JPH06308260A - Corrosion-resistant clock member - Google Patents

Corrosion-resistant clock member

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Publication number
JPH06308260A
JPH06308260A JP9805393A JP9805393A JPH06308260A JP H06308260 A JPH06308260 A JP H06308260A JP 9805393 A JP9805393 A JP 9805393A JP 9805393 A JP9805393 A JP 9805393A JP H06308260 A JPH06308260 A JP H06308260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
nitriding
hardened layer
atoms
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP9805393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Tawara
正昭 田原
Haruo Senbokutani
春男 仙北谷
Kenzo Kitano
憲三 北野
Tadashi Hayashida
忠司 林田
Teruo Minato
輝男 湊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Hoxan Inc
Original Assignee
Daido Hoxan Inc
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Publication date
Application filed by Daido Hoxan Inc filed Critical Daido Hoxan Inc
Priority to JP9805393A priority Critical patent/JPH06308260A/en
Publication of JPH06308260A publication Critical patent/JPH06308260A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a corrosion-resistant clock member having high corrosion resistance and surface hardness by forming part of the surface layer section of an austenitic stainless steel with a nitrified and hardened layer containing a specific quantity of N atoms and no CrN. CONSTITUTION:The surface of an austenitic stainless steel material (stainless steel product) is set to the surface state easily infiltratable by N atoms by fluoridization, and it is heated and held at about 450 deg.C or below, preferably in the range of 370-420 deg.C in particular, in the nitrifying atmosphere such as NH3 for nitrification. The surface layer of the stainless steel material is formed into a dense and uniform nitrified and hardened layer having the thickness of about 20-40mum. No CrN is practically contained in this nitrified and hardened layer, N atoms of 2-12wt.% are contained in the austenitic phase (gamma-phase) which is the parent phase, it has nearly the same corrosion resistance as that of the austenitic stainless steel material before nitrification and hardening, and the surface hardness is sharply increased by the existence of the nitrified and hardened layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高度の耐食性と高い
表面硬度の双方を備えた耐食性時計部材に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a corrosion resistant timepiece member having both high corrosion resistance and high surface hardness.

【0002】[0002]

【従来の技術】腕時計のケーシングや時計の文字盤外周
のリング、あるいは時計本体とベルトとを接続するピン
類等において、銀色をしたステンレス調のものについて
は、従来から、マルテンサイト系のステンレス材が用い
られている。しかしながら、上記マルテンサイト系ステ
ンレスは、比較的高価なクロムを多量に含有しているた
め、ステンレス材自体が高価であること、また、焼入等
を行う必要があることから、歪みを生じること、さらに
耐食性が不充分であるため、汗ばんだ皮膚に長時間密着
させて使用したり水に濡らしたりすると錆を生じるとい
う欠点を有している。
2. Description of the Related Art For a casing of a wristwatch, a ring on the outer circumference of a dial of a watch, pins for connecting a watch body and a belt, etc., a silver-colored stainless steel-like material has been conventionally used as a martensitic stainless steel material. Is used. However, since the martensitic stainless steel contains a relatively large amount of relatively expensive chromium, the stainless steel itself is expensive, and since it is necessary to perform quenching and the like, distortion occurs, Further, since it has insufficient corrosion resistance, it has a drawback that it is rusted when it is used in close contact with sweaty skin for a long time and is wetted with water.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このため、最近では、
上記のようなマルテンサイト系のステンレス材に代え
て、オーステナイト系ステンレス材を用いることが試み
られている。オーステナイト系ステンレス材は、上記マ
ルテンサイト系ステンレス材に比べて、耐食性に富んで
おり、錆びにくい反面、表面剛性に欠けることから、硬
質クロムめっきを施すことや化学蒸着法(CVD)によ
るTiNコーティングが行われる。しかし、上記めっき
皮膜やコーティング皮膜の密着性が低いことから、時計
部材の寿命が短くなるという難点がある。また、ステン
レスらしい質感が失われて見栄えが悪いという問題もあ
る。そこで、上記オーステナイト系ステンレス材の表面
硬度を向上させることができれば、表面硬度が高くて少
々のことでは傷が付かず、しかも耐食性に富んでいて、
錆びにくい耐食性時計部材を提供することができる。上
記ステンレス材の表面硬度を向上させるには、通常、窒
化処理を施し、表面に窒化硬化層を形成することによっ
て、表面硬度を高めることが考えられる。この種の窒化
処理の方法としては、塩浴窒化,イオン窒化およびガス
窒化等の各種の方法があるが、これらの窒化方法では、
窒化温度が、通常550〜570℃程度に設定され、低
温でも480℃程度に設定されている。このような窒化
方法によって、上記オーステナイト系ステンレス材から
なる時計部材を窒化処理すると、上記時計部材は、表面
硬度が向上するものの、オーステナイト系ステンレス材
自体が有していた耐食性が損なわれ、発錆しやすくなる
ことがわかった。
For this reason, recently,
It has been attempted to use an austenitic stainless steel material in place of the above-mentioned martensitic stainless steel material. Austenitic stainless steel has more corrosion resistance than the above martensitic stainless steel and is less likely to rust, but lacks surface rigidity. Therefore, hard chromium plating or chemical vapor deposition (CVD) TiN coating is required. Done. However, since the adhesion of the plating film and the coating film is low, there is a problem that the life of the timepiece member is shortened. There is also the problem that the appearance of stainless steel is lost and it does not look good. Therefore, if it is possible to improve the surface hardness of the austenitic stainless steel material, the surface hardness is high and a few things are not scratched, and moreover it is rich in corrosion resistance,
It is possible to provide a corrosion-resistant watch member that is resistant to rust. In order to improve the surface hardness of the above stainless steel material, it is usually considered that nitriding treatment is performed to form a nitriding hardened layer on the surface to increase the surface hardness. There are various methods such as salt bath nitriding, ion nitriding, and gas nitriding as methods of this type of nitriding treatment.
The nitriding temperature is usually set to about 550 to 570 ° C, and is set to about 480 ° C even at a low temperature. By nitriding the timepiece member made of the austenitic stainless steel material by such a nitriding method, although the surface hardness of the timepiece member is improved, the corrosion resistance of the austenitic stainless steel material itself is impaired and rusting occurs. I found it easier to do.

【0004】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、高い耐食性と高い表面硬度の双方を備えた耐
食性時計部材の提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a corrosion resistant timepiece member having both high corrosion resistance and high surface hardness.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の耐食性時計部材は、母材が、オーステナ
イト系ステンレス鋼からなり、表層部の少なくとも一部
が、下記の(A),(B)を備えた窒化硬化層で構成さ
れているという構成をとる。 (A) 結晶質のクロム窒化物を実質的に含有していな
い。 (B) 母相であるオーステナイト相に2〜12重量%
(以下「%」と略す)のN原子が含有されている。
In order to achieve the above object, in the corrosion-resistant timepiece member of the present invention, the base material is made of austenitic stainless steel, and at least a part of the surface layer has the following (A), It is configured by a nitride hardened layer including (B). (A) Substantially free of crystalline chromium nitride. (B) 2 to 12% by weight in the austenite phase which is the mother phase
It contains N atoms (hereinafter abbreviated as “%”).

