(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で（以下同じ）、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有することを特徴とする耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項２】
Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さらにＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：０．２０〜３．０％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％及びＣｏ：０．５０〜４．０％のうちの１種又は２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有することを特徴とする耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項３】
Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さらにＮｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒのうちの１種又は２種以上を各０．０２０〜０．２０％含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有することを特徴とする耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項４】
Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さらにＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：０．２０〜３．０％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％及びＣｏ：０．５０〜４．０％のうちの１種又は２種以上を含有し、またＮｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒのうちの１種又は２種以上を各０．０２０〜０．２０％含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る組成を有することを特徴とする耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項５】
残部のＦｅの一部の同量に代えてＣａ：０．０００２〜０．０２％、Ｍｇ：０．００１〜０．０１％及びＢ：０．００１〜０．０１％のうちの１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項６】
残部のＦｅの一部の同量に代えてＳ：０．０３〜０．４％、Ｔｅ：０．００５〜０．０５％及びＳｅ：０．０２〜０．２０％のうちの１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【請求項７】
上記耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の結晶粒内に２μｍ以下の微細なクロム窒化物が析出していること特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ある程度の耐食性を有し高硬度のステンレス鋼として、ＳＵＳ４２０Ｊ２（Ｃ：０．２６〜０．４０％、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１２．００〜１４．００％を含有し、残部が実質的にＦｅ）、ＳＵＳ４４０Ｃ（Ｃ：Ｃ：０．９５〜１．２０％、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｃｒ：１６．００〜１８．００％を含有し、残部が実質的にＦｅ）といったマルテンサイト系ステンレス鋼が用いられていた。
【０００３】
上記マルテンサイト系ステンレス鋼は、線材、棒材、帯鋼、形鋼、鍛造品などに加工され、刃物、シャフト、軸受け、ノズル、弁座、バルブ、バネ、ねじ、ロール、タービンブレード、金型などの広い用途に使用されている。
しかし、上記マルテンサイト系ステンレス鋼のような硬度を高くしたものは、Ｃを含有させることにより硬さを確保しているため、ＳＵＳ３０４、３１６に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼に比較して耐食性に劣り、屋外の水滴、水溶液などが付着するような環境下では使用できないという問題があった。
そのため、上記環境下で使用される部品などにおいては、めっきなどの表面処理を施して使用している。しかし、外的要因による傷やめっきが剥がれることにより母材が腐食されるという問題があった。
【０００４】
さらに、ステンレス鋼の中では最も高い硬さが得られるものとされているＳＵＳ４４０Ｃは、巨大な炭化物が生成しているため、極端に冷間加工性が劣るという欠点がある。
また、腐食環境下で多く使用されているＳＵＳ３０４、３１６に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性に優れているが、一般にマルテンサイト系ステンレス鋼より冷間加工性が悪く、強加工を加えても４０ＨＲＣ程度までしか硬さが上がらず、マルテンサイト系ステンレス鋼の焼入れ材の硬さは得られない。
【０００５】
そこで、本出願人は、Ｃ：０．１０〜０．４０％、Ｓｉ：２．０％未満、Ｍｎ：２．０％未満、Ｓ：０．０１０％未満、Ｃｕ：０．０１〜３．０％、Ｎｉ：１．０超〜３．０％、Ｃｒ：１１．０〜１５．０％、Ｍｏ及びＷの１種又は２種をＭｏ＋1/2 Ｗ：０．０１〜１．０％、Ｎ：０．１３〜０．１８％、Ａｌ：０．０２％未満、Ｏ：０．０１０％未満を含有し、必要に応じて更にＮｂ＋Ｔａ（Nb単独、Ta単独又はNbとTaの両方）：０．０３〜０．５％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、Ｖ：０．０３〜０．５％、Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％及びＭｇ：０．００１〜０．０１％の１種又は２種以上を含有し、残部が実質的にＦｅからなら成る耐食性及び冷間加工性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼を開発し、特願平１１−４１９４６号として特許出願をした。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許出願のものは、Ｃ含有量を少なくして耐食性及び冷間加工性を高め、Ｃ含有量を少なくしたことによる硬さの低下をＮを多く含有させることによって補っているものであるが、Ｎ含有量が十分でないため、耐食性及び硬さが十分でないという問題があった。
本発明は、上記特許出願のものより耐食性が優れ、またＳＵＳ４２０Ｊ２以上の冷間加工性及び焼戻し硬さを有しつつ、オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６と同等以上の耐食性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明者らは、耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼について鋭意研究していたところ、Ｃ含有量をより少なくし、加圧溶解によりＮ含有量をより多くすると、耐食性がより優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼が得られるとの知見を得た。
【０００８】
また、通常の炭素を多く含有しているマルテンサイト系ステンレス鋼は、焼入れままが硬さが最も高く、焼戻熱処理を施すと、５００℃近傍で若干の二次硬化が認められるものの、焼戻温度の上昇に伴い硬さが減少していく。しかし、窒素を多量に含むと、焼戻熱処理により、図２の写真に示すように結晶粒内に２μｍ以下の微細なクロム窒化物を析出し、図１に示すように５５０℃付近まで焼入れままの硬さと同等以上の硬さが得られること、結晶粒内に析出したクロム窒化物が非常に微細なため、耐食性がほとんど劣化しないことなどの知見を得た。
本発明は、これらの知見に基づいて発明をしたものである。
【０００９】
すなわち、本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼においては、成分組成をＣ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成るものとすることである。
【００１０】
さらに、本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼においては、成分組成をＣ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．１０〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜２．０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１２．０〜１８．５％、Ｎ：０．４０〜０．８０％、Ａｌ：０．０３０％未満及びＯ：０．０２０％未満を含有し、さらにＮｉ：０．２０〜３．０％、Ｃｕ：０．２０〜３．０％、Ｍｏ：０．２０〜４．０％、Ｃｏ：０．５０〜４．０％、Ｎｂ：０．０２０〜０．２０％、Ｖ：０．０２０〜０．２０％、Ｗ：０．０２０〜０．２０％、Ｔｉ：０．０２０〜０．２０％、Ｔａ：０．０２０〜０．２０％、Ｚｒ：０．０２０〜０．２０％、Ｃａ：０．０００２〜０．０２％、Ｍｇ：０．００１〜０．０１％、Ｂ：０．００１〜０．０１％、Ｓ：０．０３〜０．４％、Ｔｅ：０．００５〜０．０５％及びＳｅ０．０２〜０．２０％のうちの１種又は２種以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物から成るものとすることである。
【００１１】
また、本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼においては、上記耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の結晶粒内に２μｍ以下の微細なクロム窒化物が析出しているものとすることである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の成分及びその含有量を特定した理由を説明する。
Ｃ：０．１０％以下
Ｃは、窒素ブローの抑制に寄与するが、多くなると耐食性を劣化させるので、その上限を０．１０％以下とする。このＣは、通常のマルテンサイト系ステンレス鋼の焼入れ硬さを上昇させるために必須の元素であるが、本発明の鋼は、Ｎにより焼入れ硬さを上昇させることができるため、硬さの点から見れば可能な限り少ないほうが好ましい。
【００１３】
Ｓｉ：０．１０〜１．０％
Ｓｉは、脱酸剤として、冷間加工性を劣化する酸素を低減し、また耐食性を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの作用効果を得るためには０．１０％以上、好ましくは０．１４％以上含有させる必要があるが、１．０％、好ましくは０．７５％を超えると熱間加工性を劣化させ、またフェライト生成元素であるため、多量に添加すると窒素ブローを誘起するので、その含有量を０．１０〜１．０％とする。好ましい含有量は０．１４〜０．７５％である。
【００１４】
Ｍｎ：０．１０〜２．０％
Ｍｎは、オーステナイト生成元素で、窒素の溶解量を著しく増加するので、そのために含有させる元素である。その作用効果を得るためには０．１０％以上、好ましくは０．２０％以上含有させる必要があるが、２．０％以上、好ましくは１．５５％以上含有させると耐食性を劣化するので、その含有量を０．１０〜２．０％とする。好ましい含有量は０．２０〜１．５５％である。
【００１５】
Ｓ：０．０３〜０．４０％
Ｓは、ＭｎＳとなって耐食性を劣化させるので、被削性が必要ない場合には低いほうが好ましい。ただ、被削性が優れたものが必要な場合には、０．０３％以上含有させる必要があるが、多くなると熱間加工性、靱性、硬さ及び耐食性を劣化させるので、０．４０％以下にする。
【００１６】
Ｃｒ：１２．０〜１８．５％
Ｃｒは、窒素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向上させるので、それらのために含有させる元素である。その含有量が１２．０％、好ましくは１３．５％より少ないとＳＵＳ３０４，３１６と同等以上の耐食性を得るだけの窒素量である０．４％以上含有させることが困難であり、また１８．５％を超えると、サブゼロ処理を施しても残留γ相が増加して硬さの低下を招き、コストも高くなるので、その含有量を１２．０〜１８．５％とする。
【００１７】
Ｎ：０．４０〜０．８０％
Ｎは、侵入型元素であって、マルテンサイト系ステンレス鋼の硬さ及び耐食性を向上させるので、それらのために含有させる元素である。その含有量が０．４０％、好ましくは０．４３％より低いと５６ＨＲＣ以上の硬さが得られず、０．８０％、好ましくは０．７０％を超えると、窒素ブローが発生して健全な鋼塊が得られないので、その含有量を０．４０〜０．８０％とする。好ましい含有量は０．４３〜０．７０％である。
【００１８】
Ａｌ：０．０３０％未満
Ａｌは、脱酸剤として添加する元素であるが、その含有量が０．０３０％以上になると、酸化物、窒化物の量が多くなって冷間加工性を低させるので、その含有量を０．０３０％未満とする。
Ｏ：０．０２０％未満
Ｏは、他の金属元素と酸化物を形成し、冷間加工性を低下させるので、その含有量を０．０２０％未満とする。
【００１９】
Ｃｕ：０．５０〜３．０％
Ｃｕは、オーステナイト生成元素で、オーステナイト相を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を増加させると共に硫酸などの環境下で耐食性を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは、０．７１％以上含有させる必要があるが、３．０％、好ましくは２．１％を超えると熱間加工性を劣化させると共に、残留オーステナイトを増加させて焼入れ硬さを低下させ、また窒化物の固溶温度を上昇させるので、その含有量を０．５０〜３．０％とする。好ましい含有量は、０．７１〜２．１％である。
【００２０】
Ｎｉ：０．５０〜３．０％
Ｎｉは、Ｃｕと同様にオーステナイト生成元素で、オーステナイト相を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは１．０％以上含有させる必要があるが、３．０％、好ましくは１．９５％を超えると焼鈍後の硬さが低下せず、冷間加工性を低下し、また残留オーステナイトを増加させて焼入れ硬さを低下させ、また窒化物の固溶温度を上昇させるので、その含有量を０．５０〜３．０％とする。好ましい含有量は、１．０〜１．９５％である。
【００２１】
Ｍｏ：０．５０〜４．０％
Ｍｏは、窒素の溶解量を増加させると共に、耐食性を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは１．０％以上含有させる必要があるが、４．０％、好ましくは３．０％を超えると凝固時に発生する窒素ブローの抑制に有効なオーステナイト相の確保が困難になるので、その含有量を０．５０〜４．０％とする。好ましい含有量は、１．０〜３．０％である。
【００２２】
Ｃｏ：０．５０〜４．０％
Ｃｏは、オーステナイト生成元素で、オーステナイト相を多く含む凝固組織を得ることができ、窒素の溶解量を増加させると共に、Ｍｓ点を高めて残留オーステナイト相を減少させるため、焼入れ後の硬さを確保するのに有効であるので、それらのために含有させる元素である。それら作用効果を得るには０．５０％以上、好ましくは１．０％以上含有させる必要があるが、４．０％、好ましくは３．０％を超えると熱間加工性を劣化させると共に、窒化物の固溶温度を上昇させ、またコストも上昇させるので、その含有量を０．５０〜４．０％とする。好ましい含有量は１．０〜３．０％である。
【００２３】
Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒ：０．０１０〜０．２％
Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ及びＺｒは、炭窒化物を形成し、そのピン止め効果により結晶粒を微細化し、強度を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの作用効果を得るには０．０１０％以上、好ましくは０．０３０％以上含有させる必要があるが、０．２％、好ましくは０．１５％を超えると粗大な窒化物を形成し、耐食性及び疲労強度を劣化させるので、その含有量を０．０１０〜０．２％とする。好ましい含有量は０．０３０〜０．１５％である。
【００２４】
Ｃａ：０．０００２〜０．０２％、Ｍｇ及びＢ：０．００１〜０．０１％
Ｃａ、Ｍｇ及びＢは、熱間加工性を向上させるので、そのために含有させる元素である。その作用効果を得るにはＭｇ及びＢでは０．００１％以上含有させる必要があるが、０．０１％より多いと逆に熱間加工性を低下させるので、その含有量を０．００１〜０．０１％とする。また、Ｃａは、熱間加工性を向上させる場合、その含有量を０．００１〜０．０１％とするが、被削性も向上させるのでその場合、その含有量は０．０００２〜０．０２％であるので、その範囲を０．０００２〜０．０２％とする。
【００２５】
Ｔｅ：０．００５〜０．０５％
Ｔｅは、被削性を向上させるので、そのために含有させる元素である。その作用効果を得るには０．００５％以上含有させる必要があるが、０．０５％を超えると靭性及び熱間加工性を低下させるので、その含有量を０．００５〜０．０５％とする。
Ｓｅ：０．０２〜０．２０％
Ｓｅは、被削性を向上させるので、そのために含有させる元素である。その作用効果を得るには０．０２％以上含有させる必要があるが、０．２０％を超えると靱性を低下させるので、その含有量を０．０２〜０．２０％とする。
【００２６】
本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法の一例は、上記合金組成を有する鋼を加圧可能な高周波誘導炉などの溶解炉で溶製し、インゴット、ビレットまたはスラブに鋳造し、その後このインゴットなどを熱間鍛造又は熱間圧延して必要な寸法の鋼材に製造することである。
【００２７】
さらに、本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の熱処理の一例を示すと次のとおりである。
焼なましは、Ａc3点＋３０〜７０℃で×３〜５ｈｒ加熱後１０〜２０℃／ｈｒの速度で６５０℃付近まで炉冷し、その後空冷することによって行うことができる。
焼入れ焼戻しは、１０００〜１２００℃で０．５〜１．５ｈｒ加熱後油冷して焼入れをし、その後２００〜７００℃で０．５〜１．５ｈｒ加熱後空冷して焼戻しをすることによって行うことができる。
【００２８】
また、本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼の用途は、刃物、シャフト、軸受け、ノズル、弁座、バルブ、バネ、ねじ、ロール、タービンブレード、金型などのＳＵＳ４２０Ｊ２を使用していた用途、ＳＵＳ４４０Ｃを使用していた用途の一部などの耐食性に優れ、かつ高硬度の性質を必要とする用途である。
【００２９】
【作用】
本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼は、上記成分組成にしたこと、特にＮ含有量を多くしたことにより、焼なまし後の冷間加工性がマルテンサイト系ステンレス鋼のＳＵＳ４２０Ｊ２（比較例１）より若干劣っている程度で、ＳＵＳ４４０Ｃ（比較例２）よりかなり優れており、また焼入れ後の耐食性がオーステナイ系ステンレス鋼のＳＵＳ３０４（比較例３）より優れたものとなる。
さらに、焼入れ焼戻しをすると、図１に示すように５５０℃付近まで焼入れままの硬さ以上の硬さが得られる。これは図２の写真（本発明例１２の５００℃で焼戻しをしたものの走査型電子顕微鏡写真）に示すように結晶粒内に２μｍ以下の微細なクロム窒化物（白い部分）を析出したためである。またこの結晶粒内に析出したクロム窒化物が非常に微細なため、表２に示すように耐食性がほとんど劣化しないものとなる。
また、焼入れ焼戻し硬さは、ステンレス鋼の中で最も硬いものとされているＳＵＳ４４０Ｃの焼入れ焼戻し硬さより高いものとなる。
【００３０】
【実施例】
実施例１
下記表１に示す本発明例及び比較例の鋼を加圧可能な高周波誘導炉で５０ｋｇ溶製した後、５０ｋｇの鋳塊に鋳造した。これらの鋳塊のうちの本発明例２及び熱間加工性を改善する成分を含有させたものよりφ６×長さ１１０ｍｍの試験片を採取し、熱間加工性を評価するグリーブル試験を行い、その結果を下記表２に示す。続いて上記鋳塊を鍛伸して２０ｍｍの丸棒にした。その後健全部より素材を採取しＡc3点＋５０℃で×４ｈｒ加熱後１５℃／ｈｒの速度で６５０℃まで炉冷し、その後空冷した。これらの丸棒より冷間加工性を評価するため、φ１５ｍｍ×高さ２２．５ｍｍの端面拘束圧縮試験片を採取し、下記方法で端面拘束圧縮試験を行い、その結果を下記表２に示す。
【００３１】
次に、上記丸棒より硬さ試験片、塩水噴霧試験片及び孔食電位測定用試験片を採取した。その後本発明例の試験片においては、熱処理として１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する焼入れをし、焼入れ状態では残留γ量が多く、硬さが十分でないものはサブゼロ処理（−８０℃）をした。また比較例の試験片においては、比較例１及び比較例２に本発明例と同じ条件で熱処理を行い、比較例３〜５に１０５０℃×１ｈｒで加熱後水冷する熱処理を行った。
上記熱処理をした各試験片を用いて下記方法で硬さ試験、塩水噴霧試験及び孔食電位測定を実施した。その結果を下記表２に示す。
さらに、上記丸棒より硬さ試験片、塩水噴霧試験片及び被削性試験片（本発明例２と被削性を改善する成分を含有させたもの）を採取し、１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する焼入れをし、その後５００℃で１ｈｒ加熱後空冷する焼戻しをした。これらの試験片を用いて下記方法で硬さ試験、塩水噴霧試験及び被削性試験を実施した。その結果を下記表２に示す。
なお、Ｐの含有量は全ての鋼種で０．０３mass％以下であった。
【００３２】
グリーブル試験は、９００〜１３００℃の範囲で５０℃刻みで実施した。ベース鋼対比で絞り値が４０％以上となる温度範囲が増加したものを○、変わらなかったものを△、劣化したものを×として評価した。
端面拘束圧縮試験は、φ１５ｍｍ×高さ２２．５ｍｍの試験片を使用して端面拘束圧縮により、各減面率で１０個圧縮試験を行い、割れが発生した確率が５０％となる減面率を限界割れとして求めた。
硬さ測定は、ＨＲＣにて測定した。
塩水噴霧試験片は、JIS Z 2371に準拠して行い、腐食しなかっかものをＡ、若干腐食が見られるものをＢ、腐食が見られるものをＣ、全面が腐食しているものをＤとした。
【００３３】
孔食電位測定は、JIS G 0577に準拠して行い、Ｖ′c １０で評価した。
被削性を評価するドリル寿命試験は、ＳＫＨ５１製φ５ストレートシャンクドリルを工具とし、潤滑剤を使用せず送り速度０．０７ｍｍで切削不能となるまで実施した。評価は、切削距離１０００ｍｍで切削不能となる切削速度で評価し、本発明例２の鋼を１．０とした時の比率で表した。
【００３４】
【表１】
0004337268.tif 000002
0004337268.tif 000003
【００３５】
【表２】
0004337268.tif 000004
【００３６】
実施例２
上記実施例１の本発明例１２及び比較例１の丸棒より硬さ試験片を採取し、１１５０℃で１ｈｒ加熱後油冷する焼入れをし、その後１００℃〜７００℃で１ｈｒ加熱後空冷する焼戻しをした。これらの試験片を用いて上記方法で硬さ試験をし、その結果を図１に示す。
【００３７】
表２の結果より、本発明例の冷間加工性（限界圧縮率）は、６７．５〜８０．０％であり、本発明例１を除いてオーステナイト系ステンレス鋼の比較例３（SUS304) と比較例４（SUS316) 及び従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例５よりやや劣っているが、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例１(SUS420J2)と同程度であり、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例２(SUS440C) よりかなり優れていた。
【００３８】
さらに、本発明例の焼入れ後５００℃で焼戻しをした硬さは、５７．９〜６２．１ＨＲＣであり、本発明例の焼入れもしくは焼入れとサブゼロ処理をしたままの硬さの５５．１〜５８．２ＨＲＣより約３ＨＲＣ高くなっていた。一方従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例１及び２は、焼入れ後５００℃で焼戻しをした硬さが５２．８及び５４．３ＨＲＣであり、焼入れままの硬さの５４．５及び６２．３ＨＲＣよりやや又は大幅に低下していた。また本発明例の焼入れ後５００℃で焼戻しをした硬さは、比較例１及び比較例２の焼入れ後５００℃で焼戻しをしたものと比較するとかなり高くなり、また比較例２の焼入れしたままよりやや低い程度であた。
【００３９】
また、本発明例の塩水噴霧試験の結果は、焼入れもしくは焼入れとサブゼロ処理をしたままのもの及び焼入れ後５００℃で焼戻しをしたもののいずれもＡ（腐食がないもの）であり、オーステナイト系ステンレス鋼の比較例３及び４と同程度であった。しかし、従来のマルテンサイト系ステンレス鋼の比較例１及び２は、いずれもＣ（腐食が見られるもの）またはＤ（全面が腐食しているもの）であった。
また、本発明例の孔食電位測定の結果は、０．２７〜０．６８ VvsS.C.E でオーステナイト系ステンレス鋼の比較例３及び４と同程度のものもあるが、大部分がそれより高く、また比較例１及び２よりかなり高くなっていた。
【００４０】
また、被削性を改善する成分を含有させた本発明例２５〜２７、２９、３１〜３６は含有させない本発明例２と比較して１．１〜１．３倍になっていた。
また、熱間加工性を改善する成分を含有させた本発明例２２〜２４、２８及び３０は、含有させない本発明例２対比で絞り値が４０％以上となる温度範囲が増加しており、熱間加工性が優れていた。
【００４１】
図１の結果より、本発明例１０の硬さは、焼入れままの５６．６ＨＲＣから焼戻し温度が約４００℃まで徐々に上昇し、そこから急に上昇し、焼戻し温度が５００℃で最高の５９．５ＨＲＣになっている。
これに対して、比較例１(SUS420J2)の硬さは、焼入れままの５４．５ＨＲＣから焼戻し温度が約４００℃まで徐々に低下し、そこから急に上昇し、焼戻し温度が５００℃で５２．８ＨＲＣになっているが、焼入れままの硬さより高くなっていない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の耐食性に優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼は、上記構成にしたことにより、次のような優れた効果を奏する。
（１）ＳＵＳ４２０Ｊ２と比較すると、硬さがかなり高いにもかかわらず、冷間加工性が    同等であり、耐食性ではかなり優れている。
（２）ＳＵＳ３１６と比較すると、冷間加工性はやや劣っているが、耐食性が同程度であ    り、硬さががかなり高くなっている。
（３）ステンレス鋼の中で最も硬いものとされているＳＵＳ４４０Ｃと比較すると、冷間    加工性及び耐食性が非常に優れており、また焼戻し硬さがかなり高くなっている。
（４）Ｎｉを含有しないか、または少ないので、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の本発明例１０と比較例１の焼戻し温度と焼戻し硬さの関係を示すグラフである。
【図２】  実施例の本発明例１０の５００℃で焼戻しをしたものの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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