JPS5952685B2 - 耐かじり性をステンレス鋼に付与する方法 - Google Patents
耐かじり性をステンレス鋼に付与する方法Info
- Publication number
- JPS5952685B2 JPS5952685B2 JP2231977A JP2231977A JPS5952685B2 JP S5952685 B2 JPS5952685 B2 JP S5952685B2 JP 2231977 A JP2231977 A JP 2231977A JP 2231977 A JP2231977 A JP 2231977A JP S5952685 B2 JPS5952685 B2 JP S5952685B2
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- Japan
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- stainless steel
- galling
- shot
- resistance
- galling resistance
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐食性を損なうことなく簡便なる処法でステ
ンレス鋼に耐かしり性を付与する方法に関するものであ
る。
ンレス鋼に耐かしり性を付与する方法に関するものであ
る。
ステンレス鋼は一般に耐かじり性が悪いために、ステ
ンレス鋼同志で高い面圧を受けて接触摺動するような箇
所の機械要素部材としては使用できない。
ンレス鋼同志で高い面圧を受けて接触摺動するような箇
所の機械要素部材としては使用できない。
このため、耐食性の面からどうしてもステンレス鋼を使
用したい場合には、相手材に耐かじり性の優れた材料を
使用するか、または接触部のステンレス鋼表面に耐かじ
り性に優れた材料を溶接または金属溶射法等によって肉
盛することによって補なっている。しかし、このような
相手材のみに耐かじり性のよいものを使用しても基本的
な解決にならないし、肉盛を行なっても肉盛金属の耐食
性が問題となり、また肉盛作業および肉盛金属の接触表
面の仕上作業（機械切削や研摩作業等）を必要として製
造コストが非常に高価となるといった問題がある。 し
かしながら近年、耐食性と耐かじり性を要求される機械
要素部材（例えば化学プラントで多用されるゲイトバル
ブのバルブシートとシートリング等）は非常に多くなり
、上記のような肉盛等を施さなくともステンレス鋼自体
に耐かじり性が付与できれば、各種分野に非常に大きな
貢献ができることが明らかである。
用したい場合には、相手材に耐かじり性の優れた材料を
使用するか、または接触部のステンレス鋼表面に耐かじ
り性に優れた材料を溶接または金属溶射法等によって肉
盛することによって補なっている。しかし、このような
相手材のみに耐かじり性のよいものを使用しても基本的
な解決にならないし、肉盛を行なっても肉盛金属の耐食
性が問題となり、また肉盛作業および肉盛金属の接触表
面の仕上作業（機械切削や研摩作業等）を必要として製
造コストが非常に高価となるといった問題がある。 し
かしながら近年、耐食性と耐かじり性を要求される機械
要素部材（例えば化学プラントで多用されるゲイトバル
ブのバルブシートとシートリング等）は非常に多くなり
、上記のような肉盛等を施さなくともステンレス鋼自体
に耐かじり性が付与できれば、各種分野に非常に大きな
貢献ができることが明らかである。
本発明は、この耐食性と耐かじり性という両性質を得
るべくステンレス鋼について種々検討した結果、クロム
を１０〜３０重量％含有するステンレス鋼の表面にショ
ットブラスト加工を施すという極めて簡便なる処法によ
って、上記の如き耐食性と耐かじり性が要求される部材
に好適に適用できる材料となり得ることを知見した。
るべくステンレス鋼について種々検討した結果、クロム
を１０〜３０重量％含有するステンレス鋼の表面にショ
ットブラスト加工を施すという極めて簡便なる処法によ
って、上記の如き耐食性と耐かじり性が要求される部材
に好適に適用できる材料となり得ることを知見した。
本発明方法は、マルテンサイト系、フェライト系、ま
たはオーステナイト系のステンレス鋼のいづれにも適用
して効果を発揮できるが、Ｃｒが１０□％未満では耐食
性の面で問題があり、Ｃｒが３０％を超えるような鋼で
は高価となって経済的な部材 となり得ないので、本発
明の目的にはＣｒ■ １０〜３０重量％のステンレス鋼
であることが必要である。
たはオーステナイト系のステンレス鋼のいづれにも適用
して効果を発揮できるが、Ｃｒが１０□％未満では耐食
性の面で問題があり、Ｃｒが３０％を超えるような鋼で
は高価となって経済的な部材 となり得ないので、本発
明の目的にはＣｒ■ １０〜３０重量％のステンレス鋼
であることが必要である。
クロムを１０％以上含有するＪＩＳ規格ステンレス鋼に
おいてはいづれも、かじり発生面圧に大きな差異は認め
られないが、これにショットブラス ト加工を施すと、
後記実施例でも明らかなように、驚くべき程に耐かじり
性が向上する。そしてこのショットブラスト加工の程度
が高くなり表面あらさが大きくなる程、かじり発生限界
面圧は高くなる。この表面あらさの程度のについては、
表面最大あらさ（Ｒｍａｘ）で、２μ以上、好ましくは
３μ以上とするのがよい。この表面あらさだけに着目し
て、例えばペーパー研摩でこのような表面あらさをもつ
表面を形成しても、かじり発生限界面圧はある程度の向
上は見られるものの、本発明のようには向上しない。本
発明に従うショットブラストによって、表面あらさを２
μ以上、好ましくは３μ以上とするならば、ペーパー研
摩で表面をできるだけあらくして（例えばＲｍａｘ’−
． ２０μとして）達成できる最大かじり発生限界面圧
より高いかじり発生限界面圧が得られる。一方、冷間圧
延処理や焼入焼戻し処理によって、かたさをいくら高く
してもかじり発生限界面圧は高くならず、耐かじり性に
効果を示さない。従って、本発明法は単なる表面硬化処
理を行なうショットブラスト加工とはその目的および効
果において明確に異るものである。本発明法の実施にあ
たっては、ショットブラストによる寸法変化および要求
される表面あらさ等をあらかじめ考慮し（数回の実施に
より容易に決定できる）、処理条件を設定して、所望量
の耐か，しり性を随意に付与させることができる。
おいてはいづれも、かじり発生面圧に大きな差異は認め
られないが、これにショットブラス ト加工を施すと、
後記実施例でも明らかなように、驚くべき程に耐かじり
性が向上する。そしてこのショットブラスト加工の程度
が高くなり表面あらさが大きくなる程、かじり発生限界
面圧は高くなる。この表面あらさの程度のについては、
表面最大あらさ（Ｒｍａｘ）で、２μ以上、好ましくは
３μ以上とするのがよい。この表面あらさだけに着目し
て、例えばペーパー研摩でこのような表面あらさをもつ
表面を形成しても、かじり発生限界面圧はある程度の向
上は見られるものの、本発明のようには向上しない。本
発明に従うショットブラストによって、表面あらさを２
μ以上、好ましくは３μ以上とするならば、ペーパー研
摩で表面をできるだけあらくして（例えばＲｍａｘ’−
． ２０μとして）達成できる最大かじり発生限界面圧
より高いかじり発生限界面圧が得られる。一方、冷間圧
延処理や焼入焼戻し処理によって、かたさをいくら高く
してもかじり発生限界面圧は高くならず、耐かじり性に
効果を示さない。従って、本発明法は単なる表面硬化処
理を行なうショットブラスト加工とはその目的および効
果において明確に異るものである。本発明法の実施にあ
たっては、ショットブラストによる寸法変化および要求
される表面あらさ等をあらかじめ考慮し（数回の実施に
より容易に決定できる）、処理条件を設定して、所望量
の耐か，しり性を随意に付与させることができる。
言うまでもなく、このショットブラスト処理は、従来の
如き肉盛作業と表面仕上作業とからなる肉盛法に比して
極めて作業が容易で製造コストも廉価であると共に、肉
盛法では問題とされた肉盛金属の耐．食性が問題となら
ず、ステンレス鋼本来の耐食性を維持し、簡易にして耐
食性と耐かじり性の優れた所望形状の機械部材を得るこ
とができる。なお、本発明法に従って耐かじり性を付与
した表面は、接触摺動するような箇所の機械要素に使用
されるのが通常であるから、その表面あらさを最大表面
あらさ （Ｒｍａ幻で２０μより大きくするとシール性
などが悪くなる。したがって、本発明を実施した場合の
被処理面の表面あらさは、最大表面あらさ（Ｒｍａｘ）
で２〜２０μの範囲とするのがよい。以下に実施例によ
り本発明法を具体的に説明しよう。
如き肉盛作業と表面仕上作業とからなる肉盛法に比して
極めて作業が容易で製造コストも廉価であると共に、肉
盛法では問題とされた肉盛金属の耐．食性が問題となら
ず、ステンレス鋼本来の耐食性を維持し、簡易にして耐
食性と耐かじり性の優れた所望形状の機械部材を得るこ
とができる。なお、本発明法に従って耐かじり性を付与
した表面は、接触摺動するような箇所の機械要素に使用
されるのが通常であるから、その表面あらさを最大表面
あらさ （Ｒｍａ幻で２０μより大きくするとシール性
などが悪くなる。したがって、本発明を実施した場合の
被処理面の表面あらさは、最大表面あらさ（Ｒｍａｘ）
で２〜２０μの範囲とするのがよい。以下に実施例によ
り本発明法を具体的に説明しよう。
供試材に対しおのおのショット圧力を０．５〜５ｋｇ／
Ｃｍ”の範囲で変化させて、第１表に示した如き試料番
号１〜４の試験片を作った。
Ｃｍ”の範囲で変化させて、第１表に示した如き試料番
号１〜４の試験片を作った。
そのさい、ショットブラスト剤はガラスビーズ（２５０
〜５００μ）を用い、噴射ノズルから試料表面までの距
離は７５ｍｍに維持し、噴射は１０ｍ２に対し３秒間で
あった。〔ショットブラスト処理後の表面状態の観察〕
上記処理後の各処理材について最大表面あらさを測定し
た。これは第１表に示した如く、１．５μ〜１３．０μ
の範囲であった。〔比較材の作成〕 ショットブラスト処理を行なわない比較材の表面あらさ
をショットブラスト処理を行なった試片と同一にするた
めに、まずショットブラスト処理材の表面あらさから、
第１表に示した如く、これに対応するペーパー研摩番手
を求め、このペーパー研摩紙により比較材の表面を研摩
して各処理材と同等の表面あらさを有した比較材を各々
作成した。
〜５００μ）を用い、噴射ノズルから試料表面までの距
離は７５ｍｍに維持し、噴射は１０ｍ２に対し３秒間で
あった。〔ショットブラスト処理後の表面状態の観察〕
上記処理後の各処理材について最大表面あらさを測定し
た。これは第１表に示した如く、１．５μ〜１３．０μ
の範囲であった。〔比較材の作成〕 ショットブラスト処理を行なわない比較材の表面あらさ
をショットブラスト処理を行なった試片と同一にするた
めに、まずショットブラスト処理材の表面あらさから、
第１表に示した如く、これに対応するペーパー研摩番手
を求め、このペーパー研摩紙により比較材の表面を研摩
して各処理材と同等の表面あらさを有した比較材を各々
作成した。
上記の条件で作成したショットブラスト処理材または比
較材を試験材とし、同種または異種の鋼を相手材として
、すべり速度１〜１０ｍｍ／Ｓｅｃで無潤滑乾燥状態で
のかじり発生限界面圧を調べた。
較材を試験材とし、同種または異種の鋼を相手材として
、すべり速度１〜１０ｍｍ／Ｓｅｃで無潤滑乾燥状態で
のかじり発生限界面圧を調べた。
〔耐かじり性試験の結果〕（１）マルテンサイト系ステ
ンレス鋼について。
ンレス鋼について。
マルテンサイ１〜組織を有するＳＵＳ４Ｏ３鋼について
、既述の如くショットブラスト品とペーパー研摩品（比
較材）とを作成して試験材とし、相手材として同じ＜４
０３鋼を用いて耐かじり性を調べた結果を第１図に総括
して示した。第１図において、実線ＡはＳＵＳ４Ｏ３の
ショツｌ〜プラス１〜後ＨＢ３２Ｏ前後のかたさのショ
ットプラス１〜品について、破線Ｂは焼入焼戻し処理し
たＨＢ３２ＯのＳＵＳ４Ｏ３のペーパー研摩品（比較材
）について、それぞれのかじり発生限界面圧を示す。
、既述の如くショットブラスト品とペーパー研摩品（比
較材）とを作成して試験材とし、相手材として同じ＜４
０３鋼を用いて耐かじり性を調べた結果を第１図に総括
して示した。第１図において、実線ＡはＳＵＳ４Ｏ３の
ショツｌ〜プラス１〜後ＨＢ３２Ｏ前後のかたさのショ
ットプラス１〜品について、破線Ｂは焼入焼戻し処理し
たＨＢ３２ＯのＳＵＳ４Ｏ３のペーパー研摩品（比較材
）について、それぞれのかじり発生限界面圧を示す。
ただし相手材は焼入焼戻し処理材（ＨＢ２６Ｏ）のショ
ットプラス１・を施さないＳＵＳ４Ｏ３である。第１図
の結果から、本発明法に従うＳＵＳ４Ｏ３ショットブラ
スト品は、これを施さない比較品に比し、たとえ両者の
表面かたさと表面あらさが同等であっても、かじり発生
限界面圧が非常に高くなっており、その傾向は表面あら
さの増２大と共に大きくなり、耐かじり性が大巾に改善
されたことが明らかである。
ットプラス１・を施さないＳＵＳ４Ｏ３である。第１図
の結果から、本発明法に従うＳＵＳ４Ｏ３ショットブラ
スト品は、これを施さない比較品に比し、たとえ両者の
表面かたさと表面あらさが同等であっても、かじり発生
限界面圧が非常に高くなっており、その傾向は表面あら
さの増２大と共に大きくなり、耐かじり性が大巾に改善
されたことが明らかである。
なお、この試験結果の１例の写真を第４図および第５図
に示した。
に示した。
第４図はＳＵＳ４Ｏ３の焼入焼戻し材（ＨＢ３２Ｏ）の
ペーパー研摩品（５００番研摩品）の比較材に対して面
圧１００ｋｇ／Ｃｍ２で試験した後の表面外観写真であ
る。第５図は同じくＳＵＳ４Ｏ３のショットブラスト品
（試験番号２−第１表参照）に面圧３００ｋｇ／Ｃｍ２
で試験した後の表面外観写真である。第４図および第５
図から明らかな如く、本発明によるときは極めて耐かじ
り性が向上する。（２）フエライト系ステンレス鋼につ
いて。
ペーパー研摩品（５００番研摩品）の比較材に対して面
圧１００ｋｇ／Ｃｍ２で試験した後の表面外観写真であ
る。第５図は同じくＳＵＳ４Ｏ３のショットブラスト品
（試験番号２−第１表参照）に面圧３００ｋｇ／Ｃｍ２
で試験した後の表面外観写真である。第４図および第５
図から明らかな如く、本発明によるときは極めて耐かじ
り性が向上する。（２）フエライト系ステンレス鋼につ
いて。
フエライト組織を有するＳＵＳ４３Ｏのショットブラス
ト品とペーパー研摩品（比較材）の試験材を作成し、相
手材としてマルテンサイト組織を有するＳＵＳ４Ｏ３（
ＨＢ３ｌＯ）を用いて耐かじり性を調べた結果を第２図
に総括して示した。第２図において実線Ａはショットプ
ラスト品、破線Ｂはペーパー研摩品（比較材）である。
ト品とペーパー研摩品（比較材）の試験材を作成し、相
手材としてマルテンサイト組織を有するＳＵＳ４Ｏ３（
ＨＢ３ｌＯ）を用いて耐かじり性を調べた結果を第２図
に総括して示した。第２図において実線Ａはショットプ
ラスト品、破線Ｂはペーパー研摩品（比較材）である。
第２図の結果からも、第１図同様に本発明に従うときは
かじり発生限界面圧が非常に高くなり、耐かじり性が著
しく向上することが明らかである。
かじり発生限界面圧が非常に高くなり、耐かじり性が著
しく向上することが明らかである。
（３）オーステナイト系ステンレス鋼について。
オーステナイト組織を有するＳＵＳ３Ｑ４のショットブ
ラスト品とペーパー研摩品（比較材）の試験材を作成し
、相手材としてマルテンサイト組織を有するＳＵＳ４Ｏ
３（ＨＢ３ｌＯ）を用いて耐かじり性を調べた結果を第
３図に総括して示した。第３図において実線Ａはショッ
トブラスト品、破線Ｂはペーパー研摩品（比較材）、一
点鎖線Ｃは冷間加工を施すことによってショットブラス
ト品と同等のかたさまで表面硬化（Ｈ．３２Ｏ）させた
あとでペーパー研摩した比較材である。
ラスト品とペーパー研摩品（比較材）の試験材を作成し
、相手材としてマルテンサイト組織を有するＳＵＳ４Ｏ
３（ＨＢ３ｌＯ）を用いて耐かじり性を調べた結果を第
３図に総括して示した。第３図において実線Ａはショッ
トブラスト品、破線Ｂはペーパー研摩品（比較材）、一
点鎖線Ｃは冷間加工を施すことによってショットブラス
ト品と同等のかたさまで表面硬化（Ｈ．３２Ｏ）させた
あとでペーパー研摩した比較材である。
第３図の結果から、本発明に従うときはかじり発生限界
面圧が非常に高くなり、耐かじり性が著しく向上したこ
とが明らかで゛ある。
面圧が非常に高くなり、耐かじり性が著しく向上したこ
とが明らかで゛ある。
また、冷間圧延による表面硬化処理によっては本発明の
ように耐かじり性の向上が見られず、単に表面かたさの
増大では耐かじり性向上に有効に作用しないことを示し
ている。以上の実施例のほかに、その他の組合せによる
ステンレス鋼同志の耐かじり性を調べたが、上記実施例
で示したと同様にショットブラスト処理によって耐かじ
り性が非常に改善されることを確認し、大きな有意差は
認められなかった。
ように耐かじり性の向上が見られず、単に表面かたさの
増大では耐かじり性向上に有効に作用しないことを示し
ている。以上の実施例のほかに、その他の組合せによる
ステンレス鋼同志の耐かじり性を調べたが、上記実施例
で示したと同様にショットブラスト処理によって耐かじ
り性が非常に改善されることを確認し、大きな有意差は
認められなかった。
第１図ないし第３図はショット圧力または表面あらさと
かじり発生限界圧との関係図であり、第１図はマルテン
サイト系ステンレス鋼、第２図はフエライト系ステンレ
ス鋼、第３図はオーステナイト系ステンレス鋼について
調べた結果をプロットした図であって、実線Ａはショッ
トブラストを施した本発明材、破線Ｂはショットブラス
ト品と同等の表面あらさにするためにペーパー研摩を施
した比較材、一点鎖線Ｃは冷間圧延によって加工硬化し
た後ペーパー研摩を施した比較材を示している。 第４図と第５図はそれぞれステンレス鋼 （’ＳＵＳ３Ｏ４鋼）についての金属断面図であり、第
４図は本発明法を適用しない場合、第５図は本発明法を
適用した場合の耐がじり性試験後の状態を示している。
かじり発生限界圧との関係図であり、第１図はマルテン
サイト系ステンレス鋼、第２図はフエライト系ステンレ
ス鋼、第３図はオーステナイト系ステンレス鋼について
調べた結果をプロットした図であって、実線Ａはショッ
トブラストを施した本発明材、破線Ｂはショットブラス
ト品と同等の表面あらさにするためにペーパー研摩を施
した比較材、一点鎖線Ｃは冷間圧延によって加工硬化し
た後ペーパー研摩を施した比較材を示している。 第４図と第５図はそれぞれステンレス鋼 （’ＳＵＳ３Ｏ４鋼）についての金属断面図であり、第
４図は本発明法を適用しない場合、第５図は本発明法を
適用した場合の耐がじり性試験後の状態を示している。
Claims (1)
- １ クロムを１０〜３０重量％含有するステンレス鋼の
表面にショットブラスト加工を施すことによって該表面
の表面最大あらさを２〜２０μにすることを特徴とする
耐かじり性を該ステンレス鋼に付与する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2231977A JPS5952685B2 (ja) | 1977-03-02 | 1977-03-02 | 耐かじり性をステンレス鋼に付与する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2231977A JPS5952685B2 (ja) | 1977-03-02 | 1977-03-02 | 耐かじり性をステンレス鋼に付与する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53106622A JPS53106622A (en) | 1978-09-16 |
| JPS5952685B2 true JPS5952685B2 (ja) | 1984-12-21 |
Family
ID=12079392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2231977A Expired JPS5952685B2 (ja) | 1977-03-02 | 1977-03-02 | 耐かじり性をステンレス鋼に付与する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952685B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY120831A (en) * | 1998-12-08 | 2005-11-30 | Sumitomo Metal Ind | Martensitic stainless steel products. |
-
1977
- 1977-03-02 JP JP2231977A patent/JPS5952685B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53106622A (en) | 1978-09-16 |
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