JPH05504789A - Aluminum-manganese alloy steel - Google Patents

Aluminum-manganese alloy steel

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JPH05504789A
JPH05504789A JP1504576A JP50457689A JPH05504789A JP H05504789 A JPH05504789 A JP H05504789A JP 1504576 A JP1504576 A JP 1504576A JP 50457689 A JP50457689 A JP 50457689A JP H05504789 A JPH05504789 A JP H05504789A
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JP
Japan
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carbon
aluminum
silicon
manganese
alloy
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JP1504576A
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Japanese (ja)
Inventor
ジェームズ エム ツィンマー
ウイリアム ディー バイレイ
Original Assignee
アイピーエスシーオー エンタープライジズ インコーポレイテッド
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese

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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 アルミニウムーマンガン合金鋼 技術分野 本発明は、オーステナイト構造に対して、フェライト構造が選択的に調節された 比率となるようにすべての合金元素を均衡させた、高強度、軽量、低密度のマン ガン・アルミニウム合金鋼の経済的な製造に関するものである。[Detailed description of the invention] Aluminum-manganese alloy steel Technical field The present invention is characterized in that the ferrite structure is selectively adjusted to the austenite structure. High strength, light weight, low density manufacturer with all alloying elements balanced to It concerns the economical production of gun aluminum alloy steel.

背景技術 鉄−マンガン−アルミニウム合金から、低密度、耐酸化性、高強度、および成型 を容易にするための優れた冷間延性と、使用時の靭性などの望ましい性質を育す るオーステナイト構造の合金鋼が得られることが知られている。少量の合金元素 を含んだ鉄・マンガン・アルミニウム合金については、米国特許第3,111. 405号(Cairnsら)、および3.193,384号(Richards on)に示されている。Background technology From iron-manganese-aluminum alloy, low density, oxidation resistance, high strength, and moldability Develop desirable properties such as excellent cold ductility and toughness in service to facilitate It is known that an alloy steel with an austenitic structure can be obtained. small amounts of alloying elements For iron-manganese-aluminum alloys containing No. 405 (Cairns et al.), and No. 3.193,384 (Richards on).

しかし、従来の製鋼工場での経済的な生産に適した特性と熱間加工特性を一般的 性質として育する合金を生産するためには、製造される鋳造合金の結晶構造をg oしなければならない。すなわち、合金の熱間圧延を可能にし、宵月な製品が充 分な収量で得られるようにするために、合金中の体心(フェライト)結晶構造と 面心(オーステナイト)結晶構造が指定された範囲内にあることが必要である。However, the characteristics and hot working characteristics suitable for economical production in conventional steel mills are generally In order to produce an alloy that grows as a property, the crystal structure of the cast alloy to be manufactured must be o Must be done. In other words, it makes it possible to hot-roll alloys and produce products that last for a long time. The body-centered (ferrite) crystal structure in the alloy is It is necessary that the face-centered (austenitic) crystal structure be within the specified range.

これらの合金は主として平板、薄板、帯板状で利用されることを想定している。It is assumed that these alloys will be used mainly in the form of flat plates, thin plates, and strips.

実際の商業生産でこうした形状に熱間圧延すると、高速および扁率の変形が発生 するため、フェライト・オーステナイト比の調節が特に難しい。Hot rolling into these shapes in actual commercial production results in high speed and flattening deformation. Therefore, it is particularly difficult to adjust the ferrite-austenite ratio.

オーステナイト鋼合金のフェライト−オーステナイト比は、合金鋼の最終的な特 性にとって決定的に重要であり、その比率自体は合金の元素組成に依存している 。たとえば、このような合金鋼が優れた耐酸化性と低と魔性をそなえるためには 、アルミニウムの含有率を高めることが好ましいが、アルミニウムの含有量を高 めることによってフェライト構造が生じ、市場性のある製品を製造する従来の製 造法では、このフェライト構造を容易に高温加工することは難し埴。The ferrite-austenite ratio of an austenitic steel alloy is the final characteristic of the alloy steel. is of decisive importance for the properties of the alloy, and its ratio itself depends on the elemental composition of the alloy. . For example, in order for such alloy steel to have excellent oxidation resistance and low resistance to , it is preferable to increase the aluminum content; A ferritic structure is created by However, it is difficult to easily process this ferrite structure at high temperatures using manufacturing methods.

さらに、アルミニウム含有率の高いW4製品は成型性に限界があり、エンジニア リング構造物を製造する場合の有用性が制限されてしまう。マンガンと炭素を付 加することによって、アルミニウムを補い、フェライト構造からオーステナイト 構造への転換を促進し、従来の熱間圧延温度での高温加工特性の向上と、成型性 、延性、靭性を改善できることが知られており、オーステナイトの構造比を冨め ることでこうした製品の特性を向上できることが、鉄−マンガン−アルミニウム 合金に関する以前の研究によって明らかになり、その製法も示されたが、元素組 成をどのように選択して、適切なフェライト0オーステナイト構造比とするかと いう指標はまだ得られS、に、Banarj iは1981年6月11日に発表 しり「最新の鉄・マンガン・アルミニウム鋼(An Update on Fe −Mn−Al 5teelS)Jの中で有効な合金構成はマンガン30%、アル ミニウム9%、ケイ素1%、炭素1%、残りが鉄であることを述べたが、前記を 含む有効な合金構成の範囲については示さず、また選択されたフェライト体積百 分比と元素の比率との間の有用な量的関係も、フェライト体積百分比の好ましい 範囲についても示さな出願人は、オーステナイト体積に対するフェライトの体積 比を正確に調節することが、鉄−マンガン−アルミニウム合金の熱間圧延を成功 させることに重要であることを見出した。Furthermore, W4 products with high aluminum content have limited formability, and engineers Its usefulness in manufacturing ring structures is limited. With manganese and carbon By adding aluminum, it supplements aluminum and transforms the ferritic structure into austenite. It promotes structural transformation, improves high-temperature processing properties at conventional hot rolling temperatures, and improves formability. It is known that ductility and toughness can be improved, and the structural ratio of austenite is increased. Iron-manganese-aluminum can improve the properties of these products by Although previous research on alloys and methods for making them has been clarified, the elemental composition is How to select the structure to achieve an appropriate ferrite-0-austenite structure ratio. Banarj i published on June 11, 1981. Shiri "The latest iron, manganese, aluminum steel (An Update on Fe -Mn-Al 5teelS)J, the effective alloy composition is 30% manganese, As mentioned above, 9% of aluminum, 1% of silicon, 1% of carbon, and the rest is iron. No indication is given of the range of valid alloy compositions to include, nor is the range of ferrite volumes selected. A useful quantitative relationship between the fractional ratio and the elemental ratio is also the preferred ferrite volume percentage. Applicant also indicates the range of ferrite volume to austenite volume. Accurately adjusting the ratio enables successful hot rolling of iron-manganese-aluminum alloys We found that it is important to

またフェライト結晶構造比が最大で約8%の時、経済的で効率的な熱間圧延と両 立できることを見出した。フェライト体積がこの比を超えると、表面の損傷や「 引張り」が生じ、製品は通常破棄しなげればならない。In addition, when the ferrite crystal structure ratio is about 8% at maximum, it is possible to achieve economical and efficient hot rolling. I found out that I can stand up. If the ferrite volume exceeds this ratio, surface damage or "Tension" occurs and the product usually has to be discarded.

