JPH09143534A - 快削ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents

快削ステンレス鋼の製造方法

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JPH09143534A
JPH09143534A JP33388995A JP33388995A JPH09143534A JP H09143534 A JPH09143534 A JP H09143534A JP 33388995 A JP33388995 A JP 33388995A JP 33388995 A JP33388995 A JP 33388995A JP H09143534 A JPH09143534 A JP H09143534A
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JP
Japan
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stainless steel
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steel
cutting stainless
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JP33388995A
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English (en)
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Junichi Tsubokura
淳一 坪倉
Takashi Orii
敬 折井
Ichiro Tanaka
一郎 田中
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】オーステナイト系快削ステンレス鋼におい
て、熱間加工性を効果的に高めるための製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】重量基準でC:≦0.15%,Si:≦
1.00%,Mn:≦2.00%,P:≦0.20%,
Cu:0.05〜4.00%,Ni:3.00〜22.
00%,Cr:15.00〜26.00%,Mo:0.
05〜6.00%で且つS,Pb,Bi,Se,Teの
一種又は二種以上をS:0.010〜0.350%,P
b:≧0.01%,Bi:≧0.01%,Se:≧0.
01%,Te:≧0.01%で含有するオーステナイト
系ステンレス鋼を製造するに当り、製鋼過程で[O]≦
0.0050%,[N]≦0.020%となるレベルま
で脱酸,脱窒を行った後、Bを10〜40ppmの量で
添加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はオーステナイト系
快削ステンレス鋼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】一般に
オーステナイト系ステンレス鋼は材質がやわくて粘い
上、熱伝導度が悪いため、切削加工時に切粉が破砕され
ず刃先の温度が上がり、更に刃先の当る部分は加工硬化
を起すため被削性が悪いといった問題がある。そこで小
物部品を切削によって多量に生産するような場合には、
快削成分としてSやPb等を含有させた快削ステンレス
鋼が好んで用いられる。
【0003】ところでS,Pb等の快削成分を含有させ
たオーステナイト系ステンレス鋼は、快削成分の含有に
よって材質的に脆くなっており、即ち、熱間加工性が悪
くなっており、従ってインゴット或いは連続鋳造により
作ったブルーム等から熱間圧延加工により所定形状のも
のを作るとき、これを良好に成形加工することが難しい
という問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して本願
の発明は、重量基準で、C:≦0.15%,Si:≦
1.00%,Mn:≦2.00%,P:≦0.20%,
Cu:0.05〜4.00%,Ni:3.00〜22.
00%,Cr:15.00〜26.00%,Mo:0.
05〜6.00%、且つS,Pb,Bi,Se,Teの
一種又は二種以上を、S:0.010〜0.350%,
Pb:≧0.01%(望ましくは≧0.05%),B
i:≧0.01%,Se:≧0.01%,Te:≧0.
01%で含有するオーステナイト系ステンレス鋼を製造
するに当り、製鋼過程で鋼中のO,Nが、[O]≦0.
0050%,[N]≦0.020%となるレベルまで脱
酸,脱窒を行った後、Bを10〜40ppmの量で添加
することを特徴とする。
【0005】上記のように本発明は、オーステナイト系
快削ステンレス鋼の製造に当り、製鋼過程でBを添加す
るものである。S,Pb等の快削成分を添加したオース
テナイト系快削ステンレス鋼において熱間加工性が悪化
するのは、S,Pb等が粒界に析出し、もともと弱い粒
界を更に弱くすることによるものと考えられている。
【0006】これに対して鋼中にBを添加した場合、こ
のものは原子番号の小さい元素であってFe中で拡散し
やすく、かかるBが粒界に優先的に拡散及び析出して、
SやPb等の快削成分の粒界への拡散析出を抑制する働
きをする。但し、BはO,N等との結合力の強い元素で
あり、単純にBを添加してもBがO,N等と化合物を作
ってしまい、S,Pb等の快削成分が粒界に析出するの
を防止する上で有効に働かない。
【0007】そこで本発明では、Bの上記働きを阻害す
るOとNとを除いた上でBを添加することを考え、そし
て各種実験を行う中でO,Nをそれぞれ[O]:≦0.
0050%,[N]:≦0.020%となるまで脱酸,
脱窒を行った上でBを添加した場合、粒界を効果的にB
で埋めることができ、熱間加工性を高め得る知見を得
た。本発明はこの知見の下に完成されたものである。
【0008】ここで、オーステナイト系快削ステンレス
鋼の熱間加工性を向上させる上でBの添加量も大きな問
題である。Bの量が少なければ当然ながら上記効果を期
待できないのはもとより、Bの量が多すぎても却って熱
間加工性を阻害してしまうのである。
【0009】これは次の理由に基づく。即ち、Bの添加
量が適正であるならばBは鋼中に均一に分散した状態と
なるが、Bの量が多いとBがCrと化合物を作って部分
的に濃縮した状態で析出し、而してこのものは低融点の
