JPH02163348A - 切削用高硬度ステンレス鋼 - Google Patents
切削用高硬度ステンレス鋼Info
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- JPH02163348A JPH02163348A JP31579788A JP31579788A JPH02163348A JP H02163348 A JPH02163348 A JP H02163348A JP 31579788 A JP31579788 A JP 31579788A JP 31579788 A JP31579788 A JP 31579788A JP H02163348 A JPH02163348 A JP H02163348A
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- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 11
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 42
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
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〕
本発明は弁のシート、ベアリングバルブ等に用いられる
焼なまし状態で優れた切削性を有し、かつ耐食性、耐摩
耗性、焼入硬化能が優れた切削用高硬度ステンレス鋼に
関する。
焼なまし状態で優れた切削性を有し、かつ耐食性、耐摩
耗性、焼入硬化能が優れた切削用高硬度ステンレス鋼に
関する。
高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼として、一般に５
ＵＳ４２０Ｊ２ （０，３Ｃ−１３Ｃｒ）、５ＵＳ４
４０Ｃ（ＩＣ−１７Ｃｒ）がシャフト弁のシート、ベア
リングバルブ等に広く使用されている。
ＵＳ４２０Ｊ２ （０，３Ｃ−１３Ｃｒ）、５ＵＳ４
４０Ｃ（ＩＣ−１７Ｃｒ）がシャフト弁のシート、ベア
リングバルブ等に広く使用されている。
しかし、前記５ＵＳ４２０Ｊ２は焼なまし状態でＨ，８
８８と比較的軟らかであるが、焼入状態でＨ，Ｃ５４と
高硬度が得られないものである。
８８と比較的軟らかであるが、焼入状態でＨ，Ｃ５４と
高硬度が得られないものである。
また、５ＵＳ４４０Ｃについては焼入状態でＨＲＣ６１
と高硬度を有するものであるが、焼きなまし状態ではＨ
ＲＢ９６と硬く切削加工が困難でとあるいう問題点があ
った。このように従来鋼には切削性、高硬度、耐食性の
いずれをも満足する鋼はなかった。
と高硬度を有するものであるが、焼きなまし状態ではＨ
ＲＢ９６と硬く切削加工が困難でとあるいう問題点があ
った。このように従来鋼には切削性、高硬度、耐食性の
いずれをも満足する鋼はなかった。
本発明は従来の高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の
前記のごとき問題点に鑑みてなされたもので、焼きなま
し状態での切削性を改善すると共に焼入れ状態での硬さ
を高め、かつ耐食性についても従来鋼と劣らない切削用
高硬度ステンレス鋼を提供することを目的とする。
前記のごとき問題点に鑑みてなされたもので、焼きなま
し状態での切削性を改善すると共に焼入れ状態での硬さ
を高め、かつ耐食性についても従来鋼と劣らない切削用
高硬度ステンレス鋼を提供することを目的とする。
本発明の冷間鍛造用高硬度ステンレス鋼は、必須成分と
して重量比にしてＣ：０．６５〜０゜７５％、Ｓｉ：０
％以下、Ｍｎ：２．００％以下、ｓｈｏ、ｏｉｏ 〜０
．０７０％、Ｃｒ：１１．０〜１３．５％、Ｎ：０．０
２０％以下を含有し、さらに切削性を改善するために必
要に応じてＰｂ：０３０％以下、Ｓｅ：０．０５０％以
下、Ｔｅ： ０ 。
して重量比にしてＣ：０．６５〜０゜７５％、Ｓｉ：０
％以下、Ｍｎ：２．００％以下、ｓｈｏ、ｏｉｏ 〜０
．０７０％、Ｃｒ：１１．０〜１３．５％、Ｎ：０．０
２０％以下を含有し、さらに切削性を改善するために必
要に応じてＰｂ：０３０％以下、Ｓｅ：０．０５０％以
下、Ｔｅ： ０ 。
０５０％以下、Ｚｒ：０．２０％以下のうち１種ないし
２種以上を含有し、さらに切削性を改善するために必要
に応じてＡｌ：０，０２０％以下、０：０．０００４％
以下となし、さらに耐食性を改善するために必要に応じ
てＭｏ：２．５％以下を含有し、残部Ｆｅならびに不純
物元素からなることを要旨とする。
２種以上を含有し、さらに切削性を改善するために必要
に応じてＡｌ：０，０２０％以下、０：０．０００４％
以下となし、さらに耐食性を改善するために必要に応じ
てＭｏ：２．５％以下を含有し、残部Ｆｅならびに不純
物元素からなることを要旨とする。
本発明者等は５ＵＳ４２０Ｊ２および５ＵＳ４４０Ｃの
前記のごとき欠点を克服するために、焼入硬さ、球状化
焼なまし硬さ、耐食性に及ぼす合金元素、熱処理条件の
影響について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至ったものである。
前記のごとき欠点を克服するために、焼入硬さ、球状化
焼なまし硬さ、耐食性に及ぼす合金元素、熱処理条件の
影響について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至ったものである。
本発明者等は先ずＣｒ、Ｃ含有量と、焼なまし状態での
硬さの関係について調査した。その結果を第１図に示す
。第１図よりＣｒ１３，５％以下、Ｃ０，７５％以下に
することにより、焼なまし硬さをＨ，８９０以下となし
、優れた切削性が得られることを見出した。
硬さの関係について調査した。その結果を第１図に示す
。第１図よりＣｒ１３，５％以下、Ｃ０，７５％以下に
することにより、焼なまし硬さをＨ，８９０以下となし
、優れた切削性が得られることを見出した。
さらに本発明者等は焼入、焼もどし状態においてＣｒ量
、Ｃ含有量と、４０℃における海水（５％ＮａＣｌ＋２
％）１２０□）に対する腐食速度の関係を調査した。
、Ｃ含有量と、４０℃における海水（５％ＮａＣｌ＋２
％）１２０□）に対する腐食速度の関係を調査した。
８ｇ、／ｍＨｒ以下とし、従来鋼と同等以上の耐食性を
得る′ことを見出したものである。
得る′ことを見出したものである。
本発明はこれらの知見を基に、焼なまし状態で優れた切
削性を有し、かつ焼入硬化能が著しく優れ耐食性も優れ
た羽を得るためのＣ，Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｃｒ、Ｎの最適
含有量を見出したものである。
削性を有し、かつ焼入硬化能が著しく優れ耐食性も優れ
た羽を得るためのＣ，Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｃｒ、Ｎの最適
含有量を見出したものである。
以下に本発明鋼の成分限定理由について詳しく説明する
。
。
Ｃ：０．６５〜０．７５％
Ｃは焼入硬さＨ，Ｃ６１以上を確保するに必要な元素で
あり、下限を０．６５％とした。しかし、０．７５％を
越えて含有させると、焼なまし状態での硬さ上昇により
、切削性が低下するので、上限を０．７５％とした。
あり、下限を０．６５％とした。しかし、０．７５％を
越えて含有させると、焼なまし状態での硬さ上昇により
、切削性が低下するので、上限を０．７５％とした。
Ｓｉ：０．５０％以下
Ｓｉは脱酸に効果のある元素であるが、強力なフェライ
ト生成元素であり、また切削性を低下させる元素でもあ
り、その上限を０．５０％とした。
ト生成元素であり、また切削性を低下させる元素でもあ
り、その上限を０．５０％とした。
望ましくは、さらに優れた切削性を得るためには０．２
０％以下とすることが好ましい。
０％以下とすることが好ましい。
Ｍｎ＝２．ＯＯ以下
Ｍｎは脱酸に効果のある元素であると共に強力なオース
テナイト生成元素であるが、多量に含有すると焼なまし
状態での硬さが上昇するので、その上限を２．００％と
した。
テナイト生成元素であるが、多量に含有すると焼なまし
状態での硬さが上昇するので、その上限を２．００％と
した。
Ｃｒ ： １１．０〜１３．５％
Ｃｒはステンレス鋼の耐食性を付与する基本元素であり
、この効果を得るには１１．０％以上含有させる必要が
あり、下限を１１．０％とした。
、この効果を得るには１１．０％以上含有させる必要が
あり、下限を１１．０％とした。
しかし、Ｃｒを増加すると焼なまし状態での硬さ上昇が
あり、切削性を損なうのでその上限を１３．５％とした
。
あり、切削性を損なうのでその上限を１３．５％とした
。
Ｎ：０，０２０％以下
Ｎは焼なまし状態での硬さを高める元素であり、その含
有量を規制する必要があり、上限を０．０２０％とした
。望ましくは、さらに優れた切削性を得るためには０．
０１０％以下とすることが好ましい。
有量を規制する必要があり、上限を０．０２０％とした
。望ましくは、さらに優れた切削性を得るためには０．
０１０％以下とすることが好ましい。
ｐｂ：ｏ、３ｏ％以下
Ｐｂは被削性を改善する元素である。しかし、０．３０
％を越えて含有すると、熱間加工性を阻害するため上限
を０．３０％とした。
％を越えて含有すると、熱間加工性を阻害するため上限
を０．３０％とした。
Ｓ：０．０１０〜０．０７０％
ＳはＭｎＳを生成し被削性を改善する元素であり、０．
０１０％以上含有する必要がある。しかし、多量に含有
すると熱間加工性、耐食性を阻害するので上限を０．０
７０％とした。
０１０％以上含有する必要がある。しかし、多量に含有
すると熱間加工性、耐食性を阻害するので上限を０．０
７０％とした。
Ａｌ：０．０２０％以下、Ｏ：Ｑ、００４０％以下
Ａｌ、０はＡ １ ｚ ０３等の酸化物を生成して切削
性を著しく低下させる元素であり、その含有量の上限を
Ａｌｏ、０２０％、００．００４０％とした。
性を著しく低下させる元素であり、その含有量の上限を
Ａｌｏ、０２０％、００．００４０％とした。
Ｍｏ：２，５％以下
Ｍｏは耐食性を向上させる有効な元素であるが、フェラ
イト生成元素で焼入性を損なうので、その上限を２．５
％とした。
イト生成元素で焼入性を損なうので、その上限を２．５
％とした。
Ｓｅ：０．０５０％以下、Ｔｅ：０，０５０％以下Ｓｅ
、Ｔｅは切削性を向上させる元素であるが、高価なため
その上限をＳｅ、Ｔｅ共に０．０５０％以下とした。
、Ｔｅは切削性を向上させる元素であるが、高価なため
その上限をＳｅ、Ｔｅ共に０．０５０％以下とした。
Ｚｒ：０．２０％以下
Ｚｒは切削性と結晶粒を微細化する元素であり０．２０
％以下とした。
％以下とした。
次に本発明の特徴を従来鋼と比較鋼と比べて実施例でも
って明らかにする。
って明らかにする。
第１表はこれら供試鋼の化学成分（重量％）を示すもの
である。
である。
第１表において、Ａ−Ｎ鋼は本発明明鋼でＡ〜Ｄ綱は第
１発明鋼、Ｅ−Ｊ鋼は第２発明鋼、Ｋ〜Ｍｔｌｉは第３
発明鋼、Ｎ鋼は第４発明鋼である。また、０−Ｒ鋼は比
較鋼であって、Ｓ−Ｔｍは従来鋼であり、Ｓ鋼は５ＵＳ
４４０Ｃ，Ｔ鋼は５ＵＳ４２０Ｊ２、である。
１発明鋼、Ｅ−Ｊ鋼は第２発明鋼、Ｋ〜Ｍｔｌｉは第３
発明鋼、Ｎ鋼は第４発明鋼である。また、０−Ｒ鋼は比
較鋼であって、Ｓ−Ｔｍは従来鋼であり、Ｓ鋼は５ＵＳ
４４０Ｃ，Ｔ鋼は５ＵＳ４２０Ｊ２、である。
第１表の供試鋼について８８０ ”ＣＸ ４ Ｈｒ保持
し、冷却速度２０ ’Ｃ／ Ｈｒで６００ ’Ｃまで冷
却し、次いで空冷という条件で焼なましを施した。焼な
まし硬さ（Ｈ，Ｂ）を測定すると共に、ＪＩＳｄ号試験
片を作製して引張強さについて測定した。
し、冷却速度２０ ’Ｃ／ Ｈｒで６００ ’Ｃまで冷
却し、次いで空冷という条件で焼なましを施した。焼な
まし硬さ（Ｈ，Ｂ）を測定すると共に、ＪＩＳｄ号試験
片を作製して引張強さについて測定した。
さらに第１表の供試鋼について、１０５０°Ｃ×３０分
保持し焼入（強制空冷）し、焼入硬さ（１１＊Ｃ）を測
定した０次いで１７０°Ｃ×９０分焼もどしを行った後
、耐食性および施削性について測定した。耐食性は４０
℃の海水（５％ＮａＣｌ１−２％ＨｚＯｚ）に浸漬し、
腐食速度ｇ／イＨ「を測定した。また、切削性について
は、工具として超硬チップ５Ｔｉ ２０を用い、 切り込み深さ１ ｍｍ、 第２表より明らかなように、従来鋼であるＳ ｆＪは焼
なまし状態での硬さがＨ，Ｂ９６、また引張強さが７８
ｋｇ ｆ ７ｗ”と高く、切削性が劣るものである。
保持し焼入（強制空冷）し、焼入硬さ（１１＊Ｃ）を測
定した０次いで１７０°Ｃ×９０分焼もどしを行った後
、耐食性および施削性について測定した。耐食性は４０
℃の海水（５％ＮａＣｌ１−２％ＨｚＯｚ）に浸漬し、
腐食速度ｇ／イＨ「を測定した。また、切削性について
は、工具として超硬チップ５Ｔｉ ２０を用い、 切り込み深さ１ ｍｍ、 第２表より明らかなように、従来鋼であるＳ ｆＪは焼
なまし状態での硬さがＨ，Ｂ９６、また引張強さが７８
ｋｇ ｆ ７ｗ”と高く、切削性が劣るものである。
また、比較鋼であるＰ、Ｒ鋼は焼なまし硬さが１−１．
８９１．６．９４．１と高く、切削性が劣るものである
。
８９１．６．９４．１と高く、切削性が劣るものである
。
