JP6954508B1

JP6954508B1 - Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板

Info

Publication number: JP6954508B1
Application number: JP2021538340A
Authority: JP
Inventors: 映斗水谷; 光幸藤澤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2041-04-20
Also published as: JPWO2022004100A1; CN115735023A; EP4144886A4; EP4144886A1; US20230193474A1; KR20230027272A

Abstract

素地鋼板と、該素地鋼板の表面のＡｌコーティング層とを有する、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板において、素地鋼板が所定の成分組成を有する板厚：１００μｍ以下のステンレス鋼であり、かつ、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量を２０〜７０質量％とする。

Description

本発明は、抵抗発熱体等の製造用素材として好適なＡｌコーティング層付きステンレス鋼板に関する。

抵抗発熱体に電流を流した際に発生するジュール熱によって物体を加熱する方法を、抵抗加熱という。この方法は、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率が良好であり、また制御装置も簡便で済む。そのため、この方法は、工業用電気炉や電熱調理器などの幅広い分野で利用されている。

この抵抗加熱において用いられる抵抗発熱体は、Ｎｉ−Ｃｒ合金やＦｅ−Ｃｒ合金に代表される金属発熱体と、ＳｉＣに代表される非金属発熱体とに分類することができる。このうち、金属発熱体は、非金属発熱体に比べて加工性に優れるので、箔材や線材に加工することができる。そのため、金属発熱体は、窓ガラスや床などの薄い部材や、手袋などの曲げ負荷がかかる部材にも適用可能である。

このような金属発熱体として、例えば、ＪＩＳＣ２５２０には、電熱用合金線および電熱用合金帯としてＮｉ−Ｃｒ合金３種（電熱用ニッケルクロム線および帯の１〜３種）と、Ｆｅ−Ｃｒ合金２種（電熱用鉄クロム線および帯の１〜２種）とが規定されている。ここで、Ｎｉ−Ｃｒ合金は、Ｃｒ：１５〜２１％、Ｓｉ：０．７５〜３％を主な添加元素とするＮｉ基合金である（なお、各元素の「％」は質量％であり、以下同様である）。Ｆｅ−Ｃｒ合金は、Ｃｒ：１７〜２６％、Ａｌ：２〜６％、Ｓｉ：１．５％以下を主な添加元素とするＦｅ基合金である。

なかでも、Ｆｅ−Ｃｒ合金、特には、Ａｌを多く含有するステンレス鋼板（以降、Ａｌ含有ステンレス鋼板ともいう）は、高温での耐酸化性に優れ、かつ、Ｎｉ−Ｃｒ合金に比べて安価である。そのため、Ａｌ含有ステンレス鋼板は、抵抗発熱体として幅広く適用されている。

このようなＡｌ含有ステンレス鋼板に関する技術として、例えば、特許文献１には、
「Ｃ≦０．０３％、Ｃｒ≦３０％、Ｔｉ、Ｎｂ、ＶまたはＭｏの１種もしくは２種以上を０．０１〜０．８％含有するステンレス鋼板の少なくとも片面に、含有させるＡｌ量に相当する割合となるようにＡｌ板を重ね合わせ、これをロール間に通板して積層圧接板とし、得られた積層圧接板を、６００〜１３００℃の範囲の温度においてＡｌ層が溶融せずに合金化する条件で拡散処理を施すことからなる高Ａｌ含有ステンレス鋼板の製造法。」
が開示されている。

また、特許文献２には、
「質量％で、Ｃｒ：１０％以上３０％以下、Ａｌ：６．５％超１５％以下であって、Ｔｉ：０．０２％以上０．１％以下とＮｂ：０．０２％以上０．３％以下の一方又は両方を含み、Ｌａ：０．０１％以上０．１％以下、Ｃｅ：０．０１％以上０．１％以下、Ｐ：０．０１％以上０．０５％以下であることを特徴とするＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼板。」
が開示されている。

特開平２−１３３５６３号公報特開２００４−１６９１１０号公報

ここで、特許文献１の技術では、素地鋼板となるステンレス鋼板の少なくとも一方の面に、Ａｌ板を重ね合わせた積層圧接板を準備し、この積層圧接板に所定の熱処理（以下、拡散熱処理ともいう）を施す。これによって、素地鋼板中にＡｌを拡散させて、最終製品となるＡｌ含有ステンレス鋼板のＡｌ含有量を高めている。
また、特許文献２の技術でも、素地鋼板となるステンレス鋼板の表面にＡｌまたはＡｌ合金を付着させた複層板を準備し、この複層板に所定の拡散熱処理を施す。これによって、素地鋼板中にＡｌを拡散させて、最終製品となるＡｌ含有ステンレス鋼板のＡｌ含有量を高めている。
以下、ステンレス鋼板からなる素地鋼板と、該素地鋼板の表面のＡｌコーティング層（特許文献１でいうＡｌ板や特許文献２の技術でいうＡｌまたはＡｌ合金を含む）とを有する鋼板を、総称して、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板と呼ぶ。

ところで、Ａｌは、固溶強化能の高い元素である。すなわち、Ａｌは、鋼中に固溶することによって、鋼の強度を大幅に高める元素である。そのため、Ａｌ含有ステンレス鋼板は、一般的に、加工性が低い。
例えば、特許文献１および２に開示されるＡｌ含有ステンレス鋼板についても、抵抗発熱体として用いる場合に一般的に行われる加工法である波付け加工を施すと、所望の形状に加工できない場合や、曲げ負荷によって割れが生じる場合がある。

このような問題を回避するため、例えば、拡散熱処理を施す前にＡｌコーティング層付きステンレス鋼板に波付け加工を施して所望の形状とし、その後、拡散熱処理を行って、Ａｌを拡散させることが考えられる。

しかし、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板に波付け加工を施す場合には、表面のＡｌコーティング層が、金型などの加工機具との摩擦で剥離してしまうという問題がある。

すなわち、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板のＡｌコーティング層は、Ａｌコーティング層自体の強度、および、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性が十分とはいえない。そのため、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板に波付け加工を施すと、Ａｌコーティング層の剥離が生じるという問題がある。
Ａｌコーティング層の剥離が生じると、拡散熱処理の際に素地鋼板へ拡散するＡｌ含有量の減少や、金型に付着したＡｌを取り除くためのメンテナンスコストの増加などを招く。

本発明は、上記の現状に鑑み開発されたものであって、抵抗発熱体等の製造用素材として好適であり、かつ、十分な加工性を確保しながら、Ａｌコーティング層の密着性を大幅に高めたＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を提供することを目的とする。

さて、発明者らは、上記の課題を解決すべく、種々検討を重ねた。
その結果、発明者らは、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板に、拡散熱処理の前処理として特定の条件の熱処理（以下、事前熱処理ともいう）を施すことにより、加工性の低下を回避しつつ、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性を向上できることを知見した。

