JPH11350090A - 張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼Info
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- JPH11350090A JPH11350090A JP239999A JP239999A JPH11350090A JP H11350090 A JPH11350090 A JP H11350090A JP 239999 A JP239999 A JP 239999A JP 239999 A JP239999 A JP 239999A JP H11350090 A JPH11350090 A JP H11350090A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼製造における従来技術を改善し、熱
延板焼鈍を省略し、更に50％程度の低冷間圧下率でも張
り出し性及び溶接部加工性を改善し、溶接部にマルテン
サイト相を発生しないフェライト系ステンレス鋼を提供
する。 【解決手段】 重量比にて Ｃ：０．０２％以下、Ｓ
ｉ：０．０８％超〜０．８％以下、Ｍｎ：０．８％以
下、Ｃｒ：１０〜１５％、Ｎｉ：０．６％以下、Ｔｉ：
０．０１〜１５（Ｃ＋Ｎ）％、Ｎ：０．０２％以下、Ａ
ｌ：０．０５％超〜０．３％、を含み、かつ０≦（Ｃ＋
Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ ≦２×１０ -3の関係を満
足し、残部が不可避的に混入する不純物とＦｅより成
り、熱延板焼鈍が省略可能で、溶接時熱影響部またはビ
ート部にマルテンサイト相が発生しないことを特徴とす
る張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ス
テンレス鋼。
イト系ステンレス鋼製造における従来技術を改善し、熱
延板焼鈍を省略し、更に50％程度の低冷間圧下率でも張
り出し性及び溶接部加工性を改善し、溶接部にマルテン
サイト相を発生しないフェライト系ステンレス鋼を提供
する。 【解決手段】 重量比にて Ｃ：０．０２％以下、Ｓ
ｉ：０．０８％超〜０．８％以下、Ｍｎ：０．８％以
下、Ｃｒ：１０〜１５％、Ｎｉ：０．６％以下、Ｔｉ：
０．０１〜１５（Ｃ＋Ｎ）％、Ｎ：０．０２％以下、Ａ
ｌ：０．０５％超〜０．３％、を含み、かつ０≦（Ｃ＋
Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ ≦２×１０ -3の関係を満
足し、残部が不可避的に混入する不純物とＦｅより成
り、熱延板焼鈍が省略可能で、溶接時熱影響部またはビ
ート部にマルテンサイト相が発生しないことを特徴とす
る張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ス
テンレス鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は張り出し性及び溶接
部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼に係り、特
に熱延板焼鈍を必要とせず安価に製造できるフェライト
系ステンレス鋼に関し、石油燃焼機器や自動車排気系装
置等耐熱性、耐酸化性及び耐食性の要求される用途の中
でも特に張り出し性及び溶接部加工性を必要とする分野
に利用されるフェライト系ステンレス鋼に関する。
部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼に係り、特
に熱延板焼鈍を必要とせず安価に製造できるフェライト
系ステンレス鋼に関し、石油燃焼機器や自動車排気系装
置等耐熱性、耐酸化性及び耐食性の要求される用途の中
でも特に張り出し性及び溶接部加工性を必要とする分野
に利用されるフェライト系ステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フェライト系ステンレス鋼は耐熱
耐酸化材料として用いられることが多い。耐熱用途には
Ｃｒ濃度の高い程、あるいはＳｉ、Ａｌの添加されたも
の程、耐酸化性が向上し高温での使用が可能になるが、
逆にこれらの元素が増加すると加工性、特に張り出し性
が低下する。この張り出し性の低さが、フェライト系ス
テンレス鋼の用途を限定する大きな原因の一つとなって
いる。
耐酸化材料として用いられることが多い。耐熱用途には
Ｃｒ濃度の高い程、あるいはＳｉ、Ａｌの添加されたも
の程、耐酸化性が向上し高温での使用が可能になるが、
逆にこれらの元素が増加すると加工性、特に張り出し性
が低下する。この張り出し性の低さが、フェライト系ス
テンレス鋼の用途を限定する大きな原因の一つとなって
いる。
【０００３】張り出し性を高めるため、ＴｉあるいはＡ
ｌの一方、または両方を添加することは公知であり、例
えば特開昭５６−１２３３５１、特開昭５８−６１２５
８において、Ｔｉ、Ａｌの複合添加がなされているが、
その製造工程で熱延板焼鈍（母板焼鈍）を行わなければ
ならない。
ｌの一方、または両方を添加することは公知であり、例
えば特開昭５６−１２３３５１、特開昭５８−６１２５
８において、Ｔｉ、Ａｌの複合添加がなされているが、
