JPS63128157A - 耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼 - Google Patents

耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼

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JPS63128157A
JPS63128157A JP61273780A JP27378086A JPS63128157A JP S63128157 A JPS63128157 A JP S63128157A JP 61273780 A JP61273780 A JP 61273780A JP 27378086 A JP27378086 A JP 27378086A JP S63128157 A JPS63128157 A JP S63128157A
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川内 昌
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小田 恵文
Akito Shiina
椎名 章人
Yoshiaki Yamada
山田 凱朗
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼に
関し、さらに詳しくは、高Mn鋼の特性を保有し、かつ
、耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼に関する
[従来技術] 近年、磁気利用技術の産業分野への適用が拡大してきて
いる。例えば、磁気を回避する必要のある電子機器、音
響機器、事務機器等の精密機器部品または磁気を回避す
る必要のある鉄道等の輸送機関の構造部品等への使用量
が増大している。
そして、これらの部品の機器には、従来から知られてい
る非磁性鋼として、オーステナイ系ステンレス鋼または
高Mn低Crw4か使用されている。
この高Mn低CrtIAは、オーステナイ系ステンレス
鋼に比べて、強度が高く、非磁性が安定し、かつ、経済
的であるという特色があるが、耐銹性が悪く、部品成形
のための切削加工性(被削性)が非常に悪いという問題
点がある。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記に説明したように従来の高Mr+j14の
高強度、非磁性を保持しながら、さらに、耐銹性および
被削性を有する非磁性鋼について、本発明者が鋭意研究
を行い、検討を重ねた結果、耐銹性と被削性を同時に付
与させるためには、鋼の含a成分、含を割合の効果は主
としてP、5SCrを組み合わせ含有させることにより
得られることを知見し、鋼の耐銹性を向上させるために
、鋼全面に保護皮膜(不動態皮膜)を生成する事と共に
、鋼中の硫化物、酸化物等の介在物は孔線の起点となる
のてこれの減少を図ることが必要であり、そして、鋼の
耐銹性の実質的な評価基準として、JIs塩水噴霧試験
(J I 5Z2371)において噴霧時間200時間
後発錆率0%が要望されている。
これに必要なCrの含有量はP、Sの共存の下では、1
5.5wt%以上必要であり、また、この含有量により
所要の耐銹性が得られることを知見した。
次いで、同時に被削性を向上させるためには、従来は快
削性元素のSまたはPbを含有させることが行なわれて
いるが、これらは鋼中でMnSまたはpb単体として存
在し、介在物となるので被削性は向上するが、孔線の起
点となって耐銹性を劣化させるので同時にこの2つの特
性を得ることができない。
しかして、従来高MnJ4では快削性元素としては考え
られていないPの効果に着目し、Pは鋼への固溶度の大
きいことから、介在物を生成しないので、耐銹性を劣化
させないことと、同時に鋼のマトリックスを脆化させる
ことにより、切削加工時の切削抵抗を減少させると共に
、工具先端部に付着する構成刃先を小さくする効果から
切削仕上げ面粗さを著しく向上し、被削性を向上させる
ことを知見した。
さらに、適量のCr、Sおよびその他の成分を組み合わ
せ含有させろことによって、耐銹性、被削性共に良好な
高Mn非磁性鋼が得られろことを知見した。
本発明台は上記の種々の知見に基づいて耐銹性および被
削性の良好な高Mn非磁性鋼を開発したのである。
[問題点を解決するための手段] 本発明に係る耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性
鋼は、 (1) C0.05〜G、40wt%、Si0.05〜
0.70wt%、Mn 15.0〜25.0wt%、P
 0.050〜0.100wt%、S 0.010〜0
.050wt%、Ni≦4.OWL%、Cr 15.5
〜20.0wt%、N 0.15〜0.60wt%、0
≦0.01wt%、At≦0.05wt%を含有し、残
部が鉄および不可避不純物からなることを特徴とする耐
銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼を第1の発明
とし、 (2) C0.05〜0゜40wt%、Si0.05〜
0.70wt%、Mn 15.0〜25.0wt%、P
 0.050〜0.100wt%、s o、oto〜0
.050wt%、Ni≦4.0wt%、Cr 15.5
〜20.0wt%、N 0.15〜0.60wt%、O
≦0.01wt%、Al≦0.05wt%を含有し、か
つ、 Ca 0.0(II 〜0.0I0wt%を含有し、残
部Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐
銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼を第2の発明
とし、 (3) G 0.05〜040wt%、Si0.05〜
0.70wt%、Mn 15.0〜25.0wt%、P
  0.050〜0.100wt%、s  o、oto
〜0.050wt%、Ni ≦ 4.0wt%、Cr 
15.5〜20.0wt%、N 0.15〜0.60w
t%、0 ≦ 0.01wt%、Al  ≦ 0.05
wt%を含有し、かつ、 Cu 0.7〜4.ht%、Mo 0.7〜3.0wt
%の1種または2種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
を第3の発明とし、 (4) C0.05〜0.40wt%、Si0.05〜
0.7ht%、Mn 15.0〜25.0wt%、P 
0.050〜0.lo0wt%、S 0.010〜0.
050wt%、Ni≦4.0wt%、Cr 15.5〜
20.0wt%、N 0.15〜0.60wt%、O≦
0.01wt%、Al≦0.05wt%を含有し、かつ
、 V、 Ti、 Nb、 WSZr 0.005〜1.0
wt%の内から選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
の第4の発明とし、 (5)Cθ、05〜G、40wt%、Si0.05〜0
.7ht%、Mn 15.(1〜25.0wt%、P 
0.050〜0.100wt%、S 0.010〜0.
050wt%、Ni≦40wt%、Cr 15.5〜2
0.0wt%、N 0.15〜0.60wt%、0≦0
.01wt%、Al≦0.05wt%を含有し、かつ、 Ca 0.001〜0.01ht%、Cu 0.7〜4
.0wt%、Mo 0.7〜3.ht%、V 0.00
5〜1.0wt%、Ti 0.005〜10wt%、N
b 0.001〜1.0wt%、W 0.001〜1.
0wt%、Zr 0.005〜1.0wt%の内から選
んだ1種または2種以上 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
を第5の発明とする5つの発明よりなるものである。
本発明に係る耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性
鋼について以下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る耐銹性および被削性の良好な高Mn
非磁性鋼の含有成分および含有割合について説明する。
Cは含有量が0.05wt%未満では所要の非磁性、強
度が安定して得られず、また、0.40wt%を越えて
含有されると耐銹性が劣化する。よって、C含有量は0
.05〜0.40wt%とする。
Siは含有量が0.05wt%未満では脱酸効果が不足
し、また、0.70wt%を越えて含有されるとStの
酸化物が介在物として析出し、耐銹性が劣化する。よっ
て、St含有量は0.05〜0.70wt%とする。
Mnはオーステナイを生成し、鋼を非磁性化する元素で
あり、含有量が15.0wt%未満ではこの効果は不充
分であり、また、25.0wt%を越えて含有されると
熱間加工性を低下させる。よって、Mn含有量は15.
0〜25.0wt%とする。
Pは鋼に固溶し被削性を向上させる元素であり、含有量
が0.050wt%未満ではこの効果は不充分であり、
また、0.100wt%を越えて含有されると一部粒界
に析出し、耐蝕性を劣化さける。よって、P含有量は0
.050〜0.100wt%とする。
SはPと複合含有させることにより被削性を相乗的に向
上さける元素であり、含有量が0.010wt%未満で
はこの効果は少なく、また、0.050w1%を越えて
含有されると胴中に生成するMnSが増加して耐銹性を
劣化させる。よって、S含有量は0.010〜0.05
0wt%とする。
Niはオーステナイ生成元素であり、含有量が4.0w
t%を越えて含有されるとこの効果は飽和し、かつ、高
価となる。よって、Ni含有量は4.0wt%以下とす
る。
Crは耐銹性を向上させる元素であり、P%Sが含有さ
れていると、含有量は15.5wt%未満ではこの効果
は充分ではなく、また、20.0wt%を越えて含有さ
れるとフェライトが生成し、非磁性が不安定となる。よ
って、Cr含有量はL5.5〜20.0wt%とする。
Nはオーステナイを生成すると共に、強度を向上させろ
元素であり、含有量が0.15wt%未満ではこの効果
は不充分であり、また、0.60wt%を越えて含有さ
れると鋼塊中に気泡を生じ、熱間加工性か劣化する。よ
って、N含有量は0.15〜0.60wt%とする。
0は含有量が0.01wt%を越えて含有されるとB系
非金属介在物が増加し、耐銹性を劣化する。
よって、0含有量は0.01wt%以下とする。
Alは脱酸剤として必要な元素であり、含有量が0.0
5wt%を越えて含有されるとC系介在物を生成して耐
銹性が劣化する。よって、Al含有量は0.05wt%
以下とする。
Caは被削性を向上させる元素であり、含有量がo、o
otwt%未満ではこのような効果は少なく、また、0
.010wt%を越えて含有されるとこの効果は飽和す
る。よって、Ca含有量は0.GO1〜0.010wt
%とする。
Cuは耐銹性を向上させる元素であり、含有量が0.7
wt%未満ではこの効果は不充分であり、また、4.0
wt%を越えて含有されろと熱間加工性が劣化する。よ
って、Cu含有量は0.7〜4,0wt%とする。
MOは耐銹性を向上させる元素であり、含有量が0.7
wt%未満ではこの効果は少なく、また、3.0wt%
を越えて含有されるとこの効果は飽和し、かつ、高価と
なる。よって、Mo含有量は0.7〜3.0wt%とす
る。
V、Ti、Nb、WSZrは結晶粒度を微細化し、粒界
へのCr炭化物の析出を抑制し、耐銹性の向上に有効な
元素であり、含有量が0.005wt%未満ではこのよ
うな効果は不充分であり、また、■、OW【%を越えて
含有されると靭性が低下する。よって、V、Ti5Nb
、W、Zr含有潰は0.005〜L、0wt%とする。
し実 施 例] 次に、本発明に係る耐銹性および被削性の良好な高Mn
非磁性鋼の実施例を説明する。
実施例 第1表に示す含有成分および含有割合の鋼を、150k
g高周波炉で溶解し、鋳造後、熱間圧延により5 、5
 mmφとし、溶体化処理後試験を行った。
第2表に硬さ、誘磁率、耐銹性の試験結果を示す。
第1図に本発明に係る耐銹性および被削性の良好な高M
n非磁性鋼および比較鋼の切削試験結果を示す。供試材
は第1表と同一材料を80mmφに熱間鍛造、溶体化処
理後、試験を行った。
第1表、第1図において、No、 l =No、 9は
、本発明に係る耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁
性鋼であり、No、 I O〜No、 l 3は比較鋼
である。
この第1図から明らかなように、本発明に係る耐銹性お
よび被削性の良好な高Mn非磁性鋼は、被削性、耐銹性
共に良好である非磁性鋼であることがわかる。
第2表 [発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係る耐銹性および被削性
の良好な非磁性鋼は上記の構成であるから、高Mnw4
の有する高強度、非磁性の特製を保持し、さらに、良好
な被削性と耐蝕性を存するという優れた効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は燐含有量と仕上げ面粗さの関係を示す図である

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C0.05〜0.40wt%、Si0.05〜0
    .70wt%、Mn15.0〜25.0wt%、P0.
    050〜0.100wt%、S0.010〜0.050
    wt%、Ni≦4.0wt%、Cr15.5〜20.0
    wt%、N0.15〜0.60wt%、0≦0.01w
    t%、Al≦0.05wt%を含有し、残部が鉄および
    不可避不純物からなることを特徴とする耐銹性および被
    削性の良好な高Mn非磁性鋼。
  2. (2)C0.05〜0.40wt%、Si0.05〜0
    .70wt%、Mn15.0〜25.0wt%、P0.
    050〜0.100wt%、S0.010〜0.050
    wt%、Ni≦4.0wt%、Cr15.5〜20.0
    wt%、N0.15〜0.60wt%、O≦0.01w
    t%、Al≦0.05wt%Ca0.001〜0.01
    0wt% を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
    特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
  3. (3)C0.05〜0.40wt%、Si0.05〜0
    .70wt%、Mn15.0〜25.0wt%、P0.
    050〜0.100wt%、S0.010〜0.050
    wt%、Ni≦4.0wt%、Cr15.5〜20.0
    wt%、N0.15〜0.60wt%、0≦0.01w
    t%、Al≦0.05wt%を含有し、かつ、 Cu0.7〜4.0wt%、Mo0.7〜3.0wt%
    の1種または2種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
    特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
  4. (4)C0.05〜0.40wt%、Si0.05〜0
    .70wt%、Mn15.0〜25.0wt%、P0.
    050〜0.100wt%、S0.010〜0.050
    wt%、Ni≦4.0wt%、Cr15.5〜20.0
    wt%、N0.15〜0.60wt%、O≦0.01w
    t%、Al≦0.05wt%を含有し、かつ、 V、Ti、Nb、W、Zr0.005〜1.0wt%の
    内から選んだ1種または2種以上 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
    特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
  5. (5)C0.05〜0.40wt%、Si0.05〜0
    .70wt%、Mn15.0〜25.0wt%、P0.
    050〜0.100wt%、S0.010〜0.050
    wt%、Ni≦4.0wt%、Cr15.5〜20.0
    wt%、N0.15〜0.60wt%、0≦0.01w
    t%、Al≦0.05wt%を含有し、かつ、 Ca0.001〜0.010wt%、Cu0.7〜4.
    0wt%、Mo0.7〜3.0wt%、V0.005〜
    1.0wt%、Ti0.005〜1.0wt%、Nb0
    .001〜1.0wt%、W0.001〜1.0wt%
    、Zr0.005〜1.0wt%の内から選んだ1種ま
    たは2種以上 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなることを
    特徴とする耐銹性および被削性の良好な高Mn非磁性鋼
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