JP2929933B2 - Rust-resistant non-magnetic steel - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は特にリニアモーターカー
等超伝導を応用した磁気推進装置の構造部材に有効で、
冷間加工されても安定な非磁性を維持し、かつ屋外で用
いられるため耐銹性を要求される非磁性鋼に関する。The present invention is particularly effective for structural members of a magnetic propulsion device utilizing superconductivity such as a linear motor car,
The present invention relates to a non-magnetic steel that maintains stable non-magnetic properties even when cold worked and is required to have rust resistance because it is used outdoors.

【０００２】[0002]

【従来の技術】超伝導を応用した磁気推進装置の構造部
材には、磁力線に晒されても磁性を示さず、そのうえ強
度の高い非磁性鋼が必要とされる。その要求特性を具体
的に表わすと以下のとおりである。2. Description of the Related Art Structural members of a magnetic propulsion device to which superconductivity is applied require nonmagnetic steel which does not exhibit magnetism even when exposed to lines of magnetic force and has high strength. The required characteristics are specifically described below.

【０００３】透磁率 ………… １．０１０以下 強度 ………… ０．２％耐力３００ＭＰａ以上 その他 ………… 低廉、被削性が良好、溶接性が良
好、銹び難いこと 既存の非磁性鋼としてはＳＵＳ３０４ＬＮオーステナイ
ト系ステンレス鋼がある。これは、溶接性、耐銹性およ
び冷間加工しない時点での透磁率は良好であるが、強
度、価格、被削性、冷間加工後の透磁率に問題があっ
た。とりわけ、Ｎｉを多量に含有するため高価であるこ
と、冷間加工するとオーステナイトの一部が加工誘起変
態によりマルテンサイトに変化して透磁率が２．０以上
になること、という点が致命的である。これらを解決す
るため高価なＮｉのかわりにＭｎ，Ｎを多量に含有させ
てオーステナイトの安定化をはかった非磁性鋼として特
開昭５４−１３０４２８、特開昭５７−１５５３５０が
提案されている。[0003] Permeability ... 1.010 or less Strength ... 0.2% proof stress 300 MPa or more Others ... low cost, good machinability, good weldability, low rust resistance As the magnetic steel, there is SUS304LN austenitic stainless steel. This has good weldability, rust resistance, and magnetic permeability before cold working, but has problems in strength, price, machinability, and magnetic permeability after cold working. In particular, it is fatal that it is expensive because it contains a large amount of Ni, and that a part of austenite changes to martensite due to work-induced transformation when cold worked and the magnetic permeability becomes 2.0 or more. is there. To solve these problems, JP-A-54-130428 and JP-A-57-155350 have been proposed as nonmagnetic steels which stabilize austenite by containing a large amount of Mn and N instead of expensive Ni.

【０００４】これらは共に強度、価格、冷間加工後の透
磁率の改善に成功しているが、反面、溶接性に関しては
特開昭５４−１３０４２８はＣを０．５ないし１．５
％、特開昭５７−１５５３５０はＣを最大０．４％含有
するため溶接時に溶接熱影響部が著しく硬化してその部
分に割れが発生しやすく、溶接が極めて難しいという問
題点があった。また、Ｍｎ，Ｎを多量に含有しているた
め、冷間加工による加工硬化が大きく冷間での切削、穿
孔などの被削性が劣るという問題点もあった。要する
に、従来公知の非磁性鋼は上記した要求性能の一部を満
足はするもののすべてを満足するものではなかった。[0004] Both of these have succeeded in improving the strength, the price, and the magnetic permeability after cold working. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-130428 discloses that C is 0.5 to 1.5 with respect to weldability.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-155350, there is a problem that the weld heat affected zone is extremely hardened at the time of welding due to the maximum C content of 0.4%, cracks tend to occur in the portion, and welding is extremely difficult. Further, since Mn and N are contained in a large amount, there is a problem that work hardening by cold working is large and machinability such as cold cutting and drilling is inferior. In short, the conventionally known non-magnetic steel satisfies a part of the above-mentioned required performances but does not satisfy all of them.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は冷間加工後の
透磁率、被削性、溶接性、高強度という要求性能を同時
に満足する安価な耐銹性非磁性鋼を提供することを目的
としている。ここで溶接性が優れるとは、溶接時に、溶
接熱影響部の割れ、あるいは溶接部直下の非金属介在物
に沿った割れ（以下ラメラ・テアという）を生じず溶接
ができることをいう。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive rust-resistant non-magnetic steel which simultaneously satisfies the required performances of permeability, machinability, weldability and high strength after cold working. And Here, “excellent weldability” means that welding can be performed without cracking of the weld heat affected zone or cracking along non-metallic inclusions immediately below the welded portion (hereinafter referred to as lamellar tear) during welding.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するには
溶接性、被削性、透磁率、耐銹性に影響する鋼成分を適
切な範囲に制御してやればよいが、鋼成分の各々が相互
に影響するため、適切な成分範囲の決定は単純ではな
い。本発明者らは研究を重ねた結果以下の成分範囲の鋼
を用いればこれら要求性能を同時に達成できることを見
出した。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the steel components which affect the weldability, machinability, magnetic permeability and rust resistance may be controlled within an appropriate range. Determining the appropriate component range is not trivial because of its interaction. As a result of repeated studies, the present inventors have found that these required performances can be simultaneously achieved by using steels having the following component ranges.

