JPH01254A

JPH01254A - 高硬度非磁性ステンレス鋼

Info

Publication number: JPH01254A
Application number: JP62-232896A
Authority: JP
Inventors: 淳中塚; 住友　秀彦; 富永　治朗; 中沢　崇徳
Original assignee: 新日本製鐵株式会社; 三和ニードルベアリング株式会社
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-09-17
Publication date: 1989-01-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、通信機器、音響製品、コンピューター関連機
器および精密電子機器等の磁気を利用する機器等各種産
業機械の部品等に好適な、熱間加工性及び耐食性に優れ
た高硬度非磁性ステンレス鋼に関するものである。

〔従来の技術〕

上述のような高硬度でかつ非磁性であることが要求され
る部品としては、画像音声記憶装置（以下ＶＴＲト呼ぶ
）に用いられるシリンダー軸、キャプスタイン軸及びＶ
ＴＲカセットテープ内に使用されるガイドローラー、ガ
イドピン、）反バネや線バネ等の各種バネがある。また
、通信機器、音響製品、コンピューター関連機器、精密
電子機器等に用いられる各種バネやプーリー、チェーン
、シャフト等も高硬度でかつ非磁性であることが要求さ
れる。これらの部品は、耐食性も要求されており、この
点からオーステナイト系ステンレス鋼が材料として使用
される場合が多い。一般的には、常温で安定なオーステ
ナイト組織を有する５ＩＩＳ　３０５、ＳＯ５３１６等
のステンレス鋼が従来多く使用されている。

しかし、上述のオーステナイト系ステンレス鋼を高硬度
化するためには冷間加工する必要があり、冷間加工する
と加工誘起マルテンサイトの生成により非磁性を確保で
きなくなる。

Ｎｉの一部をＭｎで置き換え、ＣおよびＮ含有量を高め
て高硬度化したオーステナイト系ステンレス鋼が知られ
ている（特開昭６１−８４３２４号公報、特開昭６１−
２１３３５１号公報等）が熱間加工性が悪く、製造性の
面からも改善が強（望まれていた。

また、従来、非磁性鋼の製造方法としては特開昭６１−
３７９５３号公報記載の方法が知られているが、高硬度
及び熱間加工性については考慮されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来のかかる問題点を改善するため、Ｍｎ−
Ｎｉ−Ｃｒ系のオーステナイト系ステンレス鋼に着目し
、熱間加工性及び耐食性に優れた高硬度非磁性ステンレ
ス鋼を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者は
、この目的のためにＭｎ−Ｎｉ　−Ｃｒ系のオーステナ
イト系ステンレス鋼の組成を種々検討し、これを達成し
た。

本発明の要旨は、重量％にて、Ｃ；０．０１〜０．５％
、Ｓｉ　；　０．１　〜４％、Ｍｎ　；　　５〜２０％
、Ｓ≦０．００６％、Ｎｉ　；　０．１　〜１５％、Ｃ
ｒ　；　１２〜２２％、０≦０．０１％、Ｎ　；　０．
０１〜０．５％、Ｃａ　；　０．０００１〜０．０２％
、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、かつ（１）
式のＮｉｅｑが１８以上、（２）式のＣｒｅｑが２３以
下、（３）式のｐｖが０以下の組成からなる高硬度非磁
性ステンレス鋼である。

Ｎｉ＠ｑ＝Ｎｉ％＋３０Ｃ％＋２５Ｎ％＋〇、５Ｍｎ％
−−−　−−−−−−−−−（１）　。

ＣｒｅｑａＣｒ％＋１．５Ｓｉ％・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）ＰＶ
−５（ｐｐｍ）＋　Ｏ（ｐｐｍ）−０，８Ｃａ（ｐｐｍ
）−３０・旧・・・・・（３）本発明の対象材は、熱間
加工を行いさらに冷間加工を行った材料で、形状は板（
ストリップおよびシート）、線、管等いずれでもよい。

以下、本発明の構成要件の限定理由について説明する。

Ｃは、オーステナイト安定化元素であると同時に固溶硬
化に寄与する元素である。これらの硬化は、０．０１％
未満では充分ではなく、また０、　５％を超えるとオー
ステナイト粒界に炭化物が析出しこれにより耐食性を劣
化させる。従って、Ｃを０．０１〜０．５％とした。

Ｓｉは、加工硬化性を向上させる元素であるが、０．１
％未満では充分でなく、また、フェライト安定化元素で
あることから４％を超えるとフェライト量が増加し熱間
加工性を劣化させる。従って、Ｓｉを０．１〜４％とし
た。

Ｍｎは、安価にオーステナイト組織を安定化させる作用
があり、鋼の非磁性を確保するために必要な元素である
。この効果は５％未満では充分ではなく、また２０％を
超えるとその効果が飽和する。

従って、Ｍｎを５〜２０％とした。

Ｓは、０．００６％を超えると熱間加工性を阻害する戊
れがある。従って、Ｓを０．００６％以下とした。

Ｎｉは、有力なオーステナイト安定化元素であり、非磁
性を確保するために必要である。この効果は０、１％未
満では充分でなく、また、１５％を超えるとその効果が
飽和する。従って、Ｎｉを０．１％〜１５％とした。

Ｃｒは、ステンレス鋼としての耐食性の点から１２％未
満では不十分であり、また、２２％を超えるとフェライ
ト・オーステナイトの２相組織となり透磁率を上げる。

従って、Ｃｒを１２〜２２％とした。

０は、０．０１％を超えると熱間加工性を阻害する虞れ
がある。従って、０を０．０１％以下とした。

Ｎは、Ｃと同様オーステナイト安定化元素であると同時
に固溶硬化に寄与する元素である。この効果は０．０１
％未満では不十分であり、また０、５％を超えると鋼塊
中にブローホールにる欠陥を生じさせる虞れがあるため
好ましくない。従って、Ｎを０．０１〜０．５％とした
。

Ｃａは熱間加工性を向上させる元素であり、その効果は
０．０００１％未満では不十分であり、また０、０２％
を超えて添加してもその効果が飽和するためコスト上好
ましくない。従って、Ｃａを０．０００１〜０．０２％
とした。

Ｎｉｅｑはオーステナイト安定度を示す指標であり、１
８未満では焼鈍後もしくは冷間加工後の透磁率が高くな
り非磁性を確保できない。従って、Ｎｉｅｑを１８以上
とした。

Ｃｒｅｑはフェライト安定度を示す指標であり、２３を
超えるとフェライト・オーステナイトの２相となり３３
ｍ率を上げる。従って、Ｃｒｅｑを２３以下とした。

ｐｖは熱間加工性を示す指標であり、０を超えると熱間
加工時に材料が割れる等の問題が生じる。

従って、ｐｖを０以下とした。

Ｎｉｅｑ及びＣｒｅｑが上記範囲であれば、熱間加工性
が向上し、製造性が著しく改善される。

〔実施例〕

第１表に示すようなオーステナイト系ステンレス鋼を熱
間加工し、さらに冷間加工して、板、線、管とした。こ
れら材料の熱間加工性、硬さ、透磁率、耐食性を第２表
に示す。熱間加工性は、熱間加工時に割れが生じたもの
を×とし、割れなかったものを○とした。硬さは、最終
焼鈍後に加工率５０％で冷間加工したものについてＪＩ
ＳＺ２２４４に従い測定したビッカース硬さであり、ｉ
ｎｍ率は同じく加工率５０％で冷間加工したものについ
ての値である。耐食性は、１５％食塩水に１００時間浸
漬したとき発銹しなかったものを○とし、発銹したもの
を×で示す。本発明鋼はいずれも熱間加工性及び耐食性
に優れると同時に比較鋼と比べ著しく高硬度であり透磁
率の低いことが判る。

二１いく体〔発明の効果〕以上のことから明らかな如く、本発明によれば、熱間加
工性および耐食性に優れた高硬度かつ非磁性のステンレ
ス鋼が得られ、通信機器、音響製品、コンピューター関
連機器および精密電子機器等の磁気を利用する機器等各
種産業機械の部品等に使用して、機器の磁気特性を乱す
ことなく、耐食性、耐摩耗性に効果を発揮する。

Claims

【特許請求の範囲】重量％にて、Ｃ；０．０１〜０．５％、Ｓｉ；０．１〜
４％、Ｍｎ；５〜２０％、Ｓ≦０．００６％、Ｎｉ；０
．１〜１５％、Ｃｒ；１２〜２２％、Ｏ≦０．０１％、
Ｎ；０．０１〜０．５％、Ｃａ；０．０００１〜０．０
２％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、かつ下
記の式で示されるＮｉｅｑが１８以上、Ｃｒｅｑが２３
以下、ＰＶが０以下の範囲の組成からなる高硬度非磁性
ステンレス鋼。Ｎｉｅｑ＝Ｎｉ％＋３０Ｃ％＋２５Ｎ％＋０．５Ｍｎ％
・・・・・・・・・・・・（１）Ｃｒｅｑ＝ｃｒ％＋１
．５Ｓｉ％・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（２）ＰＶ＝Ｓ（ｐｐｍ）＋Ｏ（ｐｐｍ）−０．
８Ｃａ（ｐｐｍ）−３０・・・・・・・（３）