TW201923106A

TW201923106A - 沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法

Info

Publication number: TW201923106A
Application number: TW106139863A
Authority: TW
Inventors: 広田龍二; 柏克彥; 江籠卓馬
Original assignee: 日商日新製鋼股份有限公司
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2019-06-16

Abstract

本發明係提供一種沃斯田鐵系不鏽鋼及其製造方法，其係能夠降低加工後產品的磁導率，且軋製步驟後的表面品質良好。本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼，其係包含以下組成： Cr：15.00~20.00質量%； Ni：5.00~10.00質量%；及下述(1)式所定義之Aγ值為0以上且3.0以下： Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1)。

Description

沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法

本發明係關於沃斯田鐵(Austenite)系不鏽鋼鋼板及其製造方法。詳細而言，本發明係關於一種沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法，其係在維持良好之表面品質的同時，亦具有良好之非磁性特性。

因為在含較多Cr(鉻)之Cr鋼中還含有多量Ni(鎳)之沃斯田鐵系不鏽鋼(例如SUS304)的耐腐蝕性及加工性等各種性質優異，故應用於極廣泛的範圍。一般而言，藉由添加各種成分元素，能夠調整沃斯田鐵系不鏽鋼的特性，並能夠因應用途來製造具有所欲特性之沃斯田鐵系不鏽鋼。

因為沃斯田鐵系不鏽鋼的沃斯田鐵組織係非磁性的，故其係被作為用於製造要求低磁導率的產品之元件而使用(例如參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本國公開專利公報「特開2013-163834號公報(2013年8月22日公開)」

[發明概要] [發明所欲解決的課題] 在產品的製造步驟中，藉由施加各種加工，沃斯田鐵系不鏽鋼係容易產生由加工所引起之麻田散鐵(Martensite)等組織。此時，藉由加工所引起並生成之麻田散鐵等，使沃斯田鐵系不鏽鋼的磁導率增大。因此，舉例來說，在要求低磁導率的用途中，沃斯田鐵系不鏽鋼係進行了添加沃斯田鐵生成元素並穩定沃斯田鐵相之特性的調整。

然而，於熱軋後，會有在沃斯田鐵相穩定化後之沃斯田鐵系不鏽鋼的表面產生破裂(表面瑕疵)的情形。此時，製造沃斯田鐵系不鏽鋼並出貨的業者必須有以下般的應對。也就是說，(i)包含一去除步驟，於沃斯田鐵系不鏽鋼的製造步驟中，將表面瑕疵去除；或(ii)先選擇表面性質良好的部分並出貨給客戶。因此，沃斯田鐵系不鏽鋼的生產性下降，且生產成本增大。

也就是說，若為了能夠維持加工前的低磁導率並製造加工後的產品，而調整沃斯田鐵系不鏽鋼的組成等，則會產生在軋製步驟後，沃斯田鐵系不鏽鋼的表面品質下降的問題。

有鑒於上述習知的問題點，本發明之目的係提供一種沃斯田鐵系不鏽鋼及其製造方法，其係能夠降低加工後產品的磁導率，且經過軋製步驟後的表面品質良好。

[用以解決課題之手段] 本發明人們經過詳細研究的結果後，發現藉由將由沃斯田鐵生成元素的含量所界定之Aγ值調整至適當範圍，實現一種能夠同時達成以下的(A)及(B)之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板。也就是說，能夠實現(A)於熱軋時使δ鐵氧體(Ferrite)存在於表層，並使S固溶於δ鐵氧體而防止表面破裂；及(B)在之後的退火步驟中，使δ鐵氧體消失並降低磁導率，遂而完成本發明。

為了解決上述課題，本發明一態樣的沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其係包含以下組成：以質量%計，Cr：15.00%以上且20.00%以下；Ni：5.00%以上且10.00%以下；及下述(1)式所定義之Aγ值為0以上且3.0以下。

Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1)

又，為了解決上述課題，本發明一態樣的沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的製造方法，其係包含：前處理步驟，其係將經調整組成後之扁鋼胚(slab)加熱至1000℃~1300℃的溫度區域，且經調整組成後之扁鋼胚的組成係：以質量%計，Cr：15.00%以上且20.00%以下；Ni：5.00%以上且10.00%以下；及下述(1)式所定義之Aγ值為0以上且3.0以下；及軋製步驟，其係熱軋在前述前處理步驟所加熱之扁鋼胚。

Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1)

[發明之效果] 根據本發明的一態樣，能夠提供一種沃斯田鐵系不鏽鋼及其製造方法，其係能夠降低加工後產品的磁導率，且軋製步驟後的表面品質良好。

[用以實施發明之形態] 以下，說明關於本發明之實施形態。再者，以下之記載係為了更清楚理解發明的旨趣，只要未特別指定，則未限定本發明。同時，於本申請案，「A~B」係表示A以上B以下。

再者，本說明書中，「沃斯田鐵系不鏽鋼」的用語係未限制鋼帶、鋼板等具體的形狀，亦可用於說明素材本身的性質。又，因為「鋼板」亦可被認為是「鋼帶」的一部分，故「沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板」亦以含有「沃斯田鐵系不鏽鋼鋼帶」的意義來使用。

在本實施形態中，例示了作為要求低磁導率之產品的攜帶型電子機器外部構件，且針對可用於該外部構件製造之本發明一態樣的沃斯田鐵系不鏽鋼及其製造方法進行說明。

在以下的說明中，於說明本發明實施形態的沃斯田鐵系不鏽鋼及其製造方法之前，針對本發明的知識進行概略說明。

＜發明知識的概略說明＞近年來，伴隨攜帶型電子機器的小型化及輕量化之進展，攜帶型電子機器外觀的設計性亦被重視。又，在產品的製造步驟中，亦尋求生產率的提高。因此，要求不使用切削而是能夠藉由鍛造來加工素材並製造產品。

再者，舉例來說，作為產品之攜帶型電子機器的外部構件係被要求在提升電子機器性能的同時，還要有更進一步的高性能(更低的磁導率)。舉例來說，產品的磁導率μ被要求在1.05以下。

在如此之用途中，習知係能夠使用SUS304。然而，因為SUS304產生加工硬化的程度大，無法在接近最終構件形狀之形狀進行冷鍛造。又，在模型負荷大且最終形狀複雜的情況下，有必要在冷鍛造後，重複進行退火所造成之軟質化。又，因為生成了由冷鍛造所加工引起之馬氏體(Martensite)相，故無法因應非磁性的要求。於因應非磁性的要求時，尋求著將最終產品退火並使其固熔化。此時，因為退火後之構件強度變成軟質，故最終產品無法滿足對於強度的要求。

藉由調整組成使沃斯田鐵生成元素變多，能夠抑制沃斯田鐵系不鏽鋼在鍛造加工後之產品的磁導率變高。此係因為，藉由加工沃斯田鐵使其在沃斯田鐵系不鏽鋼中改變形態，而能夠抑制鐵氧體相及馬氏體相等的生成。

然而，此時，如前述般，具有在熱軋時於沃斯田鐵系不鏽鋼的表面產生表面瑕疵的問題。

本發明人們針對實現滿足下述兩條件的沃斯田鐵系不鏽鋼進行深入探討：(A)可製造低磁導率產品；(B)熱軋後表面品質良好。

熱軋時所產生之表面瑕疵係S(硫磺)在沃斯田鐵系不鏽鋼的結晶邊界偏析的重要原因之一。此處，若初晶鐵氧體(以下稱為δ鐵氧體)存在於沃斯田鐵系不鏽鋼，則藉由使S在δ鐵氧體固熔，能夠抑制S在結晶邊界的偏析。

本發明人們於熱軋前加熱扁鋼胚(slab)時，使δ鐵氧體殘留於扁鋼胚的表層，並藉由其後的退火，使該δ鐵氧體相變態成沃斯田鐵，而想到解決上述課題的方法。接著，藉由探討各種顯示此行為之沃斯田鐵系不鏽鋼組成的結果，獲得下述知識遂而完成本發明。

也就是說，透過使由各種沃斯田鐵生成元素(C、N、Mn、Ni)及鐵氧體生成元素(Cr)的含量所定義之下述(1)式中，其所載之Aγ值成為0以上且3.0以下，來調整成分的組成，發現能夠獲得滿足上述(A)及(B)兩者條件的沃斯田鐵系不鏽鋼。

Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1) 此處，C、N、Mn、Ni、Cr為各自的質量%。

就Cr及Ni的含量而言，從確保(i)耐腐蝕性及(ii)使沃斯田鐵相穩定化的觀點來看，以質量%計，係在Cr：15.00%以上且20.00%以下、Ni：5.00%以上且10.00%以下之範圍。在較佳的態樣中，本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼，就Cr及Ni的含量而言，以質量%計，係在Cr：18.00%以上且20.00%以下、Ni：9.00%以上且10.00%以下之範圍。

δ鐵氧體係指在熔融之不繡鋼凝固時所生成之初晶鐵氧體相。一般而言，熔融之不繡鋼凝固時的凝固模式係因應該不繡鋼的組成而決定。

在AF模式之凝固模式中，伴隨著熔融之鋼的溫度下降，首先生成沃斯田鐵相(γ相)，接著生成δ鐵氧體。

本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼藉由在AF模式凝固，於凝固後的扁鋼胚狀態下，使δ鐵氧體存在於γ相中。本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼係於熱軋前加熱扁鋼胚時，使δ鐵氧體殘存於鋼板的表層，之後，藉由於熱軋後進行退火，使δ鐵氧體消失。藉此，能夠獲得滿足上述(A)及(B)兩者條件的沃斯田鐵系不鏽鋼。再者，在AF模式進行凝固時的冷卻速度係能夠例如為4℃/sec以上。

若Aγ的值高於本發明的範圍，則因為沃斯田鐵相的穩定度高，使δ鐵氧體的生成量變少，或是不生成δ鐵氧體。因此，在熱軋前加熱扁鋼胚時，無法使δ鐵氧體殘存於鋼板的表層。

又，若Aγ的值低於本發明的範圍，則因為δ鐵氧體的生成量變多，故無法使δ鐵氧體消失。因此，磁導率增大。

又，沃斯田鐵系不鏽鋼係例如在製造產品的產品工廠，被鍛造加工而產品化。作為此產品工廠(出貨目的地之顧客)之期望的一部分，可舉出下述的條件(C)~(E)。

(C)抑制在鍛造步驟中內部破裂的產生； (D)舉例來說，能夠鏡面研磨產品，即研磨性良好； (E)不需要鍛造步驟之中間退火。也就是說，在不需要進行為了使鍛造性變良好之中間熱處理而軟質化的程度下，沃斯田鐵系不鏽鋼係軟質的。

本發明人們重複進一步的探討，不僅將Aγ調整至特定的範圍內，亦藉由(i)控制夾雜物的組成及平均粒徑；及(ii)將其他成分元素的含量調整至適當的範圍內，亦發現能夠獲得滿足上述條件(C)~(E)的沃斯田鐵系不鏽鋼。具體的條件係如後述。

＜沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板＞以下，針對本發明一實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的合金成分、含量等進行說明。本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板係由含有上述性質之沃斯田鐵系不鏽鋼而成的鋼板。

(Aγ) 本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板係如上述般，具有使由下述(1)式所定義之Aγ值成為0以上且3.0以下的組成，且較佳係成為0以上且2.0以下的組成。 Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1)。

Aγ值係可說是顯示沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板中沃斯田鐵相穩定性之指標。也就是說，若沃斯田鐵生成元素的含量變得越多，及若鐵氧體生成元素的含量變得越少，Aγ值變得越高。Aγ值越高則沃斯田鐵相變得越穩定，能夠降低產品的磁導率。就此點來看，Aγ較佳係高的。另一方面，若考慮熱軋時的表面瑕疵，則為了使δ鐵氧體生成，Aγ較佳係低的。

如前述般，經過本發明人們各種探討的結果，發現Aγ值在上述範圍內係適當的。藉由將組成調整至使Aγ值成為上述的範圍內，能夠使δ鐵氧體殘存於鋼板的表面，亦能夠抑制熱軋時表面瑕疵的產生。又，藉由將軋製後的鋼板退火，能夠使殘存之δ鐵氧體相變態成沃斯田鐵，並製造低磁導率的產品。

本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板較佳係具有使Aγ值成為0.1以上且1.8以下的組成。

就使Aγ值成為上述範圍內之沃斯田鐵系不鏽鋼的組成而言，尋求高精度地微調各成分元素的含量。特別是，因為Cr、Ni及Mn含量的比重較大，若稍微變動此等元素的含量，則Aγ值會受到很大的影響。藉由將對於沃斯田鐵系不鏽鋼的組成變動為敏感的Aγ值，調整至如上述般的狹窄範圍，能夠達成滿足上述(A)及(B)兩者的條件。

