JPS6153408B2 - - Google Patents
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- JPS6153408B2 JPS6153408B2 JP54061733A JP6173379A JPS6153408B2 JP S6153408 B2 JPS6153408 B2 JP S6153408B2 JP 54061733 A JP54061733 A JP 54061733A JP 6173379 A JP6173379 A JP 6173379A JP S6153408 B2 JPS6153408 B2 JP S6153408B2
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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
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
本発明はリニアーモーターカーの軌道用スラブ
等の非磁性であることを要求されるコンクリート
構造物に用いられる鋼材に好適な、磁性が非常に
小さく、高い降伏比と高い比例限比を備えた高マ
ンガン鋼材の製造方法に関するものである。 最近、超高速鉄道の推進力として超電導磁気浮
上によるリニアーモーターカー型式が考えられて
いるが、この場合軌道スラブ等に用いられる鋼材
には強力な磁気を受けるため、磁気誘導による電
気損失を招かないように非磁性又は弱磁性のもの
が要求される。 ところが、従来鉄道のスラブ等に用いられてき
たプレストレストコンクリート用鋼材（以下PC
鋼材と称する）は、強磁性の鋼材であり、リニア
ーモーターカーの軌道スラブ等に適用可能なる非
磁性のPC鋼材の開発が望まれている。 非磁性なる鋼材としては、Cr−Ni系ステンレ
ス等が考えられるが、Niを多量に含んでいるの
で、非常に高価であるという欠点を有している。
これに対して本発明による鋼材は安価なマンガン
を多く含む高マンガン系鋼材に関するもので、磁
性が弱く、且つ高い降伏比と高い比例限比を有
い、PC鋼材として十分適用するものである。次
に本発明の方法を更に詳しく説明する。 強力なオーステナイト生成元素であるマンガン
を多量に含む高マンガン鋼は、従来耐磨耗鋼とし
て利用されているが、本発明はＣ＝0.2〜1.5％
Mn＝４〜25％ Si＝0.1〜2.0％またはＣ＝0.2〜
1.5％、Mn＝５〜25％、Si＝0.1〜2.0％ Cr＝0.1
〜10％を含有し、残部は実質的に鉄よりなる高マ
ンガン鋼を熱間加工後、高温のままの状態から冷
間加工性を阻害する粗大な炭化物が析出しいよう
に冷却するか、熱間圧延後冷却したものを炭化物
が十分固溶する温度まで再加熱し、溶体化処理し
たものを粗大な炭化物が析出しないように冷却
し、十分粘靭性のあるオーステナイト組織にす
る。そして高マンガン鋼のオーステナイトが著し
い加工硬化特性を有することを利用して、これに
冷間加工を施す。これによつてε′マルテンサイ
トを若干含むオーステナイト（但し表面の脱炭程
度によつては少しのα′マルテンサイトが存在す
る）からなる、非磁性のPC鋼材として所要の引
張強度のものが冷間加工度に応じて得られるが、
このままの状態では比例限比が著しく小さく、ま
た降伏比も十分満足したものが得られない。 また、冷間加工されたものを200−700℃の温度
範囲に加熱処理した場合、短時間の処理では、降
伏比、比例限比が殆んど改善されない。 一方、長時間の処理では相当な改善が期待出来
るが、長時間の処理が必要であるという欠点を有
すると共に、炭化物等が粒界に粗大化して析出す
ることがあり、靭性を評価する上での目安の一つ
となり絞り値の低下が大きくなることがある。 これに反し、冷間加工したものを200−700℃の
温度範囲に加熱し、その時、鋼材が有する引張破
断荷重より小さい荷重の引張力を加えることによ
つて、靭性歪の付与と共に、応力下での格子欠陥
上への炭素等の溶質原子の拡散析出と同時に微細
な炭化物等の析出、そして格子欠陥とそれらとの
相互作用が行なわれるという相乗効果により大幅
な降伏比、比例限比の改善が可能となる。 特にこの場合、応力下では溶質原子とか微細な
炭化物の析出が通常の加熱時より促進されると共
に引張方向に配列した転位を堅固に固定する為、
効果が大きく、そして高マンガン鋼のオーステナ
イトのＣ固溶量が大きいことがより一層この効果
を大きくするものである。 この様にして、PC鋼材として十分な高い降伏
比と高い比例限比を有し、所要の靭性を備え、か
つ磁性の小さい高マンガン鋼材を製造しうること
を発見したものである。 次に本発明による鋼材の各成分を限定した理由
を以下に述べる。 Ｃ：重要なオーステナイト安定元素であり、0.2
％以下にすると常温でオーステナイトが不安定
