JPH02185951A - 加工性の良好なサブゼロ処理用高強度ステンレス鋼 - Google Patents
加工性の良好なサブゼロ処理用高強度ステンレス鋼Info
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- JPH02185951A JPH02185951A JP473089A JP473089A JPH02185951A JP H02185951 A JPH02185951 A JP H02185951A JP 473089 A JP473089 A JP 473089A JP 473089 A JP473089 A JP 473089A JP H02185951 A JPH02185951 A JP H02185951A
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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、焼鈍状態で良好な加工性を有し加工後のサブ
ゼロ処理により高強度を発現する。加工性の良好なサブ
ゼロ処理用高強度ステンレス鋼に関するものである。
ゼロ処理により高強度を発現する。加工性の良好なサブ
ゼロ処理用高強度ステンレス鋼に関するものである。
従来より、高強度ステンレス鋼として、加工硬化型の5
LIS301,5US3(14或いは時効硬化型のSυ
5630゜5US631などが多用され、各種ばね材等
に適用されている。
LIS301,5US3(14或いは時効硬化型のSυ
5630゜5US631などが多用され、各種ばね材等
に適用されている。
5US301に代表される加工硬化型ステンレス鋼は冷
間加工によるオーステナイト相の加工硬化と高硬度の加
工誘起マルテンサイトの生成により高強度化させるもの
である。また、冷間加工後時効処理によりさらに高強度
化させる場合もある。しかしながら、これらの鋼は冷間
加工を施して加工硬化させる必要があり5その結果、成
形加工性に劣るという欠点を有している。
間加工によるオーステナイト相の加工硬化と高硬度の加
工誘起マルテンサイトの生成により高強度化させるもの
である。また、冷間加工後時効処理によりさらに高強度
化させる場合もある。しかしながら、これらの鋼は冷間
加工を施して加工硬化させる必要があり5その結果、成
形加工性に劣るという欠点を有している。
一方5時効硬化型ステンレス鋼は時効処理により高強度
は得られるものの、一般に加工性に乏しく、また時効処
理を400’C付近で行なう必要があり、テンパーカラ
ーが付く1時効処理時に変形する危険性がある。といっ
た問題がある。
は得られるものの、一般に加工性に乏しく、また時効処
理を400’C付近で行なう必要があり、テンパーカラ
ーが付く1時効処理時に変形する危険性がある。といっ
た問題がある。
本発明は、上記のような問題点を有しないステンレス鋼
、すなわち、V#、鈍状態で良好な加工性を有し、かつ
上述の時効処理ではなく一73’C程度の工業的に容易
に得られる温度でのサブゼロ処理により高強度が図れる
ステンレス鋼の提供を目的としたものである。
、すなわち、V#、鈍状態で良好な加工性を有し、かつ
上述の時効処理ではなく一73’C程度の工業的に容易
に得られる温度でのサブゼロ処理により高強度が図れる
ステンレス鋼の提供を目的としたものである。
前記の目的を達成せんとする本発明の要旨とするところ
は1重量%で、c:o、t3〜0.30%、 Si:
0.1〜:0%未満、Mn:0.1〜4.0%、
P :o、o3゜%以下、 s :0.008%以下
、Ni:2.5〜5.5%、 Cr: 12.0〜1
8.0%、N:0.02〜0.12%を含有し、かつA
4fi −Ni+0.55X Mn + 17.5
4X C+1:74X Nio、stx Cr+〇
、50X Si で定義されるA値が16.6〜17.8の範囲となるよ
うに各元素の含有量が調整されるか。
は1重量%で、c:o、t3〜0.30%、 Si:
0.1〜:0%未満、Mn:0.1〜4.0%、
P :o、o3゜%以下、 s :0.008%以下
、Ni:2.5〜5.5%、 Cr: 12.0〜1
8.0%、N:0.02〜0.12%を含有し、かつA
4fi −Ni+0.55X Mn + 17.5
4X C+1:74X Nio、stx Cr+〇
、50X Si で定義されるA値が16.6〜17.8の範囲となるよ
うに各元素の含有量が調整されるか。
或いはさらに、3.0%以下のMo、3.0%以下のC
u、 3.0%以下のCoの1種または2種以上を含有
したうえ A4直= Ni+0.55X Mn+17.54X C
+1:74X N+0.51 X Cr+0.50X
S i +0.25x Mo+0.18X Cu+0.