(夾雜物) 一般而言，鋼中的Al含量高時，產生被稱為尖晶石系之主成分為MgO-Al₂ O₃ 的夾雜物。尖晶石系的夾雜物係比較硬質的。為了滿足抑制鍛造步驟中內部破裂的產生及產品研磨性的良好等之條件，本發明人們發現控制鋼中夾雜物的組成及平均粒徑係有效的。

若存在平均粒徑為5μm以上的夾雜物，因為在夾雜物的位置會留下研磨的痕跡，能夠使研磨性下降。本發明人們在經過各種探討的結果，獲得下述知識：夾雜物的組成並非尖晶石系的情況下，也就是說，以SEM-EDX調查夾雜物構成元素的濃度時，夾雜物中的Al濃度在12質量%以下之情況下，難以產生夾雜物所造成之研磨性的下降。

因此，就本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板而言，被含於該鋼板中夾雜物的平均粒徑較佳係5μm以下，夾雜物的組成中平均Al濃度較佳係在12質量%以下。

鍛造時所產生之內部破裂係伴隨著塑性流動而產生在內部的拉伸應變場。可認為是在夾雜物與基底之間產生剝離，或在夾雜物內部產生剝離，而產生內部破裂。夾雜物的平均粒徑大於5μm時，如此之夾雜物係容易成為鍛造時內部破裂的產生起點，同時，因為在產品的表面殘留研磨時之研磨的痕跡，故使研磨性下降。

藉由使夾雜物組成中的平均Al濃度成為12質量%以下，能夠使被含於銅板中的夾雜物成為Si系夾雜物(例如MnO-SiO₂ -Al₂ O₃ 系夾雜物)。Si系夾雜物係較軟質的。因此，能夠使產品的研磨性成為良好。又，Si系夾雜物係伴隨著鍛造時之塑性變形而進展，並不會成為表面破裂的產生起點。

就將鋼中的夾雜物控制在上述組成及平均粒徑而言，能夠如下述般進行。也就是說，在鋼的製煉中，於真空下或非氧化性氛圍下形成鹼性扁鋼胚。之後，藉由添加Al含量為0.01重量%以下的Si合金，將鋼強制脫酸。藉此，在迴避尖晶石系夾雜物生成的同時，能夠降低夾雜物的平均粒徑。

(鍛造性的提升) 沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板較佳係不需要鍛造步驟的中間退火。也就是說，在使沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板獲得所欲強度的前提下，較佳係在能夠提升鍛造性的程度下使其成為軟質。

本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板較佳係將成分元素的含量調整至如下般。也就是說，在降低作為固熔強化元素之C、N、Si之含量的同時，將作為軟質化元素之Cu的含量調整至1.0質量%以上且3.5質量%以下。較佳係將Cu的含量調整至2.5質量%以上且3.5質量%以下。

此時，於製造產品時，不進行中間退火，而能夠藉由鍛造來製造產品。因此，進一步提升鍛造性。結果，生產性提升，且能夠抑制生產成本。

(與Aγ相關之成分元素) 本實施型態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板較佳係，以質量%計，C：0.05%以下；Cr：15.00%以上且20.00%以下；Ni：5.00%以上且10.00%以下；N：0.06%以下；Mn：2.5%以下；且其餘部分係由Fe及不可避免的雜質所組成。更佳係，Cr及Ni的含量為，以質量%計，在Cr：18.00%以上且20.00%以下；Ni：9.00%以上且10.00%以下的範圍內。

[C：0.05質量%以下] C係調整Aγ值之必要的沃斯田鐵生成元素，亦能對提升強度做出貢獻。然而，若含有過多的C，則在降低耐腐蝕性的同時，鍛造性亦下降。因此，將C含量的上限設定成0.05質量%。

又，過多的脫碳係使製煉成本上升。在0.01質量%以上的C含量下，能夠看見C所造成之強度提升效果。因此，亦可將C含量的下限值設為0.01質量%。

[Cr：15.00質量%以上且20.00質量%以下；Ni：5.00質量%以上且10.00質量%以下] Cr係不鏽鋼的基本成分，其係能夠提升耐腐蝕性的元素。因為Cr係鐵氧體生成元素，若Cr含量高則Aγ值下降。若Cr含量過高則δ鐵氧體變得過剩，退火後產品的磁導率上升。

又，Ni係沃斯田鐵系不鏽鋼的基本成分，其係調整Aγ值之必要的沃斯田鐵生成元素。若添加過多的Ni，則因為使沃斯田鐵相過於穩定，δ鐵氧體的生成變得困難。又，因為Ni係相對高價，若添加過多則成本上升。

將Cr及Ni界定在適當的範圍內，使Aγ值在本發明的範圍內。為了使本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼因應作為對象之用途而能夠確保必要的耐腐蝕性，將Cr含量的下限設為15.00質量%。又，就Ni的含量而言，為了包含使沃斯田鐵相穩定化之必要的量，將下限設為5.00質量%。又，較佳係，Cr含量的下限亦可設為18.00質量%，Ni含量的下限亦可設為9.00質量%。

[N：0.06質量%以下] N與C相同，皆係沃斯田鐵生成元素，於調整Aγ值時係必要的。然而，若添加過多的N，則耐腐蝕性下降。因此，將N含量的上限設定成0.06質量%。又，因為其係針對加工硬化及時效硬化做出貢獻的元素，亦可將N含量的下限設定成0.01質量%。

[Mn：2.5質量%以下] Mn係沃斯田鐵生成元素，於調整Aγ值時係必要的。為了沃斯田鐵相的穩定化，亦可將Mn含量的下限設定成0.01質量%以上。然而，若添加過多的Mn，則耐腐蝕性下降。因此，將Mn含量的上限設定成2.5質量%。

(與夾雜物相關之成分元素) 本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板較佳係在含有與Aγ相關之上述成分元素之外，還包含：以質量%計，S：0.030%以下；Si：0.8%以下；Al：0.003%以下；氧：0.0080%以下；且其餘部分係由Fe及不可避免的雜質所組成。

[S：0.030質量%以下] S係偏析於沃斯田鐵相之結晶邊界且使熱加工性顯著下降。在本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼中，藉由使S固熔於δ鐵氧體，雖然能夠抑制熱軋時表面瑕疵的產生，但較佳係儘可能的降低S的含量。藉由使S的含量降低至0.030質量%以下(較佳係0.010質量%以下)，能夠抑制S或硫化物所造成之缺陷的生成。

[Si：0.8質量%以下] Si係在製鋼階段作為脫酸劑而添加之元素。為了使較軟質之Si系夾雜物成為非金屬夾雜物的主體，亦可將Si含量的下限設定成0.01質量%。又，Si係固熔強化元素，過度添加則會使鍛造性下降。因此，將Si含量的上限設定成0.8質量%。

[Al：0.003質量%以下] Al的氧親和力較Si、Mn高，若其含量超過0.003%，則會產生，成為內部破裂之起因之平均粒徑為5μm以上的尖晶石系夾雜物(例如MnO-SiO₂ -Al₂ O₃ 系夾雜物)。因此，將Al含量的上限設定成0.003質量%。

[氧：0.0080質量%以下] 氧係與Al、Si、Mn等結合並生成夾雜物。藉由Si(及Mn)使熔鋼脫酸，使氧的含量下降。藉由使氧含量降低至0.0080質量%以下，使夾雜物的平均粒徑下降。

(其他成分元素) [Cu：1.0質量%以上且3.5質量%以下] Cu係改善耐腐蝕性之有效成分，同時亦為抑制沃斯田鐵相的加工硬化且提升鍛造性之元素。為了發揮其效果，將Cu含量的下限設定成1.0質量%。然而，因為若添加過多量，則導致熱加工性下降，故將Cu含量的上限設定成3.5質量%。又，更佳係，亦可將Cu含量的下限設定成2.5質量%。

[P：0.040質量%以下] 因為P係使耐腐蝕性劣化的元素，較佳係儘可能地下降至少量，故將P含量的上限設定成0.040質量%。

(關於其他特性的調整) 又，本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的組成，係可因應必要，更包含：滿足以質量%計，Ti：0.5%以下、Nb：0.5%以下、Zr：0.5%以下、V：0.5%以下、Mo：3.0%以下、B：0.03%以下、REM(稀土類金屬)：0.02%以下、Ca：0.03%以下所組成之群中1個以上的條件。