ものであって、このBとCrの化合物が熱間加工性を阻
害するといった問題を生ずる。そこで本発明者はBの適
正添加量を求めるべく研究を行った中で、Bの添加量と
しては、[O]:≦0.0050%,[N]:≦0.0
20%の条件の下でB:10〜40ppmが良好である
ことを知得した。より望ましい量は20〜30ppmで
ある。
【0010】本発明においては、脱酸剤としてAl,Z
r,Si,Mn,Caの一種又は二種以上を、また脱窒
剤としてZr,Ti,Alの一種又は二種以上を添加す
ることにより上記脱酸,脱窒を行うことができる。
【0011】またそれらAl,Zr,Ti,Caの添加
量としては、鋼中含有量がそれぞれ Al:0.01〜0.1% Zr:0.01〜0.1% Ti:0.01〜0.1% Ca:0.0001〜0.01% となる量で添加することが望ましい。これは脱酸,脱窒
を有効に行うためには上記範囲が望ましいことによる。
【0012】次に本発明における各成分の限定理由を詳
述する。 C:≦0.15% Cが0.15%より高いとCr炭化物を析出し、粒界腐
食を起しやすくなる。
【0013】Si:≦1.00% Siを1.00%より高めると耐酸化性は増すが、靱性
が低下する。
【0014】Mn:≦2.00% S,Se等と化合物を作り、被削性を増し、赤熱脆性を
防止する。多量添加しても大きな実害はないが、コスト
アップと耐食性が損なわれてくるため2.00%以下と
する。
【0015】P:≦0.20% 多量に含有させると熱間加工性を害し、機械的性質を劣
化させるため0.2%以下とする。
【0016】Cu:0.05〜4.00% 多量添加で熱間加工性を害するため0.05〜4.00
%とする。
【0017】Ni:3.00〜22.00% Niはオーステナイト化元素で耐食性を増すが、多量添
加はコストアップとなるため3.00〜2.00%とす
る。
【0018】Cr:15.00〜26.00% Crはフェライト化元素で15%以上添加すると耐食,
耐酸化性を著しく改善し、熱間強度を増す。但し26%
よりも多量に添加するとコストアップを招く。
【0019】Mo:0.05〜6.00% Moは0.05%以上で熱間強度,耐クリープ性を増す
とともに硫酸イオンに対する耐食性を改善する。但し
6.00%超の多量添加はコストアップとなる。
【0020】S:0.010〜0.350% Pb:≧0.01%(望ましくは≧0.05%) Bi:≧0.01% Se:≧0.01% Te:≧0.01% それぞれ快削性を向上させる元素で、上記範囲において
効果が認められる。
【0021】 [O]:≦0.0050%,[N]:≦0.020% O,NはBの熱間加工性向上の効果を阻害するため、上
記範囲に抑える必要がある。
【0022】B:10〜40ppm Bは粒界析出し、熱間加工性を向上させる元素であり、
少なくとも10ppm以上添加する必要がある。但し多
量に添加してもその効果は飽和するため、上限を40p
pmとした。
【0023】
【実施例】次に本発明の実施例を以下に詳述する。最終
組成が表1に示す組成のオーステナイト系快削ステンレ
ス鋼50kgを、従来法,比較例法,本発明例法に従っ
て溶製した。
【0024】
【表1】
【0025】ここで従来法では、AOD炉において脱炭
処理及びCr還元処理を行った後、取鍋中での真空誘導
拡散処理を行い、その際にまずBを添加した後Zrを添
加し、更にその後において大気中でPb添加,S添加を
行うとともにアルゴンガスバブリングを行った。
【0026】また比較例法においては、AOD炉におい
て脱炭処理及びCr還元処理を行った後、取鍋中での真
空誘導拡散処理を行い、その際にまずAl添加、引き続
いてZr添加を行い、しかる後にB添加を行った。そし
てその後、従来法と同様の処理を行った。
【0027】一方、本発明例法にあっては、AOD炉に
おいて脱炭処理及びCr還元処理を行った後、取鍋中で
の真空誘導拡散処理を行い、その際にまずAl添加を、
次いでTi添加を行って鋼中のO,Nをそれぞれ
[O]:≦0.0050%,[N]:≦0.020%と
した上でその後に引き続いてB添加を行い、しかる後従
来法,比較例法と同様の処理を行った。
【0028】上記方法にて溶製した鋼よりグリーブル試
験用の鋼片を得、各温度でグリーブル試験を行った。結
果が図1及び図2に示してある。まず図1(A)に示し
ているように、従来法で製造した鋼の場合、温度を上げ
ていくと1100℃近傍で絞り値が40%程度まで落ち
込み、その後温度を高めると絞り値が回復するが、13
00℃近傍で再び絞り値が大きく低下している。熱間圧
延を良好に行うためには絞り値60%以上が必要であ
り、従って従来法の場合、熱間圧延に際して鋼材の温度
が1100℃,1300℃に到達するとそこで割れ等を
起す問題を生ずる。
【0029】一方図1(B)に示しているように比較例
法の場合、1100℃での絞り値の落ち込みがなくなっ
ているものの、1300℃近傍でやはり絞り値の落ち込
みが生じている。これに対して図2(C)に示す本発明
例法の場合、1300℃に至る各温度において、何れも
絞り値60%以上が得られている。
【0030】これらの結果から、製鋼に際してまず脱
酸,脱窒処理を行って鋼中のO,Nをそれぞれ[O]:
≦0.0050%,[N]:≦0.020%となるまで
脱酸,脱窒処理を行った上でB添加を行い、またその添
加量を10〜40ppmの範囲とすることにより、熱間
加工性が効果的に高められることが分かる。尚、本発明
例法によって得られた鋼は被削性も良好なものであっ
た。
【0031】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
囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、オーステ
ナイト系快削ステンレス鋼において熱間加工性を効果的
に高めることができ、オーステナイト系ステンレス鋼か
ら成る各種小物部品等を安価に生産性高く製造できる効
果が得られる。
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の製造方法及び比較例法により得られた鋼
片のグリーブル試験の結果を示す図である。
【図2】本発明の実施例法により得られた鋼片のグリー
ブル試験の結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/00 302 C22C 38/00 302Z 38/60 38/60

