JPS6223972A - オ−ステナイト系快削ステンレス鋼 - Google Patents
オ−ステナイト系快削ステンレス鋼Info
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- JPS6223972A JPS6223972A JP16259585A JP16259585A JPS6223972A JP S6223972 A JPS6223972 A JP S6223972A JP 16259585 A JP16259585 A JP 16259585A JP 16259585 A JP16259585 A JP 16259585A JP S6223972 A JPS6223972 A JP S6223972A
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- steel
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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】
肢迷介国
本発明はオーステナイ1へ系ステンレス鋼の具有する耐
食性および熱間加工性を損うことなく、良好な被剛性を
付与したオーステナイト系快削ステンレス鋼に関する。
食性および熱間加工性を損うことなく、良好な被剛性を
付与したオーステナイト系快削ステンレス鋼に関する。
従来技術
従来、オーステナイト系ステンレス鋼の被剛性改善元素
としてPb、Se、Te、Bi等が知られており、これ
ら被剛性改善元素を単独もしくは複合して含有せしめた
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。
としてPb、Se、Te、Bi等が知られており、これ
ら被剛性改善元素を単独もしくは複合して含有せしめた
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。
これら従来のオーステナイト系快削ステンレス鋼は上記
被剛性改善元素の添加に伴って、耐食性および/または
熱間加工性を劣化させるため、耐食性改善元素および/
または熱間加工性改善元素を併含させることによりオー
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
性を保持させるようにしている。
被剛性改善元素の添加に伴って、耐食性および/または
熱間加工性を劣化させるため、耐食性改善元素および/
または熱間加工性改善元素を併含させることによりオー
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
性を保持させるようにしている。
しかしながら、前記の如き被剛性改善元素であるPb、
Bj、、Te+ Seの沸点がそれぞれ1750℃、]
、556055°C11390C5685℃であり、従
って、最も沸点の高いpbでも、溶鋼中に添加する際に
その一部が蒸発し、pbの歩留りを低下せしめるととも
に成分組成を所定範囲とし、良好な被削性を有するよう
に調整することが困難であるという問題点を有するもの
であった。
Bj、、Te+ Seの沸点がそれぞれ1750℃、]
、556055°C11390C5685℃であり、従
って、最も沸点の高いpbでも、溶鋼中に添加する際に
その一部が蒸発し、pbの歩留りを低下せしめるととも
に成分組成を所定範囲とし、良好な被削性を有するよう
に調整することが困難であるという問題点を有するもの
であった。
−旧 咋
本発明は上記の細さ問題点を改善し、溶鋼中に歩留りよ
く、所定の成分組成範囲となし得、良好な被剛性を有す
るとともに耐食性および熱間加工性をも具有するオース
テナイト系快削ステンレス鋼を提供することを目的とす
るものである。
く、所定の成分組成範囲となし得、良好な被剛性を有す
るとともに耐食性および熱間加工性をも具有するオース
テナイト系快削ステンレス鋼を提供することを目的とす
るものである。
構 成
本発明者らは」1記目的を達成するべく、従来の被剛性
元素にとられることなく、種々研究を重ねた結果、従来
被剛性元素として着1゛1されたことのなかったInが
極めて好ましい被削性改善元素であることを知見した。
元素にとられることなく、種々研究を重ねた結果、従来
被剛性元素として着1゛1されたことのなかったInが
極めて好ましい被削性改善元素であることを知見した。
すなわち、Inはその沸点が2100℃であり、溶鋼中
への添加時にpbに比べて蒸発量が著しく減少し、歩留
りよく所定星の添加が可能であり、しかもその融点が1
56℃と従来の被剛性改善元素のいずれよりも低く、従
って機械加工時に極めて容易に溶融して潤滑作用を示し
、切削工具寿命を延長する作用、すなわち被剛性が著し
く改善されることを知見し、本発明を完成させるに至っ
たものである。
への添加時にpbに比べて蒸発量が著しく減少し、歩留
りよく所定星の添加が可能であり、しかもその融点が1
56℃と従来の被剛性改善元素のいずれよりも低く、従
って機械加工時に極めて容易に溶融して潤滑作用を示し
、切削工具寿命を延長する作用、すなわち被剛性が著し
く改善されることを知見し、本発明を完成させるに至っ
たものである。
すなわち本発明は、
(1) C: 0.10%以下、Si:2.0%以下
、Mn:2.0%以下、S:0.07%以下、Cr:1
.2−30%、Ni:6〜20%、N:O,]、O%以
下およびI no、001〜1%を含有し、残部がFe
および不可避不純物からなるオーステナイト系快削ステ
ンレス鋼。
、Mn:2.0%以下、S:0.07%以下、Cr:1
.2−30%、Ni:6〜20%、N:O,]、O%以
下およびI no、001〜1%を含有し、残部がFe
および不可避不純物からなるオーステナイト系快削ステ
ンレス鋼。
(2) l記(1)の鋼に、さらにPb、 Bi、
Te。
Te。
8eの少くとも1種: 0.01.−0.5%および/
またはB : 0.001−0.030%を含有するオ
ーステナイト系快削ステンレス鋼。
またはB : 0.001−0.030%を含有するオ
ーステナイト系快削ステンレス鋼。
(3)」1記(1)または(2)の鋼に、さらにMo:
4.0%以下、Cu : 4.0%以下の少くとも1種
を含有するオーステナイト系快削ステンレス鋼。
4.0%以下、Cu : 4.0%以下の少くとも1種
を含有するオーステナイト系快削ステンレス鋼。
(4)」1記(1)、(2)または(3)の鋼に、さら
にTi : 0.05−2.0%、Nb : 0.05
−2.0%、■:0.05−2.0%、Zr : 0.
05−2.0%の少くとも1種を含有するオーステナイ
ト系快削ステンレス鋼である。
にTi : 0.05−2.0%、Nb : 0.05
−2.0%、■:0.05−2.0%、Zr : 0.
05−2.0%の少くとも1種を含有するオーステナイ
ト系快削ステンレス鋼である。
このように本発明に係るオーステナイト系快削ステンレ
ス鋼は前記(1)に示されるように被削性成分としてI
nを含有せしめた基体成分組成よりなるもの、およびこ
の基本成分組成にさらに被剛性改善成分であるPb、B
i、Te、Seの少くとも1種および/または熱間加工
性改善成分であるB、耐食性改善成分であるMOlCu
の少くとも1種、および熱間加工性改善成分てあるTi
、Nb、V、Znの少くとも1種を組合せて含有せしめ
たものである。なお、B、Ti、Nb、V。
ス鋼は前記(1)に示されるように被削性成分としてI
nを含有せしめた基体成分組成よりなるもの、およびこ
の基本成分組成にさらに被剛性改善成分であるPb、B
i、Te、Seの少くとも1種および/または熱間加工
性改善成分であるB、耐食性改善成分であるMOlCu
の少くとも1種、および熱間加工性改善成分てあるTi
、Nb、V、Znの少くとも1種を組合せて含有せしめ
たものである。なお、B、Ti、Nb、V。
Znはともに熱間加工性改善成分であるが、Bは被削性
改善成分の含有による熱間加工性の劣化を防止するため
に所望により含有されるものであるノニ対し1.Ti、
Nb、V、ZnはCを固定し、その結果として熱間加工
性を改善する成分であり、両者は熱間加工性改善の目的
、機構を異になるものである。
改善成分の含有による熱間加工性の劣化を防止するため
に所望により含有されるものであるノニ対し1.Ti、
Nb、V、ZnはCを固定し、その結果として熱間加工
性を改善する成分であり、両者は熱間加工性改善の目的
、機構を異になるものである。
次に本発明の成分組成の限定理由について説明する。
c : o、to%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−に限を0.10%とした。
と耐食性が劣化するため−に限を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ェライトを生成するほか
、靭性や熱間加工性を害するため3.0%以下とした。
であるが、多量に含有するとフェライトを生成するほか
、靭性や熱間加工性を害するため3.0%以下とした。
Mn:2.0%以下
溶鋼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Iへ相
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。
成し熱間脆性を防止するとともに、オーステナイIへ相
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二〇。07%以下
被剛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%以五とした。
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%以五とした。
Cr : 12−30%
フェ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%以上含有する必要
がある。しかし6〜20%Niとの共存において30%
を超える多量の含有はオーステティ1−相内にフエライ
1〜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一ヒ限を30%とした。
を確保するためには少なくとも12%以上含有する必要
がある。しかし6〜20%Niとの共存において30%
を超える多量の含有はオーステティ1−相内にフエライ
1〜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一ヒ限を30%とした。
Ni、:6〜20%
強力なオーステナイト安定化元素として重要で12〜3
0%Crとの共存によっ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%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」1記特性が改善されないため上限を20%とした。
0%Crとの共存によっ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%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」1記特性が改善されないため上限を20%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。
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。
T n : 0.001〜1%
著しい被剛性改善効果を有す元素であり、そのためには
少くとも0.001%を含有させる必要がある。しかし
多量に含有させることはTnが高価な元素であることお
よび熱間加工性を劣化させることのため上限を1%とし
た。なお、 Inは好ましくは0.01%〜1%、よ
り好ましくは0.03〜0.80%とする。
少くとも0.001%を含有させる必要がある。しかし
多量に含有させることはTnが高価な元素であることお
よび熱間加工性を劣化させることのため上限を1%とし
た。なお、 Inは好ましくは0.01%〜1%、よ
り好ましくは0.03〜0.80%とする。
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。
素であり、その効果は少くとも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。
Pb、 B i、 Te、 Se : 0.01−0.
