JPS6119734A - マルテンサイトステンレス鋼製バー又はワイヤロツト及びその製法 - Google Patents
マルテンサイトステンレス鋼製バー又はワイヤロツト及びその製法Info
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- JPS6119734A JPS6119734A JP60144428A JP14442885A JPS6119734A JP S6119734 A JPS6119734 A JP S6119734A JP 60144428 A JP60144428 A JP 60144428A JP 14442885 A JP14442885 A JP 14442885A JP S6119734 A JPS6119734 A JP S6119734A
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Classifications
-
- 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
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
-
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- 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
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
- C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
本発明はステンレス鋼のバー又はワイヤロッドの製法に
係る。
係る。
変１玖■匁」ｊ
十分な機械的耐性を有する通常のマルテンサイトステン
レス鋼は規格ＮＦＡ３５−５７５による呼称ｒＺ１２Ｃ
１３Ｊ、ｒＺ２０ｃ１３Ｊ、ｒＺ３０Ｇ’１３Ｊに該当
し、合計０．０８〜０．３４％のＣと１１．５〜１４．
０％のＣｒとを含む。これらはマルテンサイト鋼、即ち
主としてマルテンサイト構造からなる鋼である。
レス鋼は規格ＮＦＡ３５−５７５による呼称ｒＺ１２Ｃ
１３Ｊ、ｒＺ２０ｃ１３Ｊ、ｒＺ３０Ｇ’１３Ｊに該当
し、合計０．０８〜０．３４％のＣと１１．５〜１４．
０％のＣｒとを含む。これらはマルテンサイト鋼、即ち
主としてマルテンサイト構造からなる鋼である。
この種の鋼は熱間圧延及び冷却処理後は硬くて脆い性質
を示すため、十分な機械的耐性を与えるべく下記の如き
焼入れ及び焼戻し処理にかける。
を示すため、十分な機械的耐性を与えるべく下記の如き
焼入れ及び焼戻し処理にかける。
−９５０〜１０５０℃に加熱
一油焼入れ
一５５０〜６５０℃で焼戻し。
その結果、次の如き主要特性が得られる。
Ｒ＝９００〜１１００ＭＰａ、Ｅ０．２＝６５０〜８５
０ＭＰａ１Ａ−１２〜１６％、衝撃強さＫＣＬＩ＝２０
〜６０Ｊ／ｃｍ２、しかしながら軟性にも成る程度係る
衝撃強さの値はここに示したように余り高くなく、これ
を向上させることは「Ｚ６ＣＮＤ１６−０４Ｊ、（規格
ＮＦＡ３５−５８１ ）及びｒＺ６ｃＮＵ１７−Ｏｆ−
０１Ｊ ＣＭ格ＮＦＡ３５−５７４＞の如きより高価な
鋼に依らない限りステンレス鋼分野では不可能である。
０ＭＰａ１Ａ−１２〜１６％、衝撃強さＫＣＬＩ＝２０
〜６０Ｊ／ｃｍ２、しかしながら軟性にも成る程度係る
衝撃強さの値はここに示したように余り高くなく、これ
を向上させることは「Ｚ６ＣＮＤ１６−０４Ｊ、（規格
ＮＦＡ３５−５８１ ）及びｒＺ６ｃＮＵ１７−Ｏｆ−
０１Ｊ ＣＭ格ＮＦＡ３５−５７４＞の如きより高価な
鋼に依らない限りステンレス鋼分野では不可能である。
前記の高価な鋼は焼入れ／焼戻しした状態で前記値と同
程度の特性（Ｒ，Ｅ、Ａ＞を示すが、ｖＭ撃強さＫＣＵ
はより高く８０〜１４０Ｊ／ｃＩＲ２である。
程度の特性（Ｒ，Ｅ、Ａ＞を示すが、ｖＭ撃強さＫＣＵ
はより高く８０〜１４０Ｊ／ｃＩＲ２である。
１込１ノ途１基
約１３％のＣｒを含み、ｒＺ６ｃＮ［）１６−０４Ｊ及
びｒｚｅｃＮｕ１７−０４−０１」の如きより高価なス
テンレス鋼と同程疾の機械的特性を有するバーを、焼入
