JPH04371526A - 耐食性と加工性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
耐食性と加工性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法Info
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- JPH04371526A JPH04371526A JP14634291A JP14634291A JPH04371526A JP H04371526 A JPH04371526 A JP H04371526A JP 14634291 A JP14634291 A JP 14634291A JP 14634291 A JP14634291 A JP 14634291A JP H04371526 A JPH04371526 A JP H04371526A
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Landscapes
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- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建材、自動車をはじめと
する一般加工用、構造材料として利用される耐食性、加
工性および深絞り性に優れた表層オーステナイト系ステ
ンレス複層熱延鋼板の製造方法に関するものである。
する一般加工用、構造材料として利用される耐食性、加
工性および深絞り性に優れた表層オーステナイト系ステ
ンレス複層熱延鋼板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】建築、厨房器具、自動車などに使用され
る鋼板は、従来、その耐食性を高めるためその表面に塗
装、めっきなどを行い使用されてきたが、近年、より耐
食性を高めるため各方面でステンレス鋼板の使用が多く
なっている。例えば長期にわたる美観が要求される建築
外板や厨房器具、高温環境にさらされるため腐食が激し
い自動車のマフラー、各種プラントにおけるタンク、配
管などあらゆる分野で需要が増大している。一方、ステ
ンレス鋼は耐食性の点では優れているがコストが普通鋼
に比べて著しく高い。このため耐食性が優れかつ製造コ
ストの低い鋼板として従来から表層を耐食性が良好なス
テンレス鋼とし、内層を安価な普通鋼とするクラッド鋼
板が開発されてきた。
る鋼板は、従来、その耐食性を高めるためその表面に塗
装、めっきなどを行い使用されてきたが、近年、より耐
食性を高めるため各方面でステンレス鋼板の使用が多く
なっている。例えば長期にわたる美観が要求される建築
外板や厨房器具、高温環境にさらされるため腐食が激し
い自動車のマフラー、各種プラントにおけるタンク、配
管などあらゆる分野で需要が増大している。一方、ステ
ンレス鋼は耐食性の点では優れているがコストが普通鋼
に比べて著しく高い。このため耐食性が優れかつ製造コ
ストの低い鋼板として従来から表層を耐食性が良好なス
テンレス鋼とし、内層を安価な普通鋼とするクラッド鋼
板が開発されてきた。
【0003】しかし、これらのステンレスクラッド鋼板
では以前から次のような問題点が指摘されている。 1)普通鋼中のCとステンレス鋼中のCrの親和性が高
く、普通鋼からステンレス鋼へのCの拡散が起こり、表
層ステンレス鋼中にCr炭化物を形成しステンレス鋼の
耐食性が劣化する。
では以前から次のような問題点が指摘されている。 1)普通鋼中のCとステンレス鋼中のCrの親和性が高
く、普通鋼からステンレス鋼へのCの拡散が起こり、表
層ステンレス鋼中にCr炭化物を形成しステンレス鋼の
耐食性が劣化する。
【0004】2)クラッド鋼板の加工性をよくするため
には、表層ステンレス鋼および内層普通鋼ともに十分な
再結晶をしていることが必要であるが、ステンレス鋼の
再結晶に十分な熱処理を行うと内層の普通鋼が粗粒化し
、加工後オレンジピールと称する表面欠陥が発生すると
同時に加工性も劣化する。 3)特に再結晶温度が高い高合金ステンレス鋼を表層と
した場合や加工性確保の観点から表層ステンレス鋼に合
わせた高温での熱処理を行うと、内層の普通鋼について
はAc3変態点を越えるため内層の普通鋼の集合組織は
ランダムなものとなり深絞り性が劣化する。
には、表層ステンレス鋼および内層普通鋼ともに十分な
再結晶をしていることが必要であるが、ステンレス鋼の
再結晶に十分な熱処理を行うと内層の普通鋼が粗粒化し
、加工後オレンジピールと称する表面欠陥が発生すると
同時に加工性も劣化する。 3)特に再結晶温度が高い高合金ステンレス鋼を表層と
した場合や加工性確保の観点から表層ステンレス鋼に合
わせた高温での熱処理を行うと、内層の普通鋼について
はAc3変態点を越えるため内層の普通鋼の集合組織は
ランダムなものとなり深絞り性が劣化する。
【0005】これらの問題点を解決するため、これまで
に種々の方策が採られてきた。問題点1)に対しては、
特公昭58−15310号、特公平1−7138号、特
開昭62−54020号の各公報に示されるように、普
通鋼のC量低減をはかり、さらにTi、NbなどのC固
定元素や各種の元素を添加するといった手段が考えられ
ている。また別の方法として界面層にNiめっきしたり
、Ni箔を挿入する方法も提案されている。
に種々の方策が採られてきた。問題点1)に対しては、
特公昭58−15310号、特公平1−7138号、特
開昭62−54020号の各公報に示されるように、普
通鋼のC量低減をはかり、さらにTi、NbなどのC固
定元素や各種の元素を添加するといった手段が考えられ
ている。また別の方法として界面層にNiめっきしたり
、Ni箔を挿入する方法も提案されている。
【0006】問題点2)については、Nb、Bといった
元素を添加する方法が提案されている。また特開昭62
−74025号、特開昭62−16892号、特開昭6
2−80223号の各公報などにより、熱延仕上温度、
巻取温度、焼鈍温度、加熱速度などの熱処理サイクルを
限定する方法が示されている。これらの方法のうち、合
金添加による方法は問題点1)および2)を両立させる
ことを考えていないため、一つの課題については有効で
あるが、もう一方の課題については十分な解決法となっ
ていない。また熱処理サイクルを限定する方法は生産性
を低下させるばかりか、加工性の劣化は避けられない。 そしてこれらの方法はいずれも問題点3)についての考
慮がなされていない。
元素を添加する方法が提案されている。また特開昭62
−74025号、特開昭62−16892号、特開昭6
2−80223号の各公報などにより、熱延仕上温度、
巻取温度、焼鈍温度、加熱速度などの熱処理サイクルを
限定する方法が示されている。これらの方法のうち、合
金添加による方法は問題点1)および2)を両立させる
ことを考えていないため、一つの課題については有効で
あるが、もう一方の課題については十分な解決法となっ
ていない。また熱処理サイクルを限定する方法は生産性
を低下させるばかりか、加工性の劣化は避けられない。 そしてこれらの方法はいずれも問題点3)についての考
慮がなされていない。
【0007】問題点3)については、特開昭62−12
4229号公報に、焼鈍を比較的低温で行う方法が開示
されているが、同公報記載の温度では表層ステンレス鋼
の再結晶は十分とはいえず、加工性の点で完全とはいえ
ない。
4229号公報に、焼鈍を比較的低温で行う方法が開示
されているが、同公報記載の温度では表層ステンレス鋼
の再結晶は十分とはいえず、加工性の点で完全とはいえ
ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は高耐食性と低
コストを両立させる表層オーストナイト系ステンレス鋼
、内層普通鋼からなるステンレスクラッド熱延鋼板にお
いて問題となる、 1)表層ステンレス鋼の耐食性を劣化させる内層普通鋼
からのC拡散、 2)加工時の表面欠陥および加工性劣化の原因となる内
層普通鋼の粗粒化、 3)かつ深絞り性を劣化させる変態による集合組織のラ
ンダム化、 を抑制し、高耐食性と低コストに加えて、高加工性、高
深絞り性を兼ね備えた表層ステンレス複層熱延鋼板を提
供することを目的とする。
コストを両立させる表層オーストナイト系ステンレス鋼
、内層普通鋼からなるステンレスクラッド熱延鋼板にお
いて問題となる、 1)表層ステンレス鋼の耐食性を劣化させる内層普通鋼
からのC拡散、 2)加工時の表面欠陥および加工性劣化の原因となる内
層普通鋼の粗粒化、 3)かつ深絞り性を劣化させる変態による集合組織のラ
ンダム化、 を抑制し、高耐食性と低コストに加えて、高加工性、高
深絞り性を兼ね備えた表層ステンレス複層熱延鋼板を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の問題点を
解決する内層普通鋼の成分と製造条件について検討の結
果得られたもので、その骨子とするところは、下記のと
おりである。 1)C拡散、粗粒化を抑制し、かつ高加工性、高深絞り
性を確保するため内層普通鋼は低C成分とすると同時に
Ti、Nbの1種または2種をC、Nの含有量に関係づ
けて添加し、また必要に応じてB、Moを添加すること
によりその後の熱処理サイクルに影響されずに微細炭化
物を析出させる。
解決する内層普通鋼の成分と製造条件について検討の結
果得られたもので、その骨子とするところは、下記のと
おりである。 1)C拡散、粗粒化を抑制し、かつ高加工性、高深絞り
性を確保するため内層普通鋼は低C成分とすると同時に
Ti、Nbの1種または2種をC、Nの含有量に関係づ
けて添加し、また必要に応じてB、Moを添加すること
によりその後の熱処理サイクルに影響されずに微細炭化
物を析出させる。
【0010】2)粗粒化の抑制とAc3変態点上昇のた
め内層普通鋼にSi、Al、Pを添加する。 3)また、熱間圧延の仕上温度を920℃以上として、
内層普通鋼による深絞り性向上作用と表面欠陥の防止を
行う。
め内層普通鋼にSi、Al、Pを添加する。 3)また、熱間圧延の仕上温度を920℃以上として、
内層普通鋼による深絞り性向上作用と表面欠陥の防止を
行う。
【0011】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。まず、表層部
の鋼成分に関して述べる。本発明では表層はオーステナ
イト系ステンレス鋼であり、その成分は特に限定するも
のではなく、用途に応じて最適な成分系のオーステナイ
ト系ステンレス鋼が用いられる。
の鋼成分に関して述べる。本発明では表層はオーステナ
イト系ステンレス鋼であり、その成分は特に限定するも
のではなく、用途に応じて最適な成分系のオーステナイ
ト系ステンレス鋼が用いられる。
【0012】次に内層の普通鋼成分に関して述べる。C
は表層ステンレス鋼への拡散の抑制および加工性のため
低く抑えるが、本発明では粗粒化防止に炭化物を利用す
ることから0.0005%以上を含有させる必要がある
。一方、その含有量が多くなると表層オーステナイト系
ステンレス鋼特有の耐食性が劣化し、また加工性も劣化
するので0.0150%以下とする。
は表層ステンレス鋼への拡散の抑制および加工性のため
低く抑えるが、本発明では粗粒化防止に炭化物を利用す
ることから0.0005%以上を含有させる必要がある
。一方、その含有量が多くなると表層オーステナイト系
ステンレス鋼特有の耐食性が劣化し、また加工性も劣化
するので0.0150%以下とする。
【0013】Nは加工性のため低く抑えるが、本発明で
は粗粒化防止に窒化物を利用することから0.0005
%以上を含有させる。またNはCのように表層ステンレ
ス鋼への拡散が起きても、その耐食性を阻害することは
ないので粒成長抑制のため積極的に添加することもでき
るが、その含有量が多くなると硬質化し加工性が劣化す
るので上限を0.0200%とする。
は粗粒化防止に窒化物を利用することから0.0005
%以上を含有させる。またNはCのように表層ステンレ
ス鋼への拡散が起きても、その耐食性を阻害することは
ないので粒成長抑制のため積極的に添加することもでき
るが、その含有量が多くなると硬質化し加工性が劣化す
るので上限を0.0200%とする。
【0014】Si、Al、PはAc3変態点上昇および
粗粒化防止のために添加される元素であり、その含有量
は高いほど変態点は上昇する。含有量が少ないと本発明
が目的とする焼鈍時の変態抑制および粒成長抑制の効果
が得られない。しかし過剰な添加は、高温においても内
層はフェライト単相となり熱間圧延後に特異な集合組織
が形成され、表面欠陥、加工性劣化の原因となるばかり
でなく合金コストの上昇を招くため範囲を 30
≧80×P(%)+7×Si(%)+20×Al(%)
≧3とする。
粗粒化防止のために添加される元素であり、その含有量
は高いほど変態点は上昇する。含有量が少ないと本発明
が目的とする焼鈍時の変態抑制および粒成長抑制の効果
が得られない。しかし過剰な添加は、高温においても内
層はフェライト単相となり熱間圧延後に特異な集合組織
が形成され、表面欠陥、加工性劣化の原因となるばかり
でなく合金コストの上昇を招くため範囲を 30
≧80×P(%)+7×Si(%)+20×Al(%)
≧3とする。
【0015】Ti、NbはC拡散抑制、粒成長抑制、高
加工性確保のために添加される。その必要量はC、N量
に依存しており、少ない場合は上記の効果が得られない
。また過剰な添加はコストの上昇をもたらし、かつ析出
物を粗大にし粒成長の抑制効果を失うばかりか加工性も
劣化させるため範囲を 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4 とする。
加工性確保のために添加される。その必要量はC、N量
に依存しており、少ない場合は上記の効果が得られない
。また過剰な添加はコストの上昇をもたらし、かつ析出
物を粗大にし粒成長の抑制効果を失うばかりか加工性も
劣化させるため範囲を 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4 とする。
【0016】Bは必要に応じて添加されるが、Tiまた
はNbあるいはその両元素とともに複合添加されること
により析出物を微細にし、高温での粒成長を抑制する効
果を増大させる。粒成長抑制効果の発現とコスト上昇の
点から、下限を0.0002%、上限を0.0060%
とする。MoもBと同様、TiまたはNbあるいはその
両元素とともに複合添加されることにより析出物を微細
にし、高温での粒成長を抑制する効果を増大させる。粒
成長抑制効果の発現とコスト上昇の点から、下限を0.
005%、上限を0.500%とする。
はNbあるいはその両元素とともに複合添加されること
により析出物を微細にし、高温での粒成長を抑制する効
果を増大させる。粒成長抑制効果の発現とコスト上昇の
点から、下限を0.0002%、上限を0.0060%
とする。MoもBと同様、TiまたはNbあるいはその
両元素とともに複合添加されることにより析出物を微細
にし、高温での粒成長を抑制する効果を増大させる。粒
成長抑制効果の発現とコスト上昇の点から、下限を0.
005%、上限を0.500%とする。
【0017】次に表層および内層の厚みについて述べる
。鋼板表層の厚みは、加工時に表層のオーステナイト系
ステンレス鋼が破れて鉄面が露出し耐食性が損なわれる
ことを防ぐために全厚の2%以上(両表層の場合両表層
合計で4%以上)とする。また上限については、オース
テナイト系ステンレス鋼の使用量を減らしコスト上昇を
避けるために全厚の30%以下(両表層の場合両表層合
計で60%以下)とする。
。鋼板表層の厚みは、加工時に表層のオーステナイト系
ステンレス鋼が破れて鉄面が露出し耐食性が損なわれる
ことを防ぐために全厚の2%以上(両表層の場合両表層
合計で4%以上)とする。また上限については、オース
テナイト系ステンレス鋼の使用量を減らしコスト上昇を
避けるために全厚の30%以下(両表層の場合両表層合
計で60%以下)とする。
【0018】上記不均一成分を有する複層鋼片の製造法
については特に限定しないが、例えば次の方法が採用さ
れる。 イ)鋳ぐるみ法 ロ)2本イマージョンノズル法 ハ)爆着法 これらのうち、鋼の溶製後鋳造段階で複層化を行うこと
が工業的に適しており、特に連続鋳造法で製造すること
が最も経済的である。
については特に限定しないが、例えば次の方法が採用さ
れる。 イ)鋳ぐるみ法 ロ)2本イマージョンノズル法 ハ)爆着法 これらのうち、鋼の溶製後鋳造段階で複層化を行うこと
が工業的に適しており、特に連続鋳造法で製造すること
が最も経済的である。
【0019】本発明に従った成分組成の鋼は鋳造後、熱
延され、さらに必要に応じて焼鈍ラインに通板される。 鋼片の加熱温度は表層Crが十分溶体化する1050℃
以上であればよい。熱間圧延の仕上温度は920℃以上
とする。これ未満の低温になると内層普通鋼のAr3変
態点より大きく外れるため、深絞り性が劣化するととも
に粗大粒が発生し加工後に表面欠陥を生ずる。巻取温度
は高いほど内層普通鋼の加工性が良好となるため、クラ
ッド鋼板の加工性は良好となるがCr析出物が形成する
と耐食性が劣化するため、表層に用いるステンレス鋼の
通常の製造条件に合わせればよい。
延され、さらに必要に応じて焼鈍ラインに通板される。 鋼片の加熱温度は表層Crが十分溶体化する1050℃
以上であればよい。熱間圧延の仕上温度は920℃以上
とする。これ未満の低温になると内層普通鋼のAr3変
態点より大きく外れるため、深絞り性が劣化するととも
に粗大粒が発生し加工後に表面欠陥を生ずる。巻取温度
は高いほど内層普通鋼の加工性が良好となるため、クラ
ッド鋼板の加工性は良好となるがCr析出物が形成する
と耐食性が劣化するため、表層に用いるステンレス鋼の
通常の製造条件に合わせればよい。
【0020】その後、必要に応じて熱延板焼鈍が施され
る。熱延板焼鈍を行えば、より再結晶が進み加工性が向
上するとともに巻取り時に析出したCr炭化物を溶体化
させることもできる。この焼鈍温度は加工性確保の点お
よびCr炭化物溶体化の観点から850℃以上とする。 加工性、深絞り性確保の点からは焼鈍温度は高温である
ほど望ましく、内層普通鋼のAc3変態点以下であれば
良好な深絞り性が維持される。しかし余り高温になると
表層ステンレス鋼、または内層普通鋼に粗大粒が発生す
ることと製造コストの観点から上限を1250℃とする
。
る。熱延板焼鈍を行えば、より再結晶が進み加工性が向
上するとともに巻取り時に析出したCr炭化物を溶体化
させることもできる。この焼鈍温度は加工性確保の点お
よびCr炭化物溶体化の観点から850℃以上とする。 加工性、深絞り性確保の点からは焼鈍温度は高温である
ほど望ましく、内層普通鋼のAc3変態点以下であれば
良好な深絞り性が維持される。しかし余り高温になると
表層ステンレス鋼、または内層普通鋼に粗大粒が発生す
ることと製造コストの観点から上限を1250℃とする
。
【0021】本発明により得られた複層熱延鋼板は、亜
鉛、錫、クロム、アルミニウム等でめっきする表面処理
鋼板の素材としても利用できる。
鉛、錫、クロム、アルミニウム等でめっきする表面処理
鋼板の素材としても利用できる。
【0022】
【実施例】表層及び内層用溶鋼を表1に示す成分に調整
し、2本イマージョンノズル法により複層鋳片を得た。 表層の厚みは両表層同一とし、全厚に対する両表層合計
の比率を表2に示す。これらのスラブを表2に示す条件
で熱延し、板厚2.0mmの熱延板に仕上げ、特性評価
を行った。
し、2本イマージョンノズル法により複層鋳片を得た。 表層の厚みは両表層同一とし、全厚に対する両表層合計
の比率を表2に示す。これらのスラブを表2に示す条件
で熱延し、板厚2.0mmの熱延板に仕上げ、特性評価
を行った。
【0023】本発明に従って得られた鋼板(試料番号1
、5、6、7、9、10、12、13)は表面欠陥がな
く、高加工性、高深絞り性を達成しているのに対し、比
較鋼は表面状況、加工性、深絞り性が良好でない。
、5、6、7、9、10、12、13)は表面欠陥がな
く、高加工性、高深絞り性を達成しているのに対し、比
較鋼は表面状況、加工性、深絞り性が良好でない。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば高耐
食性、高加工性、高深絞り性、低コストを両立させた表
層オーステナイト系ステンレス鋼、内層普通鋼からなる
ステンレス複層熱延鋼板を提供できる。
食性、高加工性、高深絞り性、低コストを両立させた表
層オーステナイト系ステンレス鋼、内層普通鋼からなる
ステンレス複層熱延鋼板を提供できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 表層部がオーステナイト系ステンレス
鋼、内層部が重量%で、C:0.0005〜0.015
0%、N:0.0005〜0.0200%、Si、P、
Alを下記式(1)を満たすように含み、 30≧8
0×P(%) +7×Si(%) +20×Al(%)
≧3・・・・(1)さらに、Ti、Nbの1種または
2種を下記式(2)を満たすように含み、 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4 ・・・・(2) 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼で構成され、
前記表層部の全板厚に対する比率を片側2%以上30%
以下とした鋼片を、仕上温度920℃以上で熱間圧延す
ることを特徴とする耐食性と加工性に優れた表層オース
テナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 表層部がオーステナイト系ステンレス
鋼、内層部が重量%で、C:0.0005〜0.015
0%、N:0.0005〜0.0200%、Si、P、
Alを下記式(1)を満たすように含み、 30≧8
0×P(%) +7×Si(%) +20×Al(%)
≧3・・・・(1)さらに、Ti、Nbの1種または
2種を下記式(2)を満たすように含み、 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4・・・・(2) かつB:0.0002〜0.0060%、Mo:0.0
05〜0.500%の1種または2種を含有し、残部が
鉄および不可避的不純物からなる鋼で構成され、前記表
層部の全板厚に対する比率を片側2%以上30%以下と
した鋼片を、仕上温度920℃以上で熱間圧延すること
を特徴とする耐食性と加工性に優れた表層オーステナイ
ト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 仕上温度920℃以上で熱間圧延の後
、熱延板を850〜1250℃で熱延板焼鈍することを
特徴とする請求項1または2記載の耐食性と加工性に優
れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14634291A JPH04371526A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 耐食性と加工性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14634291A JPH04371526A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 耐食性と加工性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04371526A true JPH04371526A (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=15405535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14634291A Withdrawn JPH04371526A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 耐食性と加工性に優れた表層オーステナイト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04371526A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8137819B2 (en) * | 2006-07-27 | 2012-03-20 | The University Of Tokyo | Multilayer steel and method for producing multilayer steel |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP14634291A patent/JPH04371526A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8137819B2 (en) * | 2006-07-27 | 2012-03-20 | The University Of Tokyo | Multilayer steel and method for producing multilayer steel |
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---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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