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公開番号2025024676
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2024106556
出願日2024-07-02
発明の名称フェライト系快削ステンレス鋼
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250213BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】環境負荷を低減しつつ、被削性、耐食性、及び、熱間加工性に優れたフェライト系快削ステンレス鋼を提供すること。
【解決手段】フェライト系快削ステンレス鋼は、C≦0.02mass%、Si≦0.50mass%、0.20≦Mn≦1.00mass%、P≦0.05mass%、0.20≦S≦0.70mass%、Cu≦1.5mass%、Ni≦1.5mass%、10.0≦Cr≦20.0mass%、Mo≦2.0mass%、0.30≦Al≦1.00mass%、O≦0.010mass%、及び、N≦0.030mass%を含み、残部がFe及び不可避的不純物からなり、 ([Cr]+[Mo]+1.5[Si]+4[Al])/([Ni]+0.5[Mn]+30[C]+30[N])≧7、900([C]+[N])+170[Si]+450[P]+12[Cr]+30[Mo]+10[Al]≦300、及び、0.285≦[Mn]/[S]≦1.5を満たす。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｃ≦０．０２ｍａｓｓ％、
Ｓｉ≦０．５０ｍａｓｓ％、
０．２０≦Ｍｎ≦１．００ｍａｓｓ％、
Ｐ≦０．０５ｍａｓｓ％、
０．２０≦Ｓ≦０．７０ｍａｓｓ％、
Ｃｕ≦１．５ｍａｓｓ％、
Ｎｉ≦１．５ｍａｓｓ％、
１０．０≦Ｃｒ≦２０．０ｍａｓｓ％、
Ｍｏ≦２．０ｍａｓｓ％、
０．３０≦Ａｌ≦１．００ｍａｓｓ％、
Ｏ≦０．０１０ｍａｓｓ％、及び、
Ｎ≦０．０３０ｍａｓｓ％
を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、
次の式（１）～式（３）を満たすフェライト系快削ステンレス鋼。
([Ｃｒ]＋[Ｍｏ]＋１．５[Ｓｉ]＋４[Ａｌ])／([Ｎｉ]＋０．５[Ｍｎ]＋３０[Ｃ]＋３０[Ｎ])≧７ …（１）
９００([Ｃ]＋[Ｎ])＋１７０[Ｓｉ]＋４５０[Ｐ]＋１２[Ｃｒ]＋３０[Ｍｏ]＋１０[Ａｌ]≦３００ …（２）
０．２８５≦[Ｍｎ]／[Ｓ]≦１．５ …（３）
但し、［Ｘ］は、元素Ｘの含有量（ｍａｓｓ％）。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
０．０００１≦Ｂ≦０．０１００ｍａｓｓ％、
０．０００５≦Ｍｇ≦０．０１００ｍａｓｓ％、及び、
０．０００５≦Ｃａ≦０．０１００ｍａｓｓ％
からなる群から選択される少なくとも１種の元素をさらに含む請求項１に記載のフェライト系快削ステンレス鋼。
【請求項３】
ＭｎＳ系硫化物の個数割合は、１００個以上１００００個以下であり、
介在物の個数割合は、２０個以下である請求項１に記載のフェライト系快削ステンレス鋼。
但し、
前記「ＭｎＳ系硫化物」とは、ＭｎとＳを含む化合物をいい、
前記「介在物」とは、前記ＭｎＳ系硫化物以外の化合物をいい、
前記「個数割合」とは、１００００μｍ
2
（＝１００μｍ×１００μｍ）の観察視野内に含まれる前記ＭｎＳ系硫化物又は前記介在物の個数をいう。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト系快削ステンレス鋼に関し、さらに詳しくは、環境負荷を低減しつつ、被削性に優れたフェライト系快削ステンレス鋼に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
フェライト系ステンレス鋼とは、常温でフェライト組織を有するステンレス鋼をいう。フェライト系ステンレス鋼は、耐食性、耐酸化性、耐熱性等に優れていることから、精密機器、自動車、温水機器、化学プラントなどに使用される各種部品に用いられている。
フェライト系ステンレス鋼を用いて各種部品を製造する場合、通常、切削加工が行われる。そのため、フェライト系ステンレス鋼には高い被削性が求められる。
【０００３】
そこでこの問題を解決するために、従来から種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１には、
所定量のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、及び、Ｔｅを含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、
９００（［Ｃ］＋［Ｎ］）＋１７０［Ｓｉ］＋１２［Ｃｒ］＋３０［Ｍｏ］＋１０［Ａｌ］≦３００を満たし、
フェライト断面積率が９５％以上である
フェライト系快削ステンレス鋼が開示されている。
【０００４】
同文献には、
（Ａ）固溶強化元素の添加量を減少させると、マトリックス強度が低下し、かつ、Ａｌの含有量を高めると、脆性－延性遷移温度が高温側にシフトして切屑破砕性が向上するために、フェライト系ステンレス鋼の細径ドリルに対する被削性が向上する点、及び、
（Ｂ）熱間鍛造温度域でのフェライト相の安定性を向上させると、フェライト系ステンレス鋼の熱間加工性が向上する点
が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、
所定量のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｃｒ、Ａｌ、及び、Ｏを含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、
硫化物中のＣｒ／Ｍｎ比が１以上である
高耐食快削ステンレス鋼が開示されている。
【０００６】
同文献には、
（Ａ）Ｓ快削ステンレス鋼において酸素濃度を高くすると、被削性改善効果の高い大型の粒状硫化物が生成しやすいが、同時に粗大な酸化物も生成しやすくなり、表面仕上げ後の表面性状の低下を引き起こす場合がある点、及び、
（Ｂ）Ｃｒ／Ｍｎ比を１以上にすると、酸素濃度が低い場合であっても硫化物が微細分散型にならないため、被削性の低下が抑制される点
が記載されている。
【０００７】
特許文献３には、所定量のＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、及び、Ｂｉを含み、残部実質的にＦｅからなる被削性に優れた耐食・耐候性鋼が開示されている。
【０００８】
同文献には、
（Ａ）鋼中にＣｒを４．０～１０．０質量％含有させると、Ｎｉめっきを施した鋼と同程度の耐食・耐候性を示す点、及び、
（Ｂ）鋼中にＳ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、及び、Ｂｉの１種又は２種以上を添加すると、鋼の被削性が向上する点
が記載されている。
【０００９】
ステンレス鋼の被削性を向上させる元素として、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ等が知られている。しかし、Ｓは被削性を改善できるが、機械的特性や耐食性を低下させる場合がある。そのため、フェライト系快削ステンレス鋼においては、快削元素として、切削工具との潤滑性を向上させる作用があるＰｂ、Ｂｉが添加される場合がある。
【００１０】
しかしながら、欧州ＲｏＨＳ、米国ＣＰＳＩＡに代表される環境規制の強まりから、ユーザー各社より非Ｐｂ化の要望が顕在化しつつある。Ｐｂと同様の特性を示すＢｉは現在のところは規制対象には挙がっていないものの、Ｐｂと同様に重金属であることから、今後規制の対象になることが懸念される。
（【００１１】以降は省略されています）

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