JPH08283915A - 加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼 - Google Patents
加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼Info
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- JPH08283915A JPH08283915A JP8705095A JP8705095A JPH08283915A JP H08283915 A JPH08283915 A JP H08283915A JP 8705095 A JP8705095 A JP 8705095A JP 8705095 A JP8705095 A JP 8705095A JP H08283915 A JPH08283915 A JP H08283915A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】重量％で、Ｃ：０．００２〜０．０３％、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１
５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１５．０％、Ｃ
ｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜０．０７％を
含有し、最終の結晶粒径ｄ（μｍ）について以下の関係
を満足することにより、加工性に優れたオーステナイト
ステンレス鋼が得られる。 １１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦０．０２８６Ｆ
＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ
＋５×Ｃｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ 【効果】化学組成と粒径とを同時に制御して、安定して
加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼が提供され
る。
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１
５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１５．０％、Ｃ
ｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜０．０７％を
含有し、最終の結晶粒径ｄ（μｍ）について以下の関係
を満足することにより、加工性に優れたオーステナイト
ステンレス鋼が得られる。 １１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦０．０２８６Ｆ
＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ
＋５×Ｃｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ 【効果】化学組成と粒径とを同時に制御して、安定して
加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼が提供され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鍛造やロール成形等の
冷間加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼に関す
る。
冷間加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼に関す
る。
【０００２】
【従来技術】オーステナイトステンレス鋼は種々の食器
や構造部材に使用されており、その多くは冷間鍛造やロ
ール成形により加工されている。しかしながら、オース
テナイトステンレス鋼は加工硬化を生じやすく、加工工
程に中間焼鈍を入れて軟質化する必要があるため、製造
コストの増加を招いていた。
や構造部材に使用されており、その多くは冷間鍛造やロ
ール成形により加工されている。しかしながら、オース
テナイトステンレス鋼は加工硬化を生じやすく、加工工
程に中間焼鈍を入れて軟質化する必要があるため、製造
コストの増加を招いていた。
【０００３】この問題に対する対策として、例えば特許
第１８２８９２７号には、Ｎｉを１０ｗｔ％以上まで増
量するとともにＣｕを０．５ｗｔ％以上添加し、さらに
ＣおよびＮ含有量を制限する技術が示されている。ま
た、特開平４−７２０３８号公報および特開平５−２８
７４５９号公報にも同様に、Ｃｕを添加してＣおよびＮ
含有量を制限する技術が示されている。
第１８２８９２７号には、Ｎｉを１０ｗｔ％以上まで増
量するとともにＣｕを０．５ｗｔ％以上添加し、さらに
ＣおよびＮ含有量を制限する技術が示されている。ま
た、特開平４−７２０３８号公報および特開平５−２８
７４５９号公報にも同様に、Ｃｕを添加してＣおよびＮ
含有量を制限する技術が示されている。
【０００４】冷間加工によってオーステナイトステンレ
ス鋼が加工硬化を生じる原因は、加工誘起マルテンサイ
トの生成およびオーステナイト母相自体の硬化にあり、
上記従来技術では、（１）Ｎｉの増量に伴い母相である
オーステナイトの安定度が向上し、加工誘起マルテンサ
イト変態が抑制されること、（２）ＣおよびＮ含有量の
減少に伴い加工誘起マルテンサイトの強度が低下するこ
と、および（３）Ｃｕの添加に伴い転位の集積が抑制さ
れ、オーステナイト母相の硬化が抑制されること、を利
用している。すなわち、従来技術はいずれも化学組成の
制御による対策である。
ス鋼が加工硬化を生じる原因は、加工誘起マルテンサイ
トの生成およびオーステナイト母相自体の硬化にあり、
上記従来技術では、（１）Ｎｉの増量に伴い母相である
オーステナイトの安定度が向上し、加工誘起マルテンサ
イト変態が抑制されること、（２）ＣおよびＮ含有量の
減少に伴い加工誘起マルテンサイトの強度が低下するこ
と、および（３）Ｃｕの添加に伴い転位の集積が抑制さ
れ、オーステナイト母相の硬化が抑制されること、を利
用している。すなわち、従来技術はいずれも化学組成の
制御による対策である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、オーステナ
イトステンレス鋼の結晶粒径は、化学組成、熱間加工条
件および熱処理条件によって微妙に変化する。粒径は機
械的特性や耐食性に影響を及ぼすので、安定して目的と
する特性を得るためには、適性範囲に粒径を制御する必
要がある。そして、オーステナイトステンレス鋼の加工
性に関する粒径の役割としては、結晶を細粒化すること
により加工誘起マルテンサイト変態が起こりにくくなる
ことが知られており（例えば、野原清彦 他：鉄と鋼，
Ｖｏｌ．63(1977)，ｐ．772 ）、結晶を細粒側に調整す
れば、安定してより優れた加工性が得られるように考え
られる。
イトステンレス鋼の結晶粒径は、化学組成、熱間加工条
件および熱処理条件によって微妙に変化する。粒径は機
械的特性や耐食性に影響を及ぼすので、安定して目的と
する特性を得るためには、適性範囲に粒径を制御する必
要がある。そして、オーステナイトステンレス鋼の加工
性に関する粒径の役割としては、結晶を細粒化すること
により加工誘起マルテンサイト変態が起こりにくくなる
ことが知られており（例えば、野原清彦 他：鉄と鋼，
Ｖｏｌ．63(1977)，ｐ．772 ）、結晶を細粒側に調整す
れば、安定してより優れた加工性が得られるように考え
られる。
【０００６】しかしながら、実際には、細粒化によって
オーステナイト母相の強度は上昇するので、細粒化の程
度によっては加工性がかえって劣化する場合もある。す
なわち、結晶粒径については、加工誘起マルテンサイト
変態に対する影響と、オーステナイト母相の強度に対す
る影響とのバランスを考え、最適範囲に制御しなければ
ならない。
オーステナイト母相の強度は上昇するので、細粒化の程
度によっては加工性がかえって劣化する場合もある。す
なわち、結晶粒径については、加工誘起マルテンサイト
変態に対する影響と、オーステナイト母相の強度に対す
る影響とのバランスを考え、最適範囲に制御しなければ
ならない。
【０００７】ここで、一定の化学組成に対して粒径の最
適範囲を求めることはそれほど困難ではないが、オース
テナイトステンレス鋼の実際の製造においては、Ｎｉ，
Ｃｕ，ＣおよびＮ等の含有量の変動があり、それに伴っ
て加工誘起マルテンサイト変態量およびオーステナイ母
相強度がともに変化して両者のバランスが変化するの
で、安定して目的とする加工性を得るためには、化学組
成と粒径とを同時に制御する必要がある。また、合金設
計においても、化学組成と粒径の同時制御を考える必要
がある。
適範囲を求めることはそれほど困難ではないが、オース
テナイトステンレス鋼の実際の製造においては、Ｎｉ，
Ｃｕ，ＣおよびＮ等の含有量の変動があり、それに伴っ
て加工誘起マルテンサイト変態量およびオーステナイ母
相強度がともに変化して両者のバランスが変化するの
で、安定して目的とする加工性を得るためには、化学組
成と粒径とを同時に制御する必要がある。また、合金設
計においても、化学組成と粒径の同時制御を考える必要
がある。
【０００８】しかしながら、上述した特許第１８２８９
２７号、特開平４−７２０３８号公報および特開平５−
２８７４５９号公報に開示された技術に代表される従来
技術では、化学組成を規定しているに過ぎず、良好な加
工性を必ずしも安定して得ることはできない。そして、
化学組成と粒径とを同時に制御して加工性を改善する技
術は未だ提案されていない。
２７号、特開平４−７２０３８号公報および特開平５−
２８７４５９号公報に開示された技術に代表される従来
技術では、化学組成を規定しているに過ぎず、良好な加
工性を必ずしも安定して得ることはできない。そして、
化学組成と粒径とを同時に制御して加工性を改善する技
術は未だ提案されていない。
【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、化学組成と粒径とを同時に制御して、安定し
て加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼を提供す
ることを目的とする。
であって、化学組成と粒径とを同時に制御して、安定し
て加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、化学組成
を限定して加工硬化を抑制するとともに結晶粒径を制御
して、加工硬化とオーステナイト母相強度とのバランス
を最適化することにより、鍛造やロール成形等の冷間加
工性に優れたオーステナイトステンレス鋼が得られるこ
とを見出した。
を限定して加工硬化を抑制するとともに結晶粒径を制御
して、加工硬化とオーステナイト母相強度とのバランス
を最適化することにより、鍛造やロール成形等の冷間加
工性に優れたオーステナイトステンレス鋼が得られるこ
とを見出した。
【００１１】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たものであり、第１に重量％で、Ｃ：０．００２〜０．
０３％、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０
％、Ｃｒ：１５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１
５．０％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜
０．０７％を含有し、最終の結晶粒径ｄ（μｍ）につい
て以下の関係が成り立つことを特徴とする、加工性に優
れたオーステナイトステンレス鋼を提供するものであ
る。
たものであり、第１に重量％で、Ｃ：０．００２〜０．
０３％、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０
％、Ｃｒ：１５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１
５．０％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜
０．０７％を含有し、最終の結晶粒径ｄ（μｍ）につい
て以下の関係が成り立つことを特徴とする、加工性に優
れたオーステナイトステンレス鋼を提供するものであ
る。
【００１２】１１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦
０．０２８６Ｆ＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ 第２に、重量％で、Ｃ：０．００２〜０．０３％、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１
５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１５．０％、Ｃ
ｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜０．０７％を
含有し、さらに、Ｍｏ：３．０％以下、Ｔｉ：０．５％
以下、Ｚｒ：０．５％以下、Ｎｂ：０．５％以下、Ｖ：
０．５％以下、Ａｌ：０．０５％以下、ＲＥＭ：０．０
１％以下のうち１種または２種以上を含有し、最終の結
晶粒径ｄ（μｍ）について以下の関係が成り立つことを
特徴とする、加工性に優れたオーステナイトステンレス
鋼を提供するものである。
０．０２８６Ｆ＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ 第２に、重量％で、Ｃ：０．００２〜０．０３％、Ｓ
ｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１
５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１５．０％、Ｃ
ｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜０．０７％を
含有し、さらに、Ｍｏ：３．０％以下、Ｔｉ：０．５％
以下、Ｚｒ：０．５％以下、Ｎｂ：０．５％以下、Ｖ：
０．５％以下、Ａｌ：０．０５％以下、ＲＥＭ：０．０
１％以下のうち１種または２種以上を含有し、最終の結
晶粒径ｄ（μｍ）について以下の関係が成り立つことを
特徴とする、加工性に優れたオーステナイトステンレス
鋼を提供するものである。
【００１３】１１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦
０．０２８６Ｆ＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０
０．０２８６Ｆ＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０
【００１４】
【作用】冷間加工によるオーステナイトステンレス鋼の
加工硬化を抑制するためには、（１）加工誘起マルテン
サイト変態、および（２）オーステナイト母相の硬化、
の２つを抑制する必要がある。具体的には、加工誘起マ
ルテンサイト変態については、Ｍｎ，ＮｉおよびＣｕ等
の増量により母相であるオーステナイトの安定度を高め
て変態量を低減するとともに、ＣおよびＮ等の強化元素
を制限してマルテンサイトの強度を低減する必要があ
る。また、オーステナイト母相の硬化に対しては、Ｃ，
ＮｉおよびＣｕを増量しＳｉおよびＮを低減して積層欠
陥エネルギーを高め、転位の交差すべりを促進して転位
の集積度を低減する必要がある。
加工硬化を抑制するためには、（１）加工誘起マルテン
サイト変態、および（２）オーステナイト母相の硬化、
の２つを抑制する必要がある。具体的には、加工誘起マ
ルテンサイト変態については、Ｍｎ，ＮｉおよびＣｕ等
の増量により母相であるオーステナイトの安定度を高め
て変態量を低減するとともに、ＣおよびＮ等の強化元素
を制限してマルテンサイトの強度を低減する必要があ
る。また、オーステナイト母相の硬化に対しては、Ｃ，
ＮｉおよびＣｕを増量しＳｉおよびＮを低減して積層欠
陥エネルギーを高め、転位の交差すべりを促進して転位
の集積度を低減する必要がある。
【００１５】そこで、このことを踏まえて、重量％で、
Ｃ：０．００２〜０．０３％、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍ
ｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１５．０〜２０．０％、
Ｎｉ：７．０〜１５．０％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、
Ｎ：０．００２〜０．０７％を基本組成とするステンレ
ス鋼について、加工硬化に及ぼす化学組成および結晶粒
径の影響を調査した。その結果、最終の結晶粒径ｄ（μ
ｍ）について、以下の式を満足することにより優れた加
工性が得られることを見出した。
Ｃ：０．００２〜０．０３％、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍ
ｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１５．０〜２０．０％、
Ｎｉ：７．０〜１５．０％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、
Ｎ：０．００２〜０．０７％を基本組成とするステンレ
ス鋼について、加工硬化に及ぼす化学組成および結晶粒
径の影響を調査した。その結果、最終の結晶粒径ｄ（μ
ｍ）について、以下の式を満足することにより優れた加
工性が得られることを見出した。
【００１６】１１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦
０．０２８６Ｆ＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、Ｆは加工硬化量に対する合金元素量の影響を示
すパラメータであり、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ である。
０．０２８６Ｆ＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、Ｆは加工硬化量に対する合金元素量の影響を示
すパラメータであり、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ である。
【００１７】ここで、本発明で規定する化学成分を有す
るステンレス鋼について結晶粒径ｄを１μｍ未満とする
には、強加工および短時間加熱が必要であり、そのため
には新たに専用の設備投資を要するためコスト高となり
現実的ではない。したがって、ｄ≧１μｍすなわちｌｏ
ｇｄ≧０とした。また、合金元素の増加によるコスト上
昇を考慮し、Ｆ≦９０とした。
るステンレス鋼について結晶粒径ｄを１μｍ未満とする
には、強加工および短時間加熱が必要であり、そのため
には新たに専用の設備投資を要するためコスト高となり
現実的ではない。したがって、ｄ≧１μｍすなわちｌｏ
ｇｄ≧０とした。また、合金元素の増加によるコスト上
昇を考慮し、Ｆ≦９０とした。
【００１８】次に、各合金元素の範囲を限定した理由に
ついて説明する。Ｃは、積層欠陥エネルギーを高めるこ
とによりオーステナイト母相の加工硬化を抑制すると同
時にオーステナイト安定度を高めて変態量を低減し、さ
らに鋼塊中のδ−フェライト量を低減して熱間加工性を
向上させる効果を有する。これらの効果は極めて重要で
あり、この効果を得るためには、０．００２％以上含有
することが必要である。しかしながら、０．０３％を超
えて添加すると、加工誘起マルテンサイトの強度を著し
く高めるとともに、固溶強化によってオーステナイト母
相の強度を高め、さらには溶接部の耐食性を劣化させ
る。したがって、Ｃの含有量は０．００２〜０．０３％
の範囲とする。
ついて説明する。Ｃは、積層欠陥エネルギーを高めるこ
とによりオーステナイト母相の加工硬化を抑制すると同
時にオーステナイト安定度を高めて変態量を低減し、さ
らに鋼塊中のδ−フェライト量を低減して熱間加工性を
向上させる効果を有する。これらの効果は極めて重要で
あり、この効果を得るためには、０．００２％以上含有
することが必要である。しかしながら、０．０３％を超
えて添加すると、加工誘起マルテンサイトの強度を著し
く高めるとともに、固溶強化によってオーステナイト母
相の強度を高め、さらには溶接部の耐食性を劣化させ
る。したがって、Ｃの含有量は０．００２〜０．０３％
の範囲とする。
【００１９】Ｓｉは脱酸剤として添加する必要がある
が、積層欠陥エネルギーを低減することによってオース
テナイト母相の加工硬化を促進するとともに、固溶強化
によってオーステナイト母相の強度を高める。さらに、
鋼塊中のδ−フェライト量を増して熱間加工性を劣化さ
せる。従って、製鋼段階で極力スラグ中に分配させて、
鋼中の残留量を上記のような影響が実質的に小さい０．
７％以下とする。
が、積層欠陥エネルギーを低減することによってオース
テナイト母相の加工硬化を促進するとともに、固溶強化
によってオーステナイト母相の強度を高める。さらに、
鋼塊中のδ−フェライト量を増して熱間加工性を劣化さ
せる。従って、製鋼段階で極力スラグ中に分配させて、
鋼中の残留量を上記のような影響が実質的に小さい０．
７％以下とする。
【００２０】Ｍｎは、母相であるオーステナイトの安定
度を高めて変態量を低減するとともに、鋼塊中のδ−フ
ェライト量を低減して熱間加工性を向上させる効果を有
する。これらの効果を得るためには、０．５％以上含有
させる必要がある。しかしながら、５．０％を超えて添
加すると低温での衝撃特性を劣化させる。したがって、
Ｍｎの含有量は０．５〜５．０％の範囲とする。
度を高めて変態量を低減するとともに、鋼塊中のδ−フ
ェライト量を低減して熱間加工性を向上させる効果を有
する。これらの効果を得るためには、０．５％以上含有
させる必要がある。しかしながら、５．０％を超えて添
加すると低温での衝撃特性を劣化させる。したがって、
Ｍｎの含有量は０．５〜５．０％の範囲とする。
【００２１】Ｃｒは、最低限の耐食性を確保するために
１５．０％以上必要である。しかしながら、２０．０％
を超えて添加すると熱間加工性を確保するために大量の
Ｎｉを添加する必要があり、コスト高となる。したがっ
て、Ｃｒの含有量を１５．０〜２０．０％の範囲とす
る。
１５．０％以上必要である。しかしながら、２０．０％
を超えて添加すると熱間加工性を確保するために大量の
Ｎｉを添加する必要があり、コスト高となる。したがっ
て、Ｃｒの含有量を１５．０〜２０．０％の範囲とす
る。
【００２２】Ｎｉは、積層欠陥エネルギーを高めること
によりオーステナイト母相の加工硬化を抑制すると同時
にオーステナイトの安定度を高めて変態量を低減し、さ
らに鋼塊中のδ−フェライト量を低減して熱間加工性を
向上させるといった極めて重要な効果を有する。これら
の効果を得るためにはその含有量が７．０％以上である
必要があり、その添加量は多いほど好ましいが、経済性
を考慮すると１５．０％が上限となる。したがって、Ｎ
ｉの含有量は７．０〜１５．０％の範囲とする。
によりオーステナイト母相の加工硬化を抑制すると同時
にオーステナイトの安定度を高めて変態量を低減し、さ
らに鋼塊中のδ−フェライト量を低減して熱間加工性を
向上させるといった極めて重要な効果を有する。これら
の効果を得るためにはその含有量が７．０％以上である
必要があり、その添加量は多いほど好ましいが、経済性
を考慮すると１５．０％が上限となる。したがって、Ｎ
ｉの含有量は７．０〜１５．０％の範囲とする。
【００２３】Ｃｕは、積層欠陥エネルギーを高めること
によりオーステナイト母相の加工硬化を抑制すると同時
にオーステナイトの安定度を高めて変態量を低減し、さ
らに鋼塊中のδ−フェライト量を低減して熱間加工性を
向上させるといった極めて重要な効果を有する。これら
の効果を得るためにはその含有量が１．０％以上である
必要があるが、３．０％を超えて添加すると熱間加工性
が著しく劣化する。したがって、Ｃｕの含有量は１．０
〜３．０％の範囲とする。
によりオーステナイト母相の加工硬化を抑制すると同時
にオーステナイトの安定度を高めて変態量を低減し、さ
らに鋼塊中のδ−フェライト量を低減して熱間加工性を
向上させるといった極めて重要な効果を有する。これら
の効果を得るためにはその含有量が１．０％以上である
必要があるが、３．０％を超えて添加すると熱間加工性
が著しく劣化する。したがって、Ｃｕの含有量は１．０
〜３．０％の範囲とする。
【００２４】Ｎは、オーステナイトの安定度を高めて変
態量を低減すると同時に鋼塊中のδ−フェライト量を低
減して熱間加工性を向上させるといった極めて重要な効
果を有する。これらの効果を得るためにはその含有量が
０．００２％以上である必要がある。しかしながら、
０．０７％を超えて添加すると加工誘起マルテンサイト
の強度を著しく高めるとともに、固溶強化によってオー
ステナイト母相の強度を高め、さらには積層欠陥エネル
ギーを低減することによってオーステナイト母相の加工
硬化を促進する。したがって、Ｎの含有量は０．００２
〜０．０７％の範囲とする。
態量を低減すると同時に鋼塊中のδ−フェライト量を低
減して熱間加工性を向上させるといった極めて重要な効
果を有する。これらの効果を得るためにはその含有量が
０．００２％以上である必要がある。しかしながら、
０．０７％を超えて添加すると加工誘起マルテンサイト
の強度を著しく高めるとともに、固溶強化によってオー
ステナイト母相の強度を高め、さらには積層欠陥エネル
ギーを低減することによってオーステナイト母相の加工
硬化を促進する。したがって、Ｎの含有量は０．００２
〜０．０７％の範囲とする。
【００２５】以上は基本成分の限定理由であるが、本発
明ではＭｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ａｌ、ＲＥＭ（希
土類金属を表わす）の１種または２種以上を含有しても
よく、その限定理由は以下のとおりである。
明ではＭｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ａｌ、ＲＥＭ（希
土類金属を表わす）の１種または２種以上を含有しても
よく、その限定理由は以下のとおりである。
【００２６】Ｍｏは耐食性を高める効果を有するが、
３．０％を超えて添加すると熱間加工性が著しく劣化す
るので、Ｍｏを添加する場合はその上限を３．０％とす
る。Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＶおよびＲＥＭは、熱間延性を
高める効果を有するが、過度の添加はオーステナイト母
相強度を上昇させるので、これらを添加する場合は、こ
れらの含有量をＴｉ：０．５％以下、Ｚｒ：０．５％以
下、Ｎｂ：０．５％以下、Ｖ：０．５％以下、ＲＥＭ：
０．０１％以下とする。Ａｌの添加は耐高温酸化性を高
めるが、過度の添加はオーステナイト母相強度を上昇さ
せるので、Ａｌを添加する場合はその上限を０．０５％
とする。
３．０％を超えて添加すると熱間加工性が著しく劣化す
るので、Ｍｏを添加する場合はその上限を３．０％とす
る。Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＶおよびＲＥＭは、熱間延性を
高める効果を有するが、過度の添加はオーステナイト母
相強度を上昇させるので、これらを添加する場合は、こ
れらの含有量をＴｉ：０．５％以下、Ｚｒ：０．５％以
下、Ｎｂ：０．５％以下、Ｖ：０．５％以下、ＲＥＭ：
０．０１％以下とする。Ａｌの添加は耐高温酸化性を高
めるが、過度の添加はオーステナイト母相強度を上昇さ
せるので、Ａｌを添加する場合はその上限を０．０５％
とする。
【００２７】
【実施例】表１に示すＮｏ．１〜２３の化学組成を有す
るオーステナイトステンレス鋼を、真空高周波溶解炉で
各１０ｋｇ溶製し、５ｍｍ厚まで熱間圧延後、９５０〜
１２００℃で１分間の溶体化熱処理を施して種々の結晶
粒径に調整した。これらのうち、Ｎｏ．１〜１５は本発
明鋼であり、Ｎｏ．１６〜２３は比較鋼である。
るオーステナイトステンレス鋼を、真空高周波溶解炉で
各１０ｋｇ溶製し、５ｍｍ厚まで熱間圧延後、９５０〜
１２００℃で１分間の溶体化熱処理を施して種々の結晶
粒径に調整した。これらのうち、Ｎｏ．１〜１５は本発
明鋼であり、Ｎｏ．１６〜２３は比較鋼である。
【００２８】これらの供試鋼について５０％の冷間圧延
を施した後に、硬さ（Ｈｖ１０ｋｇ）を測定し、加工性
を評価した。表１に、得られた粒径、Ｆ値、本発明の関
係式を満足するか否か（○は満足、×は不満足）、およ
び硬さを併せて示す。
を施した後に、硬さ（Ｈｖ１０ｋｇ）を測定し、加工性
を評価した。表１に、得られた粒径、Ｆ値、本発明の関
係式を満足するか否か（○は満足、×は不満足）、およ
び硬さを併せて示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】Ｎｏ．１〜１５の本発明鋼はいずれも、本
発明の粒径とＦ値との関係式を満足するためＨｖ３５０
以下の硬さを示し、中間焼鈍を省略することが可能であ
る。これに対し、比較鋼のうちＮｏ．１６〜２１は、本
発明の粒径とＦ値との関係式を満足しないため、いずれ
も硬さが高く、中間焼鈍が必要である。また、Ｎｏ．２
２および２３は、ＣｕあるいはＳｉおよびＭｎの含有量
が本発明の範囲を超えているため、熱間圧延で割れを生
じ、その後の試験に供することができなかった。
発明の粒径とＦ値との関係式を満足するためＨｖ３５０
以下の硬さを示し、中間焼鈍を省略することが可能であ
る。これに対し、比較鋼のうちＮｏ．１６〜２１は、本
発明の粒径とＦ値との関係式を満足しないため、いずれ
も硬さが高く、中間焼鈍が必要である。また、Ｎｏ．２
２および２３は、ＣｕあるいはＳｉおよびＭｎの含有量
が本発明の範囲を超えているため、熱間圧延で割れを生
じ、その後の試験に供することができなかった。
【００３１】上記供試鋼のＦ値と粒径とをプロットした
結果を図１にまとめて示す。すなわち、図１は横軸にＦ
値をとり縦軸に粒径をとって、これらの関係を示すグラ
フであり、加工性の良好である本発明鋼はいずれも本発
明の関係式を満たしていることが確認される。これに対
して、加工性が劣っている比較鋼は本発明の関係式を満
たしていないことが確認される。
結果を図１にまとめて示す。すなわち、図１は横軸にＦ
値をとり縦軸に粒径をとって、これらの関係を示すグラ
フであり、加工性の良好である本発明鋼はいずれも本発
明の関係式を満たしていることが確認される。これに対
して、加工性が劣っている比較鋼は本発明の関係式を満
たしていないことが確認される。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
化学組成と粒径とを同時に制御して、安定して加工性に
優れたオーステナイトステンレス鋼が提供される。本発
明により、成分の変動に関係なく同一水準の加工性を有
するオーステナイトステンレス鋼を安定して供給するこ
とができ、産業上、非常に有用である。
化学組成と粒径とを同時に制御して、安定して加工性に
優れたオーステナイトステンレス鋼が提供される。本発
明により、成分の変動に関係なく同一水準の加工性を有
するオーステナイトステンレス鋼を安定して供給するこ
とができ、産業上、非常に有用である。
【図１】オーステナイトステンレス鋼におけるＦ値と粒
径との関係を示すグラフ。
径との関係を示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．００２〜０．０３
％、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃ
ｒ：１５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１５．０
％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜０．０
７％を含有し、最終の結晶粒径ｄ（μｍ）について以下
の関係が成り立つことを特徴とする、加工性に優れたオ
ーステナイトステンレス鋼。 １１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦０．０２８６Ｆ
＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０ - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．００２〜０．０３
％、Ｓｉ：０．７％以下、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃ
ｒ：１５．０〜２０．０％、Ｎｉ：７．０〜１５．０
％、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．００２〜０．０
７％を含有し、さらに、Ｍｏ：３．０％以下、Ｔｉ：
０．５％以下、Ｚｒ：０．５％以下、Ｎｂ：０．５％以
下、Ｖ：０．５％以下、Ａｌ：０．０５％以下、ＲＥ
Ｍ：０．０１％以下のうち１種または２種以上を含有
し、最終の結晶粒径ｄ（μｍ）について以下の関係が成
り立つことを特徴とする、加工性に優れたオーステナイ
トステンレス鋼。 １１．１８−０．１４９Ｆ≦ｌｏｇｄ≦０．０２８６Ｆ
＋０．５７１ かつｌｏｇｄ≧０ ただし、 Ｆ＝４０×（Ｃ＋Ｎ）＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋３×Ｎｉ＋５×Ｃ
ｕ＋１．５×（Ｃｒ＋１．５×Ｍｏ）≦９０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8705095A JPH08283915A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8705095A JPH08283915A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08283915A true JPH08283915A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=13904123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8705095A Pending JPH08283915A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 加工性に優れたオーステナイトステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08283915A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2827876A1 (fr) * | 2001-07-27 | 2003-01-31 | Usinor | Acier inoxydable austenitique pour deformation a froid pouvant etre suivi d'un usinage |
| US7101446B2 (en) | 2002-12-12 | 2006-09-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Austenitic stainless steel |
| WO2011053460A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel |
| US8313691B2 (en) | 2007-11-29 | 2012-11-20 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel |
| US8337748B2 (en) | 2007-12-20 | 2012-12-25 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements |
| US8877121B2 (en) | 2007-12-20 | 2014-11-04 | Ati Properties, Inc. | Corrosion resistant lean austenitic stainless steel |
| CN104195458A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-10 | 东北大学 | 一种低相对磁导率的不锈钢热轧板及其制备方法 |
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| JP2019091665A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-13 | 株式会社不二越 | 固体高分子形燃料電池用セパレータおよび固体高分子形燃料電池用セパレータの製造方法 |
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| EP3835450A4 (en) * | 2018-09-13 | 2021-07-14 | Posco | AUSTENITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT PIPE EXPANSIBILITY AND RESISTANCE TO AGING CRACKING |
| EP4177368A4 (en) * | 2020-08-31 | 2024-04-17 | Posco Co Ltd | AUSTENITIC STAINLESS STEEL WITH IMPROVED DEEP DRAWING ABILITY |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP8705095A patent/JPH08283915A/ja active Pending
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| US10370748B2 (en) | 2007-11-29 | 2019-08-06 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel |
| US9617628B2 (en) | 2007-11-29 | 2017-04-11 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel |
| US8313691B2 (en) | 2007-11-29 | 2012-11-20 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel |
| US8858872B2 (en) | 2007-11-29 | 2014-10-14 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel |
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| US9133538B2 (en) | 2007-12-20 | 2015-09-15 | Ati Properties, Inc. | Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements |
| US10323308B2 (en) | 2007-12-20 | 2019-06-18 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant lean austenitic stainless steel |
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