JP5505575B1 - フェライト系ステンレス鋼板 - Google Patents
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Abstract
成形加工性および耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供する。
質量％で、Ｃ：０．００３〜０．０１３％、Ｓｉ：０．０１〜０．９５％、Ｍｎ：０．０１〜０．４０％、Ｐ：０．０２０〜０．０４０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．４５％、Ｃｒ：１４．５〜２１．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｎ：０．００５〜０．０１２％を含有し、Ｖ：０．０１０〜０．０４０％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％を、Ｖ／Ｂ≧１５．０を満足する範囲で含有し、さらに、Ｔｉ：０．２０〜０．４０％を含有するか、Ｎｂ：０．４０〜０．６０％を含有するか、又はＴｉとＮｂの合計量：０．４０〜０．７０％を満たす範囲でＴｉ及びＮｂを含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
質量％で、Ｃ：０．００３〜０．０１３％、Ｓｉ：０．０１〜０．９５％、Ｍｎ：０．０１〜０．４０％、Ｐ：０．０２０〜０．０４０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．４５％、Ｃｒ：１４．５〜２１．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｎ：０．００５〜０．０１２％を含有し、Ｖ：０．０１０〜０．０４０％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％を、Ｖ／Ｂ≧１５．０を満足する範囲で含有し、さらに、Ｔｉ：０．２０〜０．４０％を含有するか、Ｎｂ：０．４０〜０．６０％を含有するか、又はＴｉとＮｂの合計量：０．４０〜０．７０％を満たす範囲でＴｉ及びＮｂを含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
Description
本発明は、自動車部品、家庭用品、厨房器具、電化製品等といった様々な用途に好ましく適用可能であり、成形加工性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板に関する。
フェライト系ステンレス鋼は、耐食性に優れた材料として、自動車部品、家庭用品を始めとする様々な分野において、広く利用されている。一般に、このフェライト系ステンレス鋼は、Ｎｉを多量に含むオーステナイト系ステンレス鋼に比べ安価であるが、成形性に劣っている。例えば、フェライト系ステンレス鋼は、深絞り加工した場合に成形部材の縁にイヤリングと呼ばれる凹凸が発生するという問題点がある。このため、耐食性と深絞り加工などの成形加工性を両立したフェライト系ステンレス鋼が求められている。
フェライト系ステンレス鋼の成形加工性を改善する技術として、例えば、特許文献１には、Ｃ：０．０３質量％以下、Ｓｉ：２．０質量％以下、Ｍｎ：０．８質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｃｒ：６〜２５質量％、Ｎ：０．０３質量％以下、Ａｌ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．４質量％以下、Ｖ：０．０２〜０．４質量％、Ｂ：０．０００２〜０．００５０質量％を、式：Ｔｉ／４８＞Ｎ／１４＋Ｃ／１２、Ｖ／Ｂ＞１０を満足する範囲で含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするフェライト系ステンレス熱延鋼板が開示されている。このフェライト系ステンレス熱延鋼板は、成形加工後の耐肌あれ性および高温疲労特性に優れるとされている。
また、特許文献２には、Ｃ：０．０３〜０．０８質量％、Ｓｉ：１．０質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１５質量％以下、Ａｌ：０．１０質量％以下、Ｎ：０．０２質量％以下、Ｃｒ：５〜６０質量％、Ｔｉ：４×（Ｃの含有量＋Ｎの含有量）〜０．５質量％、Ｎｂ：０．００３〜０．０２０質量％、Ｂ：０．０００２〜０．００５質量％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、Δｒが０．３以下であることを特徴とする、クロム鋼板が開示されている。このクロム鋼板は、深絞り成形性と耐二次加工脆性に優れる、とされている。
しかし、上記特許文献に記載の技術には、それぞれ以下に述べるような問題点がある。特許文献１に記載の技術では、塑性歪比（以下、単にｒ値と略記する）の面内異方性（以下、単にΔｒと略記する）が十分には改善されていない。その結果、特許文献１に記載の技術は、深絞り加工した場合に成形部材の縁にイヤリングが発生するという問題点がある。また、特許文献１に記載の技術では、Ｂを添加することによる耐食性への影響についての検討がなされておらず、フェライト系ステンレス熱延鋼板の耐食性が低下する場合もある。一方、特許文献２に開示の技術では、ｒ値およびΔｒの改善がなされるものの、Ｂを添加することによる耐食性への影響についての検討がなされておらず、クロム鋼板の耐食性が低下する場合がある。
このように上記した特許文献１、２に記載の技術により、深絞り加工などの成形加工性と耐食性がともに優れるフェライト系ステンレス鋼を得ることはできない。
本発明は、上記した従来技術の問題を解決し、成形加工性および耐食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を目的とする。
本発明者らは、上記した課題を達成するべく、種々検討を重ねた。その結果、Ｖ含有量とＢ含有量を適正範囲に調整するとともにＶ／Ｂを１５．０以上に調整することにより、深絞り加工などの成形加工性と耐食性を兼備するフェライト系ステンレス鋼板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、本発明の基礎となった実験結果について説明する。なお、成分の含有量を表す「％」は「質量％」を意味する。
（実験１）
表１に示す（０．００９〜０．０１２）％Ｃ［Ｃの含有量が０.００９〜０．０１２質量％の範囲にあることを意味する。以下同様である。］、（０．０８〜０．１２）％Ｓｉ、（０．１９〜０．２３）％Ｍｎ、（０．０３３〜０．０３７）％Ｐ、（０．００１〜０．００２）％Ｓ、（１７．２〜１７．５）％Ｃｒ、（０．０２〜０．０３）％Ａｌ、（０．００９〜０．０１２）％Ｎ、（０．０８〜０．１２）％Ｎｉ、（０．２５〜０．２７）％Ｔｉ、（０．０１０〜０．０１６）％Ｖ、（０．０００２〜０．００１０）％Ｂで、Ｖ／Ｂ比を変化させ、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるステンレス鋼を５０ｋｇ小型真空溶解炉にて溶製した。これらの鋼塊を１１００℃に加熱後、熱間圧延を施して４．０ｍｍの熱延板とした。次いで、上記熱延板を９３０℃×６０ｓｅｃの焼鈍を施した後、ショットブラストを行い、弗酸と硝酸の混合酸で酸洗し、冷間圧延により板厚０．７ｍｍの冷延板とした。得られた冷延板に対し、８８０℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施して、冷延焼鈍板とした。得られた冷延焼鈍板から６０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を切り出し、表面を＃６００番手で研磨したのち、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、ＪＡＳＯ Ｍ ６０９−９１に準拠し、塩水噴霧（５％ＮａＣｌ、３５℃、２ｈ）→乾燥（６０℃、相対湿度２０〜３０％）→湿潤（５０℃、２ｈ、相対湿度≧９５％）を１サイクルとする腐食試験サイクルを３０サイクル行った。複合サイクル腐食試験では、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。得られた結果を表１に合わせて示す。表１から、Ｖ／Ｂ比を１５．０以上とすることにより、耐食性が改善されることがわかる。
表１に示す（０．００９〜０．０１２）％Ｃ［Ｃの含有量が０.００９〜０．０１２質量％の範囲にあることを意味する。以下同様である。］、（０．０８〜０．１２）％Ｓｉ、（０．１９〜０．２３）％Ｍｎ、（０．０３３〜０．０３７）％Ｐ、（０．００１〜０．００２）％Ｓ、（１７．２〜１７．５）％Ｃｒ、（０．０２〜０．０３）％Ａｌ、（０．００９〜０．０１２）％Ｎ、（０．０８〜０．１２）％Ｎｉ、（０．２５〜０．２７）％Ｔｉ、（０．０１０〜０．０１６）％Ｖ、（０．０００２〜０．００１０）％Ｂで、Ｖ／Ｂ比を変化させ、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるステンレス鋼を５０ｋｇ小型真空溶解炉にて溶製した。これらの鋼塊を１１００℃に加熱後、熱間圧延を施して４．０ｍｍの熱延板とした。次いで、上記熱延板を９３０℃×６０ｓｅｃの焼鈍を施した後、ショットブラストを行い、弗酸と硝酸の混合酸で酸洗し、冷間圧延により板厚０．７ｍｍの冷延板とした。得られた冷延板に対し、８８０℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施して、冷延焼鈍板とした。得られた冷延焼鈍板から６０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を切り出し、表面を＃６００番手で研磨したのち、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、ＪＡＳＯ Ｍ ６０９−９１に準拠し、塩水噴霧（５％ＮａＣｌ、３５℃、２ｈ）→乾燥（６０℃、相対湿度２０〜３０％）→湿潤（５０℃、２ｈ、相対湿度≧９５％）を１サイクルとする腐食試験サイクルを３０サイクル行った。複合サイクル腐食試験では、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。得られた結果を表１に合わせて示す。表１から、Ｖ／Ｂ比を１５．０以上とすることにより、耐食性が改善されることがわかる。
（実験２）
表２に示す（０.００９〜０．０１２）％Ｃ、（０．８２〜０．８９）％Ｓｉ、（０．３５〜０．４０）％Ｍｎ、（０．０２４〜０．０２７）％Ｐ、（０．００１〜０．００３）％Ｓ、（１４．５〜１４．９）％Ｃｒ、（０．０１〜０．０２）％Ａｌ、（０．００９〜０．０１２）％Ｎ、（０．１５〜０．２０）％Ｎｉ、（０．４０〜０．４３）％Ｎｂ、（０．０１１〜０．０１７）％Ｖ、（０．０００２〜０．００１０）％Ｂで、Ｖ／Ｂ比を変化させ、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるステンレス鋼を５０ｋｇ小型真空溶解炉にて溶製した。これらの鋼塊を１１００℃に加熱後、熱間圧延を施して４．０ｍｍの熱延板とした。次いで、上記熱延板を１０２０℃×６０ｓｅｃの焼鈍を施した後、ショットブラストを行い、弗酸と硝酸の混合酸で酸洗し、冷間圧延により板厚０．７ｍｍの冷延板とした。得られた冷延板に対し、９８０℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施して、冷延焼鈍板とした。得られた冷延焼鈍板から６０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を切り出し、表面を＃６００番手で研磨したのち、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、上記腐食試験サイクルを、３０サイクル行った。複合サイクル腐食試験では、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。得られた結果を表２に合わせて示す。表２から、Ｖ／Ｂ比を１５．０以上とすることにより、耐食性が改善されることがわかる。
表２に示す（０.００９〜０．０１２）％Ｃ、（０．８２〜０．８９）％Ｓｉ、（０．３５〜０．４０）％Ｍｎ、（０．０２４〜０．０２７）％Ｐ、（０．００１〜０．００３）％Ｓ、（１４．５〜１４．９）％Ｃｒ、（０．０１〜０．０２）％Ａｌ、（０．００９〜０．０１２）％Ｎ、（０．１５〜０．２０）％Ｎｉ、（０．４０〜０．４３）％Ｎｂ、（０．０１１〜０．０１７）％Ｖ、（０．０００２〜０．００１０）％Ｂで、Ｖ／Ｂ比を変化させ、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるステンレス鋼を５０ｋｇ小型真空溶解炉にて溶製した。これらの鋼塊を１１００℃に加熱後、熱間圧延を施して４．０ｍｍの熱延板とした。次いで、上記熱延板を１０２０℃×６０ｓｅｃの焼鈍を施した後、ショットブラストを行い、弗酸と硝酸の混合酸で酸洗し、冷間圧延により板厚０．７ｍｍの冷延板とした。得られた冷延板に対し、９８０℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施して、冷延焼鈍板とした。得られた冷延焼鈍板から６０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を切り出し、表面を＃６００番手で研磨したのち、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、上記腐食試験サイクルを、３０サイクル行った。複合サイクル腐食試験では、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。得られた結果を表２に合わせて示す。表２から、Ｖ／Ｂ比を１５．０以上とすることにより、耐食性が改善されることがわかる。