【0006】[0006]

【作用】すなわち、本発明者らは、先に述べた窒化処理
によって耐食性の劣化が生ずる原因を突き止めるため一
連の研究を行った。その結果、上記耐食性の劣化は、形
成された窒化層中に結晶クロム窒化物(CrN)が析出
生成することにより、母相(オーステナイト相)中の固
溶クロム(Cr)濃度が大幅に低下し、ステンレス本来
の耐食性保持機能を果たすべき不働態皮膜の形成に必要
不可欠な活性Crが殆ど無くなってしまうことに起因す
ることを突き止めた。そして、さらに研究を重ねた結
果、上記オーステナイト系ステンレスに対する窒化処理
をかなりの低温(前記従来の窒化法の窒化温度である4
80〜580℃の温度領域より100〜200℃下げた
温度領域)で行うと、結晶クロム窒化物(CrN)や、
鉄窒化物を析出生成させることなく、窒素原子がオース
テナイト系ステンレスの母相(γ相)中に浸透するよう
になる。そして、その浸透量(含有量)を2〜12%の
範囲内に規制すると、耐食性の劣化も生じず、しかも上
記窒素原子の浸透によって、表面硬度の高い窒化硬化層
が形成されることを見出し、この発明に到達した。この
場合、上記窒素原子は、γ相中に単に浸透するだけの状
態であり、それによって格子歪は形成するが、結晶クロ
ム窒化物等の析出生成までには至らないものと考えられ
る。そして、上記窒素原子の含有量が上限を超えると、
浸透窒素原子とクロムとによって、結晶クロム窒化物が
生成してしまい、耐食性の低下が生起する。また、上記
範囲を下回ると、表面硬度の高い窒化硬化層の生成が不
充分となる。
In other words, the present inventors conducted a series of studies to find out the cause of deterioration of corrosion resistance due to the nitriding treatment described above. As a result, the deterioration of the corrosion resistance is caused by the precipitation of crystalline chromium nitride (CrN) in the formed nitride layer, which significantly reduces the concentration of solid solution chromium (Cr) in the matrix (austenite phase). Have found that the active Cr, which is indispensable for the formation of a passive film that should have the function of retaining the corrosion resistance inherent to stainless steel, is almost eliminated. As a result of further research, the nitriding treatment of the austenitic stainless steel was performed at a considerably low temperature (the nitriding temperature of the conventional nitriding method was 4).
When performed in a temperature range of 100 to 200 ° C. lower than a temperature range of 80 to 580 ° C.), crystalline chromium nitride (CrN) or
Nitrogen atoms permeate into the matrix phase (γ phase) of austenitic stainless steel without causing precipitation of iron nitride. Then, it was found that when the permeation amount (content) is regulated within the range of 2 to 12%, deterioration of corrosion resistance does not occur, and the permeation of the nitrogen atom forms a nitrided hard layer having high surface hardness. , Reached this invention. In this case, it is considered that the nitrogen atoms are in a state of simply penetrating into the γ phase, and thereby lattice distortion is formed, but it does not lead to precipitation of crystalline chromium nitride or the like. And when the content of the nitrogen atom exceeds the upper limit,
Crystalline chromium nitrides are generated by the penetrating nitrogen atoms and chromium, resulting in deterioration of corrosion resistance. On the other hand, if it is less than the above range, the formation of the nitriding hard layer having high surface hardness becomes insufficient.

【0007】なお、この発明の耐食性時計部材が、結晶
質のクロム窒化物を実質的に含有していないことは、X
線回折法によって試料を分析することにより確認するこ
とができ、また、オーステナイト層中に含有されている
窒素原子の量は、エスカ(Electron Spec
troscopy for Chemical Ana
lysis)またはEPMA(Electron Pr
obe MicroAnalyzer)によって確認す
ることができる。ここで、この発明において、「結晶質
のクロム窒化物を実質的に含有していない」とは、結晶
質のクロム窒化物の含有量が微量(数%)以下であるこ
とをいう。
It is noted that the corrosion-resistant timepiece member of the present invention does not substantially contain crystalline chromium nitride.
This can be confirmed by analyzing the sample by a line diffraction method, and the amount of nitrogen atoms contained in the austenite layer can be determined by Escher (Electron Spec).
troscopy for Chemical Ana
lysis) or EPMA (Electron Pr)
It can be confirmed by the Obe MicroAnalyzer). Here, in the present invention, “substantially free of crystalline chromium nitride” means that the content of crystalline chromium nitride is a trace amount (several% or less).

【0008】つぎに、この発明を詳しく説明する。Next, the present invention will be described in detail.

【0009】この発明の耐食性時計部材は、オーステナ
イト系ステンレスを原料とし、そのまま窒化処理する
か、もしくはそれを所定の形状に成形した後、その成形
品に対して窒化処理することによって得られる。上記オ
ーステナイト系ステンレス材としては、18−8系オー
ステナイト系ステンレス材を基本とし、耐食性,加工硬
化性,耐熱性,切削性,非磁性等の要求特性に応じ、元
素,成分量を適宜変更させたオーステナイト系ステンレ
ス材があげられる。また、クロムを22%以上含有する
Cr−Ni−Mo系オーステナイト系ステンレス材も対
象となる。さらに、クロムが22%未満でも、モリブデ
ン(Mo)を1.5%以上含有するオーステナイト系ス
テンレス材もこの発明の対象となる。
The corrosion-resistant timepiece member of the present invention can be obtained by using austenitic stainless steel as a raw material and subjecting it to nitriding as it is, or by molding it into a predetermined shape and then nitriding the molded product. The austenitic stainless steel material is basically an 18-8 austenitic stainless steel material, and the amounts of elements and components are appropriately changed according to required characteristics such as corrosion resistance, work hardening property, heat resistance, machinability, and non-magnetic property. Austenitic stainless steel materials can be mentioned. Further, Cr-Ni-Mo based austenitic stainless steel material containing 22% or more of chromium is also targeted. Further, an austenitic stainless steel material containing 1.5% or more of molybdenum (Mo) even if chromium is less than 22% is also an object of the present invention.

