KR102471016B1 - Martensitic S free-cutting stainless steel - Google Patents

Martensitic S free-cutting stainless steel Download PDF

Info

Publication number
KR102471016B1
KR102471016B1 KR1020207028397A KR20207028397A KR102471016B1 KR 102471016 B1 KR102471016 B1 KR 102471016B1 KR 1020207028397 A KR1020207028397 A KR 1020207028397A KR 20207028397 A KR20207028397 A KR 20207028397A KR 102471016 B1 KR102471016 B1 KR 102471016B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
inclusions
content
martensitic
free
Prior art date
Application number
KR1020207028397A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200124294A (en
Inventor
유토 사카이자와
마사유키 도조
고지 다카노
시게오 후쿠모토
Original Assignee
닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤 filed Critical 닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤
Publication of KR20200124294A publication Critical patent/KR20200124294A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102471016B1 publication Critical patent/KR102471016B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/52Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

이 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 질량%로, C: 0.08 내지 0.70%, Si: 0.01 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 1.50%, S: 0.15 내지 0.60%, P: 0.010 내지 0.050%, Cr: 10 내지 16%, N: 0.005 내지 0.15%, Al: 0.004% 이하, Mg: 0.0020% 이하, O: 0.007 내지 0.030%, Ni: 0 내지 1.0%, Mo: 0 내지 3.0%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, O를 0.5질량% 이상 포함하는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물을 함유한다.This martensitic S free-cutting stainless steel contains, in mass%, C: 0.08 to 0.70%, Si: 0.01 to 1.0%, Mn: 0.1 to 1.50%, S: 0.15 to 0.60%, P: 0.010 to 0.050%, Cr : 10 to 16%, N: 0.005 to 0.15%, Al: 0.004% or less, Mg: 0.0020% or less, O: 0.007 to 0.030%, Ni: 0 to 1.0%, Mo: 0 to 3.0%. The additive contains a (Mn, Cr)(S, O)-based inclusion composed of Fe and impurities and containing 0.5% by mass or more of O.

Description

마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강Martensitic S free-cutting stainless steel

본 발명은, 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강(마르텐사이트계 S 함유 쾌삭 스테인리스강)에 관한 것이다.The present invention relates to martensitic S free-cutting stainless steel (martensitic S-containing free-cutting stainless steel).

본원은, 2018년 6월 13일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2018-112652호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-112652 filed on June 13, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference.

OA 기기, 전자 기기 등의 부품 중에서, 절삭으로 제조되는 정밀 부품에는, 절삭 시의 절삭 칩 처리성에 더하여, 절삭 가공면에 높은 치수 정밀도 및 양호한 표면 성상이 요구된다. 이들 요구에 따르는 소재로서, S을 0.15% 이상 함유하는 SUS420F, 또는 절삭성을 더 향상시키기 위해 Pb, Se, Te을 단독 혹은 복합하여 함유하는 마르텐사이트계 쾌삭 스테인리스강이 있다(특허문헌 1 내지 3).Among parts such as OA equipment and electronic equipment, precision parts produced by cutting require high dimensional accuracy and good surface properties on the cut surface in addition to chip disposability during cutting. As a material that meets these requirements, there is SUS420F containing 0.15% or more of S, or martensitic free-cutting stainless steel containing Pb, Se, or Te alone or in combination to further improve machinability (Patent Documents 1 to 3). .

한편, Pb 첨가를 폐지하는 시장 요구에 대하여, Bi 또는 Sn을 함유함과 함께, Cu를 주체로 하는 제2 상을 분산시킨 마르텐사이트계 쾌삭 스테인리스강이 제안되어 있다(특허문헌 4, 5).On the other hand, in response to market demand to abolish the addition of Pb, martensitic free-cutting stainless steels containing Bi or Sn and dispersing a second phase mainly composed of Cu have been proposed (Patent Documents 4 and 5).

그러나, 특허문헌 1 내지 5에 기재된 발명에서는, 제조성이나 절삭 후의 표면 성상에 있어서 만족된 것이 얻어져 있지 않다. 특히 상기 정밀 부품은, 절삭 속도≥20m/min, 커팅≥0.05㎜, 이송량≥0.005㎜/rev와 같은 공업적인 절삭 조건에 있어서, 표면 조도 Ra≤0.50㎛의 정밀도로 우수한 내공구 마모성이 요구된다.However, in the inventions described in Patent Literatures 1 to 5, satisfactory ones have not been obtained in terms of manufacturability or surface properties after cutting. In particular, the precision parts require excellent tool wear resistance with precision of surface roughness Ra ≤ 0.50 μm under industrial cutting conditions such as cutting speed ≥ 20 m/min, cutting ≥ 0.05 mm, feed rate ≥ 0.005 mm/rev.

일본 특허 공고 평7-56064호 공보Japanese Patent Publication No. 7-56064 일본 특허 공개 제2001-152298호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-152298 일본 특허 제5135918호 공보Japanese Patent No. 5135918 일본 특허 제6194696호 공보Japanese Patent No. 6194696 일본 특허 제4502519호 공보Japanese Patent No. 4502519

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 정밀 부품의 공업적인 절삭 가공 조건 하에 있어서, 표면 조도(Ra): 0.50㎛ 이하의 우수한 표면 정밀도를 얻을 수 있고, 내공구 마모성 및 제조성도 우수하고, Pb을 포함하지 않는 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention was made in view of the above circumstances, and under industrial cutting conditions of precision parts, surface roughness (Ra): excellent surface accuracy of 0.50 μm or less can be obtained, tool wear resistance and manufacturability are also excellent, and Pb It is an object to provide a martensitic S free-cutting stainless steel that does not contain.

본 발의 일 양태에서는, 미량 성분의 컨트롤에 의해 개재물의 조성의 제어를 도모하고, MnS을 균일하게 분산화시킴으로써, 피삭성, 특히 절삭 후의 표면 조도를 개선할 수 있는 것을 밝혔다. 상세한 지견은 이하와 같다.In one aspect of the present invention, it has been clarified that machinability, particularly surface roughness after cutting, can be improved by controlling the composition of inclusions by controlling minor components and uniformly dispersing MnS. Detailed knowledge is as follows.

표면 조도를 개선하기 위해서는, 절삭 중에 공구의 날끝에 형성되는 빌트업 에지를 작게 하는 것이 유효하다. 빌트업 에지가 발생하면, 절삭 시에 공구의 절삭날의 윤곽과 다른 요철이 생기기 때문에 표면 조도가 열화된다. 본 발명의 일 양태에서는, 강 중의 개재물의 애스펙트비를 작게 함으로써 빌트업 에지의 형성을 억제한다.In order to improve the surface roughness, it is effective to reduce the built-up edge formed on the cutting edge of the tool during cutting. When the built-up edge occurs, the surface roughness is deteriorated because irregularities different from the contour of the cutting edge of the tool are generated during cutting. In one aspect of the present invention, the formation of built-up edges is suppressed by reducing the aspect ratio of inclusions in steel.

먼저, 주조 단계에서는 입상의 황화물계 개재물(편정형)을 생성시키도록 미량 성분을 제어한다. 본 발명의 일 양태에 있어서의 황화물계 개재물은 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물, 또는 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물이고, 미량 원소를 황화물계 개재물에 고용함으로써, 개재물의 변형 저항이 높아지고, 애스펙트비가 작아지는 것이 특징이다. 또한, 일반적으로는 주조 단계에서 막대상의 황화물(공정형)이 생성되지만, 이러한 개재물은 애스펙트비가 크고, 또한 형태가 불균일해지기 때문에 표면 조도의 열화로 연결된다.First, in the casting step, trace components are controlled so as to generate granular sulfide-based inclusions (flat crystals). Sulfide-based inclusions in one aspect of the present invention are (Mn, Cr) (S, O)-based inclusions or (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions, trace elements are sulfides It is characterized in that the deformation resistance of the inclusion is increased and the aspect ratio is reduced by dissolving in the system inclusion. In addition, rod-shaped sulfide (eutectic type) is generally generated in the casting step, but these inclusions have a large aspect ratio and become non-uniform in shape, leading to deterioration of surface roughness.

본 발명의 일 양태는, 상기 지견에 기초하여 이루어진 것이고, 그 요지로 하는 바는 이하와 같다.One aspect of the present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.

[1] 질량%로,[1] In mass%,

C: 0.08 내지 0.70%, C: 0.08 to 0.70%;

Si: 0.01 내지 1.0%, Si: 0.01 to 1.0%;

Mn: 0.1 내지 1.50%, Mn: 0.1 to 1.50%;

S: 0.15 내지 0.60%, S: 0.15 to 0.60%;

P: 0.010 내지 0.050%, P: 0.010 to 0.050%;

Cr: 10 내지 16%, Cr: 10 to 16%;

N: 0.005 내지 0.15%, N: 0.005 to 0.15%;

Al: 0.004% 이하, Al: 0.004% or less;

Mg: 0.0020% 이하, Mg: 0.0020% or less;

O: 0.007 내지 0.030%, O: 0.007 to 0.030%;

Ni: 0 내지 1.0%, Ni: 0 to 1.0%;

Mo: 0 내지 3.0%, Mo: 0 to 3.0%;

Ca: 0 내지 0.003%, Ca: 0 to 0.003%;

Te: 0 내지 0.024%, Te: 0 to 0.024%;

REM: 0 내지 0.003%, REM: 0 to 0.003%,

B: 0 내지 0.02%, B: 0 to 0.02%,

Nb: 0 내지 1.00%, Nb: 0 to 1.00%,

Ti: 0 내지 1.00%, Ti: 0 to 1.00%;

V: 0 내지 0.50%, V: 0 to 0.50%;

Ta: 0 내지 0.5%, Ta: 0 to 0.5%;

W: 0 내지 0.5%, W: 0 to 0.5%;

Co: 0 내지 1.00%, Co: 0 to 1.00%;

Zr: 0 내지 0.020%, Zr: 0 to 0.020%;

Cu: 0 내지 3.0%, Cu: 0 to 3.0%;

Sn: 0 내지 0.5%, Sn: 0 to 0.5%;

Sb: 0 내지 0.5%, Sb: 0 to 0.5%;

Ga: 0 내지 0.0050%를 함유하고, Ga: 0 to 0.0050% is contained,

잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, The balance consists of Fe and impurities,

O를 0.5질량% 이상 포함하는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물을 함유하는 것을 특징으로 하는 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.A martensitic S free-cutting stainless steel characterized by containing (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions containing 0.5% by mass or more of O.

