鳥塚 史郎

化学成分組成が質量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：１．０〜２．２％、Ｍｎ：３．０〜５．５％、Ａｌ：０．０００５〜０．０８％で、残部がＦｅ及び不可避不純物である非調質鋼材であって、 組織は、主相がラスマルテンサイトであって、一部に体積分率５％以下の残留オーステナイトからなることを特徴とする強度・延性・靭性に優れた高強度非調質鋼材。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を進めた結果、所要のスタート材に対して、１５０〜６００℃の範囲内の適切な温度において圧延加工を施すこと、その際、圧延温度に応じてスタート材に対する加工率を６０％以上の所要の圧延加工を施すことにより、当該圧延により加工誘起マルテンサイトを生成させることなく非磁性を保持した状態で、目的とする高強度非磁性オーステナイト系ステンレス鋼線、棒鋼又は薄帯鋼を製造することができるとの知見を得た。 さらに、発明者らは、結晶粒の微細化が加工誘起変態の抑制につながるという知見を得た。結晶粒の微細化はオーステナイトを安定にし、加工誘起変態を抑制するからである。その際の結晶粒径は１μｍが目安である。ただ、結晶粒径が等軸でなくても、伸長粒でもオーステナイトの安定化には有効である。結晶粒径に相当する指標として、粒界密度がある。粒界密度の測定方法は、電子線後方散乱回折、いわゆるＥＢＳＤ法であり、方位差角５度以上の粒界の測定部位の面積における長さ比、Ｓｖ＝粒界長さ／面積で表すことができる。計量形態学的には、ｄ＝２／Ｓｖとして、相当等軸粒径に置き換えることができる。ｄ≦１μｍに相当するＳｖ≧２ （１／μｍ）であれば、オーステナイトは安定になり、加工誘起変態の抑制効果をもつ。

化学成分組成が、質量％で、 Ｃ ：０．０５〜０．２０％、 Ｓｉ：１．０〜３．５％、 Ｍｎ：４．５〜５．５％、 Ａｌ：０．００１〜０．０８０％、 Ｐ：０．０３０％以下、 Ｓ：０．０２０％以下、 Ｎ：０．０１０％以下、 Ｎｂ：０．０１〜０．０４５％、 であって、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、 ミクロ組織として、主相がフェライトであり、第２相が３０体積％以上を占めるオーステナイトからなる２相組織であり、 機械的性質として、引張強さ（ＴＳ）が１１００ＭＰａ以上で、伸び（Ｅｌ）が２５％以上であって、かつ引張強さと伸びとの積（ＴＳ×Ｅｌ）が３００００ＭＰａ・％以上であることを特徴とする強度、延性及びエネルギー吸収能に優れた高強度鋼材。

Ｃ：０．０８質量％以下、 Ｓｉ：０．０５〜１．０質量％以下、 Ｍｎ：０．２０〜２．０質量％以下、 Ｐ：０．０４５質量％以下、 Ｓ：０．０３０質量％以下、 Ｎｉ：８．０〜１１．０質量％、 Ｃｒ：１７．０〜２０．０質量％、 Ｃｕ：１．００〜４．００質量％、 そして残部がＦｅ及び不可避不純物からなる化学成分組成を有し、 しかも、伸線後固溶化熱処理仕上げ、又は伸線後固溶化熱処理スキンパス仕上げのオーステナイト系ステンレス鋼線を素線として、当該素線に対する総減面率Ｒが１５〜８０％の範囲内の冷間伸線加工が施されたことを特徴とする、冷間加工性に優れた高強度オーステナイト系ステンレス鋼線とそのねじ等の成形品を提供する。

鋼に熱間又は温間加工を施し、更に冷間加工を施してＣ方向断面の平均粒径が２００ｎｍ以下のバンブーナノ組織の線材又は鋼線を調製し、次に所望する限定部位の、Ｌ方向に平行断面以外の断面を工具又は金型で冷間圧造等の鍛造をして、平均粒径が２００ｎｍ以下の等軸状ナノ組織をこの部位に形成させる。成形品の代表例としてねじが挙げられ、軸外径が１．６ｍｍ以下で、頭部リセスの表層部が等軸状ナノ組織で硬さＨＶ≧３００で、ねじ本体部分がバンブーナノ組織で硬さＨＶ≧２５０の高強度マイクロねじが挙げられる。成分組成は、Ｃ＜０．０２％の炭素鋼で特に強化元素を添加しなくてもよい。超微細粒化により高強度化された線材・鋼線から製造された成形品において、従来水準以上の高強度を有し、且つ所望する限定部位の強度がその本体よりも更に高水準の強度が付与された成形品とその製造方法を提供する。

特願平 9-256682

特願平 10-52545