(57)【要約】【課題】冷間加工後の強度が高いにもかかわらず、磁性がほとんど生じないオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。【解決手段】オーステナイト系ステンレス鋼の組成を、質量％で、Ｃ：０．２５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１４．００％以上１６．００％以下、Ｐ：０．０６０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：１．００％以上２．００％以下、Ｃｒ：１６．００％以上１８．００％以下、Ｎ：０．５０％以下を含有し、残部をＦｅおよび不可避的不純物とすることにより、上記課題を解決することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．２５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１４．００％以上１６．００％以下、Ｐ：０．０６０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：１．００％以上２．００％以下、Ｃｒ：１６．００％以上１８．００％以下、Ｎ：０．５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項２】
請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼で製造された小型電子機器の筐体またはフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷間加工後の強度が高いにもかかわらず磁性がほとんど生じないオーステナイト系ステンレス鋼およびその鋼で製造された小型電子機器の筐体またはフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表される小型電子機器が爆発的に普及してきており、これら小型電子機器には、さらなる小型化・薄型化が要求されている。
【０００３】
このように小型電子機器をさらに小型化・薄型化しようとすると、部材の肉厚を極限まで薄く形成することが必要となり、もはや樹脂製の筐体やフレームでは強度的に不足してしまう。このため、小型電子機器の筐体やフレームに金属、とりわけ、耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼が使用されるようになってきている。
【０００４】
例えば、強度が必要な携帯電話の筐体やフレームには、従来、冷間加工により強度を高めたＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４が使用されているが、これらは冷間加工によって生成したマルテンサイト相により強度を持たせているため、同時に強磁性になるという性質を有している。このため、とりわけ磁気を利用する機能を有する小型電子機器の筐体等には誤動作の原因となり使用しがたいという問題があった。
【０００５】
特許文献１〜３にはＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼を冷間加工により強度を高めて使用する例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３３０８８９号公報
【特許文献２】特開２００１−２４７９３８号公報
【特許文献３】特開２００４−１２４１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
加えて、最近の携帯電話には、液晶画面のオン・オフを行うために、当該液晶画面の開閉、回転、あるいはスライドを検知する磁気センサや、ＧＰＳ(Global Positioning System)等を搭載するのが当然になっており、更に機器の薄型化やセンシング機能の高度化により前述のように、これら磁気センサの誤作動防止の必要性がより高まっていることから、冷間加工後の強度が高いにもかかわらず、磁性がほとんど生じない（例えば、冷間加工率５０％で透磁率が１．００５以下の）オーステナイト系ステンレス鋼の開発が強く求められていた。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に基づく要求に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、冷間加工後の強度が高いにもかかわらず、磁性がほとんど生じないオーステナイト系ステンレス鋼を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した発明は、「質量％で、Ｃ：０．２５％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１４．００％以上１６．００％以下、Ｐ：０．０６０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：１．００％以上２．００％以下、Ｃｒ：１６．００％以上１８．００％以下、Ｎ：０．５０％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼」である。
【００１０】
また、請求項２に記載した発明は、「請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼で製造されたことを特徴とする小型電子機器の筐体またはフレーム」である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、冷間加工後の強度が高いにもかかわらず、磁性がほとんど生じないことから、携帯電話等、小型電子機器の筐体またはフレームとして磁気センサやＧＰＳ等に近接配置しても誤動作を生じさせないオーステナイト系ステンレス鋼を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のオーステナイト系ステンレス鋼の冷間加工率−硬さ曲線を表すグラフである。
【図２】本発明のオーステナイト系ステンレス鋼の冷間加工率−引張強さ、耐力、伸び曲線を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係るオーステナイト系ステンレス鋼（以下、単に「ステンレス鋼」という。）を構成する各成分の限定理由について説明する。なお、以下の説明における「％」はすべて「質量％」を意味する。
【００１４】
Ｃ：０．２５％以下。Ｃ（炭素）は、オーステナイト形成元素であることからオーステナイト組織の安定化に寄与すると同時に、固溶強化による材料強度増加のために添加する。しかし、その含有量が０．２５％を超えると結晶粒界に多量の炭化物が析出し、その結果、耐食性や加工性が劣化する。このため、炭素の含有率の上限を０．２５％とした。
【００１５】
Ｓｉ：１．００％以下。Ｓｉ（ケイ素）は、脱酸剤の役割を有すると同時に、耐食性を強化する効果を有する。しかし、ケイ素はフェライト生成元素であり、また、その含有量が１．００％を超えると熱間加工性が低下する他、シグマ相の生成傾向を高めて鋼の脆化を助長してしまう。このため、ケイ素の含有率の上限を１．００％とした。
【００１６】
Ｍｎ：１４．００％以上１６．００％以下。Ｍｎ（マンガン）は、オーステナイト生成元素であり、オーステナイト組織を安定化させて加工マルテンサイトの生成を抑えるのに有効な元素であるから、強磁性のα´マルテンサイトの生成を抑制し、非磁性のε−マルテンサイトを生成するために、少なくとも１４．００％は含有させる必要がある。一方、その含有率が１６．００％を超えると熱間加工性や耐食性が劣化するおそれがある。このため、マンガンの含有率を１４．００％以上１６．００％以下とした。
【００１７】
Ｐ：０．０６０％以下。Ｐ（リン）は、その含有率が０．０６０％を超えると耐食性や熱間加工性が劣化するおそれがある。このため、リンの含有率を０．０６０％以下とした。
【００１８】
Ｓ：０．０３０％以下。Ｓ（硫黄）は、０．０３０％を超えると介在物が増加するとともに、耐発銹性の劣化をもたらす他、熱間加工に際して割れ感受性を著しく高める。このため、硫黄の含有率の上限を０．０３０％とした。
【００１９】
Ｎｉ：１．００％以上２．００％以下。Ｎｉ（ニッケル）は、オーステナイト組織を安定化するとともに、靱性の向上に有効な元素であるが、このような効果を有効に発揮させるためには１．００％以上の添加が必要である。一方、本鋼のような高マンガン材料においては、２．００％を超えて過剰添加してもこのような効果の向上は鈍くなり費用対効果の観点上好ましくない。このため、ニッケルの含有率を１．００％以上２．００％以下とした。
【００２０】
Ｃｒ：１６．００％以上１８．００％以下。Ｃｒ（クロム）は、鋼の耐食性を高めるのに最も有効な元素の一つであるが、そのためには少なくとも１６．００％以上の添加が必要である。その一方で、含有率が１８．００％を超えると、熱間加工性が低下して好ましくない。このため、クロムの含有率を１６．００％以上１８．００以下とした。
【００２１】
Ｎ：０．５０％以下。Ｎ（窒素）は、炭素と同様、オーステナイトの安定化と同時に、固溶強化による材料強度上昇およびオーステナイト系ステンレス鋼における耐食性の向上にも寄与する元素である。しかし、０．５０％を超える過剰添加は、造塊中のブローホールが発生するおそれがあり好ましくない。このため、窒素の含有率を０．５０％以下とした。
【００２２】
次に、本発明に規定した各成分の添加量で構成したステンレス鋼の実験結果について説明する。実験に供するステンレス鋼を得るため、各成分の添加量が表１に示す通りのステンレス鋼を溶製し、その後、熱間圧延して熱延板を得た。そして、この熱延板を１０５０〜１１００℃に均熱して固溶化熱処理した後、急冷した。その後、酸洗を施して、実験に供する板材を得た。
【００２３】
然る後、上記板材から採取したサンプルを用いて何種類かの加工度の冷間圧延を行い、透磁率計を用いて冷間加工率と透磁率との関係を調べた。結果として表２に示すとおり、加工率が８０％であっても透磁率は１．００４４であり、ステンレス鋼に要求される低透磁率（例えば、冷間加工率が５０％のときにおいて、透磁率が１．００５以下［透磁率が小さいほど磁性が弱く、透磁率＝１．００で「磁性なし」となる］）を満足していることがわかった。また、ＴＩＧ溶接部の透磁率も、１．００４２（溶接のまま）と十分に小さいことがわかった。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
一方、冷間加工後の強度についても、図１および図２に示すように、加工率の増加と共に強度も増加しており、小型電子機器の筐体あるいはフレーム用の素材として十分な強度を有していることがわかった。
【実施例】
【００２７】
表３および表４に示すような発明鋼および従来鋼で形成された板厚０．３ｍｍの冷延板を折り畳み式の携帯電話の筐体に使用した。従来鋼はＳＵＳ３０１−ＣＳＰ  ３／４Ｈである。発明鋼、従来鋼とも、当該部材として十分な機械的強度を有しているが、磁気特性は両者で大きく相違しており、発明鋼は非磁性を示している一方で、従来鋼は強磁性を示している。なお、磁気特性は、振動試料型磁力計を用いて印加磁場１５，０００ Ｏｅ、走引速度５ｍｉｎ／ｌｏｏｐにおける磁気ヒステリシスから求めた。
【００２８】
そして、これらの携帯電話には本体に磁気センサ（ホール素子）が、蓋体に磁石が組み込まれており、蓋の開閉の際に、磁気センサが磁石の磁気を検知して、その情報により電源をオン／オフするようにしている。すなわち、蓋が閉じて磁気センサが磁石と対面した状態になると、磁気センサから所定の出力信号が得られ、その信号の有無により蓋の開閉状態を検出し、電源をオン／オフする。
【００２９】
従来鋼を使用した携帯電話では、筐体が強磁性材料であるため、この筐体が外部磁場や磁石によって着磁してしまい、蓋の開閉に際に、磁気センサは磁石の離脱・接近を正しく検知できなくなる。すなわち、磁気センサの誤動作を招き、蓋開閉状態の誤検出を起こし、電源オン／オフの誤動作が発生する。
【００３０】
一方、発明鋼を使用した携帯電話では、筐体は非磁性材料なので、従来鋼のような着磁は発生せず、蓋の開閉の際、磁気センサは磁石の離脱・接近を正しく検知して、出力信号を正しく発信するので、蓋の開閉に応じて正確に電源オン／オフが行われる。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
【表４】
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【図１】
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【図２】
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