CN112795831A - 铁素体系不锈钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有充分的耐腐蚀性并且弯曲成形性和弯曲部的表面品质优良的铁素体系不锈钢板的制造方法。本发明的制造方法，包括：将钢水通过一次精炼、以及利用利用真空氧脱碳处理法的二次精炼进行熔炼，接着，通过连续铸造法制成钢原材的工序；对所述钢原材实施热轧，制成热轧钢板的工序；和对所述热轧钢板实施冷轧和冷轧板退火，制成冷轧钢板的工序，在所述二次精炼中，将炉渣碱度(CaO/SiO2)设定为1.5以上，并且，在恢复至大气压后，进行流量：0.1～0.6Nm3/分钟、处理时间：5分钟以上的鼓泡处理。

Description

铁素体系不锈钢板的制造方法
本申请是申请日为2018年9月5日、申请号为201811030691.4、发明名称为“铁素体系不锈钢板”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及铁素体系不锈钢板、特别是具有充分的耐腐蚀性并且弯曲成形性和弯曲部的表面品质优良的铁素体系不锈钢板。
背景技术
日本工业标准：JIS G 4305中规定的SUS430(16～18质量％Cr)在铁素体系不锈钢中也是廉价且耐腐蚀性优良的，因此，在建材、输送设备、家电制品、厨房设备和汽车部件等各种用途中使用。
对于应用于这些用途的钢板，要求能够通过冲压成形等加工成预定的形状。
在此，冲压成形大致分为胀形成形、深拉成形、延伸凸缘成形和弯曲成形这四种成形方式。其中，弯曲成形由于形状的自由度比较高而经常被采用，强烈要求开发出弯曲成形性优良的铁素体系不锈钢板。
作为铁素体系不锈钢，例如，在专利文献1中公开了“一种成形性优良的铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计含有C：0.02～0.06％、Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、P：0.05％以下、S：0.01％以下、Al：0.005％以下、Ti：0.005％以下、Cr：11～30％以下、Ni：0.7％以下，并且按照以与C含量的关系满足0.06≤(C+N)≤0.12和1≤N/C的方式含有N，并且按照以与N含量的关系满足1.5×10-3≤(V×N)≤1.5×10-2的方式含有V，余量由Fe和不可避免的杂质构成。”。
另外，在专利文献2中公开了“一种表面性状和冲压成形性优良的铁素体系不锈钢，其特征在于，在含有Cr：15～20重量％的铁素体系不锈钢中，使V以0.005～1.0重量％的范围含有，并且将Al设定为0.005重量％以下、将O设定为0.001～0.007重量％的范围，且将钢中的氧化物系夹杂物的成分中Al2O3和Cr2O3分别设定为Al2O3：5重量％以下、Cr2O3：10～50重量％的范围。”。
此外，在专利文献3中公开了“一种弯曲加工性优良的铁素体系不锈钢板，其为以质量％计含有C：0.01～0.03％、Mn：0.5～1.0％、Cr：15～20％、Al：0.01％以下的铁素体系不锈钢板，其特征在于，在铁素体中分散有Cr碳化物，并且上述Cr碳化物中的Fe和Cr金属元素的存在比以质量％比计为Fe/Cr：0.05～0.15。”。
此外，在专利文献4中公开了“一种弯曲加工性和表面性状优良的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含有C：0.2％以下、Si：0.15～0.32％、Mn：0.4％以下、Cr：10～25％、Al：0.005％以下，并且上述Mn和Si以满足Mn/Si：1.25以上的方式含有，余量由Fe和不可避免的杂质构成。”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3584881号公报
专利文献2：日本专利第3608383号公报
专利文献3：日本专利第5050565号公报
专利文献4：日本特开2002-80941号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，根据专利文献1和2的技术，将板厚加厚、特别是设为1.0mm以上而制造冷轧钢板，以该钢板作为原材进行弯曲成形时，具体而言，向具有90°弯曲加工部和经受了引入有伴随加工产生的拉伸应变的状态下的180°密合弯曲的卷边加工部的箱形进行弯曲成形时，有时会在比较轻度的弯曲加工的90°弯曲加工部发生破裂。
在此，卷边加工是指将钢板端面部以180°弯曲的要领翻折的加工、或者在夹入有不同的钢板部件的状态下将钢板以180°弯曲加工的要领翻折并进行部件间的连接的加工。
另外，根据专利文献3的技术，将板厚加厚、特别是设为1.0mm以上而制造冷轧钢板，以该钢板作为原材进行与上述同样的弯曲成形时，虽然在90°弯曲加工部不发生破裂，但在卷边加工部发生破裂，有时无法成形为预定的形状。
关于这一点，在专利文献4的技术中，即使将板厚增大至约2.0mm，也能够在90°弯曲加工部和卷边加工部这两个部分防止破裂的发生。但是，在该情况下，有时也会在卷边加工部的弯曲棱线部产生被称为起皱的表面凹凸而损害表面品质。因此，在要求表面美观性的用途中，在产生显著的起皱所引起的表面凹凸(具体而言，以起伏高度计大于5.0μm)的情况下，需要在加工后进行研磨而除去该表面凹凸，残留有导致制造工序和制造成本增加的问题。
可见，在专利文献1～4的技术中，难以说兼顾了弯曲成形性和弯曲部的表面品质。因此，现状是期望开发出能够兼顾弯曲成形性和弯曲部的表面品质的铁素体系不锈钢板、特别是即使将板厚加厚也能够兼顾弯曲成形性和弯曲部的表面品质的铁素体系不锈钢板。
本发明是鉴于上述的现状而开发的，其目的在于提供具有充分的耐腐蚀性并且弯曲成形性和弯曲部的表面品质优良的铁素体系不锈钢板。
在此，“充分的耐腐蚀性”是指，将JIS H 8502中规定的盐水喷雾循环试验以盐水喷雾(35℃、5质量％NaCl、喷雾时间：2小时)→干燥(60℃、相对湿度40％、保持时间：4小时)→润湿(50℃、相对湿度≥95％、保持时间：2小时)作为一个循环进行8个循环时的、钢板表面的生锈面积率((钢板表面的生锈面积/钢板表面的总面积)×100(％))为25％以下。
另外，“弯曲成形性优良”是指，在对钢板以轧制直角方向作为长度方向赋予20％的拉伸应变后实施180°密合弯曲(以下也称为拉伸弯曲)时不发生破裂。
此外，“弯曲部表面品质优良”是指，依据JIS B 0601(2001)测定的、在上述拉伸弯曲后的弯曲棱线部与棱线平行的方向和与棱线成直角的方向上测定的起伏高度均为5.0μm以下。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题而反复进行了各种研究。
首先，本发明人以各种铁素体系不锈钢板作为原材进行弯曲成形，对在上述的卷边加工部的弯曲棱线部产生的起皱的产生原因详细地进行了调查。
结果获知，在上述的卷边加工部的弯曲棱线部产生的起皱主要是由于铸造和/或热轧时生成的铁素体相的晶团(具有类似的结晶取向的晶粒群)在冷轧退火后残留而产生的。
因此，本发明人想到，如果能够有效地破坏上述的晶团，或许能够有效地防止起皱的产生，从而对各种成分组成进行了研究。
结果想到，从防止起皱的产生的观点考虑，降低Si含量并且增加Mn含量是有效的。
即，Si是铁素体生成元素，因此，伴随着Si含量的增加，热轧时的奥氏体相的生成量降低。另外，Si还具有在热轧时促进铁素体相的回复的效果。因此，Si过多时，会助长通过热轧引入的轧制加工应变被回复消除的现象，在下一工序热轧板退火时成为再结晶位点的应变减少。结果认为，热轧板退火时的铁素体相的再结晶所带来的晶团破坏效果降低。
另一方面，Mn是奥氏体生成元素，使热轧时的奥氏体相的生成量增加。奥氏体相主要从铁素体相的晶界生成，因此认为，奥氏体相的生成量越多，则在热轧时晶团的破坏越得到促进。
因此，本发明人想到，通过降低Si含量并且增加Mn含量，或许能够有效地防止起皱的产生。
但是，对调整为如上所述的成分组成的不锈钢板实施引入有伴随加工产生的拉伸应变的状态下的180°密合弯曲，结果，在该弯曲部发生了破裂。
本发明人对该破裂的原因详细地进行了调查，结果获知，通过弯曲成形，在铁素体相与MnS、MnO-SiO2这样的夹杂物的界面产生空隙，该空隙成为起点而发生了破裂。
需要说明的是，MnO-SiO2是MnO和SiO2的混合体。
因此，本发明人对成为破裂的起点的上述夹杂物与成分组成的关系详细地进行了研究。
结果得到了如下见解：破裂的发生与成分组成的Si含量以及钢中的MnS和MnO-SiO2的合计量具有强相关性，通过将MnS和MnO-SiO2的合计量以与成分组成的Si含量的关系计降低至预定量以下，能够有效地防止破裂的发生，能够兼顾弯曲成形性和弯曲部的表面品质。
另外，同时发现了：从降低上述的夹杂物、特别是MnO-SiO2量的观点考虑，通过真空氧脱碳处理(Vacuum Oxygen Decarburization、VOD)法进行二次精炼、和此时的炉渣碱度(炉渣中的CaO的质量％/炉渣中的SiO2的质量％，以下也称为CaO/SiO2)的调整、以及在二次精炼中以预定的条件进行鼓泡处理是极其重要的，通过进行这样的处理并且降低S量，即使是使Mn含量为0.45％以上的成分组成，也能够大幅降低MnS和MnO-SiO2这样的夹杂物的生成量。
本发明是基于上述的见解进一步进行研究后完成的。
即，本发明的主旨构成如下所述。
1.一种铁素体系不锈钢板，其具有以质量％计含有C：0.015～0.050％、Si：0.05～0.40％、Mn：0.45～1.00％、P：0.040％以下、S：0.008％以下、Cr：15.5～18.0％、Al：0.001～0.010％和N：0.010～0.080％且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，并且
作为钢中的夹杂物的MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)满足下式(1)的关系。
A≤800-900×[％Si]…(1)
在此，[％Si]为上述成分组成的Si含量[质量％]。
2.如上述1所述的铁素体系不锈钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有Ca：0.0002～0.0020％。
发明效果
根据本发明，可以得到具有充分的耐腐蚀性并且弯曲成形性和弯曲部的表面品质优良的铁素体系不锈钢板。
另外，对于本发明的铁素体系不锈钢板而言，即使在厚壁化的情况下也可以得到优良的弯曲成形性和弯曲部的表面品质，因此，应用于对钢板端面部实施卷边加工的烹调器具或使用铆接接合的业务用厨房是特别有利的。
具体实施方式
以下，对本发明具体地进行说明。
首先，对本发明的铁素体系不锈钢板的成分组成进行说明。需要说明的是，成分组成中的单位均为“质量％”，以下，只要没有特别说明，则仅以“％”表示。
C：0.015～0.050％
C是对促进热轧时的奥氏体相的生成、抑制起皱的产生有效的元素。从得到这样的效果的观点考虑，C含量设定为0.015％以上。但是，C含量超过0.050％时，钢过度硬质化，延展性降低。另外，从碳化物与铁素体相的界面产生空隙，有可能诱发弯曲成形时的破裂。因此，C含量设定为0.015～0.050％的范围。C含量的下限优选为0.025％。另外，C含量的上限优选为0.045％。
Si：0.05～0.40％
Si是在钢熔炼时作为脱氧剂发挥作用的元素。从得到这样的效果的观点考虑，Si含量设定为0.05％以上。但是，Si含量超过0.40％时，钢过度硬质化，在弯曲加工时发生以铁素体相为起点的破裂。因此，得不到期望的弯曲成形性。另外，Si是铁素体生成元素，因此，伴随着Si含量的增加，热轧时的奥氏体相的生成量降低。此外，Si还具有在热轧时促进铁素体相的回复的效果。因此，Si过多时，会助长通过热轧引入的轧制加工应变被回复消除的现象，由此，在下一工序热轧板退火时成为再结晶位点的应变减少。其结果是，热轧板退火时的铁素体相的再结晶所带来的晶团破坏效果减小，在弯曲成形部产生起皱而使表面品质受损。
因此，Si含量设定为0.05～0.40％的范围。Si含量的下限优选为0.10％、更优选为0.20％。Si含量的上限优选为0.35％、更优选为0.30％。
Mn：0.45～1.00％
Mn与C同样，是对促进热轧时的奥氏体相的生成、抑制起皱的产生有效的元素。从得到这样的效果的观点考虑，Mn含量设定为0.45％以上。另外，Mn含量低于0.45％时，热轧时的奥氏体相的生成量减少。因此，晶团的破坏效果变得不充分，在弯曲成形部产生起皱，使表面品质受损。另一方面，Mn含量超过1.00％时，钢硬质化，延展性降低。此外，耐腐蚀性也可能降低。
因此，Mn含量设定为0.45～1.00％的范围。Mn含量的下限优选为0.50％、更优选为0.55％。Mn含量的上限优选为0.90％、更优选为0.80％、进一步优选为0.70％。
P：0.040％以下
P是助长晶界偏析所引起的晶界破坏的元素。因此，P含量越少越优选，将上限设定为0.040％。优选为0.035％以下。更优选为0.030％以下。
S：0.008％以下
S与Mn结合而形成MnS。MnS诱发破裂的发生而使弯曲成形性降低。另外，MnS有时还会使耐腐蚀性降低。因此，S含量设定为0.008％以下。优选为0.006％以下。
Cr：15.5～18.0％
Cr是具有在钢板表面形成钝化覆膜而使耐腐蚀性提高的效果的元素。从得到这样的效果的观点考虑，Cr含量设定为15.5％以上。但是，Cr含量超过18.0％时，热轧时的奥氏体相的生成量减少，容易导致起皱的产生。
因此，Cr含量设定为15.5～18.0％的范围。Cr含量的下限优选为16.0％。Cr含量的上限优选为17.0％、更优选为16.5％。
Al：0.001～0.010％
Al与Si同样，是作为脱氧剂发挥作用的元素。从得到这样的效果的观点考虑，Al含量设定为0.001％以上。但是，Al含量超过0.010％时，作为夹杂物的Al2O3的生成量增加，容易导致表面品质的降低。
因此，Al含量设定为0.001～0.010％的范围。Al含量的上限优选为0.007％、更优选为0.005％。
N：0.010～0.080％
N与C和Mn同样，是对促进热轧时的奥氏体相的生成、抑制起皱的产生有效的元素。从得到这样的效果的观点考虑，N含量设定为0.010％以上。但是，N含量超过0.080％时，延展性大幅降低。另外，还有可能助长Cr氮化物的析出从而导致因敏化引起的耐腐蚀性的降低。
因此，N含量设定为0.010～0.080％的范围。N含量的下限优选为0.030％、更优选为0.040％。N含量的上限优选为0.070％、更优选为0.060％、进一步优选为0.050％。
以上，对基本成分进行了说明，但可以在上述的基本成分的基础上进一步含有Ca：0.0002～0.0020％。
Ca：0.0002～0.0020％
Ca是对防止因连续铸造时容易产生的夹杂物的晶析引起的喷嘴的堵塞有效的成分。另外，在含有Ca的情况下，轧制后也维持球状的CaS代替因轧制大幅伸长的MnS而大量地生成，因此，有助于弯曲成形性的提高。从得到这样的效果的观点考虑，Ca含量优选设定为0.0002％以上。但是，伴随着Ca含量的增加，作为钢中的夹杂物的CaO也增加。CaO过度增加时，有可能在弯曲成形时发生以CaO为起点的破裂。因此，Ca的含量优选设定为0.0020％以下。
因此，在含有Ca的情况下，其含量设定为0.0002～0.0020％的范围。Ca含量的下限更优选为0.0005％。Ca含量的上限更优选为0.0015％、进一步优选为0.0010％。
需要说明的是，上述以外的成分为Fe和不可避免的杂质。
接着，对钢中的夹杂物进行说明。
MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)：800-900×[％Si]以下([％Si]为钢的成分组成的Si含量(质量％))
如上所述，对钢板实施弯曲加工时，在铁素体相与MnS和MnO-SiO2这样的夹杂物的界面产生空隙。而且，这些夹杂物的合计量增多时，这些空隙连结而容易发生破裂。特别是Si含量多的钢板，因钢的塑性变形能力的降低而发生钢板的硬质化，弯曲变形所需的应力增大，因此，在铁素体相与MnS和MnO-SiO2这样的夹杂物的界面的空隙处产生较大的应力集中，破裂的发生被促进，结果，弯曲成形性降低。
因此，为了得到期望的弯曲成形性，将MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)利用与成分组成的Si含量的关系进行调整是极其重要的，因此，需要将MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)设定为800-900×[％Si]以下(即，满足A≤800-900×[％Si]…(1)的关系)。MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)优选为700-900×[％Si]以下，更优选为650-900×[％Si]以下。
需要说明的是，[％Si]为成分组成的Si含量(质量％)。
另外，从提高弯曲成形性的观点考虑，优选在满足上述(1)式的基础上将MnO-SiO2的量设定为400体积ppm以下。
需要说明的是，MnS的量只要满足上述(1)式则没有特别限定，优选设定为400体积ppm以下。
在此，在钢中以夹杂物的形式存在的MnS量(体积ppm)如下求出。
即，使用10质量％乙酰丙酮-1质量％四甲基氯化铵-甲醇溶液(AA溶液)对制造的不锈钢板实施电解。接着，使用网眼尺寸为0.2μm的过滤器采集提取残渣，使用所采集的提出残渣，通过ICP(高频电感耦合等离子体)发射光谱法对S量进行定量分析。将在此得到的S的质量百分率使用S的原子量(＝32)换算成摩尔百分率，假设生成与该S的摩尔百分率相应量的MnS(原子量87)，求出MnS的摩尔百分率。然后，将MnS的摩尔百分率换算成质量百分率，进而，由MnS的质量百分率使用MnS的密度(5.226g/cm3)和SUS430的密度(7.7g/cm3)换算成MnS的体积百分率(体积ppm)。
另外，在钢中以夹杂物的形式存在的MnO-SiO2量如下求出。
即，通过溴-甲醇法对制造的不锈钢板实施溶解处理。接着，使用网眼尺寸为0.2μm的过滤器采集提取残渣，使用采集的提取残渣，通过ICP发射光谱法对Mn量和Si量进行定量分析。将在此得到的Mn和Si的质量百分率分别使用Mn和Si的原子量(Mn：55、Si：28)换算成摩尔百分率，假设生成与该Mn的质量百分率相应量的MnO(原子量：71)、并且生成与该Si的质量百分率相应量的SiO2(原子量：60)，分别求出MnO和SiO2的摩尔百分率。然后，将MnO和SiO2的摩尔百分率分别换算成质量百分率。进而，由SiO2的质量百分率通过下式：4.4-0.019×[SiO2的质量百分率](质量％)算出MnO-SiO2的密度(g/cm3)，使用所算出的MnO-SiO2的密度和SUS430的密度(7.7g/cm3)，将MnO-SiO2的质量百分率(＝[MnO的质量百分率]+[SiO2的质量百分率])换算成MnO-SiO2的体积百分率(体积ppm)。
然后，将以上述方式算出的MnS的体积百分率与MnO-SiO2的体积百分率加在一起，由此得到MnS和MnO-SiO2的合计量A。
需要说明的是，利用体积比率而非利用质量比率对MnS和MnO-SiO2的合计量进行规定是基于如下理由。
即，大部分破裂是由于作为母相的铁素体相与MnS、MnO-SiO2的界面处产生的空隙连结而发生的。MnS、MnO-SiO2间的距离越近，则越会促进空隙的连结。在此，与质量比率相比，体积比率与MnS、MnO-SiO2间的距离的相关性更高。因此，MnS和MnO-SiO2的合计量利用体积比率而不是质量比率进行规定。
另外，上述(1)式中，将成分组成的Si含量以质量％单位来使用，并对MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)的范围进行规定，这是基于如下理由。
即，如上所述，作为母相的铁素体相的钢的塑性变形能力根据Si含量(质量％)而发生变化，因此认为，使用Si含量(质量％)来表示该钢的塑性变形能力对弯曲成形性的影响是适当的，另外，实际上，通过使用Si含量(质量％)对MnS和MnO-SiO2的合计量A(体积ppm)进行调整，可以得到期望的弯曲成形性。
另外，本发明的铁素体系不锈钢板的组织是以铁素体相作为主体的组织，具体而言，是具有以相对于组织整体的体积率计为90％以上的铁素体相、且铁素体相以外的余量组织以相对于组织整体的体积率计为10％以下的组织。此外，也可以为铁素体单相。需要说明的是，作为余量组织，主要可列举马氏体相，不包含析出物和夹杂物的体积率。
在此，铁素体相的体积率通过如下方法求出：由不锈钢板制作断面观察用的试验片，实施利用苦味酸饱和盐酸溶液的蚀刻处理后，以100倍的倍率利用光学显微镜对10个视野进行观察，根据组织形状和蚀刻强度区分出马氏体相和铁素体相，然后，通过图像处理求出铁素体相的体积率，算出其平均值。
另外，本发明的铁素体系不锈钢板的板厚没有特别限定，设定为0.8mm以上时是有效的。特别是设定为1.0mm以上、更特别是设定为1.2mm以上、进一步特别是设定为1.5mm以上、更进一步特别是设定为2.0mm以上时是有效的。需要说明的是，板厚的上限为约5.0mm。
接着，对本发明的铁素体系不锈钢板的优选制造方法进行说明。
首先，将包含上述成分组成的钢水通过利用基于转炉、电炉和真空熔化炉等的公知方法的一次精炼、以及利用真空氧脱碳处理法(以下也称为VOD法)的二次精炼进行熔炼，接着，通过连续铸造法制成钢原材(钢坯)。
在此，从降低钢中的夹杂物、特别是MnO-SiO2从而使其满足上述(1)式的观点考虑，通过VOD法进行二次精炼、并且将炉渣碱度(CaO/SiO2)调整并维持于1.5以上、进一步在二次精炼中以预定的条件进行鼓泡处理是重要的。需要说明的是，鼓泡处理是指如下处理：从精炼锅的底面吹入Ar(也有氮气的情况)等不活泼气体对钢水进行搅拌，并且使炉渣吸附于通过不活泼气体的吹入产生的不活泼气体的泡沫上，从而漂浮于钢水浴面上。
即，VOD法中，在真空下进行处理，因此，与氩-氧脱碳法(以下也称为AOD法)相比，钢水中的氧量被有效地降低，能够降低铸造时的MnO-SiO2的生成量。
另外，特别是，通过将炉渣碱度(CaO/SiO2)调整并维持于1.5以上、优选1.6以上，能够促进Si所引起的脱氧反应，结果，可降低钢水中的氧量，从而可降低铸造时的MnO-SiO2的生成量。
但是，VOD法中，在真空下进行脱碳和成分调整后恢复至大气压，由于在真空下钢水剧烈沸腾，因此，成为在恢复至大气压后的钢水中悬浊有炉渣的状态。因此，在该状态下进行铸造时，通过二次精炼生成的炉渣和夹杂物仍会大量残留在钢水中，最终制品中的夹杂物的量增加，得不到期望的弯曲成形性。
为了避免上述现象，在恢复至大气压后，需要进行预定的条件、具体为流量：0.1～0.6Nm3/分钟(“Nm3”是指气体的标准状态(25℃、1个大气压)下的体积。另外，优选为0.3～0.5Nm3/分钟)、处理时间：5分钟以上(优选为10分钟以上)的鼓泡处理。
即，通过进行上述的鼓泡处理，使二次精炼时生成而悬浊于钢水中的夹杂物有效利用向泡沫的吸附效果和与钢水的比重差而漂浮于钢水上表面，在作为下一工序的连续铸造的中间包中，能够以炉渣的形式有效地分离、除去。
由此，最终制品板中存在的夹杂物、特别是MnO-SiO2减少，能够防止弯曲成形时的破裂。
需要说明的是，为了防止鼓泡处理中的钢水成分的变化，优选使用Ar等不活泼气体作为鼓泡气体，为了防止鼓泡处理中的脱氮，更优选使用Ar与氮气的混合气体。
接着，将所得到的钢原材在1100～1250℃下加热1～24小时，或者直接对高温的钢坯进行加热，然后，对该钢原材实施热轧，制成热轧钢板。接着，对所得到的热轧钢板根据需要在800～900℃的温度下实施热轧板退火和酸洗。接着，对所得到的热轧钢板实施冷轧和冷轧板退火，制成冷轧钢板，进一步根据需要实施酸洗，制成最终制品板。
在此，从伸长率、弯曲性、冲压成形性和形状矫正的观点考虑，冷轧的压下率优选设定为50％以上。
另外，在作为JIS G 0203中规定的表面精加工的No.2B精加工的情况下，从得到良好的机械性质方面和酸洗性方面考虑，冷轧板退火优选在800～950℃的温度下进行，另外，从加工性的观点考虑，更优选设定为奥氏体相变点以下的温度。进而，为了进一步谋求光泽，可以进行光亮退火(BA退火)。
此外，可以将冷轧和冷轧板退火分别反复进行两次以上。
需要说明的是，关于上述以外的制造条件，根据常规方法即可。另外，从进一步改善表面性状的观点考虑，可以进一步实施磨削、研磨等。
[实施例]
实施例1
将表1所示的成分组成(余量为Fe和不可避免的杂质)的钢水(150吨)分别通过利用转炉的一次精炼和表2所示条件下的利用VOD法的二次精炼进行熔炼。另外，在二次精炼中，完成炉渣碱度和成分的调整后，恢复至大气压，接着，使用Ar与氮气以体积比3：1混合而成的气体(流量：0.4Nm3/分钟)，在表2所示的条件下实施鼓泡处理。
接着，将钢水通过连续铸造法制成宽度1000mm、厚度200mm的钢坯，将所得到的钢坯在1150℃下加热1小时。然后，实施由粗轧和精轧构成的热轧，在700℃下卷取，得到板厚为5.0mm的热轧钢板。
通过箱式退火法对所得到的热轧钢板实施退火温度：830℃、保持时间：8小时的热轧板退火，然后，对表面实施喷丸处理和利用酸洗的脱氧化皮。酸洗通过在80℃的250g/l硫酸水溶液中浸渍40秒后进一步在60℃的20g/l氢氟酸-120g/l硝酸的混合水溶液中浸渍10秒来进行。
接着，对上述的热轧钢板实施冷轧、和利用连续退火炉的冷轧板退火(退火温度：830℃)，制成板厚为2.0mm的冷轧钢板，进一步对该冷轧钢板实施利用酸洗的脱氧化皮处理，得到成为最终制品板的铁素体系不锈钢板。酸洗通过在设为80℃的180g/l硫酸钠水溶液中以电流密度40C/dm2电解60秒来进行。
对于这样得到的铁素体系不锈钢板，通过上述的方法求出在钢中以夹杂物的形式存在的MnS量和MnO-SiO2量、以及它们的合计量。将结果一并记载于表2中。
另外，通过上述的方法进行钢板组织的鉴定，结果，对于任一钢板而言，铁素体相以相对于组织整体的体积率计均为90％以上。
进而，通过以下的方法进行(1)弯曲成形性的评价、(2)弯曲部表面品质的评价和(3)耐腐蚀性的评价。将这些评价结果一并记载于表2中。
(1)弯曲成形性的评价
从成为最终制品板的铁素体系不锈钢板上，以轧制直角方向作为长度方向裁取30mm×200mm的试验片。对裁取的试验片赋予20％的拉伸应变后，实施180°密合弯曲。然后，目视确认在试验片的弯曲棱线部有无破裂，将能够在棱线部无破裂地良好地弯曲成形的情况评价为合格(○)，将在棱线部发生破裂的情况评价为不合格(×)。
(2)弯曲部表面品质的评价
依据JIS B 0601(2001)，在与棱线平行的方向和与棱线成直角的方向上测定上述(1)中实施180°密合弯曲后的试验片中的弯曲棱线部的起伏高度。
然后，将弯曲棱线部的起伏高度在与棱线平行的方向和与棱线成直角的方向上均为5.0μm以下的情况评价为合格(○)，将弯曲棱线部的起伏高度在与棱线平行的方向和与棱线成直角的方向中的任一方向上大于5.0μm的情况评价为不合格(×)。
其中，在(1)中观察到破裂的情况下，将表2的弯曲部的表面品质的评价一栏记为“—”。
(3)耐腐蚀性的评价
从成为最终制品板的铁素体系不锈钢板上，以轧制方向作为长度方向裁取60×100mm的试验片，将表面利用#600砂纸进行研磨抛光。然后，将试验片的端面密封，供于JISH 8502中规定的盐水喷雾循环试验。
在此，盐水喷雾循环试验中，以盐水喷雾(35℃、5质量％NaCl、喷雾时间：2小时)→干燥(60℃、相对湿度40％、保持时间：4小时)→润湿(50℃、相对湿度≥95％、保持时间：2小时)作为一个循环，进行8个循环。
对盐水喷雾循环试验后的试验片的表面拍摄照片，通过图像解析测定试验片表面的生锈面积，由与试验片表面的总面积的比率算出生锈面积率((试验片表面的生锈面积/试验片表面的总面积)×100(％))。
然后，将算出的生锈面积率为25％以下的情况评价为合格(○)，将算出的生锈面积率大于25％的情况评价为不合格(×)。
Figure BDA0002836523290000191
Figure BDA0002836523290000201
发明例均得到了优良的弯曲成形性和弯曲部表面品质，并且耐腐蚀性也均优良。
另一方面，作为比较例的No.3、7和11中，鼓泡时间不充分，因此，二次精炼时生成的MnO-SiO2没有以炉渣的形式被充分地分离、除去而残留在钢水中，最终制品板中的MnS和MnO-SiO2的合计量超过适当范围，其结果是，未得到期望的弯曲成形性。
另外，作为比较例的No.4、8和12中，二次精炼中的炉渣碱度(CaO/SiO2)低，因此，二次精炼时的脱氧变得不充分，钢水中的氧量升高，在铸造时生成大量的MnO-SiO2，最终制品板中的MnS和MnO-SiO2的合计量超过适当范围，其结果是，未得到期望的弯曲成形性。
此外，作为比较例的No.5、9和13中，鼓泡时间不充分，并且二次精炼中的炉渣碱度(CaO/SiO2)也低，因此，最终制品板中的MnS和MnO-SiO2的合计量仍然超过适当范围，其结果是，未得到期望的弯曲成形性。
实施例2
将表3所示的成分组成(余量为Fe和不可避免的杂质)的钢水(150吨)通过利用转炉的一次精炼和将炉渣碱度(CaO/SiO2)调整并维持于1.7的利用VOD法的二次精炼进行熔炼。另外，在二次精炼中，完成炉渣碱度和成分的调整后，恢复至大气压，接着，使用Ar与氮气以体积比3：1混合而成的气体(流量：0.4Nm3/分钟)，实施鼓泡处理(处理时间：10分钟)。
接着，将钢水通过连续铸造法制成宽度1000mm、厚度200mm的钢坯，将所得到的钢坯在1150℃下加热1小时。然后，实施由粗轧和精轧构成的热轧，在700℃下卷取，得到板厚为5.0mm的热轧钢板。(但是，对于表4的No.37，制成板厚为6.0mm的热轧钢板后，通过后述的方法制成板厚为4.0mm的冷轧钢板。)
通过箱式退火法对所得到的热轧钢板实施退火温度：830℃、保持时间：8小时的热轧板退火后，对表面实施喷丸处理和利用酸洗的脱氧化皮。酸洗通过在80℃的250g/l硫酸水溶液中浸渍40秒后进一步在60℃的20g/l氢氟酸-120g/l硝酸的混合水溶液中浸渍10秒来进行。
接着，对上述的热轧钢板实施冷轧、和利用连续退火炉的冷轧板退火(退火温度：830℃)，制成达到表4的板厚的冷轧钢板，进一步对该冷轧钢板实施利用酸洗的脱氧化皮处理，得到成为最终制品板的铁素体系不锈钢板。酸洗通过在设为80℃的180g/l硫酸钠水溶液中以电流密度40C/dm2电解60秒来进行。
对于这样得到的铁素体系不锈钢板，通过上述的方法求出在钢中以夹杂物的形式存在的MnS量和MnO-SiO2量、以及它们的合计量。将结果一并记载于表4中。
另外，通过上述的方法进行钢板组织的鉴定，结果，对于任一钢板而言，铁素体相以相对于组织整体的体积率计均为90％以上。
进而，通过与实施例1同样的方法进行(1)弯曲成形性的评价、(2)弯曲部表面品质的评价和(3)耐腐蚀性的评价。将这些评价结果一并记载于表4中。
Figure BDA0002836523290000231
Figure BDA0002836523290000241
发明例均得到了优良的弯曲成形性和弯曲部表面品质，并且耐腐蚀性也均优良。
另一方面，作为比较例的No.38中，Si含量超过适当量，因此，铁素体相的塑性变形能力大幅降低，未得到期望的弯曲成形性。
另外，作为比较例的No.39中，Mn含量超过适当量，因此，未得到期望的耐腐蚀性。
此外，作为比较例的No.40中，S含量超过适当量，因此，MnS大量生成，最终制品板中的MnS和MnO-SiO2的合计量超过适当范围，结果，未得到期望的弯曲成形性。另外，由于MnS大量生成，因此，未得到期望的耐腐蚀性。
此外，作为比较例的No.41中，Mn含量低于适当量，因此，在弯曲棱线部产生起皱，未得到良好的弯曲部表面品质。
产业上的可利用性
本发明的铁素体系不锈钢板应用于要求高的弯曲成形性和弯曲部的表面品质、进而要求耐腐蚀性的用途、例如对钢板端面部实施卷边加工的烹调器具或使用铆接接合的业务用厨房是特别有利的。

Claims (14)

1.一种铁素体系不锈钢板的制造方法，其包括：
将具有以质量％计含有C：0.015～0.050％、Si：0.05～0.40％、Mn：0.45～1.00％、P：0.040％以下、S：0.008％以下、Cr：15.5～18.0％、Al：0.001～0.010％和N：0.010～0.080％且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢水，通过一次精炼、以及利用利用真空氧脱碳处理法的二次精炼进行熔炼，接着，通过连续铸造法制成钢原材的工序；
对所述钢原材实施热轧，制成热轧钢板的工序；和
对所述热轧钢板实施冷轧和冷轧板退火，制成冷轧钢板的工序，
在所述二次精炼中，将炉渣碱度(CaO/SiO2)设定为1.5以上，并且，在恢复至大气压后，进行流量：0.1～0.6Nm3/分钟、处理时间：5分钟以上的鼓泡处理。
2.如权利要求1所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述成分组成以质量％计还含有Ca：0.0002～0.0020％。
3.如权利要求1所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述炉渣碱度为1.6以上。
4.如权利要求2所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述炉渣碱度为1.6以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述鼓泡处理中的流量为0.3～0.5Nm3/分钟，所述处理时间为10分钟以上。
6.如权利要求1～4中任一项所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述鼓泡处理中的鼓泡气体为Ar与氮气的混合气体。
7.如权利要求5所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述鼓泡处理中的鼓泡气体为Ar与氮气的混合气体。
8.一种铁素体系不锈钢板的制造方法，其包括：
将具有以质量％计含有C：0.015～0.050％、Si：0.05～0.40％、Mn：0.45～1.00％、P：0.040％以下、S：0.008％以下、Cr：15.5～18.0％、Al：0.001～0.010％和N：0.010～0.080％且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成的钢水，通过一次精炼、以及利用利用真空氧脱碳处理法的二次精炼进行熔炼，接着，通过连续铸造法制成钢原材的工序；
对所述钢原材实施热轧，制成热轧钢板的工序；和
对所述热轧钢板实施冷轧和冷轧板退火，制成冷轧钢板的工序，
在所述二次精炼中，将炉渣碱度(CaO/SiO2)设定为1.5以上，并且，在恢复至大气压后，进行流量：0.1～0.6Nm3/分钟、处理时间：5分钟以上的鼓泡处理，
所述铁素体系不锈钢板中作为钢中的夹杂物的MnS和MnO-SiO2的合计量A满足下式(1)的关系，其中，所述合计量A的单位为体积ppm，
201≤A≤800-900×[％Si]…(1)
在此，[％Si]为上述铁素体系不锈钢板的成分组成的Si含量，单位为质量％。
9.如权利要求8所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述成分组成以质量％计还含有Ca：0.0002～0.0020％。
10.如权利要求8所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述炉渣碱度为1.6以上。
11.如权利要求9所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述炉渣碱度为1.6以上。
12.如权利要求8～11中任一项所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述鼓泡处理中的流量为0.3～0.5Nm3/分钟，所述处理时间为10分钟以上。
13.如权利要求8～11中任一项所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述鼓泡处理中的鼓泡气体为Ar与氮气的混合气体。
14.如权利要求12所述的铁素体系不锈钢板的制造方法，其中，所述鼓泡处理中的鼓泡气体为Ar与氮气的混合气体。
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