JPS6115943B2 - - Google Patents
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- JPS6115943B2 JPS6115943B2 JP12863580A JP12863580A JPS6115943B2 JP S6115943 B2 JPS6115943 B2 JP S6115943B2 JP 12863580 A JP12863580 A JP 12863580A JP 12863580 A JP12863580 A JP 12863580A JP S6115943 B2 JPS6115943 B2 JP S6115943B2
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- steel
- corrosion resistance
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼の耐食
性および熱間加工性を損うことなく、すぐれた被
削性を有するオーステナイト系快削鋼に関するも
のである。 従来、オーステナイト系ステンレス鋼の被削性
を改善するためにＳ，SeおよびCaを単独または
複合で含有するオーステナイト系快削ステンレス
鋼が開発され実用化されている。 しかし、これらのオーステナイト系快削ステン
レス鋼は被削性はよいが、オーステナイト系ステ
ンレス鋼本来の耐食性を劣化させるという問題が
ある。 本発明者等は、上記のごときオーステナイト系
ステンレス鋼本来の耐食性および熱間加工性を損
うことなく、すぐれた被削性を有するオーステナ
イト系快削ステンレス鋼について種々検討し、耐
食性を劣化させないで被削性を改善するためには
Pbを適量含有させることが有効であることを見
い出したのであるが、一方では熱間加工性が劣化
するという問題を生じ、さらに合金組成について
種々検討した結果、PbおよびＳの含有による熱
間加工性の劣化を、適量のＢとTi，Nb，Ｖ，Zr
の含有により解消すること、またさらに耐食性を
向上させるためにMo或いはCuを含有させること
が有効であることを見い出し本発明に致つた。 すなわち本発明は、 (1) 重量でＣ：0.10％以下、Si：2.0％以下、
Mn：2.0％以下、Ｓ：0.07％以下、Cr：12〜30
％、Ni：６〜20％、Ｎ：0.10％以下、Pb：0.03
〜0.40％、Ｂ：0.001〜0.030％と、Ti：0.05〜
2.0％、Nb：0.05〜2.0％、Ｖ：0.05〜2.0％、
Zr：0.05〜2.0％の少なくとも１種を含み、残
部が実質的にFeからなることを特徴とするオ
ーステナイト系快削鋼。 (2) 重量でＣ：0.10％以下、Si：2.0％以下、
Mn：2.0％以下、Ｓ：0.07％以下、Cr：12〜30
％、Ni：６〜20％及びMo：4.0％以下とCu：
4.0％以下の少なくとも１種、Ｎ：0.10％以
下、Pb：0.03〜0.40％、Ｂ：0.001〜0.30％と、
Ti：0.05〜2.0％、Nb：0.05〜2.0％、Ｖ：0.05
〜2.0％、Zr：0.05〜2.0％の少なくとも１種を
含み、残部が実質的にFeからなることを特徴
とするオーステナイト系快削ステンレス鋼であ
る。 次に本発明の成分組成（重量％）の限定理由に
ついて説明する。 Ｃ：0.10％以下 強力なオーステナイト化元素であるが、多量
に含有すると耐食性が劣化するため上限を0.10
％とした。 Si：2.0％以下 耐酸化性、耐応力腐食割れ性を高める効果を
有する元素であるが、多量に含有するとフエラ
イトを生成するほか、靭性や熱間加工性を害す
るため2.0％以下とした。 Mn：2.0％以下 溶製時の脱酸元素であるほか、Ｓと化合して
MnSを生成し熱間脆性を防止するとともに、
オーステナイト相の安定化作用を有する成分で
あるが多量に含有すると耐食性を劣化させるた
め2.0％以下とした。 Ｓ：0.07％以下 被削性を改善するために有効な元素であり、
またMnと化合してMnSを生成し熱間脆性を改
