JP3723569B2 - 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の製造方法 - Google Patents
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の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3723569B2 JP3723569B2 JP2005059390A JP2005059390A JP3723569B2 JP 3723569 B2 JP3723569 B2 JP 3723569B2 JP 2005059390 A JP2005059390 A JP 2005059390A JP 2005059390 A JP2005059390 A JP 2005059390A JP 3723569 B2 JP3723569 B2 JP 3723569B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- stainless steel
- punching
- austenitic stainless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
寸法精度が要求される用途に打抜き加工を適用する場合、打抜き破面をバレル研磨することにより欠陥を除去している。また、製品の平坦性を出す後処理として、打抜き加工時のダレによって減少した板厚に製品全体の板厚を合せるように鋼板の広面を研摩紙で研摩する方法も採用されている。しかし、打抜き加工で良好な打抜き破面が得られていれば、バレル研摩による欠陥除去や広面研摩による平坦性向上は本来余分な工程であり生産性を低下させる原因となる。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、軟質化及び加工硬化を調整することにより打抜き金型を長寿命化し、引張破断伸びの規制によってダレの生成を抑制し、精密打抜き加工に適したオーステナイト系ステンレス鋼板を提供することを目的とする。
Md30(℃)=551−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni+Cu)−13.7Cr−18.5Mo・・・・(1)
SFE(mJ/m2)=2.2Ni+6Cu−1.1Cr−13Si―1.2Mn+32 ・・・・・(2)
破断伸びは、素材に予歪みが加わるほど低下する。たとえば,鋼板を焼鈍後に冷間圧延すると、冷間圧延率の増加に対応して破断伸びが低下する。予歪みによって破断伸びが低下する現象は、引張試験における塑性変形挙動により理解できる。
破断伸びは、結晶粒径を小さくすることによっても低下する。具体的には、結晶粒径が小さいと転位の蓄積サイトである結晶粒界の面積が増加し、結晶粒相互の高速が多く転位が蓄積しやすくなることから、破断までの塑性変形量である破断伸びが減少する。
Cuは、Niよりも大きな軟質化効果を呈する。Cu含有による軟質化効果について本発明者等が調査・研究した結果、マトリックスに固溶しているCuが軟質化に大きな影響を及ぼし、ε−Cu等として析出しているCuでは却って加工性が低下することが判った。マトリックス及び析出物のCu濃度は、透過型電子顕微鏡サンプルをEDX分析することにより測定できる。
オーステナイト安定指数Md30を−120〜−10の範囲に維持して加工誘起マルテンサイト相の生成を抑え、積層欠陥難易度指数SFEを30以上とすることにより積層欠陥の生成が減少する。更に、固溶Cuを1.0〜4.0質量%の範囲に維持するとき、加工誘起マルテンサイト生成に起因する硬質化及び転位の蓄積に起因する未変態オーステナイト相の硬質化がなく、良好な精密剪断性が保証され、特に金型摩耗を抑えた精密打抜き加工が可能になる。
引張破断伸び60%以下は、成分設計,結晶粒度の調整に加え調質圧延率を制御することにより達成される。素材の成分構成によって適正な調質圧延率は異なるが、本発明が対象とするオーステナイト系ステンレス鋼の成分系では、引張破断伸びを60%以下に低減するために調質圧延率を5〜20%の範囲に調整することが好ましい。
他方、オーステナイト安定指数Md30,積層欠陥難易度指数SFEが特定された本発明オーステナイト系ステンレス鋼を精密打抜き加工用素材に使用すると、結晶粒を細粒化しても金型負荷の増加なしにダレを低減できる。具体的には、ダレ生成量を規制する用途に対し、通常のJIS G0551で規定される結晶粒度である6〜8番に比べ、結晶粒径を8〜11と細粒化することにより、金型への負荷を増加させることなく、且つダレ生成量が低減される。
C,N:
何れもオーステナイト相の安定度調整に有効な合金成分であるが、多量に含まれると固溶強化によってオーステナイト相が硬質化するだけでなく、加工誘起マルテンサイトの生成に起因した硬質化も生じ、打抜き荷重の増加、ひいては金型寿命の低下を招く。そこで、C,N含有量は、C+N/2≦0.060質量%となるように低減することが好ましい。
溶製時に脱酸剤として添加される合金成分であるが、1.0質量%を超える過剰量のSiが含まれると固溶強化によるオーステナイト相の硬質化が進み、打抜き性が劣化する。
Mn:
含有量の増加に応じてオーステナイト相が安定化し、打抜き性の向上に有効な合金成分である。しかし、打抜き性の向上に及ぼすMnの影響は5.0質量%で飽和し、それ以上添加しても介在物の増加に起因して耐食性や打抜き性が却って損なわれる。
耐食性を確保する上で15質量%以上のCr含有が必要であるが、過剰量のCr含有は材質の硬質化,金型寿命の低下を招くため、Cr含有量の上限を20質量%に規制することが好ましい。
Ni:
オーステナイト系ステンレス鋼板には不可欠な合金成分であり、オーステナイト相を維持する上で少なくとも5質量%が必要である。Niはオーステナイト系ステンレス鋼板の打抜き性を向上させる上でも有効であり、打抜き性向上効果はNi含有量の増加に応じて大きくなる。しかし、高価な元素であるNiの多量添加は鋼材コストを上昇させることになるので、Ni含有量の上限を12質量%に設定することが好ましい。
含有量増加に応じてオーステナイト相が安定化し、打抜き性が向上する。しかし、過剰量のCuは熱間加工性に悪影響を及ぼすので、Cu含有量の上限を5質量%に設定することが好ましい。
S:
S含有量の増加に応じて剪断面率の割合が低下し、ステンレス鋼に最も要求される耐食性にも悪影響を及ぼすため、0.006質量%以下に規制することが好ましい。特に打抜き破面性状が問題とされる打抜き加工で高い剪断面率を得るためには、0.003質量%以下にS含有量を規制することが好ましい。
加工誘起マルテンサイト(α’)の生成量は、オーステナイト系ステンレス鋼板の組成から次式に従って算出できる。
指標Md30(℃)=551−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni+Cu)−13.7Cr−18.5Mo
指標Md30が−10を超えると、加工誘起マルテンサイト(α’)が多量に生成し、過度に強度が上昇するため金型が磨耗し易くなる。逆に、指標Md30が−120を下回ると、加工誘起マルテンサイト(α’)がほとんど生成しなくなり、打抜き破面に歪みが集中し、打抜き破面の寸法精度が低下し易い。金型磨耗を抑え、高い打抜き破面精度の製品を得る上では、指標Md30を−90〜−20の範囲に調整することが好ましい。
積層欠陥の生成傾向は、次式に従ってオーステナイト系ステンレス鋼の組成から算出できる。
SFE(mJ/m2)=2.2Ni+6Cu−1.1Cr−13Si―1.2Mn+32
積層欠陥難易度指数SFEが小さいと、僅かなエネルギーの導入によってもオーステナイト相に積層欠陥が生成し、転位の伝播が積層欠陥にトラップされる。その結果、転位が蓄積し、未変態オーステナイト相の加工硬化が大きくなる。この点、積層欠陥難易度指数SFEを30以上に調整したオーステナイト系ステンレス鋼では、未変態オーステナイト相の硬質化,ひいては金型の摩耗が抑えられ、優れた精密剪断性が得られる。
表1の組成をもつ軟質で加工硬化の小さなステンレス鋼を溶製し、抽出温度1230℃で板厚10mmの熱延鋼帯に熱間圧延した。熱延鋼帯を1150℃×均熱1分で焼鈍した後、酸洗し、更に板厚5.0〜7.2mmに冷間圧延した。冷延板に1050℃×均熱1分の焼鈍を施した後、酸洗した。
引張試験では、引張方向が圧延方向と平行となるように採取したJIS 13B号試験片を引張速度40mm/分で引張試験し、破断伸び及び引張強さを測定した。
実施例1と同じステンレス鋼を抽出温度1230℃で板厚10mmに熱間圧延し、1150℃×均熱1分で焼鈍した後、酸洗を経て、板厚5.0mmに冷間圧延した。得られた冷延板に950〜1180℃の範囲で焼鈍温度を変えた均熱1分の焼鈍を施すことにより、結晶粒度が異なる冷延焼鈍板を作製した。
各冷延焼鈍板を実施例1と同じ試験に供し、引張破断伸び及びダレ率を測定した。表3の調査結果にみられるように、引張破断伸びが60%以下を示した結晶粒度8.0番以上のオーステナイト系ステンレス鋼板H〜Lは、結晶粒度が8.0番未満の鋼板A及びGに比較してダレ率が半分以下に抑えられていた。
実施例2で使用したオーステナイト系ステンレス鋼板を連続打抜きに供した。金型が磨耗することにより実質のクリアランスが広がり、ダレ量が多くなることから、各鋼板ごとに打抜き初回に対してダレ量が2倍に達したときの打抜き回数を金型寿命と判定した。
表4の試験結果にみられるように、鋼板Lは、基準となる鋼板Aを打抜き加工したときの金型寿命に比較して半分以下になっていた。これは、鋼板Lの引張強さが600N/mm2を超えており打抜き金型に大きな負荷が加わったため、金型寿命が低下したものと考えられる。これに対し、鋼板H〜Kは、何れもダレ量が少なく、且つ金型寿命も抑制されていた。
Claims (1)
- (C+1/2N):0.060質量%以下,Si:1.0質量%以下,Mn:5質量%以下,S:0.006質量%以下,Cr:15〜20質量%,Ni:5〜12質量%,Cu:5質量%以下,残部:Fe及び不可避的不純物の組成をもち、式(1)で定義される加工誘起マルテンサイト生成量の指標Md30が−120〜−10,式(2)で定義される積層欠陥難易度指数SFEが30以上で、析出物に含まれるCuを1.0質量%以下に規制することによりマトリックスの固溶Cuが1.0〜4.0質量%の範囲に維持された冷延板を、焼鈍・酸洗後に、5〜20%の圧下率で調質圧延することにより引張り破断伸びを60%以下に規制することを特徴とする打抜き金型の寿命が長く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の製造方法。
Md30(℃)=551−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−29(Ni+Cu)−13.7Cr−18.5Mo・・・・(1)
SFE(mJ/m2)=2.2Ni+6Cu−1.1Cr−13Si―1.2Mn+32 ・・・・・(2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005059390A JP3723569B2 (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 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の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005059390A JP3723569B2 (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 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の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001312371A Division JP3670232B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005240184A JP2005240184A (ja) | 2005-09-08 |
JP3723569B2 true JP3723569B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=35022212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005059390A Expired - Fee Related JP3723569B2 (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 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の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3723569B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104294182A (zh) * | 2014-09-12 | 2015-01-21 | 奥展实业有限公司 | 一种嵌入式外滚花螺母及其制造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4807076B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-11-02 | Dowaテクノロジー株式会社 | 伝熱管,伝熱管の製造方法及び流動床炉 |
CN104264076B (zh) * | 2014-09-12 | 2016-08-24 | 奥展实业有限公司 | 一种耐磨螺母及其制造方法 |
JP5939370B1 (ja) * | 2014-09-17 | 2016-06-22 | 新日鐵住金株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼板 |
-
2005
- 2005-03-03 JP JP2005059390A patent/JP3723569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104294182A (zh) * | 2014-09-12 | 2015-01-21 | 奥展实业有限公司 | 一种嵌入式外滚花螺母及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005240184A (ja) | 2005-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101706485B1 (ko) | 고강도 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP3696552B2 (ja) | 加工性,冷間鍛造性に優れた軟質ステンレス鋼板 | |
JP3691341B2 (ja) | 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 | |
US9631249B2 (en) | Stainless steel and method for manufacturing same | |
TWI591187B (zh) | High-carbon cold-rolled steel sheet and its manufacturing method | |
EP3529392B1 (en) | High strength cold rolled steel sheet for automotive use | |
KR20140041930A (ko) | 냉간 가공성과 담금질성이 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP4858286B2 (ja) | フルハード冷延鋼板 | |
KR101606946B1 (ko) | 고강도 스테인리스 강재 및 그 제조 방법 | |
KR20080034958A (ko) | 담금질성, 열간 가공성 및 피로 강도가 우수한 고강도 후육전봉 용접 강관 및 그 제조 방법 | |
TWI742721B (zh) | 奧氏體系不銹鋼及其製造方法 | |
JP2000265240A (ja) | 精密打抜き性に優れた炭素鋼板 | |
JP3723569B2 (ja) | 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の製造方法 | |
JP4272394B2 (ja) | 精密打抜き加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼 | |
JP2007211313A (ja) | 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼とその製造方法 | |
JP2008195976A (ja) | バネ用鋼板およびそれを用いたバネ材並びにそれらの製造法 | |
JP2011208244A (ja) | イヤリングの小さいプレス成形用フェライト・オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
JP2010209449A (ja) | 形状凍結性および加工性に優れたステンレス鋼板、その製造方法および物品 | |
JP2005133153A (ja) | 冷間鍛造性及び肌焼処理時の耐粗粒化特性に優れた肌焼用鋼及びその製造方法 | |
KR101618489B1 (ko) | 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP3670232B2 (ja) | 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 | |
KR102398707B1 (ko) | 고탄소 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP3727646B2 (ja) | 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の製造方法 | |
JP2013204151A (ja) | 張り出し加工性に優れる2相ステンレス鋼およびその製造方法 | |
JP5167314B2 (ja) | 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050913 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050915 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |