JPH03243747A - 高強度・高破面靭性を有するマルテンサイト合金鋼 - Google Patents

高強度・高破面靭性を有するマルテンサイト合金鋼

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JPH03243747A
JPH03243747A JP2100777A JP10077790A JPH03243747A JP H03243747 A JPH03243747 A JP H03243747A JP 2100777 A JP2100777 A JP 2100777A JP 10077790 A JP10077790 A JP 10077790A JP H03243747 A JPH03243747 A JP H03243747A
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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〉 本発明は時効硬化し得るマルテンサイトスチールアロイ
に関し、特に引張り強さ及び破面靭性（ｆｒａｃｔｕｒ
ｅ　ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）に優れ且つ海洋雰囲気におけ
る使用によっても応力腐食割れに対し良好なる抵抗性を
示すマルテンサイトスチールアロイ並びに該アロイから
作られる製品に関する。
〈従来技術〉 高強度と軽量性とが要求される構造用合金鋼として３０
０Ｍなるアロイが従来より使用されている。この３００
ＭアロイはＦｅを主体として更に重量％にして以下の成
分を有しており、１９３０〜２０６８ＭＰａの範囲の引
張り強さを発揮する。
Ｃ：　　０．４０〜０．４６ｗｔ％ Ｍｎ　：　　０．６５〜０．９０ｗｔ％Ｓｉ：　　１．
４５〜１．８０ｗｔ％ Ｃｒ　：　　０．７０〜０．９５＋ｗｔ％Ｎ　ｉ　：　
　１．６５−２．００ｗｔ％Ｍｏ：　　０．３０〜０．
４５ｗｔ％ Ｖ　　：　　０．０５ｗｔ％以上 〈発明が解決しようとする課題〉 ３００Ｍアロイは高強度を有するものの破面靭性の点で
劣るので、３００Ｍアロイと同程度の強度を有すると共
に応力強度因子Ｋｉｃによって表される破面靭性がｌｌ
ＯＭＰａｖ’ｍ以上であるようなアロイに対する要請が
生じている。３００Ｍアロイによって発揮される破面靭
性はに１ｃによって表した場合に約６０〜６６　Ｍ　Ｐ
　ａ　ｖ’　ｍ程度であって、種々の要求を満足するに
は不十分であった。
構造部品における信頼性を向上させるために、また悲劇
的な失敗に直結し得る欠陥を発見するために構造部品に
対して非破壊検査を行うために、より高度の破面靭性を
持つことが望まれる。
ＡＦ１４１０として知られるアロイはＫｉｃで示される
破面靭性が１１０ＭＰａ、／′ｍ以上である。
このＡＦ１４１０アロイは１９７８年２月２８日にリト
ルに対して発行された米国特許４０７６５２５に示され
、Ｆｅを主体として更に次の成分を有する。
Ｃ：　　　　０．１２−　０．１７ｗｔ％Ｃｒ：　　　
１．８　　−　３．２　　ｗｔ％Ｎｉ：　　　９．５　
〜ｌＯ，５ｉｔ％Ｍｏ：　　　０．９　−　　１．３５
ｗｔ％Ｃｏ　：１１．５　−１４．５　　ｖｔ％しかし
ながらＡＦ１４１０アロイは最終的な引張り強さとして
最大１８６２ＭＰａを発揮するに過ぎず、３００Ｍアロ
イによって発揮されるような高い強度対重量比が要求さ
れる構造部品として用いるには不適当な強度レベルに止
どまっている。
従って、３００Ｍアロイの高い引張り強さを有すると共
