JP5597006B2 - 構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents
構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
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特に、近年では引張強度が1000MPaを超える高強度材の適用が検討されているが、その延性は破断伸びで高々20%程度であり、複雑形状への加工が困難であるとともに、衝突時の破壊が課題となる。一方、オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性も普通鋼に比べて大幅に良好であり、塗装省略や簡略化が可能であるとともに、強度−延性バランスに優れており、化学成分の調整によって高強度−高延性が期待される。更に、衝突安全性向上に対しては、例えば車両の衝突を考えた場合、車両フレームに高い衝撃吸収能を有する材料を適用すれば、部材が圧壊変形することで衝撃を吸収し、車両内の人員に与える衝撃を緩和することが出来る。即ち、車体軽量化による燃費向上、塗装簡略化、安全性の向上などのメリットが大きくなる。
(1)質量%にて、C:0.05〜0.30%、N:0.01〜0.30%、Si:0.1〜3.0%、Mn:0.1〜30.0%、Ni:0.1〜5.0%、Cu:0.1〜4.0%、Cr:10.0〜19.0%、Mo:0.5%以下、Nb:0.3%以下、Al:0.020〜2.00%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、(a)および(b)式で表されるMd30およびMsが、(c)および(d)式を満足し、オーステナイト相を母相とし、マルテンサイト相を1%以上含み、引張強度(MPa)×全伸び(%)が45000(MPa・%)以上であることを特徴とする構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板。
Ms=5/9{(75(14.6−Cr)+110(8.9−Ni)+60(1.33−Mn)+50(0.47−Si)+3000(0.068−C−N)−32)}
・・・(b)
但し、(a)および(b)式中の元素記号は、その元素の含有量の質量%の値を表す。
4.5Md30−625≦Ms≦50 ・・・(d)
(2)質量%にて、Ti:0.01〜0.50%、V:0.01〜0.50%の1種または2種以上含有することを特徴とする(1)に記載の構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板。
(3)冷延鋼板を焼鈍する際、加熱後の冷却速度を10℃/sec以上とすることを特徴とする(1)または(2)に記載の構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
(4)前記焼鈍を施した後、圧下率1%以上の調質圧延を施すことを特徴とする(3)に記載の構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
Md30=551−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−13.7Cr−29(Ni+Cu)−18.5Mo−68Nb ・・・(a)
また、いわゆるEichermanらの式の温度単位を℃に換算した式、
Ms=5/9{(75(14.6−Cr)+110(8.9−Ni)+60(1.33−Mn)+50(0.47−Si)+3000(0.068−C−N)−32)}
・・・(b)
(ただし、Md30、Msの両式中の元素記号は、その元素の含有量の質量%の値を表す。)を用い、Md30とMsを適正な範囲に制御することによりオーステナイト相と微量マルテンサイト相による高強度・高延性材料が得られることを見出した。Md30が50未満の場合、加工誘起マルテンサイトの生成が不十分で高強度化が未達となる。
Claims (4)
- 質量%にて、
C:0.05〜0.30%、
N:0.01〜0.30%、
Si:0.1〜3.0%、
Mn:0.1〜30.0%、
Ni:0.1〜5.0%、
Cu:0.1〜4.0%、
Cr:10.0〜19.0%、
Mo:0.5%以下、
Nb:0.3%以下、
Al:0.020〜2.00%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、(a)および(b)式で表されるMd30およびMsが、(c)および(d)式を満足し、オーステナイト相を母相とし、マルテンサイト相を1%以上含み、引張強度(MPa)×全伸び(%)が45000(MPa・%)以上であることを特徴とする構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板。
Md30=551−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−13.7Cr−29(Ni+Cu)−18.5Mo−68Nb ・・・(a)
Ms=5/9{(75(14.6−Cr)+110(8.9−Ni)+60(1.33−Mn)+50(0.47−Si)+3000(0.068−C−N)−32)} ・・・(b)
但し、(a)および(b)式中の元素記号は、その元素の含有量の質量%の値を表す。
50≦Md30 ・・・(c)
4.5Md30−625≦Ms≦50 ・・・(d) - 質量%にて、
Ti:0.01〜0.50%、
V:0.01〜0.50%の1種または2種以上含有することを特徴とする請求項1に記載の構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板。 - 冷延鋼板を焼鈍する際、加熱後の冷却速度を10℃/sec以上とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
- 前記焼鈍を施した後、圧下率1%以上の調質圧延を施すことを特徴とする請求項3に記載の構造部材用高強度および高延性オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
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