これまで高比率のフェライト構造の合金によって起こる問題に対しては、熱間圧 延温度を低くすることで取り組んできたが、この解決法では圧延コストの増加と 設備の圧延負荷の増加をまねくだけであった。さらに、高い圧延温度は熱間圧延 製品の最終的な最小サイズと厚みを制約するので、必要な製品サイズを得るため には、高フェライト合金ではさらに温度を下げる必要があるが、これにはコスト の増加と製造工程の複雑化を伴う。Until now, problems caused by alloys with a high proportion of ferrite structure have been addressed by hot pressure Although efforts have been made to lower the rolling temperature, this solution increases rolling costs and This only resulted in an increase in the rolling load of the equipment. In addition, the high rolling temperature Constraining the final minimum size and thickness of the product, so to obtain the required product size , higher ferritic alloys require lower temperatures, but this comes at a cost. This is accompanied by an increase in production costs and the complexity of the manufacturing process.

一方、純粋なオーステナイト結晶構造の鉄−マンガン−アルミニウム合金が鋳造 インゴットまたはスラブの凝固中に形成されると、凝固過程中に結晶粒が拡大す る。その結果、再び熱間加工特性が不十分になってします。熱間圧延の間に圧延 物のエツジに不規則な損傷と亀裂が生じて、コイルやシートの重大なエツジ損傷 が生じ、これがコスト損失をまねき、ストリップ、薄板、コイルの場合も市場に 必要な製品としては小さすぎるものができてしまう。このような理由により、こ れまで入手可能であった多くのオーステナイト系鋼は、フェライト結晶構造の割 合があまりに低く、現在の、コストを重視したスラブ連続鋳造工程には適合しな かった。On the other hand, iron-manganese-aluminum alloys with pure austenitic crystal structure are cast. Formed during the solidification of an ingot or slab, the grains expand during the solidification process. Ru. As a result, the hot working properties are again inadequate. Rolled during hot rolling Irregular damage and cracks on the edges of objects, causing severe edge damage to coils and sheets This leads to cost losses and the market for strips, thin sheets, and coils. You end up with a product that is too small for what you need. For these reasons, this Many austenitic steels that have been available until now have a ferrite crystal structure. is too low to be compatible with today's cost-sensitive continuous slab casting processes. won.

フェライトが少なすぎることによって生じる問題を改善するために、鋳造時の結 晶粒サイズと圧延時の7JIIs中の結晶の拡大を抑えるために、鋳造温度およ び/または低い圧延温度を特別に*gすることが試みられてきた。しかし、実際 的な問題として、このような特別のylRWIを要するということは、生産性に とってきわめて好ましくな(、さらに最良の場合でも収量低下と規定サイズ外の 製品を防止する上でごく限られた改良にしかならない。To improve the problem caused by too little ferrite, In order to suppress grain size and crystal expansion during rolling, the casting temperature and Attempts have been made to specially reduce rolling temperatures and/or lower rolling temperatures. But actually As a matter of fact, the need for such a special ylRWI has a negative impact on productivity. (and, in the best case, yield loss and non-specified size) It provides only a limited improvement in product protection.

発明の開示 本発明の目的は、フェライト構造の体積百分比が約1%から約8%の範囲内にあ る実質的にオーステナイト系の合金鋼を提供することである。この合金はNl比 でアルミニウム6%から13%、マンガン20%から34%、炭素0. 2%か ら1.4%、ケイ素0,4%から1.3%を含み、残りは鉄から構成される。こ れら各元素の範囲は、より好ましくは、アルミニウム6%から12%、マンガン 23%から31%、炭素0,4%から1. 2%、ケイ素0. 4%から1.3 %である。合金全体のフェライト構造の体積百分比(VPF)は、f < VP F = 32 + 2.6(A1%)+5.2(Si %)−1,6(Mn % ) −8、5(C%) く 8の式にもとづく合金を選ぶことによって選択的に 達成されるが、ここで、A1%、81%、Mn%、0%は、それぞれ合金中のア ルミニウム、ケイ素、マンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト 構造の体積百分比を表わす。少量の不純物として存在する他の元素は、前記式に 対して大きな影響を及ぼさない。さらに、例えばクロム、ニッケル、モリブデン 、銅のような残りの元素、およびそのほか少量の不純物は0. 5%まで含まれ 、リンは約0.11%まで含まれていてもよい。しかも、これら残りの元素量は 、前記式にもとづいて算出したフェライトの体積百分比に対して、あまり好まし くない影響を及ぼさない。Disclosure of invention It is an object of the present invention that the volume percentage of the ferrite structure is within the range of about 1% to about 8%. An object of the present invention is to provide a substantially austenitic alloy steel. This alloy has a Nl ratio Aluminum 6% to 13%, manganese 20% to 34%, carbon 0. 2%? 1.4% and 0.4% to 1.3% silicon, with the remainder consisting of iron. child The range of each of these elements is more preferably 6% to 12% aluminum, manganese. 23% to 31%, carbon 0.4% to 1. 2%, silicon 0. 4% to 1.3 %. The volume percentage (VPF) of the ferrite structure of the entire alloy is f < VP F = 32 + 2.6 (A1%) + 5.2 (Si%) - 1,6 (Mn% ) -8, 5 (C%) Selectively by selecting an alloy based on the formula 8 Here, A1%, 81%, Mn%, 0% are respectively It represents the weight ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon, and VPF is ferrite. Represents the volume percentage of the structure. Other elements present as minor impurities may be added to the above formula. does not have a large impact on Additionally, e.g. chromium, nickel, molybdenum , remaining elements such as copper, and other small amounts of impurities are 0. Contains up to 5% , phosphorus may be included up to about 0.11%. Moreover, the amounts of these remaining elements are , less favorable than the volume percentage of ferrite calculated based on the above formula. It has no negative impact.

前記式はM宅に適用すべきではなく、むしろ合金の組成を決定する上で予想され る分析上のばらつきを考慮する分析公差内で適用すべきである。十分に公差を考 慮した前記式の実験的な様式は次のとおりである。The above formula should not be applied to M-bases, but rather what is expected in determining the composition of the alloy. should be applied within analytical tolerances that account for analytical variability. Consider tolerances carefully. The experimental format of the above equation considered is as follows.

1 < VPF=32+2. 6(A1 %± 0.08)+5.2(81%  ±0. 03)−1,8(Mn%±0.16)−8゜ 5(C%±0.03)< 8 ここで、すべての記号は先に定義したものと同じである。1 < VPF=32+2. 6 (A1% ± 0.08) + 5.2 (81% ±0. 03)-1,8(Mn%±0.16)-8゜〜5(C%±0.03)< 8 Here, all symbols are the same as defined above.

1981年6月にヴアンダービルト大学(テネシー州、 ナッシュヴイル)で開 催された「臨界物質の保存および置換技術」についての7一クシmププで発表さ れたSamir K−、Benerjiによる1981年6月11日付の「最新 の鉄−マンガン−アルミニウム11(“An Update 。Opened at Vanderbilt University (Nashville, Tennessee) in June 1981. Presented at the 71st Annual Conference on "Preservation and Replacement Technology for Critical Materials" Samir K-, Benerji, dated June 11, 1981, “Latest Iron-manganese-aluminum 11 (“An Update.

n Fe−Mn−Al−5teels”)」と題する論文で述べられた特殊合金 は、出願人の合金の範囲には含まれていない。Benerj 2氏の論文の14 ページでみられる特殊合金は、マンガン30%、アルミニウム9%、ケイ素1% 、炭素1%を含み、残りが鉄である。Benerj 2氏は、フェライト体積百 分比の好ましい範囲については述べておらず、フェライト体積百分比と付加され た合金元素の規定量との関係についても述べていない。しかしBenerj 2 氏の先の論文は、上記の除外部分を除けば、出願人の好ましい範囲内にある特殊 合金を精密に述べたものである。Benerj 2氏に、ある程度の有利な許容 li!囲を与えるため、本発明の範囲からの除外を、マンガン(30+1)%、 アルミニウム(9±0.35)、ケイ素(10±0.05)%、炭素(1±0. 05)%とみなすことができる。R,W、K、Honeycomeの参考論文「 スチール、微細構造と特性J (1981)の214〜218ページによれば、 前記の許容範囲外にある合金は許容可能なフェライト値を与えることを予想する ことはできないであろう。A special alloy described in a paper entitled "Fe-Mn-Al-5teels") are not included in the scope of applicant's alloys. Benerj 2's paper 14 The special alloy seen on the page is 30% manganese, 9% aluminum, and 1% silicon. , contains 1% carbon and the remainder is iron. Mr. Benerj 2 said that the ferrite volume is 100 No mention is made of the preferred range of the fraction, and it is added to the ferrite volume percentage. There is also no mention of the relationship with the specified amounts of alloying elements. But Benerj 2 His earlier paper, apart from the above exclusions, is a special case within the applicant's preferred scope. This is a precise description of the alloy. Mr. Benerj 2 will be granted a certain degree of favorable tolerance. li! In order to provide a Aluminum (9±0.35), silicon (10±0.05)%, carbon (1±0. 05)%. R, W, K, Honeycome's reference paper " According to Steel, Microstructure and Properties J (1981), pages 214-218: We would expect alloys outside the above tolerance range to give acceptable ferrite values. You probably won't be able to do that.

アルミニウム、ケイ素、マンガン、鉄を含み、Mil範囲が本発明に要求される これら元素のそれぞれの重量範囲と同じである合金鋼が知られているが(例えば 、RichardsOnの米国特許明細書第3,193.384号参照)、この 先行技術は、フェライト−オーステナイト比を!1回のために各元素の相対比が これらの範囲内から選択されるような合金の製法については開示していない。本 発明にしたがって製造された合金は次の二つの条件を満たさなければならない。Contains aluminum, silicon, manganese, iron, Mil range required for this invention Although alloy steels are known that have the same weight range for each of these elements (e.g. , Richards On, U.S. Pat. No. 3,193,384), this The prior art is the ferrite-austenite ratio! The relative ratio of each element for one time is There is no disclosure of methods for making alloys selected within these ranges. Book Alloys produced in accordance with the invention must meet two conditions:

すなわち、(1)アルミニウム、マンガン、炭素、ケイ素の!!百分比が指定さ れた範囲にあり、また同時に、 (2)これらの元素の玉量比が上記の公式を満 たさなければならない。That is, (1) aluminum, manganese, carbon, silicon! ! percentage is specified (2) At the same time, the ratio of the amounts of these elements satisfies the above formula. must be achieved.

本発明によって製造された合金は、vPFの最小限界を1から2に変えれば、公 式の他の部分を変更しな(とも優れた溶接特性のものとなる。The alloy produced according to the present invention can be obtained by changing the minimum limit of vPF from 1 to 2. Without changing other parts of the equation, the result is excellent welding properties.

したがって本発明は、適切なオーステナイト−合金鋼の選択基準を比較的低コス トで提供するものである。これらの合金は、はとんどの先行のオーステナイト系 合金鋼と比べ低密度で罵強度であり、同時に優れた成型性と熱間加工特性を備え ており、現在利用可能な工業的方法によって製造することができる。The present invention therefore provides selection criteria for suitable austenitic-alloy steels at relatively low cost. It is provided by the website. These alloys are the most advanced austenitic It has lower density and higher strength than alloy steel, and at the same time has excellent formability and hot workability. and can be manufactured by currently available industrial methods.

このために、本発明は、フェライトおよびオーステナイト構造の相対比率によっ て、従来のW!鋼工場施設で既存の技術による妥当なコストで商業生産を可能に するため、鉄−マンガン−アルミニウム合金の元素組成を定める公式を提供する ものである。このような低i度、高強度、延性の合金は溶融、鋳造、圧延が容易 であり、ll製品を製造する用途にあった形やサイズが得られる。To this end, the present invention relies on the relative proportions of ferrite and austenite structures. Well, the conventional W! Enabling commercial production at a reasonable cost with existing technology in steel mill facilities To provide a formula for determining the elemental composition of iron-manganese-aluminum alloys. It is something. These low-grade, high-strength, ductile alloys are easy to melt, cast, and roll. Therefore, shapes and sizes suitable for the purpose of manufacturing ll products can be obtained.

発明の詳細な説明 ここで問題としている組成の餌のフェライト−オーステナイト比を、フェライト 結晶構造の体積百分比が約1%から約8%の範囲になるように調筋することによ り、非常に「寛容なJ (forgiving)114組成が得られ、先行技術 において発生したような問題を起こすことなく、冷間圧延と熱間圧延の両方が可 能になることがわかった。Detailed description of the invention The ferrite-austenite ratio of the bait with the composition in question here is By adjusting the volume percentage of the crystal structure to be in the range of about 1% to about 8%. This results in a very forgiving J114 composition, which is superior to the prior art. Both cold and hot rolling are possible without the problems encountered in I found out that I can become Noh.

原料組成とフェライト・オーステナイト比との間の関係を調べるために、実験室 規模で下記の表1に示したような組成で溶融と鋳造を行なった。In order to investigate the relationship between raw material composition and ferrite-austenite ratio, a laboratory Melting and casting were carried out on a scale with the compositions shown in Table 1 below.

表 1 溶融番号 組成比 CMn Si At VPF% 1232 0.99 27.8 1.43 9.4 13.0+295 0.9 9 28.8 1.43 9.7 12.71413 0、s2 2s、7 1 .22 6.9 2.31455 0.85 29.+ 1.20 7.7 2 .6+456 0.94 29.7 1.07 9.6 10.81563 0 .82 34.4 1.30 +0.7 4.11568 1.03 2B、5  0.93 10.2 25.0+887A O,6329,30,759,0 13,8166780,6328,90,789,516,4+667CO,6 329,00,7510,015,5168700,6328,80,7410 ,67,7+667E O,6229,30,7510,913,41668A  O,6829,00,759,811,8166880,6828,80,7 510,18,71868CO,6728,80,7410,93,91668 00,6728,20,7411,16,31668E O,6628,20, 7411,69,71671A O,9028,20,4夏 9.8 6.11 671B O,9028,10,4夏 10.1 5.4167ICO,902 7,90,4010,79,316?10 0.88 27.9 0.40 1 1.1 12.81871E O,9027,70,4011,517,817 74^ 0.7+ 28.6 0.70 9.9 7.61774B 0.71  2B、0 0.89 10.6 10.91774CO,6827,90,6 910,911,2177400,7127,90,691+、6 9.7+7 74E O,7127,80,6812,515,11775^ 0.69 2 ?、0 0.30 20.9 13.91775B O,7028,10,54 10,914,51775CO,7129,30,8810,79,61774 10,8625,50,6610,217,3177420,5B 25.2  0.68 9.9 1B、417743 0.74 27.9 0.68 9. 6 8.317752 0.77 27.2 0.29 7.0 1.8277 53 0.73 2B、5 0,29 9.9 10i1825 0.55 2 7.4 0.4g 11.7 7.91828 0.61 27.9 0.49  +1.7 5.6188OA 0.81 29.5 0.32 7.9 01 881A O,7629,30,347,50,7188180,7629,3 0,757,52,01881CO,752B、9 1.19 7.5 1.4 18810 0.76 28.6 1.19 7.3 4.61882A O, 8229,10,549,82,8188200,8128,80,549,8 2,81882E 1.06 29.5 0.54 9.2 L、81882F  1.24 29.3 0.58 9.2 1.7表1のデータを作成するため に選んだ各元素とその組成範囲は、文献に報告されている研究と、密度、強度、 耐酸化性、成型性、溶接性という重要な特性に対してこれらの元素が与える影響 に基づいて選ばれた。溶融物の重量はそれぞれ50kgまたは70kgであり、 これらをそれぞれ約8. 9mm(3,5インチ)または127mm (5イン チ)角のインゴットに鋳造した。このインゴットと同時に鋳造したサンプルにつ いてはその組成を分析し、同時にH微鏡とNX測定によって異なる組成から生じ たフェライトの体積百分比(VPF)を調査した。Table 1 Melting number Composition ratio CMn Si At VPF% 1232 0.99 27.8 1.43 9.4 13.0+295 0.9 9 28.8 1.43 9.7 12.71413 0, s2 2s, 7 1 .. 22 6.9 2.31455 0.85 29. + 1.20 7.7 2 .. 6+456 0.94 29.7 1.07 9.6 10.81563 0 .. 82 34.4 1.30 +0.7 4.11568 1.03 2B, 5 0.93 10.2 25.0+887A O,6329,30,759,0 13,8166780,6328,90,789,516,4+667CO,6 329,00,7510,015,5168700,6328,80,7410 ,67,7+667E O,6229,30,7510,913,41668A O,6829,00,759,811,8166880,6828,80,7 510,18,71868CO,6728,80,7410,93,91668 00,6728,20,7411,16,31668E O,6628,20, 7411,69,71671A O,9028,20,4 Summer 9.8 6.11 671B O,9028,10,4 Summer 10.1 5.4167ICO,902 7,90,4010,79,316?10 0.88 27.9 0.40 1 1.1 12.81871E O,9027,70,4011,517,817 74^ 0.7+ 28.6 0.70 9.9 7.61774B 0.71 2B, 0 0.89 10.6 10.91774CO,6827,90,6 910,911,2177400,7127,90,691+,6 9.7+7 74E O,7127,80,6812,515,11775^ 0.69 2 ? ,0 0.30 20.9 13.91775B O,7028,10,54 10,914,51775CO,7129,30,8810,79,61774 10,8625,50,6610,217,3177420,5B 25.2 0.68 9.9 1B, 417743 0.74 27.9 0.68 9. 6 8.317752 0.77 27.2 0.29 7.0 1.8277 53 0.73 2B, 5 0,29 9.9 10i1825 0.55 2 7.4 0.4g 11.7 7.91828 0.61 27.9 0.49 +1.7 5.6188OA 0.81 29.5 0.32 7.9 01 881A O,7629,30,347,50,7188180,7629,3 0,757,52,01881CO,752B,9 1.19 7.5 1.4 18810 0.76 28.6 1.19 7.3 4.61882A O, 8229,10,549,82,8188200,8128,80,549,8 2,81882E 1.06 29.5 0.54 9.2 L, 81882F 1.24 29.3 0.58 9.2 1.7 To create the data in Table 1 Each element and its composition range were selected based on research reported in the literature, density, strength, The influence of these elements on the important properties of oxidation resistance, formability, and weldability. selected based on. The weight of the melt is 50 kg or 70 kg, respectively; Each of these is about 8. 9mm (3.5 inches) or 127mm (5 inches) h) Cast into square ingots. Regarding the sample cast at the same time as this ingot, At the same time, H microscopy and NX measurements are used to analyze the composition of The volume percentage (VPF) of ferrite was investigated.

インゴットは、種々の合金の圧延エネルギーの所要量の測定が可能である実験設 備を用いて厚さ約8. 35mm (0゜25インチ)に通常に熱間圧延した。The ingot is an experimental setup in which it is possible to measure the rolling energy requirements of various alloys. Thickness approx. 8. It was conventionally hot rolled to 35 mm (0°25 inches).

そして、一部の溶融サンプルを選んで、さらに厚さ約2. 54mm (0,L  0インチ)に冷間圧延した。溶融した組成物の一部には、フェライトが過剰で あるために熱間圧延できないものがあった。これらの作業の加熱温度は、850 ℃(1560°F)から1175℃(2150°F)の範囲であツ?l−0VP Fが1%から8%の範囲内のサンプルの熱間加工における加熱は問題なく行なわ れた。Then, select some of the molten samples and further increase the thickness by about 2. 54mm (0,L 0 inch). Some of the molten compositions contain excess ferrite. There were some items that could not be hot rolled due to the The heating temperature for these operations is 850 ℃ (1560°F) to 1175°C (2150°F)? l-0VP Heating during hot processing of samples with F in the range of 1% to 8% was performed without any problem. It was.

表1の組成データとそれに対応する個々の合金のVPF測定値を解析することに より、合金中の炭素、マンガン、ケイ素、アルミニウムの重量比の一次間数とし てVPFO値を定置的に次のようにめることができ、その関係を確認した。To analyze the compositional data in Table 1 and the corresponding VPF measurements of individual alloys. Therefore, the first order number of weight ratios of carbon, manganese, silicon, and aluminum in the alloy is The VPFO value could be fixedly calculated as follows, and the relationship was confirmed.

すなわち、 1 < VPF = 32+2.6(A1%)+5.2(Si%)−L、S(M n %)−8,5(C%) く 8ここで A1%、Si%、Mn%、0%は、 前記合金組成のそれぞれ前記合金中に存在するアルミニウム、ケイ素、マンガン 、炭素のff1l比であり、組成比の残りは鉄を表わし、VPFはフェライト構 造の体積百分比を表わす。この式は、過度の遅延を伴わずに315℃(600° F)以下に冷却したインゴットあるいは鋳造スラブなど合金の鋳放し部分の表面 に見出されるフェライト体積比の従属変数に対する独立した組成の変数の関係を 示したものである。出願人は、前記式にしたがって算出した受容可能な水準のフ ェライトが合金中に含まれることを見出し、さらにその合金が同時に、合金製造 上の既知の制約の範囲を超えない個々の元素の組成レベルを有し、重量比でアル ミニウム6%から13%、マンガン20%から34%、炭素0.2%から1.4 %、ケイ素0.4%から1.3%を含むことを見出した。とくに、次のようなよ り狭い範囲が好ましい。すなわちアルミニウム6%から12%、マンガン23% から31%、炭素0. 4%から1.2%、ケイ素0. 4%から1.3%であ る。合金を形成するこれらの合金元素の比率は、VPFが1%から8%の範囲内 、残りがオーステナイト結晶構造になるように、前記式を用いてこの範囲から選 ばれる。That is, 1 < VPF = 32 + 2.6 (A1%) + 5.2 (Si%) - L, S (M n%) -8,5(C%) 8 where A1%, Si%, Mn%, 0% are aluminum, silicon, and manganese present in each of the alloys in the alloy composition; , is the ff1l ratio of carbon, the rest of the composition ratio represents iron, and VPF is the ferrite structure. represents the volume percentage of the structure. This formula works at 315°C (600°C) without undue delay. F) Surfaces of as-cast parts of alloys such as ingots or cast slabs that have been cooled to: The relationship of the independent composition variable to the dependent variable of ferrite volume ratio found in This is what is shown. Applicant shall provide an acceptable level of frequency calculated according to the above formula. It was discovered that elrite is contained in alloys, and at the same time, the alloys can also be used in alloy manufacturing. Aluminum by weight, with composition levels of individual elements that do not exceed the known constraints above. Minium 6% to 13%, Manganese 20% to 34%, Carbon 0.2% to 1.4 %, and 0.4% to 1.3% silicon. In particular, the following A narrower range is preferred. i.e. aluminum 6% to 12%, manganese 23% 31%, carbon 0. 4% to 1.2%, silicon 0. 4% to 1.3% Ru. The proportion of these alloying elements forming the alloy is within the range of VPF 1% to 8%. , select from this range using the above formula so that the remainder has an austenite crystal structure. It will be revealed.

本発明による合金の製造は、受容可能な量のフェライトが結晶構造中に確実に存 在するように、上記式によって組成を算出することからはじまる。この式が定め る範囲内で、密度、強度、靭性、成型性、耐酸化性の必要な特性を達成するため に組成を調節することもできる。The production of the alloy according to the invention ensures that an acceptable amount of ferrite is present in the crystal structure. The process begins by calculating the composition using the above formula. This formula determines To achieve the required properties of density, strength, toughness, formability, and oxidation resistance within the range of The composition can also be adjusted.

マンガン含有量が30%を超えると、脆いβマンガン相を生じやすくなる。炭素 が約1. 0%を超えると、耐食性に有害な影響を及ぼすことが示されている。When the manganese content exceeds 30%, a brittle β-manganese phase tends to occur. carbon is about 1. Exceeding 0% has been shown to have a detrimental effect on corrosion resistance.

ケイ素が約1.3%を超えると、圧延中に割れが生じることがわかっている。特 定の元素が合金組成に対して与える、こうした付随的な既知の制限や限界は、有 用な合金の設計に影響を及ぼすものとしてここに示すが、文献や他の先行技術に 述べられたその他の影響を除外することを意図しているわけではない。It has been found that when silicon exceeds about 1.3%, cracking occurs during rolling. Special These additional known limitations and limits that certain elements impose on alloy compositions are The literature and other prior art, shown here as having an impact on the design of alloys for use in It is not intended to exclude other effects mentioned.

これらの合金に要するマンガン含有量は例外的に大きいが、唯一の合理的で経済 的なマンガン源は、通常はマンガン鉄合金である。これらの鉄合金は、特性上、 最大で0.30%から0.35%程度のリンを含んでいる。この合金系の溶融過 程でリンを取り除くことは実際的ではないので、これらの原料とともに溶融した 鉄−マンガン−アルミニウム合金は、リンをff1l比で0.030%から0. 110%の範囲で含んでいるはずであり、一般的には約0.045%から0.0 55%である。この水準のリンが、前記式に与える影響は問題にならない。本発 明による合金は、商業生産の溶融作業で用いられる原材料のために、少量の他の 元素を含むこともある。Although the manganese content required for these alloys is exceptionally high, it is the only rational and economical The primary source of manganese is usually a manganese-iron alloy. These iron alloys have the following characteristics: It contains about 0.30% to 0.35% phosphorus at maximum. The melting excess of this alloy system Since it is impractical to remove the phosphorus at The iron-manganese-aluminum alloy contains phosphorus in an ff1l ratio of 0.030% to 0.00%. It should contain in the range of 110%, generally about 0.045% to 0.0 It is 55%. The effect of this level of phosphorus on the above equation is not a problem. Main departure The alloys according to Ming are made with small amounts of other materials due to the raw materials used in the melting operations of commercial production. It may also contain elements.

合金の組成が、前述の計算にしたがって、意図した通りのフェライト−オーステ ナイト比を達成するように選ばれた時、溶融金属は、合金が溶融する温度である 約1400℃(2550″ F)から1450℃(2650” F)まで加熱さ れる。The composition of the alloy is as expected according to the calculations above. The molten metal is at the temperature at which the alloy melts when chosen to achieve the Knight ratio. Heated from approximately 1400°C (2550″F) to 1450°C (2650″F) It will be done.

本発明の合金は、電気アークあるいは誘導炉のような通常の方法によって溶融す ることができ、または任意に、従来の鋼製造で用いられる「二次ベプでル」法に よってさらに処理することもできる。The alloy of the present invention can be melted by conventional methods such as electric arc or induction furnace. or, optionally, to the “secondary bevel” process used in conventional steel manufacturing. Therefore, it can also be further processed.

この合金をインゴブト鋳型に流し込み、周囲温度で2時間30分から3時間かけ て冷却し、凝固させる。凝固は約1365 (2490’ F)より僅かに高い 温度からはじまり、約1190℃(2170°F)で完了するが、溶融と凝固の 正確な温度は元素の組成によって定まる。次にインゴットを鋳型から取り出して 、インゴットをさらに冷却するか、次の加工のために再加熱が必要な場合は熱を 加える。あるいは、本発明の合金は、従来の装置を用いて連続的にスラブに鋳造 でき、さらに再加熱して、通常の工業的手法にしたがって熱間圧延することがで きる。This alloy is poured into an ingo butt mold for 2 30 minutes to 3 hours at ambient temperature. Cool and solidify. Coagulation is slightly higher than approximately 1365 (2490’F) The melting and solidification process begins at about 1190°C (2170°F) and ends at about 1190°C (2170°F). The exact temperature is determined by the composition of the elements. Next, remove the ingot from the mold , heat if the ingot needs to be further cooled or reheated for further processing. Add. Alternatively, the alloy of the present invention can be continuously cast into slabs using conventional equipment. can be further reheated and hot rolled according to normal industrial practices. Wear.

本発明の合金では、従来の合金において特徴的であった相転移のg題は起こらな い。フェライト比を前述のように約1%から約8%の範囲に維持する限り、イン ゴットは熱間加工でき、コイル製品は不利な結果を招(ことなく冷間加工できる 。これらの合金の熱間圧延は、オーステナイト系鋼の加工処理に従来用いられる 設備で容易に行なうことができる。しかし、本発明の組成の全体の合金含有量が 高い場合に溶融点が低(なることを、インゴットまたはスラブの加熱温度を決め る時に確かめな(ではならない。代表的な例として、本発明の組成範囲が中間に 近い合金では1175℃(2150゜F)の温度で十分であることを確認した。In the alloy of the present invention, the problem of phase transition that is characteristic of conventional alloys does not occur. stomach. As long as the ferrite ratio is maintained in the range of about 1% to about 8% as mentioned above, Gots can be hot worked and coiled products can be cold worked without adverse consequences. . Hot rolling of these alloys is traditionally used to process austenitic steels. This can be easily done with equipment. However, the overall alloy content of the composition of the present invention is Determine the heating temperature of the ingot or slab, so that the melting point will be low (if high) (Don't make sure.) As a typical example, if the composition range of the present invention is in the middle, A temperature of 1175°C (2150°F) was found to be sufficient for similar alloys.

本発明の合金は、必要であれば冷間圧延を好適に行なうことができ、温度条件に 対して従来のオーステナイト系鋼と同様の挙動を見せる傾向がある。The alloy of the present invention can be suitably cold-rolled if necessary, and is suitable for temperature conditions. On the other hand, it tends to behave similarly to conventional austenitic steel.

上述のように、本発明によって製造された合金は、VPFが1から8の間であり 、優れた熱間圧延特性を育することがわかった。さらに、このような合金の溶接 特性(すなわち、抵抗溶接またはアーク溶接)もまたVPFによって定まること がわかった。特に、VPFが約2から12の範囲以外の値をとる場合、溶接特性 に不利な影響が見出された。このように、本発明によって製造された合金の特性 として、優れた溶接特性がめられる場合は、VPFは2から8の間の範囲内に* Sすべきであり、2あるいはそれ以下では溶接特性にとって好結果は得られず、 8あるいはそれ以上の場合は熱間圧延特性に好結果を得ることができない。前記 式は合金元素の比率を選ぶために用いるが、この場合、VPFの最小値は1では な(2を用いる。As mentioned above, the alloy produced according to the present invention has a VPF of between 1 and 8. , was found to develop excellent hot rolling properties. Additionally, welding of such alloys The properties (i.e. resistance welding or arc welding) are also determined by the VPF. I understand. In particular, when VPF takes a value outside the range of approximately 2 to 12, welding characteristics An adverse effect was found on Thus, the properties of the alloy produced by the present invention As such, if good welding properties are expected, the VPF should be in the range between 2 and 8* If it is 2 or less, good results will not be obtained for welding properties. If it is 8 or more, good results in hot rolling properties cannot be obtained. Said The formula is used to select the ratio of alloying elements; in this case, the minimum value of VPF is 1. (Use 2.

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)フェライト構造の所定の体積百分比が約1〜8%の範囲内にあるオーステ ナイト系合金鋼であって、該合金鋼が重量比でアルミニウム6〜13%、マンガ ン20〜34%、炭素0.2〜1.4%、ケイ素0.4〜1.3%を含み、残り が鉄であり、 前記の範囲で選ばれた鉄と合金を形成する元素の比率が、1<VPF=32+2 .6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0,03)−1.6(Mn%±0 .16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たし、またはそれと実質上冶金学的に同等であり(ここでAl%、Si %、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在するアルミニウム、ケイ素、マ ンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト構造の体積百分比を表わ す)、鉄と合金を形成する元素の比率が次の組成、すなわち、 マンガンが(30±1)%、アルミニウムが(9±0.35)%、ケイ素が(1 ±0.05)%、炭素が(1±0.05)%、および残りが鉄 とならないように選択されることを特徴とする実質的にオーステナイト系の合金 鋼。 (2)フェライト構造の所定の体積百分比が約1〜8容量%の範囲内にあるオー ステナイト系合金鋼であって、前記合金が重量比でアルミニウム6〜12%、マ ンガン23〜31%、炭素0.4〜1.2%、ケイ素0.4〜1.3%を含み、 残りが鉄であり、 前記の範囲で選ばれた鉄と合金を形成する元素の比率が、1<VPF=32+2 .6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03)−1.6(Mn%±0 .16)−8.5(C%±0.08)<8 の式を満たし、またはそれと実質上冶金学的に同等であり(ここでAl%、Si %、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在するアルミニウム、ケイ素、マ ンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト構造の体積百分比を表わ す)、鉄と合金を形成する元素の比率が次の組成、すなわち、 マンガンが(30±1)%、アルミニウムが(9±0.35)%、ケイ素が(1 ±0.05)%、炭素が(1±0.05)%、および残りが鉄 とならないように選択されることを特徴とする実質的にオーステナイトの系合金 鋼。 (3)(a)アルミニウム、マンガン、炭素、ケイ素の比率を、 1<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) −1.6(Mn%±0.16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たすように選び、またはそれと実質上冶金学的に同等であるように選ぶ 段階と (ここでAl%、Si%、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在するアル ミニウム、ケイ素、マンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト構 造の体積百分比を表わす)、アルミニウム6〜13%、マンガン20〜34%、 炭素0.2〜1.4%、ケイ素0.4〜1.3%の範囲から前記重量比を選び、 合金の残りが鉄であり、さらにマンガンが(30±1)%、アルミニウムが(9 ±0.35)%、ケイ素が(1±0.05)%、炭素が(1±0.05)%、お よび残りが鉄である合金とならないようにアルミニウム、シリコン、マンガン、 炭素の比率を選び、(b)選ばれた比率のマンガン、アルミニウム、ケイ素、炭 素、鉄によって合金を形成する段階と から構成されるフェライト構造の所定の体積百分比が約1%から8%の範囲内に あって、熱間圧延性と成型性を有することを特徴とする実質的にオーステナイト の系合金の製造方法。 (4)アルミニウム、マンガン、炭素、ケイ素の前記重量比がそれぞれ、アルミ ニウム6〜12%、マンガン23〜31%、炭素0.4〜1.2%、ケイ素0. 4〜1.3%を含み、残りが鉄であることを特徴とする請求項3記載の方法。 (5)フェライト構造の所定の体積百分比が約2〜8容量%の範囲内にあるオー ステナイト系合金鋼であって、前記合金が重量比でアルミニウム6〜13%、マ ンガン20〜34%、炭素0.2〜1.4%、ケイ素0.4〜1.3%を含み、 残りが鉄であり、前記の範囲で選ばれた鉄と合金を形成する元素の比率が、 2<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) −1.6(Mn%±0.16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たし、またはそれと実質上冶金学的に同等であり(ここでAl%、Si %、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在するアルミニウム、ケイ素、マ ンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト構造の容量%を表わす) 、鉄と合金を形成する元素の比率が次の組成、すなわち、マンガンが(30±1 )%、アルミニウムが(9±0.35)%、ケイ棄が(1±0.05)%、炭素 が(1±0.05)%、および残りが鉄とならないように選択されることを特徴 とする実質的にオーステナイトの系合金鋼。 (6)フェライト構造の所定の体積百分比が約2〜8容量%の範囲内にあるオー ステナイト系合金鋼であって、前記合金が重量比でアルミニウム6〜12%、マ ンガン23〜31%、炭素0.4〜1.2%、ケイ素0.4〜1.3%を含み、 残りが鉄であり、前記の範囲で選はれた鉄と合金を形成する元素の比率が、 2<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) −1.6(Mn%±0.16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たし、またはそれと実質上冶金学的に同等であり(ここでAl%、Si %、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在するアルミニウム、ケイ素、マ ンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト構造の容量%を表わす) 、鉄と合金を形成する元素の比率が次の組成、すなわち、マンガンが(30±1 )%、アルミニウムが(9±0.35)%、ケイ素が(1±0.05)%、炭素 が(1±0.05)%、および残りが鉄 とならないように選択されることを特徴とする実質的にオーステナイトの系合金 鋼。 (7)(a)アルミニウム、マンガン、炭素、シリコンの比率を、 2<VPF=32+2,6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) −1.6(Mn%±0.16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たすように選び、またはそれと実質上冶金学的に同等であるように選ぶ 段階と、 (ここでAl%、Si%、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在するアル ミニウム、ケイ素、マンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェライト構 造の容量%を表わす)アルミニウム6〜13%、マンガン20〜34%、炭素0 .2〜1.4%、ケイ素0.4〜1.3%、合金の残りが鉄であり、さらにマン ガンが(30±1)%、アルミニウムが(9±0.35)%、ケイ素が(1±0 .05)%、炭素が(1±0.05)%、および残りが鉄である合金とならない ようにアルミニウム、シリコン、マンガン、炭素の比率を選び、 (b)選ばれた比率のアルミニウム、シリコン、マンガン、炭素、鉄によって合 金を形成する段階とから構成される、フェライト構造の所定の体積百分比が約2 〜8容量%の範囲内にあって、熱間圧延性、溶接性および成型性を有することを 特徴とする実質的にオーステナイト系の合金鋼の製造方法。 (8)アルミニウム、マンガン、炭素、シリコンの重量比が、それぞれアルミニ ウム6〜12%、マンガン23〜31%、炭素0.4〜1.2%、シリコン0. 4〜1.3%の範囲から選ばれることを特徴とする請求項7記載の実質的にオー ステナイト系の合金鋼の製造方法。 (9)(a)アルミニウム、マンガン、炭素、シリコンの比率を、 1<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) −1.6(Mn%±0.16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たすように選び、またはそれと実質上冶金学的に同等であるように選ぶ 段階と、(ここでAl%、Si%、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在 するアルミニウム、ケイ素、マンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェ ライト構造の容量%を表わす)アルミニウム6〜13%、マンガン20〜34% 、炭素0.2〜1.4%、ケイ素0.4〜1.3%の範囲から前記重量比を選び 、合金の残りが鉄であり、さらにマンガンが(30±1)%、アルミニウムが( 9±0.35)%、ケイ素が(1±0.05)%、炭素が(1±0.05)%、 および残りが鉄である合金とならないようにアルミニウム、シリコン、マンガン 、炭素の比率を選び、 (b)選ばれた比率のアルミニウム、シリコン、マンガン、炭素、鉄によって合 金を形成する段階と、(d)鋼を鋳型内へ鋳込む段階と (e)鋼が少なくとも赤熱状態である場合は鋼から鋳型を取り除き、鋼を周囲温 度で冷却口させる段階とから構成される、フェライト構造が約1〜8容量%の範 囲内にあって、所定の熱間圧延性と成型性を有することを特徴とする実質的にオ ーステナイト系の合金鋼の製造方法。 (10)アルミニウム、マンガン、炭素、シリコンの前記重量比が、それぞれア ルミニウム6〜12%、マンガン23〜31%、炭素0.4〜1.2%、ケイ素 0.4〜1.3%の範囲から選ばれることを特徴とする請求項9記載の実質的に オーステナイト系の合金鋼の製造方法。 (11)(a)アルミニウム、マンガン、炭素、シリコンの比率を、 2<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) −1.6(Mn%±0.16)−8.5(C%±0.03)<8 の式を満たすように選び、またはそれと実質上冶金学的に同等であるように選ぶ 段階と、(ここでAl%、Si%、Mn%、C%は、それぞれ前記合金中に存在 するアルミニウム、ケイ素、マンガン、炭素の重量比を表わし、VPFは、フェ ライト構造の容量%を表わす)アルミニウム6〜13%、マンガン20〜34% 、炭素0.2〜1.4%、ケイ素0.4〜1.3%、合金の残りが鉄であり、さ らにマンガンが(30±1)%、アルミニウムが(9±0.35)%、ケイ素が (1±0.05)%、炭素が(1±0.05)%、および残りが鉄である合金と ならないようにアルミニウム、シリコン、マンガン、炭素の比率を選び、 (b)選ばれた比率のアルミニウム、シリコン、マンガン、炭素、鉄によって合 金を形成する段階と(c)鋼を鋳型内へ鋳込む段階と (d)鋼が少なくとも赤熱状態である場合は鋼から鋳型を取り除き、鋼を周囲温 度で冷却させる段階とから構成される、フェライト構造が約2〜8容量%の範囲 内にあって、所定の熱間圧延性、溶接性および成型性を有することを特徴とする 実質的にオーステナイト系の合金鋼の製造方法。 (12)アルミニウム、マンガン、炭素、シリコンの前記重量比が、それぞれア ルミニウム6〜12%、マンガン23〜31%、炭素0.4〜1.2%、ケイ素 0.4〜1.3%の範囲から選ばれることを特徴とする請求項11記載の実質的 にオーステナイト系の合金鋼の製造方法。[Claims] (1) Austems with a predetermined volume percentage of ferrite structure in the range of about 1 to 8%. A night-based alloy steel, the alloy steel contains 6 to 13% aluminum by weight, manga Contains 20-34% carbon, 0.2-1.4% carbon, 0.4-1.3% silicon, and the rest is iron, The ratio of elements forming an alloy with iron selected within the above range is 1<VPF=32+2 .. 6 (Al% ± 0.08) + 5.2 (Si% ± 0.03) - 1.6 (Mn% ± 0 .. 16)-8.5(C%±0.03)<8 or is substantially metallurgically equivalent (where Al%, Si %, Mn%, and C% are aluminum, silicon, and magenta present in the alloy, respectively. Ngan represents the weight ratio of carbon, and VPF represents the volume percentage of the ferrite structure. ), the ratio of elements forming alloys with iron is as follows: Manganese is (30±1)%, aluminum is (9±0.35)%, silicon is (1 ±0.05)%, carbon (1±0.05)%, and balance iron a substantially austenitic alloy, characterized in that it is selected such that it does not steel. (2) an orifice in which the predetermined volume percentage of the ferrite structure is within the range of about 1 to 8% by volume; Stenitic alloy steel, wherein the alloy contains 6 to 12% aluminum by weight, Contains 23-31% carbon, 0.4-1.2% carbon, 0.4-1.3% silicon, The rest is iron; The ratio of elements forming an alloy with iron selected within the above range is 1<VPF=32+2 .. 6 (Al% ± 0.08) + 5.2 (Si% ± 0.03) - 1.6 (Mn% ± 0 .. 16)-8.5(C%±0.08)<8 or is substantially metallurgically equivalent (where Al%, Si %, Mn%, and C% are aluminum, silicon, and magenta present in the alloy, respectively. Ngan represents the weight ratio of carbon, and VPF represents the volume percentage of the ferrite structure. ), the ratio of elements forming alloys with iron is as follows: Manganese is (30±1)%, aluminum is (9±0.35)%, silicon is (1 ±0.05)%, carbon (1±0.05)%, and balance iron a substantially austenitic alloy, characterized in that it is selected such that it does not steel. (3) (a) The ratio of aluminum, manganese, carbon, and silicon is 1<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) -1.6 (Mn%±0.16) -8.5 (C%±0.03)<8 or be substantially metallurgically equivalent to stages and (Here, Al%, Si%, Mn%, and C% are the aluminum present in the alloy, respectively. VPF represents the weight ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon. ), aluminum 6-13%, manganese 20-34%, Selecting the weight ratio from a range of 0.2 to 1.4% carbon and 0.4 to 1.3% silicon, The remainder of the alloy is iron, with additional amounts of (30±1)% manganese and (9%) aluminum. ±0.35)%, silicon (1±0.05)%, carbon (1±0.05)%, and Aluminum, silicon, manganese, (b) the selected ratio of manganese, aluminum, silicon, and carbon; The stage of forming an alloy with iron and iron. A predetermined volume percentage of the ferrite structure composed of is in the range of approximately 1% to 8%. Substantially austenitic, characterized by having hot rollability and formability. A method for producing alloys based on (4) The above weight ratios of aluminum, manganese, carbon, and silicon are Ni 6-12%, manganese 23-31%, carbon 0.4-1.2%, silicon 0. 4. A method according to claim 3, characterized in that it contains 4 to 1.3%, the remainder being iron. (5) a predetermined volume percentage of the ferrite structure is within the range of about 2% to 8% by volume; A stenitic alloy steel, wherein the alloy contains 6 to 13% aluminum by weight, Contains 20-34% carbon, 0.2-1.4% carbon, 0.4-1.3% silicon, The remainder is iron, and the ratio of elements that form an alloy with iron selected within the above range is 2<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) -1.6 (Mn%±0.16) -8.5 (C%±0.03)<8 or is substantially metallurgically equivalent (where Al%, Si %, Mn%, and C% are aluminum, silicon, and magenta present in the alloy, respectively. (VPF represents the volume percentage of ferrite structure) , the ratio of elements that form alloys with iron is as follows: manganese is (30±1 )%, aluminum (9±0.35)%, silica (1±0.05)%, carbon is (1±0.05)%, and the remainder is selected so that it is not iron. Substantially austenitic alloy steel. (6) an orifice in which the predetermined volume percentage of the ferrite structure is within the range of about 2 to 8% by volume; Stenitic alloy steel, wherein the alloy contains 6 to 12% aluminum by weight, Contains 23-31% carbon, 0.4-1.2% carbon, 0.4-1.3% silicon, The remainder is iron, and the ratio of elements that form an alloy with iron selected within the above range is 2<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) -1.6 (Mn%±0.16) -8.5 (C%±0.03)<8 or is substantially metallurgically equivalent (where Al%, Si %, Mn%, and C% are aluminum, silicon, and magenta present in the alloy, respectively. (VPF represents the volume percentage of ferrite structure) , the ratio of elements that form alloys with iron is as follows: manganese is (30±1 )%, aluminum (9±0.35)%, silicon (1±0.05)%, carbon is (1±0.05)%, and the rest is iron. a substantially austenitic alloy, characterized in that it is selected such that it does not steel. (7) (a) The ratio of aluminum, manganese, carbon, and silicon is 2<VPF=32+2,6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) -1.6 (Mn%±0.16) -8.5 (C%±0.03)<8 or be substantially metallurgically equivalent to stages and (Here, Al%, Si%, Mn%, and C% are the aluminum present in the alloy, respectively. VPF represents the weight ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon. 6-13% aluminum, 20-34% manganese, 0 carbon .. 2-1.4% silicon, 0.4-1.3% silicon, the remainder of the alloy is iron, and man Gun (30±1)%, aluminum (9±0.35)%, silicon (1±0) .. 05)%, carbon is (1±0.05)%, and the balance is iron. Select the ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon as follows. (b) combined with selected proportions of aluminum, silicon, manganese, carbon and iron; a predetermined volume percentage of the ferrite structure is approximately 2. ~8% by volume and has good hot rolling properties, weldability, and formability. A method of manufacturing a substantially austenitic alloy steel characterized by: (8) The weight ratio of aluminum, manganese, carbon, and silicon is 6-12% manganese, 23-31% manganese, 0.4-1.2% carbon, 0. 8. The substantially organic hydride according to claim 7, characterized in that the amount of A method for producing stenitic alloy steel. (9) (a) The ratio of aluminum, manganese, carbon, and silicon is 1<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) -1.6 (Mn%±0.16) -8.5 (C%±0.03)<8 or be substantially metallurgically equivalent to step and (where Al%, Si%, Mn%, C% are respectively present in the alloy) VPF represents the weight ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon. Representing capacity% of light structure) Aluminum 6-13%, Manganese 20-34% , carbon 0.2-1.4%, silicon 0.4-1.3%. , the rest of the alloy is iron, with (30±1)% manganese and (30±1)% aluminum. 9±0.35)%, silicon (1±0.05)%, carbon (1±0.05)%, Aluminum, silicon, manganese so as not to be alloyed with iron and the rest being iron. , choose the proportion of carbon, (b) combined with selected proportions of aluminum, silicon, manganese, carbon and iron; (d) casting the steel into the mold; (e) If the steel is at least red-hot, remove the mold from the steel and bring the steel to ambient temperature. The ferrite structure consists of a cooling hole stage at a temperature of about 1 to 8% by volume. Substantially opaque material that is within the range and has predetermined hot rollability and formability -Production method of stenitic alloy steel. (10) The weight ratios of aluminum, manganese, carbon, and silicon are Luminium 6-12%, Manganese 23-31%, Carbon 0.4-1.2%, Silicon 10. Substantially as claimed in claim 9, wherein the substantially A method for producing austenitic alloy steel. (11) (a) The ratio of aluminum, manganese, carbon, and silicon is 2<VPF=32+2.6(Al%±0.08)+5.2(Si%±0.03) -1.6 (Mn%±0.16) -8.5 (C%±0.03)<8 or be substantially metallurgically equivalent to step and (where Al%, Si%, Mn%, C% are respectively present in the alloy) VPF represents the weight ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon. Representing capacity% of light structure) Aluminum 6-13%, Manganese 20-34% , carbon 0.2-1.4%, silicon 0.4-1.3%, the remainder of the alloy is iron, Furthermore, manganese is (30±1)%, aluminum is (9±0.35)%, and silicon is (1±0.05)% carbon, (1±0.05)% carbon, and the balance iron. Select the ratio of aluminum, silicon, manganese, and carbon to avoid (b) combined with selected proportions of aluminum, silicon, manganese, carbon and iron; (c) casting the steel into the mold; (d) If the steel is at least red-hot, remove the mold from the steel and bring the steel to ambient temperature. The ferrite structure consists of a cooling stage at a temperature of about 2 to 8% by volume. characterized by having predetermined hot rollability, weldability, and formability. A method of manufacturing a substantially austenitic alloy steel. (12) The weight ratios of aluminum, manganese, carbon, and silicon are Luminium 6-12%, Manganese 23-31%, Carbon 0.4-1.2%, Silicon 12. The substantially A method for producing austenitic alloy steel.
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