JPH0238656B2 - - Google Patents

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JPH0238656B2
JPH0238656B2 JP60118456A JP11845685A JPH0238656B2 JP H0238656 B2 JPH0238656 B2 JP H0238656B2 JP 60118456 A JP60118456 A JP 60118456A JP 11845685 A JP11845685 A JP 11845685A JP H0238656 B2 JPH0238656 B2 JP H0238656B2
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JP
Japan
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less
comet
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inclusions
deoxidation
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JP60118456A
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Akio Yamamoto
Susumu Kurosawa
Hideo Ito
Koichi Ooki
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野 本発明は、加工の有無にかかわらず研磨仕上げ
を行ない表面の美観を要求されるマルテンサイト
系ステンレス鋼に関するものである。 (ロ) 従来の技術 マルテンサイト系ステンレス鋼は焼き入れ硬化
が可能なステンレス鋼であるので、耐食性と高い
硬度を同時に必要とする用途、例えば洋食器など
の刃物や医療機器類に広く用いられている。この
ような用途には、製品表面の美観が重要な特性と
なるため、最終的にはバフ研磨仕上げを行なうの
が通常である。しかし研磨仕上げをした場合、そ
の表面に微細な引掻き疵が発生することがあり表
面の美観を損なうことがしばしば発生した。 研磨製品の表面の美観を損ねる表面疵には、い
わゆる取り扱い疵のほかに研磨条件の選定不良に
よつて起こる疵(例えば、粗大粒混入による研磨
疵や潤滑油膜切れによつて発生するヒートスクラ
ツチ)などがある。本発明で対象とする表面疵
は、原因が明確な取り扱い疵などではなく、一見
研磨粉中に粗大粒子が混入したことによる引掻き
疵と思われる形状をしたものである。金属顕微鏡
観察によると流星が尾を引いて流れる様子と良く
似ており、点状の押込状の疵がありそれから圧延
方向に線状の疵が伸びている。点状部の大きさは
数μであり、伸びた線状疵の長さは長いものでは
数mm短いものでは1mm以下である。なお本発明で
は、このような表面疵を「コメツト状疵」と称す
ることとする。 従来コメツト状疵の原因としては、数μの点状
疵の部分からAlを検出する場合があるため研磨
の砥粒の粒度の問題あるいは粗大粒の混入と考え
られてきた。即ち、コメツト状疵は工程要因のみ
に影響されるものと考えられてきたのである。従
つて、通常行なわれているコメツト状疵の防止対
策は、砥粒の粒度の厳密な管理や研磨の条件(速
度や荷重など)の適正化などが主体であり、コメ
ツト状疵について素材の成分組成に関する検討や
対策はほとんどなかつた。 もちろん研磨時に発生する疵でも素材に起因す
る疵の場合には、TiやZrを含む鋼でのN含有量
の低下のように成分組成に関する注意がなされる
場合がある。しかし、このような特殊な表面疵以
外では、コメツト状疵に限らず成分組成に対する
注意はほとんどなされていないのが実状である。 しかしながら、本発明で対象とするコメツト状
疵は研磨時の対策をいかに強力に行なつても必ず
しも解消しないため、必要以上に研磨を繰り返し
たり、さらには「工程疵の発生」という理由のも
とに用途変更をせざるを得ないものが少なからず
発生しているのが実状であつた。 (ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は、マルテンサイト系ステンレス鋼の研
磨面におけるコメツト状疵の原因には、素材の成
分組成の影響もあるとの知見に基づき、成分組成
を厳格に規制することによつてコメツト状疵の解
消を目的としてなされたものである。 (ニ) 問題点を解決するための手段 本発明者らは、マルテンサイト系ステンレス鋼
の研磨面におけるコメツト状疵を詳細に観察調査
した結果、従来考えられていた研磨条件などの工
程のみに起因する疵の他に、研磨によつて露出し
た介在物によつて表面に引つ掻き疵が残されるこ
とを見いだした。即ち、介在物によつてはその硬
さや延性などの機械的性質が母材である金属部分
と著しく異なるため、表面に露出することで掘り
出され研磨粉といつしよになつて表面を研削する
ことになるものと推察される。介在物によつては
硬さや延性などの機械的性質が母材である金属部
分と著しく異なるため、掘り出された介在物はそ
のまま疵をつけることになるものと推定される。
掘り出された場所が数μの点状疵であり、疵つけ
た部分が圧延方向に伸びた線状の疵であると考え
られる。 従つて、このようなコメツト状疵の解消には、
研磨工程における対策ではなくむしろ材料側の特
に介在物対策が重要となる。然るにこのような考
え方(コメツト状疵が材料側に起因する。)は従
来なかつたものである。 介在物の減少対策は、脱酸の強化にあることは
いうまでもないことである。脱酸の方法には、
Al、Si、MnあるいはTiなどによる方法が挙げら
れるが、最も効果的で他への影響が少なくかつコ
ストの安い方法はAl脱酸である。従つて、脱酸
の強化にはAlの添加増量をするというのが従来
の考え方であつた。しかし本発明者らの調査によ
れば、Alの添加増量は清浄度などで示される介
在物の量の減少には従来どおり著しい効果が認め
られたが、本発明で対象としている研磨後のコメ
ツト状疵にはほとんど効果がないことが判明し
た。掘り出されて疵の原因となる介在物は、点状
疵の部分からAlを検出する場合もありAl2O3と推
定されるので、Alによる脱酸を中止することも
考えられるが、それでは清浄度が著しく劣化する
ため実用化はできなかつた。 本発明者らは、点状疵の部分の介在物を詳細に
検討した結果、コメツト状疵に至る介在物には他
と異なる特徴があることを見いだした。即ち、コ
メツト状疵に至る介在物は、たとえ微細であつて
もAl2O3単独の介在物のみであり、他の介在物の
場合ほとんど害とならないのである。これは、塑
性変形能のほとんどないAl2O3の場合、Al2O3
のものが研磨材であることからわかるとおり、研
磨するかのごとく表面を傷付けるが、他の脱酸生
成物例えばシリケート系介在物は金属と変わらな
い程の塑性変形能を有しているため研磨によつて
介在物自身が延伸してしまい、金属側の表面を傷
付けることはないためであると推定される。本発
明はこの知見に基づいてなされたもので、介在物
を単に減少させるだけでなくその組成形状をコン
トロールするところに特徴がある。 ところで、脱酸生成物をAl2O3系から他の例え
ばシリケート系に変えるには、脱酸の方法を変更
すれば良いことは従来の知見から容易に考えられ
る。即ち、Al脱酸をSiあるいはMn脱酸に変更す
れば良いのである。しかし、マルテンサイト系ス
テンレス鋼の場合SiあるいはMn脱酸では、介在
物の量が増えて清浄度が悪化し、ステンレス鋼の
命である耐食性の劣化を招くこととなる。このよ
うに、コメツト状疵がAl2O3単独の介在物に起因
していることが判明しても、従来の知見に基づく
対策では他の特性まで含めて品質を維持しつつ解
決することは非常に困難であつた。 本発明の考え方は、コメツト状疵がAl2O3の存
在が悪いのではなく、Al2O3単独で存在すること
が悪い点に着目してAl脱酸を行なつて清浄度は
優れたレベルを確保するが、脱酸生成物のAl2O3
はその周りをシリケート系介在物で覆い複合介在
物化することで軟化せしめかつ塑性変形能を付与
し、コメツト状疵に対しては無害化しようとする
ものである。即ち、周りをシリケート系介在物な
どに覆われたAl2O3の硬さや塑性変形能は、ほと
んどシリケート系介在物と同様であるものと考え
られるからである。この考え方に基づいて種々検
討を行ない、本発明をなしとげた。 以下に、本発明の基となつた知見を説明する。
第1図は、Cを0.31%含有するマルテンサイト系
ステンレス鋼の酸可溶Alと清浄度との関係を示
したものである。酸可溶Alの量が多い程清浄度
が低下し、特に0.0005%未満では著しく劣化して
いることがわかる。第2図は、同じマルテンサイ
ト系ステンレス鋼の酸可溶Alとコメツト状疵発
生レベルとの関係を示したものである。コメツト
状疵の発生数は、単位面積当たりのコメツト状疵
の数で示した。コメツト状疵は酸可溶Alの量が
多いと増加傾向にあり、特に0.015%を超えると
急激に増加することがわかる。即ち、酸可溶Al
で0.0005%以上0.015%以下に制御することで清
浄度を劣化させることなくコメツト状疵の発生を
抑制できるのである。 次に、本発明の成分の限定理由を示す。 Cは、組織を決定するもつとも重要な元素であ
り、0.1%未満では焼入れ硬化が不可能となるた
めに下限とした。しかし、1.2%を超えて添加す
ると、鋳造時に粗大な炭化物が生成し、本発明の
考えに従つてAl2O3を極力低減してもこの粗大炭
化物による研磨時の疵が発生するだけでなく熱間
および冷間加工性が劣化するために、1.2%を上
限とした。 Crは、10%未満ではステンレス鋼としての基
本的な耐食性に欠けるので下限とし、18%を超え
ると硬化能を付与するために多くのCを添加せざ
るを得ず、その結果工業的な製造が著しく困難と
なるため上限とした。 Siは、添加量が少ないと脱酸が不足するため
0.05%を下限とした。Siは、多量に添加すると熱
間加工性が劣化するので上限を1.0%とした。 Mnは、添加量が少ないと脱酸が不足するため
0.05%を下限とした。Mnはオーステナイト生成
元素であるので多量に添加しても組織上は問題が
ないが、オーステナイト相が安定化し、焼き入れ
硬化が困難となるので2.0%を上限とした。 酸可溶Alは第1図に示したように0.0005%未満
では清浄度が著しく劣化することから下限とし、
第2図に示したように0.015%を超えるとコメツ
ト状疵が急激に増加することから上限とした。 Ni、Moは、多量に添加すると耐食性と焼き入
