JP4283425B2 - 高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビのブラウン管サポートフレーム材などに用いられる、高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビのブラウン管サポートフレーム材などに用いられるフェライト系ステンレス鋼板は地磁気等の影響を防ぐため、磁気特性、すなわち透磁率の高い材料が求められる。このため、例えば特開昭６３−４５３５０号公報には、フェライト系ステンレス鋼にＳｉ、Ａｌを添加する技術が開示されている。この技術により磁気特性は向上するが、Ｓｉの過度の添加は鋼板の加工性を劣化させ、サポートフレーム用に曲げ加工する際に割れが生じ易くなる。またＡｌの添加はブラウン管内部に封入されるガスと反応し、シールド特性を損なう問題がある。
【０００３】
他の観点から磁気特性を高める技術として、特開平２−１８２８３４号公報には、フェライト系ステンレス鋼の最終焼鈍を第１段６００〜８００℃、第２段８５０〜１２００℃の温度範囲で行うことにより、ゴス方位（｛１１０｝＜００１＞）を発達させる方法が開示されている。しかしながら２段階の温度範囲で最終焼鈍を行うことは操業上非常に困難であり、さらに製造コストが増大するという問題がある。
【０００４】
さらに、テレビのブラウン管サイズが大型化するのに伴い、サポートフレーム材には高温強度が要求されてきているが、これらの先行技術はこの要求を満足するものでない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するものであり、高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高温強度および磁気特性に及ぼすフェライト系ステンレス鋼の鋼成分、製造方法を詳細に検討した。その結果、鋼成分を適正に規定し、さらに熱間圧延での板厚、巻取温度、焼鈍条件、冷間圧延率を適正範囲とすることで、高温強度および磁気特性が向上することを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち本発明の要旨は以下の通りである。
（１）質量％で、
Ｃｒ：１１〜１４％、 Ｃ ≦０．０８％、
Ｓｉ≦１．０％、 Ｍｎ≦１．０％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を熱間圧延後、鋼板を６５０℃以上で巻取り、さらに巻取後の鋼板を６５０〜８００℃の温度範囲で１０分間以上焼鈍し、その後、圧下率５〜２０％の冷間圧延を施すことを特徴とする高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。および
（２）質量％で、
Ｃｒ：１１〜１４％、 Ｃ ≦０．０８％、
Ｓｉ≦１．０％、 Ｍｎ≦１．０％、
Ｎｉ≦０．５％、 Ｎ ≦０．０２５％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を熱間圧延後、鋼板を６５０℃以上で巻取り、さらに巻取後の鋼板を６５０〜８００℃の温度範囲で１０分間以上焼鈍し、その後、圧下率５〜２０％の冷間圧延を施すことを特徴とする高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、サポートフレーム材の高温強度を確保する手段として、合金成分の適正化と共に、軽圧下の冷間圧延を行うことで、加工歪による強度向上を図るものである。
以下に本発明を詳細に説明する。
まず本発明の成分限定理由を説明する。成分含有量は質量％である。
Ｃｒ：１１〜１４％とする必要がある。優れた耐食性、耐熱性を得るために１１％以上の含有が必要である。しかしながら、１４％を超えて含有してもこれらの効果は飽和し、また磁気特性が劣化するため好ましくない。
【０００９】
Ｃ：０．０８％以下とする必要がある。０．０８％を超えて含有すると、形成される炭化物が磁気特性を劣化させるため、上限を０．０８％とした。
【００１０】
Ｓｉ：１．０％以下とする必要がある。脱酸材として有効であると共に磁気特性を向上させる元素であるが、１．０％を超えて含有すると加工性を劣化させるため、上限を１．０％とした。
【００１１】
Ｍｎ：１．０％以下とする必要がある。脱酸材として有効であるが、１．０％を超えて含有すると耐食性が劣化するため、上限を１．０％とした。
【００１２】
Ｎｉ：特に優れた高温強度が要求される場合には０．５％以下の範囲で含有することが有効である。ただし０．５％を超えて含有してもその効果は飽和し、またＣｒと同様に磁気特性の劣化をもたらすため好ましくない。。
【００１３】
Ｎ：特に優れた磁気特性が要求される場合には、０．０２５％以下とすることが有効である。０．０２５％を超えて含有すると、形成される窒化物が磁気特性を劣化させるため、上限を０．０２５％とした。
【００１４】
以上の成分を有する鋼を鋳造して鋼片とした後、熱間圧延を施す。熱間圧延後の鋼板は６５０℃以上で巻取る必要がある。巻取温度が６５０℃未満では再結晶、粒成長が十分に伸展せず、磁気特性が劣化するため下限を６５０℃とした。
【００１５】
巻取後の鋼板を、６５０〜８００℃の温度範囲で１０分間以上焼鈍する必要がある。焼鈍温度が６５０℃未満では再結晶、粒成長が十分に進行せず、磁気特性が劣化するため、下限を６５０℃とした。また焼鈍温度が８００℃を超えると鋼中のオーステナイト相分率が増加し、焼鈍後の冷却中にマルテンサイト相が生成し、磁気特性が劣化するため、上限を８００℃とした。また焼鈍時間が１０分間未満では再結晶、粒成長が十分に進行せず磁気特性が劣化するため、下限を１０分間とした。
【００１６】
焼鈍後に圧延率５〜２０％の軽圧下による冷間圧延を施す必要がある。圧延率５％以上の冷間圧延を施すことで、導入される加工歪、すなわち結晶の転位が、高温保持時にも完全には開放されず、変形に伴う転位の移動を妨げ、その結果、高温強度が向上すると考えられる。しかしながら５％未満の圧延率ではこの効果が現れないため、下限を５％とした。また２０％を超える圧延率では磁気特性が劣化するため、上限を２０％とした。
【００１７】
【実施例】
表１に示すフェライト系ステンレス鋼Ａ、Ｂを溶製し、連続鋳造で２５０mm厚の鋳片とした。この鋳片を１２００℃に加熱し、表２に示す板厚、巻取温度で熱間圧延した後、表２に示す条件で焼鈍し、さらに表２に示す圧下率で冷間圧延した。得られた鋼板の高温強度として３００℃での降伏強度測定結果を表２に示す。また得られた鋼板から３０mm×３００mmのエプスタイン試験片を、その長辺が圧延方向と平行になるように切出し、水素７５％−窒素２５％雰囲気中で５５０℃で１５分間保持の歪取り焼鈍を施し、直流磁化測定装置を用いて磁気特性を測定した。最大比透磁率の測定結果を表２に示す。
【００１８】
本発明法に従うＮｏ．１、２、３、１０、１１、１２は、高温強度および磁気特性がともに優れている。鋼ＡよりもＮｉ量を増やしＮ量を低減した鋼Ｂの方が高温強度が高くなり、磁気特性が良好である。
一方、熱間圧延での巻取温度が本発明範囲よりも低いＮｏ．４、１３については磁気特性が劣っている。また巻取後の焼鈍条件が本発明範囲から外れているＮｏ．５、６、７、１４、１５、１６についても、磁気特性が劣っている。さらに冷間圧延の圧下率が本発明範囲よりも小さいか、冷間圧延を施さないＮｏ．８、９、１７、１８については、高温強度が劣っている。
【００１９】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
以上に説明した通り、本発明により高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造が可能になる。本発明は、製造者のみならず本鋼板を利用する者にとっても多大な利益を得ることができ、産業上の価値は極めて高い。
Claims (2)
- 質量％で、
Ｃｒ：１１〜１４％、
Ｃ ≦０．０８％、
Ｓｉ≦１．０％、
Ｍｎ≦１．０％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を熱間圧延後、鋼板を６５０℃以上で巻取り、さらに巻取後の鋼板を６５０〜８００℃の温度範囲で１０分間以上焼鈍し、その後、圧下率５〜２０％の冷間圧延を施すことを特徴とする高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。 - 質量％で、
Ｃｒ：１１〜１４％、
Ｃ ≦０．０８％、
Ｓｉ≦１．０％、
Ｍｎ≦１．０％、
Ｎｉ≦０．５％、
Ｎ ≦０．０２５％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を熱間圧延後、鋼板を６５０℃以上で巻取り、さらに巻取後の鋼板を６５０〜８００℃の温度範囲で１０分間以上焼鈍し、その後、圧下率５〜２０％の冷間圧延を施すことを特徴とする高温強度および磁気特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
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