JPH073406A - ガスケット用ステンレス鋼及びその製造方法 - Google Patents
ガスケット用ステンレス鋼及びその製造方法Info
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- JPH073406A JPH073406A JP17498993A JP17498993A JPH073406A JP H073406 A JPH073406 A JP H073406A JP 17498993 A JP17498993 A JP 17498993A JP 17498993 A JP17498993 A JP 17498993A JP H073406 A JPH073406 A JP H073406A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐へたり性（ばね特性），耐応力腐食割れ性が
良好で価格の安価なガスケット用ステンレス鋼及びその
製造方法を提供する。 【構成】ガスケット用ステンレス鋼の組成を、重量基準
でＣ：≦０．０５％，Ｓｉ：＜１．０％，Ｍｎ：≦２．
０％，Ｃｒ：１５．０〜２２．０％，Ｎｉ：５．０〜
９．０％，Ｎ：０．１〜０．４％，及びＶ，Ｎｂ＋Ｔ
ａ，Ｔｉの何れか１種若しくは２種以上をそれぞれＶ：
０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３
０％，Ｔｉ：０．０３〜０．３０％の範囲で含有し、残
部実質的にＦｅから成る組成とする。また同組成に成分
調整した素材を２０％以上の圧下率で冷間圧延を施した
後、３００〜６００℃の温度範囲で３０秒以上時効処理
してガスケット用ステンレス鋼を製造する。
良好で価格の安価なガスケット用ステンレス鋼及びその
製造方法を提供する。 【構成】ガスケット用ステンレス鋼の組成を、重量基準
でＣ：≦０．０５％，Ｓｉ：＜１．０％，Ｍｎ：≦２．
０％，Ｃｒ：１５．０〜２２．０％，Ｎｉ：５．０〜
９．０％，Ｎ：０．１〜０．４％，及びＶ，Ｎｂ＋Ｔ
ａ，Ｔｉの何れか１種若しくは２種以上をそれぞれＶ：
０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３
０％，Ｔｉ：０．０３〜０．３０％の範囲で含有し、残
部実質的にＦｅから成る組成とする。また同組成に成分
調整した素材を２０％以上の圧下率で冷間圧延を施した
後、３００〜６００℃の温度範囲で３０秒以上時効処理
してガスケット用ステンレス鋼を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガスケット用ステンレ
ス鋼及びその製造方法に関する。
ス鋼及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用のガスケット、例えばエンジンのシリンダブロックと
シリンダヘッドとの合せ面に装着されるシリンダヘッド
ガスケット，シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に装
着されるシリンダヘッドカバーガスケット，マニホルド
とシリンダヘッドとの合せ面に装着されるガスケットそ
の他のガスケットとして、従来アスベストを主材とした
ものが用いられてきた。
用のガスケット、例えばエンジンのシリンダブロックと
シリンダヘッドとの合せ面に装着されるシリンダヘッド
ガスケット，シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に装
着されるシリンダヘッドカバーガスケット，マニホルド
とシリンダヘッドとの合せ面に装着されるガスケットそ
の他のガスケットとして、従来アスベストを主材とした
ものが用いられてきた。
【０００３】しかしながら、近年アスベストの環境に及
ぼす有害性が問題となっており、そこでこのようなアス
ベストを主材とするガスケットに代わるものとして、ス
テンレス鋼を用いたメタルガスケットが使用されるよう
になってきている。
ぼす有害性が問題となっており、そこでこのようなアス
ベストを主材とするガスケットに代わるものとして、ス
テンレス鋼を用いたメタルガスケットが使用されるよう
になってきている。
【０００４】このメタルガスケット用のステンレス鋼と
しては、主にＳＵＳ３０１系（１７Ｃｒ−７Ｎｉ系）の
ものが使用されてきたが、近年自動車の高性能化に伴っ
てガスケットにかかる負担、例えば熱負荷や締付荷重が
大きくなってきており、従来のＳＵＳ３０１系の材料で
はその性能、特に耐ヘタリ性（ばね特性），耐腐食性が
十分とは言い難く、シール性の低下や応力腐食割れ等を
起こす恐れが生じてきた。
しては、主にＳＵＳ３０１系（１７Ｃｒ−７Ｎｉ系）の
ものが使用されてきたが、近年自動車の高性能化に伴っ
てガスケットにかかる負担、例えば熱負荷や締付荷重が
大きくなってきており、従来のＳＵＳ３０１系の材料で
はその性能、特に耐ヘタリ性（ばね特性），耐腐食性が
十分とは言い難く、シール性の低下や応力腐食割れ等を
起こす恐れが生じてきた。
【０００５】メタルガスケットの場合、ステンレス鋼帯
にビード部（ばね作用部）を形成して、同部においてシ
ール作用を行わせるようにしているが、締付荷重の増大
等に伴いこのばね作用部が永久変形を生じてシール性が
低下したり、応力の集中する個所で割れを起こすなどの
問題を生ずるのである。
にビード部（ばね作用部）を形成して、同部においてシ
ール作用を行わせるようにしているが、締付荷重の増大
等に伴いこのばね作用部が永久変形を生じてシール性が
低下したり、応力の集中する個所で割れを起こすなどの
問題を生ずるのである。
【０００６】これに対応するため、メタルガスケットと
してＳＵＳ３１０系（２５Ｃｒ−２０Ｎｉ系）の材料を
用いることも考えられるが、このものは高Ｎｉ，高Ｃｒ
含量のもので価格が高い問題がある。
してＳＵＳ３１０系（２５Ｃｒ−２０Ｎｉ系）の材料を
用いることも考えられるが、このものは高Ｎｉ，高Ｃｒ
含量のもので価格が高い問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
事情を背景としてなされたものである。而して本願の一
の発明はステンレス鋼に係るもので、その要旨は、重量
基準でＣ：≦０．０５％，Ｓｉ：＜１．０％，Ｍｎ：≦
２．０％，Ｃｒ：１５．０〜２２．０％，Ｎｉ：５．０
〜９．０％，Ｎ：０．１〜０．４％，及びＶ，Ｎｂ＋Ｔ
ａ，Ｔｉの何れか１種若しくは２種以上をそれぞれＶ：
０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３
０％，Ｔｉ：０．０３〜０．３０％の範囲で含有し、残
部実質的にＦｅから成ることにある（請求項１）。
事情を背景としてなされたものである。而して本願の一
の発明はステンレス鋼に係るもので、その要旨は、重量
基準でＣ：≦０．０５％，Ｓｉ：＜１．０％，Ｍｎ：≦
２．０％，Ｃｒ：１５．０〜２２．０％，Ｎｉ：５．０
〜９．０％，Ｎ：０．１〜０．４％，及びＶ，Ｎｂ＋Ｔ
ａ，Ｔｉの何れか１種若しくは２種以上をそれぞれＶ：
０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３
０％，Ｔｉ：０．０３〜０．３０％の範囲で含有し、残
部実質的にＦｅから成ることにある（請求項１）。
【０００８】また本願の別の発明はその製造方法に係る
もので、その要旨は、重量基準でＣ：≦０．０５％，Ｓ
ｉ：＜１．０％，Ｍｎ：≦２．０％，Ｃｒ：１５．０〜
２２．０％，Ｎｉ：５．０〜９．０％，Ｎ：０．１〜
０．４％，及びＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉの何れか１種若し
くは２種以上をそれぞれＶ：０．０３〜０．３０％，Ｎ
ｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％，Ｔｉ：０．０３〜
０．３０％の範囲で含有し、残部実質的にＦｅから成る
組成に成分調整した素材を２０％以上の圧下率で冷間圧
延を施した後、３００〜６００℃の温度範囲で３０秒以
上加熱処理することにある（請求項２）。
もので、その要旨は、重量基準でＣ：≦０．０５％，Ｓ
ｉ：＜１．０％，Ｍｎ：≦２．０％，Ｃｒ：１５．０〜
２２．０％，Ｎｉ：５．０〜９．０％，Ｎ：０．１〜
０．４％，及びＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉの何れか１種若し
くは２種以上をそれぞれＶ：０．０３〜０．３０％，Ｎ
ｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％，Ｔｉ：０．０３〜
０．３０％の範囲で含有し、残部実質的にＦｅから成る
組成に成分調整した素材を２０％以上の圧下率で冷間圧
延を施した後、３００〜６００℃の温度範囲で３０秒以
上加熱処理することにある（請求項２）。
【０００９】
【作用及び発明の効果】請求項１の発明は、安価なＳＵ
Ｓ３０１系の材料において所定量のＮの積極的添加と所
定量のＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉ等の添加による炭窒化物の
析出によって結晶粒を微細化させるようにしたものであ
って、本発明によりガスケット用ステンレス鋼の耐応力
腐食割れ性，耐ヘタリ性を効果的に高めることができ
る。従って本発明によれば、安価な材料でガスケットに
おける使用条件の過酷化に対応することができる。
Ｓ３０１系の材料において所定量のＮの積極的添加と所
定量のＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉ等の添加による炭窒化物の
析出によって結晶粒を微細化させるようにしたものであ
って、本発明によりガスケット用ステンレス鋼の耐応力
腐食割れ性，耐ヘタリ性を効果的に高めることができ
る。従って本発明によれば、安価な材料でガスケットに
おける使用条件の過酷化に対応することができる。
【００１０】次に本発明における各成分の限定理由を詳
述する。 ［限定理由］ Ｃ：≦０．０５％ Ｃは母層に固溶して基地を強化する一方炭窒化物を形成
して結晶粒の微細化に寄与するが、０．０５％よりも多
くなると耐食性，耐応力腐食割れ性を損なうため０．０
５％以下とする。
述する。 ［限定理由］ Ｃ：≦０．０５％ Ｃは母層に固溶して基地を強化する一方炭窒化物を形成
して結晶粒の微細化に寄与するが、０．０５％よりも多
くなると耐食性，耐応力腐食割れ性を損なうため０．０
５％以下とする。
【００１１】Ｓｉ：＜１．０％ Ｓｉは脱酸剤としてのものであるが、その含有量が１．
０％以上になると冷間加工性が阻害される。本発明では
含有量を１．０％未満とする。
０％以上になると冷間加工性が阻害される。本発明では
含有量を１．０％未満とする。
【００１２】Ｍｎ：≦２．０％ Ｍｎは脱酸剤として添加される。但し２％を超えては冷
間加工性を損なう。
間加工性を損なう。
【００１３】Ｃｒ：１５．０〜２２．０％ Ｃｒは耐食性，耐熱性確保のために１５％以上の添加を
必要とする。但し２２％でその効果は飽和し、またこれ
以上添加するとデルタフェライトが出て加工性を阻害す
るので２２％以下とする。
必要とする。但し２２％でその効果は飽和し、またこれ
以上添加するとデルタフェライトが出て加工性を阻害す
るので２２％以下とする。
【００１４】Ｎｉ：５．０〜９．０％ Ｎｉはオーステナイト安定化元素で耐食性，耐熱性確保
のために５％以上添加することが必要である。但し９％
でその効果は飽和し、またＮｉは高価な元素であるので
その添加量は９％以下に抑える。
のために５％以上添加することが必要である。但し９％
でその効果は飽和し、またＮｉは高価な元素であるので
その添加量は９％以下に抑える。
【００１５】Ｎ：０．１〜０．４％ 前述したようにＮはＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉ等と反応して
窒化物を析出し、結晶粒微細化に寄与する。その効果を
得るために０．１％以上積極的に含有させる。但し０．
４％よりも多くなると鋼塊製造時等に気泡を発生させて
ブローホールを生ぜしめるため、０．４％以下とする。
窒化物を析出し、結晶粒微細化に寄与する。その効果を
得るために０．１％以上積極的に含有させる。但し０．
４％よりも多くなると鋼塊製造時等に気泡を発生させて
ブローホールを生ぜしめるため、０．４％以下とする。
【００１６】Ｖ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉ：それぞれ０．０３
〜０．３０％ これら元素は炭窒化物の形成によって結晶粒を微細化
し、強度向上，耐熱性向上に寄与する。その下限値はそ
れぞれ０．０３％である。一方その効果は０．３０％で
飽和し、またそれ以上多く添加すると介在物形成による
冷間加工性の低下をもたらすため、０．３０％以下とす
る。
〜０．３０％ これら元素は炭窒化物の形成によって結晶粒を微細化
し、強度向上，耐熱性向上に寄与する。その下限値はそ
れぞれ０．０３％である。一方その効果は０．３０％で
飽和し、またそれ以上多く添加すると介在物形成による
冷間加工性の低下をもたらすため、０．３０％以下とす
る。
【００１７】請求項２の発明は、ガスケット用ステンレ
ス鋼の製造方法に係るもので、本発明に従って上記組成
の素材を圧下率２０％以上で冷間加工を施し、更に加熱
処理（時効処理）を施すことで、ガスケットに必要な耐
ヘタリ性を効果的に向上させることができる。
ス鋼の製造方法に係るもので、本発明に従って上記組成
の素材を圧下率２０％以上で冷間加工を施し、更に加熱
処理（時効処理）を施すことで、ガスケットに必要な耐
ヘタリ性を効果的に向上させることができる。
【００１８】本発明に従い冷間加工を施して更に時効処
理を施すと、冷間加工により歪の生じた部位に上記炭窒
化物が優先的に析出し、耐変形性が向上する。
理を施すと、冷間加工により歪の生じた部位に上記炭窒
化物が優先的に析出し、耐変形性が向上する。
【００１９】
【実施例】次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以下
にその実施例を詳述する。表１に示す組成の素材をアー
ク炉にて溶解し、次いで脱炭精錬炉にてアルゴン，酸素
を吹き込んで脱炭精錬し、約１トンのステンレス鋼塊を
製造した。
にその実施例を詳述する。表１に示す組成の素材をアー
ク炉にて溶解し、次いで脱炭精錬炉にてアルゴン，酸素
を吹き込んで脱炭精錬し、約１トンのステンレス鋼塊を
製造した。
【００２０】
【表１】
【００２１】次いでこれを１５０×３００ｍｍ角程度の
サイズに分解圧延し、続いて板厚３．０ｍｍの板材に熱
間圧延した。更にこれを板厚０．４ｍｍに冷間圧延し、
続いて１０００℃にて固溶化熱処理（ＳＴ）した。引き
続いてこれを０．２ｍｍの板厚に冷間圧延し、その後４
００℃×３分の条件で加熱処理（時効処理）した。
サイズに分解圧延し、続いて板厚３．０ｍｍの板材に熱
間圧延した。更にこれを板厚０．４ｍｍに冷間圧延し、
続いて１０００℃にて固溶化熱処理（ＳＴ）した。引き
続いてこれを０．２ｍｍの板厚に冷間圧延し、その後４
００℃×３分の条件で加熱処理（時効処理）した。
【００２２】得られた試料について引張試験及びばね限
界値測定を行ったところ表２に示す結果を得た。尚、同
試験では比較のために加熱処理（時効処理）を行わない
ものについても測定を行った。結果が表２に併せて示し
てある。
界値測定を行ったところ表２に示す結果を得た。尚、同
試験では比較のために加熱処理（時効処理）を行わない
ものについても測定を行った。結果が表２に併せて示し
てある。
【００２３】
【表２】
【００２４】この表の結果から、本発明鋼の場合ＳＵＳ
３０１材に比べて機械特性が向上し、特にＫｂ値が効果
的に高くなっていることが分かる。
３０１材に比べて機械特性が向上し、特にＫｂ値が効果
的に高くなっていることが分かる。
【００２５】ここでＫｂ値は、平板に対し荷重を加えて
弾性曲げ変形させ、次いで荷重を取り除いて平板を原形
状に戻す操作を、荷重を漸次変化させつつ繰り返し行
い、最終的に永久変形が残るような限界の応力値を示す
もので、その測定方法についてはＪＩＳ Ｈ ３１３０
（ばね用ベリリウム銅，りん青銅及び洋白の板及び条）
に規定されている。
弾性曲げ変形させ、次いで荷重を取り除いて平板を原形
状に戻す操作を、荷重を漸次変化させつつ繰り返し行
い、最終的に永久変形が残るような限界の応力値を示す
もので、その測定方法についてはＪＩＳ Ｈ ３１３０
（ばね用ベリリウム銅，りん青銅及び洋白の板及び条）
に規定されている。
【００２６】次に表１に示す組成を有するステンレス鋼
にてガスケットを作製し（何れも時効処理したもの）、
これを用いて２００時間のエンジン耐久試験（ベンチテ
スト）を行った。結果が表３に示してある。
にてガスケットを作製し（何れも時効処理したもの）、
これを用いて２００時間のエンジン耐久試験（ベンチテ
スト）を行った。結果が表３に示してある。
【００２７】
【表３】
【００２８】この結果に見られるように、本発明鋼の場
合比較鋼（ＳＵＳ３０１）に比べて耐応力腐食割れ性が
良好である。
合比較鋼（ＳＵＳ３０１）に比べて耐応力腐食割れ性が
良好である。
【００２９】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき種々変更を加えた態
様で実施可能である。
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき種々変更を加えた態
様で実施可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 正彦 大阪府東大阪市加納248番地 日本ガスケ ット株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】重量基準で Ｃ：≦０．０５％ Ｓｉ：＜１．０％ Ｍｎ：≦２．０％ Ｃｒ：１５．０〜２２．
０％ Ｎｉ：５．０〜９．０％ Ｎ：０．１〜０．４％ 及びＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉの何れか１種若しくは２種以
上をそれぞれ Ｖ：０．０３〜０．３０％ Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％ Ｔｉ：０．０３〜０．３０％ の範囲で含有し、残部実質的にＦｅから成るガスケット
用ステンレス鋼。 - 【請求項２】重量基準で Ｃ：≦０．０５％ Ｓｉ：＜１．０％ Ｍｎ：≦２．０％ Ｃｒ：１５．０〜２２．
０％ Ｎｉ：５．０〜９．０％ Ｎ：０．１〜０．４％ 及びＶ，Ｎｂ＋Ｔａ，Ｔｉの何れか１種若しくは２種以
上をそれぞれ Ｖ：０．０３〜０．３０％ Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％ Ｔｉ：０．０３〜０．３０％ の範囲で含有し、残部実質的にＦｅから成る組成に成分
調整した素材を２０％以上の圧下率で冷間圧延を施した
後、３００〜６００℃の温度範囲で３０秒以上加熱処理
することを特徴とするガスケット用ステンレス鋼の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17498993A JPH073406A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ガスケット用ステンレス鋼及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17498993A JPH073406A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ガスケット用ステンレス鋼及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073406A true JPH073406A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15988276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17498993A Pending JPH073406A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ガスケット用ステンレス鋼及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073406A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014292A1 (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Stainless steel for engine gasket and production method therefor |
| EP1394280A1 (en) * | 2001-04-27 | 2004-03-03 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Metal gasket and its law material and methods for production of them |
| US10161524B2 (en) | 2014-04-02 | 2018-12-25 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Austenitic stainless steel sheet for gasket, and gasket |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP17498993A patent/JPH073406A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014292A1 (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Stainless steel for engine gasket and production method therefor |
| US6338762B1 (en) | 1998-09-04 | 2002-01-15 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Stainless steel for use in engine gaskets and a method for manufacturing thereof |
| EP1394280A1 (en) * | 2001-04-27 | 2004-03-03 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Metal gasket and its law material and methods for production of them |
| EP1394280A4 (en) * | 2001-04-27 | 2004-07-14 | Sumitomo Metal Ind | METAL TRIM, RAW MATERIAL AND METHODS OF PRODUCING |
| US10161524B2 (en) | 2014-04-02 | 2018-12-25 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Austenitic stainless steel sheet for gasket, and gasket |
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