CN1823177A - 加工硬化的不锈钢板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加工硬化的不锈钢板材，其化学成分(质量％)为C：0.15％或更低、Si：1.0％或更低、Mn：1.0％或更低、S：0.005％或更低、Cr：10－20％、Ni：0.5％或更低、Al：0.001－0.05％，以及任选地选自Mo：0.5－2.0％、Cu：0.5－3.0％和Nb：0.05－1.0％中的一种或多种元素，在钢中以≤0.06％的洁净度分散有颗粒直径≤10μm的Al2O3基和/或Al2O3·MgO基的夹杂物，本发明的材料由于加工硬化的铁素体组织而具有高的强度。上述加工硬化的材料具有700N/mm2或更高的0.2％条件屈服强度并且弯曲性能非常好，因此可以用来作为家用电器和办公自动化装置等的部件或结构材料。
Description
技术领域
本发明是关于加工硬化的不锈钢板，该钢板具有通过加工硬化而强化的铁素体组织以改善强度和弯曲性能。
背景技术
对于家用电器或办公室自动化装置例如电视机和个人电脑特别是便携式笔记本电脑来说，存在着要求减轻其内部构件重量的趋势。这种重量减轻是通过减小各部件的厚度来实现的，尽管厚度减小了，但还要保证使用所必须的强度。对此，0.2％条件屈服强度至少500N/mm2或者维氏硬度至少HV200的钢材已经被用于这一目的。
家用电器或办公室自动化装置中的框架或壳体一般是通过将切好的板材压制或弯曲加工成所要求的外形轮廓而制成的，因此，用于这种用途的金属材料除了机械性能外还应当具有良好的弯曲性能。
近年来，出于环境保护以及可回收利用方面的考虑，对于不需要镀覆或涂装的裸装金属材料供货的需求十分迫切。具有良好耐腐蚀性的有代表性的裸装金属材料是马氏体不锈钢(例如SUS410或SUS420J2)、沉淀硬化不锈钢(例如SUS631)或者加工硬化奥氏体不锈钢(例如SUS304或SUS301)。
马氏体不锈钢或沉淀硬化不锈钢，在加工成型为所要求的外形之后，还要通过热处理例如淬火和回火或者时效来进行强化。但是，这种热处理要由金属加工厂来进行，因此，金属加工厂必须承担热处理设备的费用。此外，经过热处理的钢板还需要进行酸洗或研磨以除去氧化皮，并且还要对经过热处理的钢板进行整形以消除由于热处理而产生的变形。
另一方面，加工硬化奥氏体不锈钢在板材状态下就具有足够的强度和良好的弯曲性能，因而金属加工厂可以免去热处理工序，但是由于添加了较高比率的Ni，这种不锈钢价格十分昂贵。对于这个问题，目前已经提出了几种技术方案，在不削弱加工硬化奥氏体不锈钢的优点的情况下降低Ni含量，以降低钢的成本。例如，JP63-169330A中公开了一种铁素体/马氏体双相不锈钢，其强度和成形性能分别通过马氏体相和铁素体相得到改善。JP11-302791A中公开了一种不锈钢，其弯曲性能通过控制在铁素体/马氏体双相或马氏体单相中分散存在的MnS夹杂物的尺寸和形状而得到改善。JP2001-262282A中公开了一种不锈钢，其铁素体组织不需要进行热处理而被加工硬化。
JP63-169330A中公开了一种铁素体/马氏体双相不锈钢，其强度可以通过增加马氏体相的比率而得到提高，但其弯曲性能在马氏体相比率在50质量％以上时显著恶化。
JP11-302791A中公开了一种不锈钢，主要用来作为建筑结构中具有较大弯曲半径的矩形管。另一方面，家用电器的框架、壳体或箱体是通过以明显小于矩形管的弯曲半径将钢板成形为所要求的外形来制造的。由于弯曲半径很小，双相或马氏体单相不锈钢板在加工成形为框架、壳体或箱体的形状时常常会开裂，即使MnS的尺寸和形状得到适当控制也是如此。
在JP11-302791A中没有具体地公开如何控制MnS的尺寸和形状。众所周知，钢板的弯曲性能由于存在沿着轧制方向伸长的细条状MnS而被恶化。随着冷轧压下量的增大，MnS进一步伸长并最终变成细小的颗粒分散在钢的基体中。结果，对于薄的钢板来说，MnS由于细微地分散而变得无害，但是对于相对较厚的钢板来说，不能期待MnS以细小颗粒的形式分散，因而MnS仍然是有害的。此外，为了确保适当的强度以适应各种不同的用途，需要进行各种合金化设计，这是因为不需要热处理的双相或马氏体单相不锈钢的强度主要由合金成分来确定。
与通过马氏体相变的强化相比，将铁素体组织加工硬化的冷轧方法更有利于改善弯曲性能。但是，JP2001-262282A是针对摩托车的圆盘闸的，该圆盘闸是由不锈钢板制成，不需要进行弯曲加工。按照该专利建议的条件制成的钢板，不适合用于框架、壳体和箱体的材料，因为这些钢板在以较小的弯曲半径进行弯曲加工时常常会开裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种强化的不锈钢板，该钢板可以被加工成形为所要求的外形而不会开裂，即使是在十分严酷的加工条件下也是如此。本发明的另一个目的是，通过脱硫和用Al进行脱氧的复合处理，使夹杂物变成细小的Al2O3或Al2O3·MgO颗粒，以及不需要热处理而通过冷轧形成加工硬化的铁素体组织，从而改善不锈钢板的成形性能和强度。
本发明的加工硬化不锈钢板的特征在于其化学成分和金相组织。
本发明的不锈钢由以下成分组成：0.15质量％或更低的C、1.0质量％或更低的Si、1.0质量％或更低的Mn、0.005质量％或更低的S、10-20质量％的Cr、0.5质量％或更低的Ni、0.001-0.05质量％的Al，余量基本上是Fe。该不锈钢还可以进一步含有选自下组元素中的至少一种：0.5-2.0质量％的Mo、0.5-3.0质量％的Cu和0.05-1.0质量％的Nb。
这种不锈钢具有加工硬化的铁素体组织，其中分散有Al2O3和/或Al2O3·MgO的细小颗粒，颗粒的尺寸为10μm或更小，钢的洁净度指数是0.06％或更低。其0.2％条件屈服强度最好是通过冷轧压下量而控制在500-900N/mm2的范围内。
具体实施方式
MnS是一种对弯曲性能有害的夹杂物，它比较软，在冷轧过程中沿着轧制方向伸长，因而形成细条状分散于钢的基体中。这样的不锈钢板被弯曲加工时，MnS由于应力集中而成为裂纹源。仅仅脱硫不足以使MnS变得无害，但为了抑制裂纹的产生必须控制MnS夹杂物的组成、尺寸和形状。
MnS夹杂物的组成、大小和形状随着在炼钢工序中添加到钢水中的脱氧剂的种类而改变，例如，当添加Si作为脱氧剂时，除了形成MnS外还形成MnO·SiO2和/或MnO·SiO2·MnS。另一种脱氧剂Ti可抑制条形夹杂物的形成，但是作为脱氧产物形成了TiN以及TiO2。这些反应产物结合到一起成为粗大的簇状物，使不锈钢板上产生表面缺陷。Ti脱氧还伴随发生中间罐水口堵塞，除非特别减少钢水中的N含量。
本发明人研究并分析了抑制MnS、MnO·SiO2和MnO·SiO2·MnS等夹杂物的各种工艺条件，这些夹杂物使钢板的弯曲性能恶化并使钢板的外观恶化。在研究过程中，本发明人意外地发现，通过用Al进行特定的脱氧，使夹杂物改变成Al2O3或Al2O3·MgO型夹杂物，可以改善钢板的弯曲性能。事实上，通过脱硫和用Al进行脱氧的复合处理，形成具有以洁净度指数为0.06％或更小在钢的基体中分布有10μm大小的Al2O3或Al2O3·MgO夹杂物的组织的钢板，该钢板可以以良好的弯曲性能被加工成形为所要求的外形，这一点在下面的实施例中可以得到说明。
由于不锈钢板通过冷加工形成了加工硬化的铁素体相而得到强化，因此不需要任何特定的合金化设计就可以赋予不锈钢板以适合于使用目的的0.2％条件屈服强度。有代表性的冷加工是冷轧，通过控制冷轧压下量将屈服强度调整为500-900N/mm2(即维氏硬度200-300HV)范围内的其一数值。顺便说一下，通常退火状态的铁素体不锈钢板具有大约250-300N/mm2(维氏硬度约130-150HV)的屈服强度，远低于所要求的值。
本发明的铁素体不锈钢板具有下面所述的化学成分以及夹杂物的组成、大小和形状受到控制的组织。
<合金化设计>
C：0.15质量％或更低
C是强化钢的基体的合金元素，但过量的C促使碳化铬沉淀析出，导致耐腐蚀性恶化。因此，C含量的上限被确定为0.15质量％，最好是0.08质量％。
Si：1.0质量％或更低
Si是强化钢的基体的铁素体成形元素。但高于1.0质量％的过量的Si反而促进对于弯曲性能有害的SiO2或MnO·SiO2夹杂物沉淀析出。
Mn：1.0质量％或更低
Mn是一种奥氏体成形元素，它以对弯曲性能有害的MnO·SiO2的形式分散于钢的基体中。因此，Mn的上限被确定为1.0质量％，最好是0.5质量％。
S：0.005质量％或更低
S溶解在对弯曲性能有害的MnS和MnO·SiO2中，形成粗大的硫氧化物颗粒。为了抑制S的有害作用，将S的上限规定为0.005质量％，最好是0.003质量％。
Cr：10-20质量％
Cr是改善耐腐蚀性必不可少的元素，作为不锈钢为了确保耐腐蚀性，Cr含量必须为10质量％或更高。但是，高于20质量％的过量的Cr会使不锈钢的韧性恶化。Cr含量最好是控制在11-18质量％范围内。
Ni：0.5质量％或更低
Ni是奥氏体成形元素。随着Ni含量的增加，不锈钢的Ac1温度降低，并且在退火过程中的冷却阶段促进马氏体相的形成。因此，Ni含量被控制到0.5质量％或更低，以抑制马氏体相的形成。
Al：0.001-0.05质量％
Al是作为脱氧剂添加的。将Al含量控制到至少0.001质量％可以获得足够的脱氧效果。但是，过量的Al会引起Al2O3颗粒大量沉淀析出。这些Al2O3颗粒结合到一起形成簇状物，在不锈钢板上产生表面缺陷。为了将Al2O3颗粒的大小控制10μm或更小并具有0.06％或更低的洁净度，将Al含量的上限规定为0.05质量％。Al含量最好是控制在0.003-0.03质量％。
Mo：0.5-2.0质量％
Cu：0.5-3.0质量％
Nb：0.05-1.0质量％
Mo、Cu和Nb中的每一种元素都是任选的元素，用于改善耐腐蚀性。这三种元素含量为Mo：0.5质量％或更高、Cu：0.5质量％或更高、或者Nb：0.05质量％或更高时，可以观察到对于耐腐蚀性的效果。但是，高于2.0质量％的过量Mo由于其固溶硬化效应而使不锈钢的冷加工性能恶化，高于3.0质量％的过量Cu使不锈钢的热加工性能和生产率恶化，高于1.0质量％的过量Nb提高了钢的成本而钢的耐腐蚀性没有任何改善。
<加工硬化的铁素体组织>
通过脱硫和用Al脱氧，分散于钢的基体中的夹杂物被改变成Al2O3或Al2O3·MgO，通过冷加工，这些改变后的夹杂物被分割成10μm大小或更小的细小颗粒，最好是5μm或更小的颗粒。夹杂物的改变和分割细化有效地避免了在夹杂物上形成的应力集中，而这些夹杂物通常起到裂纹源的作用。因此，不锈钢板可以在弯曲部位以很小的半径被加工成形为所要求的外形，大大减少了开裂的发生。
冷加工有助于强化不锈钢板以及将夹杂物分割成细小的颗粒。即，在通常的退火状态下具有约250-300N/mm2的屈服强度(维氏硬度大约130-150HV)的铁素体不锈钢板通过加工硬化而得到强化。此外，通过控制冷加工压下量可以将屈服强度值任意调整为500-900N/mm2(维氏硬度200-300HV)范围内的数值，从而不需要改变合金成分设计就可以提供具有适合于使用目的的强度的钢材。在通过冷轧使不锈钢板加工硬化的情况下，为了强化不锈钢板而不会使弯曲性能恶化，在最终冷轧工序中的轧制压下量被确定在15-50％(最好是20-35％)的范围内。
由下面的实施例可以更清楚地理解本发明的其它特征。
实施例1
使用Si对熔融的不锈钢液进行脱氧并将其调整成表1所示的每一种化学成分。试样S-1是一种不锈钢板，该不锈钢板在热轧之后通过退火而再结晶形成单一的铁素体组织，然后以25％的轧制压下量冷轧至1.8mm厚，使铁素体组织加工硬化。试样S-2和S-3也是不锈钢板，它们都以同样的方式冷轧至1.8mm厚，在奥氏体/铁素体双相区中的较高温度下保持一段较短的时间，然后空冷形成铁素体/马氏体双相组织。试样S-2中的马氏体相的比例大于试样S-3。
表1：不锈钢的化学成分(质量％)
| C | Si | Mn | S | Cr | Ni | Al | |
| S-1 | 0.068 | 0.38 | 0.39 | 0.006 | 12.4 | 0.4 | ＜0.003 |
| S-2 | 0.023 | 0.47 | 0.85 | 0.004 | 11.9 | 0.09 | ＜0.003 |
| S-3 | 0.011 | 0.24 | 0.89 | 0.001 | 11.7 | 0.14 | ＜0.003 |
从每一块不锈钢板上沿着两个方向即纵向(下文中称为“L方向”)和横向(下文中称为“T方向”)取样，制成用于JIS 13B(JISZ 2201)中规定的拉伸试验的试样。用这些试样进行拉伸试验，测定屈服强度和延伸率。试验结果示于表2中。由表2可以看出，试样S-1的屈服强度与马氏体相的比率为80体积％的试样S-2的值大致上差不多，但其延伸率比试样S-2要小。
表2：金相组织和机械性能
| 金相组织 | 试样的取样方向 | Y.S.(N/mm2) | El.(％) | |
| S-1 | 加工硬化的铁素体 | L | 689 | 5 |
| T | 805 | 3 | ||
| S-2 | 80％马氏体+20％铁素体 | L | 708 | 11 |
| T | 755 | 11 | ||
| S-3 | 50％马氏体+50％铁素体 | L | 591 | 11 |
| T | 606 | 12 |
Y.S.：0.2％条件屈服强度 El.：延伸率
采用V型块弯曲法(按JIS Z 2248规定通过90度的弯曲角度进行的V型块弯曲试验)评价每一不锈钢板的弯曲性能。即，使用具有不同的顶部弯曲半径R的冲头，围绕平行于轧制方向的轴以直角进行弯曲(下文中称为“T方向弯曲”)并且还围绕垂直于轧制方向的轴以直角进行弯曲(下文中称为“L方向弯曲”)，对每一试样进行弯曲试验，使用试样被弯曲而不发生开裂的最小半径R表示弯曲性能。
由表3中的试验结果可以看出，各试样在T方向弯曲时裂纹发生的趋势是不一样的，尽管所有的试样以0.1mm的最小半径R进行L方向V形弯曲时都没有开裂。对于试样S-1来说，裂纹发生的最小半径R是0.6mm，而试样S-2裂纹发生的最小半径R是1.5mm，尽管试样S-1和S-2具有几乎相同的屈服强度。这些试验结果的比较表明，试样S-1的弯曲性能优于试样S-2和S-3，尽管其延伸率小于S-2和S-3。简而言之，与马氏体组织相比，加工硬化的铁素体组织有利于弯曲性能。
表3：每一试样的弯曲性能
| 弯曲方向 | 冲头顶部的弯曲半径R(mm) | 最小半径R(mm) | ||||||||
| 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.5 | 3.0 | |||
| S-1 | L | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ＜0.1 |
| T | × | × | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | 0.8 | |
| S-2 | L | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ＜0.1 |
| T | × | × | × | × | × | × | × | ○ | 3.0 | |
| S-3 | L | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ＜0.1 |
| T | × | × | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | 0.8 | |
○表示弯曲时没有开裂，×表示弯曲时开裂
按以下所述调查夹杂物对弯曲性能的影响：
将熔融的不锈钢液调整为与试样S-1相同的化学成分，用A1脱氧，然后按照与上面所述相同的制造条件将其处理成为试样A-1。试样A-1中，来源于脱氧剂的Al含量如表4中所示是0.006质量％。
经过EPMA分析，试样A-1中的夹杂物被确定为Al2O3和Al2O3·MgO的混合物，明显地不同于试样S-1中的MnO·SiO2或MnO·SiO2·MnS。在下文中，将试样S-1中的SiO2基夹杂物称为“硅酸盐型”，而将试样A-1中的Al2O3基夹杂物称为“氧化铝型”。
表4：脱氧剂对化学成分的影响
| 钢种 | C | Si | Mn | S | Cr | Ni | Al |
| S-1 | 0.068 | 0.38 | 0.39 | 0.006 | 12.4 | 0.40 | ＜0.003 |
| A-1 | 0.062 | 0.39 | 0.27 | 0.001 | 12.6 | 0.21 | 0.006 |
由试样A-1和S-1中沿着L方向和T方向取样，制成用于拉伸试验的试样JIS 13B，用这些试样进行拉伸试验，测定屈服强度和延伸率。根据试验结果，如表5中所示，试样A-1和S-1具有相同的机械性能。另一方面，如表6中所示，弯曲试验的结果表明，试样A-1的T方向弯曲性能明显地优于试样S-1，尽管试样A-1和S-1具有几乎相同的屈服强度。
上述结果表明，通过脱硫和用Al进行脱氧的复合处理以控制夹杂物的形状并通过冷加工形成加工硬化的铁素体组织，不锈钢板被赋予良好的弯曲性能，这与强化无关。
表5：用Si或Al脱氧对机械性能的影响
| 脱氧剂 | 夹杂物的组成 | 金相组织 | 试样的取样方向 | Y.S.(N/mm2) | El.(％) | |
| S-1 | Si | MnO-SiO2+MnO·SiO2·MnS | 加工硬化的铁素体 | L | 689 | 5 |
| T | 805 | 3 | ||||
| A-1 | Al | Al2O3+Al2O3·MgO | 加工硬化的铁素体 | L | 691 | 5 |
| T | 808 | 3 |
表6：用Si或Al脱氧对弯曲性能的影响
| 弯曲方向 | V型块顶部的弯曲半径(mm) | 最小半径R(mm) | ||||||||
| 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.5 | 3.0 | |||
| S-1 | L | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ＜0.1 |
| T | × | × | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | 0.8 | |
| A-1 | L | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ＜0.1 |
| T | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ＜0.1 | |
实施例2
使用30kg的真空炉熔炼具有表7中所示化学成分的几种不锈钢，添加Al或Si脱氧剂进行脱氧。
表7：不锈钢的化学成分以及脱氧情况
| 钢种 | 脱氧剂 | 合金元素(质量％) | |||||||
| C | Si | Mn | S | Cr | Ni | Al | 其它元素 | ||
| A-2 | Al | 0.05 | 0.47 | 0.27 | 0.001 | 12.45 | 0.23 | 0.004 | |
| A-3 | 0.01 | 0.54 | 0.82 | 0.001 | 12.10 | 0.20 | 0.008 | ||
| A-4 | 0.15 | 0.62 | 0.30 | 0.003 | 12.40 | 0.24 | 0.004 | ||
| A-5 | 0.07 | 0.54 | 0.24 | 0.003 | 16.45 | 0.20 | 0.008 | ||
| A-6 | 0.06 | 0.39 | 0.45 | 0.003 | 16.75 | 0.21 | 0.004 | Mo：0.98 | |
| A-7 | 0.01 | 0.38 | 0.24 | 0.001 | 16.77 | 0.25 | 0.006 | Cu：1.44 | |
| A-8 | 0.02 | 0.32 | 0.95 | 0.002 | 18.40 | 0.20 | 0.010 | Nb：0.42 | |
| A-9 | 0.01 | 0.32 | 0.21 | 0.003 | 17.00 | 0.11 | 0.010 | Cu：1.56Nb：0.35 | |
| B-1 | 0.06 | 0.36 | 0.29 | 0.003 | 12.60 | 0.23 | ＜0.001 | ||
| B-2 | 0.02 | 0.48 | 0.78 | 0.002 | 16.55 | 0.10 | 0.090 | ||
| S-4 | Si | 0.01 | 0.40 | 0.38 | 0.006 | 12.4 | 0.32 | ＜0.001 | |
| S-5 | 0.02 | 0.47 | 0.85 | 0.002 | 11.9 | 0.09 | ＜0.001 | ||
| S-6 | 0.07 | 0.67 | 0.02 | 0.008 | 16.49 | 0.24 | ＜0.001 | ||
带下划线的数字是在本发明规定的条件以外的数值。
将每一不锈钢锭锻造成厚55mm、宽100mm的钢板。对钢板进行磨削，直至其厚度减小到50mm。然后，将钢板热轧至5mm厚。有些经过热轧的钢板，由于热轧而形成了马氏体相，将这些钢板在850℃退火7小时，然后酸洗。其它的没有马氏体相的热轧钢板在1040℃下连续退火，然后进行酸洗。
对于通过加工硬化而得到强化的钢种，将钢板冷轧至2.3-2.8mm的中间厚度，在850℃下连续退火，进行酸洗，然后再次冷轧至1.8mm的最终厚度。每一钢板的总的轧制压下量被控制在20-35％的范围内。
对于通过马氏体相变而得到强化的钢种，将经过退火的钢板冷轧至3.0mm的中间厚度，再次退火，进行酸洗，然后再次冷轧至1.8mm的最终厚度。经过冷轧的钢板进行热处理，即在1000℃下加热1分钟然后空冷，使其组织转变成马氏体单相组织或铁素体/马氏体双相组织。
从按以上所述制成的每一不锈钢板上取样制成试样，观察其金相组织、夹杂物和表面缺陷。采用EPMA分析来鉴别夹杂物，洁净度指数采用JIS G0555中规定的方法进行测定，在测定洁净度时通过显微镜观察到的最大的夹杂物的主轴被作为夹杂物的尺寸。其它的性能即屈服强度、延伸率和弯曲性能按照与实施例1相同的方法进行测定。
测定结果示于表8中。由表8可以看出，通过加工硬化的铁素体组织而得到强化的试样№1-8，该铁素体组织中的夹杂物的形状通过使用Al进行脱氧而得到控制，这些试样尽管具有700N/mm2或更高的高屈服强度，其弯曲性能仍然非常好，因此可以以0.1mm或更小的最小半径R进行弯曲加工而不会开裂。
另一方面试样№9由于马氏体相变而具有高的屈服强度，其弯曲性能极差，最小弯曲半径R是2.5mm。试样№10通过减小马氏体组织的比例，以牺牲强度为代价来改善其弯曲性能，其最小弯曲半径R是0.6mm。这些试验结果的比较表明，马氏体相变可以有效地强化钢板，但对于改善弯曲性能没有什么效果。
即使是在用Al脱氧的情况下，为了改善弯曲性能也应当适当地控制Al含量。即试样№11具有较低的Al含量，由于遗留存在硅酸盐型夹杂物其弯曲性能比较差。试样№12使用0.09质量％的过量的Al进行过度脱氧，其弯曲性能良好但具有表面缺陷。
试样№13-15由于使用Si进行脱氧，其中的夹杂物变成了硅酸盐型，因此其弯曲性能比试样№1-8低劣。
表8不锈钢板的机械性能和弯曲性能
| 区分 | № | 钢种 | 脱氧剂 | 夹杂物 | 组织 | Y.S.(N/mm2) | El.(％) | 最小弯曲半径R(mm) | 表面缺陷 | ||
| 类型 | 尺寸(μm) | 洁净度(％) | |||||||||
| 发明实施例 | 1 | A-2 | Al | 氧化铝 | 3 | 0.019 | WF | 805 | 3 | ＜0.1 | 无 |
| 2 | A-3 | 氧化铝 | 2 | 0.023 | WF | 760 | 4 | ＜0.1 | 无 | ||
| 3 | A-4 | 氧化铝 | 4 | 0.023 | WF | 823 | 3 | ＜0.1 | 无 | ||
| 4 | A-5 | 氧化铝 | 3 | 0.022 | WF | 810 | 3 | ＜0.1 | 无 | ||
| 5 | A-6 | 氧化铝 | 5 | 0.020 | WF | 815 | 3 | ＜0.1 | 无 | ||
| 6 | A-7 | 氧化铝 | 3 | 0.018 | WF | 755 | 4 | ＜0.1 | 无 | ||
| 7 | A-8 | 氧化铝 | 2 | 0.020 | WF | 771 | 3 | ＜0.1 | 无 | ||
| 8 | A-9 | 氧化铝 | 3 | 0.022 | WF | 781 | 3 | ＜0.1 | 无 | ||
| 比较例 | 9 | A-2 | Al | 氧化铝 | 3 | 0.019 | F+M | 823 | 9 | 2.5 | 无 |
| 10 | A-3 | 氧化铝 | 2 | 0.023 | F+M | 567 | 14 | 0.6 | 无 | ||
| 11 | B-1 | 氧化铝 | 15 | 0.052 | WF | 811 | 3 | 0.6 | 无 | ||
| + 硅酸盐 | |||||||||||
| 12 | B-2 | 氧化铝 | 20 | 0.045 | WF | 768 | 4 | ＜0.1 | 有 | ||
| 13 | S-4 | Si | 硅酸盐 | 140 | 0.081 | F+M | 578 | 14 | 0.8 | 无 | |
| 14 | S-5 | 硅酸盐 | 20 | 0.038 | WF | 801 | 3 | 0.8 | 无 | ||
| 15 | S-6 | 硅酸盐 | 210 | 0.097 | WF | 815 | 2 | 1.0 | 无 | ||
WF表示加工硬化的铁素体组织，F+M表示铁素体/马氏体组织。
带有下划线的数字是在本发明规定的条件范围之外的数值。
除了№9、10和13外的试样，由于加工硬化的铁素体组织而具有700N/mm2或更高的屈服强度，这些加工硬化的铁素体组织是通过以20-30％的最终轧制压下量进行冷轧而形成的。所有这些试样的延性似乎都比较差，其延伸率只有4％甚至更低，但其弯曲性能非常好。良好的弯曲性能可能是源于局部延伸率而不是总体延伸率，因此加工硬化的铁素体组织有效地改善了在其外侧弯曲部位的局部延性。此外，在夹杂物与钢的基体之间的边界处的应力集中由于夹杂物的形状被适当控制而得到减轻。因此，在将本发明的不锈钢板加工成形为所要求的外形时，裂纹的产生受到抑制。
本发明的工业实用性
如上面所述的本发明的铁素体不锈钢板，由于加工硬化的铁素体组织以及利用Al脱氧使其形状得到控制的夹杂物而得到强化，因而尽管具有700N/mm2或更高的高屈服强度，其弯曲性能仍然非常好。这种加工硬化的不锈钢板不需要镀覆金属(镀覆金属不利于环境保护)就可以使用。由于这种不锈钢板通过加工硬化而得到强化，因此在用户那里不需要进行热处理，可以加工成形为所要求的外形。此外，具有降低的Ni含量的不锈钢可以用来作为家用电器或办公自动化装置等的框架和壳体的廉价材料。
Claims (3)
1.加工硬化的不锈钢板，其特征在于，
具有由下述成分组成的化学成分：0.15质量％或更低的C、1.0质量％或更低的Si、1.0质量％或更低的Mn、0.005质量％或更低的S、10-20质量％的Cr、0.5质量％或更低的Ni、0.001-0.05质量％的Al，余量除了不可避免的杂质外是Fe；
并且具有加工硬化的铁素体组织，其中以洁净度指数为0.06％或更低分散有尺寸为10μm或更小的Al2O3和/或Al2O3·MgO夹杂物。
2.权利要求1所述的加工硬化的不锈钢板，其特征在于，所述化学成分还包含选自下组元素中的一种或多种：0.5-2.0质量％的Mo、0.5-3.0质量％的Cu和0.05-1.0质量％的Nb。
3.权利要求1或2所述的加工硬化的不锈钢板，其特征在于，该不锈钢板具有500-900N/mm2范围内的屈服强度。
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