JP7479209B2 - Ferritic stainless steel sheet, method for producing the same, and automobile exhaust system part - Google Patents

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Description

本発明は、フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品に関するものである。本発明は、特に、高温強度や耐酸化性が必要な自動車排気系部材に使用することに最適な耐熱性ステンレス鋼において、特に加工性および耐高温塩害性に優れた塩分付着が促進される構造の自動車排気系用フェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品に関する。 The present invention relates to ferritic stainless steel sheets, a manufacturing method for ferritic stainless steel sheets, and automobile exhaust system parts. The present invention relates to heat-resistant stainless steels that are particularly suitable for use in automobile exhaust system components that require high-temperature strength and oxidation resistance, and particularly to ferritic stainless steel sheets for automobile exhaust systems that have excellent workability and resistance to high-temperature salt damage and a structure that promotes salt adhesion, a manufacturing method for ferritic stainless steel sheets, and automobile exhaust system parts.

自動車の排気マニホールド、フロントパイプおよびセンターパイプなどの排気系部材は、エンジンから排出される高温の排気ガスを通すため、排気系部材を構成する材料には耐酸化性、高温強度、熱疲労特性など多様な特性が要求される。 Exhaust system components such as the exhaust manifold, front pipe, and center pipe of an automobile pass high-temperature exhaust gas emitted from the engine, so the materials that make up these exhaust system components are required to have a variety of properties, including oxidation resistance, high-temperature strength, and thermal fatigue properties.

従来、自動車排気系部材には鋳鉄が使用されるのが一般的であったが、排ガス規制の強化、エンジン性能の向上、車体軽量化などの観点から、ステンレス鋼製の排気マニホールドが使用されるようになった。排気ガス温度は、車種によって異なり、近年では750~850℃程度が多いが、更に高温に達する場合もある。このような温度域で長時間使用される環境において高い高温強度、耐酸化性を有する材料が要望されている。 Traditionally, cast iron was generally used for automotive exhaust system components, but stainless steel exhaust manifolds have begun to be used in light of stricter exhaust gas regulations, improved engine performance, and lighter vehicle weight. Exhaust gas temperatures vary by vehicle model, and in recent years are often around 750-850°C, but can reach even higher temperatures. Materials with high high-temperature strength and oxidation resistance are required for long-term use in environments at such temperatures.

ステンレス鋼の中でオーステナイト系ステンレス鋼は、耐熱性や加工性に優れているが、熱膨張係数が大きいために、これを排気マニホールドのように加熱・冷却を繰り返し受ける部材に適用した場合、熱疲労破壊が生じやすい。 Among stainless steels, austenitic stainless steels have excellent heat resistance and workability, but because of their large thermal expansion coefficient, they are prone to thermal fatigue failure when used in components that are repeatedly heated and cooled, such as exhaust manifolds.

フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて熱膨張係数が小さいため、熱疲労特性に優れている。また、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて、高価なNiをほとんど含有しないため材料コストも安く、汎用的に使用されている。但し、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて、高温強度が低いために、高温強度を向上させる技術が開発されてきた。さらに、耐酸化性、成形性、製造性、更なる低コスト化の観点からも様々な技術の開発がされてきた。 Ferritic stainless steel has a smaller thermal expansion coefficient than austenitic stainless steel, and therefore has excellent thermal fatigue properties. In addition, compared to austenitic stainless steel, it contains almost no expensive Ni, so the material costs are low and it is widely used. However, since ferritic stainless steel has lower high-temperature strength than austenitic stainless steel, technologies have been developed to improve high-temperature strength. Furthermore, various technologies have been developed from the perspectives of oxidation resistance, formability, manufacturability, and further cost reduction.

開発されたフェライト系ステンレス鋼には、例えば、SUS430J1L(Nb含有鋼)、Nb-Si含有鋼、SUS444(Nb-Mo含有鋼)がある。これらは、Nbの含有、更に、Nb含有を基本に、Si、Moの含有によって高温強度を向上させるものであった。しかし、Nbは原料コストが高く、さらに生産の9割がブラジルであり、供給偏在性が高いため、資源リスクが高いという問題があった。一方、特許文献1のようにAlの含有によって高温強度および耐酸化性を向上させる技術も開発された。 Ferritic stainless steels that have been developed include, for example, SUS430J1L (Nb-containing steel), Nb-Si-containing steel, and SUS444 (Nb-Mo-containing steel). These steels contain Nb, and based on the Nb content, they also contain Si and Mo to improve high-temperature strength. However, Nb has high raw material costs, and 90% of its production is in Brazil, meaning that supply is unevenly distributed, creating a high resource risk. On the other hand, technology has also been developed to improve high-temperature strength and oxidation resistance by including Al, as in Patent Document 1.

一方、車体下部に位置するセンターパイプ等の部材は、排気系部材の中でも通過する排気ガス温度はやや低い部材であるが、路面凍結防止のため散布される融雪塩や海水に由来される塩分が付着し易く高温塩害が懸念される。高温塩害とは高温酸化環境において塩分が付着することで高温腐食が促進される現象である。これらの車体下部に位置する部品においては耐高温塩害性を重視した技術が開発されてきた。 On the other hand, components such as the center pipe located under the vehicle body are exhaust system components in which the temperature of the exhaust gas passing through them is relatively low, but they are prone to adhesion of salt derived from seawater and snow-melting salt spread on road surfaces to prevent freezing, and high-temperature salt damage is a concern. High-temperature salt damage is a phenomenon in which high-temperature corrosion is accelerated by the adhesion of salt in a high-temperature oxidizing environment. For these parts located under the vehicle body, technologies have been developed that place emphasis on resistance to high-temperature salt damage.

例えば、特許文献2には、Al、Mo、Wを含有し耐高温酸化性および耐高温塩害性を改善する技術が開示されている。また、特許文献3には、N、V、Alの含有量を調整し耐高温塩害腐食性を改善する技術が開示されている。 For example, Patent Document 2 discloses a technology that improves high-temperature oxidation resistance and high-temperature salt damage resistance by incorporating Al, Mo, and W. Patent Document 3 discloses a technology that improves high-temperature salt corrosion resistance by adjusting the contents of N, V, and Al.

特開2018-168457号公報JP 2018-168457 A 特開2004-18916号公報JP 2004-18916 A 特開2010-53421号公報JP 2010-53421 A

しかし、近年では排気系の設置部材の変化や新たな部品が付属されることで、排気マニホールドやフロントパイプのような排気系の中でも高温に位置する部材においても塩分が付着する場合が生じている。具体例を2つ挙げる。1つ目は、排ガスの高温化に対して、ファン設置や通気性の改善により排気系を強制空冷する場合である。一例を図1(A)に示す。図1は、自動車排気系部品の一例を模式的に示す図であり、(A)は強制冷却部材を備えた自動車排気系部品の模式図、(B)は断熱部材を備えた自動車排気系部品の模式図である。この自動車排気系部材1を強制空冷する強制冷却部材3は、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する要因となる。強制冷却部材3は、主に近年普及が加速しているターボ搭載車において適用される場合がある。2つ目は、コンバーター等の排ガス浄化部品およびその前に排気ガスが通過する排気系の周囲を断熱材で覆う断熱部材を設け、排ガス温度を上げることで触媒反応を促進する場合である。一例を図1(B)に示す。自動車排気系部材1を被覆する断熱材7は、ウール状セラミックス等が使用され、保水しやすい。そのため、断熱材7で自動車排気系部材1を覆うことは、塩分も保持しやくなり、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する。断熱材7の適用は、主に今後の普及が期待されるHCCI(Homogeneous-Charge Compression Ignition;予混合圧縮自動着火)で燃焼するエンジンの排気系に適用される場合がある。 However, in recent years, due to changes in the components installed in the exhaust system and the addition of new components, salt may adhere to components located at high temperatures in the exhaust system, such as the exhaust manifold and front pipe. Two specific examples are given below. The first is a case where the exhaust system is forced to cool by installing a fan or improving ventilation in response to the increase in exhaust gas temperature. One example is shown in FIG. 1(A). FIG. 1 is a diagram showing an example of an automobile exhaust system component, (A) is a schematic diagram of an automobile exhaust system component equipped with a forced cooling member, and (B) is a schematic diagram of an automobile exhaust system component equipped with a heat insulating member. The forced cooling member 3 that forcibly cools this automobile exhaust system component 1 is a factor that promotes salt adhesion to the automobile exhaust system component 1. The forced cooling member 3 may be applied mainly to turbo-equipped vehicles, the popularity of which has accelerated in recent years. The second is a case where a heat insulating member is provided to cover exhaust gas purification components such as a converter and the exhaust system through which exhaust gas passes with heat insulating material, thereby raising the exhaust gas temperature and promoting the catalytic reaction. One example is shown in FIG. 1(B). The insulating material 7 that covers the automobile exhaust system component 1 is made of wool-like ceramics and the like, which is easy to retain water. Therefore, covering the automobile exhaust system component 1 with the insulating material 7 also makes it easier to retain salt, promoting the adhesion of salt to the automobile exhaust system component 1. The insulating material 7 is mainly used in the exhaust systems of engines that burn fuel using homogeneous-charge compression ignition (HCCI), which is expected to become more widespread in the future.

さらに、これらの強制冷却部材または断熱部材を使用することによって、通常の部材が曝される環境より湿度の高い環境となる。強制冷却部材により部品に水分を巻き上げる環境では、常に水分を排気系に吹き付けることとなる。断熱部材を使用する場合は、断熱材をカバーで覆うために、排気系とカバーとの間が水蒸気が籠る環境となる。そのため、高温塩害環境は、塩分付着とともに酸化環境に水蒸気酸化が伴う環境であり、従来とは異なる環境となる。 Furthermore, the use of these forced cooling or insulating materials creates an environment with higher humidity than the environment to which normal materials are exposed. In an environment where the forced cooling materials blow moisture onto the components, moisture is constantly being sprayed onto the exhaust system. When insulating materials are used, the insulating material is covered with a cover, creating an environment in which water vapor is trapped between the exhaust system and the cover. As a result, the high-temperature salt damage environment is an environment in which not only does salt adhere to the oxidation environment, but also water vapor oxidation, making it a different environment from the conventional one.

つまり、強制冷却部材または断熱部材を適用する場合、排気マニホールドやフロントパイプ等の上流の部材には、耐高温塩害性を必要とするようになるだけでなく、従来とは異なる水蒸気酸化を伴う環境の耐高温塩害性が新たに必要となった。すなわち、強制冷却部材や断熱部材が適用される自動車排気系部材は、従来の自動車排気系部材とは異なる新たな用途として開発が必要となった。 In other words, when forced cooling or heat insulating components are used, not only do upstream components such as exhaust manifolds and front pipes need to be resistant to high temperatures and salt damage, but they also need to be resistant to high temperatures and salt damage in environments involving steam oxidation that are different from conventional ones. In other words, automobile exhaust system components to which forced cooling or heat insulating components are applied need to be developed for new applications that are different from conventional automobile exhaust system components.

本発明者らは、水蒸気酸化を伴う高温塩害環境における耐高温塩害性には、フェライト系ステンレス鋼にAlを形成させることが重要であることを知見した。ステンレス鋼は、高温環境下において酸化速度の小さいCrまたはAlを形成し、酸化速度の大きいFeの酸化を抑制することで高温腐食に対する保護性を得る。AlはCrより酸化速度が小さく保護性に優れる。水蒸気酸化を伴う環境において、Crはボイドや欠陥が増えるなどのいくつかの機構により保護性が低下するが、AlはAlとOの結合力が強くボイドや欠陥が形成し難い。また、高温塩害環境下において、Crは塩分と反応し保護性が低下するがAlは比較的影響が小さい。またAlを形成する場合はその保護性が低下した後もCrを形成する余地がある。その結果、Alの形成によりフェライト系ステンレス鋼の耐高温塩害性が向上する。 The present inventors have found that it is important to form Al 2 O 3 in ferritic stainless steel for high-temperature salt damage resistance in a high-temperature salt damage environment accompanied by steam oxidation. Stainless steel forms Cr 2 O 3 or Al 2 O 3 , which have a low oxidation rate, in a high-temperature environment, and suppresses the oxidation of Fe, which has a high oxidation rate, thereby obtaining protection against high-temperature corrosion. Al 2 O 3 has a lower oxidation rate than Cr 2 O 3 and is more protective. In an environment accompanied by steam oxidation, the protective property of Cr 2 O 3 decreases due to several mechanisms such as an increase in voids and defects, but Al 2 O 3 has a strong bond between Al and O and is less likely to form voids and defects. In addition, in a high-temperature salt damage environment, Cr 2 O 3 reacts with salt and its protective property decreases, but Al 2 O 3 is relatively less affected. In addition, when Al 2 O 3 is formed, there is room for Cr 2 O 3 to be formed even after its protective property decreases. As a result, the formation of Al2O3 improves the resistance of ferritic stainless steel to high-temperature salt damage.

フェライト系ステンレス鋼がAlを含有する場合、800℃以上ではAlを形成し易く、800℃未満ではAlが形成し難い。そのためAl含有型のフェライト系ステンレス鋼は、特に800℃未満における耐高温塩害性を考慮する必要がある。800℃未満においてAlが形成し難い理由は、母材内部から表面へのAlの拡散が低温ほどし難くなるためである。そのため、耐高温塩害性を向上するためには、素材成分バランスに加え、母材の拡散に影響する結晶粒径も制御することが重要である。この結晶粒径に関しては、特に母材表層部の結晶粒径の影響が大きいと考えられる。 When ferritic stainless steel contains Al, Al 2 O 3 is easily formed at 800°C or higher, but is difficult to form at temperatures below 800°C. Therefore, for Al-containing ferritic stainless steel, it is necessary to consider high-temperature salt damage resistance, particularly at temperatures below 800°C. The reason why Al 2 O 3 is difficult to form at temperatures below 800 ° C is that the lower the temperature, the more difficult it is for Al to diffuse from the inside of the base material to the surface. Therefore, in order to improve high-temperature salt damage resistance, it is important to control the crystal grain size, which affects the diffusion of the base material, in addition to the balance of material components. With regard to the crystal grain size, it is considered that the crystal grain size of the surface layer of the base material has a large effect.

また、自動車排気系部品は、複雑な形状が多く、加工性も要求される。フェライト系ステンレス鋼がAlを含有する場合、常温(10~35℃)の0.2%耐力は上昇し、加工性が損なわれる。0.2%耐力には素材成分バランスに加え、結晶粒径も影響し、これらの制御が重要と考えられる。この結晶粒径に関しては、特に母材板厚中心部の結晶粒径の影響が大きいと考えられる。 Furthermore, automobile exhaust system parts often have complex shapes and require workability. When ferritic stainless steel contains Al, the 0.2% yield strength at room temperature (10-35°C) increases and workability is impaired. The 0.2% yield strength is influenced by the balance of material components as well as the grain size, and control of these is considered important. With regard to grain size, it is believed that the grain size in the center of the base material plate thickness has a particularly large influence.

特許文献1はAl含有型のフェライト系ステンレス鋼であるが、耐高温塩害性、常温の0.2%耐力ともに詳細な検討は開示されていない。また、結晶粒径については母材表層部、板厚中心部ともに考慮されていない。 Patent Document 1 describes an Al-containing ferritic stainless steel, but does not disclose any detailed consideration of either high-temperature salt damage resistance or 0.2% yield strength at room temperature. In addition, no consideration is given to the grain size of either the surface layer of the base material or the center of the plate thickness.

特許文献2には、Al、Mo、Wを含有し耐高温酸化性および耐高温塩害性を改善する技術が開示されている。しかし、特許文献2に開示された技術における耐高温塩害性には、水蒸気酸化も伴う環境は考慮されておらず、母材表層部の結晶粒径も考慮されていない。また、常温の0.2%耐力については詳細な検討は開示されておらず、板厚中心部の結晶粒径については考慮されていない。特許文献2に開示されたフェライト系ステンレス鋼は、Al、Mo、Wを多量に含み、特にW含有量は、質量%で2.0%超、5%以下であり、W含有量が極度に高く、常温の0.2%耐力が過剰に高く加工性を損なう可能性がある。また、Nbも含有されており、Mo、W含有も含めて原料コストが高くなっている。 Patent Document 2 discloses a technology that contains Al, Mo, and W to improve high-temperature oxidation resistance and high-temperature salt damage resistance. However, the high-temperature salt damage resistance in the technology disclosed in Patent Document 2 does not take into account an environment accompanied by steam oxidation, nor does it take into account the grain size of the surface layer of the base material. In addition, no detailed study is disclosed on the 0.2% yield strength at room temperature, and the grain size at the center of the plate thickness is not taken into account. The ferritic stainless steel disclosed in Patent Document 2 contains large amounts of Al, Mo, and W, and in particular, the W content is more than 2.0% and 5% or less by mass%, and the W content is extremely high, and the 0.2% yield strength at room temperature is excessively high, which may impair workability. In addition, Nb is also contained, and the raw material cost is high, including the inclusion of Mo and W.

特許文献3には、N、V、Alの含有量を調整し耐高温塩害腐食性を改善する技術が開示されている。しかし、特許文献3に開示された技術における耐高温塩害性には、水蒸気酸化も伴う環境は考慮されておらず、母材表層部の結晶粒径も考慮されていない。また、常温の0.2%耐力については詳細な検討は開示されておらず、板厚中心部の結晶粒径については考慮されていない。また、Al含有量に関しては、質量%で0.4%未満までの範囲でしか評価を行っておらず、上限は0.30%としている。また、特許文献3に係るフェライト系ステンレス鋼は、V濃度が質量%で0.30~0.60%であり、通常のフェライト系ステンレス鋼より極度に高く、製造性などを損なう可能性がある。また、質量%でCr濃度が16~20%、Cu濃度が0.8~1.6%に加えNbも含有されており原料コストが高くなっている。 Patent Document 3 discloses a technology for improving resistance to high-temperature salt corrosion by adjusting the contents of N, V, and Al. However, the technology disclosed in Patent Document 3 does not take into account the environment involving steam oxidation, nor does it take into account the grain size of the surface layer of the base material. In addition, no detailed study is disclosed on the 0.2% yield strength at room temperature, and the grain size of the center of the plate thickness is not taken into account. In addition, the Al content is only evaluated in the range of less than 0.4% by mass, with the upper limit set at 0.30%. In addition, the ferritic stainless steel disclosed in Patent Document 3 has a V concentration of 0.30 to 0.60% by mass, which is extremely higher than that of normal ferritic stainless steel, and may impair manufacturability. In addition, the Cr concentration is 16 to 20%, the Cu concentration is 0.8 to 1.6%, and Nb is also contained, which increases the raw material cost.

上記のように自動車排気系に強制冷却部材または断熱部材を適用する場合、排気マニホールドやフロントパイプ等の上流の部材においても新たに耐高温塩害性を付与することが必要となるだけでなく、従来とは異なる水蒸気酸化を伴う環境の耐高温塩害性が必要となった。Al含有型のフェライト系ステンレス鋼においては耐高温塩害性が課題であり、このような環境における高温塩害は検討されていなかった。また、従来の高温塩害環境においても改善技術としてはW、V等を極度に多く含有する必要があった。また、Al含有により常温の0.2%耐力が上昇し加工性が低下することに対する検討が不十分であった。また、高価なNbを含有しており原料コストが高いという課題もあった。 When applying forced cooling or heat insulating components to an automobile exhaust system as described above, not only does it become necessary to impart high-temperature salt damage resistance to upstream components such as exhaust manifolds and front pipes, but it also becomes necessary to provide high-temperature salt damage resistance in an environment accompanied by steam oxidation that is different from the conventional one. High-temperature salt damage resistance is an issue for Al-containing ferritic stainless steels, and high-temperature salt damage in such environments has not been considered. Furthermore, even in the conventional high-temperature salt damage environment, it has been necessary to include extremely large amounts of W, V, etc. as an improvement technology. Furthermore, there has been insufficient consideration of the fact that the inclusion of Al increases the 0.2% yield strength at room temperature and reduces workability. There is also the issue of high raw material costs due to the inclusion of expensive Nb.

即ち、本発明の目的は、水蒸気酸化を伴う高温環境下における耐高温塩害性および加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品を提供することにある。特に、Al含有型のフェライト系ステンレス鋼において、加工性および耐高温塩害性に優れた塩分付着が促進される部材の自動車排気系用フェライト系ステンレス鋼板および自動車排気系部品を提供することにある。 That is, the object of the present invention is to provide a ferritic stainless steel sheet that has excellent resistance to high-temperature salt damage and workability in a high-temperature environment accompanied by steam oxidation, a manufacturing method for the ferritic stainless steel sheet, and an automobile exhaust system part. In particular, the object of the present invention is to provide an Al-containing ferritic stainless steel sheet for automobile exhaust systems that is a member that has excellent workability and resistance to high-temperature salt damage and promotes salt adhesion, and an automobile exhaust system part.

上記課題を解決するために、本発明者らは、フェライト系ステンレス鋼の耐高温塩害性および加工性に及ぼす各種成分、母材表層および板厚中心部の結晶粒径の影響を鋭意検討した。その結果、耐高温塩害性および加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を発明するに至った。なお、高温塩害は水蒸気酸化を伴う環境にも対応する。 In order to solve the above problems, the inventors conducted extensive research into the effects of various components and the grain size at the surface and center of the base material on the high-temperature salt damage resistance and workability of ferritic stainless steel. As a result, they were able to invent a ferritic stainless steel sheet that has excellent high-temperature salt damage resistance and workability. Furthermore, high-temperature salt damage can also be achieved in an environment accompanied by steam oxidation.

すなわち、上記課題を解決することを目的とした本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)質量%で、
C:0.020%以下、
N:0.020%以下、
Si:0.05%以上、1.60%以下、
Mn:0.01%以上、1.10%以下、
P:0.040%以下、
S:0.0022%以下、
Cr:10.0%以上、15.0%以下、
Ni:0.01%以上、0.70%以下、
Cu:0.001%以上、0.80%以下、
Mo:0.01%以上、2.00%以下、
Ti:0.050%以上、0.300%以下、
Nb:0.03%以下、
Al:0.70%超、3.00%以下、
V:0.01%以上、0.20%以下、
B:0.0001%以上、0.0050%以下、および
O:0.0050%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(i)~(iii)を満たすことを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板。
Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA-0.5≦6.2 ・・・式(i)
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.05 ・・・式(ii)
Al/O≧200 ・・・式(iii)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)を意味する。
(2)更に、下記式(iv)を満たすことを特徴とする、(1)に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
900DA-1000DB≧-3.2 ・・・式(iv)
但し、式中のDAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)、DBは板表面における平均結晶粒径(mm)を意味する。
(3)質量%にて、Feの一部に代えて、
W:0.01%以上、0.50%以下、
Y:0.001%以上、0.20%以下、
REM:0.001%以上、0.20%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0030%以下、
Zr:0.01%以上、0.30%以下、
Hf:0.001%以上、1.0%以下、
Sn:0.001%以上、1.0%以下、
Mg:0.0001%以上、0.0030%以下、
Co:0.01%以上、0.50%以下、
Sb:0.001%以上、0.50%以下、
Bi:0.001%以上、1.0%以下、
Ta:0.001%以上、1.0%以下、および
Ga:0.0001%以上、0.30%以下、
の1種または2種以上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)強制冷却部材により塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、(1)~(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板。
(5)自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、(1)~(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板。
(6)(1)~(5)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍の昇温過程の750℃以上、830℃未満の範囲における保持時間が20秒以上である、または、前記最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上であることを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
That is, the gist of the present invention, which aims to solve the above problems, is as follows.
(1) In mass%,
C: 0.020% or less,
N: 0.020% or less,
Si: 0.05% or more and 1.60% or less,
Mn: 0.01% or more, 1.10% or less,
P: 0.040% or less,
S: 0.0022% or less,
Cr: 10.0% or more, 15.0% or less,
Ni: 0.01% or more, 0.70% or less,
Cu: 0.001% or more, 0.80% or less,
Mo: 0.01% or more, 2.00% or less,
Ti: 0.050% or more, 0.300% or less,
Nb: 0.03% or less,
Al: more than 0.70% and not more than 3.00%;
V: 0.01% or more, 0.20% or less,
B: 0.0001% or more and 0.0050% or less, and O: 0.0050% or less,
and the balance consisting of Fe and impurities, and satisfying the following formulas (i) to (iii):
Al + 1.7Si + 0.8Mo + 0.3DA -0.5 ≦ 6.2 ... formula (i)
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.05 Formula (ii)
Al/O≧200 Formula (iii)
In the formula, the element symbol represents the content (mass%) of the element, and DA represents the average crystal grain size (mm) at the center of the sheet thickness.
(2) The ferritic stainless steel sheet according to (1), further comprising the following formula (iv):
900DA-1000DB≧-3.2 ... formula (iv)
In the formula, DA means the average crystal grain size (mm) at the center of the sheet thickness, and DB means the average crystal grain size (mm) at the sheet surface.
(3) In mass%, replacing a part of Fe,
W: 0.01% or more, 0.50% or less,
Y: 0.001% or more and 0.20% or less,
REM: 0.001% or more, 0.20% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Zr: 0.01% or more, 0.30% or less,
Hf: 0.001% or more, 1.0% or less,
Sn: 0.001% or more, 1.0% or less,
Mg: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Co: 0.01% or more, 0.50% or less,
Sb: 0.001% or more, 0.50% or less,
Bi: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ta: 0.001% or more and 1.0% or less, and Ga: 0.0001% or more and 0.30% or less,
The ferritic stainless steel sheet according to (1) or (2), characterized in that it contains one or more of the following:
(4) A ferritic stainless steel sheet according to any one of (1) to (3), which is used as an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by a forced cooling member.
(5) A ferritic stainless steel sheet according to any one of (1) to (3), which is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by applying a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material.
(6) A method for producing a ferritic stainless steel sheet according to any one of (1) to (5), characterized in that the holding time in the range of 750°C or more and less than 830°C during the temperature rise process of final annealing is 20 seconds or more, or the flow rate of the atmospheric gas in the final annealing is 0.08 m/s or more.

(7)(1)~(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材を強制冷却する強制冷却部材と、を備えた自動車排気系部品。
(8)(1)~(3)のいずれかひとつに記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材と、を備えた自動車排気系部品。
(7) An automobile exhaust system part comprising: an automobile exhaust system member using the ferritic stainless steel plate according to any one of (1) to (3); and a forced cooling member for forcedly cooling the automobile exhaust system member.
(8) An automobile exhaust system part comprising: an automobile exhaust system member using the ferritic stainless steel plate according to any one of (1) to (3); and a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with a heat insulating material.

また、上記本発明で、下限の規定をしないものについては、不可避的不純物レベルまで含むことを示す。 In addition, in the above invention, when no lower limit is specified, this indicates that the content includes the unavoidable impurity level.

本発明によれば、水蒸気酸化を伴う高温環境下における耐高温塩害性および加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法および自動車排気系部品を提供することができる。特に、強制冷却部材や断熱部材が適用され塩分付着が促進される自動車排気系部材として使用される加工性および耐高温塩害性に優れたフェライト系ステンレス鋼を提供できる。 The present invention provides a ferritic stainless steel sheet that has excellent resistance to high-temperature salt damage and workability in a high-temperature environment accompanied by steam oxidation, a manufacturing method for the ferritic stainless steel sheet, and an automobile exhaust system part. In particular, it provides a ferritic stainless steel sheet that has excellent workability and resistance to high-temperature salt damage and is used as an automobile exhaust system part where forced cooling members and heat insulating members are used and salt adhesion is promoted.

自動車排気系部品の一例を模式的に示す図であり、(A)は強制冷却部材を備えた自動車排気系部品の模式図、(B)は断熱部材を備えた自動車排気系部品の模式図である。1A is a schematic diagram of an example of an automobile exhaust system part equipped with a forced cooling member, and FIG. 1B is a schematic diagram of an automobile exhaust system part equipped with a heat insulating member.

以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.

まず、本発明のフェライト系ステンレス鋼の鋼組成の限定理由について説明する。ここで、鋼組成についての「%」は質量%を意味する。 First, we will explain the reasons for limiting the steel composition of the ferritic stainless steel of the present invention. Here, "%" in the steel composition means mass %.

(C:0.020%以下)
Cは、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらす元素であるため、C含有量は0.020%以下とする。また、過度なCの含有は、耐酸化性や耐粒界腐食性を低下させる。過度なCの含有による耐酸化性や耐粒界腐食性の低下を考慮すると、C含有量は0.015%以下とすることが好ましい。また、Cを低減することで耐高温塩害性が更に向上するため、上限を0.010%以下とすることがより好ましい。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、C含有量は0.0010%超とすることが好ましい。C含有量は、より好ましくは、0.0020%以上である。
(C: 0.020% or less)
Since C is an element that deteriorates formability and corrosion resistance and reduces high-temperature strength, the C content is set to 0.020% or less. In addition, excessive C content reduces oxidation resistance and intergranular corrosion resistance. Considering the reduction in oxidation resistance and intergranular corrosion resistance due to excessive C content, the C content is preferably set to 0.015% or less. In addition, since high-temperature salt damage resistance is further improved by reducing C, it is more preferable to set the upper limit to 0.010% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining costs, the C content is preferably set to more than 0.0010%. The C content is more preferably 0.0020% or more.

(N:0.020%以下)
Nは、Cと同様、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらす元素であるため、N含有量は0.020%以下とする。また、過度なNの含有は、耐酸化性や耐粒界腐食性を低下させる。過度なNの含有による耐酸化性や耐粒界腐食性の低下を考慮すると、N含有量は0.015%以下とすることが好ましい。N含有量は、より好ましくは、0.013%以下である。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、N含有量は0.0030%超とすることが好ましい。N含有量は、より好ましくは、0.0040%以上である。
(N: 0.020% or less)
Like C, N is an element that deteriorates formability and corrosion resistance and reduces high-temperature strength, so the N content is set to 0.020% or less. In addition, excessive N content reduces oxidation resistance and intergranular corrosion resistance. Considering the reduction in oxidation resistance and intergranular corrosion resistance due to excessive N content, the N content is preferably set to 0.015% or less. The N content is more preferably set to 0.013% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining costs, the N content is preferably set to more than 0.0030%. The N content is more preferably set to 0.0040% or more.

(Si:0.05%以上、1.60%以下)
Siは、脱酸剤として含有される元素であるとともに、耐高温塩害性を改善する元素でもある。Siは、高温でSi酸化物を形成し耐高温塩害性の向上に寄与するとともに、Si酸化物の形成がAlの形成を促進することでも耐高温塩害性を向上する。耐高温塩害性を発現するためには0.05%以上のSiの含有を必要とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Si含有量は0.30%以上とすることが好ましい。Si含有量は、より好ましくは、0.50%以上である。しかし、過度なSiの含有は、常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Si含有量は1.60%以下とする。加工性を更に向上するためには、Si含有量は1.20%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると、Si含有量は0.80%以下がより好ましい。
(Si: 0.05% or more, 1.60% or less)
Si is an element contained as a deoxidizer, and is also an element that improves high-temperature salt damage resistance. Si forms Si oxides at high temperatures, contributing to the improvement of high-temperature salt damage resistance, and the formation of Si oxides also promotes the formation of Al 2 O 3 , thereby improving high-temperature salt damage resistance. In order to exhibit high-temperature salt damage resistance, it is necessary to contain 0.05% or more of Si. In order to further improve high-temperature salt damage resistance, the Si content is preferably 0.30% or more. The Si content is more preferably 0.50% or more. However, excessive Si content increases the 0.2% proof stress at room temperature and leads to a decrease in workability, so the Si content is 1.60% or less. In order to further improve workability, the Si content is preferably 1.20% or less. In addition, in consideration of manufacturability, the Si content is more preferably 0.80% or less.

(Mn:0.01%以上、1.10%以下)
Mnは、脱酸剤として含有される元素であり、Mn含有量は、0.01%以上とする。精錬コストを考慮すると、Mn含有量は0.10%以上がより好ましい。Mn含有量は、さらに好ましくは、0.15%以上である。しかし、過度なMnの含有は、Alの形成を遅延させ、耐高温塩害性の低下を招くため、Mn含有量は、1.10%以下とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Mn含有量を0.50%以下とすることが好ましい。また、均一伸び、熱間加工性や耐食性を考慮すると、Mn含有量は0.40%以下がより好ましい。Mn含有量は、さらに好ましくは、0.40%未満である。
(Mn: 0.01% or more, 1.10% or less)
Mn is an element contained as a deoxidizer, and the Mn content is 0.01% or more. In consideration of refining costs, the Mn content is more preferably 0.10% or more. The Mn content is even more preferably 0.15% or more. However, since excessive Mn content delays the formation of Al 2 O 3 and leads to a decrease in high-temperature salt damage resistance, the Mn content is 1.10% or less. In order to further improve high-temperature salt damage resistance, the Mn content is preferably 0.50% or less. In addition, in consideration of uniform elongation, hot workability and corrosion resistance, the Mn content is more preferably 0.40% or less. The Mn content is even more preferably less than 0.40%.

(P:0.040%以下)
Pは、製鋼精錬時に主として原料から混入する不純物であり、その含有量が高くなると、靭性や溶接性が低下するため、その含有量は少ないほど良い。そのため、P含有量は0.040%以下とする。また、製造性を考慮すると、P含有量は0.035%以下とすることが好ましい。また、Pを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、P含有量は0.030%以下とすることがより好ましい。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、P含有量は0.005%以上とすることが好ましい。P含有量は、より好ましくは、0.010%以上である。
(P: 0.040% or less)
P is an impurity that is mainly mixed in from raw materials during steelmaking refining, and as its content increases, toughness and weldability decrease, so the lower its content, the better. Therefore, the P content is set to 0.040% or less. In addition, in consideration of manufacturability, the P content is preferably set to 0.035% or less. In addition, since reducing P further reduces the 0.2% proof stress at room temperature and improves workability, the P content is more preferably set to 0.030% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining costs, the P content is preferably set to 0.005% or more. The P content is more preferably set to 0.010% or more.

(S:0.0022%以下)
Sは、製鋼精錬時に主として原料から混入する不純物であり、耐食性を劣化させる。また、Sは、耐スケール剥離性を低下させることによって耐高温塩害性も低下させる。したがって、S含有量は、0.0022%以下とする。また、製造性を考慮すると、S含有量は0.0020%以下とすることが好ましい。耐高温塩害性を更に向上するためには、S含有量を0.0014%以下とすることがより好ましい。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、S含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。S含有量は、より好ましくは、0.0003%以上である。
(S: 0.0022% or less)
S is an impurity that is mainly mixed in from raw materials during steel refining, and deteriorates corrosion resistance. S also reduces scale spalling resistance, thereby reducing high-temperature salt damage resistance. Therefore, the S content is set to 0.0022% or less. In addition, in consideration of manufacturability, the S content is preferably set to 0.0020% or less. In order to further improve high-temperature salt damage resistance, it is more preferable to set the S content to 0.0014% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining costs, the S content is preferably set to 0.0001% or more. The S content is more preferably 0.0003% or more.

(Cr:10.0%以上、15.0%以下)
Crは、耐食性を向上する元素であるとともに、耐高温塩害性を改善する元素でもある。また、CrはAlの形成を促進する。そのため、Cr含有量は、10.0%以上とする。Cr含有量は、好ましくは、10.5%以上であり、より好ましくは、10.7%以上である。しかし、過度なCrの含有は、常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Cr含有量は15.0%以下とする。靭性や原料コストを考慮すると、Cr含有量は14.0%未満とすることが好ましい。Cr含有量は、より好ましくは、12.0%未満である。
(Cr: 10.0% or more, 15.0% or less)
Cr is an element that improves corrosion resistance and also improves high-temperature salt damage resistance. Cr also promotes the formation of Al 2 O 3. Therefore, the Cr content is 10.0% or more. The Cr content is preferably 10.5% or more, and more preferably 10.7% or more. However, excessive Cr content increases the 0.2% proof stress at room temperature and reduces workability, so the Cr content is 15.0% or less. Considering toughness and raw material costs, the Cr content is preferably less than 14.0%. The Cr content is more preferably less than 12.0%.

(Ni:0.01%以上、0.70%以下)
Niは、耐食性を向上させる元素であり、Ni含有量は0.01%以上とする。Ni含有量は、好ましくは0.02%以上であり、より好ましくは、0.05%以上である。しかし、過度なNiの含有は成形性の低下を招くため、Ni含有量は0.70%以下とする。また、Niを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、Ni含有量は0.50%以下とすることが好ましい。原料コストを考慮すると、Ni含有量は0.40%以下がより好ましい。
(Ni: 0.01% or more, 0.70% or less)
Ni is an element that improves corrosion resistance, and the Ni content is set to 0.01% or more. The Ni content is preferably 0.02% or more, and more preferably 0.05% or more. However, since excessive Ni content leads to a decrease in formability, the Ni content is set to 0.70% or less. In addition, since reducing Ni further reduces the 0.2% proof stress at room temperature and improves workability, the Ni content is preferably set to 0.50% or less. In consideration of raw material costs, the Ni content is more preferably 0.40% or less.

(Cu:0.001%以上、0.80%以下)
Cuは、耐食性を向上させる元素であり、Cu含有量は0.001%以上とする。耐酸化性、原料コスト、製造性を考慮すると、Cu含有量は、好ましくは0.005%以上である。Cu含有量は、より好ましくは、0.01%以上である。しかし、過度なCuの含有は熱間加工性の低下を招くため、Cu含有量は0.80%以下とする。また、Cuを低減することで常温の0.2%耐力を更に低下させ加工性が向上するため、Cu含有量は0.30%以下とすることが好ましい。耐酸化性、原料コスト、製造性を考慮すると、Cu含有量は、より好ましくは0.20%以下である。
(Cu: 0.001% or more, 0.80% or less)
Cu is an element that improves corrosion resistance, and the Cu content is set to 0.001% or more. In consideration of oxidation resistance, raw material cost, and manufacturability, the Cu content is preferably 0.005% or more. The Cu content is more preferably 0.01% or more. However, since excessive Cu content leads to a decrease in hot workability, the Cu content is set to 0.80% or less. In addition, since reducing Cu further decreases the 0.2% proof stress at room temperature and improves workability, the Cu content is preferably set to 0.30% or less. In consideration of oxidation resistance, raw material cost, and manufacturability, the Cu content is more preferably 0.20% or less.

(Mo:0.01%以上、2.00%以下)
Moは、高温強度、耐食性を改善する元素であるとともに、耐高温塩害性を改善する元素でもある。また、Moは、Alの保護性を高める。そのため、Mo含有量は0.01%以上とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Mo含有量は0.30%超とすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは0.55%以上である。しかし、過度なMoの含有は常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Mo含有量は2.00%以下とする。加工性を更に向上するためにはMo含有量は1.50%以下とすることが好ましい。また、製造性を考慮すると、Mo含有量は1.00%未満とすることがより好ましい。合金コストを考慮するとMo含有量は0.80%未満とすることが更により好ましい。
(Mo: 0.01% or more, 2.00% or less)
Mo is an element that improves high-temperature strength and corrosion resistance, and also improves high-temperature salt damage resistance. Mo also enhances the protective properties of Al 2 O 3. Therefore, the Mo content is set to 0.01% or more. In order to further improve high-temperature salt damage resistance, the Mo content is preferably set to more than 0.30%. The Mo content is more preferably set to 0.55% or more. However, since excessive Mo content increases the 0.2% proof stress at room temperature and leads to a decrease in workability, the Mo content is set to 2.00% or less. In order to further improve workability, the Mo content is preferably set to 1.50% or less. In addition, in consideration of manufacturability, it is more preferable that the Mo content is less than 1.00%. In consideration of alloy cost, it is even more preferable that the Mo content is less than 0.80%.

(Ti:0.050%以上、0.300%以下)
Tiは、C、N、Sと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性を向上させる元素であり、Ti含有量は0.050%以上とする。Ti含有量は好ましくは、0.080%以上であり、より好ましくは、0.120%以上である。しかし、過度なTiの含有は均一伸びの低下や粗大なTi系析出物の形成による穴広げ加工性の低下を招くため、Ti含有量は0.300%以下とする。Ti含有量は、0.270%以下が好ましく、より好ましくは、0.220%以下である。
(Ti: 0.050% or more, 0.300% or less)
Ti is an element that combines with C, N, and S to improve corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, and deep drawability, and the Ti content is 0.050% or more. The Ti content is preferably 0.080% or more, and more preferably 0.120% or more. However, excessive Ti content leads to a decrease in uniform elongation and a decrease in hole expansion workability due to the formation of coarse Ti-based precipitates, so the Ti content is 0.300% or less. The Ti content is preferably 0.270% or less, and more preferably 0.220% or less.

(Nb:0.03%以下)
Nbは、高温強度の向上および耐高温塩害性の改善に寄与する元素である。しかし、原料コストおよび資源リスクが高いため、Nb含有量は0.03%以下とする。Nb含有量は、好ましくは0.02%以下であり、より好ましくは0.01%以下である。但し、過度な低減は精錬コストの増加に繋がるため、Nb含有量は0.001%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。
(Nb: 0.03% or less)
Nb is an element that contributes to improving high-temperature strength and high-temperature salt damage resistance. However, due to high raw material costs and resource risks, the Nb content is set to 0.03% or less. The Nb content is preferably 0.02% or less, and more preferably 0.01% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining costs, the Nb content is preferably 0.001% or more. The Nb content is more preferably 0.003% or more.

(Al:0.70%超、3.00%以下)
Alは、脱酸元素として含有されるとともに、高温強度、耐酸化性、耐高温塩害性を改善する元素であり、Al含有量は0.70%超とする。耐高温塩害性を更に向上するためには、Al含有量を1.05%超とすることが好ましい。Al含有量は、より好ましくは1.55%超である。しかし、過度なAlの含有は常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招くため、Al含有量は3.00%以下とする。加工性を更に向上するためには、Al含有量を2.50%以下とすることが好ましい。Al含有量は、より好ましくは、2.30%以下である。
(Al: more than 0.70%, 3.00% or less)
Al is contained as a deoxidizing element and is an element that improves high-temperature strength, oxidation resistance, and high-temperature salt damage resistance, and the Al content is set to more than 0.70%. In order to further improve high-temperature salt damage resistance, it is preferable that the Al content is more than 1.05%. The Al content is more preferably more than 1.55%. However, since excessive Al content increases the 0.2% proof stress at room temperature and leads to a decrease in workability, the Al content is set to 3.00% or less. In order to further improve workability, it is preferable that the Al content is 2.50% or less. The Al content is more preferably 2.30% or less.

(V:0.01%以上、0.20%以下)
Vは、高温強度を向上させる元素である。そのため、V含有量は0.01%以上とする。V含有量は、好ましくは、0.02%以上であり、より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度なVの含有は析出物の粗大化による高温強度の低下や熱疲労寿命の低下を招く。したがって、V含有量は0.20%以下とする。また、製造性を考慮すると、V含有量は0.15%未満とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは、0.10%以下である。
(V: 0.01% or more, 0.20% or less)
V is an element that improves high-temperature strength. Therefore, the V content is set to 0.01% or more. The V content is preferably 0.02% or more, and more preferably 0.03% or more. However, excessive V content leads to a decrease in high-temperature strength and a decrease in thermal fatigue life due to coarsening of precipitates. Therefore, the V content is set to 0.20% or less. In addition, in consideration of manufacturability, the V content is preferably less than 0.15%. The V content is more preferably 0.10% or less.

(B:0.0001%以上、0.0050%以下)
Bは、高温強度や熱疲労特性を向上させる元素である。そのため、B含有量は0.0001%以上とする、B含有量は、好ましくは、0.0002%以上であり、より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度なBの含有は熱間加工性の低下や鋼表面の表面性状の低下を招く。したがって、B含有量は0.0050%以下とする。また、製造性や成型性を考慮すると、B含有量はは0.0030%以下とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは、0.0015%以下である。
(B: 0.0001% or more, 0.0050% or less)
B is an element that improves high-temperature strength and thermal fatigue properties. Therefore, the B content is set to 0.0001% or more, preferably 0.0002% or more, and more preferably 0.0003% or more. However, an excessive B content leads to a decrease in hot workability and a decrease in the surface properties of the steel surface. Therefore, the B content is set to 0.0050% or less. In addition, taking into consideration manufacturability and formability, the B content is preferably set to 0.0030% or less. More preferably, the B content is set to 0.0015% or less.

(O:0.0050%以下)
Oは、不可避的に含まれる不純物であり、気泡や介在物による表面疵の原因となる。したがって、O含有量は、0.0050%以下とする。また、製造性を考慮すると、O含有量は0.0040%以下とすることが好ましい。O含有量は、より好ましくは、0.0035%以下である。但し、過度なOの低減は精錬コストの増加に繋がるため、O含有量は0.0003%以上とすることが好ましい。O含有量は、より好ましくは、0.0005%以上である。ここで、O含有量は、鋼に固溶している酸素および鋼中に介在する酸化物の酸素を含む合計の含有量を意味する。
(O: 0.0050% or less)
O is an unavoidably contained impurity, and causes surface defects due to bubbles and inclusions. Therefore, the O content is set to 0.0050% or less. In addition, in consideration of manufacturability, the O content is preferably set to 0.0040% or less. The O content is more preferably set to 0.0035% or less. However, since excessive reduction of O leads to an increase in refining costs, the O content is preferably set to 0.0003% or more. The O content is more preferably set to 0.0005% or more. Here, the O content means the total content including oxygen dissolved in the steel and oxygen of oxides present in the steel.

本実施形態に係るフェライト系ステンレス鋼板では、上述した元素以外の残部は、Feおよび不純物である。しかしながら、上述した各元素以外の他の元素も、本実施形態の効果を損なわない範囲で含有させることができる。なお、ここで言う不純物とは、本発明に係るフェライト系ステンレス鋼板を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 In the ferritic stainless steel sheet according to this embodiment, the remainder other than the above-mentioned elements is Fe and impurities. However, elements other than the above-mentioned elements can also be contained within a range that does not impair the effects of this embodiment. Note that the impurities referred to here are components that are mixed in due to various factors in the raw materials such as ores and scraps and the manufacturing process when the ferritic stainless steel sheet according to the present invention is industrially manufactured, and are acceptable within a range that does not adversely affect the present invention.

次に、式(i)~(iv)について説明する。 Next, we will explain formulas (i) to (iv).

本発明者らは常温の0.2%耐力に及ぼす各種影響を検討する中で、Al、Si、Moに加え、母材板厚中心部の結晶粒径の影響が大きく、これらのバランスが重要であることを見出し、式(i)を得た。
Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA-0.5≦6.2 ・・・式(i)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)を意味する。ここで、板厚中心部とは、板厚をtとしたときに2t/5から4t/5までの範囲をいう。
式(i)の左辺の値が6.2超であると、常温の0.2%耐力を上昇させ加工性の低下を招く。よって、Al含有量、Si含有量、Mo含有量およびDAが式(i)を満たす必要がある。Al、Si、Moの含有量が大きく、DAが小さいとコストの増加や製造性の低下を招く場合があるため、式(i)の左辺の値は6.0以下が好ましい。また、Al、Si、Moの含有量が小さく、DAが大きいと高温強度や耐酸化性の低下を招く場合があるため、式(i)の左辺の値は3.5以上が好ましい。
While examining various influences on the 0.2% yield strength at room temperature, the inventors discovered that in addition to Al, Si, and Mo, the crystal grain size at the center of the base material thickness has a large influence, and that the balance between these is important, and thus derived formula (i).
Al + 1.7Si + 0.8Mo + 0.3DA -0.5 ≦ 6.2 ... formula (i)
In the formula, the element symbol represents the content (mass%) of the element, and DA represents the average crystal grain size (mm) at the center of the sheet thickness. Here, the center of the sheet thickness refers to the range from 2t/5 to 4t/5 when the sheet thickness is t.
If the value of the left side of formula (i) exceeds 6.2, the 0.2% proof stress at room temperature increases, leading to a decrease in workability. Therefore, the Al content, the Si content, the Mo content, and the DA must satisfy formula (i). If the contents of Al, Si, and Mo are large and the DA is small, the cost may increase and the manufacturability may decrease, so the value of the left side of formula (i) is preferably 6.0 or less. In addition, if the contents of Al, Si, and Mo are small and the DA is large, the high-temperature strength and oxidation resistance may decrease, so the value of the left side of formula (i) is preferably 3.5 or more.

