JP6540103B2 - 準安定オーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法および準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング - Google Patents
準安定オーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法および準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング Download PDFInfo
- Publication number
- JP6540103B2 JP6540103B2 JP2015041700A JP2015041700A JP6540103B2 JP 6540103 B2 JP6540103 B2 JP 6540103B2 JP 2015041700 A JP2015041700 A JP 2015041700A JP 2015041700 A JP2015041700 A JP 2015041700A JP 6540103 B2 JP6540103 B2 JP 6540103B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- austenitic stainless
- stainless steel
- less
- cooling
- heating
- 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.)
- Active
Links
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 61
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 54
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 38
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Description
(1)JIS−G−4313(2011)に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼のうち、準安定オーステナイト状態を満足する化学組成を有するとともに、マルテンサイト変態を開始する温度以下の冷却温度へ冷却した後にオーステナイト母相への変態を開始する温度以上の加熱温度へ加熱することによる処理前後の差が、結晶粒度No.(ΔG.S.No.)で1以上の微細な結晶粒からなる金属組織を有することを特徴とする準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。
1.本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板
(1−1)化学組成
本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板は、JIS−G−4313(2011)、JIS−G−4305(2012)に規定されるSUS301、SUS301L、SUS304またはSUS304Lに相当する化学組成を有する。
Siは,脱酸剤として利用され、耐酸化性の向上に有効な元素であるため、通常0.2〜1.0%含有される。このため、Si含有量の上限は1.0%とすることが好ましい。
Mnは,脱酸剤として有効であり、オーステナイト形成元素でもあるため、通常0.5〜2.0%含有される。しかし、Mnは,過剰に含有させると耐食性を低下させる作用もある。このため、Mn含有量の上限は2.0%とすることが好ましい。
Pは,強度を向上させる作用を奏する。この効果を得るには、0.030%以上含有させることが好ましい。しかし、Pを過剰に含有させると溶接性が損なわれるため、P含有量は0.045%以下とすることが好ましい。
Sは,不純物であり、熱間加工性と靱性を低下させる作用がある。このため、S含有量は0.03%以下とすることが好ましい。
Ti,Nb,Vは、いずれも、結晶粒の成長の抑制に特に有効であると考えられる化合物の析出のため、微量のTi,Nb,Vの1種または2種以上をそれぞれ0.5%以下含有してよく、それぞれ0.02〜0.46%含有することがさらに好ましい。
上記以外の残部は、Feおよび不純物である。
本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板は、母相としてオーステナイト相を有するとともに、粒径調整の前後で結晶粒度No.(ΔG.S.No.)で1以上の微細化された結晶粒径を有する。
本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板は、引張強度:175MPa以上、全伸び:3%以上、および疲れ限度:90MPa以上の機械特性を有し、所望の強度で伸びのバランスに優れるとともに、優れた疲労強度を有する。
本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板は、自動車や家電をはじめとする多種多様な用途へ幅広く適用可能であるが、具体的にはプリンター等に使用されるブレード、歯車、スチールベルトとして好適に用いることができる。特に、プリンターに使用されるスチールベルトは、素材である準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を無端リング形状にリング溶接する工程を経て製造されるが、溶接の入熱により結晶粒が粗大化してその強度が低下し易い。本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を、スチールベルトの素材として用いれば、上述のように、結晶粒度No.(ΔG.S.No.)で1以上の微細な結晶粒からなる金属組織を有するため、リング溶接工程を経ても結晶粒の粗大化に起因した強度の低下を抑制できるため、溶接部においても要求される強度を維持した上で伸びのバランスに優れるとともに、優れた疲労強度を維持できる。
本発明に係る製造方法では、上述した化学成分を有する準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を、液体窒素によりマルテンサイト変態を開始する温度以下の冷却温度へ冷却した後にオーステナイト母相への変態を開始する温度以上の加熱温度へ加熱することにより組織調整を行う工程を経て、上述の本発明に係る準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を製造する。この理由を説明する。
試料は、JIS−G−4305のSUS301,SUS304,SUS301L,SUS304L,SUS310S,SUS430に適合するように成分調整した小型の鋳塊それぞれを、所定形状に切削加工した後、実研室レベルの設備を用いて、一般的工程にて薄板を製造した。
各試験片での処理条件と粒度差の関係を表3に示す。
Claims (10)
- JIS−G−4313(2011)に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼のうち、
化学組成が、質量%で、C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.045%以下、S:0.03%以下、Ni:6〜13%、Cr:16〜20%、N:0.20%以下を含有し、残部Feおよび不純物からなり、
マルテンサイト変態を開始する温度以下の冷却温度へ冷却する冷却工程と、オーステナイト母相への変態を開始する温度以上の加熱温度へ加熱する加熱工程とを順に行うことで、用いられる準安定オーステナイト系ステンレス鋼板であって、
前記冷却工程においては、液体窒素中で5分間保持後に、室温で5分間保持する工程を3回繰り返し、
前記加熱工程においては、100体積%Arガスの雰囲気中で、600〜800℃の温度域で1分間保持し、
前記冷却工程および前記加熱工程の際に98N/mm2の引張応力を付与し続けることで、
前記冷却工程および前記加熱工程を行う前での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)に対する前記冷却工程および前記加熱工程を行った後での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)の差が、1以上となる、準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。 - JIS−G−4313(2011)に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼のうち、
化学組成が、質量%で、C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.030%以上0.045%以下、S:0.03%以下、Ni:6〜13%、Cr:16〜20%、N:0.20%以下を含有し、残部Feおよび不純物からなる準安定オーステナイト系ステンレス鋼板であって、
前記準安定オーステナイト系ステンレス鋼板に対して、マルテンサイト変態を開始する温度以下の冷却温度へ冷却する冷却工程と、オーステナイト母相への変態を開始する温度以上の加熱温度へ加熱する加熱工程とを順に行い、
前記冷却工程においては、液体窒素中で5分間保持後に、室温で5分間保持する工程を3回繰り返し、
前記加熱工程においては、100体積%Arガスの雰囲気中で、600〜800℃の温度域で1分間保持し、
前記冷却工程および前記加熱工程の際に98N/mm2の引張応力を付与し続けた場合に、
前記冷却工程および前記加熱工程を行う前での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)に対する前記冷却工程および前記加熱工程を行った後での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)の差が、1以上となる金属組織を有することを特徴とする準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。 - 前記準安定オーステナイト系ステンレス鋼は、JIS−G−4305(2012)に規定されるSUS301、SUS301L、SUS304またはSUS304Lである請求項1または請求項2に記載された準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。
- 前記化学組成は、質量%で、Ti:0.5%以下、Nb:0.5%以下およびV:0.5%以下からなる群から選ばれた1種または2種以上を有する請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。
- 引張強度:175MPa以上、全伸び:3%以上、および疲れ限度:90MPa以上の機械特性を有する請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。
- プリンター用スチールベルトに用いられる請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。
- 付与される前記引張応力が前記準安定オーステナイト系ステンレス鋼板の弾性変形域内の応力である、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載された準安定オーステナイト系ステンレス鋼板。
- JIS−G−4313(2011)に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼のうち、
化学組成が、質量%で、C:0.15%以下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、P:0.045%以下、S:0.03%以下、Ni:6〜13%、Cr:16〜20%、N:0.20%以下を含有し、残部Feおよび不純物からなる準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リングであって、
前記準安定オーステナイト系ステンレス鋼板に対して、マルテンサイト変態を開始する温度以下の冷却温度へ冷却する冷却工程と、オーステナイト母相への変態を開始する温度以上の加熱温度へ加熱する加熱工程とを順に行い、
前記冷却工程においては、液体窒素中で5分間保持後に、室温で5分間保持する工程を3回繰り返し、
前記加熱工程においては、100体積%Arガスの雰囲気中で、600〜800℃の温度域で1分間保持し、
前記冷却工程および前記加熱工程の際に98N/mm2の引張応力を付与し続けた場合に、
前記冷却工程および前記加熱工程を行う前での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)に対する前記冷却工程および前記加熱工程を行った後での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)の差が、1以上となる金属組織を有することを特徴とする準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング。 - 微細化準安定オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法であって、
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を、マルテンサイト変態を開始する温度以下の冷却温度へ冷却する冷却工程と、オーステナイト母相への変態を開始する温度以上の加熱温度へ加熱する加熱工程とを順に行い、
前記冷却工程においては、液体窒素中で保持し、
前記加熱工程においては、600〜800℃の温度域で保持し、
前記冷却工程および前記加熱工程の際に0.2%耐力未満の引張応力を付与し、
前記冷却工程および前記加熱工程を行う前での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)に対する前記冷却工程および前記加熱工程を行った後での結晶粒度No.(ΔG.S.No.)の差が、1以上となるよう組織調整を行うことを特徴とする、微細化準安定オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。 - 前記準安定オーステナイト系ステンレス鋼板は無端リング形状を有し、二つ以上のプーリの間で曲げ、曲げ戻しを行うことで、引張応力を付与し、