[Ti、Nb、Zr、V：各自為0.5質量%以下] Ti、Nb、Zr、V係因應必要所添加之合金成分，其係將C、N等固熔強化元素固定，並抑制不繡鋼鋼板的硬質化。接著，其係呈現提升不繡鋼鋼板的二次加工性、深度延伸性(Deep drawability)、伸張翻邊性(Stretch flanging)、且使壓縮變形阻抗下降的作用。此等元素的添加效果在0.5質量%飽和，即使添加0.5質量%以上的量亦無法期待符合增量所造成之效果。於將非金屬夾雜物控制在軟質MnO-SiO₂ -Al₂ O₃ 系夾雜物的情況下，將各添加元素含量的上限設定成0.01質量%。

[Mo：3.0質量%以下] Mo係因應必要所添加之合金成分，其呈現改善耐腐蝕性的作用。然而，過剩的Mo添加係成為使不繡鋼鋼板硬度及壓縮變形阻抗上升的原因。在添加Mo的情況下，可將Mo含量的上限界定成3.0質量%。

[B：0.03質量%以下] B係因應必要所添加之合金成分，其對於提升不繡鋼鋼板的熱加工性及防止熱軋時的破裂係有效的。然而，若不繡鋼鋼板含有過多的B，反而變得使熱加工性下降。在添加B的情況下，可將B含量的上限界定成0.03質量%。

[REM：0.02質量%以下] REM係因應必要所添加之合金成分，其與B相同地，對於熱加工性的改善係有效的。然而，若過度添加，則除了添加效果飽和之外，還導致不繡鋼鋼板的硬質化並使成形加工性下降。在添加REM的情況下，將REM含量的上限界定成0.02質量%。於將非金屬夾雜物控制在軟質MnO-SiO₂ -Al₂ O₃ 系夾雜物的情況下，亦可將REM含量的上限設定成0.005質量%。

[Ca：0.03質量%以下] Ca係因應必要所添加之合金成分，其對於熱加工性的改善係有效的。然而，即使添加超過0.03質量%之過量的Ca，添加效果飽和，清潔度亦下降。於將非金屬夾雜物控制在軟質MnO-SiO₂ -Al₂ O₃ 系夾雜物的情況下，亦可將Ca的上限設定成0.005質量%。

(優點) 本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板係能夠於熱軋時使δ鐵氧體殘存於鋼板的表面，並能夠藉由於軋製後退火使δ鐵氧體消失。因此，能夠抑制熱軋後表面瑕疵的產生且使表面品質良好，同時，能夠製造磁導率低的產品。舉例來說，能夠使產品的磁導率為1.05以下。

又，本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板係藉由控制夾雜物的組成及平均粒徑，能夠抑制鍛造所造成之內部破裂的產生。因此，能夠製造由鍛造所製成的產品。又，能夠不需要製造產品時的切削步驟。結果，能夠提升產品的生產性及量產性。

接著，本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板係能夠使夾雜物成為較軟質的Si系夾雜物，並能夠使夾雜物的平均粒徑成為5μm以下。因此，能夠提升產品的研磨性。

又，本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板係藉由調整成分元素的含量，能夠提升鍛造性。因此，能夠省略中間退火，而藉由熱鍛造來製造產品。又，亦能夠採用冷鍛造。結果，能夠降低產品的生產成本，且能夠進一步地提升生產性。

本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼係能夠用於製造例如攜帶型電子機器的外部構件。又，亦能夠用於製造被要求低磁導率的其他產品。舉例來說，亦可用於製造使用各種電子部件、核磁共鳴之測定裝置等的構成構件之素材。

＜製造方法＞針對本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的製造方法之一例，於以下進行說明。

(前處理步驟) 在前處理步驟中，首先，使用真空熔解爐，將鋼熔製，並使Aγ值在本發明的範圍內。鑄造此鋼並製造扁鋼胚。就凝固時的冷卻速度而言，雖然示例了4℃/sec以上，但不限於此。從該扁鋼胚切出軋製用的塊狀物(block)。接著，將該塊狀物在大氣氛圍下加熱至1000℃~1300℃的溫度區域。雖然加熱該塊狀物並保持之時間並未特別限定，但可為數十分鐘~3小時。再者，亦可不從扁鋼胚切出塊狀物，就這樣直接加熱扁鋼胚。

更詳細而言，上述扁鋼胚係藉由鋼在AF模式下凝固而形成，且成為δ鐵氧體存在於γ相的狀態。於Cr含量、Ni含量及Aγ值皆在本發明範圍內的成分組成之Fe-Cr-Ni系狀態圖中，於較成為γ相單相之穩定區域與δ鐵氧體 + γ相之穩定區域兩者邊界的溫度還稍微低之溫度下，加熱上述扁鋼胚。在此溫度下，因為γ相的單相係穩定的，δ鐵氧體係慢慢消失。然而，一般而言，δ鐵氧體的消失係非常耗時(例如24h以上)。因為於熱軋前加熱扁鋼胚之時間係如上述般，為較短的時間，故上述扁鋼胚中的δ鐵氧體係不會消失而殘存下來。

(軋製步驟) 將上述經過前處理步驟後的塊狀物(扁鋼胚)熱軋至所欲的板厚。此處，本實施形態之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板藉由熱軋前的加熱，使δ鐵氧體殘存於表面。因此，能夠抑制表面瑕疵的產生。

再者，熱軋後的鋼板亦可在去除鏽皮(scale)後，進一步冷軋。

（退火處理步驟）在退火處理步驟中，藉由將經過上述軋製步驟軋製後的鋼板，在1100℃~1200℃的溫度區域下進行數分鐘的均熱處理，並退火。藉此，鋼板所含之δ鐵氧體消失。上述均熱處理係可在比上述前處理步驟中的加熱溫度還低的溫度下進行，亦可在比上述前處理步驟中的加熱時間還短的時間下進行。在本製造方法中，由上述軋製步驟所產生之殘留應力係促進使δ鐵氧體朝沃斯田鐵相的相變態。

接著，酸洗退火後的鋼板。藉此，能夠在獲得表面品質良好的同時，亦能夠製造作為磁導率低的產品之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板。

本發明並不限定於上述實施形態，可在請求項所示之範圍內做各種的變更，且將上述說明所揭示之技術手段適宜地組合而得之實施形態亦包含在本發明的技術範圍內。

[實施例] 以下，雖然說明本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的實施例，但本發明並不被此等實施例限定。

將具有表1所示之組成的鋼A-1~A-3、及鋼B-1~B-4各自在真空熔解爐熔解後，進行鍛造並製造扁鋼胚。凝固時冷卻速度為4℃/sec以上。從製造之扁鋼胚中，各自切出厚度40mm、寬度100mm、長度150mm的塊狀物。

[表1]

將切出之塊狀物升溫至1200℃為止，均熱加熱2小時。藉由將加熱後的塊狀物熱軋，獲得板厚4.0mm的熱軋鋼板。在1140℃下於該熱軋鋼板進行均熱1分中的退火後，進行酸洗。

針對獲得之試料，進行以下調查。

(表面觀察) 在軋製後的熱軋鋼板表面，將未觀察到表面瑕疵者判定為○，將觀察到表面瑕疵者判定為×。

(磁導率) 使用磁導率計，針對各試料測定磁導率。將磁導率在1.05以下者判定為○，將磁導率超過1.05者判定為×。磁導率被判定為○之試料在鍛造前與鍛造後之間，其磁導率並沒有很大的差異。

(夾雜物粒徑) 針對各試料，在長邊方向將平行之剖面鏡面研磨後，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察該剖面。在倍率500的視野中測定20個夾雜物的平均粒徑。將該平均粒徑為5μm以下者判定為○，將該平均粒徑超過5μm者判定為×。

(夾雜物組成) 又，就上述觀察剖面而言，同樣地，使用SEM-EDX分析20個夾雜物之夾雜物組成的平均值。將平均Al濃度為12質量%以下者判定為○，將超過12質量%者判定為×。

(鍛造性) 針對各試料，採取如圖1所示之試驗片，於該試驗片進行如圖2所示之冷軋。再者，於鍛造途中不進行中間退火步驟。鍛造係在200ton的液壓機進行。在各試驗片的冷軋後，使用顯微鏡觀察鍛造品的A剖面，調查是否產生內部破裂。接著，將於獲得之產品未觀察到內部破裂者判定為○，將觀察到內部破裂者判定為×。

(研磨性) 研磨性判斷為不良係指，在肉眼觀察時看到霧狀的情況。研磨後的霧狀係指，進行光學顯微鏡觀察時，確認到在如圖3般之夾雜物的位置觀察到具有研磨的痕跡。因此，使用光學顯微鏡進行研磨性是否良好的判斷。

針對各試料，將試料表面鏡面研磨後，使用光學顯微鏡在10mmX10mm的範圍下觀察表面。如在圖3中所觀察般，在夾雜物的位置未觀察到被拖動之形態的研磨痕跡時，將其研磨性評價為○，將觀察到時的研磨性評價為×。

將以上的結果顯示於表2。

[表2]

如表2所示，因為本發明例的A-1~A-3鋼，其組成及Aγ值皆滿足本發明的範圍，故全部的特性皆為良好。從本實施例來看，藉由本發明，能夠獲得一種沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其係能夠抑制熱軋後表面瑕疵的產生且表面品質良好，同時，能夠製造磁導率低的產品。又，因為本發明例的A-1~A-3鋼，在鍛造性良好的同時，夾雜物的組成及粒徑皆在特定的範圍內，故研磨性良好且能夠抑制內部破裂的產生。

相對於此，因為比較例B-1鋼的Aγ值係高於本發明的範圍，於熱軋後產生表面瑕疵。又，因為比較例B-2鋼的Aγ值係低於本發明的範圍，故顯示磁導率大於1.05的值。因為比較例B-3鋼的Si含量低，且氧含量高，故夾雜物粒徑、研磨性、及鍛造性皆變得不適當。

接著，比較例B-4鋼的Al含量高，於夾雜物成為尖晶石系夾雜物的同時，研磨性及鍛造性皆不適當。

再者，就B-3鋼及B-4鋼而言，因為鍛造性為×，故成為比較例。此係因為，本發明係以在加工沃斯田鐵系不鏽鋼並成為產品時進行鍛造加工，來作為前提。

[產業利用性] 本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼係能夠例如作為製造攜帶型電子機器之外部構件的素材而被利用。又，舉例來說，本發明之沃斯田鐵系不鏽鋼亦能夠用於製造下述素材：使用被要求低磁導率的各種電子部件、核磁共鳴之測定裝置等的構成構件之素材。

無。

［圖1］係顯示在實施例中所採取之試驗片的形狀之圖。［圖2］係顯示藉由冷鍛造上述試驗片所製作的形狀之圖。［圖3］係顯示將實施例的試料表面鏡面研磨後，使用光學顯微鏡所觀察之表面樣子的一例之圖。

Claims

一種沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其係包含以下組成：以質量%計， Cr：15.00%以上且20.00%以下； Ni：5.00%以上且10.00%以下；及下述(1)式所定義之Aγ值為0以上且3.0以下： Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1)。
如請求項1所述之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其中，被含於前述鋼板中之夾雜物的平均粒徑係5μm以下，且在前述夾雜物的組成中，平均Al濃度為12質量%以下。
如請求項1或2所述之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其中，前述鋼板係包含以下組成：以質量%計， C：0.05%以下； N：0.06%以下； Mn：2.5%以下；且，其餘部分係由Fe及不可避免的雜質所組成。
如請求項1或2所述之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其中，前述鋼板係包含以下組成：以質量%計， C：0.05%以下； N：0.06%以下； Mn：2.5%以下； P：0.040%以下； S：0.030%以下； Si：0.8%以下； Al：0.003%以下；氧：0.0080%以下；且，其餘部分係由Fe及不可避免的雜質所組成。
如請求項1~4中任一項所述之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其中，前述鋼板的組成還包含1.0質量%以上且3.5質量%以下的Cu。
如請求項1~5中任一項所述之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板，其中，前述鋼板的組成還滿足由下述條件所組成之群組中1個以上的條件：以質量％計，Ti：0.5%以下、Nb：0.5%以下、Zr：0.5%以下、V：0.5%以下、Mo：3.0%以下、B：0.03%以下、REM：0.02%以下、Ca：0.03%以下。
一種沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的製造方法，其係包含：前處理步驟，其係將經調整組成後之扁鋼胚加熱至1000℃~1300℃的溫度區域，且經調整組成後之扁鋼胚的組成係：以質量%計， Cr：15.00%以上且20.00%以下； Ni：5.00%以上且10.00%以下；及下述(1)式所定義之Aγ值為0以上且3.0以下： Aγ=30(C+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 ･･･(1)；軋製步驟，其係熱軋在前述前處理步驟所加熱之扁鋼胚。
如請求項7所述之沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板的製造方法，還包含：退火處理步驟，其係將在前述軋製步驟所軋製之鋼板退火之後，進行酸洗。