低温度で加工した18-8ステンレス鋼の機械的性質と時効について
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(2) . 第１ ５巻 第１号. 北海道学芸大学紀要 （第２部Ａ）. 昭和３ ９年７月. ．. 低温度 で加工 した１８－８ス テ ンレス鋼 の. 機械的性質と時効について 富. 岡. 由. 夫. 館. 田. 光. 弘. 北海道学芸大学函館分校技術第三研究室 ・ Ｙｏｓｈｉｏ ＴＯＭＩＯＫＡ， Ｎ１ ｉ ｔ ｉ ｓｕｈｉ ｒＯ ＴＡＴＥＤＡ： Ｎ［ｅｃｈａｎｉ ｃａＩ Ｐｒｏｐｅｒｔ ｅｓ ａｎｄ Ａｇｅｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ １８－８ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ＳｔｅｅＩ Ｄｅｆｏｒｍｅｄ ａｔ ａ Ｎｅｇａｔ ｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，. ハ４ｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔ ｉｅｓ ａｎｄ Ａｇｅｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗｅｒｅ ｓ ｆｏｒｍｅｄ ｔｕｄｉ ｅｄｉｎ １８－８ ｓｔａｉｎｌｅｓ ｓｔｅｅｌ ｄｅ ｉｖｅ ｔｅｌ ａｔ ａ ｎｅｇａｔ ｌ コ Ｌｐｅｒａｔｕｒｅ ．. １ ｉｅｓ ｗｅｒｅ ｒ ｉ ） Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ， ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔ ｓｅｎ ｂｙ ｔｈｅ ｓｕｂｚｅｒｏ ｗｏｒｋｉｎｇ， ｂｕｔ Ｓｔ ｒｅｓｓ ‐. ｉ ｓｔ ｒａｉｎ ｃｕｒｖｅ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉ ｉｎｇ ｚｅｄ ｂｙ ｄｉ ｓｃｏｎｔ ・ｎｕｏｕｓ ｙ ） Ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｌｄ ， ２. ｈａｒｄｎｅｓｓ ｗａｓ ｅ ｉ ｔａｂｌ ｓ ｓｈｅｄ ｏｎ ａｇｅｉｎｇｉｎ ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅ３００ｔｏ ４５０ｏＣ，ａｎｄ ｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ. ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｎ ａｇｅｉｎｇ ｗｅｒｅ ａ畳ｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｌ ｉｍｉｎａｒｙ ｄｅｆｏｒｍａｔ ｉｏｎ．. １. 緒. 言. １８－ ８ ス テ ン レス 鋼 は 常 温 で は 均 一 な オ ー ステ ナ イ ト組 織 である 従 っ て 非 磁 性 であ り 非 常 ． ， ，. ‐ に延性並びに籾性に富んでをり低温加工が容易なのが特徴である． 又， Ｃｒ ，Ｎｉ等の含有により， 耐 酸性， 耐蝕性がよく各種の 化学工業に用いられ， 或いは低温用構造材として広く使用されている，. そのため機械的性質の向上について， γごα変態の面より数多くの研究がなされている， この鋼は， 適当な温度のもとで塑性変形させ， 或る程度の歪を与えると. 部は変態を起 してマル. ） Ｂ Ｌ Ａｖｅｒｂａｃｈ２ ） テ ンサ イ ト に 変 化す る． こ の 恒 温 加 工 の マ ル テ ンサイ ト変 態 に 関 して は Ｃｏｈｅｎｌ ， ．， ， ３ ） Ｍｃ ） Ｂａｃｋｏｆｅｎ５ ） 等 に よ り 精 しく 調 べ られ て い る こ れ に よ る と 加 工 温 度 の 低 い ， Ｒｙｎｏｌｄｓ ， 細 井６ ， ， 程， 加 工 応 力の 大 き い 程， マ ルテ ンサイ ト変 態 は 促 進 さ れる 即 ち 加 工 応 力 は マ ル テ ンサイ トの ， ，. ｅｍｂｒｙｏｓ を生 成 さ せ， 且 つ こ れ の 自 由 エ ネ ル ギ ー を 高 揚 す る こ と に よ り変 態 を 助 長 す る と い う ，. ４ ） Ｖ．Ｐ． Ｍａ ２ ） 岡 本８ ） 川 崎１ ） 一 方， 低 温 に 於 け る 塑 性 加 工 及 び 時 効 の 実 験 が Ｒ．Ｓｃｈｅｒｅｒ ｒｔｙｎｏｖ７ ， ， ， ， ， １ ３ ）等 に よ り な さ れ て い る こ れ らの 論 文 は Ｍｏ Ｓｉ Ｔｉ等 を 含 む １８－８型 銅 や 標 準 型 １８－８ Ｂ．Ｃｉｎａ ． ， ， ， ス テ ン レス鋼 を用 い， －７ Ｃ 又 は．－１８ Ｃ で 加 工 を 与 え て い る こ の い わ ゆ る Ｓｕｂｚｅｒｏ ｗｏｒｋｉｎｇ ，. は常温の約３倍の抗張力を持ち， 機械的性質は時効により更に増加するという， これ らは何れも ，. この 鋼 の マ ル テ ンサ イ ト変 態 に 関 連 して い る が １８－８型 銅 の 熱処 理 と して 充 分 考 え ね ば な らぬこ と であ る，. 著者は， 先にこの鋼を用い加工応力がマルテンサイ ト変態に与える影響をしらべ 垂直応力を与 ，. え た 時 の マ ル テ ンサ イ ト変 態 の 挙 動 か ら Ｍｄ 点 は 加 え る 応 力 の 大 き さ に よ り 異 る こ と 一 定 応 力 ， ， 以 上 で な け れ ば マ ル テ ンサイ トは 発生 しな い こ と 又 引 張 りと 圧 縮 で は 後 者 が マ ル テ ンサイ ト変 ， ，.
(3) . 低温度で加工した１８－８ステンレス鋼の機械的性質と時効について ） 又 Ｍｄ は加工応力が小さくなるにつれて低下することか ら 態 量 が 多 い こ と 等 を 明 か に した９ ，応 ． ， ｌ ）の 理 論 を 肯 定 した ｏ ｌ ｉ 力 ゼロの温 度が Ｍｓ点 であるという Ｓｃｈｅ ， ｏ 今回は 一般 に 広 く 用 い られ て い る 標 準 型 １８－８ ス テ ン レス 鋼 を用 い， Ｍｓ に 近 い －１８３ Ｃ で加工. を与えこの時生 ずるマルテンサイ トと， それに伴って起る性質変化をしらべた． 又， これを時効 し た時の α一γ 逆変態の過程で， マルテンサイ トがどの様な挙動をしめすかについて検討した．. 江 試料及び実験方法 ｌ 岡は液体空気に焼入れした時， ｅ この実験に用い られた合 金は市販のもの で Ｔａｂ ．１ に示す， この金 る 故に これより低い温度に焼入れす ンサイ トを生じた 冷却時の応力作用により外周 部にマルテ ， ， ｏ と全 面 的 に マ ル テ ンサ イ トが 出 る と 思 わ れ る の で， こ れ の Ｍｓ 点は －１８３ Ｃ よ り 僅 か 下 の 方 に あ る ｉ ー と 思 わ れ る． こ れ を 機肖 ｉに よ り に Ｆ ｇ ．１ 示す引張試験 片 と した． 試料はす べて真空中で１１０ Ｃ ｌ ｑｕｎｔｃｈ の溶体化処理を施し完全に均一なオーステナイ ト組織 と し た． こ の 試 料 を ×ｌｈｒ → ｏｉ 型５０ト ン万 能 試 験 機 の チ ャ ッ ク ｏ ｏ に 取 付 け た． 荷 重 速 度 は ２０ｋｇ／ｍｍ２－ｍｉｎ と した． 恒 温 浴 は ｏ ～ －８０ Ｃ は エ チ ル ア ル コ ー ル に 液. Ｆｉｇ．２ に示す恒温槽のホル ダ【に取 つけこの装置全体をアムスラ. 体空気を滴下させ，この気化熱による 温度降下を利用 した． 一１８３ｏＣ は液体空気をそのまま用いた． 検鏡は試料の略々中央部の平行な個所 を切断しパフ研後， 次の条件により電解研磨を行った． 電解 ｌ， 電 解 時 間 は ２ 分 であ る． ｄｍ２ ３Ａ／ 研磨液は無水酷酸：過塩素酸＝３：１ ． ， 電圧 １２Ｖｏｔ ， 電流密度 １３. 腐蝕は. Ｍａｒｂｌｅ 液 を 用 い１５秒 行 な っ た．. ５ｋｗ シリコニ ッ ト環状電気炉を用い， 自動温度調節装置により定温を 溶体化処理， 時効処理は １ ，. 保 っ た．. Ｔｅ ｔｐ ｉ ｌ ｄ ｓ ｅ ｃ ｅｈ ｏ ｅ ｒ Ｔｈ ｌ ｅ 「ｍｏｃ ｏ ｕ ｅ ｐ ． Ｔｈ － ｅ 「ｍ ｏｃ ｕ ｏ ｅ ｐ. ｉ ｔ ｔ ａ ｏ ｇ ｒ Ｔｅ ｔｐ ｉ ｓ ｅ ｃ ｅ Ｇ１ ｌ ａ ｓ ｓｗｏ ｏ Ｔｅ ｔｐ ｉ ｌ ｄ ５ ｅ ｃ ｅｈ ｏ Ｆｉ ｇ ．Ｉ. Ｔｅｓ ｔ ｐｉ ｅｃｅ Ｆｉ ｇ ．２ ｌｅ Ｔａｂ ．Ｉ. Ｓ Ｕ Ｓ ２７Ｂ. ｉｍｅｎｔ Ａ ｔｕｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒ ａ ｐａｒ ‐. ｌ Ｃｏｍｐｏ ｔ ｅｅ ｓ ・ １ｏｎ ｏｆｔｈｅ Ｓｔ ．. Ｃ. Ｓ ｉ. Ｍｎ. ０ ，０６. ０ ．８３. １ ．０６. Ｐ ０ ，０２４. Ｓ ０ ，００８. Ｎｉ ９ ．５０. Ｃｒ １８ ，３８. ～ｌ ｓ ｐｔ ． ｏＣ ＜－１８３. 皿 実験結果及び考察 Ａ. 低温度での塑性変形. Ｑ） 機 械 的 性 質. Ｃ の Ｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎ Ｄｉａｇｒａｍ を Ｆｉｇ．３ に示す． これによると温度が 低 下 す る に つ れ て， Ｃｕｒｖｅ は 立 っ てく る． こ れ は 低 温 度 程， 降 伏 応 力， 抗 張 力 が 大 きく な る こ と を Ｃ， 一 ４. Ｃ， － ８. Ｃ， 一１８. （５２）.
(4) . 富 岡 由 夫. 館 田 光. 弘. ｌ ｐｒｏｐｅｒ ｌｅ ｉ ｉ Ｔａｂ ｔ ｅ ｓ ｃａ ． ２ ハ４ｅｃｈａｎ Ｎ［ ｉ ｉ ｔ ｅｃｈａｎ ｅｓ ｃａｌｐｒｏｐｅｒ. Ｈａｒｄｎｅ ｓ ｓ Ｉ ｉ Ｓｔ ｔ ｔ ｅｒ ａ ｅ ｏｆ ｍａ ａ. ＴｏＣ. ｌ ｉｎｉｎｔ ｉ ａ. ２ ２ド 彰 ぁｋ ＆ｋ １ ／ ／ ｍｍ ｍｍ ｇ ｇ. ｔ Ｓ ｅ ＨＲＢ ａｔ ｌ ｉｎｇｆ ｉ Ｑｕｎｔ ｒｏｍｌｌｏｏ０Ｃ×ｌｈｒｉｎｏ ｃｈ. ６４ ，Ｏ ７４ ，Ｉ. ８５ ，６. ２８ ，５. ２９ ，５. ６８ ．Ｏ. ４２ ，Ｏ. 十１８. ７１. Ｏ. ７１. －４０. ７１. －８０. ７１. －１８３. １４４ ，Ｏ. ７１. －１８３. １４５ ．Ｏ. ４５ ．Ｏ ４２ ．Ｏ. ９８ ，Ｏ. ４５ ．Ｏ. ７１. ※１８ｔ ｏ－１８３. ＨＲＣ. ２１ ，Ｏ. ７１. ８６ ，２ ９６ ，０. 強 豪？ ‐. ２２ ，Ｏ ３５ ，Ｏ. ８３ ．５ ５７ ，Ｏ ５０ ，２. ３９ ，Ｏ. ４１ ，Ｏ. ４５ ，Ｏ ４６ ，Ｏ ４６ ，Ｏ. ６２ ，Ｏ. ４５ ，Ｏ. ｏＣ ｗａｓｓ－５ ‘Ｐｒ ｉ ｔ ８ ｔ ｔｒｏｏｍｔ ｕｒ ７ ｌ ｉｍｉ ｆ ÷ ｅｍｐｒ ａ ｅ１ ｏｎａ … ｏｒｍａ ｅ ｎａｒ ｙ ｄｅ ．５％. 意 味 して い る． 伸 びは こ れ に 対 して 減 少 して い る． Ｔａｂｌ ｅ２ にこれ らの機械的性質を示す．これでは ‐. ３ 倍に 達 し， 非 常 に 高 い 値 を 示 して い る． こ －１８ Ｃ の降伏応力は常温の ２ 倍， 抗 張 力 は 常 温 の ２ ． ）に よ れ ８ ） れは 岡 本 ら の 結 果 と 一 致 して い る， しか し伸 びは 約５０％ 減 少 してし・る， Ｖ，Ｐ， Ｍａｒｔ ｙｎｏｖ７ １％ Ｃ ば 伸 びの 減 少 は２０％ 位 で あ る と して い る が， こ れ は 組 成の 違い （Ｖ．Ｐ． Ｍａｒｔｙｎｏｖ の 試 料 は ０ ． ｏ の １８－８型 鋼） ， 又 は 荷 重 速 度 の 違 い に よる も の か も しれな い が 更 に 検 討 を 要 する． －１８３ Ｃ で荷 重 速 度 を お そく した 場 合 の 例 を Ｆｉｇ ．３－① ⑨ に 示 す， Ｃｕｒｖｅ が不連続なのはマルテンサイ ト変態 の た. めであるが， ①の場合は② の場合に比 べて伸 び が１０％近く増すという特異な現象 が見 られた， １８０Ｃ で３ ７ ５％ 伸びを 与え， 次にこれを液体‐ ． 空気中で加工 したものを Ｔａｂｌｅ ２ の下欄 に 示 、 した． この方法は伸びが常温 の ２ 倍 も 出 る の・. き. 喜. さ ざ Ｏ ぎ も き. Ｕ も も ≦ ふ メ き を ／. Ｓ ｔ ｉ ａ ｒ ｎ％ Ｆｉ ｉｎ Ｃｕｒｖｅａｔｌ ｔｕｒｅ ｒｅｓ ｓＳｔ ｒａ ｏ ・ ｅｍｐｒａ ｖｔ ｇ． ３ Ｓｔ. で， 塑性加工を行なうのに最良の方法であると ） 本実験では 伸 びは出なかっ いう説もあるが７ ，. た， 以上のことか ら低温度に於ける加工は抗張‐ 力， 降伏応力， 硬度を増加させるのに有利であ るが， 伸びに対しては有効でないという結果を 得 た，. （ ） マ ル テ ンサイ ト変 態 に つ い て ２ －－１８. Ｃ の 引 張荷 重 速 度 を おそく した 場 合， Ｓｔ ｒｅｓ ｓＳｔｒａｉｎ Ｃｕｒｖｅ に Ｆｉｇ. ①② の様な異状が生. ｉ ずる， ①の場合， 荷重のかけ始めに Ｓ１ ｐ を起した様な階段状の伸びが表れ， ついで ５０ｋｇ／ｍｍ２ で. 曲折し，にぷい金属の破裂音と共に大きな切鉄きが Ｃｕｒｖｅ に生ずる． ⑨の場合は曲折はないがやは ）や 細 井６ ）等 が 指 摘 して いる 様 に 何 れ も マ ル テ ン り切鉄きを生ずる． これ らは Ｂ．Ｌ．Ａ ｖｅｒｂａｃｈ２ ， サイ ト生成による応力弛緩にもと づくものであり，最初に応力 弛緩の起る点がその温度に於るＭｓ点 －１８３ｏＣ 加工の場合は弾性域の非常に低い応力値の所に Ｍｓ点がある． このこ と 見な さ れ て い る， ‐ ，. ） した様に Ｍｓ点の上では 非常に小さい応力でマルテンサ イト変態が起るというこ とは前に報告９ ， と を 裏 づ け した もの で あ る， 又， Ｃｕｒｖｅ が 階 段 状 に な っ た り， 切 鉄 き が 出 来 る の は こ の 変 形 機 構 が Ｓ１ ｉｐ に よる 塑 性 の 流 れ と， マ ル テ ン サ イ ト変 態 に よ る 降 伏 と が 競 合 して 起 る た め で あ る， 荷 重 速. 度の速し・時， この様な異状が明瞭に見られないのは， マルテンサイト変態による応力弛緩 があ っ て も負荷 が直 ぐこれに追いつく ため， 一見異状のない様に 見えるのであろう． 荷重速度を更におそく （５３）.
(5) . 低温度で加工した１ ８－８ステンレス鋼の機械的性質と時効について. した①の場合は ５０ｋｇ／ｍｍ２ の所で曲折が起き， 加工硬化の少い部分が現れる ついで Ｂｕｒｓｔ 的 な ． マルテンサイ ト生成が起る． これは興味ある現象で今後の検討に待ちたい ．. 輯曜 ムー ・ ‐ ・Ｉ. ー．ｆｉ 壌 Ｊ. ／ 与 えミ Ａ， ｎｏｅ ｌ ｉ ｔ ０ ０） ｏｎｇａ ｏｎ（ｘ３ ｐｈｏｔｏ ー. ， ．. . . ｏ ０ Ｂ． ｆ ｔ （ Ｃ（ ）（ｘ ０ ０ ０ ×３ ｕｒ ） ｒ ａｃ ｅａｔ－４. 式１ ‐総 １ １. ｏＣ（×３ Ｃ． ｆ ｔ ｔ －１ ８ ３ ０ ０ ） ｕｒ ｒ ａｃ ｅａ. Ｙ １ ｉ Ｉ Ｗｏｒｋｅ ーａ ｔｎｌ ｉ ｔｅｅ ｃｒＯＳ ｔ ▽ａｒ ｃｔｕｒｅ ｓ 。ｆｓ ｔ （ 。ｕｓｔ ｅｍｐｅｒａ ｕｒｅ. 低温度加工 した試料の顕微鏡写真を Ｐｈｏ ｔ ｏｌ に 示 した． Ａ は 溶 体 化 処 理 した も の で 均 一 な オ ー ス テナイ トであり結晶粒に変形は見 られない． Ｂ は －・８０ｏＣ 加 工 し た も の で殆 どの 結 品粒 が マ ル テ ン サ イ ト線 で 覆 わ れ， 且 つ， ｐｌａｓｔ ｉ ｃＨｏｗ を 伴 っ て い る． 又， 所 々 に 強 化さ れ た γ が 残 留 してし・る． こ の γ は 溶 体 化 した 時 の Ｈｖ＝１５５ に 対 し， Ｈ ＝３００ あ り， 非 常 に 加 工 硬 化さ れ て い る． －１８ Ｃ加工 の も の は γ は 存 在 せ ず 非 常 に 微 細 な マ ル テ ンサ イ ト線 が ＶＶｉｄｍａｎｓ ａｔ ｔｅｎ 状に全面に 三 っ て 存 在 ｔ. し， 結晶粒の Ｐ１ａｓｔｉｃＨｏｗ は 見 られ な い． こ の 様 に 加工 温 度 が 低下 して Ｍｓ点に近 づくにつれて， 残 留 γ は 段 々 少 く な り， Ｍｓ 点 に 近 い －１８３０Ｃ では 全 部 が マ ル テ ンサ イ トに な る －１８３０Ｃ 加工の ． ものが大きな抗張力を持つのはこの理由の為である． Ｂ. 時. 効. 硬. 化. Ｑ） 時. 効. 曲. 線. －－１８３ｏＣ で ４０％. 引張歪を与えたものを時効させた． この結果を Ｆｉｇ．４，５ に 示 す． Ｆｉｇ，４ の時効 処理時間と硬度の関係では， 最大の硬度を与えるのは ４００ｏＣ で， 時効時間の短い程， 硬度は幾分高. い 方 へ 移 っ て い る 様 で あ る． ２０００Ｃ～８７５０Ｃ で ０ ５ｈｒ 時 効 した も の の 硬 度 変 化 が Ｆｉｇ ． ．５ であ る． こ れでは，硬度は ４００ｏＣ で最 大 を 示 した あ と 温 度 上 昇 と 共 に 減 少 し，６００～７５０ｏＣ で一時平行になるが ７５０ｏＣ か ら急 激 に 低 下 す る． １８－８型 銅 の 加 熱 変 化 に よ る 硬 度 の 山 は 常 温 加工 の 場 合は ５００～５５０ｏＣ １ ） 又 一１８ Ｃ７’１２ ） ‐．７ Ｃ ８ ４ ）加工の場合は ４ｍｏＣ 付近 に あ る と い わ れ る こ れ らの 原 ’ に あ り１ ， ， ， ．. 因についてはα→γ 逆変態の炭化物折出に関連するとみなすもの， あるいはび相の生成促進とか， ÷. 」 ４０ ３０ ェ ２０. Ｌ. ． ： 」. ＼ ＼ ＼. に÷. Ｌ. ？ Ｊ ＾ 争 つ こ １ １ 「【 Ｊ. ー ′. ０ 茎４ ６ 、＼、 「７. ．. ー ８. ｉ ｉ Ａｇ ｍ ｅ ｅ ｎ ｇｔ. Ｆｉ ｌ ｉｖｅ ｖａｒ ｉ ｉｏｎｉｎ ｈａｒｄｎｅ ａｔ １ １１８－８ ｇ ａｔ ｓｓｉ ． ４ Ｒｅ ｌｅ ｉｎ Ｉ Ｗｉ － ｔ ｉｎｇｔ ｉｍｅａ ｔ Ｓ ａ ｔｈａｇｅ ｓ ｓＳ ｅｅ ｔｔ ｔｕｒｅ ｅｍＰｅｒａ ， １ ２９０ｏＣ ２ ３４００Ｃ ３ ４００ｏＣ ４ ４５ｏｏＣ ０ ５ ４９５ Ｃ ６ ６２５０Ｃ ７ ７３５０Ｃ ８ ８７５０Ｃ ｆｏｒｍａｔ Ｄｅ ｉ ろ ′ ｏｎ ｔ ｅｍｐｅｒａｔ ｕｒｅ ーユ８３。Ｃ ６二４ＯＰ. － ′. ＼＼. ＼. ， ２ ０ ０ ３ ０ ０ ４ ０ ０ ５ ０ ０ ６ ０ ０ ７ ０ ０ ８ ０ ０ ９ ０ Ｏ Ａｇ ｉ ｔ ｅ ｎ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｕ ｒ ｅ℃ ｇＴ ｌｅ Ｆｉ ｉｎ ｉ ｉｏｎ ｉｎ ｈａｒｄｎｅ ｔ ｓｏｆｉ８－８Ｓｔ ａ ｓ ｓ ａ ｇ． ぅ Ｖａｒ ｌ ｗｉ ｈ ａｇｅ Ｓｔ ｉｎｇ ｔ ｔｕｒｅ ｔ ｒａ ｅｅ ｅｍｐｅ ． る Ｄｅｆｏｒｍａ ｉ ｔ ｔｕｒｅ －１８３。Ｃ ６；４Ｏ守 ｏｎ ｔ ｅｍｐｅｒａ ｉｎｇ ｔ ｉｍｅ ｏ ５ｈ ｒ ａｇｅ ． ．.
(6) . 富 岡 由 夫. 館. 田 光 弘 ‘ ．ド ー‘キ 、 遜 ，. ｉ － － き 麹 蟻謹撰 ，壷. . Ａ， ２ ９ （ ＦＣｘｌｈｒ（ｘ３ ０ ０）. －. ノ. . ， ，．. . ｏＣｘｌｈｒ（ｘ３ Ｂ． ４ ０ ０ ０ ０）. 、. . ） 〆 も 冬 ．. どき、 ′ ，. ｏ Ｃ ４ ５Ｃｘｌｈｒ（ｘ３ ９ ０ ０） ．. ｏＣｘｌｈｒ（ｘ３ ｏＣｘｌｈｒ（ｘ３ ｏＣｘｌｈｒ（ｘ３ Ｄ． ６ ２ ５ ０ ０） Ｅ． ７ ３ ５ ０ ０） Ｆ，．８ ５ ７ ０ ０） ｏ Ｍ ｉ Ｐｈｏｔｏ ２ ｆ ｌ ｌ ｄ ｔ ｔ ｔ ｃｒｏｓ ｒｕｃ ｔ ｕｒｅｏ ｓ ｅｅｓ ｅｏｎｇａ ＝４０％ ａｔ －１８３ ｃ ｔｅｍＰｅｒａｔｕｒｅａｎｄ ｔｈｅｎ ａｇｅｄ・ ｅ ．. フ ェ ラ イ ト Ｃｒ 系鋼 に あ らわ れる ４７５ＵＣ 硬 化 の 現 象 が ４００ＵＣ ま で 低 下 した も の と 考察 して い る も. のもあ って定説はない． しか し， 加工温度が低い程， 時効後の硬度の山は低温度側に移るだろうこ とは 従 来 の 実 験 報 告 か ら言 え る こ と であ る． ６００ｏＣ～７５０ｏＣ におこる硬度の平行部については 二 ， ２ ） 再結晶の際の特殊な変 化等け ）これも定説はなく 又 この平行部の無いと 次的な炭化物の生成１ ， ， ，. す る も の も ある． しか し， 本 実 験 では こ れ を 認 め た． 時効処理したものの写真を Ｐｈｏｔｏ ２ に 示 す． こ れ に よ る と ２９０ｏＣ， ４００ｏＣ は マ ル テ ンサ イ トは 幾 分黒く ｅｔｃｈ さ れる が 大 きな 変 化は 見 られ な い． ４９５ｏＣ に なる と マ ル テ ンサイ トの 中 に つ よく ｅｔｃｈ される所が混在し始 ）る． こ の 黒 い 部 分 は 炭 化 物 の 析 出 して る 個 所 の 様に 思 え る． ６２５ｏＣ に な る と 白 い オ ー ス テ ナ イ ト地 に 黒し・炭 化 物 の 粒 状 化 が 見 られ， ほ ぼ マ ル テ ンサイ ト線 に 沿 っ て 析出 して い. る． ７３５ｏＣ. では全面に炭化物が出， これの凝集した形になる． そ して， 白く見える未だ結晶粒の不. 完 全 な オ ー ス テ ナイ ト地 に 炭 化物 が 溶 け こ み 始 め る． ８７５ｏＣ に な る と 微細 な オ ー ス テナ イ ト結 晶 粒. が白い地の中に組織を現す．. ｏ 以 上 の 顕 微 鏡 試 験 の 結 果 と Ｆｉ ｚ→γ の逆変 ｇ ．５ の 時 効 曲 線 の 関 係を 見る と， ４００ Ｃ を 境に して ｆ 態 が 起 り， こ れ よ り 高 い 温 度 で は 炭 化 物 の 析 出 と 共 に γ 化 が 促進 さ れ て い る と い う こ と が 言 え る ． こ の こ と よ り ４００ＱＣ の 硬 度 の 山 は マ ル テ ンサ イ トか ら炭 化物 が 析出 す る 準 備段 階 に お こ る と い え よ う． 又， ６００～７００ｏＣ の 硬 度 の 平 行 部 は 炭 化 物 が 凝 集 しオ ー ス テ ナ イ ト地 の 中 へ 溶 け こ む 時 の 変 化， 即 ち， 再結 晶 の 初 段 階 に 起る 硬 化 と い え る 様 で あ る． ８７５０Ｃ では 再 結 晶 した オ ー ス テ ナ イ トが. １ ） らの 常 温４０％ の 伸 び の 時 効 では ８００～９０００Ｃ あ らわ れ， こ の 為 に 硬 度 は 急 激 に 下 っ て いる． 今 井１ でオ ー ス テ ナイ トが 結 晶 組 織 を あ らわ して い る． こ れ よ り 言 える こ と は 再 結 晶 温 度は 常 温 加 工 で も. Ｓｕｂｚｅｒｏ ｗｏｒｋｉｎｇ. でも同じ温度で起るということである， 尚， 加熱過程の詳細について は磁気変化，. 膨脹変化を併せ調べる必要がある様に思われる， （ ） 加工歪が時効硬化に与える影響 ２. 加工 歪 が 時 効硬 度 に どの 様 な 影 響を も つ か， －１８３ＵＣ 加 工 の もの と 更 に こォ宅を 時 効 した も の に ， つ い て し ら べ た． こ の 結 果が Ｆｉｇ．６ で あ る． 図 中 下 の Ｃｕｒｖｅ は － －１８３ｏＣ 加 工 の ま ま の 硬 度 を しめ し， 上 の Ｃｕｒｖｅ は 時 効 し た も の であ る． こ れ に よる と 加 工 歪 の 大 きく なる に つ れ て 時 効 した も の. と し な い も の と の 硬 度 の 差は 大 きく なる， しか し， こ の 傾 向 は 徐 々 に 一 定 に近 く な り１５％ 伸 び 以 上 では その差が ＨＲＣ５ で一定値となる 又硬度上昇の傾向は２ ５％伸び以上では Ｃｕｒｖｅ は 大 体水 平. ，. ．. （５５）.
(7) . 低温度で加工した１８－８ステンレス鋼の機械的性質と時効について. ク. ／. に 近 い． 以 上 の こ と よ り， Ｓｕｂｚｅｒｏ ｗｏｒｋｉｎｇ では２５！彩. 二. 伸びを与えることで充分な硬度を得ることが出来ると. ー. い え る， １ のＣｕｒｖｅ の 様 に 歪 量 に よ り 硬 度 が 異 なる と. ｌ. い う の は， マ ル テ ンサ イ トの 生 成 量 に 関 係 す る も の で，. ０ 華３. ）した様に Ｍｄ 点以下の温度では応力又は歪： 前に報告９. ／. ／. 量が大なる程マルテ ンサイ ト量が増加するためであろ う し， ２５％伸び以上で硬度が一定になっ たのは， 応力 に よる マ ルテ ンサ イ ト生 成 に 限 度 が あ る 為 であ ろう．. 車 又， こ の Ｃｕｒｖｅ の硬度の増加は α→γ 逆変態に 関ラ ２ ０ Ｓ ｉ ｔ ％ ａ ｎ ンサ イ ト量 の ｒ Ｌ て おり， 時 効 前 の 歪 量， 即 ち， マ ル テ ｆｏｒｍ Ｆｉ ｔ ・ ｏｎ ｅｎｔｏｆ ｄｅ ー ａ ９ ． ６ １ｎ負ｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅ ｅｘｔ 増 加 に よ る も の で あ る． ｌ１８－８ｓ ｉｎｌ ｔ ｔ ｅ ｓ ｓ ｓ ｓｉｎｓ ｅｅ ａ ｏｎｉｎｃｒｅａ ｓｅｉｎｔｈｅｈａｒｄｎｅ ｌ ｔ ｓ ｅｅ． ｉ ｉ ｉ Ｉ Ｖａｒ ｔ ｔ ｔ ｓ ｓａｆ ｅｒ ｏｎ ｉｎｔｈｅｑｕａｎｔ ａ ｙｏｆｈａｒｄｎｅ ｌ ｉ ｔ ｔ －ｉ８３ｏＣ． ｏｎ ａ ｅ ｏｎｇａ ｉ ｉ ｉ ｔ ２ Ｖａｒ ｔｙｏｆｈａｒｄｎｅ ｔ ｅｒ ｓ ｓａｆ ｏｎｉｎｔｈｅｑｕａｎｔ ａ ｉｎｇ ｌ ｉｏｎａｔ－１８３０Ｃａｎｄｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔａｇｅ ｔ ｅ ｏｎｇａ ｏ ｔ４００ Ｃｆｏｒｌｈｒ ａ ． Ｗ. 総. 括. －－８ ス テ ン レス 鋼 を 用 い， こ れ を ＯＵＣ 以下の低温度で加工 した場合， これに伴って起る性質変 １８ 化 と マ ル テ ンサ イ ト変 態 に つ い て 実 験 Ｌ た， 併 せ て 一１８３ｏＣ で 加 工 し次 い で 時 効 処 理 した も の の１生. 質変化についても調べ た．. ） 抗張力， 降伏点， 硬度は加工温度が低くなる程増 大し， －１８３ＵＣ では 抗 張 力 １４５ｋｇ／ｍｍ２ で （ １. 常温の ２ ３ 倍 に な る． Ｌか Ｌ， 伸 びは 減 少 す る， ，. （ ２ ） 負荷 速度をおそく した場合， マルテ ンサイトの発生が Ｓｔｒｅｓｓ‐Ｓｔｒａｉｎ Ｃｕｒｖｅ に鋸匁状又は階 段 状 に な っ て あ らわ れる． こ の Ｃｕｒｖｅ よ り －１８３ｏＣ 加工では非常に低い応力でマルテンサイ トが. 発 生 す る こ と が 分 る． 更 に 負 荷 速 度 を お そく す る と ５０ｋｇ／ｍｍ２ 付 近 で Ｃｕｒｖｅ の 屈 折 が お こ り， こ. こでマルテ ンサイ トが発生する． この場合， 全体の伸びが１０％程度増加する， （ ） －１８３ｏＣ で ４０％ 加 工 Ｌ た も の を 時 効 した． こ の時の硬度の山は ４００ｏＣ に あ らわ れ， こ れ を ３ 境 に して α 一 γ の 逆 変 態 が進 行 す る． ８７５ｏＣ では微細なオ ４ （ ） －１８３０Ｃ での加工歪が時効に与える影響をしらべ た. ステ ナ イ トの 再 結 晶 が 見 られ た．. ． 時効により１５％伸び以上では略々一様. に ＨＲＣ５ 増加する． 又， ２５％伸び以上では硬度変化は殆ん ど一定となる，. 最後に本研究を行なうにあたって格別の御便宜を賜 った函館市立工業指導所長多田新平氏， 並び に函館酸素株 式会社計良嘉宏氏に深甚なる謝意を表する． 尚本研究は昭和３９年度北海道科学研究 費 補助 金によ って行なわれたことを附記する．. 文 １） ２ ） ３ ） ４ ） ５） ６） ７ ）. 献. ｌ Ｔ ， Ａ．Ｓ ｈ ｉ Ｃｈ Ｈ． Ｃ． Ｆｉｅｄｌ ｅｒ ．２７ 、 Ｎｏ ．２５７ ． ．Ｍ． ， Ｖｏ ， Ｂ． Ｌ． Ａｖｅｒｂａｃ ， Ｍｏｒｒｓ ｏ ｅｎ： ｒ ｆ ｌ Ｍ ｌ ｂ ｈ ９ ５ ２（ ６６１ Ａ Ｊ １ ） ｈ ｄ Ｂ Ｌ ｔ ｉ Ｃ Ｋ ｌ ｉ Ｍ Ｓ Ａ ： ｒ ｅ ａ ｅ ｒ ｃ ｏ ｕ ｎ ａ ｏ ｖ ａ ｒ ｒ ｅ ｎ ａ ｎ ， ， ． ． ． ． ｕ ｎ ， ｏ ｓ ｏ ｈ ｌ ｐ ９ Ａ ２ ０（ １ ４ ９ ） Ａ． Ｗ， ＭｃＲｙｎｏｎ） ｓ ｓ：Ｊ ｙ， ． ， ｐｐ １９５３ ） ｉｎ ｔ Ｋ． Ｂｕｎｇａｒｏｌ ｅｎｍｅ ｓ ｓｅｎ ｈａｔ ｔ ． ，２４（ ， Ｒ． ｏｐｐｅｎｈｅ ， Ｒ．Ｓｃｈｅｒｅｒ： Ａｒｃｈ Ｅｉ ｌ ｋ ｆ Ｍ Ｖ Ｔ Ａ ｓ ５ ０ ４ ７ ８ ｈ ー Ａ Ｂ Ｍ ｗ Ｅ Ｒ ： ｒ ｏ Ｇ． Ｗ・Ｐｏｗｅｌ ｏ ｅ ｎ ｒ ａ ｃ ｓ ａ ａ ， ・ ． ・ ． ， ， ， ， ． ． ， ． ．. ｌ 細井祐三， 川上義人：鉄と銅， Ｖｏ ． ．４ ．４９ ，Ｎｏ. ｌ ｌ ｌ １９６の． ｌｅｂ ａｎｄ Ｖ，Ｐ． Ｍａｒ ｔ ｔ Ａ， Ｎ． Ｃｈｕｋｈ ｔ ａ ｏｖｅｄ ｚ ａ ｙｎｏｖ： Ｆｉ ． ．２ ，２４０‐２４４（ ． ｍｅ ， Ｎｏ ，１０ ， Ｍｅ. （５６）.
(8) . 富 ８ ） ９ ） １０ ） １１ ） １２ ）. 岡 由. 夫. 館 田 光 弘. １ 岡本正三， 小高良平：日本金属学会誌， ＶＯ ６ ９２ ／３９ ， ，１８ ．７ ，Ｎｏ ，３ ・北海道大学工学部研究報告 投稿中 萩原， 金沢， 富岡＋ ； ， ，. Ｅ． Ｓｈｅ ｌ： Ｚ，ａｍｏｎｇ ｉ ｌ ｌ １９３２ ） ｏｎｇ ｃｈｅｍ． ，ａ ， ，２０７（ ，２１ Ｎ 今井， 斎藤：鉄と鋼， Ｖｏ １４９ ５ ８ ０ ７ ｏ ， ， ． ，. 川崎正， 篠田軍治：日本金属学会誌， Ｖｏ ｌ ／４９ ２ ，２２ ， Ｎｏ ，９ ， ，４８９. １３） Ｂ， Ｃｉｎａ：Ｊ ｌｌｎｓ ｔ ｔ（Ｕ，Ｋ， １９３５ ） ） ｅｅ ，ｌｒｏｎ ａｎｄ ｓ ，１７９（ ，ｐ ， ．２３０. 「５７.
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