JPH0617544B2 - 冷間鍛造用マルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents
冷間鍛造用マルテンサイト系ステンレス鋼Info
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- JPH0617544B2 JPH0617544B2 JP61079884A JP7988486A JPH0617544B2 JP H0617544 B2 JPH0617544 B2 JP H0617544B2 JP 61079884 A JP61079884 A JP 61079884A JP 7988486 A JP7988486 A JP 7988486A JP H0617544 B2 JPH0617544 B2 JP H0617544B2
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- Japan
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- steel
- tensile strength
- stainless steel
- steels
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、船舶用スチームタービン、ブレード材、ネ
ジ、ボルト等に用いられる、焼なまし状態で優れた冷間
鍛造性を有し、かつ耐食性と、焼入硬化能が著しく優れ
た高強度マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
ジ、ボルト等に用いられる、焼なまし状態で優れた冷間
鍛造性を有し、かつ耐食性と、焼入硬化能が著しく優れ
た高強度マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
（従来技術） マルテンサイト系ステンレス鋼として、一般にSUS 403
（0.1Ｃ−１２Cr）が耐食性と強度を有することから船
舶用スチームタービン、ブレード材、ネジ、ボルト等に
広く使用されている。
（0.1Ｃ−１２Cr）が耐食性と強度を有することから船
舶用スチームタービン、ブレード材、ネジ、ボルト等に
広く使用されている。
（解決するための問題点） しかし、前記SUS 403 は焼なまし状態での引張強さが55
kg／ｍm2程度と高いため、冷間鍛造性については必ずし
も充分ではなかった。
kg／ｍm2程度と高いため、冷間鍛造性については必ずし
も充分ではなかった。
また耐食性についても苛酷な腐食条件では錆が発生する
など、耐食性についても改善が求められていた。
など、耐食性についても改善が求められていた。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記のSUS 403 の上記欠点を鑑みて、12％Cr
ステンレス鋼について、焼なまし状態での引張強さに及
ぼすＣ、Si、Mn、Cr、Ｎ等の合金元素の影響について鋭
意研究を重ねた結果、Ｃ量を0.07％以下と極力低下させ
ることにより、焼なまし状態で引張強さ47kg／ｍm2以下
とし、冷鑑鍛造性を改善するとともに焼入、焼もどし状
態での引張強さを60kg／ｍm2以上とし、低Ｃ量であるが
現用のSUS 403 と同等の強度を得ることができ、さらに
耐食性についても大幅に改善できることに成功したもの
である。
ステンレス鋼について、焼なまし状態での引張強さに及
ぼすＣ、Si、Mn、Cr、Ｎ等の合金元素の影響について鋭
意研究を重ねた結果、Ｃ量を0.07％以下と極力低下させ
ることにより、焼なまし状態で引張強さ47kg／ｍm2以下
とし、冷鑑鍛造性を改善するとともに焼入、焼もどし状
態での引張強さを60kg／ｍm2以上とし、低Ｃ量であるが
現用のSUS 403 と同等の強度を得ることができ、さらに
耐食性についても大幅に改善できることに成功したもの
である。
すなわち、第１図に示したように、12％Cr鋼において、
Ｃ量と焼なまし状態での引張強さとの関係を調査し、Ｃ
量を0.07％以下に抑制することにより引張強さを47kg／
ｍm2以下となし、優れた冷間鍛造性を得ること、また、
第２図はＣ量と50℃、海水に体する腐食速度との関係を
調査し、Ｃ量を0.07％以下とすることにより腐食速度を
25ｇ／m2・Hr以下とし、耐食性を改善すること、さら
に、第３図はCr当量とγ→Ｍ相変態量との関係を調査
し、Cr当量を10.5以下とすることにより、γ→Ｍ相変態
量を100％とし得ること、また第４図はγ→Ｍ相変態量1
00％の鋼においてＣ量と焼入、焼もどし状態での引張強
さとの関係を調査し、Ｃ量が0.01％で引張強さ60kg／ｍ
m2以上となし、高強度とすること、さらに第５図はCr当
量と1100℃における絞り値との関係を調査したもので、
Cr当量を９．０以上とすることにより絞り値を85％以上
とし、熱間加工性を改善することを見出したものであ
る。
Ｃ量と焼なまし状態での引張強さとの関係を調査し、Ｃ
量を0.07％以下に抑制することにより引張強さを47kg／
ｍm2以下となし、優れた冷間鍛造性を得ること、また、
第２図はＣ量と50℃、海水に体する腐食速度との関係を
調査し、Ｃ量を0.07％以下とすることにより腐食速度を
25ｇ／m2・Hr以下とし、耐食性を改善すること、さら
に、第３図はCr当量とγ→Ｍ相変態量との関係を調査
し、Cr当量を10.5以下とすることにより、γ→Ｍ相変態
量を100％とし得ること、また第４図はγ→Ｍ相変態量1
00％の鋼においてＣ量と焼入、焼もどし状態での引張強
さとの関係を調査し、Ｃ量が0.01％で引張強さ60kg／ｍ
m2以上となし、高強度とすること、さらに第５図はCr当
量と1100℃における絞り値との関係を調査したもので、
Cr当量を９．０以上とすることにより絞り値を85％以上
とし、熱間加工性を改善することを見出したものであ
る。
本発明はこれらの知見を基に、焼なまし状態で優れた冷
間鍛造性を有し、かつ耐食性と焼入硬化能が著しく優れ
た鋼を得るためのＣ、Si、Cr、Ｎの最適含有量を見出し
たものである。
間鍛造性を有し、かつ耐食性と焼入硬化能が著しく優れ
た鋼を得るためのＣ、Si、Cr、Ｎの最適含有量を見出し
たものである。
本発明は、重量比にしてＣ 0.07 ％以下、Si 0.40％以
下、Mn 0.10 〜1.0 ％、Cr 10.0 〜13.0％、Ｎ 0.02 ％
以下を含有し、残部Feならびに不純物元素からなり、か
つCr当量が9.0 〜10.5であるもので、第２発明鋼は第１
発明鋼のＳを0.003％以下、Ｏを0.0040％以下とし、第
１発明鋼の冷間鍛造性をさらに改善したものであり、第
３発明鋼は第１発明鋼に、さらにNi 0.50 ％以下、Cu
0.50％以下、Mo 1.5％以下、Ti 0.20 ％以下、Ｖ0.15％
以下、Nb 0.10 ％以下のうち１種ないし２種以上を含有
させ第１発明鋼の耐食性をさらに改善したものである。
下、Mn 0.10 〜1.0 ％、Cr 10.0 〜13.0％、Ｎ 0.02 ％
以下を含有し、残部Feならびに不純物元素からなり、か
つCr当量が9.0 〜10.5であるもので、第２発明鋼は第１
発明鋼のＳを0.003％以下、Ｏを0.0040％以下とし、第
１発明鋼の冷間鍛造性をさらに改善したものであり、第
３発明鋼は第１発明鋼に、さらにNi 0.50 ％以下、Cu
0.50％以下、Mo 1.5％以下、Ti 0.20 ％以下、Ｖ0.15％
以下、Nb 0.10 ％以下のうち１種ないし２種以上を含有
させ第１発明鋼の耐食性をさらに改善したものである。
なお、Cr当量は次式によって算出したものである。Cr当
量＝Cr＋２Si -Mn -30 C- 25 N -2 Ni- 0.3 Cu＋1.5(Mo
＋Ti）＋1.75Nb＋5V 以下に本発明鋼の成分限定理由を説明する。
量＝Cr＋２Si -Mn -30 C- 25 N -2 Ni- 0.3 Cu＋1.5(Mo
＋Ti）＋1.75Nb＋5V 以下に本発明鋼の成分限定理由を説明する。
Ｃは焼なまし状態での引張強さを高め、冷間鍛造性を低
下させる元素であり、その含有量を極力低下させる必要
があり、上限を0.07％とした。
下させる元素であり、その含有量を極力低下させる必要
があり、上限を0.07％とした。
Siは脱酸に効果のある元素であるが、強力なフェライト
生成元素でもあり、また、冷間鍛造性を低下させる元素
でもあり、その上限を0.40％とした。
生成元素でもあり、また、冷間鍛造性を低下させる元素
でもあり、その上限を0.40％とした。
Mnは脱酸に効果のある元素であるとともに強力なオース
テナイト生成元素でもあり、下限を0.10％とした。しか
し多量に含有すると焼なまし状態での引張強さを増加す
るので、その上限を1.00％とした。
テナイト生成元素でもあり、下限を0.10％とした。しか
し多量に含有すると焼なまし状態での引張強さを増加す
るので、その上限を1.00％とした。
Crはステンレス鋼の耐食性を付与する基本元素であり、
この効果を得るには10.0％以上含有させる必要があり下
限を10.0％とした。しかしCrは強力なフェライト生成元
素でもあり、焼入性を損なうのでその上限を13.0％とし
た。
この効果を得るには10.0％以上含有させる必要があり下
限を10.0％とした。しかしCrは強力なフェライト生成元
素でもあり、焼入性を損なうのでその上限を13.0％とし
た。
Ｎは焼なまし状態での引張強さを高める元素であり、そ
の含有量を規制する必要があり上限を0.020 ％とした。
の含有量を規制する必要があり上限を0.020 ％とした。
ＳはMnS を生成して冷間鍛造性を著しく低下させる元素
であり、その含有量の上限を0.003 ％とした。
であり、その含有量の上限を0.003 ％とした。
ＯはAl2O3等の酸化物を生成して冷間鍛造性を著しく低
下させる元素であり、その含有量の上限を0.0040％とし
た。
下させる元素であり、その含有量の上限を0.0040％とし
た。
Ni、Cuは耐食性を向上する元素であるが、反面、焼なま
し状態での引張強さを高める元素でもありその上限をNi
は0.50％、Cuは0.50％とした。
し状態での引張強さを高める元素でもありその上限をNi
は0.50％、Cuは0.50％とした。
Mo、Ti、Ｖ、Nbは焼もどし状態での引張強さの改善に寄
与す元素であるが、反面、強力なフェライト生成元素で
焼入性を損なうのでその上限をMoは1.5 ％、Tiは0.20
％、Ｖは0.15％、Nbは0.10％とした。
与す元素であるが、反面、強力なフェライト生成元素で
焼入性を損なうのでその上限をMoは1.5 ％、Tiは0.20
％、Ｖは0.15％、Nbは0.10％とした。
Cr当量を10.5以下としたのはγ→Ｍ相変態量100％を得
るためであり、9.0 未満では熱間加工性が低下し、また
10.5を越えると所望の焼もどし硬さが得られないためで
ある。
るためであり、9.0 未満では熱間加工性が低下し、また
10.5を越えると所望の焼もどし硬さが得られないためで
ある。
（実施例） つぎに本発明鋼の特徴を従来鋼、比較鋼と比べて実施例
でもって明らかにする。
でもって明らかにする。
第１表はこれらの供試鋼の化学成分を示すものである。
第１表において、Ａ〜Ｓ鋼は本発明鋼で、Ａ〜Ｆ鋼は第
１発明鋼、Ｇ〜Ｉ鋼は第２発明鋼、Ｊ〜Ｓ鋼は第３発明
鋼、Ｔ〜Ｗ鋼は比較鋼で、Ｘは従来鋼でSUS 403 であ
る。
１発明鋼、Ｇ〜Ｉ鋼は第２発明鋼、Ｊ〜Ｓ鋼は第３発明
鋼、Ｔ〜Ｗ鋼は比較鋼で、Ｘは従来鋼でSUS 403 であ
る。
第２表は第１表の供試鋼について、900℃×１Hr保持
し、冷却速度25℃／Hrで600 ℃まで炉冷し、ついで空冷
という条件で焼なましを施したもの、第３表は970 ℃×
30分保持し、油焼入れし、ついで600 〜750 ℃×２Hr焼
もどしを行ったものについて、硬さと機械的性質を示し
たものである。
し、冷却速度25℃／Hrで600 ℃まで炉冷し、ついで空冷
という条件で焼なましを施したもの、第３表は970 ℃×
30分保持し、油焼入れし、ついで600 〜750 ℃×２Hr焼
もどしを行ったものについて、硬さと機械的性質を示し
たものである。
0.2 ％、耐力、引張り強さ、伸び、絞りについてはＪＩ
Ｓ４号試験片を作製して測定した。
Ｓ４号試験片を作製して測定した。
第２表より明らかなように、従来鋼であるＸ鋼は焼なま
し状態での硬さがHv 160、また0.2 ％耐力が32.5kg／m
m、引張強さが55.6kg／mmと高く、さらに絞り値が73.1
％と冷間鍛造性が劣るものであり、また比較鋼であるＸ
鋼は絞り値が78.1％と低く冷間鍛造性が劣るものであ
り、さらにＵ、Ｖ、Ｗ鋼は硬さがHv 145〜156 、また引
張強さが45.6〜51.9kg／mmと高く、従来鋼であるＸ鋼と
同様に冷間鍛造性が劣るものである。
し状態での硬さがHv 160、また0.2 ％耐力が32.5kg／m
m、引張強さが55.6kg／mmと高く、さらに絞り値が73.1
％と冷間鍛造性が劣るものであり、また比較鋼であるＸ
鋼は絞り値が78.1％と低く冷間鍛造性が劣るものであ
り、さらにＵ、Ｖ、Ｗ鋼は硬さがHv 145〜156 、また引
張強さが45.6〜51.9kg／mmと高く、従来鋼であるＸ鋼と
同様に冷間鍛造性が劣るものである。
これらに対して、本発明鋼であるＡ〜Ｓ鋼は焼なまし状
態での硬さがHv 111〜139 、０．２％耐力が21.5〜25.7
kg／mm、引張強さが39.3〜46.5 kg／mmと低く、また
絞り値が79.8〜85.1％と高く冷間鍛造性が優れたもので
ある。
態での硬さがHv 111〜139 、０．２％耐力が21.5〜25.7
kg／mm、引張強さが39.3〜46.5 kg／mmと低く、また
絞り値が79.8〜85.1％と高く冷間鍛造性が優れたもので
ある。
また、第３表から明らかなように、焼入、焼もどし状態
での従来鋼であるＸ鋼の腐食速度は65.3ｇ／ｍｈｒと速
く、耐食性については満足し得るものでなかった。また
比較鋼であるＴ、Ｕ、Ｖ鋼についても腐食速度が29.5〜
42.0ｇ／ｍｈｒと速く、耐食性については低いものであ
り、さらにＷ鋼の腐食速度は60.5ｇ／ｍｈｒと従来鋼と
同様に速く、耐食性については劣るものである。
での従来鋼であるＸ鋼の腐食速度は65.3ｇ／ｍｈｒと速
く、耐食性については満足し得るものでなかった。また
比較鋼であるＴ、Ｕ、Ｖ鋼についても腐食速度が29.5〜
42.0ｇ／ｍｈｒと速く、耐食性については低いものであ
り、さらにＷ鋼の腐食速度は60.5ｇ／ｍｈｒと従来鋼と
同様に速く、耐食性については劣るものである。
これらに対して、本発明鋼であるＡ〜Ｓ鋼は硬さがHv 2
05〜232 と高く、また0.2 ％耐力は45.1〜56.7kg／ｍ
ｍ、引張強さが66.1〜74.9kg／ｍｍと高く、強度につい
ては優れたものであり、また腐食速度については12.0〜
22.0ｇ／ｍｈｒと少なく、耐食性についても優れたもの
である。
05〜232 と高く、また0.2 ％耐力は45.1〜56.7kg／ｍ
ｍ、引張強さが66.1〜74.9kg／ｍｍと高く、強度につい
ては優れたものであり、また腐食速度については12.0〜
22.0ｇ／ｍｈｒと少なく、耐食性についても優れたもの
である。
（本発明の効果） 本発明は、上述のような焼なまし状態での引張強さが47
kg／ｍｍ以下と低く、冷間鍛造性については優れたもの
であり、また焼入、焼もどし状態での引張強さが60kg／
ｍｍ以上と高く、強度についても優れたものであり、さ
らに耐食性についても優れたものであり、本発明鋼は船
舶用スチームタービン、ブレード材、ネジ、ボルトなど
に好適なマルテンサイト系ステンレス鋼である。
kg／ｍｍ以下と低く、冷間鍛造性については優れたもの
であり、また焼入、焼もどし状態での引張強さが60kg／
ｍｍ以上と高く、強度についても優れたものであり、さ
らに耐食性についても優れたものであり、本発明鋼は船
舶用スチームタービン、ブレード材、ネジ、ボルトなど
に好適なマルテンサイト系ステンレス鋼である。
第１図はＣ量と焼なまし状態での引張強さとの関係を示
した線図で、第２図はＣ量と焼入、焼もどし状態での腐
食速度との関係を示した線図で、第３図はCr当量と相変
態量との関係を示した線図で、第４図はＣ量と焼入、焼
もどし状態での引張強さとの関係を示した線図で、第５
図はCr当量と1100℃での絞り値との関係を示した線図で
ある。
した線図で、第２図はＣ量と焼入、焼もどし状態での腐
食速度との関係を示した線図で、第３図はCr当量と相変
態量との関係を示した線図で、第４図はＣ量と焼入、焼
もどし状態での引張強さとの関係を示した線図で、第５
図はCr当量と1100℃での絞り値との関係を示した線図で
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】重量比にしてＣ 0.07％以下、Si 0.40 ％
以下、Mn 0.10 〜1.0 ％、Cr 10.0〜13.0％、Ｎ 0.02
％以下を含有し、残部Feならびに不純物元素からなり、
かつCr当量が９．０ 〜10.5であることを特徴とする冷
間鍛造用マルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】重量比にしてＣ 0.07 ％以下、Si 0.40 ％
以下、Mn 0.10 〜1.0 ％、Cr 10.0 〜13.0％、Ｎ 0.02
％以下を含有し、さらにＳ 0.003％以下、Ｏ0.0040％以
下であり、残部Feならびに不純物元素からなり、かつCr
当量が９．０ 〜10.5であることを特徴とする冷間鍛造
用マルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項３】重量比にしてＣ 0.07 ％以下、Si 0.40 ％
以下、Mn 0.10 〜1.0 ％、Cr 10.0 〜13.0％、Ｎ 0.02
％以下を含有し、さらにNi 0.50 ％以下、Cu0.50％以
下、Mo １．５％以下、Ti 0.2％以下、Ｖ 0.15％以
下、Nb 0.10 ％以下のうち１種ないし２種以上を含有
し、残部Feならびに不純物元素からなり、かつCr当量が
9.0 〜10.5であることを特徴とする冷間鍛造用マルテン
サイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61079884A JPH0617544B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 冷間鍛造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61079884A JPH0617544B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 冷間鍛造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62238351A JPS62238351A (ja) | 1987-10-19 |
| JPH0617544B2 true JPH0617544B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=13702681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61079884A Expired - Lifetime JPH0617544B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 冷間鍛造用マルテンサイト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617544B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3004495U (ja) * | 1994-05-23 | 1994-11-15 | メーコー工業株式会社 | 椅 子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113463A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-02 | Sharp Kk | Shitsukikokantaino seizohoho |
| JPS58174554A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Nippon Steel Corp | 溶接部の延性及び耐食性のすぐれたステンレス鋼 |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP61079884A patent/JPH0617544B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113463A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-02 | Sharp Kk | Shitsukikokantaino seizohoho |
| JPS58174554A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Nippon Steel Corp | 溶接部の延性及び耐食性のすぐれたステンレス鋼 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3004495U (ja) * | 1994-05-23 | 1994-11-15 | メーコー工業株式会社 | 椅 子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62238351A (ja) | 1987-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |