JP2003138349A - 深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 - 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％、Ni：2.0ma
ss％以下、Al：1.0mass％以下、Ｐ：0.06mass％以下、
Ｓ：0.03mass％以下、Ｎ：0.04mass％以下を含有し、さ
らに、Nb：0.8mass％以下および／またはTi：1.0mass％
以下を、18≦Nb／(Ｃ＋Ｎ)＋2(Ti／(Ｃ＋Ｎ))≦60を満
足するよう含有し、結晶粒径が50μm以下、平均ｒ値が
2.0以上、(引張強度(MPa)×平均ｒ値)／(結晶粒径(μ
m))≧20を満たした鋼板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来、高ｒ値高強
度(普通)鋼板が使用されていた自動車用強度部材等の用
途に用いて好適な、深絞り性、耐肌荒れ性および耐食性
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)程度であり、ｒ値も
1.5以下と低く、普通鋼の同一強度をもつ高ｒ値高張力
鋼板、例えば、Ｃ，Ｎを低減し、Ti，Nbを添加した450M
Pa級の高張力ＩＦ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】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
度を5以上とした深絞り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。また、自動車用部材としては、加工性と強度のバラ
ンスに加え、加工後の表面性状(肌荒れ)が重要な因子と
なる。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 pe
al)を指す。すなわち、単なる高ｒ値は、高温仕上焼鈍
を行うことにより得ることはできるが、結晶粒が粗大化
する。このため、成形加工を行うと、肌荒れが顕著とな
り、加工性を劣化させるばかりでなく、加工品の耐食性
を劣化させるといった問題があった。

【０００７】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。

【０００８】本発明の目的は、深絞り性と耐肌荒れ性
と、好ましくは耐食性に優れたフェライト系ステンレス
鋼板およびその製造方法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、フェライト系ステンレス鋼板を、特に、リ
インフォース、アーム、フィラー、メンバー等自動車強
度部材に適用するために必要な、深絞り性、加工後の耐
肌荒れ性および耐食性等について詳細に調査した。その
結果、鋼の成分組成と製造条件を適正範囲に制御し、仕
上焼鈍後の鋼板の平均ｒ値を2.0以上、平均結晶粒径を5
0μm以下、かつ、(引張強度(MPa)×平均ｒ値)／(結晶粒
径(μm)))を20以上とすることにより、深絞り性と耐肌
荒れ性にも優れるフェライト系ステンレス鋼板が得られ
ることを知見した。

【００１０】すなわち、本発明は、Ｃ：0.01mass％以
下、Si：1.0mass％以下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜
23mass％、Ni：2.0mass％以下、Ｐ：0.06mass％以下、
Ｓ：0.03mass％以下、Al：1.0mass％以下、Ｎ：0.04mas
s％以下を含有し、かつ、Nb：0.8mass％以下および／ま
たはTi：1.0mass％以下、ただし、これらは下記(1)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、結晶粒径が50μm以下、平均ｒ値が2.0以上、
(引張強度(MPa)×平均ｒ値)／(結晶粒径(μm))≧20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 ……(1) ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)

【００１１】本発明においては、上記鋼板は、さらに、
0.1〜3.0mass％のMoを、Crとの関係において下記(2)式
を満足するように含有することが好ましい。 記 Cr＋3.3Mo≧20 ……(2) ここで、CrおよびMoは各元素の含有量(mass％) また、本発明の鋼板は、その表面に脱膜型潤滑コート皮
膜が被覆されることが好ましい。

【００１２】また、本発明は、Ｃ：0.01mass％以下、S
i：1.0mass％以下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mas
s％、Ni：2.0mass％以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.
03mass％以下、Al：1.0mass％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：1.0mass％以下、ただし、これらは下記(1)式を満足
するように含有し、さらに必要に応じて、0.1〜3.0mass
％のMoを、Crとの関係において下記(2)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、熱間圧延後、冷間圧延してフェライト系ステン
レス鋼板を製造する方法において、熱間粗圧延の少なく
とも１パスを、圧延温度850〜1100℃、圧下率35％以
上、熱間仕上圧延の少なくとも１パスを、圧延温度650
℃〜900℃、圧下率20〜40％とし、冷間圧延を全圧下率7
5％以上と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 ……(1) Cr＋3.3Mo≧20 ……(2) ここで、Ｃ，Ｎ，Nb，Ti，CrおよびMoは各元素の含有量
(mass％)

【００１３】

【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：0.01mass％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0.01mass％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、0.01mass％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。

【００１４】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。好ましくは、0.1〜0.6m
ass％の範囲に限定する。

【００１５】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。好ま
しくは、0.1〜1.0mass％の範囲に限定する。

【００１６】Cr：11〜23mass％ Crは、耐酸化性および耐食性の向上に有効な元素であ
り、十分な効果を得るためには、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、14mass％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11〜23mass％の範囲に制限する。

【００１７】Ni：2.0mass％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、2.0mass％以下の範囲で含有させることができ
る。しかし、2.0mass％を超えて多量に含有すると鋼が
硬質化し、また、応力腐食割れの懸念が生ずる。したが
って、その含有量は2.0mass％以下に限定する。好まし
くは、0.1〜0.8mass％の範囲に限定する。

【００１８】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。そのため、0.06mass％以下、好ましくは0.
03mass％以下とする。しかし、あまりに低くすると製鋼
コストの上昇を招く。

【００１９】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。そのため、0.03mass％以下、好ましくは0.010mas
s％以下とする。しかし、Ｐと同様、過度の低減は製鋼
コストの上昇を招く。

【００２０】Al：1.0mass％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、表面外観および耐食性を劣化
させるので1.0mass％以下とする。好ましくは、0.001〜
0.6mass％の範囲に限定する。

【００２１】Ｎ：0.04mass％以下 Ｎは、粒界を強化し靭性を向上させる。しかし、0.04ma
ss％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、0.04mass％以下に限定す
る。

【００２２】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(平均ｒ値)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、T
iは1.0mass％以下に限定する。また、鋼中のＣ，Ｎを炭
窒化物として固定し、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を炭窒化
物として充分に固定できないため、加工性、耐食性が著
しく低下する。一方、60を超えると、固溶Nb，Tiが増加
して、加工性が低下するためである。

【００２３】Mo：0.1〜3.0mass％ 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、0.1mass％以上のMo量が
好ましい。ただし、3.0mass％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3.0mass％以下、好ましく
は2.0mass％以下とする。

【００２４】Cr＋3.3Mo：20以上 Cr＋3.3Mo(但し、Cr，Moは各元素の含有量(mass％))
は、孔食指数(Pitting Index)としてステンレス鋼の耐
食性を表す指標として一般に用いられている。自動車強
度部材に用いて十分な耐食性を得るためには、Cr＋3.3M
oを20以上とすることが必要である。ただし、このCr＋
3.3Moが30を超えると、鋼板が硬質化して加工性を損な
うので30以下とするのが好ましい。なお、耐食性は、後
述するように、成形加工後の表面粗さとも密接に関係し
ているので、結晶粒径が50μm以下も併せて満たす必要
がある。

【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：0.5mass％以下、Ca：0.1mass％以下、T
a：0.3mass％以下、Ｗ：0.3mass％以下、Cu：1mass％以
下およびSn：0.3mass％以下の範囲内で各元素を含有し
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。 ａ．平均ｒ値：2.0以上 従来の自動車強度部材(リインフォース、サイドメンバ
ー、フィラー、アーム等)に用いられてきた合金化溶融
亜鉛めっき高張力鋼板と同等以上の深絞り性を確保する
ためには、鋼板の平均ｒ値が最低2.0以上が必要であ
る。従って、本発明の鋼板は、平均ｒ値2.0以上に限定
する。好ましくは2.2以上である。なお、平均ｒ値は、J
IS 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。

【００２７】ｂ．結晶粒径：50μm以下 仕上焼鈍後の鋼板の結晶粒径は、加工後の肌荒れに大き
な影響を及ぼす。すなわち、平均ｒ値のみを高めるに
は、高温仕上焼鈍を行えばよい。しかし、かかる方法で
は、結晶粒が粗大化する。特に、結晶粒径が50μmを超
えるようになると、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。さら
に、この肌荒れに起因して、耐食性の劣化、加工性の低
下を引き起こす。そこで、仕上焼鈍後の結晶粒径は50μ
m以下、好ましくは45μm以下とする。ここで、本発明で
言う結晶粒径は、すべてJIS G 0552に定める切断法に従
って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。

【００２８】 ｃ．(引張強度(MPa)×平均ｒ値)／(結晶粒径(μm))≧20 自動車強度部材としてフェライト系ステンレス鋼板を用
いる場合、普通鋼を上回る引張強度−ｒ値バランスが必
要となる。この理由は、ステンレス鋼板は延性に乏しい
ため、同一引張強度で同等の深絞り性を得るためには、
普通鋼以上に高いｒ値が必要となるからである。そこ
で、(引張強度(MPa)×平均ｒ値)を高い値とする必要が
ある。また、(引張強度(MPa)×平均ｒ値)の高値化のた
めには各工程の製造条件の適正化が不可欠である。例え
ば、仕上焼鈍温度の高温化のみでは、結晶粒の粗大化を
招き、粒径が50μmを超えると成形加工後の成形限界が
低下し、しかも表面の凹凸部に堆積物や塩などが付着
し、隙間腐食を発生させる原因にもなる。そこで、引張
強度−ｒ値バランスに加え、仕上げ焼鈍後の結晶粒径を
50μm以下とする必要がある。結果として、(引張強度(M
Pa)×平均ｒ値)／(結晶粒径(μm))≧20を満たすことで
強度、加工性、耐食性のバランスに優れたフェライト系
ステンレス鋼がえられる。

【００２９】ｄ．脱膜型潤滑コート皮膜の被覆 加工性改善およびユーザーにおける潤滑ビニールや潤滑
油の塗布工程の省略には、上記特性の鋼板に脱膜型潤滑
コート皮膜の被覆が有効である。ここで脱膜型潤滑コー
トとは、たとえばベース樹脂にアクリル樹脂を用い、こ
れにステアリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス等
を添加した、アルカリで容易に脱膜可能な潤滑コートを
指す。なお、前記皮膜を脱膜型にする理由は、プレス成
形後の溶接時に鋼板表面に皮膜が残存すると、鋼中に炭
素が混入し、鋭敏化が起こり耐食性を著しく阻害するか
らである。なお、皮膜の被覆量は、加工性改善のために
は少なくとも0.5g/m²の目付量が必要である。ただし、
3.0g/m²を超えてもその効果が飽和するとともに、皮膜
を除去せずにシーム溶接やスポット溶接を実施する際、
通電不良を起こして溶接性が低下する。このため、0.5
〜3.0g/m²の範囲で塗布するのが好ましい。

【００３０】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(スラブ加熱、
粗圧延、仕上圧延)、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、冷延工程に
おける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以下の結晶粒径および(引張強度(MPa)×平均
ｒ値)／(結晶粒径(μm))≧20を満たすことが可能とな
る。以下、各工程の条件について詳細に説明する。

【００３１】(1)スラブ加熱 スラブ加熱温度が低すぎると、所定の条件での熱間粗圧
延が困難となり、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。

【００３２】(2)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％以上でお
こなう。粗圧延の圧延温度が850℃未満では、再結晶が
進みにくく、スラブの柱状組織に起因した粗大な(100)
コロニーの残存により、仕上焼鈍後の加工性が劣り、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粗
大化し、{111}核発生サイトとなる粒界面積が減少し、
仕上焼鈍後の鋼板のｒ値低下を招くことになる。したが
って、粗圧延の圧延温度は850〜1100℃にする。さら
に、好ましい温度範囲は900〜1050℃である。また、粗
圧延の圧下率が35％未満では、板厚方向の中心部に、バ
ンド状の未再結晶組織が大量に残存し、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、圧延ロールへの噛み込み不良を生じる危険があ
る。このため、圧下率は40〜60％の範囲が特に好まし
い。

【００３３】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て、板厚中心部に
未再結晶組織が残り、また、ロールと鋼板の焼き付きを
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。

【００３４】(3)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％で行うとよい。圧延温度が650℃未
満では、変形抵抗が大きくなって、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650〜9
00℃、さらに好ましくは、700〜800℃の範囲で行うのが
よい。また、仕上圧延時に、650〜900℃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。

【００３５】(4)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、平均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、固溶Ｃを固定した炭化物
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。

【００３６】(5)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{111}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{111}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。

【００３７】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、{111}集積度を増加し、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。

【００３８】(6)中間焼鈍 中間焼鈍の焼鈍温度が650℃に満たない場合、再結晶が
不十分となり、平均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。

【００３９】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、650〜1050
℃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。

【００４０】(7)仕上焼鈍 仕上焼鈍は、高温ほど{111}集合組織が発達し({111}集
積度が向上し)、高い平均ｒ値が得られる。しかし、仕
上焼鈍温度が800℃未満では、平均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、平均ｒ値の増大を図るに
は、高温焼鈍が有効であるが、高温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。本発明の鋼板では、850〜1050℃の温度
範囲で仕上焼鈍するのが好ましい。

【００４１】なお、本発明でいう{111}集積度とは、(22
2)ピークの積分強度比を指す。たとえば、理科学電機
(株)製 RINT 1500 のＸ線回折装置を用いて、Co κ α
線を使用し、θ−2θ法により、電圧46ｋV、電流150mA
の条件で測定できる。また、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。

【００４２】

【実施例】（実施例１）表１に示す成分組成を有する13
種の鋼スラブを、熱間圧延、熱延板焼鈍、中間焼鈍を挟
む２回の冷間圧延を行い、板厚0.8mmとした後、仕上焼
鈍して製品とした。得られた仕上焼鈍板について、引張
特性、結晶粒径、深絞り性および肌荒れ性の調査を行っ
た。 ＜引張特性＞：引張試験片は JIS 5号試験片を用い、引
張強度(ＴＳ)、伸び(Ｅｌ)を測定した。また、ｒ値は J
IS 5号試験片を用いて、先述の方法にて平均ｒ値を求め
た。 ＜結晶粒径＞：JIS G 0552に準拠した切断法に従って、
圧延方向断面の板厚1/2，1/4，1/6位置において各４点
測定し、その値の平均値(ｎ数12)を求めた。 ＜深絞り性＞：深絞り性は、ＬＤＲ(限界絞り比)で評価
した。ＬＤＲ試験条件は、ポンチ径33mmφ、しわ押え力
10,000Ｎ、絞りスピード：500mm／sとした。ＬＤＲの評
価は、実機プレステスト結果との対応調査から、本試験
では、ＬＤＲが2.3以上を深絞り性良好とした。 ＜肌荒れ性＞：肌荒れ性の評価は、鋼板の圧延方向(Ｌ
方向)にJIS 5号引張試験片を切り出し、25％の引張歪み
を加えた後、JIS Ｂ 0601に準拠し、鋼板表面の平均粗
度Ｒaを触針法で測定し、Ｒa≦2μmを肌荒れ良、Ｒa＞2
μmを肌荒れ不良と判定した。

【００４３】

【表１】

【００４４】表２に、上記調査の結果を示した。本発明
に適合する成分組成を有する鋼No.1〜9の鋼板は、平均
ｒ値：2.0以上、ＬＤＲ：2.30以上であり、かつ加工後
の平均粗度：2.0μm以下で良好な耐肌荒れ性を有してい
る。これに対し、本発明の範囲を外れる成分組成の鋼板
は、平均ｒ値、ＬＤＲが悪く、深絞り性に劣る。

【００４５】

【表２】

【００４６】（実施例２）表１の鋼５を用い、主に仕上
焼鈍温度を変化することにより、結晶粒径を10〜100μm
の範囲に変化させた仕上焼鈍板を製造し、加工後の肌荒
れ評価を行った。肌荒れ性の評価は、実施例１と同様の
方法で行った。図１は、この結果を示したものである
が、仕上焼鈍板の結晶粒径を50μm以下とすることによ
り肌荒れを防止できることがわかる。

【００４７】（実施例３） ＜円筒張出し部の耐食性評価試験＞表１に示した成分組
成を有する仕上焼鈍板(板厚0.8mm)の中から、(Cr＋3.3M
o)値の異なる７種を選出し、エリクセン試験機を用い
て、35mmφ×8.5mm高さの張出し成形を行い、耐食性評
価の試験片とした。耐食性試験は、塩乾湿腐食サイクル
試験（ＣＣＴ試験）を採用した。試験条件は、湿潤(50
℃、相対湿度：100％×6時間)→塩水浸漬(25℃、(0.5ma
ss％NaCl＋0.1mass％CaCl₂)溶液×15分)→乾燥(60℃、
相対湿度：50％×17時間45分)を１サイクル(24時間)と
する腐食試験を、160サイクル行った。この試験条件
は、塩害の厳しい屋外環境に約20年間暴露試験を行った
のと同等の条件に相当する。耐食性は、試験後の試験片
の外観を目視観察し、赤錆、しみ錆発生状況を調査し、
下記の５段階に評価した。なお、下記の「しみ錆」と
は、ステンレス鋼が腐食して生成すると考えられる赤錆
より軽度な錆で、灰色の外観を呈する。 ランク１：赤錆発生（耐食性劣） ランク２：赤錆＋しみ錆 ランク３：しみ錆 ランク４：軽微なしみ錆 ランク５：錆無し（耐食性良） 試験の結果を、図２に示した。この図から、(Cr＋3.3M
o)が20mass％以上、かつ仕上焼鈍板の結晶粒径(JIS G 0
552の切断法による)が50μm以下であれば、赤錆の発生
を防止できることがわかる。結晶粒径が50μmを超える
と肌荒れにともない赤錆の発生が顕著になる。

【００４８】（実施例４） ＜加工品の耐食性試験＞表１の鋼から得た結晶粒径を44
〜47μmの範囲に揃えた仕上焼鈍板から、実施例２と同
様の張出成形試験片と、無垢の鋼板に深さ約100μm、長
さ30mmのクロスカットを入れた試験片を作製した。この
２つの試験片をＬ字状に折り曲げてからシーム溶接し、
図３に示した形状の試験片とした。この試験片を用い
て、実施例２と同様のＣＣＴ試験を実施し、円筒張出し
部、クロスカット部および溶接隙間部の錆発生状況を目
視観察し、実施例２と同様の基準で評価した。結果を図
４に示したが、(Cr＋3.3Mo)を20mass％以上とすること
により、隙間部、クロスカット部および円筒絞り部のい
ずれにおいても赤錆が見られなくなる。

【００４９】（実施例５） ＜深絞り性の評価試験＞表１の鋼から得た種々の特性を
有する仕上焼鈍板について、深絞り性を、上述したＬＤ
Ｒ(限界絞り比)で評価した。また、鋼４については、試
験片のパンチ側の面にはビニールコートを行い、裏のダ
イ側の面には脱膜型潤滑コート皮膜(水溶性潤滑コート)
を塗布し、深絞り性を評価した。ＬＤＲの試験結果を、
(引張強度(MPa)×平均ｒ値)と結晶粒径との関係で整理
し、図５に示した。なお、引張強度は、JIS 13号Ｂ試験
片を用いて測定し、ｒ値は同試験片を用い15％の歪を与
えて測定した。この図より、平均ｒ値が2.0以上であっ
ても、必ずしもＬＤＲが2.3以上とはならないこと、す
なわち、ＬＤＲ≧2.3を得るためには、平均ｒ値≧2.0の
ほか、平均結晶粒径≦50μm、((引張強度(MPa)×平均ｒ
値)／(結晶粒径(μm))≧20の条件を満たすことが必要で
あることがわかる。また、潤滑コートを塗布した試験片
と潤滑コートを塗布していない比較材のＬＤＲの試験結
果を表３に示す。潤滑コートを塗布することにより、Ｌ
ＤＲがさらに向上していることがわかる。

【００５０】

【表３】

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐肌荒れ性と深絞り性に優れ、また耐食性にも優れたフ
ェライト系ステンレス鋼板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 結晶粒径が肌荒れ性に及ぼす影響を示した図
である。

【図２】 結晶粒径と（Cr＋3.3Mo）が耐食性に及ぼす
影響を示した図である。

【図３】 加工品の耐食性試験片を模式的に示した図で
ある。

【図４】 （Cr＋3.3Mo）が加工品の耐食性に及ぼす影
響を示した図である。

【図５】 ＴＳ×平均ｒ値と結晶粒径が、深絞り性に及
ぼす影響を示した図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 芳宏 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 (72)発明者 加藤 康 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 EA12 EA15 EA17 EA18 EA19 EA20 EA23 EA25 EA27 EB06 EB09 FB06 FB07 FC02 FC03 FC04 FG03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｃ：0.01mass％以下、Si：1.0mass％以
   下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mass％、Ni：2.0ma
   ss％以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.03mass％以下、
   Al：1.0mass％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：1.0mass％以
   下、ただし、これらは下記(1)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、結晶粒径が
   50μm以下、平均ｒ値が2.0以上、(引張強度(MPa)×平均
   ｒ値)／(結晶粒径(μm))≧20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 ……(1) ここで、Ｃ，Ｎ，NbおよびTiは各元素の含有量(mass％)
2. 【請求項２】上記鋼板は、さらに、0.1〜3.0mass％のMo
   を、Crとの関係において下記(2)式を満足するように含
   有してなる請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼
   板。 記 Cr＋3.3Mo≧20 ……(2) ここで、CrおよびMoは各元素の含有量(mass％)
3. 【請求項３】上記鋼板の表面に、脱膜型潤滑コート皮膜
   が被覆されてなることを特徴とする請求項１または２に
   記載のフェライト系ステンレス鋼板。
4. 【請求項４】Ｃ：0.01mass％以下、Si：1.0mass％以
   下、Mn：1.5mass％以下、Cr：11〜23mass％、Ni：2.0ma
   ss％以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.03mass％以下、
   Al：1.0mass％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：1.0mass％以
   下、ただし、これらは下記(1)式を満足するように含有
   し、さらに必要に応じて、0.1〜3.0mass％のMoを、Crと
   の関係において下記(2)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、熱間圧
   延後、冷間圧延してフェライト系ステンレス鋼板を製造
   する方法において、熱間粗圧延の少なくとも１パスを、
   圧延温度850〜1100℃、圧下率35％以上、熱間仕上圧延
   の少なくとも１パスを、圧延温度650℃〜900℃、圧下率
   20〜40％とし、冷間圧延を全圧下率75％以上とすること
   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 ……(1) Cr＋3.3Mo≧20 ……(2) ここで、Ｃ，Ｎ，Nb，Ti，CrおよびMoは各元素の含有量
   (mass％)