JP2021195573A - Ferritic stainless steel sheet, method for producing ferritic stainless steel sheet, and automobile exhaust system parts - Google Patents

Ferritic stainless steel sheet, method for producing ferritic stainless steel sheet, and automobile exhaust system parts Download PDF

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Abstract

To provide a ferritic stainless steel sheet that is excellent in workability and high temperature salt damage resistance, and to provide a method for producing ferritic stainless steel sheet and automobile exhaust system parts.SOLUTION: Provided are a ferritic stainless steel sheet that has a predetermined chemical composition and satisfies formulas (i) to (iii), and automobile exhaust system parts using the same. Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA-0.5≤6.1 -- formula (i) 2.6Al+4.3Si+1.5Mo≥6.00 -- formula (ii) Al/O≥200 -- formula (iii) {The element symbol in the formula means the contained amount (mass%) of the element, and DA means the average crystal grain size (mm) at the center part of the plate thickness.}.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品に関するものである。本発明は、特に、高温強度や耐酸化性が必要な自動車排気系部材に使用することに最適な耐熱性ステンレス鋼において、特に加工性および耐高温塩害性に優れた塩分付着が促進される構造の自動車排気系用フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品に関する。 The present invention relates to a ferritic stainless steel sheet, a method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet, and automobile exhaust system parts. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has a structure that promotes salt adhesion, which is particularly excellent in processability and high-temperature salt damage resistance, especially in heat-resistant stainless steel which is most suitable for use in automobile exhaust system members which require high-temperature strength and oxidation resistance. The present invention relates to ferritic stainless steel sheets for automobile exhaust systems, manufacturing methods of ferritic stainless steel sheets, and automobile exhaust system parts.

自動車の排気マニホールド、フロントパイプおよびセンターパイプ等の排気系部材は、エンジンから排出される高温の排気ガスを通すため、排気系部材を構成する材料には耐酸化性、高温強度、熱疲労特性等多様な特性が要求される。 Exhaust system members such as automobile exhaust manifolds, front pipes and center pipes allow high-temperature exhaust gas discharged from the engine to pass through, so the materials that make up the exhaust system members are diverse, such as oxidation resistance, high-temperature strength, and thermal fatigue characteristics. Characteristics are required.

従来、自動車排気系部材には鋳鉄が使用されるのが一般的であったが、排ガス規制の強化、エンジン性能の向上、車体軽量化等の観点から、ステンレス鋼製の排気マニホールドが使用されるようになった。排気ガス温度は、車種によって異なり、近年では750〜850℃程度が多いが、更に高温に達する場合もある。このような温度域で長時間使用される環境において高い高温強度、耐酸化性を有する材料が要望されている。 Conventionally, cast iron was generally used for automobile exhaust system members, but stainless steel exhaust manifolds are used from the viewpoints of tightening exhaust gas regulations, improving engine performance, and reducing the weight of the vehicle body. It became so. The exhaust gas temperature varies depending on the vehicle model, and in recent years, it is often about 750 to 850 ° C., but it may reach a higher temperature. There is a demand for a material having high high temperature strength and oxidation resistance in an environment where it is used for a long time in such a temperature range.

ステンレス鋼の中でオーステナイト系ステンレス鋼は、耐熱性や加工性に優れているが、熱膨張係数が大きいために、これを排気マニホールドのように加熱・冷却を繰り返し受ける部材に適用した場合、熱疲労破壊が生じやすい。 Among stainless steels, austenitic stainless steel has excellent heat resistance and workability, but because of its large coefficient of thermal expansion, when it is applied to members that are repeatedly heated and cooled, such as exhaust manifolds, it heats up. Fatigue failure is likely to occur.

フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて熱膨張係数が小さいため、熱疲労特性に優れている。また、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて、高価なNiをほとんど含有しないため材料コストも安く、汎用的に使用されている。但し、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて高温強度が低いために、高温強度を向上させる技術が開発されてきた。さらに、耐酸化性、成形性、製造性、更なる低コスト化の観点からも様々な技術の開発がされてきた。 Ferritic stainless steel has an excellent coefficient of thermal expansion as compared with austenitic stainless steel, and therefore has excellent thermal fatigue characteristics. Further, ferritic stainless steel contains almost no expensive Ni as compared with austenitic stainless steel, so that the material cost is low and it is widely used. However, since ferritic stainless steel has a lower high-temperature strength than austenitic stainless steel, a technique for improving the high-temperature strength has been developed. Furthermore, various technologies have been developed from the viewpoints of oxidation resistance, moldability, manufacturability, and further cost reduction.

開発されたフェライト系ステンレス鋼には、例えば、SUS430J1L(Nb含有鋼)、Nb−Si含有鋼、SUS444(Nb−Mo含有鋼)がある。これらは、Nbの含有、更に、Nb含有を基本に、Si、Moの含有によって高温強度を向上させるものであった。これに対し、特許文献1のようにAlの含有によって高温強度および耐酸化性を向上させる技術も開発された。 Examples of the developed ferrite stainless steel include SUS430J1L (Nb-containing steel), Nb-Si-containing steel, and SUS444 (Nb-Mo-containing steel). These were based on the inclusion of Nb and further Nb, and the high temperature strength was improved by the inclusion of Si and Mo. On the other hand, as in Patent Document 1, a technique for improving high temperature strength and oxidation resistance by containing Al has also been developed.

一方、車体下部に位置するセンターパイプ等の部材は、排気系部材の中でも通過する排気ガスの温度はやや低い部材であるが、路面凍結防止のため散布される融雪塩や海水に由来される塩分が付着し易く高温塩害が懸念される。高温塩害とは高温酸化環境において塩分が付着することで高温腐食が促進される現象である。これらの車体下部に位置する部品においては耐高温塩害性を重視した技術が開発されてきた。 On the other hand, the members such as the center pipe located at the lower part of the vehicle body have a slightly lower temperature of the exhaust gas passing through among the exhaust system members, but the snowmelt salt sprayed to prevent the road surface from freezing and the salt content derived from seawater are contained. It is easy to adhere and there is a concern about high temperature salt damage. High-temperature salt damage is a phenomenon in which high-temperature corrosion is promoted by the adhesion of salt in a high-temperature oxidizing environment. For these parts located in the lower part of the vehicle body, technologies that emphasize high temperature salt damage resistance have been developed.

例えば、特許文献2には、Al、Mo、Wを含有し耐高温酸化性および耐高温塩害性を改善する技術が開示されている。また、特許文献3には、N、V、Alの含有量を調整し耐高温塩害腐食性を改善する技術が開示されている。 For example, Patent Document 2 discloses a technique containing Al, Mo, and W to improve high-temperature oxidation resistance and high-temperature salt damage resistance. Further, Patent Document 3 discloses a technique for adjusting the contents of N, V, and Al to improve the high temperature salt damage resistance.

特開2018−168457号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-168457 特開2004−18916号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-18916 特開2010−53421号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-53421

しかし、近年では排気系の設置部材の変化や新たな部品が付属されることで、排気マニホールドやフロントパイプのような排気系の中でも高温に位置する部材においても塩分が付着する場合が生じている。具体例を2つ挙げる。1つ目は、排ガスの高温化に対して、ファン設置や通気性の改善により排気系を強制空冷する場合である。一例を図1(a)に示す。図1は、自動車排気系部品の一例を模式的に示す図であり、(a)は強制冷却部材を備えた自動車排気系部品の模式図、(b)は断熱部材を備えた自動車排気系部品の模式図である。この自動車排気系部材1を強制空冷する強制冷却部材3は、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する要因となる。強制冷却部材3は、主に近年普及が加速しているターボ搭載車において適用される場合がある。2つ目は、コンバーター等の排ガス浄化部品およびその前に排気ガスが通過する排気系の周囲を断熱材で覆う断熱部材を設け、排ガス温度を上げることで触媒反応を促進する場合である。一例を図1(b)に示す。自動車排気系部材1を被覆する断熱材7は、ウール状セラミックス等が使用され、保水しやすい。そのため、断熱材7で自動車排気系部材1を覆うことは、塩分も保持しやくなり、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する。断熱材7の適用は、主に今後の普及が期待されるHCCI(Homogeneous−Charge Compression Ignition;予混合圧縮自動着火)で燃焼するエンジンの排気系に適用される場合がある。 However, in recent years, due to changes in the installation members of the exhaust system and the addition of new parts, salt may adhere to members located at high temperatures in the exhaust system such as exhaust manifolds and front pipes. Here are two specific examples. The first is the case where the exhaust system is forcibly air-cooled by installing a fan or improving the air permeability in response to the high temperature of the exhaust gas. An example is shown in FIG. 1 (a). 1A and 1B are diagrams schematically showing an example of an automobile exhaust system component, FIG. 1A is a schematic view of an automobile exhaust system component provided with a forced cooling member, and FIG. 1B is an automobile exhaust system component provided with a heat insulating member. It is a schematic diagram of. The forced cooling member 3 that forcibly air-cools the automobile exhaust system member 1 becomes a factor that promotes the adhesion of salt to the automobile exhaust system member 1. The forced cooling member 3 may be applied mainly to a turbo-charged vehicle whose spread has been accelerating in recent years. The second is a case where an exhaust gas purification component such as a converter and a heat insulating member covering the periphery of the exhaust system through which the exhaust gas passes are provided with a heat insulating material to promote the catalytic reaction by raising the exhaust gas temperature. An example is shown in FIG. 1 (b). Wool-like ceramics or the like is used for the heat insulating material 7 that covers the automobile exhaust system member 1, and it is easy to retain water. Therefore, covering the automobile exhaust system member 1 with the heat insulating material 7 makes it easier to retain the salt content and promotes the adhesion of the salt content to the automobile exhaust system member 1. The application of the heat insulating material 7 may be mainly applied to the exhaust system of an engine that burns by HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), which is expected to be widely used in the future.

さらに、これらの強制冷却部材または断熱部材を使用することによって、通常の部材が曝される環境より湿度の高い環境となる。強制冷却部材により部品に水分を巻き上げる環境では、常に水分を排気系に吹き付けることとなる。断熱部材を使用する場合は、断熱材をカバーで覆うために、排気系とカバーとの間が水蒸気が籠る環境となる。そのため、高温塩害環境は、塩分付着とともに酸化環境に水蒸気酸化が伴う環境であり、従来とは異なる環境となる。 Further, by using these forced cooling members or heat insulating members, the environment becomes higher in humidity than the environment in which the normal members are exposed. In an environment where the forced cooling member winds up moisture on the parts, the moisture is always sprayed onto the exhaust system. When a heat insulating member is used, the heat insulating material is covered with a cover, so that an environment in which water vapor is trapped between the exhaust system and the cover is created. Therefore, the high-temperature salt-damaged environment is an environment in which water vapor oxidation accompanies the oxidation environment together with salt adhesion, which is different from the conventional environment.

つまり、強制冷却部材または断熱部材を適用する場合、排気マニホールドやフロントパイプ等の上流の部材には、耐高温塩害性を必要とするようになるだけでなく、従来とは異なる水蒸気酸化を伴う環境の耐高温塩害性が新たに必要となった。すなわち、強制冷却部材や断熱部材が適用される自動車排気系部材は、従来の自動車排気系部材とは異なる新たな用途として開発が必要となった。 That is, when the forced cooling member or the heat insulating member is applied, not only the upstream members such as the exhaust manifold and the front pipe are required to have high temperature salt damage resistance, but also the environment with steam oxidation different from the conventional one is required. High temperature salt damage resistance is newly required. That is, the automobile exhaust system member to which the forced cooling member and the heat insulating member are applied needs to be developed as a new application different from the conventional automobile exhaust system member.

本発明者らは、水蒸気酸化を伴う高温塩害環境における耐高温塩害性には、フェライト系ステンレス鋼の表層にAlを形成させることが重要であることを知見した。ステンレス鋼は、高温環境下において酸化速度の小さいCrまたはAlを形成し、酸化速度の大きいFeの酸化を抑制することで高温腐食に対する保護性を得る。AlはCrより酸化速度が小さく保護性に優れる。水蒸気酸化を伴う環境において、Crはボイドや欠陥が増えるなどのいくつかの機構により保護性が低下するが、AlはAlとOの結合力が強くボイドや欠陥が形成し難い。また、高温塩害環境下において、Crは塩分と反応し保護性が低下するが、Alは比較的影響が小さい。また、Alを形成する場合は、その保護性が低下した後もCrを形成する余地がある。その結果、Alの形成によりフェライト系ステンレス鋼の耐高温塩害性が向上する。 The present inventors have found that the high temperature salt damage resistance at a high temperature salt damage environment with steam oxidation was found that it is important to form the Al 2 O 3 on the surface layer of ferritic stainless steel. Stainless steel forms Cr 2 O 3 or Al 2 O 3 having a low oxidation rate in a high temperature environment, and suppresses the oxidation of Fe having a high oxidation rate to obtain protection against high temperature corrosion. Al 2 O 3 has a lower oxidation rate than Cr 2 O 3 and is excellent in protection. In an environment accompanied by water vapor oxidation, Cr 2 O 3 loses protection due to some mechanisms such as increased voids and defects, but Al 2 O 3 has a strong bond between Al and O and voids and defects are formed. hard. Further, in a high-temperature salt-damaged environment, Cr 2 O 3 reacts with salt to reduce the protective property, but Al 2 O 3 has a relatively small effect. Further, when Al 2 O 3 is formed, there is room for forming Cr 2 O 3 even after the protective property is lowered. As a result, the formation of Al 2 O 3 improves the high temperature salt damage resistance of the ferrite stainless steel.

フェライト系ステンレス鋼がAlを含有する場合、800℃以上ではAlを形成し易く、800℃未満ではAlが形成し難い。そのためAl含有型のフェライト系ステンレス鋼は、特に800℃未満における耐高温塩害性を考慮する必要がある。800℃未満においてAlが形成し難い理由は、母材内部から表面へのAlの拡散が低温ほどし難くなるためである。そのため、耐高温塩害性を向上するためには、素材成分バランスに加え、母材の拡散に影響する結晶粒径も制御することが重要である。この結晶粒径に関しては、特に母材表層部の結晶粒径の影響が大きいと考えられる。 When the ferrite stainless steel contains Al, it is easy to form Al 2 O 3 at 800 ° C or higher, and it is difficult to form Al 2 O 3 at lower than 800 ° C. Therefore, it is necessary to consider the high temperature salt damage resistance of the Al-containing ferritic stainless steel especially at less than 800 ° C. The reason why it is difficult to form Al 2 O 3 at a temperature lower than 800 ° C. is that the diffusion of Al from the inside of the base metal to the surface becomes more difficult at a low temperature. Therefore, in order to improve the resistance to high temperature salt damage, it is important to control not only the balance of material components but also the crystal grain size that affects the diffusion of the base metal. It is considered that the crystal grain size of the surface layer of the base metal has a particularly large influence on the crystal grain size.

また、自動車排気系部品は、複雑な形状が多く、加工性も要求される。フェライト系ステンレス鋼がAlを含有する場合、常温(10〜35℃)の0.2%耐力は上昇し、加工性が損なわれる。0.2%耐力には素材成分バランスに加え、結晶粒径も影響し、これらの制御が重要と考えられる。この結晶粒径に関しては、特に母材板厚中心部の結晶粒径の影響が大きいと考えられる。 In addition, many automobile exhaust system parts have complicated shapes, and workability is also required. When the ferrite stainless steel contains Al, the 0.2% proof stress at room temperature (10 to 35 ° C.) increases, and the workability is impaired. In addition to the material component balance, the crystal grain size also affects the 0.2% proof stress, and it is considered important to control these. Regarding this crystal grain size, it is considered that the influence of the crystal grain size at the center of the base plate thickness is particularly large.

特許文献1はAl含有型のフェライト系ステンレス鋼であるが、耐高温塩害性、常温の0.2%耐力ともに詳細な検討は開示されていない。また、結晶粒径については母材表層部、板厚中心部ともに考慮されていない。 Patent Document 1 is an Al-containing ferritic stainless steel, but detailed studies on both high-temperature salt damage resistance and 0.2% proof stress at room temperature are not disclosed. Further, regarding the crystal grain size, neither the surface layer portion of the base metal nor the central portion of the plate thickness is taken into consideration.

特許文献2には、Al、Mo、Wを含有し耐高温酸化性および耐高温塩害性を改善する技術が開示されている。しかし、特許文献2に開示された技術における耐高温塩害性には、水蒸気酸化も伴う環境は考慮されておらず、母材表層部の結晶粒径も考慮されていない。また、常温の0.2%耐力については詳細な検討は開示されておらず、板厚中心部の結晶粒径については考慮されていない。特許文献2に開示されたフェライト系ステンレス鋼は、Al、Mo、Wを多量に含み、特にW含有量は、質量%で2.0%超、5%以下であり、W含有量が極度に高く、常温の0.2%耐力が過剰に高く加工性を損なう可能性がある。 Patent Document 2 discloses a technique containing Al, Mo, and W to improve high temperature oxidation resistance and high temperature salt damage resistance. However, the high temperature salt damage resistance in the technique disclosed in Patent Document 2 does not consider the environment accompanied by steam oxidation, nor does it consider the crystal grain size of the surface layer portion of the base metal. Further, no detailed study on the 0.2% proof stress at room temperature is disclosed, and no consideration is given to the crystal grain size at the center of the plate thickness. The ferritic stainless steel disclosed in Patent Document 2 contains a large amount of Al, Mo, and W, and in particular, the W content is more than 2.0% by mass% and 5% or less, and the W content is extremely high. It is high and has an excessively high 0.2% proof stress at room temperature, which may impair workability.

特許文献3には、N、V、Alの含有量を調整し耐高温塩害腐食性を改善する技術が開示されている。しかし、特許文献3に開示された技術における耐高温塩害性には、水蒸気酸化も伴う環境は考慮されておらず、母材表層部の結晶粒径も考慮されていない。また、常温の0.2%耐力については詳細な検討は開示されておらず、板厚中心部の結晶粒径については考慮されていない。また、Al含有量に関しては、質量%で0.4%未満までの範囲でしか評価を行っておらず、上限は0.30%としている。また、特許文献3に係るフェライト系ステンレス鋼は、V濃度が質量%で0.30〜0.60%であり、通常のフェライト系ステンレス鋼より極度に高く、製造性等を損なう可能性がある。 Patent Document 3 discloses a technique for adjusting the contents of N, V, and Al to improve high-temperature salt damage resistance. However, the high temperature salt damage resistance in the technique disclosed in Patent Document 3 does not consider the environment accompanied by steam oxidation, nor does it consider the crystal grain size of the surface layer portion of the base metal. Further, no detailed study on the 0.2% proof stress at room temperature is disclosed, and no consideration is given to the crystal grain size at the center of the plate thickness. Further, the Al content is evaluated only in the range of less than 0.4% by mass, and the upper limit is 0.30%. Further, the ferrite-based stainless steel according to Patent Document 3 has a V concentration of 0.30 to 0.60% in mass%, which is extremely higher than that of ordinary ferrite-based stainless steel, and may impair manufacturability and the like. ..

上記のように自動車排気系に強制冷却部材または断熱部材を適用する場合、排気マニホールドやフロントパイプ等の上流の部材においても新たに耐高温塩害性を付与することが必要となるだけでなく、従来とは異なる水蒸気酸化を伴う環境の耐高温塩害性が必要となった。Al含有型のフェライト系ステンレス鋼においては耐高温塩害性が課題であり、このような環境における高温塩害は検討されていなかった。また、従来の高温塩害環境においても改善技術としてはW、V等を極度に多く含有する必要があった。また、Al含有により常温の0.2%耐力が上昇し加工性が低下することに対する検討が不十分であった。 When a forced cooling member or a heat insulating member is applied to an automobile exhaust system as described above, it is necessary not only to newly impart high temperature salt damage resistance to upstream members such as an exhaust manifold and a front pipe, but also to the conventional method. Needed high temperature salt damage resistance in the environment with different steam oxidation. High-temperature salt damage resistance is an issue for Al-containing ferritic stainless steel, and high-temperature salt damage in such an environment has not been investigated. Further, even in the conventional high-temperature salt damage environment, it is necessary to contain an extremely large amount of W, V and the like as an improvement technique. In addition, there has been insufficient study on the fact that the 0.2% proof stress at room temperature increases and the workability decreases due to the Al content.

即ち、本発明の目的は、水蒸気酸化を伴う高温環境下における耐高温塩害性および加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品を提供することにある。特に、Al含有型のフェライト系ステンレス鋼において、加工性および耐高温塩害性に優れた塩分付着が促進される構造の自動車排気系用フェライト系ステンレス鋼板および自動車排気系部品を提供することにある。 That is, an object of the present invention is to provide a ferritic stainless steel sheet, a method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet, and automobile exhaust system parts, which are excellent in high temperature salt damage resistance and workability in a high temperature environment accompanied by steam oxidation. In particular, it is an object of the present invention to provide a ferrite stainless steel sheet for an automobile exhaust system and an automobile exhaust system component having a structure in which salt adhesion is promoted, which is excellent in workability and high temperature salt damage resistance, in an Al-containing ferritic stainless steel.

上記課題を解決するために、本発明者らは、フェライト系ステンレス鋼の耐高温塩害性および加工性に及ぼす各種成分、母材表層および板厚中心部の結晶粒径の影響を鋭意検討した。その結果、耐高温塩害性および加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を発明するに至った。なお、高温塩害は水蒸気酸化を伴う環境にも対応する。 In order to solve the above problems, the present inventors have diligently investigated the effects of various components on the high temperature salt damage resistance and processability of ferritic stainless steel, and the crystal grain size of the surface layer of the base metal and the central portion of the plate thickness. As a result, they have invented a ferritic stainless steel sheet having excellent high temperature salt damage resistance and workability. In addition, high-temperature salt damage also corresponds to the environment accompanied by steam oxidation.

すなわち、上記課題を解決することを目的とした本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)質量%で、
C:0.020%以下、
N:0.020%以下、
Si:0.05%以上、1.60%以下、
Mn:0.01%以上、1.10%以下、
P:0.040%以下、
S:0.0022%以下、
Cr:10.0%以上、15.0%以下、
Ni:0.01%以上、0.70%以下、
Cu:0.001%以上、0.80%以下、
Mo:0.01%以上、2.00%以下、
Ti:0.050%以上、0.300%以下、
Nb:0.03%超、0.60%以下、
Al:0.70%超、3.00%以下、
V:0.01%以上、0.20%以下、
B:0.0001%以上、0.0050%以下、および
O:0.0050%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(i)〜(iii)を満たすことを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板。
Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA−0.5≦6.1 ・・・式(i)
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.00 ・・・式(ii)
Al/O≧200 ・・・式(iii)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)を意味する。
(2)更に、下記式(iv)を満たすことを特徴とする、(1)に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
900DA−1000DB≧−1.7 ・・・式(iv)
但し、式中のDAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)、DBは板表面における平均結晶粒径(mm)を意味する。
(3)質量%にて、Feの一部に代えて、
W:0.01%以上、0.50%以下、
Y:0.001%以上、0.20%以下、
REM:0.001%以上、0.20%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0030%以下、
Zr:0.01%以上、0.30%以下、
Hf:0.001%以上、1.0%以下、
Sn:0.001%以上、1.0%以下、
Mg:0.0001%以上、0.0030%以下、
Co:0.01%以上、0.50%以下、
Sb:0.001%以上、0.50%以下、
Bi:0.001%以上、1.0%以下、
Ta:0.001%以上、1.0%以下、および
Ga:0.0001%以上、0.30%以下、
の1種または2種以上を含有することを特徴とする、(1)または(2)に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
(4)強制冷却部材により塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、(1)〜(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板。
(5)自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、(1)〜(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板。
(6)(1)〜(5)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍の昇温過程の750℃以上、830℃未満の範囲における保持時間が20秒以上である、または、前記最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上であることを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
That is, the gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) By mass%,
C: 0.020% or less,
N: 0.020% or less,
Si: 0.05% or more, 1.60% or less,
Mn: 0.01% or more, 1.10% or less,
P: 0.040% or less,
S: 0.0022% or less,
Cr: 10.0% or more, 15.0% or less,
Ni: 0.01% or more, 0.70% or less,
Cu: 0.001% or more, 0.80% or less,
Mo: 0.01% or more, 2.00% or less,
Ti: 0.050% or more, 0.300% or less,
Nb: Over 0.03%, 0.60% or less,
Al: Over 0.70%, 3.00% or less,
V: 0.01% or more, 0.20% or less,
B: 0.0001% or more, 0.0050% or less, and O: 0.0050% or less,
A ferritic stainless steel sheet containing Fe and impurities, and satisfying the following formulas (i) to (iii).
Al + 1.7Si + 0.8Mo + 0.3DA -0.5 ≤ 6.1 ... Equation (i)
2.6Al + 4.3Si + 1.5Mo ≧ 6.00 ・ ・ ・ Equation (ii)
Al / O ≧ 200 ・ ・ ・ Equation (iii)
However, the element symbol in the formula means the content (% by mass) of the element, and DA means the average crystal grain size (mm) in the center of the plate thickness.
(2) The ferrite-based stainless steel sheet according to (1), which further satisfies the following formula (iv).
900DA-1000DB ≧ -1.7 ・ ・ ・ Equation (iv)
However, DA in the formula means the average crystal grain size (mm) at the center of the plate thickness, and DB means the average crystal grain size (mm) on the plate surface.
(3) By mass%, instead of a part of Fe,
W: 0.01% or more, 0.50% or less,
Y: 0.001% or more, 0.20% or less,
REM: 0.001% or more, 0.20% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Zr: 0.01% or more, 0.30% or less,
Hf: 0.001% or more, 1.0% or less,
Sn: 0.001% or more, 1.0% or less,
Mg: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Co: 0.01% or more, 0.50% or less,
Sb: 0.001% or more, 0.50% or less,
Bi: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ta: 0.001% or more, 1.0% or less, and Ga: 0.0001% or more, 0.30% or less,
The ferrite-based stainless steel sheet according to (1) or (2), which contains one or more of the above.
(4) The ferrite-based stainless steel sheet according to any one of (1) to (3), which is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by a forced cooling member.
(5) Described in any one of (1) to (3), which is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by applying a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material. Ferritic stainless steel plate.
(6) The method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet according to any one of (1) to (5), wherein the holding time in the range of 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C. in the temperature raising process of final annealing is 20 seconds. The above, or a method for producing a ferritic stainless steel sheet, characterized in that the flow velocity of the atmospheric gas in the final annealing is 0.08 m / s or more.

(7)(1)〜(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材を強制冷却する強制冷却部材と、を備えた自動車排気系部品。
(8)(1)〜(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材と、を備えた自動車排気系部品。
(7) An automobile exhaust system including an automobile exhaust system member using the ferrite stainless steel plate according to any one of (1) to (3) and a forced cooling member for forcibly cooling the automobile exhaust system member. parts.
(8) An automobile provided with an automobile exhaust system member using the ferrite stainless steel plate according to any one of (1) to (3) and a heat insulating member covering the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material. Exhaust system parts.

また、上記本発明で、下限の規定をしないものについては、不可避的不純物レベルまで含むことを示す。 Further, in the present invention, those in which the lower limit is not specified are shown to include unavoidable impurity levels.

本発明によれば、水蒸気酸化を伴う高温環境下における耐高温塩害性および加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品を提供することができる。特に、強制冷却部材や断熱部材が適用され塩分付着が促進される自動車排気系部材として使用される、加工性および耐高温塩害性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a ferrite-based stainless steel sheet, a method for manufacturing a ferrite-based stainless steel sheet, and an automobile exhaust system component, which are excellent in high-temperature salt damage resistance and workability in a high-temperature environment accompanied by steam oxidation. In particular, it is possible to provide a ferritic stainless steel sheet having excellent workability and high temperature salt damage resistance, which is used as an automobile exhaust system member to which a forced cooling member or a heat insulating member is applied to promote salt adhesion.

自動車排気系部品の一例を模式的に示す図であり、(a)は強制冷却部材を備えた自動車排気系部品の模式図、(b)は断熱部材を備えた自動車排気系部品の模式図である。It is a figure which shows an example of an automobile exhaust system component schematically, (a) is a schematic diagram of an automobile exhaust system component provided with a forced cooling member, and (b) is a schematic diagram of an automobile exhaust system component provided with a heat insulating member. be.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

まず、本発明のフェライト系ステンレス鋼板の鋼組成の限定理由について説明する。ここで、鋼組成についての「%」は質量%を意味する。 First, the reason for limiting the steel composition of the ferritic stainless steel sheet of the present invention will be described. Here, "%" for the steel composition means mass%.

(C:0.020%以下)
Cは、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらす元素であるため、C含有量は0.020%以下とする。また、過度なCの含有は、耐酸化性や耐粒界腐食性を低下させる。過度なCの含有による耐酸化性や耐粒界腐食性の低下を考慮すると、C含有量は0.015%以下とすることが好ましい。また、Cを低減することで耐高温塩害性が更に向上するため、上限を0.010%以下とすることがより好ましい。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、C含有量は0.0010%超とすることが好ましい。C含有量は、より好ましくは、0.0020%以上である。
(C: 0.020% or less)
Since C is an element that deteriorates moldability and corrosion resistance and causes a decrease in high-temperature strength, the C content is 0.020% or less. Further, excessive content of C lowers oxidation resistance and intergranular corrosion resistance. Considering the deterioration of oxidation resistance and intergranular corrosion resistance due to excessive C content, the C content is preferably 0.015% or less. Further, since the high temperature salt damage resistance is further improved by reducing C, the upper limit is more preferably 0.010% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, the C content is preferably more than 0.0010%. The C content is more preferably 0.0020% or more.

(N:0.020%以下)
Nは、Cと同様、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらす元素であるため、N含有量は0.020%以下とする。また、過度なNの含有は、耐酸化性や耐粒界腐食性を低下させる。過度なNの含有による耐酸化性や耐粒界腐食性の低下を考慮すると、N含有量は0.015%以下とすることが好ましい。N含有量は、より好ましくは、0.013%以下である。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、N含有量は0.0030%超とすることが好ましい。N含有量は、より好ましくは、0.0040%以上である。
(N: 0.020% or less)
Like C, N is an element that deteriorates moldability and corrosion resistance and causes a decrease in high-temperature strength. Therefore, the N content is 0.020% or less. In addition, excessive N content lowers oxidation resistance and intergranular corrosion resistance. Considering the deterioration of oxidation resistance and intergranular corrosion resistance due to excessive N content, the N content is preferably 0.015% or less. The N content is more preferably 0.013% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, the N content is preferably more than 0.0030%. The N content is more preferably 0.0040% or more.

(Si:0.05%以上、1.60%以下)
Siは、脱酸剤として含有される元素であるとともに、耐高温塩害性を改善する元素でもある。Siは、高温でSi酸化物を形成し耐高温塩害性の向上に寄与するとともに、Si酸化物の形成がAlの形成を促進することでも耐高温塩害性を向上する。耐高温塩害性を発現するためには0.05%以上のSiの含有を必要とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Si含有量は0.30%以上とすることが好ましい。Si含有量は、より好ましくは、0.50%以上である。しかし、過度なSiの含有は、常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Si含有量は1.60%以下とする。加工性を更に向上するためには、Si含有量は1.20%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると、Si含有量は0.80%以下がより好ましい。
(Si: 0.05% or more, 1.60% or less)
Si is an element contained as a deoxidizing agent and also an element for improving high temperature salt damage resistance. Si forms Si oxides at high temperatures and contributes to the improvement of high temperature salt damage resistance, and the formation of Si oxides promotes the formation of Al 2 O 3 to improve the high temperature salt damage resistance. In order to exhibit high temperature salt damage resistance, it is necessary to contain 0.05% or more of Si. In order to further improve the high temperature salt damage resistance, the Si content is preferably 0.30% or more. The Si content is more preferably 0.50% or more. However, the excessive Si content increases the yield strength by 0.2% at room temperature and causes a decrease in workability. Therefore, the Si content is set to 1.60% or less. In order to further improve workability, the Si content is preferably 1.20% or less. Further, in consideration of manufacturability, the Si content is more preferably 0.80% or less.

(Mn:0.01%以上、1.10%以下)
Mnは、脱酸剤として含有される元素であり、Mn含有量は、0.01%以上とする。精錬コストを考慮すると、Mn含有量は0.10%以上がより好ましい。Mn含有量は、さらに好ましくは、0.15%以上である。しかし、過度なMnの含有は、Alの形成を遅延させ、耐高温塩害性の低下を招くため、Mn含有量は、1.10%以下とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Mn含有量を0.50%以下とすることが好ましい。また、均一伸び、熱間加工性や耐食性を考慮すると、Mn含有量は0.40%以下がより好ましい。Mn含有量は、さらに好ましくは、0.40%未満である。
(Mn: 0.01% or more, 1.10% or less)
Mn is an element contained as a deoxidizing agent, and the Mn content is 0.01% or more. Considering the refining cost, the Mn content is more preferably 0.10% or more. The Mn content is more preferably 0.15% or more. However, excessive Mn content delays the formation of Al 2 O 3 and causes a decrease in high temperature salt damage resistance, so the Mn content is set to 1.10% or less. In order to further improve the high temperature salt damage resistance, the Mn content is preferably 0.50% or less. Further, in consideration of uniform elongation, hot workability and corrosion resistance, the Mn content is more preferably 0.40% or less. The Mn content is more preferably less than 0.40%.

(P:0.040%以下)
Pは、製鋼精錬時に主として原料から混入する不純物であり、その含有量が高くなると、靭性や溶接性が低下するため、その含有量は少ないほど良い。そのため、P含有量は0.040%以下とする。また、製造性を考慮すると、P含有量は0.035%以下とすることが好ましい。また、Pを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、P含有量は0.030%以下とすることがより好ましい。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、P含有量は0.005%以上とすることが好ましい。P含有量は、より好ましくは、0.010%以上である。
(P: 0.040% or less)
P is an impurity mainly mixed from the raw material during steelmaking refining, and the higher the content, the lower the toughness and weldability. Therefore, the smaller the content, the better. Therefore, the P content is 0.040% or less. Further, in consideration of manufacturability, the P content is preferably 0.035% or less. Further, since reducing P further lowers the 0.2% proof stress at room temperature and improves workability, the P content is more preferably 0.030% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, the P content is preferably 0.005% or more. The P content is more preferably 0.010% or more.

(S:0.0022%以下)
Sは、製鋼精錬時に主として原料から混入する不純物であり、耐食性を劣化させる。また、Sは、耐スケール剥離性を低下させることによって耐高温塩害性も低下させる。したがって、S含有量は、0.0022%以下とする。また、製造性を考慮すると、S含有量は0.0020%以下とすることが好ましい。耐高温塩害性を更に向上するためには、S含有量を0.0014%以下とすることがより好ましい。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、S含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。S含有量は、より好ましくは、0.0003%以上である。
(S: 0.0022% or less)
S is an impurity mainly mixed from the raw material during steelmaking refining and deteriorates corrosion resistance. Further, S also lowers the high temperature salt damage resistance by lowering the scale peeling resistance. Therefore, the S content is set to 0.0022% or less. Further, in consideration of manufacturability, the S content is preferably 0.0020% or less. In order to further improve the high temperature salt damage resistance, it is more preferable that the S content is 0.0014% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, the S content is preferably 0.0001% or more. The S content is more preferably 0.0003% or more.

(Cr:10.0%以上、15.0%以下)
Crは、耐食性を向上する元素であるとともに、耐高温塩害性を改善する元素でもある。また、CrはAlの形成を促進する。そのため、Cr含有量は、10.0%以上とする。Cr含有量は、好ましくは、10.5%以上であり、より好ましくは、10.7%以上である。しかし、過度なCrの含有は、常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Cr含有量は15.0%以下とする。靭性や原料コストを考慮すると、Cr含有量は14.0%未満とすることが好ましい。Cr含有量は、より好ましくは、12.0%未満である。
(Cr: 10.0% or more and 15.0% or less)
Cr is an element that improves corrosion resistance and is also an element that improves high-temperature salt damage resistance. Cr also promotes the formation of Al 2 O 3. Therefore, the Cr content is set to 10.0% or more. The Cr content is preferably 10.5% or more, more preferably 10.7% or more. However, the excessive Cr content increases the proof stress by 0.2% at room temperature and causes a decrease in workability. Therefore, the Cr content is set to 15.0% or less. Considering toughness and raw material cost, the Cr content is preferably less than 14.0%. The Cr content is more preferably less than 12.0%.

(Ni:0.01%以上、0.70%以下)
Niは、耐食性を向上させる元素であり、Ni含有量は0.01%以上とする。Ni含有量は、好ましくは0.02%以上であり、より好ましくは、0.05%以上である。しかし、過度なNiの含有は成形性の低下を招くため、Ni含有量は0.70%以下とする。また、Niを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、Ni含有量は0.50%以下とすることが好ましい。原料コストを考慮すると、Ni含有量は0.40%以下がより好ましい。
(Ni: 0.01% or more, 0.70% or less)
Ni is an element that improves corrosion resistance, and the Ni content is 0.01% or more. The Ni content is preferably 0.02% or more, more preferably 0.05% or more. However, since excessive Ni content causes deterioration of moldability, the Ni content is set to 0.70% or less. Further, since the reduction of Ni further lowers the 0.2% proof stress at room temperature and improves the workability, the Ni content is preferably 0.50% or less. Considering the raw material cost, the Ni content is more preferably 0.40% or less.

(Cu:0.001%以上、0.80%以下)
Cuは、耐食性を向上させる元素であり、Cu含有量は0.001%以上とする。耐酸化性、原料コスト、製造性を考慮すると、Cu含有量は、好ましくは0.005%以上である。Cu含有量は、より好ましくは、0.01%以上である。しかし、過度なCuの含有は熱間加工性の低下を招くため、Cu含有量は0.80%以下とする。また、Cuを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、Cu含有量は0.30%以下とすることが好ましい。耐酸化性、原料コスト、製造性を考慮すると、Cu含有量は、より好ましくは0.20%以下である。
(Cu: 0.001% or more, 0.80% or less)
Cu is an element that improves corrosion resistance, and the Cu content is 0.001% or more. Considering oxidation resistance, raw material cost, and manufacturability, the Cu content is preferably 0.005% or more. The Cu content is more preferably 0.01% or more. However, since the excessive content of Cu causes a decrease in hot workability, the Cu content is set to 0.80% or less. Further, since the reduction of Cu further lowers the 0.2% proof stress at room temperature and improves the workability, the Cu content is preferably 0.30% or less. Considering oxidation resistance, raw material cost, and manufacturability, the Cu content is more preferably 0.20% or less.

(Mo:0.01%以上、2.00%以下)
Moは、高温強度、耐食性を改善する元素であるとともに、耐高温塩害性を改善する元素でもある。また、Moは、Alの保護性を高める。そのため、Mo含有量は0.01%以上とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Mo含有量は0.30%超とすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは0.55%以上である。しかし、過度なMoの含有は常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Mo含有量は2.00%以下とする。また、製造性を考慮すると、Mo含有量は1.50%以下とすることが好ましい。加工性を更に向上するためにはMo含有量は1.00%未満とすることが好ましい。合金コストを考慮するとMo含有量は0.80%未満とすることが更により好ましい。
(Mo: 0.01% or more, 2.00% or less)
Mo is an element that improves high-temperature strength and corrosion resistance, and is also an element that improves high-temperature salt damage resistance. Mo also enhances the protection of Al 2 O 3. Therefore, the Mo content is 0.01% or more. In order to further improve the resistance to high temperature salt damage, the Mo content is preferably more than 0.30%. The Mo content is more preferably 0.55% or more. However, the excessive Mo content increases the proof stress by 0.2% at room temperature and causes a decrease in processability. Therefore, the Mo content is set to 2.00% or less. Further, in consideration of manufacturability, the Mo content is preferably 1.50% or less. In order to further improve workability, the Mo content is preferably less than 1.00%. Considering the alloy cost, the Mo content is even more preferably less than 0.80%.

(Ti:0.050%以上、0.300%以下)
Tiは、C、N、Sと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性を向上させる元素であり、Ti含有量は、0.050%以上とする。Ti含有量は好ましくは、0.080%以上であり、より好ましくは、0.120%以上である。しかし、過度なTiの含有は均一伸びの低下や粗大なTi系析出物の形成による穴広げ加工性の低下を招くため、Ti含有量は0.300%以下とする。また、表面疵の発生や靭性を考慮すると、Ti含有量は0.270%以下が好ましい。Ti含有量は、より好ましくは、0.220%以下である。
(Ti: 0.050% or more, 0.300% or less)
Ti is an element that binds to C, N, and S to improve corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, and deep drawing resistance, and the Ti content is 0.050% or more. The Ti content is preferably 0.080% or more, more preferably 0.120% or more. However, the Ti content is set to 0.300% or less because excessive Ti content causes a decrease in uniform elongation and a decrease in hole-expanding workability due to the formation of coarse Ti-based precipitates. Further, considering the occurrence of surface defects and toughness, the Ti content is preferably 0.270% or less. The Ti content is more preferably 0.220% or less.

(Nb:0.03%超、0.60%以下)
Nbは、高温強度の向上および耐高温塩害性の改善に寄与する元素であり、Nb含有量は0.03%超とする。Nb含有量は、好ましくは、0.05%以上であり、より好ましくは、0.05%超である。しかし、Nbは、高価な元素であるため、含有したとしても0.60%以下とする。均一伸び、穴拡げ性、製造性を考慮すると、Nb含有量は0.35%未満が好ましい。また、Nbを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、Nb含有量を0.20%以下とすることがより好ましい。
(Nb: more than 0.03%, less than 0.60%)
Nb is an element that contributes to the improvement of high temperature strength and the improvement of high temperature salt damage resistance, and the Nb content is set to more than 0.03%. The Nb content is preferably 0.05% or more, more preferably more than 0.05%. However, since Nb is an expensive element, even if it is contained, it should be 0.60% or less. The Nb content is preferably less than 0.35% in consideration of uniform elongation, hole expandability, and manufacturability. Further, since reducing Nb further lowers the 0.2% proof stress at room temperature and improves workability, it is more preferable to set the Nb content to 0.20% or less.

(Al:0.70%超、3.00%以下)
Alは、脱酸元素として含有されるとともに、高温強度、耐酸化性、耐高温塩害性を改善する元素であり、Al含有量は0.70%超とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Al含有量を1.05%超とすることが好ましい。Al含有量は、より好ましくは1.55%超である。しかし、過度なAlの含有は常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Al含有量は3.00%以下とする。加工性を更に向上するためには、Al含有量を2.50%以下とすることが好ましい。Al含有量は、より好ましくは、2.30%以下である。
(Al: more than 0.70%, less than 3.00%)
Al is an element that is contained as a deoxidizing element and improves high-temperature strength, oxidation resistance, and high-temperature salt damage resistance, and has an Al content of more than 0.70%. In order to further improve the resistance to high temperature salt damage, the Al content is preferably more than 1.05%. The Al content is more preferably more than 1.55%. However, the excessive Al content increases the proof stress by 0.2% at room temperature and causes a decrease in workability. Therefore, the Al content is set to 3.00% or less. In order to further improve workability, the Al content is preferably 2.50% or less. The Al content is more preferably 2.30% or less.

(V:0.01%以上、0.20%以下)
Vは、高温強度を向上させる元素である。そのため、V含有量は0.01%以上とする。V含有量は、好ましくは、0.02%以上であり、より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度なVの含有は析出物の粗大化による高温強度の低下や熱疲労寿命の低下を招く。したがって、V含有量は0.20%以下とする。また、製造性を考慮すると、V含有量は0.15%未満とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは、0.10%以下である。
(V: 0.01% or more, 0.20% or less)
V is an element that improves high temperature strength. Therefore, the V content is set to 0.01% or more. The V content is preferably 0.02% or more, and more preferably 0.03% or more. However, excessive V content causes a decrease in high-temperature strength and a decrease in thermal fatigue life due to the coarsening of the precipitate. Therefore, the V content is 0.20% or less. Further, in consideration of manufacturability, the V content is preferably less than 0.15%. The V content is more preferably 0.10% or less.

(B:0.0001%以上、0.0050%以下)
Bは、高温強度や熱疲労特性を向上させる元素である。そのため、B含有量は0.0001%以上とする、B含有量は、好ましくは、0.0002%以上であり、より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度なBの含有は熱間加工性の低下や鋼表面の表面性状の低下を招く。したがって、B含有量は0.0050%以下とする。また、製造性や成型性を考慮すると、B含有量はは0.0030%以下とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは、0.0015%以下である。
(B: 0.0001% or more, 0.0050% or less)
B is an element that improves high temperature strength and thermal fatigue characteristics. Therefore, the B content is 0.0001% or more, and the B content is preferably 0.0002% or more, more preferably 0.0003% or more. However, excessive content of B causes deterioration of hot workability and deterioration of the surface texture of the steel surface. Therefore, the B content is set to 0.0050% or less. Further, in consideration of manufacturability and moldability, the B content is preferably 0.0030% or less. The B content is more preferably 0.0015% or less.

(O:0.0050%以下)
Oは、不可避的に含まれる不純物であり、気泡や介在物による表面疵の原因となる。したがって、O含有量は、0.0050%以下とする。また、製造性を考慮すると、O含有量は0.0040%以下とすることが好ましい。O含有量は、より好ましくは、0.0035%以下である。但し、過度なOの低減は精錬コストの増加に繋がるため、O含有量は0.0003%以上とすることが好ましい。O含有量は、より好ましくは、0.0005%以上である。ここで、O含有量は、鋼に固溶している酸素および鋼中に介在する酸化物の酸素を含む合計の含有量を意味する。
(O: 0.0050% or less)
O is an impurity that is inevitably contained and causes surface defects due to bubbles and inclusions. Therefore, the O content is set to 0.0050% or less. Further, in consideration of manufacturability, the O content is preferably 0.0040% or less. The O content is more preferably 0.0035% or less. However, since excessive reduction of O leads to an increase in refining cost, the O content is preferably 0.0003% or more. The O content is more preferably 0.0005% or more. Here, the O content means the total content including oxygen dissolved in the steel and oxygen of the oxide intervening in the steel.

本実施形態に係るフェライト系ステンレス鋼板では、上述した元素以外の残部は、Feおよび不純物である。しかしながら、上述した各元素以外の他の元素も、本実施形態の効果を損なわない範囲で含有させることができる。なお、ここで言う不純物とは、本発明に係るフェライト系ステンレス鋼板を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 In the ferrite-based stainless steel sheet according to the present embodiment, the balance other than the above-mentioned elements is Fe and impurities. However, elements other than the above-mentioned elements can also be contained within a range that does not impair the effects of the present embodiment. The impurities referred to here are components mixed with raw materials such as ore and scrap, and various factors in the manufacturing process when the ferritic stainless steel sheet according to the present invention is industrially manufactured, and are included in the present invention. It means something that is acceptable as long as it does not have an adverse effect.

次に、式(i)〜(iv)について説明する。 Next, the equations (i) to (iv) will be described.

本発明者らは常温の0.2%耐力に及ぼす各種影響を検討する中で、Al、Si、Moに加え、母材板厚中心部の結晶粒径の影響が大きく、これらのバランスが重要であることを見出し、式(i)を得た。
Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA−0.5≦6.1 ・・・式(i)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)を意味する。ここで、板厚中心部とは、板厚をtとしたときに2t/5から4t/5までの範囲をいう。
式(i)の左辺の値が6.1超であると、常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招く。よって、Al含有量、Si含有量、Mo含有量およびDAが式(i)を満たす必要がある。Al、Si、Moの含有量が大きく、DAが小さいとコストの増加や製造性の低下を招く場合があるため、式(i)の左辺の値は5.9以下が好ましい。また、Al、Si、Moの含有量が小さく、DAが大きいと高温強度や耐酸化性の低下を招く場合があるため、式(i)の左辺の値は3.5以上が好ましい。
In investigating various effects on the 0.2% proof stress at room temperature, the present inventors have a large effect on the crystal grain size at the center of the base plate thickness in addition to Al, Si, and Mo, and the balance between these is important. It was found that the formula (i) was obtained.
Al + 1.7Si + 0.8Mo + 0.3DA -0.5 ≤ 6.1 ... Equation (i)
However, the element symbol in the formula means the content (% by mass) of the element, and DA means the average crystal grain size (mm) at the center of the plate thickness. Here, the central portion of the plate thickness means a range from 2t / 5 to 4t / 5 when the plate thickness is t.
When the value on the left side of the formula (i) exceeds 6.1, the proof stress at room temperature is increased by 0.2% and the workability is deteriorated. Therefore, the Al content, Si content, Mo content and DA need to satisfy the formula (i). If the contents of Al, Si, and Mo are large and the DA is small, the cost may increase and the manufacturability may decrease. Therefore, the value on the left side of the formula (i) is preferably 5.9 or less. Further, if the contents of Al, Si, and Mo are small and the DA is large, the high temperature strength and the oxidation resistance may be deteriorated. Therefore, the value on the left side of the formula (i) is preferably 3.5 or more.

また、耐高温塩害性向上にはAlの形成促進とその保護性の向上が重要である。本発明者らは、耐高温塩害性に及ぼす各種影響を検討する中で、Al、Si、Mo、Oのバランスが重要であることを見出し、式(ii)および式(iii)を得た。
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.00 ・・・式(ii)
Al/O≧200 ・・・式(iii)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。Al、Si、Moの含有量が大きいとコストの増加や製造性の低下を招く場合があるため、式(ii)の左辺の値は9.90以下が好ましい。また、Al、Si、Moの含有量が小さいと高温強度や耐酸化性の低下を招く場合があるため、式(ii)の左辺の値は6.05以上が好ましい。Alの含有量が大きく、Oの含有量が小さいと溶接性の低下を招く場合があるため、Al/Oは3500以下が好ましい。また、Alの含有量が小さく、Oの含有量が大きいと製造性の低下を招く場合があるため、Al/Oは300以上が好ましい。
Further, in order to improve the resistance to high temperature salt damage, it is important to promote the formation of Al 2 O 3 and improve its protection. In examining various effects on high-temperature salt damage resistance, the present inventors have found that the balance of Al, Si, Mo, and O is important, and obtained the formulas (ii) and (iii).
2.6Al + 4.3Si + 1.5Mo ≧ 6.00 ・ ・ ・ Equation (ii)
Al / O ≧ 200 ・ ・ ・ Equation (iii)
However, the element symbol in the formula means the content (mass%) of the element. If the contents of Al, Si, and Mo are large, the cost may increase and the manufacturability may decrease. Therefore, the value on the left side of the formula (ii) is preferably 9.90 or less. Further, if the content of Al, Si, and Mo is small, the high temperature strength and the oxidation resistance may be lowered. Therefore, the value on the left side of the formula (ii) is preferably 6.05 or more. If the Al content is large and the O content is small, the weldability may be deteriorated. Therefore, the Al / O is preferably 3500 or less. Further, if the Al content is small and the O content is large, the manufacturability may be deteriorated. Therefore, the Al / O content is preferably 300 or more.

上述したように、耐高温塩害性向上にはAlの形成促進とその保護性の向上が重要である。本発明者らは、上記式(ii)および上記式(iii)が満たされることで、耐高温塩害性が向上する理由を以下のように考えている。Alは、Alの形成促進とその保護性の向上の両方に寄与すると考えている。Siは母材中に大量に含まれるFe、Crの酸化を抑制することでAlの形成を促進していると考えている。MoはAlの結晶粒界に固溶することでAlの保護性を向上していると考えている。また、AlとOのバランスでOの割合が大きいほど母材内でAlが内部酸化しやすくなり、母材表面でのAl形成が阻害されているのではないかと考えている。 As described above, it is important to promote the formation of Al 2 O 3 and improve its protection in order to improve the resistance to high temperature salt damage. The present inventors consider the reason why the high temperature salt damage resistance is improved by satisfying the above formula (ii) and the above formula (iii) as follows. Al is believed to contribute to both promoting the formation of Al 2 O 3 and improving its protection. It is considered that Si promotes the formation of Al 2 O 3 by suppressing the oxidation of Fe and Cr contained in a large amount in the base metal. Mo is thought to enhance the protection of the Al 2 O 3 by a solid solution in the crystal grain boundary of Al 2 O 3. Further, it is considered that the larger the ratio of O in the balance between Al and O, the easier it is for Al to be internally oxidized in the base metal, and the formation of Al 2 O 3 on the surface of the base metal is inhibited.

また、母材板厚中心部の結晶粒径と板厚表面の結晶粒径のバランスにより耐高温塩害性が更に向上することも見出し、好ましい条件として式(iv)を得た。
900DA−1000DB≧−1.7 ・・・式(iv)
但し、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)、DBは板表面における平均結晶粒径(mm)を意味する。式(iv)の左辺の値は、より好ましくは、0.0以上である。但し、DAが大きく、DBが小さいと成型性の低下を招く場合があるため、式(iv)の左辺の値は60以下が好ましい。
It was also found that the high temperature salt damage resistance was further improved by the balance between the crystal grain size at the center of the base metal plate thickness and the crystal grain size on the plate thickness surface, and the formula (iv) was obtained as a preferable condition.
900DA-1000DB ≧ -1.7 ・ ・ ・ Equation (iv)
However, DA means the average crystal grain size (mm) at the center of the plate thickness, and DB means the average crystal grain size (mm) at the plate surface. The value on the left side of the equation (iv) is more preferably 0.0 or more. However, if the DA is large and the DB is small, the moldability may be deteriorated. Therefore, the value on the left side of the equation (iv) is preferably 60 or less.

本発明者らは、母材表面の結晶粒径が板厚中心部より細かくなることが母材表面と板厚中心部との間に位置する表層部のAlの拡散およびAlの形成を促進しているのではないかと考えている。 The present inventors have found that the formation of the diffusion and Al 2 O 3 of Al in the surface layer portion located between the crystal grain size finer it is the base material surface and the center of plate thickness from the center of plate thickness of the base metal surface I think that it is promoting.

但し、製造性、表面品質等を考慮すると、板厚中心部および板表面における平均結晶粒径は、いずれも0.005〜0.150mmとすることが好ましい。より好ましくは0.015〜0.065mmである。 However, in consideration of manufacturability, surface quality, etc., the average crystal grain size at the center of the plate thickness and the surface of the plate is preferably 0.005 to 0.150 mm. More preferably, it is 0.015 to 0.065 mm.

板厚中心部および板表面の平均結晶粒径の測定については、板表面の組織観察を行いJISG0551:2013の切断法に準拠して結晶粒度を任意に5点測定して平均値を求め、平均結晶粒径を算出する。 Regarding the measurement of the average crystal grain size at the center of the plate thickness and the plate surface, observe the structure of the plate surface and measure the crystal grain size at 5 points arbitrarily according to the cutting method of JISG0551: 2013 to obtain the average value and average. Calculate the crystal grain size.

さらに本発明では、必要に応じて選択的に、W、Y、REM、Ca、Zr、Hf、Sn、Mg、Co、Sb、Bi、Ta、Gaの1種または2種以上を含有することにより、特性を更に向上させることができる。以下に、これらの元素について説明する。なお、これらの元素は、含有されなくてもよいため、これらの元素それぞれの含有量の下限は0%である。 Further, in the present invention, by selectively containing one or more of W, Y, REM, Ca, Zr, Hf, Sn, Mg, Co, Sb, Bi, Ta, and Ga as necessary. , The characteristics can be further improved. Hereinafter, these elements will be described. Since these elements do not have to be contained, the lower limit of the content of each of these elements is 0%.

(W:0.01%以上、0.50%以下)
Wは、高温強度を改善する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。また、Wは、耐食性を向上する元素でもあるため、W含有量は0.05%以上がより好ましい。しかし、高価な元素であるため含有したとしても0.50%以下とすることが好ましい。また、靭性、製造性を考慮すると、W含有量は0.40%以下がより好ましい。
(W: 0.01% or more, 0.50% or less)
W is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more, if necessary. Further, since W is also an element for improving corrosion resistance, the W content is more preferably 0.05% or more. However, since it is an expensive element, it is preferably 0.50% or less even if it is contained. Further, in consideration of toughness and manufacturability, the W content is more preferably 0.40% or less.

(Y:0.001%以上、0.20%以下)
Yは、鋼の清浄度を向上し、耐銹性、熱間加工性を向上するとともに、耐酸化性も改善する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Y含有量はより好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のYの含有は原料コストの上昇と製造性の低下を招く場合があるため、Y含有量を0.20%以下とすることが好ましい。Y含有量は、より好ましくは、0.10%以下である。
(Y: 0.001% or more, 0.20% or less)
Y is an element that improves the cleanliness of steel, improves rust resistance and hot workability, and also improves oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. The Y content is more preferably 0.003% or more. However, since excessive Y content may lead to an increase in raw material cost and a decrease in manufacturability, the Y content is preferably 0.20% or less. The Y content is more preferably 0.10% or less.

(REM:0.001%以上、0.20%以下)
REM(Rare earth metal;希土類元素)は、鋼の清浄度を向上し、耐銹性、熱間加工性を向上するとともに、耐酸化性も改善する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。REM含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なREMの含有は、原料コストの上昇と製造性の低下を招く場合があるため、REM含有量を0.20%以下とすることが好ましい。REM含有量は、より好ましくは、0.10%以下である。REMは、スカンジウム(Sc)とランタン(La)からルテチウム(Lu)までの15元素(ランタノイド)の総称を指す。REMとして、上記元素のうちの1種を単独で含有しても良いし、2種以上を含有しても良い。REMとして上記元素のうち2種以上を含有する場合、REM含有量は、それらの元素の合計含有量である。
(REM: 0.001% or more, 0.20% or less)
REM (Rare earth element) is an element that improves the cleanliness of steel, improves rust resistance and hot workability, and also improves oxidation resistance, and is 0.001% as needed. It is preferable to contain the above. The REM content is more preferably 0.003% or more. However, excessive REM content may lead to an increase in raw material cost and a decrease in manufacturability. Therefore, the REM content is preferably 0.20% or less. The REM content is more preferably 0.10% or less. REM is a general term for scandium (Sc) and 15 elements (lanthanoids) from lanthanum (La) to lutetium (Lu). As the REM, one of the above elements may be contained alone, or two or more of the above elements may be contained. When two or more of the above elements are contained as REM, the REM content is the total content of those elements.

(Ca:0.0001%以上、0.0030%以下)
Caは、脱硫を促進する元素であり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。Ca含有量は、より好ましくは、0.0002%以上である。しかし、過度なCaの含有は水溶性の介在物であるCaSの生成による耐食性の低下を招く場合があるため、Ca含有量を0.0030%以下とすることが好ましい。Ca含有量は、より好ましくは、0.0020%以下である。
(Ca: 0.0001% or more, 0.0030% or less)
Ca is an element that promotes desulfurization, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more, if necessary. The Ca content is more preferably 0.0002% or more. However, since excessive Ca content may lead to a decrease in corrosion resistance due to the formation of CaS, which is a water-soluble inclusion, the Ca content is preferably 0.0030% or less. The Ca content is more preferably 0.0020% or less.

(Zr:0.01%以上、0.30%以下)
Zrは、耐食性、耐粒界腐食性、高温強度、耐酸化性を向上する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。Zr含有量は、より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度なZrの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Zr含有量を0.30%以下とすることが好ましい。Zr含有量は、より好ましくは、0.20%以下である。
(Zr: 0.01% or more, 0.30% or less)
Zr is an element that improves corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, high temperature strength, and oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more, if necessary. The Zr content is more preferably 0.03% or more. However, since the excessive content of Zr may lead to a decrease in manufacturability, the Zr content is preferably 0.30% or less. The Zr content is more preferably 0.20% or less.

(Hf:0.001%以上、1.0%以下)
Hfは、耐食性、耐粒界腐食性、高温強度、耐酸化性を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Hf含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なHfの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Hf含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Hf含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Hf: 0.001% or more, 1.0% or less)
Hf is an element that improves corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, high temperature strength, and oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. The Hf content is more preferably 0.003% or more. However, since the excessive content of Hf may lead to a decrease in manufacturability, the Hf content is preferably 1.0% or less. The Hf content is more preferably 0.5% or less.

(Sn:0.001%以上、1.0%以下)
Snは、耐食性と高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のSnの含有は靭性、製造性の低下を招く場合があるため、Sn含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Sn: 0.001% or more, 1.0% or less)
Sn is an element that improves corrosion resistance and high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. The Sn content is more preferably 0.003% or more. However, since the excessive Sn content may cause a decrease in toughness and manufacturability, the Sn content is preferably 1.0% or less. The Sn content is more preferably 0.5% or less.

(Mg:0.0001%以上、0.0030%以下)
Mgは、脱酸元素として含有させる場合がある他、成型性を向上する元素でもあり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。Mg含有量は、より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度なMgの含有は耐食性、溶接性、表面品質の低下を招く場合があるため、Mg含有量を0.0030%以下とすることが好ましい。Mg含有量は、より好ましくは、0.020%以下である。
(Mg: 0.0001% or more, 0.0030% or less)
Mg may be contained as a deoxidizing element and is also an element for improving moldability, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more as needed. The Mg content is more preferably 0.0003% or more. However, since excessive content of Mg may cause deterioration of corrosion resistance, weldability and surface quality, the Mg content is preferably 0.0030% or less. The Mg content is more preferably 0.020% or less.

(Co:0.01%以上、0.50%以下)
Coは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。Co含有量は、より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度なCoの含有は靭性の低下を招く場合があるため、Co含有量を0.50%以下とすることが好ましい。製造性や加工性を考慮すると、Co含有量を0.3%未満とすることがより好ましい。
(Co: 0.01% or more, 0.50% or less)
Co is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more, if necessary. The Co content is more preferably 0.03% or more. However, since excessive Co content may cause a decrease in toughness, the Co content is preferably 0.50% or less. Considering manufacturability and processability, it is more preferable that the Co content is less than 0.3%.

(Sb:0.001%以上、0.50%以下)
Sbは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは、0.005%以上である。しかし、過度なSbの含有は溶接性、靭性の低下を招く場合があるため、Sb含有量を0.50%以下とすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは、0.40%以下である。
(Sb: 0.001% or more, 0.50% or less)
Sb is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. The Sb content is more preferably 0.005% or more. However, since excessive Sb content may lead to deterioration of weldability and toughness, the Sb content is preferably 0.50% or less. The Sb content is more preferably 0.40% or less.

(Bi:0.001%以上、1.0%以下)
Biは、冷間圧延時に発生するローピングを抑制し、製造性を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Bi含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なBiの含有は熱間加工性の低下を招く場合があるため、Bi含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Bi含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Bi: 0.001% or more, 1.0% or less)
Bi is an element that suppresses roping that occurs during cold rolling and improves manufacturability, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. The Bi content is more preferably 0.003% or more. However, since excessive Bi content may cause a decrease in hot workability, the Bi content is preferably 1.0% or less. The Bi content is more preferably 0.5% or less.

(Ta:0.001%以上、1.0%以下)
Taは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Ta含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なTaの含有は靭性、製造性の低下を招く場合があるため、Ta含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Ta含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Ta: 0.001% or more, 1.0% or less)
Ta is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more, if necessary. The Ta content is more preferably 0.003% or more. However, since excessive Ta content may cause deterioration of toughness and manufacturability, the Ta content is preferably 1.0% or less. The Ta content is more preferably 0.5% or less.

(Ga:0.0001%以上、0.30%以下)
Gaは、耐食性と耐水素脆化特性を向上する元素であり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。Ga含有量は、より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度なGaの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Ga含有量を0.30%以下とすることが好ましい。Ga含有量は、より好ましくは、0.20%以下である。
(Ga: 0.0001% or more, 0.30% or less)
Ga is an element that improves corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more, if necessary. The Ga content is more preferably 0.0003% or more. However, since the excessive content of Ga may cause a decrease in manufacturability, the Ga content is preferably 0.30% or less. The Ga content is more preferably 0.20% or less.

次に、本発明にかかるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法について説明する。本実施形態に係るフェライト系ステンレス鋼板は、いかなる方法で製造されてもよいが、例えば、以下の製造方法で製造することができる。 Next, a method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet according to the present invention will be described. The ferrite-based stainless steel sheet according to the present embodiment may be manufactured by any method, and for example, it can be manufactured by the following manufacturing method.

本発明のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法については、フェライト系ステンレス鋼板を製造する一般的な工程を採用できる。一般に、転炉または電気炉で溶鋼とし、AOD炉やVOD炉等で精練して、連続鋳造法または造塊法で鋼片とした後、熱間圧延−熱延板の焼鈍−酸洗−冷間圧延−仕上げ焼鈍−酸洗の工程を経て製造される。必要に応じて、熱延板の焼鈍を省略してもよいし、冷間圧延−仕上げ焼鈍−酸洗を繰り返し行ってもよい。これら各工程の条件は一般的条件で良く、例えば熱延加熱温度1000〜1300℃、熱延板焼鈍温度900〜1200℃、冷延板焼鈍温度800〜1200℃等で行うことができる。但し、本発明は製造条件を特徴とするものではなく、その製造条件は限定されるものではない。そのため、熱延条件、熱延板厚、熱延板焼鈍の有無、冷延条件、熱延板および冷延板焼鈍温度、雰囲気等は適宜選択することができる。また、仕上酸洗前の処理は一般的な処理を行って良く、例えば、ショットブラストや研削ブラシ等の機械的処理や、溶融ソルト処理や中性塩電解処理等の化学的処理を行うことができる。また、冷延・焼鈍後に調質圧延やテンションレベラーを付与しても構わない。更に、製品板厚についても、要求部材厚に応じて選択すれば良い。また、この鋼板を素材として電気抵抗溶接、TIG溶接、レーザー溶接等の通常の排気系部材用ステンレス鋼管の製造方法によって溶接管として製造しても良い。 As for the method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet of the present invention, a general process for manufacturing a ferritic stainless steel sheet can be adopted. Generally, molten steel is made in a converter or an electric furnace, refined in an AOD furnace, a VOD furnace, etc. to make steel pieces by a continuous casting method or an ingot method, and then hot-rolled-annealed hot-rolled plate-pickling-cold. Manufactured through the steps of inter-rolling-finish annealing-pickling. If necessary, annealing of the hot-rolled plate may be omitted, or cold rolling-finish annealing-pickling may be repeated. The conditions of each of these steps may be general conditions, for example, a hot-rolled plate annealing temperature of 1000 to 1300 ° C., a hot-rolled plate annealing temperature of 900 to 1200 ° C., a cold-rolled plate annealing temperature of 800 to 1200 ° C., and the like. However, the present invention is not characterized by manufacturing conditions, and the manufacturing conditions are not limited. Therefore, the hot-rolled conditions, the hot-rolled plate thickness, the presence or absence of hot-rolled plate annealing, the cold-rolled conditions, the hot-rolled and cold-rolled plate annealing temperatures, the atmosphere, and the like can be appropriately selected. In addition, the treatment before finishing pickling may be a general treatment, for example, a mechanical treatment such as shot blasting or a grinding brush, or a chemical treatment such as a melt salt treatment or a neutral salt electrolysis treatment. can. Further, temper rolling or tension leveler may be applied after cold rolling and annealing. Further, the product plate thickness may be selected according to the required member thickness. Further, this steel plate may be used as a welded pipe by a normal method for manufacturing a stainless steel pipe for an exhaust system member such as electric resistance welding, TIG welding, and laser welding.

但し、耐高温塩害性を更に向上するために式(iv)を満たすためには、最終焼鈍の昇温過程において、鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間が20秒以上である、または、最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上である。また、式(iv)の左辺の値を0.0以上としてより好ましくするためには、最終焼鈍の昇温過程において、鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間が20秒以上であり、かつ最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上である。これは、昇温過程で母材表面または表層部に形成されるAlを含む酸化物が母材表層部の再結晶粒の成長を抑制するためである。750℃未満では酸化の進行が遅く、830℃以上では再結晶が進んでしまうため、この間の温度でどれだけAlが酸化するかが重要である。ここで、雰囲気ガスとは焼鈍時の炉内の雰囲気を形成するガスであり、炉内に流すガス、炉内でバーナー燃焼等を行う場合に発生する燃焼ガス、または炉内に意図せずとも存在する空気等である。なお、焼鈍時の最高温度において還元雰囲気となる雰囲気ガスであっても極僅かに酸素や水蒸気等、Alの酸化源となるガス種が含まれ、750℃以上830℃未満の昇温過程においては板表面を酸化し得る。最終焼鈍における雰囲気ガスの流速は、板表面への酸化源となる酸素や水蒸気等の分子の衝突頻度に寄与するため酸化反応に影響を及ぼしている。ここで、最終焼鈍とは、鋼板または鋼管の製造工程で最終的に行った仕上げ焼鈍である。つまり、鋼板の最終焼鈍は鋼板の製造工程で最終的に行った焼鈍である。鋼管の最終焼鈍は、鋼管の製造工程で最終的に行った焼鈍、または、その焼鈍が無い場合は、鋼板の造管工程で最終的に行った焼鈍となる。また、連続焼鈍ラインの場合、雰囲気ガスの流速は通板速度と炉内ガス流速の差となり、炉内にガスが流れがない場合は雰囲気ガスの流速は通板速度となる。但し、最終焼鈍の昇温過程における鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間は長すぎると生産性の低下を招くため、上限は100秒以下が好ましい。また、雰囲気ガスの流速は大きすぎると炉内の温度制御が難しくなるため、上限は10m/s以下が好ましい。 However, in order to satisfy the formula (iv) in order to further improve the high temperature salt damage resistance, it takes 20 seconds or more to maintain the temperature of the steel sheet at 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C. in the temperature raising process of the final annealing. There is, or the flow velocity of the atmospheric gas in the final annealing is 0.08 m / s or more. Further, in order to make the value on the left side of the equation (iv) more preferable to be 0.0 or more, the time for maintaining the temperature of the steel plate at 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C. in the temperature raising process of the final annealing is 20 seconds or longer. And the flow velocity of the atmospheric gas in the final annealing is 0.08 m / s or more. This is because the oxide containing Al formed on the surface or surface layer of the base metal during the temperature rise process suppresses the growth of recrystallized grains on the surface layer of the base metal. If the temperature is lower than 750 ° C, the progress of oxidation is slow, and if the temperature is 830 ° C or higher, recrystallization proceeds. Therefore, it is important how much Al is oxidized at the temperature during this period. Here, the atmospheric gas is a gas that forms the atmosphere in the furnace at the time of quenching, and is a gas that flows in the furnace, a combustion gas that is generated when burner combustion is performed in the furnace, or even if it is not intended in the furnace. Existing air, etc. It should be noted that even an atmospheric gas that has a reducing atmosphere at the maximum temperature at the time of annealing contains a very small amount of gas species that are an oxidation source of Al such as oxygen and water vapor, and in the process of raising the temperature from 750 ° C. to less than 830 ° C. The plate surface can be oxidized. The flow velocity of the atmospheric gas in the final annealing affects the oxidation reaction because it contributes to the collision frequency of molecules such as oxygen and water vapor, which are the oxidation sources on the plate surface. Here, the final annealing is the final annealing performed in the manufacturing process of the steel sheet or the steel pipe. That is, the final annealing of the steel sheet is the final annealing performed in the steel sheet manufacturing process. The final annealing of the steel pipe is the final annealing performed in the steel pipe manufacturing process, or, if there is no annealing, the final annealing performed in the steel sheet pipe making process. Further, in the case of a continuous annealing line, the flow velocity of the atmospheric gas is the difference between the plate passing speed and the gas flow velocity in the furnace, and when there is no gas flowing in the furnace, the flow velocity of the atmospheric gas is the plate passing speed. However, if the temperature of the steel sheet is maintained at 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C. in the temperature raising process of the final annealing for too long, the productivity is lowered, so the upper limit is preferably 100 seconds or less. Further, if the flow velocity of the atmospheric gas is too large, it becomes difficult to control the temperature inside the furnace, so the upper limit is preferably 10 m / s or less.

本発明に係る自動車排気系部品は、上述したフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、自動車排気系部材を強制冷却する強制冷却部材と、を備える。本発明の自動車排気系部品は、例えば、図1(a)に示すように、上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材1と、それを強制冷却する強制冷却部材3とを備えている。図1(a)においては、冷却ファン4の送風口5からの冷却空気流11が自動車排気系部材1(排気マニホールド2)を強制空冷する。このような、排気マニホールド2やフロントパイプのような排気系の中でも高温に位置する自動車排気系部材1を強制空冷する強制冷却部材3は、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する要因となる。このような自動車排気系部品において、自動車排気系部材1の材料上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いることにより、十分な耐高温塩害性が付与されることとなる。このように、上述したフェライト系ステンレス鋼板は、強制冷却部材により塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される。なお、図1(a)に示した自動車排気系部品は、あくまでも、本発明の自動車排気系部品の一例であり、本発明の自動車排気系部品が、図1(a)に示した態様に限られないことは言うまでもない。 The automobile exhaust system component according to the present invention includes an automobile exhaust system member using the above-mentioned ferrite stainless steel plate and a forced cooling member for forcibly cooling the automobile exhaust system member. As shown in FIG. 1A, the automobile exhaust system component of the present invention includes, for example, an automobile exhaust system member 1 using the ferrite stainless steel plate of the present invention and a forced cooling member 3 for forcibly cooling the ferritic stainless steel plate of the present invention. I have. In FIG. 1A, the cooling air flow 11 from the air outlet 5 of the cooling fan 4 forcibly air-cools the automobile exhaust system member 1 (exhaust manifold 2). The forced cooling member 3 that forcibly air-cools the automobile exhaust system member 1 located at a high temperature in the exhaust system such as the exhaust manifold 2 and the front pipe becomes a factor that promotes salt adhesion to the automobile exhaust system member 1. .. In such automobile exhaust system parts, by using the ferrite-based stainless steel sheet of the present invention as the material of the automobile exhaust system member 1, sufficient high-temperature salt damage resistance is imparted. As described above, the above-mentioned ferritic stainless steel sheet is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by the forced cooling member. The automobile exhaust system parts shown in FIG. 1 (a) are merely examples of the automobile exhaust system parts of the present invention, and the automobile exhaust system parts of the present invention are limited to the embodiment shown in FIG. 1 (a). Needless to say, it cannot be done.

本発明に係る自動車排気系部品はまた、上述したフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材と、を備える。本発明の自動車排気系部品は、例えば、図1(b)に示すように、上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材1と、その周囲を断熱材7で覆う断熱部材6とを備えている。図1(b)に示す断熱部材6においては、自動車排気系部材1(排気マニホールド2)の外周を断熱材7で覆い、断熱材カバー8で断熱材7を保護している。断熱材7はウール状セラミックス等が使用され、保水しやすい。そのため断熱材7で自動車排気系部材1を覆うことは塩分も保持しやくなり、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する。このような自動車排気系部品において、自動車排気系部材1の材料に上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いることにより、十分な耐高温塩害性が付与されることとなる。このように、上述したフェライト系ステンレス鋼板は、自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される。なお、図1(b)に示した自動車排気系部品は、あくまでも、本発明の自動車排気系部品の一例であり、本発明の自動車排気系部品が、図1(b)に示した態様に限られないことは言うまでもない。 The automobile exhaust system component according to the present invention also includes an automobile exhaust system member using the above-mentioned ferrite stainless steel plate and a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material. The automobile exhaust system component of the present invention is, for example, as shown in FIG. 1 (b), the automobile exhaust system member 1 using the ferrite stainless steel plate of the present invention and the heat insulating member 6 covering the periphery thereof with a heat insulating material 7. And have. In the heat insulating member 6 shown in FIG. 1 (b), the outer periphery of the automobile exhaust system member 1 (exhaust manifold 2) is covered with the heat insulating material 7, and the heat insulating material 7 is protected by the heat insulating material cover 8. Wool-like ceramics or the like is used for the heat insulating material 7, and it is easy to retain water. Therefore, covering the automobile exhaust system member 1 with the heat insulating material 7 makes it easier to retain the salt content and promotes the adhesion of the salt content to the automobile exhaust system member 1. In such automobile exhaust system parts, by using the ferrite-based stainless steel sheet of the present invention as the material of the automobile exhaust system member 1, sufficient high-temperature salt damage resistance is imparted. As described above, the above-mentioned ferritic stainless steel sheet is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by applying a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material. The automobile exhaust system parts shown in FIG. 1 (b) are merely examples of the automobile exhaust system parts of the present invention, and the automobile exhaust system parts of the present invention are limited to the embodiment shown in FIG. 1 (b). Needless to say, it cannot be done.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。 Hereinafter, the effects of the present invention will be further clarified by examples. The present invention is not limited to the following examples, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.

表1、2に示す成分組成を有する供試材(本発明例A〜T、比較例a〜q)を真空溶解炉で溶製して150kgインゴットに鋳造し、インゴットを熱間圧延して5.0mm厚の熱延鋼板とした。その後、熱延鋼板を酸洗し、2.0mm厚まで冷間圧延し、再結晶組織となる850〜1100℃で最終焼鈍後、酸洗を施して製品板とした。なお、最終焼鈍の昇温過程における鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間および最終焼鈍における雰囲気ガスの流速は本発明範囲内で実施した。 Test materials having the component compositions shown in Tables 1 and 2 (Examples A to T of the present invention, Comparative Examples a to q) are melted in a vacuum melting furnace and cast into a 150 kg ingot, and the ingot is hot-rolled 5 A hot-rolled steel plate with a thickness of 0.0 mm was used. Then, the hot-rolled steel sheet was pickled, cold-rolled to a thickness of 2.0 mm, finally annealed at 850 to 1100 ° C., which is a recrystallized structure, and then pickled to obtain a product plate. The time during which the temperature of the steel sheet was maintained at 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C. in the temperature raising process of the final annealing and the flow velocity of the atmospheric gas in the final annealing were carried out within the scope of the present invention.

Figure 2021195573
Figure 2021195573

Figure 2021195573
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得られた製品板に対して、板厚中心部の平均結晶粒径の測定、加工性評価、耐高温塩害性評価を実施した。
板厚中心部の平均結晶粒径の測定については、板幅中央における圧延方向と平行な方向の断面の組織観察を行いJISG0551:2013の切断法に準拠して結晶粒度を任意に5点測定して平均値を求め、平均結晶粒径を算出した。
The obtained product plate was subjected to measurement of the average crystal grain size at the center of the plate thickness, evaluation of processability, and evaluation of high-temperature salt damage resistance.
Regarding the measurement of the average crystal grain size at the center of the plate thickness, the microstructure of the cross section in the direction parallel to the rolling direction at the center of the plate width was observed, and the crystal grain size was arbitrarily measured at 5 points in accordance with the cutting method of JISG0551: 2013. The average value was obtained, and the average crystal grain size was calculated.

加工性の評価については、圧延方向と平行な方向にJIS13号B試験片を採取し、JISZ2241:2011に準拠して常温の0.2%耐力を求めた。常温の0.2%耐力が400MPa超のものを「×(不良)」、390MPa超400MPa以下のものを「●(可)」、380MPa超390MPa以下のものを「〇(良好)」、380MPa以下のものを「◎(更に良好)」とした。 For the evaluation of workability, JIS No. 13B test pieces were collected in a direction parallel to the rolling direction, and 0.2% proof stress at room temperature was obtained in accordance with JIS Z2241: 2011. Those with a 0.2% proof stress at room temperature of more than 400 MPa are "× (defective)", those with a proof stress of more than 390 MPa and 400 MPa or less are "● (possible)", those with a proof stress of more than 380 MPa and 390 MPa or less are "○ (good)", and those with a 380 MPa or less. The one was designated as "◎ (even better)".

耐高温塩害性評価については、製品板から幅20mm×長さ50mmの試験片を作製し高温塩害試験にて評価した。高温塩害試験としては、試験片を加熱、冷却、塩水浸漬、乾燥のサイクルを20サイクル実施した後の腐食減量を評価した。加熱条件は、温度を750℃、保持時間を130分とした。冷却条件は、温度を常温、保持時間を30分とした。塩水浸漬条件は、塩水として飽和NaCl水溶液を用い、水溶液温度を常温、浸漬時間を30分とした。すなわち、塩水には、26質量%NaCl水溶液を用いた。乾燥条件は、塩水から取り出した後、温度を50℃、保持時間を30分とした。加熱、冷却、乾燥の雰囲気は露点40〜50℃の空気とした。高温塩害試験前と高温塩害試験で生成した腐食生成物を除去した後の試験片の重量差を測定し、これを高温塩害試験前の試験片表面積当りの値としたものを腐食減量とした。高温塩害試験後の試験片表面の腐食生成物の除去としては、試験片を沸騰した15質量%くえん酸2水素アンモニウム水溶液に20分浸漬し、水洗した後ブラッシングをすることを数回繰り返すことで実施した。このようにして得られた高温塩害試験の腐食減量を用いて、耐高温塩害性を評価した。腐食減量が150mg/cm超のものを「×(不良)」、125mg/cm超150mg/cm以下のものを「●(可)」、100mg/cm超125mg/cm以下のものを「〇(良好)」、100mg/cm以下のものを「◎(更に良好)」とした。 For the evaluation of high temperature salt damage resistance, a test piece having a width of 20 mm and a length of 50 mm was prepared from the product plate and evaluated by a high temperature salt damage test. As a high-temperature salt damage test, the corrosion weight loss after 20 cycles of heating, cooling, salt water immersion, and drying of the test piece was evaluated. The heating conditions were a temperature of 750 ° C. and a holding time of 130 minutes. The cooling conditions were a temperature of room temperature and a holding time of 30 minutes. As the salt water immersion conditions, a saturated NaCl aqueous solution was used as the salt water, the aqueous solution temperature was normal temperature, and the immersion time was 30 minutes. That is, a 26% by mass NaCl aqueous solution was used as the salt water. The drying conditions were a temperature of 50 ° C. and a holding time of 30 minutes after taking out from the salt water. The atmosphere for heating, cooling, and drying was air with a dew point of 40 to 50 ° C. The weight difference between the test pieces before the high-temperature salt damage test and after removing the corrosion products generated in the high-temperature salt damage test was measured, and the value per surface area of the test piece before the high-temperature salt damage test was used as the corrosion weight loss. To remove the corrosion products on the surface of the test piece after the high-temperature salt damage test, the test piece is immersed in a boiling 15% by mass ammonium dihydrogen dihydrogen phosphite aqueous solution for 20 minutes, washed with water, and then brushed several times. Carried out. The corrosion resistance of the high temperature salt damage test thus obtained was used to evaluate the high temperature salt damage resistance. Corrosion weight loss of more than 150 mg / cm 2 is "× (defective)", 125 mg / cm 2 more than 150 mg / cm 2 or less is "● (possible)", 100 mg / cm 2 more than 125 mg / cm 2 or less Was “○ (good)”, and those with 100 mg / cm 2 or less were “◎ (even better)”.

表3A、表3Bに本発明例A〜T、比較例a〜qの板厚中心部の平均結晶粒径、式(i)〜(iii)の左辺の値、加工性および耐高温塩害性の評価結果を示す。 Tables 3A and 3B show examples A to T of the present invention, average crystal grain size at the center of the plate thickness of Comparative Examples a to q, values on the left side of the formulas (i) to (iii), processability and high temperature salt damage resistance. The evaluation result is shown.

Figure 2021195573
Figure 2021195573

Figure 2021195573
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表1〜3Bから明らかなように、本発明で規定する成分組成であり、式(i)〜(iii)を満足する鋼板は、比較例の鋼板に比べて加工性および耐高温塩害性に優れていることがわかる。 As is clear from Tables 1 to 3B, the steel sheets having the component compositions specified in the present invention and satisfying the formulas (i) to (iii) are excellent in processability and high temperature salt damage resistance as compared with the steel sheets of the comparative examples. You can see that.

さらに、上述の通り、加工性を更に向上するためのSi、P、Ni、Cu、Mo、Alの好ましいまたはより好ましい範囲があり、耐高温塩害性を更に向上するためのC、Si、Mn、S、Mo、Alの好ましいまたはより好ましい範囲がある。より多くの元素がこれらの範囲内にある鋼板ほど加工性または耐高温塩害性の評価が更に良くなっていることがわかる。 Further, as described above, there is a preferable or more preferable range of Si, P, Ni, Cu, Mo, Al for further improving workability, and C, Si, Mn, for further improving high temperature salt damage resistance. There is a preferred or more preferred range of S, Mo, Al. It can be seen that the steel sheet having more elements in these ranges has a better evaluation of workability or high temperature salt damage resistance.

また、表4に、本発明範囲内の組成の素材鋼B、D、Eに対して、種々の製造条件で鋼板を製造した。最終焼鈍における昇温過程の鋼板の温度が750℃以上、830℃未満である時間、雰囲気ガスの流速および焼鈍温度を表4に示す。また、雰囲気ガスは空気とした。母材板厚中心部および表面の平均結晶粒径の測定した結果、式(iv)の左辺の値、耐高温塩害性評価を実施した結果を示す。
なお、板表面の平均結晶粒径の測定については、板表面の組織観察を行いJISG0551:2013の切断法に準拠して結晶粒度を任意に5点測定して平均値を求め、平均結晶粒径を算出した。板表面の組織のコントラストを現出するために、研磨、酸洗、電解研磨、エッチングを適宜実施するが、その際の板厚減少量は元の板厚の5%以内とした。
Further, in Table 4, steel sheets were produced under various production conditions for the material steels B, D, and E having the compositions within the scope of the present invention. Table 4 shows the time when the temperature of the steel sheet in the heating process in the final annealing is 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C., the flow rate of the atmospheric gas, and the annealing temperature. The atmosphere gas was air. As a result of measuring the average crystal grain size of the central portion of the base metal plate thickness and the surface, the value on the left side of the formula (iv) and the result of high temperature salt damage resistance evaluation are shown.
Regarding the measurement of the average crystal grain size of the plate surface, the structure of the plate surface was observed, and the crystal grain size was arbitrarily measured at 5 points in accordance with the cutting method of JISG0551: 2013 to obtain the average value, and the average crystal grain size was obtained. Was calculated. Polishing, pickling, electrolytic polishing, and etching were appropriately performed in order to bring out the contrast of the structure of the plate surface, and the amount of reduction in the plate thickness at that time was set to be within 5% of the original plate thickness.

Figure 2021195573
Figure 2021195573

表4から明らかなように、式(iv)を満足すれば、耐高温塩害性が向上し、更に式(iv)の左辺(900DA−1000DB)の値が0.0以上であれば、耐高温塩害性の評価が更に良くなっていることがわかる。 As is clear from Table 4, if the formula (iv) is satisfied, the high temperature salt damage resistance is improved, and if the value of the left side (900DA-1000DB) of the formula (iv) is 0.0 or more, the high temperature resistance is improved. It can be seen that the evaluation of salt damage is even better.

なお、耐高温塩害試験の加熱温度を650℃、700℃、800℃等で実施した場合や、塩水を飽和CaCl水溶液にした場合や、雰囲気を乾燥大気にした場合においても本発明鋼の耐高温塩害性の序列は同じであった。これより、本発明例は様々な高温塩害環境で優れた耐高温塩害性を示すと考えられる。 The steel of the present invention is resistant to high-temperature salt damage even when the heating temperature is 650 ° C, 700 ° C, 800 ° C, etc., when the salt water is a saturated CaCl 2 aqueous solution, or when the atmosphere is a dry atmosphere. The order of high temperature salt damage was the same. From this, it is considered that the examples of the present invention exhibit excellent high-temperature salt damage resistance in various high-temperature salt damage environments.

これらから明らかなように、本発明で規定する個別の成分組成を有し、式(i)〜(iii)を満足する鋼は耐高温塩害性に優れていることがわかる。さらに個別の成分組成が種々の好ましいまたはより好ましい範囲を満足する鋼や式(iv)を満足する鋼は加工性または耐高温塩害性を更に向上することがわかる。 As is clear from these, it can be seen that the steels having the individual component compositions specified in the present invention and satisfying the formulas (i) to (iii) are excellent in high temperature salt damage resistance. Further, it can be seen that steels having individual component compositions satisfying various preferable or more preferable ranges and steels satisfying the formula (iv) further improve workability or high temperature salt damage resistance.

本発明によれば、加工性および耐高温塩害性を必要とする排気マニホールドやフロントパイプといった用途に加工性および耐高温塩害性に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。具体的な用途としては強制冷却部材により塩分付着が促進されている自動車排気系部品や、自動車排気系の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進されている自動車排気系部品である。これらの部品を可能とすることで、これら部品が適用されるターボ搭載車やHCCI(予混合圧縮自動着火)燃焼するエンジン車の普及を促進し、自動車の燃費改善および環境負荷の低減に寄与できる。 According to the present invention, it is possible to provide a ferritic stainless steel sheet having excellent workability and high temperature salt damage resistance for applications such as an exhaust manifold and a front pipe that require workability and high temperature salt damage resistance. Specific applications include automobile exhaust system parts where salt adhesion is promoted by forced cooling members, and automobile exhaust where salt adhesion is promoted by applying heat insulating members that cover the periphery of the automobile exhaust system with heat insulating material. It is a system part. By making these parts possible, it is possible to promote the spread of turbo-equipped vehicles to which these parts are applied and engine vehicles that burn HCCI (premixed compression automatic ignition), and contribute to improving the fuel efficiency of automobiles and reducing the environmental load. ..

1 自動車排気系部材
2 排気マニホールド
3 強制冷却部材
4 冷却ファン
5 送風口
6 断熱部材
7 断熱材
8 断熱材カバー
10 排気ガス
11 冷却空気流
1 Automobile exhaust system member 2 Exhaust manifold 3 Forced cooling member 4 Cooling fan 5 Blower 6 Insulation member 7 Insulation material 8 Insulation material cover 10 Exhaust gas 11 Cooling air flow

Claims (8)

質量%で、
C:0.020%以下、
N:0.020%以下、
Si:0.05%以上、1.60%以下、
Mn:0.01%以上、1.10%以下、
P:0.040%以下、
S:0.0022%以下、
Cr:10.0%以上、15.0%以下、
Ni:0.01%以上、0.70%以下、
Cu:0.001%以上、0.80%以下、
Mo:0.01%以上、2.00%以下、
Ti:0.050%以上、0.300%以下、
Nb:0.03%超、0.60%以下、
Al:0.70%超、3.00%以下、
V:0.01%以上、0.20%以下、
B:0.0001%以上、0.0050%以下、
O:0.0050%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(i)〜(iii)を満たすことを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板。
Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA−0.5≦6.1 ・・・式(i)
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.00 ・・・式(ii)
Al/O≧200 ・・・式(iii)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)を意味する。
By mass%,
C: 0.020% or less,
N: 0.020% or less,
Si: 0.05% or more, 1.60% or less,
Mn: 0.01% or more, 1.10% or less,
P: 0.040% or less,
S: 0.0022% or less,
Cr: 10.0% or more, 15.0% or less,
Ni: 0.01% or more, 0.70% or less,
Cu: 0.001% or more, 0.80% or less,
Mo: 0.01% or more, 2.00% or less,
Ti: 0.050% or more, 0.300% or less,
Nb: Over 0.03%, 0.60% or less,
Al: Over 0.70%, 3.00% or less,
V: 0.01% or more, 0.20% or less,
B: 0.0001% or more, 0.0050% or less,
O: 0.0050% or less,
A ferritic stainless steel sheet containing Fe and impurities, and satisfying the following formulas (i) to (iii).
Al + 1.7Si + 0.8Mo + 0.3DA -0.5 ≤ 6.1 ... Equation (i)
2.6Al + 4.3Si + 1.5Mo ≧ 6.00 ・ ・ ・ Equation (ii)
Al / O ≧ 200 ・ ・ ・ Equation (iii)
However, the element symbol in the formula means the content (% by mass) of the element, and DA means the average crystal grain size (mm) at the center of the plate thickness.
更に、下記式(iv)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
900DA−1000DB≧−1.7 ・・・式(iv)
但し、式中のDAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)、DBは板表面における平均結晶粒径(mm)を意味する。
The ferrite-based stainless steel sheet according to claim 1, further satisfying the following formula (iv).
900DA-1000DB ≧ -1.7 ・ ・ ・ Equation (iv)
However, DA in the formula means the average crystal grain size (mm) at the center of the plate thickness, and DB means the average crystal grain size (mm) on the plate surface.
質量%にて、Feの一部に代えて、
W:0.01%以上、0.50%以下、
Y:0.001%以上、0.20%以下、
REM:0.001%以上、0.20%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0030%以下、
Zr:0.01%以上、0.30%以下、
Hf:0.001%以上、1.0%以下、
Sn:0.001%以上、1.0%以下、
Mg:0.0001%以上、0.0030%以下、
Co:0.01%以上、0.50%以下、
Sb:0.001%以上、0.50%以下、
Bi:0.001%以上、1.0%以下、
Ta:0.001%以上、1.0%以下、および
Ga:0.0001%以上、0.30%以下、
の1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
By mass%, instead of a part of Fe,
W: 0.01% or more, 0.50% or less,
Y: 0.001% or more, 0.20% or less,
REM: 0.001% or more, 0.20% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Zr: 0.01% or more, 0.30% or less,
Hf: 0.001% or more, 1.0% or less,
Sn: 0.001% or more, 1.0% or less,
Mg: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Co: 0.01% or more, 0.50% or less,
Sb: 0.001% or more, 0.50% or less,
Bi: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ta: 0.001% or more, 1.0% or less, and Ga: 0.0001% or more, 0.30% or less,
The ferrite-based stainless steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the ferrite-based stainless steel sheet contains one or more of the above.
強制冷却部材により塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフェライト系ステンレス鋼板。 The ferrite-based stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 3, which is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by a forced cooling member. 自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフェライト系ステンレス鋼板。 The ferrite stainless steel according to any one of claims 1 to 3, which is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by applying a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material. Steel plate. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍の昇温過程における鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間が20秒以上である、または、最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上であることを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。 The method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature of the steel sheet is maintained at 750 ° C. or higher and lower than 830 ° C. in the temperature raising process of final annealing for 20 seconds or longer. A method for producing a ferritic stainless steel sheet, wherein the flow velocity of the atmospheric gas in the final annealing is 0.08 m / s or more. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材を強制冷却する強制冷却部材と、を備えた自動車排気系部品。 An automobile exhaust system component comprising the automobile exhaust system member using the ferrite-based stainless steel plate according to any one of claims 1 to 3 and a forced cooling member for forcibly cooling the automobile exhaust system member. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材と、を備えた自動車排気系部品。 An automobile exhaust system component comprising an automobile exhaust system member using the ferrite stainless steel plate according to any one of claims 1 to 3 and a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material.
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