JP2003073782A - 深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高ｒ値を有して深絞り性に優れるとともに、
表面の耐肌荒れ性にも優れたフェライト系ステンレス鋼
板を提供する。 【解決手段】 Ｃ：0.1mass％以下、Si：1.0mass％以
下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mass％、Mo：3mass
%以下、Ni：2mass％以下、Al：1mass％以下、Ｐ：0.06m
ass％以下、Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：0.04mass％以下
を含有し、かつ、Nb：0.8mass％以下および／またはT
i：1mass％以下、ただし、これらは下記式 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的不純物
からなり、粒界傾角25°以上の粒界長の割合が75％以上
の鋼板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用強度部材
のほか、家電や厨房、建材などの用途に使用可能なフェ
ライト系ステンレス鋼板に関するものである。特に、高
ｒ値高強度(普通)鋼板が使用されていた、加工用自動車
強度部材等の用途に用いて好適な、深絞り性に優れたフ
ェライト系ステンレス鋼板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼板は、耐酸化
性や耐食性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼板と
比べると、多量のNiを含まないので、コスト的に有利で
あるだけでなく、応力腐食割れが発生しないという利点
がある。このため、従来から種々の産業分野で使用され
てきた。

【０００３】しかし、従来のフェライト系ステンレス鋼
板は、伸びの値が30％(板厚0.8mm)程度、ｒ値も1.5以下
と低く、普通鋼の同一強度をもつ高張力鋼板、例えば、
Ｃ，Ｎを低減し、Ti，Nbを添加した450MPa級の高張力Ｉ
Ｆ鋼板の平均ｒ値2.0以上と比べると、明らかに深絞り
性が劣るものであった。このため、自動車の強度部材や
建材、家電用品のように、高い深絞り性が求められる用
途には、その利用が制限されてきた。

【０００４】そこで、もし、かかるフェライト系ステン
レス鋼板が、リインフオース、メンバー、アーム材等の
自動車強度部材として使用できるようになれば、塗装工
程の省略が可能となり、トータルコストで比較すると安
価な材料となる。また、このフェライト系ステンレス鋼
板は、耐食性にも優れていることから、塗膜剥離等の心
配が無く、電着塗装が回り込み難い部位に用いても、耐
食性に関する心配は少ない。

【０００５】このような背景から、これまでにも、フェ
ライト系ステンレス鋼の深絞り性を含めた加工性を高め
る試みがなされ、その研究成果がいくつか報告されてい
る。例えば、特開平3-264652号公報には、NbおよびTiを
複合添加し、製造条件を適正化して、集合組織を制御
し、{111}集積度(X線回折強度比(222)／(200))を5以上
とした深絞り性を含む加工性に優れたフェライト系ステ
ンレス鋼板が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したフェ
ライト系ステンレス鋼板でも、ｒ値はせいぜい1.8程度
しか得られず、深絞り加工をはじめとする複雑な成形加
工がなされる自動車強度部材や、大きな拡管と曲げ加工
が施されるパイプ用途等に使用することができなかっ
た。従って、この種の強度部材としては、従来、普通鋼
板表面にめっき処理を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板
等が広く用いられてきた。これをフェライト系ステンレ
ス鋼に代替できれば、めっき工程をはじめとする製造工
程や作業工程が省略され、大きな利益がもたらされる。

【０００７】なお、フェライト系ステンレス鋼板を、深
絞り加工する場合には、加工後の表面の肌荒れが大きな
問題となっていた。ここで、肌荒れとは、冷間加工を受
けた際に、結晶粒の凹凸に起因して生じるオレンジピー
ル（Orange Peal）を指す。

【０００８】本発明の主な目的は、従来にない高ｒ値を
有して深絞り性に優れるとともに、表面の耐肌荒れ性に
も優れたフェライト系ステンレス鋼板を提案することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題を
達成すべく、自動車強度部材等深絞り用途に適用するた
めに必要な、深絞り性、加工後の肌荒れ状況について詳
細に調査した。その結果、深絞り性は、粒界傾角25°以
上の粒界長の割合を75％以上とすることにより改善され
ること、さらに、これらに加えて、平均結晶粒径を制御
することにより、深絞り性と耐肌荒れ性(肌荒れが発生
しにくい性質)とがともに改善されることを知見した。
また、ｒ値と板面に平行な面における{111}集積度の比
((平均ｒ値−1.0)／({111}集積度−1.0))を0.075以上に
することにより、深絞り性の高いフェライト系ステンレ
ス鋼板を低コストで得ることができることを知見した。
本発明はこれらの新たな知見に立脚してなされたもので
ある。

【００１０】すなわち、本発明は、Ｃ：0.1mass％以
下、Si：1.0mass％以下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜
23mass％、Mo：3mass%以下、Ni：2mass％以下、Al：1ma
ss％以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.03mass％以下、
Ｎ：0.04mass％以下を含有し、かつ、Nb：0.8mass％以
下および／またはTi：1mass％以下、ただし、これらは
下記式を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的
不純物からなり、粒界傾角が25°以上の粒界長の割合が
75％以上である結晶粒からなることを特徴とする深絞り
性に優れたフェライト系ステンレス鋼板である。 記 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)

【００１１】また、本発明は、Ｃ：0.1mass％以下、S
i：1.0mass％以下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mas
s％、Mo：3mass%以下、Ni：2mass％以下、Al：1mass％
以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：
0.04mass％以下を含有し、かつ、Nb：0.8mass％以下お
よび／またはTi：1mass％以下、ただし、これらは下記
式を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的不純
物からなり、平均ｒ値と板面に平行な面における{111}
集積度の比((平均ｒ値−1.0)／({111}集積度−1.0))が
0.075以上であることを特徴とする深絞り性に優れたフ
ェライト系ステンレス鋼板である。 記 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)

【００１２】なお、本発明において、上記フェライト系
ステンレス鋼板は、平均結晶粒径が50μm以下であるこ
とが耐肌荒れ性のためには望ましい。

【００１３】また、本発明は、Ｃ：0.1mass％以下、S
i：1.0mass％以下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mas
s％、Mo：3mass%以下、Ni：2mass％以下、Al：1mass％
以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：
0.04mass％以下を含有し、かつ、Nb：0.8mass％以下お
よび／またはTi：1mass％以下、ただし、これらは下記
式を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的不純
物からなる鋼スラブを、熱間粗圧延し、熱間仕上圧延
し、熱延板焼鈍し、次いで１回または中間焼鈍を挟む２
回以上の全圧下率75％以上の冷間圧延し、その後、仕上
焼鈍することを特徴とする深絞り性に優れたフェライト
系ステンレス鋼板の製造方法である。 記 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)

【００１４】

【発明の実施の形態】まず、本発明において、成分組成
を上記範囲に限定した理由について説明する。 Ｃ：0.1mass％以下 Ｃは、粒界を強化し、耐二次加工脆性を向上させる元素
である。しかし、あまり多く含有させると、粒界に炭化
物が析出し、逆に、耐二次加工脆性、粒界耐食性に悪影
響を及ぼすようになる。とくに、Ｃが0.1mass％を超え
て含有する場合にはその影響が顕著となる。また、Ｃ
は、その含有量が多くなるほど鋼を硬質化し、加工性を
阻害するようになる。よって、Ｃ量は、0.1mass％以下
に限定する。なお、耐二次加工脆性および深絞りを含む
加工性(以降、特に記載しない限り、加工性には深絞り
性も含む意味で用いる）の観点から、0.002mass％超え
0.008mass％以下の含有量が好ましい。

【００１５】Si：1.0mass％以下 Siは、耐酸化性、耐食性の向上に有効な元素であり、と
くに大気環境での耐食性を向上させる。その効果を発揮
させるためには、0.2mass％以上の添加が好ましい。し
かしながら、1.0mass％を超えて含有すると、鋼の靭性
を劣化させ、溶接部の耐二次加工脆性を劣化させるの
で、1.0mass％以下に限定する。

【００１６】Mn：1.5mass％以下 Mnは、耐酸化性の向上に有効な元素であるが、過剰に含
有すると、鋼の靭性を劣化させ、溶接部の耐二次加工脆
性を劣化させるので、1.5mass％以下に限定する。

【００１７】Cr：11〜23mass％ Crは、耐食性の向上に有効な元素であり、十分な耐食性
を得るためには、11mass％以上含有していることが必要
である。また、溶接部の耐食性の観点からは、16mass％
以上の含有が好ましい。一方、Crは、鋼の加工性を低下
させる元素であり、特に23mass％を超えて含有すると、
その影響が顕著となる。このため、Cr含有量は11〜23ma
ss％の範囲に制限する。なお、置換型元素のCrは、後述
する((平均ｒ値−1.0)／({111}集積度−1.0))と密接な
関係があり、この比を0.075以上にするためにも、Cr含
有量は11mass％以上が必要となる。

【００１８】Ni：2mass％以下 Niは、ステンレス鋼の耐食性の向上に有効な元素である
ので、2mass％以下の範囲で含有させることができる。
しかし、2mass％を超えて多量に含有すると、鋼が硬質
化し、また、オーステナイト相の生成により、応力腐食
割れの懸念が生ずる。したがって、その含有量は2mass
％以下に限定する。

【００１９】Mo：3mass％以下 Moは、耐食性、特に耐穴あき性の向上に有効な元素であ
る。耐食性の向上を図るには、好ましくは0.1mass％以
上のMo量が必要である。ただし、3mass％を超えて含有
すると、熱処理時に析出物を生じ、加工時の割れ等、加
工性の劣化を招く。よって、Mo含有量は3mass％以下、
好ましくは2mass％以下とする。

【００２０】Al：1mass％以下 Alは、製鋼における脱酸剤として必要であるが、過度の
添加は、介在物を生成し、表面外観、耐食性および加工
性を劣化させるので1mass％以下とする。

【００２１】Ｐ：0.06mass％以下 Ｐは、粒界に偏析しやすい元素である。しかし、Ｂを含
有した場合に、Ｂの粒界強化作用を低減させ、溶接部の
耐二次加工脆性を劣化させる。また、加工性や靭性、高
温疲労特性も劣化させる傾向があり、できる限り低い方
が望ましい。しかし、あまりに低くすると製鋼コストの
上昇を招くため、特性との兼ね合いから、0.06mass％以
下、好ましくは0.01〜0.03mass％とする。

【００２２】Ｓ：0.03mass％以下 Ｓは、耐食性を劣化させるので、少なくすることが望ま
しい。しかし、Ｐと同様、過度の低減は製鋼コストの上
昇を招くため、特性との兼ね合いも考慮し、0.03mass％
以下、好ましくは0.002〜0.010mass％とする。

【００２３】Ｎ：0.04mass％以下 Ｎは、適正量を含有すれば、粒界を強化し靭性を向上さ
せる。しかし、0.04mass％を超えて含有すると、窒化物
となって粒界に析出し、耐食性を劣化させるので、0.04
mass％以下に限定する。

【００２４】Nb：0.8mass％以下、Ti：1.0mass％以下か
つ 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 Nb，Tiは、固溶Ｃ，Ｎを化合物として固定することによ
り、耐食性や深絞り性を向上させる効果を有しており、
単独、もしくは複合して添加することが必要である。そ
の効果は、それぞれ0.01mass％未満では得られないた
め、0.01mass％以上を含有させることが望ましい。一
方、Nb含有量が、0.8mass％を超えると靭性の劣化を招
き、また、Ti含有量が、1.0mass％を超えると外観およ
び靭性の劣化を招くため、Nbは0.8mass％以下、Tiは1.0
mass％以下に限定する。また、鋼中のＣ，Ｎを化合物と
して固定し、一層優れた加工性を確保するには、18≦Nb
／(Ｃ＋Ｎ)＋２(Ti／(Ｃ＋Ｎ））≦60の関係を満たすよ
うに合金設計することが必要となる。ここで、Ｃ，Ｎ，
Nb，Tiの各含有量(mass％)を、上記のように限定する理
由は、18未満となると、鋼中のＣ，Ｎを充分炭窒化物と
して固定できないため、加工性、耐食性が著しく低下す
る。一方、60超えとなると、炭窒化物の析出物が増加し
て、加工性が低下するためである。

【００２５】本発明の鋼板は、上記各成分の他に、Feお
よび不可避的不純物を含む鋼である。ただし、Co，Ｂに
ついては、粒界脆性改善の観点から、それぞれ0.3mass
％以下、0.01mass％以下の範囲で含有することができ
る。また、Zr，Ca，Ta，Ｗ，CuおよびSnは、それぞれZ
r：0.5mass％以下、Ca：0.1mass％以下、Ta：0.3mass％
以下、Ｗ：0.3mass％以下、Cu：1mass％以下、Sn：0.3m
ass％以下の範囲内で含有していても、本発明の効果に
特に影響を及ぼすものではない。

【００２６】次に、本発明のフェライト系ステンレス鋼
板の特性について、さらに説明する。 粒界傾角25°以上の粒界長の割合が75％以上 本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、板厚1/4厚に
おける粒界傾角が25°以上の粒界長を75％以上として、
結晶粒同士の方位差（粒界傾角）を大きくすることによ
り高い深絞り性が得られることを新たに見出した。この
理由は、一般に、ｒ値の向上にともない、{111}集積度
が増加するものの、{111}の圧延面内における向きは幅
広く分布する。しかし、本発明鋼のように、さらにｒ値
を高めていくと、特定な面と方向、例えば{111}＜110
＞、＜112＞への配向が顕著になる。その結果、高いｒ
値材になるほど、隣接する{111}結晶粒同士の粒界傾角
が大きくなり、粒界傾角25°以上の粒界長の割合が75％
以上となるものと考えられる。なお、発明者らは、粒界
傾角の測定は、従来のX線による測定法ではなく、電子
線後方散乱法により行った。測定には、JEOL製の電子顕
微鏡JIM−5800（加速電圧25ｋＶ）、TSL社製のOIMシス
テム（バージョン3.1）を用いた。そして、この結果か
ら粒界傾角が25°以上の粒界長の割合を求めた。なお、
粒界傾角の板厚方向の測定位置は、板厚1/4厚とすると
代表性が高く、好ましい。

【００２７】平均ｒ値と{111}集積度の比((平均ｒ値−
1.0)／({111}集積度−1.0))が、0.075以上 本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、平均ｒ値と{1
11}集積度の比すなわち((平均ｒ値−1.0)／({111}集積
度−1.0))が、0.075以上となることを特徴としている。
一般に、{111}集積度が高いほど、鋼板のｒ値が高くな
ることが知られているが、本発明のフェライト系ステン
レス鋼板は、低{111}集積度にもかかわらず、深絞り性
の指標であるｒ値が高いという特性を有する。この理由
について、以下に説明する。

【００２８】金属材料の塑性変形は、一般にすべり面
（slip plane）と呼ばれる特定の結晶面に沿ったすべり
により起こる。このすべり面は、通常、最も面間隔が大
きい面（原子密度が最も高い結晶面）である。また、そ
のすべり方向は、原子間隔の最も小さな方向におこる。
このすべり系が、すべりに対する抵抗が最も小さいため
である。体心立方構造(ＢＣＣ)であるフェライト系ステ
ンレス鋼板では、複数のすべり系が活動することが可能
であり、一般に、すべり面は、{110}、{112}、{123}、
すべり方向はいずれも＜111＞と言われている。

【００２９】本発明のフェライト系ステンレス鋼におい
ては、結晶格子中のFe（原子半径1.24Å）に替わって、
Cr（原子半径1.25Å）が一部置換する場合、原子半径差
に起因した格子歪みが発生する。この歪み(構造因子)に
加え、原子の結合エネルギー差(化学因子)に起因したエ
ネルギー差により、複数あるすべり系のうち一部に制限
が加わる、すなわち面間隔が{110}より狭い、{112}、{1
23}のすべり面の一部が規制される。この結果、特定の
すべり系のみが活動することとなり、複数のすべり系が
活動する時に比べて異方性が増大し、低い{111}集積度
にもかかわらず高ｒ値が得られるのである。ここで、本
発明でいう｛111｝集積度とは、(222)ピークの積分強度
比を指し、例えば、理化学電機(株)製RINT 1500のＸ線
回折装置を用いて、Coκα線を使用し、θ−2θ法によ
り電圧46ｋV、電流150mAの条件で測定することができ
る。

【００３０】なお、従来の技術においては、{111}集積
度を高めるために、熱間圧延および冷間圧延において厳
密な圧下率の管理が必要なことや、焼鈍温度の高温化な
どコストアップ要因が多かった。しかし、本発明の深絞
り性の高いフェライト系ステンレス鋼板は、上記のよう
な対策を必要とすることなく、低コストで得られる。

【００３１】平均ｒ値：2.0以上 より高い深絞り性を得るためには、鋼板の平均ｒ値は2.
0以上とする。好ましくは2.2以上である。

【００３２】平均結晶粒径：50μm以下 平均結晶粒径は、加工後の肌荒れに大きな影響を及ぼ
す。結晶粒が大きくなって粒径が50μm以上になると、
加工後の製品表面に、オレンジピールと呼ばれる肌荒れ
が生じ、外観の悪化を招くだけでなく、肌荒れに起因し
て耐食性の劣化、加工性(成形限界)の低下を招く。そこ
で、平均結晶粒径は50μm以下、好ましくは45μm以下と
する。ここで、本発明で言う平均結晶粒径は、すべてJI
S G 0552に定める方法で測定した結晶粒径であり、圧延
方向(Ｌ方向)断面の板厚1/2，1/4，1/6位置において、
おのおの４点測定した値の平均値(ｎ数12)である。な
お、ｒ値のみを高めるには、仕上げ焼鈍温度を高温で行
えばよい。しかし、かかる焼鈍温度の高温化では、結晶
粒が粗大化し、肌荒れを引き起こすことになり、また肌
荒れが加工時の抵抗を増加させて成形限界が低下するた
め、本制限を定める。

【００３３】次に、本発明に係る高ｒ値フェライト系ス
テンレス鋼板(仕上焼鈍板)を製造する方法について説明
する。本発明の鋼板は、製鋼、熱間圧延、熱延板焼鈍、
酸洗、冷間圧延および仕上焼鈍の各工程を経て製造され
るが、熱間圧延工程におけるスラブ加熱温度、熱間粗圧
延条件、熱間仕上圧延条件、熱延板焼鈍工程における焼
鈍温度、冷間圧延条件および中間焼鈍、仕上焼鈍工程に
おける焼鈍温度を調整することにより、2.0以上の平均
ｒ値と、50μm以下の平均フェライト結晶粒径を得るこ
とが可能となる。以下、これらについて詳細に説明す
る。

【００３４】スラブ加熱温度：1000〜1200℃ スラブ加熱温度が低すぎると、下記した所定の条件で熱
間粗圧延することが困難となり、一方、加熱温度が高す
ぎると、熱延板の板厚方向で、集合組織が不均一にな
る。このためスラブ加熱温度は1000〜1200℃の範囲とす
るのがよい。さらに、好ましい温度範囲は1100〜1200℃
である。

【００３５】熱間粗圧延 熱間粗圧延(以下、「粗圧延」と略記する)の少なくとも
１パスを、圧延温度850〜1100℃、圧下率35％／パス以
上とするとよい。粗圧延の圧延温度が850℃未満では、
再結晶が進みにくく、結晶の異方性が大きくなって、仕
上焼鈍板の加工性が劣り、また圧延ロールへの負荷が大
きくなり、ロール寿命が短くなる。一方、1100℃を超え
ると、フェライト結晶粒が、圧延方向に伸びた組織にな
り、結晶の異方性が大きくなる。したがって、粗圧延の
圧延温度は850℃〜1100℃にするとよい。さらに、好ま
しい温度範囲は900℃から1050℃である。また、粗圧延
の圧下率が35％／パス未満では、板厚方向の中心部に、
バンド状の組織(未再結晶部分)が大量に残存し、深絞り
性を劣化させる。ただし、粗圧延の１パス当たりの圧下
率が60％を超えると、圧延時にロールと鋼板の焼き付け
を起こしたり、圧延材の圧延ロールへの噛み込み不良を
生じる危険がある。そこで、圧下率は40〜60％／パスの
範囲が特に好ましい。

【００３６】なお、鋼の高温強度が低い材料では、粗圧
延時に鋼板表面に強い剪断歪みが生じ、板厚中心部に未
再結晶組織が残ったり、粗圧延時に焼き付きを生じるこ
ともある。このような場合には、必要に応じて、摩擦係
数0.3以下になるような潤滑を施してもよい。上述した
圧延温度と圧下率の条件を満たす粗圧延を、少なくとも
１パスを行うことにより、深絞り性が向上する。この１
パスは、粗圧延のどのパスで行ってもよいが、圧延機の
能力を考えると、最終パスで行うのが最も好ましい。

【００３７】熱間仕上圧延 粗圧延に続く熱間仕上圧延(以下、「仕上圧延」と略記
する)では、少なくとも１パスを、圧延温度650℃〜900
℃、圧下率20〜40％／パスで行うとよい。圧延温度が65
0℃未満では、変形抵抗が大きくなって20％／パス以上
の圧下率を確保することが難しくなるとともに、ロール
負荷が大きくなる。一方、仕上圧延温度が900℃を超え
ると、圧延歪みの蓄積が小さくなり、次工程以降におけ
る深絞り性向上効果が小さくなる。このため、仕上圧延
温度は650℃〜900℃、さらに好ましくは、700℃〜800℃
の範囲で行うものとする。また、仕上圧延時に650℃〜9
00℃での圧下率が20％未満では、ｒ値の低下やリジング
の原因になる{100}//ＮＤ、(110)//ＮＤコロニー（横田
ら、川崎製鉄技報、30(1998)2,p115）が大きく残存して
しまう。一方、40％を超えると、圧延材のロールへの噛
み込み不良や鋼板の形状不良を引き起こし、鋼の表面性
状の劣化を招く。よって、仕上圧延においては、圧下率
20〜40％の圧延を少なくとも１パス以上行うのがよい。
より好ましい範囲は25〜35％である。上述した圧延温度
と圧下率の条件を満たす仕上圧延を、少なくとも１パス
行うことにより深絞り性は改善される。その１パスは、
どのパスで行ってもよいが、圧延機の能力から、最終パ
スで行うのが最も好ましい。

【００３８】熱延板焼鈍 熱延板の焼鈍温度が800℃より低い場合には、再結晶が
不十分となり、ｒ値が低下するとともに、残存するバン
ド状組織に起因して、仕上焼鈍板でのリジング発生が著
しくなる。また、1100℃を超えると、組織が粗大化し
て、成形後の肌荒れや、成形限界の低下、耐食性の低下
を引き起こす。さらにまた、前記した固溶Ｃを固定した
化合物の再固溶により、鋼中の固溶Ｃが増大し、好まし
い集合組織の形成を阻害する。したがって、熱延板焼鈍
は800℃〜1100℃、より好ましくは800℃〜1050℃の温度
範囲とするのがよい。

【００３９】冷間圧延 冷間圧延は、１回冷延法または650℃〜1050℃の中間焼
鈍を挟んだ２回以上の冷延法とする。また、全圧下率
は、１回冷延法の場合、２回以上の冷延法の場合とも75
％以上とする。全圧下率の増大は、仕上げ焼鈍板の{11
1}集積度の向上に寄与し、ｒ値向上に有効であり、平均
ｒ値2.0以上を満たすためには、全圧下率は75％以上、
好ましくは80〜90％未満とする。なお、２回以上の冷延
法の場合には、この全圧下率を２回以上に分けて圧延す
る。ただし、この場合、(１回目冷延の圧下率)／(最終
冷延の圧下率)で表される圧下比を、0.7〜1.3として行
うとよい。この圧下比は、最終冷延前の結晶粒径、中間
焼鈍板中の{111}集合組織の発達、仕上げ焼鈍板中の{11
1}集積度の向上と密接な関係がある。高ｒ値化を達成す
るには、この圧下比を0.7〜1.3、より好ましくは0.8〜
1.1の範囲として冷間圧延するのがよい。なお、各回の
冷間圧延の圧下率は、いずれも50％以上とし、各回の圧
下率の差を30％以下とするのが望ましい。各回の圧下率
が50％未満でも、圧下率差が30％超えでも、｛111｝集
積度が低くなり、ｒ値が低下するためである。

【００４０】さらに、本発明における冷間圧延は、被圧
延材表面の剪断変形を低減し、{111}集積度を高め、ｒ
値の向上に有効に寄与するため、ロール径と圧延方向の
影響を考慮することが望ましい。通常、ステンレス鋼板
の最終冷延は、表面光沢を得るために、ロール径が例え
ば200mmφ以下と小さいワークロールを用いて行われ
る。しかし、本発明では、ロール径300mmφ以上の大径
ワークロールを使用することが好ましい。また、本発明
においては、タンデム圧延を用いるとよい。また、２回
以上の冷間圧延の場合には、いずれの冷間圧延も、１方
向に圧延するのが好ましい。上記理由は、ロール径100
〜200mmφのリバース圧延に比べ、300mmφ以上のロール
径を有するタンデム圧延機による１方向圧延は、表面の
剪断変形を低減し、ｒ値を高めるうえで効果的であるか
らである。なお、より高ｒ値を安定して得るため、線圧
（圧延荷重／板幅）を増大させて板厚方向に均一に歪み
を与えるとよい。そのためには、熱延温度の低下、高合
金化、熱延速度の増加を任意に組み合わせて行うことも
有効である。

【００４１】中間焼鈍 中間焼鈍は、焼鈍温度が650℃に満たない場合、再結晶
が不十分となり、ｒ値が低下するとともに、バンド状組
織に起因して、リジングが著しくなる。一方、1050℃を
超えると、組織が粗大化するとともに、炭化物が再固溶
し、鋼中の固溶Ｃが増大し、深絞り性に好適な集合組織
の形成を阻害する。

【００４２】また、最終冷延直前におけるフェライト結
晶粒径は、50μm以下とするとよい。特に、２回冷延法
の場合、仕上げ焼鈍板を、微細結晶粒かつ高ｒ値のとす
るためには、中間焼鈍を終えた最終冷延前のフェライト
結晶粒の微細化(結晶粒径50μm以下)と、最終冷延前の
固溶Ｃの低減が重要なポイントとなる。このため、中間
焼鈍温度は、最終冷延前の結晶粒径50μm以下を満た
し、かつ未再結晶組織が残存しない温度範囲で低温ほど
よい。これらのことから、中間焼鈍温度は、好ましくは
750℃〜1000℃とし、かつ熱延板焼鈍温度より50℃以上
低い温度とするのがよい。

【００４３】仕上焼鈍 仕上焼鈍は、高温ほど{111}集積度が向上し、高ｒ値が
得られる。しかし、仕上焼鈍温度が800℃未満では、ｒ
値の向上に有効な結晶方位が得られず、平均ｒ値2.0以
上を達成できないばかりか、鋼板板厚の中央にバンド状
の組織が残存し、深絞り性を阻害する。また、ｒ値の増
大を図るには、高温焼鈍が有効であるが、高過ぎると結
晶粒が粗大化し、加工後に肌荒れが生じ、成形限界の低
下と耐食性の劣化をもたらす。このため、仕上焼鈍温度
は、好ましくは結晶粒径50μm以下を確保できる範囲
で、高温であるほど良い。そこで、本発明では、850℃
〜1050℃の温度範囲で仕上焼鈍するとよい。

【００４４】なお、以上説明した本発明の鋼板を溶接す
る場合には、ＴＩＧ、ＭＩＧを始めとするアーク溶接、
電縫溶接、レーザー溶接など、通常の溶接方法はすべて
適用可能である。

【００４５】

【実施例】表１に示す成分組成の鋼スラブを、上述した
条件で熱間圧延し、次いで、冷間圧延、中間焼鈍、仕上
げ焼鈍を行った。表２に製造したフェライト系ステンレ
ス鋼板の特性を示す。なお、表中の平均ｒ値は、JIS Z
2254により測定されるｒ値を用いて、下記の式から求め
たものである。 平均ｒ値＝（ｒ_L＋2ｒ_D＋ｒ_C）／4 ただし、ｒ_L、ｒ_Dおよびｒ_Cは、それぞれ圧延方向、圧
延方向に対して45°方向、圧延方向に対し90°方向のｒ
値である。また、耐肌荒れ性については、歪み付与後の
鋼板表面の表面粗さを測定し評価した。ここで、表面粗
さは、鋼板の圧延方向からJIS 5号引張試験片を切り出
し、25％の引張歪みを加えた後、触針法で、引張方向に
垂直な方向に1cm長さ測定した時の表面粗度Ｒa(JIS B 0
601の定義による)を、試験片長手方向中央から±10mmの
範囲で、長手方向に5mm間隔で5点測定し、その平均値と
した。またその評価は、上記表面粗度Ｒaが2.0μm以下
を耐肌荒れ性良好と判定した。表２に示したように、本
発明のフェライト系ステンレス鋼は、平均ｒ値が2.0以
上と、良好な深絞り性を有する。また本発明の好適態様
である、平均結晶粒径が50μm以下であるフェライト系
ステンレス鋼は、加工後の表面粗度Ｒaが2.0μm以下で
あり、耐肌荒れ性は良好である。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来にない高ｒ値を有して深絞り性に優れるとともに、
耐肌荒れ性にも優れたフェライト系ステンレス鋼板を提
供することができる。高ｒ値を有し、耐肌荒れ性に優れ
る本発明の鋼板は、自動車用強度部材や家電、厨房、建
材用等の深絞り、拡管等の強加工用途に用いて好適であ
り、産業上大きな効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古君 修 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K037 EA01 EA04 EA05 EA12 EA15 EA17 EA18 EA19 EA20 EA23 EA25 EA27 EA31 EB14 FF00 FG03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｃ：0.1mass％以下、Si：1.0mass％以下、
   Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mass％、Mo：3mass%以
   下、Ni：2mass％以下、Al：1mass％以下、Ｐ：0.06mass
   ％以下、Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：0.04mass％以下を含
   有し、かつ、Nb：0.8mass％以下および／またはTi：1ma
   ss％以下、ただし、これらは下記式を満足するように含
   有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、粒界傾角
   が25°以上の粒界長の割合が75％以上である結晶粒から
   なることを特徴とする深絞り性に優れたフェライト系ス
   テンレス鋼板。 記 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)
2. 【請求項２】Ｃ：0.1mass％以下、Si：1.0mass％以下、
   Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mass％、Mo：3mass%以
   下、Ni：2mass％以下、Al：1mass％以下、Ｐ：0.06mass
   ％以下、Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：0.04mass％以下を含
   有し、かつ、Nb：0.8mass％以下および／またはTi：1ma
   ss％以下、ただし、これらは下記式を満足するように含
   有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、平均ｒ値
   と板面に平行な面における{111}集積度の比((平均ｒ値
   −1.0)／({111}集積度−1.0))が0.075以上であることを
   特徴とする深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼
   板。 記 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)
3. 【請求項３】上記鋼板の平均結晶粒径が50μm以下であ
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の深絞り性
   に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
4. 【請求項４】Ｃ：0.1mass％以下、Si：1.0mass％以下、
   Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mass％、Mo：3mass%以
   下、Ni：2mass％以下、Al：1mass％以下、Ｐ：0.06mass
   ％以下、Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：0.04mass％以下を含
   有し、かつ、Nb：0.8mass％以下および／またはTi：1ma
   ss％以下、ただし、これらは下記式を満足するように含
   有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼スラブ
   を、熱間粗圧延し、熱間仕上圧延し、熱延板焼鈍し、次
   いで１回または中間焼鈍を挟む２回以上の全圧下率75％
   以上の冷間圧延し、その後、仕上焼鈍することを特徴と
   する深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製
   造方法。 記 18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60 ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)