【0010】上記のようなオーステナイト系ステンレス
材ないし、その成形品(これらを「ステンレス品」とい
う)に対して施す窒化処理は、つぎのようにして行われ
る。すなわち、上記ステンレス品に対し、窒化処理に先
立って、窒化の際のN原子の浸透の容易化を図るため、
フッ化処理をする。このフッ化処理に用いるフッ素系ガ
スとしては、NF3 ,BF3 ,CF4 ,HF,SF6
2 6 , WF6 ,CHF3 ,SiF4 等からなるフッ
素化合物ガスがあげられ、単独でもしくは併せて使用さ
れる。また、これら以外に分子内にフッ素を含む他のフ
ッ素化合物ガスもフッ素系ガスとして用いることができ
る。このようなフッ素系ガスは、それのみで用いること
もできるが、通常は、N2 ガスとの不活性ガスで希釈さ
れて使用される。このような希釈されたガスにおけるフ
ッ素系ガスの濃度は、例えば10000〜100000
ppmであり、好ましくは20000〜70000pp
m、より好ましくは、30000〜50000ppmで
ある。この種のフッ素系ガスとして最も実用性を備えて
いるのはNF3 である。NF3 は常温でガス状であり化
学的安定性が高く取り扱い性が容易である。
The nitriding treatment applied to the above austenitic stainless steel material or its molded products (these are referred to as "stainless steel products") is performed as follows. That is, in order to facilitate permeation of N atoms during nitriding prior to the nitriding treatment,
Fluoride treatment. Fluorine-based gas used for this fluorination treatment includes NF 3 , BF 3 , CF 4 , HF, SF 6 ,
Fluorine compound gas composed of C 2 F 6, WF 6 , CHF 3 , SiF 4 and the like can be used, and they are used alone or in combination. Other than these, other fluorine compound gas containing fluorine in the molecule can also be used as the fluorine-based gas. Although such a fluorine-based gas can be used alone, it is usually used after being diluted with an inert gas together with N 2 gas. The concentration of the fluorine-based gas in such diluted gas is, for example, 10,000 to 100,000.
ppm, preferably 20,000 to 70,000 pp
m, more preferably 30,000 to 50,000 ppm. NF 3 is the most practical fluorine-based gas of this type. NF 3 is gaseous at room temperature, has high chemical stability, and is easy to handle.

【0011】フッ化処理は、上記濃度のフッ素系ガス雰
囲気を作り、この雰囲気下に、上記ステンレス品を入れ
加熱状態で保持することにより行う。この場合の加熱
は、上記ステンレス品自体を300〜550℃の温度に
昇温させることによって行われる。このようなフッ素系
ガス雰囲気中でのステンレス品の保持時間は、その形状
寸法等によって適当な時間が選択される。通常は、十数
分〜数十分の範囲内に設定される。このフッ化処理によ
り、N原子がステンレス品の表面層に浸透しやすくな
る。この理由については、現段階では充分に明らかでは
ないが、およそつぎのように考えられる。すなわち、上
記ステンレス品の表面には、窒化作用を奏するN原子の
浸透拡散を阻害する不働態皮膜が形成されている。この
ため、従来は不働態皮膜(酸化皮膜)の存在により、窒
化処理の際の温度をかなり高くしないと窒素原子が浸透
しなかったのであり、その結果、表面硬化層中に結晶ク
ロム窒化物が析出生成することとなった。ところが、こ
の発明では、窒化処理に先立って、フッ素系ガス雰囲気
下でフッ素処理をする。このように表面に不働態皮膜が
形成されたステンレス品を上記のようなフッ素系ガス雰
囲気下において加熱状態で保持すると、上記不働態皮膜
がフッ化膜に変換する。このフッ化膜は不働態皮膜に比
べてN原子の浸透が容易であることから、上記ステンレ
ス品の表面は、フッ化処理によってN原子の浸透の容易
な表面状態に形成される。したがって、このようなN原
子の浸透の容易な表面状態となっているステンレス品
を、つぎに示すように窒化雰囲気下において加熱状態で
保持すると、窒化ガス中のN原子がステンレス製品の表
面層に一定の深さで均一に浸透するため、深く均一な窒
化硬化層が形成されると考えられる。
The fluorination treatment is carried out by creating a fluorine-containing gas atmosphere having the above concentration and placing the above stainless steel product in this atmosphere and holding it in a heated state. The heating in this case is performed by raising the temperature of the stainless steel product itself to 300 to 550 ° C. An appropriate time is selected for the holding time of the stainless steel product in such a fluorine-based gas atmosphere depending on its shape and dimensions. Usually, it is set within the range of ten minutes to several tens of minutes. This fluorination treatment facilitates the penetration of N atoms into the surface layer of the stainless steel product. The reason for this is not clear at this stage, but it can be considered as follows. That is, a passivation film that inhibits the permeation and diffusion of N atoms that have a nitriding effect is formed on the surface of the stainless steel product. For this reason, in the past, due to the presence of a passive film (oxide film), nitrogen atoms did not penetrate unless the temperature during the nitriding treatment was raised considerably. As a result, crystalline chromium nitride was not formed in the surface hardened layer. Precipitation was generated. However, in this invention, prior to the nitriding treatment, the fluorine treatment is performed in a fluorine-based gas atmosphere. When the stainless steel product having the passivation film formed on the surface is held in a heated state in the above-mentioned fluorine-based gas atmosphere, the passivation film is converted into a fluoride film. Since this fluorinated film allows N atoms to penetrate more easily than the passive film, the surface of the stainless steel product is formed into a surface state in which N atoms easily penetrate by the fluorination treatment. Therefore, when a stainless steel product having such a surface state in which N atoms easily penetrate is held in a heated state in a nitriding atmosphere as shown below, N atoms in the nitriding gas form a surface layer of the stainless steel product. Since it penetrates uniformly at a constant depth, it is considered that a deep and uniform nitride hardened layer is formed.

