JP2002256344A - 成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 鋼成分として、ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．
０００５〜０．０３％、Ｎ：０．０００５〜０．０３
％、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｓｉ：０．０１〜１％、Ｍ
ｎ：０．０１〜１％、Ｐ：０．０４％未満、Ｓ：０．０
１％未満、Ａｌ：０．００５〜０．２％を含有し、さら
に、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒの１種または２種以上を、Ｔｉ／
４８＋Ｎｂ／９３＋Ｚｒ／９１≧Ｃ／１２＋Ｎ／１４を
満足するように含有し、残部が鉄及び不可避的不純物か
らなるフェライト系ステンレス鋼鋳造片を熱間圧延ある
いは熱延板焼鈍後に、１００〜５００℃の温度域におい
て、圧下率５〜５０％の圧延を施すことを特徴とする成
形性に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は成形性に優れたフェ
ライト系ステンレス鋼薄板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼は家電用、自
動車排気系用等多くの用途に用いられている。しかしフ
ェライト系ステンレス鋼は、ＳＵＳ３０４などのオース
テナイト系ステンレス鋼のに比べて成形加工性が劣るた
め、成形用材料として用いた場合には成形時に破断する
等の問題が生じることがあった。この問題を解決するた
めに、Ｃ，Ｎを低減し、これらを固定するためにＴｉや
Ｎｂを添加して深絞り性を向上させた高純フェライト系
ステンレス鋼が開発されてきた。この代表鋼種はＳＵＳ
４３０ＬＸやＳＵＳ４３６Ｌである。

【０００３】最近ではこれらの鋼種をベースとして、成
形性を向上させるために製造方法や成分系の検討がされ
ている。特開平９−２６３９００号公報では、成分、熱
間圧延条件（温度、圧下率、速度等）を規定して、成形
性を向上させる方法が提示されている。しかしこの方法
では、熱間圧延での生産性低下を伴うと共に、圧下率が
高いためにスケールキズの発生が生じることがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱間圧延時
に圧下率の高い圧延を行うことなく、すなわち熱間圧延
時にスケールキズを生じることなく、成形性に優れたフ
ェライト系ステンレス鋼薄板を提供することを目的とし
たものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者らは、熱間圧延時
に圧下率の高い圧延を行うことなく、熱間圧延後の工程
で成形性を向上させる方法を鋭意検討してきたが、高純
フェライト系ステンレス鋼熱延板を用いて、その後の工
程条件と製品板の深絞り性の関係を調査したところ、熱
間圧延板あるいはその後に焼鈍をした材料を、１００〜
５００℃の温度域において温間圧延した後に冷間圧延、
焼鈍をすることで、製品板の深絞り性が向上することを
見出した。

【０００６】図１に製品板の平均ｒ値に及ぼす温間圧延
の影響を示す。供試鋼はＳＵＳ４３０ＬＸ，ＳＵＳ４３
６Ｌ，ＳＵＳ４４４の３鋼種である。いずれも熱間圧延
後に２００℃で圧下率３０％の圧延を実施した後、冷間
圧延、焼鈍に供した。なお熱間圧延は、スケールキズが
発生しない程度の軽圧下の条件で圧延を行っている。図
１に示すとおり、いずれの鋼種も温間圧延によってｒ値
が向上している。

【０００７】本発明は上記知見に基づいて完成したもの
であって、その要旨とするところは以下の通りである。
（１）鋼成分として、ｍａｓｓ％で、 Ｃ ：０．０００５〜０．０３％、 Ｎ ：０．０００５〜０．０３％、 Ｃｒ：１０〜２５％、 Ｓｉ：０．０１〜１％、 Ｍｎ：０．０１〜１％、 Ｐ ：０．０４％未満、 Ｓ ：０．０１未満、 Ａｌ：０．００５〜０．２％、さらに Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒの１種または２種以上を下記（１）式
を満足するように含有し、残部が鉄及び不可避的不純物
からなるフェライト系ステンレス鋼鋳造片を熱間圧延あ
るいは熱延板焼鈍後に、１００〜５００℃の温度域にお
いて、圧下率５〜５０％の圧延を施すことを特徴とする
成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方
法。 Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３＋Ｚｒ／９１≧Ｃ／１２＋Ｎ／１４……（１） （２）前記１００〜５００℃の温度域における圧延の後
に、冷間圧延、焼鈍の一方もしくは両方を、さらに施す
ことを特徴とする前記（１）に記載の成形性に優れたフ
ェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法。 （３）鋼成分として、さらにｍａｓｓ％で、Ｍｇ：０．
０００５〜０．０１％を含有することを特徴とする前記
（１）または（２）に記載の成形性に優れたフェライト
系ステンレス鋼薄板の製造方法。 （４）鋼成分として、さらにｍａｓｓ％で、Ｂ：０．０
００５〜０．００５％を含有することを特徴とする前記
（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の成形性に優れ
たフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法。 （５）鋼成分として、さらにｍａｓｓ％で、Ｍｏ：０．
１〜２％、Ｎｉ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜２％の
１種もしくは２種以上を含有することを特徴とする前記
（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の成形性に優れ
たフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。なお、下記の説明における％とはｍａｓｓ％を示す
ものである。 Ｃ，Ｎ：Ｃ，Ｎを多量に添加すると成形性が低下するた
め、それぞれ上限は０．０３％とした。一方、下限は精
錬段階でのコストを考慮した場合には０．０００５％で
ある。厳しい加工用途等に用いる場合には、Ｃ，Ｎ共に
０．０００５〜０．０１５％とすることが好ましい。

【０００９】Ｃｒ：Ｃｒは１０％未満ではステンレス鋼
としての耐食性が不十分であり、２５％を超えると靱性
が低下する場合があるため、１０〜２５％を範囲とし
た。また、Ｃｒ量が多くなると加工性が低下するため、
加工用途としては１０〜１９％が好ましい。

【００１０】Ｓｉ：Ｓｉは成形性の観点から低い方が好
ましく、上限を１％とした。下限は不純物として混入す
る最低レベルの０．０１％とした。

【００１１】Ｍｎ：ＭｎもＳｉ同様、成形性の観点から
低い方が好ましく、上限を１％とした。下限は不純物と
して混入する最低レベルの０．０１％とした。

【００１２】Ｐ：Ｐは不純物として０．０４％以上にな
ると、材質の硬化が著しくなるため０．０４％未満とし
た。成形加工量が大きい用途に使用される場合には、
０．０２％未満とすることが好ましい。

【００１３】Ｓ：Ｓは０．０１％以上になると、ステン
レス鋼の基本的特性である耐食性を劣化させるため０．
０１％未満とした。

【００１４】Ａｌ：Ａｌは脱酸元素として活用される
が、０．２％を超えると成形性、製造性を低下させるた
め、０．２％を上限とした。但し、不純物レベルとして
０．００５％程度混入するため、これを下限とした。

【００１５】Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ：これらの元素はＣ，Ｎ
を固定して加工性を向上させる元素である。単独であっ
ても２種以上の複合であっても化学量論的にＣ，Ｎを上
回る量を添加すれば、その固定効果が発揮されるためそ
の下限を次式とした。 Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３＋Ｚｒ／９１≧Ｃ／１２＋Ｎ／１４……（１） 上限は特に規定しないが、添加量が多すぎると材料が硬
化しすぎるため、各元素とも０．５％以下とすることが
好ましい。

【００１６】上記の基本成分に加え、以下の成分を必要
に応じて添加することができる。Ｍｇ：Ｍｇは凝固組織
を微細化する効果がある。その効果を発揮するのは０．
０００５％以上であり、これを下限とした。また多量に
添加してもその効果は飽和するため、０．０１％を上限
とした。

【００１７】Ｂ：加工性、特に二次加工性を向上させる
元素である。０．０００５％以上添加することで効果が
現れる。しかし、０．００５％より多くてもその効果は
飽和する。

【００１８】Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｕ：これらは耐食性を向上
する元素であり、耐食性が問題となる用途ではＭｏ，Ｎ
ｉ，Ｃｕのうち１種又は２種以上を組み合わせて添加す
る。それぞれ０．１％以上添加することにより効果が現
れる。しかし、加工性を考慮すると上限はいずれも２％
である。

【００１９】本発明は、深絞り性向上のために熱間圧延
後あるいは熱延板焼鈍後に温間圧延を実施することを特
徴としている。温間圧延温度範囲は１００〜５００℃で
あり、この温度範囲を外れると成形性向上効果が小さく
なる。この温度範囲内であれば、熱間圧延後の冷却過程
で圧延しても良い。また成形性向上に効く圧下率は５％
以上である。但し、圧下率が５０％を超えると生産性が
低下するため、これを上限とした。温間圧延後の工程
は、焼鈍、冷延、焼鈍とすることが好ましい。但し、温
間圧延後の焼鈍を省略しても、また冷延途中に焼鈍を行
っても良い。冷間圧延は１回以上行っても良い。

【００２０】本発明法により深絞り性が向上する原因に
ついては現在のところ調査中であるが、温間圧延時に成
形性向上に有利な集合組織が形成されるためと考えられ
る。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。表１に示すフ
ェライト系ステンレス鋼を溶製し、熱間圧延、一部を焼
鈍した。本材料を用いて一部を温間圧延し、その後に冷
間圧延、焼鈍の組み合わせによって製品板を作製した。
製品板より引張試験片を切り出し、ｒ値を測定した。ｒ
値は圧延方向と平行、垂直及び４５°の３方向にｎ＝２
で１５％引張後の板幅及び板厚変化を測定し、平均のｒ
値として算出した。

【００２２】製造条件及びｒ値測定結果を併せて表２に
示す。同一の鋼種でも、本発明の属す製造方法によりｒ
値が０．２以上も向上している。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、熱間圧延でスケールキ
ズを発生させることのない、成形性、特に深絞り性に優
れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フェライト系ステンレス鋼のｒ値に及ぼす温間
圧延の影響を、鋼種毎に示した図である。

フロントページの続き (72)発明者 赤松 聡 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 井上 宜治 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K037 EA01 EA02 EA04 EA05 EA12 EA13 EA17 EA19 EA20 EA31 EA35 EB06 EB07 EB08 EB09 EC04 EC05 FB01 FC01 FE01 FM01 FM04 HA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼成分として、ｍａｓｓ％で、 Ｃ ：０．０００５〜０．０３％、 Ｎ ：０．０００５〜０．０３％、 Ｃｒ：１０〜２５％、 Ｓｉ：０．０１〜１％、 Ｍｎ：０．０１〜１％、 Ｐ ：０．０４％未満、 Ｓ ：０．０１％未満、 Ａｌ：０．００５〜０．２％を含有し、さらに、Ｔｉ，
   Ｎｂ，Ｚｒの１種または２種以上を下記（１）式を満足
   するように含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からな
   るフェライト系ステンレス鋼鋳造片を熱間圧延あるいは
   熱延板焼鈍後に、１００〜５００℃の温度域において、
   圧下率５〜５０％の圧延を施すことを特徴とする成形性
   に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法。 Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３＋Ｚｒ／９１≧Ｃ／１２＋Ｎ／１４……（１）
2. 【請求項２】 前記１００〜５００℃の温度域における
   圧延の後に、冷間圧延、焼鈍の一方もしくは両方を、さ
   らに施すことを特徴とする請求項１に記載の成形性に優
   れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法。
3. 【請求項３】 鋼成分として、さらにｍａｓｓ％で、 Ｍｇ：０．０００５〜０．０１％ を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の
   成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼薄板の製造方
   法。
4. 【請求項４】 鋼成分として、さらにｍａｓｓ％で、 Ｂ ：０．０００５〜０．００５％ を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   １項に記載の成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼
   薄板の製造方法。
5. 【請求項５】 鋼成分として、さらにｍａｓｓ％で、 Ｍｏ：０．１〜２％、 Ｎｉ：０．１〜２％、 Ｃｕ：０．１〜２％ の１種もしくは２種以上を含有することを特徴とする請
   求項１乃至４のいずれか１項に記載の成形性に優れたフ
   ェライト系ステンレス鋼薄板の製造方法。