29X C。
u、 3.0%以下のCoの1種または2種以上を含有
したうえ A4直= Ni+0.55X Mn+17.54X C
+1:74X N+0.51 X Cr+0.50X
S i +0.25x Mo+0.18X Cu+0.
29X C。
で定義されるA値が16.6〜17.8の範囲となるよ
うに各元素の含有量が調整され 残部がFeおよび不可避的不純物から成るステンレス鋼
であって、jAj!状態で良好な加工性を有しサブゼロ
処理で高強度を発現する。加工性の良好なサブゼロ処理
用高強度ステンレス鋼にある。
うに各元素の含有量が調整され 残部がFeおよび不可避的不純物から成るステンレス鋼
であって、jAj!状態で良好な加工性を有しサブゼロ
処理で高強度を発現する。加工性の良好なサブゼロ処理
用高強度ステンレス鋼にある。
一般にオーステナイト系ステンレス鋼においてはCr、
Niなどの主成分の含有量でMs点(焼入れマルテンサ
イト相が生成し始める温度)が大きく変動する。本発明
者等の研究によれば5焼鈍状態の主な組繊をオーステナ
イト相としそのMs点を室温付近になるように成分を調
整することで良好な加工性が付与され、成型あるいは曲
げなどの加工後に一73°C程度の温度域にてサブゼロ
処理を施すことによって多量のマルテンサイト相が生成
した高強廣鋼が得られることを見出した。
Niなどの主成分の含有量でMs点(焼入れマルテンサ
イト相が生成し始める温度)が大きく変動する。本発明
者等の研究によれば5焼鈍状態の主な組繊をオーステナ
イト相としそのMs点を室温付近になるように成分を調
整することで良好な加工性が付与され、成型あるいは曲
げなどの加工後に一73°C程度の温度域にてサブゼロ
処理を施すことによって多量のマルテンサイト相が生成
した高強廣鋼が得られることを見出した。
以下1本発明鋼の各成分とその含有量の限定理由につい
て説明する。
て説明する。
Cは強力なオーステナイト生成元素で、上記のA値の調
整に必須の元素である。さらにCはサブゼロ処理後に生
成されるマルテンサイト相の高強度化にも必須の元素で
あり、 0.13%以上含有させる必要がある。しかし
ながら、多量に含有すると耐食性ならびに加工性が劣化
するため、その上限を0.30%とする。
整に必須の元素である。さらにCはサブゼロ処理後に生
成されるマルテンサイト相の高強度化にも必須の元素で
あり、 0.13%以上含有させる必要がある。しかし
ながら、多量に含有すると耐食性ならびに加工性が劣化
するため、その上限を0.30%とする。
Slは脱酸剤として0.1%以上必要である。しかしな
がら、Siはフェライト生成元素であり多量に含有する
と焼鈍後にδフェライト相の生成量が多くなる。したが
って、Si含有量は:0%未ン茜とする。
がら、Siはフェライト生成元素であり多量に含有する
と焼鈍後にδフェライト相の生成量が多くなる。したが
って、Si含有量は:0%未ン茜とする。
Mnは脱酸材であり、0.1%以上含有させる必要があ
る。またMnはNiと同様にオーステナイト生成元素で
、A値を調整するに必須の元素である。しかしながら、
Mnを多量に含有すると溶製時にMnヒユームが多量に
発生ずる。炉壁のlrl傷が激しくなる1 など製造が
困難になるため、その上限を4.0%とする。
る。またMnはNiと同様にオーステナイト生成元素で
、A値を調整するに必須の元素である。しかしながら、
Mnを多量に含有すると溶製時にMnヒユームが多量に
発生ずる。炉壁のlrl傷が激しくなる1 など製造が
困難になるため、その上限を4.0%とする。
Pは多量に含有すると加工性が劣化するためその上限を
0.030%とする。
0.030%とする。
Sばその大部分が介在物として存在し、加工性を劣化さ
せるため、その上限を0.008%とする。
せるため、その上限を0.008%とする。
NiはMnと同様にオーステナイト生成元素であり、A
値を16.6〜17.8の範囲に調整し、焼鈍状態でオ
ーステナイト相を得るに必須の元素である。
値を16.6〜17.8の範囲に調整し、焼鈍状態でオ
ーステナイト相を得るに必須の元素である。
このためには2.5%以上の含を量が必要である。
しかしながら、Niを多量に含有するとA値が増加しす
ぎ、サブゼロ処理を施してもマルテンサイト相があまり
生成されず高強度が得られないためその上限を5.5%
とする。
ぎ、サブゼロ処理を施してもマルテンサイト相があまり
生成されず高強度が得られないためその上限を5.5%
とする。
Crはステンレス鋼の必須元素であり、良好な耐食性を
得るには12.0%以上の含有量が必要である。また、
A値を16.6〜17.8の範囲に調整するに必須の元
素でもある。しかしながら、Crは強力なフェライト生
成元素であり、あまり多量に含有すると焼鈍状態でδフ
ェライト相が生成され、サブゼロ処理後の高強度化が図
れなくなる。したがって、その上限を18.0%とする
。
得るには12.0%以上の含有量が必要である。また、
A値を16.6〜17.8の範囲に調整するに必須の元
素でもある。しかしながら、Crは強力なフェライト生
成元素であり、あまり多量に含有すると焼鈍状態でδフ
ェライト相が生成され、サブゼロ処理後の高強度化が図
れなくなる。したがって、その上限を18.0%とする
。
NはCと同様に強力なオーステナイト生成元素であり、
A値の調整に必須の元素である。また。
A値の調整に必須の元素である。また。
NはCと同様にサブゼロ処理後に生成されるマルテンサ
イト相の固溶強化元素であり、サブゼロ処理により高強
度を得るに極めて有効な元素でもある。このため0.0
2%以上の含有が必要である。しかしながら、多量に含
有すると鋼塊にブローホールが生じ1健全な鋼塊が得ら
れなくなるので、その上限を0,12%とする。
イト相の固溶強化元素であり、サブゼロ処理により高強
度を得るに極めて有効な元素でもある。このため0.0
2%以上の含有が必要である。しかしながら、多量に含
有すると鋼塊にブローホールが生じ1健全な鋼塊が得ら
れなくなるので、その上限を0,12%とする。
Moは耐食性の向上に寄与する元素である。またサブゼ
ロ処理後の高強度化に寄与する有効な元素である。しか
しながら、MoはCr同様にフェライト生成元素であり
、多量に含有するとδフェライト相が生成され、サブゼ
ロ処理を施しても高強度が得られなくなる。したがって
その上限を3.0%とする。
ロ処理後の高強度化に寄与する有効な元素である。しか
しながら、MoはCr同様にフェライト生成元素であり
、多量に含有するとδフェライト相が生成され、サブゼ
ロ処理を施しても高強度が得られなくなる。したがって
その上限を3.0%とする。
Cuはオーステナイト生成元素で、焼鈍状態での加工性
を向上するにを効な元素である。しかしながら、あまり
多量に含有すると製造性が劣化するため、その上限を3
.0%とする。
を向上するにを効な元素である。しかしながら、あまり
多量に含有すると製造性が劣化するため、その上限を3
.0%とする。
Coは耐食性の向上に寄与する元素である。また、Co
はオーステナイト生成元素でA値を調整し、焼鈍状態で
オーステナイト相を得るに有効な元素であるとともに、
サブゼロ処理後の生成マルテンサイト■を増大させ、高
強度化に寄与する元素でもある。しかしながら、あまり
多量に含有するとA値が増大し、サブゼロ処理を施して
もマルテンサイト相が生成されず高強度が得られないた
め、その上限を3.0%とする。
はオーステナイト生成元素でA値を調整し、焼鈍状態で
オーステナイト相を得るに有効な元素であるとともに、
サブゼロ処理後の生成マルテンサイト■を増大させ、高
強度化に寄与する元素でもある。しかしながら、あまり
多量に含有するとA値が増大し、サブゼロ処理を施して
もマルテンサイト相が生成されず高強度が得られないた
め、その上限を3.0%とする。
A値は9本鋼の特徴である焼鈍状態で良好な加工性を有
しかつサブゼロ処理により高強度を得るための指標とし
て1本発明鋼の開発中に実験室的に得られたもので次式
にて定義され、このA値が16.6〜17.8の範囲と
なるように各成分量が調整されることが本発明の目的達
成には必要である。
しかつサブゼロ処理により高強度を得るための指標とし
て1本発明鋼の開発中に実験室的に得られたもので次式
にて定義され、このA値が16.6〜17.8の範囲と
なるように各成分量が調整されることが本発明の目的達
成には必要である。
A値−N i +0.55x Mn+ 17.54 X
C+ 1:74x N+0.51×Cr+0.50×
Si+〇、25%M。
C+ 1:74x N+0.51×Cr+0.50×
Si+〇、25%M。
+0.18X Cu+〇、29X C。
第1図は焼鈍材およびサブゼロ処理材のマルテンサイト
ftとA値との関係を示したものである。
ftとA値との関係を示したものである。
同図に見られるように、A値が16゜6未満であれと焼
鈍状態でマルテンサイト相が多量に生成されるので既に
高強度となり加工性に乏しく、また、サブゼロ処理を施
してもマルテンサイト量はあまり増加せず強度の上昇も
小さい。他方1 A値が17.8を超えた場合にば1焼
鈍状態ではオーステナイト単相であり加工性は優れるも
のの、オーステナイト相が安定になりすぎ、サブゼロ処
理を施してもマルテンサイト相があまり生成されず高強
度が得られない、したがって、A値の範囲は16.6〜
17.8となるように各成分量を調整することが重要で
ある。
鈍状態でマルテンサイト相が多量に生成されるので既に
高強度となり加工性に乏しく、また、サブゼロ処理を施
してもマルテンサイト量はあまり増加せず強度の上昇も
小さい。他方1 A値が17.8を超えた場合にば1焼
鈍状態ではオーステナイト単相であり加工性は優れるも
のの、オーステナイト相が安定になりすぎ、サブゼロ処
理を施してもマルテンサイト相があまり生成されず高強
度が得られない、したがって、A値の範囲は16.6〜
17.8となるように各成分量を調整することが重要で
ある。
次に本発明の実施例について説明する。
第1表に供試鋼の化学成分値並びにA値を示した。A1
−A3鋼は従来鋼で、それぞれ5US304゜5US3
01および5US316である。B1〜Bla鋼は本発
明鋼である。またC1−C3w4は比較鋼であり。
−A3鋼は従来鋼で、それぞれ5US304゜5US3
01および5US316である。B1〜Bla鋼は本発
明鋼である。またC1−C3w4は比較鋼であり。
本発明の規定する範囲を外れた成分含有量の鋼である。
これらの鋼を真空溶解法にて12kg溶製した。得られ
た鋼塊を鍛造後、熱間圧延により3mm厚みの板とし、
溶体化処理後、冷間圧延と焼鈍を繰り返し、 0.7m
m厚みの焼鈍板を得、供試材とした。これらの供試材を
ドライアイスで冷却したメチルアルコール(−73°C
)内に1時間保持しサブゼロ処理を施した。
た鋼塊を鍛造後、熱間圧延により3mm厚みの板とし、
溶体化処理後、冷間圧延と焼鈍を繰り返し、 0.7m
m厚みの焼鈍板を得、供試材とした。これらの供試材を
ドライアイスで冷却したメチルアルコール(−73°C
)内に1時間保持しサブゼロ処理を施した。
第2表に、各焼鈍材並びにサブゼロ処理材のマルテンサ
イト量(Mlt)と、硬さおよび引張り特性を示した。
イト量(Mlt)と、硬さおよび引張り特性を示した。
第2表の結果に見られるように、従来鋼のAI。
A2.A3鋼ではA値がいずれも17.8以上であり。
焼鈍材、サブゼロ処理材ともにマルテンサイト量は0.
5%以下とオーステナイト相は安定である。
5%以下とオーステナイト相は安定である。
したがって、硬さおよび引張り特性はサブゼロ処理を施
してもほどんど変化しない。
してもほどんど変化しない。
比較鋼のCI鋼では各元素の含存量は本発明の範囲であ
るが、A値が15.0と低いため、焼鈍材ですでにマル
テンサイト相が多量に存在し、硬さが467と高く伸び
が6.1%と低い。C2鋼では各元素の含を量は本発明
の範囲であるが、A値が18.41と高い。このため、
焼鈍材でマルテンサイト相が存在せず、硬さが238.
伸びが33.7%と良好な加工性を有しているが、サブ
ゼロ処理材の生成マルテンサイト量が少なく、硬さおよ
び引張強さはあまり増加しない。C3鋼はA値が1’:
29と本発明の範囲内であるが、C量が低いのでサブゼ
ロ処理後の硬さが400以下と低く高強度とは言えない
。
るが、A値が15.0と低いため、焼鈍材ですでにマル
テンサイト相が多量に存在し、硬さが467と高く伸び
が6.1%と低い。C2鋼では各元素の含を量は本発明
の範囲であるが、A値が18.41と高い。このため、
焼鈍材でマルテンサイト相が存在せず、硬さが238.
伸びが33.7%と良好な加工性を有しているが、サブ
ゼロ処理材の生成マルテンサイト量が少なく、硬さおよ
び引張強さはあまり増加しない。C3鋼はA値が1’:
29と本発明の範囲内であるが、C量が低いのでサブゼ
ロ処理後の硬さが400以下と低く高強度とは言えない
。
これに対して1本発明鋼はすべてA値が16.6〜17
.8の範囲であり、焼鈍材での硬さが300以下と低く
、かつサブゼロ処理後の硬さが450以上まで増加し、
高強度化していることがわかる。
.8の範囲であり、焼鈍材での硬さが300以下と低く
、かつサブゼロ処理後の硬さが450以上まで増加し、
高強度化していることがわかる。
以上のように本発明鋼は溶体化処理状態で良好な加工性
を有し、かつ、−73“C程度の温度域にてサブゼロ処
理を施すことにより高強度が得られるものであり、サブ
ゼロ処理後に脱スケール等の後処理の必要もなく、その
工業的価値は極めて高いものである。
を有し、かつ、−73“C程度の温度域にてサブゼロ処
理を施すことにより高強度が得られるものであり、サブ
ゼロ処理後に脱スケール等の後処理の必要もなく、その
工業的価値は極めて高いものである。
第1図は1本発明に従うA値と焼鈍材およびサブゼロ処
理材のマルテンサイトaとの関係を示す図である。
理材のマルテンサイトaとの関係を示す図である。
Claims (2)
- (1)重量%で、C:0.13〜0.30%、Si:0
.1〜1.0%未満、Mn:0.1〜4.0%、P:0
.030%以下、S:0.008%以下、Ni:2.5
〜5.5%、Cr:12.0〜18.0%、N:0.0
2〜0.12%を含有し、かつA値=Ni+0.55×
Mn+17.54×C+11.74×N+0.51×C
r+0.50×Si で定義されるA値が16.6〜17.8の範囲となるよ
うに各元素の含有量が調整され、 残部がFeおよび不可避的不純物から成るステンレス鋼
であって、焼鈍状態で良好な加工性を有しサブゼロ処理
で高強度を発現する、加工性の良好なサブゼロ処理用高
強度ステンレス鋼。 - (2)重量%で、C:0.13〜0.30%、Si:0
.1〜1.0%未満、Mn:0.1〜4.0%、P:0
.030%以下、S:0.008%以下、Ni:2.5
〜5.5%、Cr:12.0〜18.0%、N:0.0
2〜0.12%を含有し、さらに、3.0%以下のMo
、3.0%以下のCu、3.0%以下のCoの1種また
は2種以上を含有し、かつ A値=Ni+0.55×Mn+17.54×C+11.
74×N+0.51×Cr+0.50×Si+0.25
×Mo+0.18×Cu+0.29×Co で定義されるA値が16.6〜17.8の範囲となるよ
うに各元素の含有量が調整され、 残部がFeおよび不可避的不純物から成るステンレス鋼
であって、焼純状態で良好な加工性を有しサブゼロ処理
で高強度を発現する、加工性の良好なサブゼロ処理用高
強度ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP473089A JPH02185951A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 加工性の良好なサブゼロ処理用高強度ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP473089A JPH02185951A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 加工性の良好なサブゼロ処理用高強度ステンレス鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02185951A true JPH02185951A (ja) | 1990-07-20 |
Family
ID=11592016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP473089A Pending JPH02185951A (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 加工性の良好なサブゼロ処理用高強度ステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02185951A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006249559A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼製面受け板 |
CN108754101A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-06 | 东莞材料基因高等理工研究院 | 一种AerMet100钢的深冷处理工艺 |
JP2022071775A (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-16 | Jfeスチール株式会社 | 制振合金およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP473089A patent/JPH02185951A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006249559A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼製面受け板 |
CN108754101A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-06 | 东莞材料基因高等理工研究院 | 一种AerMet100钢的深冷处理工艺 |
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