その理由について、発明者らは次のように考えている。
すなわち、Ａｌコーティング層に含まれるＡｌを素地鋼板中へ完全に拡散させるには、通常、１０００℃超の温度域で３０分以上の熱処理を行う必要がある。しかし、このような熱処理を行って、Ａｌコーティング層に含まれるＡｌを素地鋼板中へ完全に拡散させると、素地鋼板の強度が上昇し、素地鋼板の加工性が低下する。
この点、拡散熱処理よりも低い温度でかつ短時間の事前熱処理を行うと、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒの拡散が生じ、Ａｌコーティング層中にＦｅおよびＣｒが適正量固溶する。これにより、Ａｌコーティング層自体の強度が上昇し、摩擦や曲げなどの負荷がかかっても剥離しにくくなる。これと同時に、Ａｌコーティング層と素地鋼板の界面近傍では、相互拡散が生じる。これにより、Ａｌコーティング層と素地鋼板との界面が強化される。その結果、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性が向上する。一方で、事前熱処理による上記の現象は、Ａｌコーティング層中、および、素地鋼板とＡｌコーティング層との界面近傍で生じるので、Ａｌコーティング層から素地鋼板へのＡｌの拡散は、それほど進行しない。
このため、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板に事前熱処理を施すことによって、加工性の低下を回避しつつ、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性を向上できると、発明者らは考えている。

そして、上記の知見を基に、発明者らが、事前熱処理後のＡｌコーティング層におけるＦｅおよびＣｒの拡散状態について検討を重ねたところ、以下の知見を得た。
（Ａ）図１に示すＡｌコーティング層の第１の深さ、具体的には、Ａｌコーティング層の表面からの深さ：（深さａ＋深さｂ）／２でのＦｅおよびＣｒの合計含有量が、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒ拡散状態だけでなく、Ａｌコーティング層から素地鋼板へのＡｌの拡散状態を推知するうえでの有効な指標となる。
ここで、深さａおよび深さｂは、それぞれ以下のように定義する。
深さａ：Ａｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へのＡｌ濃度プロファイルにおいてＡｌ強度が最大値をとる深さをＡ点としたとき、Ａｌコーティング層の表面からＡ点までの深さ領域において、Ａｌ強度が［Ａｌ強度の最大値］／２となる深さ
深さｂ：Ａ点から、素地鋼板とＡｌコーティング層の界面までの深さ領域において、Ａｌ強度が（［Ａｌ強度の最大値］＋［素地鋼板のＡｌ含有量に相当するＡｌ強度（以下、素地鋼板のＡｌ強度ともいう）］）／２となる深さ
（Ｂ）そして、特に、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量を２０〜７０質量の範囲に制御することによって、十分な加工性を担保しながら、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性を大幅に向上させることが可能となる。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．素地鋼板と、該素地鋼板の表面のＡｌコーティング層とを有する、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板であって、
前記素地鋼板は、質量％で、
Ｃ：０．０３０％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０４０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ｃｒ：１１．０〜３０．０％、
Ａｌ：０．０１〜６．５０％、
Ｎｉ：０．０１〜０．５０％および
Ｎ：０．０２０％以下
で、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する、板厚：１００μｍ以下のステンレス鋼板であり、
また、前記Ａｌコーティング層の厚さが０．５〜１０．０μｍであり、
さらに、前記Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が２０〜７０質量％である、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板。
ここで、Ａｌコーティング層の第１の深さは、Ａｌコーティング層の表面からの深さ：（深さａ＋深さｂ）／２とする。
また、深さａおよび深さｂは、それぞれ以下のように定義する。
深さａ：Ａｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へのＡｌ濃度プロファイルにおいてＡｌ強度が最大値をとる深さをＡ点としたとき、Ａｌコーティング層の表面からＡ点までの深さ領域において、Ａｌ強度が［Ａｌ強度の最大値］／２となる深さ
深さｂ：Ａ点から、素地鋼板とＡｌコーティング層の界面までの深さ領域において、Ａｌ強度が（［Ａｌ強度の最大値］＋［素地鋼板のＡｌ含有量に相当するＡｌ強度］）／２となる深さ

２．前記素地鋼板の成分組成が、さらに、質量％で、
Ｃｕ：０．１０％以下、
Ｔｉ：０．５０％以下、
Ｎｂ：０．５０％以下、
Ｖ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．２０％以下、
Ｈｆ：０．２０％以下、
Ｍｏ：６．００％以下、
Ｗ：６．００％以下、
Ｂ：０．００５０％以下、
ＲＥＭ：０．２０％以下、
Ｃａ：０．０１００％以下および
Ｍｇ：０．０１００％以下
のうちから選ばれる１種または２種以上を含有する、前記１に記載のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板。

本発明によれば、抵抗発熱体等の製造用素材として好適であり、かつ、十分な加工性を確保しながら、Ａｌコーティング層の密着性を大幅に高めたＡｌコーティング層付きステンレス鋼板が得られる。
また、本発明のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を用いて、高いＡｌ含有量を有する種々の形状の部品、例えば、自動車などの排ガス浄化装置の直前に設置される排ガス昇温装置の発熱体や、電気炉や電熱調理器の発熱体、さらには、触媒担体を、より有利に製造することが可能となる。

Ａｌコーティング層の第１の深さの定義を説明する模式図である。Ａｌ濃度プロファイルのライン分析の測定位置を示す模式図である。Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板の濃度プロファイルの例を示す模式図である。波付け加工の施工要領を示す模式図である。

本発明を、以下の実施形態に基づき説明する。
まず、本発明の一実施形態に係るＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の素地鋼板（以下、単に素地鋼板ともいう）の成分組成について説明する。なお、成分組成における単位はいずれも「質量％」であるが、以下、特に断らない限り、単に「％」で示す。

Ｃ：０．０３０％以下
Ｃ含有量が０．０３０％を超えると、鋼の靭性が低下して素地鋼板の製造が困難になる。このため、Ｃ含有量は０．０３０％以下とする。Ｃ含有量は、好ましくは０．０２０％以下、より好ましくは０．０１０％以下である。Ｃ含有量の下限については特に限定されるものではないが、Ｃ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。

Ｓｉ：１．００％以下
Ｓｉは、電気抵抗率を高める効果を有する。Ｓｉの質量％あたりの電気抵抗率の向上効果は、Ａｌとほぼ同等である。このような効果を得る観点から、Ｓｉ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｓｉ含有量は、より好ましくは０．１０％以上である。しかし、Ｓｉ含有量が１．００％を超えると、鋼が過度に硬化して素地鋼板を製造することが困難になる。従って、Ｓｉ含有量は１．００％以下である。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．５０％以下、より好ましくは０．２０％以下である。

Ｍｎ：１．００％以下
Ｍｎ含有量が１．００％を超えると、鋼の耐酸化性が低下する。このため、Ｍｎ含有量は１．００％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．５０％以下、より好ましくは０．１５％以下である。ただし、Ｍｎ含有量を０．０１％未満にしようとすると精錬が困難になるので、Ｍｎ含有量は０．０１％以上が好ましい。

Ｐ：０．０４０％以下
Ｐ含有量が０．０４０％を超えると、鋼の靭性および延性が低下して素地鋼板の製造が困難になる。このため、Ｐ含有量は０．０４０％以下とする。Ｐ含有量は、好ましくは０．０３０％以下である。Ｐ含有量の下限については特に限定されるものではないが、過度の脱Ｐはコストの上昇を招く。そのため、Ｐ含有量は０．００５％以上とすることが好ましい。

Ｓ：０．０１０％以下
Ｓ含有量が０．０１０％を超えると、熱間加工性が低下して素地鋼板の製造が困難になる。このため、Ｓ含有量は０．０１０％以下とする。Ｓ含有量は、好ましくは０．００４％以下、より好ましくは０．００２％以下である。Ｓ含有量の下限については特に限定されるものではないが、過度の脱Ｓはコストの上昇を招く。そのため、Ｓ含有量は０．０００５％以上とすることが好ましい。

Ｃｒ：１１．０〜３０．０％
Ｃｒは、高温での耐酸化性を確保する上で必要な元素である。ここで、Ｃｒ含有量が１１．０％未満では、高温での耐酸化性を十分に確保できない。一方、Ｃｒ含有量が３０．０％を超えると、製造過程におけるスラブや熱延鋼板の靭性が低下し、素地鋼板の製造が困難となる。このため、Ｃｒ含有量は１１．０〜３０．０％とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１８．０％以上である。また、Ｃｒ含有量は、好ましくは２６．０％以下、より好ましくは２２．０％以下である。

Ａｌ：０．０１〜６．５０％
Ａｌは、電気抵抗率を高める効果を有する。また、Ａｌは、抵抗発熱体として使用される際に高温でＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする酸化皮膜を生成して、耐酸化性を向上させる効果もある。ただし、抵抗発熱体等の最終製品では、拡散熱処理によりＡｌコーティング層のＡｌを素地鋼板中に拡散させてＡｌ含有量を高める。そのため、素地鋼板の成分組成におけるＡｌ含有量はそれほど多くなくともよい。従って、Ａｌ含有量は、０．０１％以上とする。また、拡散熱処理による素地鋼板中へのＡｌの拡散量が増加するほど、変形が生じやすくなる。そのため、素地鋼板中のＡｌ含有量を増やしてＡｌコーティング層からのＡｌの拡散量を減らすことが好ましい。よって、Ａｌ含有量は、好ましくは４．００％以上、より好ましくは５．００％以上である。一方、Ａｌ含有量が６．５０％を超えると、鋼の靭性が低下して素地鋼板の製造が困難になる。従って、Ａｌ含有量は６．５０％以下とする。

Ｎｉ：０．０１〜０．５０％
Ｎｉは、抵抗発熱体を製造する際のろう付け性を向上させる効果がある。このような効果を得る観点から、Ｎｉ含有量は０．０１％以上とする。一方、Ｎｉはオーステナイト組織の生成を促進する元素である。そのため、Ｎｉ含有量が０．５０％を超えると、抵抗発熱体としての使用時にオーステナイト組織が生成しやすくなる。すなわち、抵抗発熱体としての使用時に、高温での酸化が進行して鋼中のＡｌが枯渇すると、オーステナイト組織が生成しやすくなる。オーステナイト組織が生成すると、部品の熱膨張係数が変化して、結果的に、部品の破断などの不具合が生じる場合がある。このため、Ｎｉ含有量は０．５０％以下とする。Ｎｉ含有量は、好ましくは０．２０％以下である。

Ｎ：０．０２０％以下
Ｎ含有量が０．０２０％を超えると、鋼の靱性が低下して素地鋼板の製造が困難になる。このため、Ｎ含有量は０．０２０％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．０１０％以下である。Ｎ含有量の下限については特に限定されるものではないが、過度の脱Ｎはコストの上昇を招く。そのため、Ｎ含有量は０．００１％以上とすることが好ましい。

以上、素地鋼板の基本成分について説明したが、上記の基本成分に加えて、さらに、
Ｃｕ：０．１０％以下、
Ｔｉ：０．５０％以下、
Ｎｂ：０．５０％以下、
Ｖ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．２０％以下、
Ｈｆ：０．２０％以下、
Ｍｏ：６．００％以下、
Ｗ：６．００％以下、
Ｂ：０．００５０％以下、
ＲＥＭ：０．２０％以下、
Ｃａ：０．０１００％以下および
Ｍｇ：０．０１００％以下
を適宜含有させることができる。

Ｃｕ：０．１０％以下
Ｃｕは、鋼中に析出して高温強度を向上させる効果があるため、任意に、０．０１％以上含有させることができる。しかし、Ｃｕ含有量が０．１０％を超えると、鋼の靭性が低下する。よって、Ｃｕを含有させる場合、その含有量は０．１０％以下とする。Ｃｕ含有量は、より好ましくは０．０５％以下、さらに好ましくは０．０３％以下である。

Ｔｉ：０．５０％以下
Ｔｉは、鋼中のＣやＮと結合して靭性を向上させる効果や、耐酸化性を向上させる効果がある。そのため、Ｔｉは、任意に、０．０１％以上含有させることができる。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。しかし、Ｔｉ含有量が０．５０％を超えると、抵抗発熱体として使用される際に高温で生成するＡｌ_２Ｏ_３皮膜中に、Ｔｉ酸化物が多量に混入するようになる。その結果、高温での耐酸化性が低下する。よって、Ｔｉを含有させる場合、その含有量は０．５０％以下とする。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．２０％以下である。

Ｎｂ：０．５０％以下
Ｎｂは、鋼中のＣやＮと結合して靭性を向上させる効果がある。そのため、Ｎｂは、任意に、０．０１％以上含有させることができる。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。しかし、Ｎｂ含有量が０．５０％を超えると、抵抗発熱体として使用される際に高温で生成するＡｌ_２Ｏ_３皮膜中に、Ｎｂ酸化物が多量に混入するようになる。その結果、高温での耐酸化性が低下する。よって、Ｎｂを含有させる場合、その含有量は０．５０％以下とする。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．２０％以下である。

Ｖ：０．５０％以下
Ｖは、鋼中のＣやＮと結合して靭性を向上させる効果がある。そのため、Ｖは、任意に、０．０１％以上含有させることができる。Ｖ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。しかし、Ｖ含有量が０．５０％を超えると、抵抗発熱体として使用される際に高温で生成するＡｌ_２Ｏ_３皮膜中に、Ｖ酸化物が多量に混入するようになる。その結果、高温での耐酸化性が低下する。よって、Ｖを含有させる場合、その含有量は０．５０％以下とする。Ｖ含有量は、より好ましくは０．２０％以下、さらに好ましくは０．１０％以下である。

