CN106574350A - 扩孔性优异的铁素体系不锈钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，通过控制钢的成分及金属组织，提供一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢。该扩孔性优异的铁素体系不锈钢板的特征在于，其具有下述钢组成：含有C：0.0005～0.020％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～1.0％、P：低于0.050％、S：低于0.010％、Cr：10.0～18.0％、N：0.0005～0.020％、Sn：0.010～0.150％，进一步含有Ti：0.01～0.25％及Nb：0.25％以下中的任1种或2种，剩余部分为铁及不可避免的杂质，为Ti含量：0.030％以上且0.25％以下及Nb含量：0.030％以上且0.25％以下中的至少任一者，晶粒的晶粒度等级为7.0以上且9.5以下。

Description

扩孔性优异的铁素体系不锈钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及扩孔性优异的铁素体系不锈钢板及其制造方法。
背景技术
铁素体系不锈钢因具有优异的耐蚀性而用于多种用途。在铁素体系不锈钢的薄钢板的情况下，多通过施加多种加工来成形加工为目标形状。加工有弯曲、胀形、深冲、拉伸翻边等形式，对适合各种加工的金属组织进行控制。
其中，拉伸翻边成形性可通过调查由加工形成的冲孔的扩孔率(扩孔性)来得到。为提高铁素体系不锈钢的扩孔性而进行了研究。专利文献1中采集了通过使2次冷轧中的压下分配适当化，来提高兰克福特值(r值)rmin值而提高扩孔性的方法。专利文献1的技术由于以2次冷轧法为前提，所以不能在普通的1次冷轧法中应用。
已知还有通过控制析出物来提高扩孔性的方法(专利文献2及专利文献3)。专利文献2及专利文献3中，公开了除了规定成分以外还规定中间退火条件来控制析出物的尺寸及密度，从而改善扩孔性的方法。可是，这些现有技术因中间退火是必须的，所以不一定能说是有效率的工艺。
另一方面，已知在铁素体系不锈钢中添加微量Sn来提高耐锈性的技术(专利文献4及专利文献5)。专利文献4及专利文献5中，记载了通过规定成分来提高耐锈性的方法。此外，专利文献6中，公开了通过使Mo及Sn共存来提高铁素体系不锈钢的耐蚀性，其耐蚀性依赖于不锈钢的Mo及Sn的含量的积。专利文献7公开了在不锈钢的Sn、Ti、Nb及Mo的含量之间具有决定Sn的晶界偏析倾向的一定的关系，公开了为谋求提高不锈钢的耐蚀性及高温强度一方面添加Sn，一方面抑制Sn的晶界偏析的方法。
此外，专利文献8中公开了不添加Sn，而通过采用Nb及Ti以碳氮化物的形式固定固溶C、N等，从而抑制成品退火中的晶粒生长，提高不锈钢的耐二次加工脆性的方法。
可是，专利文献4～8中对于提高扩孔性没有任何记载。此外，虽认为如后所述扩孔性与金属组织具有较大相关性，但没有涉及金属组织控制的教示。
已知扩孔性因与局部变形对应而与原材料的延展性及深冲性具有定性关系，但现状是还没有确立在不进一步追加退火工序或轧制工序等制造工序的情况下提高扩孔性的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-311518号公报
专利文献2：日本特开2003-213376号公报
专利文献3：日本特开2004-360003号公报
专利文献4：日本特开2009-174036号公报
专利文献5：日本特开2010-159487号公报
专利文献6：日本特开2014-169491号公报
专利文献7：WO2014/069543号公报
专利文献8：日本特开2003-201547号公报
发明内容
发明要解决的问题
在这样的背景下，本发明的目的在于，通过控制钢的成分及金属组织，提供扩孔性优异的铁素体系不锈钢。特别是，本发明的课题在于，以现有工艺下的制造为前提，在不经过特殊的工序的情况下，通过调整成分和工艺条件就能得到提高扩孔性的金属组织。
用于解决问题的手段
本发明者们为解决上述课题，调查了成分及金属组织对扩孔性的影响。特别是，着眼于为提高耐锈性而添加的Sn，对Sn含量和扩孔性的关系进行了锐意研究。其结果是，发现Sn含量与晶粒度及扩孔性之间具有关系。换言之，发现通过将Sn含量和晶粒度控制在某范围内，能够极大地提高扩孔性。