に更にＡＦ１４１０アロイの良好な破面靭性をも備える
新規なアロイの開発が望まれていた。
〈課題を解決するための手段〉 従って本発明は、高い引張り強さと高い破面靭性との特
異な組み合わせによって特徴付けられる時効硬化し得る
マルテンサイト合金鋼及び該合金鋼による製品を提供す
ることを主目的とする。
より詳しくは、本発明は、ＡＦ１４１０アロイの有する
優れた破面靭性を維持しながらその引張り強さが顕著に
向上せしめられたアロイを提供することを目的とする。
本発明は更に、高強度と高破面靭性とに加えて、海洋環
境において応力腐食割れに対し高度な抵抗を示すアロイ
を提供することを目的とする。
本発明は更に、展延性−脆性遷移温度（ｄｕｃｔｉｌｅ
−ｔｏ−ｂｒｉｔｔｌｅ　ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ）の低い高強度アロイを提供するこ
とを目的とする。
上記した及びその他の付加的な本発明の目的は、時効硬
化し得るマルテンサイト合金鋼であって重量％にして次
の表１に示す組成を有するものによって達成される。
（本頁以下余白） 表１ 広範な範囲　　　　中間的な範囲 ＣＯ１２〜０．３３　　０．２０〜０．３１Ｃｒ　　２
〜４　　　　　　２．２５〜３．５Ｎｉ　　１０．５〜
１５　　　１０．７５〜１３．５Ｍｏ　　０．７５−１
．７５　０．７５〜１．５Ｃｏ　　８−１７　　　　　
１０−１５Ｆｅ　　残部　　　　　　　残部 好適な範囲 ０．２’ｌ−０，２７ ２，５〜３．３ １１．０〜１２．０ １．０〜１．３ １−１４ 残部 残部には、本発明のマルテンサイト合金鋼１おける所望
の特性の組み合わせを損なわなし＼範囲内の量の他の成
分を含むことができる。好ましく１４、例えば、マンガ
ン（Ｍ　ｎ　）を約９．２ｗｔ％以下、／リコン（Ｓｉ
）を約Ｑ　、　ｌ　ｖｔ％以下、チタニウム（Ｔ１）及
びアルミニウム（ＡＱ）の各々につし＼て約ｏ、ｏｔｗ
ｔ％以下、及びセリウム（Ｃｅ）及びランタン（Ｌａ）
等の希土類金属の各々Ｇこつし１て最大約０．００１ｖ
ｔ％の微量が、このアロイ中番こ存在し得る。更に好ま
しくは、約０．００８ｗｔ％を越えない量の燐（Ｐ）及
び約０．００４ｗｔ％を越えなし）量の硫黄（Ｓ）がこ
のアロイ中に存在し得る。　上記表は本発明のアロイの
組成を要約して示すためのものであって、「広範な範囲
」、「中間的な範囲」及び「好適な範囲」の夫々の欄に
おいて示される個々の成分範囲の上限及び下限が夫々の
欄内においてのみ適用されるものと解してはならない。
即ち、ある種の元素についてはこれらの欄のうちの１又
は２を採用しながら、残りの元素については他の１又は
２の欄に示される範囲を採用することも可能である。更
には、ある元素についての上限又は下限をこれらの欄の
うちの１つに示されるものとし、該元素についての他方
の限界値（下限又は上限）は該欄以外の欄に示されるも
のを採用することかできる。この明細書中において単に
％で示す場合は全て重量％を意味するものとする。
本発明によるアロイは、高い引張り強さと高い破面靭性
とを示し且つ応力腐食割れ抵抗に優れ、これら特性の組
み合わせを備えるべく臨界的な平衡状態とされている。
例えばこのアロイ中に約１゜３％を越えるモリブデンが
存在する場合には、炭素及び／又はコバルトの量が相対
的に減少されるべく調整されて、これらについて規定さ
れる範囲の下半域内とされる。炭素とコバルトとは好ま
しくは次の関係式によってバランスづけられる。
ａ）　％Ｃｏ＜３５−８１．８（％Ｃ）ｂ）　％Ｃｏ＞