Ｚｒ：０．２０％以下
Ｚｒは、抵抗発熱体として使用される際に高温で生成するＡｌ_２Ｏ_３の密着性を改善する。特に、Ｚｒは、酸化が繰り返し起こるような環境下において、当該Ａｌ_２Ｏ_３皮膜の耐剥離性を向上させ、これにより、耐酸化性を向上させる効果を有する。また、Ｚｒは、Ａｌ_２Ｏ_３の成長速度を低下させることで、抵抗発熱体として使用するときの寿命を延長させる効果もある。これらの効果を得る観点から、Ｚｒ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｚｒ含有量は、より好ましくは０．０２％以上である。しかし、Ｚｒ含有量が０．２０％を超えると、ＺｒとＦｅなどとの金属間化合物が形成され、靭性が低下する。従って、Ｚｒを含有させる場合、その含有量は０．２０％以下とする。Ｚｒ含有量は、より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。

Ｈｆ：０．２０％以下
Ｈｆは、抵抗発熱体として使用される際に高温で生成するＡｌ_２Ｏ_３の密着性を改善する。特に、Ｈｆは、酸化が繰り返し起こるような環境下において、当該Ａｌ_２Ｏ_３皮膜の耐剥離性を向上させ、これにより、耐酸化性を向上させる効果を有する。また、Ｈｆは、Ａｌ_２Ｏ_３の成長速度を低下させることで、抵抗発熱体として使用するときの寿命を延長させる効果もある。これらの効果を得る観点から、Ｈｆ含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。Ｈｆ含有量は、より好ましくは０．０２％以上である。しかし、Ｈｆ含有量が０．２０％を超えると、ＨｆとＦｅなどとの金属間化合物が形成され、靭性が低下する。従って、Ｈｆを含有させる場合、その含有量は０．２０％以下とする。Ｈｆ含有量は、より好ましくは０．１５％以下である。

Ｍｏ：６．００％以下
Ｍｏは、高温での強度を増加させることにより、拡散熱処理の際に、素地鋼板の反りや歪みといった変形の発生を抑制する効果がある。また、Ｍｏは、高温での強度を増加させることにより、抵抗発熱体の寿命の延長にも寄与する。これらの効果は、Ｍｏ含有量が０．０１％以上で得られる。Ｍｏ含有量は、より好ましくは１．００％以上である。一方、Ｍｏ含有量が６．００％を超えると、加工性が低下する。従って、Ｍｏを含有させる場合、その含有量は６．００％以下とする。Ｍｏ含有量は、より好ましくは４．００％以下である。

Ｗ：６．００％以下
Ｗは、高温での強度を増加させることにより、拡散熱処理の際に、素地鋼板の反りや歪みといった変形の発生を抑制する効果がある。また、Ｗは、高温での強度を増加させることにより、抵抗発熱体の寿命の延長にも寄与する。これらの効果は、Ｗ含有量が０．０１％以上で得られる。Ｗ含有量は、より好ましくは１．００％以上である。一方、Ｗ含有量が６．００％を超えると、加工性が低下する。よって、Ｗを含有させる場合、その含有量は６．００％以下とする。Ｗ含有量は、より好ましくは５．００％以下、さらに好ましくは３．５０％以下である。
なお、ＭｏおよびＷを同時に含有させる場合には、加工性の低下を防ぐ観点から、ＭｏおよびＷの合計含有量を６．００％以下とすることが好ましい。

Ｂ：０．００５０％以下
Ｂは、鋼の粒界を強化し、素地鋼板の製造過程における熱間圧延での割れを防ぐ効果がある。この効果は、Ｂ含有量が０．０００２％以上で得られる。Ｂ含有量は、より好ましくは０．００１０％以上である。一方、Ｂ含有量が０．００５０％を超えると、耐酸化性が低下する。よって、Ｂを含有させる場合、その含有量は０．００５０％以下とする。Ｂ含有量は、より好ましくは０．００４０％以下である。

ＲＥＭ：０．２０％以下
ＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド系元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍなど原子番号５７〜７１までの元素）をいう。ＲＥＭは、抵抗発熱体として使用される際に高温で生成するＡｌ_２Ｏ_３皮膜の密着性を改善する。特に、ＲＥＭは、酸化が繰り返し起こるような環境下において、当該Ａｌ_２Ｏ_３皮膜の耐剥離性を向上させる効果がある。この効果は、ＲＥＭ含有量（上記したＳｃ、Ｙおよびランタノイド系元素の合計含有量）が０．０１％以上で得られる。ＲＥＭ含有量は、より好ましくは０．０３％以上である。一方、ＲＥＭ含有量が０．２０％を超えると、熱間加工性が低下して素地鋼板の製造が困難になる。よって、ＲＥＭを含有させる場合、その含有量は０．２０％以下とする。ＲＥＭ含有量は、より好ましくは０．１０％以下である。
なお、ＲＥＭとして、上記のＳｃ、Ｙおよびランタノイド系元素のうちの１種の元素を含有させてもよいし、２種以上の元素を同時に含有させてもよい。

Ｃａ: ０．０１００％以下
適量のＣａは、Ａｌ_２Ｏ_３皮膜の鋼に対する密着性の向上と成長速度の低減によって、耐酸化性を向上させる効果がある。なお、Ａｌ_２Ｏ_３皮膜は、抵抗発熱体として使用される際に形成される。この効果は、Ｃａ含有量が０．０００２％以上で得られる。より好ましくは、Ｃａ含有量は０．０００５％以上である。さらに好ましくは、Ｃａ含有量は０．００１０％以上である。しかし、Ｃａを過剰に含有させると、靭性や耐酸化性が低下する。よって、Ｃａを含有させる場合、その含有量は０．０１００％以下とする。Ｃａ含有量は、より好ましくは０．００５０％以下である。

Ｍｇ：０．０１００％以下
適量のＭｇは、抵抗発熱体として使用される際に形成されるＡｌ_２Ｏ_３皮膜の鋼に対する密着性の向上と成長速度の低減によって、耐酸化性を向上させる効果がある。この効果は、Ｍｇ含有量が０．０００２％以上で得られる。より好ましくは、Ｍｇ含有量は０．００１０％以上である。しかし、Ｍｇを過剰に含有させると、靭性や耐酸化性が低下する。よって、Ｍｇを含有させる場合、その含有量は０．０１００％以下とする。Ｍｇ含有量は、より好ましくは０．００５０％以下、さらに好ましくは０．００１５％以下である。

なお、上記以外の成分はＦｅおよび不可避的不純物である。

また、素地鋼板の板厚は１００μｍ以下とする。Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板を、排ガス浄化装置の直前に搭載される排ガス昇温装置などの抵抗発熱体の製造用素材に用いる場合、背圧の低減や、抵抗発熱体と排ガスとの接触面積増加のため、板厚が薄い方が好ましい。また、電熱調理器などの発熱体として用いる場合、断面積を小さくし、かつ表面積を大きくする、換言すれば、板厚が薄いほど加熱効率が向上する。素地鋼板の板厚は、好ましくは８０μｍ以下である。
また、素地鋼板の板厚の下限については、特に限定されるものではないが、強度を確保するために２０μｍ以上とすることが好ましい。

次に、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼の素地鋼板の表面に形成するＡｌコーティング層について説明する。なお、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板のＡｌコーティング層は、素地鋼板の片面だけに設けてもよく、また、両面に設けてもよい。

Ａｌコーティング層の厚さ：０．５〜１０．０μｍ
Ａｌコーティング層の厚さが、０．５μｍ未満になると、素地鋼板中に拡散させるＡｌが不足する。そのため、最終製品となる抵抗発熱体等において、所望とするＡｌ含有量が得られない。一方、Ａｌコーティング層の厚さが１０．０μｍを超えると、素地鋼板中に拡散させるＡｌが過度に多くなって、拡散熱処理時に素地鋼板が変形するおそれがある。
従って、Ａｌコーティング層の厚さは、０．５〜１０．０μｍとする。Ａｌコーティング層の厚さは、好ましくは１．０μｍ以上である。また、Ａｌコーティング層の厚さは、好ましくは５．０μｍ以下である。
なお、Ａｌコーティング層の厚さは、片面あたりの厚さである。また、Ａｌコーティング層が素地鋼板の両面にある場合には、それぞれの面（以下、第１面および第２面ともいう）のＡｌコーティング層の厚さを上記の範囲とする。

ここで、Ａｌコーティング層の厚さは、以下の方法によって測定する。
すなわち、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板から、幅：１０ｍｍ、長さ：１５ｍｍの試験片を切り出し、長さ方向（圧延方向）断面が露出するように樹脂に埋め込んで、当該断面を鏡面研磨する。次に、当該断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５０００倍の倍率で観察し、それぞれの面（第１面および第２面）で、Ａｌコーティング層の厚さ（Ａｌコーティング層と素地鋼板の界面からＡｌコーティング層の表面までの距離）を、試験片の長さ方向（圧延方向）中心位置から長さ方向（圧延方向）に１ｍｍ間隔で５か所測定する。これらの測定値の平均値を、当該Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板におけるＡｌコーティング層の厚さとする。なお、それぞれの面（第１面および第２面）のＡｌコーティング層の厚さは、それぞれの面での上記測定値の平均値である。

Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量：２０〜７０質量％
上述したように、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量は、事前熱処理による、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒの拡散状態の有効な指標となる。また、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量は、Ａｌコーティング層から素地鋼板へのＡｌの拡散状態を推知するうえでの有効な指標にもなる。
すなわち、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が２０質量％未満になると、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒの拡散が十分ではなく、所望とするＡｌコーティング層と素地鋼板との密着性が得られない。一方、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が７０質量％を超えると、Ａｌコーティング層から素地鋼板へのＡｌの拡散が過度に進行し、素地鋼板の加工性が低下する。そのため、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量は２０〜７０質量％とする。Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上である。

ここで、Ａｌコーティング層の第１の深さは、図１に示すように、Ａｌコーティング層の表面からの深さ：（深さａ＋深さｂ）／２とする。
また、深さａおよび深さｂは、それぞれ以下のように定義する。
深さａ：Ａｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へのＡｌ濃度プロファイルにおいてＡｌ強度が最大値をとる深さをＡ点としたとき、Ａｌコーティング層の表面からＡ点までの深さ領域において、Ａｌ強度が［Ａｌ強度の最大値］／２となる深さ（Ａｌコーティング層の表面からの距離）
深さｂ：Ａ点から、素地鋼板とＡｌコーティング層の界面までの深さ領域において、Ａｌ強度が（［Ａｌ強度の最大値］＋［素地鋼板のＡｌ含有量に相当するＡｌ強度（以下、素地鋼板のＡｌ強度ともいう）］）／２となる深さ（Ａｌコーティング層の表面からの距離）
なお、Ａｌコーティング層が素地鋼板の両面にある場合には、第１面および第２面のＡｌコーティング層においてそれぞれ、第１の深さ、深さａ、深さｂおよびＡ点を決定し、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量を求める。この場合、第１面および第２面のそれぞれの面で、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が、上記の範囲（２０〜７０質量％）を満足する必要がある。

また、Ａｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へのＡｌ濃度プロファイルは、以下のようにして得る。
すなわち、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板から、幅：１０ｍｍ、長さ：１５ｍｍの試験片を切り出し、長さ方向（圧延方向）断面が露出するように樹脂に埋め込んで、当該断面を鏡面研磨する。次に、当該断面の長さ方向（圧延方向）の中心位置において、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、または、エネルギー分散型Ｘ線分光装置（ＥＤＸ）を用いて、図２に示すようにＡｌコーティング層の断面についてＡｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へ向かってライン分析を行うことにより、Ａｌ濃度プロファイルを得る。

また、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量は、以下のようにして求める。
すなわち、上記の試験片を用いて、Ａｌ濃度プロファイルと同様に、Ａｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へのＦｅおよびＣｒ濃度プロファイルを取得する。Ａｌコーティング層は、基本的に、Ａｌ、ＦｅおよびＣｒから構成されることから、Ａｌ濃度プロファイルから決定したＡｌコーティング層の第１の深さにおけるＡｌ、ＦｅおよびＣｒ濃度プロファイルの強度を用いて、当該位置でのＦｅおよびＣｒの合計含有量を求める。この測定を５か所（長さ方向（圧延方向）断面の長さ方向（圧延方向）中心位置から長さ方向（圧延方向）に１ｍｍ間隔で５か所）で行い、これらの平均値を、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量とする。なお、Ａｌコーティング層が素地鋼板の両面に存在する場合は、両面（片面あたり５か所）でそれぞれ上記の測定を行い、それぞれの面でＦｅおよびＣｒの合計含有量の平均値を求める。そして、それらの値を、それぞれの面でのＡｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量とする。

図３に、上記の方法で測定したＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の濃度プロファイルの例を示す。なお、図３の縦軸は任意単位であり、スケールは統一されていない。
図３（ａ）は、事前熱処理前のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の濃度プロファイルの例である。この濃度プロファイルより、事前熱処理前には、Ａｌコーティング層中にＦｅおよびＣｒがほとんど拡散していないことがわかる。
図３（ｂ）は、適切な条件の事前熱処理を施して、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量を２０〜７０質量％の範囲に制御したＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の濃度プロファイルの例である。このＡｌコーティング層付きステンレス鋼板では、Ａｌコーティング層へのＦｅおよびＣｒの拡散が適度に進行している。そのため、Ａｌコーティング層自体の強度が上昇する。また、Ａｌコーティング層と素地鋼板の界面近傍で相互拡散が生じ、Ａｌコーティング層と素地鋼板との界面が強化される。その結果、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性が向上する。一方で、Ａｌコーティング層から素地鋼板へのＡｌの拡散は、それほど進行していないので、加工性も担保される。
図３（ｃ）は、事前熱処理により、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が７０質量％を超えたＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の濃度プロファイルの例である。このＡｌコーティング層付きステンレス鋼板では、Ａｌコーティング層へのＦｅおよびＣｒの拡散が過度に進行しており、Ａｌコーティング層から素地鋼板へのＡｌの拡散も過度に進行している。そのため、加工性が低下する。

なお、Ａｌコーティング層は、基本的に、Ａｌ、ＦｅおよびＣｒから構成される。また、Ａｌコーティング層は、Ａｌ、ＦｅおよびＣｒ以外に、１５質量％以下のＳｉを含有していてもよい。なお、Ｓｉを含有している場合も、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量は、前述のようにＡｌ、ＦｅおよびＣｒ濃度プロファイルから求める。以下の不可避不純物を含有している場合も、同様である。
さらに、Ａｌコーティング層は、不可避不純物を含有していてもよい。なお、不可避的不純物としては、例えば、Ｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ等が挙げられ、その合計量は、通常、１質量％以下である。

次に、本発明の一実施形態に係るＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の好適な製造方法について、説明する。
まず、上記の成分組成を有する素地鋼板を準備する。
例えば、成分組成を有する溶鋼を、転炉、電気炉、真空溶解炉等の公知の方法で溶製し、連続鋳造法または造塊−分塊法によりスラブとする。
ついで、このスラブに圧延加工を施して、素地鋼板となるステンレス鋼板とする。
圧延加工方法は特に限定されず、常法に従えばよい。例えば、スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、該熱延鋼板に、冷間圧延と冷延板焼鈍とを施す方法や、スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、該熱延鋼板に熱延板焼鈍を施したのち、冷間圧延を施す方法などが挙げられる。なお、熱延板焼鈍および冷延板焼鈍は任意の工程であり、両方を行ってもよいし、一方のみを行ってもよいし、両方を行わなくてもよい。また、熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延および冷延板焼鈍の条件については特に限定されず、常法に従えばよい。
例えば、スラブを１１００〜１２５０℃で１〜２４時間加熱したのち、熱間圧延によって板厚：２．０〜６．０ｍｍ程度の熱延鋼板とし、その後、任意に、酸洗や機械研磨によって脱スケールを施し、さらに、冷間圧延および冷延板焼鈍を施して、素地鋼板となる所定板厚のステンレス鋼板を得る。

ついで、素地鋼板に、Ａｌコーティングをして、事前熱処理の被処理材となるＡｌコーティング層付きステンレス鋼板（以下、事前熱処理の被処理材、または、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板（事前熱処理の被処理材）ともいう。）を得る。Ａｌコーティング方法は特に限定されないが、蒸着法や溶融めっき法、積層圧延法などが適用できる。

蒸着法の場合、例えば、真空蒸着法およびイオンプレーティング法などの物理気相成長（ＰＶＤ）や、熱ＣＶＤ法や有機金属気相成長などの化学気相成長（ＣＶＤ）などを採用すればよい。処理条件については特に限定されず、常法に従えばよい。
なお、蒸着法を用いる場合のＡｌコーティング層の厚さは、例えば、以下のようにして制御することができる。
すなわち、Ａｌ蒸着を行う素地鋼板の領域の一部に１０ｍｍ角のマスキングテープを貼付し、Ａｌ蒸着処理後、マスキングテープを素地鋼板から剥離する。ついで、接触式表面粗さ測定器を用いて、蒸着部（マスキングテープを貼付していない領域）と未蒸着部（マスキングテープを貼付していた領域）の高さの差を求め、この高さの差を、Ａｌコーティング層（Ａｌ蒸着層）の厚さとする。同様の操作を、Ａｌ蒸着における処理時間を変化させながら複数回実施することで、処理時間と、蒸着されるＡｌコーティング層の厚さとの関係を求める。このようにして得た関係から、所望のＡｌコーティング層の厚さを得るための処理時間を算出し、これにより、Ａｌコーティング層の厚さを制御することができる。

溶融めっき法の場合、例えば、一般的な連続式溶融めっき設備において製造を行う方法などを採用すればよい。処理条件については特に限定されるものではないが、めっき浴の温度（以下、浴温ともいう）は、（凝固開始温度＋２０℃）〜７５０℃の範囲とすることが好ましい。ここで、浴温の好適下限を（凝固開始温度＋２０℃）としたのは、めっき浴の局所的な浴温低下に起因しためっき成分の局所的な凝固を抑制するためである。また、浴温が７５０℃を超えると、素地鋼板の表面に付着しためっき金属の急速冷却が難しくなり、ダレとよばれる外観不良の発生を招くおそれがある。このため、浴温の好適上限は７５０℃とした。また、めっき浴中の浸漬時間は、素地鋼板の表面に十分な量のめっき層を形成する観点から、０．５秒以上とすることが好ましい。上記以外の処理条件については、常法に従えばよい。
なお、凝固開始温度は、熱力学計算ソフトウェアＴｈｅｒｍｏ-Ｃａｌｃで計算することにより求めることができる。

また、めっき浴としては、溶融Ａｌめっき浴や溶融Ａｌ-Ｓｉ合金めっき浴が挙げられる。ここで、溶融Ａｌめっき浴の成分組成は、Ａｌおよび不可避的不純物であり、また、溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき浴の成分組成は、Ａｌ、１５．０質量％以下のＳｉ、および、不可避的不純物である。
なお、溶融Ａｌ-Ｓｉ合金めっき浴に含まれるＳｉは、めっき処理時にＡｌコーティング層と素地鋼板との界面におけるＦｅ−Ａｌ系金属間化合物相の生成を抑制し、Ａｌコーティング層の耐剥離性や加工性を向上させる効果を有する。しかし、Ａｌコーティング層のＳｉ含有量が１５．０質量％を超えると、Ａｌコーティング層中に柱状のＳｉが析出し、却って耐剥離性や加工性が低下するおそれがある。このため、溶融Ａｌ-Ｓｉ合金めっき浴のＳｉ含有量は、１５．０質量％以下とすることが好ましい。なお、溶融Ａｌ-Ｓｉ合金めっき浴のＳｉ含有量の下限は特に限定されるものではないが、１．０質量％とすることが好ましい。
また、溶融Ａｌめっき浴および溶融Ａｌ-Ｓｉ合金めっき浴の不可避的不純物としては、例えば、Ｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ等が挙げられ、その合計量は、通常、１質量％以下である。

また、溶融めっき法を用いる場合のＡｌコーティング層の厚さは、例えば、Ｎ_２ガスワイピングにより、調整すればよい。さらに、脱脂等の前処理の条件は特に限定されず、常法に従えばよい。加えて、めっき浴に浸入する際の素地鋼板の温度（板温）については、特に限定されるものではないが、連続式溶融めっき設備を使用する場合、操業におけるめっき特性の確保や浴温の変化を防ぐ点から、めっき浴の温度の±２０℃以内に制御することが好ましい。

加えて、生産性向上の観点から、板厚：１００μｍ超の素地鋼板にＡｌコーティングを施してから、追加の冷間圧延を施して、最終板厚となるＡｌコーティング層付きステンレス鋼板（事前熱処理の被処理材）を得てもよい。
例えば、板厚：３００μｍ程度の素地鋼板に溶融Ａｌめっきを施して、素地鋼板の両面に、片面あたりの厚さが４０μｍ程度の溶融Ａｌめっき層を形成したのち、追加の冷間圧延（以下、仕上圧延ともいう）を施して、板厚：５０μｍ程度のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板（事前熱処理の被処理材）を得てもよい。
この場合には、仕上圧延後に得られるＡｌコーティング層付きステンレス鋼板（事前熱処理の被処理材）において、素地鋼板の板厚が１００μｍ以下、Ａｌコーティング層の片面あたりの厚さが０．５〜１０．０μｍの範囲となるように、仕上圧延条件や仕上圧延前の素地鋼板およびＡｌコーティング層の厚さを調整する。例えば、上記の場合、仕上圧延前における素地鋼板の板厚は３００μｍ、Ａｌコーティング層の片面あたりの厚さは４０μｍなので、この鋼板の板厚（全体の厚さ）は３８０μｍである。この鋼板を仕上圧延により５０μｍに圧延すると、圧下率は約８７％である。この際、Ａｌコーティング層も圧延され、仕上圧延後のＡｌコーティング層の厚さも、約８７％減少して、約５．２μｍになると見積もられる。このようにして、仕上圧延後に得られるＡｌコーティング層付きステンレス鋼板（事前熱処理の被処理材）において、素地鋼板の板厚が１００μｍ以下、Ａｌコーティング層の片面あたりの厚さが０．５〜１０．０μｍの範囲となるように、仕上圧延条件や仕上圧延前の素地鋼板およびＡｌコーティング層の厚さを調整すればよい。

上記のようにして得た事前熱処理の被処理材に、事前熱処理を施し、素地鋼板からＡｌコーティング層中にＦｅおよびＣｒを、一定量、具体的には、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が２０〜７０質量％となるように、拡散させる。これにより、加工性の低下を回避しつつ、Ａｌコーティング層と素地鋼板との密着性を向上できる。

なお、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒの拡散量は、事前熱処理の処理条件、特には、処理温度および処理時間を調整することによって、制御する必要がある。
すなわち、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒの拡散速度は、事前熱処理の被処理材における素地鋼板の成分組成、Ａｌコーティング層の形成方法、Ａｌコーティング層の厚さなどに影響を受けるので、これらに応じて、適切な事前熱処理の処理条件も変化する。そのため、別途、事前熱処理の被処理材と同じ予備試験材を準備し、当該予備試験材を用いて、処理温度および処理時間を種々変化させた予備試験を行い、予め適切な事前熱処理条件を決定しておくことが肝要である。

事前熱処理条件の一例としては、非酸化性雰囲気中において、７００℃〜１０００℃の温度域で１０〜６０秒保持する条件が挙げられる。なお、通常、処理温度が高く、処理時間が長いほど、素地鋼板からＡｌコーティング層中へのＦｅおよびＣｒの拡散量、ならびに、Ａｌコーティング層から素地鋼板中へのＡｌの拡散量は、増加する。
また、事前熱処理の雰囲気は、酸化によるＡｌコーティング層中のＡｌの消費を低減するために、１×１０^−１Ｐａ以下の真空中、Ａｒなどの不活性雰囲気中、Ｎ_２雰囲気や、Ｈ_２とＮ_２の混合雰囲気中などの非酸化性雰囲気とすることが好ましい。また、事前熱処理は、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板（事前熱処理の被処理材）を、適当な大きさに切断したバッチ式の炉で処理してもよいが、生産性を考慮すると、鋼帯を連続的に処理できる連続式熱処理装置を用いることが好ましい。

上記のようにして、本発明の一実施形態に係るＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を製造することができる。

そして、上記のようにして製造した本発明の一実施形態に係るＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を、好適には抵抗発熱体などの所望の形状に加工したのち、拡散熱処理を施して、Ａｌ含有量を高める。好適には、高い電気抵抗率と優れた耐酸化性を得る観点から、Ａｌ含有量を６．５％以上にする。
拡散熱処理は、拡散させるＡｌを均質化させる観点から、９００℃〜１２００℃の温度域で１０分以上保持することが好ましい。保持時間の上限は、特に限定されるものではないが、生産性などの観点から１２０分以下とすることが好ましい。なお、抵抗発熱体などの部材の製造過程に高温でのろう付け処理が行われる場合や、部材の使用温度が９００℃を超えるような場合などは、これらの昇温を拡散熱処理の代用としてもよい。
なお、加工条件が厳しくない場合などには、本発明の一実施形態に係るＡｌコーティング層付きステンレス鋼板に拡散熱処理を施して、Ａｌ含有ステンレス鋼板（好適には、Ａｌ含有量：６．５％以上）を得たのち、当該Ａｌ含有ステンレス鋼板を所望の形状に加工してもよい。

５０ｋｇ小型真空溶解炉によって溶製した表１に示す成分組成（残部はＦｅおよび不可避的不純物）となるスラブを、１２００℃に加熱後、９００〜１２００℃の温度域で熱間圧延して板厚：２.０ｍｍの熱延鋼板とした。なお、表１中の鋼記号Ｎでは、熱間圧延時に割れが発生したため、以降の評価を行わなかった。ついで、得られた熱延鋼板を、大気中、９００℃、１分間の条件で熱延板焼鈍し、酸洗で表面スケールを除去した後、冷間圧延して板厚：０．３ｍｍの冷延鋼板とした。
この冷延鋼板に対して、Ｈ_２とＮ_２の混合雰囲気（体積比で、Ｈ_２：Ｎ_２＝７５：２５）において、９００℃で２０秒保持する冷延板焼鈍を施した後、さらに冷間圧延を施して表２に示す板厚の素地鋼板を得た。
ついで、得られた素地鋼板から、長さ３００ｍｍ、幅１００ｍｍの試験片を切出し、真空蒸着法によって当該試験片の両面に、Ａｌコーティング層（Ａｌ蒸着層）を形成し、事前熱処理の被処理材を得た。Ａｌコーティング層の厚さは、第１面と第２面で同じとした。

ついで、上記のようにして得た事前熱処理の被処理材にそれぞれ、表２に示す条件で事前熱処理を施して、表２に示すＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を得た。事前熱処理の雰囲気は、Ｈ_２とＮ_２の混合雰囲気（体積比で、Ｈ_２：Ｎ_２＝７５：２５）とした。なお、比較のため、一部については事前熱処理を行わなかった。
なお、得られたＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の素地鋼板の成分組成を、Ａｌコーティング層を研磨によって除去した当該素地鋼板の一部から切粉を採取して、湿式分析を行うことにより測定したところ、表１の成分組成と概ね同じであり、いずれも、前述した本発明の一実施形態に係るＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の素地鋼板の成分組成の範囲内であった。

ついで、得られたＡｌコーティング層付きステンレス鋼板の両面について、前述した方法により、Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量を測定した。測定結果を表２に併記する。なお、測定には、走査型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ製ＴＭ３０００）および付属のＥＤＸ（ＯｘｆｏｒｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製ＳｗｉｆｔＥＤ３０００、加速電圧１５ｋＶ）を用いた。

また、得られたＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を用いて、以下の要領で、（１）密着性、および、（２）加工性を評価した。評価結果を表４に示す。

（１）密着性
図４に示すように、上記のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板（長さ：８０ｍｍ、幅：５０ｍｍ）を、２本の歯車状ロールの間を通過させることにより、波付け加工（最小曲げ半径：０．２５ｍｍ、波ピッチ：３．０ｍｍ、波高さ：３．０ｍｍ）を施した。
ついで、波付け加工後のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板、および、歯車状ロールの表面を目視で確認した。
そして、Ａｌコーティング層の剥離や歯車状ロールへの付着がない場合を○（良好）、Ａｌコーティング層の剥離や歯車状ロールへの付着がある場合を×（不良）として評価した。

（２）加工性
上記した波付け加工後のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板を目視で確認し、破断やクラックの発生有無を確認した。
そして、長さ１ｍｍ以上の破断やクラックの発生がない場合を○（良好）、長さ１ｍｍ以上の破断やクラックの発生がある場合を×（不良）として評価した。

ついで、波付け加工を行っていないＡｌコーティング層付きステンレス鋼板に対して、真空中１１５０℃で３０分間保持する拡散熱処理を施して、Ａｌコーティング層中のＡｌを素地鋼板中へ拡散させ、Ａｌ含有ステンレス鋼板を得た。なお、Ｎｏ．２、４〜７については、上記の（１）密着性または（２）加工性の評価が×（不良）であったため、以降の評価を行わなかった。
得られたＡｌ含有ステンレス鋼板の成分組成を、当該Ａｌ含有ステンレス鋼板の一部から切粉を採取して、湿式分析を行うことにより測定した。測定結果を表３に示す。なお、残部はＦｅおよび不可避的不純物である。

また、得られたＡｌ含有ステンレス鋼板を用いて、以下の要領で、（３）耐酸化性、および、（４）電気抵抗率を評価した。評価結果を表４に示す。

（３）耐酸化性
得られたＡｌ含有ステンレス鋼板から幅：２０ｍｍ×長さ：３０ｍｍの試験片を２枚採取し、大気雰囲気中、１１００℃で４００時間酸化させる処理を行い、処理前後での酸化増量（酸化処理前後での試験片の質量変化量を、酸化処理前の試験片の表面積で除した値）を測定した。そして、各試験片の酸化増量の平均値を、当該Ａｌ含有ステンレス鋼板の酸化増量として、以下の基準で評価した。
◎（合格、特に優れる）：酸化増量が８．０ｇ／ｍ^２以下
○（合格、優れる）：酸化増量が８．０ｇ／ｍ^２超１２．０ｇ／ｍ^２以下
×（不合格、不良）：酸化増量が１２．０ｇ／ｍ^２超、または、皮膜剥離発生

（４）電気抵抗率
電気抵抗率は、ＪＩＳＣ２５２５に規定される４端子法で測定した。
すなわち、得られたＡｌ含有ステンレス鋼板から１０ｍｍ×８０ｍｍの試験片を各５枚切り出し、体積抵抗率を測定した。そして、これらの平均値を、当該Ａｌ含有ステンレス鋼板の体積抵抗率とし、以下の基準で評価した。
◎（合格、特に優れる）：体積抵抗率が１４０μΩ・ｃｍ超
○（合格、優れる）：体積抵抗率が１００μΩ・ｃｍ超１４０μΩ・ｃｍ以下
×（不合格、不良）：体積抵抗率が１００μΩ・ｃｍ以下

表４より、発明例ではいずれも、密着性および加工性に優れ、また、拡散熱処理後に、良好な耐酸化性および電気抵抗率が得られていた。
一方、比較例ではいずれも、熱間圧延時に割れが発生して試験片が作成できないか、または、密着性、加工性、耐酸化性および電気抵抗率のうちの少なくとも１つが十分とは言えなかった。

Claims

素地鋼板と、該素地鋼板の表面のＡｌコーティング層とを有する、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板であって、
前記素地鋼板は、質量％で、
Ｃ：０．０３０％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ：０．０４０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ｃｒ：１１．０〜３０．０％、
Ａｌ：０．０１〜６．５０％、
Ｎｉ：０．０１〜０．５０％および
Ｎ：０．０２０％以下
で、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する、板厚：１００μｍ以下のステンレス鋼板であり、
また、前記Ａｌコーティング層の厚さが０．５〜１０．０μｍであり、
さらに、前記Ａｌコーティング層の第１の深さにおけるＦｅおよびＣｒの合計含有量が２０〜７０質量％である、Ａｌコーティング層付きステンレス鋼板。
ここで、Ａｌコーティング層の第１の深さは、Ａｌコーティング層の表面からの深さ：（深さａ＋深さｂ）／２とする。
また、深さａおよび深さｂは、それぞれ以下のように定義する。
深さａ：Ａｌコーティング層の表面から深さ（板厚）方向へのＡｌ濃度プロファイルにおいてＡｌ強度が最大値をとる深さをＡ点としたとき、Ａｌコーティング層の表面からＡ点までの深さ領域において、Ａｌ強度が［Ａｌ強度の最大値］／２となる深さ
深さｂ：Ａ点から、素地鋼板とＡｌコーティング層の界面までの深さ領域において、Ａｌ強度が（［Ａｌ強度の最大値］＋［素地鋼板のＡｌ含有量に相当するＡｌ強度］）／２となる深さ
前記素地鋼板の成分組成が、さらに、質量％で、
Ｃｕ：０．１０％以下、
Ｔｉ：０．５０％以下、
Ｎｂ：０．５０％以下、
Ｖ：０．５０％以下、
Ｚｒ：０．２０％以下、
Ｈｆ：０．２０％以下、
Ｍｏ：６．００％以下、
Ｗ：６．００％以下、
Ｂ：０．００５０％以下、
ＲＥＭ：０．２０％以下、
Ｃａ：０．０１００％以下および
Ｍｇ：０．０１００％以下
のうちから選ばれる１種または２種以上を含有する、請求項１に記載のＡｌコーティング層付きステンレス鋼板。