[2] 질량%로,[2] In mass%,

Ca: 0.0005 내지 0.003%, Ca: 0.0005 to 0.003%;

Te: 0.010 내지 0.024%, Te: 0.010 to 0.024%;

REM: 0.0005 내지 0.003%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.REM: The martensitic S free-cutting stainless steel according to [1] characterized by containing one or more of 0.0005 to 0.003%.

[3] 0.3질량% 이상의 Ca, 1질량% 이상의 Te, 0.3질량% 이상의 REM의 어느 1종 또는 2종 이상을 포함하는 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물을 함유하는 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.[3] (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions containing any one or two or more of 0.3 mass% or more Ca, 1 mass% or more Te, and 0.3 mass% or more REM The martensitic S free-cutting stainless steel according to [1] or [2], characterized in that it contains.

[4] 질량%로,[4] In mass%,

B: 0.0001 내지 0.02%, B: 0.0001 to 0.02%;

Nb: 0.05 내지 1.00%, Nb: 0.05 to 1.00%;

Ti: 0.05 내지 1.00%, Ti: 0.05 to 1.00%;

V: 0.05 내지 0.50%, V: 0.05 to 0.50%;

Ta: 0.1 내지 0.5%, Ta: 0.1 to 0.5%;

W: 0.1 내지 0.5%, W: 0.1 to 0.5%;

Co: 0.05 내지 1.00%, Co: 0.05 to 1.00%;

Zr: 0.001 내지 0.020%, Zr: 0.001 to 0.020%;

Cu: 0.1 내지 3.0%, Cu: 0.1 to 3.0%;

Sn: 0.005 내지 0.5%, Sn: 0.005 to 0.5%;

Sb: 0.005 내지 0.5%, Sb: 0.005 to 0.5%;

Ga: 0.0005 내지 0.0050% Ga: 0.0005 to 0.0050%

로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.The martensitic S free-cutting stainless steel according to any one of [1] to [3], containing one or two or more selected from

[5] 상기 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하인, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.[5] The martensitic S free-cutting stainless steel according to any one of [1] to [4], wherein the aspect ratio of the (Mn, Cr) (S, O)-based inclusion is 4.0 or less.

[6] 상기 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하인, [3] 또는 [4]에 기재된 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.[6] The martensitic S free-cutting stainless steel according to [3] or [4], wherein the aspect ratio of the (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusion is 4.0 or less.

본 발명의 일 양태에서는, 환경에 악영향을 끼치는 Pb을 함유하지 않고, 통상의 정밀 부품의 절삭 가공 조건에 있어서, 표면 조도(Ra): 0.50㎛ 이하의 우수한 표면 정밀도를 갖고, 내공구 마모성 및 제조성도 우수한, 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 관한 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 예를 들어 피삭성 및 내식성이 요구되는 OA 기기, 전자 기기 등의 정밀 부품의 소재나 샤프트, 나사, 볼트 등의 부품으로서 이용할 수 있다.In one aspect of the present invention, it does not contain Pb, which adversely affects the environment, and has excellent surface precision of surface roughness (Ra): 0.50 μm or less under ordinary precision parts cutting conditions, tool wear resistance and manufacturing A martensitic S free-cutting stainless steel with excellent properties can be obtained. In addition, the martensitic S free-cutting stainless steel according to one embodiment of the present invention can be used, for example, as a material for precision parts such as OA equipment and electronic equipment requiring machinability and corrosion resistance, and as parts such as shafts, screws, and bolts. can

본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 화학 성분이, 질량%로, C: 0.08 내지 0.70%, Si: 0.01 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 1.50%, S: 0.15 내지 0.60%, P: 0.010 내지 0.050%, Cr: 10 내지 16%, N: 0.005 내지 0.15%, Al: 0.004% 이하, Mg: 0.0020% 이하, O: 0.007 내지 0.030%, Ni: 0 내지 1.0%, Mo: 0 내지 3.0%, Ca: 0 내지 0.003%, Te: 0 내지 0.024%, REM: 0 내지 0.003%, B: 0 내지 0.02%, Nb: 0 내지 1.00%, Ti: 0 내지 1.00%, V: 0 내지 0.50%, Ta: 0 내지 0.5%, W: 0 내지 0.5%, Co: 0 내지 1.00%, Zr: 0 내지 0.020%, Cu: 0 내지 3.0%, Sn: 0 내지 0.5%, Sb: 0 내지 0.5%, Ga: 0 내지 0.0050%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, O를 0.5질량% 이상 포함하는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물을 함유한다.The martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment contains, in mass%, C: 0.08 to 0.70%, Si: 0.01 to 1.0%, Mn: 0.1 to 1.50%, S: 0.15 to 0.60%, P : 0.010 to 0.050%, Cr: 10 to 16%, N: 0.005 to 0.15%, Al: 0.004% or less, Mg: 0.0020% or less, O: 0.007 to 0.030%, Ni: 0 to 1.0%, Mo: 0 to 3.0%, Ca: 0 to 0.003%, Te: 0 to 0.024%, REM: 0 to 0.003%, B: 0 to 0.02%, Nb: 0 to 1.00%, Ti: 0 to 1.00%, V: 0 to 0.50 %, Ta: 0 to 0.5%, W: 0 to 0.5%, Co: 0 to 1.00%, Zr: 0 to 0.020%, Cu: 0 to 3.0%, Sn: 0 to 0.5%, Sb: 0 to 0.5% , Ga: 0 to 0.0050%, the remainder being Fe and impurities, and (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions containing 0.5% by mass or more of O.

또한, 본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 0.3질량% 이상의 Ca, 1질량% 이상의 Te, 0.3질량% 이상의 REM의 어느 1종 또는 2종 이상을 포함하는 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물을 함유하고 있어도 된다.In addition, the martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment contains any one or two or more of 0.3 mass% or more Ca, 1 mass% or more Te, and 0.3 mass% or more REM (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te) system inclusions may be contained.

또한, 본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강에 있어서는, (Mn, Cr)(S, O)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하여도 된다.In the martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment, the aspect ratio of (Mn, Cr)(S, O) system inclusions may be 4.0 or less.

또한, 본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강에 있어서는, (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하여도 된다.In the martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment, the aspect ratio of (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te) system inclusions may be 4.0 or less.

이하에, 본 실시 형태의 각 요건에 대하여 설명한다.Below, each requirement of this embodiment is demonstrated.

C: 0.08 내지 0.70%C: 0.08 to 0.70%

C는, ??칭 처리 후에 마르텐사이트 조직을 얻어 고강도를 얻기 위해 필요하다. 이 때문에, C 함유량은, 0.08% 이상으로 한다. 또한, 절삭성의 관점에서 C 함유량은 0.12% 이상으로 해도 된다. 한편, 과잉량의 C를 함유하면, 어닐링 시에 조대한 탄화물이 생성되어, 절삭 가공 시에 빌트업 에지의 생성을 촉진하여 절삭면의 정밀도를 열화시키기 때문에, C 함유량은 0.70% 이하로 한다. 바람직하게는 0.40% 이하이다.C is necessary to obtain high strength by obtaining a martensitic structure after quenching. For this reason, C content is made into 0.08 % or more. Also, from the viewpoint of machinability, the C content may be 0.12% or more. On the other hand, if an excessive amount of C is contained, coarse carbides are generated during annealing, which promotes the formation of built-up edges during cutting and deteriorates the precision of the cut surface. Therefore, the C content is set to 0.70% or less. Preferably it is 0.40% or less.

Si: 0.01 내지 1.0%Si: 0.01 to 1.0%

Si는, 탈산을 위해 함유된다. 이 때문에, Si 함유량은 0.01% 이상으로 한다. Si 함유량은 0.05% 이상이어도 된다. 한편, Si가 1.0%를 초과하면, 스테인리스강을 열간 압연하여 막대선으로 할 때에 압연 시의 스케일 생성을 재촉하여, 열간 압연흔의 생성을 조장하기 때문에, Si 함유량은, 1.0% 이하로 한다.Si is contained for deoxidation. For this reason, Si content is made into 0.01 % or more. Si content may be 0.05% or more. On the other hand, if Si exceeds 1.0%, scale generation during rolling is promoted when stainless steel is hot rolled to form a bar, and hot rolling marks are promoted, so the Si content is set to 1.0% or less.

Mn: 0.1 내지 1.50%Mn: 0.1 to 1.50%

Mn은, Cr과 함께 개재물을 생성하여, 피삭성, 특히 표면 정밀도를 향상시키는 원소이다. 이 때문에, Mn 함유량은, 0.10% 이상으로 한다. 한편, Mn 함유량이 1.50%를 초과하면, 개재물에 있어서의 Mn/Cr의 조성비가 높아지고, 개재물이 전신되어 애스펙트비가 커진다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.50% 이하로 한다. Mn 함유량은 1.40% 이하여도 되고, 1.10% 이하여도 된다.Mn is an element that forms inclusions together with Cr to improve machinability, particularly surface accuracy. For this reason, Mn content is made into 0.10 % or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 1.50%, the composition ratio of Mn/Cr in the inclusions increases, and the inclusions are transformed to increase the aspect ratio. Therefore, the Mn content is made 1.50% or less. The Mn content may be 1.40% or less, or 1.10% or less.

S: 0.15 내지 0.60%S: 0.15 to 0.60%

S은, 황화물계 개재물을 형성하고, 개재물에는 절삭 가공 시에 응력이 집중한다. 또한, 절삭 칩 생성 시에 있어서의 전단 변형 영역에서 개재물을 기점으로 균열이 발생하여, 빌트업 에지의 성장이 억제된다. 이 때문에, 강의 절삭면의 정밀도가 향상된다. 이 효과를 얻기 위해, S 함유량은, 0.15% 이상으로 한다. S 함유량은 0.20% 이상이어도 된다. 한편, S을 0.60%를 초과하여 함유하면, 열간 가공성이 현저하게 열화된다. 그 때문에, S 함유량은 0.60% 이하로 한다. S 함유량은 0.40% 이하로 해도 된다.S forms sulfide-based inclusions, and stress concentrates on the inclusions during cutting. In addition, cracks are generated starting from inclusions in the shear deformation region at the time of chip generation, and the growth of the built-up edge is suppressed. For this reason, the precision of the cutting surface of steel improves. In order to acquire this effect, S content is made into 0.15 % or more. 0.20% or more of S content may be sufficient. On the other hand, when S is contained exceeding 0.60%, hot workability deteriorates remarkably. Therefore, the S content is made 0.60% or less. The S content may be 0.40% or less.

