JP2738249B2 - フェライトステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
フェライトステンレス鋼板の製造方法Info
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Description
トステンレス鋼板の製造方法に関する。
する完全フェライト系のステンレス鋼は優れた加工性を
示すことが知られている。なかでもCr 量が10〜14
%で安定化元素がTiを主体とする低Cr フェライトス
テンレス鋼板は、軟質であり、伸び・深絞り性に優れる
ために自動車の排気ガス系材料等の加工性が要求され、
腐食環境が比較的穏やかな部位の材料に用いられてい
る。
は低炭素鋼と異なり箱焼鈍または連続焼鈍により熱延鋼
板の焼鈍を実施するが、焼鈍を実施しない工程も種々試
みられている。このような方法の問題とするところは冷
延鋼板の加工性を高める方法であり、主に熱間圧延の方
法に工夫を凝らしている。特開昭52−95527号公
報では850℃以上の温度で巻き取ることにより降伏強
度の低下と伸びの増大を図る方法が開示されている。
l の添加と700℃以下の低温巻き取りによる方法が示
されている。これらの方法は熱間圧延時にフェライトー
オーステナイトの二相混合組織となる鋼種を対象とした
ものであり、本発明が対象とするフェライト単相のTi
含有低Cr フェライトステンレスとはやや状況を異にす
る。
ス鋼板の製造工程において熱延鋼板の焼鈍を実施しなか
った場合に、冷延鋼板の強度が上昇し伸びが低下すると
いう問題が発生する場合があった。この系のフェライト
ステンレス鋼板では強度よりむしろ伸びが重視される場
合が多いことから、熱延鋼板の焼鈍を行わずに、加工性
の優れた低Cr フェライト系ステンレス鋼板を得る方法
の開発が強く要望されてきたところである。
i 含有低Cr フェライトステンレス鋼について、まず熱
延鋼板と冷延鋼板中の析出物を調査したところ、Ti と
PとFe より成る微細析出物が熱延板焼鈍省略時の冷延
鋼板の強度上昇と伸びの低下に影響していることを見出
した。また析出量を調査した結果、下記の式により整理
することができた。
7500/T(Tは絶対温度)
冷却過程で主に析出する。一方、より高温度で析出を開
始したTiC,TiNは、上述の熱間圧延終了後の冷却
過程のこのような温度域では、ほぼ析出を完了してお
り、また、TiC,TiNの析出物は安定である。した
がって、TiPFeの析出に関与し得る固溶Tiは全T
i%より炭化物と窒化物形成に費やされたTi%を差し
引いた残部で定義すればよいことがわかった。
成に費やされるTi分(4C%+3.4N%)を差し引
いた残部(Ti%−4C%−3.4N%)を有効Ti%
と定義すると、熱間圧延を行なう温度から冷却巻き取り
が実施される温度にかけて、鋼板中のTiPFeの析出
にかかるTi分が有効Ti%である。
P(析出物になっていないTiおよびP)の平衡関係は
(1)式で与えられるので、有効Ti%とP%の積が大
きければ大きいほどより高温でもTiPFeが析出し始
め、熱間圧延中に導入される転移を析出核とするので、
TiPFeが微細析出することになる。
の仕上げ焼鈍温度を通常の比較的低い温度域、例えば8
60〜900℃内の1点に固定しておいて、熱間圧延条
件を種々変化させて冷延鋼板の加工性を調査した結果、
熱間圧延中にTi PFe の析出が起こらないようにTi
とPの含有量を制御し熱間圧延後の水冷により冷却途中
の析出を抑制する方法により、優れた加工性を有する冷
延鋼板が得られることを知見した。
焼鈍温度を種々変化させて冷間圧延鋼板の加工性を調査
した結果、930℃以上の高温度で、冷間圧延後の仕上
げ焼鈍温度を行なうと、TiとPの含有量がより高い場
合であっても、優れた加工性を有する冷間圧延鋼板が得
られることを知見した。これらの知見に基づいて、本発
明の方法を完成した。
r 10〜14%、 Si1%以下、 Mn 1%以下、P
0.04%以下、 S 0.010%以下、Ti0.05
〜0.3%、 Al 0.1%以下、残部Fe および不可
避的不純物よりなり、さらに有効Ti%(=Ti%−4
C%−3.4N%)とP%との積が0.007以下とな
るようにTi,C,N,Pの含有量を限定した組成をも
つフェライトステンレス鋼を熱間圧延し、得られた鋼板
を水冷し、750℃以下の温度でコイルに巻き取り、こ
の熱間圧延コイルを焼鈍を行なわずに酸洗し冷間圧延し
た後、連続式仕上げ焼鈍と酸洗を行なうことを特徴とす
る加工性に優れた低Crフェライトステンレス鋼板の製
造方法。
温度で行なうことを特徴とする上記1記載のフェライト
ステンレス鋼板の製造方法。
4以下となるようにTi,C,N,Pの含有量を限定
し、熱間圧延後水冷した鋼板を650℃以下の温度でコ
イルに巻き取り、さらに、連続式仕上げ焼鈍を930℃
を超えない860℃以上の温度で行なうことを特徴とす
る上記1記載のフェライトステンレス鋼板の製造方法。
%以下、V 0.5%以下、Nb 0.5%以下、 Ni
1%以下、 Mo 1%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上記1ないし3記載の フェライ
トステンレス鋼板の製造方法。
テンレス鋼の各成分元素の含有量について数値限定をし
た理由を説明する。
ためには少ない方がよく、製造原価を考慮してそれぞれ
0.015%以下とした。
要元素であり、この面からは10%以上の含有が必要で
ある。一方加工性の面からは少ない方が好ましい。この
ため10%以上14%以下と限定した。
素であり添加が必要であるが、過剰な添加は加工性を損
なう場合があるのでそれぞれ1%以下に限定した。
害であるので、それぞれ0.04%以下、0.010%
以下に制限した。
る。0.05%未満の添加では鋼中のC,NをTi C,
Ti Nとして固定する効果が十分でなく加工性向上効果
が顕著でない。一方0.3%を超えて含有させると逆に
鋼を硬質化させ、加工性を低下させるようになる。よっ
てTi の含有量は0.05%以上0.3%以下の範囲に
限定した。
素であり、脱酸とTi の添加歩留まりを高めるためにS
i ,Mn とあわせて添加する。また耐酸化性を高める効
果がある。一方過剰な添加は鋼の硬質化を招き、加工性
を低下させる場合があるので0.1%以下の添加量に限
定した。
テンレス鋼の耐食性を付加的に高めるために必要に応じ
て添加される元素である。Cu ,Vについては0.5
%、Ni,Mo については1%を超えて含有させると添
加量に応じた耐食性改善の度合いが低下することに加え
て、鋼板の高強度化、コスト上昇を招くため、それぞ
れ、上限値を0.5%、1%とした。
するために、[有効Ti %]・[P%]≦0.007の
式によりTi含有量、P含有量を規制する。ここで有効
Ti %=Ti %−4C%−3.4N%としたのは、Ti
含有量のうち熱間圧延温度域(900℃以上)でTi
C,TiNの形成に費やされるTi分を全Ti量から差
し引いた値であることを意味する。[有効Ti %]・
[P%]≦0.007としておけば、930℃以上の仕
上げ焼鈍でTiPFe の微細析出物が溶解し、良好な特
性のフェライトステンレス鋼板を得ることができる。
域、例えば860〜900℃で行なう場合には、TiP
Feは析出し易くなるので、TiPFeの析出を防止す
るためには、[有効Ti%]と[P%]の積は0.00
4以下に制限する必要がある。
取り温度を750℃以下とするのは、Ti PFe の熱延
板への微細析出を防止することができるからである。こ
の時の冷却速度はほぼ10℃/s以上とすればよく、通
常の水冷により達成される。750℃以上で巻き取ると
析出物が大きくなり、仕上げ焼鈍温度を930℃以上と
してもTiPFe の析出物が溶解せず、焼鈍工程での再
結晶開始時に悪影響を及ぼし、冷延鋼板の伸び、深絞り
性の低下をまねく場合がある。750℃以下で巻き取る
ことにより実施例の表2で示すように良好な加工性が得
られるためこのように規定した。
域、例えば860〜900℃で行なう場合には、水冷後
の巻き取り温度を650℃以下とすることが必要であ
る。もし、650℃以上で巻き取ると析出が起こって、
仕上げ焼鈍工程での再結晶開始時に悪影響を及ぼし、冷
延鋼板の伸び、深絞り性の低下をまねく場合がある。仕
上げ焼鈍温度を860〜900℃で行なう場合には65
0℃以下で巻き取ることにより実施例の表3で示すよう
に良好な加工性が得られた。
するのは、上述のように、その経済的効果が極めて大き
いからである。熱延コイルの酸洗は通常の手段で良く、
一般的には、機械的なショットブラスト, ブラシロール
研削, ベンダー, テンションレベラー等の方法と、塩
酸、硫酸、硝弗酸等の酸洗液に浸漬する方法、または電
解酸洗等を組み合わせて行なう。
デムミル等の一般的な冷間圧延ミルにより実施する。
箱焼鈍によると昇温速度が小さく、組成、熱延条件を前
記範囲に規定しても加工性が良好でない場合があり、本
発明の請求範囲から除外する。
rフェライトステンレス鋼の高温強度は非常に小さくな
るので、このような温度域で鋼板を連続式に焼鈍するに
は加熱帯、均熱帯での鋼帯の張力を小さくする設備設計
が必要である。
では、通常の設備および工程によって処理できる。
処理、硫酸ソーダや硫酸中での電解酸洗、硝酸や硝弗酸
への浸漬等を組み合わせて行なう。
異なる鋼の3.6mm厚の熱延鋼板を用いて1.2mm
までの冷間圧延、仕上げ焼鈍(850〜980℃X1〜
5分)、酸洗を実施した後、機械的性質を引張り試験に
より調査した。熱延鋼板の熱延仕上げ温度、巻き取り温
度、仕上げ焼鈍条件、[有効Ti%]・[P%],冷延
鋼板の降伏強度、伸びを表2にまとめて示す。なお、降
伏強度、伸びは圧延方向に対して0度、45度、90度
の方向のJIS13号B形状の引張り試験片による3方
向平均値を用いた。表2より明らかなように本発明法に
よれば加工性に優れた低Crフェライトステンレス鋼板
が得られることがわかる。
有量の異なる鋼の3.6mmの熱延鋼板を用いて、1.2
mmまでの冷間圧延、仕上げ焼鈍の条件を880℃×3分
に固定し、酸洗を実施した後、機械的性質を引張り試験
により調査した。熱延鋼板の熱延仕上げ温度、巻き取り
温度、〔有効Ti %〕・〔P%〕、冷延鋼板の降伏強
度、伸びを表3にまとめて示す。
度, 45度, 90度の方向のJIS13号B形状の引張
り試験片による3方向平均値を用いた。表2より明らか
なように、有効Ti%×P%および巻き取り温度が本発
明の[請求項1]ないし[請求項3]の限定範囲を外れ
る場合は、伸びが所定の値(35%以上)に到達せず、
逆に降伏強度が所定の値より高くなりすぎて(230M
pa以上)加工性が劣化するが、上記範囲内にあるとき
は、所定の伸びと降伏強度が得られ、優れた加工性を示
す。
優れた加工性を有する低Cr フェライトステンレス鋼板
を得ることが可能となり、産業上の有益性は極めて高
い。
Claims (4)
- 【請求項1】 C 0.015%以下、N 0.015
%以下, Cr 10〜14%、 Si 1%以下、 Mn 1%
以下、P 0.04%以下、 S 0.010%以下、
Ti 0.05〜0.3%、 Al 0.1%以下、残部
Fe および不可避的不純物よりなり、さらに有効Ti%
(=Ti%−4C%−3.4N%)とP%との積が0.
007以下となるようにTi,C,N,Pの含有量を限
定した組成をもつフェライトステンレス鋼を熱間圧延
し、得られた鋼板を水冷し、750℃以下の温度でコイ
ルに巻き取り、この熱間圧延コイルを焼鈍を行なわずに
酸洗し冷間圧延した後、連続式仕上げ焼鈍と酸洗を行な
うことを特徴とする加工性に優れた低Cr フェライトス
テンレス鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 連続式仕上げ焼鈍を930℃以上の温度
で行なうことを特徴とする請求項1記載のフェライトス
テンレス鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 有効Ti%とP%との積が0.004以
下となるようにTi,C,N,Pの含有量を限定し、熱
間圧延後水冷した鋼板を650℃以下の温度でコイルに
巻き取り、さらに、連続式仕上げ焼鈍を930℃を超え
ない860℃以上の温度で行なうことを特徴とする請求
項1記載のフェライトステンレス鋼板の製造方法。 - 【請求項4】 フェライトステンレス鋼がCu 0.5%
以下、V 0.5%以下、Nb 0.5%以下、 Ni 1
%以下、 Mo 1%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ないし3のいずれかに記載
のフェライトステンレス鋼板の製造方法。
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JP4358547A JP2738249B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-12-28 | フェライトステンレス鋼板の製造方法 |
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JP4-98675 | 1992-03-24 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05320772A JPH05320772A (ja) | 1993-12-03 |
JP2738249B2 true JP2738249B2 (ja) | 1998-04-08 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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KR102590079B1 (ko) * | 2019-05-29 | 2023-10-17 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 페라이트계 스테인리스 강판 및 그 제조 방법 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4358547A patent/JP2738249B2/ja not_active Expired - Lifetime
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