その製造工程で熱延板焼鈍（母板焼鈍）を行わなければ
ならない。
【０００４】また、特開昭５１−１２２６１７において
は冷間圧下率８０％以上、もしくは冷間圧延後中間焼鈍
を行い、その後再び冷間圧延を行っている。このよう
な、母板焼鈍、高冷間圧下率、中間焼鈍は工程の作業能
率を著しく低下させる。一方、母板焼鈍省略について
は、例えば特開昭５７−７０２２３において、Ｔｉ、Ａ
ｌの複合添加が行われているが、その特許請求の範囲の
広さにもかかわらず、実施例はすべて１６〜１７％Ｃｒ
である。一方、低Ｃｒ系ステンレス鋼の場合には、Ｔ
ｉ、Ａｌを添加した場合でさえ、溶接の際、ビート部あ
るいは熱影響部にマルテンサイト相が発生しやすく、そ
のため耐食性が劣化するという問題がある。
は冷間圧下率８０％以上、もしくは冷間圧延後中間焼鈍
を行い、その後再び冷間圧延を行っている。このよう
な、母板焼鈍、高冷間圧下率、中間焼鈍は工程の作業能
率を著しく低下させる。一方、母板焼鈍省略について
は、例えば特開昭５７−７０２２３において、Ｔｉ、Ａ
ｌの複合添加が行われているが、その特許請求の範囲の
広さにもかかわらず、実施例はすべて１６〜１７％Ｃｒ
である。一方、低Ｃｒ系ステンレス鋼の場合には、Ｔ
ｉ、Ａｌを添加した場合でさえ、溶接の際、ビート部あ
るいは熱影響部にマルテンサイト相が発生しやすく、そ
のため耐食性が劣化するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、熱延板焼鈍を省略し、更に
５０％程度の低冷間圧下率でも張り出し性及び溶接部加
工性を改善し、溶接部にマルテンサイト相を発生しない
フェライト系ステンレス鋼を提供するにある。
従来技術の問題点を解決し、熱延板焼鈍を省略し、更に
５０％程度の低冷間圧下率でも張り出し性及び溶接部加
工性を改善し、溶接部にマルテンサイト相を発生しない
フェライト系ステンレス鋼を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは次の如くである。すなわち、 重量比にて Ｃ：０．０２％以下 Ｓｉ：０．０８％超〜０．８％以下 Ｍｎ：０．８％以下 Ｃｒ：１０〜１５％ Ｎｉ：０．６％以下 Ｔｉ：０．０１〜１５（Ｃ＋Ｎ）％ Ｎ：０．０２％以下 Ａｌ：０．０５％超〜０．３％ を含み、かつ ０≦（Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ ≦２×１０-3 の関係を満足し、残部が不可避的に混入する不純物とＦ
ｅより成り、熱延板焼鈍が省略可能で、溶接時熱影響部
またはビート部にマルテンサイト相が発生しないことを
特徴とする張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼である。
ろは次の如くである。すなわち、 重量比にて Ｃ：０．０２％以下 Ｓｉ：０．０８％超〜０．８％以下 Ｍｎ：０．８％以下 Ｃｒ：１０〜１５％ Ｎｉ：０．６％以下 Ｔｉ：０．０１〜１５（Ｃ＋Ｎ）％ Ｎ：０．０２％以下 Ａｌ：０．０５％超〜０．３％ を含み、かつ ０≦（Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ ≦２×１０-3 の関係を満足し、残部が不可避的に混入する不純物とＦ
ｅより成り、熱延板焼鈍が省略可能で、溶接時熱影響部
またはビート部にマルテンサイト相が発生しないことを
特徴とする張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、耐熱ステンレス鋼
の成分に関し広域な範囲の見直しを行った結果、成分バ
ランスと材料特性との関係を見出し、本発明を完成する
ことができた。本発明における成分限定理由について説
明する。 Ｃ、Ｎ：Ｃは耐酸化性を低下させ、また靱性も低下させ
るため低い程望ましく、Ｎも靱性を低下させる。Ｃ、Ｎ
の悪影響はＴｉ、Ａｌの添加により緩和されるが、Ｃ＋
Ｎの量が増加するとＴｉ炭窒化物が増加し、鋼の清浄度
を低下させ靱性、加工性を低下させるため、Ｃ、Ｎ共に
０．０２％以下に限定した。
の成分に関し広域な範囲の見直しを行った結果、成分バ
ランスと材料特性との関係を見出し、本発明を完成する
ことができた。本発明における成分限定理由について説
明する。 Ｃ、Ｎ：Ｃは耐酸化性を低下させ、また靱性も低下させ
るため低い程望ましく、Ｎも靱性を低下させる。Ｃ、Ｎ
の悪影響はＴｉ、Ａｌの添加により緩和されるが、Ｃ＋
Ｎの量が増加するとＴｉ炭窒化物が増加し、鋼の清浄度
を低下させ靱性、加工性を低下させるため、Ｃ、Ｎ共に
０．０２％以下に限定した。
【０００８】Ｓｉ：Ｓｉは耐酸化性を高めるのに有効で
あるので０．０８％を超えて添加し、０．８％を越すと
靱性を低下させるので上限を０．８％とした。 Ｍｎ：Ｍｎは強度を高めるのに有効であるが、大量に含
有すると靱性、加工性を損なうので０．８％以下に限定
した。 Ｃｒ：Ｃｒは耐熱ステンレス鋼として必須の元素である
が、１０％未満では十分な耐酸化性が得られず、一方、
１５％を超えると十分な張り出し性が確保できないの
で、１０〜１５％の範囲とした。
あるので０．０８％を超えて添加し、０．８％を越すと
靱性を低下させるので上限を０．８％とした。 Ｍｎ：Ｍｎは強度を高めるのに有効であるが、大量に含
有すると靱性、加工性を損なうので０．８％以下に限定
した。 Ｃｒ：Ｃｒは耐熱ステンレス鋼として必須の元素である
が、１０％未満では十分な耐酸化性が得られず、一方、
１５％を超えると十分な張り出し性が確保できないの
で、１０〜１５％の範囲とした。
【０００９】Ｎｉ：Ｎｉは靱性を向上させるが、０．６
％を超えると耐酸化性を低下させるため上限を０．６％
とした。
％を超えると耐酸化性を低下させるため上限を０．６％
とした。
【００１０】Ｔｉ：Ｔｉは炭窒化物生成元素であり、
Ｃ、Ｎと結合して固溶Ｃ、Ｎ及びＣｒ炭窒化物の生成を
抑制し靱性を向上させるため少なくとも０．０１％以上
が必要である。しかし多量の添加は逆に固溶したＴｉの
ため靱性が低下し、かつコスト高となるため１５×（Ｃ
＋Ｎ）％以下とした。
Ｃ、Ｎと結合して固溶Ｃ、Ｎ及びＣｒ炭窒化物の生成を
抑制し靱性を向上させるため少なくとも０．０１％以上
が必要である。しかし多量の添加は逆に固溶したＴｉの
ため靱性が低下し、かつコスト高となるため１５×（Ｃ
＋Ｎ）％以下とした。
【００１１】Ａｌ：ＡｌはＴｉとの相互作用により適切
なＴｉ、Ａｌ複合添加を行えば張り出し性及び溶接部を
含む加工性を向上させるため、少なくとも０．０５％超
が必要である。しかし、０．３％を超える添加は固溶硬
化のため張り出し性を低下させるので０．３％以下に限
定した。
なＴｉ、Ａｌ複合添加を行えば張り出し性及び溶接部を
含む加工性を向上させるため、少なくとも０．０５％超
が必要である。しかし、０．３％を超える添加は固溶硬
化のため張り出し性を低下させるので０．３％以下に限
定した。
【００１２】更に、上記の成分限定範囲の組成におい
て、 （Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ を０以上とすることにより張り出し性及び溶接部を含む
伸びの向上が得られる。一方、溶接の際熱影響部または
ビード部でのマルテンサイト相の発生は耐食性の劣化を
招くため、その防止のため、 （Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ を２×１０-3以下に限定しなければならない。
て、 （Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ を０以上とすることにより張り出し性及び溶接部を含む
伸びの向上が得られる。一方、溶接の際熱影響部または
ビード部でのマルテンサイト相の発生は耐食性の劣化を
招くため、その防止のため、 （Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ を２×１０-3以下に限定しなければならない。
【００１３】表１に示す成分の実験鋼塊を作成し熱間圧
延により３ｍｍ厚の熱延鋼板とし、次に焼鈍を行わずに
酸洗、冷間圧延により１．５ｍｍ厚とし、９００℃で仕
上焼鈍及び酸洗を行い、母材の張り出し性、溶接部伸び
性及び溶接部の組織を調査し結果を図１及び図２に示し
た。溶接部伸びは溶接速度６００ｍｍ／ｍｉｎに対し、
溶接電流を９０〜１６０Ａの範囲内で１０Ａ毎に変化さ
せた時の良好なビードが得られた条件で図３に示した如
きサイズの引張試験片を作成し、ゲージ長さ２５ｍｍと
しその平均破断伸びで表した。なお、ＴＩＧ溶接は２．
４ｍｍ径のＴｈ−Ｗ電極を用い、アーク長は２ｍｍとし
た。
延により３ｍｍ厚の熱延鋼板とし、次に焼鈍を行わずに
酸洗、冷間圧延により１．５ｍｍ厚とし、９００℃で仕
上焼鈍及び酸洗を行い、母材の張り出し性、溶接部伸び
性及び溶接部の組織を調査し結果を図１及び図２に示し
た。溶接部伸びは溶接速度６００ｍｍ／ｍｉｎに対し、
溶接電流を９０〜１６０Ａの範囲内で１０Ａ毎に変化さ
せた時の良好なビードが得られた条件で図３に示した如
きサイズの引張試験片を作成し、ゲージ長さ２５ｍｍと
しその平均破断伸びで表した。なお、ＴＩＧ溶接は２．
４ｍｍ径のＴｈ−Ｗ電極を用い、アーク長は２ｍｍとし
た。
【００１４】
【表１】
【００１５】図１は成分バランスパラメーター、（Ｃ＋
Ｎ−Ｔｉ／15）×Ｎ／Ａｌ、を横軸とし、溶接部を含む
破断伸び及び溶接部のマルテンサイト相の有無を示した
ものである。なお、各表示点に付けた数字は供試材Ｎ
ｏ．を示したものである。本発明実施例はいずれもマル
テンサイト相が発生せず平均破断伸びも２６％以上で良
好である。
Ｎ−Ｔｉ／15）×Ｎ／Ａｌ、を横軸とし、溶接部を含む
破断伸び及び溶接部のマルテンサイト相の有無を示した
ものである。なお、各表示点に付けた数字は供試材Ｎ
ｏ．を示したものである。本発明実施例はいずれもマル
テンサイト相が発生せず平均破断伸びも２６％以上で良
好である。
【００１６】図２は成分バランスパラメーター、（Ｃ＋
Ｎ−Ｔｉ／15）×Ｎ／Ａｌ、を横軸に取り、張り出し性
として加工硬化係数ｎ値を縦軸に取って表示したが、成
分バランスパラメーターが０〜２×１０-3の範囲の本発
明実施例は優れたｎ値を示している。
Ｎ−Ｔｉ／15）×Ｎ／Ａｌ、を横軸に取り、張り出し性
として加工硬化係数ｎ値を縦軸に取って表示したが、成
分バランスパラメーターが０〜２×１０-3の範囲の本発
明実施例は優れたｎ値を示している。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上記実施例からも明らかな如
く、フェライト系ステンレス鋼の成分を限定し成分バラ
ンスを調整することによって、熱延板焼鈍を省略して
も、母材張り出し性及び溶接部を含む加工性に優れ、溶
接の際、熱影響部またはビード部においてマルテンサイ
ト相の発生を防ぎ、その結果耐食性の劣化を防ぐことが
できた。
く、フェライト系ステンレス鋼の成分を限定し成分バラ
ンスを調整することによって、熱延板焼鈍を省略して
も、母材張り出し性及び溶接部を含む加工性に優れ、溶
接の際、熱影響部またはビード部においてマルテンサイ
ト相の発生を防ぎ、その結果耐食性の劣化を防ぐことが
できた。
【図１】成分バランスパラメーターと溶接部を含む伸び
及びマルテンサイト相発生の有無との関係を示す線図で
ある。
及びマルテンサイト相発生の有無との関係を示す線図で
ある。
【図２】成分バランスパラメーターとｎ値との関係を示
す線図である。
す線図である。
【図３】引張試験片の形状及び寸法を示す平面図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】重量比にて Ｃ：０．０２％以下、 Ｓｉ：０．０８％超〜０．８％以下、 Ｍｎ：０．８％以下、 Ｃｒ：１０〜１５％、 Ｎｉ：０．６％以下 Ｔｉ：０．０１〜１５（Ｃ＋Ｎ）％、 Ｎ：０．０２％以下、 Ａｌ：０．０５％超〜０．３％、を含み、かつ ０≦（Ｃ＋Ｎ−Ｔｉ／１５）×Ｎ／Ａｌ ≦２×１０-3 の関係を満足し、残部が不可避的に混入する不純物とＦ
ｅより成り、熱延板焼鈍が省略可能で、溶接時熱影響部
またはビート部にマルテンサイト相が発生しないことを
特徴とする張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェラ
イト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002399A JP3025490B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002399A JP3025490B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62233556A Division JPH0772327B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 張り出し性及び溶接部加工性に優れたフエライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11350090A true JPH11350090A (ja) | 1999-12-21 |
| JP3025490B2 JP3025490B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=11528176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11002399A Expired - Fee Related JP3025490B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 張り出し性及び溶接部加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025490B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2341160A1 (en) | 2002-03-27 | 2011-07-06 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing the same |
-
1999
- 1999-01-08 JP JP11002399A patent/JP3025490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2341160A1 (en) | 2002-03-27 | 2011-07-06 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel and method for producing the same |
| US8293038B2 (en) | 2002-03-27 | 2012-10-23 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel casting and sheet and method for producing the same |
| US8628631B2 (en) | 2002-03-27 | 2014-01-14 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel casting and sheet and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3025490B2 (ja) | 2000-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |