JPH0192342A - 深絞り加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、深絞り加工後にバーリング加工を施して得
られる自動車の燃料フィルター用ケースのような、とく
に苛酷な成形加工性が要求されるだけでな（、侵れた耐
食性が必要とされる用途に用いて好適な深絞り加工性に
優れたオーステナイト系ステンレス鋼板に関するもので
ある。

（従来の技術） 深絞り性が必要とされる用途に供される代表的なオース
テナイト系ステンレス鋼としては、５ＵＳ３０４が挙げ
られる。この種鋼の冷延焼鈍板は、Ｅｌ≧５０％と特に
伸び特性に優れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらかような深絞り性に優れるＳＯ５３０４で
あっても、前述した深絞り加工後にさらにバーリング加
工を行うような苛酷な成形加工に供した場合には、その
加工性は充分とはいえず、成形中に割れや表面疵などの
欠陥が発生するところに問題を残していた。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、上述
したような苛酷な成形加工に供した場合であっても割れ
や表面疵などの発生がない深絞り加工性に優れたオース
テナイト系ステンレス鋼板を捉案することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） まずこの発明の解明経緯について説明する。

さて発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、 ｉ）通常、オーステナイト系ステンレス鋼中には０．０
０４〜０．０１０　ｗｔ！（以下単に％で示す）程度の
酸素が含有されているが、かかる鋼中酸素の大部分はＣ
ｒやｐｊＢ、　Ｓｉ、　ＡＩなどと酸化物を形成し、非
金属介在物として鋼中に存在している、ｉｉ）そしてか
かる非金属介在物中でも粒径が５０μｍ以上の粗大介在
物が多量に存在すると、苛酷な成形加工時において割れ
や表面疵が発生し易い、ことを突き止めた。

そこで発明者らは、オーステナイト系ステンレス鋼にお
ける鋼中酸素量を極力低減してみたところ、非金属介在
物に起因した欠陥が著しく低減することの知見を得た。

また鋼中酸素量の低減にはＡＩの添加がとりわけ有効で
あることも併せて見出した。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、 Ｃ：　０．００１〜０．１０％、 Ｓｉ　：　０．１０　〜１．４％、 Ｍｎ　：　０．１　〜３．０％、 Ｃｒ　：　１５．０　〜３０．０％、 Ｎｉ　：　８．０　〜２５．０％、 Ｐ　：　０．０５０％以下、 Ｓ　：　０．０２０％以下、 Ｎ　：、０．０１０〜０．０６０％、 ｓｏｌ　Ａｌ　：　０．０７０〜０．２００％および０
　：　２５ｐｐｍ以下 を含有し、必要に応じさらに Ｔｉ　：　０．０５　　％以下、 Ｃａ　：　０．００６％以下、 Ｍｏ　：　５．０％以下、 Ｃｕ　：　３．０％以下および Ｂ　：　０．０５％以下 のうちから選んだ一種または二種以上を含み、残部は実
質的にＦｅからなる深絞り加工性に優れたオーステナイ
ト系ステンレス鋼板である。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明の基礎となった実験結果について説明する
。

第１図に、Ｃ：０．０４〜０．０６％、Ｓｉ：０．５０
〜０．６１％、Ｍｎ：０．９２〜１．０２％、Ｃｒ：１
８．０８〜１８．４４％、Ｎｉ：８．５６〜９．１４％
、Ｐ　：０．０１９〜０．０２８％、Ｓ：０．００４〜
０．００７％およびＮ：０．０２８〜０．０３７％を含
むオーステナイト系ステンレス鋼をベースとして、鋼中
酸素量を種々に変化させたときの、鋼中酸素量と介在物
量との関係について調べた結果を示す。

また第２図には、第１図の成績を得た実験に用いたベー
ス鋼と同じ組成になるオーステナイト系ステンレス鋼を
、０．５胴厚の冷延板に仕上げたのち、第３図ａ、ｂに
示すような深絞り加工ついでバーリング加工を施したと
きの、鋼中酸素量と欠陥発生率との関係について調べた
結果を示す。

第１．２図より明らかなように、鋼中酸素量が２５　ｐ
ｐｍ以下になると介在物量は著しく減少し、ひいては欠
陥発生率も０．２％程度以下と激減している。

従ってこの発明では、鋼中酸素量につき２５　ｐｐｍ以
下に限定したのである。

次に第４図に、止揚のベース鋼と同じ組成になるオース
テナイト系ステンレス鋼に＾ｌを添加したときの、ｓｏ
ｌ　Ａｌ量と鋼中酸素量との関係について調べた結果を
示す。

同図より明らかなように、鋼中酸素量を２５　ｐｐｍ以
下に抑制するには少なくとも０．０７％のｓｏｌ　Ａｌ
を含有させる必要がある。

しかしながらｓｏｌ　Ａ１１ｔが０．２０％を超えるほ
ど多量に含有させると、連続鋳造においてモールド内の
フラックスを著しく劣化させ、未溶融フラックスのスラ
ブ表皮への巻き込みが増加するので、５ｏｌＡｔ含有量
は０．０７〜０．２０χの範囲に限定した。

第５図に、止揚ベース鋼中のｓｏｌ　Ａｌ量と、連続鋳
造時におけるスラブ表皮下へのモールドフラックスの巻
き込みに起因した欠陥の発生量との関係について調べた
結果を示す。

同図より明らかなように、ｓｏｌ　Ａｌｆｉが０．２０
％を超えると欠陥発生量は急激に増大している。

以下この発明において、鋼中酸素およびｓａｔ　Ａ＋基
以外必須成分の組成を前記の範囲に限定した理由につい
て説明する。

Ｃ：Ｏ，ＯＯ１〜０．１０％ Ｃは、耐食性の点からは低いほど良く、また耐熱性の点
からは高い方が良いが、実用を考慮しｏ、ｏｏｉ〜０．
１０％とした。

Ｓｉ：０．１０　＝１．４１％ Ｓｉは、加工性の点からは低い方が良いが、低すぎると
脱酸が不十分となる。そこで、下限を０．１％とした。

一方１．４％を超えるとその効果が飽和に達するだけで
なく、脆化が著しくなるため上限は１．４％とした。

Ｍｎ：０．１〜３．０％ Ｍｎは、低すぎると加工性が劣化するだけでなく、脱酸
も不十分になるので、下限を０．１％とした。

また、多いほどオーステナイトが安定し、加工性、耐食
性も向上するが、３．０％を超えて多量に添加しても効
果が飽和するので３．０％を上限とした。

Ｃｒ：１５．Ｏ〜３０．０％ Ｃｒは、オーステナイト系ステンレス鋼として耐食性の
観点からは少なくとも１５．０χを必要とするが、あま
りに多量の添加は脆化や加工性の劣化を招くので３０．
０％を上限に定めた。

Ｎｉ：８．０〜２５．０％ Ｎｉは、Ｃｒｉとの関連があるが、この関連と、オース
テナイト相の安定性ならびに加工性、附置き割れ性を考
慮して８．０％以上含有させるものとした。また上限は
コスト上の問題から２５．０％に押さえた。

Ｐ：０．０５０％以下 Ｐは高くなると、加工性・耐食性が悪くなるので、上限
を０．０５０％とした。

Ｓ：０．０２０％以下 Ｓは、熱間加工性を劣化させる。特に、凝固時にオース
テナイト粒界に偏析し、熱間圧延時に発生する線状ヘゲ
疵の主因になる。したがって上限を０．０２０％に限定
した。

Ｎ：０．０１０−０．０６０　　％ Ｎはオーステナイト相を安定させる有用元素であるが、
０．０１０％未満ではその添加効果に乏しく、一方０．
０６０％を超えると硬化してＥｌの劣化を招くきらいに
あるので、０．０１０〜０．０６０％の範囲で含有させ
るものとする。

以上必須成分について説明したが、この発明ではさらに
以下の元素を添加することもできる。

Ｍｏ：５．０％以下 Ｍｏは、耐食性向上に有効で、用途により５．０％まで
選択添加できる。

Ｃｕ：３．０％以下 Ｃｕも、耐食性に有効であるが、加工性と、圧延時にお
ける割れの問題から上限を３．０％とした。

Ｔｉ：０．０５％以下 Ｔｉは、安定な硫化物を形成すると同時にｖｌｌ細化に
よって、熱延時の表面割れを防止する作用があるが、多
量に添加するとチタンストリンガ−疵の原因にもなるた
め、用途により少量選択添加するが、硬化の飽和点Ｏ，
ＯＳ％をもって上限とした。

Ｃａ：０．００６％以下 Ｃａは、Ｔｉと同様の効果を有するだけでなく、介在物
形態制御にも効果があるが、一方で耐食性を劣化させる
ため、０．００６％を上限として、用途により選択添加
するものとした。

Ｂ：０．０５％以下 Ｂは、熱間割れの防止に有効に寄与するが、０．０５％
を超えると耐粒界腐食性を著しく低下させるので０．０
５％以下で選択添加するものとした。

（実施例） ８５トン上底吹き転炉での精錬後、Ｒ）！脱ガス処理を
施し、ついで連Ｖ、鋳造を行う一連の工程によって、表
１に示す種々の成分組成になるオーステナイト系ステン
レス鋼を得た。

各ステンレス鋼スラブにつき、１２７０°Ｃに加熱後、
熱間圧延についで冷間圧延を施して０．５　ｔｒｒｔｎ
厚の冷延板に仕上げたのち、１０８０〜１１００°Ｃで
１０〜１５ｓの連続焼鈍を施した。

かくして得られた各ステンレス綱板に、前掲第３図ａ、
ｂに示した深絞り加工およびバーリング加工を施したと
きの、割れおよび表面疵などの欠陥の発生状況について
調べた結果を表１に併記する。

なお、各鋼種についての成形加工実験数は約１〜４万個
であり、また欠陥発生率は（欠陥が発生した個数／成形
加工全個数）ｘｌｏｏ（％）で表わした。

表１より明らかなように、この発明に従い鋼中酸素量を
２５　ｐｐｍ以下に抑制したもの（Ｎｏ、　８〜１４）
はいずれも、従来の比較＠（Ｎｏ、１〜７）と比べて欠
陥発生率が著しく低減している。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、深絞り加工後にバーリング
加工を施すような苛酷な成形加工を施した場合であって
も割れや表面疵などの欠陥の発生がない深絞り加工性に
極めて優れたオーステナイト系ステンレス鋼板を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、オーステナイト系ステンレス鋼における鋼中
酸素量と粒径が５０μｍ以上の介在物量との関係を示し
たグラフ、 第２図は、同じく鋼中酸素量と成形加工後の欠陥発生率
との関係を示したグラフ、 第３図ａ、ｂはそれぞれ、深絞り加工およびバーリング
加工の具体的形状寸法を示したグラフ、第４図は、オー
ステナイト系ステンレス鋼におけるｓｏｌ　Ａｌ量と鋼
中酸素量との関係を示したグラフ、 第５図は、同しく　ｓｏｌ　Ａｌ　ｉｔと、連続鋳造に
おけるスラブ表皮下へのモールドフラックスの巻込みに
起因した欠陥発生量との関係を示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００１〜０．１０ｗｔ％、 Ｓｉ：０．１０〜１．４ｗｔ％、 Ｍｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、 Ｃｒ：１５．０〜３０．０ｗｔ％、 Ｎｉ：８．０〜２５．０ｗｔ％、 Ｐ：０．０５０ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０２０ｗｔ％以下、 Ｎ：０．０１０〜０．０６０ｗｔ％、 ｓｏｌＡｌ：０．０７０〜０．２００ｗｔ％および０：
   ２５ｐｐｍ以下 を含有し、残部は実質的にＦｅからなる深絞り加工性に
   優れたオーステナイト系ステンス鋼板。 ２、Ｃ：０．００１〜０．１０ｗｔ％、 Ｓｉ：０．１０〜１．４ｗｔ％、 Ｍｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、 Ｃｒ：１５．０〜３０．０ｗｔ％、 Ｎｉ：８．０〜２５．０ｗｔ％、 Ｐ：０．０５０ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０２０ｗｔ％以下、 Ｎ：０．０１０〜０．０６０ｗｔ％、 ｓｏｌＡｌ：０．０７０〜０．２００ｗｔ％およびＯ：
   ２５ｐｐｍ以下 を含有し、さらに Ｔｉ：０．０５ｗｔ％以下、 Ｃａ：０．００６ｗｔ％以下、 Ｍｏ：５．０ｗｔ％以下、 Ｃｕ：３．０ｗｔ％以下および Ｂ：０．０５ｗｔ％以下 のうちから選んだ一種または二種以上を含み、残部は実
   質的にＦｅからなる深絞り加工性に優れたオーステナイ
   ト系ステンレス鋼板。