P: 0.010 내지 0.050%P: 0.010 to 0.050%

P은, 입계 편석하여 절삭 가공 시의 재료 연성을 저하시키고, 표면 정밀도를 향상시킨다. 이 때문에, P 함유량은, 0.010% 이상으로 한다. P 함유량은, 0.020% 이상이어도 된다. 한편, P 함유량이 0.050%를 초과하면, 제조성이 현저하게 열화된다. 그 때문에, P 함유량은, 0.050% 이하로 한다.P segregates at grain boundaries, reduces material ductility during cutting, and improves surface precision. For this reason, P content is made into 0.010 % or more. The P content may be 0.020% or more. On the other hand, when the P content exceeds 0.050%, manufacturability deteriorates remarkably. Therefore, the P content is made 0.050% or less.

Cr: 10 내지 16%Cr: 10 to 16%

Cr은, Mn과 함께 황화물계 개재물을 형성하고, 특히 개재물 중의 Mn과 Cr의 조성비(Mn/Cr)를 적정화함으로써, 개재물의 애스펙트비를 제어할 수 있다. 애스펙트비를 작게 하여, 절삭면의 정밀도를 향상시키기 위해서는, Cr 함유량은, 10% 이상으로 한다. Cr 함유량은, 12% 이상이어도 된다. 그러나, Cr을 다량으로 함유시키면, 개재물 중의 Mn/Cr의 조성비가 너무 작아져, 개재물이 전신되기 쉬워져, 애스펙트비가 커진다. 그 때문에, Cr 함유량은 16% 이하로 한다. Cr 함유량은 15% 이하여도 된다.Cr forms sulfide-based inclusions together with Mn, and the aspect ratio of the inclusions can be controlled particularly by optimizing the composition ratio (Mn/Cr) of Mn and Cr in the inclusions. In order to reduce the aspect ratio and improve the precision of the cut surface, the Cr content is set to 10% or more. Cr content may be 12% or more. However, when a large amount of Cr is contained, the composition ratio of Mn/Cr in the inclusions becomes too small, the inclusions tend to be transformed, and the aspect ratio increases. Therefore, Cr content is made into 16 % or less. Cr content may be 15% or less.

N: 0.005 내지 0.15%N: 0.005 to 0.15%

N는, 매트릭스에 고용하고, 절삭 온도역에서 매트릭스를 취화시키고, 또한 제품의 강도를 높인다. 이 때문에, N 함유량은 0.005% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.02% 초과의 양으로 N를 함유시킨다. 그러나, 0.15%를 초과하여 N를 함유시키면, 블로우홀의 생성이나 열간 가공성의 열화로부터 제조성이 현저하게 열화된다. 그 때문에, N 함유량은 0.15% 이하로 한다.N dissolves in the matrix, embrittles the matrix in the cutting temperature range, and enhances the strength of the product. For this reason, the N content is made 0.005% or more. Preferably, N is contained in an amount of more than 0.02%. However, when N is contained in excess of 0.15%, productivity deteriorates markedly due to generation of blowholes and deterioration of hot workability. Therefore, the N content is made 0.15% or less.

N 함유량은 0.12% 이하여도 된다.The N content may be 0.12% or less.

Al: 0.004% 이하Al: 0.004% or less

Al은, 탈산 원소로서 사용하지만, 경질의 Al계의 산화물을 형성하여 저산소화되기 때문에, 막대상의 황화물(공정형)을 생성시킨다. 그 때문에, Al 함유량은 0.004% 이하로 한다. Al 함유량은, 0.003% 이하여도 되고, 0.002% 미만이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서 효과를 발현하기 위해서는 0.001% 이상의 양으로 Al을 함유하면 된다.Although Al is used as a deoxidizing element, since it forms a hard Al-based oxide and becomes low-oxygenated, rod-shaped sulfide (eutectic type) is formed. Therefore, the Al content is made 0.004% or less. The Al content may be 0.003% or less and may be less than 0.002%. What is necessary is just to contain Al in the quantity of 0.001% or more in order to express an effect in this embodiment.

Mg: 0.0020% 이하Mg: 0.0020% or less

Mg은, 탈산 원소로서 사용하지만, 경질의 Mg계의 산화물을 형성하여 저산소화하기 위해, 막대상의 황화물(공정형)을 생성시킨다. 그 때문에, Mg 함유량은 0.0020% 이하로 한다. Mg 함유량은, 0.0010% 이하여도 되고, 0.0005% 미만이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서 효과를 발현하기 위해서는 0.0001% 이상의 양으로 Mg을 함유하면 된다.Although Mg is used as a deoxidizing element, rod-shaped sulfides (eutectic type) are formed in order to form hard Mg-based oxides and reduce oxygenation. Therefore, Mg content is made into 0.0020% or less. The Mg content may be 0.0010% or less and may be less than 0.0005%. What is necessary is just to contain Mg in the quantity of 0.0001% or more in order to express an effect in this embodiment.

Al과 Mg의 양자를 본 실시 형태의 범위의 양으로 함유함으로써, 입상의 황화물계 개재물(편정형)이 생성되어, 피삭성이 향상된다.By containing both Al and Mg in an amount within the range of the present embodiment, granular sulfide-based inclusions (flattened) are generated, and machinability is improved.

O: 0.007 내지 0.030%O: 0.007 to 0.030%

O는, 응고 시의 탈산 생성물을 조대화시킴과 함께, 입상의 황화물계 개재물(편정형)을 생성시킴으로써 피삭성을 향상시킨다. 이 때문에, O 함유량은 0.007% 이상으로 한다. O 함유량은 0.012% 이상이어도 된다. 또한, 0.016% 이상이어도 된다. 그러나, 0.030%를 초과하여 O를 함유시키면, 경질의 개재물이 증가하여 피삭성을 열화시키기 때문에, O 함유량은 0.030% 이하로 한다.O improves machinability by coarsening the deoxidation product at the time of solidification and generating granular sulfide-based inclusions (flattened). For this reason, the O content is made 0.007% or more. The O content may be 0.012% or more. Moreover, 0.016% or more may be sufficient. However, since hard inclusions increase and machinability deteriorates when O is contained exceeding 0.030%, O content is made 0.030% or less.

본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 상기한 원소 이외는, Fe 및 불순물로 이루어진다. 단, 본 실시 형태의 기술 특징이 발휘하는 효과를 저해하지 않는 범위에서, 상기 이외의 이하에 기재하는 원소를, 선택적으로 함유시킬 수 있다. 이하에 한정 이유를 기재한다. 이들 원소의 하한은 0%이다.The martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment consists of Fe and impurities other than the above elements. However, elements described below other than the above may be selectively contained within a range that does not impair the effect of the technical features of the present embodiment. The reason for the limitation is described below. The lower limit of these elements is 0%.

Ni: 0 내지 1.0%Ni: 0 to 1.0%

Ni은, 고용 강화에 의해 재료의 경도를 높여 빌트업 에지의 생성을 방지하여, 절삭 가공 시의 표면 정밀도를 향상시키기 때문에, 함유시켜도 된다. 그 경우는, Ni 함유량이 0.1% 이상인 것이 바람직하다. 그러나, 1.0%를 초과하면, 경질화되어 공구 수명의 열화를 야기한다. 그 때문에, Ni 함유량은, 1.0% 이하로 한다. Ni 함유량은, 0.8% 이하여도 된다. Ni 함유량은 0%여도 된다.Ni may be contained because Ni increases the hardness of the material by solid solution strengthening, prevents generation of built-up edges, and improves surface accuracy during cutting. In that case, it is preferable that the Ni content is 0.1% or more. However, when it exceeds 1.0%, it hardens and causes deterioration of tool life. Therefore, the Ni content is made 1.0% or less. The Ni content may be 0.8% or less. Ni content may be 0%.

Mo: 0 내지 3.0%Mo: 0 to 3.0%

Mo은, 내식성을 향상시키는 원소이고, 함유시켜도 된다. 그러나, Mo을 다량으로 함유시키면, 경질화되어 공구 수명의 열화를 야기한다. 이 때문에, Mo 함유량은 3.0% 이하로 한다. Mo 함유량은 2.0% 이하여도 된다. 한편, 상기 효과를 얻기 위해서는, Mo 함유량은 0.1% 이상인 것이 바람직하다. Mo 함유량은 0%여도 된다.Mo is an element that improves corrosion resistance and may be contained. However, when a large amount of Mo is contained, it hardens and causes deterioration of tool life. For this reason, Mo content is made into 3.0 % or less. Mo content may be 2.0% or less. On the other hand, in order to obtain the said effect, it is preferable that Mo content is 0.1 % or more. Mo content may be 0%.

Ca: 0 내지 0.003%Ca: 0 to 0.003%

Ca은, 입상의 황화물계 개재물(편정형)을 생성시킴으로써 피삭성을 향상시키므로, 함유시켜도 된다. 또한, 산화물계 개재물을 연질화하여, 공구 수명을 개선하는 효과도 있기 때문에, 함유시켜도 된다. 이들 효과를 얻기 위해서는, 0.0005% 이상 함유시키면 된다. 그러나, Ca을 0.003%를 초과하여 함유시키면, 그 효과가 포화되어 반대로 열간 가공성이 저하된다. 이 때문에, Ca 함유량은, 0.003% 이하로 한다. Ca 함유량은, 0.001% 이상 0.002% 이하인 것이 보다 바람직하다. Ca은 0%여도 된다.Ca improves machinability by forming granular sulfide-based inclusions (sulfide-type inclusions), so it may be contained. Moreover, since it also has the effect of softening oxide-type inclusions and improving tool life, you may contain it. In order to acquire these effects, what is necessary is just to contain 0.0005% or more. However, when Ca is contained exceeding 0.003%, the effect is saturated and the hot workability is lowered conversely. For this reason, Ca content is made into 0.003 % or less. As for Ca content, it is more preferable that it is 0.001 % or more and 0.002 % or less. Ca may be 0%.