これに対して本発明鋼であるＡ−Ｎ鋼は焼なまし状態で
の硬さがＨＩＢ８５．２〜８９．５、引張強さが６２．
２〜６９． ４ｋｇｆ ７ｍｍ”と低く、切削性が優
れたものであることが確認された。
の硬さがＨＩＢ８５．２〜８９．５、引張強さが６２．
２〜６９． ４ｋｇｆ ７ｍｍ”と低く、切削性が優
れたものであることが確認された。
また焼入状態での硬さは従来鋼であるＴ鋼がＨＩＩＣ５
４に対して、本発明鋼であるＡ−Ｎｌは焼入状態での硬
さがＨＩＩＣ６１〜６３．９と優れたものである。また
、耐食性については比較鋼であるｌの腐食減量は０．
５８ ｇ／ｒｒｆＨｒと多く耐食性については低いもの
である。これに対して本発明鋼であるＡ−Ｎ鋼は腐食減
量で０．１５〜０゜さらに、工具寿命試験については、
本発明鋼であるＡ−Ｎ綱は従来鋼であるＳ鋼に比べて１
．４へ２．２倍と長いものであり、本発明鋼が優れた旋
削性を有することが確認された。
４に対して、本発明鋼であるＡ−Ｎｌは焼入状態での硬
さがＨＩＩＣ６１〜６３．９と優れたものである。また
、耐食性については比較鋼であるｌの腐食減量は０．
５８ ｇ／ｒｒｆＨｒと多く耐食性については低いもの
である。これに対して本発明鋼であるＡ−Ｎ鋼は腐食減
量で０．１５〜０゜さらに、工具寿命試験については、
本発明鋼であるＡ−Ｎ綱は従来鋼であるＳ鋼に比べて１
．４へ２．２倍と長いものであり、本発明鋼が優れた旋
削性を有することが確認された。
本発明は以上説明したように、高硬度マルテンサイト系
ステンレス鋼について、切削性、高硬度、耐食性を同時
に満足するＣ、Ｓ ｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｃｒ、Ｎの最適合を
量を見出したものであって、さらに切削性、耐食性を改
善するために必要な元素を添加しあるいは規制するもの
である。本発明鋼は焼なまし状態での硬さがＨ，８９０
以下と低く切削性について優れたのであり、また焼入状
態での硬さがＨ，Ｃ６０以上と高く、強度について優れ
ており、その結果本発明鋼は切削性、高硬度、耐食性の
いずれをも満足するという優れた効果があり、弁のシー
ト、シャフト、ベアリングなどに好適なマルテンサイト
系ステンレス鋼である。
ステンレス鋼について、切削性、高硬度、耐食性を同時
に満足するＣ、Ｓ ｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｃｒ、Ｎの最適合を
量を見出したものであって、さらに切削性、耐食性を改
善するために必要な元素を添加しあるいは規制するもの
である。本発明鋼は焼なまし状態での硬さがＨ，８９０
以下と低く切削性について優れたのであり、また焼入状
態での硬さがＨ，Ｃ６０以上と高く、強度について優れ
ており、その結果本発明鋼は切削性、高硬度、耐食性の
いずれをも満足するという優れた効果があり、弁のシー
ト、シャフト、ベアリングなどに好適なマルテンサイト
系ステンレス鋼である。
第１図はＣ量、Ｃｒ量と焼なまし硬さの関係を示した線
図である。 箸７図 特許比、顆人 愛知製鋼株式会社 代表者 天野益失パ Ｃｒ（−ｔ）
図である。 箸７図 特許比、顆人 愛知製鋼株式会社 代表者 天野益失パ Ｃｒ（−ｔ）
Claims (4)
- （１）重量比にしてＣ：０．６５〜０．７５％、Ｓｉ：
０．５０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｓ：０．０１
０〜０．０７０％、Ｃｒ：１１．０〜１３．５％、Ｎ：
０．０２０％以下を含有し、残部Ｆｅならびに不純物元
素からなることを特徴とする切削用高硬度ステンレス鋼
。 - （２）重量比にしてＣ：０．６５〜０．７５％、Ｓｉ：
０．５０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｓ：０．０１
０〜０．０７０％、Ｃｒ：１１．０〜１３．５％、Ｎ：
０．０２０％以下を含有し、さらにＰｂ：０．３０％以
下、Ｓｅ：０．０５０％以下、Ｔｅ：０．０５０％以下
、Ｚｒ：０．２０％以下のうち１種ないし２種以上を含
有し、残部Ｆｅならびに不純物元素からなることを特徴
とする切削用高硬度ステンレス鋼。 - （３）重量比にしてＣ：０．６５〜０．７５％、Ｓｉ：
０．５０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｓ：０．０１
０〜０．０７０％、Ｃｒ：１１．０〜１３．５％、Ｎ：
