JPS6354060B2

JPS6354060B2 -

Info

Publication number: JPS6354060B2
Application number: JP830381A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shimodaira
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1981-01-22
Filing date: 1981-01-22
Publication date: 1988-10-26
Also published as: JPS57123961A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、量産的にダイキヤスト成形を可能な
らしめる鋳造性の優れた低融点、非磁性で、快削
性を有する耐食合金に関するものである。本発明は各種機械部品用材その他に巾広く使用
可能であるが、本明細書は、携帯時計用外装部品
（時計側、バンド等）等の装飾外装部品を中心に
述べる。従来金属製品の成形方法の中で最も成形時間が
短く、多数個取りが要易で、成形後の寸法精度に
優れ、かつ成形形状、デザイン上での自由度の高
い事は公知であり、すでに低融点合金である亜
鉛、アルミ、黄銅等のダイキヤスト成形品は市場
で巾広く実用化されており、携帯時計用外装部品
も例外ではない。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼等の高
耐食性合金のダイキヤスト化は、その高融点のた
め金型寿命が低く、いまだ量産ベースでの実用化
がなされていないのが現状である。本発明は、かかる問題点に鑑み、携帯時計用外
装部品の高耐食性、鏡面光沢性、非磁性、快削性
等の要求品質をそこなう事なく、鋳造性、金型寿
命を大巾に改良し、量産ベースでのダイキヤスト
成形を可能にした新規な高耐食合金を提供せんと
するものである。上記目的のため本発明は、いずれも重量比で、
C0.015〜0.08％、Si0.05〜2.0％、B0.001〜1.0％、
Mn10.0〜30.0％、Cr16.0〜40.0％、Ni8.0〜40.0
％、Co0.1〜6.0％、Mo0.5〜3.0％、又はW0.6〜
4.8％、Mo＋Ｗで0.54〜3.7％、Cu0.75〜3.0％も
添加し、さらにCa、Pb、Ｓ、Se、Te、Biを単独
又は複合で添加し、単独の場合Caは0.005〜0.2
％、Pb、Ｓ、Se、Te、Biは0.01〜0.5％、複合の
場合0.005〜1.0％として、快削性向上をねらつて
も良く、残部Fe及び不可避的不純物からなるも
のである。本発明は赤熱脆性による鋳造割れ防止のために
Coを添加し、鋳造性改良と低融点化の目的で、
Mnを多量に添加し、これによる耐食性の低下を
Mo、Ｗ、Cuによつておさえ、かつ切削性改良の
ため、Ca、Pb、Ｓ、Se、Te、Biを添加した事を
特徴とする。次に本発明鋼の各種成分について説明する。 (イ) 炭素について炭素は、材料強度の向上と鋳造性に対しては
多いほど有効であるが、0.08％より多い場合、
結晶粒界への炭化物の析出による耐食性の低下
が著しく、0.015％未満では、溶湯の流動性が
悪く、キヤビテイへの充填不足となる。 (ロ) ケイ素についてケイ素は脱酸効果があり、耐食性、特に耐硫
化性に効果的であるとともに、湯流れ性、鋳造
クラツク等に効果大であるが、多量の添加はシ
グマ相を形成させ、鏡面光沢性を劣化させる。
このため上限を2.0％とし、下限を0.05％とす
る。 (ハ) ＢについてＢは、湯流れ性を良好とさせ、かつ鋳造割れ
を防止する効果があるが、粒界を腐食する硝酸
等に対しては、耐食性を低下させる要因となり
900℃以下の温度でFe₂B、Ni₂Bなどとして微
細析出し、鏡面光沢性の低下をまねく。このた
め上限を1.0％とし、下限を0.01％とする。 (ニ) Mnについて Mnは脱酸ならびに低融点化に寄与し、かつ
オーステナイト生成元素としてNiの効果のほ
ぼ1/2の効果があるが、多量の添加は耐食性へ
の悪影響が大である。本発明においては、Cr
による融点の低下と高耐食化もひとつのねらい
としており、この場合のCrの増加によるフエ
ライト化傾向をMnで抑制する。Mn量が10％
未満の場合、低融点化の効果が少なく、かつ高
Crの場合のフエライト化抑制効果が少なく、
30％をこえると耐食性が低下する。 (ホ) Crについて Crはステンレス鋼にはかかせない元素であ
るが、本発明においては、特にCr増による効
果として、低融点化、高耐食化、さらにMnに
よる耐食性低下防止効果をねらいとしている。
16％未満では所望の耐食性が得られず、40％を
超えて含有すると鋳造性が劣化するとともに、
シグマ相の析出を促進し、鏡面光沢性と切削性
を低下させる。 (ヘ) Niについて Niはオーステナイト系ステンレス鋼には必
須の元素であり、本発明においては、Crの増
加によるフエライト化防止及びMn増加による
低耐食化防止の効果がある。８％未満ではフエ
ライト化防止効果がなく、40％を超えると金型
寿命を低下させる。 (ト) Coについて母相の固溶硬化に貢献し、高温における強度
を向上させるため、射出直後の製品割れ発生を
防止し、さらに耐硫化性、耐酸化性を向上させ
る。添加量が0.1％未満では強度向上にあまり
効果がなく、６％を越えると金型耐命を低下さ
せるため、これを上限とする。 (チ) Moについて Moは、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸等の酸に
対する耐食性とともに、孔食、すき間腐食等に
対して非常に優れた特性を与える元素であり、
本発明ではMnの多量添加に対する耐食性低下
防止効果をねらいとしている。このため最少量
0.5％を必要とする。またMoはフエライト生成
元素であり、Moの多いデルタフエライトは耐
食性を低下させる可能性があり、磁性の問題も
ある。フエライト発生をおさえられる範囲での
最大量が3.0％である。最適には0.8〜1.8％であ
る。 (リ) ＷについてＷはMoと同様な目的で添加するが、同様な
効果を与えるにはMoの1.2〜1.6倍の割合で、
Moの全部又は一部を代用する事が可能のた
め、Moと同様な理由で単独では0.6〜4.8％、
複合で0.54〜3.7％とする。またこの上限を越
えた場合、シグマ相が発生し、鏡面光沢性を阻
害する。 (ヌ) Cuについて CuはMo（又はＷ）と共に添加する事で、こ
れらの成分の耐食性に与える効果を増加せしめ
特に硫酸の様な還元性環境の中での腐食に対す
る抵抗の援助となる。0.75％未満ではその効果
が無く、３％をこえる添加は逆に耐食性を低下
させる。 (ル) Ca、Pb、Ｓ、Se、Te、Biについてこれらは切削性に寄与する成分であり、特に
本発明合金のごとく、低速重切削を行なうもの
については被削性向上に有効であり、単独添加
でも２種以上の複合添加でもその効果がある。
単独添加の場合Caは0.005％以上0.2％まで、
Pb、Ｓ、Se、Te、Biは0.01％以上0.5％までと
する。いずれもこの割合以下では切削性向上が
なく、これを超えた場合耐食性、鏡面光沢性に
悪影響を及ぼし不具合である。また２種以上の
複合添加の場合0.005％以下では効果がなく、
１％を超えると同様な悪影響を及ぼすため、上
限を１％とした。次に本発明の実施例について説明する。