5%これら元素はIn含有による被剛性をさらに改善す
るために含有させるものであり、そのためには1種また
は2種以上の合計で0.01%含有させることとしたが
、多量に含有させると熱間加工性を劣化させるため上限
を合計で0.5%以下とした。
5%これら元素はIn含有による被剛性をさらに改善す
るために含有させるものであり、そのためには1種また
は2種以上の合計で0.01%含有させることとしたが
、多量に含有させると熱間加工性を劣化させるため上限
を合計で0.5%以下とした。
Cu : 4.0%以下
オーステナイト系ステンレス鋼において、硫酸、燐酸の
ごとき非酸化性酸または有機酸中における耐食性の改善
に有効であるが、多量に含有すると熱間加工性を劣化さ
せるための」―限を4.0%とした。
ごとき非酸化性酸または有機酸中における耐食性の改善
に有効であるが、多量に含有すると熱間加工性を劣化さ
せるための」―限を4.0%とした。
Mo:4.0%以下
はとんどすべての腐食環境に対する耐食性を改善するに
有効な元素であるが、逆に多量に含有すると熱間加工性
を害するための」1限を460%とした。
有効な元素であるが、逆に多量に含有すると熱間加工性
を害するための」1限を460%とした。
Ti : 0.05〜2.0% Nb : 0.05
〜2.0%V : 0.05〜2.0% Zr :
0.05〜2.0%これらの元素は鋼中のCを固定し、
熱間加工性を改善に寄与する元素である。そのためには
Ti、Nb、V、Zrは少なくとも0.05%を含有す
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。
〜2.0%V : 0.05〜2.0% Zr :
0.05〜2.0%これらの元素は鋼中のCを固定し、
熱間加工性を改善に寄与する元素である。そのためには
Ti、Nb、V、Zrは少なくとも0.05%を含有す
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。
次に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(土掻: 2
30mm、上径: 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。
波誘導炉により溶製し、250kgの鋼塊(土掻: 2
30mm、上径: 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。
なお、第1表において、供試材Ha ]〜17は本発明
の実施例を示す本発明鋼であり、Nn18〜22は本発
明の必須成分であるInを含有しない比較鋼である。
の実施例を示す本発明鋼であり、Nn18〜22は本発
明の必須成分であるInを含有しない比較鋼である。
(以下余白)
(]) 熱間加工法
」1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O印は熱間鍛造で
割れなしあるいはごく軽微の割れが生じたもの、Δ印は
微細な割れが生じたもの、およびX印は激しい割れが生
じて供試材が採取不能であったものを示す。第2表より
明らかなように、本発明鋼の熱間加工性は被剛性をさら
に増すためにPb、Bi、Te、Seの1種または2種
以」二を含有し、かつBを含有しない供試材で微細な割
れが生じて若干の低下をきたしたものの、それ以外の供
試材では極めて優れたものであり、従来のオーステナイ
ト系ステンレス鋼と比べて遜色のないものであった。
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O印は熱間鍛造で
割れなしあるいはごく軽微の割れが生じたもの、Δ印は
微細な割れが生じたもの、およびX印は激しい割れが生
じて供試材が採取不能であったものを示す。第2表より
明らかなように、本発明鋼の熱間加工性は被剛性をさら
に増すためにPb、Bi、Te、Seの1種または2種
以」二を含有し、かつBを含有しない供試材で微細な割
れが生じて若干の低下をきたしたものの、それ以外の供
試材では極めて優れたものであり、従来のオーステナイ
ト系ステンレス鋼と比べて遜色のないものであった。
(2)耐食性
」1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
は機械用]二により直径20nI nl捧+4とした)
1100°CX1hrW、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X 100m
m長さの試験片を機械加工により作り、JIS G−0
5915%硫酸(H2SO,)腐食試験方法、該試験方
法に準する1%塩酸(MCI)腐食試験方法、および、
lIS Z−2371に規定されている塩水噴露試験方
法にて耐食性を確認しその結Wを第2表に併記した。同
表中塩水噴鯵試験の評価中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1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。
した後、(ただし熱間鍛造の途中で割れが発生したもの
は機械用]二により直径20nI nl捧+4とした)
1100°CX1hrW、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X 100m
m長さの試験片を機械加工により作り、JIS G−0
5915%硫酸(H2SO,)腐食試験方法、該試験方
法に準する1%塩酸(MCI)腐食試験方法、および、
lIS Z−2371に規定されている塩水噴露試験方
法にて耐食性を確認しその結Wを第2表に併記した。同
表中塩水噴鯵試験の評価中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1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
」1記250kgの鋼塊を熱間@造により直径60mm
棒材とし、1100℃X ]hrW、Qの溶体化処理を
施したのち、ハイストリルにより穴あけ試験を下記の条
件で行ない被剛性を確認し、その結果を第2表に併記し
た。
棒材とし、1100℃X ]hrW、Qの溶体化処理を
施したのち、ハイストリルにより穴あけ試験を下記の条
件で行ない被剛性を確認し、その結果を第2表に併記し
た。
(ハイスドリル穴あけ試験条件)
試験片 60mm径X 50mm長さ
工 具 (10,0mm怪)テーパーシャンクドリル
送 リ O,1,5mm/rev穴深さ 20
mm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LOOOmmにお