実験１、実験２のＶ／Ｂ比が１５．０未満の場合、Ｃｒ２Ｂが粒界に析出して粒界近傍のＣｒ濃度が低下し、鋭敏化により耐食性が低下したと推定される。また、このような鋭敏化現象は、Ｖ／Ｂ比を１５．０以上に制御することにより、抑止可能となる。
次に、Ｖ／Ｂ比の成形加工性（伸び、ｒ値、Δｒ）に対する影響について検討した。
（０．００９〜０．０１１）％Ｃ、（０．０８〜０．１３）％Ｓｉ、（０．１９〜０．２２）％Ｍｎ、（０．０３５〜０．０３８）％Ｐ、（０．００１〜０．００３）％Ｓ、（１７．２〜１７．５）％Ｃｒ、（０．０２〜０．０３）％Ａｌ、（０．００７〜０．０１１）％Ｎ、（０．１１〜０．１３）％Ｎｉ、（０．２６〜０．３０）％Ｔｉ、（０．０１０〜０．０２４）％Ｖ、（０．０００２〜０．０００９）％Ｂで、Ｖ／Ｂ比を変化させ、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼を５０ｋｇ小型真空溶解炉にて溶製し、スラブを１１００℃に加熱したのち、仕上温度が８５０℃となる熱間圧延を行い、板厚４．０ｍｍの熱延板とした。これら熱延板に９３０℃×６０ｓｅｃの熱延板焼鈍を施したのち、酸洗し、ついで冷間圧延を施し、板厚０．７ｍｍの冷延板とした。さらに、これら冷延板に８８０℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施した後、酸洗し、冷延焼鈍酸洗板とした。得られた冷延焼鈍酸洗板について、引張試験（ＪＩＳ Ｚ ２２０１）を行い、伸び、ｒ値、Δｒを求めた。成形加工性は、伸び３０．０％以上、ｒ値１．５０以上、Δｒ０．３０以下を合格と判定した。また、冷延焼鈍酸洗板から切り出した試験片の表面を＃６００番手で研磨し、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、上記腐食試験サイクルを、３０サイクル行った。複合サイクル腐食試験では、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。
図１に、Ｖ／Ｂと冷延焼鈍酸洗板の成形加工性（伸び、ｒ値、Δｒ）と耐食性評価結果の関係を示す。図１から、Ｖ／Ｂ≧１５．０を満たすことにより、Ｅｌ、r値、Δｒ、耐食性評価のいずれも判定基準を満足することがわかった。特に、Ｖ／Ｂ≧３０．０で、r値、Δｒが優れることがわかった。
より具体的には本発明は以下のものを提供する。
（１）質量％で、Ｃ：０．００３〜０．０１３％、Ｓｉ：０．０１〜０．９５％、Ｍｎ：０．０１〜０．４０％、Ｐ：０．０２０〜０．０４０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．４５％、Ｃｒ：１４．５〜２１．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｎ：０．００５〜０．０１２％を含有し、Ｖ：０．０１０〜０．０４０％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％を、Ｖの含有量とＢの含有量の比（Ｖ／Ｂ）≧１５．０を満足する範囲で含有し、更に、Ｔｉ：０．２０％以上０．４０％以下、Ｔｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０を満足する範囲で、Ｔｉを含有又はＴｉ及びＮｂを含有する場合、およびＮｂ：０．４０％以上０．６０％以下、Ｔｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０を満足する範囲でＮｂを含有又はＮｂ及びＴｉを含有する場合の少なくとも一方を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
（２）Ｖ／Ｂ≧３０．０を満足して含有することを特徴とする（１）に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
（３）質量％で、さらに、Ｃｕ：０．０１〜１．４０％、Ｍｏ：０．０１〜１．６２％の１種または２種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）質量％で、さらに、Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、ＲＥＭ：０．００１〜０．１００％、Ｗ:０．０１〜０．２０％、Ｃｏ：０．０１〜０．２０％、Ｍｇ:０．０００１〜０．００１０％、Ｃａ：０．０００３〜０．００３０%のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする（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。
本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、優れた成形加工性（成形性）を有するとともに、優れた耐食性を有する。具体的には、本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、伸び３０．０％以上、ｒ値１．５０以上、Δｒ０．３０以下を満たす成形加工性を有し、且つ、＃６００番手で研磨面した鋼板表面のＪＡＳＯ Ｍ ６０９−９１に準拠した複合サイクル腐食試験（３０サイクル）にて、発銹面積率２０％未満を満足する耐食性を有する。
以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明のフェライト系ステンレス鋼板の成分限定理由を説明する。なお、成分の含有量を表す「％」は「質量％」を意味する。
Ｃ：０．００３〜０．０１３％
Ｃの含有量は、耐食性および成形性の観点から低いほど好ましい。しかし、Ｃの含有量を０．００３％未満にするには精錬を長時間行う必要がある。所望の生産性を確保する観点から、Ｃの含有量の下限は０．００３％である。一方、Ｃの含有量が０．０１３％を超えると、フェライト系ステンレス鋼板の成形性および耐食性の低下が顕著になる。よって、Ｃの含有量は０．００３〜０．０１３％の範囲とする。より好ましくは０．００４〜０．０１１％である。
Ｃの含有量は、耐食性および成形性の観点から低いほど好ましい。しかし、Ｃの含有量を０．００３％未満にするには精錬を長時間行う必要がある。所望の生産性を確保する観点から、Ｃの含有量の下限は０．００３％である。一方、Ｃの含有量が０．０１３％を超えると、フェライト系ステンレス鋼板の成形性および耐食性の低下が顕著になる。よって、Ｃの含有量は０．００３〜０．０１３％の範囲とする。より好ましくは０．００４〜０．０１１％である。
Ｓｉ：０．０１〜０．９５％
Ｓｉは、鋼の脱酸剤として有用な元素である。この効果を得るためには、Ｓｉの含有量は０．０１％以上である。しかし、Ｓｉの含有量が０．９５％を超えると、熱間圧延工程において圧延荷重が増大するとともに、スケールが非常に生成しやすくなる。また、焼鈍工程においては鋼板表層でのＳｉが濃化したスケールの形成による酸洗性の低下も生じる。このため、Ｓｉの含有量が０．９５％を超えると、表面欠陥が増加したり、製造コストが上昇したりするため好ましくない。よって、Ｓｉの含有量は０．０１〜０．９５％の範囲とする。より好ましくは、０．０５〜０．５０％である。特に後述するＴｉの含有量が０．２５％以上の場合には、Ｓｉによる酸洗性の低下が顕著になるので、この場合Ｓｉの含有量の好ましい範囲は、０．０５〜０．２０％である。
Ｓｉは、鋼の脱酸剤として有用な元素である。この効果を得るためには、Ｓｉの含有量は０．０１％以上である。しかし、Ｓｉの含有量が０．９５％を超えると、熱間圧延工程において圧延荷重が増大するとともに、スケールが非常に生成しやすくなる。また、焼鈍工程においては鋼板表層でのＳｉが濃化したスケールの形成による酸洗性の低下も生じる。このため、Ｓｉの含有量が０．９５％を超えると、表面欠陥が増加したり、製造コストが上昇したりするため好ましくない。よって、Ｓｉの含有量は０．０１〜０．９５％の範囲とする。より好ましくは、０．０５〜０．５０％である。特に後述するＴｉの含有量が０．２５％以上の場合には、Ｓｉによる酸洗性の低下が顕著になるので、この場合Ｓｉの含有量の好ましい範囲は、０．０５〜０．２０％である。
Ｍｎ：０．０１〜０．４０％
Ｍｎは、鋼中に存在するＳと結合して、ＭｎＳを形成し、耐食性を低下させる。よって、Ｍｎの含有量は０．４０％以下とする。一方、必要以上に、Ｍｎの含有量を低下させようとすると、精錬コストが増大する。このため、Ｍｎの含有量は０．０１％以上が好ましい。なお、精錬コストを抑えつつ、特に高い耐食性を実現するためには、Ｍｎの含有量の好ましい範囲は０．０５〜０．３５％である。
Ｍｎは、鋼中に存在するＳと結合して、ＭｎＳを形成し、耐食性を低下させる。よって、Ｍｎの含有量は０．４０％以下とする。一方、必要以上に、Ｍｎの含有量を低下させようとすると、精錬コストが増大する。このため、Ｍｎの含有量は０．０１％以上が好ましい。なお、精錬コストを抑えつつ、特に高い耐食性を実現するためには、Ｍｎの含有量の好ましい範囲は０．０５〜０．３５％である。
Ｐ：０．０２０〜０．０４０％
Ｐは、鋼に不可避的に含まれる元素である。Ｐは耐食性および成形性に対して有害な元素であるため、Ｐの含有量は低いことが好ましい。特に、Ｐの含有量が０．０４０％を超えると固溶強化により鋼板の成形性が低下する。このためＰの含有量は０．０４０％以下である。一方、Ｐの含有量を０．０２０％未満にするためには、時間を掛けて精錬を行う必要があり、Ｐの含有量を０．０２０％未満にすることは製造上好ましくない。よって、Ｐの含有量は０．０２０〜０．０４０％の範囲とする。好ましくは、０．０２５〜０．０３５％の範囲である。
Ｐは、鋼に不可避的に含まれる元素である。Ｐは耐食性および成形性に対して有害な元素であるため、Ｐの含有量は低いことが好ましい。特に、Ｐの含有量が０．０４０％を超えると固溶強化により鋼板の成形性が低下する。このためＰの含有量は０．０４０％以下である。一方、Ｐの含有量を０．０２０％未満にするためには、時間を掛けて精錬を行う必要があり、Ｐの含有量を０．０２０％未満にすることは製造上好ましくない。よって、Ｐの含有量は０．０２０〜０．０４０％の範囲とする。好ましくは、０．０２５〜０．０３５％の範囲である。
Ｓ：０．０１０％以下
ＳはＭｎと結合しＭｎＳを形成する。ＭｎＳは熱間圧延等により展伸し、フェライト粒界等に析出物（介在物）として存在する。このような硫化物系析出物（介在物）は、鋼板の伸びを低下させ、特に鋼板の曲げ加工時において鋼板に亀裂を発生させる場合がある。このためＳの含有量はできるだけ低減することが望ましく、許容できるＳの含有量は０．０１０％までである。なお、好ましいＳの含有量は０．００５％以下である。
ＳはＭｎと結合しＭｎＳを形成する。ＭｎＳは熱間圧延等により展伸し、フェライト粒界等に析出物（介在物）として存在する。このような硫化物系析出物（介在物）は、鋼板の伸びを低下させ、特に鋼板の曲げ加工時において鋼板に亀裂を発生させる場合がある。このためＳの含有量はできるだけ低減することが望ましく、許容できるＳの含有量は０．０１０％までである。なお、好ましいＳの含有量は０．００５％以下である。
Ａｌ：０．０１〜０．４５％
Ａｌは、鋼の脱酸剤として有用な元素である。この効果を得るためには、Ａｌの含有量を０．０１％以上にする必要がある。しかし、Ａｌの含有量が多くなり過ぎると、Ａｌ系介在物の増加により、表面疵を招く原因となる。以上よりＡｌの含有量の範囲は０．０１〜０．４５％とする。また、Ａｌの含有量の好ましい範囲は、０．０１〜０．１０％である。さらに好ましい範囲は、０．０２〜０．０４％である。
Ａｌは、鋼の脱酸剤として有用な元素である。この効果を得るためには、Ａｌの含有量を０．０１％以上にする必要がある。しかし、Ａｌの含有量が多くなり過ぎると、Ａｌ系介在物の増加により、表面疵を招く原因となる。以上よりＡｌの含有量の範囲は０．０１〜０．４５％とする。また、Ａｌの含有量の好ましい範囲は、０．０１〜０．１０％である。さらに好ましい範囲は、０．０２〜０．０４％である。
Ｃｒ：１４．５〜２１．５％
Ｃｒは耐食性向上に寄与する元素であり、ステンレス鋼板に必須元素として含まれる元素である。しかし、Ｃｒの含有量が１４．５％未満では、十分な耐食性を持つ鋼板が得られない。一方、Ｃｒの含有量が２１．５％を超えると、鋼板の靭性が低下することに加えて、鋼が硬質化しすぎて鋼板の伸びも顕著に低下する。よって、Ｃｒの含有量の範囲は１４．５〜２１．５％とする。さらに、耐食性と製造性の観点から、Ｃｒの含有量の好ましい範囲は１６．０〜２１．５％である。
Ｃｒは耐食性向上に寄与する元素であり、ステンレス鋼板に必須元素として含まれる元素である。しかし、Ｃｒの含有量が１４．５％未満では、十分な耐食性を持つ鋼板が得られない。一方、Ｃｒの含有量が２１．５％を超えると、鋼板の靭性が低下することに加えて、鋼が硬質化しすぎて鋼板の伸びも顕著に低下する。よって、Ｃｒの含有量の範囲は１４．５〜２１．５％とする。さらに、耐食性と製造性の観点から、Ｃｒの含有量の好ましい範囲は１６．０〜２１．５％である。
Ｎｉ：０．０１〜０．６０％
Ｎｉは、隙間腐食を低減させる効果を有する。この効果を得るためには、Ｎｉの含有量を０．０１％以上にすることが必要である。しかし、Ｎｉは高価な元素であることに加え、０．６０％を超えるＮｉを含有しても、上記効果は飽和し、熱間加工性を低下させる。よって、Ｎｉの含有量の範囲は０．０１〜０．６０％とする。また、Ｎｉの含有量の好ましい範囲は、０．１０〜０．４０％である。
Ｎｉは、隙間腐食を低減させる効果を有する。この効果を得るためには、Ｎｉの含有量を０．０１％以上にすることが必要である。しかし、Ｎｉは高価な元素であることに加え、０．６０％を超えるＮｉを含有しても、上記効果は飽和し、熱間加工性を低下させる。よって、Ｎｉの含有量の範囲は０．０１〜０．６０％とする。また、Ｎｉの含有量の好ましい範囲は、０．１０〜０．４０％である。
Ｎ：０．００５〜０．０１２％
Ｎは、Ｖと結合して、窒化物や炭窒化物を形成し、最終的な製品板の結晶粒を微細化して、ｒ値特性向上に寄与する。しかし、Ｎの含有量が０．００５％未満では、Ｖ（Ｃ、Ｎ）の炭窒化物の微細析出による結晶粒の微細化効果が得られない。一方、Ｎの含有量が０．０１２％を超える場合、Ｃｒ窒化物量、あるいはＣｒ炭窒化物量が増加して、鋼板が硬質化し伸びが低下する。よって、Ｎの含有量の範囲は０．００５〜０．０１２％とする。また、Ｎの含有量の好ましい範囲は、０．００６〜０．０１０％である。
Ｎは、Ｖと結合して、窒化物や炭窒化物を形成し、最終的な製品板の結晶粒を微細化して、ｒ値特性向上に寄与する。しかし、Ｎの含有量が０．００５％未満では、Ｖ（Ｃ、Ｎ）の炭窒化物の微細析出による結晶粒の微細化効果が得られない。一方、Ｎの含有量が０．０１２％を超える場合、Ｃｒ窒化物量、あるいはＣｒ炭窒化物量が増加して、鋼板が硬質化し伸びが低下する。よって、Ｎの含有量の範囲は０．００５〜０．０１２％とする。また、Ｎの含有量の好ましい範囲は、０．００６〜０．０１０％である。
Ｖ：０．０１０〜０．０４０％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％、Ｖ／Ｂ：１５．０以上
ＶおよびＢは、本発明において極めて重要な元素である。Ｖは、Ｎと結びついて、ＶＮやＶ（Ｃ、Ｎ）といった窒化物や炭窒化物を形成し、熱延焼鈍板の結晶粒の粗大化を抑制する効果がある。また、Ｂはフェライト粒界に濃化し、粒界移動を遅れさせることにより、粒成長抑制を補助する効果がある。これらのＶとＢの複合効果により、熱延焼鈍板の結晶粒が微細化する。この結果、冷延焼鈍後の｛１１１｝再結晶方位粒の優先核生成サイトである粒界の面積が増加することにより、｛１１１｝方位が高集積化することで、ｒ値が向上するとともにΔr値が低減するものと考えられる。
ＶおよびＢは、本発明において極めて重要な元素である。Ｖは、Ｎと結びついて、ＶＮやＶ（Ｃ、Ｎ）といった窒化物や炭窒化物を形成し、熱延焼鈍板の結晶粒の粗大化を抑制する効果がある。また、Ｂはフェライト粒界に濃化し、粒界移動を遅れさせることにより、粒成長抑制を補助する効果がある。これらのＶとＢの複合効果により、熱延焼鈍板の結晶粒が微細化する。この結果、冷延焼鈍後の｛１１１｝再結晶方位粒の優先核生成サイトである粒界の面積が増加することにより、｛１１１｝方位が高集積化することで、ｒ値が向上するとともにΔr値が低減するものと考えられる。
Vの含有量が０．０１０％未満では、ＶＮあるいはＶ（Ｃ、Ｎ）の微細析出による結晶粒の微細化効果が得られない。Bの含有量が０．０００１％未満では、粒成長を抑制する効果がない。Ｖの含有量が０．０４０％を超える場合やＢの含有量が０．００１０％を超える場合には、焼鈍中の結晶粒の微細化および成長抑制、成形加工性改善の効果が飽和するだけでなく、逆に材質が硬化し延性が低下して、鋼板の成形加工性が劣化する。よって、Ｖの含有量の範囲は０．０１０〜０．０４０％、Ｂの含有量の範囲は０．０００１〜０．００１０％とする。また、ＶとＢの含有比（Ｖ／Ｂ）は、フェライト結晶粒径とフェライト粒界面積のバランスおよび粒界へのＣｒ２Ｂの析出挙動に影響し、成形加工性および耐食性に影響するものと考えられる。前述の表１、表２および図１に記載の通り、Ｖ／Ｂ比が１５．０未満の場合は、ＢがＣｒと結合して粒界にＣｒ２Ｂとして析出する。このことにより、粒成長を抑制する効果が少なくなり、r値の向上が不十分となる。さらに、粒界近傍のＣｒ濃度が低下して鋼板の耐食性が劣化する。よって、（Ｖ／Ｂ）を１５．０以上とする。なお、高い成形加工性を確保する観点から、Ｖ／Ｂの好ましい範囲は３０．０以上である。
Ｔｉ：０．２０％以上０．４０％以下、Ｔｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０を満足する範囲で、Ｔｉを含有又はＴｉ及びＮｂを含有する場合、およびＮｂ：０．４０％以上０．６０％以下、Ｔｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０を満足する範囲でＮｂを含有又はＮｂ及びＴｉを含有する場合
Ｔｉ、Ｎｂはいずれも、固溶Ｃ、Ｎを化合物として固定することにより、鋼板の耐食性や成形性を向上させる効果を有している。このため、Ｔｉ、Ｎｂのいずれかを単独で使用するか、Ｔｉ及びＮｂの両方を使用することが必要である。具体的には上記効果を得るために、Ｔｉ：０．２０％以上を含有するか、Ｎｂ：０．４０％以上を含有する必要がある。好ましくは、Ｔｉ：０．２５％以上を含有するか、Ｎｂ：０．４５％以上を含有する場合である。一方、Ｔｉの含有量、Ｎｂの含有量、ＴｉとＮｂの合計量が多過ぎる場合には、表面品質の低下や再結晶温度の上昇による製造性の低下を招き好ましくない。このため、Ｔｉ量は０．４０％以下、Ｎｂ量は０．６０％以下、及びＴｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０とする（本発明においては、Ｔｉ量、Ｎｂ量、Ｔｉ％＋Ｎｂ％の全てが上限値以下でなければならない）。好ましくは、Ｔｉ量は０．３５％以下、Ｎｂ量は０．５５％以下、及びＴｉ％＋Ｎｂ％≦０．６５の場合である。
Ｔｉ、Ｎｂはいずれも、固溶Ｃ、Ｎを化合物として固定することにより、鋼板の耐食性や成形性を向上させる効果を有している。このため、Ｔｉ、Ｎｂのいずれかを単独で使用するか、Ｔｉ及びＮｂの両方を使用することが必要である。具体的には上記効果を得るために、Ｔｉ：０．２０％以上を含有するか、Ｎｂ：０．４０％以上を含有する必要がある。好ましくは、Ｔｉ：０．２５％以上を含有するか、Ｎｂ：０．４５％以上を含有する場合である。一方、Ｔｉの含有量、Ｎｂの含有量、ＴｉとＮｂの合計量が多過ぎる場合には、表面品質の低下や再結晶温度の上昇による製造性の低下を招き好ましくない。このため、Ｔｉ量は０．４０％以下、Ｎｂ量は０．６０％以下、及びＴｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０とする（本発明においては、Ｔｉ量、Ｎｂ量、Ｔｉ％＋Ｎｂ％の全てが上限値以下でなければならない）。好ましくは、Ｔｉ量は０．３５％以下、Ｎｂ量は０．５５％以下、及びＴｉ％＋Ｎｂ％≦０．６５の場合である。
以上より、本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、上記必須成分を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる。本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、さらに、必要に応じて、Ｃｕ、Ｍｏの１種または２種、Ｚｒ、ＲＥＭ、Ｗ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａのうちから選ばれる１種または２種以上を、下記の範囲で含有してもよい。
Ｃｕ：０．０１〜１．４０％
Ｃｕは、耐食性を向上させる元素であり、具体的には、鋼板が水溶液中にある場合や弱酸性の水滴が鋼板に付着した場合に耐食性を向上させるのに特に有効な元素である。この効果は、Ｃｕを０．０１％以上含有させることにより得られ、Ｃｕの含有量が多いほど高くなる。しかし、Ｃｕの含有量が１．４０％を超えると、熱間加工性が低下するとともに、熱間圧延時に赤スケールと呼ばれるＣｕ起因の酸化物が熱延スラブ上に生成し、表面欠陥を生じるため好ましくない。さらには、Ｃｕの含有量が１．４０％を超えると、焼鈍後の脱スケールが困難となるため製造上好ましくない。そのため、Ｃｕを含有する場合、その含有量の範囲は０．０１〜１．４０％であることが好ましい。また、Ｃｕ含有量のより好ましい範囲は０．１０〜１．００％であり、最も好ましい範囲は０．３０〜０．５０％である。
Ｃｕは、耐食性を向上させる元素であり、具体的には、鋼板が水溶液中にある場合や弱酸性の水滴が鋼板に付着した場合に耐食性を向上させるのに特に有効な元素である。この効果は、Ｃｕを０．０１％以上含有させることにより得られ、Ｃｕの含有量が多いほど高くなる。しかし、Ｃｕの含有量が１．４０％を超えると、熱間加工性が低下するとともに、熱間圧延時に赤スケールと呼ばれるＣｕ起因の酸化物が熱延スラブ上に生成し、表面欠陥を生じるため好ましくない。さらには、Ｃｕの含有量が１．４０％を超えると、焼鈍後の脱スケールが困難となるため製造上好ましくない。そのため、Ｃｕを含有する場合、その含有量の範囲は０．０１〜１．４０％であることが好ましい。また、Ｃｕ含有量のより好ましい範囲は０．１０〜１．００％であり、最も好ましい範囲は０．３０〜０．５０％である。
Ｍｏ：０．０１〜１．６２％
Ｍｏはステンレス鋼板の耐食性を顕著に向上させる元素である。この効果は、鋼板にＭｏを０．０１％以上含有させることによって得られ、その効果はＭｏの含有量が多いほど向上する。しかし、Ｍｏ含有量が１．６２％を超えると、熱間加工性が低下して熱間圧延時に表面欠陥が多発するようになる。また、Ｍｏは高価な元素であることから、Ｍｏ含有量の増加は製造コストを増大させる。そのため、Ｍｏを含有する場合は、その含有量の範囲を０．０１〜１．６２％とすることが好ましい。より好ましい含有量の範囲は０．３０〜１．６２％であり、最も好ましくは０．４０〜１．２０％である。特に熱延板靭性が低下するＴｉ含有鋼ではＭｏの添加によりさらに靭性が低下して、良好な熱延板焼鈍を得ることが困難になるので、Ｔｉを０．１５％以上含有している場合にはＭｏの含有量を０．３０〜１．４０％にするのが好ましい。より好ましくは０．４０〜１．００％の範囲である。
Ｍｏはステンレス鋼板の耐食性を顕著に向上させる元素である。この効果は、鋼板にＭｏを０．０１％以上含有させることによって得られ、その効果はＭｏの含有量が多いほど向上する。しかし、Ｍｏ含有量が１．６２％を超えると、熱間加工性が低下して熱間圧延時に表面欠陥が多発するようになる。また、Ｍｏは高価な元素であることから、Ｍｏ含有量の増加は製造コストを増大させる。そのため、Ｍｏを含有する場合は、その含有量の範囲を０．０１〜１．６２％とすることが好ましい。より好ましい含有量の範囲は０．３０〜１．６２％であり、最も好ましくは０．４０〜１．２０％である。特に熱延板靭性が低下するＴｉ含有鋼ではＭｏの添加によりさらに靭性が低下して、良好な熱延板焼鈍を得ることが困難になるので、Ｔｉを０．１５％以上含有している場合にはＭｏの含有量を０．３０〜１．４０％にするのが好ましい。より好ましくは０．４０〜１．００％の範囲である。
続いて、Ｚｒ、ＲＥＭ、Ｗ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａのうちから選ばれる１種または２種以上を含む場合の、上記成分について説明する。
Ｚｒ：０．０１〜０．２０％
ＺｒはＣやＮと結合して鋭敏化を抑制する効果がある。この効果はＺｒの含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｚｒの含有量が０．２０％を超えると鋼板の加工性が低下する。また、Ｚｒは高価な元素であるため、Ｚｒ含有量の増加は製造コストを増大させる。そのため、Ｚｒを含有する場合は、その含有量の範囲を０．０１〜０．２０％とすることが好ましい。
ＺｒはＣやＮと結合して鋭敏化を抑制する効果がある。この効果はＺｒの含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｚｒの含有量が０．２０％を超えると鋼板の加工性が低下する。また、Ｚｒは高価な元素であるため、Ｚｒ含有量の増加は製造コストを増大させる。そのため、Ｚｒを含有する場合は、その含有量の範囲を０．０１〜０．２０％とすることが好ましい。
ＲＥＭ：０．００１〜０．１００％
ＲＥＭは耐酸化性を向上させる効果がある。この効果は、ＲＥＭを０．００１％以上含有させることによって得られる。一方、０．１００％を超える量のＲＥＭを含有させると熱間圧延性が低下して表面欠陥が多発するので好ましくない。そのため、含有する場合は、ＲＥＭの含有量の範囲を０．００１〜０．１００％とするのが好ましく、より好ましくは、０．００１〜０．０５０％である。
ＲＥＭは耐酸化性を向上させる効果がある。この効果は、ＲＥＭを０．００１％以上含有させることによって得られる。一方、０．１００％を超える量のＲＥＭを含有させると熱間圧延性が低下して表面欠陥が多発するので好ましくない。そのため、含有する場合は、ＲＥＭの含有量の範囲を０．００１〜０．１００％とするのが好ましく、より好ましくは、０．００１〜０．０５０％である。
Ｗ：０．０１〜０．２０％
Ｗは、Ｍｏと同様に耐食性を向上させる効果がある。この効果はＷの含有量が０．０１％以上で得られる。一方、０．２０％を超える量のＷを含有させると強度が上昇し、圧延荷重増大等により製造性が低下する。そのため、Ｗの含有量の範囲は、０．０１〜０．２０％とすることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜０．１０％である。
Ｗは、Ｍｏと同様に耐食性を向上させる効果がある。この効果はＷの含有量が０．０１％以上で得られる。一方、０．２０％を超える量のＷを含有させると強度が上昇し、圧延荷重増大等により製造性が低下する。そのため、Ｗの含有量の範囲は、０．０１〜０．２０％とすることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜０．１０％である。
Ｃｏ：０．０１〜０．２０％
Ｃｏは、Ｍｏと同様に耐食性を向上させる効果がある。この効果はＣｏの含有量が０．０１％以上で得られる。一方、０．２０％を超える量のＣｏを含有させると成形性が低下する。そのため、Ｃｏの含有量の範囲は、０．０１〜０．２０％とすることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜０．１０％である。
Ｃｏは、Ｍｏと同様に耐食性を向上させる効果がある。この効果はＣｏの含有量が０．０１％以上で得られる。一方、０．２０％を超える量のＣｏを含有させると成形性が低下する。そのため、Ｃｏの含有量の範囲は、０．０１〜０．２０％とすることが好ましく、より好ましくは、０．０１〜０．１０％である。
Ｍｇ：０．０００１〜０．００１０％
Ｍｇはスラブの等軸晶率を向上させ、成形性や靭性の向上に有効な元素である。この効果は、Ｍｇの含有量が０．０００１％以上で得られる。一方、Ｍｇ含有量が０．００１０％を超えるとＭｇ系介在物が増加し、表面性状を悪化させる。そのため、Ｍｇの含有量の範囲は、０．０００１〜０．００１０％とすることが好ましく、より好ましくは０．０００２〜０．０００４％である。
Ｍｇはスラブの等軸晶率を向上させ、成形性や靭性の向上に有効な元素である。この効果は、Ｍｇの含有量が０．０００１％以上で得られる。一方、Ｍｇ含有量が０．００１０％を超えるとＭｇ系介在物が増加し、表面性状を悪化させる。そのため、Ｍｇの含有量の範囲は、０．０００１〜０．００１０％とすることが好ましく、より好ましくは０．０００２〜０．０００４％である。
Ｃａ：０．０００３〜０．００３０％
Ｃａは、連続鋳造の際に発生しやすいＴｉ系介在物の析出によるノズルの閉塞を防止するのに有効な成分である。その効果はＣａの含有量が０．０００３％以上で得られる。しかし、Ｃａ含有量が０．００３０％を超えた場合、ＣａＳの生成により、耐食性が低下する。そのため、Ｃａの好ましい含有量の範囲は、０．０００３〜０．００３０％であり、より好ましくは０．０００５〜０．００２０％であり、最も好ましくは、０．０００５〜０．００１５％である。
Ｃａは、連続鋳造の際に発生しやすいＴｉ系介在物の析出によるノズルの閉塞を防止するのに有効な成分である。その効果はＣａの含有量が０．０００３％以上で得られる。しかし、Ｃａ含有量が０．００３０％を超えた場合、ＣａＳの生成により、耐食性が低下する。そのため、Ｃａの好ましい含有量の範囲は、０．０００３〜０．００３０％であり、より好ましくは０．０００５〜０．００２０％であり、最も好ましくは、０．０００５〜０．００１５％である。
つぎに、本発明のフェライト系ステンレス鋼の製造方法について説明する。なお、本発明のフェライト系ステンレス鋼の製造方法は以下の実施形態に限定されない。上記した組成の溶鋼を、通常公知の転炉または電気炉で溶製し、真空脱ガス（ＲＨ）、ＶＯＤ、ＡＯＤ等でさらに精錬したのち、好ましくは連続鋳造法で鋳造し、圧延素材（スラブ等）とする。ついで、圧延素材を加熱し熱間圧延することにより、熱延板とする。熱間圧延のスラブ加熱温度は、１０５０℃〜１２５０℃の温度範囲とするのが好ましく、また、熱間圧延の仕上温度は、製造性の観点から７５０〜９００℃とするのが好ましい。熱延板は、必要に応じて、熱延板焼鈍を行うことができる。熱延板焼鈍を行う場合は、８５０〜１１５０℃の温度範囲での短時間の連続焼鈍をすることが好適である。なお、熱延板は、脱スケール処理を行って、そのまま製品とすることも、また、冷間圧延用素材とすることもできる。冷間圧延用素材の熱延板は、冷延圧下率：３０％以上の冷間圧延を施し、冷延板とする。冷延圧下率は、５０〜９５％が好適である。また、冷延板のさらなる成形性の付与のために、８００〜１１００℃の再結晶焼鈍（仕上焼鈍）を行うことができる。また、冷延−焼鈍を２回以上繰り返し行ってもよい。さらに、光沢性が要求される場合には、スキンパス（圧延）等を施してもよい。冷延板の仕上は、Ｊａｐａｎｅｓｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ(ＪＩＳ) Ｇ４３０５で規定された２Ｄ、２Ｂ、ＢＡおよび各種研磨が可能である。
なお、本発明でいう鋼板は、鋼帯、箔材を含むものとする。
［実施例１］
表３に示す組成（残部はＦｅ）の溶鋼を転炉および２次精錬（ＶＯＤ）で溶製し、連続鋳造法によりスラブとした。これらスラブを１１２０℃に加熱した後、仕上温度が８００℃となる熱間圧延を行い、板厚４．０ｍｍの熱延板とした。これら熱延板に、９４０℃×６０ｓｅｃの熱延板焼鈍を施した後、酸洗、冷間圧延を施し、冷延板とした。次いで、これらの冷延板に９００℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施した後、酸洗し、板厚０．７ｍｍの冷延焼鈍酸洗板とした。得られた冷延焼鈍酸洗板について、成形加工性と耐食性評価を行った。
［評価］
以下に、成形加工性と耐食性の評価方法を示す。
表３に示す組成（残部はＦｅ）の溶鋼を転炉および２次精錬（ＶＯＤ）で溶製し、連続鋳造法によりスラブとした。これらスラブを１１２０℃に加熱した後、仕上温度が８００℃となる熱間圧延を行い、板厚４．０ｍｍの熱延板とした。これら熱延板に、９４０℃×６０ｓｅｃの熱延板焼鈍を施した後、酸洗、冷間圧延を施し、冷延板とした。次いで、これらの冷延板に９００℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施した後、酸洗し、板厚０．７ｍｍの冷延焼鈍酸洗板とした。得られた冷延焼鈍酸洗板について、成形加工性と耐食性評価を行った。
［評価］
以下に、成形加工性と耐食性の評価方法を示す。
（１）伸び
冷延焼鈍酸洗板の各方向［圧延方向（Ｌ方向）、圧延直角方向（Ｃ方向）および圧延方向から４５°方向（Ｄ方向）］からＪＩＳ１３号Ｂ試験片を採取した。これら引張試験片を用いて引張試験（ＪＩＳ Ｚ ２２０１）を実施し、各方向の伸びを測定した。各方向の伸び値を用いて、次式より伸び（Ｅｌ）の平均値を求めた。Ｅｌが３０．０％以上を合格とした。
Ｅｌ＝（ＥｌＬ＋２×ＥｌＤ＋ＥｌＣ）／４
ここで、ＥｌＬ、ＥｌＤ、ＥｌＣは、それぞれＬ方向、Ｄ方向、Ｃ方向の伸びを表す。
冷延焼鈍酸洗板の各方向［圧延方向（Ｌ方向）、圧延直角方向（Ｃ方向）および圧延方向から４５°方向（Ｄ方向）］からＪＩＳ１３号Ｂ試験片を採取した。これら引張試験片を用いて引張試験（ＪＩＳ Ｚ ２２０１）を実施し、各方向の伸びを測定した。各方向の伸び値を用いて、次式より伸び（Ｅｌ）の平均値を求めた。Ｅｌが３０．０％以上を合格とした。
Ｅｌ＝（ＥｌＬ＋２×ＥｌＤ＋ＥｌＣ）／４
ここで、ＥｌＬ、ＥｌＤ、ＥｌＣは、それぞれＬ方向、Ｄ方向、Ｃ方向の伸びを表す。
（２）ｒ値
冷延焼鈍酸洗板の各方向［圧延方向（Ｌ方向）、圧延直角方向（Ｃ方向）および圧延方向から４５°方向（Ｄ方向）］からＪＩＳ１３号Ｂ試験片を採取した。これらの試験片に、１５％の単軸引張予歪を与えた時の幅歪と板厚歪の比から、各方向のｒ値（ランクフォード値）を測定し、次式により平均ｒ値、Δｒを求めた。ｒ値が１．５０以上、Δｒが０．３０以下を合格とした。
ｒ＝（ｒＬ＋２×ｒＤ＋ｒＣ）／４
Δｒ＝（ｒＬ−２×ｒＤ＋ｒＣ）／２
ここで、ｒＬ、ｒＤ、ｒＣは、それぞれＬ方向、Ｄ方向、Ｃ方向のｒ値を表す。
冷延焼鈍酸洗板の各方向［圧延方向（Ｌ方向）、圧延直角方向（Ｃ方向）および圧延方向から４５°方向（Ｄ方向）］からＪＩＳ１３号Ｂ試験片を採取した。これらの試験片に、１５％の単軸引張予歪を与えた時の幅歪と板厚歪の比から、各方向のｒ値（ランクフォード値）を測定し、次式により平均ｒ値、Δｒを求めた。ｒ値が１．５０以上、Δｒが０．３０以下を合格とした。
ｒ＝（ｒＬ＋２×ｒＤ＋ｒＣ）／４
Δｒ＝（ｒＬ−２×ｒＤ＋ｒＣ）／２
ここで、ｒＬ、ｒＤ、ｒＣは、それぞれＬ方向、Ｄ方向、Ｃ方向のｒ値を表す。
（３）耐食性
得られた冷延焼鈍板から６０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を切り出し、表面を＃６００番手で研磨し、耐食性評価用試験片を作製し、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、上記腐食試験サイクルを、３０サイクル行い、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。
得られた冷延焼鈍板から６０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を切り出し、表面を＃６００番手で研磨し、耐食性評価用試験片を作製し、複合サイクル腐食試験による耐食性評価を行った。複合サイクル腐食試験は、上記腐食試験サイクルを、３０サイクル行い、発銹面積率２０％以上を不合格、２０％未満を合格と判定した。
［実施例２］
表４に示す組成の溶鋼を転炉および２次精錬（ＶＯＤ）で溶製し、連続鋳造法によりスラブとした。これらスラブを１１２０℃に加熱した後、仕上温度が８００℃となる熱間圧延を行い、板厚４．０ｍｍの熱延板とした。これら熱延板に、１０２０℃×６０ｓｅｃの熱延板焼鈍を施したのち、酸洗、冷間圧延を施し、冷延板とした。ついで、これらの冷延板に１０００℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施した後、酸洗し、板厚０．７ｍｍの冷延焼鈍酸洗板とした。得られた冷延焼鈍酸洗板について、成形加工性と耐食性評価を行った。評価方法は下記の通りである。
表４に示す組成の溶鋼を転炉および２次精錬（ＶＯＤ）で溶製し、連続鋳造法によりスラブとした。これらスラブを１１２０℃に加熱した後、仕上温度が８００℃となる熱間圧延を行い、板厚４．０ｍｍの熱延板とした。これら熱延板に、１０２０℃×６０ｓｅｃの熱延板焼鈍を施したのち、酸洗、冷間圧延を施し、冷延板とした。ついで、これらの冷延板に１０００℃×４０ｓｅｃの仕上焼鈍を施した後、酸洗し、板厚０．７ｍｍの冷延焼鈍酸洗板とした。得られた冷延焼鈍酸洗板について、成形加工性と耐食性評価を行った。評価方法は下記の通りである。
実施例１と同様の方法で同様の評価を行った。
実施例１で得られた結果を表５、実施例２で得られた結果を表６に示す。
いずれの発明例も、伸びが３０．０％以上、ｒ値が１．５０以上、Δｒが０．３０以下の優れた成形加工性と３０サイクルの複合サイクル腐食試験における発銹面積率２０％未満の優れた耐食性を有している。これに対し、比較例では、伸び、ｒ値、Δｒ、耐食性のいずれかを満足しなかった。
また、伸びが３０．０％以上、ｒ値が１．５０以上、Δｒが０．３０以下の優れた成形加工性を有するため、問題なく深絞り加工を施すことができる。
本発明によれば、成分組成、特にＶ，Ｂ含有量を適正化することにより、成形加工性および耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を製造でき、産業上格段の効果を奏する。
Claims (3)
- 質量％で、Ｃ：０．００３〜０．０１３％、Ｓｉ：０．０１〜０．９５％、Ｍｎ：０．０１〜０．４０％、Ｐ：０．０２０〜０．０４０％、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．４５％、Ｃｒ：１４．５〜２１．５％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｎ：０．００５〜０．０１２％を含有し、
Ｖ：０．０１０〜０．０４０％、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％を、Ｖの含有量とＢの含有量の比（Ｖ／Ｂ）≧１５.０を満足する範囲で含有し、
更に、Ｔｉ：０．２０％以上０．４０％以下、Ｔｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０を満足する範囲で、Ｔｉを含有又はＴｉ及びＮｂを含有する場合、およびＮｂ：０．４０％以上０．６０％以下、Ｔｉ％＋Ｎｂ％≦０．７０を満足する範囲でＮｂを含有又はＮｂ及びＴｉを含有する場合の少なくとも一方を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。 - Ｖ／Ｂ≧３０．０を満足して含有する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。
- 質量％で、さらに、Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、ＲＥＭ：０．００１〜０．１００％、Ｗ:０．０１〜０．２０％、Ｃｏ：０．０１〜０．２０％、Ｍｇ:０．０００１〜０．００１０％、Ｃａ：０．０００３〜０．００３０%のうちから選ばれる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又は２に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
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