前記冷却工程では、前記プーリによる応力の付与部の1ケ所以上を冷却することを特徴とする請求項9に記載された微細化準安定オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015041700A JP6540103B2 (ja) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | 準安定オーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法および準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015041700A JP6540103B2 (ja) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | 準安定オーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法および準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016160502A JP2016160502A (ja) | 2016-09-05 |
JP6540103B2 true JP6540103B2 (ja) | 2019-07-10 |
Family
ID=56844359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015041700A Active JP6540103B2 (ja) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | 準安定オーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法および準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6540103B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63130750A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-02 | Nippon Mining Co Ltd | 薄板ばね用オ−ステナイトステンレス鋼及びその製造方法 |
JPH02190416A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-26 | Nisshin Steel Co Ltd | 溶接強度および靱性に優れた析出硬化型高力ステンレス鋼の製造法 |
WO2014038510A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 新日鐵住金株式会社 | ステンレス鋼板およびその製造方法 |
-
2015
- 2015-03-03 JP JP2015041700A patent/JP6540103B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016160502A (ja) | 2016-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1078262C (zh) | 低镍含量高拉伸延伸率的奥氏体铁素体不锈钢 | |
JP4498847B2 (ja) | 加工性に優れたオ−ステナイト系高Mnステンレス鋼 | |
JP4252893B2 (ja) | スチールベルト用複相ステンレス鋼帯 | |
JP2007177317A (ja) | 強度、延性、靭性、耐磨耗性に優れた機械構造用鋼およびその製造方法およびこれを用いた金属ベルト | |
WO2019176283A1 (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼板およびその製造方法並びにばね部材 | |
JP2017206735A (ja) | 耐水蒸気酸化性に優れる複相系ステンレス鋼 | |
JP5977609B2 (ja) | 省Ni型オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP3470660B2 (ja) | ばね用複層組織クロム系ステンレス鋼材およびその製造方法 | |
JP6361402B2 (ja) | ばね用複相ステンレス鋼およびその製造方法 | |
JP6369284B2 (ja) | 複相ステンレス鋼およびその製造方法 | |
JP6540103B2 (ja) | 準安定オーステナイト系ステンレス鋼板とその製造方法および準安定オーステナイト系ステンレス鋼板を用いた無端リング | |
JP2015021155A (ja) | バネ用ステンレス鋼帯及びその製造方法 | |
KR101791324B1 (ko) | 피로 특성이 우수한 고강도 강재 및 그 제조 방법 | |
JP2005097682A (ja) | 無段変速機ベルト用の鋼,鋼板および素材ベルト並びに無段変速機ベルトおよびその製造法 | |
JP5100144B2 (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 | |
JP2002097554A (ja) | 複層組織Cr系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
JP4059156B2 (ja) | 原子力用ステンレス鋼 | |
JP2002332543A (ja) | 疲労特性及び耐高温ヘタリ性に優れたメタルガスケット用高強度ステンレス鋼及びその製造方法 | |
JP7031428B2 (ja) | 浸窒焼入れ処理用鋼、浸窒焼入れ部品及びその製造方法 | |
JP4331731B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼およびその鋼で製造されたばね | |
JP5022791B2 (ja) | バネ加工品及びその製造方法 | |
JP3827140B2 (ja) | 高硬度高疲労強度を有する動力伝達用ベルト用加工誘起型マルテンサイト系鋼ならびにそれを用いた帯鋼 | |
WO2012160594A1 (ja) | ばね用オーステナイト系ステンレス鋼及びばね用ステンレス加工材 | |
TWI773346B (zh) | 沃斯田鐵系不鏽鋼材及其製造方法、以及板彈簧 | |
JP7168059B2 (ja) | 浸窒焼入れ処理用鋼、浸窒焼入れ部品及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181127 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190226 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190422 |
|
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: 20190514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190527 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6540103 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |