JPS59179713A - ２相ステンレス鋼の熱間加工方法 - Google Patents
２相ステンレス鋼の熱間加工方法Info
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- JPS59179713A JPS59179713A JP5451783A JP5451783A JPS59179713A JP S59179713 A JPS59179713 A JP S59179713A JP 5451783 A JP5451783 A JP 5451783A JP 5451783 A JP5451783 A JP 5451783A JP S59179713 A JPS59179713 A JP S59179713A
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- Japan
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- stainless steel
- ferrite
- temperature
- austenite
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、猟温付近でフェライト相とオーステナイト
相の２相を呈する、Ｆｅ 、 Ｃｒ及びＮｉを主成分と
した２相ステンレス鋼の熱間加工方法ＶＣ関するもので
ある。
相の２相を呈する、Ｆｅ 、 Ｃｒ及びＮｉを主成分と
した２相ステンレス鋼の熱間加工方法ＶＣ関するもので
ある。
一般に、２相ステンレス剣パすは、耐食ｆノ・に倚れた
効果を発揮するのみならず、弘度、躯１怜及び浴接性等
においても優れた性質を具備づ〜ろこ古が知られており
、各種の分野で幅Ｍ、く使用烙れるようになってきた熱
料の１つであるか、これは寸たいわゆる難加工材の部類
に属するものとしても知られているものでもあった。そ
し１、こｔｌまでの各科研究や検８・１の結果、例えは
熱間加工性に有害なＳやＯを低減する等の対策がとられ
るようになってきて、板や管のように形状の単純なもの
や、比較的ｎｉｊ即を形状の鍛造品の製造は′５′Ｊ能
（！：なってきているけれども、複雑な形状の部品、例
えば管継手やパルプ等の製造は極めて困難であり、いま
だに歩留り、及び切削性が劣るために能率の悪い機械加
工に頼らざるを得ないのが現状であった。
効果を発揮するのみならず、弘度、躯１怜及び浴接性等
においても優れた性質を具備づ〜ろこ古が知られており
、各種の分野で幅Ｍ、く使用烙れるようになってきた熱
料の１つであるか、これは寸たいわゆる難加工材の部類
に属するものとしても知られているものでもあった。そ
し１、こｔｌまでの各科研究や検８・１の結果、例えは
熱間加工性に有害なＳやＯを低減する等の対策がとられ
るようになってきて、板や管のように形状の単純なもの
や、比較的ｎｉｊ即を形状の鍛造品の製造は′５′Ｊ能
（！：なってきているけれども、複雑な形状の部品、例
えば管継手やパルプ等の製造は極めて困難であり、いま
だに歩留り、及び切削性が劣るために能率の悪い機械加
工に頼らざるを得ないのが現状であった。
本発明渚等は、上述のような観点から、耐食性、をはし
めとして諸性質に優れている２相ステンレス鋼の熱１ｄ
Ｊ加工住を改善することを１指して、該２相ステンレス
鋼の熱間加工性に及ぼす組織状態や変形条件の影響につ
いて系統的に検討し、２相ステンレス鋼に任意の形状を
安定して付与し得る熱間加工方法をイ％供すべく研究を
行った結果、所定の組織をもたせた２相ステンレス惰駒
に、温度や歪速度を厳密に管理した状態で変形を力える
と、その延性が飛羅的に向上する、いわゆる超ｔＭ例二
を呈するようになる、 との知見を得るに至ったのである。
めとして諸性質に優れている２相ステンレス鋼の熱１ｄ
Ｊ加工住を改善することを１指して、該２相ステンレス
鋼の熱間加工性に及ぼす組織状態や変形条件の影響につ
いて系統的に検討し、２相ステンレス鋼に任意の形状を
安定して付与し得る熱間加工方法をイ％供すべく研究を
行った結果、所定の組織をもたせた２相ステンレス惰駒
