JPH06277707A - Ａｌ含有フェライト合金圧延材の製造方法 - Google Patents
Ａｌ含有フェライト合金圧延材の製造方法Info
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- JPH06277707A JPH06277707A JP6705893A JP6705893A JPH06277707A JP H06277707 A JPH06277707 A JP H06277707A JP 6705893 A JP6705893 A JP 6705893A JP 6705893 A JP6705893 A JP 6705893A JP H06277707 A JPH06277707 A JP H06277707A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気カミソリの刃などにも適する薄いＦｅ−
Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を、歩留りよ
く簡単に製造できる生産性に優れた方法を提供する。 【構成】 この発明のＡｌ含有フェライト合金圧延材の
製造方法は、複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間に
Ａｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積層
圧接した後、非酸化性雰囲気中で１１００〜１３００℃
の温度範囲に加熱してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ
−Ａｌ系フェライト合金圧延材を得るようにすることを
特徴とする。
Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を、歩留りよ
く簡単に製造できる生産性に優れた方法を提供する。 【構成】 この発明のＡｌ含有フェライト合金圧延材の
製造方法は、複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間に
Ａｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積層
圧接した後、非酸化性雰囲気中で１１００〜１３００℃
の温度範囲に加熱してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ
−Ａｌ系フェライト合金圧延材を得るようにすることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高温酸化により表面
に形成されるα−アルミナを主成分とするセラミックに
よる硬さとＮｉＡｌ系金属間化合物の分散析出した合金
母材による強さ・硬さを兼備した刃物、特に電気カミソ
リの内刃，外刃などの製造に適したＡｌ含有フェライト
合金圧延材を製造する方法に関する。
に形成されるα−アルミナを主成分とするセラミックに
よる硬さとＮｉＡｌ系金属間化合物の分散析出した合金
母材による強さ・硬さを兼備した刃物、特に電気カミソ
リの内刃，外刃などの製造に適したＡｌ含有フェライト
合金圧延材を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合
金は、母材中に径が数μｍ以下の微細なＮｉＡｌ系金属
間化合物が分散析出しているため母材硬度が高く（ビッ
カース硬度Ｈｖ：３５０以上）、高温酸化で表面に２０
μｍ以内のα−アルミナ層を析出させて表面硬度も高く
することができる合金である（特開平３−１５０３３７
号公報）。このＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合
金を用いれば、セラミックの持つ硬さと金属の持つ強さ
を兼備した電気カミソリの内刃や外刃の実現が期待でき
る。
金は、母材中に径が数μｍ以下の微細なＮｉＡｌ系金属
間化合物が分散析出しているため母材硬度が高く（ビッ
カース硬度Ｈｖ：３５０以上）、高温酸化で表面に２０
μｍ以内のα−アルミナ層を析出させて表面硬度も高く
することができる合金である（特開平３−１５０３３７
号公報）。このＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合
金を用いれば、セラミックの持つ硬さと金属の持つ強さ
を兼備した電気カミソリの内刃や外刃の実現が期待でき
る。
【０００３】ただ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライ
ト合金は、Ａｌ含有量が多く、また、ＮｉＡｌ系金属間
化合物が微細に分散析出している高硬度材であることか
ら、加工性が悪く難加工材となっている。電気カミソリ
の内刃や外刃にするには、上記合金を薄材化しなければ
ならないが、厚みが１ｍｍ以下となると温冷間圧延中に
耳割れが多数発生し破断して長尺の薄板を得ることは難
しくて歩留りは低く、生産性が良くないという問題があ
る。
ト合金は、Ａｌ含有量が多く、また、ＮｉＡｌ系金属間
化合物が微細に分散析出している高硬度材であることか
ら、加工性が悪く難加工材となっている。電気カミソリ
の内刃や外刃にするには、上記合金を薄材化しなければ
ならないが、厚みが１ｍｍ以下となると温冷間圧延中に
耳割れが多数発生し破断して長尺の薄板を得ることは難
しくて歩留りは低く、生産性が良くないという問題があ
る。
【０００４】一方、Ａｌ含有ステンレス鋼の加工性改善
の従来技術として、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金板材とＡｌ
板材を積層圧接してからＡｌの拡散処理を行うＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ合金薄板の製造方法（特開平３−１３５５９号
公報）やＡｌをメッキした鋼材に対してＡｌの拡散処理
を行うＡｌ含有ステンレス鋼薄板の製造方法があるが、
これらの従来技術の場合、Ｎｉを含有しないか、あるい
は、含有してもオーステナイト系ステンレスであるた
め、高硬度フェライト系ステンレスではなく、Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金のごとく有用とは言い
がたい。
の従来技術として、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金板材とＡｌ
板材を積層圧接してからＡｌの拡散処理を行うＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ合金薄板の製造方法（特開平３−１３５５９号
公報）やＡｌをメッキした鋼材に対してＡｌの拡散処理
を行うＡｌ含有ステンレス鋼薄板の製造方法があるが、
これらの従来技術の場合、Ｎｉを含有しないか、あるい
は、含有してもオーステナイト系ステンレスであるた
め、高硬度フェライト系ステンレスではなく、Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金のごとく有用とは言い
がたい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、電気カミソリの刃などにも適する薄いＦｅ−Ｃ
ｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を、歩留りよく
簡単に製造できる生産性に優れた方法を提供することを
課題とする。
に鑑み、電気カミソリの刃などにも適する薄いＦｅ−Ｃ
ｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を、歩留りよく
簡単に製造できる生産性に優れた方法を提供することを
課題とする。
【０００６】
【問題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、この発明にかかるＡｌ含有フェライト合金圧延材の
製造方法では、複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間
にＡｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積
層圧接した後、非酸化性雰囲気中で１１００〜１３００
℃の温度範囲に加熱してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎ
ｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を得るようにするか、
あるいは、複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間にＡ
ｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積層圧
接した後、６００℃以下の温度での中間焼鈍とこれに続
けて施す圧延からなる厚み調整処理を行ってから、非酸
化性雰囲気中で１１００〜１３００℃の温度範囲に加熱
してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライ
ト合金圧延材を得るようにしている。
め、この発明にかかるＡｌ含有フェライト合金圧延材の
製造方法では、複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間
にＡｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積
層圧接した後、非酸化性雰囲気中で１１００〜１３００
℃の温度範囲に加熱してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎ
ｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を得るようにするか、
あるいは、複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間にＡ
ｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積層圧
接した後、６００℃以下の温度での中間焼鈍とこれに続
けて施す圧延からなる厚み調整処理を行ってから、非酸
化性雰囲気中で１１００〜１３００℃の温度範囲に加熱
してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライ
ト合金圧延材を得るようにしている。
【０００７】以下、この発明をより具体的に説明する。
この発明で得られるＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライ
ト合金圧延材（以下、「フェライト合金圧延材」と言
う）は、後ほど詳しく述べるように、Ｃｒ：２０〜４０
重量％、Ｎｉ：１０〜２５重量％、Ａｌ：４〜８重量
％、Ｚｒ，Ｙ，Ｈｆ，Ｃｅ，Ｌａ，ＮｄおよびＧｄのう
ちのいずれか１種または２種以上：０．０５〜１．０重
量％、Ｔｉ，ＮｂおよびＭｏのうちのいずれか１種また
は２種以上：０〜２重量％、残部：Ｆｅからなる組成で
あることが好ましい。この組成を実現するには、Ａｌ板
材と合わせるＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材として、Ｃ
ｒ：２１〜４３重量％、Ｎｉ：１１〜２７重量％、Ｚ
ｒ，Ｙ，Ｈｆ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｄ，および，Ｇｄのうち
いずれか１種または２種以上：０．０５〜１．１重量
％、Ｔｉ，ＮｂおよびＭｏのうちいずれか１種または２
種以上：０〜２．２重量％（wt％）、残部：Ｆｅからな
る組成のものを用い、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェラ
イト合金圧延材中のＡｌ含有量が４〜８重量％となるよ
うなＡｌ板材を重ね合わせるようにするのがよい。
この発明で得られるＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライ
ト合金圧延材（以下、「フェライト合金圧延材」と言
う）は、後ほど詳しく述べるように、Ｃｒ：２０〜４０
重量％、Ｎｉ：１０〜２５重量％、Ａｌ：４〜８重量
％、Ｚｒ，Ｙ，Ｈｆ，Ｃｅ，Ｌａ，ＮｄおよびＧｄのう
ちのいずれか１種または２種以上：０．０５〜１．０重
量％、Ｔｉ，ＮｂおよびＭｏのうちのいずれか１種また
は２種以上：０〜２重量％、残部：Ｆｅからなる組成で
あることが好ましい。この組成を実現するには、Ａｌ板
材と合わせるＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材として、Ｃ
ｒ：２１〜４３重量％、Ｎｉ：１１〜２７重量％、Ｚ
ｒ，Ｙ，Ｈｆ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｄ，および，Ｇｄのうち
いずれか１種または２種以上：０．０５〜１．１重量
％、Ｔｉ，ＮｂおよびＭｏのうちいずれか１種または２
種以上：０〜２．２重量％（wt％）、残部：Ｆｅからな
る組成のものを用い、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェラ
イト合金圧延材中のＡｌ含有量が４〜８重量％となるよ
うなＡｌ板材を重ね合わせるようにするのがよい。
【０００８】この発明の場合、まず、複数のＦｅ−Ｃｒ
−Ｎｉ系合金板材の間にＡｌ板材を挟んで重ね合わせて
３０％以上の圧下で積層圧接する。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系
合金板材とＡｌ板材を重ねて圧延（例えば、冷間圧延）
するのである。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材としてはＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金の圧延材を用いることが出来、Ａ
ｌ（アルミニウム）板材としては市販の高純度材ないし
これを圧延したものを用いることが出来る。勿論、圧延
以外の方法で板材化したＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材を
用いてもよい。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金はオーステナイ
ト系ないしオーステナイト・フェライト二相ステンレス
であるため容易に圧延して薄くすることができる。
−Ｎｉ系合金板材の間にＡｌ板材を挟んで重ね合わせて
３０％以上の圧下で積層圧接する。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系
合金板材とＡｌ板材を重ねて圧延（例えば、冷間圧延）
するのである。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材としてはＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金の圧延材を用いることが出来、Ａ
ｌ（アルミニウム）板材としては市販の高純度材ないし
これを圧延したものを用いることが出来る。勿論、圧延
以外の方法で板材化したＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材を
用いてもよい。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金はオーステナイ
ト系ないしオーステナイト・フェライト二相ステンレス
であるため容易に圧延して薄くすることができる。
【０００９】この発明で得られるフェライト合金圧延材
での組成が上記の適当な範囲にすることを考えた場合、
積層圧接を行うＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材とＡｌ板材
は、厚みに関しては、全Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の
合計厚みが、全Ａｌ板材の合計厚みの４〜９倍となるよ
うにするのがよい。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材とＡｌ
板材の積層圧接を３０％以上（好ましくは３５％以上）
の圧下とする（すなわち、積層圧接後の厚みが積層圧接
前の厚みの７０％未満となるように圧延する）理由は、
３０％未満の圧下では十分に圧接されず、後の中間焼鈍
やＡｌの拡散処理時に剥離してＡｌ表面が酸化され、目
的とするフェライト合金圧延材を得ることが出来ないた
めである。なお、念のために説明しておくと３０％の圧
下とは、〔積層圧接前の厚みＬＡ−積層圧接後の厚みＬ
Ｂ〕÷〔積層圧接前の厚みＬＡ〕×１００＝３０という
ことである。
での組成が上記の適当な範囲にすることを考えた場合、
積層圧接を行うＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材とＡｌ板材
は、厚みに関しては、全Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の
合計厚みが、全Ａｌ板材の合計厚みの４〜９倍となるよ
