JPS62156257A

JPS62156257A - 高強度非磁性冷延鋼板

Info

Publication number: JPS62156257A
Application number: JP60296955A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kaji; 梶　晴男; Mutsuo Hiromatsu; 廣松　睦生; Shoji Tone; 登根　正二
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-11
Also published as: JPH0475305B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電気機器、電子機器等における非磁性部品や
構造材料のための貰強度非磁性冷延鋼板に関し、特に、
冷間圧延ままで高強度及びすぐれた磁気特性を存する冷
延鋼板に関する。

（従来の技術）強い磁場内で用いられる電気機器、電子機器等、おける
非磁性部品や構造材料は、磁場を乱さず、また、渦電流
を発生させないために、非磁性鋼が用いられている。ま
た、かかる部品や材料に錆が発生すると、透磁率が上昇
したり、周囲の精密部品に有害な影響を与えるので、す
ぐれた耐食性も要求される。更に、最近においては、ｉ
ａ器の小型化や軽量化の傾向が強く、このために、上記
特性に加えて、高い耐力を有することも要求されるに至
っている。

従来、上記のような非磁性部品や構造材料には、ＳＯＳ
　３０４やＳＵＳ　３１６鋼に代表されるオーステナイ
ト系ステンレス鋼が使用されている。これらのステンレ
ス鋼は、耐食性にすぐれ、且つ、磁気特性にもすぐれて
、透磁率は１．００２と低いが、しかし、耐力が低く、
２０〜３０　ｋｇｆ／ｍｍ２程度であるので、使用肉厚
を厚くせざるを得す、従って、各種機器の小型化や軽量
化に対処できない。

他方、上記ステンレス鋼は、加工硬化性が非常に高いの
で、冷間加工によって容易に高耐力化し得るが、反面、
これに伴って強磁性体であるα′フマルンサイトが生成
しやすく、このα゛マルテンサイトよって、非磁性鋼の
生命ともいうべき透磁率が悪化する。従って、上記ステ
ンレス鋼は、磁気特性の安定化のために、冷間圧延後に
溶体化処理を施すことを余儀なくされており、冷間圧延
ままでは使用することができないので、耐力を高くする
ことができないという問題点を有している。

（発明の目的）本発明は、非磁性鋼として用いられている上記した従来
のｓｏｓ　３０４　ｗ４や３１６ｗ４に代表されるオー
ステナイト系ステンレス鋼板における問題を解決するた
めになされたものであって、高い耐力とすぐれた磁気特
性を兼ね備えた高強度非磁性ステンレス冷延鋼板、特に
、冷間圧延ままで高強度及びすぐれた磁気特性を有する
冷延鋼板を提供することを目的とする。

（発明の構成）本発明による冷間圧延ままで高強度及びすぐれた磁気特
性を有する冷延鋼板は、重量％でＣ０．０１〜０．１５
％、Ｓｉ０．ｌＯ〜２．０θ％、Ｍｎ　　１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ　１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ　　　０．０３５％以下、Ｓ　　　０．０１０％以下、及びＮ　　　０．１０〜０．３５％を含有し、且つ、Ｘ＝Ｃ
ｒ＋１．５　（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋４０Ｎ（但し、上式に
おいて元素記号は鋼における当該元素の重量％を示す。

）とするとき、Ｙ≧〜０．８Ｘ　＋　３２、且つ、Ｙ≧１．２　Ｘ−・２を満足することを特徴とする。

先ず、本発明鋼において化学成分を限定した理由を説明
する。

Ｃは、オーステナイトの安定化と耐力の向上に有効な元
素である。添加量が０．０１％よりも少ないときは、上
記効果に乏しく、他方、０．１５％を越えて過多に添加
するときは、耐食性や延性が低下するので、添加量の上
限を０．１５％とする。

Ｓｔは、鋼溶製時の脱酸に必要であると共に、耐力の向
上にも有効である。かかる効果を有効に発現させるため
に０．１０％以上を添加することが必要である。しかし
、２．００％を越えて過多に添加するときは、熱間加工
性を阻害し、また、延性を低下させるので、添加量は２
，００％以下の範囲とする。

Ｍｎも、Ｃと同様に、オーステナイトの安定化効果を有
すると共に、延性を向上させ、また、Ｎの固溶限を増大
させる。更に、冷間加工に伴うα゛マルテンサイト生成
を抑制し、常磁性体であるε゛マルテンサイト変態移行
させるのに非常に有効である。かかる効果を有効に得る
ためには、１６％以上の添加を必要とする。しかし、３
０％を越えて過多に添加するときは、熱間加工性が劣化
し、また、延性を劣化させるので、Ｍｎの添加量は３０
％以下の範囲とする。

Ｐは、鋼の熱間加工性及び靭性を損なうので、本発明鋼
においては、その含有量を極力抑えることが好ましいが
、経済性を考慮して、含有量は０゜０３％以下とする。

Ｓは、鋼の熱間加工性、冷間加工性及び延性を損なうが
、特に、冷間圧延材では延性を著しく損なう。従って、
その含有量を極力抑えることが好ましく、含有量は０．
０１０％以下とする。

Ｎｉは、オーステナイトの安定化と靭性、延性の向上に
有効であり、かかる効果を有効に発現させるためには、
少なくとも０．１％の添加を要する。

しかし、過多に添加するときは、Ｎの固溶限を小さくし
、また、経済性を損なうので、ｌ”Ｊｉの添加量は０．
１〜１５．０％の範囲とする。

Ｃｒは、鋼に耐錆性を付与すると共に、耐力の向上に有
効な元素であり、これらの効果を有効に得るために、本
発明鋼においては、少なくとも１２％を添加することが
必要である。他方、２０％を越える多量の添加は、δフ
ェライトの生成を促し、磁気特性を劣化させるので、添
加量は１２〜２０％の範囲とする。

Ｍｏは、冷間圧延ままでの耐食性を改善するために有効
であり、また、ＭＯ炭化物を生成して、Ｃｒ炭化物の粒
界析出を抑制し、延性を向上させる効果を有する。かか
る効果を有効に得るためには、少なくとも０．０１％の
添加を要するが、しかし、過多に添加するときは、熱間
加工性を損なうので、添加量の上限は３．００％とする
。

Ｎは、Ｃと同様に、オーステナイトの安定化と耐力の向
上に極めて有効である。更に、Ｍｎと同様に、冷間加工
によるα°フマルンサイトの生成を抑制し、常磁性体で
あるε゛マルテンサイト変態移行させるのに非常に有効
である。かかる効果を有効に得るためには、０．１０％
の添加を必要とする。しかし、過多に添加するときは、
熱間加工性及び延性を劣化させるので、添加量の上限は
０．３５％とする。

本発明鋼においては、上記した所定の化学成分を有する
と共に、Ｘ＝Ｃｒ＋１．５　　（Ｍｏ＋Ｓｉ）　　　　　　　　
ｆｉｌＹ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎ　１−１４　ＯＮ　
　　　（２）（但し、上式において元素記号は鋼におけ
る当該元素の重量％を示す。）とするとき、Ｙ≧〜０．８Ｘ　＋　３２　　　　　　　　　　　　　
＋３１Ｙ≧１．２　Ｘ　−２＋４１を満足することが必要である。

小型溶解により得た表に示す化学組成を有する鋼を厚さ
４．０　＊＊に熱間圧延した後、酸洗し、厚さ２．０龍
に冷間圧延して冷延鋼板を製造し、これらについて磁気
特性を調査した結果を第１図に示す。

図中、付記した記号は表における鋼種を示し、数値は５
０％冷間圧延後の透磁率を示す。

上記式（３）及び（４）を満足する斜線領域内にある本
発明鋼は、いずれも、５０％の冷間加工を施した後にも
、透磁率が１．０１以下であって、すぐれた＆ｉ磁気特
性有する。尚、本発明においては、鋼の延性の観点から
、冷間加工率は５０％以下とするのが好ましい。

更に、本発明鋼は、上記した化学成分に加えて、Ｃｕを
０．Ｏ１〜３．００％の範囲で含有することができる。

Ｃｕは、オーステナイトの安定化と耐食性の向上に有効
である。しかし、添加量が０．０１％よりも少ないとき
は上記効果がなく、他方、３゜００％を越える過多量の
添加は、鋼の熱間加工性を劣化させるので、添加量は０
．０１〜３．００％の範囲とする。

尚、本発明鋼がＣｕを含有する場合は、上記（２）式に
はＣｕが含まれるので、Ｙは次式（５）で表わされる。

Ｙ　＝　３０　Ｃ＋　０．５　Ｍ　ｎ　十Ｎ　ｉ　ｆ　
Ｃｕ　＋４０　Ｎ　　（５１更に、本発明鋼は、Ｃｕと
共に、又はＣｕとは別に、Ｎｂ０．０１〜０．３０％、Ｖ　　　０．０１〜０．３０％、及びＴｉ０．０１〜０．３０％よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有す
ることができる。

Ｎｂ、■及びＴｉは、いずれも炭窒化物を形成し、析出
強化によって耐力を向上させるのに効果を有し、かかる
効果を有効に発現させるためには、それぞれの元素につ
いて、０．１％以上添加することが必要である。しかし
、その添加量がそれぞれの元素について、０．３０％を
越えるときは、延性を損なうのみならず、固溶Ｃ及びＮ
量を低減し、オーステナイトの安定度を低くする。従っ
て、各元素の添加量は、上記のように、０．０１〜０．
３０％の範囲とする。

また、本発明鋼は、上記した諸元素と共に、又は独立し
て、Ａ　ｊ！　％　Ｃａ　−、Ｃｅ及びＺｒよりなる群
から選ばれる１種又は２種以上の元素を総量にて０．０
０１〜０．１００％含有することができる。

これらの元素は、鋼の清浄度を向上させるのに有効であ
る。また、Ｃａ、Ｃｅ及びＺｒは、硫化物を球状化させ
て、延性を向上させるのにも有効である。かかる効果を
有効に発現させるためには、上記１種又は２種以上の元
素を総量にて０．００１％以上添加することが必要であ
る。しかし、過多に添加する場合は、却って鋼の清浄度
を劣化させ、また、延性及び靭性を阻害するので、添加
量は総量にて０．１００％以下とする。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、化学成分を調整するこ
とによって、冷間加工による組織変化をα″マルテンサ
イト変態ら常磁性体であるε゛マルテンサイト変態移行
させることによって、磁気特性をｍなうことなく、高耐
力化を実現した非磁性冷延鋼板を得ることができ、この
冷延鋼板は、従来、非磁性鋼として広く用いられている
５ＩＩＳ　３０４オーステナイト系ステンレス鋼に比較
して、３〜７倍の高耐力を有している。従って、例えば
、５ｔｌＳ　３０４鋼を使用すると、２．Ｏｕｉの厚さ
が必要な部材において、本発明鋼を適用すれば、厚さは
０．３〜０．６鰭でよく、各種電気機器、電子機器等の
小型化及び軽量化を達成することができる。

（実施例）以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例によって何ら限定されるものではない。

実施例１表に示す化学組成を有する本発明鋼Ａ−Ｅ及び比較鋼Ｆ
−Ｌについて、前記（３）式及び（４）式によって規定
する化学成分と、５０％冷間圧延後の透磁率との関係を
図面に示す。

次に、表に示す化学成分を有する本発明鋼Ａ〜Ｅ及び比
較鋼Ｆ−Ｌを小型真空溶解炉に”Ｃ溶製した鋼塊を鍛造
後、熱間圧延して、厚さ４．０籠の熱延板を製造した。

次いで、これを酸洗した後、厚さ１．６〜３．８　ａｓ
の冷延鋼板を製造した。また、一部の冷延鋼板は、これ
を９５０〜１２００℃で溶体化処理した。

冷間加工率、製造履歴、引張特性、透磁率及び耐食性を
表に示す。

本発明鋼Ａ−Ｅは、いずれも冷間圧延ままにて耐力が１
０　ｋｇｆ／ｍｍ”以上、伸びが５％以上であって引張
特性にすぐれるのみならず、透磁率が１．Ｏｌと低く、
更に、耐食性にもすぐれている。

