JPS63128157A

JPS63128157A - 耐銹性および被削性の良好な高Ｍｎ非磁性鋼

Info

Publication number: JPS63128157A
Application number: JP61273780A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawauchi; 川内　昌; Yoshifumi Oda; 小田　恵文; Akito Shiina; 椎名　章人; Yoshiaki Yamada; 山田　凱朗
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1988-05-31
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH0753896B2

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

【特許請求の範囲】

（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）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）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）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）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
。