(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6491983
(24)【登録日】2019年3月8日
(45)【発行日】2019年3月27日
(54)【発明の名称】高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材、高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線
(51)【国際特許分類】
C22C 38/00 20060101AFI20190318BHJP
C22C 38/58 20060101ALI20190318BHJP
C21D 8/06 20060101ALN20190318BHJP
C21D 9/52 20060101ALN20190318BHJP
【FI】
C22C38/00 302Z
C22C38/00 302A
C22C38/58
!C21D8/06 B
!C21D9/52 103B
【請求項の数】15
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2015-169656(P2015-169656)
(22)【出願日】2015年8月28日
(65)【公開番号】特開2017-43830(P2017-43830A)
(43)【公開日】2017年3月2日
【審査請求日】2018年4月13日
(73)【特許権者】
【識別番号】503378420
【氏名又は名称】新日鐵住金ステンレス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(72)【発明者】
【氏名】高野 光司
(72)【発明者】
【氏名】東城 雅之
(72)【発明者】
【氏名】田中 規介
(72)【発明者】
【氏名】天藤 恭太郎
【審査官】
伊藤 真明
(56)【参考文献】
【文献】
特開平03−061322(JP,A)
【文献】
特開平06−116685(JP,A)
【文献】
特開平11−315350(JP,A)
【文献】
特開平08−337852(JP,A)
【文献】
特開2011−092284(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C22C 38/00− 38/60
C21D 8/06
C21D 9/52
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量%で、
C:0.09〜0.17%、
N:0.1%未満、
Si:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜10.0%、
P:0.05%以下、
S:0.01%以下、
Ni:5.0〜15.0%、
Cr:14.0〜25.0%、
Mo:0.1〜5.0%、
Al:0.005%以下、
O:0.003%以下を含有し、
残部Feおよび不可避的不純物からなる化学成分を有することを特徴とする高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項2】
介在物の平均長径≦2.5μm、介在物の平均短径≦1.5μm、介在物の清浄度が100個/mm2以下であることを特徴とする請求項1に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項3】
更に質量%で、
C>3Nであることを特徴とする請求項1または2に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項4】
更に質量%で、
Cu:0.05〜1.0%を含有することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項5】
更に質量%で、
B:0.01%以下、
Co:0.05〜3.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項6】
更に質量%で、
W: 0.05〜1.0%、
Sn:0.01〜1.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項7】
更に質量%で、
Ti:0.03〜1.0%、
V:0.04〜1.0%、
Nb:0.04〜1.0%、
Ta:0.04〜1.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項8】
更に質量%で、
Ca:0.0004〜0.012%、
Mg:0.012%以下、
Zr:0.0004〜0.012%、
REM:0.0004〜0.1%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
【請求項9】
質量%で、
C:0.09〜0.17%、
N:0.1%未満、
Si:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜10.0%、
P:0.05%以下、
S:0.01%以下、
Ni:5.0〜15.0%、
Cr:14.0〜25.0%、
Mo:0.1〜5.0%、
Al:0.005%以下、
O:0.003%以下を含有し、
残部Feおよび不可避的不純物からなる化学成分を有することを特徴とする高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【請求項10】
更に質量%で、
C>3Nであることを特徴とする請求項9に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【請求項11】
更に質量%で、
Cu:0.05〜1.0%を含有することを特徴とする請求項9または10に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【請求項12】
更に質量%で、
B:0.01%以下、
Co:0.05〜3.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【請求項13】
更に質量%で、
W: 0.05〜1.0%、
Sn:0.01〜1.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項9〜12の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【請求項14】
更に質量%で、
Ti:0.03〜1.0%、
V:0.04〜1.0%、
Nb:0.04〜1.0%、
Ta:0.04〜1.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項9〜13の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【請求項15】
更に質量%で、
Ca:0.0004〜0.012%、
Mg:0.012%以下、
Zr:0.0004〜0.012%、
REM:0.0004〜0.1%の内、1種類以上を含有することを特徴とする請求項9〜14の何れか一項に記載の高強度・高延性の直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、強度・延性バランスに優れた高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材および高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スクリーン印刷メッシュ等にステンレス鋼極細線が使用されてきたが、ハイテク技術の進歩に伴い、メッシュの高精度・高強度化が進んでいる。高強度・高精度のメッシュを編んで製造するには、その素材であるステンレス鋼極細線に細線化・高強度化・高延性化が求められる。とりわけ、直径≦20μmサイズの極細線への超伸線性と、極細線製品にした場合に、良好な強度・延性バランスが求められる。
【0003】
これまで、ステンレス鋼の極細線には、極細線への超伸線性のため、特殊溶解により再溶解され、介在物を極限まで低減した高清浄度鋼の素材が使用されてきた。
とりわけ、真空中で再溶解する特殊溶解では、酸化物を還元し易く、より清浄度が向上する。
【0004】
一方、延性に優れる高強度ステンレス鋼極細線(引張強さ≧1200MPa以上、伸び率≧10%)としては、Nを0.1%以上添加したステンレス鋼線が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、高N含有素材は伸線後の延性劣化が大きいために素材の伸線性も低下する。とりわけ、直径≦20μmサイズへの伸線性に大きく影響を及ぼす。
【0005】
また、C、Nを調整し、真空鋳造法で鋳造された精密金網用ステンレス極細線が開示されている(例えば、特許文献2)。しかしながら、強度を高めようとすると、強度・延性のばらつきが大きくなり、伸線性も劣化する。
さらに、極細線への伸線性を高めようとAl,O,S等を規制し、低温で焼鈍する製造方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【0006】
以上のように、ステンレス鋼極細線において、ばらつきが小さく、強度・延性バランスに優れ、さらには、直径が20μm以下の超極細線において、超伸線性を有する高強度ステンレス鋼極細線用線材および高強度ステンレス鋼線は提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第4068216号公報
【特許文献2】特許第3041843号公報
【特許文献3】特許第3362315号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の解決すべき課題は、強度・延性バランスに優れ、強度・延性のばらつきが小さい高強度極細線用で、さらには、直径が20μm以下での超伸線性を有する高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材および高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線を安価に提供することである。特許文献1の高N含有素材は、短時間の最終焼鈍時の再結晶挙動が変動し、極細線製品の強度・延性バランスのばらつきが大きい(引張強さの挙動>50MPa、伸びの変動>5%)。スクリーン印刷メッシュ等への製鋼性を考慮すると、高強度ステンレス鋼極細線の引張強さのばらつきは100MPa以下かつ伸びのばらつき5%以下であることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者等は、上記課題を解決するために種々検討した結果、オーステナイト系ステンレス鋼において、C、N、Mo等の含有量を規定することで、極細線の超伸線性と安定した高強度・高延性の製品特性を確保でき、O、Al、N、S等を規定して、真空中での特殊溶解を適用することで、伸線に有害な介在物を低減でき、極細線への超伸線性をさらに向上できる知見を得た。本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは以下の通りである。
【0010】
(1)質量%で、
C:
0.09〜0.17
%、
N:0.1%未満、
Si:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜10.0%、
P:0.05%以下、
S:0.01%以下、
Ni:5.0〜15.0%、
Cr:14.0〜25.0%、
Mo:0.1〜5.0%
、
Al:0.005%以下、
O:0.003%以下を含有し、
残部Feおよび不可避的不純物からなる化学成分を有することを特徴とする高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(2)介在物の平均長径≦2.5μm、介在物の平均短径≦1.5μm、介在物の清浄度が100個/mm
2以下であることを特徴とする前記(1)に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(3)更に質量%で、
C>3Nであることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(4)更に質量%で、
Cu:
0.05〜1.0
%を含有することを特徴とする前記(1)〜(3)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(5)更に質量%で、
B:0.01%以下、
Co:0.05〜3.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(1)〜(4)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(6)更に質量%で、
W:
0.05〜1.0%
、
Sn:
0.01〜1.0
%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(1)〜(5)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(7)更に質量%で、
Ti:
0.03〜1.0%
、
V:
0.04〜1.0%
、
Nb:
0.04〜1.0%
、
Ta:
0.04〜1.0
%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(1)〜(6)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(8)更に質量%で、
Ca:
0.0004〜0.012%
、
Mg:0.012%以下、
Zr:
0.0004〜0.012%
、
REM:
0.0004〜0.1
%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(1)〜(7)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線材。
(9)質量%で、
C:
0.09〜0.17
%、
N:0.1%未満、
Si:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜10.0%、
P:0.05%以下、
S:0.01%以下、
Ni:5.0〜15.0%、
Cr:14.0〜25.0%、
Mo:0.1〜5.0%
、
Al:0.005%以下、
O:0.003%以下を含有し、
残部Feおよび不可避的不純物からなる化学成分を有することを特徴とする高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線
。
(10)更に質量%で、
C>3Nであることを特徴とする前記
(9)に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
(
11)更に質量%で、
Cu:
0.05〜1.0
%を含有することを特徴とする前記(9)
または(
10)
に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
(
12)更に質量%で、
B:0.01%以下、
Co:0.05〜3.0%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(9)〜(
11)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
(
13)更に質量%で、
W:
0.05〜1.0%
、
Sn:
0.01〜1.0
%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(9)〜(
12)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
(
14)更に質量%で、
Ti:
0.03〜1.0%
、
V:
0.04〜1.0%
、
Nb:
0.04〜1.0%
、
Ta:
0.04〜1.0
%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(9)〜(
13)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
(
15)更に質量%で、
Ca:
0.0004〜0.012%
、
Mg:0.012%以下、
Zr:
0.0004〜0.012%
、
REM:
0.0004〜0.1
%の内、1種類以上を含有することを特徴とする前記(9)〜(
14)の何れか一項に記載の高強度・高延性の
直径20μm以下の極細線用ステンレス鋼線。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、直径が20μm以下の極細線まで安定して伸線加工が可能であり、また、伸線後に焼鈍を施すことで極細線の製品にばらつき少なく安定して高強度と高延性を付与し、スクリーンメッシュ等への優れた製網性の効果を発揮する高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材および高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<ステンレス鋼線材>
本発明の高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材(以下、単に「ステンレス鋼線材」、「線材」とも言う。)は、質量%で、C:0.07%超え、0.17%以下、N:0.1%未満、Si:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜10.0%、P:0.05%以下、S:0.01%以下、Ni:5.0〜15.0%、Cr:14.0〜25.0%、Mo:0.1〜5.0%以下を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる化学成分を有する。
【0013】
以下に、先ず、ステンレス鋼線材の成分組成の限定理由について説明する。なお、以下の説明における(%)は特に断りがない限り、質量(%)である。
【0014】
Cは、伸線後の延性ばかりでなく、最終焼鈍後の極細線製品の強度・延性バランスを改善するため0.07%を超えて(以下、全て質量%)添加する。しかしながら、Cを0.17%を超えて添加すると、粗大なCr炭窒化物が生成し、伸線性を劣化させる。そのため、Cの上限を0.17%とする。Cの好ましい範囲は、0.08%〜0.15%である。
【0015】
Nは、極細線製品の強度を確保するために有効であるが、伸線後の延性の低下を引き起こしやすく、伸線性を劣化させる。また、含有量の成分変動により最終焼鈍時の再結晶挙動がばらつくために極細線製品の強度・延性バランスが不安定になる。さらに、Nを0.1%以上含有すると、超伸線性に好ましい介在物制御を真空中で行うことが困難となる。そのため、Nを0.1%未満とし、好ましくは0.08%以下とする。
【0016】
Siは、脱酸のために0.1%以上添加する。しかしながら、Siを3.0%を超えて添加すると、その効果は飽和するばかりか延性が悪くなり、伸線性が劣化するため、Siの上限を3.0%とし、好ましくは1.0%超、2.5%以下とする。
【0017】
Mnは、脱酸のために0.1%以上添加する。しかしながら、Mnを10.0%を超えて添加すると、介在物清浄度が劣化し、伸線性が劣化するため、Mnの上限を10.0%とする。Mnの好ましい範囲は、0.1%〜3.0%である。
【0018】
Pは、極細線の伸線性を劣化させるため、0.05%以下に限定する。Pは、好ましくは、0.035%以下である。
【0019】
Sは、介在物を生成させて極細線の伸線性を劣化させるため、0.01%以下に限定する。Sは、好ましくは、0.003%以下である。
【0020】
Niは、オーステナイト相を安定化させて延性を確保して伸線性を確保するために、5.0%以上添加する。しかしながら、Niを15.0%を超えて添加すると、極細線製品の強度が低下するため、Niの上限を15.0%とする。Niの好ましい範囲は、7.0%〜12.0%である。
【0021】
Crは、オーステナイト相を安定化させて延性を確保して伸線性を確保するために、14.0%以上添加する。しかしながら、Crを25.0%を超えて添加すると、延性が低下し、極細線の伸線性が劣化するため、Crの上限を25.0%とする。Crの好ましい範囲は、15.0%〜20.0%である。
【0022】
Moは、極細線の単時間焼鈍時の再結晶のばらつきを抑制し、再結晶粒を微細化して、極細線製品の強度・延性バランスや伸線性を向上させるために、0.1%以上添加する。しかしながら、Moを5.0%を超えて添加すると、延性が低下し、極細線の伸線性が劣化するため、Moの上限を5.0%とする。Moの好ましい範囲は、0.25%〜3.0%である。
【0023】
任意添加元素について、代表的なものを上記(3)〜(8)で規定しているが、詳細を以下で説明する
。
【0024】
上記(2)に記載した限定理由について説明する。
Alは、脱酸のために添加するが、非常に介在物への影響が大きく、伸線性を大きく左右し、0.005%を超えて添加すると、介在物が粗大になり、清浄度も劣化して、極細線の伸線性が劣化するため、Alの上限を好ましくは0.005%とする。Alのより好ましい範囲は、0.0005%〜0.003%である。
【0025】
Oは、伸線性に大きく影響を及ぼすために、Oの上限を好ましくは0.003%とする。しかしながら、Oを0.0003%以下には、工業的に低減できないため、Oは、工業的に好ましくは0.0003%以上である。さらに、Oの工業的により好ましい範囲は、0.0005%〜0.002%である。
【0026】
介在物の平均長径、介在物の平均短径および介在物の清浄度は、伸線性に大きく影響を及ぼす。伸線性を確保するために、真空中で溶解する特殊溶解を施して、酸素をピックアップさせることなく、介在物中のAl含有量を低減させることで、介在物を軟化させ、熱間の線材圧延にて展伸・分断して微細分散化させることが重要である。従って、Al,O量と特殊熔解の適用により、介在物の平均長径≦2.5μm、介在物の平均短径≦1.5μm、介在物の清浄度が100個/mm
2以下とすることが好ましい。さらに、より好ましくは、介在物の平均長径≦2μm、介在物の平均短径≦1μm、介在物の清浄度が80個/mm
2以下である。
【0027】
上記(3)に記載した限定理由について説明する。
Cは、伸線後の延性を向上させるのに有利であり、Nは、逆に伸線後の延性を低下させる。特に、C>3Nの条件でCを添加して、Nを抑制すると、極細線の強度・延性バランスを確保し、かつ、極細線の伸線性も確保できる。そのため、必要に応じて、C>3Nに限定することが好ましい。
【0028】
上記(4)に記載した限定理由について説明する。
Cuは、伸線後の延性を向上させて極細線の伸線性を向上させる。しかしながら、Cuを1.0%を超えて添加すると、極細線製品の強度が低下する。そのため、必要に応じて、Cuを1.0%以下の範囲で添加する。Cuのより好ましい範囲は、0.05%〜0.8%である。
【0029】
上記(5)に記載した限定理由について説明する。
B,Coは、必要に応じて、B:0.01%以下、Co:0.05〜3.0%の内、1種類以上を含有させてもよい。
Bは、粒界強度を向上させて、極細線の伸線性を向上させる。しかしながら、Bを0.01%を超えて添加すると、逆にボライドが生成して、逆に延性が低下して極細線の伸線性を劣化させる。そのため、必要に応じて、Bを0.01%以下の範囲で添加する。Bのより好ましい範囲は、0.0035%以下である。
【0030】
Coは、極細線の伸線性を向上させる。しかしながら、Coを3.0%を超えて添加すると、逆に極細線の伸線性が劣化する。そのため、必要に応じて、Coを0.05%〜3.0%の範囲で添加する。Coのより好ましい範囲は、1.0%以下である。
【0031】
上記(6)に記載した限定理由について説明する。
W,Snは、必要に応じて、W:0.1%以下、Sn:1.0%以下の内、1種類以上を含有させてもよい。
Wは、耐食性を向上させる。しかしながら、Wを1.0%を超えて含有すると、その効果は飽和するばかりか、逆に極細線の伸線性が劣化する。そのため、必要に応じて、Wを1.0%以下の範囲で含有させる。Wのより好ましい範囲は、0.05%〜0.8%である。
【0032】
Snは、耐食性を向上させる。しかしながら、Snを1.0%を超えて含有すると、その効果は飽和するばかりか、逆に極細線の伸線性が劣化する。そのため、必要に応じて、Snを1.0%以下の範囲で含有させる。Snのより好ましい範囲は、0.01%〜0.4%である。
【0033】
上記(7)に記載した限定理由について説明する。
Ti,V,Nb,Taは、炭窒化物を形成して結晶粒径を微細にして、極細線の伸線性を改善するため、必要に応じて、Ti:1.0%以下、V:1.0%以下、Nb:1.0%以下、Ta:1.0%以下の内、1種類以上を含有させてもよい。しかしながら、これら各元素を各規定上限を超えて含有させると、粗大介在物が生成し、線材、鋼線のねじり加工性が低下する。これらのことから、各元素の好ましい範囲は、Ti:0.03%〜0.7%、V:0.04%〜0.7%、Nb:0.04%〜0.7%、Ta:0.04%〜0.7%である。
【0034】
上記(8)に記載した限定理由について説明する。
Ca,Mg,Zr,REMは、脱酸のため、必要に応じて、Ca:0.012%以下、Mg:0.012%以下、Zr:0.012%以下、REM:0.1%以下の内、1種以上を含有させてもよい。しかしながら、これら各元素を各規定上限を超えて含有させると、粗大介在物が生成して極細線の伸線性が低下する。これらのことから、各元素の好ましい範囲は、Ca:0.0004%〜0.010%、Mg:0.0004%〜0.010%、Zr:0.0004%〜0.010%、REM:0.0004%〜0.05%である。
ここで、REM(希土類元素)は一般的な定義に従い、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)の2元素と、ランタン(La)からルテチウム(Lu)までの15元素(ランタノイド)の総称を指す。REMは、単独で添加してもよいし、混合物であってもよい。
【0035】
本発明のステンレス鋼線材は、上述してきた元素以外は、Feおよび不可避的不純物からなる化学成分から構成される。
一般的な不純物元素
のZn、Bi、Pb、Se、Sb、H、Ga等は可能な限り低減することが好ましい。これらの元素は、本発明の課題を解決する限度、すなわち本発明の効果を損なわない範囲内において、その含有割合が制御され、必要に応じて、P≦400ppm、S≦100ppm、Zn≦100ppm、Bi≦100ppm、Pb≦100ppm、Se≦100ppm、Sb≦500ppm、H≦100ppm、Ga≦500ppmの1種以上を含有されてもよい。
【0036】
<ステンレス鋼線>
本発明の高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線(以下、単に「ステンレス鋼線」とも言う。)は、上記のステンレス鋼線材を素材として製造されたものである。
本発明のステンレス鋼線の化学組成は、上記のステンレス鋼線材と同様に上述してきた組成を有する。
【0037】
本発明のステンレス鋼線は、上記のステンレス鋼線材を伸線加工とストランド焼鈍を繰り返すことにより、高強度と高延性を有するものであり、その製造方法は特に限定されない。
【0038】
以上説明した本発明によれば、高強度と高延性を有し、スクリーンメッシュ等への優れた製網性の効果を発揮する高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材および高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線を提供できる。
【実施例】
【0039】
以下に、本発明の効果を確認するため、以下のような実施例を行った。なお、本実施例は本発明の一実施例を示すものであり、以下の構成に限定されるものではない。本実施例は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
なお、表中の下線は本発明の範囲から外れているものを示す。
表1に実施例のステンレス鋼線材の化学組成を示し、表3に比較例のステンレス鋼線材の化学組成を示す。
【0040】
これらの化学組成の鋼は、真空溶解と真空鋳造を施した。そして、その鋳片を直径5.5まで熱間の線材圧延を行い、引き続き、1050℃で30分の熱処理を施し、酸洗を行い線材とした。その後、通常の伸線加工とストランド焼鈍を繰り返し、直径17μmの極細線とした。なお、仕上げ工程は、ストランド焼鈍後の直径100μmの鋼線を加工率97%で直径17μmへダイヤモンドダイスにて仕上げ伸線加工を施し、700℃〜900℃で1秒〜5秒のストランド焼鈍を施し、極細線の製品とした。
【0041】
その後、極細線の引張強さと伸び(延性)をN=10で測定し、強度・延性バランスを評価した。平均の引張強さが1200MPa以上、平均の伸びが10%以上で、引張強さのばらつきが100MPa以下、伸びのばらつきが5%以下であれば、強度・延性バランスを○とした。これらの項目を1つでも満たしていない場合を×とした。また、引張強さのばらつきが100MPa〜50MPa超の場合を○、引張強さのばらつきが50MPa以下の場合を◎とした。
また、極細線の伸線性を、仕上げ伸線加工における10kg当たりの断線回数で評価した。断線回数が10回を超えるなら×、10回以下なら○、5回以下なら◎で評価した。
また、素材であるステンレス鋼線材に含まれる介在物評価について、線材の縦断面中心に埋め込み・研磨を行い、光学顕微鏡を用いて、介在物の平均サイズ(平均長径、平均短径)と清浄度(個数:1mm
2当たりの個数)を測定した。より詳細には、400倍の光学顕微鏡像を1画素:0.1〜0.2μmの画面に取り込み、画像解析を実施し、100視野の平均値で算出した。
その評価結果を表2および表4に示す。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】
【表3】
【0045】
【表4】
【0046】
本発明のステンレス鋼線材から製造された極細線は、平均の引張強さが1200MPa以上、平均の伸びが10%以上でばらつきも小さく、強度・延性バランスに優れ、評価は全て○であった。
本発明のステンレス鋼線材から製造された極細線の伸線性は良好であり、評価は全て○または◎であった。
本発明のステンレス鋼線材に含まれる介在物は、平均長径が2.5μm以下、平均短径が1.5μm以下でサイズも小さく、また、清浄度が100個/mm
2以下と少なく、極細線の伸線性に好適であった。
本発明の実施例であるNo.6〜11,14,15,18〜30では、成分が適正化され、また、EBRで溶解されてAl,O量が制御されているため、介在物が極細線の伸線性に好適であり、特に、極細線の伸線性に優れていた。
【0047】
一方、比較例であるNo.31,40,48では、C,Ni,Cu量が本発明の範囲から外れており、極細線の引張強さが低く、強度・延性バランスに劣っていた。
比較例であるNo.43では、Mo量が低く、単時間焼鈍での再結晶挙動がばらつくために、引張強さや伸びのばらつきが大きく、強度・延性バランスや伸線性に劣っていた。
比較例であるNo.32,34,45では、C,Si,N量が本発明の範囲から外れており、極細線の延性が低いばかりか、伸線性も劣っていた。
比較例であるNo.33,35〜37,39,41,42,44,46,47,49〜52では、Si,Mn,O,P,Ni,Cr,Mo,Al,O,B,Co,W,Sn量が本発明の範囲から外れており、伸線性に劣っていた。
比較例であるNo.38,53〜60では、S,Ti,V,Nb,Ta,Ca,Mg,Zr,REMが本発明の範囲から外れ、また、ステンレス鋼線材の介在物が伸線性に好適でないため、伸線性に劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【0048】
以上の各実施例から明らかなように、本発明により、強度・延性バランスに優れ、極細線への伸線性に優れた極細線用ステンレス鋼線材および極細線用ステンレス鋼線を安価に製造でき、特に、直径20μm以下の超極細線製品を安定的に提供することができ、産業上極めて有用である。