うにするのがよい。Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材とＡｌ
板材の積層圧接を３０％以上（好ましくは３５％以上）
の圧下とする（すなわち、積層圧接後の厚みが積層圧接
前の厚みの７０％未満となるように圧延する）理由は、
３０％未満の圧下では十分に圧接されず、後の中間焼鈍
やＡｌの拡散処理時に剥離してＡｌ表面が酸化され、目
的とするフェライト合金圧延材を得ることが出来ないた
めである。なお、念のために説明しておくと３０％の圧
下とは、〔積層圧接前の厚みＬＡ−積層圧接後の厚みＬ
Ｂ〕÷〔積層圧接前の厚みＬＡ〕×１００＝３０という
ことである。
【００１０】また、積層圧接後のＡｌ板材の厚みは０．
１ｍｍ未満であることが好ましい。積層圧接後のＡｌ板
材の厚みが０．１ｍｍ以上では、Ａｌの拡散処理時にＡ
ｌが拡散するよりむしろ溶融状態となってしまい積層圧
接体にふくれや剥離が起こり易くなるからである。積層
圧接後のＡｌ板材の厚みを０．１ｍｍ未満とする点で
は、積層圧接前のＡｌ板材の厚みが０．２ｍｍ以下であ
ることが好ましい。
１ｍｍ未満であることが好ましい。積層圧接後のＡｌ板
材の厚みが０．１ｍｍ以上では、Ａｌの拡散処理時にＡ
ｌが拡散するよりむしろ溶融状態となってしまい積層圧
接体にふくれや剥離が起こり易くなるからである。積層
圧接後のＡｌ板材の厚みを０．１ｍｍ未満とする点で
は、積層圧接前のＡｌ板材の厚みが０．２ｍｍ以下であ
ることが好ましい。
【００１１】積層圧接後、直ちにＡｌ拡散処理を行って
もよいが、電気カミソリの内刃や外刃の場合のように得
られるフェライト合金圧延材の厚みが約０．２ｍｍ以下
である場合、積層圧接だけでは未だ厚すぎることもある
ため、Ａｌの拡散処理を行う前に、６００℃以下の温度
での中間焼鈍とこれに続けて施す圧延からなる厚み調整
処理を行い積層圧接体の厚みを所望の厚みにしてからＡ
ｌ拡散処理するようにするのがよい。
もよいが、電気カミソリの内刃や外刃の場合のように得
られるフェライト合金圧延材の厚みが約０．２ｍｍ以下
である場合、積層圧接だけでは未だ厚すぎることもある
ため、Ａｌの拡散処理を行う前に、６００℃以下の温度
での中間焼鈍とこれに続けて施す圧延からなる厚み調整
処理を行い積層圧接体の厚みを所望の厚みにしてからＡ
ｌ拡散処理するようにするのがよい。
【００１２】この６００℃以下の温度での中間焼鈍とこ
れに続けて施す圧延からなる厚み調整処理は、１回だけ
でなく複数回行うこともある。つまり、所望の厚みとな
るまで行うのである。中間焼鈍の温度が６００℃より高
いとＡｌの溶融が起こったり、Ａｌの拡散が進展し界面
付近にＮｉＡｌ系金属間化合物が析出して硬化し、中間
焼鈍後の圧延で割れたり剥離したりするため、中間焼鈍
の温度は６００℃以下とする。ただ、中間焼鈍の温度が
３００℃未満だと焼鈍に長時間を要するため、中間焼鈍
の温度は３００℃以上であることが好ましい。また、６
００℃以下の中間焼鈍はＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材と
Ａｌ板材の接合界面付近で拡散接合が促進されるので、
積層圧接が強固なものとなり、後の高温で行うＡｌ拡散
が容易となるという働きもある。
れに続けて施す圧延からなる厚み調整処理は、１回だけ
でなく複数回行うこともある。つまり、所望の厚みとな
るまで行うのである。中間焼鈍の温度が６００℃より高
いとＡｌの溶融が起こったり、Ａｌの拡散が進展し界面
付近にＮｉＡｌ系金属間化合物が析出して硬化し、中間
焼鈍後の圧延で割れたり剥離したりするため、中間焼鈍
の温度は６００℃以下とする。ただ、中間焼鈍の温度が
３００℃未満だと焼鈍に長時間を要するため、中間焼鈍
の温度は３００℃以上であることが好ましい。また、６
００℃以下の中間焼鈍はＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材と
Ａｌ板材の接合界面付近で拡散接合が促進されるので、
積層圧接が強固なものとなり、後の高温で行うＡｌ拡散
が容易となるという働きもある。
【００１３】このようにして、所望の厚みとなった積層
圧接体を得たあとＡｌの拡散処理を行う。つまり、Ｆｅ
−Ｃｒ−Ｎｉ系合金中にＡｌを拡散させて目的とするフ
ェライト合金圧延材を得るのである。Ａｌ拡散処理の温
度は１１００〜１３００℃（好ましくは１１５０〜１２
５０℃）の範囲である。１３００℃を超える温度で加熱
すると脆化し、１１００℃未満の加熱温度ではオーステ
ナイト系ないしオーステナイト・フェライト二相系のＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金がフェライト単相のものになって
くれない。
圧接体を得たあとＡｌの拡散処理を行う。つまり、Ｆｅ
−Ｃｒ−Ｎｉ系合金中にＡｌを拡散させて目的とするフ
ェライト合金圧延材を得るのである。Ａｌ拡散処理の温
度は１１００〜１３００℃（好ましくは１１５０〜１２
５０℃）の範囲である。１３００℃を超える温度で加熱
すると脆化し、１１００℃未満の加熱温度ではオーステ
ナイト系ないしオーステナイト・フェライト二相系のＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金がフェライト単相のものになって
くれない。
【００１４】Ａｌ拡散のための処理時間は、２０分以下
で十分である。Ａｌ拡散処理は非酸化性雰囲気、すなわ
ち真空雰囲気やＡｒやＨｅ等の非酸化性ガス雰囲気で行
う。そうでないと、ＡｌのみならずＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系
合金までも酸化してしまうからである。この発明では得
られるフェライト合金圧延材における含有元素の含有量
は、上記の範囲が好ましいのであるが、その理由を以下
に説明する。
で十分である。Ａｌ拡散処理は非酸化性雰囲気、すなわ
ち真空雰囲気やＡｒやＨｅ等の非酸化性ガス雰囲気で行
う。そうでないと、ＡｌのみならずＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系
合金までも酸化してしまうからである。この発明では得
られるフェライト合金圧延材における含有元素の含有量
は、上記の範囲が好ましいのであるが、その理由を以下
に説明する。
【００１５】この発明の合金は、フェライト生成元素で
あるＣｒおよびＡｌと、オーステナイト生成元素である
Ｎｉを多量に含有したＦｅ基合金である。合金を主とし
てフェライト相にする理由は、フェライト相の合金は、
高温酸化処理により、緻密で下地との密着性の良い厚い
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）皮膜を形成し易いが、オーステ
ナイト相の合金はアルミナ皮膜が均一に生じず、剥離す
るからである。
あるＣｒおよびＡｌと、オーステナイト生成元素である
Ｎｉを多量に含有したＦｅ基合金である。合金を主とし
てフェライト相にする理由は、フェライト相の合金は、
高温酸化処理により、緻密で下地との密着性の良い厚い
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）皮膜を形成し易いが、オーステ
ナイト相の合金はアルミナ皮膜が均一に生じず、剥離す
るからである。
【００１６】〔Ｃｒ：２０〜４０wt％〕 Ｃｒは、合金
表面に緻密で均一なアルミナ皮膜を形成させるために必
要であるが、この発明の合金ではＮｉを含有するため、
合金をフェライト相にするには、Ｎｉが下限値でＡｌが
上限値の場合でも２０wt％以上のＣｒが必要である。Ｎ
ｉ量が下限値、Ａｌ量が上限値付近、Ｃｒ量が２０wt％
未満の合金ではアルミナ皮膜の形成が不完全である。こ
のため、Ｃｒの下限は２０wt％である。また、合金中の
Ｃｒ含有量が増加するにつれて脆化の傾向が強くなるの
で、Ｃｒの上限は４０wt％である。
表面に緻密で均一なアルミナ皮膜を形成させるために必
要であるが、この発明の合金ではＮｉを含有するため、
合金をフェライト相にするには、Ｎｉが下限値でＡｌが
上限値の場合でも２０wt％以上のＣｒが必要である。Ｎ
ｉ量が下限値、Ａｌ量が上限値付近、Ｃｒ量が２０wt％
未満の合金ではアルミナ皮膜の形成が不完全である。こ
のため、Ｃｒの下限は２０wt％である。また、合金中の
Ｃｒ含有量が増加するにつれて脆化の傾向が強くなるの
で、Ｃｒの上限は４０wt％である。
【００１７】〔Ｎｉ：１０〜２５wt％〕 Ｎｉは、微細
なＮｉＡｌ系金属間化合物を合金中に析出させ、母材の
機械的性質（例えば、硬度）を向上させるが、Ａｌとの
共存下でＮｉＡｌを析出させるのに不可欠の元素であ
る。機械的性質の向上に十分効果的であるためには１０
wt％以上のＮｉを必要とする。Ｎｉ量が増加すれば、Ｎ
ｉＡｌの析出には好都合であるが、オーステナイト生成
元素であるＮｉの含有量を増加すれば、それに伴ってＣ
ｒおよびＡｌの含有量を増加させる必要がある。しか
し、Ｎｉ量が２５wt％を越えると、Ｃｒ量を増加させね
ばならず、そうすると脆化し易くなるので、Ｎｉの上限
値は２５wt％である。
なＮｉＡｌ系金属間化合物を合金中に析出させ、母材の
機械的性質（例えば、硬度）を向上させるが、Ａｌとの
共存下でＮｉＡｌを析出させるのに不可欠の元素であ
る。機械的性質の向上に十分効果的であるためには１０
wt％以上のＮｉを必要とする。Ｎｉ量が増加すれば、Ｎ
ｉＡｌの析出には好都合であるが、オーステナイト生成
元素であるＮｉの含有量を増加すれば、それに伴ってＣ
ｒおよびＡｌの含有量を増加させる必要がある。しか
し、Ｎｉ量が２５wt％を越えると、Ｃｒ量を増加させね
ばならず、そうすると脆化し易くなるので、Ｎｉの上限
値は２５wt％である。
【００１８】〔Ａｌ：４〜８wt％〕 Ａｌは、微細なＮ
ｉＡｌを合金中に析出させ、さらに、高温酸化処理によ
り合金表面にアルミナ皮膜を形成させるために不可欠な
元素である。緻密で均一な皮膜を形成させるためには、
４wt％以上のＡｌを含有することが必要である。Ａｌ含
有量の増加は、ＮｉＡｌの析出やアルミナ皮膜の形成に
有利であるが、８wt％を越えると合金の加工性が低下す
るので、Ａｌの上限は８wt％である。
ｉＡｌを合金中に析出させ、さらに、高温酸化処理によ
り合金表面にアルミナ皮膜を形成させるために不可欠な
元素である。緻密で均一な皮膜を形成させるためには、
４wt％以上のＡｌを含有することが必要である。Ａｌ含
有量の増加は、ＮｉＡｌの析出やアルミナ皮膜の形成に
有利であるが、８wt％を越えると合金の加工性が低下す
るので、Ａｌの上限は８wt％である。
【００１９】〔Ｚｒ，Ｙ，Ｈｆ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｄおよ
びＧｄのうちのいずれか１種または２種以上：０．０５
〜１．０wt％〕 これらの各元素は必要に応じて添加さ
れるものであり、アルミ皮膜内に混入して皮膜の脆さを
改善するとともに皮膜直下の合金内に内部酸化物粒子と
して分散し、皮膜の密着性を著しく向上させる。これら
の効果を発揮させるには、０．０５wt％以上で含有させ
ることが好ましい。他方、１wt％を越えて含有すると、
合金の加工性が急激に低下するので、上限は１wt％であ
る。
びＧｄのうちのいずれか１種または２種以上：０．０５
〜１．０wt％〕 これらの各元素は必要に応じて添加さ
れるものであり、アルミ皮膜内に混入して皮膜の脆さを
改善するとともに皮膜直下の合金内に内部酸化物粒子と
して分散し、皮膜の密着性を著しく向上させる。これら
の効果を発揮させるには、０．０５wt％以上で含有させ
ることが好ましい。他方、１wt％を越えて含有すると、
合金の加工性が急激に低下するので、上限は１wt％であ
る。
【００２０】〔Ｔｉ，ＮｂおよびＭｏのうちのいずれか
１種または２種以上：０〜２．０wt％〕 これらの各元
素も必要に応じて添加されるものであり、アルミ皮膜内
に混入して皮膜の脆さを改善するとともに皮膜直下の合
金内に内部酸化物粒子として分散し、皮膜の密着性を著
しく向上させるなどの効果がある。ただ、２wt％を越え
て含有すると、合金特性の劣化等を招来するため、上限
は２wt％に抑えるようにする。
１種または２種以上：０〜２．０wt％〕 これらの各元
素も必要に応じて添加されるものであり、アルミ皮膜内
に混入して皮膜の脆さを改善するとともに皮膜直下の合
金内に内部酸化物粒子として分散し、皮膜の密着性を著
しく向上させるなどの効果がある。ただ、２wt％を越え
て含有すると、合金特性の劣化等を招来するため、上限
は２wt％に抑えるようにする。
【００２１】〔Ｆｅ：残部〕 以上の成分の他をＦｅが
占める。ただし、残部が完全にＦｅである場合のみに限
定されず、不可避的に不純物としてＦｅ中に存在するも
の（Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ等）があってもよい。この発明
の方法で得られたフェライト合金圧延材の用途として
は、耐磨耗性や耐食性が要求される刃物、特に電気カミ
ソリの内刃、外刃が主なものとして挙げられるが、これ
に限らないことは言うまでもない。
占める。ただし、残部が完全にＦｅである場合のみに限
定されず、不可避的に不純物としてＦｅ中に存在するも
の（Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ等）があってもよい。この発明
の方法で得られたフェライト合金圧延材の用途として
は、耐磨耗性や耐食性が要求される刃物、特に電気カミ
ソリの内刃、外刃が主なものとして挙げられるが、これ
に限らないことは言うまでもない。
【００２２】
【作用】この発明では、加工性のよいＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ
系のオーステナイト合金ないしフェライト・オーステナ
イト二相合金の板材と、同じく加工性のよいＡｌ板材と
を用い、加工性の良好な前段階で薄型化（圧延）をすま
せ後段階でＡｌ拡散処理用の熱処理で硬いフェライト相
を現出させており、Ａｌを始めから溶解した硬いフェラ
イト合金を圧延するものではないため、割れが生じたり
せず、歩留りよく容易に製造が行え生産性は良好であ
る。
系のオーステナイト合金ないしフェライト・オーステナ
イト二相合金の板材と、同じく加工性のよいＡｌ板材と
を用い、加工性の良好な前段階で薄型化（圧延）をすま
せ後段階でＡｌ拡散処理用の熱処理で硬いフェライト相
を現出させており、Ａｌを始めから溶解した硬いフェラ
イト合金を圧延するものではないため、割れが生じたり
せず、歩留りよく容易に製造が行え生産性は良好であ
る。
【００２３】原材料が板材であるため薄いものを得やす
いという点では電気カミソリの内刃、外刃に適したフェ
ライト合金圧延材の製造に好適であるということも言え
る。
いという点では電気カミソリの内刃、外刃に適したフェ
ライト合金圧延材の製造に好適であるということも言え
る。
【００２４】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この発
明は、下記の実施例に限らないことは言うまでもない。 −実施例１〜８− 実施例では、下記の組成の合金１，２のインゴットを得
てから加工しＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金圧延板材を準備し
た。 〔合金１〕Ｃｒ：３０．０wt％ Ｎｉ：１７．０wt％
Ｚｒ： ０．２wt％ Ｙ： ０．６wt％ 残部：Ｆｅ 〔合金２〕Ｃｒ：３７．０wt％ Ｎｉ：２３．０wt％
Ｚｒ： ０．４wt％ Ｔｉ： １．０wt％ 残部：Ｆｅ 上記組成の合金１，２をそれぞれ高周波誘導加熱式真空
溶解炉で溶製した。すなわち、９９．９wt％以上の純度
を有する電解鉄、電解クロムおよびニッケルペレットを
アルミナるつぼに入れて、５×１０-4Torr以上の高真空
中で溶解し、その溶融液中にチタン合金ないし９５wt％
以上の純度のイットリウム，ジルコニウムを同じ真空中
で添加してから、同じ真空中で炉内に設置した軟鋼製鋳
型に鋳込んで合金１，２のインゴットを得た。インゴッ
トの重さは１０ｋｇであった。
明は、下記の実施例に限らないことは言うまでもない。 −実施例１〜８− 実施例では、下記の組成の合金１，２のインゴットを得
てから加工しＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金圧延板材を準備し
た。 〔合金１〕Ｃｒ：３０．０wt％ Ｎｉ：１７．０wt％
Ｚｒ： ０．２wt％ Ｙ： ０．６wt％ 残部：Ｆｅ 〔合金２〕Ｃｒ：３７．０wt％ Ｎｉ：２３．０wt％
Ｚｒ： ０．４wt％ Ｔｉ： １．０wt％ 残部：Ｆｅ 上記組成の合金１，２をそれぞれ高周波誘導加熱式真空
溶解炉で溶製した。すなわち、９９．９wt％以上の純度
を有する電解鉄、電解クロムおよびニッケルペレットを
アルミナるつぼに入れて、５×１０-4Torr以上の高真空
中で溶解し、その溶融液中にチタン合金ないし９５wt％
以上の純度のイットリウム，ジルコニウムを同じ真空中
で添加してから、同じ真空中で炉内に設置した軟鋼製鋳
型に鋳込んで合金１，２のインゴットを得た。インゴッ
トの重さは１０ｋｇであった。
【００２５】得られた各インゴットを、熱間鍛造，熱間
圧延により厚み約３ｍｍの板にそれぞれしたあと、酸洗
あるいは機械研磨により表面スケールを除去し、中間焼
鈍を施した後、冷間圧延して厚み０．２〜０．４ｍｍの
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金圧延板材を得た。一方、Ａｌ板
材として、市販の厚み０．１ｍｍの高純度Ａｌ板材と、
これを冷間圧延で０．０５ｍｍとしたものを準備した。
圧延により厚み約３ｍｍの板にそれぞれしたあと、酸洗
あるいは機械研磨により表面スケールを除去し、中間焼
鈍を施した後、冷間圧延して厚み０．２〜０．４ｍｍの
Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金圧延板材を得た。一方、Ａｌ板
材として、市販の厚み０．１ｍｍの高純度Ａｌ板材と、
これを冷間圧延で０．０５ｍｍとしたものを準備した。
【００２６】このようにして得たＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合
金圧延板材とＡｌ板材とを、表１に示す枚数使って重ね
合わせ冷間圧延して積層圧接し、表２にみるように、あ
るものは４００〜５００℃で中間焼鈍しその後、圧延し
て薄くする厚み調整処理を行ってから、以下のようにＡ
ｌ拡散処理した。すなわち、積層圧接体を５×１０-5To
rr以上の高真空中で１１５０〜１２５０℃に加熱し１０
分間保持したあと冷却しフェライト合金圧延板を得た。
金圧延板材とＡｌ板材とを、表１に示す枚数使って重ね
合わせ冷間圧延して積層圧接し、表２にみるように、あ
るものは４００〜５００℃で中間焼鈍しその後、圧延し
て薄くする厚み調整処理を行ってから、以下のようにＡ
ｌ拡散処理した。すなわち、積層圧接体を５×１０-5To
rr以上の高真空中で１１５０〜１２５０℃に加熱し１０
分間保持したあと冷却しフェライト合金圧延板を得た。
【００２７】以上のようにして得られたフェライト合金
圧延板の硬度（マイクロビッカース硬度：Ｈｖ）、なら
びに、大気雰囲気、１１５０℃の温度で１５時間の酸化
処理を行うことにより表面に析出形成されたアルミナ皮
膜の厚みを測定した。測定結果を第３表に示す。 −比較例１，２− 比較のために、実施例１と実施例６のフェライト合金圧
延板とほぼ同じ組成の合金のインゴットを作り、圧延し
て得られたフェライト合金圧延板の硬度（マイクロビッ
カース硬度：Ｈｖ）、ならびに、大気雰囲気、１１５０
℃の温度で１５時間の酸化処理を行うことにより表面に
析出形成されたアルミナ皮膜の厚みも測定した。測定結
果を第３表に示す。
圧延板の硬度（マイクロビッカース硬度：Ｈｖ）、なら
びに、大気雰囲気、１１５０℃の温度で１５時間の酸化
処理を行うことにより表面に析出形成されたアルミナ皮
膜の厚みを測定した。測定結果を第３表に示す。 −比較例１，２− 比較のために、実施例１と実施例６のフェライト合金圧
延板とほぼ同じ組成の合金のインゴットを作り、圧延し
て得られたフェライト合金圧延板の硬度（マイクロビッ
カース硬度：Ｈｖ）、ならびに、大気雰囲気、１１５０
℃の温度で１５時間の酸化処理を行うことにより表面に
析出形成されたアルミナ皮膜の厚みも測定した。測定結
果を第３表に示す。
【００２８】−比較例３〜６− 比較のために、積層圧接の圧下率が３０％未満の場合
（比較例３）、中間焼鈍の温度が６００℃を超える場合
（比較例４，５）、および、Ａｌ拡散処理を大気中で行
う場合（比較例６）についても表１〜３に示す通りに行
った。 −比較例７，８− 比較のために、Ａｌ拡散温度が１３００℃を超す場合
（比較例７）、Ａｌ拡散温度が１０００℃未満の場合
（比較例８）場合についても表１〜３に示す通りに行っ
た。
（比較例３）、中間焼鈍の温度が６００℃を超える場合
（比較例４，５）、および、Ａｌ拡散処理を大気中で行
う場合（比較例６）についても表１〜３に示す通りに行
った。 −比較例７，８− 比較のために、Ａｌ拡散温度が１３００℃を超す場合
（比較例７）、Ａｌ拡散温度が１０００℃未満の場合
（比較例８）場合についても表１〜３に示す通りに行っ
た。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例のフェライト合金圧延板は、比較例
のフェライト合金圧延板と同じ程度の母材硬度があると
ともに厚いアルミナ皮膜の形成が可能であり、十分に実
用性のあることが分かる。また、積層圧接の圧下率が３
０％未満であったり、中間焼鈍の温度が６００℃を超し
たり、Ａｌ拡散処理を大気中や、１３００℃を超す温度
ないし１０００℃未満の温度で行ったりすると良い結果
が得られないことも分かる。
のフェライト合金圧延板と同じ程度の母材硬度があると
ともに厚いアルミナ皮膜の形成が可能であり、十分に実
用性のあることが分かる。また、積層圧接の圧下率が３
０％未満であったり、中間焼鈍の温度が６００℃を超し
たり、Ａｌ拡散処理を大気中や、１３００℃を超す温度
ないし１０００℃未満の温度で行ったりすると良い結果
が得られないことも分かる。
【００３３】
【発明の効果】この発明にかかるＡｌ含有フェライト合
金圧延板の製造方法の場合、加工性の良好な前段階で薄
型化（圧延）をすませ後段階でＡｌ拡散処理用の熱処理
で硬いフェライト相を現出させており、Ａｌを始めから
溶解した硬いフェライト合金を圧延するものではないた
め、割れが生じたりせず、歩留りよく容易に製造が行え
生産性は良好であり、したがって、この発明は非常に有
用であるということが出来る。
金圧延板の製造方法の場合、加工性の良好な前段階で薄
型化（圧延）をすませ後段階でＡｌ拡散処理用の熱処理
で硬いフェライト相を現出させており、Ａｌを始めから
溶解した硬いフェライト合金を圧延するものではないた
め、割れが生じたりせず、歩留りよく容易に製造が行え
生産性は良好であり、したがって、この発明は非常に有
用であるということが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小豆沢茂和 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間
にＡｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積
層圧接した後、非酸化性雰囲気中で１１００〜１３００
℃の温度範囲に加熱してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎ
ｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材を得るようにするＡｌ
含有フェライト合金圧延材の製造方法。 - 【請求項２】 複数のＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の間
にＡｌ板材を挟んで重ね合わせて３０％以上の圧下で積
層圧接した後、６００℃以下の温度での中間焼鈍とこれ
に続けて施す圧延からなる厚み調整処理を行ってから、
非酸化性雰囲気中で１１００〜１３００℃の温度範囲に
加熱してＡｌを拡散させＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェ
ライト合金圧延材を得るようにするＡｌ含有フェライト
合金圧延材の製造方法。 - 【請求項３】 Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金板材の組成が、
Ｃｒ：２１〜４３重量％、Ｎｉ：１１〜２７重量％、Ｚ
ｒ，Ｙ，Ｈｆ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｄ，および，Ｇｄのうち
いずれか１種または２種以上：０．０５〜１．１重量
％、Ｔｉ，ＮｂおよびＭｏのうちいずれか１種または２
種以上：０〜２．２重量％、残部：Ｆｅであり、Ｆｅ−
Ｃｒ−Ｎｉ−Ａｌ系フェライト合金圧延材中のＡｌ含有
量が４〜８重量％となるようなＡｌ板材を重ね合わせる
請求項１または２記載のＡｌ含有フェライト合金圧延材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6705893A JPH06277707A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Ａｌ含有フェライト合金圧延材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6705893A JPH06277707A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Ａｌ含有フェライト合金圧延材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277707A true JPH06277707A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=13333866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6705893A Pending JPH06277707A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Ａｌ含有フェライト合金圧延材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06277707A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006043686A1 (ja) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Nippon Steel Materials Co., Ltd. | 加工性に優れた高Ａｌ含有鋼板及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP6705893A patent/JPH06277707A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006043686A1 (ja) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Nippon Steel Materials Co., Ltd. | 加工性に優れた高Ａｌ含有鋼板及びその製造方法 |
| JP2006144116A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-06-08 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた高Ａｌ含有鋼板及びその製造方法 |
| US9028625B2 (en) | 2004-10-21 | 2015-05-12 | Nippon Steel Materials Co., Ltd. | High Al-content steel sheet excellent in workability and method of production of same |
| US9616411B2 (en) | 2004-10-21 | 2017-04-11 | Nippon Steel & Sumkin Materials Co., Ltd. | High Al-content steel sheet excellent in workability and method of production of same |
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