一方、比較鋼ＦはＳＯ３３０４Ｌ　鋼であり、冷間圧延
ままでは透磁率が悪く、一方、溶体化処理材は耐力が低
い。比較１ｉＧ−Ｌは、いずれも化学成分組成が本発明
で規定する範囲をはずれており、透磁率及び／又は耐食
性が悪い。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明鋼及び比較鋼の５０％冷間圧延後の透磁
率と化学成分との関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％でＣ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、且つ、Ｘ＝Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋４０Ｎ（但し、上式において元素記号は鋼における当該元素の
重量％を示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。
（２）重量％で（ａ）Ｃ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、更に、（ｂ）Ｃｕ０．０１〜３．００％を含有し、且つ、Ｘ＝
Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋４０Ｎ（但し、
上式において元素記号は鋼における当該元素の重量％を
示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。
（３）重量％で（ａ）Ｃ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、更に、（ｂ）Ｎｂ０．０１〜０．３０％、Ｖ０．０１〜０．３０％、及びＴｉ０．０１〜０．３０％よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有し
、且つ、Ｘ＝Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋４０Ｎ（但し、上式において元素記号は鋼における当該元素の
重量％を示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。
（４）重量％で（ａ）Ｃ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、更に、（ｂ）Ａｌ、Ｃａ、Ｃｅ及びＺｒよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の元素を総量にて０．００１〜０．
１００％含有し、且つ、Ｘ＝Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋４０Ｎ（但し、上式において元素記号は鋼における当該元素の
重量％を示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。
（５）重量％で（ａ）Ｃ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、更に、（ｂ）Ｃｕ０．０１〜３．００％と、（ｃ）Ｎｂ０．０１〜０．３０％、Ｖ０．０１〜０．３０％、及びＴｉ０．０１〜０．３０％よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、（ｄ）Ａｌ、Ｃａ、Ｃｅ及びＺｒよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の元素とを総量にて０．００１〜０
．１００％含有し、且つＸ＝Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋４０Ｎ（但し、
上式において元素記号は鋼における当該元素の重量％を
示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。
（６）重量％で（ａ）Ｃ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、更に、（ｂ）Ｃｕ０．０１〜３．００％と、（ｃ）Ａｌ、Ｃａ、Ｃｅ及びＺｒよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の元素を総量にて０．００１〜０．
１００％含有し、且つ、Ｘ＝Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋４０Ｎ（但し、
上式において元素記号は鋼における当該元素の重量％を
示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。
（７）重量％で（ａ）Ｃ０．０１〜０．１５％、Ｓｉ０．１０〜２．００％、Ｍｎ１６〜３０％、Ｎｉ０．１〜１５．０％、Ｃｒ１２〜２０％、Ｍｏ０．０１〜３．００％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０１０％以下、及びＮ０．１０〜０．３５％を含有し、更に、（ｂ）Ｎｂ０．０１〜０．３０％、Ｖ０．０１〜０．３０％、及びＴｉ０．０１〜０．３０％よりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、（ｃ）Ａｌ、Ｃａ、Ｃｅ及びＺｒよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上の元素を総量にて０．００１〜０．
１００％含有し、且つ、Ｘ＝Ｃｒ＋１．５（Ｍｏ＋Ｓｉ）Ｙ＝３０Ｃ＋０．５Ｍｎ＋Ｎｉ＋４０Ｎ（但し、上式において元素記号は鋼における当該元素の
重量％を示す。）とするとき、Ｙ≧−０．８Ｘ＋３２、且つ、Ｙ≧１．２Ｘ−２を満足することを特徴とする冷間圧延ままで高強度及び
すぐれた磁気特性を有する冷延鋼板。