れ硬化性は向上するが、それぞれ1.0%、0.5%を
超えて添加すると熱間加工性が劣化し、コストが
上昇するためそれぞれ1.0%、0.5%を上限とし
た。 また、V、Nbは多量に添加すると焼き入れ硬
化性は向上するが、それぞれ0.5%を超えて添加
すると熱間加工性が劣化し、コストが上昇するた
めこの値を上限とした。 (ホ) 作用 以上示したように本発明では、Al脱酸をしな
がらも酸可溶Al量を厳密に限定することによつ
て、清浄度を劣化させることがなくコメツト状疵
を減少させることができる。本発明の効果は脱酸
生成物を調査することによつて確認された。即
ち、酸可溶Alを多量に含有させるようなAl脱酸
(Al強脱酸)の場合大半の酸化物系介在物は
Al2O3、逆に酸可溶Alが0.0005%未満となるよう
なAl以外の脱酸の場合主としてシリケート系と
同定されるのに対して、本発明による鋼の脱酸生
成物は、本発明の考え方どおり、Al2O3を中心に
して周りをシリケート系介在物が覆つているよう
な複合介在物であつた。 従つて、Al脱酸を行なうと清浄度は優れたレ
ベルに達するがコメツト状疵の原因となるAl2O3
単独の脱酸生成物を生ずることになり、逆にAl
脱酸を行なわないとAl2O3は生成しないが清浄度
が劣化することとなるが、本発明によつてAl脱
酸と同様の清浄度を確保しつつかつ脱酸生成物の
Al2O3はシリケート系介在物などに覆われている
ためコメツト状疵を発生させないこととなつて、
清浄度の確保とコメツト状疵の発生防止の両者を
同時に満たすことができたものである。 (ヘ) 実施例 第1表に示した化学組成のマルテンサイト系ス
テンレス鋼を転炉にて溶製後、常法により熱間圧
延し次いで冷延、焼鈍を行なつて1.2mm厚の冷延
焼鈍板を製造した。これをナイフ状に打ち抜いた
あと1050℃にて焼き入れし、次いで実験室的に
#120から#1000まで湿式研磨し、最後にダイヤ
モンド粉によりバフ研磨した。この焼き入れ材の
清浄度とコメツト状疵の発生数を第1表に併せて
示した。酸可溶Al量が0.0005%未満では清浄度が
劣化しており明らかに脱酸不足であつた。また、
0.015%を超えるとコメツト状疵の発生数が急激
に増加した。しかし、酸可溶Al量が0.0005%から
0.015%までの材料では、清浄度は十分に低くコ
メツト状疵の発生も少ないことがわかる。
【表】 コメツト疵数は、光学顕微鏡測定5点の平均
(ト) 発明の効果 以上示したとおり、本発明によれば清浄度を劣
化させることなく研磨によるコメツト状疵の発生
を抑制しうるマルテンサイト系ステンレス鋼を提
供できるものである。従つて、コメツト状疵によ
る過剰な研磨や用途変更などがなくなるだけでな
く、必要以上の研磨粉の管理や研磨用ベルトなど
の更新が不要となるなど工業的な利点は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、マルテンサイト系ステンレス鋼の酸
可溶Alと清浄度との関係を示したものである。
第2図は、マルテンサイト系ステンレス鋼の酸可
溶Alとコメツト状疵発生レベルとの関係を示し
たものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量%において、Cr:10%以上18%以下、
    C:0.1%以上1.2%以下、Si:0.05%以上1.0%以
    下、Mn:0.05%以上2.0%以下、さらに酸可溶
    Al:0.0005%以上0.015%以下を含みその他Feお
    よび不可避不純物からなることを特徴とする研磨
    による表面疵のないマルテンサイト系ステンレス
    鋼。 2 重量%において、Cr:10%以上18%以下、
    C:0.1%以上1.2%以下、Si:0.05%以上1.0%以
    下、Mn:0.05%以上2.0%以下、さらにNi:1.0
    %以下とMo:0.5%以下のうち1種または2種を
    含み、さらに酸可溶Al:0.0005%以上0.015%以
    下を含みその他Feおよび不可避不純物からなる
    ことを特徴とする研磨による表面疵のないマルテ
    ンサイト系ステンレス鋼。 3 重量%において、Cr:10%以上18%以下、
    C:0.1%以上1.2%以下、Si:0.05%以上1.0%以
    下、Mn:0.05%以上2.0%以下、さらにV:0.5%
    以下とNb:0.5%以下のうち1種または2種を含
    み、さらに酸可溶Al:0.0005%以上0.015%以下
    を含みその他Feおよび不可避不純物からなるこ
    とを特徴とする研磨による表面疵のないマルテン
    サイト系ステンレス鋼。
JP11845685A 1985-05-31 1985-05-31 研磨による表面疵のないマルテンサイト系ステンレス鋼 Granted JPS61276953A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5913055A (ja) * 1982-07-13 1984-01-23 Sumitomo Metal Ind Ltd ステンレス鋼およびその製造方法

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