JPH05331551A - 高温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
高温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPH05331551A JPH05331551A JP13883192A JP13883192A JPH05331551A JP H05331551 A JPH05331551 A JP H05331551A JP 13883192 A JP13883192 A JP 13883192A JP 13883192 A JP13883192 A JP 13883192A JP H05331551 A JPH05331551 A JP H05331551A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- ferritic stainless
- temperature
- strength
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高い高温強度と共に高い室温加工性を有するフ
ェライト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】Ｃ：０．０２wt% 以下、Ｓｉ：２wt% 以下、Ｍ
ｎ：１．５wt% 以下、Ｃｒ：１０〜３０wt% 、Ｎｉ：１
wt% 以下、Ｎｂ：０．４〜１wt% 、Ａｌ：０．２wt% 以
下、Ｎ：０．０３wt% 以下で、残部がＦｅおよび不可避
的不純物の組成を有するフェライト系ステンレス鋼を、
１１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍を行い、か
つ１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ以上の速度
で行うことにより、前記目的を達成する。
ェライト系ステンレス鋼を提供する。 【構成】Ｃ：０．０２wt% 以下、Ｓｉ：２wt% 以下、Ｍ
ｎ：１．５wt% 以下、Ｃｒ：１０〜３０wt% 、Ｎｉ：１
wt% 以下、Ｎｂ：０．４〜１wt% 、Ａｌ：０．２wt% 以
下、Ｎ：０．０３wt% 以下で、残部がＦｅおよび不可避
的不純物の組成を有するフェライト系ステンレス鋼を、
１１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍を行い、か
つ１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ以上の速度
で行うことにより、前記目的を達成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温強度に優れ、しか
も室温での加工性にも優れる高温高強度高加工性フェラ
イト系ステンレス鋼の製造方法に関する。
も室温での加工性にも優れる高温高強度高加工性フェラ
イト系ステンレス鋼の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】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、 ａ．熱膨張係数が小さく、繰り返し加熱を受けるような
環境での特性（耐酸化性熱疲労特性等）に優れる、 ｂ．鋼や鋳物等の他の材料との接合性が良好である、 ｃ．安価である、 等の優れた特性を有する。
ナイト系ステンレス鋼に比べ、 ａ．熱膨張係数が小さく、繰り返し加熱を受けるような
環境での特性（耐酸化性熱疲労特性等）に優れる、 ｂ．鋼や鋳物等の他の材料との接合性が良好である、 ｃ．安価である、 等の優れた特性を有する。
【０００３】ところが、フェライト系ステンレス鋼はこ
のような優れた特性を持ちながらも、オーステナイト系
ステンレス鋼に比べ高温強度が低い。例えば、図３にフ
ェライト系ステンレス鋼（SUS 430LX)およびオーステナ
イト系ステンレス鋼（SUS 304)の引っ張り試験による温
度と０．２％耐力（０．２％ＰＳ）との関係を示すが、
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
ス鋼に比べ高温強度が低く、特に、６００℃以上の高温
ではオーステナイト系ステンレス鋼に比べ著しく高温強
度が低いという問題点がある。そのため、フェライト系
ステンレス鋼の高温強度を向上することができれば、自
動車等の排気系材料、石油燃焼装置などの高温用部材等
に広範な用途を開くことができる。
のような優れた特性を持ちながらも、オーステナイト系
ステンレス鋼に比べ高温強度が低い。例えば、図３にフ
ェライト系ステンレス鋼（SUS 430LX)およびオーステナ
イト系ステンレス鋼（SUS 304)の引っ張り試験による温
度と０．２％耐力（０．２％ＰＳ）との関係を示すが、
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
ス鋼に比べ高温強度が低く、特に、６００℃以上の高温
ではオーステナイト系ステンレス鋼に比べ著しく高温強
度が低いという問題点がある。そのため、フェライト系
ステンレス鋼の高温強度を向上することができれば、自
動車等の排気系材料、石油燃焼装置などの高温用部材等
に広範な用途を開くことができる。
【０００４】他方、一般的に高温強度の向上は室温での
強度も向上させるため、高温強度を向上した場合には、
室温加工性が低下してしまうという問題点がある。ここ
で、加工性の指標としては数多くのものが知られている
が、大量生産品の場合には破断ギリギリまで加工する製
品は少なく、プレスの金型のかじり、摩耗による生産ラ
インの停止をいかに少なくするかが重要である。そのた
め、加工性の良好な材料としては、室温で軟質である材
料が望まれている。つまり、優れた高温強度と共に、良
好な室温加工性つまり低い室温での降伏強度を有するフ
ェライト系ステンレス鋼の出現が望まれている。
強度も向上させるため、高温強度を向上した場合には、
室温加工性が低下してしまうという問題点がある。ここ
で、加工性の指標としては数多くのものが知られている
が、大量生産品の場合には破断ギリギリまで加工する製
品は少なく、プレスの金型のかじり、摩耗による生産ラ
インの停止をいかに少なくするかが重要である。そのた
め、加工性の良好な材料としては、室温で軟質である材
料が望まれている。つまり、優れた高温強度と共に、良
好な室温加工性つまり低い室温での降伏強度を有するフ
ェライト系ステンレス鋼の出現が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決することにあり、高い高温強度
と共に高い室温加工性を有するフェライト系ステンレス
鋼を提供することにある。
従来技術の問題点を解決することにあり、高い高温強度
と共に高い室温加工性を有するフェライト系ステンレス
鋼を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らは鋭意検討を重ね、優れた高温強度と室
温加工性とを有するフェライト系ステンレス鋼は、仕上
げ焼鈍温度範囲、仕上げ焼鈍後の冷却速度、およびフェ
ライト系ステンレス鋼の組成を検討することにより、実
現することができることを見出し、本発明を完成した。
に、本発明者らは鋭意検討を重ね、優れた高温強度と室
温加工性とを有するフェライト系ステンレス鋼は、仕上
げ焼鈍温度範囲、仕上げ焼鈍後の冷却速度、およびフェ
ライト系ステンレス鋼の組成を検討することにより、実
現することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明は、Ｃ：０．０２wt% 以
下、Ｓｉ：２wt% 以下、Ｍｎ：１．５wt% 以下、Ｃｒ：
１０〜３０wt% 、Ｎｉ：１wt% 以下、Ｎｂ：０．４〜１
wt%、Ａｌ：０．２wt% 以下、Ｎ：０．０３wt% 以下
で、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライ
ト系ステンレス鋼を、１１００℃〜１２００℃の温度で
仕上げ焼鈍を行い、かつ１０５０℃〜６００℃間の冷却
を５℃／ｓ以上の速度で行うことを特徴とする高温高強
度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法を提供
する。
下、Ｓｉ：２wt% 以下、Ｍｎ：１．５wt% 以下、Ｃｒ：
１０〜３０wt% 、Ｎｉ：１wt% 以下、Ｎｂ：０．４〜１
wt%、Ａｌ：０．２wt% 以下、Ｎ：０．０３wt% 以下
で、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライ
ト系ステンレス鋼を、１１００℃〜１２００℃の温度で
仕上げ焼鈍を行い、かつ１０５０℃〜６００℃間の冷却
を５℃／ｓ以上の速度で行うことを特徴とする高温高強
度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法を提供
する。
【０００８】また、前記フェライト系ステンレス鋼が、
さらにＭｏを５wt% 以下含有するのが好ましい。
さらにＭｏを５wt% 以下含有するのが好ましい。
【０００９】また、前記フェライト系ステンレス鋼が、
さらにＴｉ，Ｚｒの１種または２種を合計で１wt% 以下
含有するのが好ましい。
さらにＴｉ，Ｚｒの１種または２種を合計で１wt% 以下
含有するのが好ましい。
【００１０】また、前記フェライト系ステンレス鋼が、
さらにＣｏを１wt% 以下含有するのが好ましい。
さらにＣｏを１wt% 以下含有するのが好ましい。
【００１１】以下、本発明の高温高強度高加工性フェラ
イト系ステンレス鋼の製造方法（以下、ステンレス鋼の
製造方法）について詳細に説明する。本発明のステンレ
ス鋼の製造方法は、所定の組成を有するフェライト系ス