Te: 0 내지 0.024%Te: 0 to 0.024%

Te은, 본 실시 형태에 있어서 피삭성, 특히 절삭면의 정밀도를 향상시키기 위해 중요한 원소이므로, 함유시켜도 된다. Te은, 개재물 중에 1질량% 이상 고용함으로써 개재물의 변형을 억제하여, 애스펙트비를 작게 한다. 그 결과, 빌트업 에지의 성장을 억제하여, 절삭면의 정밀도를 향상시킨다. Te을 함유시키는 경우의 Te 함유량은 0.010% 이상인 것이 바람직하다. 한편, Te이 0.024%를 초과하여 함유하면, 그 효과는 포화될뿐만 아니라, 개재물의 주위에 MnTe이 형성되어, 제조성이 현저하게 열화된다. 그 때문에, Te 함유량은 0.024% 이하로 한다. Te 함유량은 0.015% 이하여도 된다. Te은 0%여도 된다.Te is an important element in order to improve machinability, especially the precision of the cutting surface in this embodiment, so you may contain it. By dissolving Te in an amount of 1% by mass or more in the inclusions, deformation of the inclusions is suppressed and the aspect ratio is reduced. As a result, the growth of the built-up edge is suppressed, and the precision of the cutting surface is improved. As for Te content in the case of containing Te, it is preferable that it is 0.010 % or more. On the other hand, when Te is contained in excess of 0.024%, the effect is not only saturated, but also MnTe is formed around the inclusions, resulting in markedly deteriorating manufacturability. Therefore, Te content is made into 0.024 % or less. Te content may be 0.015% or less. Te may be 0%.

REM: 0 내지 0.003%REM: 0 to 0.003%

REM은, Ca과 마찬가지로 입상의 황화물계 개재물(편정형)을 생성시킴으로써 피삭성을 향상시키므로, 함유시켜도 된다. 또한, 산화물계 개재물을 연질화하여, 공구 수명을 개선하는 효과도 있기 때문에, 함유시켜도 된다. REM을 함유시키는 경우는 0.0005% 이상으로 하면 된다. 그러나, REM이 0.003%를 초과하여 함유하면, 그 효과가 포화될뿐만 아니라, 개재물의 일부에 경질의 REM계 산 황화물이 생성되어, 공구 수명의 열화를 일으킨다. 이 때문에, REM 함유량은, 0.003% 이하로 한다. REM 함유량은, 0.001% 이상 0.002% 이하인 것이 바람직하다. REM은 0%여도 된다.Since REM improves machinability by forming granular sulfide-based inclusions (sulfide-type inclusions) similarly to Ca, it may be contained. Moreover, since it also has the effect of softening oxide-type inclusions and improving tool life, you may contain it. In the case of containing REM, it may be 0.0005% or more. However, when REM is contained in excess of 0.003%, the effect is not only saturated, but also hard REM-based oxysulfides are generated in part of the inclusions, causing deterioration of tool life. For this reason, the REM content is made 0.003% or less. It is preferable that REM content is 0.001% or more and 0.002% or less. REM may be 0%.

REM(희토류 원소)은, 일반적인 정의에 따라, 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)의 2원소와, 주기율표에 있어서 란탄(La)부터 루테튬(Lu)까지의 15원소(란타노이드)의 총칭을 가리킨다. 1종을 단독으로 함유시켜도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다.REM (rare earth element), according to a general definition, refers to two elements of scandium (Sc) and yttrium (Y), and a generic name for 15 elements (lanthanoids) from lanthanum (La) to lutetium (Lu) in the periodic table. . You may contain individually by 1 type, and 2 or more types of mixtures may be sufficient.

B: 0 내지 0.02%B: 0 to 0.02%

B는, 열간 가공성을 개선하기 위해 사용하는 원소이고, 안정된 효과를 얻기 때문에, 함유시켜도 된다. 그러나, 과잉량으로 B를 함유시키면, B의 화합물이 석출되어, 열간 가공성을 열화시키므로, B 함유량은 0.02% 이하로 한다. B 함유량은, 0.015% 이하인 것이 바람직하다. 한편, 상기 효과를 얻기 위해서는, B 함유량은 0.0001% 이상인 것이 바람직하고, B 함유량은 0.0002% 이상인 것이 보다 바람직하다. B는 0%여도 된다.B is an element used to improve hot workability, and since a stable effect is obtained, it may be contained. However, if B is contained in an excessive amount, the compound of B precipitates and the hot workability deteriorates, so the B content is set to 0.02% or less. It is preferable that B content is 0.015% or less. On the other hand, in order to obtain the above effect, the B content is preferably 0.0001% or more, and the B content is more preferably 0.0002% or more. B may be 0%.

Nb: 0 내지 1.00%Nb: 0 to 1.00%

Ti: 0 내지 1.00%Ti: 0 to 1.00%

V: 0 내지 0.50% V: 0 to 0.50%

Ta: 0 내지 0.5% Ta: 0 to 0.5%

W: 0 내지 0.5% W: 0 to 0.5%

Nb, Ti, V, Ta, W은 탄질화물을 형성하여, 내식성을 개선하는 효과가 있기 때문에, 함유시켜도 된다. 그러나, 이들 원소를 다량으로 함유하면, 피삭성이 열화되는 점에서, Nb 함유량은, 1.00% 이하로 하고, Ti 함유량은, 1.00% 이하로 한다. 또한, V 함유량은, 0.50% 이하로 하고, Ta 함유량은, 0.5% 이하로 하고, W 함유량은, 0.5% 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 얻기 위해서는, Nb 함유량은, 0.05% 이상인 것이 바람직하고, Ti 함유량은, 0.05% 이상인 것이 바람직하고, V 함유량은, 0.05% 이상인 것이 바람직하다. 또한, Ta 함유량은, 0.1% 이상인 것이 바람직하고, W 함유량은, 0.1% 이상인 것이 바람직하다. Nb, Ti, V, Ta, W은 0%여도 된다.Nb, Ti, V, Ta, and W form carbonitrides and have an effect of improving corrosion resistance, so they may be contained. However, when these elements are contained in large amounts, machinability deteriorates, so the Nb content is made 1.00% or less, and the Ti content is made 1.00% or less. Further, the V content is 0.50% or less, the Ta content is 0.5% or less, and the W content is 0.5% or less. On the other hand, in order to obtain the above effect, the Nb content is preferably 0.05% or more, the Ti content is preferably 0.05% or more, and the V content is preferably 0.05% or more. Further, the Ta content is preferably 0.1% or more, and the W content is preferably 0.1% or more. Nb, Ti, V, Ta, and W may be 0%.

Co: 0 내지 1.00%Co: 0 to 1.00%

Co는, 매트릭스의 인성을 높이기 때문에, 함유시켜도 된다. 그러나, 과잉량으로 Co를 함유시키면, 경질화되어 피삭성을 열화시키기 때문에, Co 함유량은 1.00% 이하로 한다. Co 함유량은, 0.60% 이하여도 된다. 한편, 상기 효과를 얻기 위해서는, Co 함유량은, 0.05% 이상인 것이 바람직하다. Co는 0%여도 된다.Co may be contained because it enhances the toughness of the matrix. However, if Co is contained in an excessive amount, it hardens and the machinability deteriorates, so the Co content is made 1.00% or less. Co content may be 0.60% or less. On the other hand, in order to acquire the said effect, it is preferable that Co content is 0.05 % or more. Co may be 0%.

Zr: 0 내지 0.020%Zr: 0 to 0.020%

Zr은, 강도를 향상시키는 효과가 있으므로, 함유시켜도 된다. 그러나, 다량으로 Zr을 함유시키면, 인성을 저하시키기 때문에, Zr 함유량은, 0.020% 이하로 한다. 한편, 강도를 향상시키는 효과를 충분히 얻기 위해서는, Zr 함유량은, 0.001% 이상인 것이 바람직하다. Zr은 0%여도 된다.Since Zr has an effect of improving strength, you may contain Zr. However, since toughness is reduced when a large amount of Zr is contained, the Zr content is made 0.020% or less. On the other hand, in order to sufficiently obtain the effect of improving the strength, the Zr content is preferably 0.001% or more. Zr may be 0%.

Cu: 0 내지 3.0%Cu: 0 to 3.0%

Cu는, 고용 강화에 의해 재료의 경도를 높여 빌트업 에지의 생성을 방지하여 절삭 가공 시의 표면 정밀도를 향상시키기 때문에, 함유시켜도 된다. 그러나, 3.0%를 초과하여 함유시켜도, 그 효과는 포화되어, 주조편 균열이 발생하는 등, 제조성이 열화되기 때문에, Cu 함유량은, 3.0% 이하로 한다. 한편, 상기 효과를 얻기 위해서는, Cu 함유량은, 0.1% 이상인 것이 바람직하다. Cu는 0%여도 된다.Cu may be contained because it increases the hardness of the material by solid solution strengthening, prevents the generation of built-up edges, and improves the surface precision during cutting. However, even if it is contained in excess of 3.0%, the effect is saturated and manufacturability deteriorates, such as cracking of cast slabs, so the Cu content is set to 3.0% or less. On the other hand, in order to acquire the said effect, it is preferable that Cu content is 0.1 % or more. Cu may be 0%.

Sn: 0 내지 0.5%Sn: 0 to 0.5%

Sb: 0 내지 0.5% Sb: 0 to 0.5%

Sn, Sb은, 내식성을 열화시키는 황화물과 공존시킴으로써, 내식성의 열화를 억제하기 때문에, 함유시켜도 된다. 그러나, Sn, Sb가 0.5%를 초과하여 함유되면, 제조성을 열화시키기 때문에, Sn, Sb 함유량은 각각 0.5% 이하로 한다. Sn, Sb 함유량은 각각 0.3% 이하여도 된다. 한편, 상기 효과를 얻기 위해서는, Sn, Sb 함유량은 각각 0.005% 이상인 것이 바람직하다. Sn, Sb 함유량은 각각 0.010% 이상이어도 된다. 또한, Sn, Sb 함유량은 각각 0%여도 된다.Sn and Sb suppress deterioration of corrosion resistance by coexisting with sulfides that deteriorate corrosion resistance, so they may be contained. However, since manufacturability deteriorates when Sn and Sb contain more than 0.5%, Sn and Sb content is made into 0.5% or less, respectively. The content of Sn and Sb may be 0.3% or less, respectively. On the other hand, in order to obtain the above effect, it is preferable that the Sn and Sb contents are each 0.005% or more. The content of Sn and Sb may be 0.010% or more, respectively. In addition, 0% may be sufficient as Sn and Sb content, respectively.

Ga: 0 내지 0.0050%Ga: 0 to 0.0050%

Ga은 냉간 가공성의 향상을 위해 필요에 따라 0.0005% 이상의 양으로 함유 해도 된다. 그러나, Ga이 0.0050%를 초과하면 단조성이 열화된다. 그 때문에, Ga 함유량의 상한을 0.0050% 이하로 하면 된다. Ga은 0%여도 된다.Ga may be contained in an amount of 0.0005% or more as needed to improve cold workability. However, forgeability deteriorates when Ga exceeds 0.0050%. Therefore, what is necessary is just to make the upper limit of Ga content into 0.0050 % or less. Ga may be 0%.

본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, Pb과 Se을 불가피하게 혼입하는 경우도 있지만, Pb 함유량은 0.03% 미만으로 제어하고, Se 함유량은 0.02% 미만으로 제어할 필요가 있다.Although the martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment inevitably contains Pb and Se in some cases, the Pb content needs to be controlled to less than 0.03% and the Se content needs to be controlled to less than 0.02%.

또한, 불순물이란, 강재를 공업적으로 제조할 때에, 원료로서의 광석, 스크랩 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것이며, 본 실시 형태의 강재에 악영향을 끼치지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.In addition, impurities mean that they are mixed from ore as a raw material, scrap, manufacturing environment, etc. when manufacturing steel materials industrially, and are permitted within a range that does not adversely affect the steel materials of the present embodiment.

본 실시 형태에 있어서는, 개재물의 조성을 제어하는 것이 중요하다. 개재물의 변형 저항이 높아지면, 본 실시 형태에 관한 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강을 선재로 압연한 후의 개재물의 애스펙트비를 작은 상태로 할 수 있다. 그 결과로서 빌트업 에지의 형성이 억제되어, 절삭 가공 시에 높은 치수 정밀도나 양호한 표면 성상이 얻어지게 된다.In this embodiment, it is important to control the composition of inclusions. When the deformation resistance of the inclusions increases, the aspect ratio of the inclusions after rolling the martensitic S free-cutting stainless steel according to the present embodiment into a wire rod can be reduced. As a result, formation of built-up edges is suppressed, and high dimensional accuracy and good surface properties are obtained during cutting.

개재물의 조성을 제어하기 위해서는, 정련 공정에 있어서 강의 용해 시에 Al, Mg 등의 탈산 성분의 양을 본 실시 형태의 함유량의 상한 이하로 제어함으로써, 용강 중의 산소 함유량을 높인다. 또한, 실기 제조에 있어서는 AOD(혹은 VOD)에 있어서, 슬래그의 염기도 CaO/SiO2를 1.8 이하, 바람직하게는 1.5 정도로 하는 것이 바람직하다. 상기 정련의 종료 후에는 Al, Mg 등의 탈산 성분을 일절 첨가하지 않는 조업에 의해 용강 중의 산소 함유량을 높일 수 있다. 이에 의해 입상의 황화물계 개재물(편정형)로서, O를 0.5질량% 이상 포함하는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물을 생성시킬 수 있다. 이 단계에서의 개재물의 애스펙트비는, 4.0 이하, 바람직하게는 3.0 이하로 된다. 개재물이 생성된 스테인리스강은, 그 후의 열간 압연 공정에 있어서 총 열간 압연 감면율(열간 압연에서의 감면율의 합계)이 95% 이상인 조건에서 압연을 행한 경우라도 개재물이 변형되지 않고, 애스펙트비를 목표인 4.0 이하, 바람직하게는 3.0 이하로 제어할 수 있다. 애스펙트비가 4.0을 초과하면, 부품 등에 절삭 가공할 때에 피삭성이 저하되므로 바람직하지 않다. 개재물의 애스펙트비는, 바람직하게는 1 이상이다. 개재물의 애스펙트비가 1 미만인 경우, 그 개재물은 연신되기 어려운 매우 경질의 개재물이고, 제조 시에 균열의 원인이나 표면 흠집의 원인이 된다고 생각된다.In order to control the composition of the inclusions, the oxygen content in the molten steel is increased by controlling the amount of deoxidizing components such as Al and Mg to the upper limit of the content in the present embodiment or less at the time of melting the steel in the refining step. Moreover, in AOD (or VOD) in actual machine manufacture, it is preferable to set slag basicity CaO/SiO 2 to 1.8 or less, preferably about 1.5. After completion of the refining, the oxygen content in the molten steel can be increased by an operation in which no deoxidizing components such as Al and Mg are added. As a result, it is possible to generate (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions containing 0.5% by mass or more of O as granular sulfide-based inclusions (flat crystalline). The aspect ratio of the inclusions at this stage is 4.0 or less, preferably 3.0 or less. In the stainless steel in which inclusions are formed, in the subsequent hot rolling step, the inclusions are not deformed even when the total hot rolling reduction ratio (the sum of the reduction ratios in hot rolling) is rolled under the condition of 95% or more, and the aspect ratio is the target. It can be controlled to 4.0 or less, preferably 3.0 or less. If the aspect ratio exceeds 4.0, the machinability deteriorates when cutting parts or the like, which is not preferable. The aspect ratio of the inclusions is preferably 1 or more. When the aspect ratio of an inclusion is less than 1, the inclusion is considered to be a very hard inclusion that is difficult to stretch, and causes cracks or surface flaws during production.

또한, Ca, Te, REM의 1종 또는 2종 이상을 함유시키면, 0.3질량% 이상의 Ca, 1질량% 이상의 Te 및 0.3질량% 이상의 REM의 1종 이상을 포함하는 복합 개재물인, (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물을 생성시킬 수 있다. 생성한 개재물의 애스펙트비는, 4.0 이하, 바람직하게는 3.0 이하로 된다. 이러한 복합 개재물은 변형 저항이 높기 때문에, 그 후의 열간 압연 공정에 있어서 열간 압연의 감면율이 95% 이상인 조건에서 압연을 행한 경우라도 개재물이 변형되지 않고, 개재물의 애스펙트비를 4.0 이하, 바람직하게는 3.0 이하로 제어할 수 있고, 피삭성을 대폭으로 개선할 수 있다. 애스펙트비가 4.0을 초과하면, 피삭성이 저하되므로 바람직하지 않다. 개재물의 애스펙트비는, 바람직하게는 1 이상이다.In addition, when one or more of Ca, Te, and REM are contained, (Mn, Cr), which is a composite inclusion containing at least one of 0.3 mass% or more Ca, 1 mass% or more Te, and 0.3 mass% or more REM, , Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions can be generated. The aspect ratio of the generated inclusion is 4.0 or less, preferably 3.0 or less. Since these composite inclusions have high deformation resistance, the inclusions do not deform even when rolling is performed under the condition that the hot rolling area reduction ratio is 95% or more in the subsequent hot rolling step, and the aspect ratio of the inclusions is 4.0 or less, preferably 3.0. It can be controlled to the following, and machinability can be improved significantly. When the aspect ratio exceeds 4.0, the machinability deteriorates, which is not preferable. The aspect ratio of the inclusions is preferably 1 or more.

본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 주조 후의 강재여도 되고, 강재를 열간 압연함으로써 얻어지는 선재여도 되고, 선재를 다시 냉간 신선함으로써 얻어지는 강선이어도 되고, 또한 주조 후의 강재 또는 열간 압연 후의 선재를 단조한 단조재여도 된다. 이들 강재, 선재, 강선 또는 단조재는, 본 실시 형태에 관한 화학 성분을 갖는 강이고, (Mn, Cr)(S, O)계 개재물 또는 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물을 포함하고 있다. 또한, 강 중에 포함되는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물 또는 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물은, 비교적 변형되기 어려운 개재물이기 때문에, 상기한 어느 단계에 있어서도, 4.0 이하의 애스펙트비를 갖는 것으로 된다.The martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment may be a steel material after casting, a wire material obtained by hot rolling a steel material, or a steel wire obtained by cold drawing a wire material again, or a steel material after casting or a wire material after hot rolling. A forged material may be used. These steel materials, wire rods, steel wires, or forged materials are steels having chemical components according to the present embodiment, and contain (Mn, Cr) (S, O)-based inclusions or (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te ) system inclusions are included. In addition, since (Mn, Cr) (S, O)-based inclusions or (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions contained in steel are inclusions that are relatively difficult to deform, any of the above Even in the step, it has an aspect ratio of 4.0 or less.

또한, Ca이나 Te, REM의 1종 또는 2종 이상을 함유시킴으로써(Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물이 생성되지만, 이 경우라도, 본 실시 형태에 관한 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강에는, (Mn, Cr)(S, O)계 개재물을 포함하고 있어도 된다.Further, by containing one or more of Ca, Te, and REM (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions are generated, but even in this case, the martensite according to the present embodiment is formed. The system S free-cutting stainless steel may contain (Mn, Cr)(S, O) system inclusions.

또한, O를 0.5% 이상 포함하는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물이란, Mn, Cr, S, O를 모두 포함하고, O 농도가 0.5% 이상인 개재물이다.Note that (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions containing 0.5% or more of O are inclusions containing all of Mn, Cr, S, and O and having an O concentration of 0.5% or more.

또한, (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물이란, Mn, Cr, S, O를 모두 포함하고, 0.3% 이상의 Ca, 1% 이상의 Te 및 0.3% 이상의 REM의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 개재물이다. 또한 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물은, O를 0.5% 이상 포함해도 된다.In addition, (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions include all of Mn, Cr, S, and O, and contain 1% of Ca of 0.3% or more, Te of 1% or more, and REM of 0.3% or more. It is an inclusion containing a species or two or more species. In addition, (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions may contain 0.5% or more of O.

개재물 중의 O 및 Te의 각각의 양은, 바람직하게는 10% 이하이다. 개재물 중의 Ca 및 REM의 각각의 양은, 바람직하게는 20% 이하이다.The respective amounts of O and Te in the inclusions are preferably 10% or less. Each amount of Ca and REM in the inclusion is preferably 20% or less.

이들 개재물의 조성은, 주사형 전자 현미경(SEM)에 부속의 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해 분석한다. SEM으로 특정한 개재물로부터, Cr, Mn, S, O가 모두 검출되고, 또한 0.5질량% 이상의 O가 포함되는 경우에, 그 개재물을 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물로 한다. 또한, SEM으로 특정한 개재물로부터, Mn, Cr, S, O를 모두 검출하고, 0.3질량% 이상의 Ca, 1질량% 이상의 Te 및 0.3질량% 이상의 REM의 1종 또는 2종 이상을 검출한 경우에, 그 개재물을 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물로 한다. 이들 개재물이 혼재하는지 여부는, 10개 이상의 개재물을 특정하여 분석함으로써, 그 결과로부터, 개재물이 혼재하는지 여부를 확인하면 된다.The composition of these inclusions is analyzed by an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) attached to the scanning electron microscope (SEM). In the case where all of Cr, Mn, S, and O are detected from the inclusions specified by SEM, and O is contained at 0.5% by mass or more, the inclusions are regarded as (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions. Further, when all of Mn, Cr, S, and O are detected from a specific inclusion by SEM, and one or two or more of 0.3 mass% or more Ca, 1 mass% or more Te, and 0.3 mass% or more REM are detected, The inclusions are (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions. Whether or not these inclusions are mixed may be determined by specifying and analyzing 10 or more inclusions, and then confirming whether or not the inclusions are mixed from the result.

또한, 개재물의 애스펙트비는, SEM-EDS에 제공한 시료를 사용하여, 광학 현미경 관찰에 의해, 100배의 배율로 10시야 촬영하고, 개재물에 외접하는 압연 방향에 수평인 직경(수평 페렛 직경)과 압연 방향에 수직인 직경(수직 페렛 직경)을 화상 해석법에 의해 측정한다. 각 개재물의 수평 페렛 직경/수직 페렛 직경의 비를 애스펙트비로서 산출하고, 전체 개재물의 애스펙트비의 평균값을 당해 시료의 애스펙트비로 한다. 상기 2종류의 개재물이 포함되는 경우는, 모든 개재물의 애스펙트비를 평균하면 된다.In addition, the aspect ratio of the inclusions was determined by optical microscope observation using a sample supplied to SEM-EDS, 10 fields of view at 100 times magnification, and a diameter horizontal to the rolling direction circumscribed to the inclusions (horizontal ferret diameter). and the diameter perpendicular to the rolling direction (vertical ferret diameter) is measured by an image analysis method. The ratio of the horizontal ferret diameter/vertical feret diameter of each inclusion is calculated as an aspect ratio, and the average value of the aspect ratios of all inclusions is taken as the aspect ratio of the sample. In the case where the above two types of inclusions are included, the aspect ratios of all the inclusions may be averaged.

이상, 본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 쾌삭 원소로서 S을 함유하여 피삭성이 우수하다. 이 강을 강선재로 한 경우에, 예를 들어 피삭성 및 내식성이 요구되는 OA 기기, 전자 기기 등의 정밀 부품의 소재나 나사, 볼트 등의 부품의 소재로서 적합하게 사용할 수 있다.As described above, the martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment contains S as a free-cutting element and is excellent in machinability. When this steel is used as a steel wire, it can be suitably used, for example, as a raw material for precision parts such as OA equipment and electronic equipment requiring machinability and corrosion resistance, and as a raw material for parts such as screws and bolts.

실시예Example

진공 용해로에서 150㎏의 합금 원료를 용해하고, Al, Mg등의 탈산 성분의 양을 본 실시 형태의 함유량의 상한 이하로 제어함으로써, 용강 중의 산소 함유량이 높은 상태 그대로, 직경 200㎜의 주형으로 주조했다. 그 후, 1200℃에서 가열하고, 이어서 열간 단조하여 직경 70㎜까지 가공했다. 이어서, 780℃에서 1시간 어닐링(공랭)하고, 직경 66㎜로 필링했다. 이어서, 봉강의 압연에 상당하는 열간 압출에 의해 직경 10㎜로 가공했다. 산세하고, 이어서, 다시 780℃에서 1시간 어닐링하여, 공랭(5℃/s)을 행하였다(총 열간 압연 감면율: 98%). 이어서, φ6㎜까지 냉간 신선 가공하고, 얻어진 선재를 다시 780℃에서 3분간 노 내에 유지하여 스트랜드 어닐링(냉각은 급랭)을 행하였다. 마지막으로, 추신기로 선재를 가공하여 직경 5.5㎜의 연마 막대를 얻었다. 이 연마 막대를 평가용 소재로서 사용하여, 각 평가 시험을 실시했다. 또한, 표 1 내지 표 3에 나타내는 강 성분에 있어서, Pb은 0.03% 미만, Se은 0.02% 미만이었다.By melting 150 kg of alloy raw material in a vacuum melting furnace and controlling the amount of deoxidizing components such as Al and Mg to the upper limit of the content of the present embodiment or less, casting in a mold with a diameter of 200 mm while the oxygen content in the molten steel remains high. did. After that, it was heated at 1200°C, followed by hot forging and processing to a diameter of 70 mm. Next, it annealed (air-cooled) at 780 degreeC for 1 hour, and peeled to a diameter of 66 mm. Subsequently, it was processed into a diameter of 10 mm by hot extrusion equivalent to rolling a steel bar. After pickling, it was then annealed at 780°C for 1 hour, followed by air cooling (5°C/s) (total hot rolling area reduction: 98%). Subsequently, cold drawing was performed to φ6 mm, and the obtained wire rod was held in a furnace at 780° C. for 3 minutes to perform strand annealing (cooling was rapid cooling). Finally, the wire rod was processed with a pendulator to obtain a polished bar having a diameter of 5.5 mm. Each evaluation test was performed using this polishing rod as a raw material for evaluation. In the steel components shown in Tables 1 to 3, Pb was less than 0.03% and Se was less than 0.02%.

상기 선재를, 그 중심선을 포함하는 길이 방향의 단면 상을 관찰하도록 수지에 매립하고, 경면 연마를 행하고, 개재물의 조성을 주사형 전자 현미경(SEM)에 부속의 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDS)에 의해 분석했다. SEM에서 특정한 개재물로부터, Cr, Mn, S, O가 모두 검출되고, 또한 0.5질량% 이상의 O가 포함되는 경우에, 그 개재물을 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물로 했다. 또한, SEM으로 특정한 개재물로부터, Mn, Cr, S, O를 모두 검출하고, 0.3질량% 이상의 Ca, 1질량% 이상의 Te 및 0.3질량% 이상의 REM의 1종 또는 2종 이상을 검출한 경우에, 그 개재물을 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물로 했다. 이들 개재물이 혼재하는지 여부는, 10개 이상의 개재물을 특정하여 분석함으로써, 그 결과로부터, 개재물이 혼재하는지 여부를 확인했다. 표 4 및 표 5에, 개재물의 조성비를 나타낸다.The wire rod is embedded in a resin so as to observe a cross-sectional image in the longitudinal direction including the center line, mirror polishing is performed, and the composition of the inclusion is determined using a scanning electron microscope (SEM) with an attached energy dispersive X-ray analyzer (EDS). analyzed by When all of Cr, Mn, S, and O were detected from a specific inclusion by SEM, and O was contained at 0.5% by mass or more, the inclusion was regarded as a (Mn, Cr)(S, O)-based inclusion. Further, when all of Mn, Cr, S, and O are detected from a specific inclusion by SEM, and one or two or more of 0.3 mass% or more Ca, 1 mass% or more Te, and 0.3 mass% or more REM are detected, The inclusions were made into (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te) system inclusions. Whether or not these inclusions were mixed was confirmed by specifying and analyzing 10 or more inclusions, and based on the result, whether or not the inclusions were mixed. In Table 4 and Table 5, the composition ratio of inclusions is shown.

개재물의 애스펙트비는, SEM-EDS에 제공한 시료를 사용하여, 광학 현미경 관찰에 의해, 100배의 배율로 10시야 촬영하고, 개재물에 외접하는 압연 방향에 수평인 직경(수평 페렛 직경)과 압연 방향에 수직인 직경(수직 페렛 직경)을 화상 해석법에 의해 측정했다. 각 개재물의 수평 페렛 직경/수직 페렛 직경의 비를 애스펙트비로서 산출하고, 전체 개재물의 애스펙트비의 평균값을 당해 시료의 애스펙트비로 했다. 결과를 표 6 및 표 7에 나타낸다. 또한, 표 6 및 표 7에서는, 상기 2종류의 개재물이 포함되는 경우, 모든 개재물의 애스펙트비를 평균한 값을, 당해 시료의 애스펙트비로서 표기했다.The aspect ratio of the inclusions was determined by using a sample supplied to SEM-EDS, photographing 10 fields of view at a magnification of 100 times by optical microscope observation, and measuring the diameter horizontal to the rolling direction circumscribed to the inclusions (horizontal pellet diameter) and rolling The diameter perpendicular to the direction (vertical Feret diameter) was measured by an image analysis method. The ratio of the horizontal ferret diameter/vertical ferret diameter of each inclusion was calculated as an aspect ratio, and the average value of the aspect ratios of all inclusions was taken as the aspect ratio of the sample. The results are shown in Table 6 and Table 7. In Table 6 and Table 7, when the above two types of inclusions are included, a value obtained by averaging the aspect ratios of all the inclusions is expressed as the aspect ratio of the sample.

선재의 외주를 절삭한 후의 표면 조도는, 절삭 표면의 중심선 평균 조도(Ra)로 평가했다. 절삭은 선삭 가공이고, 재질이 초경 P종이고, 날끝 R이 0.4㎜인 공구를 사용하여, 절삭 속도 50m/min, 이송량 0.02㎜/rev, 커팅 0.1㎜의 조건에서, 절삭유(광물유)를 도포하면서 절삭했다.The surface roughness after cutting the outer periphery of the wire rod was evaluated by the center line average roughness (Ra) of the cut surface. Cutting is a turning process, the material is carbide class P, and a tool with an edge R of 0.4 mm is used, cutting speed is 50 m/min, feed rate is 0.02 mm/rev, and cutting is 0.1 mm while applying cutting oil (mineral oil). it was cut

표면 조도 Ra는, 15분간의 선삭 가공 후의 시료로 측정했다. 측정에는 접촉식의 조도 측정기를 사용하여, 기준 길이 2.5㎜로, 각 5점씩 측정하고, 그 평균값을 측정값으로 했다. 본 실시 형태에서는 표면 조도 Ra가 0.50㎛ 이하의 경우에 양호라고 판단했다. 결과를 표 6 및 표 7에 나타낸다.Surface roughness Ra was measured on the sample after 15 minutes of turning. For the measurement, a contact-type roughness measuring instrument was used, each of 5 points was measured at a standard length of 2.5 mm, and the average value was used as the measured value. In this embodiment, when the surface roughness Ra was 0.50 μm or less, it was judged to be good. The results are shown in Table 6 and Table 7.