【0012】窒化処理は、上記のように、フッ素処理に
よりN原子の浸透し易い状態となっているステンレス品
を窒化雰囲気下において加熱状態で保持して窒化処理す
ることにより行われる。この場合、窒化雰囲気下をつく
る窒化ガスとしては、NH3のみからなる単体ガス、ま
たは炭素源を有するガス(例えばRXガス)とNH3
の混合ガス(例えばNH3 とCOとCO2 との混合ガ
ス)が用いられる。通常は、上記単体ガスまたは混合ガ
スにN2 等の不活性ガスを混合して使用される。場合に
よっては、これらのガスにH2 ガスを混合して使用する
ことも行われる。このような窒化雰囲気下において、フ
ッ化処理のなされたステンレス品が加熱状態で保持され
る、この場合、加熱温度は、従来の窒化処理のそれより
も大幅に低い温度の450℃以下の温度に設定される。
特に好ましいのは370〜420℃の範囲内である。す
なわち、上記温度が450℃を超えると、結晶CrNが
窒化硬化層中に生成して母相中の活性Cr濃度が低下
し、ステンレス自体の有する耐食性が損なわれるからで
ある。特に、420℃以下の温度で窒化処理することに
より、母材となるオーステナイト系ステンレス自身の有
する耐食性と同程度の耐食性を保持でき、しかも硬度の
大な窒化硬化層がステンレス品の表面に形成されること
となるため、このような温度域に設定することが好まし
い。なお、370℃以下の窒化処理温度では、24時間
窒化処理しても窒化硬化層が深さ10μm以下に生成す
るに過ぎず、工業的価値に乏しいことから余り実用的で
はない。そして、上記窒化処理時間は、通常10〜20
時間に設定される。
As described above, the nitriding treatment is performed by holding the stainless steel product in which N atoms are easily permeated by the fluorine treatment in a heated state in a nitriding atmosphere and performing the nitriding treatment. In this case, as the nitriding gas for creating the nitriding atmosphere, a single gas consisting of only NH 3 or a mixed gas of a gas having a carbon source (for example, RX gas) and NH 3 (for example, NH 3 , CO, and CO 2) is used. Mixed gas) is used. Usually, an inert gas such as N 2 is mixed with the above single gas or mixed gas before use. In some cases, H 2 gas may be mixed with these gases and used. In such a nitriding atmosphere, the fluorinated stainless steel product is maintained in a heated state. In this case, the heating temperature is 450 ° C. or lower, which is a temperature significantly lower than that of the conventional nitriding treatment. Is set.
Particularly preferred is in the range of 370 to 420 ° C. That is, if the temperature exceeds 450 ° C., crystalline CrN is generated in the nitrided hardened layer, the active Cr concentration in the matrix decreases, and the corrosion resistance of stainless steel itself is impaired. In particular, by nitriding at a temperature of 420 ° C. or lower, a corrosion resistance comparable to that of the austenitic stainless steel itself, which is the base material, can be maintained, and a nitriding hardened layer with high hardness is formed on the surface of the stainless steel product. Therefore, it is preferable to set in such a temperature range. At a nitriding treatment temperature of 370 ° C. or less, even if the nitriding treatment is performed for 24 hours, the nitriding hard layer is formed only to a depth of 10 μm or less, which is not practical because it has poor industrial value. The nitriding treatment time is usually 10 to 20.
Set in time.

【0013】このような窒化処理により、上記ステンレ
ス品の表面層が緻密で均一な、厚み20〜40μm程度
の窒化硬化層(全体が一層からなる)に形成される。上
記窒化処理によれば、オーステナイト系ステンレス品
に、窒化処理後の寸法変形や面荒れがほとんど生じな
い。すなわち、従来の窒化処理では、結晶クロム窒化物
が析出生成すること等によって、ステンレス品の外形が
膨張して、寸法変化が生じたり、また、面粗度が悪くな
るという欠点が生じ、最終加工仕上げに多大のコストを
有するうえ、その技術を精密部品に応用することが困難
である。これに対し、この発明の窒化硬化層は、結晶ク
ロム窒化物を実質的に含有していず、緻密な組織からな
っていることから、寸法変化や面粗度の悪化が生じず、
最終仕上げ加工をする必要がなくなる。
By such a nitriding treatment, the surface layer of the above-mentioned stainless steel product is formed into a dense and uniform nitriding hardened layer having a thickness of about 20 to 40 μm (the whole is a single layer). According to the above nitriding treatment, the austenitic stainless steel product hardly causes dimensional deformation and surface roughness after the nitriding treatment. That is, in the conventional nitriding treatment, the outer shape of the stainless steel product expands due to the precipitation and formation of crystalline chromium nitride, which causes a dimensional change, and the surface roughness deteriorates. In addition to the enormous cost of finishing, it is difficult to apply the technology to precision parts. On the other hand, the nitriding hard layer of the present invention does not substantially contain crystalline chromium nitride and has a dense structure, so that dimensional change and deterioration of surface roughness do not occur,
Eliminates the need for final finishing.

【0014】このように、この窒化硬化層には、結晶ク
ロム窒化物が実質的に含有されていず、かつ、母相であ
るオーステナイト相(γ相)に2〜12%のN原子が含
有されている。このため、窒化処理済のステンレス品
は、窒化硬化前のオーステナイト系ステンレス材とほぼ
同程度の耐食性を備え、しかも、上記窒化硬化層の存在
により、表面硬度が大幅に向上している。このような窒
化処理済のステンレス品の耐食性は、窒化前の表面状態
が精密研磨状態であるほど高い。また、材質的には、S
US310(クロム25%,ニッケル20%)のように
クロム含有量が高いほど耐食性が良い。また、18−8
系オーステナイト系ステンレス材については、モリブデ
ンを含むほど良好となる。そして、上記のようにして得
られた窒化処理済のステンレス品は、窒化前のオーステ
ナイト系ステンレス材と同程度の優れた耐食性を有して
いるうえ表面硬度も大幅に向上しており、しかも、非磁
性になっている。すなわち、従来の窒化処理によれば、
結晶クロム窒化物が析出生成することによって、オース
テナイト系ステンレス材自体の有する非磁性が損なわ
れ、窒化硬化層が磁性を帯びるようになるのであるが、
この発明の耐食性時計部材では、窒化硬化層に結晶質の
クロム窒化物を実質的に含有していないことから、非磁
性を保ったままになる。そして、窒化されたステンレス
品の表面は、従来のめっき品やTiNコーティング品の
ようにステンレスらしい質感が損なわれていず、見栄え
がよい。
As described above, the nitrided hard layer contains substantially no crystalline chromium nitride, and the austenite phase (γ phase) as the mother phase contains 2 to 12% of N atoms. ing. Therefore, the nitriding-treated stainless steel product has substantially the same level of corrosion resistance as the austenitic stainless steel material before nitriding and hardening, and the presence of the nitriding and hardening layer significantly improves the surface hardness. The corrosion resistance of such a nitrided stainless steel product is higher as the surface condition before nitriding is more precisely polished. In terms of material, S
The higher the chromium content, such as US310 (25% chromium, 20% nickel), the better the corrosion resistance. Also, 18-8
Regarding the austenitic stainless steel, the better the molybdenum content, the better. The nitrided stainless steel product obtained as described above has excellent corrosion resistance comparable to that of the austenitic stainless steel material before nitriding, and the surface hardness is significantly improved, and, It is non-magnetic. That is, according to the conventional nitriding treatment,
By the precipitation of crystalline chromium nitride, the non-magnetic property of the austenitic stainless steel itself is impaired, and the nitrided hardened layer becomes magnetic.
In the corrosion-resistant timepiece member of the present invention, since the nitrided hardened layer does not substantially contain crystalline chromium nitride, it remains non-magnetic. The surface of the nitrided stainless steel product does not lose its stainless-like texture unlike conventional plated products and TiN-coated products and has a good appearance.

