JPS626632B2 - - Google Patents
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- JPS626632B2 JPS626632B2 JP57193316A JP19331682A JPS626632B2 JP S626632 B2 JPS626632 B2 JP S626632B2 JP 57193316 A JP57193316 A JP 57193316A JP 19331682 A JP19331682 A JP 19331682A JP S626632 B2 JPS626632 B2 JP S626632B2
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- steel
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は、被削性に優れた高マンガン鋼に関す
るものであり、特に本発明は、従来の高マンガン
鋼が保持する非磁性高強度、高靭性などの諸特性
を有するだけでなく、従来の高マンガン鋼にはみ
られない被削性に優れた特徴を有する高マンガン
鋼に関するものである。 近年核融合実験施設や磁気浮上式高速鉄道をは
じめ電磁気機器、変圧器、超電導マグネツト、モ
ータ類などの主要部材ならびにその関連部材とし
て磁場の影響を受けない安価な非磁性鋼が強く要
求されるようになつている。 これに伴つて従来のオーステナイト系ステンレ
ス鋼に代わる安価な非磁性鋼として高マンガン鋼
が注目されるようになり、従来ハドフイールド鋼
として知られている13％Mn鋼の欠点を改善して
加工あるいは熱処理後透磁率が上昇せずに安定し
た非磁性を有し、かつ熱膨張係数が低炭素鋼並び
に低い高マンガン鋼が開発されている。しかしな
がら13％Mn鋼をはじめとして従来の高マンガン
鋼は一般に機械加工性が著しく悪く、なかでも前
記近年開発された高マンガン鋼が優れた機械的、
物理的特性を有しているにも拘らず、実際の使用
に当つては大きな障害となつていた。 本発明は、従来の高マンガン鋼の有する機械加
工性が悪いという欠点を除去、改善した被削性に
優れた高マンガン鋼を提供することを目的とし、
特許請求の範囲記載の高マンガン鋼を提供するこ
とによつて前記目的を達成することができる。 すなわち本発明は、C0.01〜1.2％，Si0.2〜3.0
％，Mn17〜31％，N0.005〜0.30％を含み、残部
実質的にFeよりなる高マンガン鋼にBi0.0005〜
0.2％を添加含有させることにより、ドリル穿孔
性、旋削性の面における被削性の改善をなし、さ
らに必要によりNi，Cr，Al，Nb，Ｖのなかから
選ばれる何れか少なくとも１種、およびまたは
Ｓ，Caの何れか少なくとも１種を添加含有させ
ることにより、上記被削性を大巾に改善した高マ
ンガン鋼に関するものである。 次に本発明を詳細に説明する。 本発明者らは本発明の目的に沿つて高マンガン
鋼の研究、開発に専念した結果、高マンガン鋼の
被削性の改善にはBiを0.0005〜0.2％添加含有さ
せることにより著しい効果を得ることができるこ
とを新規に知見した。さらにBiと共にNi，Cr，
Al，Nb，Ｖのなかから選ばれる何れか少なくと
も１種およびまたはCa，Ｓの何れか少なくとも
１種を複合添加含有させることにより被削性が著
しく改善されることを新規に知見し本発明を完成
した。 次に本発明において、成分組成を限定する理由
を説明する。 Ｃはオーステナイト相を安定させて非磁性化す
るに有効な元素であり、Ｃは0.01％より少ないと
上記効果がみられず、一方Ｃは1.2％より多いと
熱間加工性が低下して鋼塊圧延時に割れが発生し
やすくなるので、Ｃは0.01〜1.2％の範囲内にす
る必要がある。 Siは脱酸のため必要な元素であり、Siは0.2％
より少ないと十分な脱酸が行われず、一方Siは
3.0％より多いと圧延時に割れが発生するので、
Siは0.2〜3.0％の範囲内にする必要があり、特に
Siが0.2〜1.0％の範囲内のとき好適な結果が得ら
れ、また強度の上昇をはかるためには、Siを1.0
％よりさらに多く添加含有させることが好適であ
る。 Mnはオーステナイト相を安定させて非磁性鋼
となすのに欠くことのできない元素であり、Mn
は17％より少ないとオーステナイト相を安定させ
ることができず、一方Mnは31％より多いと製造
上の困難が生じるため、Mnは17〜31％の範囲内
にする必要がある。 Ｎはオーステナイト相を安定化して非磁性とす
る効果が大きく、さらに強度上昇に寄与する効果
の大きい元素であり、Ｎが0.005％より少ないと
前記諸効果が得られず、一方Ｎは0.30％より多い
と鋼塊の圧延時の割れ感受性が高くなるので、Ｎ
は0.005〜0.30％の範囲内にする必要がある。 Biは本発明鋼において被削性の改善に大きく寄
与することを本発明者らが新規に知見した元素で
あり、Biが0.0005％より少ないと被削性の改善効
果がみられず、一方0.2％より多いと上記改善効
果が飽和するばかりでなく、また鋼の清浄度を害
することになるので、Biは0.0005〜0.2％の範囲
内にする必要がある。 Ni，Cr，Al，Nb，Ｖは高マンガン鋼の強度、
靭性、耐食性などの向上に寄与する元素である
が、Ni，Cr，Al，Nb，Ｖのうちから選ばれる何
れか少なくとも１種がNiにあつては３％、Crに
あつては７％、Alにあつては３％、Nbにあつて
は２％、Ｖにあつては３％よりそれぞれ多いと、
それらの元素の添加効果が飽和するばかりでな
く、添加量が多くなることによりコストの上昇を
招くので、これらの元素の添加量はそれぞれ上記
含有量以下にする必要がある。 Ｓ，Caはそれぞれ被削性の向上に寄与する元
素であることは従来知られている如くであるが、
本発明にあつてはＳ，Caの何れか少なくとも１
種をBiと共に複合添加させることによつて被削性
が一層よくなることを本発明者らは新規に知見
し、Ｓにあつては0.02％、Caにあつては0.0005％
よりそれぞれ少ないと前記被削性の向上がみられ
ず、一方Ｓは0.2％、Ca0.05％よりそれぞれ多い
と鋼塊の割れ感受性が高くなるので、Ｓ，Caの
何れか少なくとも１種はＳにあつては0.02〜0.2
％、Caにあつては0.0005〜0.05％の範囲内にする
必要がある。 次に本発明を実施例について説明する。 実施例 第１表に成分組成を示す本発明ならびに従来の
高マンガン鋼を溶製し、旋削性、ドリル穿孔性に
ついての機械加工性を調べ、さらに透磁率を測定
した。
るものであり、特に本発明は、従来の高マンガン
鋼が保持する非磁性高強度、高靭性などの諸特性
を有するだけでなく、従来の高マンガン鋼にはみ
られない被削性に優れた特徴を有する高マンガン
鋼に関するものである。 近年核融合実験施設や磁気浮上式高速鉄道をは
じめ電磁気機器、変圧器、超電導マグネツト、モ
ータ類などの主要部材ならびにその関連部材とし
て磁場の影響を受けない安価な非磁性鋼が強く要
求されるようになつている。 これに伴つて従来のオーステナイト系ステンレ
ス鋼に代わる安価な非磁性鋼として高マンガン鋼
が注目されるようになり、従来ハドフイールド鋼
として知られている13％Mn鋼の欠点を改善して
加工あるいは熱処理後透磁率が上昇せずに安定し
た非磁性を有し、かつ熱膨張係数が低炭素鋼並び
に低い高マンガン鋼が開発されている。しかしな
がら13％Mn鋼をはじめとして従来の高マンガン
鋼は一般に機械加工性が著しく悪く、なかでも前
記近年開発された高マンガン鋼が優れた機械的、
物理的特性を有しているにも拘らず、実際の使用
に当つては大きな障害となつていた。 本発明は、従来の高マンガン鋼の有する機械加
工性が悪いという欠点を除去、改善した被削性に
優れた高マンガン鋼を提供することを目的とし、
特許請求の範囲記載の高マンガン鋼を提供するこ
とによつて前記目的を達成することができる。 すなわち本発明は、C0.01〜1.2％，Si0.2〜3.0
％，Mn17〜31％，N0.005〜0.30％を含み、残部
実質的にFeよりなる高マンガン鋼にBi0.0005〜
0.2％を添加含有させることにより、ドリル穿孔
性、旋削性の面における被削性の改善をなし、さ
らに必要によりNi，Cr，Al，Nb，Ｖのなかから
選ばれる何れか少なくとも１種、およびまたは
Ｓ，Caの何れか少なくとも１種を添加含有させ
ることにより、上記被削性を大巾に改善した高マ
ンガン鋼に関するものである。 次に本発明を詳細に説明する。 本発明者らは本発明の目的に沿つて高マンガン
鋼の研究、開発に専念した結果、高マンガン鋼の
被削性の改善にはBiを0.0005〜0.2％添加含有さ
せることにより著しい効果を得ることができるこ
とを新規に知見した。さらにBiと共にNi，Cr，
Al，Nb，Ｖのなかから選ばれる何れか少なくと
も１種およびまたはCa，Ｓの何れか少なくとも
１種を複合添加含有させることにより被削性が著
しく改善されることを新規に知見し本発明を完成
した。 次に本発明において、成分組成を限定する理由
を説明する。 Ｃはオーステナイト相を安定させて非磁性化す
るに有効な元素であり、Ｃは0.01％より少ないと
上記効果がみられず、一方Ｃは1.2％より多いと
熱間加工性が低下して鋼塊圧延時に割れが発生し
やすくなるので、Ｃは0.01〜1.2％の範囲内にす
る必要がある。 Siは脱酸のため必要な元素であり、Siは0.2％
より少ないと十分な脱酸が行われず、一方Siは
3.0％より多いと圧延時に割れが発生するので、
Siは0.2〜3.0％の範囲内にする必要があり、特に
Siが0.2〜1.0％の範囲内のとき好適な結果が得ら
れ、また強度の上昇をはかるためには、Siを1.0
％よりさらに多く添加含有させることが好適であ
る。 Mnはオーステナイト相を安定させて非磁性鋼
となすのに欠くことのできない元素であり、Mn
は17％より少ないとオーステナイト相を安定させ
ることができず、一方Mnは31％より多いと製造
上の困難が生じるため、Mnは17〜31％の範囲内
にする必要がある。 Ｎはオーステナイト相を安定化して非磁性とす
る効果が大きく、さらに強度上昇に寄与する効果
の大きい元素であり、Ｎが0.005％より少ないと
前記諸効果が得られず、一方Ｎは0.30％より多い
と鋼塊の圧延時の割れ感受性が高くなるので、Ｎ
は0.005〜0.30％の範囲内にする必要がある。 Biは本発明鋼において被削性の改善に大きく寄
与することを本発明者らが新規に知見した元素で
あり、Biが0.0005％より少ないと被削性の改善効
果がみられず、一方0.2％より多いと上記改善効
果が飽和するばかりでなく、また鋼の清浄度を害
することになるので、Biは0.0005〜0.2％の範囲
内にする必要がある。 Ni，Cr，Al，Nb，Ｖは高マンガン鋼の強度、
靭性、耐食性などの向上に寄与する元素である
が、Ni，Cr，Al，Nb，Ｖのうちから選ばれる何
れか少なくとも１種がNiにあつては３％、Crに
あつては７％、Alにあつては３％、Nbにあつて
は２％、Ｖにあつては３％よりそれぞれ多いと、
それらの元素の添加効果が飽和するばかりでな
く、添加量が多くなることによりコストの上昇を
招くので、これらの元素の添加量はそれぞれ上記
含有量以下にする必要がある。 Ｓ，Caはそれぞれ被削性の向上に寄与する元
素であることは従来知られている如くであるが、
本発明にあつてはＳ，Caの何れか少なくとも１
種をBiと共に複合添加させることによつて被削性
が一層よくなることを本発明者らは新規に知見
し、Ｓにあつては0.02％、Caにあつては0.0005％
よりそれぞれ少ないと前記被削性の向上がみられ
ず、一方Ｓは0.2％、Ca0.05％よりそれぞれ多い
と鋼塊の割れ感受性が高くなるので、Ｓ，Caの
何れか少なくとも１種はＳにあつては0.02〜0.2
％、Caにあつては0.0005〜0.05％の範囲内にする
必要がある。 次に本発明を実施例について説明する。 実施例 第１表に成分組成を示す本発明ならびに従来の
高マンガン鋼を溶製し、旋削性、ドリル穿孔性に
ついての機械加工性を調べ、さらに透磁率を測定
した。
【表】
第１表に示す従来鋼Ａは標準13％Mn鋼、従来
鋼ＢはCr5％を含有する18％Mn鋼、従来鋼Ｃは
Cr5％を含有する24％Mn鋼である。一方本発明
鋼１〜６はＣを0.6％含有する18％Mn鋼であり、
本発明鋼１〜４は被削性の改善をBiのみを添加含
有させてはかつたものであり、本発明鋼５〜６は
Biと共にCaとＳとを複合添加含有させて前記改
善をはかつたものである。本発明鋼７〜12は24％
Mn鋼であり、本発明鋼13〜17は30％Mn鋼であ
る。 上記第１表に示すそれぞれの鋼種について第２
および３表に示す条件により旋削性ならびに穿孔
性試験を行い、さらに振動試料型磁力計により透
磁率を測定した。これらの結果を第４表に示す。
鋼ＢはCr5％を含有する18％Mn鋼、従来鋼Ｃは
Cr5％を含有する24％Mn鋼である。一方本発明
鋼１〜６はＣを0.6％含有する18％Mn鋼であり、
本発明鋼１〜４は被削性の改善をBiのみを添加含
有させてはかつたものであり、本発明鋼５〜６は
Biと共にCaとＳとを複合添加含有させて前記改
善をはかつたものである。本発明鋼７〜12は24％
Mn鋼であり、本発明鋼13〜17は30％Mn鋼であ
る。 上記第１表に示すそれぞれの鋼種について第２
および３表に示す条件により旋削性ならびに穿孔
性試験を行い、さらに振動試料型磁力計により透
磁率を測定した。これらの結果を第４表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
同表によれば本発明鋼の透磁率は何れも1.002
であり、実質的に非磁性であることが判る。また
本発明鋼の旋削性は従来鋼に比べて大巾に改善さ
れており、ドリル穿孔性については、従来鋼にあ
つてはドリル穴あけが不可能であつたが、本発明
鋼にあつては大巾に改善されていることが判る。 以上述べたように、本発明鋼は、従来の高マン
ガン鋼に適量のBiを添加含有させ、さらに必要に
応じてNi，Cr，Al，Nb，Ｖのなかから選ばれる
何れか少なくとも１種およびまたはＳ，Caの何
れか少なくとも１種を添加含有させた鋼であり、
本発明鋼は従来の高マンガン鋼に比べて旋削性、
ドリル穿孔性の点で優れた被削性を有し、また非
磁性の点においては従来の高マンガン鋼と同じく
十分な非磁性を示す高マンガン鋼であり、安価で
機械加工性の優れた非磁性鋼として多くの用途が
期待される。
であり、実質的に非磁性であることが判る。また
本発明鋼の旋削性は従来鋼に比べて大巾に改善さ
れており、ドリル穿孔性については、従来鋼にあ
つてはドリル穴あけが不可能であつたが、本発明
鋼にあつては大巾に改善されていることが判る。 以上述べたように、本発明鋼は、従来の高マン
ガン鋼に適量のBiを添加含有させ、さらに必要に
応じてNi，Cr，Al，Nb，Ｖのなかから選ばれる
何れか少なくとも１種およびまたはＳ，Caの何
れか少なくとも１種を添加含有させた鋼であり、
本発明鋼は従来の高マンガン鋼に比べて旋削性、
ドリル穿孔性の点で優れた被削性を有し、また非
磁性の点においては従来の高マンガン鋼と同じく
十分な非磁性を示す高マンガン鋼であり、安価で
機械加工性の優れた非磁性鋼として多くの用途が
期待される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ C0.01〜1.2％，Si0.2〜3.0％，Mn17〜31％，
N0.005〜0.300％，Bi0.0005〜0.2000％を含有し、
残部実質的にFeよりなる被削性に優れた高マン
ガン鋼。 ２ C0.01〜1.2％，Si0.2〜3.0％，Mn17〜31％，
N0.005〜0.300％，Bi0.0005〜0.2000％を含有し、
さらにNi，Cr，Al，Nb，Ｖのなかから選ばれる
何れか１種又は２種以上Niにあつては３％以
下、Crにあつては７％以下、Alにあつては３％
以下、Nbにあつては２％以下、Ｖにあつては３
％以下を含有し、残部実質的にFeよりなる被削
性に優れた高マンガン鋼。 ３ C0.01〜1.2％，Si0.2〜3.0％，Mn17〜31％，
N0.005〜0.300％，Bi0.0005〜0.2000％を含有し、
さらにＳ，Caのいずれか少なくとも１種をＳに
あつては0.02〜0.2％、Caにあつては0.0005〜0.05
％含有し、残部実質的にFeよりなる被削性に優
れた高マンガン鋼。 ４ C0.01〜1.2％，Si0.2〜3.0％，Mn17〜31％，
N0.005〜0.300％，Bi0.0005〜0.2000％を含有し、
さらにNi，Cr，Al，Nb，Ｖのなかから選ばれる
何れか１種又は２種以上Niにあつては３％以
下、Crにあつては７％以下、Alにあつては３％
以下、Nbにあつては２％以下、Ｖにあつては３
％以下とＳ，Caの何れか少なくとも１種を、Ｓ
にあつては0.02〜0.2％、Caにあつては0.0005〜
0.05％を含有し、残部実質的にFeよりなる被削
性に優れた高マンガン鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19331682A JPS5983743A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 被削性に優れた高マンガン鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19331682A JPS5983743A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 被削性に優れた高マンガン鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983743A JPS5983743A (ja) | 1984-05-15 |
| JPS626632B2 true JPS626632B2 (ja) | 1987-02-12 |
Family
ID=16305873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19331682A Granted JPS5983743A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 被削性に優れた高マンガン鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983743A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04108544U (ja) * | 1991-03-04 | 1992-09-18 | 植村 昌弘 | 羽根板を内蔵した殺菌、消臭フイルター |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621823A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-07 | Kobe Steel Ltd | 被削性にすぐれた高Ｍｎ非磁性鋼の製造方法 |
| KR101536469B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2015-07-13 | 주식회사 포스코 | 절삭 가공성 및 진동 감쇠능이 우수한 고망간 강재 |
| CN113941430B (zh) * | 2021-10-13 | 2023-05-02 | 铜陵有色金神耐磨材料有限责任公司 | 基于twip效应和纳米析出强化的耐磨高锰钢、制备方法及用途 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5481118A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Nonmagnetic steel excellent in mechanical properties |
| JPS5481119A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Nonmagnetic steel excellent in machinability |
| JPS55110757A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-26 | Daido Steel Co Ltd | High strength, nonmagnetic, high manganese steel |
-
1982
- 1982-11-05 JP JP19331682A patent/JPS5983743A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5481118A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Nonmagnetic steel excellent in mechanical properties |
| JPS5481119A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Nonmagnetic steel excellent in machinability |
| JPS55110757A (en) * | 1979-02-16 | 1980-08-26 | Daido Steel Co Ltd | High strength, nonmagnetic, high manganese steel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04108544U (ja) * | 1991-03-04 | 1992-09-18 | 植村 昌弘 | 羽根板を内蔵した殺菌、消臭フイルター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5983743A (ja) | 1984-05-15 |
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