テンレスを１１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍
を行い、かつ１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ
以上の速度で行う。
イト系ステンレス鋼の製造方法（以下、ステンレス鋼の
製造方法）について詳細に説明する。本発明のステンレ
ス鋼の製造方法は、所定の組成を有するフェライト系ス
テンレスを１１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍
を行い、かつ１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ
以上の速度で行う。
【００１２】まず、本発明のステンレス鋼の製造方法に
ついて、各組成の限定理由を示す。本発明おいて、Ｃの
含有量は０．０２wt% 以下である。Ｃは得られるステン
レス鋼の靭性に悪影響を及ぼすものであり、少ないほう
が好ましいが、工業的および経済的な点で含有量は０．
０２wt% 以下とする。なお、Ｃの含有量は、好ましくは
０．０１wt% 以下である。
ついて、各組成の限定理由を示す。本発明おいて、Ｃの
含有量は０．０２wt% 以下である。Ｃは得られるステン
レス鋼の靭性に悪影響を及ぼすものであり、少ないほう
が好ましいが、工業的および経済的な点で含有量は０．
０２wt% 以下とする。なお、Ｃの含有量は、好ましくは
０．０１wt% 以下である。
【００１３】Ｓｉの含有量は２wt% 以下である。Ｓｉは
ステンレス鋼の耐酸化性の向上に有効であるが、２wt%
を超えて含有されると、靭性および加工性が悪化してし
まう。
ステンレス鋼の耐酸化性の向上に有効であるが、２wt%
を超えて含有されると、靭性および加工性が悪化してし
まう。
【００１４】Ｍｎの含有量は１．５wt% 以下である。Ｍ
ｎは耐酸化性の向上に有効であるが、多量に添加すると
加工性が悪化するため上限を１．５wt% とする。
ｎは耐酸化性の向上に有効であるが、多量に添加すると
加工性が悪化するため上限を１．５wt% とする。
【００１５】Ｃｒの含有量は１０〜３０wt% である。Ｃ
ｒは耐酸化性を付与する主要元素である。Ｃｒの含有量
が１０wt% 以下では十分な耐酸化性を得ることができ
ず、また、Ｃｒが３０wt% を超えて含有されると靭性お
よび加工性の劣化が著しくなってしまう。
ｒは耐酸化性を付与する主要元素である。Ｃｒの含有量
が１０wt% 以下では十分な耐酸化性を得ることができ
ず、また、Ｃｒが３０wt% を超えて含有されると靭性お
よび加工性の劣化が著しくなってしまう。
【００１６】Ｎｉの含有量は１wt% 以下である。Ｎｉは
ある程度の量は製造工程上不可避的にステンレス鋼組成
に入ってくるものであり靭性向上に寄与する。従って、
特に添加する必要はないが、経済性の点で含有量を１wt
% 以下とする。
ある程度の量は製造工程上不可避的にステンレス鋼組成
に入ってくるものであり靭性向上に寄与する。従って、
特に添加する必要はないが、経済性の点で含有量を１wt
% 以下とする。
【００１７】Ｎｂの含有量は０．４〜１wt% である。Ｎ
ｂは高温強度を向上するために添加されるものである
が、含有量が０．４wt% 未満では高温強度の向上効果を
十分に得ることができず、また、１wt% を超えて含有さ
れると靭性が悪化してしまう。
ｂは高温強度を向上するために添加されるものである
が、含有量が０．４wt% 未満では高温強度の向上効果を
十分に得ることができず、また、１wt% を超えて含有さ
れると靭性が悪化してしまう。
【００１８】Ａｌの含有量は０．２wt% 以下である。Ａ
ｌは脱酸剤として添加するものであるが、ステンレス鋼
中のＡｌの含有量が０．２wt% を超えると、粗大な介在
物を生成してしまい、問題を生じる。
ｌは脱酸剤として添加するものであるが、ステンレス鋼
中のＡｌの含有量が０．２wt% を超えると、粗大な介在
物を生成してしまい、問題を生じる。
【００１９】Ｎの含有量は０．０３wt% 以下である。Ｎ
は高温強度を高めるが、０．０３wt% を超えて含有され
るとＣと同様に靭性を低下させる。
は高温強度を高めるが、０．０３wt% を超えて含有され
るとＣと同様に靭性を低下させる。
【００２０】本発明のステンレス鋼の製造方法において
は、ステンレス鋼はさらに、Ｍｏを含有してもよい。Ｍ
ｏの含有量は５wt% 以下である。Ｍｏは高温強度向上の
ために添加するものであるが、高価な元素であるので経
済性の点で上限を５％とした。
は、ステンレス鋼はさらに、Ｍｏを含有してもよい。Ｍ
ｏの含有量は５wt% 以下である。Ｍｏは高温強度向上の
ために添加するものであるが、高価な元素であるので経
済性の点で上限を５％とした。
【００２１】また、本発明のステンレス鋼の製造方法に
おいては、ステンレス鋼はさらにＴｉ，Ｚｒの少なくと
も１種を合計で１wt% 以下含有してもよい。Ｔｉは高温
強度を向上させるが、過剰の添加は２次加工性を劣化さ
せる。一方、Ｚｒは耐酸化性を向上させるが、過剰の添
加は靭性を劣化させる。そのため、Ｔｉおよび／または
Ｚｒの添加量は合計で１wt% とする。
おいては、ステンレス鋼はさらにＴｉ，Ｚｒの少なくと
も１種を合計で１wt% 以下含有してもよい。Ｔｉは高温
強度を向上させるが、過剰の添加は２次加工性を劣化さ
せる。一方、Ｚｒは耐酸化性を向上させるが、過剰の添
加は靭性を劣化させる。そのため、Ｔｉおよび／または
Ｚｒの添加量は合計で１wt% とする。
【００２２】さらに、本発明のステンレス鋼の製造方法
においては、ステンレス鋼はさらにＣｏを１wt% 以下含
有してもよい。Ｃｏは靭性向上のために添加するもので
あるが、高価な元素であるので経済性の点で上限を１wt
% とする。
においては、ステンレス鋼はさらにＣｏを１wt% 以下含
有してもよい。Ｃｏは靭性向上のために添加するもので
あるが、高価な元素であるので経済性の点で上限を１wt
% とする。
【００２３】本発明のステンレス鋼の製造方法において
は、以上のような成分系のフェライト系ステンレスを１
１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍を行い、かつ
１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ以上の速度で
行う。
は、以上のような成分系のフェライト系ステンレスを１
１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍を行い、かつ
１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ以上の速度で
行う。
【００２４】図１に、0.006C-0.59Si-0.75Mn-18Cr-0.21
Ni-0.57Nb-0.06Al-0.014N-0.13Coの組成（本発明の組
成）を有するフェライト系ステンレス鋼（後述する実施
例の鋼No.7 ）の仕上げ焼鈍温度を変化させ、１０℃／
ｓの冷却速度で室温まで冷却した際の結晶粒度番号(G.S
No. JIS G0552に準拠）、室温での降伏強度（ＹＳ JI
S Z 2241に準拠）、および９００℃での０．２％耐力
（０．２％ＰＳ）の測定結果を示す。
Ni-0.57Nb-0.06Al-0.014N-0.13Coの組成（本発明の組
成）を有するフェライト系ステンレス鋼（後述する実施
例の鋼No.7 ）の仕上げ焼鈍温度を変化させ、１０℃／
ｓの冷却速度で室温まで冷却した際の結晶粒度番号(G.S
No. JIS G0552に準拠）、室温での降伏強度（ＹＳ JI
S Z 2241に準拠）、および９００℃での０．２％耐力
（０．２％ＰＳ）の測定結果を示す。
【００２５】図１に示されるように、本発明の組成を有
するステンレス鋼は、１０５０℃以上の仕上焼鈍温度と
することにより９００℃での０．２％耐力が次第に向上
し、特に１１００℃以上の仕上焼鈍温度では高い０．２
％耐力を得ることができ、優れた高温強度を発現するこ
とができる。この理由は、前記組成の素材を１１００℃
以上で仕上焼鈍温度して得られたステンレス鋼は、９０
０℃の如き高温下おいて応力を掛けられると、過飽和に
固溶していた原子が炭化物や金属間化合物として析出し
はじめ、その析出強化によって転移の固着が生じる（す
なわち析出強化が起こる）ためであると考えられる。
するステンレス鋼は、１０５０℃以上の仕上焼鈍温度と
することにより９００℃での０．２％耐力が次第に向上
し、特に１１００℃以上の仕上焼鈍温度では高い０．２
％耐力を得ることができ、優れた高温強度を発現するこ
とができる。この理由は、前記組成の素材を１１００℃
以上で仕上焼鈍温度して得られたステンレス鋼は、９０
０℃の如き高温下おいて応力を掛けられると、過飽和に
固溶していた原子が炭化物や金属間化合物として析出し
はじめ、その析出強化によって転移の固着が生じる（す
なわち析出強化が起こる）ためであると考えられる。
【００２６】一方、室温での降伏強度は、１０５０℃以
上の仕上焼鈍温度で次第に低下し、特に仕上焼鈍温度を
１１００℃以上とすることにより低い降伏強度を得るこ
とができ、良好な室温加工性を得ることができる。この
理由は、図１に併記する結晶粒度番号より明らかなよう
に、前記組成の素材を１１００℃以上の温度で仕上焼鈍
することにより、素材の析出物が分解固溶しはじめる。
そのため、結晶粒の粗大化、および析出強化の消失が起
こり、室温における降伏強度が低下するものと考えられ
る。つまり、前述の組成を有する（フェライト系）ステ
ンレス鋼の仕上焼鈍温度を１１００℃以上とすることに
より、高い高温強度と良好な室温加工性とを両立させる
ことができる。
上の仕上焼鈍温度で次第に低下し、特に仕上焼鈍温度を
１１００℃以上とすることにより低い降伏強度を得るこ
とができ、良好な室温加工性を得ることができる。この
理由は、図１に併記する結晶粒度番号より明らかなよう
に、前記組成の素材を１１００℃以上の温度で仕上焼鈍
することにより、素材の析出物が分解固溶しはじめる。
そのため、結晶粒の粗大化、および析出強化の消失が起
こり、室温における降伏強度が低下するものと考えられ
る。つまり、前述の組成を有する（フェライト系）ステ
ンレス鋼の仕上焼鈍温度を１１００℃以上とすることに
より、高い高温強度と良好な室温加工性とを両立させる
ことができる。
【００２７】また、図１に示されるように、１０５０℃
以下の仕上焼鈍では、焼鈍温度が低くなるにつれて未再
結晶の部分が多くなり、室温での降伏強度が向上するに
もかかわらず９００℃での０．２％耐力の向上は見られ
ず、他方、１２００℃以上の高温で仕上げ焼鈍を行った
としても、９００℃での０．２％耐力の向上、および室
温での降伏強度の低下は飽和し、これ以上の高温強度お
よび室温加工性の向上はみられない。そのため、１２０
０℃以上の高温で仕上げ焼鈍を行っても、コスト高を招
き、かつ結晶粒の粗大化による靭性劣化の問題を生じ易
くするだけである。通常のフェライト系ステンレス鋼で
は、例えば特開昭６０−２６２９２２号公報に示される
ように、仕上焼鈍は１０００℃以下で行われている。し
かしながら、前記所定の組成を有するステンレス鋼（素
材）を用い、仕上焼鈍温度を１１００〜１２００℃で行
う本発明においては、高温強度および室温加工性に優れ
るステンレス鋼を良好な効率で得ることが可能となる。
以下の仕上焼鈍では、焼鈍温度が低くなるにつれて未再
結晶の部分が多くなり、室温での降伏強度が向上するに
もかかわらず９００℃での０．２％耐力の向上は見られ
ず、他方、１２００℃以上の高温で仕上げ焼鈍を行った
としても、９００℃での０．２％耐力の向上、および室
温での降伏強度の低下は飽和し、これ以上の高温強度お
よび室温加工性の向上はみられない。そのため、１２０
０℃以上の高温で仕上げ焼鈍を行っても、コスト高を招
き、かつ結晶粒の粗大化による靭性劣化の問題を生じ易
くするだけである。通常のフェライト系ステンレス鋼で
は、例えば特開昭６０−２６２９２２号公報に示される
ように、仕上焼鈍は１０００℃以下で行われている。し
かしながら、前記所定の組成を有するステンレス鋼（素
材）を用い、仕上焼鈍温度を１１００〜１２００℃で行
う本発明においては、高温強度および室温加工性に優れ
るステンレス鋼を良好な効率で得ることが可能となる。
【００２８】また、高温での長時間加熱後、結晶析出の
凝集粗大化の程度によっては高温強度の低下が危惧さ
れ、他方、冷却中の結晶の析出が多量になると、室温で
の降伏強度が上昇することが危惧される。これらの結晶
の析出は主に１０５０〜６００℃の間で生じると考えら
れるので、この温度範囲における冷却速度を十分に早く
する必要がある。
凝集粗大化の程度によっては高温強度の低下が危惧さ
れ、他方、冷却中の結晶の析出が多量になると、室温で
の降伏強度が上昇することが危惧される。これらの結晶
の析出は主に１０５０〜６００℃の間で生じると考えら
れるので、この温度範囲における冷却速度を十分に早く
する必要がある。
【００２９】後述の実施例で具体的に示すが、本発明者
らは前述の本発明の組成を有するフェライト系ステンレ
ス鋼について、前記温度範囲の冷却速度と室温での降伏
強度との関係を調査したところ、仕上げ焼鈍後の冷却速
度が速いほど室温での降伏強度が低下し、特に仕上げ焼
鈍後の冷却速度を５℃／ｓ以上とすることより、十分に
低い室温での降伏強度、つまり室温高加工性を得ること
ができることを見出した。なお、仕上げ焼鈍後の１０５
０〜６００℃の間の冷却速度を１０℃／ｓ以上とすれ
ば、より良好な室温加工性を得ることができ、さらに好
ましい結果を得ることができる。
らは前述の本発明の組成を有するフェライト系ステンレ
ス鋼について、前記温度範囲の冷却速度と室温での降伏
強度との関係を調査したところ、仕上げ焼鈍後の冷却速
度が速いほど室温での降伏強度が低下し、特に仕上げ焼
鈍後の冷却速度を５℃／ｓ以上とすることより、十分に
低い室温での降伏強度、つまり室温高加工性を得ること
ができることを見出した。なお、仕上げ焼鈍後の１０５
０〜６００℃の間の冷却速度を１０℃／ｓ以上とすれ
ば、より良好な室温加工性を得ることができ、さらに好
ましい結果を得ることができる。
【００３０】本発明のステンレス鋼板の製造方法によれ
ば、組成範囲、仕上焼鈍温度、および仕上げ焼鈍後の冷
却速度を設定することにより、室温および高温における
強度が決定され、良好な高温強度と室温加工性を実現し
ているので、仕上げ焼鈍以前の熱履歴による室温および
高温強度への影響は小さい。従って、本発明のステンレ
ス鋼板の製造方法は、冷間圧延鋼板、熱間圧延鋼板に関
わらず適用可能である。
ば、組成範囲、仕上焼鈍温度、および仕上げ焼鈍後の冷
却速度を設定することにより、室温および高温における
強度が決定され、良好な高温強度と室温加工性を実現し
ているので、仕上げ焼鈍以前の熱履歴による室温および
高温強度への影響は小さい。従って、本発明のステンレ
ス鋼板の製造方法は、冷間圧延鋼板、熱間圧延鋼板に関
わらず適用可能である。
【００３１】
【実施例】下記表１に示される組成のフェライト系ステ
ンレス鋼を、実験室的に、３０kgの鋼塊から熱間圧延、
９００℃での焼鈍、冷間圧延によって２mm厚のステンレ
ス鋼板とし、９００〜１２５０℃間の各種の温度で３０
秒間の仕上焼鈍を行った後、冷却速度も各種変更して室
温まで冷却を行い、各種の供試鋼を得た。仕上焼鈍温度
および１０５０〜６００℃（仕上焼鈍温度が１０５０℃
以下の場合には、この仕上焼鈍温度より６００℃まで）
の冷却速度は表２に示す。
ンレス鋼を、実験室的に、３０kgの鋼塊から熱間圧延、
９００℃での焼鈍、冷間圧延によって２mm厚のステンレ
ス鋼板とし、９００〜１２５０℃間の各種の温度で３０
秒間の仕上焼鈍を行った後、冷却速度も各種変更して室
温まで冷却を行い、各種の供試鋼を得た。仕上焼鈍温度
および１０５０〜６００℃（仕上焼鈍温度が１０５０℃
以下の場合には、この仕上焼鈍温度より６００℃まで）
の冷却速度は表２に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】このようにして得られた各種の供試鋼につ
いて、下記の各種の試験を行った。
いて、下記の各種の試験を行った。
【００３４】［室温引張試験］室温加工性を評価するた
め、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠して、各供試鋼の室温
での降伏強度（室温ＹＳ）を測定した。結果を表２に示
す。
め、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠して、各供試鋼の室温
での降伏強度（室温ＹＳ）を測定した。結果を表２に示
す。
【００３５】［高温引張試験］高温強度を評価するた
め、９００℃の温度下で各供試鋼を０．３％／min の速
度で引っ張り、０．２％耐力（０．２％ＰＳ）を測定し
た。結果を表２に示す。
め、９００℃の温度下で各供試鋼を０．３％／min の速
度で引っ張り、０．２％耐力（０．２％ＰＳ）を測定し
た。結果を表２に示す。
【００３６】［高温長時間加熱後の高温引張試験］高温
での使用中、高温強度の低下程度を評価するために、仕
上げ焼鈍後の各供試鋼を８００℃で２００時間保持して
再熱処理（以下、熱履歴とする）し、前記高温引張試験
と同様にして９００℃での０．２％耐力を測定した。
０．２％耐力の測定結果、および熱履歴前と比較した
０．２％耐力の保持率を表２に示す。
での使用中、高温強度の低下程度を評価するために、仕
上げ焼鈍後の各供試鋼を８００℃で２００時間保持して
再熱処理（以下、熱履歴とする）し、前記高温引張試験
と同様にして９００℃での０．２％耐力を測定した。
０．２％耐力の測定結果、および熱履歴前と比較した
０．２％耐力の保持率を表２に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】表２に示される結果より、本発明によるフ
ェライト系ステンレス鋼は、同様の仕上げ焼鈍および冷
却を行った鋼No. ９（SUS 430LX)に比べて高い０．２％
耐力つまり高温強度を有し、しかも、SUS 430LX に比べ
て同程度以下の室温での降伏強度つまり室温高加工性を
有することがわかる。
ェライト系ステンレス鋼は、同様の仕上げ焼鈍および冷
却を行った鋼No. ９（SUS 430LX)に比べて高い０．２％
耐力つまり高温強度を有し、しかも、SUS 430LX に比べ
て同程度以下の室温での降伏強度つまり室温高加工性を
有することがわかる。
【００４０】また、表２に示される様に、本発明による
フェライト系ステンレス鋼は熱履歴を加えた後にも元の
８０％以上の高温強度を有する。特に、鋼No. ３、６、
７および８のようにＣｏ，Ｚｒ添加鋼を用いた本発明例
のサンプルNo. ３、６〜１４では、熱履歴を加えた後に
も元の９０％以上の高温強度を保持している。これに対
し、SUS 430LX は熱履歴と共に高温強度は低下し、８０
０℃で２００時間の熱処理では元の６３％程度の高温強
度しか有さない。
フェライト系ステンレス鋼は熱履歴を加えた後にも元の
８０％以上の高温強度を有する。特に、鋼No. ３、６、
７および８のようにＣｏ，Ｚｒ添加鋼を用いた本発明例
のサンプルNo. ３、６〜１４では、熱履歴を加えた後に
も元の９０％以上の高温強度を保持している。これに対
し、SUS 430LX は熱履歴と共に高温強度は低下し、８０
０℃で２００時間の熱処理では元の６３％程度の高温強
度しか有さない。
【００４１】図２に、サンプルNo. ２、１０および２１
については、２００℃，４００℃，６００℃，８００
℃，９００℃，および９５０℃の各温度で２００時間熱
処理した後の９００℃での０．２％耐力と、ラーソンミ
ラーパラメータ（L.M.P.) との関係を示す。なお、L.M.
P.=T(20+log t)であり、この式において、Ｔは熱処理温
度（絶対温度）を、ｔは熱処理時間すなわち２００時間
を示す。また、上記条件におけるL.M.P.は、２００℃で
は１０．５×１０3 ； ４００℃では１５．０×１０
3 ；６００℃では１９．５×１０3 ； ８００℃では２
３．９×１０3 ； ９００℃では２６．２×１０3 ；
９５０℃では２７．３×１０3 である。図２に示される
ように、比較例であるサンプルNo. ２１(SUS 430LX) の
熱履歴の増加による９００℃における高温強度（ピーク
応力）が低下に対し、本発明によるサンプルNo. ２およ
び１０の熱履歴の増加による高温強度の低下は極めて小
さい。
については、２００℃，４００℃，６００℃，８００
℃，９００℃，および９５０℃の各温度で２００時間熱
処理した後の９００℃での０．２％耐力と、ラーソンミ
ラーパラメータ（L.M.P.) との関係を示す。なお、L.M.
P.=T(20+log t)であり、この式において、Ｔは熱処理温
度（絶対温度）を、ｔは熱処理時間すなわち２００時間
を示す。また、上記条件におけるL.M.P.は、２００℃で
は１０．５×１０3 ； ４００℃では１５．０×１０
3 ；６００℃では１９．５×１０3 ； ８００℃では２
３．９×１０3 ； ９００℃では２６．２×１０3 ；
９５０℃では２７．３×１０3 である。図２に示される
ように、比較例であるサンプルNo. ２１(SUS 430LX) の
熱履歴の増加による９００℃における高温強度（ピーク
応力）が低下に対し、本発明によるサンプルNo. ２およ
び１０の熱履歴の増加による高温強度の低下は極めて小
さい。
【００４２】一方、本発明の製造方法と同様の仕上焼鈍
および冷却を行った場合であっても、Ｎｂの含有量の少
ない供試鋼No. １０を用いたサンプルNo. ２３では十分
な高温強度を得ることができず、逆にＮｂの含有量の多
すぎる供試鋼No. １１を用いたサンプルNo. ２４では室
温での降伏強度が高く良好な加工性が得られない。さら
に、１０５０〜６００℃までの冷却速度が遅いサンプル
No. ２５は、良好な高温強度を有するものの、室温での
降伏強度が高く良好な加工性が得られない。以上の結果
より、本発明の効果は明らかである。
および冷却を行った場合であっても、Ｎｂの含有量の少
ない供試鋼No. １０を用いたサンプルNo. ２３では十分
な高温強度を得ることができず、逆にＮｂの含有量の多
すぎる供試鋼No. １１を用いたサンプルNo. ２４では室
温での降伏強度が高く良好な加工性が得られない。さら
に、１０５０〜６００℃までの冷却速度が遅いサンプル
No. ２５は、良好な高温強度を有するものの、室温での
降伏強度が高く良好な加工性が得られない。以上の結果
より、本発明の効果は明らかである。
【００４３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の高
温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法
によれば、高温強度および室温加工性に優れるフェライ
ト系ステンレス鋼を得ることができる。そのため、オー
ステナイト系のステンレス鋼に比べ、熱膨張係数が小さ
い、鋼や鋳物等の他の材料との接合性が良好である、安
価である等の有利な点を有するフェライト系ステンレス
鋼を、高温部材用に従来以上に使用することができ、使
用温度を従来より高温化する場合や肉厚を減少させて軽
量化する場合に有用であり、その工業的意義は大きい。
温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法
によれば、高温強度および室温加工性に優れるフェライ
ト系ステンレス鋼を得ることができる。そのため、オー
ステナイト系のステンレス鋼に比べ、熱膨張係数が小さ
い、鋼や鋳物等の他の材料との接合性が良好である、安
価である等の有利な点を有するフェライト系ステンレス
鋼を、高温部材用に従来以上に使用することができ、使
用温度を従来より高温化する場合や肉厚を減少させて軽
量化する場合に有用であり、その工業的意義は大きい。
【図１】本発明の組成を有するフェライト系ステンレス
鋼の、仕上焼鈍温度と、結晶粒度番号、室温での降伏強
度、および９００℃での０．２％耐力との関係を示すグ
ラフである。
鋼の、仕上焼鈍温度と、結晶粒度番号、室温での降伏強
度、および９００℃での０．２％耐力との関係を示すグ
ラフである。
【図２】本発明の組成および従来のフェライト系ステン
レス鋼のラーソンミラーパラメータと９００℃での０．
２％耐力との関係を示すグラフである。
レス鋼のラーソンミラーパラメータと９００℃での０．
２％耐力との関係を示すグラフである。
【図３】 フェライト系ステンレス鋼およびオーステナ
イト系ステンレス鋼の０．２％耐力を示すグラフであ
る。
イト系ステンレス鋼の０．２％耐力を示すグラフであ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】Ｃ：０．０２wt% 以下、Ｓｉ：２wt% 以
下、Ｍｎ：１．５wt% 以下、Ｃｒ：１０〜３０wt% 、Ｎ
ｉ：１wt% 以下、Ｎｂ：０．４〜１wt% 、Ａｌ：０．２
wt% 以下、Ｎ：０．０３wt% 以下で、残部がＦｅおよび
不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を、
１１００℃〜１２００℃の温度で仕上げ焼鈍を行い、か
つ１０５０℃〜６００℃間の冷却を５℃／ｓ以上の速度
で行うことを特徴とする高温高強度高加工性フェライト
系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項２】前記フェライト系ステンレス鋼が、さらに
Ｍｏを５wt% 以下含有する請求項１に記載の高温高強度
高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項３】前記フェライト系ステンレス鋼が、さらに
Ｔｉ，Ｚｒの１種または２種を合計で１wt% 以下含有す
る請求項１または２に記載の高温高強度高加工性フェラ
イト系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項４】前記フェライト系ステンレス鋼が、さらに
Ｃｏを１wt% 以下含有する請求項１〜３のいずれかに記
載の高温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13883192A JPH05331551A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 高温高強度高加工性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 |
|---|---|---|---|
| JP13883192A JPH05331551A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 高温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05331551A true JPH05331551A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15231244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13883192A Withdrawn JPH05331551A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 高温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05331551A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011013832A1 (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 導電性と延性に優れた燃料電池セパレータ用ステンレス鋼およびその製造方法 |
| WO2011111871A1 (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板並びに耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法 |
| JP2012117084A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP13883192A patent/JPH05331551A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011013832A1 (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 導電性と延性に優れた燃料電池セパレータ用ステンレス鋼およびその製造方法 |
| JP2011047043A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-03-10 | Jfe Steel Corp | 導電性と延性に優れた燃料電池セパレータ用ステンレス鋼およびその製造方法 |
| CN102471848A (zh) * | 2009-07-30 | 2012-05-23 | 杰富意钢铁株式会社 | 导电性和延展性优良的燃料电池隔板用不锈钢及其制造方法 |
| KR101231462B1 (ko) * | 2009-07-30 | 2013-02-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 도전성과 연성이 우수한 연료 전지 세퍼레이터용 스테인리스강 및 그 제조 방법 |
| US8440029B2 (en) | 2009-07-30 | 2013-05-14 | Jfe Steel Corporation | Stainless steel having good conductivity and ductility for use in fuel cell and method for producing the same |
| WO2011111871A1 (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板並びに耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法 |
| US9243306B2 (en) | 2010-03-11 | 2016-01-26 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet excellent in oxidation resistance |
| JP2012117084A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5396752B2 (ja) | 靭性に優れたフェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP3233188B2 (ja) | 高靱性ばね用オイルテンパー線およびその製造方法 | |
| JPS62124218A (ja) | 加工性に優れ溶接軟化のない高強度ステンレス鋼材の製造方法 | |
| JP3152576B2 (ja) | Ｎｂ含有フェライト鋼板の製造方法 | |
| JP3232120B2 (ja) | 耐火性と靱性に優れた建築用低降伏比熱延鋼帯およびその製造方法 | |
| JP2011528751A (ja) | 高い機械的特性を有するオーステナイト系ステンレス鋼板を製造する方法およびこのようにして得られた鋼板 | |
| JPH05331551A (ja) | 高温高強度高加工性フェライト系ステンレス鋼の製造方法 | |
| JPH11241145A (ja) | 耐高温へたり性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP2826819B2 (ja) | 加工性に優れ溶接軟化のない高強度ステンレス鋼材の製造方法 | |
| JPH11117019A (ja) | 耐熱部品の製造方法 | |
| JPH0570897A (ja) | 高靱性高温高強度フエライト系ステンレス鋼 | |
| JP3243987B2 (ja) | 高強度高耐食性マルテンサイト系ステンレス鋼材の製造方法 | |
| JPH0257634A (ja) | 高強度鋼板の製造方法及びその加工品の熱処理方法 | |
| JPH05331543A (ja) | フェライト系ステンレス鋼熱延鋼帯の製造法 | |
| JPH07243003A (ja) | 耐ヒートチェック性に優れたマルエージング鋼 | |
| JPH10130790A (ja) | 冷間加工性及び過時効特性に優れた耐熱合金 | |
| JPS63179046A (ja) | 加工性および耐置き割れ性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法 | |
| JPH07268561A (ja) | 熱間加工性に優れ溶接軟化のない高強度ステンレス鋼 | |
| JPH07286233A (ja) | 耐火性の優れた建築用低降伏比鋼材およびその製造方法 | |
| JPH10183307A (ja) | 耐リジング性に優れた高純度フェライト系ステンレス薄鋼板およびその製造方法 | |
| JP2701438B2 (ja) | 高温延性の高い非調質快削鍛鋼品の製造方法 | |
| KR20230059478A (ko) | 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스 열연강판 및 그 제조방법 | |
| JPH04110418A (ja) | 熱延鋼板の製造方法とその加工品の熱処理方法 | |
| JPH08302445A (ja) | 加工性および強度の優れた含ｂ鋼および該含ｂ鋼製鍛造部品の製造方法 | |
| JP2002194508A (ja) | 加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |