JPH02192801A - 高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPH02192801A JPH02192801A JP996989A JP996989A JPH02192801A JP H02192801 A JPH02192801 A JP H02192801A JP 996989 A JP996989 A JP 996989A JP 996989 A JP996989 A JP 996989A JP H02192801 A JPH02192801 A JP H02192801A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B47/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in connection with rolling of multi-layer sheets of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
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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。
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）
本発明は、Ａｌ１をフェライト系ステンレス鋼中に熱拡
散させることによって高アルミ含有フェライト系ステン
レス鋼を製造する方法に関する。
散させることによって高アルミ含有フェライト系ステン
レス鋼を製造する方法に関する。
（従来技術とその問題点）
高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼は高温での耐酸
化性に優れるという大きな特徴を持っている。特に高温
でしかも酸化に対し厳しい環境ではＡＬＬを増やすこと
が効果的である。しかしながら、その一方で、へ１量を
増やすにつわ、熱間および冷間の加工性が悪くなりまた
、靭性にも乏しく、溶解技術も高度となるため、１８％
前後のＣｒを含むステンレス鋼でかつＡｌ１が５％を超
えた材料では工業的な薄板の製造は困難である。具体的
にはＡ１を３．５％含む１８Ｃｒ系のステンレス鋼の薄
板は通常のステンレス鋼の製造設備でなんとか製造され
ている。しかし、これを超えるＡ２を含むステンレス鋼
はもはやステンレス鋼の大量生産設備では製造できない
のが現状である。
化性に優れるという大きな特徴を持っている。特に高温
でしかも酸化に対し厳しい環境ではＡＬＬを増やすこと
が効果的である。しかしながら、その一方で、へ１量を
増やすにつわ、熱間および冷間の加工性が悪くなりまた
、靭性にも乏しく、溶解技術も高度となるため、１８％
前後のＣｒを含むステンレス鋼でかつＡｌ１が５％を超
えた材料では工業的な薄板の製造は困難である。具体的
にはＡ１を３．５％含む１８Ｃｒ系のステンレス鋼の薄
板は通常のステンレス鋼の製造設備でなんとか製造され
ている。しかし、これを超えるＡ２を含むステンレス鋼
はもはやステンレス鋼の大量生産設備では製造できない
のが現状である。
（発明の目的）
本発明は従来技術の上記問題点を改善するもので、本発
明の目的は、設備もまた工程も従来法に比して簡単な高
アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製法を提供する
にある。
明の目的は、設備もまた工程も従来法に比して簡単な高
アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製法を提供する
にある。
（発明の構成）
本発明者らは、鋭意検討の結果、ＡＩＬ濃度の高いフェ
ライト系ステンレス鋼を製造する方法として、フェライ
ト系ステンレス鋼の薄板とアルミ箔を軽く圧力をかけな
がら接触させこれを真空中で９５０〜１１５０℃の高温
度で加熱するとＡＩＬがフェライト系ステンレス鋼中に
拡散侵入し、温度によるが、拡散距離が数十μｍであれ
ば、１〜数時間の加熱でフェライト系ステンレス鋼のＡ
１濃度は実用上はぼ均一になること、およびフェライト
系ステンレス鋼の薄板とアルミ箔を接触させた状態でこ
れを保持するためには、これらと接合しない例えばアル
ミナ系セラミックスなどが使用できるが、高価でしかも
脆いため、工業用としては実用的でなく、あらかじめ酸
化皮膜を形成させた２〜５％Ａｌ１−Ｃｒ−Ｆｅ鋼の薄
板または薄コイルをこの用途に使用するのが好ましいこ
とを見出し、本発明を完成したものである。
ライト系ステンレス鋼を製造する方法として、フェライ
ト系ステンレス鋼の薄板とアルミ箔を軽く圧力をかけな
がら接触させこれを真空中で９５０〜１１５０℃の高温
度で加熱するとＡＩＬがフェライト系ステンレス鋼中に
拡散侵入し、温度によるが、拡散距離が数十μｍであれ
ば、１〜数時間の加熱でフェライト系ステンレス鋼のＡ
１濃度は実用上はぼ均一になること、およびフェライト
系ステンレス鋼の薄板とアルミ箔を接触させた状態でこ
れを保持するためには、これらと接合しない例えばアル
ミナ系セラミックスなどが使用できるが、高価でしかも
脆いため、工業用としては実用的でなく、あらかじめ酸
化皮膜を形成させた２〜５％Ａｌ１−Ｃｒ−Ｆｅ鋼の薄
板または薄コイルをこの用途に使用するのが好ましいこ
とを見出し、本発明を完成したものである。
即ち、本発明の高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼
の製法は、フェライト系ステンレス鋼（１１〜３０％Ｃ
ｒ）の薄板または薄コイルを１枚またはそれ以上と、総
板厚が上記ステンレス鋼総板厚の５〜１１０％のＡＩＬ
の薄板または薄コイルを１枚またはそれ以上とを交互に
重ね合せた後、該積層体を真空中で９００〜１２００℃
に加熱することを特徴とする。
の製法は、フェライト系ステンレス鋼（１１〜３０％Ｃ
ｒ）の薄板または薄コイルを１枚またはそれ以上と、総
板厚が上記ステンレス鋼総板厚の５〜１１０％のＡＩＬ
の薄板または薄コイルを１枚またはそれ以上とを交互に
重ね合せた後、該積層体を真空中で９００〜１２００℃
に加熱することを特徴とする。
以下、本発明の特徴を、その作用と共に具体的に説明す
る。
る。
（作用）
本発明では、積層体のＡｆ１面およびフェライト系ステ
ンレス鋼面に、剥離材としてあらかじめ加熱により酸化
皮膜を形成させた２〜５％Ａｆｌ−Ｃｒ−Ｆｅ鋼の薄板
または薄コイルを使用すれば、加熱処理後の剥離が容易
になる。特に、剥離材を積層体と共にコイル形状に巻込
み、冷却後に剥難材を分離する長尺源コイルの製造には
、有効であり、目的源コイルの表面を綺麗に仕上げるこ
とができる。
ンレス鋼面に、剥離材としてあらかじめ加熱により酸化
皮膜を形成させた２〜５％Ａｆｌ−Ｃｒ−Ｆｅ鋼の薄板
または薄コイルを使用すれば、加熱処理後の剥離が容易
になる。特に、剥離材を積層体と共にコイル形状に巻込
み、冷却後に剥難材を分離する長尺源コイルの製造には
、有効であり、目的源コイルの表面を綺麗に仕上げるこ
とができる。
また、剥離材を使用すれば、１組の積層体の上に他の積
層体を重ねた状態で、加熱処理することができる。真空
中での加熱温度を９００〜１２００℃に限定した理由は
、拡散温度が低すぎると、拡散熱処理時間をかけても、
フェライト系ステンレス鋼の板厚中央までのＡｊ２拡散
が不十分で、高温使用時の拡散により使用中に表面Ａλ
濃度が徐々に低下し、耐酸化性が劣化するので、下限を
９００℃とした。また、１２００℃を超える高温では熱
処理費用が掛ることと、剥離材の効果が薄れてくるので
、上限を１２００℃とした。
層体を重ねた状態で、加熱処理することができる。真空
中での加熱温度を９００〜１２００℃に限定した理由は
、拡散温度が低すぎると、拡散熱処理時間をかけても、
フェライト系ステンレス鋼の板厚中央までのＡｊ２拡散
が不十分で、高温使用時の拡散により使用中に表面Ａλ
濃度が徐々に低下し、耐酸化性が劣化するので、下限を
９００℃とした。また、１２００℃を超える高温では熱
処理費用が掛ることと、剥離材の効果が薄れてくるので
、上限を１２００℃とした。
アルミニウム薄板または薄コイルのフェライト系ステン
レス鋼に対する板厚を５〜１１０％に限定した理由は、
フェライト系ステンレス鋼が片面のみでＡλ箔と接して
いる場合でも、この比率で充分拡散がなされた時には、
ＡＩｌ濃度が重量比率で１．６〜２７％になり、へ２濃
度が１．６％未満では充分な耐酸化性が得られず、２７
％を越えると脆くて曲げなどの塑性加工が全くできなく
なるためである。
レス鋼に対する板厚を５〜１１０％に限定した理由は、
フェライト系ステンレス鋼が片面のみでＡλ箔と接して
いる場合でも、この比率で充分拡散がなされた時には、
ＡＩｌ濃度が重量比率で１．６〜２７％になり、へ２濃
度が１．６％未満では充分な耐酸化性が得られず、２７
％を越えると脆くて曲げなどの塑性加工が全くできなく
なるためである。
またフェライト系ステンレス鋼薄板（Ａ）とアルミ箔（
Ｂ）との重ね合わせ方法としては、比較的板厚の薄い製
品（およそ０１２ｍｍ以下）を製造する場合は、Ａ／Ｂ
／Ａ及びＢ／Ａ／Ｂの上下対称タイプとＡ／Ｂ及びＢ／
Ａの上下非対称タイ。
Ｂ）との重ね合わせ方法としては、比較的板厚の薄い製
品（およそ０１２ｍｍ以下）を製造する場合は、Ａ／Ｂ
／Ａ及びＢ／Ａ／Ｂの上下対称タイプとＡ／Ｂ及びＢ／
Ａの上下非対称タイ。
プが考えられる。そして板厚の厚い製品（およそ０．２
ｍｍ超）を製造する場合は、これらを多層に、Ａ／Ｂ・
・・・−Ａ ／ Ｂ ／ Ａ及びＢ／Ａ・・・・・・Ｂ
／Ａ／ＢとＡ／Ｂ・・・−Ａ ／ Ｂ及びＢ／Ａ・・・
・・・Ｂ／Ａとするのが良く、これによって、Ａｌ１の
拡散時間が短縮され、生産性も向上する。
ｍｍ超）を製造する場合は、これらを多層に、Ａ／Ｂ・
・・・−Ａ ／ Ｂ ／ Ａ及びＢ／Ａ・・・・・・Ｂ
／Ａ／ＢとＡ／Ｂ・・・−Ａ ／ Ｂ及びＢ／Ａ・・・
・・・Ｂ／Ａとするのが良く、これによって、Ａｌ１の
拡散時間が短縮され、生産性も向上する。
ここで、Ａが外層になる場合は、Ｂが外層になる場合に
比し、表面のＡｊ２ｆｉ度が低目となり、初期の耐酸化
性能は若干劣るが、加工性は良好であり、これらは用途
に応じて適切な方法を選ぶことができる。
比し、表面のＡｊ２ｆｉ度が低目となり、初期の耐酸化
性能は若干劣るが、加工性は良好であり、これらは用途
に応じて適切な方法を選ぶことができる。
さらに非対称タイプに比し、対称タイプの方が製品の曲
がりが少なく、矯正も容易であるが、使用環境が例えば
、−面においては耐熱性が他面においてはスポット溶接
性が要求されるような用途には、非対称タイプが好まし
い場合もあるので、用途によって適宜選択することがで
きる。
がりが少なく、矯正も容易であるが、使用環境が例えば
、−面においては耐熱性が他面においてはスポット溶接
性が要求されるような用途には、非対称タイプが好まし
い場合もあるので、用途によって適宜選択することがで
きる。
なお上記のように表裏で異なる特性を要求される用途に
は、非対称タイプでかつＡＩＬ拡散の初期段階すなわち
ＡＪＺｆｉ度勾配が表裏で大きい程良く、これは加熱条
件をコントロールするとか、多層に重ねたフェライト系
ステンレス鋼薄板（Ａ）とアルミ箔（Ｂ）の板厚をコン
トロールすることにより可能である。
は、非対称タイプでかつＡＩＬ拡散の初期段階すなわち
ＡＪＺｆｉ度勾配が表裏で大きい程良く、これは加熱条
件をコントロールするとか、多層に重ねたフェライト系
ステンレス鋼薄板（Ａ）とアルミ箔（Ｂ）の板厚をコン
トロールすることにより可能である。
次に具体的な実施例にもとづいて、その製造方法を詳細
に説明する。
に説明する。
（実施例１）
第１図に示すように、０．０８ｍｍ （８０μｍ）厚Ｘ
２００ｍｍ幅Ｘ２５０ｍ長さの２２％Ｃｒフェライト系
ステンレス鋼コイル（１）２枚の間に３０μｍのアルミ
箔コイル（２）を挟み、さらに剥離材として酸化皮膜を
つけた０、２ｍｍ厚の３％ＡＬＬ−１８Ｃｒ−Ｆｅ耐熱
鋼薄板コイル（３）を重ねながら、全体を５ＵＳ３０４
製パイプ（４）を芯としてコイル状に巻きこんだ。この
コイルを１０００℃Ｘ６ｈｒの条件で真空焼鈍し、冷却
後巻き戻した。コイル間のアルミ箔は完全に２２％Ｃｒ
フェライト系ステンレス鋼に吸収され、板厚が約１７０
μｍの１枚の板となっていた。ＡＩｌ、４度は表面で約
３％、板厚中央で約８％とＡ２濃度が板厚方向に傾斜し
ていた。これを圧延と光輝焼鈍を繰返して、途中７０μ
ｍになったところで、再度１０００℃ｘ６ｈｒの条件で
真空焼鈍し、ＡＩＬの均一化をはかり、最終的に５０μ
ｍの板Ｊ７まで薄くした。この段階で、はぼ均一化して
おり、そのＡ２濃度を測定したところ、約５％であった
。
２００ｍｍ幅Ｘ２５０ｍ長さの２２％Ｃｒフェライト系
ステンレス鋼コイル（１）２枚の間に３０μｍのアルミ
箔コイル（２）を挟み、さらに剥離材として酸化皮膜を
つけた０、２ｍｍ厚の３％ＡＬＬ−１８Ｃｒ−Ｆｅ耐熱
鋼薄板コイル（３）を重ねながら、全体を５ＵＳ３０４
製パイプ（４）を芯としてコイル状に巻きこんだ。この
コイルを１０００℃Ｘ６ｈｒの条件で真空焼鈍し、冷却
後巻き戻した。コイル間のアルミ箔は完全に２２％Ｃｒ
フェライト系ステンレス鋼に吸収され、板厚が約１７０
μｍの１枚の板となっていた。ＡＩｌ、４度は表面で約
３％、板厚中央で約８％とＡ２濃度が板厚方向に傾斜し
ていた。これを圧延と光輝焼鈍を繰返して、途中７０μ
ｍになったところで、再度１０００℃ｘ６ｈｒの条件で
真空焼鈍し、ＡＩＬの均一化をはかり、最終的に５０μ
ｍの板Ｊ７まで薄くした。この段階で、はぼ均一化して
おり、そのＡ２濃度を測定したところ、約５％であった
。
（実施例２）
第２図に示すように、０．０８ｍｍ （８０μｍ）厚Ｘ
２００ｍｍ幅Ｘ２５０ｍ長さの２２％Ｃｒフェライト系
ステンレス鋼（１）に、３０μｍ厚のアルミ箔コイル（
２）を両面にそれぞれ１枚づつ重ね、さらに、酸化皮膜
をつけた０、２ｍｍ厚の３％Ａｌ１−１８Ｃｒ−Ｆｅ耐
熱鋼薄板コイル（３）を１方のアルミ箔に重ねながら、
全体を５ＵＳ３０４製バイブ（４）を芯としてコイル状
に巻きこんだ。このコイルを１０００℃Ｘ６ｈｒの条件
で真空焼鈍し、冷却後巻き戻したところ、剥離材は容易
に剥がすことができ、両面のアルミ箔は完全に２２％Ｃ
ｒフェライト系ステンレス鋼に吸収され、板厚が約１０
０μｍの１枚の板となフていた。表面のＡｊ２？ｊ４度
は約２５％であり、板厚中央部は約１３％であった。表
面のＡｌｆｉ度が高いため、加工性に劣るが、曲率半径
が１０ｍｍ程度までは十分面げることが可能である。耐
酸化性は極めて良好であり、１１００℃で５００時間以
上加熱する耐酸化性試験ではＡｌ１はほぼ均一化し、表
面に極めて薄い灰色の酸化皮膜を生じた程度であった。
２００ｍｍ幅Ｘ２５０ｍ長さの２２％Ｃｒフェライト系
ステンレス鋼（１）に、３０μｍ厚のアルミ箔コイル（
２）を両面にそれぞれ１枚づつ重ね、さらに、酸化皮膜
をつけた０、２ｍｍ厚の３％Ａｌ１−１８Ｃｒ−Ｆｅ耐
熱鋼薄板コイル（３）を１方のアルミ箔に重ねながら、
全体を５ＵＳ３０４製バイブ（４）を芯としてコイル状
に巻きこんだ。このコイルを１０００℃Ｘ６ｈｒの条件
で真空焼鈍し、冷却後巻き戻したところ、剥離材は容易
に剥がすことができ、両面のアルミ箔は完全に２２％Ｃ
ｒフェライト系ステンレス鋼に吸収され、板厚が約１０
０μｍの１枚の板となフていた。表面のＡｊ２？ｊ４度
は約２５％であり、板厚中央部は約１３％であった。表
面のＡｌｆｉ度が高いため、加工性に劣るが、曲率半径
が１０ｍｍ程度までは十分面げることが可能である。耐
酸化性は極めて良好であり、１１００℃で５００時間以
上加熱する耐酸化性試験ではＡｌ１はほぼ均一化し、表
面に極めて薄い灰色の酸化皮膜を生じた程度であった。
（発明の効果）
本発明によれば、高アルミ含有フェライト系ステンレス
鋼を熱間加工、冷間加工なしに簡単に製造することがで
きる。また、アルミニウムの溶射のような高価な設備あ
るいは大きな圧延設備、拡散接合設備を使用しなくても
、真空焼鈍により、高アルミ含有フェライト系ステンレ
ス鋼の製造が可能となり、安価に広幅製品が製造できる
ので、その効果は顕著である。
鋼を熱間加工、冷間加工なしに簡単に製造することがで
きる。また、アルミニウムの溶射のような高価な設備あ
るいは大きな圧延設備、拡散接合設備を使用しなくても
、真空焼鈍により、高アルミ含有フェライト系ステンレ
ス鋼の製造が可能となり、安価に広幅製品が製造できる
ので、その効果は顕著である。
添付図面は、本発明の実施例を示すもので、第１図は実
施例１の説明図、第２図は実施例２の説明図である。 １、フェライト系ステンレス鋼板コイル２、アルミ箔コ
イル ３．２〜５％Ａｌ１−Ｃｒ−Ｆｅ鋼板コイル４、金属製
パイプ
施例１の説明図、第２図は実施例２の説明図である。 １、フェライト系ステンレス鋼板コイル２、アルミ箔コ
イル ３．２〜５％Ａｌ１−Ｃｒ−Ｆｅ鋼板コイル４、金属製
パイプ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、フェライト系ステンレス鋼の薄板または薄コイルを
１枚またはそれ以上と、総板厚が上記ステンレス鋼総板
厚の５〜１１０％のＡｌ薄板または薄コイルを１枚また
はそれ以上とを交互に重ね合せた後、該積層体を真空中
で９００℃〜１２００℃に加熱することを特徴とする高
アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製造方法。 ２、積層体の剥離材として、あらかじめ酸化皮膜を形成
させた２〜５％Ａｌ−Ｃｒ−Ｆｅ鋼の薄板または薄コイ
ルを使用する請求項１記載の方法。 ３、積層体をコイル形状に巻込み、該コイルを加熱処理
し、冷却後、剥離材を分離する請求項２記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009969A JPH0788563B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009969A JPH0788563B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192801A true JPH02192801A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH0788563B2 JPH0788563B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=11734752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009969A Expired - Lifetime JPH0788563B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 高アルミ含有フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788563B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0861916A1 (fr) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | Usinor | Procédé de fabrication d'un feuillard en acier inoxydable ferritique à haute teneur en aluminium utilisable notamment pour un support de catalyseur d'échappement de véhicule automobile |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014194058A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Nisshin Steel Co Ltd | 排ガスの冷却性能に優れたフェライト系ステンレス鋼材および製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133563A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 高Ａｌ含有ステンレス鋼板の製造法 |
| JPH02133562A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 高Ａｌ含有ステンレス鋼板の製造法 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1009969A patent/JPH0788563B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133563A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 高Ａｌ含有ステンレス鋼板の製造法 |
| JPH02133562A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 高Ａｌ含有ステンレス鋼板の製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0861916A1 (fr) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | Usinor | Procédé de fabrication d'un feuillard en acier inoxydable ferritique à haute teneur en aluminium utilisable notamment pour un support de catalyseur d'échappement de véhicule automobile |
| FR2760244A1 (fr) * | 1997-02-28 | 1998-09-04 | Usinor | Procede de fabrication d'un feuillard en acier inoxydable ferritique a haute teneur en aluminium utilisable notamment pour un support de catalyseur d'echappement de vehicule automobile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788563B2 (ja) | 1995-09-27 |
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