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量基準で C :≦0.15% Si:≦1.00% Mn:≦2.00% P :≦0.20% Cu:0.05〜4.00% Ni:3.00〜22.00% Cr:15.00〜26.00% Mo:0.05〜6.00% 且つS,Pb,Bi,Se,Teの一種又は二種以上を S :0.010〜0.350% Pb:≧0.01% Bi:≧0.01% Se:≧0.01% Te:≧0.01% で含有するオーステナイト系ステンレス鋼を製造するに
    当り、製鋼過程で鋼中のO,Nが、[O]≦0.005
    0%,[N]≦0.020%となるレベルまで脱酸,脱
    窒を行った後、Bを10〜40ppmの量で添加するこ
    とを特徴とする快削ステンレス鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記脱酸,脱窒を、
    脱酸剤としてAl,Zr,Si,Mn,Caの一種又は
    二種を、また脱窒剤としてZr,Ti,Alの一種又は
    二種以上を添加することにより行うことを特徴とする快
    削ステンレス鋼の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において、Al,Zr,Ti,
    Caの一種又は二種以上をそれぞれ鋼中含有量が Al:0.01〜0.1% Zr:0.01〜0.1% Ti:0.01〜0.1% Ca:0.0001〜0.01% となる量で添加することを特徴とする快削ステンレス鋼
    の製造方法。
JP33388995A 1995-11-28 1995-11-28 快削ステンレス鋼の製造方法 Pending JPH09143534A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406427B1 (ko) * 2001-03-30 2003-11-19 재단법인 포항산업과학연구원 고온연성이 우수한 오스테나이트계 쾌삭 스텐레스강

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406427B1 (ko) * 2001-03-30 2003-11-19 재단법인 포항산업과학연구원 고온연성이 우수한 오스테나이트계 쾌삭 스텐레스강

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