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JP2636591B2 - Austenitic stainless steel with excellent press formability, plastic anisotropy, and anti-cracking resistance - Google Patents

Austenitic stainless steel with excellent press formability, plastic anisotropy, and anti-cracking resistance

Info

Publication number
JP2636591B2
JP2636591B2 JP24496891A JP24496891A JP2636591B2 JP 2636591 B2 JP2636591 B2 JP 2636591B2 JP 24496891 A JP24496891 A JP 24496891A JP 24496891 A JP24496891 A JP 24496891A JP 2636591 B2 JP2636591 B2 JP 2636591B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stainless steel
less
austenitic stainless
plastic anisotropy
formability
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP24496891A
Other languages
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Inventor
哲雄 崎山
俊介 豊田
聡 石島
隆 阿部
智良 大北
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP24496891A priority Critical patent/JP2636591B2/en
Publication of JPH06279947A publication Critical patent/JPH06279947A/en
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプレス成形性、塑性異方
性、耐置き割れ性に優れるオーステナイト系ステンレス
鋼に係り、プレス成形性に優れかつ塑性異方性が小さ
く、耐置き割れ性に優れることを特徴としたオーステナ
イト系ステンレス薄鋼板を提供しようとするものであ
る。
The present invention relates to press formability and plastic anisotropy
Austenitic stainless steel sheet with excellent press formability, small plastic anisotropy, and excellent place crack resistance It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】プレス成形加工して用いられるオーステ
ナイト系ステンレス鋼としては、従来SUS304が多
用されており、これは厨房用機器や食器などに採用され
ている。しかしこのSUS304は塑性異方性が大き
く、深絞り加工後の縁にはイアリング(耳)が発生す
る。このようなイヤリングは成形後に切断除去しなけれ
ばならないので工数的に煩雑であり、また材料の歩留り
を低下させる。
2. Description of the Related Art As an austenitic stainless steel used by press forming, SUS304 has been widely used in the past, and is used for kitchen appliances and tableware. However, this SUS304 has large plastic anisotropy, and an earring (ear) occurs at the edge after deep drawing. Since such earrings must be cut and removed after molding, the man-hours are complicated and the yield of the material is reduced.

【0003】またこのSUS304には置き割れという
問題もある。即ちこの置き割れは深絞り後に放置してお
くと、残留応力や成形加工中に生成する加工誘起マルテ
ンサイトあるいは鋼中の水素のために自然に割れを発生
するものであって、斯かる置き割れの防止には、成形
工後に歪取り焼鈍をすればよいが当然に製造コストの上
昇をもたらし望ましいものとなし得ない。
[0003] Further, SUS304 also has a problem of cracking. That is, if this standing crack is left after deep drawing, it is supposed to generate cracks naturally due to residual stress or work-induced martensite generated during forming or hydrogen in steel. Can be prevented by performing strain relief annealing after the forming process, but this naturally increases the manufacturing cost and cannot be made desirable.

【0004】前記のようなSUS304の問題点を解決
するためにそれなりの成分系が提案されている。例えば
特開平1−301840では、C:0.05%以下、
N:0.03%以下、Si:1.00%以下、Mn:1.00
〜2.00%、Cu:0.50〜3.00%、Ni:8.00〜
10.50%、Cr:18.00〜20.00%を含有し、残
部不可避不純物およびFeからなり、次式 Mr(R.T.)=386 - 311(C+N) - 6.2Si - 5.4Mn - 9.2Cr -
20(Ni+Cu)≦5 を満足するステンレス鋼は、限界絞り比が3.1以上で、
プレス成形性が高く、耐時期割れ性(耐置き割れ性)に
も優れる、としている。
[0004] In order to solve the above-mentioned problems of SUS304, a proper component system has been proposed. For example, in JP-A-1-301840, C: 0.05% or less,
N: 0.03% or less, Si: 1.00% or less, Mn: 1.00
~ 2.000%, Cu: 0.50 ~ 3.00%, Ni: 8.00 ~
10.50%, Cr: 18.0 to 20.00%, the balance is composed of unavoidable impurities and Fe, and the following formula: Mr (RT) = 386-311 (C + N) -6.2Si-5.4Mn-9.2 Cr-
Stainless steel satisfying 20 (Ni + Cu) ≦ 5 has a critical drawing ratio of 3.1 or more,
It is said that it has high press moldability and excellent time cracking resistance (standing cracking resistance).

【0005】また特開平1−92342では、C:0.
001〜0.10%、Si:0.10〜1.4%、Mn:0.
1〜3.0%、Cr:15.0〜30.0%、Ni:8.0〜2
5.0%、P:0.050%以下、S:0.020%以下、
N:0.010〜0.060%、Sol.Al:0.070〜0.20
0%、およびO:0.0025%以下(場合によりこれ以
外に、Ti、Ca、Mo、Cu、B)を含有するステン
レス鋼は、酸素量が低く粗大な介在物が少ないために、
過酷な成形加工を施しても割れや表面疵などの欠陥の発
生がなく、深絞り加工性に極めて優れているとする。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-92342, C: 0.
001 to 0.10%, Si: 0.10 to 1.4%, Mn: 0.1%
1 to 3.0%, Cr: 15.0 to 30.0%, Ni: 8.0 to 2
5.0%, P: 0.050% or less, S: 0.020% or less,
N: 0.010 to 0.060%, Sol. Al: 0.070 to 0.20
The stainless steel containing 0% and O: 0.0025% or less (other than that, Ti, Ca, Mo, Cu, B) has a low oxygen content and a small amount of coarse inclusions.
No severe defects such as cracks or surface flaws are generated even when severe molding is performed, and the material is extremely excellent in deep drawing workability.

【0006】更に特公平2−18382では、耐銹性
と冷間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼と
して、C:0.04%以下、Si:0.8%以下、Mn:2.
5%以下、P:0.030%以下、S:0.005%以下、
Ni:10.0〜18.0%、Cr:17.0〜19.0%、M
o:0.05〜2.0%、Cu:0.05〜3.0%、N:0.0
4%以下、O:0.006%以下、C+N:0.045%以
下、およびCa:0.0005〜0.008%なる成分を提
案している。即ちこの成分により、溶接部を含め耐銹性
を確保でき、また加工硬化が小さいために冷間加工工程
での中間焼鈍を省略することができるとするものであ
る。
Further, Japanese Patent Publication No. 18382/1990 discloses, as an austenitic stainless steel excellent in rust resistance and cold workability, C: 0.04% or less, Si: 0.8% or less, Mn: 2.
5% or less, P: 0.030% or less, S: 0.005% or less,
Ni: 10.0 to 18.0%, Cr: 17.0 to 19.0%, M
o: 0.05 to 2.0%, Cu: 0.05 to 3.0%, N: 0.0
A component of 4% or less, O: 0.006% or less, C + N: 0.045% or less, and Ca: 0.0005 to 0.008% is proposed. That is, this component can ensure rust resistance including the welded portion, and can omit the intermediate annealing in the cold working step because the work hardening is small.

【0007】なお特公昭59−33663では、成形
性と強度に優れるオーステナイト系ステンレス鋼とし
て、C:0.10〜0.17%、Si:0.3〜1.0%未
満、Mn:0.5〜3.0%、Ni:5.5〜8.5%、Cr:
13.0〜15.0%未満、Cu:1.0〜3.5%、Mo:0.
2〜1.0%未満、N:0.025%以下、およびNb、T
a、Tiを含有し、所定の式で計算されるオーステナイ
ト安定度Md30が、−20〜+20℃であるステンレス
鋼が提案されている。この鋼は、オーステナイト安定度
を適切に制御することで、張出し、深絞りの複合成形性
に優れ、また強度も比較的高いほか、耐時期割れ性(耐
置き割れ性)が良好とされている。
In Japanese Patent Publication No. 59-33663, as an austenitic stainless steel excellent in formability and strength, C: 0.10 to 0.17%, Si: 0.3 to less than 1.0%, and Mn: 0.3%. 5 to 3.0%, Ni: 5.5 to 8.5%, Cr:
13.0 to less than 15.0%, Cu: 1.0 to 3.5%, Mo: 0.
2 to less than 1.0%, N: 0.025% or less, and Nb, T
A stainless steel containing a and Ti and having an austenite stability Md 30 calculated by a predetermined formula of −20 to + 20 ° C. has been proposed. By properly controlling the austenite stability, this steel is said to be excellent in overmolding and deep-drawing composite formability, has relatively high strength, and has good resistance to seasonal cracking (standing cracking resistance). .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記したような従来の
技術はそれなりのメリットを有するとしても、プレス加
工して用いられるオーステナイト系ステンレス鋼板とし
必ずしも好ましいものでない。即ち前記のもので
はイアリングの原因となる塑性異方性において好ましい
ものとなし得ず、成形後の切除、材料歩留りの低下など
を避け得ない。又のものは酸素低減のために添加する
Alはアルミナとして薄鋼板中に存在して冷延中に疵を
発生し易く、良好な表面性状を得ることは困難であり、
又塑性異方性についても不充分である。
Although the above-mentioned prior art has a certain merit, it is not always preferable as an austenitic stainless steel sheet used by pressing. That is, the above-mentioned one cannot be preferable in terms of plastic anisotropy which causes earing, and it is inevitable that cutting after molding and a reduction in material yield can be avoided. In addition, Al added for oxygen reduction is present in the thin steel sheet as alumina, so that it is easy to generate flaws during cold rolling, and it is difficult to obtain good surface properties,
Also, the plastic anisotropy is insufficient.

【0009】前記のものにおいても、塑性異方性や耐
置き割れ性についての改善はなされていないし、のも
のにおいてもやはり塑性異方性については未解決であっ
て、何等かの対策を必要とするものであり、オーステナ
イト系ステンレス鋼のプレス成形性改善について好まし
い技術は確立されていない。
No improvement has been made in the above-mentioned ones with regard to plastic anisotropy or resistance to standing cracks, and the plastic anisotropy is still unsolved in any of the above-mentioned ones, and some measures need to be taken. However, a preferable technique for improving the press formability of austenitic stainless steel has not been established.

【0010】オーステナイト系ステンレス鋼は、その耐
食性、表面の美麗さを生かして、食器、鍋、バスタブ等
の製品に使用され、これらの製品は、薄鋼板を多段のプ
レス成形することにより製造しているが、一方近年にお
ける薄鋼板のプレス成形技術の向上により、従来より高
度な成形加工が可能となってきている。これにともな
い、薄鋼板の成形性に対する要求も高まってきており、
より大きな加工度にも耐えられる鋼板が求められ、さら
に、成形性の優れた鋼板であれば、従来では成形工程で
の中間焼鈍を避けられなかったものが、中間焼鈍なしに
成形できるなどの工程の簡略化も可能となる。このよう
に高プレス成形性ステンレス鋼板に対する要望は大きい
わけであるけれども、問題は前述の如く材料の塑性異方
性に起因する深絞り成形後のイアリング(耳)と成形後
ある時間の経過後に破壊する置き割れであり、前者は成
形後に耳部を切断することになるので、材料の歩留まり
低下につながる。後者は、成形後に突然発生するもので
あり、もし発生すれば製品としての機能を損なうので、
材料への信頼性を低下させる重大な問題であるが、これ
らの特性を充分に具備し、しかも高プレス成形性をも具
備したオーステナイト系ステンレス薄鋼板を得ることは
容易でない。
Austenitic stainless steels are used for products such as tableware, pots, bathtubs, etc., taking advantage of their corrosion resistance and surface beauty, and these products are manufactured by press-forming thin steel sheets in multiple stages. However, on the other hand, recent improvements in the press forming technology of thin steel sheets have made it possible to perform more advanced forming processes than before. Along with this, the demand for formability of thin steel sheets has been increasing,
A steel sheet that can withstand a greater degree of work is required.In addition, if the steel sheet has excellent formability, a process that could not avoid intermediate annealing in the forming process in the past can be formed without intermediate annealing. Can also be simplified. Although there is a great demand for high press formability stainless steel sheets, the problem is that, as described above, the earring (ear) after deep drawing and the fracture after a certain time after forming due to the plastic anisotropy of the material. In the former, the ears are cut after molding, which leads to a decrease in material yield. The latter occurs suddenly after molding, and if it occurs, impairs the function of the product,
Although this is a serious problem that lowers the reliability of the material, it is not easy to obtain an austenitic stainless steel sheet having these characteristics sufficiently and also having high press formability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解消することについて検討を重
ね、オーステナイト系ステンレス鋼の成形性を充分に向
上させ、しかも塑性異方性が小さく、耐置き割れ性の良
好なステンレス鋼を開発することに成功したものであっ
て、以下の如くである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been studied to solve the above-mentioned problems in the prior art, and has sufficiently improved the formability of austenitic stainless steel, and has low plastic anisotropy. The present invention has succeeded in developing a stainless steel having good anti-cracking resistance, and is as follows.

【0012】重量%で、C:0.02〜0.10%、S
i:0.2〜1.0%、Mn:0.4〜1.5%、S:
0.008%以下、Cr:15.0〜19.0%、N
i:6.0〜8.0%、Mo:0.01〜3.0%、A
l:0.05%以下、N:0.01〜0.06%を含有
し、図1において下記する(1)〜(5)式で囲まれる
範囲のPおよびCuを含有し、残部がFe及び不可避的
不純物からなることを特徴としたプレス成形性、塑性異
方性、耐置き割れ性に優れるオーステナイト系ステンレ
ス鋼。 〔P〕=0.05 ……………………………………………………… (1) 〔P〕=0.30 ……………………………………………………… (2) {〔P〕+0.04}・{〔Cu〕−0.05}=0.087 … (3) {〔P〕−0.18}・{〔Cu〕−1.75}=0.006 … (4) 〔Cu〕=3.0 ……………………………………………………… (5) 上記各式において、〔P〕及び〔Cu〕はそれぞれP、
Cuの添加量を示す。
C: 0.02 to 0.10% by weight, S
i: 0.2 to 1.0%, Mn: 0.4 to 1.5%, S:
0.008% or less, Cr: 15.0 to 19.0%, N
i: 6.0 to 8.0%, Mo: 0.01 to 3.0%, A
1: 0.05% or less, N: 0.01 to 0.06%, contains P and Cu in a range surrounded by the following formulas (1) to (5) in FIG. 1, and the balance is Fe Press formability and plastic variation characterized by being composed of unavoidable impurities
Austenitic stainless steel with excellent anisotropy and crack resistance . [P] = 0.05 …………………………… (1) [P] = 0.30 ………………………… (2) {[P] +0.04} · {[Cu] −0.05} = 0.087 (3) {[P] −0.18} · {[ Cu] -1.75 ° = 0.006 (4) [Cu] = 3.0 …………………………………… (5) , [P] and [Cu] are P,
Shows the amount of Cu added.

【0013】[0013]

【作用】上記のような本発明において前項のような課題
を解決するための重要な成分はCuとPであり、本発明
者らの研究によれば、、主としてCuにはプレス成形性
を向上させる作用があり、またPには塑性異方性の改善
および耐置き割れ性を向上させる作用がある。これらCu
およびPの作用について、検討結果に基づいて以下に説
明すると、0.06%C−0.55%Si−0.95Mn−1
8.3%Cr−7.8%Ni−0.1%Mo−0.002%Sol.
Al−0.035%T.Nを熱延板としての成分とする基本
組成として、CuおよびPの含有量を変化させたオース
テナイト系ステンレス鋼を溶製し、熱間圧延、焼鈍、7
5%の冷間圧延、焼鈍、調質圧延を経て、板厚0.7mmの
薄鋼板を製造し、コニカルカップ試験(ブランク径36
mm)、深絞りカップ試験(ブランク径100mm、ポンチ
径50mm、ポンチ肩半径5mm)を行い、成形性、塑性異
方性、置き割れ感受性を調査した。塑性異方性の評価に
は、次の数式1で定義されるイアリング率He を用い
た。
In the present invention as described above, important components for solving the problems described in the preceding paragraph are Cu and P. According to the study of the present inventors, it has been found that Cu mainly improves press formability. P has the effect of improving the plastic anisotropy and improving the anti-cracking resistance. These Cu
The effect of P and P will be described below based on the results of the study. 0.06% C-0.55% Si-0.95Mn-1
8.3% Cr-7.8% Ni-0.1% Mo-0.002% Sol.
Al-0.035% T. As a basic composition containing N as a component of a hot-rolled sheet, austenitic stainless steel in which the contents of Cu and P are changed is melted, hot-rolled, annealed, and
After 5% cold rolling, annealing, and temper rolling, a thin steel sheet with a thickness of 0.7 mm was manufactured, and a conical cup test (blank diameter 36
mm) and a deep drawing cup test (blank diameter 100 mm, punch diameter 50 mm, punch shoulder radius 5 mm) were conducted to investigate formability, plastic anisotropy, and susceptibility to placing cracks. For the evaluation of the plastic anisotropy, an earing rate He defined by the following equation 1 was used.

【0014】[0014]

【数1】 He=100×(Hmax −Hmin ) /{(Hmax +Hmin )/2}He = 100 × (H max −H min ) / {(H max + H min ) / 2}

【0015】上式でHmax 、Hmin は、それぞれ深絞り
カップ試験後のカップ底から、縁の最高部、最低部まで
の高さである。この値の小さい方が、イアリングが少な
く塑性異方性が小さいことを示すものである。
In the above equation, H max and H min are the heights from the cup bottom after the deep drawing cup test to the highest part and the lowest part of the edge, respectively. A smaller value indicates that the earring is smaller and the plastic anisotropy is smaller.

【0016】また、置き割れ感受性は、深絞りを行った
カップを80℃の恒温槽に挿入し、割れの発生までの時
間を測定することで評価した。更に、薄鋼板の試験とは
別にインゴットから丸棒引張試験片(平行部:直径6m
m、長さ25mm)を採取して、熱間加工性も調査した。
試験片の平行部を高周波により一旦1200℃に加熱
し、次いで950℃に降温し歪速度10s-1で引張り、
破断後の絞り値によって熱間加工性を評価した。
The susceptibility to cracking was evaluated by inserting a deep-drawn cup into a thermostat at 80 ° C. and measuring the time until cracking. Furthermore, apart from the test of the thin steel plate, a round bar tensile test piece (parallel part: diameter 6m)
m, 25 mm in length) were also sampled and hot workability was also investigated.
The parallel part of the test piece was once heated to 1200 ° C. by high frequency, then cooled to 950 ° C. and pulled at a strain rate of 10 s −1 ,
The hot workability was evaluated by the drawing value after breaking.

【0017】CuおよびP添加量とコニカルカップ値C
CVの関係を示したのが図2である。Cuの添加により
CCVは急激に低下し、成形性が向上する。またPの添
加によってもCCVは若干低下する。このように、Cu
とPには成形性を向上させる効果があり、図2中の曲線
より上の領域では、CCVは26mm以下となる。図3は
Cu、P添加量とイアリング率の関係を示す。Pが0.0
2%の場合、Cuの増加にともなってイアリング率は6
%から10%近くまで上昇する。しかし、Pが0.05%
以上添加された場合には、イアリング率は3%以下まで
低下し、Pにはイアリング低減効果が認められる。図4
は置き割れ発生時間を示す。ここでもP添加の効果が認
められ、0.05%以上のP添加により置き割れ発生時間
は、600min 以上にまで伸び、置き割れの問題は解消
された。
[0017] Cu and P added amount and conical cup value C
FIG. 2 shows the relationship between CVs. With the addition of Cu, the CCV sharply decreases, and the formability improves. Also, the addition of P slightly reduces CCV. Thus, Cu
And P have the effect of improving the formability, and in the region above the curve in FIG. 2, the CCV is 26 mm or less. FIG. 3 shows the relationship between the amounts of Cu and P added and the earring rate. P is 0.0
In the case of 2%, the earring rate becomes 6 with an increase in Cu.
% To nearly 10%. However, P is 0.05%
When added, the earring rate is reduced to 3% or less, and P has an earring reducing effect. FIG.
Indicates the time of occurrence of cracks. The effect of the addition of P was also observed here, and the addition of P at 0.05% or more increased the time for the occurrence of standing cracks to 600 minutes or more, and solved the problem of standing cracks.

【0018】このように、PとCuを複合添加すること
で、成形性を確保したうえで、塑性異方性を低減し、か
つ置き割れを解消することが可能となる。しかし、過剰
なCu、Pの添加は熱間加工性を阻害する。図5は熱間
加工性試験の結果を示したものである。図中の曲線より
上部の高Cu、Pの領域では絞りが60%以下であり、
熱間圧延時に割れが発生し、歩留まりの低下につなが
る。以上のような検討結果よりCu、Pの添加量は、図
1に示す5つの曲線で囲まれた範囲とすることにより好
ましい結果が得られる。
As described above, by adding P and Cu in combination, it is possible to secure the formability, reduce the plastic anisotropy, and eliminate the placing crack. However, excessive addition of Cu and P impairs hot workability. FIG. 5 shows the results of the hot workability test. In the region of high Cu and P above the curve in the figure, the aperture is 60% or less,
Cracks occur during hot rolling, leading to a reduction in yield. From the above examination results, favorable results can be obtained by setting the addition amounts of Cu and P in the range surrounded by the five curves shown in FIG.

【0019】本発明におけるその他の成分についての限
定理由は以下の如くである。Cはオーステナイト安定度
を支配する。0.02%以下では、安定度が低下し、冷間
加工中にマルテンサイト相が生成し、冷間加工性を損な
うほか、置き割れの原因ともなる。また高純度化のため
の精錬コストがかさむ。さらに0.10%を超えると、熱
延後や焼鈍後に粒界に炭化物が析出しやすくなり、鋭敏
化するために耐食性が低下する。以上の理由から、Cは
0.02〜0.10%とした。
The reasons for limiting other components in the present invention are as follows. C governs austenitic stability. If the content is less than 0.02%, the stability decreases, and a martensite phase is formed during cold working, which impairs cold workability and causes cracks in storage. In addition, refining costs for high purification are increased. If it exceeds 0.10%, carbides are likely to precipitate at the grain boundaries after hot rolling or annealing, and the corrosion resistance is reduced due to sensitization. For the above reasons, C is
0.02 to 0.10%.

【0020】Siは、鋼中の酸素量を低下させるため0.
2%以上必要である。0.9%を越えても脱酸力は飽和
し、むしろδフェライトが増加し熱間加工性を低下させ
る。また鋼中の介在物が増加し、冷間圧延時の表面疵の
原因となる。このため、Siは0.2〜0.9%とする。
Si is used in an amount of 0.1 to reduce the amount of oxygen in the steel.
2% or more is required. Even when the content exceeds 0.9%, the deoxidizing power is saturated, and the δ ferrite increases and the hot workability is lowered. Further, inclusions in the steel increase, which causes surface defects during cold rolling. Therefore, Si is set to 0.2 to 0.9%.

【0021】Mnは、オーステナイト相を安定化する元
素であり、0.4%以下では冷間圧延時の加工誘起マルテ
ンサイトの生成が多くなり、冷間圧延を困難にする。一
方、1.5%を越えると耐食性を劣化させるので、1.5%
を上限とする。
Mn is an element for stabilizing the austenite phase, and if it is 0.4% or less, the generation of work-induced martensite during cold rolling increases, making cold rolling difficult. On the other hand, if the content exceeds 1.5%, the corrosion resistance deteriorates.
Is the upper limit.

【0022】Sは、熱間加工性を劣化させるほか、Mn
Sとして析出して冷延板の成形性、特に曲げ加工性を低
下させる。また耐食性も低下する。本発明による鋼のC
r、Ni添加量範囲において、これらの影響を排除する
ためには、Sは0.008%以下とすることが必要であ
る。
S degrades hot workability, and Mn
It precipitates as S and lowers the formability of the cold rolled sheet, particularly the bending workability. Also, the corrosion resistance decreases. C of steel according to the invention
In order to eliminate these effects in the range of the addition amount of r and Ni, S needs to be 0.008% or less.

【0023】Crは、鋼の耐食性を確保するために必須
の元素であり、15%以上を必要とする。19%を越え
ると製造コストの上昇につながるので、19%を上限と
する。
Cr is an essential element for ensuring the corrosion resistance of steel, and requires 15% or more. Since exceeding 19% leads to an increase in manufacturing cost, the upper limit is 19%.

【0024】Niは、オーステナイト相を安定化させ、
その結果耐置き割れ性が向上する。このため、Niは6.
0%以上添加する必要がある。しかし、8.0%を越えて
添加すると、製造コストが上昇するので、8.0%を上限
とする。
Ni stabilizes the austenite phase,
As a result, anti-cracking resistance is improved. Therefore, Ni is 6.
It is necessary to add 0% or more. However, if the addition exceeds 8.0%, the production cost increases, so the upper limit is 8.0%.

【0025】Moは、耐食性を向上させることから、製
品の用途に応じて、0.01%以上添加することができ
る。しかし、3.0%を超えて添加すると、金属間化合物
相の析出の可能性があり熱間加工性、耐食性が低下する
ほか、製造コストが上昇するので3.0%を上限とした。
Since Mo improves corrosion resistance, it can be added in an amount of 0.01% or more depending on the use of the product. However, if added in excess of 3.0%, intermetallic compound phases may be precipitated, resulting in reduced hot workability and corrosion resistance and increased production costs. Therefore, the upper limit was set to 3.0%.

【0026】Alは、強い脱酸効果をもち、鋼中酸素量
の低減に有効であるが、反面、酸化物を形成し、介在物
として薄鋼板中に残存して、表面疵の原因となりやす
い。Sol.Alとして0.05%以下の添加であれば、表面性
状に影響を及ぼすような介在物を形成することなしに、
効果的に脱酸ができる。このため、Alは0.05%以下
の添加とする。
Al has a strong deoxidizing effect and is effective in reducing the amount of oxygen in steel. On the other hand, Al forms oxides and remains in the thin steel sheet as inclusions, and easily causes surface defects. . If 0.05% or less of Sol.Al is added, without forming inclusions that affect the surface properties,
Deacidification can be performed effectively. Therefore, Al is added at 0.05% or less.

【0027】Nは、オーステナイトを安定化する元素で
あり、強度の確保に有効であるので、0.01%以上添加
する必要がある。しかし、0.06%を越えると強度の上
昇にともなって延性が低下するので、0.06%を上限と
した。
N is an element that stabilizes austenite and is effective in securing strength. Therefore, it is necessary to add 0.01% or more. However, if it exceeds 0.06%, the ductility decreases as the strength increases, so the upper limit was made 0.06%.

【0028】[0028]

【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると、本発明者等は次の表1に示すステンレス鋼
26鋼種を溶解し、熱間圧延により厚さ2.8mmの鋼板と
し、1080℃での焼鈍と酸洗を行った。なお、成分組
成は熱間圧延後のものである。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The present inventors melted 26 stainless steels shown in Table 1 below and hot-rolled them into 2.8 mm thick steel plates. Annealing at ° C. and pickling were performed. Note that the component set
The formation is after hot rolling.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】上記した表1の各鋼1〜26は、75%の
冷間圧延により厚さ0.7mmとした後、1080℃での焼
鈍を行い、さらに1%の調質圧延を施し、機械的性質お
よび成形性の試験に供した。機械的性質としては、圧延
方向と平行に試験片を採取し、0.2%耐力(0.2%P
S)、引張強度(TS)および伸び(El)を測定し
た。成形性の試験としては、コニカルカップ試験、エリ
クセン試験および深絞り試験を行った。コニカルカップ
試験はJIS Z 2249に、エリクセン試験はJI
S Z 2247のA法に準拠して行った。深絞り試験
では、種々の直径のブランクを用意し、直径50mm、肩
半径5mmのポンチを用いてカップ深りを行い、限界絞り
比を求めた。また各鋼種の最大絞り比でカップ絞りを行
ったカップからイアリング率Heを求め、塑性異方性を
評価した。イアリング率の計算は、前述した数式1によ
って行った。
Each of the steels 1 to 26 in Table 1 described above was cold rolled at 75% to a thickness of 0.7 mm, then annealed at 1080 ° C., further subjected to temper rolling at 1%, It was subjected to the test of mechanical properties and moldability. For mechanical properties, test specimens were taken in parallel with the rolling direction and 0.2% proof stress (0.2% P
S), tensile strength (TS) and elongation (El) were measured. As a test of moldability, a conical cup test, an Erichsen test, and a deep drawing test were performed. Conical cup test conforms to JIS Z 2249, Erichsen test conforms to JIS
Performed in accordance with the method A of SZ2247. In the deep drawing test, blanks having various diameters were prepared, the cup was deepened using a punch having a diameter of 50 mm and a shoulder radius of 5 mm, and a limit drawing ratio was obtained. In addition, the earing ratio He was determined from the cup drawn by the cup at the maximum drawing ratio of each steel type, and the plastic anisotropy was evaluated. The calculation of the earring rate was performed by the above-described formula 1.

【0031】さらに耐置き割れ性の評価として、絞り比
を2としてで絞ったカップを直ちに80℃の恒温槽に挿
入し、割れの発生するまでの時間を測定した。
Further, as an evaluation of the anti-cracking resistance, the cup squeezed at a squeezing ratio of 2 was immediately inserted into a constant temperature bath at 80 ° C., and the time until cracking was measured.

【0032】以上のほかに、インゴットから丸棒引張試
験片(平行部:直径6mm、長さ25mm)を採取して、熱
間加工性も調査した。試験片の平行部を高周波により一
旦1200℃に加熱し、次いで950℃に降温し、歪速
度10s-1で引張り、破断後の絞り値によって熱間加工
性を評価した。これらの試験結果は次の表2に示す如く
である。
In addition to the above, a round bar tensile test piece (parallel portion: diameter 6 mm, length 25 mm) was sampled from the ingot, and the hot workability was also examined. The parallel part of the test piece was once heated to 1200 ° C. by high frequency, then cooled to 950 ° C., pulled at a strain rate of 10 s −1 , and hot workability was evaluated by the drawing value after breaking. The results of these tests are shown in Table 2 below.

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】前記した表2において、低P−低CuのN
o. 14鋼は、CCVが27.5mm、Erが12.7mm、L
DRが2.0であり、成形性が劣っている。またイアリン
グも大きい。低PでCuを1.9%含有するNo. 15鋼は
良好な成形性を示したが、イアリング率が7.8%以上と
大きいうえに、極めて短時間で置き割れが発生した。ま
た、Pを0.05%以上含有しCuの少ないNo. 19、2
1、25、26鋼は、Pの効果でイアリング率が小さ
く、耐置き割れ性にも優れるが、成形性に劣る。Pある
いはCuを過剰に含むNo. 18、20、22〜24鋼
は、高温での絞りが小さく、熱間加工性に劣る。以上の
ようにこれらの比較鋼は、強度、延性は問題ないが、成
形性、塑性異方性、耐置き割れ性、熱間加工性の点で問
題がある。
In Table 2 described above, it is found that low P-low Cu N
o. 14 steel has CCV of 27.5mm, Er of 12.7mm, L
DR is 2.0 and moldability is inferior. The earrings are also large. No. 15 steel with low P and containing 1.9% Cu showed good formability, but the earring rate was as large as 7.8% or more, and cracking occurred in a very short time. No. 19, 2 containing 0.05% or more of P and containing little Cu
The 1, 25, and 26 steels have a small earing ratio due to the effect of P and are excellent in anti-cracking resistance, but are inferior in formability. No. 18, 20, 22 to 24 steels excessively containing P or Cu have a small drawing at high temperature and are inferior in hot workability. As described above, these comparative steels have no problem in strength and ductility, but have problems in formability, plastic anisotropy, crack resistance, and hot workability.

【0035】これに対し、PおよびCuを適量含有する
本発明鋼No. 1〜15では、いずれもCCVが26.0mm
以下、Erが13.5mm以上、LDRが2.3以上であり、
優れた成形性を示す。さらに、イアリング率は2.5%以
下であり、置き割れも発生せず、また熱間加工性も良好
である。
On the other hand, in the steels Nos. 1 to 15 of the present invention containing an appropriate amount of P and Cu, the CCV was 26.0 mm.
Hereinafter, Er is 13.5 mm or more, LDR is 2.3 or more,
Shows excellent moldability. Further, the earring rate is 2.5% or less, no breakage occurs, and the hot workability is good.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
成形性に優れていることは勿論、塑性異方性および耐置
き割れ性の何れにおいても安定した特性を有するオース
テナイト系ステンレス鋼を提供し、その成形加工を容易
ならしめると共に材料歩留りを高くして製造コストの上
昇を的確に抑制し得るなどの効果を有しており、工業的
にその効果の大きい発明である。
According to the present invention as described above, the present invention provides an austenitic stainless steel having not only excellent formability but also stable properties in both plastic anisotropy and anti-cracking resistance. In addition, the present invention has an effect of facilitating the molding process, increasing the material yield and appropriately suppressing an increase in the manufacturing cost, and is an industrially significant invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】P%とCu%との関係において本発明オーステ
ナイト系ステンレス鋼の範囲を示した図表である。
FIG. 1 is a chart showing the range of the austenitic stainless steel of the present invention in relation to P% and Cu%.

【図2】CuおよびP%とコニカルカップ値CCVの関
係を示した図表である。
FIG. 2 is a chart showing a relationship between Cu and P% and a conical cup value CCV.

【図3】CuおよびP量とイアリング率との関係を示し
た図表である。
FIG. 3 is a table showing the relationship between the amounts of Cu and P and the earring rate.

【図4】置き割れ発生時間とP量およびCu量の関係を
示した図表である。
FIG. 4 is a table showing the relationship between the time of occurrence of a pre-crack and the amounts of P and Cu.

【図5】熱間加工性(絞り%)とCu%およびP%の関
係を要約して示した図表である。
FIG. 5 is a table summarizing the relationship between hot workability (drawing%) and Cu% and P%.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 隆 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 大北 智良 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−92342(JP,A) 特開 昭61−67760(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Abe 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tomo Ohkita 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan (56) References JP-A-1-92342 (JP, A) JP-A-61-67760 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重量%で、 C:0.02〜0.10%、Si:0.2〜1.0%、
Mn:0.4〜1.5%、S:0.008%以下、C
r:15.0〜19.0%、Ni:6.0〜8.0%、
Mo:0.01〜3.0%、Al:0.05%以下、
N:0.01〜0.06%を含有し、図1において下記
する(1)〜(5)式で囲まれる範囲のPおよびCuを
含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなることを
特徴としたプレス成形性、塑性異方性、耐置き割れ性
優れるオーステナイト系ステンレス鋼。 〔P〕=0.05 ……………………………………………………… (1) 〔P〕=0.30 ……………………………………………………… (2) {〔P〕+0.04}・{〔Cu〕−0.05}=0.087 … (3) {〔P〕−0.18}・{〔Cu〕−1.75}=0.006 … (4) 〔Cu〕=3.0 ……………………………………………………… (5) 上記各式において、〔P〕及び〔Cu〕はそれぞれP、
Cuの添加量を示す。
C .: 0.02 to 0.10%, Si: 0.2 to 1.0% by weight,
Mn: 0.4-1.5%, S: 0.008% or less, C
r: 15.0 to 19.0%, Ni: 6.0 to 8.0%,
Mo: 0.01 to 3.0%, Al: 0.05% or less,
N: contains 0.01 to 0.06%, contains P and Cu in a range surrounded by the following formulas (1) to (5) in FIG. 1, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities. Austenitic stainless steel with excellent press formability , plastic anisotropy, and anti-cracking characteristics. [P] = 0.05 …………………………… (1) [P] = 0.30 ………………………… (2) {[P] +0.04} · {[Cu] −0.05} = 0.087 (3) {[P] −0.18} · {[ Cu] -1.75 ° = 0.006 (4) [Cu] = 3.0 …………………………………… (5) , [P] and [Cu] are P,
Shows the amount of Cu added.
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