[發明專利]奧氏體系不銹鋼以及彈簧

有效

• 申請號: 202180006435.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN114729433B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 關向晃太郎;今川一成
• 申請（專利權）人: 日鐵不銹鋼株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

一種奧氏體系不銹鋼，按質量基準，包含C：0.01～0.2％、Si：2％以下、Mn：3％以下、P：0.035％以下、S：0.03％以下、Ni：6～14％、Cr：20～26％、Mo：3％以下、Cu：0.01～3％、Ti：1％以下、Al：0.2％以下、Ca：0.1％以下、N：0.1～0.25％、O：0.008％以下，余量包含Fe以及雜質，用下述式(1)表示的E值為?17.0以上，用下述式(2)表示的F值為0以上。式(1)中，SFE＝25.7+2Ni+410C?0.9Cr?77N?13Si?1.2Mn(各元素符號表示各元素的含量(質量％))，R為平均晶體粒徑(μm)，式(2)中，各元素符號表示各元素的含量(質量％)。式(1)：E＝?0.33×SFE+0.25×R；式(2)：F＝1003O?211Al?158Ca?79Ti。

技術領域

本發明涉及奧氏體系不銹鋼以及彈簧。

背景技術

作為奧氏體系不銹鋼的一種的SUS316L不銹鋼，在海水、鹽水等的腐蝕環境下的耐蝕性良好，并且加工性也優異，因此在家庭用品、建筑構件、汽車部件等各種用途中被使用。然而，SUS316L，根據用途，不能說耐蝕性是充分的，而且由于較多地包含昂貴的元素(Mo、Ni等)，因此產品價格變高。

作為極力抑制昂貴的元素的使用并且使耐蝕性提高的奧氏體系不銹鋼，在專利文獻1中提出了一種在表面具有三層的奧氏體系不銹鋼，其中，從表面向內層順序地具有：在γ相中包含Fe和Cr的氮化物的最表層；由過飽和地固溶了10質量％以上的N的S相構成的層；以及碳濃化層。然而，專利文獻1所記載的奧氏體系不銹鋼，為了在表面形成規定的層而需要復雜的表面處理，因此，具有制造效率低、為了進行該表面處理而額外地耗費成本的問題。

另一方面，作為奧氏體-鐵素體雙相系不銹鋼的一種的SUS329J1，在海水、鹽水等的腐蝕環境下的耐蝕性比SUS316L良好，并且能夠降低昂貴的元素(Ni)的含量，因此在儲水槽、化學成套設備等的各種各樣的用途中被使用。然而，SUS329J1與SUS316L相比，加工性差，因此難以適用于實施復雜的成形加工的用途。

另外，在將奧氏體系不銹鋼作為彈簧材料使用的情況下，要求提高疲勞特性。尤其是在近年來隨著便攜式電話終端、家電產品等電子設備的小型化，對于設置于電子設備的輕觸開關用的金屬彈片等彈簧材料，從長壽命化的觀點出發要求提高疲勞特性(專利文獻2)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-188417號公報

專利文獻2：日本特開2020-41203號公報

發明內容

本發明是為了解決如上所述的問題而完成的，其目的是提供具有比SUS316L高的水平的耐蝕性，加工性比SUS329J1優異，而且疲勞特性良好的廉價的奧氏體系不銹鋼。另外，本發明的目的還在于提供包含該奧氏體系不銹鋼的彈簧。

本發明人首先以SUS316L的組成為基礎，對于奧氏體系不銹鋼的組成進行了研究。在降低了Ni的含量的情況下，鐵素體相(以下稱為“α相”)的穩定溫度域擴大，因此即使在常溫下也有成為奧氏體相(以下稱為“γ相”)與α相雙相組織的情況。若在γ相中存在α相，則由于兩者的強度差而導致加工性降低。因此，為了確保α相與γ相的平衡，需要添加γ生成元素(Mn、Cu、N等)。但是，若增加Mn、Cu的含量，則耐蝕性降低，另外，若增加N的含量，則硬度上升從而加工性降低。另外，由于疲勞特性的降低起因于氧化鋁系的粗大的夾雜物即使通過軋制也難以被分斷開、并殘留于奧氏體系不銹鋼中，因此，減少該粗大的夾雜物的生成量變得重要。因而，本發明人為了以低成本謀取加工性、耐蝕性以及疲勞特性的提高，進行了奧氏體系不銹鋼的組成的最佳化。