JPS6256517A - 置き割れを生じないフエライト系ステンレス鋼スラブの冷却方法 - Google Patents
置き割れを生じないフエライト系ステンレス鋼スラブの冷却方法Info
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- JPS6256517A JPS6256517A JP19680685A JP19680685A JPS6256517A JP S6256517 A JPS6256517 A JP S6256517A JP 19680685 A JP19680685 A JP 19680685A JP 19680685 A JP19680685 A JP 19680685A JP S6256517 A JPS6256517 A JP S6256517A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
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)
本発明は高Cr系の高純フェライト系ステンレス鋼の連
続鋳造鋳片(以下CC鋳片と称す)あるいは一旦分塊圧
延された鋼片(以下“スラブ″と称するときは該鋳片及
び鋼片を含むものとする)の冷却法に関するもので、該
スラブの冷却中あるいは冷却後に生ずる置き割れを防止
する冷却法に関するものである。
続鋳造鋳片(以下CC鋳片と称す)あるいは一旦分塊圧
延された鋼片(以下“スラブ″と称するときは該鋳片及
び鋼片を含むものとする)の冷却法に関するもので、該
スラブの冷却中あるいは冷却後に生ずる置き割れを防止
する冷却法に関するものである。
(従来の技術)
高Cr系でかつC,Nを低減した高純フェライト系ステ
ンレス鋼は、18 Cr −8Niに特有の塩化物応力
腐食割れをおこさず安価な耐食性材料として重要性を増
しかつ用途によってはMo 、 Nt 、 Cu等を選
択添加したり、不純物のSやOを極端に低減して、耐食
性の向上、耐誘性の向上、耐酸化性の向上をはかり多く
の用途に使用されはじめている。又2SCr系で2〜4
壬Mo ′を含有すると耐海水性にすぐれた特性を発
揮することも知られ1.今後益々その重要性は高まると
考えられる。
ンレス鋼は、18 Cr −8Niに特有の塩化物応力
腐食割れをおこさず安価な耐食性材料として重要性を増
しかつ用途によってはMo 、 Nt 、 Cu等を選
択添加したり、不純物のSやOを極端に低減して、耐食
性の向上、耐誘性の向上、耐酸化性の向上をはかり多く
の用途に使用されはじめている。又2SCr系で2〜4
壬Mo ′を含有すると耐海水性にすぐれた特性を発
揮することも知られ1.今後益々その重要性は高まると
考えられる。
ところが、これらのすぐれた特性を有する高純・高Cr
フェライトステンレス鋼の欠点の一つに製造上の問題が
ある。すでに特開昭54−128464号公報、特開昭
58−39732号公報、特開昭60−2628号公報
、特開昭60−2622号公報等に開示されている通り
、これらの鋼はCCi片の冷却中、あるいは冷却後の表
面手入時、更には次工程の熱間圧延工程の加熱炉への輸
送中等にスラブが横割れや破扮する現象(置き割れと呼
ぶ)が知られ、この割れが生じると製造不可能になる場
合が多い。
フェライトステンレス鋼の欠点の一つに製造上の問題が
ある。すでに特開昭54−128464号公報、特開昭
58−39732号公報、特開昭60−2628号公報
、特開昭60−2622号公報等に開示されている通り
、これらの鋼はCCi片の冷却中、あるいは冷却後の表
面手入時、更には次工程の熱間圧延工程の加熱炉への輸
送中等にスラブが横割れや破扮する現象(置き割れと呼
ぶ)が知られ、この割れが生じると製造不可能になる場
合が多い。
特tic高Cr鋼でNb 、 Mo 、 Al等を多量
含有する場合は必ず破損すると言っても過言ではない。
含有する場合は必ず破損すると言っても過言ではない。
これらの現象に対して上記の特許文献によると対策が示
されているがまず特開昭54−128464号公報、特
開昭58−39732号公報においては、鋳片を150
℃以下に冷却しないこと及び遷移温度以下(実施例では
300℃)に冷却しないことを開示している。一方、特
開昭60−2628号公報、特開昭60−26g2号公
報では鋳片の冷却にあたー)できわめて徐冷する方法す
なわち800〜1300℃から300℃まで%の℃/h
rlu下の全速で徐冷する方法(800’ 〜300℃
まで12.5hrl、l上)や、700℃から%の0℃
までを18℃/hr以下で徐冷(1t3.7hr以上)
しかつ200℃未満に低下させない方法を開示している
。こうして従来の知見では150℃以上に保持するか、
あるいは700℃〜%の0℃近辺をきわめて徐冷する方
法の二つの考え方が知られ−Cいる。
されているがまず特開昭54−128464号公報、特
開昭58−39732号公報においては、鋳片を150
℃以下に冷却しないこと及び遷移温度以下(実施例では
300℃)に冷却しないことを開示している。一方、特
開昭60−2628号公報、特開昭60−26g2号公
報では鋳片の冷却にあたー)できわめて徐冷する方法す
なわち800〜1300℃から300℃まで%の℃/h
rlu下の全速で徐冷する方法(800’ 〜300℃
まで12.5hrl、l上)や、700℃から%の0℃
までを18℃/hr以下で徐冷(1t3.7hr以上)
しかつ200℃未満に低下させない方法を開示している
。こうして従来の知見では150℃以上に保持するか、
あるいは700℃〜%の0℃近辺をきわめて徐冷する方
法の二つの考え方が知られ−Cいる。
(発明が解決しようとする問題点)
高純フェライトステンレス鋼の利点が明らかになるにつ
れて、これらの生産量が増すと共に更にすぐれた特性を
有する2 5 Cr −4Mo系にまで鋼種の拡大が進
んでいる。こうしてこれら鋼種の特性が生かされるため
には、製造上の制約となっている冷片(表面温度で10
0℃以下)不可の条件や、高温域の徐冷条件の制約はコ
スト、納期、生産性の点で大きな障害となりつつあり、
冷片取扱いが可能なスラブの冷却方法が強く求められる
ようになった。
れて、これらの生産量が増すと共に更にすぐれた特性を
有する2 5 Cr −4Mo系にまで鋼種の拡大が進
んでいる。こうしてこれら鋼種の特性が生かされるため
には、製造上の制約となっている冷片(表面温度で10
0℃以下)不可の条件や、高温域の徐冷条件の制約はコ
スト、納期、生産性の点で大きな障害となりつつあり、
冷片取扱いが可能なスラブの冷却方法が強く求められる
ようになった。
(問題点を解決するための手段)
本発明者達は高純フェライトステンレス鋼のスラブの置
き割れ現象を研究した結果、これら高純フェライト系ス
テンレス鋼スラブの置き割れに2つの重要な要因が作用
することを見出した。
き割れ現象を研究した結果、これら高純フェライト系ス
テンレス鋼スラブの置き割れに2つの重要な要因が作用
することを見出した。
(1)つは約700〜800℃の温度域を析出のピーク
とする金属間化合物(Lavas相)析出に原因する材
料自体の脆化現象である。(2)つはスラブの冷却時、
各部位での全速の相違から生じる熱応力の不均一さによ
るものである。これらの両件用が影響し合って冷却中に
置き割れを発生することが判明した。もちろん合金組成
によって、(1ンに強く影響するものや、あるいはCC
鋳片の冷却のように(2ンに強く影響するものもあるの
で、(1)と(2)の原因は互に影響し合っている。本
発明者等は典型的な高純フェライトステンレス鋼で最も
割れに敏感な25Cr−4Mo−4Nl−0,4Nb鋼
のCC鋳片(250am厚)や、分塊圧延を加えた鋼片
(180wc厚)を冷却実験し、冷片にした場合の置き
割れ発生に対する冷却法の影響を検討した。CC鋳片や
、CC鋳片を分塊圧延した鋼片をそのまま冷却するもの
、冷却途中様々の温度からカバーのついた台車に乗せて
冷却速度を変えるテストを実施した。これらの結果を8
00℃を切った時間を基点として、その後の温度・時間
推移と、冷片(100℃以下に冷却し皮)にし几場合の
置き割れ発生との関連で示した結果が第1図である。な
お脆化原因である金属間化合物の析出は800℃が最も
速いことは別途確認した。スラブの冷却が早い■、■は
冷片にして置き割れを発生し念。これはスラブの部位毎
の温度差が200℃を超えており、熱応力の不均一さに
よるものである。■は簡単なカバーをかけて徐冷したも
ので、温度差が大幅に小さくなシ割れなかった。■、■
はスラグを600℃で熱片台車に入れて、温度を保持し
、約100分、200分後取り出し、その後放冷し、た
もので割れを生じなかった。■は同様に%の0℃で熱片
台車に装入し、20日後放冷し比もので割れを生じなか
った。
とする金属間化合物(Lavas相)析出に原因する材
料自体の脆化現象である。(2)つはスラブの冷却時、
各部位での全速の相違から生じる熱応力の不均一さによ
るものである。これらの両件用が影響し合って冷却中に
置き割れを発生することが判明した。もちろん合金組成
によって、(1ンに強く影響するものや、あるいはCC
鋳片の冷却のように(2ンに強く影響するものもあるの
で、(1)と(2)の原因は互に影響し合っている。本
発明者等は典型的な高純フェライトステンレス鋼で最も
割れに敏感な25Cr−4Mo−4Nl−0,4Nb鋼
のCC鋳片(250am厚)や、分塊圧延を加えた鋼片
(180wc厚)を冷却実験し、冷片にした場合の置き
割れ発生に対する冷却法の影響を検討した。CC鋳片や
、CC鋳片を分塊圧延した鋼片をそのまま冷却するもの
、冷却途中様々の温度からカバーのついた台車に乗せて
冷却速度を変えるテストを実施した。これらの結果を8
00℃を切った時間を基点として、その後の温度・時間
推移と、冷片(100℃以下に冷却し皮)にし几場合の
置き割れ発生との関連で示した結果が第1図である。な
お脆化原因である金属間化合物の析出は800℃が最も
速いことは別途確認した。スラブの冷却が早い■、■は
冷片にして置き割れを発生し念。これはスラブの部位毎
の温度差が200℃を超えており、熱応力の不均一さに
よるものである。■は簡単なカバーをかけて徐冷したも
ので、温度差が大幅に小さくなシ割れなかった。■、■
はスラグを600℃で熱片台車に入れて、温度を保持し
、約100分、200分後取り出し、その後放冷し、た
もので割れを生じなかった。■は同様に%の0℃で熱片
台車に装入し、20日後放冷し比もので割れを生じなか
った。
ところが■は700℃で熱片台車に装入し200分後に
放冷したが放冷中に表面割れを生じ、冷片ではげしい置
き割れを示した。又■も600℃に保持し250分後放
冷し友が同様に置き割れを示L7だ。■、■の例では明
らかに熱片台車に保持した間に金属間化合物(Lave
s相)が生じ、材料自体が脆化したためである。このよ
うにして、最も置き割れの生じゃすい鋼種である2 5
Cr −5N+ −4Mo −0,4Nb鋼でこのよう
な関係が認められた。
放冷したが放冷中に表面割れを生じ、冷片ではげしい置
き割れを示した。又■も600℃に保持し250分後放
冷し友が同様に置き割れを示L7だ。■、■の例では明
らかに熱片台車に保持した間に金属間化合物(Lave
s相)が生じ、材料自体が脆化したためである。このよ
うにして、最も置き割れの生じゃすい鋼種である2 5
Cr −5N+ −4Mo −0,4Nb鋼でこのよう
な関係が認められた。
他の鋼種である18Cr−2Mo−0,6Nb鋼につい
ても置き割れの程度の差こそあれほぼ同様の傾向が認め
られた。
ても置き割れの程度の差こそあれほぼ同様の傾向が認め
られた。
このようにして従来より高純フェライトステンレス鋼の
CC鋳片や、鋼片の置き割れに対して、冷片にしても置
き割れの生じない冷却ゾーンの存在f:はじめて明らか
にすることが出来た。すなわち、第1図で示すA点(0
分、250℃)、B点(60分、250℃)IC点(6
0分、100℃)及びD点(150分、800℃)、E
点(230分、550℃)、F点(350分、550℃
)により構成される危険域直線ABCとDEFを800
℃を起点とする時間・温度曲線が通らないように冷却す
ることで、CC鋳片や鋼片を冷片にしても置き割れを発
生することがなくなる。
CC鋳片や、鋼片の置き割れに対して、冷片にしても置
き割れの生じない冷却ゾーンの存在f:はじめて明らか
にすることが出来た。すなわち、第1図で示すA点(0
分、250℃)、B点(60分、250℃)IC点(6
0分、100℃)及びD点(150分、800℃)、E
点(230分、550℃)、F点(350分、550℃
)により構成される危険域直線ABCとDEFを800
℃を起点とする時間・温度曲線が通らないように冷却す
ることで、CC鋳片や鋼片を冷片にしても置き割れを発
生することがなくなる。
危険域直線AB、あるいはABCを切るように冷却する
と部位毎の温度差が犬きくで、熱応力によシ置き割れが
生じる。危険域の直線DE 、 F:、Fを切るように
冷却すると、800℃を析出のピークとする金属間化合
物(Laves相)の析出域を通ることになυ、材料内
にLave+s相の析出が生じ、材料自体が脆化して置
き割れを生じる。
と部位毎の温度差が犬きくで、熱応力によシ置き割れが
生じる。危険域の直線DE 、 F:、Fを切るように
冷却すると、800℃を析出のピークとする金属間化合
物(Laves相)の析出域を通ることになυ、材料内
にLave+s相の析出が生じ、材料自体が脆化して置
き割れを生じる。
なお金属間化合物(Lavas相)の析出しやすい合金
成分系てついてはすでに一部理論的に解明されているが
([鉄鋼における変態と析出」日本金属学会、1968
)Fe系のα相中では、T1.Zr。
成分系てついてはすでに一部理論的に解明されているが
([鉄鋼における変態と析出」日本金属学会、1968
)Fe系のα相中では、T1.Zr。
Nb・Mo 、 W 、 Ta等が合金添加された場合
に出やすく例えばFe2Ti 、 Fe2Nbの組成と
して析出する。
に出やすく例えばFe2Ti 、 Fe2Nbの組成と
して析出する。
し友がってFe−Cr系のフェライト系ステンレス鋼に
おいてもこれらのTl 、 Zr 、 Nb * Mo
r W等を含有する場合に出やす贋ことが考えられ、
事実25Cr−5NL−4Mo−0,4Nb−?、19
Cr −2Mo −0,3Nb −0,I Ti等で
はきわめて出やすいことを確認した。
おいてもこれらのTl 、 Zr 、 Nb * Mo
r W等を含有する場合に出やす贋ことが考えられ、
事実25Cr−5NL−4Mo−0,4Nb−?、19
Cr −2Mo −0,3Nb −0,I Ti等で
はきわめて出やすいことを確認した。
(実施例)
通常17) LD−VOD法にL I) C+N :
250ppm以下とし、S ” 10 ppm 、 O
: %の ppm以下の高純フェライト系ステンレス鋼
で、25Cr−4Mo−2Nl −0,3Nb@]及び
19 Cr −2Mo −0,3Nb −0,I Tl
及び15Cr−4Al鋼を溶製した。その後CC鋳片と
して250mtとし、冷却途中で550〜%の0’Cの
間で熱片台車に移し、輸送し2〜a hr以内に手入場
で放冷し、放冷途中で表面を部分手入した。
250ppm以下とし、S ” 10 ppm 、 O
: %の ppm以下の高純フェライト系ステンレス鋼
で、25Cr−4Mo−2Nl −0,3Nb@]及び
19 Cr −2Mo −0,3Nb −0,I Tl
及び15Cr−4Al鋼を溶製した。その後CC鋳片と
して250mtとし、冷却途中で550〜%の0’Cの
間で熱片台車に移し、輸送し2〜a hr以内に手入場
で放冷し、放冷途中で表面を部分手入した。
一部は300〜%の0℃でカバー徐冷し、保温ピットに
移し、1週間後に300℃から手入れ全して冷片とした
。これらはいずれも置き割れを生じることなく、その後
加熱炉で加熱し、熱間圧延し、熱延コイルとすることが
出来た。
移し、1週間後に300℃から手入れ全して冷片とした
。これらはいずれも置き割れを生じることなく、その後
加熱炉で加熱し、熱間圧延し、熱延コイルとすることが
出来た。
ところが、CC鋳片を6oo℃で熱片台車に積み込んで
6 hr輸送したものでは高Crの25 Cr系鋼は置
き割れを生じ、19Cr系鋼でも小さな割れを生じ友。
6 hr輸送したものでは高Crの25 Cr系鋼は置
き割れを生じ、19Cr系鋼でも小さな割れを生じ友。
15Cr−4Al系は熱延コイルに割れが散在すること
があった。こうして、第1図に示した危険域に入った場
合には冷片にすると置き割れが起こることが確認され、
一方危険域をさけて冷片とした場合には置き割れを生じ
なかつ念。
があった。こうして、第1図に示した危険域に入った場
合には冷片にすると置き割れが起こることが確認され、
一方危険域をさけて冷片とした場合には置き割れを生じ
なかつ念。
(発明の効果)
低C,Nとした高Cr系のフェライト系ステンレス鋼は
耐食性及び耐酸化性にすぐれ、多くの分野で使用されて
いるが、製造上の欠点である置き割れに対しての有効な
対策が望まれていた。従来法は、冷却途中で極端に徐冷
をする方法や150〜350℃以上に温片処理する方法
が知られていた。
耐食性及び耐酸化性にすぐれ、多くの分野で使用されて
いるが、製造上の欠点である置き割れに対しての有効な
対策が望まれていた。従来法は、冷却途中で極端に徐冷
をする方法や150〜350℃以上に温片処理する方法
が知られていた。
これに対して本発明は冷却速度を制御することで置き割
れを生ずることなく冷片にすることができるからコスト
や生産性の点で本発明は著しい利点がある。
れを生ずることなく冷片にすることができるからコスト
や生産性の点で本発明は著しい利点がある。
第1図は鋳片の表面温度及び経過時間と置き割れ危険域
との関係を示す図である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 代 理 人 大 関 和 笑ご朔)−〆′ 章1穆曝焚C横鵡鴇屑已
との関係を示す図である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社 代 理 人 大 関 和 笑ご朔)−〆′ 章1穆曝焚C横鵡鴇屑已
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量%でC+N:0.08%以下、Mn:3%以下、S
i:3%以下、Cr:9〜35%、P:0.050%以
下S:0.010%以下、O:0.010%以下を含有
し、更に Ni:8%以下、Mo:6%以下、Co:10%以下C
u:2%以下、Al:6%以下 の1種又は2種以上、及び Nb:0.05〜0.8%、Ti:0.01〜0.8%
Zr:0.01〜0.5%、W:0.03〜0.5%の
1種又は2種以上を含有し、残部は実質的にFeと不可
避的な介在物よりなるフェライト系ステンレス鋼の連続
鋳造鋳片或いは該鋳片を分塊圧延した鋼片を、該鋳片又
は鋼片の表面温度と経過時間の関係を示す第1図のA点
(0分、250℃)、B点(60分、250℃)、C点
(60分、100℃)を結ぶ直線ABC及びD点(15
0分、800℃)、E点(230分、550℃)、F点
(350分、550℃)を結ぶ直線DEFの各危険域を
通過しないように冷却することを特徴とする置き割れの
生じないフェライト系ステンレス鋼スラブの冷却方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19680685A JPS6256517A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 置き割れを生じないフエライト系ステンレス鋼スラブの冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19680685A JPS6256517A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 置き割れを生じないフエライト系ステンレス鋼スラブの冷却方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6256517A true JPS6256517A (ja) | 1987-03-12 |
JPH0158249B2 JPH0158249B2 (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=16363955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19680685A Granted JPS6256517A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 置き割れを生じないフエライト系ステンレス鋼スラブの冷却方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6256517A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0790500A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-04 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高温耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
JP2011168866A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Nisshin Steel Co Ltd | フェライト単相系ステンレス鋼スラブおよびフェライト単相系ステンレス鋼スラブの製造方法 |
JP2020084228A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼冷鋳片およびその製造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04168924A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-17 | Kubota Corp | 自家用発電設備の受電装置 |
JPH05260655A (ja) * | 1992-03-06 | 1993-10-08 | Kubota Corp | 自家用発電電力と商用電力との併用受電装置 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19680685A patent/JPS6256517A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0790500A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-04 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高温耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
JP2011168866A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Nisshin Steel Co Ltd | フェライト単相系ステンレス鋼スラブおよびフェライト単相系ステンレス鋼スラブの製造方法 |
JP2020084228A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼冷鋳片およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0158249B2 (ja) | 1989-12-11 |
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