또한, 공구 수명은, 릴리프면의 평균 마모량이 0.2㎜에 도달할 때까지의 시간으로 평가하고, 15분간의 가공에서 릴리프면의 평균 마모량이 0.2㎜ 미만이면, 수명 달성으로 했다. 즉, 15분간의 가공에서 릴리프면의 평균 마모량이 0.2㎜ 미만인 경우, 공구 수명이 길고 피삭성이 우수하다고 평가했다. 15분간의 가공에서 릴리프면의 평균 마모량이 0.2㎜ 이상인 경우, 공구 수명이 짧고 피삭성이 떨어진다고 평가했다. 결과를 표 6 및 표 7에 나타낸다.In addition, the tool life was evaluated by the time until the average wear amount of the relief surface reached 0.2 mm, and if the average wear amount of the relief surface was less than 0.2 mm in 15 minutes of machining, it was set as life achievement. That is, when the average wear amount of the relief surface was less than 0.2 mm in 15 minutes of machining, the tool life was long and the machinability was evaluated as excellent. When the average wear amount of the relief surface was 0.2 mm or more in 15 minutes of machining, it was evaluated that the tool life was short and the machinability was poor. The results are shown in Table 6 and Table 7.

제조성은, 고온 인장 시험에 의해 평가했다. 상기한 직경 70㎜의 단조재의 중심과 표면의 중간부로부터 환봉 길이 방향으로 직경 10㎜의 열간 연성의 평가 시험편을 채취했다. 시험 온도 1000℃, 인장 속도 10㎜/s의 조건에서 인장 파단한 후의 스로틀값으로 제조성을 평가했다. 이때의 시험편의 형상은 φ10㎜×100㎜이다. 제조성은, 1000℃에서의 스로틀값이 50% 이상에서 제조성 달성이라고 했다. 즉, 1000℃에서의 스로틀값이 50% 이상인 경우, 제조성이 우수하다고 평가했다. 1000℃에서의 스로틀값이 50% 미만인 경우, 제조성이 떨어진다고 평가했다. 결과를 표 6 및 표 7에 나타낸다.Manufacturability was evaluated by a high-temperature tensile test. A hot ductility evaluation test piece with a diameter of 10 mm was taken from the center of the forged material with a diameter of 70 mm and the middle part of the surface in the longitudinal direction of the round bar. Manufacturability was evaluated by the throttle value after tensile fracture under conditions of a test temperature of 1000°C and a tensile speed of 10 mm/s. The shape of the test piece at this time is phi 10 mm x 100 mm. Manufacturability was said to be manufacturability achieved when the throttle value at 1000°C was 50% or more. That is, when the throttle value at 1000°C was 50% or more, it was evaluated as excellent in manufacturability. A case where the throttle value at 1000°C was less than 50% was evaluated as inferior in manufacturability. The results are shown in Table 6 and Table 7.

Figure 112020104542440-pct00001
Figure 112020104542440-pct00001

Figure 112020104542440-pct00002
Figure 112020104542440-pct00002

Figure 112020104542440-pct00003
Figure 112020104542440-pct00003

Figure 112020104542440-pct00004
Figure 112020104542440-pct00004

Figure 112020104542440-pct00005
Figure 112020104542440-pct00005

Figure 112020104542440-pct00006
Figure 112020104542440-pct00006

Figure 112020104542440-pct00007
Figure 112020104542440-pct00007

시료 No.1 내지 49는, 본 발명 강(본 발명예)이고, 시료 No.50 내지 65는, 비교강(비교예)이다.Sample Nos. 1 to 49 are steels of the present invention (examples of the present invention), and sample Nos. 50 to 65 are comparative steels (comparative examples).

표 중의 *표는, 값이 본 실시 형태의 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.* mark in the table indicates that the value is out of the range of the present embodiment.

표 4 및 표 5의 개재물의 조성에 대하여 보충하면, Ca, Te, REM의 어느 1종 또는 2종 이상이 검출된 No.25 내지 37 및 63 내지 65에 대해서는, (Mn, Cr)(S, O)계 개재물과, (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물의 양쪽이 포함되어 있었다. 또한, 2종류의 개재물을 포함하는 경우, (Mn, Cr)(S, O)계 개재물, (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물의 각각의 애스펙트비는, 모두 4.0 이하였다.Supplementing the composition of the inclusions in Tables 4 and 5, for Nos. 25 to 37 and 63 to 65 in which any one or two or more of Ca, Te, and REM were detected, (Mn, Cr) (S, Both O)-based inclusions and (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)-based inclusions were included. In the case of including two types of inclusions, the aspect ratios of (Mn, Cr) (S, O)-based inclusions and (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions are all was less than 4.0.

또한, No.59, 60, 62에서는, 개재물 조성에 있어서 산소량이 0.5질량% 미만이었다. 이들 No.59, 60, 62에서는, 애스펙트비가 4.0 이하인 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물이 포함되지 않았다. No.52에서는, Mn양이 본 실시 형태의 범위 외였다. No.55에서는, Cr양이 본 실시 형태의 범위 외였다. 이들 No.52, 55에서는, 애스펙트비가 4.0 이하인 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물이 포함되지 않았다.In Nos. 59, 60, and 62, the amount of oxygen in the inclusion composition was less than 0.5% by mass. In these Nos. 59, 60, and 62, (Mn, Cr) (S, O)-based inclusions having an aspect ratio of 4.0 or less were not included. In No. 52, the amount of Mn was out of the range of this embodiment. In No. 55, the amount of Cr was outside the range of this embodiment. In these Nos. 52 and 55, (Mn, Cr) (S, O) type inclusions having an aspect ratio of 4.0 or less were not included.

상기 이외의 시료에서는, 애스펙트비가 4.0 이하인 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물이 포함되어 있었다.Samples other than the above contained (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions having an aspect ratio of 4.0 or less.

본 발명 강인 No.1 내지 No.49는, 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강의 개재물 조성을 제어함으로써, 절삭 가공 후의 표면 조도 Ra가 0.50㎛ 이하로 되고, 공구 마모량도 0.2㎜ 미만에서 목표의 공구 수명의 기준을 달성했다. 또한, 제조성도 1000℃에 있어서의 스로틀값이 50% 이상에서 제조성의 기준을 달성했다. 한편, 비교강인 No.50 내지 No.65는 실시 형태의 규정 범위를 만족시키고 있지 않고, 어느 특성을 만족시키고 있지 않았다.In No.1 to No.49, which are steels of the present invention, by controlling the inclusion composition of the martensitic S free-cutting stainless steel, the surface roughness Ra after cutting is 0.50 μm or less, and the amount of tool wear is less than 0.2 mm, which is the standard for the target tool life. has achieved Also, the manufacturability standard was achieved when the throttle value at 1000°C was 50% or more. On the other hand, comparative steels No.50 to No.65 did not satisfy the stipulated range of the embodiment and did not satisfy any characteristic.

실시예로부터 명확해진 바와 같이, 본 실시 형태에 의해, 독성이 높은 Pb 등을 함유시키지 않고, 피삭성 및 제조성이 우수한 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강을 제조할 수 있다.As is clear from the examples, according to the present embodiment, martensitic S free-cutting stainless steel excellent in machinability and manufacturability can be produced without containing highly toxic Pb or the like.

본 실시 형태의 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강은, 예를 들어 피삭성 및 내식성이 요구되는 OA 기기, 전자 기기 등의 정밀 부품의 소재나 샤프트, 나사, 볼트 등의 부품으로서 이용할 수 있다.The martensitic S free-cutting stainless steel of the present embodiment can be used, for example, as a material for precision parts such as OA equipment and electronic equipment requiring machinability and corrosion resistance, and as parts such as shafts, screws, and bolts.

Claims (6)

