[发明专利]可被高速切削的奥氏体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种可被高速切削的奥氏体不锈钢。

背景技术

由于奥氏体不锈钢含有相对较高含量的合金元素(例如Cr或Ni)，因此相对于普通钢的原料，其原料本身较为昂贵。因此，为了降低整个构件的生产成本，重要的是改善其加工性。迄今为止，在要求高速切削性能的应用中，已经使用了包含用于改善切削性能的元素(例如Pb或S)的可被高速切削的不锈钢(例如SUS303)。

然而，从近年来关注环境保护的方面考虑，向钢材中添加典型的易切削元素Pb并不是优选的。此外，易切削元素S会在钢中形成硫化物(例如MnS)，从而提高切削性。然而，由于大量的硫化物会使不锈钢的最重要的特性耐腐蚀性劣化，因此其添加量是有一定限度的。另外，在一些情况中，添加各种易切削元素会使热加工性劣化。

就此而论，为了克服上述问题，人们提出了多种方案。

例如，专利文献JP-A-62-278252披露了这样一种奥氏体不锈钢，其含有C：0.01重量％至0.15重量％、Si：0.35重量％至0.73重量％、Mn：0.15重量％至9.53重量％、P：0.011重量％至0.025重量％、S：0.002重量％至0.024重量％、Cr：10.32重量％至30.00重量％、Ni：4.98重量％至30.00重量％、Bi：0.02重量％至0.20重量％、Sn：0.02重量％至0.21重量％、B：0.0040重量％至0.0200重量％、O：0.0047重量％至0.0100重量％、N：0.02重量％至0.07重量％，余量为Fe和不可避免的杂质。

该专利文献描述了通过添加B可以抑制由于联合添加的Bi和Sn(为了提高切削性)而引起的热加工性的劣化，同时描述了O是对热加工性不利的元素。

此外，专利文献JP-A-62-30860披露了这样一种含Bi的可被高速切削的奥氏体不锈钢，其含有C：0.01重量％至0.16重量％、Si：0.28重量％至0.75重量％、Mn：0.75重量％至9.05重量％、Cr：15.25重量％至26.40重量％、Ni：2.00重量％至30.00重量％、Bi：0.02重量％至0.30重量％、B：0.021重量％至0.080重量％、S：0.004重量％至0.050重量％、P：0.015重量％至0.050重量％、N：0.022重量％至0.051重量％、O：0.0016重量％至0.0065重量％，余量为铁和不可避免的杂质。

在该专利文献中，披露了添加Bi可提高切削性，以及通过添加B可抑制由于添加Bi而引起的热加工性的劣化。

易切削元素Pb产生的易切削效果(free cutting effect)指液态金属导致的脆变。在钢的切削过程中，当将切削部分加热至高温时，低熔点金属Pb(熔融温度：330℃)熔融。熔融的Pb使工件变脆，从而提高了切削性。

现已开发了多种不含Pb的钢作为可被高速切削的无Pb钢。然而所有这些报道均描述了在“某些条件”下可实现与可被高速切削的含Pb钢的切削性相当的切削性。除了来源稀少的Bi以外，具有与易切削元素Pb的易切削效果(液态金属导致的脆变)相当的易切削效果的、可代替易切削元素Pb的其它易切削元素，并未见有报道。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种可被高速切削的奥氏体不锈钢，其在不使耐腐蚀性劣化的条件下具有与可被高速切削的含Pb钢的切削性相当的切削性。

为了克服这些问题，本发明提供以下(1)至(13)的内容。

(1)一种可被高速切削的奥氏体不锈钢，其包含：

0.500重量％或更低的C；

0.01重量％至5.00重量％的Si；

0.01重量％至10.00重量％的Mn；

5.00重量％至25.00重量％的Ni；

7.50重量％至30.00重量％的Cr；

0.300重量％或更低的N；

大于0.0100重量％但小于或等于0.1000重量％的O；

0.00200重量％至0.1000重量％的B；

0.300重量％或更低的Al；以及

余量为铁和不可避免的杂质，

所述钢满足下式(1)：

0.68≤[O]/[B]≤2.50    (1)

其中[O]代表O含量，并且[B]代表B含量。

(2)根据(1)所述的可被高速切削的奥氏体不锈钢，其包含分散于其中的含B氧化物类夹杂物(an oxide-based inclusion)。

(3)根据(2)所述的可被高速切削的奥氏体不锈钢，其中所述氧化物类夹杂物还含有Si。