JPS6033186B2 - 銅及び窒素含有オ−ステナイト不銹鋼 - Google Patents
銅及び窒素含有オ−ステナイト不銹鋼Info
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- JPS6033186B2 JPS6033186B2 JP56028266A JP2826681A JPS6033186B2 JP S6033186 B2 JPS6033186 B2 JP S6033186B2 JP 56028266 A JP56028266 A JP 56028266A JP 2826681 A JP2826681 A JP 2826681A JP S6033186 B2 JPS6033186 B2 JP S6033186B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、AISIタイプ301および304と同等、
またはこれよりすぐれた特性を有する、比較的低いニッ
ケルおよびマンガン水準の低価格オーステナィト不銭鋼
に関するものである。
またはこれよりすぐれた特性を有する、比較的低いニッ
ケルおよびマンガン水準の低価格オーステナィト不銭鋼
に関するものである。
本発明の鋼は、すぐれた熱間加工特性、すぐれた溶酸性
を有し、また熱間加工状態と冷間加工状態から、ストリ
ップ、管材、条材、榛材等の各種製品に加工することが
できる。本発明の鋼は、特に冷間引抜き線材から冷間へ
ディング加工されたファースナの製造に利用される。本
発明による鋼は、袷間加工状態において、特に急激に6
0%冷間圧延された場合に、析出硬化するもう1つの特
性を有し、この冷間加工された状態において、116〜
128k9/桝(165〜18狐sj)の耐力(0.2
%オフセット降伏強さ)と、少なくとも10%の5cの
伸びと、45−50のロックウェルC硬度を示す。
を有し、また熱間加工状態と冷間加工状態から、ストリ
ップ、管材、条材、榛材等の各種製品に加工することが
できる。本発明の鋼は、特に冷間引抜き線材から冷間へ
ディング加工されたファースナの製造に利用される。本
発明による鋼は、袷間加工状態において、特に急激に6
0%冷間圧延された場合に、析出硬化するもう1つの特
性を有し、この冷間加工された状態において、116〜
128k9/桝(165〜18狐sj)の耐力(0.2
%オフセット降伏強さ)と、少なくとも10%の5cの
伸びと、45−50のロックウェルC硬度を示す。
AISIタイプ301は、炭素0.15%max,マン
ガン2.00%max.、リン0.045%max.、
硫黄0.030%max.、ケィ素1.00%max.
、クロム16%〜18%、ニッケル6%〜8%及び残分
の鉄の公称組成を有する。
ガン2.00%max.、リン0.045%max.、
硫黄0.030%max.、ケィ素1.00%max.
、クロム16%〜18%、ニッケル6%〜8%及び残分
の鉄の公称組成を有する。
MSIタイプ304は、炭素0.08%max.、マン
ガン2.00%max.、リン0.045%max.硫
黄0.030%max.、ケイ素1.00%max.、
クロム18%〜20%、ニッケル8%〜12%、及び残
分の鉄の公称組成を有する。
ガン2.00%max.、リン0.045%max.硫
黄0.030%max.、ケイ素1.00%max.、
クロム18%〜20%、ニッケル8%〜12%、及び残
分の鉄の公称組成を有する。
これに対して、本発明のオーステナイト不銭鋼は、1.
5%〜3.0%のマンガン、3%〜4.7%のニッケル
、1.75%〜3%の銅、0.10%〜0.30%の窒
素を含有しており、或は更に合計量が0.3%以下のニ
オブ、チタン、タンタルまたはそれらの混合物を含有す
ることができる。
5%〜3.0%のマンガン、3%〜4.7%のニッケル
、1.75%〜3%の銅、0.10%〜0.30%の窒
素を含有しており、或は更に合計量が0.3%以下のニ
オブ、チタン、タンタルまたはそれらの混合物を含有す
ることができる。
米国特許第3,357,868号は、0.05%max
.、の炭素と、15%max.のマンガンと、2%ma
x.のケイ素と、10%〜25%のクロムと、4%〜1
5%のニッケルと、1.25%max.の窒素と、1%
〜5%の銅と、0.3%〜4%のニオブと、5%max
.のモリブデンと、残分の主として鉄とを含有する析出
硬化性不鏡鋼を開示している。
.、の炭素と、15%max.のマンガンと、2%ma
x.のケイ素と、10%〜25%のクロムと、4%〜1
5%のニッケルと、1.25%max.の窒素と、1%
〜5%の銅と、0.3%〜4%のニオブと、5%max
.のモリブデンと、残分の主として鉄とを含有する析出
硬化性不鏡鋼を開示している。
米国特許第3,615,366号は、0.15%max
.の炭素と、3%〜10%のマンガンと、1%ma×.
のケイ素と、15%〜19%のクロム、3.5%〜6%
のニッケルと、0.04%〜0.4%の窒素と、0.5
%〜4%の銅と、残分の主として鉄を含有する析出硬化
性不銭鋼を開示している。
.の炭素と、3%〜10%のマンガンと、1%ma×.
のケイ素と、15%〜19%のクロム、3.5%〜6%
のニッケルと、0.04%〜0.4%の窒素と、0.5
%〜4%の銅と、残分の主として鉄を含有する析出硬化
性不銭鋼を開示している。
米国特許第3,284,250号は、0.03%〜0.
12%の炭素と、10%max.のマンガンと、2%m
ax.のケイ素と、16%〜20%のクロムと、3%〜
12%のニッケルと、0.5%max.の窒素と、0.
15%〜0.3%のニオブと、3%max.のモリブデ
ンと、0.5%ma×.のアルミニウムと、残分の主と
して鉄とを含有する鋼を開示している。
12%の炭素と、10%max.のマンガンと、2%m
ax.のケイ素と、16%〜20%のクロムと、3%〜
12%のニッケルと、0.5%max.の窒素と、0.
15%〜0.3%のニオブと、3%max.のモリブデ
ンと、0.5%ma×.のアルミニウムと、残分の主と
して鉄とを含有する鋼を開示している。
19000以上約230庇oの温度範囲で熱間圧延し、
熱間圧延と冷間圧延との間に通常プロセス蛾なましを実
施しないで袷間圧延されて得られた冷間圧延生成物は、
焼なましされた状態で少なくとも50Ksjの降伏強さ
と、少なくとも50%の伸びと、非常に細かな粒子サイ
ズとを示すものと主張されている。
熱間圧延と冷間圧延との間に通常プロセス蛾なましを実
施しないで袷間圧延されて得られた冷間圧延生成物は、
焼なましされた状態で少なくとも50Ksjの降伏強さ
と、少なくとも50%の伸びと、非常に細かな粒子サイ
ズとを示すものと主張されている。
英国特許第995 0斑号は、痕跡から0.12%の炭
素と、5%〜8.5%のマンガンと、2.0%max.
のケイ素と、15.0%〜17.5%のクロムと、3.
0%〜6.5%のニッケルと、0.75%〜2.5%の
鋼と、痕跡〜0.10%の窒素と、残分の鉄とから成り
、これらの成分は、マルテンサィト形成特性が1つの式
によって10%以下となり、デルタフェライト形成特性
が1つの式によって10%以下となるように制御される
ようにしたオ−ステナィト不銭鋼を開示している。
素と、5%〜8.5%のマンガンと、2.0%max.
のケイ素と、15.0%〜17.5%のクロムと、3.
0%〜6.5%のニッケルと、0.75%〜2.5%の
鋼と、痕跡〜0.10%の窒素と、残分の鉄とから成り
、これらの成分は、マルテンサィト形成特性が1つの式
によって10%以下となり、デルタフェライト形成特性
が1つの式によって10%以下となるように制御される
ようにしたオ−ステナィト不銭鋼を開示している。
また銅は、3.85%−0.18%×マンガン%を超え
ないように制御される。この鋼は冷間加工中のマルテン
サィトへの変態が防止されるが故に、高いオーステナィ
ト安定性と低い加工硬化率とを有すると述べられている
。銅と窒素とを含有するオーステナィト不銭鋼を開示し
た他の米国特許は、第3,071,460号、3,28
2,684号、第3,567,528号、第2,797
,993号、第2,784,083号、第4,022,
586号を含む。
ないように制御される。この鋼は冷間加工中のマルテン
サィトへの変態が防止されるが故に、高いオーステナィ
ト安定性と低い加工硬化率とを有すると述べられている
。銅と窒素とを含有するオーステナィト不銭鋼を開示し
た他の米国特許は、第3,071,460号、3,28
2,684号、第3,567,528号、第2,797
,993号、第2,784,083号、第4,022,
586号を含む。
また本発明者らの気付いた他の背景先行技術は、米国特
許第2,797,992号、2,871,118号、第
3,615,368号、第2,784,125号、第2
,553,706号、第3,753,693号、第3,
910,788号、及び第2,527,287号を含む
。
許第2,797,992号、2,871,118号、第
3,615,368号、第2,784,125号、第2
,553,706号、第3,753,693号、第3,
910,788号、及び第2,527,287号を含む
。
析出硬化型不鉄鋼を含めて現在非常に多様のオーステナ
ィト不・鉄鋼が知られているが本発明者らは急激に冷間
圧延されたときに高強度と高硬度ならびにすぐれた延性
の組合せを示し、さらにすぐれた耐食性、すぐれた熱間
加工性、及び融接物における融援区域の割れ防止を示す
5%以下のニッケル含有量のオーステナィト従来技術鋼
を知らない。本発明の主目的は、前記の新規な特性組合
せを有するオーステナィト不銭鋼を提供するにある。
ィト不・鉄鋼が知られているが本発明者らは急激に冷間
圧延されたときに高強度と高硬度ならびにすぐれた延性
の組合せを示し、さらにすぐれた耐食性、すぐれた熱間
加工性、及び融接物における融援区域の割れ防止を示す
5%以下のニッケル含有量のオーステナィト従来技術鋼
を知らない。本発明の主目的は、前記の新規な特性組合
せを有するオーステナィト不銭鋼を提供するにある。
本発明の他の目的は、山SIタイプ301及び304と
実質同等の特性を有する低価格オーステナィト不銭鋼を
提供するにある。本発明によれば、すぐれた熱間加工特
性と、60%冷間圧延された場合に、116〜128k
9/柵の耐力及び少なくとも10%の5伽伸びとを示し
、重量%において、0.05%max.の炭素と、1.
5%〜3.0%のマンガンと、0.06%max.のり
ンと、0.035%max.の硫黄と、1%max.の
ケイ素と、15%〜20%のクロムと、3%〜4.7%
のニッケルと、1.75%〜3%の銅と、0.10%〜
0.30%の窒素と、0〜0.3%のニオブ、またチタ
ン、またはタンタルまたはそれらの混合物と、偶然な不
純物を除き残分の鉄とから成り、式30×%C十%Mn
+%Cr十%Ni+%Cu+30×%Nによって計算し
て30〜33の範囲のオーステナィト安定度フアクタを
有するオーステナィト不銭鋼が提供される。
実質同等の特性を有する低価格オーステナィト不銭鋼を
提供するにある。本発明によれば、すぐれた熱間加工特
性と、60%冷間圧延された場合に、116〜128k
9/柵の耐力及び少なくとも10%の5伽伸びとを示し
、重量%において、0.05%max.の炭素と、1.
5%〜3.0%のマンガンと、0.06%max.のり
ンと、0.035%max.の硫黄と、1%max.の
ケイ素と、15%〜20%のクロムと、3%〜4.7%
のニッケルと、1.75%〜3%の銅と、0.10%〜
0.30%の窒素と、0〜0.3%のニオブ、またチタ
ン、またはタンタルまたはそれらの混合物と、偶然な不
純物を除き残分の鉄とから成り、式30×%C十%Mn
+%Cr十%Ni+%Cu+30×%Nによって計算し
て30〜33の範囲のオーステナィト安定度フアクタを
有するオーステナィト不銭鋼が提供される。
ニッケルと、マンガンと、銅と、窒素の含有範囲の間に
臨界的相互関係が存在し、その結果として本発明の鋼の
新規な特性組合せが得られることが発見された。
臨界的相互関係が存在し、その結果として本発明の鋼の
新規な特性組合せが得られることが発見された。
さらに詳しくは、鋼が冷間圧延されたときに5肌につき
少なくとも10%の伸びと116〜128k9/秘、(
165〜182Ksi)の耐力をうるためには、1.5
%〜3.0%のマンガンと、1.75%〜3%の銅と、
0.10%〜0.30%の窒素と共に、3%〜4.7%
の範囲の比較的少ないニッケル範囲が必要であることが
発見された。本発明者らは、ニッケルと、マンガン、銅
および窒素との比率の臨界的相互関係に関する仮説を提
出することはできないのであるが、前記の臨界範囲から
のいずれか1つの元素の逸脱は所望の延性の損失を伴う
ことをテストデータが決定的に証明した。
少なくとも10%の伸びと116〜128k9/秘、(
165〜182Ksi)の耐力をうるためには、1.5
%〜3.0%のマンガンと、1.75%〜3%の銅と、
0.10%〜0.30%の窒素と共に、3%〜4.7%
の範囲の比較的少ないニッケル範囲が必要であることが
発見された。本発明者らは、ニッケルと、マンガン、銅
および窒素との比率の臨界的相互関係に関する仮説を提
出することはできないのであるが、前記の臨界範囲から
のいずれか1つの元素の逸脱は所望の延性の損失を伴う
ことをテストデータが決定的に証明した。
この点に関連して、満足な冷間へディング加工にために
は、60%袷間圧延条件で少なくとも10%の5伽伸び
が必要とされることを注意しよう。本発明の方法はこの
故に冷間へディング加工フアスーナの製造において特に
有効であり、さらに丈夫で、柔らかいファスナーコアを
保持しながらスレッド硬度を発生するための析出硬化を
可能とするという利点を示すものである。さらに、急肇
な冷間圧延の結果としての部分的マルテンサィト変態は
、冷間へディング加工されたファスナーを自動組立ライ
ン等に使用する際に磁気操作装置を使用することを可能
とするものである。本発明による好ましい鋼は、主とし
て重量%で、0.04%max.の炭素と、1.7%〜
2.75%のマンガンと、0.03%max.のりンと
、0.025%max.の硫黄と、0.30%〜0.7
5%のケイ素と、16%〜19%のクロムと、3.4%
〜4.6%のニッケルと、2.2%〜2.7%の銅と、
0.13%〜0.20%の窒素と、0〜0.3%のニオ
ブと、またはチタン、またはタンタル、またはそれらの
混合物(または、良溶接性のためには0.1%〜0.2
0%のニオブ)と、避けられない不純物を除き残分の鉄
とから成る。
は、60%袷間圧延条件で少なくとも10%の5伽伸び
が必要とされることを注意しよう。本発明の方法はこの
故に冷間へディング加工フアスーナの製造において特に
有効であり、さらに丈夫で、柔らかいファスナーコアを
保持しながらスレッド硬度を発生するための析出硬化を
可能とするという利点を示すものである。さらに、急肇
な冷間圧延の結果としての部分的マルテンサィト変態は
、冷間へディング加工されたファスナーを自動組立ライ
ン等に使用する際に磁気操作装置を使用することを可能
とするものである。本発明による好ましい鋼は、主とし
て重量%で、0.04%max.の炭素と、1.7%〜
2.75%のマンガンと、0.03%max.のりンと
、0.025%max.の硫黄と、0.30%〜0.7
5%のケイ素と、16%〜19%のクロムと、3.4%
〜4.6%のニッケルと、2.2%〜2.7%の銅と、
0.13%〜0.20%の窒素と、0〜0.3%のニオ
ブと、またはチタン、またはタンタル、またはそれらの
混合物(または、良溶接性のためには0.1%〜0.2
0%のニオブ)と、避けられない不純物を除き残分の鉄
とから成る。
5%以下のニッケル含有量を有する多くの従来技術オー
ステナィト不銭鋼においては、オーステナィト安定性は
マンガン含有量を増大することによって得られる。
ステナィト不銭鋼においては、オーステナィト安定性は
マンガン含有量を増大することによって得られる。
故に、マンガン水準はニッケル水準と逆比例する。これ
と異なり、本発明の鋼においては、マンガンは3.0%
の比較的低い最大値に、好ましくは2.75%に保持さ
れ、銅と窒素は、オーステナィト形成剤及びオーステナ
ィト安定剤として作用するためにマンガンの部分代替物
として添加される。本発明の鋼においては、30×%C
+%Mn+%Cr+%Ni十%Cu+30×%Nから算
出された30〜33のオーステナィト安定度フアク夕を
保持することによって、山SIタイプ301と同等の高
さの熱間加工率が得られることが発見された。故にオー
ステナィト安定度フアクタの制御は60%冷間圧延され
た際の少なくとも10%の5肌伸びを保証するものでは
ないが、このオーステナィト安定度ファクタは、このよ
うな急激な冷間圧延後における高い降伏強さと硬度を保
証するものである。30〜33の範囲のオーステナィト
安定度フアクタは、この鋼が急激に冷間圧延された際に
部分的マルテンサィト変態を可能にするが、これは、高
いオーステナィト安定度フアクタ、たとえば34〜36
のフアクタを有する鋼の場合、マンガンが約6%以上存
在するのでなければ生じ得ない。
と異なり、本発明の鋼においては、マンガンは3.0%
の比較的低い最大値に、好ましくは2.75%に保持さ
れ、銅と窒素は、オーステナィト形成剤及びオーステナ
ィト安定剤として作用するためにマンガンの部分代替物
として添加される。本発明の鋼においては、30×%C
+%Mn+%Cr+%Ni十%Cu+30×%Nから算
出された30〜33のオーステナィト安定度フアク夕を
保持することによって、山SIタイプ301と同等の高
さの熱間加工率が得られることが発見された。故にオー
ステナィト安定度フアクタの制御は60%冷間圧延され
た際の少なくとも10%の5肌伸びを保証するものでは
ないが、このオーステナィト安定度ファクタは、このよ
うな急激な冷間圧延後における高い降伏強さと硬度を保
証するものである。30〜33の範囲のオーステナィト
安定度フアクタは、この鋼が急激に冷間圧延された際に
部分的マルテンサィト変態を可能にするが、これは、高
いオーステナィト安定度フアクタ、たとえば34〜36
のフアクタを有する鋼の場合、マンガンが約6%以上存
在するのでなければ生じ得ない。
下記に集計したテストデータは、ニッケル、マンガン、
銅及び窒素の%範囲、並びにこれらの元素の相互関係が
あらゆる意味で臨界的であることを示している。
銅及び窒素の%範囲、並びにこれらの元素の相互関係が
あらゆる意味で臨界的であることを示している。
炭素含有量の制御と、ニオブ、チタン、タンタルまたは
それらの混合物のそれぞれの目的添加は、最適溶接性に
とって、特に溶接区域の割れ防止にとってこれほど臨界
的でない。急激冷間圧延条件において良好延性をうるに
は、3%〜4.7%のニッケル範囲が不可欠であること
が発見された。オーステナィト安定性のためには最小限
約1.5%のマンガンが不可欠である。
それらの混合物のそれぞれの目的添加は、最適溶接性に
とって、特に溶接区域の割れ防止にとってこれほど臨界
的でない。急激冷間圧延条件において良好延性をうるに
は、3%〜4.7%のニッケル範囲が不可欠であること
が発見された。オーステナィト安定性のためには最小限
約1.5%のマンガンが不可欠である。
良好は鋳造性、転造性及び熔接性をうるためには、最大
限約3.0%のマンガンを守らなければならない。マン
ガンは電弧熔接に際して銅の蒸気圧を減少させる。この
銅蒸気は、溶着物に降接した冷却性母材ストリップの上
に凝縮するのであるが、純粋液体鋼は冷却に際して、引
張り収縮応力の結果として割れを生じる。最大限3%の
マンガンがこの問題を防止することが発見された。オー
ステナィト安定剤として作用するため、また急激冷間加
工後マルテンサィト状態における鋼に対して析出硬化態
を与えるため、ニッケル、マンガン及び窒素の前記範囲
と共に、最小限1.75%の鋼が不可欠であることが発
見された。
限約3.0%のマンガンを守らなければならない。マン
ガンは電弧熔接に際して銅の蒸気圧を減少させる。この
銅蒸気は、溶着物に降接した冷却性母材ストリップの上
に凝縮するのであるが、純粋液体鋼は冷却に際して、引
張り収縮応力の結果として割れを生じる。最大限3%の
マンガンがこの問題を防止することが発見された。オー
ステナィト安定剤として作用するため、また急激冷間加
工後マルテンサィト状態における鋼に対して析出硬化態
を与えるため、ニッケル、マンガン及び窒素の前記範囲
と共に、最小限1.75%の鋼が不可欠であることが発
見された。
鋼の中における銅の溶解度限界を超えないようにするた
めには、最大限3.0%の銅を守らなければならない。
窒素は、その強力なオーステナィト形成ポテンシャルの
ため、また冷間加工された析出硬化状態において鋼の硬
さと強度を増大するその効果をうるため、0.10%〜
0.30%の範囲内にあることが不可欠である。
めには、最大限3.0%の銅を守らなければならない。
窒素は、その強力なオーステナィト形成ポテンシャルの
ため、また冷間加工された析出硬化状態において鋼の硬
さと強度を増大するその効果をうるため、0.10%〜
0.30%の範囲内にあることが不可欠である。
炭素は、すぐれた溶接性を保証するため、最大限0.0
5%、好ましくは最大限0.04%に制御される。
5%、好ましくは最大限0.04%に制御される。
熔接区域の割れを防止するため、ニオブ、チタン及び/
またはタンタルの目的添加も好ましい。この目的から、
考慮される炭素と窒素の水準において、ニオブ、または
チタン、またはタンタル、あるいはそれらの混合物の合
計量0.3%以下が適当である。好ましくは、0.1%
〜0.20%の範囲のニオブを添加する。良好溶接性が
必要とされない用途の場合には、好ましい組成からニオ
ブ、チタン及び/またはタンタルを省略することができ
る。一連の合金を、冷間圧延状態で、降伏強さ(Y.S
.)と、%伸びとに関してテストした。
またはタンタルの目的添加も好ましい。この目的から、
考慮される炭素と窒素の水準において、ニオブ、または
チタン、またはタンタル、あるいはそれらの混合物の合
計量0.3%以下が適当である。好ましくは、0.1%
〜0.20%の範囲のニオブを添加する。良好溶接性が
必要とされない用途の場合には、好ましい組成からニオ
ブ、チタン及び/またはタンタルを省略することができ
る。一連の合金を、冷間圧延状態で、降伏強さ(Y.S
.)と、%伸びとに関してテストした。
これらの合金の組成を第1表に示し、その特性を第2表
に示す。試料1〜4は本発明による鋼であり、試料5〜
13は類以の合金であるが、これらの頚以合金の場合、
マンガン、ニッケル、銅または窒素の含有量のいずれか
1つまたは複数の変動の結果、急激冷間圧延状態におい
て溶認できない低延性を生じることが発見された。さら
に比較の目的からAISIタイプ304の試料を作り、
同じ条件でテストした。No.13とタイプ304を除
き、すべて第1表の試料は、実験室で融解されたヒート
であった。
に示す。試料1〜4は本発明による鋼であり、試料5〜
13は類以の合金であるが、これらの頚以合金の場合、
マンガン、ニッケル、銅または窒素の含有量のいずれか
1つまたは複数の変動の結果、急激冷間圧延状態におい
て溶認できない低延性を生じることが発見された。さら
に比較の目的からAISIタイプ304の試料を作り、
同じ条件でテストした。No.13とタイプ304を除
き、すべて第1表の試料は、実験室で融解されたヒート
であった。
実験室融解合金は2.5伽×7.6奴ィンゴットとして
鋳造され、2.54肋厚さまで1260qoから熱間圧
延された。第2表に示す競なましされた試料については
、前記熱間圧延された試料を嫌なまし、1.27肌まで
冷間圧延し、テストのため最終的に暁なまししたもので
ある。また第2表に示す60%冷間圧延状態とは、前記
の熱間圧延された試料を暁なましし、テストのために1
.0側まで袷間圧延したものである。2種の市販の試料
も、同様に熱間圧延し、碗なましし、冷間圧延された。
鋳造され、2.54肋厚さまで1260qoから熱間圧
延された。第2表に示す競なましされた試料については
、前記熱間圧延された試料を嫌なまし、1.27肌まで
冷間圧延し、テストのため最終的に暁なまししたもので
ある。また第2表に示す60%冷間圧延状態とは、前記
の熱間圧延された試料を暁なましし、テストのために1
.0側まで袷間圧延したものである。2種の市販の試料
も、同様に熱間圧延し、碗なましし、冷間圧延された。
第1表の試料5〜13はいずれも本発明の鋼ではなく、
ニッケル含有量の増大順序に表示してある。
ニッケル含有量の増大順序に表示してある。
第2表から、これらの試料5〜13のいずれも、降伏強
さは149〜24弧siの範囲であるが、60%冷間圧
延ののちに少なくとも10%の5弧伸びを示していない
。第1表に示した組成と第2表に示した特性とを比較し
て下記の点が明白となる。
さは149〜24弧siの範囲であるが、60%冷間圧
延ののちに少なくとも10%の5弧伸びを示していない
。第1表に示した組成と第2表に示した特性とを比較し
て下記の点が明白となる。
試料5と6のマンガン、ニッケル及び銅の含有量は本発
明の鋼におけるこれらの元素の範囲外にある。
明の鋼におけるこれらの元素の範囲外にある。
試料7は、2.9%ニッケル含有量についてのみ本発明
の鋼の範囲外にある。
の鋼の範囲外にある。
本発明の銅の広い組成に試料7の組成が近似しているに
もかかわらず、この試料7の延びは60%冷間圧延条件
において5弧で4%に過ぎなかった。237Ksiの比
較的高い降伏強さは、29.89の比較的低いオ−ステ
ナィト安定度フアクタによるものである。
もかかわらず、この試料7の延びは60%冷間圧延条件
において5弧で4%に過ぎなかった。237Ksiの比
較的高い降伏強さは、29.89の比較的低いオ−ステ
ナィト安定度フアクタによるものである。
試料8と9は高いマンガン含有量と、残留水準またはそ
の近傍の銅含有量を示す。
の近傍の銅含有量を示す。
これらの試料8と9は、本発明の鋼の範囲内のニッケル
含有量を有するにも係わらず、それぞれ60%冷間圧延
状態においてわずかに5%と6%の伸びを示した。試料
10は残留水準またはこれに近い銅含有量を有し、マン
ガン、クロム、ニッケル及び窒素は本発明の鋼の範囲内
にある。炭素は本発明の鋼の最大限0.05%より少し
高い。この場合にも、60%冷間圧延状態における伸び
は5%に過ぎず、またこの合金は、焼なまされた状態に
おける比較的低い降伏強さにも係わらず、高い加工硬化
率を示した。試料11と12はそれぞれ4.8%と5.
5%のニッケルを含有し、他の点では本発明の鋼の範囲
内にあった。
含有量を有するにも係わらず、それぞれ60%冷間圧延
状態においてわずかに5%と6%の伸びを示した。試料
10は残留水準またはこれに近い銅含有量を有し、マン
ガン、クロム、ニッケル及び窒素は本発明の鋼の範囲内
にある。炭素は本発明の鋼の最大限0.05%より少し
高い。この場合にも、60%冷間圧延状態における伸び
は5%に過ぎず、またこの合金は、焼なまされた状態に
おける比較的低い降伏強さにも係わらず、高い加工硬化
率を示した。試料11と12はそれぞれ4.8%と5.
5%のニッケルを含有し、他の点では本発明の鋼の範囲
内にあった。
試料13は、本発明の鋼の範囲に対して、ニッケルと炭
素含有量は高く、窒素含有量は低かった。タイプ301
と304は、降伏強さとオーステナィト安定度フアクタ
がそれぞれの望ましい範囲内にあったが、60%冷間圧
延状態における伸び値は5%に過ぎなかった。試料7と
11は本発明の銅のニッケル範囲に対してそれぞれ少し
下及び少し上のニッケル含有量を有し、前記のマンガン
、銅及び窒素の範囲と組合された本発明の広いニッケル
範囲3%〜4.7%の臨界性を示すものと考えられる。
素含有量は高く、窒素含有量は低かった。タイプ301
と304は、降伏強さとオーステナィト安定度フアクタ
がそれぞれの望ましい範囲内にあったが、60%冷間圧
延状態における伸び値は5%に過ぎなかった。試料7と
11は本発明の銅のニッケル範囲に対してそれぞれ少し
下及び少し上のニッケル含有量を有し、前記のマンガン
、銅及び窒素の範囲と組合された本発明の広いニッケル
範囲3%〜4.7%の臨界性を示すものと考えられる。
即ち、これらの試料7と11はニッケル以外の元素は所
要範囲内にあるが、いずれも冷間へデイング加工ファス
ナーに製造するのに十分な延性を示していない。また数
種の市販のヒートを議導融解し、ロッド状に熱間圧延し
て、種々のサイズに冷間引抜きした。他の主要元素につ
いては若干制約された範囲をもって、4.0%〜4.5
%の範囲内のニッケル含有量で最適熱間圧延が得られる
ことが発見された。従って、本発明によるさらに好まし
い鋼は、本質的に、重量%で0.03%max.の炭素
と、1.75%〜2.5%のマンガンと、0.03%m
ax.のりンと、0.02%max.の硫黄と、0.4
0%〜0.70%のケイ素と、17.5%〜18.25
%のクロムと、4.0%〜4.5%のニッケルと、2.
25%〜2.6%の銅と、0.14%〜0.18%の窒
素と、0.10%〜0.13%のニオブと、残分の主と
して鉄とから成る。またこの鋼についてさらに好ましい
オーステナィト安定度フアクタは31〜32.5の範囲
内にある。商業慣行においては、製造中の商業寸法鋳造
物における偏折を補償するため、32のオーステナィト
安定度目標が望ましい。0.032%の炭素と、2.3
1%のマンガンと、0.025%のリンと、0.006
%の硫黄と、0.55%のケイ素と、17.83%のク
ロムと、4.乳%のニッケルと、0.16%の窒素と、
2.32%の銅と、0.11%のニオブと、残分の主と
して鉄とを含有する商業ヒートを鋼板ィンゴットと線材
ィンゴットに鋳造した。
要範囲内にあるが、いずれも冷間へデイング加工ファス
ナーに製造するのに十分な延性を示していない。また数
種の市販のヒートを議導融解し、ロッド状に熱間圧延し
て、種々のサイズに冷間引抜きした。他の主要元素につ
いては若干制約された範囲をもって、4.0%〜4.5
%の範囲内のニッケル含有量で最適熱間圧延が得られる
ことが発見された。従って、本発明によるさらに好まし
い鋼は、本質的に、重量%で0.03%max.の炭素
と、1.75%〜2.5%のマンガンと、0.03%m
ax.のりンと、0.02%max.の硫黄と、0.4
0%〜0.70%のケイ素と、17.5%〜18.25
%のクロムと、4.0%〜4.5%のニッケルと、2.
25%〜2.6%の銅と、0.14%〜0.18%の窒
素と、0.10%〜0.13%のニオブと、残分の主と
して鉄とから成る。またこの鋼についてさらに好ましい
オーステナィト安定度フアクタは31〜32.5の範囲
内にある。商業慣行においては、製造中の商業寸法鋳造
物における偏折を補償するため、32のオーステナィト
安定度目標が望ましい。0.032%の炭素と、2.3
1%のマンガンと、0.025%のリンと、0.006
%の硫黄と、0.55%のケイ素と、17.83%のク
ロムと、4.乳%のニッケルと、0.16%の窒素と、
2.32%の銅と、0.11%のニオブと、残分の主と
して鉄とを含有する商業ヒートを鋼板ィンゴットと線材
ィンゴットに鋳造した。
鋼板ィンゴットは満足に2.54側の熱間帯鋼に圧延さ
れ、嫌なまされ、二、三の実験的用途のために管状にス
パイラル溶接された。また厚さ2.54側の熱間圧延材
料の一部をストリップ状に冷間圧延し、ストレートシー
ム融俵管を形成した。線材ィンゴットは径6.35肋の
丸ロッドまで熱間圧延し、冷間へディング加工ファスナ
ー用のワイヤ状に冷間引抜きした。このワイヤは満足に
冷間へディング加工ファスナーに変換された。本発明の
鋼の代表的試料をタイプ304の代表的試料と、種々の
腐食性環境の中で比較し、下記の結論を得た。
れ、嫌なまされ、二、三の実験的用途のために管状にス
パイラル溶接された。また厚さ2.54側の熱間圧延材
料の一部をストリップ状に冷間圧延し、ストレートシー
ム融俵管を形成した。線材ィンゴットは径6.35肋の
丸ロッドまで熱間圧延し、冷間へディング加工ファスナ
ー用のワイヤ状に冷間引抜きした。このワイヤは満足に
冷間へディング加工ファスナーに変換された。本発明の
鋼の代表的試料をタイプ304の代表的試料と、種々の
腐食性環境の中で比較し、下記の結論を得た。
本発明の鋼は、磯とう33%容量酢酸及び35午0の1
%容量塩酸の中で、タイプ304と大体同等であった。
冷間圧延状態で、65%雛とう硝酸の中では、本発明の
鋼の試料タイプ304の試料に劣った。これに反して、
ミル焼なましされ、次に1時間、6770で熱処理され
、空気冷却された鋼の試料は、反対の結果を示し、本発
明の鋼は沸とう65%硝酸の中においてタイプ304よ
りはるかにすぐれていた。8030の5容量%硫酸の中
では、本発明の鋼はタイプ304に劣っていた。
%容量塩酸の中で、タイプ304と大体同等であった。
冷間圧延状態で、65%雛とう硝酸の中では、本発明の
鋼の試料タイプ304の試料に劣った。これに反して、
ミル焼なましされ、次に1時間、6770で熱処理され
、空気冷却された鋼の試料は、反対の結果を示し、本発
明の鋼は沸とう65%硝酸の中においてタイプ304よ
りはるかにすぐれていた。8030の5容量%硫酸の中
では、本発明の鋼はタイプ304に劣っていた。
しかし80COの1容量%硫酸の中では、本発明の鋼は
タイプ304よりすぐれていた。沸とう5庇容量%リン
酸の中では、本発明の銅はタイプ304よりややすぐれ
、8000の5容量%ギ酸の中では、両方の鋼は大体同
等であった。従って、前記データから、本発明の広い組
成範囲内にある鋼は、急掌に冷間圧延されたとき、比較
的高い延性と加工硬化率を示すが故に、冷間へディング
加工されたファスナーの製造にきわめて有効であること
が明らかである。
タイプ304よりすぐれていた。沸とう5庇容量%リン
酸の中では、本発明の銅はタイプ304よりややすぐれ
、8000の5容量%ギ酸の中では、両方の鋼は大体同
等であった。従って、前記データから、本発明の広い組
成範囲内にある鋼は、急掌に冷間圧延されたとき、比較
的高い延性と加工硬化率を示すが故に、冷間へディング
加工されたファスナーの製造にきわめて有効であること
が明らかである。
ストリップ、管材、条材、線材等の他の製品形状も本発
明の好ましい鋼及び最も好ましい銅から製造することが
できる。さらに、本発明のこれらの鋼は熱間圧延された
状態でも冷間圧延された状態でも、通常の技術により、
溶接区域割れを示すことなく溶接することができる。本
発明による鋼はAISIタイプ301と同等の加工硬化
率を示すことが明らかである。
明の好ましい鋼及び最も好ましい銅から製造することが
できる。さらに、本発明のこれらの鋼は熱間圧延された
状態でも冷間圧延された状態でも、通常の技術により、
溶接区域割れを示すことなく溶接することができる。本
発明による鋼はAISIタイプ301と同等の加工硬化
率を示すことが明らかである。
本発明の鋼のはるかに高い延性の故に、その袷間へディ
ング加工性はタイプ301及び304よりもすぐれてい
る。さらに高い加工硬化率の結果としてスレッド(比r
ead)の中に発達した高硬度は、さらに最終熱処理に
よって増大させることができ、その結果、丈夫な柔らか
いコアを保持しながら、スレッドはさらに高い水準まで
析出硬化される。
ング加工性はタイプ301及び304よりもすぐれてい
る。さらに高い加工硬化率の結果としてスレッド(比r
ead)の中に発達した高硬度は、さらに最終熱処理に
よって増大させることができ、その結果、丈夫な柔らか
いコアを保持しながら、スレッドはさらに高い水準まで
析出硬化される。
このような析出硬化の結果としての追加的硬度増大はタ
イプ301と304を使用した場合には不可能である。
第1表‐すべての試料は、<00ィ5そのP, <0.03そのS,〈1.0そのSiとを含有。
イプ301と304を使用した場合には不可能である。
第1表‐すべての試料は、<00ィ5そのP, <0.03そのS,〈1.0そのSiとを含有。
Nb,TiまたはTaの目的添加をし。*本発明の鋼
第2表
*本発明の鋼
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量%で最大0.05%の炭素と、1.5%乃至3
.0%のマンガンと、最大0.06%のリンと、最大0
.035%の硫黄と、最大1%のケイ素と、15%乃至
20%のクロムと、3%乃至4.7%のニツケル、1.
75%乃至3%の銅と、0.10%乃至0.30%の窒
素と、不可避的不純物を除き残分の鉄とから本質的に成
り、式30×%C+%Mn+%Cr+%Ni+%Cu+
30×%Nによつて算出された30乃至33のオーステ
ナイト安定度フアクタを有し、良好な熱間加工特性と、
116乃至128kg/mm^2の耐力と、60%冷間
圧延された場合に少なくとも10%の5cm伸びとを特
徴とするオーステナイト不銹鋼。 2 最大0.04%の炭素と、1.7%乃至2.75%
のマンガンと、最大0.03%のリンと、最大0.02
5%の硫黄と、0.30%乃至0.75%のケイ素と、
16%乃至19%のクロムと、3.4%乃至4.6%の
ニツケルと、2.2%乃至2.7%の銅と、0.13%
乃至0.20%の窒素と、不可避的不純物を除き残分の
鉄とから本質的に成ることを特微とする特許請求の範囲
第1項による鋼。 3 最大0.30%の炭素と、1.75%乃至2.5%
のマンガンと、最大0.03%のリンと、最大0.02
%の硫黄と、0.40%乃至0.70%のケイ素と、1
7.5%乃至18.25%のクロムと、4.0%乃至4
.5%のニツケルと、2.25%乃至2.6%の銅と、
0.14%乃至0.18%の窒素と、不可避的不純物を
除き残分の鉄とから本質的に成り、式30×%C+%M
n+%Cr+%Ni+%Cu+30×%Nによつて算出
された31乃至32.5のオーステナイト安定度フアク
タを有することを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第2項のいずれかによる鋼。 4 重量%で最大0.05%の炭素と、1.5%乃至3
.0%マンガンと、最大0.06%のリンと、最大0.
035%の硫黄と、最大1%のケイ素と、15%乃至2
0%のクロムと、3%乃至4.7%のニツケル、1.7
5%乃至3%の銅と、0.10%乃至0.30%の窒素
と、合計量が0.3%以下のニオブ、チタン、タンタル
、またはそれらの混合物と、不可避的不純物を除き残分
の鉄とから本質的に成り、式30×%C+%Mn+%C
r+%Ni+%Cu+30×%Nによつて算出された3
0乃至33のオーステナイト安定度フアクタを有し、良
好な熱間加工特性と、116乃至128kg/mm^2
の耐力と、60%冷間圧延された場合に少なくとも10
%の5cm伸びとを特徴とするオーステナイト銹鋼。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/125,551 US4295769A (en) | 1980-02-28 | 1980-02-28 | Copper and nitrogen containing austenitic stainless steel and fastener |
US125551 | 1980-02-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56152951A JPS56152951A (en) | 1981-11-26 |
JPS6033186B2 true JPS6033186B2 (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=22420262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56028266A Expired JPS6033186B2 (ja) | 1980-02-28 | 1981-02-27 | 銅及び窒素含有オ−ステナイト不銹鋼 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4295769A (ja) |
JP (1) | JPS6033186B2 (ja) |
BE (1) | BE887688A (ja) |
BR (1) | BR8101118A (ja) |
ES (1) | ES8301506A1 (ja) |
FR (1) | FR2477179B1 (ja) |
GB (1) | GB2071147B (ja) |
IT (1) | IT1144102B (ja) |
NL (1) | NL8100933A (ja) |
SE (1) | SE440796B (ja) |
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1980
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