JP3169978B2 - 析出硬化型高強度非磁性ステンレス鋼 - Google Patents
析出硬化型高強度非磁性ステンレス鋼Info
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、板材の冷間圧延や線材
の引抜きのような強加工下においてもオーステナイト相
がマルテンサイト変態に対して抵抗するように十分安定
である高強度非磁性ステンレス鋼に関する。
の引抜きのような強加工下においてもオーステナイト相
がマルテンサイト変態に対して抵抗するように十分安定
である高強度非磁性ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータおよびエレクトロニクス工
業分野における急速な発展によって、以前には考えられ
なかったり容易に得られなかったような性質の組み合わ
せを持つ材料に対する需要が増大してきた。材料が磁気
的に不活性でなければならないばね用の材料の場合の、
高い機械的強度と非磁性組織との組み合わせがその一例
である。このような製品の多くは、その製造に種々の成
形工程を含んでいる。よく知られているように強度が上
昇すると延性が劣化するので、できるだけ柔らかい状態
で成形ができ、そして簡単な熱処理によって所要強度が
得られれば、かなり有利である。
業分野における急速な発展によって、以前には考えられ
なかったり容易に得られなかったような性質の組み合わ
せを持つ材料に対する需要が増大してきた。材料が磁気
的に不活性でなければならないばね用の材料の場合の、
高い機械的強度と非磁性組織との組み合わせがその一例
である。このような製品の多くは、その製造に種々の成
形工程を含んでいる。よく知られているように強度が上
昇すると延性が劣化するので、できるだけ柔らかい状態
で成形ができ、そして簡単な熱処理によって所要強度が
得られれば、かなり有利である。
【０００３】高強度ステンレス鋼のうちで、標準的な組
成が１７Ｃｒ、７Ｎｉ、０．８Ｓｉ、１．２Ｍｎ、０．
１Ｃおよび０．０３Ｎである、いわゆる不安定オーステ
ナイト系ばね鋼ＳＳ２３３１は、高強度と良好な腐食特
性とを合わせ持つため、特異な位置を占めている。
成が１７Ｃｒ、７Ｎｉ、０．８Ｓｉ、１．２Ｍｎ、０．
１Ｃおよび０．０３Ｎである、いわゆる不安定オーステ
ナイト系ばね鋼ＳＳ２３３１は、高強度と良好な腐食特
性とを合わせ持つため、特異な位置を占めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記タイプの鋼で得ら
れる非常に高い強度は、（常磁性の）オーステナイト組
織が変形中に（強磁性の）例外的な硬さを持つ相である
マルテンサイトに変態することに依っている。ＳＳ２３
４３鋼あるいはＳＳ２３５３鋼のように、合金元素量、
主としてＮｉおよびＭｏを増加させれば、変形マルテン
サイトの生成傾向は減少するが、高強度が得られる可能
性は制限されている。
れる非常に高い強度は、（常磁性の）オーステナイト組
織が変形中に（強磁性の）例外的な硬さを持つ相である
マルテンサイトに変態することに依っている。ＳＳ２３
４３鋼あるいはＳＳ２３５３鋼のように、合金元素量、
主としてＮｉおよびＭｏを増加させれば、変形マルテン
サイトの生成傾向は減少するが、高強度が得られる可能
性は制限されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】系統的な検討を行った結
果、合金元素を注意深く均衡させ且つ冷間加工を施すこ
とによって、非磁性組織を維持しながら顕著な加工硬化
が得られることを見出した。更に、磁気的性質に影響を
及ぼさずに、簡単な熱処理によって合金を析出硬化させ
ることができることを見出した。厳密に制御された本発
明の合金の最適組成（重量％）は下記組成を含む。 Ｃ ：０．０４〜０．２５ Ｓｉ：０．１〜２ Ｍｎ：２〜１５ Ｃｒ：１６〜２３ Ｎｉ：８〜１４ Ｎ ：０．１０〜１．５ Ｖ ：０．１〜２．５ 残部：鉄および通常の不純物
果、合金元素を注意深く均衡させ且つ冷間加工を施すこ
とによって、非磁性組織を維持しながら顕著な加工硬化
が得られることを見出した。更に、磁気的性質に影響を
及ぼさずに、簡単な熱処理によって合金を析出硬化させ
ることができることを見出した。厳密に制御された本発
明の合金の最適組成（重量％）は下記組成を含む。 Ｃ ：０．０４〜０．２５ Ｓｉ：０．１〜２ Ｍｎ：２〜１５ Ｃｒ：１６〜２３ Ｎｉ：８〜１４ Ｎ ：０．１０〜１．５ Ｖ ：０．１〜２．５ 残部：鉄および通常の不純物
【０００６】
【作用】合金元素の含有量は非常に重要であり、オース
テナイト・マトリクス中にバナジウム炭化物が含まれて
いる組織としなけらばならないという組織上の要請に支
配される。この組織中にはフェライトが含まれていては
ならない。高温焼鈍後の冷却中に、または冷間圧延での
７０％を超える厚さ減少率またはこれと同等な線材引抜
での減面率で代表される強い冷間加工中に、オーステナ
イト相が実質的に強磁性マルテンサイトに変態しないよ
うに十分安定でなければならない。同時に、このオース
テナイト相は変形中に、強磁性相を含まずに高い機械的
強度が得られるような高度の冷間加工硬化をする必要が
ある。また、冷間加工状態での強度を簡単な熱処理で更
に上昇させ得ることも重要である。これらの要請を同時
に満たすためには、材料の性質に及ぼす種々の合金元素
の影響を知る必要がある。合金元素には、熱間加工およ
び焼鈍に関連する各種の温度でフェライト形成元素であ
るものとオーステナイト形成元素であるものとがある。
更に、合金元素には、冷間加工中に加工硬化を促進する
ものと低減するものとがある。
テナイト・マトリクス中にバナジウム炭化物が含まれて
いる組織としなけらばならないという組織上の要請に支
配される。この組織中にはフェライトが含まれていては
ならない。高温焼鈍後の冷却中に、または冷間圧延での
７０％を超える厚さ減少率またはこれと同等な線材引抜
での減面率で代表される強い冷間加工中に、オーステナ
イト相が実質的に強磁性マルテンサイトに変態しないよ
うに十分安定でなければならない。同時に、このオース
テナイト相は変形中に、強磁性相を含まずに高い機械的
強度が得られるような高度の冷間加工硬化をする必要が
ある。また、冷間加工状態での強度を簡単な熱処理で更
に上昇させ得ることも重要である。これらの要請を同時
に満たすためには、材料の性質に及ぼす種々の合金元素
の影響を知る必要がある。合金元素には、熱間加工およ
び焼鈍に関連する各種の温度でフェライト形成元素であ
るものとオーステナイト形成元素であるものとがある。
更に、合金元素には、冷間加工中に加工硬化を促進する
ものと低減するものとがある。
【０００７】以下に、種々の合金元素の作用とそれらの
限定理由を説明する。含有量はwt％で示す。
限定理由を説明する。含有量はwt％で示す。
【０００８】炭素は、オーステナイト形成に対して強力
に寄与する元素である。炭素はマルテンサイト変態に対
してオーステナイトを安定化する作用もあるため、本発
明の合金において二重の積極的作用がある。炭素は、冷
間加工での加工硬化を促進する作用もある。そのため、
炭素含有量は０．０４％より多くすべきである。しか
し、炭素量が多いと望ましくない作用が生ずる。クロム
との親和性が高いため、炭素量の増加に伴って炭化物が
析出する傾向が高まる。その結果、耐食性の低下および
脆化という問題も生じ、またマトリクスが不安定化して
局部的にマルテンサイト変態が発生しマトリクスが部分
的に強磁性化する原因になる。そのため、炭素含有量の
上限は０．２５％、望ましくは０．２０％に限定する。
に寄与する元素である。炭素はマルテンサイト変態に対
してオーステナイトを安定化する作用もあるため、本発
明の合金において二重の積極的作用がある。炭素は、冷
間加工での加工硬化を促進する作用もある。そのため、
炭素含有量は０．０４％より多くすべきである。しか
し、炭素量が多いと望ましくない作用が生ずる。クロム
との親和性が高いため、炭素量の増加に伴って炭化物が
析出する傾向が高まる。その結果、耐食性の低下および
脆化という問題も生じ、またマトリクスが不安定化して
局部的にマルテンサイト変態が発生しマトリクスが部分
的に強磁性化する原因になる。そのため、炭素含有量の
上限は０．２５％、望ましくは０．２０％に限定する。
【０００９】珪素は、良好な製造性を確保するために重
要な元素である。そのため、珪素含有量は０．１％以上
にすべきである。しかし珪素は、強磁性相であるフェラ
イトの形成傾向を急激に高めるフェライト安定化元素で
ある。珪素含有量が多いと、容易に溶融する金属間化合
物相の析出も助長され、それによって熱間加工性が劣化
する。そのため、珪素含有量は最高で２％、望ましくは
最高で１．０％とすべきである。
要な元素である。そのため、珪素含有量は０．１％以上
にすべきである。しかし珪素は、強磁性相であるフェラ
イトの形成傾向を急激に高めるフェライト安定化元素で
ある。珪素含有量が多いと、容易に溶融する金属間化合
物相の析出も助長され、それによって熱間加工性が劣化
する。そのため、珪素含有量は最高で２％、望ましくは
最高で１．０％とすべきである。
【００１０】マンガンは、本発明の合金の性質の幾つか
に対して積極的な寄与をすることが見出された。Ｍｎ
は、加工硬化性を低下させずにオーステナイトを安定化
する。Ｍｎは更に、後により詳しく説明する溶融相中お
よび固相中での窒素の溶解度を高める、という重要な作
用をも有する。そのため、Ｍｎ含有量は２％を超える必
要があり、望ましくは４％を超える必要がある。Ｍｎは
線膨張率を高め且つ導電率を低下させるが、このことは
エレクトロニクスおよびコンピュータ用途では欠点とな
る。Ｍｎ含有量が多くなると、塩化物を含有した環境中
での耐食性も低下する。Ｍｎはまた、酸化腐食条件下で
の腐食を低減する元素としてもニッケルよりも効果が少
ない。そのため、Ｍｎ含有量は１５％を超えてはなら
ず、望ましくは４〜１０％、更に望ましくは４．０〜
７．５％である。
に対して積極的な寄与をすることが見出された。Ｍｎ
は、加工硬化性を低下させずにオーステナイトを安定化
する。Ｍｎは更に、後により詳しく説明する溶融相中お
よび固相中での窒素の溶解度を高める、という重要な作
用をも有する。そのため、Ｍｎ含有量は２％を超える必
要があり、望ましくは４％を超える必要がある。Ｍｎは
線膨張率を高め且つ導電率を低下させるが、このことは
エレクトロニクスおよびコンピュータ用途では欠点とな
る。Ｍｎ含有量が多くなると、塩化物を含有した環境中
での耐食性も低下する。Ｍｎはまた、酸化腐食条件下で
の腐食を低減する元素としてもニッケルよりも効果が少
ない。そのため、Ｍｎ含有量は１５％を超えてはなら
ず、望ましくは４〜１０％、更に望ましくは４．０〜
７．５％である。
【００１１】Ｃｒは幾つかの観点で重要な元素である。
良好な耐食性を得るためにＣｒ含有量は高くすべきであ
る。Ｃｒはまた、溶融相中および固相中での窒素の溶解
度を高めるので、合金化された窒素を増加させることが
できる。Ｃｒ含有量の増加は、マルテンサイト変態に対
するオーステナイトの安定化にも寄与する。本発明の合
金は、後に説明するように、析出硬化性を有し、クロム
含有量の高い窒化物を析出させることができる点で有利
である。Ｃｒ含有量が局部的に低下し過ぎて不安定化お
よび耐食性低下が生じないために、Ｃｒ含有量は１６％
を超えるべきである。Ｃｒはフェライト安定化元素であ
るため、Ｃｒ含有量が非常に多いと強磁性フェライトが
生成する原因になる。そのため、Ｃｒ含有量は２３％以
下とすべきである。
良好な耐食性を得るためにＣｒ含有量は高くすべきであ
る。Ｃｒはまた、溶融相中および固相中での窒素の溶解
度を高めるので、合金化された窒素を増加させることが
できる。Ｃｒ含有量の増加は、マルテンサイト変態に対
するオーステナイトの安定化にも寄与する。本発明の合
金は、後に説明するように、析出硬化性を有し、クロム
含有量の高い窒化物を析出させることができる点で有利
である。Ｃｒ含有量が局部的に低下し過ぎて不安定化お
よび耐食性低下が生じないために、Ｃｒ含有量は１６％
を超えるべきである。Ｃｒはフェライト安定化元素であ
るため、Ｃｒ含有量が非常に多いと強磁性フェライトが
生成する原因になる。そのため、Ｃｒ含有量は２３％以
下とすべきである。
【００１２】Ｎｉは炭素および窒素に次いで強力なオー
ステナイト安定化元素である。Ｎｉはマルテンサイト変
態に対するオーステナイトの安定性をも高める。Ｎｉは
また、Ｍｎとは対照的に、酸化条件化での耐食性に有効
に寄与することが知られている。しかし、Ｎｉは高価な
合金元素でもあると同時に冷間加工中の加工硬化に対し
て強い負の作用を有する。十分安定な非磁性組織を得る
ために、Ｎｉ含有量は８％を超えるべきである。冷間加
工によって高強度が得られるためには、Ｎｉ含有量は１
４％を超えるべきではなく、望ましくは１２％を超える
べきではないが、望ましくは９％を超えるべきである。
ステナイト安定化元素である。Ｎｉはマルテンサイト変
態に対するオーステナイトの安定性をも高める。Ｎｉは
また、Ｍｎとは対照的に、酸化条件化での耐食性に有効
に寄与することが知られている。しかし、Ｎｉは高価な
合金元素でもあると同時に冷間加工中の加工硬化に対し
て強い負の作用を有する。十分安定な非磁性組織を得る
ために、Ｎｉ含有量は８％を超えるべきである。冷間加
工によって高強度が得られるためには、Ｎｉ含有量は１
４％を超えるべきではなく、望ましくは１２％を超える
べきではないが、望ましくは９％を超えるべきである。
【００１３】Ｎは本発明の合金における主要な合金元素
の一つである。Ｎは強力なオーステナイト安定化元素で
あり、固溶硬化を促進し、マルテンサイト変態に対して
オーステナイト相を強力に安定化する。Ｎはまた、冷間
加工時の加工硬化性を高めるために有利であり、熱処理
時に析出硬化元素として作用する。そのため、窒素は冷
間加工状態での強度を更に高める寄与をする。窒素は耐
ノジュラー腐食性（耐孔食性）をも向上させる。熱処理
中に析出したクロム窒化物は同様なクロム炭化物に比べ
て鋭敏化傾向が少ない。窒素の多様な好ましい性質を十
分に利用するために、窒素含有量は０．１０％以上とす
べきであり、望ましくは０．１５％以上とすべきであ
る。窒素含有量を非常に多くすると、溶融相中での窒素
の溶解度を超えてしまう。そのため、Ｎ含有量は１．５
％以下とすべきであり、望ましい上限は０．６％であ
り、更に望ましくは０．２〜０．５％である。
の一つである。Ｎは強力なオーステナイト安定化元素で
あり、固溶硬化を促進し、マルテンサイト変態に対して
オーステナイト相を強力に安定化する。Ｎはまた、冷間
加工時の加工硬化性を高めるために有利であり、熱処理
時に析出硬化元素として作用する。そのため、窒素は冷
間加工状態での強度を更に高める寄与をする。窒素は耐
ノジュラー腐食性（耐孔食性）をも向上させる。熱処理
中に析出したクロム窒化物は同様なクロム炭化物に比べ
て鋭敏化傾向が少ない。窒素の多様な好ましい性質を十
分に利用するために、窒素含有量は０．１０％以上とす
べきであり、望ましくは０．１５％以上とすべきであ
る。窒素含有量を非常に多くすると、溶融相中での窒素
の溶解度を超えてしまう。そのため、Ｎ含有量は１．５
％以下とすべきであり、望ましい上限は０．６％であ
り、更に望ましくは０．２〜０．５％である。
【００１４】バナジウムは幾つかの有用な作用を有す
る。バナジウムは窒素の溶解度を増加させ、熱処理中の
結晶粒微細化を促進するバナジウム窒化物の生成に寄与
する。熱処理条件を最適化することによって、析出硬化
による機械的性質の向上も可能である。Ｖ含有量は０．
１％以上とすべきであり、望ましくは０．２５％とすべ
きである。Ｖはフェライト安定化元素でもあるので、そ
の含有量は２．５％を超えるべきではなく、望ましくは
上限を２．０％とする。以下に、実際に行った実験結果
により本発明を説明し、組織、加工硬化、機械的性質、
および磁気的性質について詳細に説明する。
る。バナジウムは窒素の溶解度を増加させ、熱処理中の
結晶粒微細化を促進するバナジウム窒化物の生成に寄与
する。熱処理条件を最適化することによって、析出硬化
による機械的性質の向上も可能である。Ｖ含有量は０．
１％以上とすべきであり、望ましくは０．２５％とすべ
きである。Ｖはフェライト安定化元素でもあるので、そ
の含有量は２．５％を超えるべきではなく、望ましくは
上限を２．０％とする。以下に、実際に行った実験結果
により本発明を説明し、組織、加工硬化、機械的性質、
および磁気的性質について詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】試験材を作製するために、高周波誘導炉で溶
解を行い、約１６００℃で複数のインゴットに鋳込ん
だ。各インゴットを約１２００℃に加熱し、鍛造による
熱間加工を行って棒材にした。これらの棒材を熱間圧延
して板材としてから、急冷焼鈍し、酸洗した。この急冷
焼鈍は１０８０〜１１２０℃で行い、急冷は水冷によっ
て行った。
解を行い、約１６００℃で複数のインゴットに鋳込ん
だ。各インゴットを約１２００℃に加熱し、鍛造による
熱間加工を行って棒材にした。これらの棒材を熱間圧延
して板材としてから、急冷焼鈍し、酸洗した。この急冷
焼鈍は１０８０〜１１２０℃で行い、急冷は水冷によっ
て行った。
【００１６】急冷焼鈍後の板材を種々の加工率で冷間圧
延した後、種々の試験のための試験片を採取した。温度
変化とその磁気的性質への影響を回避するために、各冷
間圧延段階後に試験片を室温まで冷却した。各試験材の
化学組成を重量％で下記の表１に示す。
延した後、種々の試験のための試験片を採取した。温度
変化とその磁気的性質への影響を回避するために、各冷
間圧延段階後に試験片を室温まで冷却した。各試験材の
化学組成を重量％で下記の表１に示す。
【表１】
【００１７】フェライト量およびマルテンサイト量の参
照用および硬さ測定用として、急冷焼鈍状態の試料を採
取した。各測定結果を表２に示す。
照用および硬さ測定用として、急冷焼鈍状態の試料を採
取した。各測定結果を表２に示す。
【表２】 本発明の合金は全て、急冷焼鈍状態でフェライトおよび
マルテンサイトを含まないという条件を満たしている。
焼鈍硬さは比較材のＡＩＳＩ３０４および３０５よりも
若干高い。
マルテンサイトを含まないという条件を満たしている。
焼鈍硬さは比較材のＡＩＳＩ３０４および３０５よりも
若干高い。
【００１８】既に説明したように、本発明の合金は冷間
加工でかなりの加工硬化を示すということが非常に重要
である。厚さ減少率７５％まで冷間圧延した後に、試料
を採取して硬さ測定を行った。表３から、冷間加工によ
って硬さが増加していることが分かる。
加工でかなりの加工硬化を示すということが非常に重要
である。厚さ減少率７５％まで冷間圧延した後に、試料
を採取して硬さ測定を行った。表３から、冷間加工によ
って硬さが増加していることが分かる。
【表３】 本発明の合金は全て、比較材のＡＩＳＩ３０４および３
０５に比べてかなり明瞭な加工硬化を示している。
０５に比べてかなり明瞭な加工硬化を示している。
【００１９】表４に、一軸引張試験における各合金の強
度を冷間加工率と対比して示す。同表中で、Ｒｐ０．０
５およびＲｐ０．２は０．０５％および０．２％の残留
伸びを生ずる荷重、Ｒｍは荷重─伸び線図上での最大負
荷荷重、およびＡ１０は試料棒の最大伸びである。
度を冷間加工率と対比して示す。同表中で、Ｒｐ０．０
５およびＲｐ０．２は０．０５％および０．２％の残留
伸びを生ずる荷重、Ｒｍは荷重─伸び線図上での最大負
荷荷重、およびＡ１０は試料棒の最大伸びである。
【表４】 表４から分かるように、本発明の合金を用いることによ
って、冷間加工中に非常に高いレベルの強度を得ること
ができる。ＡＩＳＩ３０５合金は侵入固溶型合金元素で
ある窒素および炭素の含有量が少なく、ニッケル含有量
も比較的多いため、加工硬化がかなりゆっくりと進行す
るようである。
って、冷間加工中に非常に高いレベルの強度を得ること
ができる。ＡＩＳＩ３０５合金は侵入固溶型合金元素で
ある窒素および炭素の含有量が少なく、ニッケル含有量
も比較的多いため、加工硬化がかなりゆっくりと進行す
るようである。
【００２０】ＳＳ２３３１型のばね鋼を焼鈍して機械的
性質を更に高めることが、しばしば行われている。この
処理によって、疲労強度や耐リラクセーション性等のば
ね鋼として重要な諸性質および比較的柔らかい状態での
成形性が高まる。その際、成形する形状が特異な場合ほ
ど、低強度・高延性にすることが適している。表５に、
７５％冷間圧延後の上記焼鈍の影響を示す。焼鈍試験の
結果、温度４５０℃および５００℃で保持時間２ｈで最
適の効果が得られた。
性質を更に高めることが、しばしば行われている。この
処理によって、疲労強度や耐リラクセーション性等のば
ね鋼として重要な諸性質および比較的柔らかい状態での
成形性が高まる。その際、成形する形状が特異な場合ほ
ど、低強度・高延性にすることが適している。表５に、
７５％冷間圧延後の上記焼鈍の影響を示す。焼鈍試験の
結果、温度４５０℃および５００℃で保持時間２ｈで最
適の効果が得られた。
【表５】 本発明の合金は焼鈍によって非常に良好な効果得られる
ことが分かる。ここで特に重要な点は、Ｒｐ０．０５が
４５〜５５％という非常に高い増加を示したことであ
る。Ｒｐ０．０５は、ばねを塑性変形させずにどの位ま
で荷重負荷できるかの指標である弾性限と最も強い関係
を持つ値である。このようにＲｐ０．０５値が向上した
ことによって、本発明の合金で作られたばねは実効断面
積が大きくなる。ここで特に注意を引かれる点は、ＡＩ
ＳＩ３０４およびＡＩＳＩ３０５は、引張強さがあまり
増加していないことである。これは、引張強さが疲労強
度と最も強い関係を持つ値であるという経験則から見
て、基本的に不利なことである。
ことが分かる。ここで特に重要な点は、Ｒｐ０．０５が
４５〜５５％という非常に高い増加を示したことであ
る。Ｒｐ０．０５は、ばねを塑性変形させずにどの位ま
で荷重負荷できるかの指標である弾性限と最も強い関係
を持つ値である。このようにＲｐ０．０５値が向上した
ことによって、本発明の合金で作られたばねは実効断面
積が大きくなる。ここで特に注意を引かれる点は、ＡＩ
ＳＩ３０４およびＡＩＳＩ３０５は、引張強さがあまり
増加していないことである。これは、引張強さが疲労強
度と最も強い関係を持つ値であるという経験則から見
て、基本的に不利なことである。
【００２１】本発明に従った材料は、高強度材料である
と同時に、常磁性挙動を示す材料、すなわち透磁率が非
常に１に近い材料である必要がある。表６に、７５％冷
間加工後に４５０℃または５００℃で２ｈの焼鈍を施し
た各種合金について、種々の磁場強度における透磁率を
示す。
と同時に、常磁性挙動を示す材料、すなわち透磁率が非
常に１に近い材料である必要がある。表６に、７５％冷
間加工後に４５０℃または５００℃で２ｈの焼鈍を施し
た各種合金について、種々の磁場強度における透磁率を
示す。
【表６】 表６から明らかなように、本発明の合金は、冷間圧延お
よび析出硬化した状態での組成が厳密に制御されている
ため、冷間加工および析出硬化処理を施すことによっ
て、１．００２〜１．０２５という非常に低い透磁率を
達成しながら１８００ＭＰａを超える強度、更には１９
００ＭＰａという強度を得ることができる。本発明の組
成範囲外にある比較例の材料は、機械的性質が低く、析
出処理の効果も小さい上、透磁率が高い。このことは市
販合金であるＡＩＳＩ３０４および３０５によって示さ
れる。
よび析出硬化した状態での組成が厳密に制御されている
ため、冷間加工および析出硬化処理を施すことによっ
て、１．００２〜１．０２５という非常に低い透磁率を
達成しながら１８００ＭＰａを超える強度、更には１９
００ＭＰａという強度を得ることができる。本発明の組
成範囲外にある比較例の材料は、機械的性質が低く、析
出処理の効果も小さい上、透磁率が高い。このことは市
販合金であるＡＩＳＩ３０４および３０５によって示さ
れる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の合金は、
ばね用途に有利な高強度による性質を利用できると同時
に、その常磁性組織を維持できるので、磁気的に不活性
な材料を必要とする用途に有用である。
ばね用途に有利な高強度による性質を利用できると同時
に、その常磁性組織を維持できるので、磁気的に不活性
な材料を必要とする用途に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−213352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−75551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−152450（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−93245（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−24886（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許1365773（ＵＳ，Ａ) 英国特許936872（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (10)
- 【請求項１】 wt％で下記の元素： Ｃ：０．０４〜０．２５ Ｓｉ：０．１〜２ Ｍｎ：４〜１５ Ｃｒ：１６〜２３ Ｎｉ：８〜１４ Ｎ：０．１０〜１．５ Ｖ：０．１〜２．５ 残部：鉄および通常の不純物 から成ることを特徴とする析出硬化型高強度非磁性ステ
ンレス鋼。 - 【請求項２】 厚さ減少率７０％を超える冷間加工中に
オーステナイト相がマルテンサイト変態に対して抵抗す
るように十分安定に維持されるように、前記各元素の含
有量を均衡させたことを特徴とする請求項１記載のステ
ンレス鋼。 - 【請求項３】 窒素の含有量が０．１５〜０．６wt％で
あることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項４】 炭素の含有量が０．０４〜０．２０wt％
であることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項５】 珪素の含有量が０．１〜１wt％であるこ
とを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項６】 マンガンの含有量が１０wt％以下である
ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項７】 クロムの含有量が１６〜２１wt％である
ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項８】 ニッケルの含有量が９〜１２wt％である
ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項９】 バナジウムの含有量が０．２５〜２wt％
であることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - 【請求項１０】 窒素の含有量が０．２〜０．５wt％で
あることを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。
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