JPS6230858A

JPS6230858A - ステンレスシヨツト

Info

Publication number: JPS6230858A
Application number: JP16750285A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Akita; 秋田　光政
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、ばねをはじめとする機械部品の表面性質の
向上ならひに疲労強度の改善のためのピーニング用、ｆ
）ｆ造品、熱間圧延品、熱間鍛造品、熱処理品などのデ
スケーリング用、鋳造品の砂層し用、エツチング用等々
に使用されるステンレスショットに関するものである。

（従来の技術）従来、この種のショット材料としては、Ｃ：０．８〜１
．０重量％、Ｓｉ　：０．８〜１．０重量％、Ｍｎ：０
．８〜１．０重量％の高炭素鋼や鋳鉄が使用されること
が多く、そのほか、ＳＵＳ　　３０４相当材、ＳＵＳ　
　４２０相当材。

ＳＵＳ　　４３０相当材等のステンレス鋼も使用されて
いた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の高炭素鋼や鋳鉄からなるスチール
ショットでは、耐食性に劣るため、その保管や繰返し使
用の間に銹を発生することがあり、長期の保存および使
用に酎え得ないことがあるという問題点があった。また
、靭性に劣るものもあるため衝撃による破砕が生じやす
いところから繰返しの使用ができないこともあるという
問題点があった。

また、ステンレスショットのうち５ＵＳ３０４．ＳＵＳ
　　４３０を素材としたものでは、上記の銹発生の問題
点は比較的少ないものの、硬さおよび靭性に劣るため、
繰返し使用可能回数が少なく耐久性が良くないと同時に
ピーニング能力にも欠けることもあるという問題点があ
った。さらに、ステンレスショットのうち、５ＵＳ４２
０を素材としたものでは、比較的大きな硬さは得られる
ものの耐錆性に難があるという問題点があった。

この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、耐錆性に優れていると同時に、靭性にも優れて
いるため破砕が生じがたいことがら繰返し使用可能回数
が大であり、しかも硬さが大きいことからピーニング能
力にも優れたステンレスシ、−）トを提供することを目
的としている。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）この発明によるステンレスショットは、ｆｆｌｆｔ％で
、Ｃ：０．０７％以下、Ｓｉ：０．６〜１．０　％、　
Ｍｎ：０．５−１．０　％、　Ｐ　：０．０４０％以ｐ
、Ｓ：０．０３０％以ド、Ｎｉ：３．５〜８．０％、　
Ｃｒ：１２．０〜１６．５％、およびＣｕ：２．５〜３
．５％。

Ｍｏ：１．５　〜４．５　％　、　　Ｔ　　ｉ　　：　
　０　　、　２　”１．５％、Ｎｂ＋Ｔａ：０．１５〜
０．３％。

Ａ、ｌ：０．５〜２．０％のうちの１種または２種以上
、残部Ｆｅおよび不純物からなることを特徴としている
。

この発明によるステンレスショットは、上記の成分から
なるものであるか、以下にその成分範囲（重量％）の限
定理由について説明する。

Ｃ：０．０７％以下Ｃは強力なオーステナイト形成元素であり、基地の強度
を高めるのに有効な元素であるので、より望ましくは０
．０１％以上含有させる。しかし、多量に含有すると耐
食性を劣化させるので０．０７％以下とした。

Ｓｉ：０．６〜１．０％Ｓｔは溶解精錬時の脱酸剤として使用する元素であり、
鋼中の非金属介在物量を減少させて靭性を高めるのに有
効な元素であるため、０．６％以上含有させた。しかし
、多量に含有するとかえって靭性を劣化させ、ステンレ
スショットノ繰返シ使用可能回数を減少させるので１．
０％以下とした。

Ｍ　ｎ　　：　　０　　、　５〜１　　、　０％Ｍｎは
溶解精錬時の脱酸および脱硫剤として作用する元素であ
り、鋼中の非金属介在物量を減少させて靭性を向上する
のに有効な元素であると共に、オーステナイト形成元素
でもあり、このような効果を得るために０．５％以上含
有させた。しかし、多量に含有するとステンレスショッ
ト表面の耐酸化性が劣化するので１．０％以下とした。

Ｐ：０．０４０％以下′ Ｐ含有量が多すぎると、靭性が劣化してステンレスショ
ットの耐用寿命を低下させるので０．０４０％以下に規
制する必要がある。

Ｓ＋０．０３０％以下Ｓ含有量が多すぎると、靭性が劣化してステンレスショ
ットの１耐用寿命を低下させるので０．０’３０％以下
に規制する必要がある。

Ｎｉ：３．５〜８．０％Ｎｉはオーステナイト化元素であり、ステンレスショッ
トの靭性および耐食性を著しく向上させるのに有効な元
素であるので３．５％以上含有させた。しかし、多すぎ
るとＭｓ点が低下して固溶化温度からの急冷でマルテン
サイト組織が得られなくなり、スチールショットに必要
な硬さを得ることが困難となるので８．０％以下とした
。

Ｃｒ：　１２．０〜１６．５％Ｃｒはフェライト化元素であり、ステンレスショットの
耐食性を著しく向上させるのに有効な元素であるので１
２．０％以上含有させた。しかし、多量に含有すると硬
さを低くしてピーニング能力が低下するので１６．５％
以下とした。

Ｃｕ：２．５〜３．５％、Ｍｏ：１．５〜４　、５　’
ｆ！６．　Ｔ　ｉ　：　０　、２〜１　、５％、Ｎｂ＋
Ｔａ＋０．１５〜０．３″３６．Ａ立　：　０．５〜２
．０％のうぢ１種または２種以上この発明によるステンレスショットの基本成分は、上記
したように、高温ではオーステナイトであり、常温以上
にＭｓ点が存在し、固溶化処理のままでマルテンサイト
組織となって、基地の硬さを増大させたものである。そ
こで、Ｃｕ　、　Ｍ　ｏ　。

Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌは、上記ノオーステナイトに固
溶し、マルテンサイトにはほとんど固溶しない元素であ
り、時効処理によって析出硬化するものである。そして
、このような析出硬化によつで、ステンレスショットの
耐用寿命を延長させると回向に、ピーニング能力を増大
させる効果がある。そこで、このような効果を得るため
に、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌのうちの１種
以上を添加するが、この場合、Ｃｕは２．５％以上、Ｍ
Ｏは１．５％以上、Ｔｉは０．２％以り、Ｎｂ＋Ｔａ　
（いずれか一方がＯである場合を含む）は０．５％以上
、Ａ文は０．５％以上とする必要がある。しかし、多す
ぎると靭性や耐食性を劣化させるので、Ｃｕは３．５％
以下、ＭＯは４．５％以下、Ｔｉは１．５％以下、Ｎｂ
＋Ｔａは０．３％以下、Ａｌは２，０％以下とする必要
がある。

この発明によるステン１／スジヨツトは上記の成分より
なるものであり、製造に際しては、例えば、上記成分の
溶鋼を溶製したのち、この溶鋼を不活性雰囲気中で細く
流下させ、この細流に対して不活性ガスを吹き付けるア
トマイジングにより造粒する。

次いで、得られた粒状体に対して１０２０〜１０６０℃
に加熱したのち急冷する固溶化熱処理を行って基地組織
をマルテンサイトとする。

ところで、ショフト材が粒状をなす場合を°″シヨツト
′称し、鋭角状をなす場合を゛グリ・ンド“′と称する
ことがあるが、この発明によるステンレスショットは上
記の゛ショット°および“グリッド゛′の両方を含むも
のである。

そこで、ステンレスグリッドとする場合には、上記の固
溶化熱処理後の粒状体をクラッシャにより破砕して鋭角
状にする。

次いで、粒状または鋭角状のショットに対して、析出硬
化熱処理を行う。この析出硬化熱処理において、処理温
度が高くなるにしたがって強度および硬さが低下すると
共に靭性が向上するので、析出硬化熱処理の温度（およ
び時間）は、要求されるステンレスショット（ステンレ
スグリッドを含む。）の特性に応じて定めるのがよい。

（実施例）第１表に示す成分の溶鋼を小型誘導溶解炉によりそれぞ
れ溶製したのち各々溶鋼容器内に移し、溶鋼容器の底部
小孔よりアルゴンガス雰囲気中に溶鋼流を降下させる間
に当該溶鋼流にアルゴンガスを吹き付けるガスアトマイ
ジングによって各成次に、陽、１〜５およびＮｏ、　７
　、９の粒状体に対して固溶化熱処理を施したのち、Ｎ
ｏ、１〜５０粒状体に対しては析出硬化処理を施し、陽
、６゜８の粒状体に対しては焼入れ焼もどし処理を施し
て、ステンレスショットおよびスチールショットを作成
した。これら各ショットの熱処理後の硬さは第２表に示
したとおりであった。

次に、前記各ショット（平均粒径１　、Ｏｍｍ）の耐用
寿命を調べるために、ショット寿命試験装置を使用し、
投射速度７１．８ｍ／ｓｅｃで繰返し投射する試験を行
った。この試験において、各ショットはその粒径が次第
に小ざくなるが、はじめの粒径の１／２以上であるもの
を再使用可能なショットとして一定投射回数毎にふるい
分けし。

再使用可能なショットがはじめのショット量の４５％以
下となったときに寿命がつきたとして積算投射回数を求
めることにより、各ショットの耐用寿命を評価した。こ
の結果を同じく第２表に示す。

次いで、前記各ショット（平均粒径１．０ｍｍ）　ｔ７
）ピーニング能力を調へるために、前記ショア）寿命試
験装置において取付けられた板状の被投射材のショット
投射回数が５０回後における厚さ減少量を求めた。この
結果を同じく第２表に示す。

さらに、前記各ショット（平均粒径１．Ｏｍｍ）の＃食
性を調べるために、塩濃度を５％に調整した塩溶液（温
度２５°Ｃ）中に前記各ショット（１００ｇ）を浸清し
、３０時間経過後に取り出して洗浄したあとの腐食減量
を調べた。この結果を同じく第２表に示す。

／′／′ 第１表および第２表に示した結果から明らかなように、
この発明によるステンレスショット（Ｎｏ、１〜５）は
いずれも硬さが大であり、ピーニング能力にも優れてい
ると共に、靭性にも優れているため破砕が生じがたいこ
とから繰返し、使用可能回数が大であって耐用寿命に優
れ、さらには耐食性にも優れているものである。

これに対して高炭素鋼からなるスチールショット（Ｎｏ
、６）は硬さおよびピーニング能力は優れているものの
、破砕しやすいために耐用寿命が若干短かく、耐食性に
著しく劣っている。また、オーステナイト系ステンレス
鋼からなるステンレスシヨツ）（ＮＯ，７）は耐食性に
は優れているものの硬さが小さく、ピーニング能力に難
がある。

さらに、マルテンサイト系ステンレス鋼からなるステン
レスショット（Ｎｏ、８）は硬さが大でピーニング能力
にはすぐれているものの、耐食性に若干短がある。さら
にまた、フェライト系ステンレス鋼からなるステンレス
ショット（Ｎｏ、９）は硬さが小さく、ピーニング能力
および耐食性に難があるものであった。

この結果から、この発明によるステンレスショットは、
総合的な評価からいって非常に世れたものであることが
わかる。

し発明の効果］以り説明してきたように、この発明によるステンレスシ
ョットは、重量％で、Ｃ：０．０７％以丁、Ｓｉ：０．
６〜１．０％、Ｍ　ｎ　：　０　、５〜１．０％、Ｐ：
０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以）、Ｎｉ：３．
５〜８．０％。

Ｃｒ：１２．０〜１６．５％、およびＣｕ：２．５〜３
．５％、Ｍｏ：１．５〜４．５％。

Ｔｉ：０．２〜１．５％、Ｎｂ＋Ｔａ：０．１５〜０．
３％、ＡΩ；０．５〜２．０％のうちの１種または２挿
置−Ｆ、残部Ｆｅおよび不純物からなるものであるから
、硬さが大であってピーニング能力に慟れており、靭性
にも潰れているため破砕による有径の減少が生じがたく
、＃食性にもすぐれているため繰返し使用可能回数が犬
であると共に長期の保存にも１耐え、耐用寿命に暑しく
優れているものであって、ステンレスショット（ステン
レスショットを含む）に要求される諸特性を兼ね備えた
ものであるという著大なる効果を有するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％で、Ｃ：０．０７％以下、Ｓｉ：０．６〜
１．０％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｐ：０．０４０％
以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．５〜８．０％
、Ｃｒ：１２．０〜１６．５％、およびＣｕ：２．５〜
３．５％、Ｍｏ：１．５〜４．５％、Ｔｉ：０．２〜１
．５％、Ｎｂ＋Ｔａ：０．１５〜０．３％、Ａｌ：０．
５〜２．０％のうちの１種または２種以上、残部Ｆｅお
よび不純物からなることを特徴とするステンレスショッ
ト。