に、温度や歪速度を厳密に管理した状態で変形を力える
と、その延性が飛羅的に向上する、いわゆる超ｔＭ例二
を呈するようになる、 との知見を得るに至ったのである。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
２相ステンレスへの加工を、通７８では考えられないよ
うな大きな変形力・ｉＪ ７止となる）イ１塑性現象を
利用して行う方法に関するもので、現在の加工方法では
製造できないような複各１■な形状の製品であってもそ
の製造を１＝ｉＪ能とし、また、切削工程を伴なって既
に製造かなされているようなものであっても、その切削
工程を不要として歩留りの向上やコストの低減を図ろう
とするものであって、その特徴とするところは、 Ｆｅ 、 Ｃｒ及びＮｉを主成分とＬｉ、％第１」近で
フェライト相とオーステナイト相の２（［」を亙１する
２相ステンレス鋼を〔フェライト印相となる温ルー２０
０°Ｃ〕以上の温度域に加熱籾、水冷又は強制冷却によ
って５００℃以下に冷却し、その後必要に応じて２００
℃以下の温度域にて加工＄＝１０係以上の加工を加え、
次いで７００ ’Ｃ〜〔フェライト単相となる温度−２
００℃〕の温度域に再加熱してＩ Ｘ １０ ’／ｓｅ
ｅ以上］、 Ｘ １０ ’／ｓｅｃ未滴の歪速度で変形
することにより、容易に任意形状の物品とすること、 に存するものである。
２相ステンレスへの加工を、通７８では考えられないよ
うな大きな変形力・ｉＪ ７止となる）イ１塑性現象を
利用して行う方法に関するもので、現在の加工方法では
製造できないような複各１■な形状の製品であってもそ
の製造を１＝ｉＪ能とし、また、切削工程を伴なって既
に製造かなされているようなものであっても、その切削
工程を不要として歩留りの向上やコストの低減を図ろう
とするものであって、その特徴とするところは、 Ｆｅ 、 Ｃｒ及びＮｉを主成分とＬｉ、％第１」近で
フェライト相とオーステナイト相の２（［」を亙１する
２相ステンレス鋼を〔フェライト印相となる温ルー２０
０°Ｃ〕以上の温度域に加熱籾、水冷又は強制冷却によ
って５００℃以下に冷却し、その後必要に応じて２００
℃以下の温度域にて加工＄＝１０係以上の加工を加え、
次いで７００ ’Ｃ〜〔フェライト単相となる温度−２
００℃〕の温度域に再加熱してＩ Ｘ １０ ’／ｓｅ
ｅ以上］、 Ｘ １０ ’／ｓｅｃ未滴の歪速度で変形
することにより、容易に任意形状の物品とすること、 に存するものである。
次に、この発明の方法において、加工条件を上記の如く
に限定した理由を詳述する。
に限定した理由を詳述する。
２相ステンレス飢・司の主成分をＦｅ 、 Ｃｒ及びＮ
ｉと限定したのは、他の元素を用いた組合せでもフェラ
イト相とオーステナイト相の２相混合組織をイ（するこ
とかできるけれども、それによって得られる桐料のｔ１
ミ竹とコスト（！：を考慮Ｌ７た組合に、Ｆｅ−Ｃｒ−
Ｎ１３元素を基本おした方が有利さなるからであり、こ
の発明の方法で対象となる２相ステンレス鋼には、これ
らの成分の他に、必要に応じて、Ｍｏ ： ５％以下（
以下、成分割合を表わす係は重量％さする）、 Ｃｕ ： ］％以下＋ Ｔｌ ： ０．５％以下。
ｉと限定したのは、他の元素を用いた組合せでもフェラ
イト相とオーステナイト相の２相混合組織をイ（するこ
とかできるけれども、それによって得られる桐料のｔ１
ミ竹とコスト（！：を考慮Ｌ７た組合に、Ｆｅ−Ｃｒ−
Ｎ１３元素を基本おした方が有利さなるからであり、こ
の発明の方法で対象となる２相ステンレス鋼には、これ
らの成分の他に、必要に応じて、Ｍｏ ： ５％以下（
以下、成分割合を表わす係は重量％さする）、 Ｃｕ ： ］％以下＋ Ｔｌ ： ０．５％以下。
Ｚｒ ｍ Ｏ−５％以下、 Ｎｂ：ｏ、ｓｑｔ、以下
。
。
Ｖ：０．５係以下、 Ｗ：１俸以下。
ｃ ： Ｕ、１％以下、 Ｎ：０．２係以下。
を含有し、或いは更に、溶解時の脱酸剤としてＳｉ：
２．５％以下 、 Ｍ−ｎ ： ２．０％以下。
２．５％以下 、 Ｍ−ｎ ： ２．０％以下。
のうちのｌ′Ｊ１１以上を合んたものや、史には、央部
のＲｅ 、 Ｌａ 、 Ｃｅ及びＣａや、或、いは不可
避的不純物を含んだものも入ることはもちろんのことで