２５．５−７０（％Ｃ）更に最良の結果を得るために上
記ａ）及びｂ）の関係式に加えて次のＣ）の関係式が与
えられる。
Ｃ）　％Ｃｏ＞２６−９−７０（％Ｃ）しかしながら、
アロイ中のモリブデン量が約１６３％を越える場合には
、炭素及び／又はコバルトの量を相対的に減少させて、
これらについての規定範囲の下半域内に止どまるよう調
整することが好ましい。
本発明によるアロイについて以下更に詳述する。
炭素は、主として熱処理中に他の元素例えばクロムやモ
リブデンと結合してカーバイドを生皮することによって
、アロイにおける良好な硬さ特性と高引張り強さとに寄
与するため、少なくとも０１２％、好適には少なくとも
０．２０％、より好適には少なくとも０．２１％の炭素
が本発明のアロイに含まれる。一方において過度に多量
の炭素はこのアロイの破面靭性を損なうので、約０．３
３％、好ましくは約０．３１％、より好ましくは約０．
２７％を炭素量の上限とする。
コバルトはこのアロイの硬さと強さとに寄与し、降伏比
（降伏強さ／引張り強さ）を向上させる。
従って少なくとも約８％、好ましくは約１０％以上、よ
り好ましくは約１１％以上のコバルトがこのアロイ中に
存在する必要がある。最良の結果を得るためには少なく
とも約１２％以上のコバルトが必要である。コバルト量
が約１７％を越えるとこのアロイにおける破面靭性と展
延性−脆性遷移温度に悪影響を与える。好ましくは約１
５％以下、より好ましくは約１４％以下のコバルトがこ
のアロイ中に存在する。
前述のように、本発明アロイの特徴であるところの高強
度と高破面靭性とを兼ね備えるために、コバルトと炭素
とは相互に関連を持って臨界的にバランスされる。即ち
、良好な破面靭性を確保するために、炭素とコバルトの
量は次の関係式を満たすことが好ましい。
ａ）％Ｃｏ＜３５−８１．８（％Ｃ） 更にアロイが所望の高強度と高硬度とを発揮するために
は、炭素量とコバルト量との間において次の関係式ｂ）
を満たすことが好ましく、更に最良の結果を得るために
は関係式Ｃ）を満たすことか好ましい。
ｂ）　％Ｃｏ≧２５．５−７０（％Ｃ）Ｃ）　％Ｃｏ＞
２６．９−７０（％Ｃ）クロムはこのアロイの良好な硬
化特性及び硬さ特性に寄与し、アロイの展延性−脆性遷
移温度を所望の低い温度に保持するために有益である。
従って約２％以上、好適には約２．２５％以上、更に好
適には約２．５％以上のクロムが含有される。
クロム量か約４％を越えるとアロイは急速は過時効の影
響を受けやすくなって、本発明の特徴である高引張り強
さと高破面靭性とを兼ね備えることができなくなる。好
ましくはクロム量の上限は約３．５％、より好ましくは
約３．３％である。アロイに約３％を越えてクロムが含
有される場合は、炭素量を増加して、所望の高引張り強
さを発揮せしめるよう調整する。
モリブデンはアロイの展延性−脆性遷移温度を所望の低
い温度に保つために有用であるので、このアロイには少
なくとも約０．７５％、好ましくは約１．０％以上のモ
リブデンが存在する。モリブデン量が約１．７５％を越
えるとアロイの破面靭性が損なわれる。好ましくはモリ
ブデンは約１゜５％を越えない範囲に限定され、更に好
ましくは約１，３％が上限とされる。約１．３％を越え
る量のモリブデンがアロイに存在する場合は、所望の高
破面靭性を確保するために、炭素量及び／又はコバルト
量を減少させて調節する必要がある。即ち、アロイが１
．３％を越える量のモリブデンを含む場合における炭素
量は、前記関係式ａ）及びｂ）又はａ）及びＣ）によっ
て所定コバルト量に対して相対的に定められる炭素量の
中間値を越えてはならない。
ニッケルはこのアロイの硬化特性、即ち急速焼入技術に
よって或はよらずに硬化し得る特性に寄与する。ニッケ
ルは更にこのアロイによってもたらされる破面靭性と応
力腐食割れ抵抗とを向上させ、所望の低い展延性−脆性
遷移温度に寄与する。
これらの見地より少なくとも約１０１５％、好ましくは
約１０．７５％、より好ましくは約１１．０％のニッケ
ルがアロイ中に含有される。ニッケル量が１５％を越え
ると、アロイ中における炭素の溶解度が減少する結果、
アロイを鍛造後空気冷却等によって比較的緩慢に冷却す
る際にカーバイドが組織境界（ｇｒａｉｎ　ｂｏｕｎｄ
ａｒｙ）中に沈降することとなって、アロイの破面靭性
と衝撃靭性（ｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）とが阻
害される。ニッケル含量は好ましくは約１３．５％、よ
り好ましくは１２．０％を上限とする。
このアロイ中には所望の特性を損なわない限りにおいて
他の成分を含むことができる。例えば約０．２％以下、
好ましくは約０．１０％以下、より好ましくは約０．０
５％以下のマンガンが含まれ得る。約０．１％以下のシ
リコン、約０．０１％以下のアルミニウム、約０．０１
％以下のチタンがアロイの還元のために含まれ得る。各
々約０．００１％以下の微量のセリウムやランタンの如
き希土類金属が、硫化物及び酸化物の介在物の形態を制
御するために存在し得る。
本発明のアロイの残部は、同様の用途に供されることを
目的とした従来のアロイにおいても含有されている不純
物の他は、主として鉄である。これら不純物の混入量は
このアロイにおける所望の特性を損なうことのないよう
に制御されなければならない。例えば燐は約０．００８
％、硫黄は約０．００４％を上限とする。鉛、錫、砒素
、アンチモン等のトランプ元素（ｔｒａｍｐ　ｅｌｅｍ
ｅｎｔｓ）は各々約０．００３％以下、好ましくは約０
〜００２％以下に制限される。酸素は約２０ｐｐｍ以下
、窒素は約４０ｐｐｍ以下に抑えられる。
本発明のアロイは従来公知の真空溶融技術を用いて直ち
に溶融される。更に精錬が望まれる場合には、複合溶融
手段を用いることが好ましい。好ましい実施態様として
は、真空誘導炉内（ＶＩＭ）でヒート（ｈｅａｔ）を溶
融し、核熱を電極の形に鋳造する。次いで電極を真空ア
ーク炉（ＶＡＲ）内で再溶融してｌ又は２以上のインゴ
ットとする。
ＶＡＲに投入する前に、電極インゴットを約６７７℃の
温度に４〜１６時間保持した後に空気冷却することによ
って応力を解放することが好ましい。
ＶＡＲから出たインゴットは好ましくは約１１７７°０
の温度に６〜１０時間保持されることによって均質化さ
れる。
アロイは約１１７７°Ｃの温度から約８１６°Ｃの温度
まで熱間加工され得る。好ましい熱間加工としては、イ
ンゴットを約１１７７°Ｃの温度から鍛造して横断面積
を少なくとも３０％減少させる。
次いでインゴットを約９８２°Ｃにまで再加熱し、再度
鍛造して更に横断面積を少なくとも３０％減少させる。
本発明によるアロイのオーステナイト化及び時効硬化は
次のようにして行われる。アロイのオーステナイト化は
、アロイを約８４３〜８９９°Ｃにて約１時間プラス厚
さ１インチ（約２．５４ｃｍ）当たり約５分間の時間だ
け加熱処理し、次いでオイルクエンチすることによって
行われる。このアロイの硬化特性は良好であるので、空
気冷却又は不活性ガスクエンチを伴う真空熱処理を採用
することもできる。これらはオイルクエンチによる場合
よりも緩慢な冷却速度を与える。このアロイを真空処理
或は空気硬化させる場合には好ましくは約８５７〜８９
９°Ｃでオーステナイト化が行われ、一方オイルクエン
チの場合には好ましくは約８４３〜８７１’Ｏでオース
テナイト化が行われる。オーステナイト化の後、アロイ
を冷間加工することが好ましく、これは例えば約−７３
℃の温度にて３０分間−ｉ時間深冷硬処理（ｄｅｅｐ　
ｃｈｉｌｌｉｎｇ）した後空気中で暖めることによって
行う。
このアロイの時効硬化は、好ましくは、アロイを約４５
４〜４９６°Ｃにて約５時間加熱した後空気中で冷却す
ることによって行われる。このようにしてオーステナイ
ト化され且つ時効硬化されることにより、本発明のアロ
イは、少なくとも約１９３０ＭＰａの究極引張り強さと
少なくとも１１０ＭＰａ、４ｍの縦方向（ｌｏｎｇｉｔ
ｕｄｉｎａｌ）破面靭性とを発揮する。更には、防弾製
品への使用が求められる場合には、アロイは上述のプロ
セスパラメータ内にて時効処理されて、少なくとも５４
ＨＲＣのロックウェル硬さを発揮することができる。
〈実施例〉 表２に示す組成のＶＩＭヒート１８１７２１？を用意し
、これを１５．６ｃｍ径の球形インゴットに鋳造した。
なお表２に示す鉄のチャージ物質は電解鉄の標準的なグ
レードのものである。
（本頁以下余白） 表２ 炭素　　　　　　０．２２％ マンガン　　　　０．０１％未満 シリコン　　　　０．０１％未満 燐　　　　　　　０．００５％未満 硫黄　　　　　　０．００２％ クロム　　　　　３．０３％ ニッケル　　　１１．１７％ モリブデン　　　１．１８％ コバルト　　　１３．８９％ セリウム　　　　０．００１％未満 ランタン　　　　０．００１％未満 チタン　　　　　０．０１％未満 鉄　　　　　　　残部 このインゴットをバーミキュル石で冷却し、６７７°Ｃ
にて４時間応力除去処理し、後空気冷却した。次いでＶ
ＡＲにて再溶融し、２０．３ｃｍ径の球形インゴットに
鋳造し、バーミキュル石で冷却した。再溶融されたイン
ゴットを６７７℃にて４時間応力除去処理した後空気冷
却した。
鍛造に先立って、インゴットを１１７７°Ｃにて１６時
間均質化処理した。このインゴットを１１７７°Ｃの温
度から鍛造して、高さ８−９　ｃｍ、幅１２　、７　ｃ
ｒｔｒの棒材を得た。この棒材を４分割した後、９８２
°Ｃに再加熱し、３．８ｃｍＸ　８．５ｃｍの棒材に鍛
造し、次いで空気中にて冷却した。
鍛造された棒材を６７７°Ｃにて１６時時間数まし処理
した後空気冷却した。この焼なまされた棒材の一つから
径０．６４ｃｍ、長さ５　、１　ｃｍの抗折引張り試験
片（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｐｅｃ
ｉｍｅｎ）を加工した。この試験片を８４３℃にて１時
間塩に浸漬してオーステナイト化処理し、オイルクエン
チし、−７３°Ｃにて１時間深冷硬処理し、次いで空気
中にて暖めた。次いでこの試験片を４６８°Ｃにて５時
間時効硬化せしめた後、空気冷却した。処理後の試験片
の室温引張り強度試験の結果は次の表３に示す通りであ
り、０．２％オフセット降伏強さ（０，２％Ｙ、Ｓ、）
、究極引張り強さ（Ｕ、Ｔ。
Ｓ、）、伸び率（％Ｅ　１．）及び断面収縮率（％Ｒ１
Ａ、）が示されている。更に該試験片の硬さも測定し、
その結果を表３においてロックウェルＣスケール硬さ（
ＨＲＣ）として示す。
表３ 上記焼なまされた棒材の残りの一つから破面靭性試験片
を得た。この試験片を上記引張り強さ試験片の場合と同
様にしてオーステナイト化し、深冷硬処理し、時効硬化
処理した。この試験片についてＡＳＴＭ規格によるＥ３
９９試験によって室温破面靭性（Ｋｌｃ）を測定した結
果を、硬さ（ＨＲＣ）と共に表４に示す。
表４ ＩＣ ＨＲＣ １５，５ＭＰａｖ’″ｍ ５３．０ これら表３及び表４に示されるデータから明らかなよう
に、本発明によるアロイはＫＩｃで示される破面靭性が
ｌｌＯＭＰａＶ’″ｍを越えると共に、１９３０ＭＰａ
を越える究極引張り強さを発揮する。
上記焼なまされた棒材の残りから多数のシャルピーＶノ
ツチ衝撃試験片（Ｃｈａｒｐｙ　Ｖ−ｎｏｔｃｈ　ｉｍ
ｐａｃｔｔｅｓｔ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ）を得た。これ
らの試験片を２組に分け、夫々の組について表５に示す
異なる条件にてオーステナイト化し、焼き入れした。な
お表中におけるｒｏ、Ｑ、Ｊ及びｒＶ、Ｃ，Ｊは夫々オ
イルクエンチング及びバーミキュル石によるクエンチン
グを意味する。次いで各組における試験片を夫々表５に
示す温度にて５時間時効処理した。各試験片について室
温及び低温（−５３，５°Ｃ）におけるシャルピーＶノ
ツチ衝撃試験（ＣＶＮ）を行った結果を表５に示す。各
試験片の平均硬さについても測定し、その結果をロック
ウェルＣスケール硬さ（ＨＲＣ）として表５に示す。
表５ オーステナ焼き入れ時効処理試験 イト化温度　　　　　　温度　温度 ８５７℃　Ｏ，Ｑ、　　４５４°Ｃ室温４６８°Ｃ ４８２°Ｃ ４９６℃ ４５４°Ｃ低温 ４６８°Ｃ ４８２℃ ４９６℃ ８７１’ＯＶ、Ｃ，４５４°Ｃ室温 ４６８℃ ４８２℃ ４９６℃ ４５４°Ｃ低温 ４６８°Ｃ ４８２℃ ４９６℃ ＣＶＮ値 （ジュール） ２７．１．２７．１ ３５．３，３３．９ ３３．９．４２．０ ５４．２．４７．５ ２５．８．２５．８ ３２．５．３１．２ ２８．５．３１．２ ４０．７，３６．６ ３２．５．３２．５ ３５．３，３３．９ ４０．７．３９．３ ５５．６．５０．２ ３５．３．３２．５ ３８．０．３１．２ ３６．６．３２．５ ４０．７．３３．９ ＨＲＣ ５４，０ ５３，５ ５２，０ ４９，０ ５４，５ ５３，５ ５２，０ ４９，５ ５４，５ ５４，０ ５２，５ ５０、Ｏ ５５，０ ５４，５ ５３，０ ５０，５ 表５のデータに示されるように、本発明のアロイは極低
温においてもかなりの靭性を保持しており、このアロイ
の展延性−脆性遷移温度が低いものであることを示して
いる。表５のデータは更に、バーミキュル石による緩慢
なりエンチングを行うと、このアロイが優れた強度と靭
性を発揮することを示している。このことは、このアロ
イが、不活性ガスクエンチングを伴う真空熱処理に適し
ていることを示唆している。
本発明によるアロイは高強度と軽量性とが要求される様
々な用途に有益であり、例えば、飛行機の着陸ギア部品
、プレース、ビーム、ストラット等の飛行機の構造部材
、ヘリコプタのローターシャフト及びマスト、その他使
用に際して大きな応力を受ける飛行機構造部品として好
適である。本発明のアロイはまたジェットエンジンのシ
ャフトにおいて好適Ｉこ用いられ得る。このアロイは時
効によって非常に高い硬度を発揮するので、軽量装甲鋼
板として、或は防弾性能を要求される構造部品用に、好
適に用いられる。本発明のアロイが鋼片、棒状、管状、
板状、シート状等の様々な形状の製品として提供可能な
ことは勿論である。
〈発明の効果〉 本発明のアロイによれば、引張り強さと破面靭性とを共
に高次元で両立させることができ、このような特徴は従
来公知のアロイによっては全く達成され得なかったもの
である。このアロイは高強度と軽量性とが要求される用
途に特に適している。
このアロイは低い展延性−脆性遷移温度を有するので、
使用中の温度が−１７．８°Ｃを大きく下回る場合であ
っても十分に使用が可能となる。このアロイは真空熱処
理が可能であるので、複雑で精密な部品の製造用として
特に好適である。従来公知のアロイから製造されるこの
種の製品においてはオイルクエンチの故に歪みが生じや
すいのに対し、真空熱処理される本発明のアロイから製
造される製品にはそのような歪みが全く存在しない。

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）重量％にして炭素約０．２〜０．３３％、クロム
    約２〜４％、ニッケル約１０．５〜１５％、モリブデン
    約０．７５〜１．７５％、コバルト約８〜１７％を含有
    し、残部が主として鉄から成ることを特徴とする、時効
    硬化し得る、高強度・高破面靭性を有するマルテンサイ
    ト合金鋼。
  2. （２）炭素含量が少なくとも約０．２０％である、請求
    項１記載のマルテンサイト合金鋼。
  3. （３）ニッケル含量が少なくとも約１０．７５％である
    、請求項１記載のマルテンサイト合金鋼。
  4. （４）炭素含量とコバルト含量との間に下記関係式ａ）
    が成り立つ、請求項１記載のマルテンサイト合金鋼。 ａ）％Ｃｏ≦３５−８１．８（％Ｃ）
  5. （５）炭素含量とコバルト含量との間に更に下記関係式
    ｂ）が成り立つ、請求項４記載のマルテンサイト合金鋼
    。 ｂ）％Ｃｏ≧２５．５−７０（％Ｃ）
  6. （６）モリブデン含量が１．３％を越える場合に、炭素
    含量が、特定のコバルト含量に対して上記関係式ａ）及
    びｂ）によって相対的に定められる範囲内の中間値を越
    えないものである、請求項５記載のマルテンサイト合金
    鋼。
  7. （７）炭素含量とコバルト含量との間に更に下記関係式
    ｃ）が成り立つ、請求項４記載のマルテンサイト合金鋼
    。 ｃ）％Ｃｏ≧２６．９−７０（％Ｃ）
  8. （８）モリブデン含量が１．３％を越える場合に、炭素
    含量が、特定のコバルト含量に対して上記関係式ａ）及
    びｃ）によって定められる範囲内の中間値を越えないも
    のである、請求項７記載のマルテンサイト合金鋼。
  9. （９）更に最大約０．０５％のマンガンを含む、請求項
    １記載のマルテンサイト合金鋼。
  10. （１０）重量％にして炭素約０．２０〜０．３１％、ク
    ロム約２．２５〜３．５％、ニッケル約１０．７５〜１
    ３．５％、モリブデン約０．７５〜１．５％、コバルト
    約１０〜１５％を含有し、残部が主として鉄から成るこ
    とを特徴とする、時効硬化し得る、高強度・高破面靭性
    を有するマルテンサイト合金鋼。
  11. （１１）炭素含量が少なくとも約０．２１％である、請
    求項１０記載のマルテンサイト合金鋼。
  12. （１２）ニッケル含量が少なくとも約１１．０％である
    、請求項１０記載のマルテンサイト合金鋼。
  13. （１３）炭素含量とコバルト含量との間に下記関係式ａ
    ）が成り立つ、請求項１０記載のマルテンサイト合金鋼
    。 ａ）％Ｃｏ＜３５−８１．８（％Ｃ）
  14. （１４）炭素含量とコバルト含量との間に更に下記関係
    式ｂ）が成り立つ、請求項１３記載のマルテンサイト合
    金鋼。 ｂ）％Ｃｏ＞２５．５−７０（％Ｃ）
  15. （１５）モリブデン含量が１．３％を越える場合に、炭
    素含量が、特定のコバルト含量に対して上記関係式ａ）
    及びｂ）によって相対的に定められる範囲内の中間値を
    越えないものである、請求項１４記載のマルテンサイト
    合金鋼。
  16. （１６）更に最大約０．０５％のマンガンを含む、請求
    項１０記載のマルテンサイト合金鋼。
  17. （１７）重量％にして炭素約０．２１〜０．２７％、ク
    ロム約２．５〜３．３％、ニッケル約１１．０〜１２．
    ０％、モリブデン約１．０〜１．３％、コバルト約１１
    〜１４％を含有し、残部が主として鉄から成ることを特
    徴とする、時効硬化し得る、高強度・高破面靭性を有す
    るマルテンサイト合金鋼。
  18. （１８）炭素含量とコバルト含量との間に下記関係式ａ
    ）が成り立つ、請求項１７記載のマルテンサイト合金鋼
    。 ａ）％Ｃｏ＜３５−８１．８（％Ｃ）
  19. （１９）炭素含量とコバルト含量との間に更に下記関係
    式ｂ）が成り立つ、請求項１８記載のマルテンサイト合
    金鋼。 ｂ）％Ｃｏ≧２５．５−７０（％Ｃ）
  20. （２０）更に最大約０．０５％のマンガンを含む、請求
    項１７記載のマルテンサイト合金鋼。
  21. （２１）重量％にして炭素約０．２１〜０．２７％、マ
    ンガン約０．１％以下、シリコン約０．１％以下、燐約
    ０．００８％以下、硫黄約０．００４％以下、クロム約
    ３％、ニッケル約１１％、モリブデン約１．２％、コバ
    ルト約１３．５％を含有し、残部が主として鉄から成り
    、時効された状態において少なくとも１９３０ＭＰａの
    引張り強さと少なくとも１１０ＭＰａ√ｍのＫ＿ｉ＿ｃ
    破面靭性とを発揮することを特徴とする、時効硬化し得
    る、高強度・高破面靭性を有するマルテンサイト合金鋼
    。
  22. （２２）炭素含量が少なくとも０．２４％である、請求
    項２１記載のマルテンサイト合金鋼。
  23. （２３）重量％にして炭素約０．２〜０．３３％、クロ
    ム約２〜４％、ニッケル約１０．５〜１５％、モリブデ
    ン約０．７５〜１．７５％、コバルト約８〜１７％を含
    有し、残部が主として鉄から成る、時効硬化し得るマル
    テンサイト合金鋼から作られた、高強度・高破面靭性を
    有する製品。
  24. （２４）炭素含量が少なくとも約０．２０％である、請
    求項２３記載の製品。
  25. （２５）ニッケル含量が少なくとも約１０．７５％であ
    る、請求項２３記載の製品。
  26. （２６）炭素含量とコバルト含量との間に下記関係式ａ
    ）が成り立つ、請求項２３記載の製品。 ａ）％Ｃｏ≦３５−８１．８（％Ｃ）
  27. （２７）炭素含量とコバルト含量との間に更に下記関係
    式ｂ）が成り立つ、請求項２６記載の製品。 ｂ）％Ｃｏ＞２５．５−７０（％Ｃ）
  28. （２８）モリブデン含量が１．３％を越える場合に、炭
    素含量が、特定のコバルト含量に対して上記関係式ａ）
    及びｂ）によって相対的に定められる範囲内の中間値を
    越えないものである、請求項２７記載の製品。
  29. （２９）更に最大約０．０５％のマンガンを含む、請求
    項２３記載の製品。
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