になり、靭性に悪影響を与え、磁性を有するα
マルテンサイトが存在するようになる。又1.5
％以上では熱間加工性が悪くなると共に、高温
状態から冷間する過程で粘靭性を阻害する粗大
な炭化物が結晶粒界に析出し易くなり好ましく
ない。 Mn：Ｃと同様、強力なオーステナイト生成元素
であり、4.0％以下ではオーステナイトが不安
定になり非磁性でなくなり、25％以上にすると
溶解時耐火物が著しく侵食される上に熱間加工
性が悪くなる。 Si：脱酸するに必要な元素で0.2％以上とし、多
くすることによつて降伏点が高まるが、2.0％
以上にすると伸びが急激に小さくなり好ましく
ない。 Cr：添加することによつて耐食性が上がると共
に、高温での延性が向上する。さらにオーステ
ナイトをより安定にする効果があるが、10％以
上は必要でない。 また、引張力を付加している時に加熱する温度
範囲を200−700℃としたのは、200℃以下では粘
靭性が低く、また700℃以上では粘靭性は著しく
高くなるが、引張強度の低下が大きくなる為であ
る。 以下に本発明の実施例を述べる。 第１表に示す化学組成を有する高マンガン鋼を
溶解−造塊−熱間圧延−水冷を行い10φの線材に
して、常温でオーステナイト組織のものを得る。
これを酸洗後表面処理し、第２表に示すような処
理を行つたものについての機械的性質並びにレラ
クセーシヨン、磁気的性質等の諸特性について第
３表に示す。
等の非磁性であることを要求されるコンクリート
構造物に用いられる鋼材に好適な、磁性が非常に
小さく、高い降伏比と高い比例限比を備えた高マ
ンガン鋼材の製造方法に関するものである。 最近、超高速鉄道の推進力として超電導磁気浮
上によるリニアーモーターカー型式が考えられて
いるが、この場合軌道スラブ等に用いられる鋼材
には強力な磁気を受けるため、磁気誘導による電
気損失を招かないように非磁性又は弱磁性のもの
が要求される。 ところが、従来鉄道のスラブ等に用いられてき
たプレストレストコンクリート用鋼材（以下PC
鋼材と称する）は、強磁性の鋼材であり、リニア
ーモーターカーの軌道スラブ等に適用可能なる非
磁性のPC鋼材の開発が望まれている。 非磁性なる鋼材としては、Cr−Ni系ステンレ
ス等が考えられるが、Niを多量に含んでいるの
で、非常に高価であるという欠点を有している。
これに対して本発明による鋼材は安価なマンガン
を多く含む高マンガン系鋼材に関するもので、磁
性が弱く、且つ高い降伏比と高い比例限比を有
い、PC鋼材として十分適用するものである。次
に本発明の方法を更に詳しく説明する。 強力なオーステナイト生成元素であるマンガン
を多量に含む高マンガン鋼は、従来耐磨耗鋼とし
て利用されているが、本発明はＣ＝0.2〜1.5％
Mn＝４〜25％ Si＝0.1〜2.0％またはＣ＝0.2〜
1.5％、Mn＝５〜25％、Si＝0.1〜2.0％ Cr＝0.1
〜10％を含有し、残部は実質的に鉄よりなる高マ
ンガン鋼を熱間加工後、高温のままの状態から冷
間加工性を阻害する粗大な炭化物が析出しいよう
に冷却するか、熱間圧延後冷却したものを炭化物
が十分固溶する温度まで再加熱し、溶体化処理し
たものを粗大な炭化物が析出しないように冷却
し、十分粘靭性のあるオーステナイト組織にす
る。そして高マンガン鋼のオーステナイトが著し
い加工硬化特性を有することを利用して、これに
冷間加工を施す。これによつてε′マルテンサイ
トを若干含むオーステナイト（但し表面の脱炭程
度によつては少しのα′マルテンサイトが存在す
る）からなる、非磁性のPC鋼材として所要の引
張強度のものが冷間加工度に応じて得られるが、
このままの状態では比例限比が著しく小さく、ま
た降伏比も十分満足したものが得られない。 また、冷間加工されたものを200−700℃の温度
範囲に加熱処理した場合、短時間の処理では、降
伏比、比例限比が殆んど改善されない。 一方、長時間の処理では相当な改善が期待出来
るが、長時間の処理が必要であるという欠点を有
すると共に、炭化物等が粒界に粗大化して析出す
ることがあり、靭性を評価する上での目安の一つ
となり絞り値の低下が大きくなることがある。 これに反し、冷間加工したものを200−700℃の
温度範囲に加熱し、その時、鋼材が有する引張破
断荷重より小さい荷重の引張力を加えることによ
つて、靭性歪の付与と共に、応力下での格子欠陥
上への炭素等の溶質原子の拡散析出と同時に微細
な炭化物等の析出、そして格子欠陥とそれらとの
相互作用が行なわれるという相乗効果により大幅
な降伏比、比例限比の改善が可能となる。 特にこの場合、応力下では溶質原子とか微細な
炭化物の析出が通常の加熱時より促進されると共
に引張方向に配列した転位を堅固に固定する為、
効果が大きく、そして高マンガン鋼のオーステナ
イトのＣ固溶量が大きいことがより一層この効果
を大きくするものである。 この様にして、PC鋼材として十分な高い降伏
比と高い比例限比を有し、所要の靭性を備え、か