【0015】なお、上記窒化処理を終えたステンレス品
(ステンレス窒化品)に対し、HNO3 を含む強混酸処
理を施してもよい。この処理によって、窒化を終えたス
テンレス品の表面に付着している酸化スケールが除去さ
れると同時に、硝酸の作用によって、ステンレス窒化品
の表面に、固溶クロムに起因する不働態皮膜(酸化皮
膜)が早期に厚めに形成されるようになり、酸化皮膜の
強化が可能となる。より詳しく述べると、前記窒化処理
によって、場合によって、ステンレス窒化品の表面部分
に酸化スケールが生ずることがあり、この酸化スケール
は発錆しやすいため、窒化硬化層の耐食性は、酸化スケ
ールの存在によって低下する。したがって、上記のよう
な強混酸処理を施すことによって酸化スケールが除去で
き、耐食性の低下が防止される。また、オーステナイト
系ステンレス材の耐食性は、母相中の固溶クロムに基づ
く不働態皮膜(酸化皮膜)の生成に起因するものである
が、上記のような強混酸処理によって不働態皮膜の早期
生成および強化が行われ、耐食性の向上が見られるよう
になる。このような強混酸としては、HNO3 −HFか
らなる混酸,HNO3 −HClからなる混酸等のHNO
3 を含む酸が用いられる。これら強混酸におけるHNO
3 の濃度は、10〜20%、HFは1〜10%、HCl
は5〜25%の範囲に設定される。強混酸の残部は水と
なる。そして、上記処理は、強混酸の液温を、20〜5
0℃に制御し、20〜60分間、上記強混酸液にステン
レス窒化品を浸漬することによって行われる。このよう
な強混酸処理を行うと、全窒化硬化層の20〜30%を
占める最表面層が除去されることとなるが、残された部
分の表面硬度は高いことから、充分な剛性を保ってい
る。この場合、残存する窒化硬化層は、最表面相の上記
除去により完全な非磁性となる。すなわち、窒化硬化層
の最表面層は、場合によって、多少磁性を帯びることも
あるが、そのような場合でも、上記強混酸処理によって
磁性を帯びた最表面層が除去されるようになることか
ら、強混酸処理済のステンレス窒化品は、オーステナイ
ト系ステンレス材(母材)と同等の透磁性を示すように
なる。また、上記最表面層部分には窒素原子の浸透量が
多く、この窒素原子の浸透量の多さに基づき、上記最表
面層部分は、他の部分より多少錆びやすくなっているの
で、最表面層部分の除去により、その下側の、比較的窒
素原子の浸透量の少ない層(N原子2〜5%)が表面層
を形成するようになる。この層は、上記最表面部分に比
べて硬度が多少低いものの、なお充分な硬度を有してお
り、しかも、より錆びにくいという特性を有する。した
がって、このようにして処理されたものは、高い防錆性
が要求される時計部材として最適である。
A strong mixed acid treatment containing HNO 3 may be applied to the stainless steel product (stainless steel nitride product) which has been subjected to the above nitriding treatment. By this treatment, oxide scale adhering to the surface of the stainless steel product that has been nitrided is removed, and at the same time, by the action of nitric acid, the passivation film (oxide film) caused by the solid solution chromium is formed on the surface of the stainless steel nitride product. ) Becomes thicker at an early stage, and the oxide film can be strengthened. More specifically, in some cases, the nitriding treatment may cause oxide scale on the surface portion of the stainless nitride product, and since this oxide scale easily rusts, the corrosion resistance of the nitride hardened layer depends on the presence of the oxide scale. descend. Therefore, the oxide scale can be removed by performing the strong mixed acid treatment as described above, and the deterioration of the corrosion resistance can be prevented. The corrosion resistance of austenitic stainless steel is due to the formation of a passive film (oxide film) based on the solid solution chromium in the matrix phase. And strengthening will be carried out, and improvement of corrosion resistance will be seen. Such strong mixed acid, mixed acid consisting of HNO 3 -HF, HNO mixed acid such as consisting of HNO 3-HCl
Acids containing 3 are used. HNO in these strongly mixed acids
The concentration of 3 is 10-20%, HF is 1-10%, HCl
Is set in the range of 5 to 25%. The balance of the strong mixed acid is water. And the said process WHEREIN: The liquid temperature of strong mixed acid is 20-5.
The temperature is controlled to 0 ° C., and the stainless nitride product is immersed in the strong mixed acid solution for 20 to 60 minutes. When such a strong mixed acid treatment is carried out, the outermost surface layer that occupies 20 to 30% of the total nitriding hardened layer is removed, but the surface hardness of the remaining portion is high, so sufficient rigidity is maintained. ing. In this case, the remaining hardened nitride layer becomes completely non-magnetic due to the removal of the outermost surface phase. That is, although the outermost surface layer of the nitriding hardened layer may be somewhat magnetic depending on the case, even in such a case, the magnetically outermost surface layer is removed by the strong mixed acid treatment. The strong-acid-treated stainless nitride product exhibits magnetic permeability equivalent to that of the austenitic stainless steel material (base material). Further, the outermost surface layer portion has a large amount of permeation of nitrogen atoms, and based on the large amount of permeation amount of this nitrogen atom, the outermost surface layer portion is slightly more rusty than other portions, so the outermost surface portion By the removal of the layer portion, the layer below which the amount of permeation of nitrogen atoms is relatively small (2 to 5% of N atoms) forms the surface layer. Although the hardness of this layer is somewhat lower than that of the outermost surface portion, it still has sufficient hardness and has the property of being less likely to rust. Therefore, the product treated in this manner is most suitable as a timepiece member that requires high rust prevention.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上のように、この発明の耐食性時計部
材は、表面層を構成する窒化硬化層に、結晶クロム窒化
物を含有していないため、窒化硬化層に結晶クロム窒化
物を含むステンレス窒化品にくらべ、オーステナイト相
(母相)中の固溶クロムが結晶クロム窒化物の析出生成
によって消費されていない。したがって、窒化硬化層の
表面に、母相の結晶クロムの作用によって生ずる不働態
皮膜(酸化皮膜)が充分に生成し、それによって上記母
相と同等の優れた耐食性を有するようになる。また、窒
化硬化層に結晶クロム窒化物が析出生成していないこと
から、上記結晶クロム窒化物の析出生成に基づく、ステ
ンレス窒化品の寸法変化や面粗度の悪化が生じない。そ
の結果、窒化処理後に、最終仕上げ加工を行う必要がな
い。すなわち、この発明の耐食性時計部材は、表面層の
母相中に2〜12%のN原子が浸透含有されていること
によって、表面硬度が高くなり、結晶クロム窒化物から
なる窒化硬化層によって形成されるものとほぼ同等の高
い表面硬度を備える。そして、ステンレス調の質感が維
持されており、長期にわたって見栄えがよい。
As described above, in the corrosion-resistant timepiece member of the present invention, since the nitrided hardened layer constituting the surface layer does not contain the crystalline chromium nitride, the stainless steel containing the crystalline chromium nitride in the nitrided hardened layer. Compared with nitride products, solid solution chromium in the austenite phase (matrix) is not consumed by the precipitation formation of crystalline chromium nitride. Therefore, a passivation film (oxide film) generated by the action of the crystalline chromium of the mother phase is sufficiently formed on the surface of the nitrided hardened layer, and thereby it has excellent corrosion resistance equivalent to that of the mother phase. Further, since the crystalline chromium nitride is not precipitated and formed in the nitride hardened layer, the dimensional change and the deterioration of the surface roughness of the stainless nitride product due to the precipitation and production of the crystalline chromium nitride do not occur. As a result, it is not necessary to perform final finishing after the nitriding treatment. That is, the corrosion-resistant watch member of the present invention has a high surface hardness due to 2 to 12% of N atoms permeatingly contained in the mother phase of the surface layer, and is formed by the nitrided hardened layer made of crystalline chromium nitride. It has a high surface hardness almost equal to that. The stainless steel texture is maintained and looks good for a long time.

【0017】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0018】[0018]

【実施例1】SUS304からなる腕時計のケーシング
(以下「ケーシング」と略す)と、SUS316(クロ
ム18%,ニッケル12%,モリブデン2%,芯部硬度
Hv=310)からなるケーシングと、SUS310
(クロム25%,ニッケル20%,芯部硬度Hv=37
0)からなるケーシングの3種類の試験品を準備した。
ついで、これらをマッフル炉に入れて炉内を充分に真空
パージした後、400℃に昇温させた。そして、その状
態でフッ素系ガス(NF3 10vol%+N2 90vo
l%)を入れて炉内を大気圧の状態にし、その状態で1
5分間保持しフッ化処理した。つぎに、上記フッ素系ガ
スを炉から排出した後、窒化ガス(NH325vol%
+N2 60vol%+CO5vol%+CO2 5vol
%)を導入し、炉内を400℃に保ったまま24時間保
持し窒化処理して取り出した。
Example 1 A wristwatch casing made of SUS304 (hereinafter abbreviated as "casing"), a casing made of SUS316 (chrome 18%, nickel 12%, molybdenum 2%, core hardness Hv = 310), and SUS310.
(Chromium 25%, Nickel 20%, Core hardness Hv = 37
Three types of test products of casing 0) were prepared.
Then, these were placed in a muffle furnace, the inside of the furnace was sufficiently vacuum-purged, and then the temperature was raised to 400 ° C. Then, in that state, a fluorine-based gas (NF 3 10 vol% + N 2 90 vo)
1%) to bring the inside of the furnace to the atmospheric pressure state, and in that state 1
It was held for 5 minutes and fluorinated. Next, after discharging the fluorine-based gas from the furnace, the nitriding gas (NH 3 25 vol%
+ N 2 60vol% + CO 5vol% + CO 2 5vol
%) Was introduced, and the inside of the furnace was kept at 400 ° C. for 24 hours to carry out nitriding treatment and taken out.

【0019】このようにして、窒化処理された上記各試
験品(SUS304製ケーシング,SUS316製ケー
シング,SUS310製ケーシング)について表面硬度
を測定したところ、SUS304製ケーシングでHv=
880,SUS316製ケーシングでHv=1050,
SUS310製ケーシングでHv=1120であった。
また、硬化層深さはそれぞれ、SUS304製ケーシン
グで18μm,SUS316製ケーシングで20μm,
SUS310製ケーシングで18μmであった。
The surface hardness of each of the above-mentioned test products (SUS304 casing, SUS316 casing, SUS310 casing) that had been subjected to nitriding treatment was measured, and Hv =
880, Hv = 1050 with SUS316 casing,
The casing made of SUS310 had Hv = 1120.
The depth of the hardened layer is 18 μm for the SUS304 casing and 20 μm for the SUS316 casing.
It was 18 μm in a SUS310 casing.

【0020】[0020]

【実施例2】実施例1において、窒化処理の温度を44
0℃に変えるとともに、処理時間を12時間に変更し
た。それ以外は実施例1と同様に行った。得られた3種
類の窒化処理済みケーシングについて、同様の測定行っ
たところ、表面硬度は3者ともHv=1100以上で窒
化硬化層の厚みはそれぞれ、SUS304製ケーシング
が23μm、SUS316製ケーシングが25μm、S
US310製ケーシングが20μmであった。
Second Embodiment In the first embodiment, the nitriding temperature is set to 44.
The processing time was changed to 12 hours while changing to 0 ° C. Other than that was performed like Example 1. The same measurement was performed on the obtained three types of nitriding-treated casings, and the surface hardness was Hv = 1100 or more for all three cases, and the thickness of the nitriding hardened layer was 23 μm for the SUS304 casing and 25 μm for the SUS316 casing, S
The US310 casing had a thickness of 20 μm.

【0021】[0021]

【実施例3】実施例1において、窒化処理の温度を38
0℃に変えるとともに、処理時間を15時間に変更し
た。それ以外は実施例1と同様に行った。得られた3種
類の窒化処理済みケーシングについて、同様の測定を行
ったところ、表面硬度は3者ともHv=950以上で窒
化硬化層の厚みはそれぞれ、SUS304製ケーシング
が15μm、SUS316製ケーシングが15μm、S
US310製ケーシングが12μmであった。
Third Embodiment In the first embodiment, the nitriding temperature is set to 38.
The treatment time was changed to 15 hours while changing to 0 ° C. Other than that was performed like Example 1. When the same measurement was performed on the obtained three types of nitriding-treated casings, the surface hardness of all three was Hv = 950 or more, and the thickness of the nitriding hardened layer was 15 μm for the SUS304 casing and 15 μm for the SUS316 casing. , S
The US310 casing had a thickness of 12 μm.

【0022】[0022]

【比較例1】実施例1で用いた3種類のケーシングを対
象とし、いずれも400℃でフッ化処理をしたのち、実
施例1で用いたと同様の窒化ガスを用い、実施例1で用
いたと同様の炉に入れ、550℃で5時間窒化処理して
取り出した。得られた3種類の窒化処理済みケーシング
の表面硬度は、それぞれ順に、Hv=1280,Hv=
1280,Hv=1300であり、硬化層深さは30〜
35μmであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 The three types of casings used in Example 1 were subjected to fluorination treatment at 400 ° C., and the same nitriding gas as that used in Example 1 was used. It was put in the same furnace and subjected to nitriding treatment at 550 ° C. for 5 hours and taken out. The surface hardness of the obtained three types of nitriding-treated casings is Hv = 1280 and Hv =
1280, Hv = 1300, and the cured layer depth is 30 to
It was 35 μm.

【0023】つぎに、上記実施例1〜3で得られた試験
品を40℃の5%HF−18%HNO3 の強混酸溶液に
60分間浸漬したのち、取出して調べたところ、各試験
品の窒化硬化層の最表面層(3〜6μm)が除去されて
いた。また、比較例1についても、同様に処理したとこ
ろ、窒化硬化層の全体が消失除去されていた。
Next, the test products obtained in Examples 1 to 3 were immersed in a strong mixed acid solution of 5% HF-18% HNO 3 at 40 ° C. for 60 minutes and then taken out and examined. The outermost surface layer (3 to 6 μm) of the nitriding hard layer was removed. Further, also in Comparative Example 1, when the same treatment was carried out, the entire nitrided hard layer was removed and removed.

【0024】つぎに、以上の実施例1〜3および比較例
1で得られた試験品およびそれを強混酸溶液で処理した
ものの表面硬度および窒化硬化層の最表面のN原子の含
有量を求め、下記の表1にまとめて示した。表1中、酸
処理有は、強混酸処理を施したものを示し、酸処理無
は、窒化を終えた段階のものを示す。また、N原子の含
有量は、上記各試料をEPMA線分析に供し、得られた
チャートから求めた。耐食性は、JIS2371に基づ
く塩水噴霧試験(SST試験)に供し、発錆までの時間
を求めた。また、結晶質クロムの存在の有無は、各試料
をX線回折試験に供し、得られたチャートから判断し
た。
Next, the surface hardness and the content of N atoms on the outermost surface of the nitride hardened layer of the test pieces obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 and those treated with a strong mixed acid solution were determined. The results are summarized in Table 1 below. In Table 1, “with acid treatment” means that a strong mixed acid treatment has been carried out, and “without acid treatment” means that after nitriding is completed. Further, the content of N atom was determined from the chart obtained by subjecting each of the above samples to EPMA line analysis. For the corrosion resistance, a salt spray test (SST test) based on JIS2371 was performed and the time until rusting was determined. Further, the presence or absence of crystalline chromium was judged from the chart obtained by subjecting each sample to an X-ray diffraction test.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】上記の表から下記のことがわかる。 実施例2のSUS310製ケーシング(酸処理有)
と、比較例1のSUS316製ケーシング(酸処理無)
との対比から明らかなように、窒化硬化層中に結晶クロ
ム窒化物がなく、かつN原子濃度が、12%以内であれ
ば耐食性は実用化できる程度に得られるが、12%を境
にし、これを超えると、結晶クロム窒化物の析出がみら
れるようになり耐食性が大幅に低下する。逆に、実施例
3のSUS316製ケーシング(酸処理有)から明らか
なように、N原子濃度が、2%を下回ると、表面硬度が
通常、Hv700以下となり、表面剛性が不充分とな
る。 実施例1〜3と比較例1との対比から明らかなよう
に、窒化温度が高くなる程、窒化硬化層中のN原子の濃
度(含有量)が多くなる。 強混酸処理すると、窒化硬化層中の最表面層部(N
原子の濃度最大)が溶解除去され、その下の層が現れる
ため、N原子濃度および表面硬度が下がる。 窒化硬化層中のN原子濃度は、SUS316製ケー
シングよりもSUS310製ケーシングの方が高いこと
から、窒化に際しては、母材中のCr濃度に比例して、
N原子の濃度が高くなる。 比較例は、窒化硬化層の全体にわたって結晶クロム
窒化物が析出していて耐食性に欠けることから、強混酸
処理によって、耐食性に欠ける窒化硬化層の全体が消失
し、母材が露呈している。
The following can be seen from the above table. Casing made of SUS310 of Example 2 (with acid treatment)
And a casing made of SUS316 of Comparative Example 1 (without acid treatment)
As is clear from the comparison with, if there is no crystalline chromium nitride in the nitrided hardened layer and the N atom concentration is within 12%, corrosion resistance can be obtained to a practical level, but at the boundary of 12%, If it exceeds this, precipitation of crystalline chromium nitride will be observed and the corrosion resistance will be significantly reduced. On the contrary, as is clear from the SUS316 casing of Example 3 (with acid treatment), when the N atom concentration is less than 2%, the surface hardness is usually Hv 700 or less and the surface rigidity becomes insufficient. As is clear from the comparison between Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the higher the nitriding temperature, the higher the concentration (content) of N atoms in the nitride hardened layer. When treated with a strong mixed acid, the outermost surface layer portion (N
The maximum atomic concentration) is dissolved and removed, and the layer underneath appears, so that the N atomic concentration and the surface hardness decrease. Since the N atom concentration in the nitriding hardened layer is higher in the SUS310 casing than in the SUS316 casing, at the time of nitriding, in proportion to the Cr concentration in the base material,
The concentration of N atoms becomes high. In the comparative example, since the crystalline chromium nitride is deposited over the entire nitride hardened layer and lacks the corrosion resistance, the strong mixed acid treatment causes the entire nitrided hard layer lacking the corrosion resistance to disappear, exposing the base material.

【0027】なお、上記EPMA線分析の結果を、実施
例1(SUS316製ケーシング、酸処理無)と比較例
1(SUS316製ケーシング、酸処理無)とを代表さ
せて図1(実施例1)および図2(比較例1)に示し
た。この図1と図2のN原子の濃度曲線から明らかなよ
うに、実施例1では、窒化硬化層の最表面層のN原子の
濃度(含有量)は、7.6%であるのに対し、比較例1
では、12.8%と著しく高くなっている。なお、上記
EPMAのN原子濃度は、基準検量線を用いて測定した
ものである。
The results of the EPMA line analysis are shown in FIG. 1 (Example 1), showing the results of Example 1 (SUS316 casing, no acid treatment) and Comparative Example 1 (SUS316 casing, no acid treatment). 2 and (Comparative Example 1). As is clear from the N atom concentration curves in FIGS. 1 and 2, in Example 1, the N atom concentration (content) in the outermost surface layer of the nitrided hard layer is 7.6%. Comparative Example 1
Then, it is remarkably high at 12.8%. The N atom concentration of the EPMA is measured using a standard calibration curve.

【0028】また、X線回折試験の結果を、上記実施例
1および比較例1(いずれもSUS316製、酸処理
無)とを代表させて図3(実施例1)および図4(比較
例1)に示した。これらの図において、曲線(イ)が実
施例1のX線回折曲線、曲線(ロ)が窒化処理をしてい
ないSUS316(SUS316生材)のX線回折曲
線、曲線(ハ)が比較例1のX線回折曲線である。図3
において、γnは、窒化によって窒素原子が含有された
γ相(母相)を示す。曲線(イ)と曲線(ロ)との対比
から、曲線(イ)のγn(母相)が、それに対応する曲
線(ロ)のγ−Fe相(母相)よりも左(低角度側)に
ずれ、格子常数が大きくなっていて、格子歪の発生がみ
られ、これが実施例品の表面硬度の向上原因であること
がうかがえる。他方、比較例の曲線(ハ)では、CrN
のような結晶クロム窒化物のピークが多数みられ、これ
が、窒化硬化層の耐食性を低減させていることがうかが
える。
The results of the X-ray diffraction test are shown in FIG. 3 (Example 1) and FIG. 4 (Comparative Example 1), representing the results of Example 1 and Comparative Example 1 (both made of SUS316, without acid treatment). )Pointing out toungue. In these figures, the curve (a) is the X-ray diffraction curve of Example 1, the curve (b) is the X-ray diffraction curve of SUS316 (SUS316 raw material) not subjected to nitriding treatment, and the curve (c) is Comparative Example 1. 2 is an X-ray diffraction curve of Figure 3
In, γn represents a γ phase (mother phase) containing nitrogen atoms by nitriding. From the comparison between the curve (a) and the curve (b), γn (mother phase) of the curve (b) is left (lower angle side) than the corresponding γ-Fe phase (mother phase) of the curve (b). As a result, the lattice constant is increased, and lattice strain is observed. This is the cause of the improvement in the surface hardness of the example product. On the other hand, in the curve (c) of the comparative example, CrN
There are many peaks of the crystalline chrome nitride such as, which indicates that the corrosion resistance of the nitride hardened layer is reduced.

【0029】また、上記のようにして得られた実施例1
および比較例1のケーシング(いずれもSUS316
製、酸処理無)について、電気化学的腐食性を調べるた
めに、アノード分極試験(JIS G 0579に準ず
る)に供した。その結果を図5に示す。図5から、不働
態領域近傍(破線X)での不働態保持電流密度レベルの
オーダーを比較すると、実施例1(曲線A)は窒化処理
していないSUS316母材(曲線B)と比べてあまり
劣化していないことがわかる。これに対して比較例1
(曲線C)は、SUS316母材(曲線B)と比べて3
桁以上の差を有し、窒化処理によって耐食性が著しく劣
化していることがわかる。
Further, Example 1 obtained as described above
And the casing of Comparative Example 1 (both SUS316
In order to examine the electrochemical corrosivity, the anodic polarization test (according to JIS G 0579) was performed. The result is shown in FIG. From FIG. 5, comparing the order of the passivation holding current density level in the vicinity of the passivation region (broken line X), Example 1 (curve A) is much less than the SUS316 base material without nitriding treatment (curve B). It can be seen that it has not deteriorated. On the other hand, Comparative Example 1
(Curve C) is 3 compared to the SUS316 base material (Curve B).
It can be seen that there is a difference of several digits or more, and the corrosion resistance is significantly deteriorated by the nitriding treatment.

【0030】[0030]

【実施例4】さらに、上記実施例1で得られた3種類の
窒化処理済みケーシングをショットブラストに供し、表
面に付着していた酸化スケールを除去してSST試験に
供した。発錆は、いずれも72時間以内で生じた。
[Example 4] Furthermore, the three types of nitriding-treated casings obtained in Example 1 were subjected to shot blasting to remove oxide scale adhering to the surface, and subjected to an SST test. Rusting occurred within 72 hours.

【0031】つぎに、これらの試験品を、20%HCl
−13%HNO3 の強混酸溶液に、液温45℃で60分
浸漬し、その後、硬度を測定したところ、いずれも、表
面硬度Hv=850〜900であり、窒化硬化層の厚み
は、強混酸によって浸され5〜8μm減少し12〜15
μmとなっていた。ついで、上記酸処理済の試験品をS
ST試験に供した結果、耐腐食性が向上しており、18
00時間を超えても全く発錆しなかった。
Next, these test products were treated with 20% HCl.
It was immersed in a strong mixed acid solution of -13% HNO 3 for 60 minutes at a liquid temperature of 45 ° C., and then the hardness was measured. As a result, the surface hardness was Hv = 850 to 900, and the thickness of the nitriding hard layer was strong. It is soaked with mixed acid and reduced by 5-8 μm 12-15
It was μm. Then, add the acid-treated test product to S
As a result of having been subjected to the ST test, the corrosion resistance is improved.
No rust occurred at all even after 00 hours.

【0032】[0032]

【実施例5】N原子を製鋼プロセスで微量添加した非磁
性ステンレス板片(Cr18%,Ni12%,Mn1.
5%)およびSUS316板片を対象とし、実施例1と
同様の手順,条件でフッ化処理,窒化処理して3種類の
窒化処理済みケーシングを得た。そして、これらを、1
0%HF−15%HNO3 の強混酸液に、液温40℃で
30分間浸漬して取り出した。
Example 5 A non-magnetic stainless steel plate piece (Cr 18%, Ni 12%, Mn 1.
5%) and SUS316 plate pieces were subjected to fluorination treatment and nitriding treatment in the same procedure and conditions as in Example 1 to obtain three types of nitriding treated casings. And these
It was taken out by immersing it in a strong mixed acid solution of 0% HF-15% HNO 3 at a liquid temperature of 40 ° C. for 30 minutes.

【0033】つぎに、これらについて、それぞれ透磁率
(μ)を測定したところ、下記の表2に示すとおりであ
り、いずれも窒化によって磁性を帯びていないことがわ
かる。
Next, when the magnetic permeability (μ) of each of these was measured, it is as shown in Table 2 below, and it can be seen that none of them is magnetized by nitriding.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例品に対するEPMA線分析曲線図であ
る。
FIG. 1 is an EPMA line analysis curve diagram for an example product.

【図2】比較例品に対するEPMA線分析曲線図であ
る。
FIG. 2 is an EPMA line analysis curve diagram for a comparative example product.

【図3】実施例品に対するX線回折曲線図である。FIG. 3 is an X-ray diffraction curve diagram for an example product.

【図4】比較例品に対するX線回折曲線図である。FIG. 4 is an X-ray diffraction curve diagram for a comparative example product.

【図5】実施例品および比較例品に対する電流密度−電
圧曲線図である。
FIG. 5 is a current density-voltage curve diagram for an example product and a comparative example product.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 母材が、オーステナイト系ステンレス材
からなり、表層部の少なくとも一部が、下記の(A),
(B)を備えた窒化硬化層で構成されていることを特徴
とする耐食性時計部材。 (A) 結晶質のクロム窒化物を実質的に含有していな
い。 (B) 母相であるオーステナイト相に2〜12重量%
のN原子が含有されている。
1. A base material is made of an austenitic stainless steel material, and at least a part of the surface layer portion has the following (A),
A corrosion-resistant timepiece member comprising a nitrided hardened layer including (B). (A) Substantially free of crystalline chromium nitride. (B) 2 to 12% by weight in the austenite phase which is the mother phase
N atoms of are contained.
【請求項2】 オーステナイト系ステンレスが、クロム
を22重量%以上含有している請求項1記載の耐食性時
計部材。
2. The corrosion resistant timepiece member according to claim 1, wherein the austenitic stainless steel contains 22% by weight or more of chromium.
【請求項3】 オーステナイト系ステンレスが、モリブ
デンを1.5重量%以上含有している請求項1または2
記載の耐食性時計部材。
3. The austenitic stainless steel containing molybdenum in an amount of 1.5% by weight or more.
Corrosion resistant watch member described.
【請求項4】 構成要素(B)のみが、下記のように制
限されている請求項1記載の耐食性時計部材。 (B) 母相であるオーステナイト相に2〜5重量%の
N原子が含有されている。
4. The corrosion resistant timepiece member according to claim 1, wherein only the component (B) is restricted as follows. (B) The austenite phase, which is the mother phase, contains 2 to 5% by weight of N atoms.
【請求項5】 窒化硬化層の厚みが14〜40μmに設
定されている請求項1記載の耐食性時計部材。
5. The corrosion resistant timepiece member according to claim 1, wherein the thickness of the nitriding hardened layer is set to 14 to 40 μm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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