专利名称：非磁性不锈钢、电波表用部件、非磁性不锈钢的制造方法及电波接收设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有高电阻率的非磁性不锈钢、使用该非磁性不锈钢的电波表用部件、非磁性不锈钢的制造方法以及电波接收设备。
背景技术：
一直以来公知一种电波手表，其用杆式天线接收标准电波，并基于该接收的标准电波中所包含的时间码来对内部时刻进行修正，但当电阻率小的金属部件位于杆式天线的附近位置时，在电波接收之际，在杆式天线的线圈产生的退磁场的变动磁通贯穿该附近位置的金属部件内，显现出涡电流损失，由此存在天线的接收灵敏度劣化的问题，因此，公知一种用非金属部件取代金属部件来形成表壳体主体以及后盖之中的至少一方的电波手表。但是，在用非金属件取代金属件来形成表壳体主体以及后盖之中的至少一方的情况下，与表壳体以及后盖双方都由金属件形成的情况相比，，由于在外观上无法得到金属感或重量感，因此有损于装饰品所需的高级感或美观。由于这种理由，作为在电波手表的壳体主体或该壳体主体的背侧安装的后盖的一方或双方的材质，为了体现良好的外观性、重量感一般采用不锈钢，尤其采用非磁性的奥氏体系不锈钢(Jis SUS304或SUS316)。但是，JIS SUS304或SUS316的电阻率充其量是70 μ Ω ·cm，在采用这样的不锈钢作为壳体主体或后盖的材质的情况下，由于电阻率低，存在电波手表的电波接收灵敏度下降的情况。因此，作为用作电波手表的壳体主体或后盖等部件的不锈钢，要求在维持非磁性的情况下，电阻率比SUS304或SUS316更高的材料。作为具备非磁性和高电阻率的特性的不锈钢，提出一种在JP特开2003-41349号公报(专利文献1)中记载的不锈钢。在该专利文献1提出的非磁性不锈钢中，调整合金元素，使电阻率最大提高到 οομ Ω · cm。另一方面，即便表壳体以及后盖双方由金属材料形成，为了得到足够的接收灵敏度，例如在JP特开2006-275580号公报(专利文献2)提出一种电波手表，其具备的结构是 在表壳体以及后盖之中与天线相对的内周面形成凹部，并在该凹部内配置非磁性部件。在该专利文献2中，公开一种由收纳了天线和表装置的表壳体和后盖构成的电波表的壳体构造，在该构造中，在所述表壳体和后盖之中的一方的内侧面设置凹部，并在该凹部卡合电阻率被设定为7.0 μ Ω-cm以下的非磁性部件。另外在专利文献2中，记载了表壳体或后盖由钛、钛合金、不锈钢、钨碳化物、钽碳化物中至少任一种构成。现有技术文献专利文献专利文献1 JP特开2003-41349号公报专利文献2 JP特开2006-275580号公报上述专利文献1公开的电阻材料具有比SUS304或SUS316高的100 μ Ω .cm的电阻率，但是100μ Ω ^cm的电阻率是和JIS SUS X M15J1等同的电阻率，与既存的高SI奥氏体系不锈钢没有大的差别。另外，在专利文献2公开的电波表的壳体构造中，在形成于与天线相对的表壳体以及后盖的内周面的凹部内配置非磁性部件，因此，相应地花费制造成本，并且存在导致使用零件的数量增大的问题点。不仅如此，由于在凹部内配置的非磁性部件的电阻率低，因此由于该低电阻率，存在电波接收灵敏度不够的问题点。另一方面，用户在使用作为电波接收设备的电波手表时，其壳体主体或后盖等处于与人体的手腕接触的状态。因此，当壳体主体或后盖由金属材料形成、尤其由不锈钢形成的电波手表长期戴在胳膊或手腕上时，还存在因用户的不同而产生镍(Ni)过敏的情况这种问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种与既存的非磁性合金相比具有更高的电阻率而可得到足够的电波接收灵敏度，且可以防止M过敏的产生的非磁性不锈钢及使用其构成的电波表用部件、非磁性不锈钢的制造方法以及电波接收设备。