JPH0649605A

JPH0649605A - 電磁ステンレス鋼

Info

Publication number: JPH0649605A
Application number: JP4229282A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Yahagi; 慎一郎矢萩; Akihiko Saito; 章彦斎藤; Kenji Isogawa; 憲二礒川
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1992-08-04
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 1994-02-22
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JP3309374B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電子燃料噴射ポンプ等の電磁弁部品に耐食性
材料として用いられる電磁ステンレス鋼について、その
磁気特性（立上り時の磁束密度および保磁力等）を高
め、かつ加工における冷鍛性や被削性を良好なものとす
る。【構成】電磁ステンレス鋼におけるＰの含有量を重量
％で０．０１０％未満とし、また、ＣおよびＮがそれぞ
れ０．０１０％以下、また、それらの和は、０．０１５
％以下、ＣｕとＮｉの和が０．１５％以下、Ｓが０．０
３０％以下、Ｍｎが０．５０％以下、Ｓｉが１．０％以
下、Ａｌが４．０％以下、Ｃｒが８〜２５％、Ｍｏが
２．０％以下とされた。Ｐの含有量を上述のようにごく
少なくし、かつ、他のＣ，Ｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓ等の含有
量を規制することにより、磁気特性および冷鍛性等を兼
備した電磁ステンレス鋼が実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁ステンレス鋼に係
わり、特にフェライト系電磁ステンレス鋼の磁気特性、
冷鍛性および被削性を向上させた電磁ステンレス鋼に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐食性が要求される電磁燃料噴射
ポンプ等の電磁弁部品として、１３％または１８％クロ
ム−鉄系のステンレス鋼が使用されている。このような
電磁ステンレス鋼では、磁気特性（磁束密度、保磁力
等）が良好であるとともに、加工の面からは、冷鍛性や
被削性が良いことが望ましい。

【０００３】ここで、Ｃ、Ｎの低減により電磁ステンレ
ス鋼の磁気特性を向上させ得ることは従来から知られて
いる。例えば、特開昭５７−５４２５２、特開昭５７−
１９２２４６等がそのことを開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｃ、Ｎの低減によるものでは、ステンレス鋼の磁気特性
の改善に限界があり、さらに優れた磁気特性を持つ電磁
ステンレス鋼が求められている。

【０００５】本発明の課題は、電磁ステンレス鋼におけ
る磁気特性を従来より一層向上させるとともに、加工の
面から冷鍛性および被削性も良好な電磁ステンレス鋼を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らが鋭
意研究した結果、Ｐを０．０１０％未満にすることによ
り、磁束密度（Ｂ８０）、保磁力（Ｈｃ）等の磁気特性
を向上させ得ることを見い出した。Ｐの低減によって磁
気特性が改善される理由は、Ｐが増加すると磁気焼鈍時
の結晶粒が微細化されるが、Ｐの低減を図ることによ
り、磁気焼鈍時の結晶粒の成長が促進されるためである
と考えられる。すなわち、本発明に係る電磁ステンレス
鋼は、重量％で、Ｐ（リン）が０．０１０％未満、Ｃ
（炭素）が０．０１０％以下、Ｎ（窒素）が０．０１％
以下、ＣとＮの和が０．０１５％以下、Ｃｕ（銅）とＮ
ｉ（ニッケル）の和が０．１５％以下、Ｓ（イオウ）が
０．０３０％以下、Ｍｎ（マンガン）が０．５０％以
下、Ｓｉ（ケイ素）が１．０％以下、Ａｌ（アルミニウ
ム）が４．０％以下、Ｃｒ（クロム）が８％以上２５％
以下、Ｍｏ（モリブデン）が２．０％以下、残部がＦｅ
（鉄）および不純物から構成されるものである。

【０００７】請求項２に係るさらに磁気特性を改善した
電磁ステンレス鋼は、請求項１の要件に加え、重量％で
ＳｉとＡｌの和が１．０％以上とされる。

【０００８】請求項３に係る冷鍛性と磁気特性を兼備し
た電磁ステンレス鋼は、請求項１の要件に加え、重量％
で、Ｓｉが０．１５％以下、Ｓが０．０１５％以下、Ｏ
（酸素）が０．００５％以下、Ｍｏが０．５％以下とさ
れる。

【０００９】請求項４に係る冷鍛性と磁気特性を兼備し
た電磁ステンレス鋼は、請求項２の要件に加え、重量％
で、Ｓｉが０．１５％以下、Ｓが０．０１５％以下、Ｏ
が０．００５％以下、Ｍｏが０．５％以下とされる。

【００１０】請求項５に係る被削性と磁気特性を兼備し
た電磁ステンレス鋼は、請求項１ないし４のいずれかの
要件に加え、さらに重量％で、Ｐｂ（鉛）が０．２５％
以下、Ｂｉ（ビスマス）が０．２０％以下、Ｔｅ（テル
ル）が０．０３％以下、Ｓｅ（セレン）が０．０３％以
下、Ｃａ（カルシウム）が０．０２％以下のうちから選
ばれる１種または２種以上を含む。

【００１１】以上のような電磁ステンレス鋼の成分組成
（重量％）の限定理由は次の通りである。（１）Ｐ＜０．０１０％Ｐが少ないほど、良好な磁気特性を示す。ここで、磁気
特性とは、主に磁束密度：Ｂ８０、Ｂ８００（単位：
Ｔ）等、および保磁力：Ｈｃ（単位：Ａ／ｍ）を意味
し、磁束密度のＢ８０等が高いことは電磁弁の立上り特
性が良いことを示し、一方、保磁力が低いことは、立下
り特性が良いことを示す。したがって、磁束密度のＢ８
０等が高く、保磁力は低いことが磁気特性の改善のため
に必要であり、Ｐの含有量低減による上記磁気特性の向
上効果は、重量％で特にＰの含有量が０．０１０未満に
おいて顕著であるため、Ｐ＜０．０１０％とした。

【００１２】（２）Ｃ≦０．０１０％、およびＮ≦０．０１０％磁気特性は、ＣあるいはＮの量が少ないほど良好であ
り、ともに０．０１０％以下で磁気特性の改善効果が顕
著であることによる。

【００１３】（３）Ｃ＋Ｎ≦０．０１５％磁気特性は、（Ｃ＋Ｎ）量が少ないほど良好であり、特
にそれらの和が０．０１５％以下で磁気特性の改善効果
が顕著であるため、Ｃ＋Ｎを０．０１５％以下とした。

【００１４】（４）Ｃｕ＋Ｎｉ≦０．１５％磁気特性および冷鍛性は、（Ｃｕ＋Ｎｉ）量が少ないほ
と良好であるが、それらの和の含有量が０．１５％以下
になると、磁気特性および冷鍛性を向上させる効果が小
さくなるため、Ｃｕ＋Ｎｉの含有量は０．１５％以下と
した。

【００１５】（５）Ｓｉ≦１．０％Ｓｉの含有率が高いほど比抵抗（ρ）が増加し、例えば
電磁弁部品を構成する場合の応答性が向上する。また、
Ｓｉの増量は保磁力を減少させることに効果的である。
しかしながら、Ｓｉが多すぎると、加工における変形抵
抗が増加して冷鍛性が劣化するので、Ｓｉの含有量は
１．０％を上限とし、特に冷鍛性を重視する場合には
０．１５％を上限とした。

【００１６】（６）Ａｌ≦４．０％Ａｌは、Ｓｉと同様、比抵抗の増加および磁気特性の向
上（保磁力の減少）に効果的である。しかし、Ａｌが多
すぎると、変形抵抗が増加して冷鍛性が悪くなるので、
Ａｌの上限を４．０％とした。

【００１７】（７）Ｓｉ＋Ａｌ≧１．０％磁気特性を特に向上させる場合には、ＳｉとＡｌの和を
１．０％以上にする必要がある。ＡｌはＳｉに比べて変
形抵抗を増加させる弊害が小さいので、冷鍛性を特に重
視する場合には、Ａｌをより多く含有させることが望ま
しい。

【００１８】（８）Ｓ≦０．０３０％Ｓは、冷鍛性と磁気特性の劣化を招くので、０．０３０
％を上限とした。冷鍛性をより重視する場合には、０．
０１５％を上限とする。

【００１９】（９）Ｍｎ≦０．５０％Ｍｎは、冷鍛性の劣化を招くので、その上限を０．５％
ととした。

【００２０】（10）８％≦Ｃｒ≦２５％Ｃｒは、耐食性と電気抵抗の増加に効果的な元素である
が、８％未満であると耐食性が劣化する一方、２５％を
越えると磁気特性および冷鍛性が劣化するとともに、電
気抵抗の増加も飽和する。したがって、Ｃｒは８％以
上、２５％以下とした。

【００２１】（11）Ｍｏ≦２．０％Ｍｏは耐食性の向上に効果的な元素であり、磁気特性を
損なう度合は比較的小さいが、２．０％を越えると冷鍛
性が劣化するため、その含有量は２．０％以下とした。
冷鍛性を特に重視する場合は、Ｍｏの上限を０．５％と
する。

【００２２】（12）Ｏ≦０．００５％Ｏは、酸化物系非金属介在物として冷鍛性を劣化させる
ので、冷鍛性を重視する場合には、Ｏの上限を０．００
５％とする。

【００２３】（13）Ｐｂ≦０．２５％、Ｂｉ≦０．２
０％、Ｔｅ≦０．０３％、Ｓｅ≦０．０３％、Ｃａ≦
０．０２％の１種または２種以上Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｃａは、いずれも被削性を向
上させる元素であるが、多量に使用すると冷鍛性や靭性
等を損なうので、Ｐｂの上限を０．２５％、Ｂｉの上限
を０．２０％、Ｔｅの上限を０．０３％、Ｓｅの上限を
０．０３％、Ｃａの上限を０．０２％とした。

【００２４】

【作用】本発明に係る電磁ステンレス鋼は、Ｐの含有量
が０．０１０％未満とされることを基本的特徴とし、そ
の他にＣ、Ｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ等の
含有量が適切に規制されることによって、磁気特性が良
好なものとなる。すなわち、磁束密度が高められる一
方、保磁力は低く抑えられる。また、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓ
ｉ、Ａｌ、Ｓ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｏ等の含有量が適切に規制
されることによって冷鍛性が向上し、またＰｂ、Ｂｉ、
Ｔｅ、Ｓｅ、Ｃａの適宜の添加が被削性を向上させる。

【００２５】

【実施例】表１（本発明の実施例）および表２（比較
例）に示す成分組成のステンレス鋼を溶製し、直径３８
mmの丸棒に圧延した。引き続き７５０℃で焼鈍処理した
後、これを機械加工することにより、磁気リング試験
片、丸棒状の体積抵抗率（比抵抗）測定試験片、引張試
験片および塩水噴霧試験片を製作した。そして、磁気リ
ング試験片と体積抵抗率測定試験片については、８５０
℃×２時間の条件で磁気焼鈍した後、前者の試験片によ
って磁気特性（磁束密度：Ｂ８０およびＢ８００、保磁
力：Ｈｃ）を測定し、後者の試験片によって、体積抵抗
率（比抵抗）を測定した。また、引張試験片による引張
特性（絞り）の評価と、徐々圧下試験による冷鍛性の評
価とを行い、さらに塩水噴霧試験片により、耐食性の観
点から塩水噴霧試験を行った。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】なお、磁気リング試験片は、外径３５mm、
内径２５mm、厚さ７mmのもので、体積抵抗率測定試験片
は、直径５mm、長さ１００mmの丸棒である。また、引張
試験片は、ＪＩＳ４号に規定されるものを縮小したもの
で、引張試験部の直径が８mm、長さが３４mmのものであ
る。一方、徐々圧下試験片は、直径６mm、長さ９mmのも
のであり、また塩水噴霧試験片は、長さが１００mmの所
定の直径のものである。

【００３１】このような各試験の結果について、本発明
の実施例の結果を表３に、また比較例の結果を表４に示
した。

【００３２】これらの結果から明らかなように、本発明
の実施例品においては、比較例と比べて、磁気特性を示
す磁束密度Ｂ８０等が高く、励磁の際の立上り特性が良
いことを示している。また、保磁力は、本発明の実施例
品では６０Ａ／ｍ以下で、励磁・消磁の応答性が良いこ
とを表している。また、絞りの％値は引張りによる断面
積減少率を示し、これが８０％以上のものは、電磁燃料
噴射弁の冷鍛シュミレ−ション試験（徐々圧下試験）に
おいて、８０％の据込みで割れが発生しなかった。さら
に、塩水噴霧試験は、ＪＩＳ Z２３７１の条件で４８時
間実施し、さび発生の有無で評価した。ここで、×印は
さび発生あり、○印はさび発生なし、◎印は９６時間の
試験でもさびの発生が認められなかったことを示すが、
本発明の実施例品では、さびの発生は認められなかっ
た。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、電磁ステンレス鋼にお
いて特にＰの含有量を０．０１０％未満とすることを前
提に、その他の元素の含有量を適正に規制することによ
って、良好な磁気特性を備えるとともに、冷鍛性や被削
性、耐食性をバランス良く兼ね備えた電磁ステンレス鋼
を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｐが０．０１０％未満、Ｃが
０．０１０％以下、Ｎが０．０１０％以下、ＣとＮの和
が０．０１５％以下、ＣｕとＮｉの和が０．１５％以
下、Ｓが０．０３０％以下、Ｍｎが０．５０％以下、Ｓ
ｉが１．０％以下、Ａｌが４．０％以下、Ｃｒが８％以
上２５％以下、Ｍｏが２．０％以下、残部がＦｅおよび
不純物から構成されることを特徴とする電磁ステンレス
鋼。
【請求項２】重量％で、ＳｉとＡｌの和が１．０％以
上である請求項１記載の電磁ステンレス鋼。
【請求項３】重量％で、Ｓｉが０．１５％以下、Ｓが
０．０１５％以下、Ｏが０．００５％以下、Ｍｏが０．
５％以下である請求項１記載の電磁ステンレス鋼。
【請求項４】重量％で、Ｓｉが０．１５％以下、Ｓが
０．０１５％以下、Ｏが０．００５％以下、Ｍｏが０．
５％以下である請求項２記載の電磁ステンレス鋼。
【請求項５】重量％で、Ｐｂが０．２５％以下、Ｂｉ
が０．２０％以下、Ｔｅが０．０３％以下、Ｓｅが０．
０３％以下、Ｃａが０．０２％以下の１種または２種以
上を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の電磁ステ
ンレス鋼。