善する成分であるが、多量に含有すると耐食性
を著しく劣化させるので0.07％以下とした。 Cr：12.0〜30.0％ フエライト化元素であるが、ステンレス鋼と
して耐食性を確保するためには少なくとも12.0
％以下含有する必要がある。しかし６〜2.0％
Niとの共存において30.0％を越える多量の含有
はオーステナイト相内にフエライト相が出現す
るほか、含有量の増加の割にはさほど上記特性
が改善されないため上限を30％とした。 Ni：6.0〜20.0％ 強力なオーステナイト安定化元素として重要
で12〜30％Crとの共存によつて完全なオース
テナイト組織を確保し、耐食性を得るには少な
くとも6.0％を含有する必要がある。しかし多
量に含有しても、含有量の増加の割に上記特性
が改善されないため上限を20.0％とした。 Ｎ：0.10％以下 オーステナイト系ステンレス鋼に多量に固溶
し易い元素であるが、多量に含有すると熱間加
工性を劣下させるため上限を0.10％とした。 Ph：0.03〜0.40％ 単独の金属粒またはMnSのごとき硫化物と
結合して鋼中に存在し機械加工時に潤滑作用が
あり、切削工具寿命を延長、つまり被削性を改
善する効果のある元素であるから、少なくとも
0.03％を含有する必要がある。しかし多量に含
有すると、熱間加工性を劣化させるため上限を
0.40％とした。 Ｂ：0.001〜0.030％ ステンレス鋼において熱間加工性の向上に効
果のある元素であり、その効果は少なくとも
0.001％を含有する必要がある。しかし多量に
含有すると鋼中にＢ化合物が多量に析出し、逆
に熱間加工性を劣化させるため上限を0.030％
とした。 Cu：4.0％以下、Mo：4.0％以下 耐食性を改善するのに有効な元素であるが逆
に多量に含有すると熱間加工性を害するため上
限を4.0％とした。 Ti：0.05〜2.0％、Nb：0.05〜2.0％、 Ｖ ：0.05〜2.0％、Zr：0.05〜2.0％、 本発明鋼は上記のとおりPbの含有による熱間
加工性への悪影響解消にＢ含有は有効であるが、
ＢとTi，Nb，ＶおよびZrの少なくとも１種とを
共存させると同様の効果が助長される。そのため
には上記Ti，Nb，Ｖ，Zrは少なくとも0.05％含
有する必要がある。しかし、あまり多量に含有さ
せると、それ自体で熱間加工性に不利益をもたら
すため上限を2.0％と定めた。 次の本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 第１表に示す成分組成を有する供試材を、
250Kg高周波誘導炉により溶製し、250Kgの鋼塊
（上径：230mm、下径：182mm、高さ：960mm）を
鋳造し、ついで熱間加工し、さらに溶体化処理
を施して耐食性および被削性について調査確認
した。
性および熱間加工性を損うことなく、すぐれた被
削性を有するオーステナイト系快削鋼に関するも
のである。 従来、オーステナイト系ステンレス鋼の被削性
を改善するためにＳ，SeおよびCaを単独または
複合で含有するオーステナイト系快削ステンレス
鋼が開発され実用化されている。 しかし、これらのオーステナイト系快削ステン
レス鋼は被削性はよいが、オーステナイト系ステ
ンレス鋼本来の耐食性を劣化させるという問題が
ある。 本発明者等は、上記のごときオーステナイト系
ステンレス鋼本来の耐食性および熱間加工性を損
うことなく、すぐれた被削性を有するオーステナ
イト系快削ステンレス鋼について種々検討し、耐
食性を劣化させないで被削性を改善するためには
Pbを適量含有させることが有効であることを見
い出したのであるが、一方では熱間加工性が劣化
するという問題を生じ、さらに合金組成について
種々検討した結果、PbおよびＳの含有による熱
間加工性の劣化を、適量のＢとTi，Nb，Ｖ，Zr
の含有により解消すること、またさらに耐食性を
向上させるためにMo或いはCuを含有させること
が有効であることを見い出し本発明に致つた。 すなわち本発明は、 (1) 重量でＣ：0.10％以下、Si：2.0％以下、
Mn：2.0％以下、Ｓ：0.07％以下、Cr：12〜30
