JP4987326B2 - 表面硬化フェライト系ステンレス鋼板 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
すなわち本発明では、マルテンサイト相を含む硬質表層を有し、それより板厚方向内部はフェライト組織であり、表面硬さが250HV以上、板厚中央部の硬さが230HV以下であり、前記フェライト組織は質量%でC:0.005〜0.1%、Si:0.5%未満、Mn:0.1〜1%、Cr:11〜25%、N:0.1%以下を含み、さらに必要に応じてNi:1%以下、Cu:1.5%以下、Ti:0.5%以下、Mo:1.5%以下の1種または2種以上を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ下記(1)式で定義されるγmaxが−5〜30の組成を有している摺動性に優れる表面硬化フェライト系ステンレス鋼板が提供される。
γmax=420C−11.5Si+7Mn+23Ni−11.5Cr−12Mo+9Cu−49Ti−50Nb−52Al+470N+189 ……(1)
このようなマルテンサイト相を含む硬質表層は、N2:15〜35体積%、H2:65〜85体積%の還元雰囲気中800〜1100℃で光輝(BA)焼鈍することにより形成することができる。
γmax=420C−11.5Si+7Mn+23Ni−11.5Cr−12Mo+9Cu−49Ti−50Nb−52Al+470N+189 ……(1)
γmaxは高温での最大オーステナイト量を評価する指標である。この値が−5〜30の範囲にある基材鋼板の場合、光輝焼鈍時に雰囲気ガス成分の影響を受けない「内部」においては、焼鈍温度域でオーステナイト相が生成しないか、生成しても量が少ないため、焼鈍後の冷却過程で硬化が起こるほどの量のマルテンサイト相は生成せず、光輝焼鈍後には軟質なフェライト組織が得られる。一方、光輝焼鈍で窒素を吸収した表層においては、吸収した窒素を加えた組成がγmaxの上昇をもたらし、焼鈍温度域で多量のオーステナイト相が生成する。このオーステナイト相は冷却時にマルテンサイト相に変態して硬化に寄与する。つまり、基材鋼板のγmaxが上記範囲に調整されているときに、表層部には顕著な硬化を生じさせるに足る量のマルテンサイト量が確保され、表層域のみの硬化が達成される。
前述の化学組成に調整された鋼を一般的なステンレス鋼の製鋼プロセスにて溶製し、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延を経て光輝焼鈍に供する基材鋼板を製造する。基材鋼板の板厚は概ね0.5〜2.0mm程度とすることができる。また、その目標板厚に応じて適宜「焼鈍、冷間圧延」を複数回行うことができる。これらの各工程は通常のフェライト系ステンレス鋼板の製造法に従えばよい。光輝焼鈍に供する基材鋼板の冷間圧延率(冷間圧延を複数回行う場合は最後の冷間圧延における圧延率)は50〜80%とすることが望ましい。
表面硬さは、板の表面をマイクロビッカース硬度計にて0.98Nで測定して求めた。
板厚中央部の硬さは、圧延方向と板厚方向に平行な断面(L断面)をマイクロビッカース硬度計にて0.98Nで測定して求めた。
耐疵付き性は、JIS B1501の鋼球(1/4インチ)を荷重0.49Nで供試材鋼板の表面に押し付けた状態で、15mmのストロークで50往復させ、試験後に疵が認められないものを◎(優秀)、疵が認められるが、その幅が0.1mm未満であるものを○(良好)、0.1mm幅以上の疵が認められるものを×(不良)と評価した。
結果を表2に示す。
Claims (4)
- マルテンサイト相を含む硬質表層を有し、それより板厚方向内部はフェライト組織であり、表面硬さが250HV以上、板厚中央部の硬さが230HV以下であり、前記フェライト組織は質量%でC:0.005〜0.1%、Si:0.5%未満、Mn:0.1〜1%、Cr:11〜25%、N:0.1%以下、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、かつ下記(1)式で定義されるγmaxが−5〜30の組成を有する摺動性に優れる表面硬化フェライト系ステンレス鋼板。
γmax=420C−11.5Si+7Mn+23Ni−11.5Cr−12Mo+9Cu−49Ti−50Nb−52Al+470N+189 ……(1) - 前記組成において、さらにNi:1%以下、Cu:1.5%以下、Ti:0.5%以下、Mo:1.5%以下の1種または2種以上を含む請求項1に記載の摺動性に優れる表面硬化フェライト系ステンレス鋼板。
- 硬質表層のマルテンサイト相は、焼鈍時に雰囲気中の窒素を吸収することにより生成したオーステナイト相から変態したものである請求項1または2に記載の摺動性に優れる表面硬化フェライト系ステンレス鋼板。
- マルテンサイト相を含む硬質表層は、N2:15〜35体積%、H2:65〜85体積%の還元雰囲気中800〜1100℃で光輝焼鈍することにより形成されたものである請求項1または2に記載の摺動性に優れる表面硬化フェライト系ステンレス鋼板。
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