JP4693349B2 - ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるCr含有フェライト系鋼板 - Google Patents
ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるCr含有フェライト系鋼板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4693349B2 JP4693349B2 JP2003428581A JP2003428581A JP4693349B2 JP 4693349 B2 JP4693349 B2 JP 4693349B2 JP 2003428581 A JP2003428581 A JP 2003428581A JP 2003428581 A JP2003428581 A JP 2003428581A JP 4693349 B2 JP4693349 B2 JP 4693349B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- hydroforming
- steel sheet
- ferritic steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 63
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 63
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 241000498886 Collimonas arenae Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Description
記
A群:Cu,WおよびMoのいずれか1種または2種以上を各5mass%以下かつ合計で8mass%以下
B群:BまたはMgのいずれか1種または2種を各0.01mass%以下、ただし、Bを含有する場合は、結晶粒度番号を3.5〜6.0とする
C群:CaまたはREMのいずれか1種または2種を各0.1mass%以下
ハイドロフォーム加工後の耐割れ性を定量評価するために、C:0.02mass%以下、Si:2mass%以下、Mn:3mass%以下、P:0.04mass%以下、S:0.006mass%以下、Cr:6〜20mass%、Ni:2mass%以下、N:0.02mass%以下、O:0.008mass%以下を含有し、かつTi,Nb,VおよびAlのいずれか1種または2種以上を合計で1mass%以下含有した、板厚1.2mmのCr含有フェライト系冷延鋼板を素材として38.1mmφの電縫管を造管し、その後、ハイドロフォーム加工により、図1(b)に示したようなT字張り出し部品の成形に供した。このT字張り出し部品を、80℃の温度に加熱したのち、鋼製定盤上に横向きにして載置し、図1(b)に示したT字張り出し部品のX点に向けて、5kgの錘を80cmの高さから落下させる落重試験を行い、割れ発生の有無および割れの大きさを測定し、割れなしを○、割れが1箇所でかつ割れの長さが10mm以内の場合を△、割れが複数かあるいは割れの長さが10mm超えの場合を×と評価した。
<結晶粒度番号>
パイプ素材鋼板の圧延方向断面の板厚中心部におけるフェライト組織の結晶粒度番号をJIS G 0552に準拠して測定した。
<シャルピー衝撃試験>
パイプ素材鋼板の圧延方向に採取した2mmVノッチ付きシャルピーサブサイズ試験片(幅:1.2mm)を用いて、−120℃〜0℃の温度範囲でシャルピー衝撃試験を、各条件でn数3ずつ行い、その吸収エネルギーの平均値が80J/cm2以上となる最低の温度を求め、この温度を「シャルピー遷移温度」と定義した。
フェライト系鋼板
ハイドロフォーム加工に用いられるパイプの素材となる本発明の鋼板は、Cr含有フェライト系鋼板である。ここでいうフェライト系とは、ハイドロフォーム加工時の鋼板組織が、体積率で80%以上がフェライト組織であることを言う。フェライト系鋼板は、耐酸化性や耐熱性、耐食性に優れており、かつ、オーステナイト系ステンレス鋼板より安価であるため、フェライト系鋼板に限定する。
本発明のシャルピー遷移温度とは、先述したように、パイプに加工する前の素材鋼板についてシャルピー衝撃試験を行った時に、その吸収エネルギーの平均値が80J/cm2以上となる最低の温度のことを言い、本発明の鋼板は、その温度が−30℃未満である必要がある。この値が−30℃以上では、ハイドロフォーム加工後の耐割れ性が劣る。シャルピー遷移温度は、低温であればある程、ハイドロフォーム加工後の耐割れ性は改善される傾向があり、−50℃以下であることが好ましくい。
C:0.02mass%以下
Cは、鋼板強度を高め成形性を劣化させる元素であり、0.02mass%を超えて含有すると、靭性および成形性の劣化が顕著となるため、0.02mass%以下に制限する。成形性を確保するためには、C含有量は低いほどよく、0.008mass%以下が望ましい。しかし、低減し過ぎると、2次加工脆性が問題となるので、0.001mass%以上含有することが好ましい。
Siは、鋼の強度を高める元素であるが、耐酸化性を向上するために添加してもよい。しかし、その量が2mass%を超えると、加工硬化が顕著となり成形性を劣化させるほか、表面性状も劣化させるので2mass%以下とする。好ましくは1mass%以下、さらに好ましくは0.1mass%以下である。なお、脱酸剤として添加する場合には、0.02mass%以上の添加が好ましい。
Mnは、鋼の強度を高める元素であり、また、脱酸剤としても添加される。しかし、Mnの過剰な添加は、MnSを形成し、成形性や耐食性を低下させるので、3mass%以下に制限する。より成形性、耐食性が求められる用途の場合には、Mnは、0.2mass%以下であることが好ましく、より好ましくは0.1mass%以下である。なお、脱酸剤として添加される場合には、0.02mass%以上添加することが好ましい。
Pは、低減することにより、粒径を変化させずに靭性を改善(シャルピー遷移温度を下げる)することができる元素であり、ハイドロフォーム加工後の耐割れ性を改善するには低いほどよい。よって、0.04mass%以下に制限する。特に、靭性や溶接性を改善するためには、0.02mass%以下とするのが好ましい。より好ましくは、0.015mass%以下である。
Sは、非金属介在物として存在し、靭性を劣化させる元素であり、0.006mass%以下に制限する。特に、ハイドロフォーム加工後の耐割れ性を改善する観点からは、Sは少ないほどよく、0.005mass%以下であることが望ましい。さらに好ましくは0.003mass%以下である。
本発明の鋼板は、Cr含有のフェライト系鋼板であり、Crは非常に重要な元素である。このCrは、耐酸化性や耐熱性、耐食性を向上する効果があり、これらの効果を得るためには、6mass%以上添加する必要がある。しかし、Crの過剰の添加は、一様伸びを低下させるほか、ハイドロフォーム加工性およびハイドロフォーム加工後の耐割れ性を著しく低下させるため、上限を20mass%とする。したがって、要求される特性に応じて、6〜20mass%の間で添加量を決めればよい。なお、耐熱性、耐食性とハイドロフォーム加工性やハイドロフォーム加工後の耐割れ性とをバランスさせるためには、11〜16mass%の範囲が好ましく、さらに好ましくは13〜16mass%である。
Niは、靭性を向上させる効果を有するが、高価であるため2mass%以下に制限する。靭性向上を図るための好ましい添加量は0.05〜0.8mass%、より好ましくは0.5〜0.8mass%である。
Nは、鋼の靭性および成形性を劣化させる元素である。その含有量が0.02mass%を超えると、靭性および成形性の劣化が顕著となるので、0.02mass%以下に限定する。ハイドロフォーム加工性やハイドロフォーム加工後の耐割れ性を改善するためには、Nの含有量は少ないほど良く、0.01mass%以下であることが望ましい。
Oは、酸化物系介在物を生成し、ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に悪影響があるため、0.008mass%以下に制限する。さらに、ハイドロフォーム加工後の耐割れ性を改善するためには、好ましくは0.005mass%以下、さらに好ましくは0.002mass%以下である。
Nb,Ti,V,Alは、CやNと炭窒化物を形成し、C,Nの有害性を減ずるため、これらの中から選ばれる1種または2種以上を添加する。しかし、いずれの元素も過剰に添加すると、表面欠陥を増加させたり、シャルピー遷移温度を上げたりするため、これらの元素の添加量は合計で1mass%以下に制限する。なお、C,Nの有害性を取り除くためには、
Ti/48+Nb/98+V/51+Al/27≧C/12+N/14
の式を満たす範囲で添加することが好ましい。
Cu,W,Mo:1種または2種以上を各5mass%以下、合計で8mass%以下 Cu,W,Moは、固溶することにより高温耐力の向上あるいは耐食性の向上に寄与するが、高価な元素であるため各々5mass%以下とするのが好ましい。また、これら元素の合計添加量は、ハイドロフォーム加工性およびハイドロフォーム加工後の耐割れ性を改善するためには、8mass%以下であることが好ましい。
鋼板の圧延方向に採取した2mmVノッチ付きシャルピーサブサイズ試験片(幅:1.2mm)を用いて、−120℃〜0℃の範囲で、5℃間隔でシャルピー衝撃試験を各条件で3本ずつ行い、その吸収エネルギーの平均値が80J/cm2以上となる最低の温度をシャルピー遷移温度とした。
(2) 結晶粒度番号
鋼板の圧延方向断面の板厚中心部におけるフェライト組織の結晶粒度番号をJIS G 0552に準拠して測定した。
Claims (5)
- C:0.02mass%以下、
Si:2mass%以下、
Mn:3mass%以下、
P:0.04mass%以下、
S:0.006mass%以下、
Cr:6〜20mass%、
Ni:2mass%以下、
N:0.02mass%以下、
O:0.008mass%以下を含有し、かつ
Ti,Nb,VおよびAlのいずれか1種または2種以上を合計で1mass%以下含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、シャルピー吸収エネルギーが80J/cm2以上となる最低温度が−40℃以下かつ結晶粒度番号が3.5〜7.5であることを特徴とするハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるハイドロフォーム加工用Cr含有フェライト系鋼板。 - 上記成分組成に加えてさらに、Cu,WおよびMoのいずれか1種または2種以上を各5mass%以下かつ合計で8mass%以下含有することを特徴とする請求項1に記載のハイドロフォーム加工用Cr含有フェライト系鋼板。
- 上記成分組成に加えてさらに、Mgを0.01mass%以下含有することを特徴とする請求項1または2に記載のハイドロフォーム加工用Cr含有フェライト系鋼板。
- 上記成分組成に加えてさらに、Bを0.01mass%以下含有し、かつ結晶粒度番号が3.5〜6.0であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイドロフォーム加工用Cr含有フェライト系鋼板。
- 上記成分組成に加えてさらに、CaまたはREMのいずれか1種または2種を各0.1mass%以下含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイドロフォーム加工用Cr含有フェライト系鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003428581A JP4693349B2 (ja) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるCr含有フェライト系鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003428581A JP4693349B2 (ja) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるCr含有フェライト系鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005187857A JP2005187857A (ja) | 2005-07-14 |
JP4693349B2 true JP4693349B2 (ja) | 2011-06-01 |
Family
ID=34787496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003428581A Expired - Lifetime JP4693349B2 (ja) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるCr含有フェライト系鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4693349B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5012243B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2012-08-29 | Jfeスチール株式会社 | 高温強度、耐熱性および加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
JP5387057B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2014-01-15 | Jfeスチール株式会社 | 耐熱性と靭性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
JP4386144B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2009-12-16 | Jfeスチール株式会社 | 耐熱性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
JP4702493B1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-06-15 | Jfeスチール株式会社 | 耐熱性に優れるフェライト系ステンレス鋼 |
JP2012112020A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Jfe Steel Corp | 自動車排気系部品用のフェライト系ステンレス鋼板およびフェライト系ステンレス鋼管 |
JP5703075B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-04-15 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 |
CN102690997A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | Posco公司 | 具有优良的高温强度的铁素体不锈钢及其制造方法 |
KR101273936B1 (ko) * | 2011-08-12 | 2013-06-11 | 한국과학기술연구원 | 내산화성 페라이트계 스테인리스강, 그 제조 방법 및 이를 사용한 연료 전지 접속자 |
ES2706305T3 (es) | 2014-02-05 | 2019-03-28 | Jfe Steel Corp | Lámina de acero inoxidable ferrítico laminada en caliente y recocida, procedimiento para producir la misma, y lámina de acero inoxidable ferrítico laminada en frío y recocida |
US10400318B2 (en) | 2014-05-14 | 2019-09-03 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel |
JP6791646B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2020-11-25 | 日鉄ステンレス株式会社 | 靭性に優れたステンレス鋼板およびその製造方法 |
JP6123964B1 (ja) | 2015-09-29 | 2017-05-10 | Jfeスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5819725B2 (ja) * | 1979-04-04 | 1983-04-19 | 昭和電工株式会社 | フエライト系ステンレス鋼板の製造方法 |
JP4115610B2 (ja) * | 1998-12-03 | 2008-07-09 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 低温靱性に優れた電磁ステンレス鋼 |
JP3680829B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2005-08-10 | Jfeスチール株式会社 | 深絞り性、耐二次加工脆性および耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法 |
-
2003
- 2003-12-25 JP JP2003428581A patent/JP4693349B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005187857A (ja) | 2005-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5546911B2 (ja) | 耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 | |
KR101878245B1 (ko) | 내산화성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 | |
EP2692889B1 (en) | Ferritic stainless steel sheet having excellent heat resistance and processability, and method for producing same | |
TWI460291B (zh) | 肥粒鐵系不銹鋼 | |
JP5433964B2 (ja) | 曲げ加工性および低温靭性に優れる高張力鋼板の製造方法 | |
JP2010059452A (ja) | 冷延鋼板およびその製造方法 | |
KR101417231B1 (ko) | 저온인성 및 인장특성이 우수한 압력용기용 극후강판 및 그 제조 방법 | |
KR101581886B1 (ko) | 내열성과 가공성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 | |
JP5181775B2 (ja) | 曲げ加工性および低温靭性に優れる高張力鋼材ならびにその製造方法 | |
JP4696570B2 (ja) | 耐水素脆性特性に優れた高張力鋼材の製造方法 | |
JP2006193771A (ja) | 加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
JP4693349B2 (ja) | ハイドロフォーム加工後の耐割れ性に優れるCr含有フェライト系鋼板 | |
CN111051553B (zh) | 高Mn钢及其制造方法 | |
WO2012036313A1 (ja) | 耐酸化性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼板 | |
TW202037734A (zh) | 高Mn鋼及其製造方法 | |
JP4185425B2 (ja) | 成形性と高温強度・耐高温酸化性・低温靱性とを同時改善したフェライト系鋼板 | |
KR101718757B1 (ko) | 성형 가공성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판 | |
WO1996001335A1 (fr) | Tole d'acier au chrome a excellente formabilite a la presse | |
JP5208450B2 (ja) | 熱疲労特性に優れたCr含有鋼 | |
JP4302678B2 (ja) | 燃料タンク用フェライト系ステンレス鋼板 | |
JP2012117084A (ja) | 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 | |
JP2015062920A (ja) | 電縫溶接部の信頼性に優れた高炭素電縫溶接鋼管の製造方法 | |
JP3858647B2 (ja) | 低温継手靱性と耐ssc性に優れた高張力鋼とその製造方法 | |
JP3420373B2 (ja) | 成形加工性に優れるクロム鋼板 | |
JP5151510B2 (ja) | 低温靭性、亀裂伝搬停止特性に優れた高張力鋼の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080903 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081021 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101215 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110222 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4693349 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |