CN111936654A - 抗起皱性优异的铁素体系不锈钢 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是稳定地提供确保耐腐蚀性并且抗起皱性优异的铁素体系不锈钢。一种抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，包含规定的化学成分，在将包含氧化物的长径为1μm以上的复合夹杂物记为复合夹杂物(A)、将所述复合夹杂物(A)之中满足(式1)～(式3)的复合夹杂物记为复合夹杂物(B)时，所述复合夹杂物(B)的个数相对于所述复合夹杂物(A)的个数的个数比满足(式4)，所述复合夹杂物(B)之中长径为2μm以上且15μm以下的复合夹杂物的个数密度为2个/mm²以上且20个/mm²以下。Al₂O₃/MgO≤4···(式1)；CaO≤20％···(式2)；Al₂O₃+MgO≥75％···(式3)；复合夹杂物(B)的个数/复合夹杂物(A的个数)≥0.70···(式4)。

Description

抗起皱性优异的铁素体系不锈钢

技术领域

本发明涉及铁素体系不锈钢。

背景技术

铁素体系不锈钢因高的耐腐蚀性和加工性而开始被广泛使用，但是，高加工性的另一面，存在发生起皱的问题。所谓起皱，是在成形加工时在钢板的表面产生的连续的垄状的褶皱。起皱会损害设计性，为了除去它需要磨削等，成为制造上的大的负担。为了抑制起皱，提高铸造时的等轴晶率、细化柱状晶径等来将凝固组织微细化是有效的，熟知积极地有效利用夹杂物的方法。具体而言，可列举使尖晶石(MgO·Al₂O₃)之类的Mg-Al系氧化物、TiN分散于钢液中的方法。作为铁素体系不锈钢的凝固初晶的δ-Fe，晶格常数与尖晶石、TiN接近，因此Mg-Al系氧化物、TiN有促进钢的凝固的效果，其结果，能促进不具有特定的取向的等轴晶的形成，抑制起皱。

再者，尖晶石不仅促进δ-Fe的生成而且促进TiN的生成，因此采取以生成的TiN促进δ-Fe生成的方法的情况较多。

专利文献1记载的技术，其特征在于，含有4(C+N)～0.40％的Ti，夹杂物中的Mg/Al质量比设为0.55以上，而且以利用V、N来促进再结晶为目的而将V×N设为0.0005～0.0015。

专利文献2记载的技术，为了在实用上的Ti、N水平下促进TiN生成，需要添加Si。但是，由于Si使加工性降低，因此不是利用TiN而是有效利用Mg系氧化物来作为δ-Fe的凝固核。在此所说的Mg系夹杂物，是含Mg的夹杂物，未规定其浓度。

专利文献3记载的技术，其特征在于，为了消除在含Mg氧化物包含Ca的情况下凝固组织未微细化这一缺点，存在3个/mm²以上的Mg/Ca比为0.5以上的含Mg氧化物。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-285717号公报

专利文献2：日本特开2004-002974号公报

专利文献3：日本特开2001-288542号公报

发明内容

在专利文献1中，为了得到由Mg-Al系夹杂物带来的促进δ-Fe生成的效果，不仅需要Mg-Al系夹杂物中的Mg/Al比为一定以上，而且需要CaO浓度较低。因此，在未规定CaO浓度的该方法中，在夹杂物的CaO浓度变高的情况下，有时不能谋求想要的那样的微细化，也不能谋求减少起皱。

在专利文献2中，在CaO浓度高的情况下，其效果未体现。而且，即使包含Mg，在也同时包含Al且Mg/Al比低的情况(生成高Al₂O₃的刚玉)下，也不能成为δ-Fe和TiN的核。因此，有时不能谋求通过微细化来减少起皱。

在专利文献3中，即使Mg/Ca比为0.5以上，在氧化物中存在Al₂O₃的情况下，无助于凝固组织微细化，因此有时不能谋求减少起皱。

本发明的课题是对于铁素体系不锈钢，弄清对起皱产生影响的因子，确保耐腐蚀性，并且改善抗起皱性(ridging resistance)，其目的是稳定地提供抗起皱性优异的铁素体系不锈钢。

本发明人对于用各种方法制造的铁素体系不锈钢详细地调查了被认为对抗起皱性造成影响的因子。其结果判明：复合夹杂物的存在状态和复合夹杂物中所含的氧化物的组成、构成比率等影响到抗起皱性。

再者，在本说明书中，复合夹杂物是指所说的夹杂物。例如在氮化物覆盖氧化物的周围的情况下，该夹杂物的大小意指包含该氮化物在内的夹杂物的大小。

得到以下见解：通过作为夹杂物中所含的氧化物的组成满足Al₂O₃与MgO的比率(Al₂O₃/MgO)为4以下、CaO为20％以下、Al₂O₃与MgO之和为75％以上、且长径为2μm以上的复合夹杂物在钢中以2个/mm²以上的密度存在，并且，就长径为1μm以上的夹杂物而言，满足上述氧化物组成者与不满足上述氧化物组成者的个数比率设为0.7以上，由此抗起皱性提高。

本发明是基于上述见解的发明，其要旨如下。

(1)一种抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，是成分以质量％计含有C：0.001～0.010％、Si：0.30％以下、Mn：0.30％以下、P：0.040％以下、S：0.0100％以下、Cr：10.0～21.0％、Al：0.010～0.200％、Ti：0.015～0.300％、O：0.0005～0.0050％、N：0.001～0.020％、Ca：0.0015％以下、Mg：0.0003％～0.0030％，且余量包含Fe和杂质的钢，

在将包含氧化物的长径为1μm以上的复合夹杂物记为复合夹杂物(A)、将所述复合夹杂物(A)之中满足(式1)～(式3)的复合夹杂物记为复合夹杂物(B)时，

所述复合夹杂物(B)的个数相对于所述复合夹杂物(A)的个数的个数比满足(式4)，

所述复合夹杂物(B)之中长径为2μm以上且15μm以下的复合夹杂物的个数密度为2个/mm²以上且20个/mm²以下。

Al₂O₃/MgO≤4···(式1)

CaO≤20％···(式2)

Al₂O₃+MgO≥75％···(式3)

复合夹杂物(B)的个数/复合夹杂物(A)的个数≥0.70···(式4)

其中，(式1)～(式3)中的Al₂O₃、MgO、CaO表示在氧化物中的各自的质量％。

(2)根据(1)所述的抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计还含有B：0.0020％以下、Nb：0.60％以下、Mo：2.0％以下、Ni：2.0％以下、Cu：2.0％以下、Sn：0.50％以下、V：0.200％以下、Sb：0.30％以下、W：1.00％以下、Co：1.00％以下、Zr：0.0050％以下、REM：0.0100％以下、Ta：0.10％以下、Ga：0.0100％以下之中的1种或2种以上。

(3)根据(1)或(2)所述的抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，所述复合夹杂物(A)包含TiN，并且，所述化学成分满足(式5)。

2.44×[％Ti]×[％N]×{[％Si]+0.05×([％Al]-[％Mo])-0.01×[％Cr]+0.35}≥0.0008···(式5)

其中，[％Ti]、[％N]、[％Si]、[％Al]、[％Mo]、[％Cr]表示钢中的各元素的质量％，在不含有的情况下代入0。

(4)根据(1)～(3)的任一项所述的抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，所述化学成分满足(式6)。

250×[％C]+2×[％Si]+[％Mn]+50×[％P]+50×[％S]+0.06×[％Cr]+60×[％Ti]+54×[％Nb]+100×[％N]+13×[％Cu]≥36···(式6)

其中，[％C]、[％Si]、[％Mn]、[％P]、[％S]、[％Cr]、[％Ti]、[％Nb]、[％N]、[％Cu]表示钢中的各元素的质量％，在不含有的情况下代入0。

根据本发明，能够稳定地提供确保耐腐蚀性并且抗起皱性优异的铁素体系不锈钢。

具体实施方式

以下，对本发明进行说明。只要没有特别声明，关于成分的“％”就表示钢中的质量％。没有特别规定下限的情况可以包括不含有的情况(0％)。

＜关于钢成分＞

C：0.001～0.010％

C通过生成Cr的碳化物而使耐腐蚀性降低，另外，显著地使加工性降低，因此设为0.010％以下。但是，过量的降低会提高精炼时的脱碳负担，因此设为0.001％以上。优选下限设为0.002％、上限设为0.008％。进一步优选下限设为0.004％、上限设为0.007％。

Si：0.30％以下

Si是有助于脱氧的元素，但是使加工性降低。由于能够采用比Si强力的元素Al来充分地脱氧，因此不需要添加Si，但是，也可以在添加Al前作为预脱氧用的成分添加。在添加的情况下，为了使其效果显现，可含有0.01％以上，优选设为0.05％以上。另一方面，为了防止加工性的降低，设为0.30％以下，优选设为0.25％以下。

Mn：0.30％以下

Mn与Si同样是有助于脱氧的元素，但是使加工性降低。由于能够采用比Mn强力的元素Al来充分地脱氧，因此不需要添加Mn，但也可以在添加Al前作为预脱氧用的成分添加。在添加的情况下，为了使其效果显现，可含有0.01％以上，优选设为0.05％以上。另一方面，为了防止加工性的降低，设为0.30％以下，优选设为0.25％以下。

P：0.040％以下

P使韧性、热加工性、耐腐蚀性降低等等，对不锈钢来说是有害的，因此越少越好，可以设为0.040％以下。但是，过量的降低会导致精炼时的负担高、或者需要使用高价格的原料，因此作为实际作业，可以含有0.005％以上。

S：0.0100％以下

S使韧性、热加工性、耐腐蚀性降低等等，对不锈钢来说是有害的，因此越少越好，可以将上限设为0.0100％以下。但是，过量的降低导致精炼时的负担高、或者需要使用高价格的原料，因此，作为实际作业，可以含有0.0002％以上。

Cr：10.0～21.0％

Cr是给不锈钢带来耐腐蚀性的重要的元素，可以含有10.0％以上，优选为12.5％以上，进一步优选为15.0％以上。另一方面，大量的含有会招致加工性的降低，因此可以设为21.0％以下，优选设为19.5％以下，进一步优选设为18.5％以下。

Al：0.010～0.200％

Al是为了对钢进行脱氧而必需的元素，且是为了进行脱硫来提高耐腐蚀性而必需的元素。因此，将下限设为0.010％，优选含有0.120％以上，进一步优选含有0.130％以上。过量的添加会使加工性降低，因此可以设为0.200％以下，优选设为0.160％以下，进一步优选设为0.120％以下。

Ti：0.015～0.300％

Ti是不仅通过C、N的稳定化作用而确保耐腐蚀性，而且TiN促进等轴晶生成从而提高抗起皱性的重要元素。为了C、N的稳定化，需要为0.015％以上，优选含有0.030％以上，进一步优选含有0.05％以上，更优选含有0.09％以上。但是，若过量地添加，则TiN显著生成，招致制造时的喷嘴阻塞、制品的表面缺陷，因此可以设为0.300％以下，优选设为0.250％以下，进一步优选设为0.210％以下。

O：0.0005～0.0050％

O是用于形成为了促进TiN生成而必需的氧化物的必需元素，可将下限设为0.0005％，优选设为0.0010％，进一步优选设为0.0020％。若超过0.0050％地存在，则形成MnO、Cr₂O₃、SiO₂之类的低级氧化物，不仅洁净度降低，而且因与促进TiN生成的氧化物在钢液中接触和结合因而改变其性质，因此可设为0.0050％以下，优选设为0.0045％以下，进一步优选设为0.0040％以下。

N：0.001～0.020％

N使加工性降低，与Cr结合而使耐腐蚀性降低，因此优选较低，可设为0.020％以下，优选设为0.018％以下，进一步优选设为0.015％以下。另一方面，过量的降低导致精炼工序上的负担大，因此可以含有0.001％以上。另外，其是形成TiN的元素，如果为0.008％以上，则有生成TiN的可能性。

不使TiN生成的情况下的优选的范围可设为0.001％以上且小于0.008％，使TiN生成的情况下的优选的范围可设为0.008％以上且0.015％以下。

Ca：0.0015％以下

Ca若超过0.0015％地存在，则在用于促进TiN生成的氧化物中的浓度上升，使其能力丧失，因此可含有0.0015％以下。更优选设为0.0010％以下，进一步优选设为0.0005％以下。

下限没有特别限定，但Ca是渣的主成分，避免不了一些卷入。另外，难以完全除去，过量的降低导致精炼时的负担变高，因此，作为实际作业，可以含有0.0001％以上。

Mg：0.0003～0.0030％

Mg是用于形成为了促进TiN生成而必需的氧化物的必需元素，可含有0.0003％以上，优选含有0.0006％以上，进一步优选含有0.0009％以上。但是，过量的添加会招致耐腐蚀性的降低，因此可设为0.0030％以下，优选设为0.0027％以下，进一步优选设为0.0024％以下。

上述钢成分的其余量为Fe和杂质。在此，所谓杂质，意指在工业性地制造钢时由于以矿石、废料等之类的原料为首的制造工序的各种因素而混入的、在不对本发明给予不良影响的范围内容许的成分。

另外，本实施方式的铁素体系不锈钢，也可以代替Fe而以质量％计进一步含有B：0.0020％以下、Nb：0.60％以下、Mo：2.0％以下、Ni：2.0％以下、Cu：2.0％以下、Sn：0.50％以下之中的1种或2种以上。

B：0.0020％以下

B是提高晶界的强度的元素，有助于提高加工性。在含有的情况下，为了使该效果显现，可含有0.0001％以上，优选设为0.0005％以上。另一方面，过量的添加反而会招致由延展性的降低所致的加工性降低，因此可将含量设为0.0020％以下，优选设为0.0010％以下。

Nb：0.60％以下

Nb具有提高成形性、耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.10％以上，优选设为0.25％以上。另一方面，若添加超过0.60％，则难以再结晶，组织变粗，因此可设为0.60％以下，优选设为0.50％以下。

Mo：2.0％以下

Mo具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.1％以上，优选设为0.5％以上。另一方面，由于价格非常高，因此即使添加超过2.0％，不仅不能得到与合金成本的增大相称的效果，而且形成高Cr且脆的σ相从而招致脆化和耐腐蚀性的降低，因此可设为2.0％以下，优选设为1.5％以下。

Ni：2.0％以下

Ni具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.1％以上，优选设为0.2％以上。另一方面，由于是高价格的元素，因此即使添加超过2.0％，也不能得到与合金成本的增大相称的效果，因此可设为2.0％以下，优选设为1.5％以下。

Cu：2.0％以下

Cu具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.1％以上，优选设为0.5％以上。另一方面，过量的添加并不能实现与制造上的成本相称的性能提高，因此可设为2.0％以下，优选设为1.5％以下。

Sn：0.50％以下

Sn具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的效果。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.01％以上，优选设为0.02％以上。另一方面，过量的添加会导致加工性的降低，因此可设为0.50％以下，优选设为0.30％以下。

另外，本实施方式的高纯度铁素体系不锈钢，也可以代替Fe而以质量％计进一步含有V：0.20％以下、Sb：0.30％以下、W：1.0％以下、Co：1.0％以下、Zr：0.0050％以下、REM：0.0100％以下、Ta：0.10％以下、Ga：0.01％以下。

V：0.200％以下

V具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.050％以上，优选设为0.100％以上。另一方面，若高浓度地含有，则招致韧性的降低，因此将其上限设为0.200％。

Sb：0.30％以下

Sb具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用，因此可以含有0.01％以上。另外，由于助长TiN生成从而容易生成δ-Fe，因此凝固组织微细化，抗起皱性提高。用于得到这些效果的优选的含量为0.10％以下。

W：1.00％以下

W具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.05％以上，优选含有0.25％以上。另一方面，由于价格非常高，即使过量地添加，也不能得到与合金成本的增大相称的效果，因此将其上限设为1.00％。

Co：1.00％以下

Co具有通过添加而进一步提高不锈钢的高耐腐蚀性的作用。在含有的情况下，为了得到该效果，可含有0.10％以上，优选含有0.25％以上。另一方面，由于价格非常高，因此即使过量地添加，也不能得到与合金成本的增大相称的效果，因此将其上限设为1.00％。

Zr：0.0050％以下

Zr具有固S效果，因此能够提高耐腐蚀性，因此可以含有0.0005％以上。但是，由于与S的亲合性非常高，因此，若过量地添加，则在钢液中形成粗大的硫化物，耐腐蚀性反而降低。因此，将上限设为0.0050％。

REM：0.0100％以下

REM(稀土金属：Rare-Earth Metal)与S的亲合性高，作为固S元素而起作用，能预计到抑制CaS生成的效果，因此可以含有0.0005％以上。但是，若过量地含有REM，则在铸造时成为喷嘴阻塞的原因，除此以外，若形成粗大的硫化物，则反而招致耐腐蚀性的恶化。因此，将上限设为0.0100％。再者，REM意指包含Sc、Y和镧系元素的合计17种元素，REM的含量意指这17种元素的合计含量。

Ta：0.10％以下

Ta由于具有固S效果，因此能够提高耐腐蚀性，因此可以含有0.01％以上。但是，过量的添加会招致韧性的降低，因此将上限设为0.10％。

Ga：0.0100％以下

Ga由于具有提高耐腐蚀性的效果，因此可以根据需要以0.0100％以下的量含有。Ga的下限不特别限定，但希望含有能够得到稳定的效果的0.0001％以上。

＜关于复合夹杂物＞

在本说明书中，将包含氧化物且长径为1μm以上的复合夹杂物记为复合夹杂物(A)，而且将复合夹杂物(A)之中的、氧化物以质量％计满足(式1)～(式3)的复合夹杂物记为复合夹杂物(B)。但是，(式1)～(式3)中的Al₂O₃、MgO、CaO表示在氧化物中的各自的质量％。

＜关于氧化物组成＞

(Al₂O₃/MgO≤4.0)

在Al₂O₃/MgO＝4.0时，大致相当于纯尖晶石组成。具有从纯尖晶石到纯MgO的范围的组成的Al₂O₃-MgO系夹杂物对促进δ-Fe生成有效地发挥作用。越接近纯MgO，δ-Fe生成能力越提高，因此设为Al₂O₃/MgO≤4.0。优选为Al₂O₃/MgO≤1.0。另外，在生成TiN的条件下，若处于上述组成范围，则容易生成TiN。

Al₂O₃/MgO≤4.0···(式1)

(氧化物中的CaO浓度≤20％)

若氧化物中的CaO浓度高，则熔点降低，在δ-Fe凝固的温度下未成为固体、或者与δ-Fe、TiN的晶格匹配度变差。因此，变得没有δ-Fe、TiN的凝固核，不能期望凝固组织微细化。CaO浓度越低，越促进δ-Fe、TiN的生成，因此设为CaO≤20％。优选为CaO≤15％，进一步优选为CaO≤10％。

CaO≤20％···(式2)

(Al₂O₃+MgO≥75％)

氧化物与δ-Fe、TiN的晶格匹配性良好是重要的。若不仅CaO多，而且Al₂O₃、MgO以外的成分也多，则熔点变低、或晶体结构变化。因此，使Al₂O₃与MgO之和为75％以上，优选设为85％以上。

Al₂O₃+MgO≥75％···(式3)

(复合夹杂物(B)的个数/复合夹杂物(A)的个数≥0.70)

在包含氧化物的长径为1μm以上的复合夹杂物中，包含不满足(式1)～(式3)的条件的氧化物的复合夹杂物阻碍包含满足(式1)～(式3)的条件的氧化物的复合夹杂物(B)显现成为δ-Fe、TiN的核的效果。尤其是复合夹杂物(B)的个数在也包含不满足(式1)～(式3)的条件的氧化物的复合夹杂物(A)的个数中所占的个数比小于0.7(70％)的情况下，复合夹杂物(B)难以成为δ-Fe、TiN的核。因此，复合夹杂物(B)的个数在复合夹杂物(A)的个数中所占的个数比设为0.70(70％)以上。

复合夹杂物(B)的个数/复合夹杂物(A)的个数≥0.70···(式4)

(复合夹杂物(B)之中长径为2.0～15.0μm的个数密度：2～20个/mm²)

复合夹杂物(B)之中特别是具有最大径为2μm以上的大小的复合夹杂物容易成为δ―Fe的凝固核。但是，在超过15μm而较大的情况下，成为表面缺陷的原因，因此设为15.0μm以下。优选为10.5μm以下，更优选为5.0μm以下。再者，在此，所谓复合夹杂物(B)，是包含满足(式1)～(式3)的条件的氧化物的钢中粒子，可以是在氧化物的周围伴有TiN的形态。

通过使钢中分散2个/mm²以上的长径为2.0～15.0μm的复合夹杂物(B)，从而作为凝固核而有效地发挥作用，因此等轴晶率变高，抗起皱性提高。另一方面，长径为2.0～15.0μm的复合夹杂物(B)中所含的Al₂O₃-MgO系氧化物在组成上为高熔点且硬质，若使其大量地存在，则容易成为表面缺陷、裂纹的原因。因此，将上限设为20个/mm²。

(2.44×[％Ti]×[％N]×{[％Si]+0.05×([％Al]-[％Mo])-0.01×[％Cr]+0.35}≥0.0008)

在钢中成分满足(式5)的条件的情况下，确认到：TiN在钢液中容易生成于上述氧化物的周围，即使在氧化物小的情况下也能通过TiN来确保大小从而能够成为凝固核。可以认为：即使在不满足该条件的情况下，也有时在钢板中TiN存在于氧化物周围，但在凝固后析出者多，对微细化的贡献有限。

2.44×[％Ti]×[％N]×{[％Si]+0.05×([％Al]-[％Mo])-0.01×[％Cr]+0.35}≥0.0008···(式5)

其中，[％Ti]、[％N]、[％Si]、[％Al]、[％Mo]、[％Cr]表示钢中的各元素的质量％，在不含有的情况下代入0。

(250×[％C]+2×[％Si]+[％Mn]+50×[％P]+50×[％S]+0.06×[％Cr]+60×[％Ti]+54×[％Nb]+100×[％N]+13×[％Cu]≥36)

在钢中成分满足(式6)的条件的情况下，确认到：容易引起以复合夹杂物(B)为核的δ-Fe生成，另外，一旦生成就难以再溶解。因此，通过满足(式6)，δ-Fe生成频率变高，不大大进行核生长就完成整体的凝固，因此不仅等轴晶率变高，而且组织容易微细化，因此，抗起皱性进一步提高。

250×[％C]+2×[％Si]+[％Mn]+50×[％P]+50×[％S]+0.06×[％Cr]+60×[％Ti]+54×[％Nb]+100×[％N]+13×[％Cu]≥36···(式6)

其中，[％C]、[％Si]、[％Mn]、[％P]、[％S]、[％Cr]、[％Ti]、[％Nb]、[％N]、[％Cu]表示各元素在钢中的质量％，在不含有的情况下代入0。

以下，对夹杂物的测定方法进行说明。观察铸坯或钢板的截面，随机地选择100个以上的包含氧化物的长径为1.0μm以上的夹杂物，将其作为母集团，采用SEM-EDS分析母集团中所含的夹杂物，鉴定夹杂物的大小、种类和个数。此时，也预先记录观察面积。另外，在钢板的情况下，观察与轧制方向垂直的截面，进行上述的操作。在钢板的情况下，观察时的夹杂物是因轧制等的影响而变形之后的夹杂物，不能够以与轧制方向平行的截面中的长径进行评价的情况多。另一方面认为：由于在板宽度方向上几乎未变形，因此在垂直的截面中所观察的夹杂物的长径与凝固时的夹杂物径大致相同。因此，在钢板的情况下，对与轧制方向垂直的截面进行观察。

接下来，对本实施方式的铁素体系不锈钢的制造方法进行说明。

在熔炼进行了调整以使得成为上述的规定的成分的钢时，在二次精炼的初期采用Al进行脱氧处理，在该阶段中使钢液中O浓度成为0.0060％以下。由此，能够稳定地提高满足(式3)所示的Al₂O₃+MgO≥75％的复合夹杂物的量、比率。此时，可以在Al之前采用Si、Mn进行预脱氧。在一次精炼中卷入钢液中而生成的夹杂物，由于CaO浓度高，因此充分地进行浮起除去后，添加Ti、Mg。Ti和Mg的添加顺序不限。另外，Mg的添加形态不特别限定，可列举金属Mg、Ni-Mg等合金的形态。除此以外，也可以是通过将MgO添加到精炼渣中，使Mg从渣向钢液中还原，来间接地添加的方法。不论Mg的添加形态如何，渣中MgO的活度高为好，虽然因与其他成分的关系而不能唯一地决定，但是按纯固体MgO基准计大致可以为0.7左右。由此，能够稳定地提高满足(式1)所示的Al₂O₃/MgO≤4和(式2)所示的CaO≤20％的复合夹杂物的量、比率。此时，在操作中测定渣中MgO的活度较困难，因此只要测定渣的组成，使用热力学数据集、商用的热力学计算软件来算出即可。

通过将渣中所含的MgO的活度按纯固体MgO基准计设为0.7以上，并且，将钢的成分设为上述的规定的成分，能够提高满足(式1)所示的Al₂O₃/MgO≤4和(式2)所示的CaO≤20％的复合夹杂物的量、个数比率。由于在操作时测定MgO的活度较困难，因此只要测定渣的组成，与热力学数据集进行对照或使用通用的热力学计算软件算出即可。

通过在二次精炼的初期采用Al进行脱氧处理，在该阶段使钢液中的O降低至0.0060％以下，最终使其成为0.0050％以下，由此低级氧化物浓度不会变高，能够以满足(式3)所示的Al₂O₃+MgO≥75％的方式提高夹杂物的量、个数比率。

调整了夹杂物的组成和量的钢液通过连续铸造而被铸造，成为本发明的铁素体系不锈钢，然后，经过热轧、冷轧等而供于各种制品。但是，本发明的制造方法并不限定于此，能够在能得到本发明涉及的不锈钢的范围进行适当设定。

实施例

在二次精炼中，进行利用Al等进行的脱氧和渣调整、金属Mg、Mg合金、Ti合金等的添加，来控制成分以及夹杂物量和组成而进行熔炼，利用连续铸造机来对具有表1所示的成分的钢液进行铸造，并进行了热轧。关于二次精炼时的渣中MgO，将以纯MgO固体为基准的活度一并示于表1中。进而进行热轧板退火和酸洗，进行冷轧、退火和酸洗，由此制造1.0mm厚的冷轧板，供于夹杂物测定和起皱高度测定。再者，如后述那样，一部分在途中中止了铸造。

关于夹杂物组成，以与冷轧板的轧制方向垂直的截面为观察面，随机地选择100个包含氧化物的长径为1.0μm以上的夹杂物，利用SEM-EDS测定了长径和氧化物部分的组成。此时，记录所观察的面积，算出个数密度。

关于起皱高度测定，制取依据JIS Z2241标准的5号拉伸试样，在轧制方向上给予15％拉伸应变。拉伸后，针对试样平行部中央，用粗糙度计得到凹凸轮廓。根据凹凸轮廓，将相邻的凸部凹部的顶点间的在板厚方向上的长度(凹凸的高度)的最大值定义为起皱高度，根据起皱高度如下面那样进行了抗起皱性的等级划分。将起皱高度小于10μm的AA、A和B判为良好(合格)。

AA：小于3μm

A：小于5μm

B：小于10μm

C：小于20μm

D：20μm以上

如表2所示，试验材料B1～B21，钢成分以及复合夹杂物的量、个数比率满足本发明，确保了耐腐蚀性并且抗起皱性也良好。二次精炼时的渣中MgO活度也为0.7以上。

试验材料b1，O浓度低，因此，复合夹杂物(B)之中长径为2～15μm而成为等轴晶的核的复合夹杂物的量不满足个数密度，因此发生了大的起皱。另外，N浓度高，加工性也差。

试验材料b2，低Al浓度且O浓度高，因此，低级氧化物的浓度变高，不满足(式1)、(式3)的夹杂物多，并且不满足(式4)。因此，发生了起皱。另外，由于脱硫也不充分，S浓度高，因此也发生了由硫化物系夹杂物所致的腐蚀。

试验材料b3，Ca浓度高，不满足(式2)的夹杂物多，并且不满足(式4)。另外，复合夹杂物(B)之中长径为2～15μm而成为等轴晶的核的复合夹杂物的量也不满足个数密度。因此发生了大的起皱。另外，Si浓度高，加工性也差。

试验材料b4，由于渣中MgO活度低，因此Mg浓度低，不满足(式1)、(式3)的夹杂物多，并且不满足(式4)。另外，复合夹杂物(B)之中长径为2～15μm而成为等轴晶的核的复合夹杂物的量也不满足个数密度。因此发生了大的起皱。另外，Mn浓度、Cr浓度高，加工性也差。

试验材料b5，由于Ti浓度高，在铸造前大量生成了TiN，因此发生喷嘴阻塞，不能够铸造(在途中中止了铸造。)。

试验材料b6，由于Al浓度、Ca浓度、Mg浓度高，另外，O浓度也稍高，因此大量地生成夹杂物，复合夹杂物(B)的个数密度非常多。但是，不满足(式1)的夹杂物也多，并且不满足(式4)，因此发生了起皱。另外，因大量的Al₂O₃-MgO系夹杂物而导致较多地发生表面缺陷。

产业上的可利用性

本发明涉及的钢能够利用于车辆、家电制品等所有的工业制品。尤其是可应用于设计性高的工业制品。

Claims (4)

1.一种抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，是成分以质量％计含有

C：0.001～0.010％、

Si：0.30％以下、

Mn：0.30％以下、

P：0.040％以下、

S：0.0100％以下、

Cr：10.0～21.0％、

Al：0.010～0.200％、

Ti：0.015～0.300％、

O：0.0005～0.0050％、

N：0.001～0.020％、

Ca：0.0015％以下、

Mg：0.0003％～0.0030％，且

余量包含Fe和杂质的钢，

在将包含氧化物的长径为1μm以上的复合夹杂物记为复合夹杂物A、将所述复合夹杂物A之中满足式1～式3的复合夹杂物记为复合夹杂物B时，

所述复合夹杂物B的个数相对于所述复合夹杂物A的个数的个数比满足式4，

所述复合夹杂物B之中长径为2μm以上且15μm以下的复合夹杂物的个数密度为2个/mm²以上且20个/mm²以下，

Al₂O₃/MgO≤4…式1

CaO≤20％…式2

Al₂O₃+MgO≥75％…式3

复合夹杂物B的个数/复合夹杂物A的个数≥0.70…式4

其中，式1～式3中的Al₂O₃、MgO、CaO表示在氧化物中的各自的质量％。

2.根据权利要求1所述的抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计还含有

B：0.0020％以下、

Nb：0.60％以下、

Mo：2.0％以下、

Ni：2.0％以下、

Cu：2.0％以下、

Sn：0.50％以下

V：0.200％以下、

Sb：0.30％以下、

W：1.00％以下、

Co：1.00％以下、

Zr：0.0050％以下、

REM：0.0100％以下、

Ta：0.10％以下、

Ga：0.0100％以下

之中的1种或2种以上。

3.根据权利要求1或2所述的抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，所述复合夹杂物A包含TiN，并且，所述化学成分满足式5，

2.44×[％Ti]×[％N]×{[％Si]+0.05×([％Al]-[％Mo])-0.01×[％Cr]+0.35}≥0.0008…式5

其中，[％Ti]、[％N]、[％Si]、[％Al]、[％Mo]、[％Cr]表示钢中的各元素的质量％。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的抗起皱性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，所述化学成分满足式6，

250×[％C]+2×[％Si]+[％Mn]+50×[％P]+50×[％S]+0.06×[％Cr]+60×[％Ti]+54×[％Nb]+100×[％N]+13×[％Cu]≥36…式6

其中，[％C]、[％Si]、[％Mn]、[％P]、[％S]、[％Cr]、[％Ti]、[％Nb]、[％N]、[％Cu]表示各元素在钢中的质量％，在不含有的情况下代入0。