０．０２０％以下を含有し、さらにＡｌ：０．０２０％
以下、０：０．００４０％以下、残部Ｆｅならびに不純
物元素からなることを特徴とする切削用高硬度ステンレ
ス鋼。 - （４）重量比にしてＣ：０．６５〜０．７５％、Ｓｉ：
０．５０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｓ：０．０１
０〜０．０７０％、Ｃｒ：１１．０〜１３．５％、Ｎ：
０．０２０％以下を含有し、さらにＭｏ：２．５％以下
を含有し、残部Ｆｅならびに不純物元素からなることを
特徴とする切削用高硬度ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31579788A JPH02163348A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 切削用高硬度ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31579788A JPH02163348A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 切削用高硬度ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163348A true JPH02163348A (ja) | 1990-06-22 |
Family
ID=18069669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31579788A Pending JPH02163348A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 切削用高硬度ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02163348A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001140034A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-05-22 | Kiyohito Ishida | 快削合金材料 |
| US7297214B2 (en) | 1999-09-03 | 2007-11-20 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
| US7381369B2 (en) | 1999-09-03 | 2008-06-03 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53114719A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-06 | Hitachi Metals Ltd | Steel for stainless razor blade with high heatttreated hardness |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP31579788A patent/JPH02163348A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53114719A (en) * | 1977-03-18 | 1978-10-06 | Hitachi Metals Ltd | Steel for stainless razor blade with high heatttreated hardness |
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| US7297214B2 (en) | 1999-09-03 | 2007-11-20 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
| US7381369B2 (en) | 1999-09-03 | 2008-06-03 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
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