れ及び焼戻し熱処理を簡略化し又は省略して製造する方
法が求められてきた。
びｒｚｅｃＮｕ１７−０４−０１」の如きより高価なス
テンレス鋼と同程疾の機械的特性を有するバーを、焼入
れ及び焼戻し熱処理を簡略化し又は省略して製造する方
法が求められてきた。
そこで、十分な機械的耐性と十分な可延性とを有し且つ
新たに十分な衝撃強さをも備えたＣｒ含量約１３％のス
テンレス鋼性マルテンサイトバーを経済的製造条件下で
得る方法が研究された。
新たに十分な衝撃強さをも備えたＣｒ含量約１３％のス
テンレス鋼性マルテンサイトバーを経済的製造条件下で
得る方法が研究された。
本発明の説明
本発明の目的は熱間圧延したままの状態でバーに所望レ
ベルの特性が付与されるように組成を選択し且つ熱間圧
延条件を決定することにある。
ベルの特性が付与されるように組成を選択し且つ熱間圧
延条件を決定することにある。
組成条件及び圧延条件は前述の如き特性を得る上で互い
に必要なものである。冶金学的テストを行なってこれら
条件の複雑と思われる効果を質的に分析し、且つ本発明
の条件に関する実際上の制限と得られる製品の特性とを
調べた。
に必要なものである。冶金学的テストを行なってこれら
条件の複雑と思われる効果を質的に分析し、且つ本発明
の条件に関する実際上の制限と得られる製品の特性とを
調べた。
本発明のステンレス鋼又はセミステンレス鋼は下記の組
成（重量％）を有する。ここに示した好ましい範囲は別
個に用いても任意に組合わせて用いてもよい。
成（重量％）を有する。ここに示した好ましい範囲は別
個に用いても任意に組合わせて用いてもよい。
Ｃ＝０．０１５〜０．０９０％好ましくは０．０３０〜
０．０６０％ Ｎ＝０．０１５〜０．０８０％好ましくは０．０２０〜
０．０５０％ 但しＣ＋Ｎ＝０．０５〜０．１２０％好ましくはＣ＋Ｎ
＝０．０５０〜０．１００％ Ｃｒ＝９．０〜１４．０％好ましくは１１．０〜１４．
０％更に好まし゛くは１１．５〜１３，５％Ｎｂ≦０．
１％ ■≦０．１％ Ｓ≦０．３５％但し好ましい値範囲は次の３つの範囲に
分けられる。
０．０６０％ Ｎ＝０．０１５〜０．０８０％好ましくは０．０２０〜
０．０５０％ 但しＣ＋Ｎ＝０．０５〜０．１２０％好ましくはＣ＋Ｎ
＝０．０５０〜０．１００％ Ｃｒ＝９．０〜１４．０％好ましくは１１．０〜１４．
０％更に好まし゛くは１１．５〜１３，５％Ｎｂ≦０．
１％ ■≦０．１％ Ｓ≦０．３５％但し好ましい値範囲は次の３つの範囲に
分けられる。
Ｓ≦０．０３％最適特性
Ｓ＝０．０３〜０．０８％機械的耐性は殆んど変化なし
、機械加工性は向上 ０．０８＜Ｓ≦０．３５％ｌ撃強さ低下、機械加工性向
上 ５ｉ≦１．０％、Ｍｏ≦２．０％、Ｎｉ≦２．０％好ま
しくは５１．０％、Ｍｏ≦０．０％Ｐ≦０．０４０％ Ｃｕ≦１１．０％ その他の元素及びＦｅ：残部 「その他の元素」の含量は電気製鋼装置でくず鉄から製
造する時の通常の含量範囲内にあり、その合計含量は通
常０．５％未満である。特に残留Ａρの含量は０．１％
より低い。
、機械加工性は向上 ０．０８＜Ｓ≦０．３５％ｌ撃強さ低下、機械加工性向
上 ５ｉ≦１．０％、Ｍｏ≦２．０％、Ｎｉ≦２．０％好ま
しくは５１．０％、Ｍｏ≦０．０％Ｐ≦０．０４０％ Ｃｕ≦１１．０％ その他の元素及びＦｅ：残部 「その他の元素」の含量は電気製鋼装置でくず鉄から製
造する時の通常の含量範囲内にあり、その合計含量は通
常０．５％未満である。特に残留Ａρの含量は０．１％
より低い。
Ｃ及びＮの合計金１ｃ＋Ｎの調整は本発明の最も重要な
点の１つである。即ち本発明はそれにより製品の機械的
耐性（Ｒ，Ｅ０．２）を向上せしめ且つ十分な衝撃強さ
くＫＣＬＪ）を保持せしめ得るのである。後述の実施例
から明らかなように、Ｃ＋Ｎの値が高すぎると衝撃強さ
が損われる。
点の１つである。即ち本発明はそれにより製品の機械的
耐性（Ｒ，Ｅ０．２）を向上せしめ且つ十分な衝撃強さ
くＫＣＬＪ）を保持せしめ得るのである。後述の実施例
から明らかなように、Ｃ＋Ｎの値が高すぎると衝撃強さ
が損われる。
本発明の方法では鋼にＳを添加した場合、特にＳ含量が
０．０８〜０．３０％の場合には、極めて好ましい機械
的耐性を示す熱間圧延したままのバー又はワイヤロッド
が得られる。これらの製品は実際極めて高レベルの機械
的特性（Ｒ，Ｅ）を有し、機械加工性もより高い。衝撃
強さはＳ含量が高い程低下するが、該して４０ Ｊ ／
ｃＪＲ２よりは大きい。
０．０８〜０．３０％の場合には、極めて好ましい機械
的耐性を示す熱間圧延したままのバー又はワイヤロッド
が得られる。これらの製品は実際極めて高レベルの機械
的特性（Ｒ，Ｅ）を有し、機械加工性もより高い。衝撃
強さはＳ含量が高い程低下するが、該して４０ Ｊ ／
ｃＪＲ２よりは大きい。
Ｎｂ及びＶ＠Ｎｂ≦０．１％、■≦０．１％で添加する
と硬化作用が得られ、その結果主として破壊荷重「Ｒ」
゛と特に０．２％弾性限度Ｅ０．２が向上づる。
と硬化作用が得られ、その結果主として破壊荷重「Ｒ」
゛と特に０．２％弾性限度Ｅ０．２が向上づる。
コストが高くなりすぎないと判断される場合には、ニッ
ケルを加えてもよく、その結果主に衝撃強さが増加する
。ニッケルを添加するとマルテンサイト／フェライト構
造中のフェライトの割合が減少するからである。
ケルを加えてもよく、その結果主に衝撃強さが増加する
。ニッケルを添加するとマルテンサイト／フェライト構
造中のフェライトの割合が減少するからである。
本発明のバー又はワイヤロッドの機械的特性を得るのに
必゛要な圧延条件は次の通りである。必要に応じて製品
を熱間荒引きにかけ、次いで冷却し又は冷却せずに１０
５０℃〜１１６０℃の温度に加熱し、その後最終的熱間
圧延処理を行なう。最終圧延処理の前の加熱は予加熱も
しくは再加熱により、又はＲ終圧延にかけられる時点で
製品が前記温度を有するように荒引き操作条件を選択す
ることにより生起せしめる。従ってこのようにして１０
５０〜１１６０℃に加熱された製品の最終熱間圧延は実
際には１１５０℃以下の温度で実施されることになる（
製品の温度はこの圧延処理にかけられる時には１０′Ｃ
以上降下している）。最終熱間圧延にかけられる製品の
断面を８１処理後の断面をＳとすれば、製品新面はＳ／
ｓが少なくとも３に等しくなるまで縮小されなければな
らない。
必゛要な圧延条件は次の通りである。必要に応じて製品
を熱間荒引きにかけ、次いで冷却し又は冷却せずに１０
５０℃〜１１６０℃の温度に加熱し、その後最終的熱間
圧延処理を行なう。最終圧延処理の前の加熱は予加熱も
しくは再加熱により、又はＲ終圧延にかけられる時点で
製品が前記温度を有するように荒引き操作条件を選択す
ることにより生起せしめる。従ってこのようにして１０
５０〜１１６０℃に加熱された製品の最終熱間圧延は実
際には１１５０℃以下の温度で実施されることになる（
製品の温度はこの圧延処理にかけられる時には１０′Ｃ
以上降下している）。最終熱間圧延にかけられる製品の
断面を８１処理後の断面をＳとすれば、製品新面はＳ／
ｓが少なくとも３に等しくなるまで縮小されなければな
らない。
テストの結果、最終熱間圧延は製品温度が１０５０ ＝
−９５０℃の時点で終了するのが好ましいことが判明し
た。最終熱間圧延の後は更に空気での均等冷却を行なわ
なければならない。この操作には冷却の均等性が保持さ
れさえすれば、即ち冷却速度が製品のどの断面でも殆ん
ど同じである限り、吹込み空気又は霧（水＋空気）の如
き急冷手段を使用し得る。最終熱間圧延前の加熱は１０
５０℃以下の温度例えば１０００℃〜１０５０℃でも行
ない得、その場合も本発明は使用できるが実施はより難
しくなる。
−９５０℃の時点で終了するのが好ましいことが判明し
た。最終熱間圧延の後は更に空気での均等冷却を行なわ
なければならない。この操作には冷却の均等性が保持さ
れさえすれば、即ち冷却速度が製品のどの断面でも殆ん
ど同じである限り、吹込み空気又は霧（水＋空気）の如
き急冷手段を使用し得る。最終熱間圧延前の加熱は１０
５０℃以下の温度例えば１０００℃〜１０５０℃でも行
ない得、その場合も本発明は使用できるが実施はより難
しくなる。
後述の実験の説明から明らかなように圧延温度の調整は
組成の調整と並んで、本発明の熱間圧延したままのバー
又−はワイヤロッドが下記の如き極めて驚くべき機械的
特性間バランスを直接骨る上での特に重要な要因、即ち
フェライト含量、溶解（Ｃ＋Ｎ）含量及び製品の粒子の
大きさを制御する重要な操作である。
組成の調整と並んで、本発明の熱間圧延したままのバー
又−はワイヤロッドが下記の如き極めて驚くべき機械的
特性間バランスを直接骨る上での特に重要な要因、即ち
フェライト含量、溶解（Ｃ＋Ｎ）含量及び製品の粒子の
大きさを制御する重要な操作である。
一８≦０．０８％（７）場合、Ｒ＝９ｏｏ〜１１０゜Ｍ
Ｐａ、’Ｅ０．２＝６５０〜８５０ＭＰａ、Ａ−１２〜
１６％、衝撃強さＫＣＵ＝８０〜１４０Ｊ／ｃＩＩ＋２
゜ 一〇、０８％〈Ｓ≦０．３５％の場合、Ｒ＝９００〜１
１００ＭＰａ、 Ｅ０．２＝６５０〜８５０ＭＰａ、Ａ
≧１０％、衝撃強さＫＣＵ≧４０ Ｊ ／ ａｔｔ ’
。
Ｐａ、’Ｅ０．２＝６５０〜８５０ＭＰａ、Ａ−１２〜
１６％、衝撃強さＫＣＵ＝８０〜１４０Ｊ／ｃＩＩ＋２
゜ 一〇、０８％〈Ｓ≦０．３５％の場合、Ｒ＝９００〜１
１００ＭＰａ、 Ｅ０．２＝６５０〜８５０ＭＰａ、Ａ
≧１０％、衝撃強さＫＣＵ≧４０ Ｊ ／ ａｔｔ ’
。
本発明のバー又はワイヤロッドは機械的特性と組成との
双方に特徴を有し、これら機械的特性は特定組成と特異
的関係にある。本発明のバー又はワイヤロッドは更に、
マルテンサイトにおけるフェライトの割合が３０％より
低く通常１５〜２５％であり、粒子又は相（マルテンサ
イト及びフェライト）の平均粒径が５〜１０−ＡＳＴＭ
（規格ＡＳＴＭＥ１１２＞、即ち６５μ〜１１μｍであ
るという特徴をも有する。これら構造上の特徴は機械的
特性の大きな要因をなす。
双方に特徴を有し、これら機械的特性は特定組成と特異
的関係にある。本発明のバー又はワイヤロッドは更に、
マルテンサイトにおけるフェライトの割合が３０％より
低く通常１５〜２５％であり、粒子又は相（マルテンサ
イト及びフェライト）の平均粒径が５〜１０−ＡＳＴＭ
（規格ＡＳＴＭＥ１１２＞、即ち６５μ〜１１μｍであ
るという特徴をも有する。これら構造上の特徴は機械的
特性の大きな要因をなす。
本発明のバーは熱間圧延したままの状態で、又は熱間圧
延後任意に表面仕上げ処理した状態で存在し、１５〜２
５０ｍｍ１好ましくは１５〜１２０履の直径又は厚みを
有する。
延後任意に表面仕上げ処理した状態で存在し、１５〜２
５０ｍｍ１好ましくは１５〜１２０履の直径又は厚みを
有する。
本発明の直径５〜３５ｍｍのワイヤロッドは通常層形状
又は直線棒形状で存在し、最終熱間圧延後の冷却は特に
位置をずらした複数の冠状又は螺旋状に行なわれる。
又は直線棒形状で存在し、最終熱間圧延後の冷却は特に
位置をずらした複数の冠状又は螺旋状に行なわれる。
実験及び補助テスト
本発明及び種々の特徴は以下の４回の実験及び補助テス
トの説明からより明らかにされよう。
トの説明からより明らかにされよう。
実験１
次の組成（重量％）をもつ２５０ｍの角材を鋳造した（
鋳ｉＡ）。
鋳ｉＡ）。
Ｃ＝０．０３８、Ｎ＝０．０２９従ってｃ＋Ｎ＝０．０
６７ Ｃｒ＝１２．３６、Ｖ＝０．０３２、Ｓ＝Ｏ，Ｏ１６，
５ｉ＝０．２７、Ｍｎ＝０．４２、Ｎｉ＝０．２８、Ｍ
ｏ＝０．０７、Ｐ＝０．０１９、Ｃｕ＝０．１１．不可
避的不純物及び鉄−残部通常通り約１２００〜１２５０
’Ｃの温度で分塊ロールによる熱間荒引きにがけて前記
２５ＯＮＲ角材を１４８層の角材にした。
６７ Ｃｒ＝１２．３６、Ｖ＝０．０３２、Ｓ＝Ｏ，Ｏ１６，
５ｉ＝０．２７、Ｍｎ＝０．４２、Ｎｉ＝０．２８、Ｍ
ｏ＝０．０７、Ｐ＝０．０１９、Ｃｕ＝０．１１．不可
避的不純物及び鉄−残部通常通り約１２００〜１２５０
’Ｃの温度で分塊ロールによる熱間荒引きにがけて前記
２５ＯＮＲ角材を１４８層の角材にした。
次いで冷却した１４８順角材を次表に示した種々の温度
で炉内で予相熱し、次表に記載の直径が得られるまで何
回も続けて最終熱間圧延操作にかけ、空気で冷却した。
で炉内で予相熱し、次表に記載の直径が得られるまで何
回も続けて最終熱間圧延操作にかけ、空気で冷却した。
光高温計で測定した結果、圧延終了時のバーの温度はい
ずれの場合も９５０〜１０００℃であることが判明した
。
ずれの場合も９５０〜１０００℃であることが判明した
。
これらの結果から明らかなように、−合に応じ１０８０
〜１１６０℃に予相熱し且つ１１５０℃〜９５０℃（バ
ーの温度）で圧延したバーＡ１〜’Ａ５は極めて優れた
機械的特性を示す。尚、断面縮小率Ｓ／ｓはバーへ５の
場合が最小でに等しく、最大がφ２０ＩｌｌＩ１１のバ
ーＡ１でＳ／５−６９である。
〜１１６０℃に予相熱し且つ１１５０℃〜９５０℃（バ
ーの温度）で圧延したバーＡ１〜’Ａ５は極めて優れた
機械的特性を示す。尚、断面縮小率Ｓ／ｓはバーへ５の
場合が最小でに等しく、最大がφ２０ＩｌｌＩ１１のバ
ーＡ１でＳ／５−６９である。
１２４０℃に予相熱し、従って１２２０〜１２３０℃で
熱間圧延したバー八６に関しては、比較的高すぎる温度
の予相熱が可延性（Ａ％、７％）と衝撃強さＫＣＵとに
及ばず悪影響が明らかに示されている。このような好ま
しくない結果は特に、半径中間点及び芯部での粒径が本
発明の条件下で予相熱し圧延したバーに比べて遥かに大
きいことに起因する。バーＡ５と比較するとこのような
予相熱及び圧延条件では弾性限度もより低く、破壊荷重
も多少影響されることが知見される。
熱間圧延したバー八６に関しては、比較的高すぎる温度
の予相熱が可延性（Ａ％、７％）と衝撃強さＫＣＵとに
及ばず悪影響が明らかに示されている。このような好ま
しくない結果は特に、半径中間点及び芯部での粒径が本
発明の条件下で予相熱し圧延したバーに比べて遥かに大
きいことに起因する。バーＡ５と比較するとこのような
予相熱及び圧延条件では弾性限度もより低く、破壊荷重
も多少影響されることが知見される。
実験２
鋳造Ａで得た大きなバーを圧延及び鍛造により厚み２Ｃ
）ｍｍの偏平プレートにし、試料のうち数個を３０分間
８５０〜１３００℃の範囲で種々の温度に加熱し、次い
で水焼入れにより急冷した。顕微Ｉａ断面測定により各
試料のマルテンサイトにおけるフェライトの割合α％を
測定した。その結果を第１図に示す。このグラフの点を
結ぶ線（１）は、鋳造Ａと前述の如き再加熱及び焼入れ
にかけた試料についてはα％が１０５０℃の再加熱温度
で最小（２％）になることを示している。フェライト含
量α％が１０％未満の時の再加熱温度は９５０〜１１５
０℃である。このことから、フェライト含量の制御には
予相熱及び圧延温度の調整が確かに重要だという性質に
関する指標が得られる。
）ｍｍの偏平プレートにし、試料のうち数個を３０分間
８５０〜１３００℃の範囲で種々の温度に加熱し、次い
で水焼入れにより急冷した。顕微Ｉａ断面測定により各
試料のマルテンサイトにおけるフェライトの割合α％を
測定した。その結果を第１図に示す。このグラフの点を
結ぶ線（１）は、鋳造Ａと前述の如き再加熱及び焼入れ
にかけた試料についてはα％が１０５０℃の再加熱温度
で最小（２％）になることを示している。フェライト含
量α％が１０％未満の時の再加熱温度は９５０〜１１５
０℃である。このことから、フェライト含量の制御には
予相熱及び圧延温度の調整が確かに重要だという性質に
関する指標が得られる。
衝撃強さと機械的耐性とを十分に高くするためにはフェ
ライト含量を最小限に抑える必要があり、従って実際の
動力学的条件下でのこの効果及び他の重要な要因、即ち
マトリクス硬化のためのＣ及びＮの溶解及びその状態の
維持、微粒子構造の取得（予相熱及び圧延中の再結晶化
）とに依存する限定された温度範囲内で予相熱及び圧延
を行なわなければならないことになる。
ライト含量を最小限に抑える必要があり、従って実際の
動力学的条件下でのこの効果及び他の重要な要因、即ち
マトリクス硬化のためのＣ及びＮの溶解及びその状態の
維持、微粒子構造の取得（予相熱及び圧延中の再結晶化
）とに依存する限定された温度範囲内で予相熱及び圧延
を行なわなければならないことになる。
支版ユ
下記の組成（重石％）の鋳造物（Ｂ）を製造した。
Ｃ＝０．０５０、Ｎ＝０．０３８従ってＣ＋Ｎ＝０．０
８８、Ｃｒ＝１２．５５、Ｓ＝０．０６．５ｉ＝０．３
４、Ｍｎ＝０．４５、Ｎｉ＝０．１９、Ｍｏ＝０．０５
、Ｐ＝０．０１９、Ｑｕ＝０．１１、不可避的不純物及
び鉄−残部２５０Ｘ２５０ｍの鋳造角材を前述の如く熱
間加工し、１４８１ｗ＋角材を同様の実験にかけ、得ら
れたバーを空気で冷却した。圧延終了時のバーの温度は
９５０〜１０００℃であった。これらのバーに関する予
相熱温度と得られた機械的特性とを次表にまとめた。
８８、Ｃｒ＝１２．５５、Ｓ＝０．０６．５ｉ＝０．３
４、Ｍｎ＝０．４５、Ｎｉ＝０．１９、Ｍｏ＝０．０５
、Ｐ＝０．０１９、Ｑｕ＝０．１１、不可避的不純物及
び鉄−残部２５０Ｘ２５０ｍの鋳造角材を前述の如く熱
間加工し、１４８１ｗ＋角材を同様の実験にかけ、得ら
れたバーを空気で冷却した。圧延終了時のバーの温度は
９５０〜１０００℃であった。これらのバーに関する予
相熱温度と得られた機械的特性とを次表にまとめた。
この実験では（Ｃ＋Ｎ）含量が実験１の場合より高く、
それに応じた結果が出て（Ｘる。Ｂ４の場合は予相熱温
麿が１１８０℃であり、衝撃強さＫＣＵにその影響が強
く表われているまた、可延性（Ａ％、７％）とＥ０．２
とにもそれ程強く・よないが明らかな影響が見られる。
それに応じた結果が出て（Ｘる。Ｂ４の場合は予相熱温
麿が１１８０℃であり、衝撃強さＫＣＵにその影響が強
く表われているまた、可延性（Ａ％、７％）とＥ０．２
とにもそれ程強く・よないが明らかな影響が見られる。
Ｂ４及び八〇の結果が互いに類似しているという事実番
よ、本発明の予相熱温度最高値１１６０℃（バーＡ３）
より高い温度で加熱した時に増大する効果を如実に示し
ている。
よ、本発明の予相熱温度最高値１１６０℃（バーＡ３）
より高い温度で加熱した時に増大する効果を如実に示し
ている。
擺ＤＪ）５−左上
２１の鋳造（Ａ）及び（Ｂ）（実験１及び３）によるバ
ーの弾性限度を第２図のグラフに示した。
ーの弾性限度を第２図のグラフに示した。
このグラフは、フェライト含量α％が１８〜３５％の範
囲内にある時にはα％が１０％減少するとＥ０．２が゛
平均約１００ＭＰａ増大することを示している。
囲内にある時にはα％が１０％減少するとＥ０．２が゛
平均約１００ＭＰａ増大することを示している。
に簾Ａ
（Ｃ＋Ｎ＞含量が本発明より高い下記の組成の鋼（Ｄ）
をテストした。
をテストした。
Ｃ＝０．１０５、Ｎ＝０．０３９従っＴｃ＋Ｎ＝０．１
４４、Ｃｒ＝１２．１９、Ｎｂ＝０．０７３、Ｖ＝Ｇ）
、０７３、Ｓ＝０．０１５．５ｉ＝０．４１、Ｍｎ＝０
．９２、Ｎｉ＝０．１８、ＭＯ＝０．４６、Ｐ＝０．０
２１、ＡＩ＝０．０２、不純物及び鉄＝残部 この鋼を１１００℃で圧延処理してφ８ｏ＃のバーにし
た。比Ｓ／ｓは４である。これらのバーに関して得られ
た機械的特性は次の通りである。
４４、Ｃｒ＝１２．１９、Ｎｂ＝０．０７３、Ｖ＝Ｇ）
、０７３、Ｓ＝０．０１５．５ｉ＝０．４１、Ｍｎ＝０
．９２、Ｎｉ＝０．１８、ＭＯ＝０．４６、Ｐ＝０．０
２１、ＡＩ＝０．０２、不純物及び鉄＝残部 この鋼を１１００℃で圧延処理してφ８ｏ＃のバーにし
た。比Ｓ／ｓは４である。これらのバーに関して得られ
た機械的特性は次の通りである。
Ｒ＝１２１０ＭＰａ５Ｅ０．２＝１０６０ＭＰａ。
Ａ−１５％、断面縮（ｓｔｒｉｃｔｉｏｎ） Ｚ％＝６
０１ＫＣＵ５〜１０Ｊ／ｃｍ２ このように（Ｃ＋Ｎ＞の値が高すぎると衝撃強さが著し
く低下し、（Ｃ＋Ｎ）の他（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓが増大すると
この極めて低い衝撃強さに加えてバーに縮み割れが生じ
得る。
０１ＫＣＵ５〜１０Ｊ／ｃｍ２ このように（Ｃ＋Ｎ＞の値が高すぎると衝撃強さが著し
く低下し、（Ｃ＋Ｎ）の他（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓが増大すると
この極めて低い衝撃強さに加えてバーに縮み割れが生じ
得る。
注釈： （Ｃ＋Ｎ）の効果
第３図のグラフには鋳造物（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｄ＞を
表わす点（０％、Ｎ％）と、本発明の成分含量（０％、
Ｎ％）の範囲（Ｅ’ ）及びより限定された好ましい範
囲（Ｆ）とが示されている。
表わす点（０％、Ｎ％）と、本発明の成分含量（０％、
Ｎ％）の範囲（Ｅ’ ）及びより限定された好ましい範
囲（Ｆ）とが示されている。
Ｒ及びＥ０．２の増加によって表わされるバーの硬化は
溶解（Ｃ＋Ｎ）含量に大きく依存する。
溶解（Ｃ＋Ｎ）含量に大きく依存する。
Ｎｂ’；０．１％及び／又は■≦０．１％の少量の添加
も硬化効果をもたらす。バー（Ｄ）の場合は（Ｃ＋Ｎ＞
含量が高く且つＮｂ及びＶを少量添加したため特性Ｒ及
びＥ０．２は十分高いが、Ｃ及びＮの各含量が本発明の
値範囲を超えているため衝撃強さは極めて低い。
も硬化効果をもたらす。バー（Ｄ）の場合は（Ｃ＋Ｎ＞
含量が高く且つＮｂ及びＶを少量添加したため特性Ｒ及
びＥ０．２は十分高いが、Ｃ及びＮの各含量が本発明の
値範囲を超えているため衝撃強さは極めて低い。
一方、実験１及び３では本発明の組成に従った場合の予
相熱及び最終熱間圧延の温度の影響が明らかにされた。
相熱及び最終熱間圧延の温度の影響が明らかにされた。
通常９５０〜１０５０℃での溶解加熱処理を含む従来の
焼入れ処理と比較すると、本発明の予相熱及び熱間圧延
はＣ及′ｒｊＮを極めて良く溶解せしめ且つその状態に
維持せしめる効果をもたらす。Ｃの増加が焼入れ性をも
多少向上させる一方で、Ｎの増加は少量の窒化物の沈澱
により圧延中の再結晶粒子を細かくする役割を果たし得
る。
焼入れ処理と比較すると、本発明の予相熱及び熱間圧延
はＣ及′ｒｊＮを極めて良く溶解せしめ且つその状態に
維持せしめる効果をもたらす。Ｃの増加が焼入れ性をも
多少向上させる一方で、Ｎの増加は少量の窒化物の沈澱
により圧延中の再結晶粒子を細かくする役割を果たし得
る。
Ｃ，Ｎ、Ｃ＋Ｎ並びに予相熱及び圧延温度は粒径、マル
テンサイト中のフェライトの割合及びマトリクスの硬度
に様々な程度で影響するため効果がこのように入り組ん
で複雑であるが、その役割は本発明の驚くべき成果を質
的に理解する上で重要なことと思われる。（Ｃ＋Ｎ）の
調整は特に重要な要因である。
テンサイト中のフェライトの割合及びマトリクスの硬度
に様々な程度で影響するため効果がこのように入り組ん
で複雑であるが、その役割は本発明の驚くべき成果を質
的に理解する上で重要なことと思われる。（Ｃ＋Ｎ）の
調整は特に重要な要因である。
本発明の方法は連続熱間圧延手段を用いてバー又はワイ
ヤロッドを製造するのに特に適している。
ヤロッドを製造するのに特に適している。
本発明のバー又はワイヤロッドは使用中に水、水蒸気、
ワインもしくはビールと接触するような耐食機械部材、
例えばアーム、ピストン、ライナ、弁、ボルト類製造に
主として使用される。
ワインもしくはビールと接触するような耐食機械部材、
例えばアーム、ピストン、ライナ、弁、ボルト類製造に
主として使用される。
第１図は第１回目の実験に該当する鋳造（Ａ）でのフェ
ライトの割合の変化を予相熱温麿の関数として示すグラ
フ、第２図は第１回目及び第３回目の実験で得たバーに
関する弾性限度Ｅ０．２をフェライトの％の関数として
示すグラフ、第３図は本発明のバー又はワイヤロッドの
成分含量範囲（０％、Ｎ％）を示すグラフである。
ライトの割合の変化を予相熱温麿の関数として示すグラ
フ、第２図は第１回目及び第３回目の実験で得たバーに
関する弾性限度Ｅ０．２をフェライトの％の関数として
示すグラフ、第３図は本発明のバー又はワイヤロッドの
成分含量範囲（０％、Ｎ％）を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）鋼を製造し、これを製品の形に鋳造し、任意的熱
間荒引き処理と任意的予加熱と最終的熱間圧延処理とを
含む熱間鍛圧で前記鋳造製品を加工することからなるマ
ルテンサイトステンレス鋼製バー又はワイヤロッドの製
法であり、組成（重量％）がＣ＝０．０１５〜０．０９
０％、Ｎ＝０．０１５〜０．０８０％、但しＣ＋Ｎ＝０
．０５〜０．１２０％、Ｃｒ＝９．０〜１４．０％、Ｎ
ｂ≦０．１％、Ｖ≦０．１％、５≦０．３５％、５ｉ≦
１．０％、Ｍｎ≦１．０％、Ｎｉ≦２．０％、Ｍｏ≦１
．０％、Ｐ≦０．０４０％、その他の元素及び鉄＝残部
である鋼を製造し、予加熱により又は最終熱間圧延に先
立つ熱間荒引きの終了時点で製品温度が１０００℃から
１１６０℃の間の値になるようにし、１１５０℃以下の
温度で実施される最終熱間圧延によって断面縮小率Ｓ／
ｓが少なくとも３に等しくなるまで処理し、次いで空気
又は霧（水＋空気）により均等に冷却することを特徴と
する製法。 （２）製造される鋼が１１．０〜１４．０％のＣｒを含
むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法
。 （３）製造される鋼が０．０３０〜０．０６０％のＣと
、０．０２０〜０．０５０％のＮとを含み且つＣ＋Ｎが
≦０．１００％であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の方法。 （４）予加熱により又は最終熱間圧延に先立つ熱間荒引
きの終了時に製品が１０５０℃〜１１６０℃の温度を有
することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項
のいずれかに記載の方法。 （５）最終熱間圧延を１０５０℃から９５０℃（製品温
度）で終了することを特徴とする特許請求の範囲第１項
から第４項のいずれかに記載の方法。 （６）下記の組成（重量％） Ｃ＝０．０１５〜０．０９０％、Ｎ＝０．０１５〜０．
０８０％、但しＣ＋Ｎ＝０．０５〜 ０．１２０％、 Ｃｒ＝９．０〜１４．０％；Ｎｂ≦０．１％；Ｖ≦０．
１％；Ｓ≦０．３５％；Ｓｉ≦１．０％；Ｍｎ≦１．０
％；Ｎｉ≦２．０％；Ｍｏ≦１．０％；Ｐ≦０．０４０
％；Ｃｕ≦１．０％；の他の元素及び鉄＝残部 を有し、且つ下記の機械的特性 Ｒ＝９００〜１１００ＭＰａ；Ｅ０．２＝６５０〜８５
０ＭＰａ；Ａ≧１０％：衝撃強さＫＣＵ≧４０Ｊ／ｃｍ
＾２ を示すことを特徴とするマルテンサイトステンレス鋼の
バー又はワイヤロッド。 （７）０．０３０〜０．０６０％のＣと ０．０２０−０．０５０％のＮとを含み、Ｃ＋Ｎ≦０．
１・００％であることを特徴とする特許請求の範囲第６
項に記載のバー又はワイヤロッド。 （８）Ｓ含量がｓ≦０．０８％であり、且つＲ＝９００
〜１１００ＭＰａ、Ｅ０．２＝６５０〜８５０ＭＰａ、
Ａ＝１２〜１６％、衝撃強さＫＣＵ＝８０〜１４０Ｊ／
ｃｍ＾２の機械的特性を有することを特徴とする特許請
求の範囲第６項又は第７項に記載のバー又はワイヤロッ
ド。 （９）５〜３５ｍｍの直径又は厚みを有し、直線棒又は
冠状の形を有することを特徴とする特許請求の範囲第６
項から第８項のいずれかに記載のワイヤロッド。 （１０）１５〜２５０ｍｍの直径又は厚みを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第６項から第８項のいずれ
かに記載のバー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8411050A FR2567151B1 (fr) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | Procede de fabrication de barres ou de fil machine en acier inoxydable martensitique et produits correspondants |
| FR8411050 | 1984-07-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119734A true JPS6119734A (ja) | 1986-01-28 |
Family
ID=9306034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60144428A Pending JPS6119734A (ja) | 1984-07-04 | 1985-07-01 | マルテンサイトステンレス鋼製バー又はワイヤロツト及びその製法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4594115A (ja) |
| EP (1) | EP0170598B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6119734A (ja) |
| AT (1) | ATE49238T1 (ja) |
| CA (1) | CA1254062A (ja) |
| FR (1) | FR2567151B1 (ja) |
Cited By (4)
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| JP2020529921A (ja) * | 2017-06-30 | 2020-10-15 | アペラム | マルテンサイトステンレス鋼シートをスポット溶接する方法 |
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