【０００７】すなわち、重量％で、Ｃ：０．０３％以上
０．０８％以下、Ｍｎ：１８．０％以上２２．０％以
下、Ｓ：０．００４％以上０．０４％以下、Ｎｉ：５．
５％以上８．０％以下、Ｃｒ：１７．０％以上２０．０
％以下、Ｎ：０．１５％以上０．２５％以下を有する鋼
を用いることにより、溶接性、被削性に優れ、しかも冷
間加工後も透磁率が１．０１０以下を維持する安価な耐
銹性非磁性鋼が実現できる。That is, C: 0.03% to 0.08%, Mn: 18.0% to 22.0%, S: 0.004% to 0.04%, Ni: 5.
5% or more and 8.0% or less, Cr: 17.0% or more and 20.0%
%, N: 0.15% or more and 0.25% or less, the use of a steel having excellent weldability and machinability, and inexpensive for maintaining a magnetic permeability of 1.010 or less even after cold working. Rust-resistant non-magnetic steel can be realized.

【０００８】また、この鋼にＣａ：０．００１％以上
０．０１％以下、Ｓｅ：０．００５％以上０．０３％以
下のうち１種類以上を含有させることにより、ラメラ・
テアが著しく改善されることを見出した。In addition, by adding one or more of Ca: 0.001% or more and 0.01% or less and Se: 0.005% or more to 0.03% or less to the steel,
The tear was found to be significantly improved.

【０００９】[0009]

【作用】本発明に係わる耐銹性非磁性鋼の各成分の限定
理由を述べる。 （１）Ｃ：０．０３％以上０．０８％以下 Ｃは、強度の確保、オーステナイトの安定化のために
０．０３％以上必要であるが、０．０８％を越えると溶
接時熱影響部が硬化して割れが発生しやすくなるため
０．０８％以下に抑える必要がある。The reasons for limiting each component of the rust-resistant non-magnetic steel according to the present invention will be described. (1) C: 0.03% or more and 0.08% or less C is required to be 0.03% or more in order to secure strength and stabilize austenite. Since the portion hardens and cracks easily occur, the content must be suppressed to 0.08% or less.

【００１０】 （２）Ｍｎ：１８．０％以上２２．０％以下 ＭｎはＮｉより安価なオーステナイト安定化成分であ
り、Ｎｉを５．５ないし８．０％含有する鋼に安定なオ
ーステナイトを生成させるにはＭｎを１５．０ないし２
２．０％含有させることが必要である。一方、Ｍｎの含
有量が１８％未満では良好なドリル寿命が得られない。
結局ドリル寿命に代表される被削性と冷間加工後の非磁
性との観点から１８．０％以上２２．０％以下の含有量
とする。(2) Mn: 18.0% or more and 22.0% or less Mn is an austenite stabilizing component cheaper than Ni, and forms stable austenite in steel containing 5.5 to 8.0% of Ni. In order to make Mn 15.0 to 2
It is necessary to contain 2.0%. On the other hand, if the Mn content is less than 18%, a good drill life cannot be obtained.
In the end, the content is set to 18.0% or more and 22.0% or less from the viewpoint of machinability represented by the drill life and non-magnetism after cold working.

【００１１】 （３）Ｓ：０．００４％以上０．０４％以下 Ｓはおもに介在物の形態で鋼中に存在し鋼の被削性を向
上させる効果があるが、０．００４％未満ではその効果
が著しく減少する。一方、０．０４％を越えて添加して
も被削性の向上は少なく、逆に溶接時にラメラ・テアが
発生しやすくなるという弊害が顕著になる。そのため、
Ｓの含有量は０．００４％以上０．０４％以下とする。(3) S: 0.004% or more and 0.04% or less S is mainly present in the form of inclusions in the steel and has an effect of improving the machinability of the steel. The effect is significantly reduced. On the other hand, even if added over 0.04%, the improvement in machinability is small, and conversely, the adverse effect that lamellae and tear are likely to occur during welding becomes significant. for that reason,
The content of S is set to 0.004% or more and 0.04% or less.

【００１２】（４）Ｎｉ：５．５％以上８．０％以下 Ｎｉは、本発明鋼のようにＭｎとＣｒを多量に含む鋼に
おいてはオーステナイトを安定化させるために重要な成
分であり、５．５％以上含有させることが必要である。
しかしＭｎ含有量が１８．０ないし２２．０％であれば
Ｎｉを８．０％を越えて含有させてもオーステナイト安
定化効果は少ないことから、Ｎｉ含有量は５．５％以上
８．０％以下とする。(4) Ni: 5.5% or more and 8.0% or less Ni is an important component for stabilizing austenite in a steel containing a large amount of Mn and Cr like the steel of the present invention. It is necessary to contain 5.5% or more.
However, if the Mn content is 18.0 to 22.0%, even if Ni is contained in excess of 8.0%, the effect of stabilizing austenite is small, so the Ni content is 5.5% or more and 8.0 or more. % Or less.

【００１３】 （５）Ｃｒ：１７．０％以上２０．０％以下 Ｃｒは本発明鋼に耐銹性を付与するに必要な成分で１
７．０％未満の含有では耐銹性が不足すること、およ
び、２０．０％を越えて含有させるとＣｒを主体とする
金属間化合物を生成しオーステナイトが不安定化するこ
とから、１７．０％以上２０．０％以下の含有とする。(5) Cr: 17.0% or more and 20.0% or less Cr is a component necessary for imparting rust resistance to the steel of the present invention.
If the content is less than 7.0%, the rust resistance is insufficient, and if the content exceeds 20.0%, an intermetallic compound mainly composed of Cr is formed and austenite is destabilized. The content is 0% or more and 20.0% or less.

【００１４】（６）Ｎ：０．１５％以上０．２５％以下 Ｎはオーステナイトを安定化するだけでなく、固溶体と
して鋼基地に存在することにより溶体化熱処理後の０．
２％耐力を高くするのに必要な成分である。しかし０．
１５％未満ではその効果が現れないこと、および０．２
５％を越えると溶接時溶接金属にＮが侵入しブローホー
ル等の欠陥が発生するため０．１５％以上０．２５％以
下の含有とする。(6) N: not less than 0.15% and not more than 0.25% N not only stabilizes austenite, but also exists in a steel matrix as a solid solution, so that the content of 0.1% after the solution heat treatment is increased.
It is a component necessary to increase the proof stress by 2%. But 0.
The effect is not exhibited below 15%, and 0.2
If it exceeds 5%, N enters the weld metal at the time of welding to cause defects such as blowholes. Therefore, the content is made 0.15% or more and 0.25% or less.

【００１５】 （７）Ｃａ：０．００１％以上０．０１％以下 Ｃａはドリル刃先の劣化を抑える成分であるが、それに
くわえ硫化物介在物の形態を球状に制御することにより
鋼の強度に影響を与えること無く溶接時のラメラ・テア
を抑制する効果がある。そのため特別にラメラ・テアに
注意が必要な用途には重要な成分である。しかし、０．
００１％未満ではその効果を発揮せず、一方０．０１％
を越えると硬い酸化物介在物を形成してドリル寿命を劣
化させ被削性を阻害する。そのため０．００１％以上
０．０１％以下の含有量に制御する必要がある。(7) Ca: not less than 0.001% and not more than 0.01% Ca is a component that suppresses the deterioration of the drill bit. In addition to that, by controlling the form of the sulfide inclusions into a sphere, the strength of the steel is increased. It has the effect of suppressing lamella and tear during welding without affecting it. Therefore, it is an important ingredient for applications that require special attention to lamella and tear. However, 0.
If it is less than 001%, the effect is not exhibited, while 0.01%
Exceeding the limit results in the formation of hard oxide inclusions, shortening the drill life and impairing machinability. Therefore, it is necessary to control the content to 0.001% or more and 0.01% or less.

