(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０８％、Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎｉ：０．６０％以下、Ｃｒ：１５．００〜１８．００％、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼を圧延によって丸棒又は線材とし冷却した後、８５０〜９５０℃に加熱後空冷又は衝風冷却し、さらに矯正、ピーリング、引抜の１又は２以上の組み合わせからなる冷間加工を行って表面及び内部を硬化させることを特徴とするシャー切断性に優れた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼材からなる丸棒又は線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷鍛用フェライト系ステンレス鋼材に関し、特に、シャー切断性に優れた丸棒又は線材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷鍛用フェライト系ステンレス鋼を圧延によって丸棒又は線材とし、６５０〜８００℃加熱後空冷、又は、８００〜８７０℃加熱後徐冷の焼鈍を施した後、矯正、ピーリング、引抜加工の一部又は組み合わせを行った材料をシャー切断又はノコ切断して、冷鍛用母材を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
フェライト系ステンレス鋼は柔らかく、シャー切断をするとヘタリ、ムシレ等の切断不良が発生し、これらが冷鍛時の寸法及び形状不良、きず等につながり、冷鍛製品に悪影響を及ぼす。特に、冷鍛性を向上させるためにＣ等の不純物を低減すると、その傾向が大となる。矯正、ピーリング、引抜等の冷間加工の一部又は組み合わせによって表面及び内部をある程度硬化させても、切断不良を十分には防止できなかった。また、ノコ切断では切断形状等は良好であるが、生産性が悪い。
本発明は上記問題点を解決し、シャー切断性に優れた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼材からなる丸棒又は線材を製造する方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の手段は、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０８％、Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎｉ：０．６０％以下、Ｃｒ：１５．００〜１８．００％、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼を圧延によって丸棒又は線材とし冷却した後、８５０〜９５０℃に加熱後空冷又は衝風冷却し、さらに矯正、ピーリング、引抜等の冷間加工の一部又は組み合わせにより表面及び内部を硬化させてシャー切断性に優れた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼材からなる丸棒又は線材の製造方法である。
【０００５】
次に本発明の成分限定理由について説明する。
Ｃを下げると冷鍛時の変形抵抗を下げ冷鍛性は向上するが、下げすぎると結晶粒が粗大化して限界据え込み率が低下するため、および、本発明における８５０〜９５０℃に加熱後の空冷又は衝風冷却による硬さ上昇が小さくなってシャー切断性向上が見込めなくなるため、Ｃの下限を０．０２％とした。また、０．０８％を超えると冷鍛前の焼鈍で十分硬さ低下できず、冷鍛性が低下するため上限を０．０８％とした。
【０００６】
Ｓｉは冷鍛性向上のために極力低減した方が良いが、脱酸に必要な元素であるため０．０５〜０．５％とした。
【０００７】
ＭｎはＳｉと同様に冷鍛性向上のために極力低減した方が良いが、脱酸に必要な元素であるため０．０５〜０．５％とした。
【０００８】
Ｐは冷鍛性向上のために極力低減した方が良いが、不可避的な不純物であり、０．０４％以下であればさほど冷鍛性に有害でないため、上限を０．０４％とした。
【０００９】
Ｓも冷鍛性向上のために極力低減した方が良いが、冷鍛加工の後に切削加工される場合があるので、切削性を良好に維持するため上限を０．０２％とした。
【００１０】
Ｎｉは冷鍛性向上のために極力低減した方が良いが、不可避的な不純物であり、０．６０％以下であればさほど冷鍛性に有害でないため、上限を０．６０％とした。
【００１１】
Ｃｒは耐食性及び高温酸化性等を良好にするために不可欠な元素であり、１５％未満では十分な特性が得られないため、および、１５％未満では本発明における８５０〜９５０℃に加熱した後の空冷又は衝風冷却による硬さ上昇が大きくなりすぎシャー切断性が低下するため下限を１５．０％とした。また、１８．０％を超えると本発明における８５０〜９５０℃に加熱した後の空冷又は衝風冷却による硬さ上昇が小さくなり、シャー切断性向上が見込めなくなるため、上限を１８．０％とした。
【００１２】
次に、本発明の熱処理の限定理由について説明する。
８５０℃以下の加熱では、後に空冷又は衝風冷却しても硬化しないため下限を８５０℃とした。また、圧延のままでは比較的大きなフェライト結晶粒の他に微細なフェライト結晶粒（前オーステナイト結晶粒）が圧延方向に存在してシャーによる破断の抵抗となるが、８５０〜９５０℃に加熱することにより微細なフェライト結晶粒を粗大化させることによってシャー切断性が向上する。しかし、９５０℃以上では結晶粒が粗大になりすぎてその後の冷鍛性に悪影響を及ぼすため上限を９５０℃とした。
【００１３】
以上の成分、熱処理だけでは安定したシャー切断性が得られないため、これらに矯正、ピーリング、引抜等の冷間加工の一部又はそれらの組み合わせによって表面及び内部を硬化させシャー切断性に優れた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼材を製造する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．０８％、Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎｉ：０．６０％以下、Ｃｒ：１５．００〜１８．００％と、残部鉄および不可避不純物からなる鋼を圧延によって丸棒又は線材とし冷却した後、８５０〜９５０℃に加熱した後空冷又は衝風冷却して、さらに、矯正、ピーリング、引抜等の冷間加工の一部又はそれらの組み合わせによって表面及び内部を硬化させてシャー切断性に優れた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼の丸棒又は線材を製造する。このようにして得られた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼の丸棒又は線材を適宜長さにシャー切断し、そのまま軽度の冷鍛加工されることもあるが、通常は、上記製造における冷間加工、及び、シャー切断による硬化を除去するために焼鈍を実施した後、目的とする冷鍛加工を実施する。
【００１５】
【実施例】
表１に本発明における鋼と比較例における鋼の成分例を示す。
【００１６】
【表１】
0003589846.tif 000002
表２、表３に、それらの鋼を従来の方法と本発明による方法で熱処理−冷間加工した後、それらのシャー切断性と再焼鈍（８５０℃加熱、徐冷）後の冷鍛性をそれぞれに示す。
【００１７】
【表２】
0003589846.tif 000003
【００１８】
【表３】
0003589846.tif 000004
【００１９】
表２及び表３から、Ａ〜Ｃの鋼は、従来方法では、シャー切断性と冷鍛性を両方満足させることは困難であるが、本発明による方法では両方を満足させることが可能であることがわかる。Ｄの鋼は本発明の成分範囲内であるが、熱処理が本発明外であるために十分な硬化が得られずにシャー切断性が改善されていない。また、Ｅ、Ｆの鋼は本発明の成分範囲外であるため本発明による方法を用いてもシャー切断性、冷鍛性共に改善されないことがわかる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によりシャー切断性に優れた冷鍛用フェライト系ステンレス鋼の丸棒又は線材の製造が可能となり、従来の技術のシャー切断に対して冷鍛製品の不良が低減し、さらに従来の技術のノコ切断に対する生産性の向上が可能となった。