(57)【要約】【課題】900℃の低温焼入れでも必要とされる焼入れ硬度HRC31〜37が一様に得られ、しかも良好な耐食性も具備するオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼の提供。【解決手段】C：0.030〜0.060％、Si：0.5％以下、Mn：0.5〜2.0％、Cr：11.0〜14.0％、Ni：0.3〜4.0％、Nb：0.010〜0.10％、Ｎ：0.007〜0.030％を含有し、残部はFeおよび不純物で、下記の(1)式を満たし、かつ下記の(2)式で定義されるHc値が31〜37のオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼。  Mn＋4.1Ni≧2.5％…(1)  Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋26.8…(2)  (1)式および(2)式中の元素記号は鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０３０〜０．０６０％、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：１１．０〜１４．０％、Ｎｉ：０．３〜４．０％、Ｎｂ：０．０１０〜０．１０％、Ｎ：０．００７〜０．０３０％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、下記の(1)式を満たすとともに下記の(2)式で計算されるＨｃの値が３１〜３７であることを特徴とするオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼。
Mn＋4.1Ni≧2.5％…(1)
Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋26.8…(2)
ただし、(1)式および(2)式中の元素記号は、鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）である。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．０３０〜０．０６０％、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：１１．０〜１４．０％、Ｎｉ：０．３〜４．０％、Ｎｂ：０．０１０〜０．１０％、Ｎ：０．００７〜０．０３０％並びにＣｕ：０．１〜２．０％およびＭｏ：０．０５〜１．０％のいずれか一方または両方を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、下記の(3)式を満たすとともに下記の(4)式で計算されるＨｃの値が３１〜３７であることを特徴とするオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼。
Mn＋4.1Ni＋1.5Cu≧2.5％…(3)
Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋1.3Cu−1.0Mo＋26.8…(4)
ただし、(3)式および(4)式中の元素記号は、鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートバイのブレーキディスクローターとして使用されるマルテンサイト系ステンレス鋼に関し、より詳しくは、例えば９００℃の低温から焼入れた場合においても、必要とされる焼入れ硬度が一様に得られ、しかも良好な耐食性をも具備するオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートバイのブレーキディスクローターは、機能面において制動性を確保することが最も重要であり、均−な制動を得るためにはブレーキディスクローターとブレーキパッドのスリップに起因する「鳴き」と称される現象と、ブレーキディスクローター表面の小さな凹凸に起因して発生する「びびり」を抑制する必要がある。
【０００３】
これらを防止するには、ブレーキディスクローターの硬度コントロールが重要であり、ブレーキディスクローターの硬度としては、ブレーキパッドの材質によって若干の相違はあるものの、ロックウェルＣスケール硬度（以下、ＨＲＣという）で３１〜３７であり、しかも部分的な硬度差ができるだけ小さいことが要求される。
【０００４】
０．０４〜０．１０％のＣと、１２％程度のＣｒを含有するマルテンサイト系のステンレス鋼は、高温焼入れ後の焼入れ硬度が上記の硬度範囲を満たす。また、ステンレス鋼が耐食性を維持するために必要な不動態皮膜が生成するのに十分な量のＣｒを含有しているため、外観を著しく低下させるような錆が発生しにくいので、ブレーキディスクローターとして−般的に使用されている。
【０００５】
このような背景の下、焼入れ硬度を安定化させる手段についても種々の検討がなされてる。
【０００６】
特許文献１および２には、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎに着目してこれらの成分が焼入れ硬度にどれだけ寄与するかを定量的に算出し、その算出結果に基づいて化学組成を調整することによって焼入れ硬度を安定化させるようにしたＣｕまたはＣｕとＭｏを必須成分として含む鋼が提案されている。
【０００７】
特許文献３には、１１００℃加熱時に生成するオーステナイト量が９０％以上であれば焼入れ組織がほぼ１００％のマルテンサイト組織となって所望の焼入れ硬度が安定して得られるとし、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎの各成分が１１００℃加熱時のオーステナイト生成に及ぼす寄与度を算出し、その算出結果に基づいて化学組成を調整することによって焼入れ硬度を安定化させる一方、硫化物をＴｉＳ主体の硫化物とすることで耐発銹性を高めるようにしたＣｕ、ＡｌおよびＴｉを必須成分として含む鋼が提案されている。
【０００８】
さらに、特許文献４には、溶体化処理時に早期に固溶するのはＭ25Ｃ6 タイプの粗大な球状析出物ではなくてβ−Ｃｒ2Ｎ タイプの針状の析出物であるとし、この針状の析出物を析出させるためにＮ量を多くするとともに、硫化物をＣｕＳ主体の硫化物をとすることで耐発銹性を高めるようにした短時間加熱焼入れ処理が可能なＣｕを必須成分として含む鋼が提案されている。
【０００９】
特許文献５には、組織を加工フェライト組織とする一方、硬度を規定することによって焼入れ処理を不要とした必須成分がＣ、ＣｒおよびＮの鋼板が提案されている。
【００１０】
特許文献６には、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎの各成分が使用中における熱サイクルにより生じる反りに影響を及ぼすとし、特許文献３の場合と同様に、これらの各成分が１１００℃加熱時のオーステナイト生成に及ぼす寄与度を算出し、その算出結果に基づいて化学組成を調整とすることによって使用中における耐反り性を向上させるようにしたＣｕ、ＭｏおよびＮｂを必須成分として含む鋼板が提案されている。
【００１１】
上記の特許文献１〜６に示される鋼および鋼板のうち、特許文献１〜３に示される鋼は、１０００℃以下の低温焼入れでも、それなりの焼入れ硬度がそれなりに安定して得られる。
【００１２】
しかしながら、通常のオートバイブレーキディスクローターは、板厚が３〜８ｍｍという厚肉の鋼板が使用されるため、焼入れをおこなった場合に板厚の中心部まで温度を上昇させるのに時間を要する。鋼板の表面温度は、板厚中心部に比べて高くなりやすいため、表層部で脱炭が進行するという問題があった。
【００１３】
また、ブレーキディスクローターは、水切りと放熱を目的とした孔やスリットが加工される場合があり、この加工後に高周波加熱により材料を加熱する場合には、これらの周囲で温度が高くなりすぎ、反りや歪みが発生する。
【００１４】
表層部の脱炭や偏熱に起因する反りの発生を防止するためには、焼入れ温度を低くする必要がある。しかし、低温焼入れで未固溶の炭素が存在する場合には、Ｃｒ炭化物の析出によりその周辺部でＣｒが欠乏した状態になり、耐食性が低下するため、焼入れ硬度の安定化と耐食性の両立が課題であった。
【００１５】
上記の課題は、特許文献４に示されるように、Ｎの含有量を多くして析出物をβ−Ｃｒ2Ｎ タイプの針状析出物にすれば一応解決できる。しかし、Ｎ含有量の増量は、高温での鋼の変形能低下を招き、熱間圧延時に耳割れなどの表面疵が多発して製造性および歩留まりが低下するという問題があり、製造性、製品特性である焼入れ硬度の安定性および耐食性の両立に課題があった。
【００１６】
なお、特許文献５に示される鋼板は、上記したように、焼入れしないことを前提としたものでしかないために、低温焼入れした場合の焼入れ硬度の安定化と耐食性の両立は達成できない。
【００１７】
また、特許文献６に示される鋼板は、同公報の段落００３２に記載されているように、高温焼入れをすることの記載はあるが、低温焼入れは考慮されていない。しかも実際にブレーキディスクとして使用中の反り防止を図ったものでしかないため、特許文献５に示される鋼板の場合と同様に、低温焼入れした場合の焼入れ硬度の安定化と耐食性の両立は達成できない。
【００１８】
【特許文献１】特公平２−７３８８号公報
【００１９】
【特許文献２】特開平８−６０３０９号公報
【特許文献３】特開２０００−２６９４１号公報
【特許文献４】特公平２−７３９０号公報
【特許文献５】特開２００１−２６２２８２号公報
【特許文献６】特開２００２−１４６４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記の実状に鑑みてなされたもので、１０００℃以下、特に９００℃の低温焼入れでも、必要とされる焼入れ硬度が一様に得られ、しかも良好な耐食性をも具備するオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者らは、上記の課題を達成するために種々検討し、下記の知見を得て本発明を完成させた。
【００２２】
低温焼入れでの焼入れ性を高めるためには、加熱した場合のオーステナイトヘの変態温度を低くする必要があるが、前記の変態温度を低くするためにオーステナイト形成元素であるＣ、Ｎの含有量を多くすると焼入れ硬度が高くなりすぎるとともに、耐食性が低下する場合がある。
【００２３】
そこで、上記の変態温度を低下させる合金元素として知られているＣ、Ｎ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕとステンレス鋼の基本元素であるＣｒが焼入れ硬度に与える影響を定量的に把握するとともに、低温での焼入れ性を高めるのに有効なＭｎ、Ｎｉ、Ｃｕの適正な添加量、および焼入れ温度を低くした場合に微量の未固溶ＣがＣｒ炭化物として析出するのを防止する手段について検討した。その結果、次のことが明らかとなった。
(a) 焼入れ温度を低くした場合における未固溶ＣのＣｒ炭化物析出は、Ｎｂ添加により抑制され、特に０．０１０〜０．１０％のＮｂを添加するとその析出が大幅に抑制され、耐食性が低下しないだけでなく、焼入れ硬度も安定する。
(b) ＣｕおよびＭｏは必ずしも添加する必要はなく、上記量のＮｂ、およびＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｎを基本成分とし、各成分の含有量を、それぞれ、０．０３０〜０．０６０％、０．５％以下、１１．０〜１４．０％、０．３〜４．０％、０．００７〜０．０３０％に制限した上で、下記の(1)式を満たし、かつ下記の(2)式で求められるＨｃの値が３１〜３７の範囲になるよう各成分の含有量を相互に調整した化学組成をもつ鋼にすると、その焼入れ硬度は９００℃以上で安定し、９００℃からの焼入れ硬度は実測硬度とほぼ完全に一致し、オーステナイト組織が不安定になる１１５０℃からの短時間加熱焼入れ硬度でも、その実測硬度の平均値はＨｃの±１の範囲内に収まる。
【００２４】
Mn＋4.1Ni≧2.5％…(1)
Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋26.8…(2)
(c) また、その焼入れ硬度の部分的な硬度差は、ブレーキディスクと同等の直径３００ｍｍ、幅４０ｍｍの試験片の場合で、平均値に対して、標準偏差０．３で極めて小さい。
(d) 上記したように、ＣｕおよびＭｏは必ずしも添加する必要はないが、Ｃｕ、Ｍｏともに添加すれば焼入れ硬度を安定にする作用を有する。特に、０．１〜２．０％のＣｕおよび／または０．０５〜１．０％のＭｏを、下記の(3)式を満たし、かつ下記の(4)式で求められるＨｃの値が３１〜３７の範囲になるように添加すると、焼入れ硬度がより一層安定し、部分的な硬度差もより小さくなる。
【００２５】
Mn＋4.1Ni＋1.5Cu≧2.5％…(3)
Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋1.3Cu−1.0Mo＋26.8…(4)
なお、(1)式〜(4)式中の元素記号は鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）である。
【００２６】
上記の知見に基づいて完成させた本発明の要旨は、下記のオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼にある。
【００２７】
質量％で、Ｃ：０．０３０〜０．０６０％、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｃｒ：１１．０〜１４．０％、Ｎｉ：０．３〜４．０％、Ｎｂ：０．０１０〜０．１０％、Ｎ：０．００７〜０．０３０％を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、下記の(1)式を満たすとともに下記の(2)式で定義されるＨｃの値が３１〜３７であるオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼。
【００２８】
Mn＋4.1Ni≧2.5％…(1)
Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋26.8…(2)
上記のオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼は、Ｆｅの一部に代えて、Ｃｕ：０．１〜２．０％およびＭｏ：０．０５〜１．０％のいずれか一方または両方を含むものであってもよい。ただし、この場合には(1)式と(2)式の代わりに、下記の(3)式および(4)式が用いられる。
【００２９】
Mn＋4.1Ni＋1.5Cu≧2.5％…(3)
Hc＝145Ｃ−0.1Cr＋0.8Mn＋1.8Ni＋6.8Nb＋120Ｎ＋1.3Cu−1.0Mo＋26.8…(4)
ここで、上記の(1)式〜(4)式中の元素記号は、前述したように、鋼中に含まれる各元素の含有量（質量％）である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、９００〜１１００℃という広い焼入れ温度範囲で、必要とされる焼入れ硬度が一様に得られ、かつ優れた耐食性も具備するオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼を提供することが可能である。また、本発明のオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼は、従来問題であった高温での焼入れによる変形や表層部の脱炭による硬度ばらつきがないので、不良品の発生が少なく、歩留まりが高いだけでなく、低温焼入れが可能なので省エネでき、コストダウンと環境負荷低滅が図れ、工業的価値が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明のオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼を上記のように定めた理由について詳細に説明する。なお、以下において、「％」は、特に断らない限り、「質量％」を意味する。
【００３２】
Ｃ：０．０３０〜０．０６０％
Ｃは焼入れ硬度を高めるために必須の元素であり、焼入れ硬さＨＲＣ３１〜３７を得るためには最低でも０．０３０％の含有量が必要である。一方、０．０６０％を超えると、粒界などへのＣｒ炭化物析出により耐食性が低下する。このため、Ｃ含有量は０．０３０〜０．０６０％とした。下限として好ましいのは０．０３５％である。また、上限として好ましいのは０．０５５％である。
【００３３】
Ｓｉ：０．５％以下
Ｓｉは脱酸剤として有効であり、また鋼中に固溶して強度を高めるので添加する。しかし、過剰なＳｉは靱性低下を招くだけでなく、フェライト形成元素であるために焼入れ性をも低下させる。このため、Ｓｉ含有量は０．５％以下とした。好ましいのは０．４％以下である。
【００３４】
Ｍｎ：０．５〜２．０％
Ｍｎは上記のＳｉと同様に脱酸剤として有効な元素であり、低温焼入れ硬度を安定化させる効果もある。しかし、０．５％未満の含有量では前記の効果が得られない。一方、２．０％を超えると、靭性低下を招くだけでなく、ＭｎＳを形成し、耐食性低下の要因となる。このため、Ｍｎ含有量は０．５〜２．０％とした。上限として好ましいのは１．５％、より好ましいのは１．０％である。
【００３５】
Ｃｒ：１１．０〜１４．０％
Ｃｒは錆の発生を抑制し、ブレーキディスクの外観を美しく保つために必須の元素であり、日常環境での錆防止のためには最低でも１１．０％の含有量が必要である。一方、１４．０％を超えると、高温でのオーステナイト組織が不安定になり、δ−フェライトが残留して耐食性および靭性を低下させる要因となる。よって、Ｃｒ含有量は１１．０〜１４．０％とした。下限として好ましいのは１１．５％である。また、上限として好ましいのは１３．５％である。
【００３６】
Ｎｉ：０．３〜４．０％
Ｎｉは低温での焼入れ性を高めるのに最も効果の高い元素であるが、０．３％未満の含有量ではその効果が得られない。一方、４．０％を超えると、Ｎｉは焼戻し軟化を抑制する元素であるため、熱延板焼鈍をおこなっても充分軟化しなくなる。また、Ｎｉは高価な元素でもある。このため、Ｎｉ含有量は０．３〜４．０％とした。下限として好ましいのは０．３５％である。また、上限として好ましいのは２．５％、より好ましいのは２．０％である。
【００３７】
Ｎｂ：０．０１〜０．１０％
ＮｂはＣとの親和力が強く、Ｎｂ炭窒化物を形成して鋼中に分散析出することで鋼の強度を高める働きがある。また、Ｎｂは９００〜１０００℃程度の焼入れでその硬度を高める作用があり、さらにＣｒ炭窒化物の析出を遅らせることで固溶ＣがＣｒ炭化物として析出するのを抑制して低温焼入れ時の耐食性を高める働きがある。これらの効果を得るためには最低でも０．０１％の含有量が必要である。しかし、その含有量が０．１０％を超えると、Ｎｂ炭窒化物として固定されるＣ、Ｎが多くなりすぎて低温での焼入れ性が低下する。このため、Ｎｂ含有量は０．０１〜０．１０とした。下限として好ましいのは０．０２％、より好ましいのは０．０３％である。
【００３８】
Ｎ：０．００７〜０．０３％
ＮはＣとともに焼入れ硬度への寄与度が大きい元素であり、特に低温焼入れでの寄与がＣに比べて大きいことから０．００７％以上添加する。しかし、必要以上に添加すると熱間での変形抵抗を大きくし、加工性を低めることから製造性が低下する。そこで上限を０．０３％とした。望ましいのは０．０１０〜０．０２０％である。
【００３９】
Ｃｕ：
Ｃｕは低温での焼入れ硬度を安定化させる作用があり、その効果はＭｎ、Ｎｉとの複合添加時により顕著になる。このため、この効果を得たい場合に添加してもよいが、０．１％未満の含有量では前記の効果は得られない。一方、２．０％を超えると、熱延板焼純時にε−Ｃｕとして析出し、靭性を低下させる場合がある。また、ε−Ｃｕの析出量が多い場合には、ブレーキディスク製造工程において放熱用の孔やスリットを打抜く際にミクロクラックが発生することがあり、生産性を阻害する要因となる。したがって、添加する場合のＣｕ含有量は０．１〜２．０％とするのがよい。
【００４０】
Ｍｏ：
Ｍｏは上記のＣｕと同様に焼入れ硬度を安定化させる作用有する、すなわち、Ｍｏは焼戻し軟化を抑制する作用を有し、特に高温焼入れ時に冷却速度が遅くなった場合における焼入れ硬度を安定化させる効果があるとともに、不動態皮膜を強固にして耐食性を向上させる作用がある。このため、これらの効果を得たい場合に添加してもよいが、０．０５％未満の含有量では前記の効果は得られない。一方、１．０％を超えると、Ｃｒの場合と同様に、δ−フェライトが残留し、耐食性および靭性を低下させる要因となる。したがって、添加する場合のＭｏ含有量は０．０５〜１．０％とするのがよい。
【００４１】
Ｍｎ＋４．１Ｎｉ（＋１．５Ｃｕ）：２．５％以上
ＭｎおよびＮｉ、並びに必要により添加するＣｕは、オーステナイト相を安定にし、１０００℃以下、特に９００℃からの低温焼入れ性を高める作用を有するが、その含有量「Ｍｎ＋４．１Ｎｉ」または「Ｍｎ＋４．１Ｎｉ＋１．５Ｃｕ」が２．５％未満ではその効果が得られないため、２．５％以上と定めた。すなわち、「Ｍｎ＋４．１Ｎｉ（＋１．５Ｃｕ）」量が２．５％を下回る場合には、９００℃焼入れによる実測硬度と次に述べるＨｃとの差が大きくなり、焼入れ硬度が安定しない。このことは、後述する実施例からも明らかである。
【００４２】
Ｈｃ：３１〜３７
前述した(1)式〜(4)式は、本発明者らが予めおこなった実験結果に基づいて各成分の焼入れ硬度に及ぼす寄与度を多重回帰計算して求めて定めたもので、これらの式で求められるＨｃの値が３１〜３７の範囲内になるように各成分の含有量を相互に調整することで、９００〜１１５０℃の低温から高温まで安定して必要とさせる焼入れ硬度が得られる。このことも、後述する実施例からも明らかである。
【００４３】
以上に説明した本発明の鋼は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｂあるいはＣｕ、Ｍｏ等を適量含有させる一方、Ｃ、ＳｉおよびＮの含有量を抑制することによって９００℃程度の低温かつ短時間熱処理でも十分な焼入れ性が確保でき、必要とされる焼入れ硬度ＨＲＣ３１〜３７が安定して得られることを特徴とするが、さらに、低温でオーステナイト変態をするために結晶粒が微細で均一となる効果もある。
【００４４】
また、熱延板焼鈍後のフェライト組繊の平均結晶粒径は１０〜２０μｍであり、Ｃｒ炭窒化物の粒径も２μｍ以下と微細であるので衝撃靭性も高く、安全性の高いブレーキディスクが得られる。このような微細な炭化物が鋼中に分散析出していることがその後の焼入れ処理が低温でも安定した硬度が得られる一つの要因と推定される。
【００４５】
なお、本発明の鋼は、ＮｉやＭｏの含有量が比較的高いので、焼戻し軟化が進行し難く、この点は製品特性上からは好ましいが、オーステナイトへの変態点が低いために高温焼鈍ができず、製造性を低下させる恐れがあるものの、これは次の手段により解決                  できる。
【００４６】
すなわち、熱延鋼帯の巻き取り温度を７００℃以上にして巻取り後の冷却過程においてＣｒ炭窒化物の成長を促進させ、その後の熱延板焼鈍をバッチ焼純炉を用いて実施することとし、その熱処理温度を７２０〜８００℃、均熱時間を４時間以上とすればよい。その他の条件には、特別な制約は一切なく、例えば、熱延前の鋳片加熱温度は一般に低Ｃマルテンサイト系ステンレス鋼でおこなわれている１１００〜１２５０℃とすればよく、バッチ焼鈍は一般的なベル型焼純炉を使用すればよい。
【実施例１】
【００４７】
表１に示す化学組成を有する１８種類の鋼を実験室で真空溶解炉にて溶解し、重さ１７Ｋｇの鋼塊に鋳造した。鋼塊は熱間鍛造して厚さ５０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍの鋼片とした。次いで、鋼片を１２００℃に加熱して４．５ｍｍに熱延し、得られた熱延鋼板を約３００℃／ｍｉｎの冷却速度で７００〜８００℃まで冷却し、その後熱延鋼帯としてコイル状に巻き取られた状態での徐冷を模擬して、７００℃に保定した加熱炉に挿入し、−４０℃／ｈｒの冷却速度で室温まで徐冷した。さらに、箱焼純を模擬して＋４０℃／ｈｒで７４０℃に加熱後４時間均熱して−４０℃／ｈｒで室温まで徐冷した。このようにして得られた熱延焼純鋼板の表面の酸化スケールを研削して４．３ｍｍ厚に減厚して試験材とした。以下に評価試験条件を記載する。
【００４８】
焼入れ試験：
鋼材を４０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さに切断して焼入れ試験片とした。鋼材表面に熱電対を取り付けて加熱炉中に投入し、鋼板の表面温度が所定の温度に到達してから６０秒後に取り出し水冷の焼入れ処理をおこなった。
【００４９】
加熱炉の雰囲気は大気とし、焼入れ温度は９００℃、１１００℃の２条件とした。
【００５０】
焼入れ後の鋼材表面の酸化スケールを除去した後、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４５に規定されるロックウェル硬さ試験方法に従い硬度測定をおこなった。
【００５１】
耐食性評価試験：
鋼材を４０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さに切断して焼入れ試験片とした。焼入れ試験と同一の方法で９００℃焼入れをおこない、さらに鋼材の板厚中心まで研削して２．０ｍｍに減厚した後、表面を＃４００のエメリーペーパーで研磨仕上げして試験片とした。
【００５２】
耐食性の評価はＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に規定される塩水噴霧試験によりおこない、試験時間は２４時間とし、錆発生の有無を目視で評価した。
【００５３】
結果は、表１および図１に示す。表１に示すように、９００℃、１１００℃短時間の均熱で焼入れをおこなった場合の硬度は計算式により計算したＨｃ値と非常に良い一致を示しており、従来に比べ少量のＣ、Ｎをより的確に含有させることで狙いの硬度を得ることが可能であり、耐食性も良好である。
【００５４】
また、図１に示すように、Ｎｉ、ＭｎさらにはＣｕの含有量が(1)式または(3)式を満たす場合に、９００℃焼入れ硬度と１１００℃焼入れ硬度との硬度差△Ｈが１．０以内と小さく、低温から高温まで安定した焼入れ硬度が得られることがわかる。
【００５５】
これに対して、比較鋼は、前記の高度差△Ｈが１．０を超えるか、耐食性が悪いかのいずれかであるか、または両方ともに劣る。
【００５６】
【表１】
2005054217.tif 000002
【実施例２】
【００５７】
量産試験として表２に示す化学組成を有する４種類の鋼をＡＯＤ法により溶製し、連続鋳造により厚さ２００ｍｍ、幅１２２０ｍｍで、重さが１５．５〜１７．５トンのスラブを鋳造した。これらのスラブは、１２００℃に加熱し、巻き取り温度を７３０〜７８０℃とした熱延をおこない、厚さ５．５ｍｍの熱延鋼帯とした。得られた熱延鋼帯は、３段積みの箱型焼鈍炉の台座上に積み、台座の温度（最下段の鋼帯の下面温度）が７６５℃に達してから７時間保持し、７６５℃から５００℃までの平均冷却速度を−３５℃／ｈｒで冷却した後に台座より鋼帯を移動し、室温中で空冷して熱延焼鈍鋼帯とした。熱延焼純鋼帯は、連続酸洗ラインでベンディング、ショットブラストによる機械式デスケーリングおよび硫酸と弗硝酸の組み合わせによる酸洗により完全にスケールを除去した。この鋼帯より試験材を切出して試験材として用いた。
【００５８】
【表２】
2005054217.tif 000003
【００５９】
焼入れ試験：
鋼材を４０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さに切断して焼入れ試験片とした。鋼材表面に熱電対を取り付けて加熱炉中に投入し、鋼板の表面温度が所定の温度に到達してから６０秒後に取り出して水冷した。加熱炉の雰囲気は大気とし、焼入れ温度は８５０〜１１００℃まで２５℃刻みで実施した。
【００６０】
焼入れ後の鋼材表面の酸化スケールを除去した後、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４５に規定されるロックウェル硬さ試験方法に従い硬度測定をおこなった。
【００６１】
耐食性評価試験：
焼入れ試験と同一形状の鋼材を同一の方法で９００℃で焼入れをおこない、さらに鋼材の板厚中心まで研削して３．０ｍｍに滅厚した後、表面を＃４００のエメリーペーパーで研磨仕上げして試験片とした。
【００６２】
耐食性の評価は、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に規定される塩水噴霧試験によりおこない、試験時間は２４時間とし、錆発生の有無を目視で評価した。
【００６３】
結果は、表２および図２に示す。表２および図２に示すとおり、量産製造した鋼板も試験室溶製材と同様に、９００℃以上の温度で安定した硬度が得られた。
【００６４】
本試験結果より、１０００℃を超える温度においても本発明鋼は安定した硬度が得られることがわかる。低温からオーステナイト相にＣ、Ｎがほぼ完全に固溶し、温度を上げてもその量は変化しない。さらに、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕの添加により高温でオーステナイト相は安定化することから高温でも安定した硬度が達成されると考えられる。
【００６５】
これに対して、比較鋼では、９００℃焼入れによる耐食性が劣る結果となつた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のオートバイブレーキディスク用ステンレス鋼は、オートバイブレーキディスクの大幅な製造コストダウンを可能にし、有用性が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】「Ｍｎ＋４．１Ｎｉ（＋１．５Ｃｕ）」量と９００℃焼入れ硬度と１１００℃焼入れ硬度の高度差△Ｈとの関係を示す図である。
【図２】量産製造材の８５０〜１１００℃の焼入れ温度と硬度の関係を示す図である。
【図１】
2005054217.tif 000004
【図２】
2005054217.tif 000005