图1(a)中示出使用晶粒度等级(GSN)为8.6和6.1的原材料测定扩孔率的结果。图1(a)中，在晶粒度等级为6.1时，即使增加Sn添加量扩孔率也几乎没有变化。另一方面，在晶粒度等级为8.6时，在Sn添加量为0.01％以上时扩孔率提高，在Sn添加量超过0.15％时扩孔率下降。
此外，图1(b)中示出使用晶粒度等级(GSN)为8.0和6.3的原材料测定扩孔率的结果。与图1(a)同样，在晶粒度等级为6.3时，即使增加Sn添加量扩孔率也几乎没有变化。另一方面，在晶粒度等级为8.0时，在Sn添加量超过0.01％时扩孔率提高，在Sn为0.03％时示出极大值，在其以上的添加量时扩孔率下降。
如此发现存在晶粒度等级和Sn含量的最佳组合。其理由虽不清楚，但认为由于Sn是容易向晶界偏析的元素，所以通过晶界面积(与晶粒度对应)和Sn量的组合，可使适当的Sn量向晶界偏析，强化晶界的结合性，从而提高扩孔性。
本发明是鉴于此见识而完成的，其主旨如下。
(1)一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其具有下述钢组成：
以质量％计，含有：
C：0.0005～0.020％、
Si：0.01～1.0％、
Mn：0.01～1.0％、
P：低于0.050％、
S：低于0.010％、
Cr：10.0～18.0％、
N：0.0005～0.020％、
Sn：0.010～0.150％，
进一步含有Ti：0.01～0.25％及Nb：0.25％以下中的任1种或2种，
剩余部分实质上为铁及不可避免的杂质；
晶粒的晶粒度等级为7.0以上且9.5以下。
(2)根据(1)所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其具有下述钢组成：
以质量％计，含有：
C：0.0005～0.020％、
Si：0.01～1.0％、
Mn：0.01～1.0％、
P：低于0.050％、
S：低于0.010％、
Cr：10.0～15.0％、
N：0.0005～0.020％、
Sn：0.010～0.050％、
Ti：0.03～0.25％、
Nb：低于0.030％，
剩余部分为铁及不可避免的杂质。
(3)根据(1)所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其具有下述钢组成：
以质量％计，含有：
C：0.0005～0.020％、
Si：0.01～1.0％、
Mn：0.01～1.0％、
P：低于0.050％、
S：低于0.010％、
Cr：10.0～18.0％、
N：0.0005～0.020％、
Sn：0.010～0.150％、
Nb：0.030～0.25％，
剩余部分为铁及不可避免的杂质。
(4)根据(3)所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，含有Ti：0.01～0.25％。
(5)根据(1)～(4)中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，Sn的含量为0.015～0.050％。
(6)根据(1)～(5)中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，进一步含有Al：0.003～0.5％。
(7)根据(1)～(6)中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，进一步含有以下元素中的1种或2种以上，
Ni：0.01～0.50％、
Cu：0.01～0.50％、
Mo：0.01～0.50％、
Sb：0.001～0.30％、
Zr：0.005～0.5％、
Co：0.005～0.50％、
W：0.002～0.50％、
V：0.02～0.50％、
Ga：0.001～0.10％。
(8)根据(1)～(7)中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，进一步含有以下元素中的1种或2种以上，
B：0.0003～0.0025％、
Mg：0.0001～0.0030％、
Ca：0.0003～0.0030％、
REM(稀土类金属)：0.002～0.20％、
Zn：0.002～0.10％、
Ta：0.002～0.50％、
Hf：0.002～0.50％、
As：0.001～0.20％、
Bi：0.001～0.30％、
Pb：0.001～0.10％、
Se：0.001～0.10％。
(9)一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，对具有(1)～(8)中任1项所述的成分的钢，在将热轧中的总压下率设定为97％以上且将最终道次的精轧温度设定为950℃以下的条件下进行热轧；然后在低于700℃的温度下进行卷取处理，然后加热到875℃以上且950℃以下的温度而实施热处理；然后进行冷轧的压下率为50％以上且低于85％的冷轧，之后的热处理工序中按照达到820～900℃的范围的方式加热而进行热处理。
(10)一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，对具有(1)～(8)中任1项所述的成分的钢，在将热轧中的总压下率设定为97％以上且将最终道次的精轧温度设定为950℃以下的条件下进行热轧；然后在低于700℃的温度下进行卷取处理，然后加热到925℃以上且1050℃以下的温度而实施热处理；进行冷轧的压下率为50％以上且低于85％的冷轧，进而进行在升温至900～980℃后以50℃/s以上的冷却速度冷却到500℃的热处理。
发明效果
根据本发明，通过控制钢的成分体系及制造工艺的各条件，能够在应用现有的制造设备、不经过特殊的工艺的情况下，提供扩孔性优异的铁素体系不锈钢板。
附图说明
图1(a)、(b)是表示Sn含量和扩孔率的关系的图。
图2是表示含有大约0.03％的Sn的不锈钢中的晶粒度和扩孔率的关系的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行说明。
本发明者们以13％Cr不锈钢作为基本成分，通过变化多种元素的添加量，制作了尺寸不同的钢锭。在将钢锭在多种条件下热轧后，通过组合冷轧和热处理制作了1.0mm厚的钢板。通过调节最终退火温度调整了晶体粒径。由得到的钢板切出90mm见方的钢板，供于扩孔试验。关于扩孔试验，在以间隙(clearance)达到12.5％的方式冲裁了直径10mm的圆形状孔后，通过60°圆锥冲头进行压入成形，在孔边缘的裂纹贯通板厚时停止试验。从试验后的孔径和试验前的孔径按下述计算式(1)求出扩孔率λ。
扩孔率λ(％)＝((试验后的孔径－试验前的孔径)/试验前的孔径))×100 (1)
其结果是，认识到：在将晶体粒径控制在某范围时，存在使扩孔性极大地提高的Sn量。图1(a)中示出采用晶粒度等级(GSN)为8.6和6.1的原材料测定扩孔率的结果。图1(a)中，在粒度等级为6.1时，即使增加Sn添加量扩孔率也几乎没有变化。另一方面，在粒度等级为8.6时，如果Sn添加量超过0.01％则扩孔率提高，在Sn超过0.15时扩孔率下降。
图1(b)是表示采用晶粒度等级(GSN)为8.0和6.3的原材料测定扩孔率的结果的图。在粒度等级为6.3时，即使增加Sn添加量扩孔率也几乎没有变化。另一方面，在粒度等级为8.0时，如果Sn添加量超过0.01％则扩孔率提高，在Sn为0.03％时示出极大值，在其以上的添加量时扩孔率下降。从图1(a)及(b)判明，添加Sn对扩孔性的效果因晶体粒径而不同。
接着，叙述本发明涉及的铁素体系不锈钢板的成分元素的限定理由和制造条件的限定理由。再者，有关组成的％的标记只要不特别说明就是指质量％。
<C：0.0005～0.020％>
C如果大量添加则招致加工性劣化。此外，有时招致由焊接区敏化形成的耐蚀性，因而优选含量少。但是，过度的降低招致炼钢阶段的成本增加，所以将其下限值设定为0.0005％。再者，从稳定的制造性观点出发，优选设定为0.0015％以上。从耐蚀性这点出发将上限设定为0.020％。再者，考虑到深冲性、弯曲性等，优选设定为0.0080％以下，更优选为0.0060％以下。
<Si：0.01～1.0％>
Si有时作为脱氧元素使用，有时为提高耐氧化性而积极地添加，Si极低化招致成本增加，所以将其下限设定为0.01％。再者，从脱氧的观点出发，优选设定为0.03％以上。此外，大量添加有时招致由材质硬质化造成的扩孔性下降，所以优选将上限设定为1.0％。再者，从加工性、稳定制造性的观点出发，优选设定为0.30％以下，更优选设定为0.20％以下。另外，为了确实得到加工性及稳定制造性，优选设定在0.15％以下。
<Mn：0.01～1.0％>
Mn也与Si同样有时作为脱氧元素使用，Mn的过度低化招致成本增加，因此将其下限设定为0.01％。再者，从精炼成本这点考虑，优选设定为0.03％以上，更优选为0.07％以上。此外，大量添加Mn有时招致材质硬质化，因此优选将上限设定为1.0％。再者，从加工性、稳定制造性的观点出发，优选设定为0.30％以下，更优选设定为0.25％以下。另外，为了确实得到加工性及稳定制造性，优选设定在0.15％以下。
<P：低于0.050％>
P是不可避免的杂质。有时从原料作为杂质元素混入，但其含量越少越好。如果P大量存在则招致二次加工性劣化，因此尽管是不可避免的杂质，也将上限限制在低于0.050％。再者，从抑制加工性劣化的观点出发，优选设定为0.035％以下，更优选低于0.030％。另一方面，P量的下限不需要特别确定，但过度的降低涉及到原料及制钢成本的增加，因此从此点出发，可以将0.005％作为下限，也可以进一步设定为0.010％以上。
<S：低于0.010％>
S是不可避免的杂质。有时从原料作为杂质元素混入。是使耐蚀性劣化的元素，其含量越少越好，因此尽管是不可避免的杂质，但将上限限制在低于0.010％。此外，因含量越低耐蚀性越良好，因而优选低于0.0030％。更优选低于0.0010％。另一方面，过度的降低涉及到精炼成本的增加，所以可以将下限设定为0.0002％，也可以进一步设定为0.0005％以上。
<Cr：10.0～18.0％>
Cr在确保耐蚀性方面是非常重要的元素，通过形成钝态被膜而发挥稳定的耐蚀性。要得到该效果需要10.0％以上。再者，从耐蚀性及稳定制造性的观点出发，优选设定为12.0％以上。
另一方面，大量的添加招致制造时的韧性劣化，因此将上限设定为18.0％。再者，从扩孔性这点出发，优选设定为16.5％以下。更优选为14.5％以下。
<N：0.0005～0.020％>
N也与C同样是造成加工性下降、拉伸应变(stretcher strain)发生的元素，因此优选少。但是，过度的降低招致炼钢阶段的成本增加，因此也可以将其下限值设定为0.0005％。再者，从稳定的制造性观点出发，优选设定为0.0015％以上，更优选为0.0030％以上。此外，由于N除了使加工性下降以外还导致焊接区的耐蚀性下降，所以将上限设定为0.020％。再者，从加工性的观点出发，优选设定为0.015％以下，更优选为0.010％以下。
<Sn：0.010～0.150％>
Sn在本发明中是重要的元素，是通过与晶体粒径组合可极大地提高扩孔性的元素。为表现出其效果，0.010％以上的添加量是必要的，因此将此作为下限。再者，为了更稳定地确保该效果，优选设定为0.015％以上。更优选设定为0.020％以上。此外，即使超过0.150％地添加也不能发挥提高扩孔性的效果，所以将此作为上限。再者，从扩孔性及原料成本的观点出发，优选设定为0.12％以下，更优选设定为0.080％以下。
此外，只要Sn含量在上述范围内，就能提高本发明的铁素体系不锈钢板的耐锈性。
<Ti及Nb的含量的关系>
Ti对于通过以析出物的形式固定C及N来提高深冲性是重要的元素，对于提高加工性也是有效的。另外，在Nb含量低于0.030％时，对于通过以析出物的形式固定C及N来提高深冲性，需要添加0.03％以上的Ti，因此将Ti：0.03％作为下限。此外，在考虑到深冲性时，优选添加0.06％以上。更优选设定为0.1％以上。另一方面，大量的添加除了招致制品的延展性劣化以外，还招致制造时的轧制缺陷的发生。因此将上限设定为0.25％。考虑到原料成本及制造稳定性，优选将上限设定为0.20％。
Nb也与Ti同样与碳及氮形成化合物，有助于敏化的抑制、加工性的提高。在Ti含量低于0.03％时，也可以代替Ti而有效地发挥Nb的效果。在此种情况下，需要添加0.03％以上的Nb，因此将Nb：0.03％作为下限。此外，通过添加Nb还可得到使制品板的晶体粒径细化的效果，因此优选添加0.08％以上。更优选为0.12％以上。另一方面，大量的添加带来由材料硬质化造成的加工性下降、由金属间化合物析出造成的制造性下降，所以将上限设定为0.25％。优选为0.20％以下。
<晶粒度等级为7.0～9.5>
本发明基于晶粒尺寸(晶粒度等级)、Sn添加量和扩孔率具有密切的关系这一见识，晶粒度等级是重要的必要条件。本发明中所说的晶粒为铁素体晶粒。晶粒度等级依据JIS G 0552“钢的铁素体晶粒度试验方法”。认识到：如图1(a)及(b)所示的那样，在晶粒度等级为6.1及6.3时，与Sn含量无关扩孔性几乎不变化。另一方面，在晶粒度等级为8.6时，Sn含量在0.01％～0.15％的范围内的钢板的扩孔率增加。
此外，认识到：在晶粒度等级为8.0时，Sn含量在0.01％～0.05％的范围内扩孔率发生变化，在Sn含量为0.03％时扩孔率示出极大值。此外，得知：根据图1(b)，在晶粒度等级为8.0、且Sn含量为0.015％或0.050％时，扩孔率为同等。
图2中示出Sn含量为大约0.03％(0.028％～0.031％)时的晶粒度和扩孔性的关系。得知在晶粒度为8.0～8.5的范围时为极大点。这里，得知：如果作为扩孔性良好的目标，考虑超过扩孔率λ＝100的范围，则晶粒度为7～9.5的范围。本发明中，确认只要在此范围内扩孔性就良好，所以将晶粒按晶粒度等级计规定为7～9.5。
另一方面，在晶粒度等级小时，成形时容易产生粗糙表面，因此将7.0作为下限。粒度等级越大越难发生粗糙表面，因此优选设定为7.5以上。此外，如果晶粒度等级超过9.5则强度增加，相反与Sn含量无关地延展性、扩孔性下降。因此将晶粒度等级的上限设定为9.5。这样，在钢板的Sn含量为0.01％～0.15％、且晶粒度等级为7.0～9.5时，钢板的扩孔率增加，但从稳定制造性的观点出发，优选将晶粒度等级设定为9.0以下。
此外，本实施方式中，除上述元素以外也可以添加Al：0.003～1.0％。
Al有时作为脱氧元素使用，此外已知可提高耐氧化性，因此可以根据需要添加。再者，对脱氧有效的量为0.003％，优选将此作为下限，为得到某种程度的脱氧效果优选将下限设定为0.005％。此外，在添加量超过1.0％时强度增加变大，有使成形性劣化的顾虑，所以优选将此作为上限。为了不使成形性较大地下降，更优选将其上限设定为0.15％。
此外，本实施方式中，除上述元素以外，优选添加Ni：0.01～0.50％、Cu：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Sb：0.001～0.30％、Zr：0.005～0.50％、Co：0.005～0.50％、W：0.002～0.50％、V：0.02～0.50％、Ga：0.001～0.10％中的1种或2种以上。
Ni、Cu及Mo是提高耐蚀性的元素，可以根据需要添加。在添加0.01％以上时都可发挥效果，所以优选将此作为下限。此外，大量的添加招致材质硬化、延展性劣化，所以对于Ni、Cu及Mo优选将0.50％作为上限。优选为0.01～0.10％。
Sb、Zr、Co、W为提高耐蚀性也可以根据需要添加。它们对于抑制腐蚀速度是重要的元素，但过剩的添加使制造性及成本恶化，所以将Sb的范围设定为0.001～0.30％、将Zr、Co的范围设定为0.005～0.50％、将W的范围设定为0.002～0.50％。更优选为0.01～0.2％。
V为了改善耐间隙腐蚀性可根据需要添加。但是V的过度添加降低加工性，而且使原料成本增加，所以将V的下限设定为0.02％，将上限设定为0.50％。更优选为0.05～0.30％。
Ga是有助于提高耐蚀性及加工性的元素，可按0.001～0.10％的范围含有。更优选为0.002～0.05％。
此外，本实施方式中，除上述元素以外，也可添加B：0.0003～0.0025％、Mg：0.0001～0.0030％、Ca：0.0003～0.0030％中的1种或2种以上。
B、Mg及Ca是具有提高二次加工性、抗皱性(ridging resistance)的效果的元素。其效果在B：0.0003％、Mg：0.0001％、Ca：0.0003％以上时发挥效果，所以优选将这些含量作为下限。另一方面，大量的降低有时带来制造时的成品率下降，所以优选将上限设定为B：0.0025％、Mg及Ca：0.0030％。再者，更优选的添加范围为B及Ca：0.0003～0.0010％、Mg：0.0002～0.0008％。
此外，本实施方式中，除上述元素以外，也可含有REM(稀土类金属)：0.002～0.20％、Zn：0.002～0.10％、Ta：0.002～0.50％、Hf：0.002～0.50％、As：0.001～0.20％、Bi：0.001～0.30％、Pb：0.001～0.10％、Se：0.001～0.10％、中的1种或2种以上。这些元素是对确保强度、提高耐蚀性等起作用的元素。只要在上述范围内就能有效地发挥作用，所以将此作为上下限范围。
接着，对制造条件进行说明。
本发明在晶粒度等级和成分、尤其在发现Sn量的最佳值这点上具有新颖性。晶粒度大大受到最终热处理温度及其之前的应变量的影响。
[热轧条件]
因此，将热轧中的总压下率设定为97％以上。热轧中的总压下率大大影响其后的热处理中的再结晶粒径以及再结晶织构。如果总压下率低于97％则热轧后的晶体粒径变得粗大，在后述的冷轧及热处理条件下得不到规定的晶粒度，所以将此作为下限。总压下率的上限不需要特别确定，但考虑到对轧制机的负荷，优选设定为99％。在将热轧前的板坯厚度(板厚)设定为t0、将热轧结束后的板厚设定为tf时，热轧中的总压下率为以下的关系。所以，理论上热轧中的总压下率不会为100％以上。
总压下率＝(t0－tf)/t0＝1－tf/t0
将热轧中的最终道次的精轧温度设定为950℃以下。因为如果精轧温度超过950℃，则最终热处理后得不到规定的晶粒度。关于精轧温度的下限，考虑到对轧制机的负荷及抑制轧制缺陷，优选设定为700℃。
将热轧后的卷取温度设定为低于700℃。因为如果卷取温度为700℃以上则在其后的热处理中晶粒粗大化，最终得不到规定的晶粒度。
[热轧后的热处理条件]
如前所述，Sn含量和晶粒度及扩孔性相互关联。对于本发明中得到良好的扩孔性的原因推测如下。Sn一般被称为在晶界偏析的元素，在本发明的钢板中认为也在晶界偏析。另一方面，可成为偏析场所的晶界的面积可通过晶体粒径或晶粒度等级来求出。这次，作为在特定的Sn量、在特定的粒径范围得到良好的扩孔性的原因，推测为晶界偏析的Sn量的影响。认为是因为Sn的晶界偏析量可通过Sn添加量和晶界面积的关系来确定，而且在两者满足一定的平衡时得到了对扩孔性有效的最佳的Sn量。
这样，Sn的晶界偏析量可根据Sn添加量和晶界面积的关系来确定，另一方面晶体粒径或晶粒度等级还受热轧后的热处理条件的影响。此外，如上所述，Nb添加量具有减小晶体粒径的作用。因此，Sn的晶界偏析量可根据Sn添加量与热轧后的热处理及Nb添加量的关系来确定。所以，为了最适当地控制晶界偏析的Sn量，需要根据Sn添加量及Nb添加量来控制热轧后的热处理。
在Nb添加量为0.030～0.25％时，将热轧后的热处理中的最高温度设定为925℃以上。因为如果低于此温度，则在热轧后的热处理后残存未再结晶组织，在对其进行了冷轧及热处理的制品中皱纹状变形性、扩孔性劣化。此外，将热处理温度的上限设定为1050℃。因为如果超过此温度则晶粒粗大化，招致冷轧后的热处理后的晶体粒径的粗大化，使扩孔性劣化，所以将此作为上限。
再结晶是以导入钢中的应变作为驱动力而产生的现象，应变量越大越在低温下进行再结晶。此外，如果热轧时在800℃～1100℃的范围的温度下导入应变，则在导入应变后容易产生位错密度减少或位错复原，所以热轧板中残存的应变比较少。另一方面，冷轧中在室温～100℃下导入应变，所以因难复原而残存的应变多。
此外，在冷轧前没有得到完全再结晶组织时，即使通过冷轧后的热处理得到再结晶组织，也发生皱纹状变形。由于冷轧前的未再结晶晶粒部分即使通过冷轧后的热处理成为完全再结晶组织，也为晶体取向接近的再结晶晶粒，因此可认为产生皱纹状变形。为了防止发生这样的皱纹状变形，需要在冷轧前结束再结晶。因此，优选在比冷轧后的热处理高的温度下进行热轧后的热处理。
此外，在Nb添加量低于0.030％时，将热轧后的热处理中的最高温度设定为875℃以上。因为如果低于此温度则残存未再结晶组织，使制品的皱纹状变形性、扩孔性劣化。此外，将热处理温度的上限设定为950℃。因为如果超过此温度则晶粒粗大化，招致最终热处理后的晶体粒径的粗大化，使扩孔性劣化，所以将此作为上限。
[最终热处理前的冷轧的条件]
与Nb添加量无关，将最终热处理前的冷轧的压下率设定为50％以上且低于85％。冷轧压下率对其后的再结晶粒径有大的影响。在冷轧的压下率低于50％时，因再结晶的驱动力小而有时为未再结晶组织。此外，即使再结晶其晶体粒径也增大，因晶粒度等级低于7.0而将上述压下率作为下限。冷轧的压下率越高再结晶粒径越细化，因此优选尽量设定为60％以上。此外，冷轧压下率越高对冷轧机的负荷越大，因此将上限设定为85％。考虑到冷轧时的稳定性(板厚、形状等)，优选设定为80％以下。再者，关于冷轧条件，即使变更采用的工作辊的辊粗度、辊径以及轧制油、轧制道次次数、轧制速度、轧制温度，热处理后得到的金属组织也没有大的变化，所以对于这些条件没有特别的规定。
[冷轧后的最终热处理条件]
在Nb添加量为0.030～0.25％时，将冷轧后的最终热处理工序中的最高温度设定为900℃以上。如果低于900℃，则因再结晶不足而使材料硬质化，扩孔性下降。此外在980℃以上时，因晶粒生长使晶粒度等级低于7.0，所以将此作为上限。优选设定为950℃以下。此外，将热处理后到500℃的冷却速度设定为50℃/s以上。在该冷却速度低于50℃/s时，变形时容易发生吕德斯带，所以将此作为下限。在发生吕德斯带时，扩孔试验时在扩孔初期发生沿着吕德斯带的裂纹，使扩孔率下降。为了不使制造成本大幅度增加而将冷却速度的上限设定为100℃/s。作为冷却方法，优选强制风冷、喷雾机喷雾等。
此外，在Nb添加量低于0.030％时，将冷轧后的最终热处理工序中的最高温度设定为820℃以上。如果低于820℃则因再结晶不足而使材料硬质化，扩孔性下降。为确实进行再结晶，优选将下限设定为850℃。此外在900℃以上时因晶粒生长而使晶粒度等级低于7.0，所以将此作为上限。优选设定为880℃以下。
此外，本发明的效果与Nb的添加量无关，在2次冷轧、3次冷轧后进行最终热处理也可发挥同样的效果，但考虑到制造的效率性而优选按1次冷轧法制造。
再者，热轧后的热处理及冷轧后的热处理中的保持时间没有特别的规定，但从晶粒度的稳定制造性的观点出发，优选设定为1秒以上。此外如果保持时间长则制造性下降，因此优选将保持时间的最大值设定为100秒。更优选设定为60秒以内。
如果热轧板的热处理后的冷却速度过慢则影响晶粒度，所以将1℃/秒作为下限。关于冷却速度的上限，为了不使制造成本大幅度增加，优选设定为100℃/秒。强制风冷、喷雾机喷雾、水冷等可满足上述范围。
经过以上制造工艺，可得到晶粒度等级为7.0～9.5的不锈钢板。
实施例
通过实施例对本发明的效果进行说明，但本发明并不限定于以下的实施例中所用的条件。
熔炼具有表1的成分组成(质量％)的钢。接着，由得到的钢锭切割采集板厚90mm的钢坯，按表2-1～2-3的条件实施热轧、热轧板退火、冷轧，制作1.0mm厚的冷轧钢板。然后，按表2-1～2-3的条件进行热处理，得到钢板No.1A～57A。在实施热处理后进行金属组织观察，测定晶粒度等级。晶粒度等级的测定按照JIS Z 0552。
此外，采用得到的退火板进行扩孔试验，测定扩孔率。扩孔试验的方法与上述相同，从钢板No.1A～57A的各钢板上切取90mm见方的试验用试样，以间隙达到12.5％的方式冲裁直径10mm的圆形状的孔，然后用60°圆锥冲头进行压入成形，测定扩孔率。此外，从钢板No.1A～57A的每块钢板上各采集5片试验用试样，对这5片试验用试样进行上述扩孔试验，求出各钢板的扩孔率的平均值。其结果示于表2。此外，扩孔试验时确认是否在孔边缘发生被视为吕德斯带的线状的褶皱缺陷。
表2中示出通过上述观察及试验而得到的钢板No.1A～57A的各钢板的特性。根据本发明的组成及制造方法而得到的钢板的扩孔率为100％以上。
与此相对，钢种No.17A的Nb含量低于本发明规定的范围。因此得知，由钢种No.17A形成的钢板No.49A(比较例)尽管按本发明的制造方法的制造条件进行了制造，但是晶粒度等级低于7.0，其扩孔率低。
此外，钢种No.18A的Sn含量低于本发明规定的范围。因此得知：由钢种No.18A形成的钢板No.51A(比较例)尽管按本发明的制造方法的制造条件进行了制造，但其扩孔率低。
此外，得知：钢种No.19A的Sn含量超出本发明规定的范围，由钢种No.19A形成的钢板No.53A、54A(比较例)尽管按本发明的制造方法的制造条件进行了制造，但其扩孔率低。从钢板No.51A、53A的扩孔率的结果，得知：即使是晶粒度等级为7.0～9.5的范围内的钢板，在钢板的Sn含量不在0.010～0.150％的范围内时，与图1所示的结果同样，钢板的扩孔率没有增加。
此外，表2的钢板No.4A、11A、14A、21A、28A、43A、52A、54A(比较例)的晶粒度等级都超过9.5，但其扩孔率没有满足100％。从这些比较例的结果得知：如果晶粒度等级超过9.5，则与Sn含量无关地扩孔性下降。
这样，采用本发明的组成以外的组成的钢种而得到的钢板及基于本发明的制造方法的制造条件以外的制造条件而制造的钢板的扩孔率都没有满足100％。
熔炼具有表3的成分组成(质量％)的钢。接着，由得到的钢锭切割采集板厚90mm的钢坯，按多种条件实施热轧、热轧板退火、冷轧，制作1.0mm厚的冷轧钢板。然后，在多种温度下进行热处理。实施热处理后进行金属组织观察，测定晶粒度等级。晶粒度等级的测定按照JIS Z 0552。由得到的退火板测定扩孔率。测定方法与上述相同，通过切取90mm见方的钢板，以间隙达到12.5％的方式冲裁直径10mm的圆形状的孔，然后用60°圆锥冲头压入成形来求出。按n＝5实施扩孔试验，采用平均值。
表4-1及表4-2中记载了得到的特性。本申请发明中得到的钢板的扩孔率为100％以上。另一方面，在比较钢(比较法)中扩孔率没有满足100％。
产业上的可利用性
根据本发明，能够得到扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，能够在所有的产业领域中应用，可考虑用于洗衣机、电饭煲、微波炉、洗碗机、冰箱等家电部件、水槽面板、垃圾箱、器物、刀叉等。
表4-1
表4-2

Claims (10)

1.一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其具有下述钢组成：
以质量％计，含有：
C：0.0005～0.020％、
Si：0.01～1.0％、
Mn：0.01～1.0％、
P：低于0.050％、
S：低于0.010％、
Cr：10.0～18.0％、
N：0.0005～0.020％、
Sn：0.010～0.150％，
进一步含有Ti：0.01～0.25％及Nb：0.25％以下中的任1种或2种，
剩余部分为铁及不可避免的杂质；
晶粒的晶粒度等级为7.0以上且9.5以下。
2.根据权利要求1所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其具有下述钢组成：
其含有：
C：0.0005～0.020％、
Si：0.01～1.0％、
Mn：0.01～1.0％、
P：低于0.050％、
S：低于0.010％、
Cr：10.0～15.0％、
N：0.0005～0.020％、
Sn：0.010～0.050％
Ti：0.03～0.25％、
Nb：低于0.030％，
剩余部分为铁及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其具有下述钢组成：
其含有：
C：0.0005～0.020％、
Si：0.01～1.0％、
Mn：0.01～1.0％、
P：低于0.050％、
S：低于0.010％、
Cr：10.0～18.0％、
N：0.0005～0.020％、
Sn：0.010～0.150％、
Nb：0.030～0.25％，
剩余部分为铁及不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，其进一步含有Ti：0.01～0.25％。
5.根据权利要求1～4中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，Sn的含量为0.015～0.050％。
6.根据权利要求1～5中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，进一步含有Al：0.003～0.5％。
7.根据权利要求1～6中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，进一步含有以下元素中的1种或2种以上，
Ni：0.01～0.50％、
Cu：0.01～0.50％、
Mo：0.01～0.50％、
Sb：0.001～0.30％、
Zr：0.005～0.50％、
Co：0.005～0.50％、
W：0.002～0.50％、
V：0.02～0.50％、
Ga：0.001～0.10％。
8.根据权利要求1～7中任1项所述的扩孔性优异的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，进一步含有以下元素中的1种或2种以上，
B：0.0003～0.0025％、
Mg：0.0001～0.0030％、
Ca：0.0003～0.0030％、
REM(稀土类金属)：0.002～0.20％、
Zn：0.002～0.10％、
Ta：0.002～0.50％、
Hf：0.002～0.50％、
As：0.001～0.20％、
Bi：0.001～0.30％、
Pb：0.001～0.10％、
Se：0.001～0.10％。
9.一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，
对具有权利要求1～8中任1项所述的成分的钢，在将热轧中的总压下率设定为97％以上且将最终道次的精轧温度设定为950℃以下的条件下进行热轧；
在低于700℃的温度下进行卷取处理，然后在875℃以上且950℃以下的温度下实施热处理；
然后将压下率设定为50％以上且低于85％进行冷轧，然后在820～900℃的温度下进行热处理。
10.一种扩孔性优异的铁素体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，
对具有权利要求1～8中任1项所述的成分的钢，在将热轧中的总压下率设定为97％以上且将最终道次的精轧温度设定为950℃以下的条件下进行热轧；
在低于700℃的温度下进行卷取处理，然后在925℃以上且1050℃以下的温度下实施热处理；
然后将压下率设定为50％以上且低于85％进行冷轧，进而进行在升温至900～980℃后以50℃/s以上的冷却速度冷却到500℃的热处理。
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