【００１６】 （８）Ｓｅ：０．００５％以上０．０３％以下 ＳｅはＣａと同様ドリル刃先の劣化を抑えると同時に溶
接時のラメラ・テアを抑制する効果があり、特別にラメ
ラ・テアに注意が必要な用途には重要な成分である。し
かし、０．００５％未満ではその効果を発揮せず、一方
０．０３％を越えると硬い酸化物介在物を形成してドリ
ル寿命を劣化させ被削性を阻害する。そのため０．００
５％以上０．０３％以下の含有量に制御する必要があ
る。(8) Se: 0.005% or more and 0.03% or less Se, like Ca, has the effect of suppressing the deterioration of the drill bit and the effect of suppressing lamella tear during welding. It is an important ingredient for sensitive applications. However, if the content is less than 0.005%, the effect is not exhibited. On the other hand, if the content exceeds 0.03%, hard oxide inclusions are formed to deteriorate the drill life and impair the machinability. Therefore 0.00
It is necessary to control the content to 5% or more and 0.03% or less.

【００１７】ここで、ＳｅとＣａはどちらか一方のみを
含有させてもよいし両方含有させても含有量が上記の範
囲内であれば上記の効果を発揮する。なお、不可避不純
物には、鋼製造の際の原料に含まれるＰなど微量元素の
ほか鋼精練の際の脱酸剤として添加されるＳｉ，Ａｌが
含まれ、Ｓｉは０．１０％から０．５０％まで、Ａｌは
０．００１％から０．０７％までの範囲で添加されるの
が一般的である。Here, either Se or Ca may be contained alone, or both may be contained as long as the content is within the above range. The unavoidable impurities include trace elements such as P contained in raw materials at the time of steel production, and Si and Al added as deoxidizing agents at the time of steel refining. Up to 50%, Al is typically added in the range of 0.001% to 0.07%.

【００１８】以下に本発明鋼の成分限定の根拠とした実
験例について述べる。図１は安価な不銹鋼として知られ
る１８％Ｃｒ系の鋼の透磁率を測定した結果である。供
試材は表１に示すようにＣｒを１８％と固定しＭｎ，Ｎ
ｉを種々変化させた成分で、いずれも熱間圧延で厚み２
０ｍｍの鋼板に仕上げ溶体化熱処理を施した。その後５
０％の冷間加工として、冷間圧延で厚み１０ｍｍにまで
減厚（以下５０％冷間加工という）したのち透磁率を測
定した。表１の供試材は、冷間加工前の透磁率はすべて
１．０１０以下である。An experimental example as a basis for limiting the composition of the steel of the present invention will be described below. FIG. 1 shows the results of measuring the magnetic permeability of 18% Cr-based steel known as inexpensive stainless steel. As shown in Table 1, Cr was fixed at 18% and Mn, N
Components with various values of i, each having a thickness of 2
A 0 mm steel plate was subjected to a finish solution heat treatment. Then 5
As 0% cold working, the thickness was reduced to 10 mm by cold rolling (hereinafter referred to as 50% cold working), and then the magnetic permeability was measured. All the test materials in Table 1 have a magnetic permeability of 1.010 or less before cold working.

【００１９】[0019]

【表１】 [Table 1]

【００２０】図１から理解できるように、Ｍｎ含有量１
５．０ないし２２．０％の領域では基地のオーステナイ
トは冷間加工に対し安定で、５０％冷間加工後も１．０
１０以下の透磁率を維持できる。したがって、本発明の
目的とする非磁性鋼のＭｎ含有量は１５．０ないし２
２．０％としなければならないことがわかる。As can be understood from FIG. 1, the Mn content is 1
In the range of 5.0 to 22.0%, the austenite of the matrix is stable to cold working, and 1.0% after 50% cold working.
A magnetic permeability of 10 or less can be maintained. Therefore, the Mn content of the nonmagnetic steel aimed at by the present invention is 15.0 to 2
It turns out that it must be 2.0%.

【００２１】次に、被削性について述べる。図２はＭｎ
含有量１５．０ないし２２．０％の鋼の被削性を調べた
結果である。供試材は表２に示すようにＭｎを１５．
０，１８．０，２２．０％の３グループとし、Ｎｉを
１．５から９．５％の範囲で変化させた。圧延、冷間加
工条件は図１の場合と同じである。被削性はドリル寿命
を指標とし、ドリル寿命は次のように定義した。すなわ
ち、１本のドリルで穿孔しうる孔の合計長さをドリル寿
命とした。また、穿孔途中でドリル寿命に達し穿孔不能
となった時は貫通孔長さの５０％穿孔できたとみなし
た。例えば、１本のドリルで厚み１０ｍｍの供試材に孔
をあけてゆき、２１回目の穿孔途中にドリルが切れなく
なって穿孔できなくなったとすると、１０ｍｍ×（２１
−１）＋１０ｍｍ×０．５＝２０５ｍｍがドリル寿命と
なる。Next, the machinability will be described. FIG. 2 shows Mn
It is the result of having investigated the machinability of steel of content 15.0-22.0%. As shown in Table 2, the test material contained Mn of 15.
Three groups of 0, 18.0, and 22.0% were used, and Ni was changed in a range of 1.5 to 9.5%. Rolling and cold working conditions are the same as in FIG. The machinability was defined using the drill life as an index, and the drill life was defined as follows. That is, the total length of holes that can be drilled by one drill was defined as the drill life. Further, when the drill life reached during the drilling and the drilling became impossible, it was considered that 50% of the through-hole length could be drilled. For example, if a single drill is used to make a hole in a test material having a thickness of 10 mm and the drill cannot be cut during the 21st drilling and cannot be drilled, then 10 mm × (21
-1) +10 mm × 0.5 = 205 mm is the drill life.

【００２２】[0022]

【表２】 [Table 2]

【００２３】図２から理解できるように、Ｍｎ１５．０
％のグループではドリル寿命は高々４００ｍｍである
が、Ｍｎが１８．０％と２２．０％のグループではＮｉ
が５．５から８．０％の範囲でドリル寿命は８００ｍｍ
以上と飛躍的に向上する。すなわち、被削性の観点か
ら、Ｍｎは、透磁率の観点から範囲限定した１５．０な
いし２２．０％よりさらに狭い１８．０ないし２２．０
％の範囲に限定し、しかも、Ｎｉは５．５ないし８．０
％の範囲に限定すべきことがわかる。As can be seen from FIG. 2, Mn15.0
%, The drill life is at most 400 mm, while the group with Mn of 18.0% and 22.0%
Is in the range of 5.5 to 8.0% and the drill life is 800mm
The above is dramatically improved. That is, from the viewpoint of machinability, Mn is 18.0 to 22.0, which is much narrower than the range of 15.0 to 22.0% limited in terms of magnetic permeability.
%, And Ni is 5.5 to 8.0.
It can be seen that it should be limited to the range of%.

【００２４】次に被削性およびラメラ・テアの発生しや
すさに対するＳの影響を述べる。図３はＭｎが１８．０
から２２．０％、Ｎｉが５．５から８．０％の範囲の非
磁性鋼のＳ量とドリル寿命および板厚方向引張り試験に
おける断面収縮率（以下ＲＡｚという）を調べた。ここ
で、ＲＡｚはラメラ・テアの生じ難さを示す指標で２０
％以上であればラメラ・テアが発生しないことが知られ
ている。供試材の成分を表３に示す。表３中下線部は本
発明の範囲を外れている成分である。Next, the effect of S on machinability and the likelihood of lamella tear will be described. FIG. 3 shows that Mn is 18.0.
From 22.0% and Ni from 5.5 to 8.0%, the S content, the drill life, and the cross-sectional shrinkage (RAz) in a thickness direction tensile test were examined. Here, RAz is an index that indicates the difficulty of lamella tearing.
%, It is known that lamella tear does not occur. Table 3 shows the components of the test materials. The underlined portions in Table 3 are components outside the scope of the present invention.

【００２５】[0025]

【表３】 [Table 3]

【００２６】図３から理解できるように、Ｓ含有量が
０．００４％以上になるとドリル寿命は８００ｍｍ以上
に改善される。一方、Ｓ含有量が０．０４％を越えると
ＲＡｚが２０％あるいはそれ以下となり溶接時ラメラ・
テアが発生する危険が生じる。それゆえ、Ｓ含有量は
０．００４％から０．０４％の範囲に制限すべきことが
わかる。As can be seen from FIG. 3, when the S content is 0.004% or more, the drill life is improved to 800 mm or more. On the other hand, if the S content exceeds 0.04%, the RAz becomes 20% or less, and the lamella during welding decreases.
There is a risk of taring. Therefore, it is understood that the S content should be limited to the range of 0.004% to 0.04%.

【００２７】この耐銹性非磁性鋼の製造方法は、転炉ま
たは電気炉で本発明鋼の成分範囲に調整した鋼を連続鋳
造法または鋳型造塊法を経て熱間圧延により製造すれば
よい。この耐銹性非磁性鋼には溶体化熱処理を施すのが
原則であるが、熱間圧延の条件および熱間圧延後の冷却
速度によっては溶体化熱処理は必要ない場合もある。The method for producing this rust-resistant non-magnetic steel may be such that a steel adjusted to the composition range of the steel of the present invention in a converter or an electric furnace is hot-rolled through a continuous casting method or a mold ingot casting method. . The rust-resistant non-magnetic steel is generally subjected to a solution heat treatment. However, the solution heat treatment may not be necessary depending on the conditions of the hot rolling and the cooling rate after the hot rolling.

【００２８】[0028]

【実施例】以下に実施例を述べるが、目安とする目標性
能は次のように設定した。 強度：０．２％耐力 ………… ３００ＭＰａ以上 非磁性：透磁率 ………… ５０％冷間加工後１．
０１０以下 被削性：ドリル寿命 ………… ８００ｍｍ以上 溶接性：熱影響部の割れ …… なし ラメラ・テアとブローホール・・いずれも発生しない 本発明鋼は目標性能をすべて満たすが、本発明鋼の成分
範囲から外れる耐銹性非磁性鋼は目標性能すべてを同時
に満足するものでないことは以下の実施例、比較例から
明らかである。 （実施例１）表４（ａ）は本発明鋼の一組の実施例を示
す。供試材は表４（ｂ）の成分の鋼を転炉にて精練する
と同時にＳｉ，Ａｌを添加して脱酸し、その後連続鋳造
にて製造したスラブを厚さ２０ｍｍに熱間圧延し１０５
０℃３０分保持後水冷という溶体化熱処理をした後５０
％冷間加工を施したものを用いた。以下供試材の製造方
法はすべて同じであるが、ここで、転炉による精練、脱
酸方法、連続鋳造の工程は本発明の本質ではなく、例え
ば電気炉による精練、普通造塊および分塊圧延などで製
造されたものであっても本発明の効果は変わるものでは
ない。EXAMPLES Examples will be described below, but the target performance as a guide was set as follows. Strength: 0.2% proof stress 300 MPa or more Non-magnetic: permeability ... 50% after cold working 1.
010 or less Machinability: Drill life ……… 800 mm or more Weldability: Cracking of heat-affected zone …… None Neither lamellar tear nor blowholes occur. It is apparent from the following Examples and Comparative Examples that rust-resistant non-magnetic steels out of the steel component range do not simultaneously satisfy all of the target performances. (Example 1) Table 4 (a) shows a set of examples of the steel of the present invention. The test material was prepared by refining steel having the components shown in Table 4 (b) in a converter, adding Si and Al and deoxidizing the steel at the same time, and then hot rolling the slab manufactured by continuous casting to a thickness of 20 mm.
After a solution heat treatment of water cooling after holding at 0 ° C for 30 minutes, 50
% Cold worked. Hereinafter, the manufacturing methods of the test materials are all the same, but the scouring by the converter, the deoxidizing method, and the steps of continuous casting are not the essence of the present invention. The effects of the present invention do not change even if they are manufactured by rolling or the like.

【００２９】表４（ａ）から理解されるように、本発明
鋼であるＤ−１からＤ−５はすべて目標性能を満足して
おり、優れた強度、ドリル寿命、溶接性を示すのみなら
ず冷間加工後も安定した非磁性を示している。As can be understood from Table 4 (a), the steels of the present invention, D-1 to D-5, all satisfy the target performance and exhibit only excellent strength, drill life and weldability. It shows stable non-magnetism even after cold working.

【００３０】[0030]

【表４】 [Table 4]

【００３１】本発明の有効性を確認するために以下に比
較例を示す。 比較例１：ＣとＮの効果 表５（ａ）に各性能の実験結果を示す。性能が目標値を
外れている部分には表５（ａ）中に（＊）印をつけて示
した。供試材は表５（ｂ）の成分の鋼を実施例１と同じ
処理を施した。表５（ｂ）の成分値のうち本発明の成分
範囲から外れるものには下線をつけて示した。Comparative examples are shown below to confirm the effectiveness of the present invention. Comparative Example 1: Effects of C and N Table 5 (a) shows the experimental results of each performance. The part where the performance deviates from the target value is indicated by (*) in Table 5 (a). As the test material, steels having the components shown in Table 5 (b) were subjected to the same treatment as in Example 1. Those out of the component range of the present invention among the component values in Table 5 (b) are underlined.

【００３２】Ｃ含有量が０．０３％未満のｄ−１とｄ−
２およびＮが０．１５％未満のｄ−５では、０．２％耐
力が３００ＭＰａ未満であった。また、Ｃ含有量が０．
０８％を越えたｄ−３，ｄ−４ではドリル寿命が著しく
劣り、また溶接時に熱影響部に割れが発生した。さら
に、Ｎが０．２５％をこえるｄ−６では溶接時ブローホ
ールが発生した。D-1 and d- having a C content of less than 0.03%
For d-5 in which 2 and N were less than 0.15%, the 0.2% proof stress was less than 300 MPa. Further, when the C content is 0.1.
With d-3 and d-4 exceeding 08%, the drill life was remarkably inferior, and cracks occurred in the heat-affected zone during welding. Further, at d-6 where N exceeds 0.25%, blow holes were generated during welding.

【００３３】[0033]

【表５】 [Table 5]

【００３４】比較例２：ＭｎとＮｉの効果 表６（ａ）に各性能の実験結果を示す。供試材は表６
（ｂ）の成分の鋼を実施例１と同じ処理を施した。表中
の（＊）印および下線の意味はそれぞれ表５（ａ）およ
び表５（ｂ）のものと同じである。Comparative Example 2: Effects of Mn and Ni Table 6 (a) shows the experimental results of each performance. Table 6 shows the test materials.
The same treatment as in Example 1 was performed on the steel of the component (b). The meaning of the (*) mark and the underline in the table are the same as those in Table 5 (a) and Table 5 (b), respectively.

【００３５】Ｍｎ含有量２．６％のｅ−１ではオーステ
ナイトが不安定なため５０％冷間加工あるいはドリル穿
孔時の加工によりマルテンサイトが容易に生成し、透磁
率が高くなり、またドリル寿命が著しく劣化して非磁性
鋼としては使えないことが確認された。ｅ−２ではＭｎ
を１５％以上含有するためオーステナイトが安定になっ
ており５０％冷間加工後の透磁率は目標値を満足する
が、ドリル寿命が劣っている。次に、Ｍｎ含有量が２２
％を越えるｅ−３，ｅ−４ではこの鋼が凝固するときに
生成する金属間加工物によってオーステナイトが不安定
となる。その結果５０％冷間加工後の透過率が高くなっ
た。In the case of e-1 having a Mn content of 2.6%, austenite is unstable, so that martensite is easily formed by 50% cold working or working at the time of drilling, thereby increasing the magnetic permeability and the drill life. Was significantly deteriorated and it was confirmed that it could not be used as nonmagnetic steel. In e-2, Mn
Contains 15% or more, austenite is stable, and the magnetic permeability after 50% cold working satisfies the target value, but the drill life is inferior. Next, when the Mn content is 22
%, The austenite becomes unstable due to the intermetallic product formed when the steel solidifies. As a result, the transmittance after 50% cold working was increased.

【００３６】ｅ−５，ｅ−６はＮｉ含有量が本発明鋼の
それより低い場合であり、この場合もオーステナイトが
不安定であるためドリル穿孔時にマルテンサイトが生成
しドリル寿命を劣化させた。E-5 and e-6 are cases where the Ni content is lower than that of the steel of the present invention. In this case, too, the austenite is unstable, so that martensite was formed during drilling and the drill life was deteriorated. .

【００３７】[0037]

【表６】 [Table 6]

【００３８】比較例３：Ｓの効果 表７（ａ）に各性能の実験結果を示す。供試材は表７
（ｂ）の成分の鋼を実施例１と同じ処理を施した。表中
の（＊）印および下線の意味はそれぞれ表５（ａ）およ
び表５（ｂ）のものと同じである。Comparative Example 3: Effect of S Table 7 (a) shows the experimental results of each performance. Table 7 shows the test materials.
The same treatment as in Example 1 was performed on the steel of the component (b). The meaning of the (*) mark and the underline in the table are the same as those in Table 5 (a) and Table 5 (b), respectively.

【００３９】ｆ−１，ｆ−２はＳが０．０４％を越えて
いるため溶接時ラメラ・テアが発生した。ｆ−３はＳが
０．００４％より低いため被削性が悪くドリル寿命が著
しく短かかった。As for f-1 and f-2, S exceeded 0.04%, and lamella tear occurred during welding. As for f-3, since the S was lower than 0.004%, the machinability was poor and the drill life was extremely short.

【００４０】[0040]

【表７】 （実施例２）表８（ａ）はＣａ，Ｓｅの効果を明らかに
した実施例を示す。供試材は表８（ｂ）の成分の鋼を実
施例１と同じ処理を施した。なお、表７（ａ），表８
（ｂ）には、比較例も併記している。表中の（＊）印お
よび下線の意味はそれぞれ表５（ａ），表５（ｂ）のも
のと同じである。[Table 7] (Embodiment 2) Table 8 (a) shows an embodiment in which the effects of Ca and Se are clarified. As the test material, steel having the components shown in Table 8 (b) was subjected to the same treatment as in Example 1. Table 7 (a), Table 8
(B) also shows a comparative example. The meanings of (*) and underline in the table are the same as those in Table 5 (a) and Table 5 (b), respectively.

【００４１】Ｃａが０．００１から０．０１％の範囲を
外れたｇ−１とｇ−２、Ｓｅが０．００５から０．０３
％の範囲を外れたｇ−３とｇ−４はドリル寿命が４００
ｍｍ以下と著しく短く被削性は満足できるものではな
い。一方Ｃａ，Ｓｅが本発明の範囲内にあるＧ−１およ
びＧ−２は良好なドリル寿命を示し、良好な被削性を持
っていることがわかる。Ca is g-1 and g-2 outside the range of 0.001 to 0.01%, and Se is 0.005 to 0.03.
%, G-3 and g-4 have a drill life of 400.
mm or less, and the machinability is not satisfactory. On the other hand, G-1 and G-2 in which Ca and Se are within the range of the present invention show a good drill life and have good machinability.

【００４２】[0042]

【表８】 [Table 8]

【００４３】[0043]

【発明の効果】以上に示したように、非磁性鋼の分野に
おいて、Ｃ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｓ，Ｎの含有量を適切
に組み合わせ、さらに非磁性鋼の被削性に影響を与える
Ｃａ，Ｓｅを必要に応じ適正量含有させることによっ
て、高強度で溶接性、被削性に優れ、しかも冷間加工し
ても安定な非磁性を維持する非磁性鋼を提供することが
できる。As described above, in the field of non-magnetic steel, the contents of C, Mn, Ni, Cr, S, and N are appropriately combined to further affect the machinability of the non-magnetic steel. By containing Ca and Se in appropriate amounts as necessary, it is possible to provide a non-magnetic steel which has high strength, excellent weldability and machinability, and which maintains stable non-magnetism even during cold working.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】透磁率におよぼすＣ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｎの影響を
示す図。FIG. 1 is a diagram showing the influence of C, Mn, Ni, and N on magnetic permeability.

【図２】被削性におよぼすＭｎ，Ｎｉの影響を示す図。FIG. 2 is a view showing the influence of Mn and Ni on machinability.

【図３】Ｓ含有量とドリル寿命、ＲＡｚの関係の影響を
示す図。FIG. 3 is a graph showing the influence of the relationship between the S content, the drill life, and RAz.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22C 38/00 302 C22C 38/58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) C22C 38/00 302 C22C 38/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 実質的に、重量％で、Ｃ：０．０３％以
上０．０８％以下、Ｍｎ：１８．０％以上２２．０％以
下、Ｓ：０．００４％以上０．０４％以下、Ｎｉ：５．
５％以上８．０％以下、Ｃｒ：１７．０％以上２０．０
％以下、Ｎ：０．１５％以上０．２５％以下を有する被
削性、溶接性に優れた耐銹性非磁性鋼。1. Substantially, in terms of% by weight, C: 0.03% to 0.08%, Mn: 18.0% to 22.0%, S: 0.004% to 0.04% Hereinafter, Ni: 5.
5% or more and 8.0% or less, Cr: 17.0% or more and 20.0%
%, N: 0.15% or more and 0.25% or less Rust-resistant non-magnetic steel excellent in machinability and weldability. 【請求項２】 実質的に、重量％で、Ｃ：０．０３％以
上０．０８％以下、Ｍｎ：１８．０％以上２２．０％以
下、Ｓ：０．００４％以上０．０４％以下、Ｎｉ：５．
５％以上８．０％以下、Ｃｒ：１７．０％以上２０．０
％以下、Ｎ：０．１５％以上０．２５％以下を有し、か
つ、Ｃａ：０．００１％以上０．０１％以下とＳｅ：
０．００５％以上０．０３％以下のうち１種類以上を有
する被削性、溶接性に優れた耐銹性非磁性鋼。2. Substantially, in terms of% by weight, C: 0.03% to 0.08%, Mn: 18.0% to 22.0%, S: 0.004% to 0.04% Hereinafter, Ni: 5.
5% or more and 8.0% or less, Cr: 17.0% or more and 20.0%
%: N: 0.15% to 0.25%, and Ca: 0.001% to 0.01% and Se:
A rust-resistant non-magnetic steel having at least one of 0.005% or more and 0.03% or less and excellent in machinability and weldability. 【請求項３】 溶体化熱処理後の０．２％耐力が３００
ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１または２に
記載した耐銹性非磁性鋼。3. The 0.2% proof stress after solution heat treatment is 300.
The rust-resistant nonmagnetic steel according to claim 1 or 2, wherein the rust resistance is not less than MPa.