つ磁性の小さい高マンガン鋼材を製造しうること
を発見したものである。 次に本発明による鋼材の各成分を限定した理由
を以下に述べる。 Ｃ：重要なオーステナイト安定元素であり、0.2
％以下にすると常温でオーステナイトが不安定
になり、靭性に悪影響を与え、磁性を有するα
マルテンサイトが存在するようになる。又1.5
％以上では熱間加工性が悪くなると共に、高温
状態から冷間する過程で粘靭性を阻害する粗大
な炭化物が結晶粒界に析出し易くなり好ましく
ない。 Mn：Ｃと同様、強力なオーステナイト生成元素
であり、4.0％以下ではオーステナイトが不安
定になり非磁性でなくなり、25％以上にすると
溶解時耐火物が著しく侵食される上に熱間加工
性が悪くなる。 Si：脱酸するに必要な元素で0.2％以上とし、多
くすることによつて降伏点が高まるが、2.0％
以上にすると伸びが急激に小さくなり好ましく
ない。 Cr：添加することによつて耐食性が上がると共
に、高温での延性が向上する。さらにオーステ
ナイトをより安定にする効果があるが、10％以
上は必要でない。 また、引張力を付加している時に加熱する温度
範囲を200−700℃としたのは、200℃以下では粘
靭性が低く、また700℃以上では粘靭性は著しく
高くなるが、引張強度の低下が大きくなる為であ
る。 以下に本発明の実施例を述べる。 第１表に示す化学組成を有する高マンガン鋼を
溶解−造塊−熱間圧延−水冷を行い10φの線材に
して、常温でオーステナイト組織のものを得る。
これを酸洗後表面処理し、第２表に示すような処
理を行つたものについての機械的性質並びにレラ
クセーシヨン、磁気的性質等の諸特性について第
３表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
これから冷間加工のまゝ、又は冷間加工後加熱
処理したものは従来のPC鋼線に比べると降伏
比、特に比例限比が低いが、本発明品は降伏比、
比例限比はもとより伸び、絞りにおいて従来の
PC鋼線と同等の特性を示す。しかも磁気的性質
は、冷間加工後さらに加熱状態で引張力を与えて
いるにも拘らず小さい透磁率を示し、何れも1.1
以下である。 又レラクセーシヨン特性は、従来のPC鋼線に
比べ、1/3程度で非常に優れていることが判る。
但し、弾性係数が小さいがプレストレスト・コン
クリート用鋼材として用いるのに特に問題はな
い。 以上の実施例が示す如く、本発明によれば安価
なMnを多く含む高マンガン鋼より優れた非磁性
と高い降伏比、比例限比を有し、所要の靭性を備
えた非磁性鋼材を得ることが出来、リニアーモー
ターカー等の軌道スラブ等に用いられるプレスト
レスト・コンクリート用鋼材等に有用なものであ
る。
処理したものは従来のPC鋼線に比べると降伏
比、特に比例限比が低いが、本発明品は降伏比、
比例限比はもとより伸び、絞りにおいて従来の
PC鋼線と同等の特性を示す。しかも磁気的性質
は、冷間加工後さらに加熱状態で引張力を与えて
いるにも拘らず小さい透磁率を示し、何れも1.1
以下である。 又レラクセーシヨン特性は、従来のPC鋼線に
比べ、1/3程度で非常に優れていることが判る。
但し、弾性係数が小さいがプレストレスト・コン
クリート用鋼材として用いるのに特に問題はな
い。 以上の実施例が示す如く、本発明によれば安価
なMnを多く含む高マンガン鋼より優れた非磁性
と高い降伏比、比例限比を有し、所要の靭性を備
えた非磁性鋼材を得ることが出来、リニアーモー
ターカー等の軌道スラブ等に用いられるプレスト
レスト・コンクリート用鋼材等に有用なものであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ＝0.2〜1.5％ Mn＝４〜25％ Si＝0.1〜
2.0％残部は実質的に鉄からなる高マンガン鋼を
熱間加工後、高温状態から冷却するか、一旦冷却
したものを再加熱して溶体化処理後冷却し、常温
でオーステナイト組織のものを得て、冷間加工を
施したものに、200〜700℃の温度範囲に加熱され
た状態で、この時、鋼材が有する破断荷重より小
さい荷重の引張力を与えることを特徴とする高い
降伏比と高い比例限比を有する非磁性鋼材の製造
方法。 ２ Ｃ＝0.2〜1.5％ Mn＝４〜25％ Si＝0.1〜
2.0％ Cr0.1〜10％残部は実質的に鉄からなる高
マンガン鋼を熱間加工後、高温状態から冷却する
か、一旦冷却したものを再加熱して溶体化処理後
冷却し、常温でオーステナイト組織のものを得
て、冷間加工を施したものに、200〜700℃の温度
範囲に加熱された状態で、この時、鋼材が有する
破断荷重より小さい荷重の引張力を与えることを
特徴とする高い降伏比と高い比例限比を有する非
