JPS63199849A - オイルリング用緊張材およびその製造方法 - Google Patents
オイルリング用緊張材およびその製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、油掻きリングや圧力リング等のオイルリング
用緊張材（エキスパンター、スヘーサー）として利用さ
れるオイルリング用緊張材およびその製造方法に関する
ものであり、緊張材の素材として使用されるステンレス
鋼千線に要求される成形性、張力、耐熱へたり性を改善
し、加えて平線加工工程の簡略化を実現することができ
るようにした、オイルリング用緊張材およびその製造方
法に関するものである。
用緊張材（エキスパンター、スヘーサー）として利用さ
れるオイルリング用緊張材およびその製造方法に関する
ものであり、緊張材の素材として使用されるステンレス
鋼千線に要求される成形性、張力、耐熱へたり性を改善
し、加えて平線加工工程の簡略化を実現することができ
るようにした、オイルリング用緊張材およびその製造方
法に関するものである。
（従来の技術）
一般に、オイルリング用緊張材として使用されるステン
レス鋼千線は、使用環境からいって、耐食性が良好で、
高温強度が高く、低温脆性、がなく、さらに緊張材特有
の特性に優れていることが要求される。
レス鋼千線は、使用環境からいって、耐食性が良好で、
高温強度が高く、低温脆性、がなく、さらに緊張材特有
の特性に優れていることが要求される。
緊張材の素材となるステンレス鋼における当該緊張材特
有の特性は、例えば、リンクベント用スペーサについて
示すと、 ■歯切り状の凹凸形状に成形する際に切損およびクラッ
クが発生しないように成形性が良好であること、 ■成形後の張力が高いこと、 ■張力のばらつきが少ないこと、 ■緊張材の耐熱へたり性が良好である（減退率が少ない
）こと、 が要求される。
有の特性は、例えば、リンクベント用スペーサについて
示すと、 ■歯切り状の凹凸形状に成形する際に切損およびクラッ
クが発生しないように成形性が良好であること、 ■成形後の張力が高いこと、 ■張力のばらつきが少ないこと、 ■緊張材の耐熱へたり性が良好である（減退率が少ない
）こと、 が要求される。
このような要求特性を満足させるステンレス鋼として、
従来は５ＵＳ２０１あるいは５ＵＳ３０４を採用し、冷
開平線加工後に硬さＨｖ１８０〜２３０を得るために、
温度９００〜１０５０℃の固溶化熱処理を施し、その後
オイルリング用緊張材に成形するようにしていた。
従来は５ＵＳ２０１あるいは５ＵＳ３０４を採用し、冷
開平線加工後に硬さＨｖ１８０〜２３０を得るために、
温度９００〜１０５０℃の固溶化熱処理を施し、その後
オイルリング用緊張材に成形するようにしていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来のステンレス鋼を素材と
したオイルリング用緊張材では、張力にばらつきを生じ
やすく、かつまた固溶化熱処理の不完全による成形中の
一部疑マルチンサイト化および耐熱へたり性の不十分な
どによって、成形性拳耐熱へたり性に問題を生じる危険
性があった。
したオイルリング用緊張材では、張力にばらつきを生じ
やすく、かつまた固溶化熱処理の不完全による成形中の
一部疑マルチンサイト化および耐熱へたり性の不十分な
どによって、成形性拳耐熱へたり性に問題を生じる危険
性があった。
そこで、上記問題の改善のため、５ＵＳ２０１あるいは
５ＵＳ３０４のステンレス鋼に対し加工率２０％以上の
冷間加工を加えたのちに９５０〜１０５０℃で固溶化熱
処理を施し、引続いて再度加工率３〜１０％の冷間加工
を加えることによって、上記要求特性を満足させる製造
方法が採用されているが、素材の組織のばらつきによる
固溶化熱処理温度の調整あるいは固溶化熱処理後の加工
率の調整を必要とし、かつ場合によっては固溶化熱処理
の不完全のために成形中に組織の一部がオーステナイト
組織から疑マルテンサイト組織に変化し、これによって
成形性・耐熱へたり性に悪影響を与える危険性があるこ
とに加えて、製造工程が複雑で割高となる可能性がある
という問題点があった。
５ＵＳ３０４のステンレス鋼に対し加工率２０％以上の
冷間加工を加えたのちに９５０〜１０５０℃で固溶化熱
処理を施し、引続いて再度加工率３〜１０％の冷間加工
を加えることによって、上記要求特性を満足させる製造
方法が採用されているが、素材の組織のばらつきによる
固溶化熱処理温度の調整あるいは固溶化熱処理後の加工
率の調整を必要とし、かつ場合によっては固溶化熱処理
の不完全のために成形中に組織の一部がオーステナイト
組織から疑マルテンサイト組織に変化し、これによって
成形性・耐熱へたり性に悪影響を与える危険性があるこ
とに加えて、製造工程が複雑で割高となる可能性がある
という問題点があった。
（発明の目的）
本発明は、上述した従来の問題点に着目してなされたも
ので、成形性が良好であるため成形後に切損やクラック
が発生しがたく、成形後の張力が。
ので、成形性が良好であるため成形後に切損やクラック
が発生しがたく、成形後の張力が。
高く、張力のばらつきが少なく、耐熱へたり性が良好で
ある（減退率が少ない）という著しく優れた特性を有す
るオイルリング用緊張材およびその製造方法を提供する
ことを目的としているものである。
ある（減退率が少ない）という著しく優れた特性を有す
るオイルリング用緊張材およびその製造方法を提供する
ことを目的としているものである。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明に係るオイルリング用緊張材は、重量％で、Ｃ：
０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍ
ｎ ： ｌ 、 ０〜６ 、０％、Ｐ：０．０３％以下
、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃｒ：１６
〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、ＡｆＬ：０．０
５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ：Ｏ，
ＯＯ１〜０．０５％、および必要に応じてＣｕ：１．０
〜４．０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうちの１種また
は２種、同じく必要に応じてＶ：０．０３〜０．３０％
、Ｔｉ：０．０３〜０．３０％。
０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０．１〜２．０％、Ｍ
ｎ ： ｌ 、 ０〜６ 、０％、Ｐ：０．０３％以下
、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃｒ：１６
〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、ＡｆＬ：０．０
５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ：Ｏ，
ＯＯ１〜０．０５％、および必要に応じてＣｕ：１．０
〜４．０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうちの１種また
は２種、同じく必要に応じてＶ：０．０３〜０．３０％
、Ｔｉ：０．０３〜０．３０％。
Ｎｂ＋Ｔａ： ０．０３〜０．３０％のうちの１種また
は２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組
成を有するステンレス鋼を素材としていることを特徴と
して′いるものである。
は２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組
成を有するステンレス鋼を素材としていることを特徴と
して′いるものである。
また、本発明に係るオイルリング用緊張材の製造方法は
、上記組成を有するステンレス鋼を１０００〜１２００
℃の温度で熱間圧延し、熱間圧延のままあるいは必要に
応じて９５０〜１１５０℃で固溶化熱処理を施したのち
、冷間圧延または冷間伸線による冷間加工を行い、次い
で９５０〜１２００℃で固溶化熱処理を施し、冷間圧延
による場合は冷間帯鋼を必要な幅にスリット加工してオ
イルリング用事線とし、冷間伸線による場合は必要な冷
間加工を加えたのち９５０〜１２００℃で固溶化熱処理
を施してオイルリング用事線とし、このオイルリング用
事線をオイルリング用緊張材に成形するようにしたこと
を特徴としており、必要に応じて前記オイルリング用事
線をオイルリング用緊張材に成形したのち４００〜６０
０℃でセッチング処理するようにしたことを特徴とする
ものである。
、上記組成を有するステンレス鋼を１０００〜１２００
℃の温度で熱間圧延し、熱間圧延のままあるいは必要に
応じて９５０〜１１５０℃で固溶化熱処理を施したのち
、冷間圧延または冷間伸線による冷間加工を行い、次い
で９５０〜１２００℃で固溶化熱処理を施し、冷間圧延
による場合は冷間帯鋼を必要な幅にスリット加工してオ
イルリング用事線とし、冷間伸線による場合は必要な冷
間加工を加えたのち９５０〜１２００℃で固溶化熱処理
を施してオイルリング用事線とし、このオイルリング用
事線をオイルリング用緊張材に成形するようにしたこと
を特徴としており、必要に応じて前記オイルリング用事
線をオイルリング用緊張材に成形したのち４００〜６０
０℃でセッチング処理するようにしたことを特徴とする
ものである。
次に、本発明に係るオイルリング用緊張材の素材となる
ステンレス鋼の成分範囲（重量％）の限定理由について
説明する。
ステンレス鋼の成分範囲（重量％）の限定理由について
説明する。
Ｃ：０．０１〜０．３０％
Ｃは母相に固溶して基地を強化する一方、炭窒化物の形
成元素としても強力に作用する。しかも、オーステナイ
トを安定化し、加工誘起ヤルテンサイトを抑制する作用
が大きい、そこで、このような作用を得るために０．０
１％以上とした。
成元素としても強力に作用する。しかも、オーステナイ
トを安定化し、加工誘起ヤルテンサイトを抑制する作用
が大きい、そこで、このような作用を得るために０．０
１％以上とした。
しかし、０．３０％を超えると固溶が困難となるうえ、
冷間加工性、耐食性が著しく劣化するので、その上限を
０．３０％とした。
冷間加工性、耐食性が著しく劣化するので、その上限を
０．３０％とした。
Ｓｉ：Ｏ，１〜２．０％
Ｓｔは製鋼時の脱酸剤として添加され、このような作用
を得るために０．１％以上とした。しかし、２．０％を
超えるとフェライトが生成し易くなるので、その上限を
２．０％とした。
を得るために０．１％以上とした。しかし、２．０％を
超えるとフェライトが生成し易くなるので、その上限を
２．０％とした。
Ｍｎ：１．０〜６．０％
Ｍｎは製鋼時の脱酸および脱硫剤として添加され、かつ
またＮの溶解度を大きくすると共に、加工誘起マルテン
サイトを抑制する効果があるので、このような効果を得
るために１．０％以上添加した。しかし、６．０％を超
えると加工性が悪くなり、しかも耐食性を劣化させるの
で、その上限を６．０％とした。
またＮの溶解度を大きくすると共に、加工誘起マルテン
サイトを抑制する効果があるので、このような効果を得
るために１．０％以上添加した。しかし、６．０％を超
えると加工性が悪くなり、しかも耐食性を劣化させるの
で、その上限を６．０％とした。
Ｐ：０．０３％以下
Ｐは耐食性を劣化させるので極力少量であることが好ま
しく、その上限を０．０３％とした。
しく、その上限を０．０３％とした。
Ｓ：０．０３％以下
Ｓは熱間加工性を害し、かつ耐食性を劣化させるので極
力少量であることが好ましく、その上限を０．０３％と
した。
力少量であることが好ましく、その上限を０．０３％と
した。
Ｎｉ：８〜１６％
Ｎｉはオーステナイト安定化元素であり、ステンレス鋼
をオーステナイト相とするための主要な元素であると同
時に、加工誘起マルテンサイトの抑制にも必要な元素で
ある。そして、８％以上含有させればオーステナイト単
相の組織が得られ、含有量が多いほどオーステナイトは
安定となるが、Ｎｉは高価であるので経済性を考慮して
８〜１６％の範囲とした。
をオーステナイト相とするための主要な元素であると同
時に、加工誘起マルテンサイトの抑制にも必要な元素で
ある。そして、８％以上含有させればオーステナイト単
相の組織が得られ、含有量が多いほどオーステナイトは
安定となるが、Ｎｉは高価であるので経済性を考慮して
８〜１６％の範囲とした。
Ｃｒ：１６〜２２％
Ｃｒは耐食性を向上させるのに寄与する元素であり、こ
のような効果を得るために１６％以上含有させるが、多
量に添加するとフェライトを生成するので１６〜２２％
の範囲とした。
のような効果を得るために１６％以上含有させるが、多
量に添加するとフェライトを生成するので１６〜２２％
の範囲とした。
Ｎ：０．０５〜０．３５％
ＮはＣと同様に基地の強化と加工誘起マルテンサイトの
抑制のために添加する。さらに、耐食性および耐孔食性
の向上にも寄与する。そこで、このような効果を得るた
めに０．０５％以上とした。しかし、多すぎると鋼塊溶
製時の気泡生成が多くなると共に、分塊時の加工性が低
下するため、その上限を０．３５％とした。
抑制のために添加する。さらに、耐食性および耐孔食性
の向上にも寄与する。そこで、このような効果を得るた
めに０．０５％以上とした。しかし、多すぎると鋼塊溶
製時の気泡生成が多くなると共に、分塊時の加工性が低
下するため、その上限を０．３５％とした。
Ａｌ＝０．０５％以下
Ａｉは通常脱酸剤として使用されるが、多量に含有する
とＡｆＬＮを形成し、有効なＮ量を減すると共に、酸化
物系介在物として残留して熱間加工性を害するので、そ
の上限を０．０５％とした。
とＡｆＬＮを形成し、有効なＮ量を減すると共に、酸化
物系介在物として残留して熱間加工性を害するので、そ
の上限を０．０５％とした。
Ｍｇ：０．００１〜０．０５％
ＭｇはＡｎを代替えする脱酸剤であるとと共に、有害な
Ｓを固定して熱間加工性を向上させ。
Ｓを固定して熱間加工性を向上させ。
Ｎ添加による加工性の劣化を補うのに有効である。しか
し、ｏ、ｏｏｔ％未満ではこのような効果が得られず、
０．０５％を超えてもその効果が飽和するので、ｏ、ｏ
ｏｉ〜０．０５％の範囲とした。
し、ｏ、ｏｏｔ％未満ではこのような効果が得られず、
０．０５％を超えてもその効果が飽和するので、ｏ、ｏ
ｏｉ〜０．０５％の範囲とした。
Ｃａ：０．００１〜０．０５％
Ｃａは被削性および熱間加工性の向上のために０．００
１％以上添加するが、０．０５％を超えると効果が飽和
するので、その上限を０．０５％とした。
１％以上添加するが、０．０５％を超えると効果が飽和
するので、その上限を０．０５％とした。
Ｃｕ：１．０〜４．０％
Ｃｕは耐食性を向上させ、加工硬化率を低下させると共
に、冷間加工性を向上させるので、高耐食性と良好な冷
間加工性が要求される場合に添加するのが良い、そして
、このような効果を得るためには１．０％以上添加する
必要があるが、多過ぎると熱間加工性を害する元素であ
るので、その上限を４．０％とした。
に、冷間加工性を向上させるので、高耐食性と良好な冷
間加工性が要求される場合に添加するのが良い、そして
、このような効果を得るためには１．０％以上添加する
必要があるが、多過ぎると熱間加工性を害する元素であ
るので、その上限を４．０％とした。
Ｍｏ：０．５〜５．０％
ＭｏはＣｕと同様に耐食性および耐孔食性を向上させる
ので、耐食性の要求が強い場合に添加するのが良い、そ
して、このような効果を得るためには０゜５％以上添加
する必要があるが、多量に添加するとフェライトが生成
し易くなると共に、高価にもなるので、その上限を５．
０％とした。
ので、耐食性の要求が強い場合に添加するのが良い、そ
して、このような効果を得るためには０゜５％以上添加
する必要があるが、多量に添加するとフェライトが生成
し易くなると共に、高価にもなるので、その上限を５．
０％とした。
Ｖ：０．０３〜０．３０％
■は炭窒化物を形成し、結晶粒を微細化して強度の向上
に寄与する。しかし、０．０３％未満ではこのような効
果がなく、０．３０％を超えるとその効果が飽和すると
共に冷間加工性が劣化するので、添加する場合は０．０
３〜０．３０％の範囲とする必要がある。
に寄与する。しかし、０．０３％未満ではこのような効
果がなく、０．３０％を超えるとその効果が飽和すると
共に冷間加工性が劣化するので、添加する場合は０．０
３〜０．３０％の範囲とする必要がある。
Ｔｉ：０．０３〜０．３０％
Ｔｉは■と同様に炭窒化物を形成し、結晶粒を微細化し
て基地の強化に寄与する。しかし、０．０３％未満では
このような効果がなく、０．３０％を超えるとその効果
が飽和すると共に冷間加工性が劣化するので、添加する
場合は０．０３〜０．３０％の範囲とする必要がある。
て基地の強化に寄与する。しかし、０．０３％未満では
このような効果がなく、０．３０％を超えるとその効果
が飽和すると共に冷間加工性が劣化するので、添加する
場合は０．０３〜０．３０％の範囲とする必要がある。
Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％
Ｎｂ、ＴａはＶと同様に炭窒化物を形成し、結晶粒の微
細化を通じて基地の強化に寄与する。しかし、０．０３
％未満ではこのような効果がなく、多量に添加すると窒
化物が介在物として残留し、冷間加工性を害するので、
特に強度が必要な時にＮｂおよびＴａの１種または２種
を合計で０．３０％以上添加する。ただし、その上限は
冷間加工性を害さない０．３０％とする必要がある。
細化を通じて基地の強化に寄与する。しかし、０．０３
％未満ではこのような効果がなく、多量に添加すると窒
化物が介在物として残留し、冷間加工性を害するので、
特に強度が必要な時にＮｂおよびＴａの１種または２種
を合計で０．３０％以上添加する。ただし、その上限は
冷間加工性を害さない０．３０％とする必要がある。
本発明に係るオイルリング用緊張材は、上記の成分組成
を有するステンレス鋼を素材としているものであり、こ
のような組成のステンレス鋼を素材としてオイルリング
用緊張材を製造するに際しては、まず、上記ステンレス
鋼をｔｏｏｏ〜１２００℃の温度で熱間圧延する０次い
