JPS6167792A - 高耐食性Ｃｒ含有鋼板の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４作性能、表面性能等にすぐれた５４１判板
の製造Ｃｒ含有鋼板の製造法に関する。

（従来技術） 一般に、鋼板中にＣｒを含有せしめた耐食性鋼板として
例えば特公昭４１−６８８５号公報、特公昭４９−１．
７９３２号公報のごときＣｒを１−　］係り上含有する
フェライト系ステンレス鋼板が知られてい乙。しかし斤
から、今日では苛酷な腐食環境域においてＣｒ含有鋼板
はさらにすぐれた耐食性能或いは表□面性能を経済的に
付与したものが強く要望されている。例えば、自動車用
排気管系統材料に１ｒＪ：、、冒温雰囲気での耐熱性、
耐食性が要求されている。さらに冬期における道路凍結
用散布塩（ｌ匂Ｃ１、ＩＪＣＩ、、等）の防精、防食対
策が自動車重体に強＜望捷れているように、排気管系統
等に使用されるＣｒ添加（＠に対しても一層すぐれた耐
ｆｉ＋註が要求されてい乙。

今日では従来のＣｒ添加鋼の耐食性を改善した鋼板とし
て、鋼中にＮ量、１ｖｆｏ等を多量に含有せしめた例え
ば１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ鋼や１６　％　Ｃｒ−コ０％Ｎ
ｊ　−２％　Ｍｏ鋼等の高級ステンレス鋼板が開発され
ている。しかしながら、いずれの鋼板も高価なＮ量、Ｍ
ｏ等を多Ｍ゛に含有させて製造しているだめ、価格が高
くなる。

（発明の解決しようとする問題点） 本発明はこれらの状況に対処してなされたもので、従４
（のＣｒ含有鋼板よりすぐれた制作性能、表面性能を経
済的に付与したＣｒ含有鋼板の製造法を４是１肌するこ
とを目的としたものである。すなわち、その替旨は、ｃ
；ｏ］ｏ％、ＬＪ下、酸可＠Ａｅｏｏｏ５〜００８％、
Ｃｒ；１〜３０係を含有し、必要によってはＴｊ、Ｎｂ
、■、Ｂのコ種捷たは２種以上を含有するにおいてＴｊ
、Ｎｂ、■はそれぞれ０．０１〜］％、Ｂは不純物とし
て含まれるＮ量の０８〜１２倍含有する鋼板の表面にＮ
量、Ｃｏ、　Ｍｏ及びこれらの合金を鋼板片面当り、付
着量０コ〜２０　ｙｅｎ？で被櫟１−だ後、還元性又は
非酸化性雰囲気中で温４一 度６００−９００℃、加熱時間１．０−２００秒の熱処
理を施す高４資性Ｃｒ含有鋼板の製造法である。

（発明の作用） 以下に、本発明について詳細に説明する。

本発明において１吏用される鋼板は、製鋼工程、鋳造工
程、熱間圧延、冷間圧延工程等を通常の薄鋼板製造過程
経て製、告される。而して、本発明において鋼中に含井
れるＣを０］係以下に限定した理由は、Ｃの含有ｌが０
１係をこえると鋼中にクロムカーバイド或いｉ＝Ｊセメ
ンタイトを多量に析出し、後述するＮ量、Ｃｏ、Ｍｏ　
　及びこれらの合金被覆層の鋼中拡散が阻害されるため
にある。好捷しくはｏ、　０１　％以下のＣ含有量がよ
い。酸可溶ＡＣについては０００５係未満では、製鋼過
程において気泡が多く発生し健全な表面性状の鋼板が得
られずしかも鋼中にチツ化クロムを生成して鋼板自体の
劇作性及び機械的性質を劣化する。しだがって本発明に
おいて酸可溶ＡＱは０．００５係以上の含有量が必要で
ある。又、酸町７ｆ４　Ａｐ、量が０．０８％をこえる
と表面疵の発生、熱延、酸洗等の作業性を劣化する。

さらに、本発明において、最も重要な必須成分としてＣ
ｒを１〜３０係含有させる。

Ｃｒ　　含有ｌが」係未満では、本発明が目的とする曳
好な耐食性が得られず、しかも本発明における加熱焼鋪
工桿において頒著な酸化膜の生成も望められず、表面性
能の改善が期待できない。

一方Ｃｒの含有ｌの増加に耐食性を向」ニし、熱処理工
程時の酸化喚生成減少効果による表向性能の改善効果も
認められるが過剰の含有量は経済的でない。［７だがっ
てＣｒ含有袖の上限を３０％に限定した。而して、Ｃｒ
含有量は性能向−Ｆ面及び経済面から１〜３０係としだ
。

さらに、本発明は、上記成分の他にＴｊ、Ｎｂ、■、Ｂ
の１種寸だけ２種μ上をＴ１、Ｎｂ、■について１は０
０１〜」％、Ｂについては不純物として含有されるＮ量
の０８〜１２（＠を含有せしめた鋼板を使用する。

Ｔｊ、Ｎｂおよび■は不純物として含有される鋼中Ｃを
固定してクロムカーバイドの析出を防止してＣｒ　　の
有功化を計り、熱処理時にＮ１、Ｃｏ、Ｍ。

及びこれらの合金の被覆層と生板の拡散をよリ一層円謂
に行なわしめ耐食性を間接的に向−１−ぜしめる。

而して、００コ係未満でＶ」、」二記の効果が得られず
、寸だコ係をこえるとこれら添加元素のカーバイドの析
出を多量に析出してＮｉ、Ｃｏ等被凄１呵の均一な生成
をβ１害する。従って、上記範囲の添加量に限定される
が中でも０．０５〜０３％の範囲がＴ１しい。

Ｂは、鋼中に不純物とし含有される〔１１〕量の０８〜
１２倍を添加する。、Ｂば、チン１ヒクロムの生成を防
止し、耐食性をより一層向上ぜしめるＮの存在による鋼
の機（成約性質の劣化すなわち時効による加工性の劣化
を防止する再効な成汁でその添加範囲から逸脱する含有
険ではその効果を減少する。

尚、本発明において使用される鋼板に含有される不可避
的不純′吻例えばＰ、Ｓｊ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、等は加
工時から少ない程好ましい。中でもＣＩＪ　　ば０、１
−０．３％含有された場合、Ｏｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ　
　と共存して腐食環境において破壊されにくい不働態被
嘆を生成する効果がある。

しかして、このような鋼板は、月仲脂、酸洗等通常の電
気メッキ、浸清処叩等に必甥な表面清浄化及び活性化処
理が行なわれた後、面１食性にすぐれ酸化）閂の薄い表
向外′、冑が良好な鋼板を得るため１．て片面当り０１
〜２０　ｉｉ’／ｍ２（好捷しくば０５〜１０？　７ｍ
２）　　のＮ１、Ｃｏ１↑舶及びＮ　］、　−Ｃｏ、ｌ
・Ｊｊ　−Ｍｏ　。

Ｃｒ−Ｍｏ　５ＩＶ１１．−Ｃｏ−Ｍｏのようにこわ、
らの合危の被覆処理を施し、還元性まだは非酸化１」：
雰囲気中で加熱／７ＪＬ　Ｆ！Ｉ！　’Ｃ行うこの場合
の被功処哩方法、被覆処理条件は特に却１定されるもの
ではなく、次に述べ５イ）よう々水磐液を用いて電気メ
ツキ方法、ロールコータ−或いは、スプレィ方式による
上記金属イオン含有ｍ液の塗布方法が行々われる。

（コ）Ｎｉメッキ方式 ％式％ （２）　ＭＯ含有水溶液塗布方式 （モリブデン酸アンモン］、　ＯＯｆ／ｌ　−活面活性
剤］−ｆ／／ｌ　ｌ　　水溶液をロールコータ−で塗布
（３）Ｎｉ−Ｃｏ合金メッキ方式 ％式％ （４）　Ｎｊ−Ｍｏ合金メッキ方式　（層状メッキ）１
七メツキ　　、ＭＯメッキ 硫酸ニッケル　２４０ｆ／／ｌ　　　モリブテン酸アン
モン５０　ｆ／／を塩化ニッケル　　ｓ　ｏ　ｆ／ｌ　
　　硫Ｈアンモン　　　２０’ｆｌ／ｌホウ酸　　　３
０ｆｌ／を 而して、これらの処理により、Ｃｒ含有鋼板は、材質軟
化を目的とした焼鈍作業と同時に、その表面に付与され
たＮ】、Ｃｏ、Ｍｏ　　及びこれらの合ａ被覆層が鋼中
に拡散され表面がＮ】、Ｃｏ、　Ｍｏ及びこれらの合金
に富化されたＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ、Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｍｏ　１Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ、−Ｃｏ　、　Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｊ−↑Ａｏ　　等（て形成される。すなわ
ち、Ｆｅ−Ｃｒ鋼素地の表ｍ１．腎に耐ｊ￥１：　１！
ｌ：向上元老、腐食環境におけろ不１・１！Ｉ）態化促
進元素、ＣＩ−イオンに対する孔食ＰＮ’元素が濃化さ
れて銅Ｉ板自体の耐碌゛寿命を著しく延長す〜る。

而して、本発明においてａυ覆層のイ」着量が片面当り
Ｏ］７／靜未満では、短時間のカ１１熱処理でＮｉ、ｃ
ｏ　　なとの被覆ノ１ゼの拡散団が少なく合危化饋度、
拡散合金化層呼さが薄く、本発明の目的とする耐食性が
得られない。

寸た、これらの被覆層の均一被覆性も充分でなく、加熱
処理において被覆層の不メツキ部、ピンボール等から酸
化が起り、本発明の目的とする優れた夕１１噌１生も得
られない。またネ皮覆５．・昔のｊ早さが２０幼げをこ
える場合は、最表面、すのｔ皮覆層寸で完全拡散を得る
ことは本発明における加熱処Ｅ用！では田稚である。−
４７ね、被覆層に含有される水素が加熱処理後も残在１
〜、拡散処理層の密着性が充分でなく成形加工時に：ｉ
％ｌｌ　離する欠屯を生じる問題がある、。

又枝振処理後乾燥した鋼板は、還元性伐いは非酸−］　
〇− 化性雰囲気に保持された加熱処理炉で６００〜９５０℃
の温度に］０〜２００秒加熱する。

加熱雰囲気は、表面酸化を防［Ｉ−するだめに、水素を
含有する還元性雰囲気或いは窒素ガス等が上体の非酸化
性雰囲気で加熱処理される。

特に、電気メツキ法Ｕ、外の処理浴で塗布された被覆１
畜は、金属イオンを含有する被覆層の還７１ｔと鋼中拡
散を行なわしめる７ｊめ、水素を含有する還元性雰囲気
がＴ１しい、。

１だ加熱処理において使用される還厄性或いは非酸化性
雰囲気は、露点−３０度以下、酸素濃度３００ｐｐｍ以
下、（好丑しくｄ：各々−４０度、］、　ＯＯＴＩＴ）
ｍ以下）の雰囲２代が本発明の目的から好走しい。

この場合の卯熱温１ｉについては６００℃未満の低い温
度で幻１、加薬処理前に施されだ被覆層と鋼板の相互拡
散が充分に行なわ凡ゾ並く、加］−件を確保することも
困怖である。又、加熱温度が９５０℃をこえる場合は御
６１反自体の結晶粒を粗友化し、成形加工時に“リジン
グ２．と称される表面のパ・・ダ荒れ１．現摩を４１日
しるので好まｌ〜く々い。

一方、加熱処理時間についても１０秒未満の短時間処理
では、ネ皮榎層と鋼板の相互拡散が石像われず、加熱処
理時間が２００秒をこえる場合は、加工性を劣化さすな
い程度の拡散層分確保するだめの加熱温度の範１−Ｉｎ
がせ寸く々す、経済性の点で好ましくない。

このような加熱処理は、Ｃｒを含廂する鋼板を冷間圧延
後にＮ】、Ｃｏ、Ｍｏ及びこれらの合金の被覆層・計設
け、鋼板の機械的性質調整のだめの焼鈍と拡散を兼ねて
行なうのが望−ましい。

これらの点を考慮して本発明において好捷しい加熱温度
、加熱処理時間は６．５０〜８５０℃、２０〜９０秒で
ある。

尚、上記の効果、経済性の改から工業的に１は冷間圧延
材（ＡＳ　Ｃａ１−ｄ材）を用いるのが何利であるが、
焼鈍処理された冷延鋼板（Ｆ１１］、Ｉ　Ｆｊ、ｎｊｓ
ｈ材）を用いて本発明の方法を適用しＣも何ら差支える
ものでない、。

以上のような、本発明法で製造されたＣｒ含有鋼板ｄ：
、耐食性にすぐれ表面性能もすぐれたものが得ら凡る。

さら（ｒ（本発明法で製造された鋼板（弓、クロメート
被ｌ！φ処理が容易に行なえる表向性能もすぐれ九注質
をもっている３゜ （実施例） 以下に、本発明の実施例について説明する。

冷間圧延された各種Ｃｒ含有Ｉの冷間圧延鋼板（ＡｓＣ
：　ｏ　］、　ｄ材）を用いて、　ＩＩＲ脂、酸洗を行
なつンに後第１表に示す彼西処理と加熱処理（連続焼鈍
設備を用いて）を施して、色種Ｃｒ含有（−１・１］板
をｚＩｑ造した。

次いで、各種鋼板の表向外観及び各種性能評価試験を行
なった、その結果を第２表に示す。

■　下記モードを１サイクルとするザイクルコロジョン
テスト（”；Ｃ＋Ｔ）を４５サイクル実施し、その腐食
城量伎び穿孔腐食部の板厚）改少量より、相対的にその
例徊叶を評価した。第１図にコロジョンテストの試ｉ倹
条件を示す。

■　１−００　ｑ／ｌ　Ｃｒｙ、　−０，６ｙ／ｌ　５
ｏ４−”系浴を用い、浴、：臂５０℃で上流密度５Ａ／
ｄｎｉＦ　　で１秒間の陰極型埋「処理を施しだ後、塩
水噴霧試験２４時間後の赤錆発生量、腐食減量より、そ
の耐良性を比較計１Ｊ開’Ｈ６１−６７７ａ２　（／ノ ヰ 価した。

■　■のクロメート系処理後にメラミンアルキッド系塗
料を２０μ塗装後に、塩水噴霧試験を１０日間実施し、
その後に基盤目試、験を行なって、その塗装性能を評価
した。

■　自動車の排ガス濃縮液による促進腐食試験として、
１．　Ｏｙ／ｌ　（＋ぐＨ４）２Ｓｏ４−１．．５　ｙ
／ｌ　Ｎｎ４Ｎｏ３−１ｆ／ＺＮＨ４Ｃ１系溶液を用（
・＾、その不働態化電位の測定及び８０℃で３０日間の
浸漬試、゛倹による腐食減量及び穿孔腐食部の板厚減少
量の測定により、その耐食性を相対的に評価した。

■　アルコール含有燃料に対する促進腐食試験法として
、（コ８係メタノール＋００５係ギ酸十０５％Ｎ、ＺＣ
Ｊ　　を含む］多水溶液＋８０．９５％ガソリン）系溶
液を用い、常温で１年間の浸漬試験を行々い、その腐食
残＠−及び穿孔腐食部の板厚減少量を測定し、その耐食
性を相対的に評価した。

■　０．８　Ｘ　５００　Ｘ　５００　ｍ、ｍサイズの
評価材を用い、しわ押え圧力〕０トンで内俣２００×２
００１１１、ｍサイズの角筒絞り成形を行ない、その絞
り高さの測定及び表面のしわ発生状況及びカジリ現象の
発生状況より、その成形加工性を相対的に評価した。

（発明の効果） 以上の如く、本発明の製造法による製品はすぐれた耐食
性向ト効果、表面性能にすぐれた効果が得られる事が判
つフそ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で実施例に供したコロジョンテストの試
験条件を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ；０．１０％以下、酸可溶性Ａｌ；０．００５
   〜０．０８％、Ｃｒを１〜３０％含有する鋼板の表面に
   Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ及びこれらの合金を鋼板片面当り付着
   量０．１〜２０ｇ／ｍ＾２で被覆した後、還元性又は非
   酸化性雰囲気中で温度 ６００〜９５０℃、加熱時間１０〜２００秒の熱処理を
   施す事を特徴とする高耐食性Ｃｒ含有鋼板の製造法。
2. （２）Ｃ；０．１０％以下、酸可溶性Ａｌ；０．００５
   〜０．０８％、Ｃｒ；１〜３０％、Ｂ；不純物として含
   有されるＮ量の０．８〜１．２倍を含有する鋼板の表面
   にＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ及びこれらの合金を鋼板片面当り付
   着量０．１〜２０ｇ／ｍ＾２で被覆した後、還元性又は
   非酸化性雰囲気中で温度６００〜９５０℃、加熱時間１
   ０〜 ２００秒の熱処理を施す事を特徴とする高耐食性Ｃｒ含
   有鋼板の製造法。
3. （３）Ｃ；０１０％以下、酸可溶Ａｌ；０．００５〜０
   ．０８％、Ｃｒ；１〜３０％にＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、の１種
   または２種以上でそれぞれ０．０１〜１％含有した鋼板
   の表向にＮｉ、Ｃｏ、Ｍｏ及びこれらの合金を鋼板片面
   当り付着量０．１〜２０ｇ／ｍ＾２で被覆した後、還元
   性又は非酸化性雰囲気中で温度６００〜９５０℃加熱時
   間１０〜２００秒の熱処理を施すことを特徴とする高耐
   食性Ｃｒ含有鋼板の製造法。
4. （４）Ｃ；０．１０％以下、酸可溶Ａｌ；０．００５〜
   ０．０８％、Ｃｒ；１〜３０％にＴｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂの
   １種または２種以上を含有してＴｉ、Ｎｂ、Ｖはそれぞ
   れ０．０１〜１％、Ｂは不純物として含有されるＮ量の
   ０．８〜１．２倍を含有した鋼板の表面にＮｉ、Ｃｏ、
   Ｍｏ及びこれらの合金を鋼板片面当り付着量０．１〜２
   ０ｇ／ｍ＾２で被覆した後、還元性又は非酸化性雰囲気
   中で温度６００〜９５０℃、加熱時間１００〜 ２００秒の熱処理を施すことを特徴とする高耐食性Ｃｒ
   含有鋼板の製造法。