ある。
のＲｅ 、 Ｌａ 、 Ｃｅ及びＣａや、或、いは不可
避的不純物を含んだものも入ることはもちろんのことで
ある。
第１回目の加熱温度を、〔フェライト相となる温度−２
００℃〕以上とし、水冷又（１強１ｊ１１冷却するのは
、変形前の再加熱時に、マトリックスであるフェライト
中にオーステナイトをか（糾に析出させるためであり、
このようにし、て伯らＪまたフェライトとオーステナイ
トの微細γ］（’＋合組織を変形前にもつことが超塑性
実埃の条件となるのである。
００℃〕以上とし、水冷又（１強１ｊ１１冷却するのは
、変形前の再加熱時に、マトリックスであるフェライト
中にオーステナイトをか（糾に析出させるためであり、
このようにし、て伯らＪまたフェライトとオーステナイ
トの微細γ］（’＋合組織を変形前にもつことが超塑性
実埃の条件となるのである。
この第１回目の加熱ｒＶｌ−ａは旨い方か好丑しく、フ
ェライト単相域であることがよりｈ貫しいが、フェライ
ト単相となる温度よりもわずかに低くてもかまわない。
ェライト単相域であることがよりｈ貫しいが、フェライ
ト単相となる温度よりもわずかに低くてもかまわない。
しかし、この温度かあ丑りにも低いと、島状に凝集し和
犬化し１こオーステナイトか残留して超塑性に悪影響を
及はすので、加熱温度の下限を上記のように定めた。
犬化し１こオーステナイトか残留して超塑性に悪影響を
及はすので、加熱温度の下限を上記のように定めた。
また、加熱後の冷却速度は、￥ｌｒたなオーステナイト
が析出して粗大化することがないためにも大きい程良く
、水冷が好丑しいが、噴霧冷却等の強制冷却でもかまわ
ない。
が析出して粗大化することがないためにも大きい程良く
、水冷が好丑しいが、噴霧冷却等の強制冷却でもかまわ
ない。
そして、この場合の急冷を５００℃以下まで行うのは、
その湛度が５００℃よりも高いとオーステナイトの粗大
化が起る七の理由からでおり、この処理の後、そのま壕
変形温度域に再加熱し２ても良いが、一旦、２００℃以
下の温度域で１０％以上の加工を行う方７５に角加熱時
に微細なオーステナイトを析出させ易くするので、強く
推奨享れる手段である。この際の加工温度を２００℃以
下と定めたのは、この温度を越えた領域で加工を行うと
、加工中或いは加工後にフェライトの回復が起って、再
加熱時のオーステナイト微細析出の核となる転位密度が
減少するためである。
その湛度が５００℃よりも高いとオーステナイトの粗大
化が起る七の理由からでおり、この処理の後、そのま壕
変形温度域に再加熱し２ても良いが、一旦、２００℃以
下の温度域で１０％以上の加工を行う方７５に角加熱時
に微細なオーステナイトを析出させ易くするので、強く
推奨享れる手段である。この際の加工温度を２００℃以
下と定めたのは、この温度を越えた領域で加工を行うと
、加工中或いは加工後にフェライトの回復が起って、再
加熱時のオーステナイト微細析出の核となる転位密度が
減少するためである。
熱間変形を施す前の再加熱温度及び変形温度を７００°
Ｃ〜〔フェライト単相と々る温度−２００℃〕と定めた
のは、７００℃未満の温度ではオーステナイトの析出に
長時間を要し、上記範囲を越えて高いと微細析出したオ
ーステナイトが凝年粗犬化するのでｆＥ−１しくないか
らである。
Ｃ〜〔フェライト単相と々る温度−２００℃〕と定めた
のは、７００℃未満の温度ではオーステナイトの析出に
長時間を要し、上記範囲を越えて高いと微細析出したオ
ーステナイトが凝年粗犬化するのでｆＥ−１しくないか
らである。
なお、この場合、化学成分組成によっては変形中のσ相
の析出もありうるか、変形中Ｖこ生成するσ相は極めて
微細であり、これかオーステナイトやフェライト粒の粗
大化を防止し、それ自身でも組織の微細化に寄与するの
でそれほどイ１害なものではなく、むしろ超塑性変形に
対して好都合なことも判明した。
の析出もありうるか、変形中Ｖこ生成するσ相は極めて
微細であり、これかオーステナイトやフェライト粒の粗
大化を防止し、それ自身でも組織の微細化に寄与するの
でそれほどイ１害なものではなく、むしろ超塑性変形に
対して好都合なことも判明した。