질량%로,
C: 0.08 내지 0.70%,
Si: 0.01 내지 1.0%,
Mn: 0.1 내지 1.50%,
S: 0.15 내지 0.60%,
P: 0.010 내지 0.050%,
Cr: 10 내지 16%,
N: 0.005 내지 0.15%,
Al: 0.004% 이하,
Mg: 0.0020% 이하,
O: 0.007 내지 0.030%,
Ni: 0 내지 1.0%,
Mo: 0 내지 3.0%,
Ca: 0 내지 0.003%,
Te: 0 내지 0.024%,
REM: 0 내지 0.003%,
B: 0 내지 0.02%,
Nb: 0 내지 1.00%,
Ti: 0 내지 1.00%,
V: 0 내지 0.50%,
Ta: 0 내지 0.5%,
W: 0 내지 0.5%,
Co: 0 내지 1.00%,
Zr: 0 내지 0.020%,
Cu: 0 내지 3.0%,
Sn: 0 내지 0.5%,
Sb: 0 내지 0.5%,
Ga: 0 내지 0.0050%를 함유하고,
잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
O를 0.5질량% 이상 포함하는 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물을 함유하는 것을 특징으로 하는 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.
in mass percent,
C: 0.08 to 0.70%;
Si: 0.01 to 1.0%;
Mn: 0.1 to 1.50%;
S: 0.15 to 0.60%;
P: 0.010 to 0.050%;
Cr: 10 to 16%;
N: 0.005 to 0.15%;
Al: 0.004% or less;
Mg: 0.0020% or less;
O: 0.007 to 0.030%;
Ni: 0 to 1.0%;
Mo: 0 to 3.0%;
Ca: 0 to 0.003%;
Te: 0 to 0.024%;
REM: 0 to 0.003%,
B: 0 to 0.02%,
Nb: 0 to 1.00%,
Ti: 0 to 1.00%;
V: 0 to 0.50%;
Ta: 0 to 0.5%;
W: 0 to 0.5%;
Co: 0 to 1.00%;
Zr: 0 to 0.020%;
Cu: 0 to 3.0%;
Sn: 0 to 0.5%;
Sb: 0 to 0.5%;
Ga: 0 to 0.0050% is contained,
The balance consists of Fe and impurities,
A martensitic S free-cutting stainless steel characterized by containing (Mn, Cr)(S, O)-based inclusions containing 0.5% by mass or more of O.
제1항에 있어서, 질량%로,
Ca: 0.0005 내지 0.003%,
Te: 0.010 내지 0.024%,
REM: 0.0005 내지 0.003%,
B: 0.0001 내지 0.02%,
Nb: 0.05 내지 1.00%,
Ti: 0.05 내지 1.00%,
V: 0.05 내지 0.50%,
Ta: 0.1 내지 0.5%,
W: 0.1 내지 0.5%,
Co: 0.05 내지 1.00%,
Zr: 0.001 내지 0.020%,
Cu: 0.1 내지 3.0%,
Sn: 0.005 내지 0.5%,
Sb: 0.005 내지 0.5%,
Ga: 0.0005 내지 0.0050%
로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.
The method of claim 1, in mass%,
Ca: 0.0005 to 0.003%;
Te: 0.010 to 0.024%;
REM: 0.0005 to 0.003%;
B: 0.0001 to 0.02%;
Nb: 0.05 to 1.00%;
Ti: 0.05 to 1.00%;
V: 0.05 to 0.50%;
Ta: 0.1 to 0.5%;
W: 0.1 to 0.5%;
Co: 0.05 to 1.00%;
Zr: 0.001 to 0.020%;
Cu: 0.1 to 3.0%;
Sn: 0.005 to 0.5%;
Sb: 0.005 to 0.5%;
Ga: 0.0005 to 0.0050%
Martensitic S free-cutting stainless steel, characterized in that it contains one or two or more selected from
제1항 또는 제2항에 있어서, 0.3질량% 이상의 Ca, 1질량% 이상의 Te, 0.3질량% 이상의 REM의 어느 1종 또는 2종 이상을 포함하는 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물을 함유하는 것을 특징으로 하는 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.(Mn, Cr, Ca, REM) (S, A martensitic S free-cutting stainless steel characterized by containing O, Te)-based inclusions. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하인, 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강. The martensitic S free-cutting stainless steel according to claim 1 or 2, wherein the (Mn, Cr) (S, O)-based inclusion has an aspect ratio of 4.0 or less. 제3항에 있어서, 상기 (Mn, Cr)(S, O)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하인, 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.The martensitic S free-cutting stainless steel according to claim 3, wherein the aspect ratio of the (Mn, Cr) (S, O)-based inclusions is 4.0 or less. 제3항에 있어서, 상기 (Mn, Cr, Ca, REM)(S, O, Te)계 개재물의 애스펙트비가 4.0 이하인, 마르텐사이트계 S쾌삭 스테인리스강.The martensitic S free-cutting stainless steel according to claim 3, wherein the aspect ratio of the (Mn, Cr, Ca, REM) (S, O, Te)-based inclusions is 4.0 or less.
KR1020207028397A 2018-06-13 2019-06-13 Martensitic S free-cutting stainless steel KR102471016B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018112652 2018-06-13
JPJP-P-2018-112652 2018-06-13
PCT/JP2019/023437 WO2019240209A1 (en) 2018-06-13 2019-06-13 Martensitic s free-cutting stainless steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200124294A KR20200124294A (en) 2020-11-02
KR102471016B1 true KR102471016B1 (en) 2022-11-28

Family

ID=68842205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207028397A KR102471016B1 (en) 2018-06-13 2019-06-13 Martensitic S free-cutting stainless steel

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6918238B2 (en)
KR (1) KR102471016B1 (en)
CN (1) CN111989418B (en)
TW (1) TWI707047B (en)
WO (1) WO2019240209A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850407B (en) * 2020-07-29 2021-10-08 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 850 MPa-grade titanium-containing free-cutting stainless steel forged bar and preparation method thereof
JPWO2022138194A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30
WO2022153790A1 (en) * 2021-01-13 2022-07-21 日鉄ステンレス株式会社 Martensite-based stainless steel material and method for producing same
CN114196875B (en) * 2021-09-25 2022-10-28 浙江吉森金属科技有限公司 Stainless steel for valve plate and heat treatment method thereof
WO2024070413A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 日鉄ステンレス株式会社 Martensitic free-cutting stainless steel bar material and method for producing same
CN116445819A (en) * 2023-04-19 2023-07-18 徐工集团工程机械股份有限公司 Cast iron product and preparation method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001011581A (en) 1999-06-25 2001-01-16 Sanyo Special Steel Co Ltd Free-cutting stainless steel excellent in outgassing characteristic
JP2008111186A (en) * 2006-10-03 2008-05-15 Daido Steel Co Ltd Martensitic free-cutting stainless steel
JP2011184716A (en) * 2010-03-05 2011-09-22 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp Martensitic stainless free-cutting steel bar wire having excellent forgeability

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5135918B2 (en) 1973-09-03 1976-10-05
JPH0756064A (en) 1993-08-09 1995-03-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Method and apparatus for production optical fiber inserted into metallic pipe
JP3025406B2 (en) * 1994-03-19 2000-03-27 山陽特殊製鋼株式会社 Ferritic and martensitic stainless steels with excellent machinability
JP2001152298A (en) 1999-11-29 2001-06-05 Daido Steel Co Ltd Free cutting martensitic stainless steel part free from emission of sulfurizing gas
JP4502519B2 (en) 2001-01-15 2010-07-14 新日鐵住金ステンレス株式会社 Martensitic free-cutting stainless steel
JP2002212684A (en) * 2001-01-23 2002-07-31 Sumitomo Metal Ind Ltd Martensitic stainless steel having high temperature strength
JP3877590B2 (en) * 2001-12-25 2007-02-07 日新製鋼株式会社 Highly elastic metastable austenitic stainless steel sheet and its manufacturing method
JP4264247B2 (en) * 2002-11-15 2009-05-13 新日本製鐵株式会社 Steel with excellent machinability and method for producing the same
JP4108506B2 (en) * 2003-02-26 2008-06-25 山陽特殊製鋼株式会社 Martensitic free-cutting stainless steel
JP5505487B2 (en) * 2004-12-28 2014-05-28 Jfeスチール株式会社 High-strength, high-tough steel plate with excellent cut crack resistance and DWTT properties
TW200840875A (en) * 2006-11-28 2008-10-16 Nippon Steel Corp Free-cutting steel excellent in manufacturability
JP4193998B1 (en) * 2007-06-28 2008-12-10 株式会社神戸製鋼所 Machine structural steel excellent in machinability and manufacturing method thereof
BRPI0805832B1 (en) * 2007-10-29 2014-11-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp THERMAL TREATED STEEL FOR USE IN MARTENSITE TYPE HOT FORGING AND HOT THREADED NON-TREATED STEEL PIECE
FR2964668B1 (en) * 2010-09-14 2012-10-12 Snecma OPTIMIZING THE MACHINABILITY OF STAINLESS MARTENSITIC STEELS
JP5907760B2 (en) * 2012-03-07 2016-04-26 新日鐵住金ステンレス株式会社 Martensitic free-cutting stainless steel bar wire and manufacturing method thereof
CN102676955B (en) * 2012-06-06 2013-08-07 安徽工业大学 Low-carbon high-sulfur free-cutting steel with excellent cutting performance and manufacturing method thereof
JP6194696B2 (en) 2013-08-27 2017-09-13 大同特殊鋼株式会社 Martensite Bi free-cutting stainless steel
JP6197591B2 (en) * 2013-11-12 2017-09-20 新日鐵住金株式会社 Martensitic Cr-containing steel
WO2016174500A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Aperam Martensitic stainless steel, method for producing a semi-finished product made from said steel and cutting tool produced from said semi-finished product
FI127450B (en) * 2016-06-30 2018-06-15 Outokumpu Oy Martensitic stainless steel and method for the manufacture
JP6635890B2 (en) * 2016-07-15 2020-01-29 日鉄ステンレス株式会社 Martensitic stainless steel sheet for cutting tools with excellent manufacturability and corrosion resistance
JP6849360B2 (en) * 2016-09-26 2021-03-24 山陽特殊製鋼株式会社 Martensitic free-cutting stainless steel with excellent rolling fatigue life characteristics
CN106591730B (en) * 2016-11-25 2019-02-19 邢台钢铁有限责任公司 Low-carbon martensite free cutting stainless steel and its production method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001011581A (en) 1999-06-25 2001-01-16 Sanyo Special Steel Co Ltd Free-cutting stainless steel excellent in outgassing characteristic
JP2008111186A (en) * 2006-10-03 2008-05-15 Daido Steel Co Ltd Martensitic free-cutting stainless steel
JP2011184716A (en) * 2010-03-05 2011-09-22 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp Martensitic stainless free-cutting steel bar wire having excellent forgeability

Also Published As

Publication number Publication date
TWI707047B (en) 2020-10-11
CN111989418B (en) 2022-02-22
JP6918238B2 (en) 2021-08-11
TW202000943A (en) 2020-01-01
JPWO2019240209A1 (en) 2020-12-17
CN111989418A (en) 2020-11-24
WO2019240209A1 (en) 2019-12-19
KR20200124294A (en) 2020-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102471016B1 (en) Martensitic S free-cutting stainless steel
JP4424503B2 (en) Steel bar and wire rod
KR101612474B1 (en) Ferritic stainless-steel wire with excellent cold forgeability and machinability
JP6642237B2 (en) Cold forging steel and method for producing the same
JP5092578B2 (en) Low carbon sulfur free cutting steel
JP7199231B2 (en) Ferritic S free-cutting stainless steel
JP6814655B2 (en) Ferritic free-cutting stainless steel wire
JP5474615B2 (en) Martensitic stainless free-cutting steel bar wire with excellent forgeability
JP5474616B2 (en) Ferritic stainless free-cutting steel rod with excellent forgeability
JP5957241B2 (en) Ferritic free-cutting stainless steel bar wire and method for producing the same
JP6652021B2 (en) Hot forging steel and hot forged products
JP6668741B2 (en) Hot rolled bar
JP5583986B2 (en) Austenitic stainless free-cutting steel rod with excellent forgeability
JP2013185195A (en) Free-cutting martensitic stainless steel rod wire and method for producing the same
JP2018035420A (en) Steel for carburization, carburization steel member and manufacturing method of carburization steel member
KR102226488B1 (en) Cold forging steel and its manufacturing method
JP6683073B2 (en) Steel for carburizing, carburized steel parts and method for manufacturing carburized steel parts
JP6927444B1 (en) Free-cutting steel and its manufacturing method
JP6766531B2 (en) Cold forging steel and its manufacturing method
JP6683072B2 (en) Steel for carburizing, carburized steel parts and method for manufacturing carburized steel parts
WO2021201179A1 (en) Free-cutting steel and method for manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant