JPH08269632A - 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼 - Google Patents
高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼Info
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- JPH08269632A JPH08269632A JP10989195A JP10989195A JPH08269632A JP H08269632 A JPH08269632 A JP H08269632A JP 10989195 A JP10989195 A JP 10989195A JP 10989195 A JP10989195 A JP 10989195A JP H08269632 A JPH08269632 A JP H08269632A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】通常の固溶化熱処理炉で窒化物が固溶し、ＳＵ
Ｓ ＸＭ７やＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３０４Ｎよりも
耐食性に優れ、高強度が得られるオーステナイト系ステ
ンレス鋼の提供を目的とする。 【構成】前記目的を達成するための本発明によるステン
レス鋼は、重量％でＣ：０．１０％以下、Ｓｉ：１．０
％以下、Ｍｎ：５〜１０％、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ
ｉ：８〜１５％、Ｃｒ：１５〜２５％、Ｍｏ：０．５〜
４％、Ｎ：０．３〜１．０％残部実質的にＦｅから成る
組成を有することを特徴とする。また、冷間加工性の向
上を目的にＣｕ、熱間加工性の改善を目的にＢ、強度の
向上を目的にＮｂ、Ｖ、Ｗの何れか１種または２種以上
をＣｕ：３％以下、Ｂ：０．０１％以下、Ｎｂ：１．０
％以下、Ｖ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下の量で、
含有させてもよい。
Ｓ ＸＭ７やＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３０４Ｎよりも
耐食性に優れ、高強度が得られるオーステナイト系ステ
ンレス鋼の提供を目的とする。 【構成】前記目的を達成するための本発明によるステン
レス鋼は、重量％でＣ：０．１０％以下、Ｓｉ：１．０
％以下、Ｍｎ：５〜１０％、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ
ｉ：８〜１５％、Ｃｒ：１５〜２５％、Ｍｏ：０．５〜
４％、Ｎ：０．３〜１．０％残部実質的にＦｅから成る
組成を有することを特徴とする。また、冷間加工性の向
上を目的にＣｕ、熱間加工性の改善を目的にＢ、強度の
向上を目的にＮｂ、Ｖ、Ｗの何れか１種または２種以上
をＣｕ：３％以下、Ｂ：０．０１％以下、Ｎｂ：１．０
％以下、Ｖ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下の量で、
含有させてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば屋外、工業、
沿岸地域等に使用されるセルフタッピン、ドリルネジや
ボルト等や船尾シャフト等の高強度および高耐食性など
が要求される部品の素材として使用されるステンレス鋼
に関する。
沿岸地域等に使用されるセルフタッピン、ドリルネジや
ボルト等や船尾シャフト等の高強度および高耐食性など
が要求される部品の素材として使用されるステンレス鋼
に関する。
【０００２】
【従来技術】屋外、工業、沿岸地域等に使用されるセル
フタッピン、ドリルネジやボルト等の強度および耐食性
などが要求される部品の素材として、オーステナイト系
ステンレス鋼であるＳＵＳ ＸＭ７、ＳＵＳ３０４等が
使用されている。しかし、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳ３０４
等では必要な強度が得られず、耐食性についても、特
に、環境が厳しい沿岸地域では、発錆が確認されてい
る。
フタッピン、ドリルネジやボルト等の強度および耐食性
などが要求される部品の素材として、オーステナイト系
ステンレス鋼であるＳＵＳ ＸＭ７、ＳＵＳ３０４等が
使用されている。しかし、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳ３０４
等では必要な強度が得られず、耐食性についても、特
に、環境が厳しい沿岸地域では、発錆が確認されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、近年、セルフ
ドリルネジは、被締結材に、下穴を必要とせず、現場施
行性に優れるため、需要が増加している。しかし、現用
鋼であるＳＵＳ ＸＭ７やＳＵＳ ３０４では、ドリル
刃先硬度がＨＶ≦４００であり、Ａｌ板、薄い鋼板等に
使用が限られ、冷間加工により硬度を上げるため耐食性
が低下してしまう欠点も合わせ持っている。現在では、
耐海水用ステンレス鋼として、窒素を多量添加した高硬
度、高耐食ステンレス鋼が各種発明されているが、何れ
もＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏといった高価な合金元素を多量に含
有し、また、冷間加工性に悪影響を及ぼす窒化物を固溶
させるためには、１２００℃近くの高温固溶化熱処理が
必要でコストが高く、ネジ、ボルト用材料には適してい
ない。また、ＳＵＳ ３０４に窒素を添加し、強度、耐
食性を向上させたＳＵＳ ３０４Ｎが開発されている
が、それでも硬度が不足しているのが現状である。
ドリルネジは、被締結材に、下穴を必要とせず、現場施
行性に優れるため、需要が増加している。しかし、現用
鋼であるＳＵＳ ＸＭ７やＳＵＳ ３０４では、ドリル
刃先硬度がＨＶ≦４００であり、Ａｌ板、薄い鋼板等に
使用が限られ、冷間加工により硬度を上げるため耐食性
が低下してしまう欠点も合わせ持っている。現在では、
耐海水用ステンレス鋼として、窒素を多量添加した高硬
度、高耐食ステンレス鋼が各種発明されているが、何れ
もＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏといった高価な合金元素を多量に含
有し、また、冷間加工性に悪影響を及ぼす窒化物を固溶
させるためには、１２００℃近くの高温固溶化熱処理が
必要でコストが高く、ネジ、ボルト用材料には適してい
ない。また、ＳＵＳ ３０４に窒素を添加し、強度、耐
食性を向上させたＳＵＳ ３０４Ｎが開発されている
が、それでも硬度が不足しているのが現状である。
【０００４】そのため、沿岸地域等の使用にも耐えられ
る耐食性と、厚い鋼板に使用できる高強度を有し、コス
トの上昇をできる限り抑えた材料の開発が求められてい
る。本発明はこのような問題点を解決するためになされ
たもので、通常の固溶化熱処理炉で窒化物が固溶し、Ｓ
ＵＳ ＸＭ７やＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３０４Ｎより
も耐食性に優れ、高強度が得られるオーステナイト系ス
テンレス鋼の提供を目的とする。
る耐食性と、厚い鋼板に使用できる高強度を有し、コス
トの上昇をできる限り抑えた材料の開発が求められてい
る。本発明はこのような問題点を解決するためになされ
たもので、通常の固溶化熱処理炉で窒化物が固溶し、Ｓ
ＵＳ ＸＭ７やＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３０４Ｎより
も耐食性に優れ、高強度が得られるオーステナイト系ス
テンレス鋼の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるステンレス鋼は、重量％でＣ：０．１０
％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：５〜１０％、Ｓ：
０．０１％以下、Ｎｉ：８〜１５％、Ｃｒ：１５〜２５
％、Ｍｏ：０．５〜４％、Ｎ：０．３〜１．０％残部実
質的にＦｅから成る組成を有することを特徴とする。
の本発明によるステンレス鋼は、重量％でＣ：０．１０
％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：５〜１０％、Ｓ：
０．０１％以下、Ｎｉ：８〜１５％、Ｃｒ：１５〜２５
％、Ｍｏ：０．５〜４％、Ｎ：０．３〜１．０％残部実
質的にＦｅから成る組成を有することを特徴とする。
【０００６】本発明は冷間加工性の向上を目的にＣｕ、
熱間加工性の改善を目的にＢ、強度の向上を目的にＮ
ｂ、Ｖ、Ｗの何れか１種または２種以上をＣｕ：３％以
下、Ｂ：０．０１％以下、Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：
１．０％以下、Ｗ：１．０％以下の量で、含有させても
よい。
熱間加工性の改善を目的にＢ、強度の向上を目的にＮ
ｂ、Ｖ、Ｗの何れか１種または２種以上をＣｕ：３％以
下、Ｂ：０．０１％以下、Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：
１．０％以下、Ｗ：１．０％以下の量で、含有させても
よい。
【０００７】
【作用および発明の効果】本発明の成分範囲の限定理由
を述べる。
を述べる。
【０００８】Ｃ：０．１０％以下 Ｃは侵入型元素であって、強度の向上に寄与する。しか
し、多量の添加は、Ｎの固溶量を低下させると共に、Ｃ
ｒと結合して炭化物を形成し、母相の固溶Ｃｒ量を低下
させ耐食性を劣化させるため、その上限０．１％とする
必要がある。
し、多量の添加は、Ｎの固溶量を低下させると共に、Ｃ
ｒと結合して炭化物を形成し、母相の固溶Ｃｒ量を低下
させ耐食性を劣化させるため、その上限０．１％とする
必要がある。
【０００９】Ｓｉ：１．０％以下 Ｓｉは主として溶解精錬時の脱酸剤として作用する元素
である。しかし、多量に含有すると製造性を劣化させる
ため、その上限を１．０％とした。
である。しかし、多量に含有すると製造性を劣化させる
ため、その上限を１．０％とした。
【００１０】Ｍｎ：５〜１０％ Ｍｎはオーステナイト生成元素であり、且つ窒素の固溶
量を著しく増加させる。相バランスでオーステナイト単
相にするためには、５％以上の添加が必要である。ま
た、１０％を越えると熱間加工性を劣化させるため、そ
の範囲を５〜１０％とした。
量を著しく増加させる。相バランスでオーステナイト単
相にするためには、５％以上の添加が必要である。ま
た、１０％を越えると熱間加工性を劣化させるため、そ
の範囲を５〜１０％とした。
【００１１】Ｓ：０．０１以下％ Ｓは、ＭｎＳとなり、冷間加工時、割れの起点となるた
め、冷間加工性を著しく劣化させる。そのため、その上
限を０．０１％とした。
め、冷間加工性を著しく劣化させる。そのため、その上
限を０．０１％とした。
【００１２】Ｎｉ：８〜１５％ Ｎｉは、オーステナイト生成元素であり、オーステナイ
ト相安定に寄与する。また、変形抵抗を低下させ、冷間
加工性を向上させるが、多量の添加は逆に強度の低下を
招くため、その範囲を８〜１５％とした。
ト相安定に寄与する。また、変形抵抗を低下させ、冷間
加工性を向上させるが、多量の添加は逆に強度の低下を
招くため、その範囲を８〜１５％とした。
【００１３】Ｃｒ：１５〜２５％ Ｃｒはステンレス鋼の窒素の固溶量増加、及び耐食性を
向上させる元素として有効であると共に、フェライト生
成元素である。１５％以下だと耐食性が十分でないが、
その増加と共に窒素固溶量、耐食性は増加する。しか
し、２５％以上となるとフェライト・オーステナイト２
相組織となるため、その範囲を１５％〜２５％とした。
向上させる元素として有効であると共に、フェライト生
成元素である。１５％以下だと耐食性が十分でないが、
その増加と共に窒素固溶量、耐食性は増加する。しか
し、２５％以上となるとフェライト・オーステナイト２
相組織となるため、その範囲を１５％〜２５％とした。
【００１４】Ｍｏ：０．５〜４％ Ｍｏは、ステンレス鋼の窒素の固溶量増加、及び耐食性
を向上させる元素として有効であると共に、フェライト
生成元素である。０．５％以下だと特性向上の効果は薄
く、その増加と共に増加する。しかし、４％以上となる
と熱間加工性を劣化させると共にコスト高となるため、
その範囲を０．５％〜４％とした。
を向上させる元素として有効であると共に、フェライト
生成元素である。０．５％以下だと特性向上の効果は薄
く、その増加と共に増加する。しかし、４％以上となる
と熱間加工性を劣化させると共にコスト高となるため、
その範囲を０．５％〜４％とした。
【００１５】Ｎ：０．３〜１．０％ Ｎは侵入型元素であって、強度の向上、及びオーステナ
イト相の安定と耐食性向上及び加工後の時効処理による
強度向上に寄与する。０．３％以下ではその効果は低
く、１％以上となると、窒化物が完全に固溶せず、ＳＴ
温度が高くなると共に冷間加工性、靭延性を劣化させる
ため、そのその範囲を０．３％〜１．０％までとした。
イト相の安定と耐食性向上及び加工後の時効処理による
強度向上に寄与する。０．３％以下ではその効果は低
く、１％以上となると、窒化物が完全に固溶せず、ＳＴ
温度が高くなると共に冷間加工性、靭延性を劣化させる
ため、そのその範囲を０．３％〜１．０％までとした。
【００１６】Ｃｕはオーステナイト生成元素であり、冷
間加工性、耐食性を向上させる効果があるため、必要に
より添加しても良い。しかし、３％を超えて含有させる
と熱間加工性を低下させるため、その上限を３％とし
た。
間加工性、耐食性を向上させる効果があるため、必要に
より添加しても良い。しかし、３％を超えて含有させる
と熱間加工性を低下させるため、その上限を３％とし
た。
【００１７】Ｂ：０．０１以下 Ｂは熱間加工性の改善に寄与するため、必要により添加
しても良い。しかし、０．０１％以上添加すると窒素と
結合し、逆に熱間加工性を低下させるため０．０１％以
下とする必要がある。
しても良い。しかし、０．０１％以上添加すると窒素と
結合し、逆に熱間加工性を低下させるため０．０１％以
下とする必要がある。
【００１８】Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下 Ｎｂ、Ｖ、Ｗは結晶粒の微細化、及び強度の向上に寄与
するため、必要により１種または２種以上添加しても良
い。しかし、多量に添加すると、窒素と結合し固溶Ｎ量
を低下させるため、その上限を１．０％以下とした。
Ｗ：１．０％以下 Ｎｂ、Ｖ、Ｗは結晶粒の微細化、及び強度の向上に寄与
するため、必要により１種または２種以上添加しても良
い。しかし、多量に添加すると、窒素と結合し固溶Ｎ量
を低下させるため、その上限を１．０％以下とした。
【００１９】
【実施例】 次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以
下にその実施例を詳述する。表１に示す化学成分のもの
を５０ｋｇ高周波誘導炉で溶製したのち、５０ｋｇ鋼塊
に鋳造し、続いて鍛伸によって２０ｍｍの丸棒にし、１
１００℃×１ｈｒ加熱後水冷の固溶化熱処理を施した。
その後各丸棒より試験片を切り出して引張試験、ＣＰＴ
試験、限界割れ試験を行った。なお、比較鋼は、ＪＩＳ
ＳＵＳ３０４Ｎ、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｓ
ＵＳ３１７Ｊ４Ｌである。
下にその実施例を詳述する。表１に示す化学成分のもの
を５０ｋｇ高周波誘導炉で溶製したのち、５０ｋｇ鋼塊
に鋳造し、続いて鍛伸によって２０ｍｍの丸棒にし、１
１００℃×１ｈｒ加熱後水冷の固溶化熱処理を施した。
その後各丸棒より試験片を切り出して引張試験、ＣＰＴ
試験、限界割れ試験を行った。なお、比較鋼は、ＪＩＳ
ＳＵＳ３０４Ｎ、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｓ
ＵＳ３１７Ｊ４Ｌである。
【００２０】ここで、常温引張試験は、ＪＩＳ ４号試
験片を使用し、０．２％耐力、引張強度を測定した。Ｃ
ＰＴ試験は、ＪＩＳ Ｇ ０５７８に則り腐食液を作製
し、２．５℃刻みで昇温し測定した。また、限界割れ試
験は、端面拘束圧縮試験を行い、目視で割れが確認でき
る減面率を測定した。その結果を表２に示す。また、顕
微鏡により組織確認（×１００）したところによれば、
固溶化熱処理状態で未固溶の窒化物はほとんど確認でき
ないこともわかった。
験片を使用し、０．２％耐力、引張強度を測定した。Ｃ
ＰＴ試験は、ＪＩＳ Ｇ ０５７８に則り腐食液を作製
し、２．５℃刻みで昇温し測定した。また、限界割れ試
験は、端面拘束圧縮試験を行い、目視で割れが確認でき
る減面率を測定した。その結果を表２に示す。また、顕
微鏡により組織確認（×１００）したところによれば、
固溶化熱処理状態で未固溶の窒化物はほとんど確認でき
ないこともわかった。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表２に示すように、本発明鋼１〜１３は、
ＳＵＳ３０４Ｎ、ＳＵＳ３１７Ｊ４Ｌと比較しても、室
温での０．２％耐力および引張強さが優れ、耐孔食性は
ＳＵＳ３１６Ｌよりはるかに優れており、耐海水ステン
レス鋼に近い特性を有している。また、加工性はＳＵＳ
ＸＭ７等に比べれば若干劣っているが、ＳＵＳ３１７Ｊ
４Ｌよりはるかに優れている。
ＳＵＳ３０４Ｎ、ＳＵＳ３１７Ｊ４Ｌと比較しても、室
温での０．２％耐力および引張強さが優れ、耐孔食性は
ＳＵＳ３１６Ｌよりはるかに優れており、耐海水ステン
レス鋼に近い特性を有している。また、加工性はＳＵＳ
ＸＭ７等に比べれば若干劣っているが、ＳＵＳ３１７Ｊ
４Ｌよりはるかに優れている。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明の通り、本発明は、１１００
℃以下の固溶化熱処理で窒素を完全に固溶させること
で、コストの上昇と加工性の低下を抑えて、強度と耐食
性を向上させたオーステナイト系ステンレス鋼を提供で
き、屋外、工業、沿岸地域等に使用されるセルフタッピ
ン、ドリルネジやボルト等や船尾シャフト等に最適であ
る。
℃以下の固溶化熱処理で窒素を完全に固溶させること
で、コストの上昇と加工性の低下を抑えて、強度と耐食
性を向上させたオーステナイト系ステンレス鋼を提供で
き、屋外、工業、沿岸地域等に使用されるセルフタッピ
ン、ドリルネジやボルト等や船尾シャフト等に最適であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】重量％で Ｃ：０．１０％以下 Ｓｉ：１．０％以下 Ｍｎ：５〜１０％ Ｓ：０．０１％以下 Ｎｉ：８〜１５％ Ｃｒ：１５〜２５％ Ｍｏ：０．５〜４％ Ｎ：０．３〜１．０％ 残部実質的にＦｅから成る組成を有する高強度・高耐食
含窒素オーステナイト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】請求項１の成分に加え更にＣｕ、Ｎｂ、
Ｂ、Ｖ、Ｗの何れか１種または２種以上を Ｃｕ：３％以下 Ｂ：０．０１％以下 Ｎｂ：１．０％以下 Ｖ：１．０％以下 Ｗ：１．０％以下の量で含有させたことを特徴とする高
強度・高耐食含窒素オーステナイト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10989195A JP3546421B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10989195A JP3546421B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269632A true JPH08269632A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3546421B2 JP3546421B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=14521785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10989195A Expired - Lifetime JP3546421B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 高強度・高耐食含窒素オーステナイ ト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3546421B2 (ja) |
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| JPH11346831A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-21 | Nippon Seisen Co Ltd | ブラシ軸用線材と該線材を用いてなる歯間ブラシ製品 |
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| WO2011040381A1 (ja) | 2009-09-29 | 2011-04-07 | 古河電気工業株式会社 | 超電導線材用基板、超電導線材及び超電導線材の製造方法 |
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| CN113544294A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-10-22 | 奥钢联百乐特殊钢有限两合公司 | 超级奥氏体材料 |
| CN114574780A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-03 | 中国医科大学附属第一医院 | 一种高强高耐蚀高氮奥氏体不锈钢克氏针及其制备方法 |
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| KR20190066734A (ko) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 고경도 오스테나이트계 스테인리스강 |
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-
1995
- 1995-03-31 JP JP10989195A patent/JP3546421B2/ja not_active Expired - Lifetime
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