ける寿命速度V L = 11000(/mi、n)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被削性が著しくすぐれていること
がわかる。
送 リ O,1,5mm/rev穴深さ 20
mm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LOOOmmにお
ける寿命速度V L = 11000(/mi、n)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被削性が著しくすぐれていること
がわかる。
以1.(1)〜(3)の熱間加工性、耐食性および被削
性の結果を本発明鋼と比較鋼とで比べると、本発明鋼は
いずれの特性も従来のオーステナイト系ステンレス鋼と
同等もしくはそれ以」二の特性を有するのに対し、比較
鋼は諸特性を総合的に判断すると本発明鋼より劣ること
が明らかである。
性の結果を本発明鋼と比較鋼とで比べると、本発明鋼は
いずれの特性も従来のオーステナイト系ステンレス鋼と
同等もしくはそれ以」二の特性を有するのに対し、比較
鋼は諸特性を総合的に判断すると本発明鋼より劣ること
が明らかである。
第2表
16一
効−−釆−
以」−のように本発明は、オーステナイト系ステンレス
鋼に被剛性改善元素としてTnを所定量含有せしめたオ
ーステティ+−系快削ステンレス鋼であり、あるいはこ
れにさらに、被削性改善元素であるPb、Bj、Te、
Seの少くとも1種および/または熱間加工性改善元素
であるB、耐食性改善元素であるC u 、 M oの
少くとも1種、および熱間加工性改善元素であるTi、
Nb、V。
鋼に被剛性改善元素としてTnを所定量含有せしめたオ
ーステティ+−系快削ステンレス鋼であり、あるいはこ
れにさらに、被削性改善元素であるPb、Bj、Te、
Seの少くとも1種および/または熱間加工性改善元素
であるB、耐食性改善元素であるC u 、 M oの
少くとも1種、および熱間加工性改善元素であるTi、
Nb、V。
Znの少くとも1種を相合せて含有せしめたものであり
、従ってこれらオーステナイ1〜系快削ステンレス鋼を
官製する際、Inを歩留りよく所定量含有せしめること
が容易となり、しかもInの融点が比較的低いため機械
加工時に極めて優れた被削性を有し、かつ熱間加工性お
よび耐食性とも従来のオーステティ1−系ステンレス鋼
に劣らない特性を有するという優れた効果を有するもの
である。
、従ってこれらオーステナイ1〜系快削ステンレス鋼を
官製する際、Inを歩留りよく所定量含有せしめること
が容易となり、しかもInの融点が比較的低いため機械
加工時に極めて優れた被削性を有し、かつ熱間加工性お
よび耐食性とも従来のオーステティ1−系ステンレス鋼
に劣らない特性を有するという優れた効果を有するもの
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、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%以下およびIn
0.001〜1%を含有し、残部がFeおよび不可避
不純物からなるオーステナイト系快削ステンレス鋼。 2、Pb、Bi、Te、Seの少くとも1種:0.01
〜0.5%および/またはB:0.001〜0.030
%を含有する特許請求の範囲第1項記載のオーステナイ
ト系快削ステンレス鋼。 3、Mo:4.0%以下、Cu:4.0%以下の少くと
も1種を含有する特許請求の範囲第1項または第2項記
載のオーステナイト系快削ステンレス鋼。 4、Ti:0.05〜2.0%、Nb:0.05〜2.
0%、V:0.05〜2.0%、Zr:0.05〜2.
0%の少くとも1種を含有する特許請求の範囲第1項及
至第3項のいずれかに記載のオーステナイト系快削ステ
ンレス鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16259585A JPS6223972A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | オ−ステナイト系快削ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16259585A JPS6223972A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | オ−ステナイト系快削ステンレス鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6223972A true JPS6223972A (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=15757578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16259585A Pending JPS6223972A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | オ−ステナイト系快削ステンレス鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6223972A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003013189A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-15 | Nisshin Steel Co Ltd | 被削性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法 |
JP2008179891A (ja) * | 2008-01-16 | 2008-08-07 | Denso Corp | オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼からなる冷温間鍛造部品及び冷温間鍛造部品の加工方法 |
-
1985
- 1985-07-23 JP JP16259585A patent/JPS6223972A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4592224B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2010-12-01 | 日新製鋼株式会社 | 被削性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法 |
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