において改善された切削能力に関してＢ及びＮの望ましい作用を増強する。材料強さも、前記の範囲におけるＢｅ含有量によって上昇される。
【００１３】
科学的に証明可能な材料の有利な特性変化に加えて、とくにＢｅ合金化した鋼を時計（腕時計）の底部に利用する際、時計を携帯する人の気持ちへの積極的な影響が報告されている。この作用は、時計の底部においてＢｅ化合物が細かく分散して存在し、かつ手首の関節、この傷つき易い位置においてとくに顕著な利点及び有効性が達成されるので、達成されることができる。
【００１４】
材料の製造能力及び利用特性に対してであるが、できるだけわずかな工具の消耗に関しても、合金が、０．００２〜０．０２８、なるべく０．００２〜０．０２４重量％のホウ素及びベリリウムの合計含有量を有すると、有利なことがある。
【００１５】
時計機構の機能を妨害することがあるデルタフェライトの残留を避ける完全にオーステナイトの組織構造、及び材料の耐腐食性は、合金が、重量％でＣ ０．１５，Ｃｒ １６．０〜２０．０，Ｎｉ １０．０〜１７．０，及びＭｏ １．１〜４．０を含むと、望ましい様式で達成することができる。
【００１６】
本発明によれば、鋼の合金元素の特性プロファイル又は共働作用に関する特別の利点は、重量％において合金が、Ｃ ０．０３５以下；Ｓｉ ０．１５〜０．４５；Ｍｎ １．５〜２．０；Ｃｒ １６．５〜１８．５；Ｍｏ ２．１〜３．１；Ｎｉ １２．５〜１４．０；Ｂ ０．００１５〜０．０１２；Ｎ ０．０４〜０．２；Ｂｅ ０．００９以下；（Ｂ＋Ｂｅ） ０．００２５〜０．０１８を含むと、達成可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に実験結果によって、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
Ｃ ＝０．０２１
Ｓｉ ＝０．２８
Ｍｎ ＝１．６９
Ｃｒ ＝１７．６
Ｍｏ ＝２．６７
Ｎｉ ＝１３．３
Ｂ ＝０．００５
Ｎ ＝０．０６５
Ｆｅ ＝残り
の重量％における組成を有する鋼合金は、実験室の誘導炉において溶融され、かつ溶融物の５０％が、ブロックＡを形成しながら金型内に注ぎ出された。溶融物の残りに、Ｂｅを追加合金化し、０．００６の鋼内におけるこの元素の濃度が存在するようにし、それからこれによりブロックＢの製造が行なわれた。ブロックＡとＢは、板に変形され、その後、板から時計外皮が製造され、かつ最終的に腕時計が製造された。製造課程において、テスト合金の材料の腐食特性Ｋ、機械的強さＦ、研磨能力Ｐ及び切削能力Ｚの確認が行なわれ、これらの値は、Ｂ、Ｎ、Ｂｅを含まない従来の製造Ｏのもの（１００％）とともに％で表に対比されている。
【００１９】
実験は、材料の一層わずかな研磨能力がテスト溶融物の高い酸素含有量に帰するものであり、この酸素含有量が、もちろん一層大きな溶融物の製造においては著しくわずかに生じることを示している。
【００２１】
大体においてテスト結果は、鋼の強さ値を改善して、合金元素Ｂ、Ｎ及びＢｅによる切削能力のはっきりした改善を示している。
【００２２】
材料Ａ及びＢの底部を有する時計を大体において中断なく手首関節に携帯した人に対して３８日間の期間後に行った質問から、携帯した人の精神的な健康が６３％だけ上昇したことを提示した。
Claims (5)
- 合金が、重量％で
Ｃ ０．１６以下
Ｓｉ １．２以下
Ｍｎ ２．２以下
Ｍｏ ４．９以下
Ｃｒ １５．０〜２０．０
Ｎｉ ９．０〜１７．０
Ｎ ０．０２〜０．３
Ｂ ０．００１〜０．０２
Ｂｅ ０．００１〜０．０２
残りＦｅ及び不可避的不純物
を含むことを特徴とする、装飾品及び外側時計部分用のフェライトを含まないオーステナイト鋼合金。 - 合金が、重量％で（Ｂ＋Ｂｅ）＝０．００２〜０．０２８を含むことを特徴とする、請求項１に記載の鋼。
- 合金が、重量％で（Ｂ＋Ｂｅ）＝０．００２〜０．０２４を含むことを特徴とする、請求項２に記載の鋼。
- 合金が、重量％で、
Ｃ ０．１５以下
Ｃｒ １６．０〜２０．０
Ｎｉ １０．０〜１７．０
Ｍｏ １．１〜４．０
を含むことを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の鋼。 - 合金が、重量％で、
Ｃ ０．０３５以下
Ｓｉ ０．１５〜０．４５
Ｍｎ １．５〜２．０
Ｃｒ １６．５〜１８．５
Ｍｏ ２．２〜３．１
Ｎｉ １２．５〜１４．０
Ｂ ０．００１５〜０．０１２
Ｎ ０．０４〜０．２
Ｂｅ ０．００９以下
Ｂ＋Ｂｅ ０．００２５〜０．０１８
残りＦｅ及び不可避的不純物
を含むことを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の鋼。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000355015A Expired - Fee Related JP3590962B2 (ja) | 1999-10-22 | 2000-10-18 | オーステナイト鋼合金 |
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| AT (1) | AT408762B (ja) |
| CH (1) | CH694590A5 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE1267854B (de) * | 1963-09-02 | 1968-05-09 | Stahlwerk Kabel C Pouplier Jun | Verwendung eines aushaertbaren Chrom-Nickel-Stahles als Werkstoff fuer Rasierklingen |
| JPS5631345B2 (ja) * | 1972-01-27 | 1981-07-21 | ||
| TW290592B (ja) * | 1993-07-08 | 1996-11-11 | Asahi Seiko Co Ltd |
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1999
- 1999-10-22 AT AT178699A patent/AT408762B/de not_active IP Right Cessation
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2000
- 2000-10-03 CH CH19482000A patent/CH694590A5/de not_active IP Right Cessation
- 2000-10-18 JP JP2000355015A patent/JP3590962B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-20 HK HK00106682A patent/HK1035840A2/xx not_active IP Right Cessation
- 2000-10-20 DE DE2000152173 patent/DE10052173C2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE10052173C2 (de) | 2002-07-18 |
| ATA178699A (de) | 2001-07-15 |
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