で、熱間圧延のままあるいは必要に応じて９５０〜１１
５０″Ｃで固溶化熱処理を施したのち、冷間圧延または
冷間伸線による冷間加工を行う。
を有するステンレス鋼を素材としているものであり、こ
のような組成のステンレス鋼を素材としてオイルリング
用緊張材を製造するに際しては、まず、上記ステンレス
鋼をｔｏｏｏ〜１２００℃の温度で熱間圧延する０次い
で、熱間圧延のままあるいは必要に応じて９５０〜１１
５０″Ｃで固溶化熱処理を施したのち、冷間圧延または
冷間伸線による冷間加工を行う。
この冷間加工として冷間圧延を行う場合には、冷間圧延
によって、例えば、０．３５ｍｍｔＸ３００ｍｍｗの冷
間帯鋼を製造したのち、９５０〜１２００℃で固溶化熱
処理を施し、熱処理後の冷間帯鋼に対して、例えば、２
．５ｍｍｗにスリット加工を行ってオイルリング用平線
とする。
によって、例えば、０．３５ｍｍｔＸ３００ｍｍｗの冷
間帯鋼を製造したのち、９５０〜１２００℃で固溶化熱
処理を施し、熱処理後の冷間帯鋼に対して、例えば、２
．５ｍｍｗにスリット加工を行ってオイルリング用平線
とする。
また、冷間伸線の場合は、上記熱間圧延材または固溶化
熱処理された熱間圧延材を、例えば、１．３ｍｍφ×文
の線材に冷間伸線を行った後、９５０〜１２００℃で固
溶化熱処理を施し、例えば、０．３５ｍｍｔ Ｘ２．５
ｍｍｗＸＪ１に加工し、固溶化温度９５０〜１２００℃
で固溶化熱処理を施してオイルリング用平線とする。
熱処理された熱間圧延材を、例えば、１．３ｍｍφ×文
の線材に冷間伸線を行った後、９５０〜１２００℃で固
溶化熱処理を施し、例えば、０．３５ｍｍｔ Ｘ２．５
ｍｍｗＸＪ１に加工し、固溶化温度９５０〜１２００℃
で固溶化熱処理を施してオイルリング用平線とする。
このようにして製造されたオイルリング用平線は、オー
ステナイト安定化元素（Ｃ，Ｍｎ。
ステナイト安定化元素（Ｃ，Ｍｎ。
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎ）をバランス良く成分調整したステンレ
ス鋼組成を有するので、オイルリング用緊張材に成形し
ている間に受ける強加工によっても、加工誘起（疑似）
マルテンサイトが生成せず、双晶転位密度の増加のみで
安定した非磁性鋼であり、成形性が極めて良好で、Ｃお
よびＮの添加で母相に固溶して基地を強化するので、冷
間加工後の固溶化熱処理温度範囲が９５０〜１２００℃
と広く、完全固溶化熱処理を施しても、鋼種初期硬度は
オイルリング用緊張材に要求される硬さＨｖ１８０〜２
３０を極めて容易にかつばらつきなく達せられる。
ス鋼組成を有するので、オイルリング用緊張材に成形し
ている間に受ける強加工によっても、加工誘起（疑似）
マルテンサイトが生成せず、双晶転位密度の増加のみで
安定した非磁性鋼であり、成形性が極めて良好で、Ｃお
よびＮの添加で母相に固溶して基地を強化するので、冷
間加工後の固溶化熱処理温度範囲が９５０〜１２００℃
と広く、完全固溶化熱処理を施しても、鋼種初期硬度は
オイルリング用緊張材に要求される硬さＨｖ１８０〜２
３０を極めて容易にかつばらつきなく達せられる。
しかも、Ｎ添加で腐食性の環境における耐食性が５ＵＳ
２０１．５ＵＳ３０４に比較して著しく向上し、かつＣ
，Ｎの添加で固溶強化され、オイルリング用緊張材に成
形加工した後の加工硬化率が大きく、さらにより望まし
くは成形後のセッチング処理（４００〜６００℃）によ
り１時効処理効果を併せ得ることができ、耐力、引張強
さ、硬さが更に向上するので、張力および耐熱へたり性
の向上が５ＵＳ２０１．５ＵＳ３０４に対し大巾に改善
される。
２０１．５ＵＳ３０４に比較して著しく向上し、かつＣ
，Ｎの添加で固溶強化され、オイルリング用緊張材に成
形加工した後の加工硬化率が大きく、さらにより望まし
くは成形後のセッチング処理（４００〜６００℃）によ
り１時効処理効果を併せ得ることができ、耐力、引張強
さ、硬さが更に向上するので、張力および耐熱へたり性
の向上が５ＵＳ２０１．５ＵＳ３０４に対し大巾に改善
される。
すなわち、上記成分調整したオイルリング用平線に対し
て、より望ましくは減面率１０％以上の冷間加工を加え
たのち、４００〜６００℃で時効処理を行うことにより
、耐力および引張強さをより一層向上させることができ
る。したがって、このような時効処理効果を得るため、
例えばリンクベント用緊張材（スペーサ）として、０．
３５ｍｍ ｔ Ｘ ２ 、５ ｍｍＷに成形加工した後
、４００〜６００℃のセッチング処理を施すことにより
、時効処理効果を併せ得ることができる。
て、より望ましくは減面率１０％以上の冷間加工を加え
たのち、４００〜６００℃で時効処理を行うことにより
、耐力および引張強さをより一層向上させることができ
る。したがって、このような時効処理効果を得るため、
例えばリンクベント用緊張材（スペーサ）として、０．
３５ｍｍ ｔ Ｘ ２ 、５ ｍｍＷに成形加工した後
、４００〜６００℃のセッチング処理を施すことにより
、時効処理効果を併せ得ることができる。
これによって、オイルリング用緊張材に要求される張力
、耐熱へたり性の向上により一層寄与する。
、耐熱へたり性の向上により一層寄与する。
このとき、時効処理温度すなわちセッチング温度が４０
０℃よりも低いと、時効処理による耐力および引張強さ
の向上はさほど大きくなく、また６００℃を超えると耐
力および引張強さがかえって低下するので好ましくない
。
０℃よりも低いと、時効処理による耐力および引張強さ
の向上はさほど大きくなく、また６００℃を超えると耐
力および引張強さがかえって低下するので好ましくない
。
（実施例）
第１表に本発明例と比較例とにおいて用いたオイルリン
グ用緊張材のステンレス鋼組成の一例を示す。
グ用緊張材のステンレス鋼組成の一例を示す。
まず、通常の溶製法ばより製造した第１表に示す組成の
鋼塊を分塊圧延したのち１０００〜１２００℃の温度で
熱間圧延し、これによって５．５ｍｍφの線材とした。
鋼塊を分塊圧延したのち１０００〜１２００℃の温度で
熱間圧延し、これによって５．５ｍｍφの線材とした。
そして、この熱間圧延の際における熱間加工性を評価し
