JPH073407A - 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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- JPH073407A JPH073407A JP17499093A JP17499093A JPH073407A JP H073407 A JPH073407 A JP H073407A JP 17499093 A JP17499093 A JP 17499093A JP 17499093 A JP17499093 A JP 17499093A JP H073407 A JPH073407 A JP H073407A
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- gasket
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐熱性，耐ヘタリ性に優れ且つ安価なガスケッ
ト用ステンレス鋼及びその製造方法を提供することを目
的とする。 【構成】ガスケット用ステンレス鋼を、重量基準でＣ：
０．０３〜０．２０％，Ｓｉ：０．１〜２．０％，Ｍ
ｎ：１．０〜６．０％，Ｎｉ：８〜１６％，Ｃｒ：１６
〜２２％，Ｎ：０．０５〜０．３５％，Ａｌ：≦０．０
５％を含有し、残部実質的にＦｅから成る組成とする。
またこれを製造するに際して上記組成に成分調整した素
材を２０％以上の圧下率で最終冷間圧延を施した後、３
００〜６００℃の温度範囲で１分間以上加熱処理を施
す。
ト用ステンレス鋼及びその製造方法を提供することを目
的とする。 【構成】ガスケット用ステンレス鋼を、重量基準でＣ：
０．０３〜０．２０％，Ｓｉ：０．１〜２．０％，Ｍ
ｎ：１．０〜６．０％，Ｎｉ：８〜１６％，Ｃｒ：１６
〜２２％，Ｎ：０．０５〜０．３５％，Ａｌ：≦０．０
５％を含有し、残部実質的にＦｅから成る組成とする。
またこれを製造するに際して上記組成に成分調整した素
材を２０％以上の圧下率で最終冷間圧延を施した後、３
００〜６００℃の温度範囲で１分間以上加熱処理を施
す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガスケット用の耐熱
性，耐ヘタリ性に優れたステンレス鋼及びその製造方法
に関する。
性，耐ヘタリ性に優れたステンレ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、特に耐熱性，耐ヘタリ性（ばね特性）が不
十分であって、シール性の低下等を引き起こす恐れが生
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、特に耐熱性，耐ヘタリ性（ばね特性）が不
十分であって、シール性の低下等を引き起こす恐れが生
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、ガスケット周り
の環境温度の上昇，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、疲労
により損傷する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、ガスケット周り
の環境温度の上昇，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、疲労
により損傷する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。而して本願の発明の
要旨は、ステンレス鋼の組成を重量基準でＣ：０．０３
〜０．２０％，Ｓｉ：０．１〜２．０％，Ｍｎ：１．０
〜６．０％，Ｎｉ：８〜１６％，Ｃｒ：１６〜２２％，
Ｎ：０．０５〜０．３５％，Ａｌ：≦０．０５％を含有
し、残部実質的にＦｅから成る組成となすことにある
（請求項１）。
を背景としてなされたものである。而して本願の発明の
要旨は、ステンレス鋼の組成を重量基準でＣ：０．０３
〜０．２０％，Ｓｉ：０．１〜２．０％，Ｍｎ：１．０
〜６．０％，Ｎｉ：８〜１６％，Ｃｒ：１６〜２２％，
Ｎ：０．０５〜０．３５％，Ａｌ：≦０．０５％を含有
し、残部実質的にＦｅから成る組成となすことにある
（請求項１）。
【０００８】本発明は、前述のＳＵＳ３０１系の材料に
比べて特にＮ，Ｃの含有量を増大し、またＡｌを所定量
含有させるようにしたことを特徴とするもので、本発明
のステンレス鋼は高温強度が高くなり、また高温でのば
ね限界値が高くなる。即ち高温で使用された場合におい
てもヘタリが少なく抑えられるようになる。
比べて特にＮ，Ｃの含有量を増大し、またＡｌを所定量
含有させるようにしたことを特徴とするもので、本発明
のステンレス鋼は高温強度が高くなり、また高温でのば
ね限界値が高くなる。即ち高温で使用された場合におい
てもヘタリが少なく抑えられるようになる。
【０００９】本発明においては、上記成分に加え更にＭ
ｇ，Ｃａの１種又は２種を、Ｍｇ：０．００１〜０．０
５％，Ｃａ：０．００１〜０．０５％の量で含有させる
ことが望ましい（請求項２）。これにより熱間加工性を
高めることができる。
ｇ，Ｃａの１種又は２種を、Ｍｇ：０．００１〜０．０
５％，Ｃａ：０．００１〜０．０５％の量で含有させる
ことが望ましい（請求項２）。これにより熱間加工性を
高めることができる。
【００１０】また更にＣｕ，Ｍｏの１種又は２種を、Ｃ
ｕ：１〜４％，Ｍｏ：０．５〜５％の量で含有させるこ
とが望ましい（請求項３）。これによって耐食性を向上
させることができる。
ｕ：１〜４％，Ｍｏ：０．５〜５％の量で含有させるこ
とが望ましい（請求項３）。これによって耐食性を向上
させることができる。
【００１１】本発明においては、更にＶ，Ｔｉ，Ｎｂ＋
Ｔａの１種又は２種以上を、Ｖ：０．０３〜０．３０
％，Ｔｉ：０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０
３〜０．３０％の量で含有させることが望ましい（請求
項４）。これらＶ，Ｔｉ，Ｎｂ＋Ｔａを含有させること
によって炭窒化物を析出せしめ、以て結晶粒を微細化し
て変形抵抗を高め、耐ヘタリ性（ばね特性），耐熱性を
向上させることができる。
Ｔａの１種又は２種以上を、Ｖ：０．０３〜０．３０
％，Ｔｉ：０．０３〜０．３０％，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０
３〜０．３０％の量で含有させることが望ましい（請求
項４）。これらＶ，Ｔｉ，Ｎｂ＋Ｔａを含有させること
によって炭窒化物を析出せしめ、以て結晶粒を微細化し
て変形抵抗を高め、耐ヘタリ性（ばね特性），耐熱性を
向上させることができる。
【００１２】次に本発明の各成分の限定理由を詳述す
る。 ［限定理由］ Ｃ：０．０３〜０．２０％ Ｃは母相に固溶して基地を強化する一方、炭窒化物を形
成せしめて耐熱性を向上させる。その効果を得るために
０．０３％以上必要である。一方０．２％を超えて含有
させた場合、冷間加工性，耐食性が著しく劣化する。従
って本発明では上限を０．２０％とする。
る。 ［限定理由］ Ｃ：０．０３〜０．２０％ Ｃは母相に固溶して基地を強化する一方、炭窒化物を形
成せしめて耐熱性を向上させる。その効果を得るために
０．０３％以上必要である。一方０．２％を超えて含有
させた場合、冷間加工性，耐食性が著しく劣化する。従
って本発明では上限を０．２０％とする。
【００１３】Ｓｉ：０．１〜２．０％ Ｓｉは製鋼時の脱酸剤として０．１％以上含有させる必
要がある。但し２．０％を超えるとフェライトが生成し
易くなるので、上限を２．０％とする。
要がある。但し２．０％を超えるとフェライトが生成し
易くなるので、上限を２．０％とする。
【００１４】Ｍｎ：１．０〜６．０％ Ｍｎは製鋼時の脱酸剤，脱硫剤として必要であり、且つ
Ｎの溶解度を高め、強度向上に有効であって、そのため
に本発明では１．０％以上含有させる。しかしながら多
く含有させると耐食性を劣化させる。その上限は６．０
％である。
Ｎの溶解度を高め、強度向上に有効であって、そのため
に本発明では１．０％以上含有させる。しかしながら多
く含有させると耐食性を劣化させる。その上限は６．０
％である。
【００１５】Ｎｉ：８〜１６％ Ｎｉはオーステナイト安定化元素で８％以上が必要であ
る。但し１６％で効果が飽和し、またＮｉは価格的に高
い元素であるため上限を１６％とする。
る。但し１６％で効果が飽和し、またＮｉは価格的に高
い元素であるため上限を１６％とする。
【００１６】Ｃｒ：１６〜２２％ Ｃｒは耐食性，耐酸化性，高温強度を確保するためのも
ので１６％以上の含有が必要である。但し２２％を超え
て含有させるとフェライトを生じたり、σ層を析出して
耐熱性を劣化させるため、上限を２２％とする。
ので１６％以上の含有が必要である。但し２２％を超え
て含有させるとフェライトを生じたり、σ層を析出して
耐熱性を劣化させるため、上限を２２％とする。
【００１７】Ｎ：０．０５〜０．３５％ ＮはＣと同様に基地の強化に効果的であり、耐食性，耐
孔食性の向上に寄与する。この目的のため本発明では
０．０５％以上必要である。一方０．３５％を超えると
鋼塊製造時に気泡生成が多くなり、また分塊圧延時に加
工性が劣化するので上限を０．３５％とする。
孔食性の向上に寄与する。この目的のため本発明では
０．０５％以上必要である。一方０．３５％を超えると
鋼塊製造時に気泡生成が多くなり、また分塊圧延時に加
工性が劣化するので上限を０．３５％とする。
【００１８】Ａｌ：≦０．０５％ Ａｌは脱酸剤としてのものであるが、多量に添加すると
ＡｌＮを形成して有効なＮ量を減少せしめる。本発明で
は０．０５％が上限である。
ＡｌＮを形成して有効なＮ量を減少せしめる。本発明で
は０．０５％が上限である。
【００１９】Ｍｇ：０．００１〜０．０５％ 脱酸剤として有効であると同時に有害なＳを固定して熱
間加工性を向上させる。但しそのためには０．００１％
以上含有させる必要がある。一方０．０５％を超えると
熱間加工性を阻害するので、上限を０．０５％とする。
間加工性を向上させる。但しそのためには０．００１％
以上含有させる必要がある。一方０．０５％を超えると
熱間加工性を阻害するので、上限を０．０５％とする。
【００２０】Ｃａ：０．００１〜０．０５％ Ｍｇと同様に熱間加工性を向上させる元素で、必要量は
０．００１％以上である。但し０．０５％で効果が飽和
するので上限を０．０５％とする。
０．００１％以上である。但し０．０５％で効果が飽和
するので上限を０．０５％とする。
【００２１】Ｃｕ：１〜４％ Ｃｕの添加は加工性を向上させ、また加工硬化率を低下
し、更に冷間加工性を向上させる上で有効である。但し
そのためには１％以上含有させることが必要である。一
方４％を超えると熱間加工性が害されるので上限を４％
とする。
し、更に冷間加工性を向上させる上で有効である。但し
そのためには１％以上含有させることが必要である。一
方４％を超えると熱間加工性が害されるので上限を４％
とする。
【００２２】Ｍｏ：０．５〜５％ Ｍｏは０．５％以上含有させることによって耐食性，耐
孔食性，耐熱ヘタリ性が高められる。一方５．０％を超
えて添加するとフェライトが生成し易くなり、またコス
ト的に高くなるため上限を５．０％とする。
孔食性，耐熱ヘタリ性が高められる。一方５．０％を超
えて添加するとフェライトが生成し易くなり、またコス
ト的に高くなるため上限を５．０％とする。
【００２３】Ｖ，Ｔｉ，Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３
％ これらは０．０３％以上で効果的に炭窒化物を形成し、
結晶粒を微細化し、冷間加工後の時効硬化で耐ヘタリ
性，耐熱性を向上させる。但し０．３％で効果は飽和す
るため上限を０．３％とする。
％ これらは０．０３％以上で効果的に炭窒化物を形成し、
結晶粒を微細化し、冷間加工後の時効硬化で耐ヘタリ
性，耐熱性を向上させる。但し０．３％で効果は飽和す
るため上限を０．３％とする。
【００２４】次に請求項５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、その要旨は、前記組
成に成分調整した素材を２０％以上の圧下率で最終冷間
圧延を施した後、３００〜６００℃の温度範囲で１分間
以上時効処理を施すことにある。このような圧下率で最
終冷間圧延を施した場合において上記時効処理を施すこ
とで耐熱性，耐ヘタリ性を効果的に高めることができ
る。
ンレス鋼の製造方法に係るもので、その要旨は、前記組
成に成分調整した素材を２０％以上の圧下率で最終冷間
圧延を施した後、３００〜６００℃の温度範囲で１分間
以上時効処理を施すことにある。このような圧下率で最
終冷間圧延を施した場合において上記時効処理を施すこ
とで耐熱性，耐ヘタリ性を効果的に高めることができ
る。
【００２５】
【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。 〈実施例１〉表１に示す組成の鋼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、ステンレス鋼塊を製造した。
その実施例を詳述する。 〈実施例１〉表１に示す組成の鋼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、ステンレス鋼塊を製造した。
【００２６】
【表１】
【００２７】次いでこれを分塊圧延し、続いて熱間圧延
を施した。更にこれを冷間圧延し、続いて１０００℃に
て固溶化熱処理を行い、引き続いてこれを圧下率４０％
で薄板材に冷間圧延した。この薄板材と、その後４００
℃×１０分の条件で時効処理したものについてそれぞれ
引張試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
を施した。更にこれを冷間圧延し、続いて１０００℃に
て固溶化熱処理を行い、引き続いてこれを圧下率４０％
で薄板材に冷間圧延した。この薄板材と、その後４００
℃×１０分の条件で時効処理したものについてそれぞれ
引張試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００２８】
【表２】
【００２９】〈実施例２〉表１中Ｄの鋼材とＳＵＳ３０
１材とから図１に示すようにビード部１０を有するガス
ケット用鋼帯の試験片１２を作製し、振動疲労試験を行
った。
１材とから図１に示すようにビード部１０を有するガス
ケット用鋼帯の試験片１２を作製し、振動疲労試験を行
った。
【００３０】ここで振動疲労試験は、板厚２ｍｍ，ビー
ド部１０の高さ４ｍｍの試験片１２を疲労試験機の振動
フランジ１４，１６の間に挟み込んで常温，振幅２ｍｍ
の条件でビード部１０の圧縮・解除を１万回繰り返し、
破損の有無を調べた。
ド部１０の高さ４ｍｍの試験片１２を疲労試験機の振動
フランジ１４，１６の間に挟み込んで常温，振幅２ｍｍ
の条件でビード部１０の圧縮・解除を１万回繰り返し、
破損の有無を調べた。
【００３１】また一方同じ鋼種にてメタルガスケットを
作製し、ビード部を圧縮率９０％で圧縮した状態として
これを６００℃の加熱炉中に投入及び２００時間保持し
た後、炉から取り出し、そして永久変形の有無、即ちヘ
タリの有無を調べた。結果が表３に示してある。
作製し、ビード部を圧縮率９０％で圧縮した状態として
これを６００℃の加熱炉中に投入及び２００時間保持し
た後、炉から取り出し、そして永久変形の有無、即ちヘ
タリの有無を調べた。結果が表３に示してある。
【００３２】
【表３】
【００３３】表３の結果から、本発明鋼の場合耐疲労
性，耐高温ヘタリ性何れも良好であることが分る。
性，耐高温ヘタリ性何れも良好であることが分る。
【００３４】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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の効果確認のための試験方法
の説明図である。
の説明図である。
１０ ビード部 １２ 試験片 １４，１６ 振動フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土生田 吉則 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 (5)
- 【請求項１】重量基準で Ｃ：０．０３〜０．２０％ Ｓｉ：０．１〜２．０
％ Ｍｎ：１．０〜６．０％ Ｎｉ：８〜１６％ Ｃｒ：１６〜２２％ Ｎ：０．０５〜０．３
５％ Ａｌ：≦０．０５％ を含有し、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】 請求項１のガスケット用ステンレス鋼に
おいて、更にＭｇ，Ｃａの１種又は２種を Ｍｇ：０．００１〜０．０５％ Ｃａ：０．００１〜０．０５％ の量で含有させて成るガスケット用ステンレス鋼。 - 【請求項３】 請求項１又は２のガスケット用ステンレ
ス鋼において、更にＣｕ，Ｍｏの１種又は２種を Ｃｕ：１〜４％ Ｍｏ：０．５〜５％ の量で含有させて成るガスケット用ステンレス鋼。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３のガスケット用ステ
ンレス鋼において、更にＶ，Ｔｉ，Ｎｂ＋Ｔａの１種又
は２種以上を Ｖ：０．０３〜０．３０％ Ｔｉ：０．０３〜０．
３０％ Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％ の量で含有させて成るガスケット用ステンレス鋼。 - 【請求項５】 請求項１，２，３又は４の組成に成分調
整した素材を２０％以上の圧下率で最終冷間圧延を施し
た後、３００〜６００℃の温度範囲で１分間以上時効処
理を施す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 |
|---|---|---|---|
| JP17499093A JPH073407A (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 |
|---|---|---|---|
| JP17499093A JPH073407A (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 |
|---|---|
| JPH073407A true JPH073407A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15988294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17499093A Pending JPH073407A (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) | JPH073407A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5568509U (ja) * | 1978-11-02 | 1980-05-12 | ||
| JP2002332543A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-11-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 疲労特性及び耐高温ヘタリ性に優れたメタルガスケット用高強度ステンレス鋼及びその製造方法 |
| EP1036853A4 (en) * | 1998-09-04 | 2004-11-10 | Sumitomo Metal Ind | STAINLESS STEEL FOR ENGINE GASKET |
| WO2008112620A1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Federal-Mogul Corporation | Metal gasket |
| JP2012211348A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-11-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高温耐へたり性に優れる冷間圧延ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| JP2014222035A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| 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 JP17499093A patent/JPH073407A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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