変形を施す面前のＲ［定流度域での保持１栢間は、１０
００℃以上の高部であれはＪ分間程ｍ”で良く、７００
℃近辺の低温域では１０〜６０分間程度と長くする方か
上述のフェライトとオーステナイトの微細混合組織を得
やすいので好ましい。
００℃以上の高部であれはＪ分間程ｍ”で良く、７００
℃近辺の低温域では１０〜６０分間程度と長くする方か
上述のフェライトとオーステナイトの微細混合組織を得
やすいので好ましい。
変形時の歪速度を１． Ｘ １０−’／方〜１×１０−
リーと定めたのは、歪速度がＩ Ｘ １０ ／ｓｃｃ
以上であると超塑性による大変形が望めなくなり、他力
、歪速度がＩ Ｘ １０−’ ／ｓｅｃよりも小孕いと
延性が低下するはかりでｌぐ、作業能率も著（７く低下
するので好筐しくないからである。そして、このような
超塑性領域での変形抵抗は極めてかいものであり、しか
も上述したような４″Ｉ′＊すべ＠延性の向上と相俟っ
て、２相ステンレス鋼の太忽形が極めて容易となるので
ある。
リーと定めたのは、歪速度がＩ Ｘ １０ ／ｓｃｃ
以上であると超塑性による大変形が望めなくなり、他力
、歪速度がＩ Ｘ １０−’ ／ｓｅｃよりも小孕いと
延性が低下するはかりでｌぐ、作業能率も著（７く低下
するので好筐しくないからである。そして、このような
超塑性領域での変形抵抗は極めてかいものであり、しか
も上述したような４″Ｉ′＊すべ＠延性の向上と相俟っ
て、２相ステンレス鋼の太忽形が極めて容易となるので
ある。
次いで、この発明を実施例により比較例と対比しながら
説明する。
説明する。
実施例
まず、第１表に示される如き成分組成の２相ステンレス
鋼を通常の方法によって溶製し、分解鍛造、熱間圧延を
経て、厚さ： １２ ｍｎｒの板相とした。
鋼を通常の方法によって溶製し、分解鍛造、熱間圧延を
経て、厚さ： １２ ｍｎｒの板相とした。
この板材を使用して、第２表に示されるような榮件の処
理を行ってから熱間引張変形を施し、伸びと、応力−歪
速度における極太応力を求めた。
理を行ってから熱間引張変形を施し、伸びと、応力−歪
速度における極太応力を求めた。
この結果を第２表に併せて示した。
第２表に示される結果からも、本発明方法によれば、各
２相ステンレス鋼はいずれも３００％以上の俊めて良好
な伸びを示し、変形抵抗の目安となる極大応力も低くな
っており、この条件での大変形が容易に可能であるこ々
が明らかである。
２相ステンレス鋼はいずれも３００％以上の俊めて良好
な伸びを示し、変形抵抗の目安となる極大応力も低くな
っており、この条件での大変形が容易に可能であるこ々
が明らかである。
これに対して、第２表中にて※印で示す条件が本発明範
囲から外れた比較法では、いずれも伸びは大きくなく、
極太応力も一様に低くはなっていないことも明白である
。
囲から外れた比較法では、いずれも伸びは大きくなく、
極太応力も一様に低くはなっていないことも明白である
。
上述のように、この発明によれば、耐食性等の諸性質が
優れているにもかかわらず難加工材とされていた故に、
その適用分野が今一つ制限されていた２相ステンレス鋼
に、塑性加工のみによって極めて複雑な形状を簡単・容
易に付与することが可能となり、その応用分野を一層拡
大することができるなど、工業上有用な効果がもたらさ
れるのである。
優れているにもかかわらず難加工材とされていた故に、
その適用分野が今一つ制限されていた２相ステンレス鋼
に、塑性加工のみによって極めて複雑な形状を簡単・容
易に付与することが可能となり、その応用分野を一層拡
大することができるなど、工業上有用な効果がもたらさ
れるのである。
出願人 住友金属工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉｌｌ Ｆｅ ＋ Ｃｒ及びＮｉを主成分とし、常温
付近でフェライト相とオーステナイト相の２相を呈する
２相ステンレス鋼を〔フェライト単相となる温度−２０
０°Ｇ〕以上の温度域に加熱後、水冷又は強制冷却によ
って５００℃以下に冷却し、次いで７００°Ｃ〜〔フェ
ライト単相となる温度−２００℃〕の温度域に再加熱し
て］ Ｘ １０ ／ｓｅｅ以上１ＸＩＯ−１／ｓｅｃ
未満の歪速度で変形することを特徴とする、２相ステン
レス鋼の熱間加工方法。 １２１ Ｆｅ 、 Ｃｒ及びＮｉミラ成分とし、常温
付近でフェライト相とオーステナイト相の２相を呈する
２相ステンレス鋼を〔フェライト単相となる温度−２Ｕ
Ｏ’Ｃ）以上の＠度域に加熱後、水冷又は強制冷却によ
って５００℃以下Ｖこ耐ノ、１ノシ、その後、２００℃
以下の温度域にて加工＄ ： ｌ ０％以上の加工を加
え、次いで７００℃〜〔フェライト単相となる温度−２
００℃〕の温度域に杓加熱し、てＩ Ｘ １０ ’／ｓ
ｅｅ以上Ｉ Ｘ １０ ”／ｓｃｃ未胸の歪速助で変形
することを特徴とする、２相ステンレス鋼の熱間加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5451783A JPS59179713A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | ２相ステンレス鋼の熱間加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5451783A JPS59179713A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | ２相ステンレス鋼の熱間加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179713A true JPS59179713A (ja) | 1984-10-12 |
| JPS6366364B2 JPS6366364B2 (ja) | 1988-12-20 |
Family
ID=12972836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5451783A Granted JPS59179713A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | ２相ステンレス鋼の熱間加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59179713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154703A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-14 | Kawasaki Steel Corp | ２相ステンレス鋼鋼材の製造方法 |
| US4812177A (en) * | 1985-03-28 | 1989-03-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Hot working method for producing a superplastic ferrous duplex-phase alloy |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP5451783A patent/JPS59179713A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61154703A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-14 | Kawasaki Steel Corp | ２相ステンレス鋼鋼材の製造方法 |
| US4812177A (en) * | 1985-03-28 | 1989-03-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Hot working method for producing a superplastic ferrous duplex-phase alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366364B2 (ja) | 1988-12-20 |
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