たところ、第２表に示す結果であった。この熱間加工性
の評価において、０は良好であったことを示し、×は表
面に割れが発生したことを示している。
たところ、第２表に示す結果であった。この熱間加工性
の評価において、０は良好であったことを示し、×は表
面に割れが発生したことを示している。
次に、前記熱間圧延材に対して中間で固溶化熱処理を１
回流したのち、冷間伸線加工を行って１．３ｍｍφとし
、次いでこめ伸線材に対して９５０〜１２００℃の固溶
化熱処理を施した後、冷間平線加工を行って０．３５ｍ
ｍｔＸ２．５ｍ ｍ ｗ Ｘ ｌのオイルリング用千線
粗材を製造し、第２表に示すように９８０〜１１５０℃
の固溶化熱処理を行ってオイルリング用千線を製造した
。
回流したのち、冷間伸線加工を行って１．３ｍｍφとし
、次いでこめ伸線材に対して９５０〜１２００℃の固溶
化熱処理を施した後、冷間平線加工を行って０．３５ｍ
ｍｔＸ２．５ｍ ｍ ｗ Ｘ ｌのオイルリング用千線
粗材を製造し、第２表に示すように９８０〜１１５０℃
の固溶化熱処理を行ってオイルリング用千線を製造した
。
そして、このオイルリング用千線の硬さ、引張強さおよ
び伸びを調べたところ、第２表に示す結果であった。
び伸びを調べたところ、第２表に示す結果であった。
次いで、前記オイルリング用千線を歯切り状の凹凸形状
に成形してオイルリング用緊張材（エキスパンダー、ス
ペーサー）を製作し、その際の成形性を評価すると共に
、各オイルリング用緊張材の張力、耐熱へたり性および
耐食性を評価した。
に成形してオイルリング用緊張材（エキスパンダー、ス
ペーサー）を製作し、その際の成形性を評価すると共に
、各オイルリング用緊張材の張力、耐熱へたり性および
耐食性を評価した。
このとき、成形性の評価において、０は良好であったこ
とを示し、Δはばらつきが大きかったことを示し、×は
成形後にクラックが入ったことを示している。また、張
力の評価において、Ｏは良好であったことを示し、Δは
ばらつきが大きかったことを示し、×は規格外れのもの
であることを示している。さらに、耐熱へたり性の評価
において、０は良好であったことを示し、Δはばらつき
が大きかったことを示し、×は規格外れのものであるこ
とを示している。さらにまた、耐食性の評価（ＪＩＳ
Ｚ２３７１“塩水噴霧試験方法”）においで、０は銹
の発生がなかったことを示し。
とを示し、Δはばらつきが大きかったことを示し、×は
成形後にクラックが入ったことを示している。また、張
力の評価において、Ｏは良好であったことを示し、Δは
ばらつきが大きかったことを示し、×は規格外れのもの
であることを示している。さらに、耐熱へたり性の評価
において、０は良好であったことを示し、Δはばらつき
が大きかったことを示し、×は規格外れのものであるこ
とを示している。さらにまた、耐食性の評価（ＪＩＳ
Ｚ２３７１“塩水噴霧試験方法”）においで、０は銹
の発生がなかったことを示し。
Ｘは銹の発生があったことを示している。
第１表および第２表に示すように、本発明に係るオイル
リング用緊張材の素材となるステンレス鋼はいずれも熱
間加工性が良好であり、オイルリング用緊張材に成形す
る際の成形性にも優れており、オイルリング用緊張材の
張力、耐熱へたり性および耐食性のすべてが良好である
ことが認められた。
リング用緊張材の素材となるステンレス鋼はいずれも熱
間加工性が良好であり、オイルリング用緊張材に成形す
る際の成形性にも優れており、オイルリング用緊張材の
張力、耐熱へたり性および耐食性のすべてが良好である
ことが認められた。
これに対し比較例のオイルリング用緊張材の素材となる
ステンレス鋼組ｔＮｏ、１１．１２のものは、熱間加工
時に表面割れが発生し、製造性が悪いものであった。こ
れは、Ｎｏ、１１鋼ではＡｎが限定範囲を超えて含有さ
れていると共に、Ｍｇ。
ステンレス鋼組ｔＮｏ、１１．１２のものは、熱間加工
時に表面割れが発生し、製造性が悪いものであった。こ
れは、Ｎｏ、１１鋼ではＡｎが限定範囲を超えて含有さ
れていると共に、Ｍｇ。
Ｃａが添加されていないためであり、Ｎｏ、１２鋼では
熱間加工性を害するＣｕが過剰に含まれているためであ
る。また、比較例Ｎｏ、１３ではＭｎが多くかつＣｒが
少ないため、耐食性に劣り、塩水噴霧試験に耐え得ない
ものであった。さらに比較例Ｎｏ、１４では、成形加工
により疑似マルテンサイトが発生し、また成形性にばら
つきがみちれた。
熱間加工性を害するＣｕが過剰に含まれているためであ
る。また、比較例Ｎｏ、１３ではＭｎが多くかつＣｒが
少ないため、耐食性に劣り、塩水噴霧試験に耐え得ない
ものであった。さらに比較例Ｎｏ、１４では、成形加工
により疑似マルテンサイトが発生し、また成形性にばら
つきがみちれた。
さらに、比較例Ｎｏ、１５ （ＳＵＳ２０１）はＭｎが
多くＣｒが少ないため、耐食性が劣るものであった。
多くＣｒが少ないため、耐食性が劣るものであった。
さらにまた、比較例Ｎｏ、１６ （ＳＵＳ３０４）のよ
うに、固溶化熱処理温度の調整で製造したものは、オイ
ルリング用緊張材の張力および耐熱へたり性にばらつき
が大キく、比較例Ｎｏ、１７（ＳＵＳ３０４）のように
、固溶化熱処理後に加工率５．３％の冷間加工を施した
ものでは、本発明鋼と同様にすべて良好であるが、本発
明に係る製造方法では固溶化熱処理状態で使用可能であ
るのに対し、比較例Ｎｏ、１７ （ＳＵＳ３０４） で
は固溶化熱処理後においてさらに張力を得るために冷間
加工を必要とするので、オイルリング用緊張材に反りや
横曲がりの発生する危険があり、しかも組成のばらつき
による冷間加工率の調整を必要とするなど、製造工程が
複雑であり、しかもＮが添加されていないので成形後の
時効処理で炭化物が主に結晶粒界に析出して張力の向上
が期待されず、かえって耐食性が著しく劣化する。
うに、固溶化熱処理温度の調整で製造したものは、オイ
ルリング用緊張材の張力および耐熱へたり性にばらつき
が大キく、比較例Ｎｏ、１７（ＳＵＳ３０４）のように
、固溶化熱処理後に加工率５．３％の冷間加工を施した
ものでは、本発明鋼と同様にすべて良好であるが、本発
明に係る製造方法では固溶化熱処理状態で使用可能であ
るのに対し、比較例Ｎｏ、１７ （ＳＵＳ３０４） で
は固溶化熱処理後においてさらに張力を得るために冷間
加工を必要とするので、オイルリング用緊張材に反りや
横曲がりの発生する危険があり、しかも組成のばらつき
による冷間加工率の調整を必要とするなど、製造工程が
複雑であり、しかもＮが添加されていないので成形後の
時効処理で炭化物が主に結晶粒界に析出して張力の向上
が期待されず、かえって耐食性が著しく劣化する。
これに対し、本発明による場合には、成形後の時効処理
（実用上は４００〜６００℃におけるセッチング処理が
必須工程であるので、特別に時効処理工程を追加しなく
とも、セッチング処理に併せて処理することが可能）に
より、含Ｎステンレス鋼であることから炭窒化物の粒界
析出が起らず、０．２％耐力および引張強さが上昇し、
時効処理が強化法の１つとして有効であり、特に０．２
％耐力の上昇が著しい。
（実用上は４００〜６００℃におけるセッチング処理が
必須工程であるので、特別に時効処理工程を追加しなく
とも、セッチング処理に併せて処理することが可能）に
より、含Ｎステンレス鋼であることから炭窒化物の粒界
析出が起らず、０．２％耐力および引張強さが上昇し、
時効処理が強化法の１つとして有効であり、特に０．２
％耐力の上昇が著しい。
第１図は本発明例Ｎ００１のステンレス鋼と比較例Ｎｏ
、１５の５ＵＳ２０１ステンレス鋼およびＮｏ、１７の
５ＵＳ３０４ステンレス鋼の冷間加工加工材（減面率４
０％）の時効硬化曲線を示すものである。
、１５の５ＵＳ２０１ステンレス鋼およびＮｏ、１７の
５ＵＳ３０４ステンレス鋼の冷間加工加工材（減面率４
０％）の時効硬化曲線を示すものである。
第１図に示すように、Ｎを含むＮ００１のステンレス鋼
とＮｏ、１５のＳＵＳ ２０１ステンレス鋼では、４０
０〜６００℃で顕著な強度（０，２％耐力および引張強
さ）の上昇が認められる。
とＮｏ、１５のＳＵＳ ２０１ステンレス鋼では、４０
０〜６００℃で顕著な強度（０，２％耐力および引張強
さ）の上昇が認められる。
次に、このような冷間加工後の時効処理を高強度でかつ
低透磁率である発明例Ｎ００１の４０％線引材に適用し
た結果を第３表に示す。
低透磁率である発明例Ｎ００１の４０％線引材に適用し
た結果を第３表に示す。
第３表に示すように、時効処理によって大幅な強度上昇
が認められ、時効処理材では０．２％耐力が１２０ ｋ
ｇ ｆ ／ ｍ ｍ ２．引張強さが１４０ｋｇ ｆ
／ ｍ （Ｂ ２であり、オイルリング用緊張材の張
力上昇に著しく有効である。
が認められ、時効処理材では０．２％耐力が１２０ ｋ
ｇ ｆ ／ ｍ ｍ ２．引張強さが１４０ｋｇ ｆ
／ ｍ （Ｂ ２であり、オイルリング用緊張材の張
力上昇に著しく有効である。
［発明の効果］
以上説明してきたように、本発明に係るオイルリング用
緊張材は、重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ
：０．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０
．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％
、Ｃｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａ
旦：０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、
Ｃａ：０．００１−０．０５％、および必要に応じｒｃ
ｕ：１．０〜４．０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうち
の１種または２種、同じく必要に応じてＶ：０．０３〜
０．３０％、Ｔｉ：０．０３〜０．３０％、Ｎｂ＋Ｔａ
： ０．０３〜０．３０％のうちの１種または２種以
上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有す
るステンレス鋼を素材としているものであり、本発明に
係るオイルリング用緊張材の製造方法では、上記組成を
有するステンレス鋼を１０００〜１２００℃の温度で熱
間圧延し、熱間圧延のままあるいは必要に応じて９５０
〜１１５０℃で固溶化熱処理を施したのち、冷間圧延ま
たは冷間伸線による冷間加工を行い、次いで９５０〜１
２００°Ｃで固溶化熱処理を施し、冷間圧延による場合
は冷間帯鋼を必要な幅にスリット加工してオイルリング
用事線とし、冷間伸線による場合は必要な冷間゛加工を
加えたのち９５０〜１２００℃で固溶化熱処理を施して
オイルリング用事線とし、このオイルリング用事線をオ
イルリング用緊張材に成形し、必要に応じて４００〜６
００℃でセッチング処理して時効処理を兼ねさせるよう
にしたから、本発明に係るオイルリング用緊張材はバラ
ンス良く成分調整されたステンレス鋼組成を有するもの
であり、それゆえ減面率の高い冷間加工を施したときで
も加工誘起マルテンサイトが生成せず、したがって非磁
性でかつ高張力であって、しかも耐食性、成形性、張力
および耐熱へたり性に優れたものであり、加えて、前記
組成の鋼に対して、より望ましくは減面率１０％以上の
冷間加工を施した後４００〜６００℃でセッチング処理
（時効処理）を行うことによって、耐力および引張強さ
をさらに向上させることが可能であり、オイルリング用
緊張材として著しく優れた特性を有するものであるとい
う著大なる効果がもたらされる。
緊張材は、重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ
：０．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０
．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％
、Ｃｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａ
旦：０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、
Ｃａ：０．００１−０．０５％、および必要に応じｒｃ
ｕ：１．０〜４．０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうち
の１種または２種、同じく必要に応じてＶ：０．０３〜
０．３０％、Ｔｉ：０．０３〜０．３０％、Ｎｂ＋Ｔａ
： ０．０３〜０．３０％のうちの１種または２種以
上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有す
るステンレス鋼を素材としているものであり、本発明に
係るオイルリング用緊張材の製造方法では、上記組成を
有するステンレス鋼を１０００〜１２００℃の温度で熱
間圧延し、熱間圧延のままあるいは必要に応じて９５０
〜１１５０℃で固溶化熱処理を施したのち、冷間圧延ま
たは冷間伸線による冷間加工を行い、次いで９５０〜１
２００°Ｃで固溶化熱処理を施し、冷間圧延による場合
は冷間帯鋼を必要な幅にスリット加工してオイルリング
用事線とし、冷間伸線による場合は必要な冷間゛加工を
加えたのち９５０〜１２００℃で固溶化熱処理を施して
オイルリング用事線とし、このオイルリング用事線をオ
イルリング用緊張材に成形し、必要に応じて４００〜６
００℃でセッチング処理して時効処理を兼ねさせるよう
にしたから、本発明に係るオイルリング用緊張材はバラ
ンス良く成分調整されたステンレス鋼組成を有するもの
であり、それゆえ減面率の高い冷間加工を施したときで
も加工誘起マルテンサイトが生成せず、したがって非磁
性でかつ高張力であって、しかも耐食性、成形性、張力
および耐熱へたり性に優れたものであり、加えて、前記
組成の鋼に対して、より望ましくは減面率１０％以上の
冷間加工を施した後４００〜６００℃でセッチング処理
（時効処理）を行うことによって、耐力および引張強さ
をさらに向上させることが可能であり、オイルリング用
緊張材として著しく優れた特性を有するものであるとい
う著大なる効果がもたらされる。
第１図はオーステナイト系ステンレス鋼である本発明例
Ｎｏ、ｌ 、５ＵＳ２０１および５ＵＳ３０４の時効硬
化挙動を示すグラフである。
Ｎｏ、ｌ 、５ＵＳ２０１および５ＵＳ３０４の時効硬
化挙動を示すグラフである。
Claims (6)
- （１）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０
．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃ
ｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａｌ：
０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ
：０．００１〜０．０５％、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる組成を有するステンレス鋼を素材としてい
ることを特徴とするオイルリング用緊張材。 - （２）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０
．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃ
ｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａｌ：
０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ
：０．００１〜０．０５％、およびＣｕ：１．０〜４．
０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうちの１種または２種
、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有する
ステンレス鋼を素材としていることを特徴とするオイル
リング用緊張材。 - （３）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０
．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃ
ｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａｌ：
０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ
：０．００１〜０．０５％、およびＶ：０．０３〜０．
３０％、Ｔｉ：０．０３〜０．３０％、Ｎｂ＋Ｔａ：０
．０３〜０．３０％のうちの１種または２種以上、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有するステン
レス鋼を素材としていることを特徴とするオイルリング
用緊張材。 - （４）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０
．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃ
ｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａｌ：
０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ
：０．００１〜０．０５％、およびＣｕ：１．０〜４．
０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうちの１種または２種
、さらにＶ：０．０３〜０．３０％、Ｔｉ：０．０３〜
０．３０％、Ｎｂ＋Ｔａ：０．０３〜０．３０％のうち
の１種または２種以上、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる組成を有するステンレス鋼を素材としているこ
とを特徴とするオイルリング用緊張材。 - （５）重量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｓｉ：０
．１〜２．０％、Ｍｎ：１．０〜６．０％、Ｐ：０．０
３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：８〜１６％、Ｃ
ｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０５〜０．３５％、Ａｌ：
０．０５％以下、Ｍｇ：０．００１〜０．０５％、Ｃａ
：０．００１〜０．０５％、および必要に応じてＣｕ：
１．０〜４．０％、Ｍｏ：０．５〜５．０％のうちの１
種または２種、同じく必要に応じてＶ：０．０３〜０．
３０％、Ｔｉ：０．０３〜０．３０％、Ｎｂ＋Ｔａ：０
．０３〜０．３０％のうちの１種または２種以上、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有するステン
レス鋼を１０００〜１２００℃の温度で熱間圧延し、熱
間圧延のままあるいは必要に応じて９５０〜１１５０℃
で固溶化熱処理を施したのち、冷間圧延または冷間伸線
による冷間加工を行い、次いで９５０〜１２００℃で固
溶化熱処理を施し、冷間圧延による場合は冷間帯鋼を必
要な幅にスリット加工してオイルリング用平線とし、冷
間伸線による場合は必要な冷間加工を加えたのち９５０
〜１２００℃で固溶化熱処理を施してオイルリング用平
線とし、このオイルリング用平線をオイルリング用緊張
材に成形することを特徴とするオイルリング用緊張材の
製造方法。 - （６）オイルリング用平線をオイルリング用緊張材に成
形したのち４００〜６００℃でセッチング処理すること
を特徴とする特許請求の範囲第（５）項に記載のオイル
リング用緊張材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2953687A JPH07103446B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | オイルリング用緊張材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2953687A JPH07103446B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | オイルリング用緊張材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199849A true JPS63199849A (ja) | 1988-08-18 |
| JPH07103446B2 JPH07103446B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=12278835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2953687A Expired - Lifetime JPH07103446B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | オイルリング用緊張材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103446B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1992712A1 (en) * | 2006-02-23 | 2008-11-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-strength stainless steel spring and process for manufacturing the same |
| CN108220822A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 宿州博斯特精密铸造有限公司 | 一种高强度无磁不锈钢 |
| CN110819898A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-21 | 燕山大学 | 一种高强度耐腐蚀含锆不锈钢及其制备方法 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP2953687A patent/JPH07103446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1992712A1 (en) * | 2006-02-23 | 2008-11-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-strength stainless steel spring and process for manufacturing the same |
| EP1992712A4 (en) * | 2006-02-23 | 2011-04-27 | Sumitomo Electric Industries | HIGH RESISTANCE STAINLESS STEEL SPRING AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| CN108220822A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 宿州博斯特精密铸造有限公司 | 一种高强度无磁不锈钢 |
| CN110819898A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-21 | 燕山大学 | 一种高强度耐腐蚀含锆不锈钢及其制备方法 |
| CN110819898B (zh) * | 2019-11-18 | 2021-08-31 | 燕山大学 | 一种高强度耐腐蚀含锆不锈钢及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07103446B2 (ja) | 1995-11-08 |
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