CN115461486A - 具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢及其制造方法。根据本公开内容的一个实施方案的铁素体不锈钢包含：0.001重量％至0.05重量％的C、0.001重量％至0.005重量％的N、0.1重量％至1.0重量％的Si、0.1重量％至1.0重量％的Mn、12.0重量％至22.0重量％的Cr、0.01重量％至1.0重量％的Ti；和0.01重量％至1.0重量％的Nb，以及余量中的铁和不可避免的杂质，其中微缺陷的面积比为至多2％，以及距离表面5nm内的膜中的硫(S)组分含量为至多10％。

Description

具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢及其制造方法
技术领域
本公开内容涉及具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢及其制造方法，并且更特别地，涉及具有改善的耐腐蚀性和美学外观的铁素体不锈钢及其制造方法。
背景技术
铁素体不锈钢材料由于通过使用较少量的昂贵合金元素而具有优异的耐腐蚀性从而具有比奥氏体不锈钢材料的价格竞争力更高的价格竞争力，并因此应用于各个领域。
同时，车辆的内部/外部装饰材料例如成型材料需要优异的美学表面特性，因此已使用了光亮退火(bright-annealed，BA)的铁素体不锈钢材料。具体地，车辆的内部/外部装饰材料所需的表面品质在不发生腐蚀的情况下应具有1,050或更高的光泽度(GS 20℃)以及90或更高的反射图像的清晰度。
光泽度是指被物体表面以镜面角度反射的光的量，作为以相对于具有恒定折射率的标准样品的光泽度的百分比量化物体表面的光泽度的程度的量度。
反射图像的清晰度(DOI)是指被物体表面以镜面角度反射的光的量与被所述表面以偏离镜面角度±0.3°的角度反射的光的量之间的差值的比率。DOI也被称为分辨率并表示物体的清晰度。具有相同光泽度的物体可能根据物体的表面形状以及微缺陷的分布和形状而具有不同的DOI值。
通常，用于汽车的内部/外部装饰的经冷轧的铁素体不锈钢板通过对经光亮退火的钢板进行光整冷轧来获得。然而，存在这样的问题：根据常规的制造方法，由于表面上残留的微缺陷，即使当光泽度和反射图像的清晰度满足所需的品质水平时，也可能通过视觉观察无法获得期望的清晰表面品质。
已经发现，使表面特性劣化的这样的微缺陷由在冷轧期间残留在铁素体不锈钢的表面的凹形沟纹中的润滑剂导致。此外，已知对热轧之后的粗糙表面进行冷轧或者在热退火和酸洗过程期间通过喷丸清理形成的喷丸球(shot ball)痕残留的状态下进行冷轧的情况下，造成微缺陷。
因此，必须减少最终冷轧之前铁素体不锈钢的表面上的微缺陷以改善铁素体不锈钢的表面特性。
另一方面，虽然在相关技术文献中已经公开了表面的微缺陷使光泽度和反射图像的清晰度劣化的问题，但是还没有明确地发现表面微缺陷对耐腐蚀性的影响。
发明内容
技术问题
提供了通过控制表面微缺陷和距离表面5nm内的表面膜中的S含量而具有优异的耐腐蚀性和表面特性的铁素体不锈钢及其制造方法。
技术方案
根据本公开内容的一个方面，具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢按重量百分比(重量％)计包含：0.001％至0.05％的C、0.001％至0.05％的N、0.1％至1.0％的Si、0.1％至1.0％的Mn、12.0％至22.0％的Cr、0.01％至1.0％的Ti和0.01％至1.0％的Nb，以及余量中的Fe和不可避免的杂质，其中微缺陷的面积比为2％或更小，以及距离表面5nm内的表面膜中的S含量为10％或更少。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，铁素体不锈钢还可以包含以下中的至少一者：0.01％至2.0％的Mo、0.1％或更少(不包括0)的Al、1.0％或更少(不包括0)的Cu、0.01％至0.3％的V、0.01％至0.3％的Zr和0.0010％至0.0100％的B。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，长度为100μm或更大的微缺陷可以以5个/mm2或更小的密度分布。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，铁素体不锈钢满足以下表达式(1)：
表达式(1)：5.12×微缺陷的面积比(％)+表面膜中的S含量(％)≤17
根据本公开内容的另一个方面，用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法包括：对钢坯进行热轧和对经热轧的钢板进行热退火，按重量百分比(重量％)计，所述钢坯包含：0.001％至0.05％的C、0.001％至0.05％的N、0.1％至1.0％的Si、0.1％至1.0％的Mn、12.0％至22.0％的Cr、0.01％至1.0％的Ti和0.01％至1.0％的Nb，以及余量中的Fe和不可避免的杂质；通过将辊直径控制为70mm或更小来对经热轧和退火的钢板进行两次或更多次冷轧和冷退火；对经冷轧和退火的钢板进行脱脂持续60秒至120秒；以及对经冷轧的钢板进行光亮退火，其中在热退火之后或在一次冷轧之后引入表面抛光处理。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，铁素体不锈钢还可以包含以下中的一者：0.01％至2.0％的Mo、0.10％或更少(不包括0)的Al、1.0％或更少(不包括0)的Cu、0.01％至0.3％的V、0.01％至0.3％的Zr和0.0010％至0.0100％的B。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，冷轧可以包括：以40％或更大的压下率进行的一次冷轧；和以40％或更大的压下率进行的二次冷轧，其中总压下率为80％或更大。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，冷轧还可以包括以40％或更大的压下率进行的三次冷轧。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，在热轧期间，再加热温度可以为1050℃至1280℃，以及精轧温度为800℃至950℃。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，可以通过使用粗糙度为#70目或更大的抛光带将表面层除去7μm或更多来进行表面抛光处理。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，表面抛光处理可以进行一次或两次。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，冷退火可以在850℃至1,100℃的温度下进行。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，光亮退火可以在850℃至1,100℃的温度下进行。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，可以使用平均粗糙度为#600或更大的工作辊来进行光整冷轧。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，光整冷轧可以进行两次至五次。
有益效果
根据本公开内容，提供了通过控制表面微缺陷和距离表面5nm内的表面膜中的S含量而具有优异的表面特性和耐腐蚀性的铁素体不锈钢及制造方法。
附图说明
图1是示出通过辉光放电光发射光谱(GD-OES)测量根据本公开内容的实施例和比较例的铁素体不锈钢的表面膜中的S含量的方法的图。
图2是示出根据本公开内容的实施例和比较例中的表面膜的S含量与表面微缺陷的面积比(％)之间的关系的图。
具体实施方式
根据本公开内容的一个实施方案的具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢按重量百分比(重量％)计包含：0.001％至0.05％的C、0.001％至0.05％的N、0.1％至1.0％的Si、0.1％至1.0％的Mn、12.0％至22.0％的Cr、0.01％至1.0％的Ti和0.01％至1.0％的Nb，以及余量中的Fe和不可避免的杂质，其中微缺陷的面积比为2％或更小，以及距离表面5nm内的表面膜中的硫(S)含量为10％或更少。
发明实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开内容的实施方案。提供以下实施方案以向本公开内容所属领域的普通技术人员充分地传达本公开内容的精神。本公开内容不限于本文中所示的实施方案，而是可以以其他形式呈现。在附图中，为了使本公开内容的描述清楚，省略了与描述无关的部分，并且为了清楚起见，元件的尺寸可能被放大。
在整个说明书中，除非另有说明，否则术语“包括”一个要素并不排除其他要素，而是还可以包括另外的要素。
如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施方案。首先，将描述铁素体不锈钢，然后将描述用于制造铁素体不锈钢的方法。
在来自炼钢工艺的热轧/退火、酸洗和冷轧过程期间，由于各种因素而形成微缺陷并且以各种形式例如炼钢夹杂物、热轧缺陷、以及在冷轧期间由不均匀的组织而形成的油坑和白色条纹被观察到。
具体地，由于在冷轧期间润滑剂残留在铁素体不锈钢的表面上的凹形沟纹中而导致微缺陷。或者，由对热轧之后的粗糙表面进行的冷轧或者由在热退火和酸洗过程期间通过喷丸清理形成的喷丸球痕残留的状态下进行的冷轧而造成微缺陷。
在这种情况下，存在无法通过视觉观察获得铁素体不锈钢的表面特性和腐蚀性的问题。
作为用于获得铁素体不锈钢的表面特性和耐腐蚀性二者而进行的深入努力的结果，本发明人已经发现了以下描述的那些。
在成形之后，诸如油坑的微缺陷可能作为腐蚀的起始点，因此就耐腐蚀性而言重要的是使微缺陷最小化。
同时，微缺陷中残留的为轧制油的组分的硫(S)可能残留在光亮退火之后形成的表面膜中，并在发生腐蚀的情况下防止钝化层的形成，从而作为使经光亮退火的铁素体不锈钢的耐腐蚀性劣化的因素。
在本公开内容中，作为对影响表面特性的各种因素进行研究的结果，本发明人发现，可以通过控制微缺陷的比率以及光亮退火(BA)之后形成在表面上的经光亮退火的膜中的S含量来改善铁素体不锈钢的耐腐蚀性。该结果可以通过引入表面处理过程，将冷轧期间的辊直径控制为70mm或更小，以及调节光亮退火之前的浸入时间来实现。
根据本公开内容的一个实施方案的具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢按重量百分比(重量％)计包含：0.001％至0.05％的C、0.001％至0.05％的N、0.1％至1.0％的Si、0.1％至1.0％的Mn、12.0％至22.0％的Cr、0.01％至1.0％的Ti、和0.01％至1.0％的Nb，以及余量中的Fe和不可避免的杂质。
在下文中，将描述关于本公开内容的实施方案中的合金元素含量的数值限制的原因。在下文中，除非另有说明，否则单位为重量％。
C的含量为0.001％至0.05％。
碳(C)，作为间隙固溶强化元素，改善铁素体不锈钢的强度并且可以以0.001％或更大的量添加。然而，当C含量过多时，冲击韧性、耐腐蚀性和可加工性劣化，因此其上限可以设定为0.05％。
N的含量为0.001％至0.05％。
氮(N)，也作为像C的间隙固溶强化元素，增强铁素体不锈钢的强度，因此可以以0.001％或更大的量添加。然而，当N含量过多时，N与铝或钛结合以形成氮化物，使钢的延性劣化，并导致冷轧的产品的拉伸应变，因此其上限可以设定为0.05％。
Si的含量为0.1％至1.0％。
硅(Si)是在炼钢工艺期间用作脱氧剂并稳定铁素体相的元素。在本公开内容中，为了获得铁素体不锈钢的强度和耐腐蚀性，优选以0.1％或更大的量添加Si。然而，当Si含量过多时，可能存在延性和可成形性劣化的问题，因此其上限可以设定为1.0％。
Mn的含量为0.1％至1.0％。
锰(Mn)，作为奥氏体稳定化元素，可以以0.1％或更大的量添加。然而，过多的Mn可能导致耐腐蚀性劣化的问题，因此其上限可以设定为1.0％。
Cr的含量为12.0％至22.0％。
铬(Cr)稳定铁素体，作为在用于改善耐腐蚀性的元素中以最大量包含在不锈钢中的基本元素。在本公开内容中，Cr可以以12.0％或更大的量添加以通过形成抑制氧化的钝化层来获得耐腐蚀性。然而，过多的Cr可能增加制造成本并使可成形性劣化，因此其上限可以设定为22.0％。
Ti的含量为0.01％至1.0％。
钛(Ti)是通过优先与间隙元素例如碳(C)和氮(N)结合以形成析出物(碳氮化物)以减少钢中的溶质C和溶质N的量并抑制Cr贫化区的形成从而对获得钢的耐腐蚀性有效的元素。在本公开内容中，Ti可以以0.01％或更大的量添加。然而，当Ti含量过多时，形成基于Ti的夹杂物，导致制造过程中的问题并且可能导致表面缺陷例如疤，因此其上限可以设定为1.0％。
Nb的含量为0.01％至1.0％。
铌(Nb)是通过优先与间隙元素例如碳(C)和氮(N)结合以形成碳氮化物从而减少溶质C的量来改善耐腐蚀性的元素，并且在本公开内容中可以以0.01％或更大的量添加。然而，过多的Nb可能增加制造成本并形成Laves析出物，从而导致使可成形性劣化、导致脆性断裂和使韧性劣化的问题，因此其上限可以设定为1.0％。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，铁素体不锈钢还可以包含以下中的至少一者：0.01％至2.0％的Mo、0.1％或更少(不包括0)的Al、1.0％或更少(不包括0)的Cu、0.01％至0.3％的V、0.01％至0.3％的Zr和0.001％至0.01％的B。
Mo的含量为0.01％至2.0％。
钼(Mo)是对获得钢的耐腐蚀性，特别是耐点蚀性有效的元素，并且在本公开内容中可以以0.01％或更大的量添加。然而，过多的Mo可能增加制造成本并使冲击特性劣化，从而增加在加工期间断裂的风险，因此其上限可以设定为2.0％。
Al的含量为0.1％或更少。
铝(Al)是强脱氧剂并且用于降低钢水中的氧含量。然而，当Al含量过多时，由于非金属夹杂物的增加而发生冷轧钢带的套筒缺陷(sleeve defect)，因此其上限可以设定为0.1％。
Cu的含量为1.0％或更少。
可以另外添加铜(Cu)以改善耐腐蚀性。过多的铜可能导致可加工性劣化的问题，因此其上限可以设定为1.0％。
V和Zr的含量分别为0.01％至0.3％。
钒(V)和锆(Zr)是通过与碳(C)和氮(N)形成碳氮化物来固定碳(C)和氮(N)的元素，并且在本公开内容中可以以0.01％或更多的量添加以改善耐腐蚀性和高温强度。然而，当V含量和Zr含量过多时，可能出现制造成本增加的问题，因此其上限可以设定为0.3％。
B的含量为0.001％至0.01％。
硼(B)，作为通过抑制铸造过程期间裂纹的出现而对获得令人满意的表面品质有效的元素，可以以0.001％或更大的量添加。然而，在退火/酸洗过程期间，过多的B可能在产品的表面上形成氮化物(BN)，从而使表面品质劣化，因此其上限可以设定为0.01％。
本公开内容的组成的剩余组分为铁(Fe)。然而，所述组成可以包含从原料或周围环境中不可避免地并入的非预期杂质，并因此不排除添加其他合金组分。这些杂质对于制造领域的任何技术人员是已知的并且其细节在本公开内容中没有具体提及。
如上所述，为了改善铁素体不锈钢的耐腐蚀性，需要减少在其表面上发生的微缺陷。
具体地，在满足上述合金元素组成的铁素体不锈钢中，为了获得车辆的内部/外部装饰材料的耐腐蚀性以及表面品质要求，微缺陷的面积比可以为2％或更小，并且长度为100μm或更大的微缺陷可以以5个/mm2或更小的密度分布。
此外，为了改善铁素体不锈钢的耐腐蚀性，需要使光亮退火之后形成的表面膜中的S含量最小化。根据本公开内容的一个实施方案的具有改善的表面特性的铁素体不锈钢在距离表面5nm内的表面膜中的S含量可以为10％或更少。
在本公开内容中，为了改善铁素体不锈钢的耐腐蚀性，已经对影响耐腐蚀性的表面因素进行了研究。虽然已知表面微缺陷影响耐腐蚀性，但还没有明确发现包含在铁素体不锈钢的表面膜中的组分的影响。在本公开内容中，作为分析表面膜中的各种组分与耐腐蚀性之间的相关性的结果，发现在所述组分中，硫(S)影响耐腐蚀性，并得到以下表达式(1)。
表达式(1)：5.12×微缺陷的面积比(％)+表面膜中的S含量≤17
在本文中，表面膜中的S含量意指距离表面5nm内的表面膜中包含的S含量(％)。
本发明人已确定随着微缺陷的面积比增加和表面膜中的S含量增加，发生更多腐蚀。具体地，在5.12×微缺陷的面积比(％)+表面膜中的S含量(％)的值超过17的情况下，微缺陷作为腐蚀的起始点，并且当BA膜被破坏时，硫使钝化层的形成延迟。考虑到这一点，将表达式(1)的值的上限设定为17。
在下文中，将描述根据本公开内容的另一个实施方案的制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法。
根据本公开内容的一个实施方案的制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法包括：对包含上述合金元素组成的钢坯进行热轧和热退火；通过将辊直径控制为70mm或更小，对经热轧和退火的钢板进行两次或更多次冷轧和冷退火；对经冷轧和退火的钢板进行脱脂持续60秒至120秒；以及对经冷轧的钢板进行光亮退火，其中在热退火或一次冷轧之后引入表面抛光。
将包含上述组成的钢坯使用一系列的热轧和热退火、冷轧和冷退火、浸入、光亮退火和光整冷轧进行加工以生产最终产品。
为了改善铁素体不锈钢的表面特性和耐腐蚀性二者，应减少表面微缺陷。在本公开内容中，已尝试通过引入表面处理过程来除去表面氧化皮和微缺陷，以及通过控制冷轧期间的辊直径而使铁素体不锈钢的表面微缺陷的发生最小化。此外，已尝试通过控制光亮退火之前的浸入时间来使光亮退火之后形成的BA膜中包含的S含量最小化。
首先，将钢坯在1,050℃至1,280℃的温度下再加热。
关于热轧条件，随着钢坯的再加热温度和精轧温度增加，在热轧过程期间更有效地发生再结晶。然而，在太高的温度下，形成粗的带组织，使得即使在冷轧和退火之后，也无法顺利地进行再结晶，导致延伸率和各向异性的劣化，并且在随后的冷轧过程期间，组织不均匀地再结晶并具有不均匀的厚度，使得油被引入到凹形沟纹中，并导致出现大量的微缺陷。因此，在热轧期间，钢坯的再加热温度和精轧温度的上限可以分别设定为1,280℃和950℃。
相反，随着再加热温度和精轧温度降低，热轧期间储存的变形能增加从而改善退火期间的再结晶和各向异性。然而，在太低的再加热温度和精轧温度下，容易出现材料粘附至轧机的粘附缺陷。因此，热轧期间的再加热温度和精轧温度的下限可以分别设定为1,100℃和800℃。
随后，可以对所制备的经热轧的钢板进行酸洗和冷轧。根据实施方案，可以在将辊直径控制为70mm或更小的同时通过一次冷轧和二次冷轧进行冷轧两次或更多次。
为了减少形成在表面上的微缺陷的长度，需要减小冷轧机的直径。随着辊直径增加，在轧制方向上微缺陷的长度增加，因此辊直径作为通过降低反射图像的清晰度而使表面特性劣化的因素。
在本公开内容中，尝试通过将辊直径控制为70mm或更小使得长度为100μm或更大的微缺陷的数量被控制为5个/mm2或更小以使微缺陷最小化。优选地，将冷轧期间的辊直径控制在40mm至70mm的范围内。
例如，一次冷轧可以以40％或更大的压下率进行。随后，可以对一次冷轧钢板在850℃至1,050℃的温度下进行退火。
随后，二次冷轧可以以40％或更大的压下率进行。然后，可以对二次冷轧钢板在850℃至1,050℃的温度下进行退火。因此，二次冷轧钢板的总压下率可以为80％或更大。
如果需要，可以使二次冷轧和退火的钢板以40％或更大的压下率经受三次冷轧。
冷退火可以在850℃至1,100℃的温度下进行。在本公开内容中，冷退火温度可以控制为1,100℃或以下以防止在随后的冷轧期间形成由粗的带组织的形成而造成的厚度不均匀的不均匀再结晶组织。然而，冷退火在太低的温度下进行的情况下，无法获得足够的再结晶效果，因此冷退火的温度范围被控制为850℃或更高。
同时，根据本公开内容，为了除去退火之后形成的不均匀的表面氧化皮和微缺陷，在热退火或一次冷轧之后引入表面抛光。
例如，在一次冷轧之后在二次冷轧之前，可以使用粗糙度为#70目或更大的抛光带进行表面抛光以将表面层除去7μm或更多。考虑到成本和根据加工负荷的生产率，这样的表面抛光过程可以进行一次或两次。
在进行两次或更多次冷轧和冷退火之后，在经冷轧和退火的钢板的表面上不会形成氧化皮的情况下进行光亮退火过程以获得固有的光泽度，从而将钢板应用于车辆的内部/外部装饰材料。
然而，如上所述，硫(S)，冷轧期间使用的轧制油的组分，残留在光亮退火之后形成的表面膜上，并且在发生腐蚀的情况下防止钝化层的形成，因此需要在光亮退火之前从表面中除去硫。
在本公开内容中，尝试通过引入脱脂步骤作为光亮退火的预处理过程，将光亮退火之后距离表面5nm内的表面膜中的S含量控制为10％或更少。
在实施方案中，在进行冷轧两次或更多次之后，在最终的光亮退火过程之前对钢板进行脱脂持续60秒至120秒。
在脱脂时间少于60秒的情况下，可能存在冷轧油不能完全被除去的问题，而在脱脂时间太长的情况下，可能存在在连续过程中生产率可能劣化的问题。考虑到这一点，在本公开内容中，将光亮退火之前的脱脂时间限制在60秒至120秒的范围内。
在这种情况下，可以使用80℃、2.5重量％的氢氧化钠(NaOH)溶液作为脱脂液。
随后，光亮退火可以在包含氢气或氮气的还原气氛中在850℃至1,100℃的温度范围内进行。
在本公开内容中，可以将光亮退火温度控制为1,100℃或以下以防止在随后的冷轧过程期间，由于在太高的温度下形成的粗的带组织而导致组织不均匀地形成并具有不均匀的厚度。然而，在太低的温度下进行冷退火的情况下，由于再结晶不足，可能无法获得足够的可加工性，因此将光亮退火的温度范围控制为850℃或更高。
在通过引入脱脂步骤而获得的经光亮退火的钢板中，距离表面5nm内的表面膜中的S含量可以为10％或更少。
随后，进行光整冷轧以改善铁素体不锈钢的表面光泽度。
可以使用平均粗糙度为#600或更大的工作辊进行光整冷轧。在使用平均粗糙度小于#600的工作辊的情况下，由于工作辊太粗糙可能使表面光泽度降低，无法获得期望水平的光泽度。
光整冷轧可以进行两次至五次。在进行光整冷轧仅一次的情况下，无法获得足够的光泽度，在进行光整冷轧6次或更多次的情况下，成本可能增加并且由于加工负荷无法获得生产率。
在经过光整冷轧的最终冷轧钢板中，长度为100μm或更大的微缺陷可以以5个/mm2或更小的密度分布，以及微缺陷的面积比可以为2％或更小。
因此，可以通过在热退火或一次冷轧之后引入表面抛光处理来除去不均匀的表面氧化皮和微缺陷，以及可以通过将冷轧期间的辊直径控制为70mm或更小来减少表面上形成的微缺陷的长度。此外，通过引入脱脂步骤作为光亮退火的预处理过程以将光亮退火之后距离表面5nm内的表面膜中包含的S含量控制为10％或更少，使可能劣化耐腐蚀性的因素最小化。
下文中，将参照以下实施例更详细地描述本公开内容的实施方案。
实施例
通过钢锭熔化使合金元素熔化以制备钢坯，并将钢坯在1,100℃下加热2小时并进行热轧，所述合金元素按重量百分比(重量％)计包含：0.02％的C、0.02％的N、0.4％的Si、0.3％的Mn、18％的Cr、0.4％的Nb和1％的Mo，以及余量中的Fe和不可避免的杂质。在热轧之后，将经热轧的钢板在1,000℃下热退火90秒。随后，使用直径为50mm的辊使经热退火的钢板以40％的压下率经受一次冷轧，然后在1,000℃下经受一次冷退火90秒。然后，使用粗糙度为#80目的抛光带，在下表1所示的条件下进行将经冷轧和退火的钢板的表面抛光7μm或更多一次。随后，使用直径为50mm至140mm的辊以40％的压下率使钢板经受二次冷轧，在1,000℃下经受二次热退火90秒，并在80℃、2.5重量％氢氧化钠(NaOH)溶液中浸入30秒至120秒。然后，将钢板在100％氢气气氛中在1,000℃下进行光亮退火60秒，并使用平均粗糙度为#600或更大的工作辊进行光整冷轧，从而制备最终的钢板。
在比较例中，以与实施例中相同的方式制造最终的钢板，不同之处在于如下表1所示改变以下条件中的至少一者：即，冷轧期间的辊直径、光亮退火之前的浸入时间和表面抛光条件。
表1
抛光的次数 冷轧期间的辊直径(mm) 脱脂时间(秒)
实施例1 一次 70 120
实施例2 两次 50 60
实施例3 一次 50 120
实施例4 一次 50 60
实施例5 一次 50 60
实施例6 一次 50 60
实施例7 两次 50 60
实施例8 两次 50 60
实施例9 两次 50 60
实施例10 两次 50 60
比较例1 两次 50 30
比较例2 - 140 120
比较例3 - 140 120
比较例4 一次 50 60
比较例5 一次 140 30
比较例6 - 140 30
比较例7 - 140 30
比较例8 一次 140 60
比较例9 两次 50 30
比较例10 - 140 60
比较例11 - 140 60
比较例12 两次 50 30
比较例13 一次 50 30
比较例14 - 140 30
比较例15 一次 50 60
比较例16 - 140 60
比较例17 一次 140 120
比较例18 一次 140 120
使用具有最大光源和50倍的放大倍率的光学显微镜对经光整冷轧的钢板进行拍照，并且使用图像分析仪测量微缺陷的面积比和长度为100μm或更大的微缺陷的分布密度，并在下表2中示出。
图1是示出用于通过辉光放电光发射光谱(GD-OES)测量根据本公开内容的实施例和比较例的铁素体不锈钢的表面膜中的S含量的方法的图。
如图1所示，将距离表面在深度方向上的组分分布中的硫(S)的峰值设定为膜中的S含量的代表值，并在下表2中示出。
使用通过将0.26g/L的氯化铜(CuCl2·2H2O)和乙酸(CH3COOH)的混合溶液添加至50g/L的氯化钠(NaCl)中而制备的溶液作为测试溶液，通过铜加速的乙酸-盐喷雾测试来评估耐腐蚀性，并且腐蚀的发生在下表2中示出。
表2
Figure BDA0003907226240000151
图2是示出根据本公开内容的实施例和比较例中的表面膜的S含量与表面微缺陷的面积比(％)之间的关系的图。
参照图2和表2，在其中未进行表面抛光且冷轧期间的辊直径超过70mm的比较例2、3、6、7、10、11、14和16中，微缺陷的面积比超过2％。
在比较例5和8中，虽然通过进行表面抛光，微缺陷的面积比为2％或更小，但由于脱脂时间不充分，在光亮退火之后包含在膜中的S含量高。
在比较例4、13和15中，虽然通过进行表面抛光并使用直径为70mm或更小的辊进行冷轧，微缺陷的面积比为2％或更小，但由于脱脂时间不充分，在光亮退火之后包含在膜中的S含量高。
在比较例1、9和12中，虽然通过进行表面抛光两次并使用直径为70mm或更小的辊进行冷轧，微缺陷的面积比为2％或更小，但由于脱脂时间不充分，在光亮退火之后包含在膜中的S含量高。
在比较例17和18中，虽然满足微缺陷的面积比和光亮退火之后膜中的S含量，但由于长度为100μm或更大的微缺陷的分布密度超过了5个/mm2，发生了腐蚀。
相比之下，在其中在一次冷轧之后引入表面抛光处理一次或两次，使用直径为70mm或更小的辊进行冷轧，以及在光亮退火之前进行脱脂持续60秒至120秒的根据实施例1至10的铁素体不锈钢中，微缺陷的面积比为2％或更小，以及长度为100μm或更大的微缺陷的分布密度为5个/mm2或更小，以及光亮退火之后膜中的S含量为10％或更少。因此，确定在耐腐蚀性评估中，在实施例1至10中没有发生腐蚀。
根据上述实施方案，可以通过以下来制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢：通过主要引入表面抛光处理并控制冷轧期间的辊直径，以及通过经由控制光亮退火之前的浸入时间来调节光亮退火之后形成的BA膜中的S含量，使铁素体不锈钢的表面微缺陷的发生最小化。
虽然已经参照示例性实施方案具体描述了本公开内容，但本领域技术人员应理解，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。
工业适用性
根据本公开内容的铁素体不锈钢由于优异的表面特性和耐腐蚀性而可以应用于车辆的内部/外部装饰材料，例如成型材料。

Claims (15)

1.一种具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢，按重量百分比(重量％)计，所述具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢包含0.001％至0.05％的C、0.001％至0.05％的N、0.1％至1.0％的Si、0.1％至1.0％的Mn、12.0％至22.0％的Cr、0.01％至1.0％的Ti、和0.01％至1.0％的Nb，以及余量中的Fe和不可避免的杂质，
其中微缺陷的面积比为2％或更小，以及
距离表面5nm内的表面膜中的硫(S)含量为10％或更少。
2.根据权利要求1所述的具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢，还包含以下中的至少一者：0.01％至2.0％的Mo、0.1％或更少但不包括0的Al、1.0％或更少但不包括0的Cu、0.01％至0.3％的V、0.01％至0.3％的Zr和0.0010％至0.0100％的B。
3.根据权利要求1所述的具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢，其中长度为100μm或更大的微缺陷以5个/mm2或更小的密度分布。
4.根据权利要求1所述的具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢，其中所述铁素体不锈钢满足以下表达式(1)
表达式(1)：5.12×微缺陷的面积比(％)+所述表面膜中的S含量(％)≤17。
5.一种用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，所述方法包括：
对钢坯进行热轧和对经热轧的钢板进行热退火，按重量百分比(重量％)计，所述钢坯包含：0.001％至0.05％的C、0.001％至0.05％的N、0.1％至1.0％的Si、0.1％至1.0％的Mn、12.0％至22.0％的Cr、0.01％至1.0％的Ti、和0.01％至1.0％的Nb，以及余量中的Fe和不可避免的杂质；
通过将辊直径控制为70mm或更小来对经热轧和退火的钢板进行两次或更多次冷轧和冷退火；
对经冷轧和退火的钢板进行脱脂持续60秒至120秒；以及
对经冷轧的钢板进行光亮退火，
其中在热退火之后或一次冷轧之后引入表面抛光处理。
6.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述铁素体不锈钢还包含以下中的一者：0.01％至2.0％的Mo、0.10％或更少但不包括0的Al、1.0％或更少但不包括0的Cu、0.01％至0.3％的V、0.01％至0.3％的Zr、和0.0010％至0.0100％的B。
7.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述冷轧包括：
以40％或更大的压下率进行的一次冷轧；和
以40％或更大的压下率进行的二次冷轧，
其中总压下率为80％或更大。
8.根据权利要求7所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述冷轧还包括以40％或更大的压下率进行的三次冷轧。
9.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中在所述热轧期间，再加热温度为1050℃至1280℃，以及精轧温度为800℃至950℃。
10.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述表面抛光处理通过使用粗糙度为#70目或更大的抛光带将表面层除去7μm或更多来进行。
11.根据权利要求10所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述表面抛光处理进行一次或两次。
12.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述冷退火在850℃至1,100℃的温度下进行。
13.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述光亮退火在850℃至1,100℃的温度下进行。
14.根据权利要求5所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中使用平均粗糙度为#600或更大的工作辊进行光整冷轧。
15.根据权利要求14所述的用于制造具有改善的耐腐蚀性的铁素体不锈钢的方法，其中所述光整冷轧进行两次至五次。
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