JPH0361322A

JPH0361322A - 伸線性ならびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法

Info

Publication number: JPH0361322A
Application number: JP19436689A
Authority: JP
Inventors: Wataru Murata; 亘村田; Ryuji Nakao; 隆二中尾; Hidehiko Sumitomo; 住友　秀彦; Hidemaro Takeuchi; 竹内　英麿
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-18
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0762171B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は伸線加工により超ｆ！細線とし、あるいは冷間
圧延により箔とするためのオーステナイト系ステンレス
鋼の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

化学工業用フィルターあるいは繊維強化複合材料用ｇ料
にオーステナイト系ステンレス鋼の超極細線が使用され
ている。その直径は５０μ訓に以下であり、断面が真円
形で、かつ高耐食性のものが要求される。従来、断面が
真円形の超極細線は伸線加工によって製造されており、
材料には汎用の５ＵＳ３０４あるいは５ＯＳ３１６が使
用されていた。

ところで、超極細線の製造に際しては、伸線加工が強度
の冷間加工であること、線が微小直径であることから基
本材質以外に非金属介在物が伸線加工性に大きく影響し
てくる。非金属介在物の多い、すなわち清浄度の悪い材
料では伸線途中で断線が生じ、所要の線径を得ることが
できないかあるいは製品歩留まりが低くなり製造上の大
きな問題点である。

また、近年、ＯＡ機器等各種電子機器用部品へのオース
テナイト系ステンレス箔の適用が急速に増加してきてい
る。これに伴い、材料の信頼性に対する要求は一段と厳
しくなってきている。

オーステナイト系ステンレス箔は冷間圧延によって製造
されるため、非金属介在物の存在は微小割れあるいは表
面疵等の欠陥を誘発すると共に、機械的性質あるいは疲
労特性の低下をも招くため大きな問題である。

従って、有害な非金属介在物を積極的に低減する方策が
試みられ、この結果、溶解原料を厳しく管理するととも
に超高真空化あるいはＥＳＲ等による多数回のリメルト
による製法がとられている。

しかしながらこれらの方法では生産性が低く、製造コス
トも高い等の欠点がある。

最近、軽薄短小の趨勢の中で極細ステンレス線およびス
テンレス箔の需要がますます増大する中で伸線加工性な
らびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系ステンレス
鋼が強く要求されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、高歩留りで超極細線に伸線加工でき、また、
高歩留りで極薄箔に冷間圧延できる耐食性に優れたオー
ステナイト系ステンレス鋼を生産性良く製造することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明に係わ
る伸線性ならびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系
ステンレス鋼の製造法は、重量％にてＣ：　０．００５〜０．１０％、Ｓｉ：０．２〜１．０
％。

Ｍ　ｎ　：　０．：ｌ’−２，５％、Ｐ≦０．０４５％
、Ｓ≦０．０２０％。

Ｎｉ：６〜２０％、　Ｃｒ　：　１５〜２５％、　Ｎ　
：　０．０１〜０．１０％。

Ａ　Ｉ　：　０．０００５〜０．００５％、　Ｃａ　：
　０．０００１〜０．００２％。

Ｍｇ　：　０．０００１〜０．００１％、Ｏ≦０．００
２５％を含有し、さらに必要に応じてＭｏ：０．５〜３
．５％およびＣｕ：０．５−３，５％の１種または２種
を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるオー
ステナイト系ステンレス鋼の熱間圧延素材を、１０００
℃以上１３００℃以下の温度で１０分以上加熱した後熱
間圧延することにより、熱間圧延材における非金属介在
物の組成を、重量％にて５ｉＯｚ　：　２０〜８０％、　ＭｎＯ：　１０〜６５
％。

＾１□０３二〇〜１５％、　ＣａＯ≦３０％、　８ｇ０
２１０％とすることを特徴とする。

本発明における成分限定理由は次の通りである。

Ｃ，Ｎ：伸線あるいは冷間圧延（以下冷間加工と言う）
時の延・靭性の点からはＣ，Ｎは共に低い方が好ましい
。しかしながら、Ｃ，Ｎを低めることはオーステナイト
相が不安定となり、凝固時にδ相を生成すること、さら
に伸線加工時にマルテンサイ相を生威し、いずれにおい
てもマトリックスの加工性を低下する。また、Ｃ，Ｎを
低めることは精練時間の延長をきたし、製造コストのア
ップになる。従って、Ｃは０　、００５〜０．１０％と
し、Ｎは０．０１〜０．１０％とした。

Ｓｉ：　Ｓｉは、介在物を冷間加工にて延伸・分断する
組成に調整するためには０．２％以上必要であるが、１
．０％を越えて多量に含有すると、ＳｉＯ□系の硬質酸
化物を形成し、冷間加工性を低下する。

よって、Ｓｉ含有量は０．２〜１．０％とした。

Ｍｎ：Ｍｎは鋼中ＳとＨ＋＋Ｓを生威し、熱間加工性を
改善する。また、オーステナイト相を安定化し、冷間加
工性を向上する。これらの作用を有効ならしめるために
は０．２％以上が必要である。一方、必要量以上に含有
量が高くなると固溶硬化により材料の靭性が低下する。

よって、Ｍｎの上限は２．５％とした。

Ｓ、Ｐ：Ｓ、Ｐは熱間加工性、伸線加工性のいずれの面
からも低い程好ましいものであるが、通常の原料から不
可避的に混入してくるので、Ｓ含有量は０．０２０％以
下とし、Ｐ含有量は０．０４５％以下とした。

Ｎｉ：Ｎｉは鋼のオーステナイト域を拡大し常温にて安
定したオーステナイト組織とするのに必須であり、併せ
て、鋼の延・靭性を向上させるためには６２ｊ；以上は
必要である。一方、２０２５を越えて含有すると冷間加
工時の強度不足を来たし、伸線加工における断線率およ
び冷間圧延における箔の破断率が増加するばかりでなく
、高価になってしまう。よって、Ｎｉ含有量は６〜２０
％とした。

Ｃｒ：Ｃｒは安定した耐食性を得るため、また冷間加工
時の加工発熱下での強度の確保のために１５％以上が必
要である。一方、２５％を越えるとδ相を形成し、熱間
加工性を低下させる。よって、Ｃｒ含有量は１５〜２５
％とした。

Ｍｏ：Ｍｏは耐食性の確保と冷間加工時の加工発熱下で
の強度を確保するため、０．５％以上必要に応じて添加
するが、多量に含有することは熱間加工性の低下を来た
すとともに高価になる。よって、Ｍｏは０．５〜３．５
％とした。

Ｃｕ：Ｃｕは耐食性の確保と延性を向上させるため、０
．５％以上必要に応じて添加するが、多量に含有すると
熱間加工性が低下する。よって、Ｃｕは０．５％〜３．
５％とした。

ＡＩ　、　Ｍｇ　、　Ｃａ　：これらはいずれも単独で
存在すると鋼中に硬質の酸化物系介作物を形成し、鋼の
清浄性を悪くし、冷間加工性を大幅に低下するため、高
清浄性を確保するためには低い程好ましい。しかしこれ
らは溶解原料あるいは耐火物から単独で不可避的に混入
する恐れがある。従って、本発明においては、Ａ１を０
．０００５〜０．００５％、Ｍｇを０．０００１〜０．
００１％、Ｃａ　を０．０００５〜０．００２ｏ！ｇの
範囲て複合添加することにより、高清浄化とともに、冷
間加工時に介在物が延伸・分断され易くする。

上記組成に調整されたオーステナイト系ステンレス鋼の
熱間圧延素材を１０００℃以上１３００℃以下の温度で
１０分以上加熱した後、熱間圧延することにより、熱間
圧延材における介在物の組成を重量％にて５Ｉ０２　：　２０’６０％、ＭｎＯ：　１０〜６５９
ｇ　。

＾１□０３：０〜１５％、　ＣａＯ≦３０％、　ＨｇＯ
≦１０％とする。介在物の組成がこの範囲をはずれると
超極細線あるいは箔への冷間加工時に介在物起因の断線
あるいは破断が生じるおそれがある。

熱間圧延素材は、超極細線用としてはビレット、溶用と
してはスラブであり、いずれも連続鋳造されたもの、あ
るいは分塊圧延されたもののいずれでも良い。熱間圧延
材は、超極細線用としては線材、溶用としては熱間圧延
鋼帯である。

本発明によって得られた線材あるいは熱間圧延鋼帯は、
マトリックスが延性および靭性に優れ、超極細線への伸
線加工あるいは箔への冷間圧延時に非金属介在物が延伸
し、かつ分断し易い力で、断線あるいは破断が生じ難い
。

〔実施例〕

友逢涯り第１表に本実施例に供したオーステナイＩ・系ステンレ
ス鋼の化学成分を示した。

これらの鋼を真空溶解ならびに電子ビーム溶解法にて溶
製し、線材圧延用ビレットを製造した。

該ビレットをビレット加熱炉にて１１００’Ｃ，ｘ　６
０分加熱後、線材圧延し、５．５＋ａｍφの線材とした
。圧延された線材は焼鈍および酸洗を行った後、−旦１
．８＋ｕ＋φまで伸線した凌、光輝焼鈍を施し、さらに
０．５１１１Ｍφに伸線した。０．５＋ａ＋ｎφに伸線
された中間線を光Ｎ焼鈍した後、極細線への伸線加工に
供した。

ｆｉ細細線線１８〜２０バス連続伸線になるように、平
均減面率８〜１０％でダイスステジュールを設定し、線
径２０μ「０φまで伸線して製造した。潤滑は市販の湿
式潤滑油を用いた。

伸線加工性は、重１５５ｋｇの０．５ｍｍφ素線から線
径２０μｍφまで伸線し、最初の断線を生じた時に得ら
れた２０μ「ｎφ線の重量で評価した。

第一２表は５．５Ｉ・ｍφ線材における、酸化物系非金
属介在物２０ケの平均組成ならびに３μ輸以上の大きさ
を有する酸化物系非金属介在物の単位面積当りの個数と
伸線加工性の関係を示したものである。

〔Ｏ）量を制限し、非金属介在物組成を調整した本発明
例（胤１〜思１６）は、３μ「ｎ以上の大きさの酸化物
系非金属介在物の個数が少なく、１断線当りに得られる
２０μ〕０φのｆ！細スステンレス線伸線量が圧倒的に
多いことがわかる。これに対して、比較例の弘１７およ
び磁２１鋼は〔Ｏ〕量が高いために、また、Ｎ１１８〜
血２０は非金属介在物組成が調整されていないがために
、さらに、患２２〜２４は〔ｏ〕量が高くかつ非金属介
在物が調整されていないために、いずれも３μＩｌ＋以
上の介在物個数が多く、ｌ＠線当りの伸線量は低い。

第２表実逓鶴Ｌ４第３表に、箔圧延に供した本実施例のオーステナイト系
ステンレス鋼の化学成分を示した。

真空溶解法により溶製したスラブを１２００℃ｘ２０分
加熱後、熱間圧延を行い、４ＩＩＩＩＩ＋厚のステンレ
ス鋼帯とした。該ステンレス鋼帯を素材として、５０μ
Ｉｌｌ厚の箔圧延を行い、得られたオーステナイト系ス
テンレス箔の表面欠陥を調査した。

結果を第４表に示す。

本発明例Ｎ１１２５は、表面欠陥が全く認められないの
に対して、比較例１１ｈ２６には肉眼判定可能な割れが
０．１個／Ｉ＋１２発生している。割れ部には＾１２０
３　ｋｍ度の高い酸化物系非金属介在物が認められた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明により製造したオーステナ
イト系ステンレス鋼は、既存の技術で容易に、且つ安価
に製造できるため、オーステナイト系極Ｓ線においては
化学工業用各種フィルターを初め、複合材料用ｍ維原料
に適用でき、また、冷間加工性が極めて良好になるため
、ステンレス箔用素材や複雑形状に加工される板材等、
広い分野に応用できるため、その産業上への貢献は極め
て大である。

Claims

【特許請求の範囲】１、重量％にてＣ：０．００５〜０．１０％、Ｓｉ：０．２〜１．０％
、Ｍｎ：０．２〜２．５％、Ｐ≦０．０４５％、Ｓ≦０
．０２０％、Ｎｉ：６〜２０％、Ｃｒ：１５〜２５％、
Ｎ：０．０１〜０．１０％、Ａｌ：０．０００５〜０．
００５％、Ｃａ：０．０００１〜０．００２％、Ｍｇ：
０．０００１〜０．００１％、Ｏ≦０．００２５％を含
有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるオーステ
ナイト系ステンレス鋼の熱間圧延素材を、１０００℃以
上１３００℃以下の温度で１０分以上加熱した後熱間圧
延することにより、熱間圧延材における非金属介在物の
組成を、重量％にてＳｉＯ＿２：２０〜６０％、ＭｎＯ：１０〜６５％、Ａ
ｌ＿２Ｏ＿３：０〜１５％、ＣａＯ≦３０％、ＭｇＯ≦
１０％とすることを特徴とする伸線性ならびに冷間圧延
性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。２、重量％にてＣ：０．００５〜０．１０％、Ｓｉ：０．２〜１．０％
、Ｍｎ：０．２〜２．５％、Ｐ≦０．０４５％、Ｓ≦０
．０２０％、Ｎｉ：６〜２０％、Ｃｒ：１５〜２５％、
Ｎ：０．０１〜０．１０％、Ａｌ：０．０００５〜０．
００５％、Ｃａ：０．０００１〜０．００２％、Ｍｇ：
０．０００１〜０．００１％、Ｏ≦０．００２５％を含
有し、さらにＭｏ：０．５〜３．５％およびＣｕ：０．
５〜３．５％の１種または２種を含有し、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス
鋼の熱間圧延素材を、１０００℃以上１３００℃以下の
温度で１０分以上加熱した後熱間圧延することにより、
熱間圧延材における非金属介在物の組成を、重量％にてＳｉＯ＿２：２０〜６０％、ＭｎＯ：１０〜６５％、Ａ
ｌ＿２Ｏ＿３：０〜１５％、ＣａＯ≦３０％、ＭｇＯ≦
１０％とすることを特徴とする伸線性ならびに冷間圧延
性にすぐれたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法
。