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(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】
(24)【登録日】2023-08-29
(45)【発行日】2023-09-06
(54)【発明の名称】ダマスカス模様物品のためのブランク
(51)【国際特許分類】
C22C 33/02 20060101AFI20230830BHJP
B22F 3/15 20060101ALI20230830BHJP
B22F 7/04 20060101ALI20230830BHJP
B22F 8/00 20060101ALI20230830BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20230830BHJP
C22C 38/38 20060101ALI20230830BHJP
B22F 7/00 20060101ALI20230830BHJP
【ＦＩ】
C22C33/02 C
B22F3/15 M
B22F7/04 A
B22F8/00
C22C38/00 302Z
C22C38/38
B22F7/00 F
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020567071
(86)(22)【出願日】2019-05-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-09-27
(86)【国際出願番号】 SE2019050454
(87)【国際公開番号】W WO2019231379
(87)【国際公開日】2019-12-05
【審査請求日】2022-03-17
(31)【優先権主張番号】1850646-9
(32)【優先日】2018-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE
(73)【特許権者】
【識別番号】520465080
【氏名又は名称】ダーマスティール アクティエボラーグ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【氏名又は名称】胡田 尚則
(74)【代理人】
【識別番号】100128495
【弁理士】
【氏名又は名称】出野 知
(74)【代理人】
【識別番号】100146466
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 正俊
(74)【代理人】
【識別番号】100187702
【弁理士】
【氏名又は名称】福地 律生
(72)【発明者】
【氏名】ペール ヤーベリウス
【審査官】岡田 隆介
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／０８０３７４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０８０３４８９６（ＣＮ，Ａ）
【文献】特表２００７－５１５５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平０９－５０７６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１６１８０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｆ １／００－ ８／００
Ｂ２２Ｆ １０／００－ １２／９０
Ｂ２６Ｂ １／００－ １１／００
Ｂ２６Ｂ ２３／００－ ２９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダマスカス模様物品を作製するためのステンレス鋼ブランクであって、前記鋼ブランクが、クロムを１１～２５重量％含む少なくとも２つの異なる窒素合金ステンレス鋼を有し、前記ステンレス鋼の内の少なくとも１つが０．１０～５．０重量％の窒素を含み、且つ前記ステンレス鋼の内の別のステンレス鋼の少なくとも１つが０．０１～０．５重量％の窒素を含み、さらに前記ステンレス鋼の内の少なくとも１つが粉末から作製され、前記ステンレス鋼の全てが０．１０重量％超の炭素を含む、ステンレス鋼ブランク。
【請求項2】
前記ステンレス鋼ブランクが、（１）前記少なくとも２つのステンレス鋼の２つ以上の鋼が、０．１０～５．０重量％の窒素を含むこと、
（２）前記少なくとも２つのステンレス鋼の内の少なくとも１つのステンレス鋼が、０．０１～０．０９重量％又は０．１０～０．３０重量％の窒素を含むこと、
（３）前記ステンレス鋼が、マルテンサイト系ステンレス鋼、マルテンサイト／オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト／オーステナイト系ステンレス鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼の群の内の１つ以上から選択されること、
（４）前記ブランク中における全てのステンレス鋼が強磁性であること、
の内の少なくとも１つを満たす、請求項１に記載のステンレス鋼ブランク。
【請求項3】
前記ステンレス鋼の内の少なくとも２つの窒素含有率の差が、少なくとも０．０５重量％である、請求項１又は２に記載のステンレス鋼ブランク。
【請求項4】
前記ブランクのうち、０．１０～５．０重量％の窒素を含む部分が、０．５～１５体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも８０％が大きさが３μｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のステンレス鋼ブランク。
【請求項5】
前記少なくとも２つのステンレス鋼が、Ｃ ：０．１～３．０重量％、
Ｎ ：０．１～２．９重量％、
Ｓｉ：０．１～１．３重量％、
Ｍｎ：０．１～２．０重量％、
Ｃｒ：１２～２０重量％、
Ｍｏ：０．１～５．５重量％、
Ｖ ：０．１～５．０重量％、
Ｗ ：１重量％以下
Ｎｂ：２重量％以下
であって、
前記ブランクのうち０．１０～５．０重量％の窒素を含む部分が、１～１０体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも９０％が大きさが２μｍ以下であることの内少なくとも１つを満たす、請求項１～４のいずれか一項に記載のステンレス鋼ブランク。
【請求項6】
前記少なくとも２つのステンレス鋼の１つ、２つ又は３つ以上が、Ｃ ：０．２～０．７重量％、
Ｎ ：０．４～１．９重量％、
Ｓｉ：０．２～１．０重量％、
Ｍｎ：０．２～１．０重量％、
Ｃｒ：１３～１９重量％、
Ｍｏ：１．３～３．５重量％、
Ｖ ：０．５～２．５重量％、
Ｗ ：０．１重量％以下
Ｎｂ：１．０重量％以下
であって、
前記ブランクのうち０．１０～５．０重量％の窒素を含む部分が、２～９体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも９０％が大きさが１μｍ以下であることの内少なくとも１つを満たす、請求項１～５のいずれか一項に記載のステンレス鋼ブランク。
【請求項7】
前記ブランクが、前記ブランクの全厚の１０～５０％の厚さを有する鋼コアを有し、前記ブランクが、前記コアの側面上に５～１００のステンレス鋼層を有し、請求項１～６のいずれか一項に記載のステンレス鋼ブランク。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか一項に記載のステンレス鋼ブランクから作製されるダマスカス模様ステンレス鋼ナイフであって、前記ステンレス鋼ナイフが、（１）端部の少なくとも一部がマイクロ鋸歯状であること、
（２）前記端部が、硬度が少なくとも５７ＨＲＣであること、
（３）全ての鋼の層が、ＰＲＥＮが２０超であること、
（４）少なくとも１つの鋼の層が、ＰＲＥＮが２５超であること、
（５）隣接する鋼の層間のＰＲＥＮの差が１超であること、
の内の少なくとも１つを満たす、ダマスカス模様ステンレス鋼ナイフ。
但し、ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋３０％Ｎ
であり、％Ｃｒ、％Ｍｏ及び％Ｎは、マトリックス中に含まれる含有率である。
【請求項9】
請求項１～６のいずれか一項に記載の少なくとも２つの異なる窒素合金ステンレス鋼を含むステンレス鋼ブランクの製造方法であって、平行又は非平行の細長い層になるように配置された、クロムを１１～２５重量％含む少なくとも２つのステンレス鋼を有するカプセルを準備するステップと、
ブランクを形成するために、前記カプセルを熱間静水圧加圧し、鍛造及び熱間圧延を行って中間寸法とし、所望により、機械加工によって細長く変形させるステップを有し、
前記ステンレス鋼の内の少なくとも１つが０．１０～５．０重量％の窒素を含み、
前記ステンレス鋼の内の少なくとも１つが粉末の形態である、ステンレス鋼ブランクの製造方法。
【請求項10】
用いられる少なくとも２つの前記ステンレス鋼が粉末である、請求項９に記載のステンレス鋼ブランクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダマスカス模様物品のためのブランクに関する。特に、本発明は、狩猟用ナイフ、包丁及びダイビングナイフなどのダマスカス模様ステンレス鋼製手持ちナイフのためのブランクに関する。また、本発明は、装飾用金属物体の製造のために使用され得る模様物品のためのブランクの製造方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
明瞭な層状模様を有する混合金属積層体を作製するために、何百年もの間、装飾用金属製造手法が知られてきた。剣及びナイフのブレードのための硬くて可撓性のダマスカス鋼を製造するために、鍛接がシリアにおいて用いられた。日本では、同じ目的のために、木目金と呼ばれる同様の手法が用いられた。このようにして得られたものは、ダマスカス模様とか、時によってはダマシン模様とも称される。
【0003】
現今では、ダマスカス模様金属物体は、多くの材料の組み合わせについて多くの異なる方法で製造される。特開２００７０６１９４４号公報、国際公開第２０１５０７６７７１号、国際公開第２０１０１１８８２０号、中国公開特許第１０３２６４１２９号公報、米国特許第４８１４３０号明細書及び米国特許第４３９９６１１号明細書には、所望の装飾用模様を得るための異なる積層手法が開示されている。米国特許出願公開第２０１００２２７１９３号明細書及び米国特許第３１７１１９５号明細書には、１種の金属が粉末の形態で提供され得る押出法が開示されている。米国特許第５１８５０４４号明細書、米国特許出願公開第２００７１７５８５７号明細書及び国際公開第０１１０３１１８２号には、さらに、ダマスカス模様物体（Ｄａｍａｓｃｕｓ ｐａｔｔｅｒｅｄ ｏｂｊｅｃｔｓ）を得るための方法が開示されている。
【0004】
国際公開第９５１９８６１号には、平行な細長い層内に配置された少なくとも２種のステンレス鋼粉末を含むカプセルを提供し、ブランクを形成するために前記カプセルの熱間静水圧加圧を行い、中間寸法への前記ブランクの鍛造及び熱間圧延を行い、機械加工によって前記細長い構造を変形させた後、最終寸法への前記ブランクの熱間加工を行うステップを含む、ダマスカス模様を有するステンレス複合金属製品の製造が開示されている。前記ブランクは、例えば、彫刻、狩猟、ダイビング又はキッチンの作業のために用いられるダマスカス模様ステンレス鋼手持ちナイフを製造するために用いられてもよい。
【0005】
ドイツ特許出願公開第１０２０１１１０８１６４（Ａ１）号明細書には、特定の積層手法によってステンレス鋼ダマスカス模様物体の製造方法が開示されている。
【0006】
ナイフブレードのためのステンレス鋼材料の選択は、用途に最適の特性プロファイルを有するナイフ鋼を得るための多くの要件を含む。ナイフ鋼の特性のための重要な因子としては、少なくとも、以下の、多くの場合矛盾する因子、すなわち、硬度、焼入れ性、強度、延性、靭性、端部性能、耐食性、耐摩耗性及び製造容易性が挙げられ、前記端部性能は、鋭さ、端部安定性及び耐摩耗性を含む。前記端部安定性又は端部保持性は、鋼端部がどれくらいその鋭さを保持するかについての測度である。
【0007】
ナイフ鋼性能を考慮すると、多くの場合、以下の特性、すなわち、端部保持性、耐食性、硬度、靭性及び耐摩耗性が最も重要であると考えられる。しかし、最大硬度と、同時に最大靭性とを有する鋼を製造することは可能ではない。また、高耐食性は端部性能の低下をもたらすと考えられる。特定の用途のためのナイフブレードのための鋼の選択は、常に妥協の産物である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、ダマスカス模様物品のための改良ブランク、特に、改善した特性プロファイルを有する鋼ブレードを製造することができるようなダマスカス模様ステンレス鋼ナイフのための改良ブランクを提供することである。また、本発明は、請求項に記載されたブランクから製造されるダマスカス模様ステンレス鋼ナイフと、そのブランクの製造方法とにも関する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
これらの目的は、独立請求項に記載の本発明の手段によって達成される。
【0010】
本発明のさらに有利な実施形態は、従属請求項において指定された。
【0011】
本発明は、従来技術の欠点を克服するものである。特に、ダマスカス模様ナイフを作製するためのステンレス鋼ブランクであって、前記鋼ブランクが、クロムを１１～２５重量％含む少なくとも２つの異なる窒素合金ステンレス鋼を有し、前記鋼の内の少なくとも１つが０．１０～５．０重量％の窒素を含み、前記鋼の内の少なくとも１つが０．０１～０．５重量％の量の窒素を含む、少なくとも２つの異なる窒素合金ステンレス鋼を含む、ステンレス鋼ブランクを提供することによってである。
【0012】
好ましくは、前記ステンレス鋼ブランクは、以下の条件：
・前記少なくとも２つのステンレス鋼の２つ以上の鋼が、０．１０～５．０重量％の窒素を含む、
・前記少なくとも２つのステンレス鋼の内の少なくとも１つの鋼が、０．０１～０．０９重量％又は０．１０～０．３０重量％の窒素を含む、
・前記ブランク中における全てのステンレス鋼が強磁性である、
・前記ステンレス鋼が、マルテンサイト系ステンレス鋼、マルテンサイト／オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト／オーステナイト系ステンレス鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼の群の内の１つ以上から選択される、
・前記ブランク中における全てのステンレス鋼が、炭素含有率が０．１０重量％超である、
・前記ステンレス鋼の内の少なくとも２つの間の窒素含有率の差が、少なくとも０．０５重量％である、
の内の少なくとも１つを満たす。
・前記少なくとも２つのステンレス鋼の２つ以上の鋼が、０．１０～５．０重量％の窒素を含む、
・前記少なくとも２つのステンレス鋼の内の少なくとも１つの鋼が、０．０１～０．０９重量％又は０．１０～０．３０重量％の窒素を含む、
・前記ブランク中における全てのステンレス鋼が強磁性である、
・前記ステンレス鋼が、マルテンサイト系ステンレス鋼、マルテンサイト／オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト／オーステナイト系ステンレス鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼の群の内の１つ以上から選択される、
・前記ブランク中における全てのステンレス鋼が、炭素含有率が０．１０重量％超である、
・前記ステンレス鋼の内の少なくとも２つの間の窒素含有率の差が、少なくとも０．０５重量％である、
の内の少なくとも１つを満たす。
【0013】
前記マルテンサイト／オーステナイト系ステンレス鋼は、好ましくは、硬化状態の前記鋼の最適靭性を提供するために２～３０体積％のオーステナイトを含む。
【0014】
好ましくは、０．１０～５．０重量％の窒素を有する前記ステンレス鋼ブランクの部分が、０．５～１５体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも８０％が、大きさが３μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。
【0015】
前記少なくとも２つのステンレス鋼は、以下の要件の内の少なくとも１つを満たしてもよい。
Ｃ ：０．１～３．０
Ｎ ：０．１～２．９
Ｓｉ：０．１～１．３
Ｍｎ：０．１～２．０
Ｃｒ：１２～２０
Ｍｏ：０．１～５．５
Ｖ ：０．１～５．０
Ｗ ：１以下
Ｎｂ：２以下
であって、
０．１０～５．０重量％の量の窒素を有する前記ブランクの部分は、１～１０体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも９０％は、大きさが２μｍ以下である。
Ｃ ：０．１～３．０
Ｎ ：０．１～２．９
Ｓｉ：０．１～１．３
Ｍｎ：０．１～２．０
Ｃｒ：１２～２０
Ｍｏ：０．１～５．５
Ｖ ：０．１～５．０
Ｗ ：１以下
Ｎｂ：２以下
であって、
０．１０～５．０重量％の量の窒素を有する前記ブランクの部分は、１～１０体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも９０％は、大きさが２μｍ以下である。
【0016】
前記少なくとも２つのステンレス鋼の２つ又は３つ以上は、以下の要件の内の少なくとも１つを満たしてもよい。
Ｃ ：０．２～０．７
Ｎ ：０．４～１．９
Ｓｉ：０．２～１．０
Ｍｎ：０．２～１．０
Ｃｒ：１３～１９
Ｍｏ：１．３～３．５
Ｖ ：０．５～２．５
Ｗ ：０．１以下
Ｎｂ：１．０以下
であって、
０．１０～５．０重量％の量の窒素を有するブランクの部分は、２～９体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも９０％は、大きさが１μｍ以下である。
Ｃ ：０．２～０．７
Ｎ ：０．４～１．９
Ｓｉ：０．２～１．０
Ｍｎ：０．２～１．０
Ｃｒ：１３～１９
Ｍｏ：１．３～３．５
Ｖ ：０．５～２．５
Ｗ ：０．１以下
Ｎｂ：１．０以下
であって、
０．１０～５．０重量％の量の窒素を有するブランクの部分は、２～９体積％の一次ＶＮ粒子を含み、前記粒子の少なくとも９０％は、大きさが１μｍ以下である。
【0017】
前記ステンレス鋼ブランクは、前記ブランクの全厚の１０～５０％の厚さを有する鋼コアを有することが可能であり、前記ブランクは、前記コアの各側面上に５～１００のステンレス鋼層をさらに含み、前記鋼コアは、好ましくは０．１０～５．０重量％の量の窒素を含む。
【0018】
本発明の前記ステンレス鋼ブランクは、ダマスカス模様ステンレス鋼ナイフを製造するために用いられ、そのナイフは、好ましくは、以下の要件のうち少なくとも一つを満たす：
前記端部の少なくとも一部がマイクロ鋸歯状である、
前記端部の硬度が少なくとも５７ＨＲＣである、
全ての鋼層が、ＰＲＥＮが２０超である、
少なくとも１つの鋼層が、ＰＲＥＮが２５超である、
隣接する鋼層間のＰＲＥＮの差が１超である、
ここで、
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋３０％Ｎ
であり、％Ｃｒ、％Ｍｏ及び％Ｎは、マトリックス中に溶融した各元素の含有率である。前記鋼層の内の１つ以上について、最も低いＰＲＥＮの値は、２１、２２、２３、２４又は２５に設定されてもよい。隣接する鋼層間のＰＲＥＮの差は１超であると考えられ、その場合、耐孔食性の差のために装飾用エッチングを得ることがより容易になる。当該差の最小値は、１．５、２．０、２．５、又は、さらに、３．０に設定されてもよい。
前記端部の少なくとも一部がマイクロ鋸歯状である、
前記端部の硬度が少なくとも５７ＨＲＣである、
全ての鋼層が、ＰＲＥＮが２０超である、
少なくとも１つの鋼層が、ＰＲＥＮが２５超である、
隣接する鋼層間のＰＲＥＮの差が１超である、
ここで、
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋３０％Ｎ
であり、％Ｃｒ、％Ｍｏ及び％Ｎは、マトリックス中に溶融した各元素の含有率である。前記鋼層の内の１つ以上について、最も低いＰＲＥＮの値は、２１、２２、２３、２４又は２５に設定されてもよい。隣接する鋼層間のＰＲＥＮの差は１超であると考えられ、その場合、耐孔食性の差のために装飾用エッチングを得ることがより容易になる。当該差の最小値は、１．５、２．０、２．５、又は、さらに、３．０に設定されてもよい。
【0019】
本発明は、上記記載の少なくとも２つの異なる窒素合金ステンレス鋼を含む鋼ブランクの製造方法も包含し、その製造方法は、平行又は非平行の細長い層になるように配置された、クロム含有率が１１～２５重量％である少なくとも２つのステンレス鋼を有するカプセルを準備し、前記鋼の内の少なくとも１つが０．１０～５．０重量％の窒素を含むステップと、ブランクを形成するために、前記カプセルの熱間静水圧加圧を行い、鍛造及び熱間圧延を行って中間寸法への前記ブランクとし、所望により、機械加工によって細長く変形させるステップとを含む。
【0020】
鋼ブランクの製造方法は、主に、粉末冶金（ＰＭ）鋼が用いられる。しかし、前記ブランクの一部、特に鋼コア部に、に鋼板を用いてもよい。その場合、前記鋼コアがＰＭによっても製造されることが好ましい。好ましくは、用いられる少なくとも２つの前記ステンレス鋼は粉末であり、好ましくは、最大粒径が５００μｍであるガスアトマイズ粉末である。
【0021】
本発明は、請求項において示される。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明者は、鋼ブランクが、鋼の内の少なくとも１つが０．１０～５．０重量％窒素を含み、鋼の内の少なくとも１つが０．０１～０．５重量％窒素を含む少なくとも２つの異なる窒素合金ステンレス鋼から作製される場合、ナイフなどのダマスカス模様物体を作製するための最適化された特性プロファイルを有するステンレス鋼ブランクを非常に簡単に製造できることを見出した。好ましくは、前記鋼の少なくとも２つは、０．１０～５．０重量％の量の窒素を含む。
【0023】
向上した特性プロファイルは、良好な耐食性と高硬度及び高延性とを同時に組み合わせる。特に鋼が粉末冶金（ＰＭ）によって製造される場合、特性の向上幅は大きなく、窒素合金ステンレス鋼を使用する結果であり、特に鋼が粉末冶金（ＰＭ）によって製造される場合はなおさらである。鋼が、特に０．５～７重量％、より好ましくは０．９～５重量％、最も好ましくは１～４重量％の量のバナジウムも含む場合、特に良好な結果が達成され得る。バナジウムは、鋼のマトリックス中においてＭ（Ｎ，Ｃ）の型の均一に分布した一次析出炭化物、窒化物及び／又は炭窒化物を形成する。この鋼において、Ｍは主にバナジウムであるが、Ｃｒ及び他の元素が化合物中に存在してもよい。この相は、ＭＸで表されてもよく、Ｘは、Ｃ、Ｎ及び／又はＢである。しかし、以下で、この相は、単にＶＮとして称される。
【0024】
Ｎ及びＶが組み合わされたときの利益は、第１に、Ｍ７Ｃ３－炭化物（約１７００ＨＶ）の異方性相が、小さい、均一に分布した硬質相ＶＮ（約２８００ＨＶ）の非常に硬質で且つ安定した相で部分的又は完全に置換されるということである。それによって、耐摩耗性は、硬質相が同じ体積分率であっても向上する。第２に、より少ないクロムが硬質相中で結合され、且つ、Ｍ２３Ｃ６及びＭ７Ｃ３の型の炭化物が窒素に対するいかなる溶融度も有しないので、焼入温度における固溶体中のＣｒ、Ｍｏ及びＮの量は非常に増加する。それによって、より多くのクロムが固溶体中に残り、クロムが多く含まれる薄い不動態表面膜が強固になり、それによって全面腐食及び孔食に対する耐性が増大する。
【0025】
孔食は、通常、マルテンサイト系ステンレス鋼における最も関連性のある腐食機構であるので、耐孔食指数（ＰＲＥＮ）は、多くの場合、ステンレス鋼の耐孔食性を定量するために用いられる。値がより高くなることは、孔食に対する耐性がより高くなることを示す。高窒素マルテンサイト系ステンレス鋼について、以下の式を用いてもよい。
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋３０％Ｎ
式中、％Ｃｒ、％Ｍｏ及び％Ｎは、マトリックス中に溶融した含有率である。前記含有率は、オーステナイト化温度（ＴＡ）におけるマトリックス中に溶融した算出平衡含有率であると考えることができる。溶融した含有率は、実際のオーステナイト化温度（ＴＡ）について、Ｔｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃ（登録商標）によって算出することもできる。ＰＲＥＮ値が高いほど、腐食に対する耐性は高くなる。したがって、板上水や他の環境において塩化物イオンを含有する場合は、算出されたＰＲＥＮ値は、非常に重要であり、好ましくは少なくとも２５であるべきである。ブランクの１つ以上の層についての下限は、２１、２２、２３、２４、２５ ２６、２７、２８、２９又は３０に設定されてもよい。好ましくは、完成製品（例えば、ナイフ）の全ての層は、ＰＲＥＮ値が少なくとも２５であるべきである。
ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋３０％Ｎ
式中、％Ｃｒ、％Ｍｏ及び％Ｎは、マトリックス中に溶融した含有率である。前記含有率は、オーステナイト化温度（ＴＡ）におけるマトリックス中に溶融した算出平衡含有率であると考えることができる。溶融した含有率は、実際のオーステナイト化温度（ＴＡ）について、Ｔｈｅｒｍｏ－Ｃａｌｃ（登録商標）によって算出することもできる。ＰＲＥＮ値が高いほど、腐食に対する耐性は高くなる。したがって、板上水や他の環境において塩化物イオンを含有する場合は、算出されたＰＲＥＮ値は、非常に重要であり、好ましくは少なくとも２５であるべきである。ブランクの１つ以上の層についての下限は、２１、２２、２３、２４、２５ ２６、２７、２８、２９又は３０に設定されてもよい。好ましくは、完成製品（例えば、ナイフ）の全ての層は、ＰＲＥＮ値が少なくとも２５であるべきである。
【0026】
一次ＶＮ硬質相粒子の大きさは、顕微鏡画像分析によって決定されてもよい。このようにして得られた大きさは、粒子と同じ投影面積を有する円の直径に相当する直径（円相当径（ＥＣＤ））であり、
ＥＣＤ＝２√Ａ／π
であり、式中、Ａは、測定断面での粒子の面積である。
ＥＣＤ＝２√Ａ／π
であり、式中、Ａは、測定断面での粒子の面積である。
【0027】
本発明のステンレス鋼ブランクは、好ましくは粉末冶金（ＰＭ）によって作製される。粉末冶金によって製造された鋼において、全ての一次硬質相粒子の分布は微細で均一である。ＶＮ粒子の大きさは５μｍ以下であり、前記粒子の少なくとも８０体積％は、大きさが３μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。０．１０～５．０重量％の量の窒素を有するブランクの部分は、０．５～１５体積％一次ＶＮ粒子を含む。ＰＭ材料のための好ましい手順は、窒素ガスアトマイジングの後、熱間静水圧加圧（ＨＩＰ）を行うことである。
【0028】
窒素は、本発明における重要な元素である。固溶体中の窒素は、耐食性を大きく向上させ、いくつかの合金元素、特にＶ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＴａ（それらの内でＶが最も用いられる）と共に非常に硬質の窒化物を形成する。窒素は、Ｍ７Ｃ３に含まれ得ないが、ゆえに、そのように所望される場合、Ｍ７Ｃ３炭化物の析出を回避するための炭素含有率よりも高い含有率で使用され得る。硬質相の所望の型及び量を得るために、窒素含有率は、強力な炭化物形成体（特にバナジウム）の含有率に対してバランスが保たれる。したがって、窒素含有率は、本発明において用いられる少なくとも２つの異なる鋼の所望の特性を調整するために用いられ得る。また、ＶＮなどの硬質相中に溶融した窒素は、オーステナイト化の間に少なくとも部分的に溶融され得、それによって耐孔食性を大きく向上させる。ゆえに、窒素含有率は、用いられるステンレス鋼の少なくとも１つにおいて０．１０～５％に限定される。この鋼中の窒素についての下限は、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、０．５０、０．６０、０．７９、０．８０、０．９０、１．０、１．１、１．２又は１．１％に設定されてもよい。上限は、４．５、４．０、３．０、２．５、２．２、２．０、１．９、１．８又は１．７％に設定されてもよい。
【0029】
０．０１～０．５０％の範囲のより低い含有率で用いられる場合、窒素は、わずかな窒化物を形成することによって粒成長を回避するために役立つ。下限は、０．０１１、０．０１２、０．０１５、０．０２、０．０３、０．０４又は０．０５に設定されてもよい。上限は、０．４、０．３、０．２、０．１、０．０９、０．０８、０．０７、０．０６又は０．０５％に制限されてもよい。
【0030】
クロムは、ステンレス鋼において最も重要な元素である。Ｃｒが少なくとも１１％の含有量で存在する場合、クロムは、鋼表面上における不動態膜の形成をもたらす。しかし、Ｃｒは、炭化物形成体でもある。ゆえに、鋼に良好な焼入れ性並びに良好な耐酸化性及び耐食性を付与するために、クロムは、１１から２５％の間の量で鋼中に存在するものとする。耐孔食性が主に重要である場合、好ましくは、Ｃｒは、１６％超の量で存在する。しかし、Ｃｒは、強力なフェライト形成体であり、焼入れ後のフェライトを回避するために、量を制御する必要がある。実用的な理由のために、上限は２０％であってもよい。
【0031】
良好な焼入れ性を提供するために、且つ／又は、炭化物を形成するために、相当量の炭素を用いてもよい。それによって、良好な耐摩耗性を得ることができる。炭素についての適切な範囲は、０．１～３．０重量％である。下限は、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９又は１．０重量％であってもよい。上限は、２．４、２．２、２．０、１．８、１．６、１．４、１．２ １．０、０．８又は０．６重量％であってもよい。
【0032】
用いられるステンレス鋼は、好ましくは強磁性であるべきであり、最も好ましくはマルテンサイト鋼であるべきである。マルテンサイト系ステンレス鋼は、特に窒素含有率が低い場合、少なくとも０．２重量％の炭素含有率を有してもよい。
【0033】
高硬度を確保するために、炭素及び窒素の合わせた含有率は、少なくとも０．５重量％、好ましくは０．６重量％超であることが好ましい。下限は、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６ １．７又は１．８重量％であってもよい。好ましくは、窒素及び炭素の量は、高窒素鋼の耐孔食性を最適化するために比Ｃ／Ｎが０．１９～０．４８の範囲内にあるようにバランスが保たれる。
【0034】
脱酸のためにケイ素を用いてもよい。Ｓｉは、強力なフェライト形成体でもある。ゆえに、Ｓｉは、好ましくは１．３重量％に限定される。所望の程度の脱酸を得るために、下限は０．１重量％であってもよい。好ましい範囲は、０．２～１．０重量％である。
【0035】
マンガンは、鋼の焼入れ性を向上させることに寄与する。含有率があまりに低い場合、焼入れ性があまりに低くなる可能性がある。ゆえに、マンガンは、０．１０％、好ましくは少なくとも０．１５、０．２０、０．２５又は０．３０重量％の最小含有率で存在してもよい。鋼は、最高２．０重量％のＭｎを含んでもよい。好ましい範囲は、０．２～１．０重量％である。
【0036】
モリブデンは、焼入れ性に対して非常に好ましい影響を及ぼすことが知られている。それは、耐孔食性を向上させることも知られている。ゆえに、最小含有率は、０．１重量％に設定されてもよい。モリブデンは、強力な炭化物形成元素であり、強力なフェライト形成体でもある。ゆえに、モリブデンの最大含有率は、５．５重量％に設定されてもよい。好ましくは、Ｍｏは、３．５重量％に限定される。
【0037】
上記で与えられた合金元素の含有率の精度は、特定の桁数（概して１又は２）で与えられたが、全ての合金含有率は、１桁又は２桁高い精度で表され得ることが明示的に示される。ゆえに、０．１％の炭素含有率は、０．１０％又は０．１００％の炭素含有率として表されてもよい。０．０１～０．１０％の範囲内の窒素含有率をＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３０４Ｌのオーステナイト系ステンレス鋼は、本発明から除外されてもよい。
【実施例】
【0038】
実施例１
ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを２つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から製造した。
ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを２つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から製造した。
【0039】
前記粉末の組成は、以下の通りである。
【0040】
鋼Ａ 鋼Ｂ
Ｃ ：０．２、 １．７
Ｎ ：１．９、 ０．０３
Ｓｉ：０．３、 ０．８
Ｍｎ：０．３、 ０．３
Ｃｒ：２０ 、 １８
Ｍｏ：２．５、 １．０
Ｖ ：２．８５、 ３．０
Ｆｅ：残部 、 残部
Ｃ ：０．２、 １．７
Ｎ ：１．９、 ０．０３
Ｓｉ：０．３、 ０．８
Ｍｎ：０．３、 ０．３
Ｃｒ：２０ 、 １８
Ｍｏ：２．５、 １．０
Ｖ ：２．８５、 ３．０
Ｆｅ：残部 、 残部
【0041】
直径が２５０ｍｍである容器内に前記粉末を充填し、国際公開第９５／１９８６１号に記載されているものと同じ方法で、第１ブランクを形成するためにカプセルの熱間静水圧加圧を行い、中間寸法への前記ブランクの鍛造及び熱間圧延を行い、機械加工によって前記細長い構造を変形させた後、最終寸法への前記ブランクの熱間加工を行うことによって、ステンレス鋼ブランクを製造した。
【0042】
試料に対して、３０分間、１０８０℃におけるオーステナイト化を行った後、液体窒素中における深冷処理を行うことによって従来の焼入れを行った。１８０～２６０℃の温度で２時間の焼き戻しを２回行うことによって（２×２時間）、固溶体中における大量のクロムのため、硬度５７～６０ＨＲＣを、良好な耐食性と組み合わせて容易に達成することができる。２００℃における焼き戻し（２×２時間）によって、５９ＨＲＣの均一硬度が得られる。高窒素合金鋼Ａのマイクロ構造は、マルテンサイトマトリックス中に埋設された大きさが１μｍ未満の約９体積％のＶＮ粒子からなった。鋼Ｂは同様の構造を有するが、硬質相は、２体積％のＶＣと約１６体積％のＭ７Ｃ３とからなった。この鋼ブランクから作製されたナイフは、非常に高い端部保持性、靭性及び非常に良好な耐食性を有することになる。鋼Ａは、固溶体中に約１８％のＣｒを有し、ゆえに、固溶体中に約１２％のＣｒを有する鋼Ｂよりも耐食性が高く、それによって、ダマスカス模様を強調するために完成製品にエッチングすることが容易になる。
【0043】
実施例２
ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを、１つの粉末（鋼Ａ）と、９体積％の粗Ｍ７Ｃ３炭化物を含む耐食性がより低い鋼（鋼Ｃ）の板とを利用して２つのマルテンサイト系ステンレス鋼から製造した。
ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを、１つの粉末（鋼Ａ）と、９体積％の粗Ｍ７Ｃ３炭化物を含む耐食性がより低い鋼（鋼Ｃ）の板とを利用して２つのマルテンサイト系ステンレス鋼から製造した。
【0044】
前記鋼の組成は、以下の通りである。
【0045】
鋼Ａ 鋼Ｃ
Ｃ ：０．２、 １．１
Ｎ ：１．９、 ０．０３
Ｓｉ：０．３、 ０．７
Ｍｎ：０．３、 ０．６
Ｃｒ：２０ 、 １７
Ｍｏ：２．５、 ０．５
Ｖ ：２．８５、 ０．０５
Ｆｅ：残部 、 残部
Ｃ ：０．２、 １．１
Ｎ ：１．９、 ０．０３
Ｓｉ：０．３、 ０．７
Ｍｎ：０．３、 ０．６
Ｃｒ：２０ 、 １７
Ｍｏ：２．５、 ０．５
Ｖ ：２．８５、 ０．０５
Ｆｅ：残部 、 残部
【0046】
直径が２５０ｍｍである容器内に前記材料を充填し、国際公開第９５／１９８６１号に記載されているものと同じ方法で、ブランクを形成するためにカプセルの熱間静水圧加圧を行い、中間寸法への前記ブランクの鍛造及び熱間圧延を行い、機械加工によって前記細長い構造を変形させた後、最終寸法への前記ブランクの熱間加工を行うことによって、ステンレス鋼ブランクを製造した。
【0047】
試料に対して、３０分間、１０８０℃におけるオーステナイト化を行った後、液体窒素中における深冷処理を行うことによって従来の焼入れを行った後、２００℃で焼き戻し（２×２時間）を行った。マイクロ構造鋼Ａは、実施例１の通りであった。一方で、鋼Ｃは、マルテンサイトマトリックス中に分散させた９体積％の粗Ｍ７Ｃ３炭化物と、固溶体中に約１２．５％のＣｒとを有した。
【0048】
この鋼ブランクから作製されるナイフは粗粒炭化物を有する鋼層を有しており、この炭化物が端部から脱落し、端部の対応部分をマイクロ鋸歯状にする。端部は、微細な窒化物を有する鋼からなっており、その鋭さを保持することになる。ゆえに、２つの異なる層の望ましい配向性を選択することによって、鋭い端部と組み合わせて元の位置に形成されたマイクロ鋸歯状端部を有するナイフブレードを製造することが可能である。そのようなナイフは、耐摩耗性が所望される用途において特に有用であり得る。
【0049】
粗粒炭化物を有する鋼板を用いる代わりに、炭化物又は窒化物などの粗粒硬質相粒子を含むステンレス鋼粉末を用いることができる。例えば、混合粉末を用いてもよい。
【0050】
実施例３
高硬度及び端部保持性を有する耐食性ナイフを作製するために使用され得る鋼ブランクを得るための２つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から、ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを製造した。
高硬度及び端部保持性を有する耐食性ナイフを作製するために使用され得る鋼ブランクを得るための２つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から、ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを製造した。
【0051】
前記粉末の組成は、以下の通りである。
【0052】
鋼Ｄ 鋼Ｅ
Ｃ ：０．５４、 ０．６２
Ｎ ：０．２ 、 ０．１１
Ｓｉ：０．４５、 ０．２
Ｍｎ：０．４ 、 ０．６
Ｃｒ：１７．３、 １４
Ｍｏ：１．１ 、 －
Ｖ ：０．１ 、 －
Ｆｅ：残部 、 残部
Ｃ ：０．５４、 ０．６２
Ｎ ：０．２ 、 ０．１１
Ｓｉ：０．４５、 ０．２
Ｍｎ：０．４ 、 ０．６
Ｃｒ：１７．３、 １４
Ｍｏ：１．１ 、 －
Ｖ ：０．１ 、 －
Ｆｅ：残部 、 残部
【0053】
直径２５０ｍｍの容器内に前記粉末を充填し、国際公開第９５／１９８６１号に記載されているものと同じ方法で、ブランクを形成するためにカプセルの熱間静水圧加圧を行い、前記ブランクの鍛造及び熱間圧延を行い、機械加工によって前記細長く変形させた後、４ｍｍの最終寸法への前記ブランクの熱間加工を行うことによって、ステンレス鋼ブランクを製造した。
【0054】
この材料に対して、１５分間、１０５０℃におけるオーステナイト化を行った後、油中で急冷を行うことによって従来の焼入れを行い、焼入れの直後に２００℃で焼き戻し（２×２時間）を行うことが可能である。この鋼ブランクから作製されたナイフは、優れた端部性能、非常に良好な耐食性及び高硬度を有する。
【0055】
実施例４
高硬度及び端部保持性を有する耐食性ナイフを作製するために使用され得る鋼ブランクを得るための２つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から、ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを製造した。
高硬度及び端部保持性を有する耐食性ナイフを作製するために使用され得る鋼ブランクを得るための２つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から、ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを製造した。
【0056】
前記粉末の組成は、以下の通りである。
【0057】
鋼Ｆ 鋼Ｇ
Ｃ ：０．３６、 １．０６
Ｎ ：１．５４、 ０．０４６
Ｓｉ：０．３２、 ０．４１
Ｍｎ：０．３３、 ０．３１
Ｃｒ：１８．３、 １４．３
Ｍｏ：１．１ 、 ３．９
Ｖ ：３．５ 、 ０．２１
Ｆｅ：残部 、 残部
Ｃ ：０．３６、 １．０６
Ｎ ：１．５４、 ０．０４６
Ｓｉ：０．３２、 ０．４１
Ｍｎ：０．３３、 ０．３１
Ｃｒ：１８．３、 １４．３
Ｍｏ：１．１ 、 ３．９
Ｖ ：３．５ 、 ０．２１
Ｆｅ：残部 、 残部
【0058】
直径２５０ｍｍの容器内に前記粉末を充填し、国際公開第９５／１９８６１号に記載されているものと同じ方法で、ブランクを形成するためにカプセルの熱間静水圧加圧を行い、中間寸法への前記ブランクの鍛造及び熱間圧延を行い、機械加工によって前記細長く変形させた後、４ｍｍの最終寸法への前記ブランクの熱間加工を行うことによって、ステンレス鋼ブランクを製造した。
【0059】
この材料に対して、１５分間、１０５０℃におけるオーステナイト化を行った後、油中で急冷を行うことによって従来の焼入れを行い、焼入れの直後に２００℃で焼き戻し（２×２時間）を行うことが可能である。この鋼ブランクから作製されたナイフは、優れた端部性能、非常に良好な耐食性及び高硬度を有する。
【0060】
実施例５
非常に高い硬度及び端部保持性を有する端部を有する切断鋼コアを有する耐食性ナイフを作製するために使用され得る鋼ブランクを得るための３つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から、ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを製造した。具体的には、３つの厚さが等しい層を有するように前記ブランクを製造した。コアを高窒素合金鋼Ｆで作製し、コアの各側面上に、鋼Ｇ及び鋼Ｈの１８の交互層を提供した。
非常に高い硬度及び端部保持性を有する端部を有する切断鋼コアを有する耐食性ナイフを作製するために使用され得る鋼ブランクを得るための３つのマルテンサイト系ステンレス鋼粉末から、ダマスカス模様鋼を作製するためのステンレス鋼ブランクを製造した。具体的には、３つの厚さが等しい層を有するように前記ブランクを製造した。コアを高窒素合金鋼Ｆで作製し、コアの各側面上に、鋼Ｇ及び鋼Ｈの１８の交互層を提供した。
【0061】
前記粉末の組成は、以下の通りである。
【0062】
鋼Ｆ 鋼Ｇ 鋼Ｈ
Ｃ ：０．３６、 １．０６ 、 ０．６１
Ｎ ：１．５４、 ０．０４６、 ０４２
Ｓｉ：０．３２、 ０．４１ 、 ０．４４
Ｍｎ：０．３３、 ０．３１ 、 ０．３４
Ｃｒ：１８．３、 １４．３ 、 １３．３
Ｍｏ：１．１ 、 ３．９ 、 ０．１５
Ｖ ：３．５ 、 ０．２１ 、 ０．１０
Ｆｅ：残部 、 残部 、 残部
Ｃ ：０．３６、 １．０６ 、 ０．６１
Ｎ ：１．５４、 ０．０４６、 ０４２
Ｓｉ：０．３２、 ０．４１ 、 ０．４４
Ｍｎ：０．３３、 ０．３１ 、 ０．３４
Ｃｒ：１８．３、 １４．３ 、 １３．３
Ｍｏ：１．１ 、 ３．９ 、 ０．１５
Ｖ ：３．５ 、 ０．２１ 、 ０．１０
Ｆｅ：残部 、 残部 、 残部
【0063】
直径２５０ｍｍの容器内に前記粉末を充填し、国際公開第９５／１９８６１号に記載されているものと同じ方法で、ブランクを形成するためにカプセルの熱間静水圧加圧を行い、中間寸法への前記ブランクの鍛造及び熱間圧延を行い、機械加工によって前記細長く変形させた後、４ｍｍの最終寸法への前記ブランクの熱間加工を行うことによって、ステンレス鋼ブランクを製造した。
【0064】
この材料に対して、３０分間、１０８０℃におけるオーステナイト化を行った後、真空炉内で急冷を行った後、液体窒素中で深冷処理を行うことによって従来の焼入れを行い、２００℃で焼き戻し（２×２時間）を行うことが可能である。この鋼ブランクから作製されたナイフは、非常に良好な耐食性と、高硬度と、並み外れた端部性能とを有する。