JPH09287060A - 加工性に優れた高純フェライト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法 - Google Patents

加工性に優れた高純フェライト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法

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JPH09287060A
JPH09287060A JP9886796A JP9886796A JPH09287060A JP H09287060 A JPH09287060 A JP H09287060A JP 9886796 A JP9886796 A JP 9886796A JP 9886796 A JP9886796 A JP 9886796A JP H09287060 A JPH09287060 A JP H09287060A
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JP
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rolling
steel strip
hot
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ferritic stainless
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JP9886796A
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Akihiko Takahashi
明彦 高橋
Yuji Koyama
祐司 小山
Hidehiko Sumitomo
秀彦 住友
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工性に優れた高純フェライト系ステンレス
熱延鋼帯を冷延・焼鈍を行うことなく省工程で製造す
る。 【解決方法】 重量%で、C:0.01%以下、Si:
0.8%以下、Mn:0.8%以下、Cr:10〜13
%、Al:0.05〜0.3%、Ti:10(C+N)
〜0.2%、N:0.01%以下を含み、C+N≦0.
015%を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる高純フェライト系ステンレス鋼帯を熱間圧延する
に際し、1100℃以下、1000℃以上の温度域で圧
下率30%以上で次パスまでのパス間時間を15秒以上
とする圧下を少なくとも1回以上行うこと及び必要に応
じ上記鋼帯を800℃以上、1000℃以下で焼鈍する
ことを特徴とする加工性に優れた高純フェライト系ステ
ンレス熱延鋼帯の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車排気系材料
や電気器具、建築材料などとして使用される、比較的安
価で加工性に優れた高純フェライト系ステンレス熱延鋼
帯を冷延・焼鈍を行うことなく省工程で製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】Crを10〜13%含有し、Tiで炭窒
化物を固定したいわゆる高純フェライト系ステンレス鋼
帯は、ステンレス鋼としては比較的安価なことから、一
般に、自動車の排気系材料として使用されており、最近
では、家電製品や建築用の金物に用途が広がりつつあ
る。フェライト系ステンレス鋼は、一般的には、熱延
後、熱延板焼鈍、酸洗、冷延、焼鈍、酸洗の工程を経て
製造されている。Crを10〜13%含有する高純フェ
ライト系ステンレス鋼は、SUS430に代表される通
常のフェライト系ステンレス鋼に比較して安価であるこ
とが市場から強く要求されるため、高い生産性をもって
製造するために、従来より、様々な工夫が凝らされてい
る。
【0003】加工性を損なうことなく製造工程を簡略化
する目的では、熱延板焼鈍を省略することに努力が払わ
れている。熱延板焼鈍を省略する方法として、熱延後鋼
帯を高温で巻取る方法が既に開示されている(特開昭5
2−95527号公報)。本従来方法によれば、熱延板
焼鈍を省略することが可能となるが、良好な加工性を得
るためには、引き続いて冷延、焼鈍が必要である。上記
従来方法によって熱延板焼鈍を省略しただけでは、熱延
鋼帯の金属組織は、熱間圧延工程で充分に再結晶してい
ないため、冷延・焼鈍して得られた再結晶組織に比べ、
延性、深絞り性が低下し、リジングが大きくなる。従っ
て、熱延に引き続き、冷延・焼鈍による金属組織の調整
が必要となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような状況にかん
がみて、本発明は、冷延・焼鈍を行うことなく熱延ま
ま、あるいは熱延・焼鈍で、良好な加工性を得るための
成分、熱間圧延、熱延板焼鈍に関する条件を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、高純フェライ
ト系ステンレス鋼帯の熱延に際し、素材のC及びN添加
量を限定した上、熱延のいわゆる粗圧延において圧延温
度、圧下率およびパス間時間を設定することにより、熱
延ままで、さらに必要に応じ、熱延後熱延板焼鈍を行
い、良好な加工性を得るものである。
【0006】すなわち、本発明が要旨とするところは、
重量%で、C :0.01%以下、 Si:
0.8%以下、Mn:0.8%以下、 C
r:10〜13%、Al:0.05〜0.3%、
Ti:10(C+N)〜0.2%、N :0.01%以
下を含み、 C+N≦0.015%を満足し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなる高純フェライト系ス
テンレス鋼帯を熱間圧延するに際し、1100℃以下、
1000℃以上の温度域で圧下率30%以上で次パスま
でのパス間時間を15秒以上とする圧下を少なくとも1
回以上行うことを特徴とする、加工性に優れた高純フェ
ライト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法であり、或いは
さらに上記鋼帯を800℃以上、1000℃以下で焼鈍
することを特徴とする加工性に優れた高純フェライト系
ステンレス熱延鋼帯の製造方法にある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明者らは、高純フェライト系
ステンレス鋼を冷延する前の、熱延ままの金属組織を観
察し、鋳片で生じた粗大なフェライト粒が熱延過程でほ
とんど再結晶することなく、粗大な延伸フェライト系粒
となったフェライト単相組織であることを観察した。こ
のような粗大な変形フェライト粒の組織では、加工硬化
により強度が高く、伸び、r値が低く、リジングが大き
い。また、熱延板焼鈍を行っても、延性は改善するが、
リジングが大きく、良好な加工性は得られないことを確
認した。
【0008】以上の観察、試験結果に基づき、本発明者
らは、鋳片に存在するフェライトを熱延過程で再結晶さ
せれば、熱延板の加工性を改善し得ると考えた。本発明
者らは熱延工程の中でも、いわゆる粗圧延のパス間時間
に着目し、この間で再結晶が生じる粗圧延条件を検討し
た。その結果、重量%で、0.0060C−11Cr−
0.5Si−0.4Mn−0.05Al−0.1Ti−
0.0020Nをベースに1000℃で圧下後放冷した
場合、図1に示すように、1パス圧下率30%以上の圧
下の後、約15秒以上放冷すれば、50%以上の再結晶
率が得られると言う知見を得た。図1は、実験室で作製
した、厚さ110mmのインゴットを1175℃に加熱
後、70mmまで圧延し、1000℃で、仕上げ厚さを変
えることにより圧下率を変化させた圧延を行い、圧延後
所定時間放冷し、直ちに水冷した鋼板の金属組織中の再
結晶率に及ぼす圧下率、放冷時間の影響を示したもので
ある。
【0009】また、本発明者らは、上記の圧延で、C+
N量が少ないほど再結晶しやすく、50%以上の再結晶
率を得るためにC+N≦0.015%が望ましいことも
知見した。さらに、本発明者らは上記のようにして50
%以上の再結晶率を得た場合、熱延ままでも良好な加工
性が得られることを確認し、本発明の完成に至った。
【0010】次に、本発明の成分限定理由を述べる。C
は、深絞り性を表す指標であるr値を低下させる。ま
た、耐食性を低下させる。特に、溶接熱影響によりCr
の炭化物を形成し、粒界腐食感受性が高くなり鋭敏化の
原因となる。従って、Cは低いほど望ましい。さらに、
本発明においては、熱延の粗圧延後に粗大なフェライト
粒の再結晶を図る目的からCはNとともに低い方が望ま
しく、前述のようにC+N≦0.015%に低減するこ
とが必要である。Cの低減は、一般にVODなどの二次
精錬で行うが、極端にCを下げることはいたずらに精錬
コストを上昇させるだけなので、本発明ではCの上限を
0.01%とする。
【0011】Siは耐酸化性を高めるために有効な元素
であり、望ましくは0.5%程度の添加が効果的である
が、過度に添加すると靭性を低下するので、上限を0.
8%とする。Mnは脱酸元素として用いるだけでなく、
強度を高めるために添加するが、多量に添加すると加工
性を損なうために、上限を0.8%とする。
【0012】Crは耐熱性、耐酸化性、耐食性を得るた
めに必須の元素である。本発明では、比較的安価な自動
車排気系材料や石油燃焼装置用材料として必要とされる
耐熱性、および加工性を勘案して、10〜13%とす
る。Alは脱酸生成物が残存したものであり、脱酸の目
的で0.01%以上添加するが、過剰に添加すると、鋼
の清浄度を低下し、加工性に悪影響をもたらすので上限
を0.1%とする。
【0013】Tiは溶接熱影響部の耐食性低下を防止す
る目的で、10(C+N)%以上添加する。しかし、多
量に添加すると、固溶Tiにより靭性が低下するので上
限を0.2%とする。NはCと同じ理由で低いほど望ま
しいが、粗圧延後の再結晶挙動に及ぼす影響および精錬
コストを勘案して、上限を0.01%とする。
【0014】次に、本発明における、圧延条件の限定理
由を述べる。本発明では、熱延粗圧延の歪を利用して、
パス間時間中に粗大なフェライトの再結晶化を図るため
に、粗大なフェライト粒でも十分に再結晶し得るだけの
歪を付加する必要がある。粗圧延温度が1100℃を超
えると、圧延後にフェライトは回復するだけで、再結晶
に必要な歪が蓄積しない。一方、粗圧延温度が低すぎ
て、1000℃を下回ると、フェライトの再結晶進行速
度が低下し、パス間時間での再結晶は起こらない。従っ
て、圧延温度を1100〜1000℃とする。ここで言
う圧延温度は、粗圧延の内で再結晶に寄与する圧延に関
するもので、粗圧延温度全部を規定するのではない。形
状を得るために粗圧延開始を1100℃を超える温度で
行っても全く問題ない。
【0015】本発明の圧延温度で、本発明に関わる成分
を有する鋼組成において、粗大なフェライトの再結晶を
得るためには、上述のように1パスの圧下率で30%以
上の歪の付加が必要である。圧下率の上限は、スラブ
厚、熱延仕上げ厚、被圧延材の熱間加工性に応じて決め
ればよいので、特に規定しない。また、本発明では30
%以上の圧下後放冷し再結晶を行わせるが、再結晶の進
行に少なくとも15秒以上のパス間時間が必要である。
パス間時間の上限も、スラブ厚、熱延仕上げ厚等を考慮
して決めればよいので、特に規定しない。
【0016】粗圧延後再結晶した鋼板は、仕上げ圧延に
より再び加工を受けるため、その加工の影響を除き必要
な加工性を得るために、本発明では、必要に応じ熱延後
焼鈍を行う。焼鈍温度の下限は、ほぼ完全な再結晶組織
が得られる下限の800℃とする。また、焼鈍温度が高
すぎると、結晶粒が粗大化し、製品加工時の肌荒れの原
因となるので焼鈍の上限温度は、1000℃とする。焼
鈍方法は、いわゆる箱焼鈍、連続焼鈍いずれでもよく、
従って、加熱、保持、冷却方法は問わない。
【0017】
【実施例】表1に示す成分の鋼を実験室で溶製し、50
kgのインゴットを作製した。1175℃に加熱後、タン
デム式の熱間圧延機で表2に示す圧下パターンで110
0〜1000℃で圧延を行った後、仕上圧延を行った。
圧延仕上温度は、860〜840℃、仕上板厚は1.5
mmとした。圧延後、直ちに巻取を再現するための電気炉
に挿入し、750℃に1時間保持後炉冷した。一部の鋼
板について、表3の条件で熱延板焼鈍を行った。得られ
た鋼板から圧延方向に平行に、JIS13B号引張試験
片およびJIS5号引張試験片を作製した。JIS13
B号引張試験片を用い引張試験を行い、降伏応力、伸び
を測定した。また、JIS5号引張試験片を用い、15
%、20%までの引張を行い、それぞれ、r値、リジン
グ高さを測定した。
【0018】本発明の条件に従う場合、伸び、r値に優
れ、リジング高さも低く、冷延・焼鈍を行わなくても良
好な加工性を有している。しかし、比較例1,2では、
それぞれ、パス間時間、圧下率が本発明の範囲を逸脱す
るため、本発明による場合に比べ、伸び、r値およびリ
ジング高さに劣る。比較例3は熱延板焼鈍を行って良好
な伸びを得ているが、C+N量が本発明の範囲を逸脱す
るため、リジング高さが大きい。比較例4の圧延条件は
本発明に従うが、熱延板焼鈍の温度が本発明の範囲を逸
脱するため、リジング高さが大きい。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【発明の効果】本発明により、自動車排気系材料や電気
器具、建築材料などとして使用される、比較的安価で加
工性に優れた高純フェライト系ステンレス熱延鋼帯を冷
延・焼鈍を行うことなく省工程で製造できるため工業的
効果は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】0.0060C−11Cr−0.5Si−0.
4Mn−0.05Al−0.1Ti−0.0020N鋼
を1175℃に加熱後、70mmまで圧延し、1000℃
で仕上げ厚さを変えることにより圧下率を変化させた圧
延を行い、圧延後所定時間放冷し、直ちに水冷した鋼板
の金属組織中の再結晶率に及ぼす圧下率、放冷時間の影
響を示したもので、1パス圧下率30%以上の圧下の
後、約15秒以上放冷すれば、50%以上の再結晶組織
が得られることを示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C :0.01%以下、 Si:0.8%以下、 Mn:0.8%以下、 Cr:10〜13%、 Al:0.01〜0.1%、 Ti:10(C+N)〜0.2%、 N :0.01%以下を含み、 C+N≦0.015%を満足し、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帯を熱間
    圧延するに際し、1100℃以下、1000℃以上の温
    度域で圧下率30%以上で次パスまでのパス間時間を1
    5秒以上とする圧下を少なくとも1回以上行うことを特
    徴とする加工性に優れた高純フェライト系ステンレス熱
    延鋼帯の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の鋼帯を800℃以上、100
    0℃以下で焼鈍することを特徴とする加工性に優れた高
    純フェライト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法。
JP9886796A 1996-04-19 1996-04-19 加工性に優れた高純フェライト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法 Withdrawn JPH09287060A (ja)

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