磁性鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173379A JPS55154524A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Manufacture of nonmagnetic steel material having high yield ratio and high proportional limit ratio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6173379A JPS55154524A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Manufacture of nonmagnetic steel material having high yield ratio and high proportional limit ratio |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55154524A JPS55154524A (en) | 1980-12-02 |
| JPS6153408B2 true JPS6153408B2 (ja) | 1986-11-18 |
Family
ID=13179689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6173379A Granted JPS55154524A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Manufacture of nonmagnetic steel material having high yield ratio and high proportional limit ratio |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55154524A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2115834B (en) * | 1982-03-02 | 1985-11-20 | British Steel Corp | Non-magnetic austenitic alloy steels |
| JPH04128673U (ja) * | 1990-06-18 | 1992-11-24 | 株式会社ホンゴウリミテド | 箸ジヨイナー及び箸置き |
| CN102534404B (zh) * | 2011-12-07 | 2014-01-22 | 铜陵安东铸钢有限责任公司 | 超高锰钢及其制备方法 |
| CN102978529A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-03-20 | 张家港市鼎力铸钢有限公司 | 一种高锰钢 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49131910A (ja) * | 1973-02-02 | 1974-12-18 | ||
| JPS5143808A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-14 | Ryoji Honma | Rotsukudoaa |
| JPS52150722A (en) * | 1976-06-10 | 1977-12-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Preparation of nonmagnetic steel material superior in mechanical properties |
-
1979
- 1979-05-18 JP JP6173379A patent/JPS55154524A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49131910A (ja) * | 1973-02-02 | 1974-12-18 | ||
| JPS5143808A (ja) * | 1974-10-14 | 1976-04-14 | Ryoji Honma | Rotsukudoaa |
| JPS52150722A (en) * | 1976-06-10 | 1977-12-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Preparation of nonmagnetic steel material superior in mechanical properties |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55154524A (en) | 1980-12-02 |
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