％、Ni：６〜20％、Ｎ：0.10％以下、Pb：0.03
〜0.40％、Ｂ：0.001〜0.030％と、Ti：0.05〜
2.0％、Nb：0.05〜2.0％、Ｖ：0.05〜2.0％、
Zr：0.05〜2.0％の少なくとも１種を含み、残
部が実質的にFeからなることを特徴とするオ
ーステナイト系快削鋼。 (2) 重量でＣ：0.10％以下、Si：2.0％以下、
Mn：2.0％以下、Ｓ：0.07％以下、Cr：12〜30
％、Ni：６〜20％及びMo：4.0％以下とCu：
4.0％以下の少なくとも１種、Ｎ：0.10％以
下、Pb：0.03〜0.40％、Ｂ：0.001〜0.30％と、
Ti：0.05〜2.0％、Nb：0.05〜2.0％、Ｖ：0.05
〜2.0％、Zr：0.05〜2.0％の少なくとも１種を
含み、残部が実質的にFeからなることを特徴
とするオーステナイト系快削ステンレス鋼であ
る。 次に本発明の成分組成（重量％）の限定理由に
ついて説明する。 Ｃ：0.10％以下 強力なオーステナイト化元素であるが、多量
に含有すると耐食性が劣化するため上限を0.10
％とした。 Si：2.0％以下 耐酸化性、耐応力腐食割れ性を高める効果を
有する元素であるが、多量に含有するとフエラ
イトを生成するほか、靭性や熱間加工性を害す
るため2.0％以下とした。 Mn：2.0％以下 溶製時の脱酸元素であるほか、Ｓと化合して
MnSを生成し熱間脆性を防止するとともに、
オーステナイト相の安定化作用を有する成分で
あるが多量に含有すると耐食性を劣化させるた
め2.0％以下とした。 Ｓ：0.07％以下 被削性を改善するために有効な元素であり、
またMnと化合してMnSを生成し熱間脆性を改
善する成分であるが、多量に含有すると耐食性
を著しく劣化させるので0.07％以下とした。 Cr：12.0〜30.0％ フエライト化元素であるが、ステンレス鋼と
して耐食性を確保するためには少なくとも12.0
％以下含有する必要がある。しかし６〜2.0％
Niとの共存において30.0％を越える多量の含有
はオーステナイト相内にフエライト相が出現す
るほか、含有量の増加の割にはさほど上記特性
が改善されないため上限を30％とした。 Ni：6.0〜20.0％ 強力なオーステナイト安定化元素として重要
で12〜30％Crとの共存によつて完全なオース
テナイト組織を確保し、耐食性を得るには少な
くとも6.0％を含有する必要がある。しかし多
量に含有しても、含有量の増加の割に上記特性
が改善されないため上限を20.0％とした。 Ｎ：0.10％以下 オーステナイト系ステンレス鋼に多量に固溶
し易い元素であるが、多量に含有すると熱間加
工性を劣下させるため上限を0.10％とした。 Ph：0.03〜0.40％ 単独の金属粒またはMnSのごとき硫化物と
結合して鋼中に存在し機械加工時に潤滑作用が
あり、切削工具寿命を延長、つまり被削性を改
善する効果のある元素であるから、少なくとも
0.03％を含有する必要がある。しかし多量に含
有すると、熱間加工性を劣化させるため上限を
0.40％とした。 Ｂ：0.001〜0.030％ ステンレス鋼において熱間加工性の向上に効
果のある元素であり、その効果は少なくとも
0.001％を含有する必要がある。しかし多量に
含有すると鋼中にＢ化合物が多量に析出し、逆
に熱間加工性を劣化させるため上限を0.030％
とした。 Cu：4.0％以下、Mo：4.0％以下 耐食性を改善するのに有効な元素であるが逆
に多量に含有すると熱間加工性を害するため上
限を4.0％とした。 Ti：0.05〜2.0％、Nb：0.05〜2.0％、 Ｖ ：0.05〜2.0％、Zr：0.05〜2.0％、 本発明鋼は上記のとおりPbの含有による熱間
加工性への悪影響解消にＢ含有は有効であるが、
ＢとTi，Nb，ＶおよびZrの少なくとも１種とを
共存させると同様の効果が助長される。そのため
には上記Ti，Nb，Ｖ，Zrは少なくとも0.05％含
有する必要がある。しかし、あまり多量に含有さ
せると、それ自体で熱間加工性に不利益をもたら
すため上限を2.0％と定めた。 次の本発明を実施例により詳細に説明する。 実施例 第１表に示す成分組成を有する供試材を、
250Kg高周波誘導炉により溶製し、250Kgの鋼塊
（上径：230mm、下径：182mm、高さ：960mm）を
鋳造し、ついで熱間加工し、さらに溶体化処理
を施して耐食性および被削性について調査確認
した。
【表】
(1) 熱間加工性
上記250Kgの鋼塊を熱間鍛造して直径60mm棒
材に鍛伸した後、外観を目視検査して熱間加工
性を判定した。その結果を第２表に示す。表中
○印は熱間鍛造で割れなしあるいは軽微の割れ
が生じたもの、△印は中程度の割れが生じたも
の、および×印は激しい割れが生じて供試材が
採取不能であつたものを示す。本表から明らか
らとおり本発明鋼の熱間加工性は、従来のオー
ステナイト系ステンレス鋼とほぼ同等であり、
被削性を改善するためにPbを含有させても、
ＢとTi，Nb，Ｖ，Zrの添加により熱間加工性
の劣化が抑制されていることがわかる。 (2) 耐食性 上記250Kgの鋼塊を直径20mm棒材に熱間鍛造
した後、（ただし熱間鍛造の途中で割れが発生
したものは機械加工により直径20mm棒材とし
た）1100℃−1hrW.Qの溶体化処理を施し、硫
酸および塩酸の腐食試験用として18mm径×100
mm長さの試験片を機械加工により作り、JIS Ｇ
−0591 ５％硫酸（H2SO4）腐食試験方法、該試
験方法に準ずる１％塩酸（HCL）腐食試験方
法、およびJIS Ｚ−2371に規定されている塩水
噴霧試験方法にて耐食性を確認し、その結果を
第２表に併記した。同表中塩水噴霧試験の評価
中Ａは錆の発生なし、Ｂは若干の錆の発生を示
すものである。 同表からもあきらかなとおり、本発明鋼は、
従来のオーステナイト系ステンレス鋼と同等の
耐食性を有することがわかる。 (3) 被削性 上記250Kgの鋼塊を熱間鍛造により直径60mm
棒材とし、1100℃×1hrW.Qの溶体化処理を施
したのち、ハイスドリルにより穴あけ試験を下
記の条件で行ない被削性を確認し、その結果を
第２表に併記した。
材に鍛伸した後、外観を目視検査して熱間加工
性を判定した。その結果を第２表に示す。表中
○印は熱間鍛造で割れなしあるいは軽微の割れ
が生じたもの、△印は中程度の割れが生じたも
の、および×印は激しい割れが生じて供試材が
採取不能であつたものを示す。本表から明らか
らとおり本発明鋼の熱間加工性は、従来のオー
ステナイト系ステンレス鋼とほぼ同等であり、
被削性を改善するためにPbを含有させても、
ＢとTi，Nb，Ｖ，Zrの添加により熱間加工性
の劣化が抑制されていることがわかる。 (2) 耐食性 上記250Kgの鋼塊を直径20mm棒材に熱間鍛造
した後、（ただし熱間鍛造の途中で割れが発生
したものは機械加工により直径20mm棒材とし
た）1100℃−1hrW.Qの溶体化処理を施し、硫
酸および塩酸の腐食試験用として18mm径×100
mm長さの試験片を機械加工により作り、JIS Ｇ
−0591 ５％硫酸（H2SO4）腐食試験方法、該試
験方法に準ずる１％塩酸（HCL）腐食試験方
法、およびJIS Ｚ−2371に規定されている塩水
噴霧試験方法にて耐食性を確認し、その結果を
第２表に併記した。同表中塩水噴霧試験の評価
中Ａは錆の発生なし、Ｂは若干の錆の発生を示
すものである。 同表からもあきらかなとおり、本発明鋼は、
従来のオーステナイト系ステンレス鋼と同等の
耐食性を有することがわかる。 (3) 被削性 上記250Kgの鋼塊を熱間鍛造により直径60mm
棒材とし、1100℃×1hrW.Qの溶体化処理を施
したのち、ハイスドリルにより穴あけ試験を下
記の条件で行ない被削性を確認し、その結果を
第２表に併記した。
【表】
（ハイスドリル穴あけ試験条件）
試験片 60mm径×50mm長さ
工 具 （10.0mm径）テーパーシヤンク
ドリル 送 り 0.15mm／rev 穴深さ 20mm鍛造方向めくら穴 切削油 なし 寿命判定 工具寿命曲線における寿命1000
mmにおける寿命速度VL＝1000
（ｍ／min） 同表からあきらかなとおり本発明鋼は従来の
オーステナイト系ステンレス鋼よりドリル寿命
が長く被削性がすぐれていることがわかる。 以上のとおり本発明鋼は、熱間加工性および耐
食性を劣化させることなく被削性を向上させたも
のである。
ドリル 送 り 0.15mm／rev 穴深さ 20mm鍛造方向めくら穴 切削油 なし 寿命判定 工具寿命曲線における寿命1000
mmにおける寿命速度VL＝1000
（ｍ／min） 同表からあきらかなとおり本発明鋼は従来の
オーステナイト系ステンレス鋼よりドリル寿命
が長く被削性がすぐれていることがわかる。 以上のとおり本発明鋼は、熱間加工性および耐
食性を劣化させることなく被削性を向上させたも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量でＣ：0.10％以下、Si：2.0％以下、
Mn：2.0％以下、Ｓ：0.07％以下、Cr：12〜30
％、Ni：６〜20％、Ｎ：0.10％以下、Pb：0.03〜
0.40％、Ｂ：0.001〜0.030％と、Ti：0.05〜2.0
％、Nb：0.05〜2.0％、Ｖ：0.05〜2.0％、Zr：
0.05〜2.0％の少なくとも１種を含み、残部が実
質的にFeからなることを特徴とするオーステナ
イト系快削ステンレス鋼。 ２ 重量でＣ：0.10％以下、Si：2.0％以下、
Mn：2.0％以下、Ｓ：0.07％以下、Cr：12〜30
％、Ni：６〜20％及びNo：4.0％以下とCu：4.0
％の少なくとも１種、Ｎ：0.10％以下、Pb：0.03
〜0.40％、Ｂ：0.001〜0.030％と、Ti：0.05〜2.0
％、Nb：0.05〜2.0％、Ｖ：0.05〜2.0％、Zr：
0.05〜2.0％の少なくとも１種を含み、残部が実
質的にFeからなることを特徴とするオーステナ
イト系ステンレス鋼。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12863580A JPS5754256A (ja) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Oosutenaitokeikaisakusutenresuko |
| US06/223,034 US4347080A (en) | 1980-01-12 | 1981-01-07 | Austenitic free-cutting stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12863580A JPS5754256A (ja) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Oosutenaitokeikaisakusutenresuko |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754256A JPS5754256A (ja) | 1982-03-31 |
| JPS6115943B2 true JPS6115943B2 (ja) | 1986-04-26 |
Family
ID=14989684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12863580A Granted JPS5754256A (ja) | 1980-01-12 | 1980-09-18 | Oosutenaitokeikaisakusutenresuko |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5754256A (ja) |
-
1980
- 1980-09-18 JP JP12863580A patent/JPS5754256A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5754256A (ja) | 1982-03-31 |
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