また、耐高温塩害性向上にはAlの形成促進とその保護性の向上が重要である。本発明者らは、耐高温塩害性に及ぼす各種影響を検討する中で、Al、Si、Mo、Oのバランスが重要であることを見出し、式(ii)および式(iii)を得た。
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.05 ・・・式(ii)
Al/O≧200 ・・・式(iii)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。Al、Si、Moの含有量が大きいとコストの増加や製造性の低下を招く場合があるため、式(ii)の左辺の値は9.90以下が好ましい。また、Al、Si、Moの含有量が小さいと高温強度や耐酸化性の低下を招く場合があるため、式(ii)の左辺の値は6.10以上が好ましい。Alの含有量が大きく、Oの含有量が小さいと溶接性の低下を招く場合があるため、Al/Oは3500以下が好ましい。また、Alの含有量が小さく、Oの含有量が大きいと製造性の低下を招く場合があるため、Al/Oは300以上が好ましい。
In addition, in order to improve resistance to high-temperature salt damage , it is important to promote the formation of Al2O3 and improve its protective properties. In examining various influences on resistance to high-temperature salt damage, the present inventors found that the balance of Al, Si, Mo, and O is important, and obtained formulas (ii) and (iii).
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.05 Formula (ii)
Al/O≧200 Formula (iii)
However, the element symbol in the formula means the content (mass%) of the corresponding element. Since the content of Al, Si, and Mo is large, the cost may increase and the manufacturability may decrease, so the value of the left side of formula (ii) is preferably 9.90 or less. Furthermore, since the content of Al, Si, and Mo is small, the high-temperature strength and oxidation resistance may decrease, so the value of the left side of formula (ii) is preferably 6.10 or more. Since the content of Al is large and the content of O is small, the weldability may decrease, so Al/O is preferably 3500 or less. Furthermore, since the content of Al is small and the content of O is large, the manufacturability may decrease, so Al/O is preferably 300 or more.

上述したように、耐高温塩害性向上にはAlの形成促進とその保護性の向上が重要である。本発明者らは、上記式(ii)および上記式(iii)が満たされることで、耐高温塩害性が向上する理由を以下のように考えている。Alは、Alの形成促進とその保護性の向上の両方に寄与すると考えている。Siは母材中に大量に含まれるFe、Crの酸化を抑制することでAlの形成を促進していると考えている。MoはAlの結晶粒界に固溶することでAlの保護性を向上していると考えている。また、AlとOのバランスでOの割合が大きいほど母材内でAlが内部酸化しやすくなり、母材表面でのAl形成が阻害されているのではないかと考えている。 As described above, the promotion of the formation of Al 2 O 3 and the improvement of its protective properties are important for improving high-temperature salt damage resistance. The inventors believe that the reason why high-temperature salt damage resistance is improved by satisfying the above formula (ii) and the above formula (iii) is as follows. It is believed that Al contributes to both the promotion of the formation of Al 2 O 3 and the improvement of its protective properties. It is believed that Si promotes the formation of Al 2 O 3 by suppressing the oxidation of Fe and Cr, which are contained in large amounts in the base material. It is believed that Mo improves the protective properties of Al 2 O 3 by dissolving in the crystal grain boundaries of Al 2 O 3. It is also believed that the greater the proportion of O in the balance between Al and O, the more easily Al is internally oxidized in the base material, and the formation of Al 2 O 3 on the surface of the base material is inhibited.

また、母材板厚中心部の結晶粒径と板厚表面の結晶粒径のバランスにより耐高温塩害性が更に向上することも見出し、好ましい条件として式(iv)を得た。
900DA-1000DB≧-3.2 ・・・式(iv)
但し、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)、DBは板表面における平均結晶粒径(mm)を意味する。式(iv)の左辺の値は、より好ましくは、0.0以上である。但し、DAが大きく、DBが小さいと成型性の低下を招く場合があるため、式(iv)の左辺の値は60以下が好ましい。
They also found that resistance to high-temperature salt damage can be further improved by balancing the grain size at the center of the base material thickness and the grain size at the surface of the thickness, and obtained formula (iv) as a preferable condition.
900DA-1000DB≧-3.2 ... formula (iv)
Here, DA means the average grain size (mm) at the center of the sheet thickness, and DB means the average grain size (mm) at the sheet surface. The value of the left side of formula (iv) is more preferably 0.0 or more. However, if DA is large and DB is small, it may lead to a decrease in formability, so the value of the left side of formula (iv) is preferably 60 or less.

本発明者らは、フェライト系ステンレス鋼板の表面の結晶粒径が板厚中心部より細かくなることがフェライト系ステンレス鋼板表面と板厚中心部との間に位置する表層部のAlの拡散およびAlの形成を促進しているのではないかと考えている。 The inventors believe that the fact that the crystal grain size at the surface of the ferritic stainless steel sheet is finer than that at the center of the sheet thickness promotes the diffusion of Al and the formation of Al2O3 in the surface layer located between the surface of the ferritic stainless steel sheet and the center of the sheet thickness.

但し、製造性、表面品質などを考慮すると、板厚中心部および板表面における平均結晶粒径は、いずれも0.005~0.150mmとすることが好ましい。より好ましくは0.015~0.065mmである。 However, taking into consideration manufacturability, surface quality, etc., it is preferable that the average grain size at the center of the plate thickness and at the plate surface is both 0.005 to 0.150 mm. More preferably, it is 0.015 to 0.065 mm.

板厚中心部および板表面の平均結晶粒径の測定については、板表面の組織観察を行いJISG0551:2013の切断法に準拠して結晶粒度を任意に5点測定して平均値を求め、平均結晶粒径を算出する。 To measure the average grain size at the center of the plate thickness and on the plate surface, the structure of the plate surface is observed, the grain size is measured at five random points in accordance with the cutting method of JIS G0551:2013, the average value is calculated, and the average grain size is calculated.

さらに本発明では、必要に応じて選択的に、W、Y、REM、Ca、Zr、Hf、Sn、Mg、Co、Sb、Bi、Ta、Gaの1種または2種以上を含有することにより、特性を更に向上させることができる。以下に、これらの元素について説明する。なお、これらの元素は、含有されなくてもよいため、これらの元素それぞれの含有量の下限は0%である。 In addition, in the present invention, the properties can be further improved by selectively containing one or more of W, Y, REM, Ca, Zr, Hf, Sn, Mg, Co, Sb, Bi, Ta, and Ga as necessary. These elements are described below. Note that these elements do not necessarily have to be contained, so the lower limit of the content of each of these elements is 0%.

(W:0.01%以上、0.50%以下)
Wは、高温強度を改善する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。また、Wは、耐食性を向上する元素でもあるため、W含有量は0.05%以上がより好ましい。しかし、高価な元素であるため含有したとしても0.50%以下とすることが好ましい。また、靭性、製造性を考慮すると、W含有量は0.40%以下がより好ましい。
(W: 0.01% or more, 0.50% or less)
W is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more as necessary. In addition, W is also an element that improves corrosion resistance, so the W content is more preferably 0.05% or more. However, since W is an expensive element, even if it is contained, it is preferably 0.50% or less. In addition, in consideration of toughness and manufacturability, the W content is more preferably 0.40% or less.

(Y:0.001%以上、0.20%以下)
Yは、鋼の清浄度を向上し、耐銹性、熱間加工性を向上するとともに、耐酸化性も改善する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Y含有量はより好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のYの含有は原料コストの上昇と製造性の低下を招く場合があるため、Y含有量を0.20%以下とすることが好ましい。Y含有量は、より好ましくは、0.10%以下である。
(Y: 0.001% or more, 0.20% or less)
Y is an element that improves the cleanliness of steel, improves rust resistance and hot workability, and also improves oxidation resistance, and is preferably contained at 0.001% or more as necessary. The Y content is more preferably 0.003% or more. However, since an excessive Y content may lead to an increase in raw material costs and a decrease in manufacturability, the Y content is preferably 0.20% or less. The Y content is more preferably 0.10% or less.

(REM:0.001%以上、0.20%以下)
REM(Rare earth metal;希土類元素)は、鋼の清浄度を向上し、耐銹性、熱間加工性を向上するとともに、耐酸化性も改善する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。REM含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なREMの含有は、原料コストの上昇と製造性の低下を招く場合があるため、REM含有量を0.20%以下とすることが好ましい。REM含有量は、より好ましくは、0.10%以下である。REMは、スカンジウム(Sc)とランタン(La)からルテチウム(Lu)までの15元素(ランタノイド)の総称を指す。REMとして、上記元素のうちの1種を単独で含有しても良いし、2種以上を含有しても良い。REMとして上記元素のうち2種以上を含有する場合、REM含有量は、それらの元素の合計含有量である。
(REM: 0.001% or more, 0.20% or less)
REM (rare earth metal; rare earth element) is an element that improves the cleanliness of steel, improves rust resistance and hot workability, and also improves oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more as necessary. The REM content is more preferably 0.003% or more. However, since excessive REM content may lead to an increase in raw material costs and a decrease in manufacturability, it is preferable to set the REM content to 0.20% or less. The REM content is more preferably 0.10% or less. REM refers to a collective term for 15 elements (lanthanoids) ranging from scandium (Sc) and lanthanum (La) to lutetium (Lu). As REM, one of the above elements may be contained alone, or two or more may be contained. When two or more of the above elements are contained as REM, the REM content is the total content of those elements.

(Ca:0.0001%以上、0.0030%以下)
Caは、脱硫を促進する元素であり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。Ca含有量は、より好ましくは、0.0002%以上である。しかし、過度なCaの含有は水溶性の介在物であるCaSの生成による耐食性の低下を招く場合があるため、Ca含有量を0.0030%以下とすることが好ましい。Ca含有量は、より好ましくは、0.0020%以下である。
(Ca: 0.0001% or more, 0.0030% or less)
Ca is an element that promotes desulfurization, and is preferably contained at 0.0001% or more as necessary. The Ca content is more preferably 0.0002% or more. However, since excessive Ca content may lead to a decrease in corrosion resistance due to the formation of CaS, which is a water-soluble inclusion, the Ca content is preferably 0.0030% or less. The Ca content is more preferably 0.0020% or less.

(Zr:0.01%以上、0.30%以下)
Zrは、耐食性、耐粒界腐食性、高温強度、耐酸化性を向上する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。Zr含有量は、より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度なZrの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Zr含有量を0.30%以下とすることが好ましい。Zr含有量は、より好ましくは、0.20%以下である。
(Zr: 0.01% or more, 0.30% or less)
Zr is an element that improves corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, high-temperature strength, and oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more as necessary. The Zr content is more preferably 0.03% or more. However, since excessive Zr content may lead to a decrease in manufacturability, the Zr content is preferably 0.30% or less. The Zr content is more preferably 0.20% or less.

(Hf:0.001%以上、1.0%以下)
Hfは、耐食性、耐粒界腐食性、高温強度、耐酸化性を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Hf含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なHfの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Hf含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Hf含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Hf: 0.001% or more, 1.0% or less)
Hf is an element that improves corrosion resistance, intergranular corrosion resistance, high-temperature strength, and oxidation resistance, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more as necessary. The Hf content is more preferably 0.003% or more. However, since an excessive Hf content may lead to a decrease in manufacturability, the Hf content is preferably 1.0% or less. The Hf content is more preferably 0.5% or less.

(Sn:0.001%以上、1.0%以下)
Snは、耐食性と高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度のSnの含有は靭性、製造性の低下を招く場合があるため、Sn含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Sn含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Sn: 0.001% or more, 1.0% or less)
Sn is an element that improves corrosion resistance and high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more as necessary. The Sn content is more preferably 0.003% or more. However, since excessive Sn content may cause a decrease in toughness and manufacturability, the Sn content is preferably 1.0% or less. The Sn content is more preferably 0.5% or less.

(Mg:0.0001%以上、0.0030%以下)
Mgは、脱酸元素として含有させる場合がある他、成型性を向上する元素でもあり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。Mg含有量は、より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度なMgの含有は耐食性、溶接性、表面品質の低下を招く場合があるため、Mg含有量を0.0030%以下とすることが好ましい。Mg含有量は、より好ましくは、0.020%以下である。
(Mg: 0.0001% or more, 0.0030% or less)
Mg may be contained as a deoxidizing element, and is also an element that improves formability, so it is preferable to contain 0.0001% or more as necessary. The Mg content is more preferably 0.0003% or more. However, since excessive Mg content may lead to deterioration of corrosion resistance, weldability, and surface quality, it is preferable to set the Mg content to 0.0030% or less. The Mg content is more preferably 0.020% or less.

(Co:0.01%以上、0.50%以下)
Coは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.01%以上含有することが好ましい。Co含有量は、より好ましくは、0.03%以上である。しかし、過度なCoの含有は靭性の低下を招く場合があるため、Co含有量を0.50%以下とすることが好ましい。製造性や加工性を考慮すると、Co含有量を0.3%未満とすることがより好ましい。
(Co: 0.01% or more, 0.50% or less)
Co is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.01% or more as necessary. The Co content is more preferably 0.03% or more. However, since excessive Co content may cause a decrease in toughness, the Co content is preferably 0.50% or less. In consideration of manufacturability and workability, the Co content is more preferably less than 0.3%.

(Sb:0.001%以上、0.50%以下)
Sbは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは、0.005%以上である。しかし、過度なSbの含有は溶接性、靭性の低下を招く場合があるため、Sb含有量を0.50%以下とすることが好ましい。Sb含有量は、より好ましくは、0.40%以下である。
(Sb: 0.001% or more, 0.50% or less)
Sb is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more as necessary. The Sb content is more preferably 0.005% or more. However, since an excessive Sb content may cause a decrease in weldability and toughness, the Sb content is preferably 0.50% or less. The Sb content is more preferably 0.40% or less.

(Bi:0.001%以上、1.0%以下)
Biは、冷間圧延時に発生するローピングを抑制し、製造性を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Bi含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なBiの含有は熱間加工性の低下を招く場合があるため、Bi含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Bi含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Bi: 0.001% or more, 1.0% or less)
Bi is an element that suppresses roping that occurs during cold rolling and improves manufacturability, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more as necessary. The Bi content is more preferably 0.003% or more. However, since an excessive Bi content may cause a decrease in hot workability, the Bi content is preferably 1.0% or less. The Bi content is more preferably 0.5% or less.

(Ta:0.001%以上、1.0%以下)
Taは、高温強度を向上する元素であり、必要に応じて0.001%以上含有することが好ましい。Ta含有量は、より好ましくは、0.003%以上である。しかし、過度なTaの含有は靭性、製造性の低下を招く場合があるため、Ta含有量を1.0%以下とすることが好ましい。Ta含有量は、より好ましくは、0.5%以下である。
(Ta: 0.001% or more, 1.0% or less)
Ta is an element that improves high-temperature strength, and is preferably contained in an amount of 0.001% or more as necessary. The Ta content is more preferably 0.003% or more. However, since an excessive Ta content may lead to a decrease in toughness and manufacturability, the Ta content is preferably 1.0% or less. The Ta content is more preferably 0.5% or less.

(Ga:0.0001%以上、0.30%以下)
Gaは、耐食性と耐水素脆化特性を向上する元素であり、必要に応じて0.0001%以上含有することが好ましい。Ga含有量は、より好ましくは、0.0003%以上である。しかし、過度なGaの含有は製造性の低下を招く場合があるため、Ga含有量を0.30%以下とすることが好ましい。Ga含有量は、より好ましくは、0.20%以下である。
(Ga: 0.0001% or more, 0.30% or less)
Ga is an element that improves corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance, and is preferably contained in an amount of 0.0001% or more as necessary. The Ga content is more preferably 0.0003% or more. However, since an excessive Ga content may lead to a decrease in manufacturability, the Ga content is preferably 0.30% or less. The Ga content is more preferably 0.20% or less.

次に、本発明にかかるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法について説明する。本実施形態に係るフェライト系ステンレス鋼板は、いかなる方法で製造されてもよいが、例えば、以下の製造方法で製造することができる。 Next, a method for manufacturing the ferritic stainless steel sheet according to the present invention will be described. The ferritic stainless steel sheet according to this embodiment may be manufactured by any method, but can be manufactured, for example, by the following manufacturing method.

本発明のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法については、フェライト系ステンレス鋼を製造する一般的な工程を採用できる。一般に、転炉または電気炉で溶鋼とし、AOD炉やVOD炉などで精練して、連続鋳造法または造塊法で鋼片とした後、熱間圧延-熱延板の焼鈍-酸洗-冷間圧延-仕上げ焼鈍-酸洗の工程を経て製造される。必要に応じて、熱延板の焼鈍を省略してもよいし、冷間圧延-仕上げ焼鈍-酸洗を繰り返し行ってもよい。これら各工程の条件は一般的条件で良く、例えば熱延加熱温度1000~1300℃、熱延板焼鈍温度900~1200℃、冷延板焼鈍温度800~1200℃等で行うことができる。但し、本発明は製造条件を特徴とするものではなく、その製造条件は限定されるものではない。そのため、熱延条件、熱延板厚、熱延板焼鈍の有無、冷延条件、熱延板および冷延板焼鈍温度、雰囲気などは適宜選択することができる。また、仕上酸洗前の処理は一般的な処理を行って良く、例えば、ショットブラストや研削ブラシなどの機械的処理や、溶融ソルト処理や中性塩電解処理などの化学的処理を行うことができる。また、冷延・焼鈍後に調質圧延やテンションレベラーを付与しても構わない。更に、製品板厚についても、要求部材厚に応じて選択すれば良い。また、この鋼板を素材として電気抵抗溶接、TIG溶接、レーザー溶接などの通常の排気系部材用ステンレス鋼管の製造方法によって溶接管として製造しても良い。 The manufacturing method of the ferritic stainless steel sheet of the present invention can adopt a general process for manufacturing ferritic stainless steel. In general, molten steel is produced in a converter or electric furnace, refined in an AOD furnace or VOD furnace, and made into a billet by continuous casting or ingot casting, and then the process of hot rolling - annealing the hot rolled sheet - pickling - cold rolling - finish annealing - pickling is carried out. If necessary, the annealing of the hot rolled sheet may be omitted, or the cold rolling - finish annealing - pickling may be repeated. The conditions of each of these processes may be general conditions, for example, the hot rolling heating temperature of 1000 to 1300 ° C, the hot rolled sheet annealing temperature of 900 to 1200 ° C, the cold rolled sheet annealing temperature of 800 to 1200 ° C, etc. However, the present invention is not characterized by the manufacturing conditions, and the manufacturing conditions are not limited. Therefore, the hot rolling conditions, the hot rolled sheet thickness, the presence or absence of hot rolled sheet annealing, the cold rolling conditions, the hot rolled sheet and cold rolled sheet annealing temperatures, the atmosphere, etc. can be appropriately selected. In addition, the treatment before the finish pickling may be a general treatment, for example, a mechanical treatment such as shot blasting or grinding brush, or a chemical treatment such as molten salt treatment or neutral salt electrolysis. In addition, temper rolling or tension leveling may be applied after cold rolling and annealing. Furthermore, the product plate thickness may be selected according to the required member thickness. In addition, this steel plate may be used as a material to manufacture a welded pipe by a normal manufacturing method for stainless steel pipes for exhaust system components, such as electric resistance welding, TIG welding, or laser welding.

但し、耐高温塩害性を更に向上するために式(iv)を満たすためには、最終焼鈍の昇温過程において、鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間が20秒以上である、または、最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上である。また、式(iv)の左辺の値を0.0以上としてより好ましくするためには、最終焼鈍の昇温過程において、鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間が20秒以上であり、かつ最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上である。これは、昇温過程で母材表面または表層部に形成されるAlを含む酸化物が母材表層部の再結晶粒の成長を抑制するためである。750℃未満では酸化の進行が遅く、830℃以上では再結晶が進んでしまうため、この間の温度でどれだけAlが酸化するかが重要である。ここで、雰囲気ガスとは焼鈍時の炉内の雰囲気を形成するガスであり、炉内に流すガス、炉内でバーナー燃焼等を行う場合に発生する燃焼ガス、または炉内に意図せずとも存在する空気等である。なお、焼鈍時の最高温度において還元雰囲気となる雰囲気ガスであっても極僅かに酸素や水蒸気等、Alの酸化源となるガス種が含まれ、750℃以上830℃未満の昇温過程においては板表面を酸化し得る。最終焼鈍における雰囲気ガスの流速は、板表面への酸化源となる酸素や水蒸気等の分子の衝突頻度に寄与するため酸化反応に影響を及ぼしている。ここで、最終焼鈍とは、鋼板または鋼管の製造工程で最終的に行った仕上げ焼鈍である。つまり、鋼板の最終焼鈍は鋼板の製造工程で最終的に行った焼鈍である。鋼管の最終焼鈍は、鋼管の製造工程で最終的に行った焼鈍、または、その焼鈍が無い場合は、鋼板の造管工程で最終的に行った焼鈍となる。また、連続焼鈍ラインの場合、雰囲気ガスの流速は通板速度と炉内ガス流速の差となり、炉内にガスが流れがない場合は雰囲気ガスの流速は通板速度となる。但し、最終焼鈍の昇温過程における鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間は長すぎると生産性の低下を招くため、上限は100秒以下が好ましい。また、雰囲気ガスの流速は大きすぎると炉内の温度制御が難しくなるため、上限は10m/s以下が好ましい。 However, in order to satisfy formula (iv) in order to further improve the high-temperature salt damage resistance, the temperature of the steel sheet is maintained at 750°C or more and less than 830°C for 20 seconds or more during the temperature rise process of the final annealing, or the flow rate of the atmospheric gas during the final annealing is 0.08 m/s or more. In order to make the value of the left side of formula (iv) 0.0 or more more preferable, the temperature of the steel sheet is maintained at 750°C or more and less than 830°C for 20 seconds or more during the temperature rise process of the final annealing, and the flow rate of the atmospheric gas during the final annealing is 0.08 m/s or more. This is because the oxides containing Al formed on the surface or surface layer of the base material during the temperature rise process suppress the growth of recrystallized grains in the surface layer of the base material. At temperatures below 750°C, oxidation proceeds slowly, and at temperatures above 830°C, recrystallization proceeds, so it is important to know how much Al oxidizes at these temperatures. Here, the atmospheric gas is a gas that forms the atmosphere in the furnace during annealing, and includes gas flowing in the furnace, combustion gas generated when burner combustion or the like is performed in the furnace, or air that is unintentionally present in the furnace. Note that even the atmospheric gas that becomes a reducing atmosphere at the highest temperature during annealing contains a very small amount of gas species that are oxidation sources of Al, such as oxygen and water vapor, and may oxidize the plate surface during the temperature rise process from 750 ° C. to less than 830 ° C. The flow rate of the atmospheric gas in the final annealing affects the oxidation reaction because it contributes to the collision frequency of molecules such as oxygen and water vapor that are oxidation sources on the plate surface. Here, the final annealing is the finishing annealing performed at the end of the manufacturing process of the steel plate or steel pipe. In other words, the final annealing of the steel plate is the final annealing performed in the manufacturing process of the steel plate. The final annealing of the steel pipe is the final annealing performed in the manufacturing process of the steel pipe, or, if there is no such annealing, the final annealing performed in the pipe-making process of the steel plate. In the case of a continuous annealing line, the flow rate of the atmospheric gas is the difference between the sheet passing speed and the gas flow rate in the furnace. If there is no gas flow in the furnace, the flow rate of the atmospheric gas is the sheet passing speed. However, if the temperature of the steel sheet is maintained at 750°C or higher and lower than 830°C for too long during the temperature rise process of the final annealing, this leads to a decrease in productivity, so the upper limit is preferably 100 seconds or less. In addition, if the flow rate of the atmospheric gas is too high, it becomes difficult to control the temperature in the furnace, so the upper limit is preferably 10 m/s or less.

本発明に係る自動車排気系部品は、上述したフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、自動車排気系部材を強制冷却する強制冷却部材と、を備える。本発明の自動車排気系部品は、例えば、図1(A)に示すように、上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材1と、それを強制冷却する強制冷却部材3とを備えている。図1(A)においては、冷却ファン4の送風口5からの冷却空気流11が自動車排気系部材1(排気マニホールド2)を強制空冷する。このような、排気マニホールド2やフロントパイプのような排気系の中でも高温に位置する自動車排気系部材1を強制空冷する強制冷却部材3は、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する要因となる。このような自動車排気系部品において、自動車排気系部材1の材料上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いることにより、十分な耐高温塩害性が付与されることとなる。このように、上述したフェライト系ステンレス鋼板は、強制冷却部材により塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される。なお、図1(A)に示した自動車排気系部品は、あくまでも、本発明の自動車排気系部品の一例であり、本発明の自動車排気系部品が、図1(A)に示した態様に限られないことは言うまでもない。 The automobile exhaust system part according to the present invention comprises an automobile exhaust system member using the above-mentioned ferritic stainless steel plate and a forced cooling member for forced cooling of the automobile exhaust system member. For example, as shown in FIG. 1(A), the automobile exhaust system part according to the present invention comprises an automobile exhaust system member 1 using the above-mentioned ferritic stainless steel plate of the present invention and a forced cooling member 3 for forced cooling thereof. In FIG. 1(A), a cooling air flow 11 from an air outlet 5 of a cooling fan 4 forcibly cools the automobile exhaust system member 1 (exhaust manifold 2). The forced cooling member 3 for forcibly cooling the automobile exhaust system member 1 located at a high temperature in the exhaust system such as the exhaust manifold 2 and the front pipe is a factor in promoting salt adhesion to the automobile exhaust system member 1. In such an automobile exhaust system part, sufficient high-temperature salt damage resistance is imparted by using the above-mentioned ferritic stainless steel plate of the present invention as the material of the automobile exhaust system member 1. In this way, the above-mentioned ferritic stainless steel plate is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by a forced cooling member. It should be noted that the automobile exhaust system part shown in FIG. 1(A) is merely one example of the automobile exhaust system part of the present invention, and it goes without saying that the automobile exhaust system part of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 1(A).

本発明に係る自動車排気系部品はまた、上述したフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材と、自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材と、を備える。本発明の自動車排気系部品は、例えば、図1(B)に示すように、上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いた自動車排気系部材1と、その周囲を断熱材7で覆う断熱部材6とを備えている。図1(B)に示す断熱部材6においては、自動車排気系部材1(排気マニホールド2)の外周を断熱材7で覆い、断熱材カバー8で断熱材7を保護している。断熱材7はウール状セラミックス等が使用され、保水しやすい。そのため断熱材7で自動車排気系部材1を覆うことは塩分も保持しやくなり、自動車排気系部材1への塩分付着を促進する。このような自動車排気系部品において、自動車排気系部材1の材料に上記本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いることにより、十分な耐高温塩害性が付与されることとなる。このように、上述したフェライト系ステンレス鋼板は、自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される。なお、図1(B)に示した自動車排気系部品は、あくまでも、本発明の自動車排気系部品の一例であり、本発明の自動車排気系部品が、図1(B)に示した態様に限られないことは言うまでもない。 The automobile exhaust system part according to the present invention also comprises an automobile exhaust system member using the above-mentioned ferritic stainless steel plate, and an insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with an insulating material. For example, as shown in FIG. 1(B), the automobile exhaust system part according to the present invention comprises an automobile exhaust system member 1 using the above-mentioned ferritic stainless steel plate of the present invention, and an insulating member 6 that covers the periphery with an insulating material 7. In the insulating member 6 shown in FIG. 1(B), the outer periphery of the automobile exhaust system member 1 (exhaust manifold 2) is covered with an insulating material 7, and the insulating material 7 is protected by an insulating material cover 8. The insulating material 7 is made of wool-like ceramics or the like, which is easy to retain water. Therefore, covering the automobile exhaust system member 1 with the insulating material 7 also makes it easier to retain salt, promoting the adhesion of salt to the automobile exhaust system member 1. In such an automobile exhaust system part, by using the above-mentioned ferritic stainless steel plate of the present invention as the material for the automobile exhaust system member 1, sufficient high-temperature salt damage resistance is imparted. In this way, the above-mentioned ferritic stainless steel plate is used for an automobile exhaust system member in which salt adhesion is promoted by applying an insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system member with an insulating material. It should be noted that the automobile exhaust system part shown in FIG. 1(B) is merely one example of the automobile exhaust system part of the present invention, and it goes without saying that the automobile exhaust system part of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 1(B).

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。 The following examples will make the effects of the present invention clearer. Note that the present invention is not limited to the following examples, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

表1、2に示す成分組成を有する供試材(本発明例A~S、比較例a~q)を真空溶解炉で溶製して150kgインゴットに鋳造し、インゴットを熱間圧延して5.0mm厚の熱延鋼板とした。その後、熱延鋼板を酸洗し、2.0mm厚まで冷間圧延し、再結晶組織となる850~1100℃で最終焼鈍後、酸洗を施して製品板とした。なお、最終焼鈍の昇温過程における鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間および最終焼鈍における雰囲気ガスの流速は本発明範囲内で実施した。 Test materials (Invention Examples A-S, Comparative Examples a-q) having the composition shown in Tables 1 and 2 were melted in a vacuum melting furnace and cast into 150 kg ingots, which were then hot rolled to form 5.0 mm thick hot rolled steel sheets. The hot rolled steel sheets were then pickled and cold rolled to a thickness of 2.0 mm, and finally annealed at 850-1100°C to form a recrystallized structure, after which they were pickled to form product sheets. Note that the time during which the temperature of the steel sheet was maintained at 750°C or higher and lower than 830°C during the temperature rise process of the final annealing, and the flow rate of the atmospheric gas during the final annealing, were performed within the range of the present invention.

Figure 0007479209000001
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Figure 0007479209000002
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得られた製品板に対して、板厚中心部の平均結晶粒径の測定、加工性評価、耐高温塩害性評価を実施した。
板厚中心部の平均結晶粒径の測定については、板幅中央における圧延方向と平行な方向の断面の組織観察を行いJISG0551:2013の切断法に準拠して結晶粒度を任意に5点測定して平均値を求め、平均結晶粒径を算出した。
The obtained product sheets were subjected to measurement of the average crystal grain size at the center of the sheet thickness, evaluation of workability, and evaluation of resistance to high-temperature salt damage.
To measure the average crystal grain size in the center of the sheet thickness, the structure of a cross section parallel to the rolling direction at the center of the sheet width was observed, and the crystal grain size was measured at five arbitrary points according to the cutting method of JIS G0551:2013 to obtain the average value, and the average crystal grain size was calculated.

加工性の評価については、圧延方向と平行な方向にJIS13号B試験片を採取し、JISZ2241:2011に準拠して常温の0.2%耐力を求めた。常温の0.2%耐力が400MPa超のものを「×(不良)」、390MPa超400MPa以下のものを「●(可)」、380MPa超390MPa以下のものを「〇(良好)」、380MPa以下のものを「◎(更に良好)」とした。 To evaluate workability, JIS No. 13B test pieces were taken in a direction parallel to the rolling direction, and the 0.2% yield strength at room temperature was determined in accordance with JIS Z2241:2011. 0.2% yield strength at room temperature of over 400 MPa was rated as "× (poor)", over 390 MPa and up to 400 MPa was rated as "● (fair)", over 380 MPa and up to 390 MPa was rated as "〇 (good)", and 380 MPa or less was rated as "◎ (even better)".

耐高温塩害性評価については、製品板から幅20mm×長さ50mmの試験片を作製し高温塩害試験にて評価した。高温塩害試験としては、試験片を加熱、冷却、塩水浸漬、乾燥のサイクルを20サイクル実施した後の腐食減量を評価した。加熱条件は、温度を750℃、保持時間を130分とした。冷却条件は、温度を常温、保持時間を30分とした。塩水浸漬条件は、塩水として飽和NaCl水溶液を用い、水溶液温度を常温、浸漬時間を30分とした。すなわち、塩水には、26質量%NaCl水溶液を用いた。乾燥条件は、塩水から取り出した後、温度を50℃、保持時間を30分とした。加熱、冷却、乾燥の雰囲気は露点40~50℃の空気とした。高温塩害試験前と高温塩害試験で生成した腐食生成物を除去した後の試験片の重量差を測定し、これを高温塩害試験前の試験片表面積当りの値としたものを腐食減量とした。高温塩害試験後の試験片表面の腐食生成物の除去としては、試験片を沸騰した15質量%くえん酸2水素アンモニウム水溶液に20分浸漬し、水洗した後ブラッシングをすることを数回繰り返すことで実施した。このようにして得られた高温塩害試験の腐食減量を用いて、耐高温塩害性を評価した。腐食減量が150mg/cm超のものを「×(不良)」、125mg/cm超150mg/cm以下のものを「●(可)」、100mg/cm超125mg/cm以下のものを「〇(良好)」、100mg/cm以下のものを「◎(更に良好)」とした。 For the evaluation of high-temperature salt damage resistance, a test piece with a width of 20 mm and a length of 50 mm was prepared from the product plate and evaluated in a high-temperature salt damage test. In the high-temperature salt damage test, the test piece was subjected to 20 cycles of heating, cooling, salt water immersion, and drying, and then the corrosion weight loss was evaluated. The heating conditions were a temperature of 750°C and a holding time of 130 minutes. The cooling conditions were a temperature of room temperature and a holding time of 30 minutes. The salt water immersion conditions were a saturated NaCl aqueous solution as the salt water, an aqueous solution temperature of room temperature, and an immersion time of 30 minutes. That is, a 26 mass% NaCl aqueous solution was used as the salt water. The drying conditions were a temperature of 50°C and a holding time of 30 minutes after removal from the salt water. The atmosphere for heating, cooling, and drying was air with a dew point of 40 to 50°C. The weight difference between the test piece before the high-temperature salt damage test and after removing the corrosion products generated in the high-temperature salt damage test was measured, and the value per surface area of the test piece before the high-temperature salt damage test was taken as the corrosion weight loss. The corrosion products on the surface of the test piece after the high-temperature salt damage test were removed by immersing the test piece in a boiling 15% by mass ammonium dihydrogen citrate aqueous solution for 20 minutes, rinsing with water, and then brushing the test piece several times. The corrosion weight loss from the high-temperature salt damage test thus obtained was used to evaluate the high-temperature salt damage resistance. Corrosion weight loss of more than 150 mg/ cm2 was rated as "x (poor)", more than 125 mg/ cm2 and 150 mg/ cm2 or less was rated as "● (fair)", more than 100 mg/ cm2 and 125 mg/ cm2 or less was rated as "◯ (good)", and 100 mg/ cm2 or less was rated as "◎ (even better)".

表3に本発明例A~S、比較例a~qの板厚中心部の平均結晶粒径、式(i)~(iii)の左辺の値、加工性および耐高温塩害性の評価結果を示す。 Table 3 shows the average crystal grain size at the center of the plate thickness, the values of the left side of formulas (i) to (iii), and the evaluation results of workability and resistance to high-temperature salt damage for invention examples A to S and comparative examples a to q.

Figure 0007479209000003
Figure 0007479209000003

表1~3から明らかなように、本発明で規定する成分組成であり、式(i)~(iii)を満足する鋼板は、比較例の鋼板に比べて加工性および耐高温塩害性に優れていることがわかる。 As is clear from Tables 1 to 3, the steel sheets having the composition specified in the present invention and satisfying formulas (i) to (iii) have superior workability and resistance to high-temperature salt damage compared to the steel sheets of the comparative examples.

さらに、上述の通り、加工性を更に向上するためのSi、P、Ni、Cu、Mo、Alの好ましいまたはより好ましい範囲があり、耐高温塩害性を更に向上するためのC、Si、Mn、S、Mo、Alの好ましいまたはより好ましい範囲がある。より多くの元素がこれらの範囲内にある鋼板ほど加工性または耐高温塩害性の評価が更に良くなっていることがわかる。 Furthermore, as mentioned above, there are preferred or more preferred ranges for Si, P, Ni, Cu, Mo, and Al to further improve workability, and there are preferred or more preferred ranges for C, Si, Mn, S, Mo, and Al to further improve resistance to high-temperature salt damage. It can be seen that the more elements a steel plate has within these ranges, the better its evaluation of workability or resistance to high-temperature salt damage.

また、表4に、本発明範囲内の組成の素材鋼B、D、Eに対して、種々の製造条件で鋼板を製造した。最終焼鈍における昇温過程の鋼板の温度が750℃以上、830℃未満である時間、雰囲気ガスの流速および焼鈍温度を表4に示す。また、雰囲気ガスは空気とした。母材板厚中心部および表面の平均結晶粒径の測定した結果、式(iv)の左辺の値、耐高温塩害性評価を実施した結果を示す。
なお、板表面の平均結晶粒径の測定については、板表面の組織観察を行いJISG0551:2013の切断法に準拠して結晶粒度を任意に5点測定して平均値を求め、平均結晶粒径を算出した。板表面の組織のコントラストを現出するために、研磨、酸洗、電解研磨、エッチングを適宜実施するが、その際の板厚減少量は元の板厚の5%以内とした。
Table 4 also shows steel sheets manufactured under various manufacturing conditions for steel material B, D, and E having compositions within the range of the present invention. The time during which the temperature of the steel sheet during the heating process in the final annealing was 750°C or higher and lower than 830°C, the flow rate of the atmospheric gas, and the annealing temperature are shown in Table 4. The atmospheric gas was air. The results of measuring the average crystal grain size at the center of the base material thickness and on the surface, the value of the left side of formula (iv), and the results of evaluating high-temperature salt damage resistance are shown in Table 4.
In addition, the average crystal grain size of the plate surface was measured by observing the structure of the plate surface, measuring the crystal grain size at five arbitrary points according to the cutting method of JIS G0551: 2013, and calculating the average crystal grain size. In order to reveal the contrast of the structure of the plate surface, polishing, pickling, electrolytic polishing, and etching are appropriately performed, and the reduction in plate thickness at that time is within 5% of the original plate thickness.

Figure 0007479209000004
Figure 0007479209000004

表4から明らかなように、式(iv)を満足すれば、耐高温塩害性が向上し、更に式(iv)の左辺(900DA-1000DB)の値が0.0以上であれば、耐高温塩害性の評価が更に良くなっていることがわかる。 As is clear from Table 4, if formula (iv) is satisfied, resistance to high-temperature salt damage is improved, and if the value of the left side of formula (iv) (900DA - 1000DB) is 0.0 or greater, the evaluation of resistance to high-temperature salt damage is even better.

なお、耐高温塩害試験の加熱温度を650℃、700℃、800℃等で実施した場合や、塩水を飽和CaCl水溶液にした場合や、雰囲気を乾燥大気にした場合においても本発明鋼の耐高温塩害性の序列は同じであった。これより、本発明例は様々な高温塩害環境で優れた耐高温塩害性を示すと考えられる。 The ranking of high-temperature salt damage resistance of the steels of the present invention was the same even when the heating temperature for the high-temperature salt damage resistance test was 650°C, 700°C, 800°C, etc., when the salt water was a saturated CaCl2 aqueous solution, or when the atmosphere was dry air. From this, it is considered that the examples of the present invention show excellent high-temperature salt damage resistance in various high-temperature salt damage environments.

これらから明らかなように、本発明で規定する個別の成分組成を有し、式(i)~(iii)を満足する鋼は耐高温塩害性に優れていることがわかる。さらに個別の成分組成が種々の好ましいまたはより好ましい範囲を満足する鋼や式(iv)を満足する鋼は加工性または耐高温塩害性を更に向上することがわかる。 As is clear from these, steels that have the individual component compositions defined in the present invention and that satisfy formulas (i) to (iii) have excellent resistance to high-temperature salt damage. Furthermore, steels whose individual component compositions satisfy various preferred or more preferred ranges and steels that satisfy formula (iv) are found to have even greater improvements in workability or resistance to high-temperature salt damage.

本発明によれば、加工性および耐高温塩害性を必要とする排気マニホールドやフロントパイプといった用途に加工性および耐高温塩害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ができる。具体的な用途としては強制冷却部材により塩分付着が促進されている自動車排気系部品や、自動車排気系の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進されている自動車排気系部品である。これらの部品を可能とすることで、これら部品が適用されるターボ搭載車やHCCI(予混合圧縮自動着火)燃焼するエンジン車の普及を促進し、自動車の燃費改善および環境負荷の低減に寄与できる。 According to the present invention, it is possible to provide a ferritic stainless steel sheet with excellent workability and resistance to high-temperature salt damage for applications such as exhaust manifolds and front pipes that require workability and resistance to high-temperature salt damage. Specific applications include automobile exhaust system parts in which salt adhesion is promoted by forced cooling members, and automobile exhaust system parts in which salt adhesion is promoted by the application of insulating members that cover the periphery of the automobile exhaust system with insulating material. By making these parts possible, it is possible to promote the spread of turbo-equipped vehicles and HCCI (homogeneous charge compression ignition) combustion engine vehicles in which these parts are used, thereby contributing to improving automobile fuel efficiency and reducing the environmental burden.

1 自動車排気系部材
2 排気マニホールド
3 強制冷却部材
4 冷却ファン
5 送風口
6 断熱部材
7 断熱材
8 断熱材カバー
10 排気ガス
11 冷却空気流
Reference Signs List 1 Automobile exhaust system member 2 Exhaust manifold 3 Forced cooling member 4 Cooling fan 5 Air outlet 6 Heat insulating member 7 Heat insulating material 8 Heat insulating material cover 10 Exhaust gas 11 Cooling air flow

Claims (8)

質量%で、
C:0.020%以下、
N:0.020%以下、
Si:0.05%以上、1.60%以下、
Mn:0.01%以上、1.10%以下、
P:0.040%以下、
S:0.0022%以下、
Cr:10.0%以上、15.0%以下、
Ni:0.01%以上、0.70%以下、
Cu:0.001%以上、0.80%以下、
Mo:0.01%以上、2.00%以下、
Ti:0.050%以上、0.300%以下、
Nb:0.03%以下、
Al:0.70%超、3.00%以下、
V:0.01%以上、0.20%以下、
B:0.0001%以上、0.0050%以下、および
O:0.0050%以下、
を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、かつ、下記式(i)~(iii)を満たすことを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板。
Al+1.7Si+0.8Mo+0.3DA-0.5≦6.2 ・・・式(i)
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.05 ・・・式(ii)
Al/O≧200 ・・・式(iii)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)、DAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)を意味する。
In mass percent,
C: 0.020% or less,
N: 0.020% or less,
Si: 0.05% or more and 1.60% or less,
Mn: 0.01% or more, 1.10% or less,
P: 0.040% or less,
S: 0.0022% or less,
Cr: 10.0% or more, 15.0% or less,
Ni: 0.01% or more, 0.70% or less,
Cu: 0.001% or more, 0.80% or less,
Mo: 0.01% or more, 2.00% or less,
Ti: 0.050% or more, 0.300% or less,
Nb: 0.03% or less,
Al: more than 0.70% and not more than 3.00%;
V: 0.01% or more, 0.20% or less,
B: 0.0001% or more and 0.0050% or less, and O: 0.0050% or less,
and the balance consisting of Fe and impurities, and satisfying the following formulas (i) to (iii):
Al + 1.7Si + 0.8Mo + 0.3DA -0.5 ≦ 6.2 ... formula (i)
2.6Al+4.3Si+1.5Mo≧6.05 Formula (ii)
Al/O≧200 Formula (iii)
In the formula, the element symbol represents the content (mass%) of the element, and DA represents the average crystal grain size (mm) at the center of the sheet thickness.
更に、下記式(iv)を満たす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。
900DA-1000DB≧-3.2 ・・・式(iv)
但し、式中のDAは板厚中心部における平均結晶粒径(mm)、DBは板表面における平均結晶粒径(mm)を意味する。
The ferritic stainless steel sheet according to claim 1, further satisfying the following formula (iv):
900DA-1000DB≧-3.2 ... formula (iv)
In the formula, DA means the average crystal grain size (mm) at the center of the sheet thickness, and DB means the average crystal grain size (mm) at the sheet surface.
質量%にて、Feの一部に代えて、
W:0.01%以上、0.50%以下、
Y:0.001%以上、0.20%以下、
REM:0.001%以上、0.20%以下、
Ca:0.0001%以上、0.0030%以下、
Zr:0.01%以上、0.30%以下、
Hf:0.001%以上、1.0%以下、
Sn:0.001%以上、1.0%以下、
Mg:0.0001%以上、0.0030%以下、
Co:0.01%以上、0.50%以下、
Sb:0.001%以上、0.50%以下、
Bi:0.001%以上、1.0%以下、
Ta:0.001%以上、1.0%以下、および
Ga:0.0001%以上、0.30%以下、
の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または請求項2に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
In mass%, replacing a part of Fe,
W: 0.01% or more, 0.50% or less,
Y: 0.001% or more and 0.20% or less,
REM: 0.001% or more, 0.20% or less,
Ca: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Zr: 0.01% or more, 0.30% or less,
Hf: 0.001% or more, 1.0% or less,
Sn: 0.001% or more, 1.0% or less,
Mg: 0.0001% or more, 0.0030% or less,
Co: 0.01% or more, 0.50% or less,
Sb: 0.001% or more, 0.50% or less,
Bi: 0.001% or more, 1.0% or less,
Ta: 0.001% or more and 1.0% or less, and Ga: 0.0001% or more and 0.30% or less,
The ferritic stainless steel sheet according to claim 1 or 2, further comprising one or more of the following:
強制冷却部材により塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、請求項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。 The ferritic stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 3, which is used for automobile exhaust system components in which salt adhesion is promoted by forced cooling members. 自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材が適用されることにより塩分付着が促進される自動車排気系部材に使用される、請求項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。 The ferritic stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 3 is used for automobile exhaust system components in which salt adhesion is promoted by applying a heat insulating member that covers the periphery of the automobile exhaust system components with a heat insulating material. 請求項1~5のいずれか1項に記載のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍の昇温過程における鋼板の温度が750℃以上830℃未満に維持される時間が20秒以上である、または、最終焼鈍における雰囲気ガスの流速が0.08m/s以上であることを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。 A method for producing a ferritic stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the temperature of the steel sheet during the temperature rise process of the final annealing is maintained at 750°C or higher and lower than 830°C for 20 seconds or longer, or the flow rate of the atmospheric gas during the final annealing is 0.08 m/s or higher. 請求項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を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材を強制冷却する強制冷却部材と、を備えた自動車排気系部品。 An automobile exhaust system part comprising an automobile exhaust system member using the ferritic stainless steel plate according to any one of claims 1 to 3, and a forced cooling member for forcedly cooling the automobile exhaust system member. 請求項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を用いた自動車排気系部材と、前記自動車排気系部材の周囲を断熱材で覆う断熱部材と、を備えた自動車排気系部品。 An automobile exhaust system part comprising an automobile exhaust system member using the ferritic stainless steel plate according to any one of claims 1 to 3, and an insulating member that covers the automobile exhaust system member with an insulating material.
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