JPH04272130A - ドリル加工性に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法 - Google Patents

ドリル加工性に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法

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JPH04272130A
JPH04272130A JP3034537A JP3453791A JPH04272130A JP H04272130 A JPH04272130 A JP H04272130A JP 3034537 A JP3034537 A JP 3034537A JP 3453791 A JP3453791 A JP 3453791A JP H04272130 A JPH04272130 A JP H04272130A
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JP
Japan
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steel
less
toughness
drillability
nonmagnetic
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JP3034537A
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Inventor
Soichi Ikeda
池田 惣一
Shoji Tone
登根 正二
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合炉、リニアモー
タカー軌道、各種発電機等に使用される非磁性鋼の製造
方法に関し、さらに詳しくは、特に多くの機械加工を要
する部材に好適なドリル加工性に優れ、かつ高強度、高
靱性を有する高Mn非磁性鋼の製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年
、超電導応用設備あるいは一般重電機器等に高強度非磁
性鋼の要求が高まっている。しかしながら、従来の代表
的な非磁性鋼であるSUS 304鋼(18Cr−8N
i系)等のオーステナイト系ステンレス鋼は、Niを多
量に含有しており高価である上に、耐力が低く、さらに
冷間加工により透磁率が上昇する等、非磁性構造材料と
しては適していない。
【0003】他方、ハドフィールド鋼(1.0C−13
Mn系)や特公昭57− 40901号公報に示されて
いる0.6C−14Mn− 2Ni− 2Cr系鋼等の
高Mn非磁性鋼は、安価で、高強度を有し、かつ磁気特
性にも優れているが、被削性、特にドリル加工性が悪い
という問題がある。特公昭57− 40901号公報で
は、前記高Mn非磁性鋼に、さらにS, Ca, Se
,Pb, Te 等の合金元素を添加して被削性の改善
を図ることも提案されているが、なお、十分ではない。
【0004】本発明は、上記従来の問題点を解消し、機
械加工性、特にドリル加工性に優れた高Mn非磁性鋼の
製造方法を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の高
Mn非磁性鋼における前述した問題を解決するために鋭
意研究した結果、化学成分、特にCr、V を適切に調
整すること、さらに製造工程においては加熱温度、圧延
仕上温度を適切に制御することにより、ドリル加工性に
優れ、かつ高強度、高靱性を有する高Mn非磁性鋼を得
ることができることを見出して、本発明を完成するに至
ったものである。
【0006】すなわち、本発明によるドリル加工性に優
れ、かつ高強度、高靱性を有する高Mn非磁性鋼の製造
方法は、(1)C :0.15〜0.35%、Si: 
2%以下、Mn:18〜30%、P :0.040 %
以下、S :0.020 %以下、Cr: 0.1〜 
8.0%、V :0.05〜0.90%、N :0.1
0%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなり、かつ、CrとV との間に、 30×Cr(%)≧ 100×V (%)−2なる関係
を満足する鋼塊または鋼片を、1050〜1250℃の
温度範囲に加熱し、 100×V (%)+ 900≧FRT≧ 100×V
 (%)+ 770ただし、FRT:圧延仕上温度(℃
) なる条件を満たす温度で圧延を完了することを要旨とし
ている。
【0007】そして、(2)上記(1)に記載の合金成
分組成に、さらにCu: 2.0%以下、Ni: 2.
0%以下、Mo: 2.0%以下、Nb: 1.0%以
下、Ti: 1.0%以下、Al: 1.0%以下の内
から選んだ1種または2種以上の元素が含まれていても
よい。
【0008】また、(3)上記(1)または(2)に記
載の合金成分組成に、さらにSe: 2.0%以下、T
e: 2.0%以下、Pb: 2.0%以下、Ca:0
.01%以下の内から選んだ1種または2種以上の元素
が含まれていてもよい。
【0009】
【作用】本発明の構成と作用を説明する。本発明に係わ
る高Mn非磁性鋼の化学成分の限定理由は次のとおりで
ある。
【0010】C は、オーステナイトの安定化と強度の
向上に有効な元素であるが、含有量が0.15%未満で
は、その効果は十分でない。他方、0.35%を超えて
含有すると、被削性が急激に低下する。したがって、C
 の含有量は0.15〜0.35%の範囲とする。
【0011】Siは、鋼溶製時の脱酸作用を有し、かつ
強度の向上に有効であるが、 2%を超えて添加すると
熱間加工性を損なうことになる。したがって、Siの含
有量は 2%以下とする。
【0012】Mnは、重要なオーステナイト形成元素で
あり、非磁性を安定化させるために18%以上の添加が
必要である。しかし、30%を超えて含有すると熱間加
工性が著しく劣化する。したがって、Mnの含有量は1
8〜30%の範囲とする。
【0013】P およびS は、共に熱間加工性および
溶接性を損なう不純物元素であり、極力少なくするのが
望ましいが、経済性を考慮して、P の含有量は0.0
40 %以下、Sの含有量は0.020 %以下とする
【0014】次に、CrおよびV の含有量を限定した
理由について詳しく説明する。CrおよびV は、本発
明において最も重要な元素である。本発明者等は、高M
n非磁性鋼の機械的性質および被削性におよぼすCrお
よびV の影響を明らかにするため以下のような試験を
行った。供試鋼板は、40kg大気溶製した 0.25
C−0.30Si−25Mn−0.015P−0.00
1S−0.01N 系基本鋼(A)、 5Cr添加鋼(
B)、0.6V添加鋼(C)および 5Crと0.6V
添加鋼(D)の4種の鋼塊を用い、これらを1150℃
に加熱した後、 900℃で圧延を完了し製造した。な
お、供試鋼板の板厚は16mmである。これらの鋼板か
ら試験片を採取し、引張試験、シャルピ衝撃試験および
ドリル穴あけ試験を行った。ドリル穴あけ試験は、表1
に示す条件で実施し、板厚貫通による穴あけ個数でドリ
ル加工性を評価した。
【0015】
【表1】
【0016】図1(a)〜(c)に試験結果を示す。図
より明らかなように、CrおよびV の添加により耐力
は上昇する〔図1(a)〕。また靱性はCrの添加によ
り若干向上するが、V の単独添加では大幅に低下する
〔図1(b)〕。さらに、ドリル加工性は、Crおよび
V の添加により向上することが分かる〔図1(c)〕
【0017】表2には、上記結果にもとづき、基本鋼(
A)の特性を基準にした時の、鋼(B)、(C)、(D
)の特性の相対評価を示した。
【0018】
【表2】
【0019】一般に、鋼を高強度化すると、ドリル加工
性は低下するが、本発明で想定されるC およびMn量
を含有する鋼の場合、CrおよびV の添加は、耐力の
上昇とドリル加工性の向上の両方に寄与し、Crおよび
V の複合添加により、さらにその効果が増大するとい
う新しい知見を得た。このような効果を得るためには、
Crは 0.1%以上の添加が必要であるが、他方 8
.0%を超えると、δフェライトを生成し易くなり、靱
性と磁気特性を低下させるので、Crの含有量は 0.
1〜 8.0%の範囲とした。また、同様に、上記効果
を得るためには、V は0.05%以上の添加が必要で
あるが、他方0.90%を超えると靱性が著しく低下す
るので、V の含有量は0.05〜0.90%の範囲と
した。
【0020】さらに注目すべきは、CrおよびV を複
合添加することにより、V 単独添加の時に生じる靱性
の大幅低下を抑制できることである。そこで、靱性にお
よぼすCrおよびV の複合添加の影響を詳細に調べる
ため以下のような試験を行った。
【0021】供試鋼板は、 0.30C−0.30Si
−20Mn−0.015P−0.005S−0.05N
 を基本成分とし、本発明で規定される範囲でCrおよ
びV を添加した40kg大気溶製鋼塊を用い、これら
を1200℃に加熱した後、 900℃で圧延を完了し
製造した。尚、供試鋼板の板厚は20mmである。これ
ら鋼板から試験片を採取し、シャルピ衝撃試験を行った
。 その結果を図2に示す。この図2より明らかなように、
CrとV の添加のバランスにおいて〔30×Cr(%
)≧ 100×V (%)−2 〕なる式を満たす領域
で50J以上の良好な靱性が得られていることが分かる
【0022】N は、オーステナイトの安定化および高
強度化に有効であるが、被削性を損なう元素であり、そ
の含有量の上限を0.10%とした。
【0023】Cu、NiおよびMoは、オーステナイト
の安定化および靱性の向上に有効である。しかし、いず
れの元素も過多に添加すると鋼の被削性が損なわれるの
みならず、経済性も損なわれる。したがって、これらの
含有量の上限を 2.0%とした。
【0024】Nb、TiおよびAlは、鋼の高強度化に
有効であり、必要に応じて添加される。この目的のため
に、通常、それぞれの元素は 1.0%以下の範囲で添
加される。
【0025】Se、Te、PbおよびCaは、鋼の被削
性向上に有効であり、必要に応じて添加される。この目
的のために、Se、TeおよびPbは、 2.0%以下
の範囲で添加され、Caは、0.01%以下の範囲で添
加される。
【0026】次に、本発明に係わる高Mn非磁性鋼の製
造条件の限定理由について説明する。
【0027】鋼塊または鋼片は、熱間圧延に先立って1
050〜1250℃の温度範囲に加熱される。加熱温度
が1050℃未満では、鋼塊または鋼片内部に析出して
いる炭窒化物の固溶が十分でなく、製品としての靱性劣
化を招くことになる上、さらに後述する所定の圧延仕上
温度の確保が難しくなる。他方、加熱温度が1250℃
を超えると高温延性が劣化し、熱間加工割れが発生し易
くなる。したがって、加熱温度は1050〜1250℃
の範囲とする。
【0028】図3は、 0.25C−0.30Si−2
5Mn−0.020P−0.010S− 5Cr− V
− 0.01N系鋼のミクロ組織および靱性におよぼす
 V含有量および圧延仕上温度(FRT)の影響を示し
ている。尚、供試鋼板は、40kg大気溶製鋼塊を用い
、これらを1200℃に加熱した後 770〜1000
℃の範囲で圧延を完了し製造した。供試鋼板の厚みは1
6mmである。これらの鋼板から試験片を採取し、ミク
ロ組織調査およびシャルピ衝撃試験を行った。
【0029】図3より明らかなように、V 含有量が増
すにつれて再結晶温度は高くなっていることが分かる。 FRT≦ 100×V (%)+900なる式を満たす
領域では、部分再結晶組織あるいは未再結晶組織であり
、高強度化に有効であるが、FRT> 100×V (
%)+ 900なる式の領域では再結晶組織となり、高
強度化の効果は小さい。また、FRT< 100×V 
(%)+ 770なる式の領域では、シャルピ衝撃値が
50J未満に低下するので好ましくない。したがって、
圧延仕上温度(FRT)は、 100×V (%)+ 
900≧FRT≧ 100×V (%)+ 770なる
式を満たす範囲とする。
【0030】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。供
試鋼は、表3に示す化学成分を有する鋼を40kg大気
溶解し、得られた鋼片を同表に示す条件で加熱・圧延し
、製造した。これらの鋼板から試験片を採取し、引張試
験、シャルピ衝撃試験およびドリル穴あけ試験を行った
。 尚、ドリル穴あけ試験条件は前述の表1と同じである。 また、試験結果を表4に示す。
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】表4より明らかなように、本発明により得
られたA,B,E,G,I,K,MおよびOの各鋼は、
ドリル加工性に優れ、かつ高耐力、高靱性を有している
【0034】これに対して、比較例のC,F鋼は、圧延
仕上温度(FRT)が高く 100×V(%)+ 90
0≧FRT≧ 100×V (%)+ 770なる式を
満たしていないため、本発明例に比べ耐力が低い。比較
例のD,J鋼は、加熱温度が低いため、本発明例よりも
靱性が劣る。比較例のH,L鋼は、圧延仕上温度(FR
T)が低く 100×V (%)+ 900≧FRT≧
 100×V (%)+ 770なる式を満たしていな
いため、耐力は上昇するが、本発明例らりも靱性、ドリ
ル加工性が劣る。比較例のP鋼は、CrとV の含有量
の比率が30×Cr(%)≧ 100×V (%)−2
なる式を満たしておらず、V が過剰なため本発明例に
比べ靱性が低い。比較例のQ鋼は、V 含有量が少ない
ため本発明例よりも耐力、ドリル加工性が劣る。比較例
のR鋼は、C およびN の含有量が多いため本発明例
よりもドリル加工性が著しく劣る。
【0035】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているから、機械加工を必要とする非磁性機械部品用と
して高強度、高靱性の材料を提供することが可能となり
、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる鋼の耐力、靱性およびドリル加
工性におよぼすCr,V の影響を示すクラフ図であっ
て、(a)は耐力、(b)は靱性、(c)はドリル加工
性に係わるクラフ図である。
【図2】本発明に係わる鋼の靱性におよぼすCr,V 
の影響を示すクラフ図である。
【図3】本発明に係わる鋼のミクロ組織および靱性にお
よぼすV および圧延仕上温度の影響を示すクラフ図で
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  C :0.15〜0.35%、Si:
     2%以下、Mn:18〜30%、P :0.040 
    %以下、S :0.020 %以下、Cr: 0.1〜
     8.0%、V :0.05〜0.90%、N :0.
    10%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物
    からなり、かつ、CrとV との間に、 30×Cr(%)≧ 100×V (%)−2なる関係
    を満足する鋼塊または鋼片を、1050〜1250℃の
    温度範囲に加熱し、 100×V (%)+ 900≧FRT≧ 100×V
     (%)+ 770ただし、FRT:圧延仕上温度(℃
    ) なる条件を満たす温度で圧延を完了することを特徴とす
    るドリル加工性に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】  さらにCu: 2.0%以下、Ni:
     2.0%以下、Mo: 2.0%以下、Nb: 1.
    0%以下、Ti: 1.0%以下、Al: 1.0%以
    下の内から選んだ1種または2種以上の元素を含む請求
    項1に記載のドリル加工性に優れた高Mn非磁性鋼の製
    造方法。
  3. 【請求項3】  さらにSe: 2.0%以下、Te:
     2.0%以下、Pb: 2.0%以下、Ca:0.0
    1%以下の内から選んだ1種または2種以上の元素を含
    む請求項1または請求項2に記載のドリル加工性に優れ
    た高Mn非磁性鋼の製造方法。
JP3034537A 1991-02-28 1991-02-28 ドリル加工性に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法 Withdrawn JPH04272130A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6761780B2 (en) 1999-01-27 2004-07-13 Jfe Steel Corporation Method of manufacturing a high Mn non-magnetic steel sheet for cryogenic temperature use
KR100957974B1 (ko) * 2007-12-27 2010-05-17 주식회사 포스코 구멍확장성이 우수한 고강도 고망간강, 열연강판,냉연강판, 도금강판 및 이들의 제조방법
CN104109812A (zh) * 2014-07-03 2014-10-22 武汉钢铁(集团)公司 含铬高锰无磁钢及其生产方法
WO2015060499A1 (ko) * 2013-10-23 2015-04-30 주식회사 포스코 방진성이 우수한 고강도 고망간 강판 및 그 제조방법
CN106222554A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 南京钢铁股份有限公司 一种经济型超低温用钢及其制备方法
WO2020080602A1 (ko) * 2018-10-18 2020-04-23 주식회사 포스코 방진성 및 성형성이 우수한 고망간 강재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고망간 강재

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6761780B2 (en) 1999-01-27 2004-07-13 Jfe Steel Corporation Method of manufacturing a high Mn non-magnetic steel sheet for cryogenic temperature use
KR100957974B1 (ko) * 2007-12-27 2010-05-17 주식회사 포스코 구멍확장성이 우수한 고강도 고망간강, 열연강판,냉연강판, 도금강판 및 이들의 제조방법
WO2015060499A1 (ko) * 2013-10-23 2015-04-30 주식회사 포스코 방진성이 우수한 고강도 고망간 강판 및 그 제조방법
CN104109812A (zh) * 2014-07-03 2014-10-22 武汉钢铁(集团)公司 含铬高锰无磁钢及其生产方法
CN106222554A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 南京钢铁股份有限公司 一种经济型超低温用钢及其制备方法
WO2020080602A1 (ko) * 2018-10-18 2020-04-23 주식회사 포스코 방진성 및 성형성이 우수한 고망간 강재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고망간 강재
CN112840042A (zh) * 2018-10-18 2021-05-25 Posco公司 制造防震性和成型性优异的高锰钢材的方法及通过该方法制造的高锰钢材

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