JP4488785B2 - 深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
その中の一知見として、炭素鋼及び極低炭素鋼にCuを少量添加して最適条件で製造することでr値が向上することが知られている(例えば、非特許文献1,2)。
非特許文献1には、Cuを0.8%以上添加した鋼では板面に垂直な方向に{111}方位が増大すること及びr値は0.4%Cuが最も良いことなどが記載されている。また、非特許文献2にはC量が高く(0.08%)、最終焼鈍の昇温速度が50℃/hの時に0.6%Cuで{111}/{100}が最大値を示すことが明らかにされている。
非特許文献3には、Cuが硫酸中の耐食性を増すこと及び孔食感受性を減少することが述べられており、特許文献1には、オーステナイト系ステンレス鋼にCuを適量添加することにより抗菌性を付与したコイン材が記載されている。また、非特許文献4にはフェライト系ステンレス鋼の再結晶集合組織に及ぼす成分及び製造条件の影響を調査し、Cu:0.5%付近で焼鈍時の昇温速度が20℃/h付近の場合、最も{111}強度が増加することが示されている。
〔1〕質量%で、
C :0.001〜0.020%、 Si:0.01〜1.50%、
Mn:0.01〜1.50%、 P :0.040%未満、
S :0.010%未満、 Al:0.005〜0.100%、
N :0.001〜0.020%、 Cr:10.0〜20.0%、
Cu:0.10〜0.90%
を含有し、Ti,Nbの1種または2種を、
Ti+Nb:0.05〜0.60%
を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼の薄鋼板を製造するに際し、最終焼鈍前の冷間圧延における歪をε1とした時に、最終焼鈍温度T(℃)が下記(1)式を満足し、且つ最終焼鈍時の300℃からT−200℃の範囲における平均昇温速度v(℃/s)が下記(2)式を満足する条件で実施することを特徴とする、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
662+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+53[Cu]≦T≦
772+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+53[Cu]・・(1)
0.0096*10(ε1+2.5[Cu])≦v≦0.0256*10(ε1+2.5[Cu])
・・・・・・・(2)
(ただし、[Cr],[Ti],[Nb]及び[Cu]はmass%を示す。なお、ε1 は、冷延前の板厚をt1、冷延後の板厚をt2とした時にε1=−ln(t2/t1)で表される。)
Mg:0.0001〜0.0100%
を含有することを特徴とする、前記〔1〕記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
B :0.0005〜0.0050%
を含有することを特徴とする、前記〔1〕または〔2〕に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
Mo:0.10〜2.50%、 V :0.10〜2.50%
の1種または2種を含有するとともに、前記最終焼鈍温度T(℃)が前記(1)式に代えて下記(3)式を満足し、且つ最終焼鈍時の300℃からT−200℃の範囲における前記平均昇温速度v(℃/s)が前記(2)式を満足する条件で実施することを特徴とする、前記〔1〕ないし〔3〕の何れか1項に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
662+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+7.3[Mo]
+53[Cu]≦T≦772+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]
+7.3[Mo]+53[Cu] ・・・・・(3)
(1)r値をCu量で整理すると、極大値を示す最適なCu量が存在する。
(2)上記の最適Cu量は、最終焼鈍前の冷間圧延率及び最終焼鈍の昇温速度によって変化する。
(3)最終焼鈍後に再結晶組織を得るための最終焼鈍温度は、鋼成分(Cr,Mo,Ti,Nb,Cu)の影響を受ける。
以上の知見をもとに、本発明者は、Cuを含有したフェライト系ステンレス鋼において、最終焼鈍工程でr値を最も高くするための条件を明確にし、本発明に至った。
まず、鋼成分の限定理由を説明する。なお、下記の説明において%は質量%を示す。
C,N:C,Nを多量に添加すると成形性を低下させ、これらを固定するために必要とされるTiやNb量が増加し、最終焼鈍温度の高温化による製造コスト増加をもたらす。したがって、C,Nの添加量の上限は、0.020%以下とした。また、C,Nの添加量の下限は低いほど好ましいが、精錬工程コストを考慮し、C,N何れも0.001%以上とした。
Mg:Mgは、溶接部の組織を微細化して溶接部の成形性を向上させたり、成形時のリジングの発生を抑制する元素である。Mgの添加による溶接部の成形性の向上効果は0.0001%以上で発揮されるため、Mg添加量の下限を0.0001%以上とすることが好ましい。一方、Mgを0.0100%超添加すると、原料コストが増大するため、Mg添加量の上限を0.0100%以下とすることが好ましい。
最終焼鈍温度T(℃)の上下限は、鋼成分のCr,Ti,Nb,Mo,Cu量によって規定される。
ここで、下限を
662+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+7.3[Mo]+53[Cu]≦T
とする。Moを含有しない場合には、[Mo]=0とすれば良い。この温度未満であると完全再結晶組織が得られないために十分なr値が得られなかったり、硬質であるために加工性が劣化するという問題が生じる。
また、上限は
T≦772+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+7.3[Mo]+53[Cu]
とする。Moを含有しない場合には、[Mo]=0とすれば良い。この温度超であると結晶粒が粗大化して成形時に肌荒れが生じるためである。
なお、[Cr],[Ti],[Nb],[Mo]及び[Cu]はmass%を示す。
0.0096*10(ε1+2.5[Cu])≦v≦0.0256*10(ε1+2.5[Cu])
ε1=−ln(t2/t1)
熱間圧延は特に規定する必要は無いが、一般的な知見として、熱延キズの発生しない程度の低温加熱、低温仕上げ熱延とすることが好ましい。
熱延板焼鈍は、箱焼鈍、連続焼鈍の何れでも構わないし、焼鈍自体を省略しても良い。熱延板焼鈍の条件によらず、Cuによるr値向上効果は発揮されるためである。
冷間圧延率は本発明のポイントとなる。ただし、1回冷延工程でも冷延途中に焼鈍を実施する工程においても冷延率は最終焼鈍前の冷延率を用いる。
また、最終焼鈍後に調質圧延を実施しても本発明の効果は変わらない。
r値の測定方法は、JIS13号B引張試験片の長手方向を、圧延方向(L方向)、圧延方向から45度方向(D方向)、圧延方向と垂直な方向(C方向)の計3方向採取し、それぞれJIS Z 2254に基づいて測定し、平均r値とする。
得られた鋼板より、L方向、C方向、D方向のr値をJIS Z 2254に準拠し、15%引張歪を導入して測定し、平均r値を表2中に併せて示した。r値測定後の試験片の表面凹凸を目視調査し、肌荒れが著しいものはNGとした。
得られた結果を表2に併せて示す。本発明例は、比較例に比べて平均r値が高く、何れも2.0以上である。また、引張試験後に肌荒れが生じていない。
Claims (4)
- 質量%で、
C :0.001〜0.020%、
Si:0.01〜1.50%、
Mn:0.01〜1.50%、
P :0.040%未満、
S :0.010%未満、
Al:0.005〜0.100%、
N :0.001〜0.020%、
Cr:10.0〜20.0%、
Cu:0.10〜0.90%
を含有し、Ti,Nbの1種または2種を、
Ti+Nb:0.05〜0.60%
を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼の薄鋼板を製造するに際し、最終焼鈍前の冷間圧延における歪をε1とした時に、最終焼鈍温度T(℃)が下記(1)式を満足し、且つ最終焼鈍時の300℃からT−200℃の範囲における平均昇温速度v(℃/s)が下記(2)式を満足する条件で実施することを特徴とする、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
662+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+53[Cu]≦T≦
772+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+53[Cu]・・(1)
0.0096*10(ε1+2.5[Cu])≦v≦0.0256*10(ε1+2.5[Cu])
・・・・・・・(2)
(ただし、[Cr],[Ti],[Nb]及び[Cu]はmass%を示す。なお、ε1 は、冷延前の板厚をt1、冷延後の板厚をt2とした時に、ε1=−ln(t2/t1)で表される。) - さらに、質量%で、
Mg:0.0001〜0.0100%
を含有することを特徴とする、請求項1記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。 - さらに、質量%で、
B :0.0005〜0.0050%
を含有することを特徴とする、請求項1または2に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。 - 前記鋼が、さらに、質量%で、
Mo:0.10〜2.50%、
V :0.10〜2.50%
の1種または2種を含有するとともに、前記最終焼鈍温度T(℃)が前記(1)式に代えて下記(3)式を満足し、且つ最終焼鈍時の300℃からT−200℃の範囲における前記平均昇温速度v(℃/s)が前記(2)式を満足する条件で実施することを特徴とする、請求項1ないし3の何れか1項に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
662+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]+7.3[Mo]
+53[Cu]≦T≦772+8.4[Cr]+181[Ti]+340[Nb]
+7.3[Mo]+53[Cu] ・・・・・(3)
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