【表】第一表に示す19種類の材料をそれぞれ800Kgづ
つ、高周波にて溶解し、型締め圧80tonのダイキ
ヤストマシーンを用い、タングステンとモリブデ
ンの焼結合金の携帯時計ケース用キヤビテイによ
り、それぞれ5000シヨツトづつ試作した。これを
すべて切削、研摩工程を終えて、携帯時計ケース
完成品とし、耐食性、鏡面光沢性、切削性、鋳造
欠陥、磁性等について検査し、第二表を得た。

【表】なお、すべてのサンプルは鋳造後、還元性雰囲
気にて温度1150℃、２時間の保持後水冷したもの
を用いた。金型寿命は、ケース機械落部コーナーＲ10/100
mmのキヤビテイ凸部に発生するヒートチエツクの
高さが、5/100mmの高さを越えた場合とする。鋳
造歩留りは、金型寿命に達するまでのシヨツト数
を分母とし、充填不足、湯ジワ発生、引け巣発
生、カジリ発生、ゲート断面部異常ピンホール発
生等の鋳造上り外観不足品を分子として割合を算
出した。切削性は切削速度145m／min、切込深
さ３mm、送り速度0.2mm／回転、乾式切削でケー
ス裏斜面切削を超鋼バイトで行ない、バイト刃先
の摩耗量を測定し、SUS304鋼の値を100とした
場合の指数で被削性の目安とした。鏡面光沢性
は、鋳肌を1200＃メツシユのSiCザラツ研摩にて
１０／１００mmの研摩しろで研摩し、次に3000回転のバ
フ研摩で3/100mm研摩し鏡面出し後の良品率で判
定した。耐食性は当社内規格の50℃の人工汗にケ
ース完成品200ケを、72H全浸漬し、変色発生品
の数量をカウントし良品率を算出した。磁性につ
いては、ケース完成品に水晶振動子を有するアナ
ログ時計のムーブメントを装填して、時計完成品
とし、これに40ガウスの外部磁界を与え、ムーブ
メントの止まりの発生・歩度への影響の有無にて
判定した。硬度はマイクロビツカース硬度計100
ｇｒ加重にて測定、耐衝撃性は、時計完成品100
個を地上3mからコンクリート面へ自然落下させ
全数防水試験を行ない、防水不良となる割れ、欠
け等の破損品の発生数から良品率を算出した。以上のごとく、本発明により、耐衝撃性、磁
性、耐食性、鏡面光沢性そこなう事なく、大巾な
融点の低下と、金型寿命の向上が可能となり、か
つ鋳造歩留りを向上させる事ができた。また快削
成分の添加により、切削性の大巾な向上が可能と
なつた。

Claims

【特許請求の範囲】１いずれも重量比で、C0.015〜0.08％、Si0.05
〜2.0％、B0.001〜1.0％、Mn10.0〜30.0％、
Cr16.0〜40.0％、Ni8.0〜40.0％、Co0.1〜6.0％
Mo又はＷを単独又は複合で添加し、単独の場
合、Mo0.5〜3.0％、W0.6〜4.8％、複合の場合
0.54〜3.7％、Cu0.75〜3.0％、残部Fe及び不可避
的不純物から成る事を特徴とするダイキヤスト用
耐食合金。２いずれも重量比で、C0.015〜0.08％、Si0.05
〜2.0％、B0.001〜1.0％、Mn10.0〜30.0％、
Cr16.0〜40.0％、Ni8.0〜40.0％、Co0.1〜6.0％
Mo又はＷを単独又は複合で添加し、単独の場合
Mo0.5〜3.0％、W0.6〜4.8％複合の場合0.54〜3.7
％、Cu0.75〜3.0％、Ca、Pb、Ｓ、Se、Te、Bi
を単独又は複合で添加し、単独添加の場合Caは
0.005〜0.2％、Pb、Ｓ、Se、Te、Biは0.01〜0.5
％、複合の場合0.005〜1.0％、残部Fe及び不可避
的不純物から成る事を特徴とするダイキヤスト用
耐食合金。