本发明人为了对不锈钢同时兼顾非磁性和高电阻率双方，对各种合金元素及其添加量进行了銳意研究，结果发现，添加Si对于电阻率的增加是有效的。但是，Si由于是铁素体相稳定化元素，因此在添加可以得到高电阻率的Si量的情况下，存在生成铁素体相而带来磁性的可能性。因此，进一步对于以奥氏体相稳定化元素即Ni为中心组成的最佳化进行了各种实验，从而发现可以在防止产生铁素体相并维持非磁性不变的情况下比专利文献1公开的合金具有更高的电阻率。另外，在将本发明的非磁性不锈钢用作例如电波接收设备即电波手表的表壳体的壳体主体以及封闭该壳体主体的开口端部的例如后盖即封闭部件的材质的情况下，如上所述由于担心Ni过敏，所以需要防止Ni从壳体主体件以及后盖间析出。为此，在进行Ni含量的增加的情况下，实施了同时找出用于防止Ni析出的合金组成的最佳化的实验。本发明的非磁性不锈钢是从实施了上述实验的结果得到的。S卩，本发明的第1方面记载的非磁性不锈钢，其特征在于，以质量％计，含有C 0. 以下，Si 4. 0 7. 5%, Mn :2. 0% 以下，Ni :25. 5 30. 0%, Cr :15. 0 20. 0%, Mo 0. 1 3. 0%，Cu :0 2. 0%，余量为Fe以及杂质。另外，第2方面记载的非磁性不锈钢，其特征在于，以质量％计，所述非磁性不锈钢含有Si :4. 0 5. 8%。进而，第3方面记载的非磁性不锈钢，其特征在于，所述非磁性不锈钢的电阻率大于100μ Ω ·_。另外，第4发明的发明涉及一种电波表用部件，其是使用权利要求1所述的非磁性不锈钢形成电波表用零件。另外，第5方面的发明涉及第4方面记载的电波表用零件，该电波表用零件为构成电波表的壳体主体、后盖、圈口部件、文字板、分型部件、所述圈口部件的一部分、将所述壳体主体和所述后盖形成一体的一体型壳体主体之中的至少一个。进而，第6方面所述的发明涉及非磁性不锈钢的制造方法，其特征在于，在对以质量％计，含有 C 0. 以下，Si :4. 0 7. 5%，Mn :2. 0% 以下，Ni :25. 5 30. 0%，Cr 15. 0 20. 0%，Mo :0. 1 3. 0%，Cu :0 2. 0%，余量为！^以及杂质的非磁性不锈钢进行热加工以及/或者冷加工的塑性加工后，在1000 1180°C的温度下进行固溶化处理。另外，第7方面记载的非磁性不锈钢的制造方法涉及第6方面的非磁性不锈钢的制造方法，其特征在于，以质量％计，所述非磁性不锈钢含有Si 4. 0 5. 8%。进而，第8方面记载的发明涉及一种电波接收设备，其特征在于，具备壳体主体和在该壳体主体内配置的电波接收用的天线，所述壳体主体由权利要求1所述的非磁性不锈钢形成。另外，第9方面记载的发明涉及一种电波接收设备，其特征在于，具备筒状的壳体主体、对该筒状的壳体主体的开口端部进行封闭的封闭部件和在所述壳体主体内配置的电波接收用的天线，所述壳体主体和所述封闭部件由第1方面所述的非磁性不锈钢形成。另外，第10方面记载的发明涉及一种电波接收设备，其特征在于，具备筒状的壳体主体；对所述筒状的壳体主体的开口端部进行封闭的封闭部件；在所述封闭部件和所述壳体主体之间配置的圈口部件；以及在所述壳体主体内配置的电波接收用的天线，所述壳体主体、所述封闭部件以及所述圈口部件的一部分或全部由第1方面所述的非磁性不锈钢形成。发明的效果根据本发明，可得到电阻率高且M的析出极少的非磁性不锈钢。另外，根据本发明的非磁性不锈钢，相比目前使用的SUS 304或SUS 316可以大幅度提高电波的接收灵敏度，并且可以防止产生M过敏。因此，作为电波接收设备的构成部件，例如电波手表的壳体主体、封闭部件的后盖或圈口部件、文字板、分型部件等的坯料极为有用。
图1是表示本发明的一例的非磁性不锈钢的固溶化处理后的剖面显微镜照片。图2是表示本发明另外的一例的非磁性不锈钢的固溶化处理后的剖面显微镜照片。图3A是对于本发明的电波接收设备，在适用于电波手表时从表面斜向观察该电波手表的立体图。图;3B是从背面斜向观察图3A所示的电波手表的立体图。图4是表示图3A的电波手表的内部构造的局部省略剖面图。图5A是对于本发明的电波接收设备，在适用于其他电波手表时从表面斜向观察该电波手表的立体图。图5B是从背面斜向观察图5A所示的电波手表的立体图。图6是表示图5A的电波手表的内部构造的局部省略剖面图。图7是表示对于图4所示的电波手表的内部构造，表示该电波手表所具备的文字板时的构造的局部省略剖面图。图8是表示对于图6所示的电波手表的内部构造，表示该电波手表所具备的文字板时的构造的局部省略剖面图。
具体实施方式
首先，对于本发明涉及的非磁性不锈钢进行说明。如上所述，本发明的非磁性不锈钢的重要特征在于在维持非磁性的奥氏体相不变的情况下，提高电阻率。在本发明的非磁性不锈钢中，按照以下的范围规定各化学组成的理由如下所述。需要说明的是，在以下的说明中，只要没有特别记载，以质量％记述。C :0.1% 以下C是强力的奥氏体相稳定化元素，但超过0. 而存在时，容易生成与Cr的碳化物，结果是，生成的Cr碳化物周边的Cr缺乏，容易引起粒界腐蚀。因此，上限设定为0. 1 %。 C的优选上限为0. 05%，更优选为0. 03%以下。即使不添加也可以。Si :4.0 7. 5%Si是具有使电阻率增大的效果的重要元素，4.0%以上的含量是必要的。但是，当 Si超过7. 5%时，热加工性变差。进而，Si的添加有降低熔点的效果，添加超过7. 5%的量， 会使熔点下降到无法进行热加工的温度。另外，Si由于是铁素体相稳定化元素，因此当添加超过7. 5%的量时，产生生成铁素体相而带来磁性的问题，因此Si设定在4. 0 7. 5%的范围。Si的优选上限为7.0%。另外，若Si的添加量增加，并且含有Si的金属间化合物析出，不进行适当的热处理，则加工性劣化。能够更可靠抑制该金属间化合物的析出的范围是4. 0 5. 8%。需要说明的是，用于可靠地得到Si所具有的使电阻率增大的效果的优选下限为 4. 5%。Mn :2.0% 以下Mn是使奥氏体相稳定化而对非磁性化有效的元素，但若过多添加，则会使冲击强度及拉伸延展性那样的机械性质下降，因此上限设为2. 0%。Mn的优选上限为1. 0%。Ni :25. 5 30. 0%Ni是使奥氏体相稳定化而对非磁性化有效的元素。为了可靠地得到因添加Ni而带来的使奥氏体相稳定化的效果，需要将M的下限设为25.5%。但是，若过多添加Ni，则容易引起Ni析出，因此上限设为30.0%。Ni的优选上限为四.0%，优选下限为27.0%。Cr :15. 0 20. 0%Cr是使耐腐蚀性提高并防止Ni析出的重要的元素，为了充分确保因添加Cr而带来的耐腐蚀性，需要有15.0%。但是，Cr由于是铁素体相稳定化元素，所以若过多地添加， 会使奥氏体相不稳定而阻碍非磁性化，因此上限设为20. 0%。Cr的优选上限为19. 0%，优选下限为17.0%。Mo :0.1 3.0%Mo是使耐腐蚀性提高并防止Ni析出的重要元素，即便是极少量，也需要添加。因此Mo的必要的下限设为0. 1 %以上。但是，Mo由于是铁素体相稳定化元素，因此当过多添加时，会使奥氏体相不稳定，阻碍非磁性化，因此将上限设为3. 0%。Mo的优选上限为2. 0%, 更优选为1.2%。另外，为了使防止Ni析出的效果更可靠，优选Mo的下限为0. 4%，更优选为 0. 8%。Cu :0 2.0%Cu是使耐腐蚀性提高并防止Ni析出的元素，根据需要，可在0% (不添加) 2. 0%的范围进行添加。但是，当过多添加Cu时会损害热加工性，因此Cu的上限为2. 0%。Cu的优选上限为1. 0%，更优选为0. 7%。另外，为了更可靠地防止Cu添加引起的Ni析出， 优选将0.3%设为下限。余量为!^e及杂质在本发明中，上述元素以外的余量为!^e和杂质。优选杂质含量少，但作为不使热加工性、韧性下降的范围，即便按照以下的范围含有也没有关系。P 彡 0. 05%, S 彡 0. 05%, N ^ 0. 1%, Al ^ 0. 5%根据以上说明的本发明涉及的非磁性不锈钢的化学组成，可使电阻率超过 100 μ Ω -Cm0通过该高电阻率，例如在将该非磁性不锈钢用作电波手表用的零件(壳体主体、封闭主体壳体的开口端部的后盖等封闭部件)时，可以提高电波手表的电波的接收灵敏度。需要说明的是，在将本发明涉及的非磁性不锈钢用作电波手表用的零件的情况下，优选高电阻率。优选电阻率为Iio μ Ω · cm以上，更优选为115 μ Ω · cm以上。下面，对于本发明的非磁性不锈钢的制造方法进行说明。在本发明的非磁性不锈钢的制造方法中，对于坯块在锻造、轧制等热加工以及/ 或者冷加工的工序可以采用常用方法，但热加工以及/或者冷加工的塑性加工后的固溶化处理温度的管理是有效的。上述本发明所规定的非磁性不锈钢由于含有大量的合金元素，所以有可能在本合金的制造过程中产生奥氏体相以外的金属间化合物。具体而言，当析出超过10 μ m的粗大金属间化合物时，容易产生孔腐蚀，不仅容易引起M的析出，而且还存在机械加工性劣化的顾虑。因此，以能够使金属间化合物固溶于奥氏体相的、1000 1180°C进行固溶化处理。 由此，能够进一步防止孔腐蚀以及Ni的析出。将固溶化温度的下限设为1000°C是因为在小于1000°C的固溶化处理中，无法使金属间化合物固溶于奥氏体相。另外，将固溶化温度的上限设为1180°C是因为本发明由于含有大量的Si，因此熔点下降，在超过1180°c的温度下，有可能引起非磁性不锈钢的熔化。优选的固溶化处理温度的下限为1040°C，优选的固溶化处理温度的上限为1160°C。需要说明的是，固溶化处理的冷却能够以大于等于空冷的冷却速度来进行，优选为水冷。通过热加工以及/或者冷加工的塑性加工后的上述固溶化处理，使金属间化合物固溶于基质，可得到均勻的奥氏体相。由此，具有防止孔腐蚀的效果。另外，由于固溶化处理带来的硬度的下降，被切削性也提高，因此可以得到机械加工变容易的效果。需要说明的是，固溶化处理的时间只要是1分 10小时，就能够充分得到所述的效果。实施例基于试做的结果更详细地说明本发明的非磁性不锈钢。表1表示本发明的非磁性不锈钢的化学成分(No. 1 No. 10)和比较例的合金的化学成分(No. 11 No. 16)。通过真空感应熔化，制作IOkg的锭，进行锻造、热轧这样的热加工，得到厚度 20mm、宽度80mm的非磁性不锈钢(表1所示的No. 1 No. 8)以及比较合金(表1所示的 No. 11 No. 16)。制作的IOkg的非磁性不锈钢以及IOkg的比较合金的化学成分如表1所示。另外，同时通过真空感应熔化，制作200kg的锭，进行锻造、热轧这样的热加工，得到厚度15mm、宽度200mm的非磁性不锈钢(No. 9,No. 10)。制成的200kg的非磁性不锈钢的化学成分也如表1所示。需要说明的是，比较例之中，No. 11是JIS SUS XM15J1相当合金。需要说明的是，表1所示的“一”表示不添加。表1(mass% )
权利要求
1.一种非磁性不锈钢，其特征在于，以质量％计，含有C :0. 1 % 以下，Si :4. 0 7. 5 %，Mn :2. 0 % 以下，Ni :25. 5 30. 0 %，Cr :15. 0 20. 0%,Mo :0. 1 3. 0%，Cu :0 2. 0%，余量为 Fe 以及杂质。
2.如权利要求1所述的非磁性不锈钢，其特征在于，以质量％计，所述非磁性不锈钢含有Si 4. 0 5. 8%。
3.如权利要求1所述的非磁性不锈钢，其特征在于，所述非磁性不锈钢的电阻率大于100μ Ω · cm。
4.一种电波表用部件，其特征在于，电波表用零件由权利要求1所述的非磁性不锈钢形成。
5.如权利要求4所述的电波表用部件，其特征在于，所述电波表用零件为构成电波表的壳体主体、后盖、圈口部件、文字板、分型部件、所述圈口部件的一部分、将所述壳体主体和所述后盖形成一体的一体型壳体主体之中的至少一个。
6.一种非磁性不锈钢的制造方法，其特征在于，对以质量％计，含有C :0. 1 %以下，Si :4. 0 7. 5 %，Mn :2. 0 %以下，Ni :25. 5 30. 0%,Cr :15. 0 20. 0%,Mo :0. 1 3. 0%,Cu 0 2. 0%，余量为Fe以及杂质的非磁性不锈钢进行热加工以及/或者冷加工的塑性加工，之后在1000 1180°C的温度下进行固溶化处理。
7.如权利要求6所述的非磁性不锈钢的制造方法，其特征在于，以质量％计，所述非磁性不锈钢含有Si 4. 0 5. 8%。
8.一种电波接收设备，其特征在于，具备壳体主体和在该壳体主体内配置的电波接收用的天线，所述壳体主体由权利要求 1所述的非磁性不锈钢形成。
9.一种电波接收设备，其特征在于，具备筒状的壳体主体、对该筒状的壳体主体的开口端部进行封闭的封闭部件和在所述壳体主体内配置的电波接收用的天线，所述壳体主体和所述封闭部件由权利要求1所述的非磁性不锈钢形成。
10.一种电波接收设备，其特征在于，具备筒状的壳体主体；对所述筒状的壳体主体的开口端部进行封闭的封闭部件；在所述封闭部件和所述壳体主体之间配置的圈口部件；以及在所述壳体主体内配置的电波接收用的天线，所述壳体主体、所述封闭部件以及所述圈口部件的一部分或全部由权利要求1所述的非磁性不锈钢形成。
全文摘要
提供一种比既存的非磁性合金具有更高电阻率的非磁性不锈钢及其制造方法以及电波接收设备。壳体主体10以及后盖20是由以质量％计，含有C0.1％以下，Si4.0～7.5％，Mn2.0％以下，Ni25.5～30.0％，Cr15.0～20.0％，Mo0.1～3％，Cu0～2.0％，余量为Fe以及杂质，且具有大于100μΩ·cm的高电阻率的非磁性不锈钢形成的。即便从天线11的线圈产生的变动磁通的一部分贯穿壳体主体10以及后盖20内，也可以未然地防止涡电流损失引起的天线的接收效率变差，可以得到足够的电波接收灵敏度。该非磁性不锈钢是经过在热加工以及/或者冷加工的塑性加工后，以1000～1180℃进行固溶化处理的工序而制造的。
文档编号C21D8/00GK102471846SQ20108003275
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年8月3日
发明者上原利弘, 佐藤顺一, 横山健儿 申请人:卡西欧计算机株式会社, 日立金属株式会社