JPH0741854A - 靱性に優れたフェライト単相ステンレス熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

靱性に優れたフェライト単相ステンレス熱延鋼板の製造方法

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JPH0741854A
JPH0741854A JP18471693A JP18471693A JPH0741854A JP H0741854 A JPH0741854 A JP H0741854A JP 18471693 A JP18471693 A JP 18471693A JP 18471693 A JP18471693 A JP 18471693A JP H0741854 A JPH0741854 A JP H0741854A
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toughness
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Shigeru Minamino
繁 南野
Kenji Hirashima
謙治 平嶋
Masaaki Kobayashi
雅明 小林
Shinichi Tanaka
信一 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 靱性に優れたフェライト単相ステンレス熱延
鋼板の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 重量%で、C:0.03%以下、Si:1.
0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.040%以
下、S:0.030%以下、Cr:10.0〜25.0
%及びN:0.03%以下を含有し、更にMo:0.1
〜3.0%、Cu:0.2〜1.0%、Ti:0.1〜
1.0%、Al:0.01〜0.10%及びNb:0.
1〜1.0%から選ばれた1種又は2種以上を含有し、
残部Fe及び不可避的不純物からなり、かつ下記式を満
足するフェライト単相ステンレス鋼のスラブを1230
℃以上1300℃以下の温度に加熱し、1パス当りの圧
下率20%以上、合計圧下率90%以上の粗圧延を行
い、粗圧延終了温度1030℃以上で20秒以上放冷
し、再結晶終了後、続いて仕上圧延を行う。 【数1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、靱性に優れたフェライ
ト単相ステンレス熱延鋼板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を熱間圧延の
途中で再結晶させて加工性を向上させる方法として、特
公昭59−13026号公報が開示されている。この技
術は、SUS430の高温においてα+γの2相組織を
有するフェライト系ステンレス鋼のスラブを1000〜
1200℃に加熱後、粗圧延中に15秒以上のパス間時
間をとって再結晶を促進し、製品板のr値、リジング性
の向上を図ったものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フェラ
イト単相ステンレス鋼を用いて、前記特公昭59−13
026号公報のようにスラブを1000〜1200℃に
加熱し、粗圧延中に15秒程度のパス間時間をとっても
十分な熱延板靱性を得ることができなかった。本発明の
目的は、フェライト単相ステンレス鋼を熱間粗圧延で十
分に再結晶させ、フェライト系ステンレス鋼の短所であ
る低温切欠靱性を改善した熱延鋼板を提供することにあ
る。併せて、この熱延鋼板を冷延、焼鈍することによっ
てリジング性の優れた冷延製品を製造することを図った
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】フェライト系ステンレス
鋼熱延板を通板中、しばしばコイルが破断する場合があ
る。これは低温切欠靱性が乏しいためである。この特性
改善のためには、結晶粒の微細化が有効であることが知
られている。結晶粒を微細化するための熱間圧延中の再
結晶条件を見出すことにより、本発明は成されたもので
ある。すなわち、本発明は合金組成をフェライト単相ス
テンレス鋼に限定し、スラブ加熱温度を従来知見よりも
高めることにより粗圧延後の保有エネルギーを高め、か
つ粗圧延での加工率を著しく大きくとることにより、粗
圧延後の再結晶を容易にして仕上圧延前に再結晶を終了
させ、結晶粒を微細化して仕上圧延を行うことにより、
圧延板の靱性を向上せしめることを特徴とする。
【0005】すなわち、本発明は重量%で、C:0.0
3%以下、Si:1.0%以下、Mn:1.0%以下、
P:0.040%以下、S:0.030%以下、Cr:
10.0〜25.0%及びN:0.03%以下を含有
し、更にMo:0.1〜3.0%、Cu:0.2〜1.
0%、Ti:0.1〜1.0%、Al:0.01〜0.
10%及びNb:0.1〜1.0%から選ばれた1種又
は2種以上を含み、残部Fe及び不可避的不純物からな
り、かつ下記式を満足するフェライト単相ステンレス鋼
のスラブを1230℃以上1300℃以下の温度に加熱
し、1パス当りの圧下率を20%以上、合計圧下率を9
0%以上、かつ圧延終了温度1030℃以上とする粗圧
延を行い、前記粗圧延終了温度から20秒以上放冷する
ことによって再結晶を終了させた後、仕上圧延を行うこ
とを特徴とする靱性に優れたフェライト単相ステンレス
熱延鋼板の製造方法を要旨とするものである。
【0006】
【数2】
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】
【作用】先ず本発明において、鋼の化学成分を上記のよ
うに限定した理由を説明する。Cは、鋼の加工性、靱性
に悪影響を及ぼすので、含有量を0.03%以下とす
る。Si、Mnは、鋼の脱酸剤として有効なので、それ
ぞれ1.0%以下含有する。1.0%を超えると機械的
性質が劣化する。
【0009】P、Sは、不純物元素で靱性および耐食性
が劣化するので、0.040%以下および0.030%
以下とする。Crは、耐食性および耐高温酸化性の向上
のため最低限10.0%を必要とし、又25.0%を超
すと靱性が劣化し製造が極めて困難になるので、10.
0〜25.0%をその範囲とする。
【0010】NはCと同様に、鋼の加工性、靱性を劣化
せしめるので、含有量の上限を0.03%とする。更
に、耐食性を向上させるため、上記化学成分以外に下記
成分より1種又は2種以上を選んで含有させる。Mo
は、耐食性を向上させるという顕著な効果を奏するの
で、0.1〜3.0%の範囲で含有させる。上限を超え
ると加工性が劣化し、コストアップとなる。
【0011】Cuは、耐食性を向上させるため、0.2
〜1.0%の範囲で含有させる。上限を超えると、高温
域でγが生成し靱性が劣化する。Tiは、耐粒界腐食性
の向上とともにプレス性も向上させるが、0.1%未満
ではその特性が得られず、又1.0%超では、これらの
特性が飽和し加工性が劣化する。
【0012】Alは、Tiと同様な特性を有するので、
0.01〜0.10%の範囲で含有させる。Nbは、
C、Nと結合してCr炭化物の粒界析出を防止し、耐粒
界腐食性を向上させる特性を有するが、その含有量が
0.1%未満では上記特性が得られず、又1.0%を超
えると、上記特性が飽和する上に加工性が劣化する。従
って、0.1〜1.0%をその範囲とする。
【0013】本発明の対象ステンレス鋼は熱延板の靱性
を確保するために、常温でマルテンサイトが生成しない
成分組成すなわち、前記1式で示されるガンマポテンシ
ャルが0%以下の組成に限定した。次に、スラブの加熱
温度について説明する。C:0.008%、Si:0.
15%、Mn:0.15%、P:0.022%、S:
0.003%、Ni:0.10%、Cr:18.90
%、Mo:1.92%、Cu:0.01%、Ti:0.
25%、Al:0.053%、Nb:0.36%、N:
0.0087%を含み、残部は実質的にFeからなるフ
ェライト単相ステンレス鋼を転炉で溶製し、250mm
厚さのスラブを鋳造した。これを熱間圧延のため115
0〜1350℃に加熱後、1パス当たりの圧下率20〜
30%、合計圧下率91.6%を粗圧延で加え、21m
m厚さの粗バーとした。その際、粗圧延終了温度が10
30℃になるように圧延条件を調整し、20秒放冷後仕
上圧延を行い、5mm厚の熱延板とした。
【0014】通常の熱間圧延を行った場合、熱延板表面
に生じるスケール疵は、圧延の変形抵抗、つまりスラブ
加熱温度によって大きく異なるので、上記の熱延板につ
いてスケール疵の深さを測定した。また、熱延板の低温
切欠靱性を調べるため、0℃においてVノッチシャルピ
ー衝撃試験を行った。
【0015】スラブ加熱温度の下限は、粗圧延後の再結
晶温度1030℃以上を確保するには、スラブサイズ2
50mmt×1000mmw×6mlの場合、粗圧延で
の温度低下約200℃を見込むと1230℃以上必要と
なる。また、図1にスラブ加熱温度と熱延板のスケール
疵の深さの関係を示すが、スケール疵の深さが実用上無
害となる深さ10μm以下にするには、スラブ加熱温度
は1230℃以上にしなければならない。
【0016】図2には、スラブ加熱温度と熱延板の0℃
のシャルピー衝撃値の関係を示すが、スラブ加熱温度が
1230℃以上になると粗圧延後の再結晶が生じるため
衝撃値は急増し、スラブ加熱温度が1300℃を超える
と、結晶粒の粗大化のため衝撃値が2kgf・m/cm
2 未満となり、通板中に熱延板が破断する可能性が高く
なる。従って、この両者を満足するスラブ加熱温度は、
1230〜1300℃である。
【0017】次に、熱間粗圧延の圧下率について説明す
る。スラブの加熱温度の限定理由に関して述べた前記ス
ラブと同一成分、同一厚さのスラブを用いて、スラブ加
熱温度1230℃、粗圧延の1パス当たりの圧下率を5
〜40%ランダム圧延で、合計圧下率が50〜96%
(粗バー厚さ10〜125mm)を加え、粗圧延終了温
度が1030℃になるように調整し、20秒放冷後水冷
した。この時のL断面組織を観察し、再結晶率(再結晶
部分の面積/観察面積×100)を測定した。図3に、
粗圧延の合計圧下率と粗圧延後の再結晶率の関係を示す
が、合計圧下率90%以上の強圧下で粗圧延後100%
の再結晶組織が得られる。
【0018】また、同一成分の同一厚さスラブをスラブ
加熱温度1230℃、粗圧延の1パス当たり5〜40%
を各パス同一圧下率で合計圧下率が90%を超える(粗
バー厚さ25mm以下)まで加え、粗圧延終了温度が1
030℃になるように調整し、20秒放冷後水冷した。
この時のL断面組織を観察し、再結晶率を測定した。図
4に、粗圧延の1パス当たりの圧下率と、粗圧延後の再
結晶率の関係を示すが、1パス当たり20%以上、合計
圧下率で90%以上の加工を行うと、粗圧延後100%
の再結晶組織が得られ、生産効率の良い圧延パススケジ
ュールを選択することができる。
【0019】次に、粗圧延終了後、再結晶に必要な温度
と時間について説明する。スラブの加熱温度の限定理由
に関して述べた前記スラブと同一成分、同一厚さのスラ
ブを用いて、スラブ加熱温度1230℃、粗圧延の1パ
ス当たりの圧下率20〜30%、合計圧下率91.6%
を加え、21mm厚さの粗バーとした。この時、粗圧延
終了温度が900〜1150℃になるように調整し、2
0秒放冷後水冷した。この時のL断面組織を観察し、再
結晶率を測定した。図5に、粗圧延終了温度と粗圧延後
の再結晶率の関係を示すが、粗圧延終了温度が1030
℃以上で粗圧延後100%の再結晶組織が得られる。
【0020】また、同一成分の同一厚さスラブをスラブ
加熱温度1230℃、粗圧延の1パス当たりの圧下率2
0〜30%、合計圧下率91.6%を加え、21mm厚
さの粗バーとした。粗圧延終了温度は1030℃、粗圧
延終了後の放冷時間を0〜60秒とって水冷した。この
時のL断面組織を観察し、再結晶率を測定した。図6に
粗圧延後の放冷時間と粗圧延後の再結晶率の関係を示す
が、粗圧延終了から仕上圧延開始までの放冷時間を20
秒以上にすることにより粗圧延後100%の再結晶組織
が得られる。
【0021】
【実施例】
実施例1 表1に示す化学成分を有するフェライト系ステンレス鋼
を転炉で溶製し、250mm厚さの連続鋳造スラブとし
た。これを表2に示すように、スラブ加熱温度1236
〜1287℃で、粗圧延の1パス当たりの圧下率25.
0〜30.0%、合計圧下率91.6%を加え、粗圧延
終了温度1033〜1069℃で22〜37秒放冷後仕
上熱延を行い、5.0mm厚さの熱延板とした。
【0022】熱延板の低温切欠靱性を調べるため、0℃
でVノッチシャルピー衝撃試験を行い、シャルピー衝撃
値を算出した。この結果を表1に示すが、本発明例のフ
ェライト単相ステンレス鋼はいずれも2kgf・m/c
2 以上で、通板中にコイルが破断することはなかっ
た。比較例のNo.8はフェライト単相鋼であるが、N
i、Cr、Moが特許請求の範囲を外れており、衝撃値
は著しく低い。
【0023】またNo.9は、高温においてα+γの2
相組織でγの残留が多く、衝撃値が2kgf・m/cm
2 未満であった。No.8、No.9の熱延板は、通板
中のコイル破断の可能性が高いため、80〜100℃に
温める必要があった。 実施例2 表1、No.6の成分の250mm厚さスラブを用い
て、表3、表4(表3のつづき)、表5、表6(表5の
つづき)に示す条件で熱間粗圧延を行い、続いて仕上圧
延にて5.0mm厚さの熱延板とした。熱延板は、0℃
でVノッチシャルピー衝撃試験を行った。
【0024】また、製品板のリジング性を調べるため、
熱延板の焼鈍を行うことなく酸洗、冷延、最終焼鈍、酸
洗で1.0mm厚さの製品板とした。これを更にJIS
5号引張試験片に加工後、16%の引っ張りを加え、表
面に生じたリジングを測定した。リジングのランクを3
つに分け、○印は10μm以下で合格、△印は11〜1
5μmで不合格、×印は16μm以上で不合格とし、表
4、表6に示した。
【0025】本発明例によって製造したものは、熱延板
の衝撃特性、製品板のリジング性共に優れているが、比
較例のものは、粗圧延後の再結晶が不十分か、又はスラ
ブの加熱温度が1300℃を超えたために再結晶粒が粗
大化して、熱延板の靱性、製品板のリジング性が不良と
なった。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】
【表6】
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により得ら
れた熱延板は靱性に優れており、産業上の効果は極めて
大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】フェライト単相ステンレス鋼のスラブ加熱温度
と熱延板のスケール疵の深さの関係を示す図である。
【図2】フェライト単相ステンレス鋼のスラブ加熱温度
と熱延板の0℃におけるVノッチシャルピー衝撃値の関
係を示す図である。
【図3】フェライト単相ステンレス鋼の粗圧延の合計圧
下率と粗圧延後の再結晶率の関係を示す図である。
【図4】フェライト単相ステンレス鋼の粗圧延の1パス
当たりの圧下率と粗圧延後の再結晶率の関係を示す図で
ある。
【図5】フェライト単相ステンレス鋼の粗圧延終了温度
と粗圧延後の再結晶率の関係を示す図である。
【図6】フェライト単相ステンレス鋼の粗圧延後の放冷
時間と粗圧延後の再結晶率の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 信一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.03%以下、Si:
    1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.040%
    以下、S:0.030%以下、Cr:10.0〜25.
    0%及びN:0.03%以下を含有し、更にMo:0.
    1〜3.0%、Cu:0.2〜1.0%、Ti:0.1
    〜1.0%、Al:0.01〜0.10%及びNb:
    0.1〜1.0%から選ばれた1種又は2種以上を含有
    し、残部Fe及び不可避的不純物からなり、かつ下記式
    を満足するフェライト単相ステンレス鋼のスラブを12
    30℃以上1300℃以下の温度に加熱し、1パス当り
    の圧下率を20%以上、合計圧下率を90%以上、圧延
    終了温度を1030℃以上とする粗圧延を行い、続いて
    20秒以上放冷することによって再結晶を終了させ、続
    いて仕上圧延を行うことを特徴とする靱性に優れたフェ
    ライト単相ステンレス熱延鋼板の製造方法。 【数1】
JP18471693A 1993-07-27 1993-07-27 靱性に優れたフェライト単相ステンレス熱延鋼板の製造方法 Withdrawn JPH0741854A (ja)

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