TW202138587A - 不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供減少S並抑制硬質夾雜物的生成之不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法。關於圓等效直徑5μm以上之夾雜物，平均組成以質量%計為CaO：0%以上15%以下、SiO2：0%以上20%以下、Al2O3：50%以上70%以下、MgO：10%以上40%以下之第一夾雜物的個數密度為0.5個/mm2以下，CaO：10%以上70%以下、SiO2：10%以上65%以下、Al2O3：20%以下、MgO：5%以上50%以下、CaF2：0%以上5%以下之第二夾雜物的個數密度為0.2個/mm2以下，CaO：5%以上40%以下、SiO2：10%以上40%以下、Al2O3：10%以上40%以下、MgO：5%以上30%以下、CaF2：5%以上40%以下之第三夾雜物的個數密度為0.005個/mm2以上0.5個/mm2以下。

Description

不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法
本發明係關於硬質夾雜物少之不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法。
於不鏽鋼的製造方法中，有時會要求對生鏽造成影響之S(硫)之濃度的降低。
以往在降低S的濃度時，係提高精煉熔渣中的熔渣鹼度，亦即提高CaO/SiO2比(C/S比)。於該方法之情形時，於鋼中存在有MgO‧Al2O3或CaO‧MgO‧SiO2等硬質的夾雜物。由於此夾雜物為硬質，所以在軋延步驟中未被碎裂而暴露於表面，所以在製品表面上容易生成缺陷(刮痕)，而對鋼材的製造性造成不良影響。
因此，於不鏽鋼的精煉時，為人所知者有藉由使用Al、Ca及Mg濃度低之矽鐵，來抑制屬於有害的非金屬夾雜物之MgO‧Al2O3的生成之方法(例如參考專利文獻1)。
然而，於此方法之情形時，為了控制夾雜物型態，有時無法得到充分的脫硫性能，熱加工性有降低之疑慮。
此外，為人所知者亦有藉由限制熔渣鹼度及熔鋼中的Mg、Al、Ca等微量成分，來抑制熔鋼中屬於有害的非金屬夾雜物之MgO‧Al2O3的生成，而製造出防止噴嘴內的附著且表面品質優異之不鏽鋼之方法(例如參考專利文獻2)。
然而，於此方法之情形時，由於熔渣的鹼度為2以上且熔渣中的Al2O3濃度未達5.0質量%，因而有生成Al2O3少且硬質之作為結晶夾雜物的CaO‧MgO‧SiO2系夾雜物之疑慮。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-26811號公報
[專利文獻2]日本特許第6146908號公報
如上述般，係期待一種減少S且硬質夾雜物少之不鏽鋼，以及表面缺陷(表面刮痕)少之不鏽鋼材。
本發明係鑑於該情況而研創者，其目的在於提供一種減少S並抑制硬質夾雜物的生成之不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法。
請求項1所述之不鏽鋼係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.3質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上5質量%以下、Ni：5質量%以上20質量%以下、S：0.0001質量%以上0.003質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Ca：0.0001質量%以上0.002質量%以下、O：0.0001質量%以上0.004質量%以下、Al：0.02質量%以下、Mg：0.002質量%以下、以及N：0.0001質量%以上0.5質量%以下，且剩餘部分由Fe及不可避免的雜質所構成；關於圓等效直徑5μm以上之夾雜物，具有CaO：0質量%以上15質量%以下、SiO2：0質量%以上20質量%以下、Al2O3：50質量%以上70質量%以下、MgO：10質量%以上40質量%以下的平均組成之第一夾雜物的個數密度為0.5個/mm2以下，具有CaO：10質量%以上70質量%以下、SiO2：10質量%以上65質量%以下、Al2O3：20質量%以下、MgO：5質量%以上50質量%以下、CaF2：0質量%以上5質量%以下的平均組成之第二夾雜物的個數密度為0.2個/mm2以下，具有CaO：5質量%以上40質量%以下、SiO2：10質量%以上40質量%以下、Al2O3：10質量%以上40質量%以下、MgO：5質量%以上30質量%以下、CaF2：5質量%以上40質量%以下的平均組成之第三夾雜物的個數密度為0.005個/mm2以上0.5個/mm2以下。
請求項2所述之不鏽鋼在如請求項1所述之不鏽鋼中，更含有Cu：4質量%以下、Mo：5質量%以下、REM：0.003質量%以下、B：0.0001質量%以上0.0050質量%以下、Ti：0.01質量%以上0.50質量%以下、Nb：0.01質量%以上0.50質量%以下、V：0.01質量%以上1.00質量 %以下、W：0.01質量%以上1.00質量%以下、Co：0.01質量%以上1.00質量%以下、Sn：0.01質量%以上1.00質量%以下之至少1種。
請求項3所述之不鏽鋼材係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.3質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上5質量%以下、Ni：5質量%以上20質量%以下、S：0.0001質量%以上0.003質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Ca：0.0001質量%以上0.002質量%以下、O：0.0001質量%以上0.004質量%以下、Al：0.02質量%以下、Mg：0.002質量%以下、以及N：0.0001質量%以上0.5質量%以下，且剩餘部分由Fe及不可避免的雜質所構成；關於圓等效直徑5μm以上之夾雜物，具有CaO：0質量%以上15質量%以下、SiO2：0質量%以上20質量%以下、Al2O3：50質量%以上70質量%以下、MgO：10質量%以上40質量%以下的平均組成之第一夾雜物的個數密度為0.5個/mm2以下，具有CaO：10質量%以上70質量%以下、SiO2：10質量%以上65質量%以下、Al2O3：20質量%以下、MgO：5質量%以上50質量%以下、CaF2：0質量%以上5質量%以下的平均組成之第二夾雜物的個數密度為0.1個/mm2以下，具有CaO：5質量%以上40質量%以下、SiO2：10質量%以上40質量%以下、Al2O3：10質量%以上40質量%以下、MgO：5質量%以上30質量%以下、CaF2：5質量%以上40質量%以下的平均組成之第三夾雜物的個數密度為0.005個/mm2以上0.2個/mm2以下。
請求項4所述之不鏽鋼材在如請求項3所述之不鏽鋼材中，更含有Cu：4質量%以下、Mo：5質量%以下、REM：0.003質量%以下、B：0.0001質量%以上0.0050質量%以下、Ti：0.01質量%以上0.50質量 %以下、Nb：0.01質量%以上0.50質量%以下、V：0.01質量%以上1.00質量%以下、W：0.01質量%以上1.00質量%以下、Co：0.01質量%以上1.00質量%以下、Sn：0.01質量%以上1.00質量%以下之至少1種。
請求項5所述之不鏽鋼的製造方法係製造如請求項1或2所述之不鏽鋼之不鏽鋼的製造方法，其係具備：藉由VOD或AOD進行精煉之精煉步驟；以將精煉步驟後的熔渣組成構成為以質量%比計為CaO/SiO2：1.7以上3.0以下、Al2O3：6.0質量%以下、MgO：10.0質量%以下、以及CaF2：5質量%以上20質量%以下且為CaO/SiO2的3倍以上8倍以下之方式投入CaF2，然後在投入CaF2後，以50W/ton以上的攪拌動力將熔鋼攪拌保持5分鐘以上。
根據本發明，可減少S並抑制硬質夾雜物的生成。
以下係說明本發明的一實施型態。
本實施型態之不鏽鋼為沃斯田鐵(Austenite)系不鏽鋼，含有：0.0001質量%以上0.15質量%以下的C(碳)、0.3質量%以上2.0質量%以下的Si(矽)、0.1質量%以上5質量%以下的Mn(錳)、5質量%以上20質量%以下的Ni(鎳)、0.0001質量%以上0.003質量%以下的S(硫)、16質量%以上25質量%以下的Cr(鉻)、0.0001質量%以上0.002質量%以下的Ca(鈣)、0.0001質量%以上0.004質量%以下的O(氧)、0.02質量%以下的Al(鋁)、0.002質量%以下的Mg(鎂)、0.0001質量%以上0.5質量%以下的 N(氮)，且剩餘部分由Fe(鐵)及不可避免的雜質所構成。除此之外，於不鏽鋼中，可視需要更含有4質量%以下的Cu(銅)、5質量%以下的Mo(鉬)及0.003質量%以下的REM(Rare Earth Metals：稀土元素)中之至少1種。此外，於不鏽鋼中可含有既定量之Sn(錫)、Nb(鈮)、Ti(鈦)、Co(鈷)、V(釩)、W(鎢)、B(硼)等元素。
此外，本實施型態之不鏽鋼係經過後述既定製造步驟，製造板厚0.3mm至10mm的鋼板或是直徑5.0mm至40mm的棒材或線材等不鏽鋼材。
此外，本實施型態之不鏽鋼係為了抑制使用此不鏽鋼所製造之不鏽鋼材的表面缺陷，調整圓等效直徑大之硬質夾雜物的個數密度。所謂圓等效直徑，意指與夾雜物的面積相等之圓的直徑。具體而言，本實施型態之不鏽鋼係含有：以質量比率換算計具有CaO：0質量%以上15質量%以下、SiO2：0質量%以上20質量%以下、Al2O3：50質量%以上70質量%以下、MgO：10質量%以上40質量%以下的平均組成之圓等效直徑5μm以上的第一夾雜物(亦稱為含尖晶石(Spinel)夾雜物等)，具有CaO：10質量%以上70質量%以下、SiO2：10質量%以上65質量%以下、Al2O3：20質量%以下、MgO：5質量%以上50質量%以下、CaF2：0質量%以上5質量%以下的平均組成之圓等效直徑5μm以上的第二夾雜物(亦稱為CMS系夾雜物等)，以及具有CaO：5質量%以上40質量%以下、SiO2：10質量%以上40質量%以下、Al2O3：10質量%以上40質量%以下、MgO：5質量%以上30質量%以下、CaF2：5質量%以上40質量%以下的平均組成之第三夾雜物(亦稱為含F夾雜物等)。
再者，本實施型態之不鏽鋼對於以任意剖面所測定之夾雜物個數，係以第一夾雜物的個數密度成為0個/mm2以上0.5個/mm2以下，第二夾雜物的個數密度成為0個/mm2以上0.2個/mm2以下，第三夾雜物的個數密度成為0.005個/mm2以上0.5個/mm2以下之方式進行調整。第一夾雜物及第二夾雜物為即使對不鏽鋼進行軋延等，於製造不鏽鋼材時亦不易碎裂或細微化之硬質夾雜物，相對於此，第三夾雜物為容易藉由軋延等而相對容易碎裂或細分化之軟質夾雜物。因此，本實施型態之不鏽鋼材對於以任意剖面所測定之夾雜物個數，第一夾雜物的個數密度為0個/mm2以上0.5個/mm2以下，較佳為0個/mm2以上0.45個/mm2以下，第二夾雜物的個數密度為0個/mm2以上0.1個/mm2以下，第三夾雜物的個數密度為0.005個/mm2以上0.2個/mm2以下。
C為沃斯田鐵穩定化元素，於含有時，不鏽鋼的硬度、強度增加。另一方面，於C為過剩之情形時，會與母材的Cr、Mn反應而使耐蝕性惡化。因此，C的含量係設為0.0001質量%以上0.15質量%以下，較佳設為0.1質量%以下。
Si為用以在低Al條件下進行脫氧之必要元素。於Si的含量高於2.0質量%之情形時，不鏽鋼母材會硬質化。因此，Si的含量係設為0.3質量%以上2.0質量%以下，較佳設為0.5質量%以上。
Mn為有效於脫氧之元素，且亦是沃斯田鐵穩定化元素。於Mn的含量低於0.1質量%之情形時，由於夾雜物中之Cr2O3的含有率增加，所以容易生成硬質的夾雜物。因此，Mn的含量係設為0.1質量%以上5質量%以下，較佳設為0.5質量%以上。
Ni為提升不鏽鋼的耐蝕性之元素，且亦是沃斯田鐵穩定化元素。Ni的含量係設為5質量%以上20質量%以下。
S於含量高於0.003質量%之情形時，會生成硫化物系的夾雜物而對耐蝕性或熱軋時的加工性造成不良影響。因此，S的含量係設為0.0001質量%以上0.003質量%以下，較佳設為0.002質量%以下。
Cr為用以確保不鏽鋼的耐蝕性之必要元素。然而，於Cr的含量高於25質量%之情形時，不鏽鋼難以製造並且夾雜物中之Cr2O3的含有率增加，因而生成硬質的夾雜物。因此，Cr的含量係設為16質量%以上25質量%以下。
Cu為提升不鏽鋼的加工性之元素，且亦是沃斯田鐵穩定化元素。於Cu的含量高於4.0質量%之情形時，由於熱脆性而對製造性造成不良影響。此外，Cu為選擇性元素，亦包含無添加。因此，Cu的含量係設為0質量%以上4.0質量%以下。
Mo為提升不鏽鋼的耐蝕性之元素。然而，於Mo的含量高於5質量%之情形時，會促進σ相的生成而引起母材的脆化，故不佳。因此，Mo的含量係設為0質量%(包含無添加)以上5質量%以下，較佳設為0.01質量%以上3質量%以下。
Al為在使用泛用精煉法所製造之不鏽鋼中，有時被添加作為脫氧材之元素，在如本發明般之Si脫氧鋼中，係以原料的雜質或耐火物等熔損為原因而不可避地含有之元素。此外，於Al的含量高於0.02質量%之情形時，生成大型且硬質的MgO‧Al2O3及/或大型且硬質的MnO‧Al2O3‧Cr2O3，而對表面缺陷產生率造成不良影響。因此，Al的含量係設 為0質量%(包含無添加)以上0.02質量%以下，較佳設為0.003質量%以下。
Ca為使不鏽鋼的熱加工性達到良好之元素，惟在過剩地含有之情形時，對於如CaO‧SiO2般之硬質夾雜物的生成會造成不良影響，因此，Ca的含量係設為0.0001質量%以上0.002質量%以下。
Mg為在使用泛用精煉法所製造之不鏽鋼中不可避地含有之元素。此外，於Mg的含量高於0.002質量%之情形時，生成大型且硬質的MgO‧Al2O3而對表面缺陷產生率造成不良影響。因此，Mg的含量係設為0質量%(包含無添加)以上0.002質量%以下，較佳設為0.001質量%以下。
O於含量低於0.0001質量%之情形時，Si及Mn不會氧化而使夾雜物中的MgO濃度及Al2O3濃度上升，所以生成大型且硬質的MgO‧Al2O3而對不鏽鋼的表面缺陷產生率造成不良影響。此外，O於含量高於0.004質量%之情形時，S的減少變得難以進行。因此，O的含量係設為0.0001質量%以上0.004質量%以下。
N為提升不鏽鋼的耐蝕性之元素，且亦是沃斯田鐵穩定化元素。於N為高於0.5質量%之含量時，於鋼塊中產生氣泡而對不鏽鋼的製造性造成不良影響。因此，N的含量係設為0.0001質量%以上0.5質量%以下。
REM為改善不鏽鋼的熱加工性之元素。於REM的含量高於0.003質量%之情形時，引起噴嘴阻塞而對製造性造成不良影響。此外，REM為選擇性元素，亦包含無添加。因此，REM的含量係設為0質量%以上0.003質量%以下。
與Ca相同，B為使不鏽鋼的熱加工性達到良好之元素，故可視需要在0.0050質量%以下的範圍內添加。於添加之情形時，較佳係將含量設為0.0001質量%以上0.0030質量%以下。
Ti及Nb係與C或N生成析出物而有效地防止熱處理時的晶粒粗大化，所以可分別在0.50質量%以下的範圍內添加。於添加之情形時，較佳係將含量分別設為0.01質量%以上0.30質量%以下。
V、W、Co、Sn皆為提升不鏽鋼的耐蝕性之元素，可視需要而添加。於添加之情形時，較佳係設為：V：0.01質量%以上1.00質量%以下、W：0.01質量%以上1.00質量%以下、Co：0.01質量%以上1.00質量%以下、Sn：0.01質量%以上1.00質量%以下的含量。
接著說明上述不鏽鋼及不鏽鋼材的製造方法。
於製造上述不鏽鋼時，係將原料熔解及精煉，並熔製如上述般成分經調整後之不鏽鋼。
於精煉步驟中，係使用VOD或AOD。
於本實施型態中，係著眼於為人所知之可顯著地降低CaO-SiO2系或CaO-Al2O3系之氧化物的熔點之CaF2，藉由將熔渣中之CaF2的濃度設為適當的範圍來提高夾雜物的CaF2濃度，抑制Al2O3少且為硬質之結晶性夾雜物的生成，並使所生成之夾雜物軟質化。
具體而言，於本實施型態中，係以將精煉步驟後的熔渣組成構成為以質量%比計為CaO/SiO2：1.7以上3.0以下，較佳為1.7以上2.3以下、Al2O3：6.0質量%以下，較佳為4.0質量%以下、MgO：10.0質量%以下，較佳為8.0質量%以下、以及CaF2：5質量%以上20質量%以下， 較佳為7質量%以上15質量%以下，且為CaO/SiO2的3倍以上8倍以下之方式，因應熔渣量來投入CaF2。此外，為了充分地發揮依據CaF2之夾雜物控制效果，於投入後以50W/ton以上的攪拌動力將熔鋼攪拌保持5分鐘以上。於攪拌動力未達50W/ton或是攪拌保持時間未達5分鐘時，CaF2無法與成為第一夾雜物及第二夾雜物之懸浮熔渣充分地混合，使第一夾雜物及第二夾雜物變得過多。於攪拌動力大於150W/ton時，會捲入存在於熔鋼上之精煉熔渣而使第二夾雜物變得過多。攪拌保持時間的上限並無特別限定，從依據攪拌之效果已達飽和卻使設備上的負荷增加或製造上的效率降低之涵義來看，較佳係將攪拌保持時間設為30分鐘以下。攪拌除了有依據VOD或LF的氣體吹入的方法之外，亦可藉由機械性混合或電磁攪拌等其他方法來實施。
然後在精煉步驟後，經過連續鑄造步驟來形成既定厚度的板坯或是既定見方大小的坯料(billet)等不鏽鋼。
然後相對於既定厚度的板坯，經過熱軋步驟、酸洗步驟而製造既定厚度之作為不鏽鋼材的不鏽鋼板，或是相對於既定見方大小的坯料，經過熱軋步驟、酸洗步驟而製造既定粗度之作為不鏽鋼材的棒或線材。不論於何種情形，之後可因應所要求之尺寸來進行回火步驟及/或酸洗步驟。經過酸洗步驟後，可更進行冷軋步驟。
如此，於依據VOD或AOD之精煉後的不鏽鋼熔鋼中，藉由調整所浮起之熔渣的組成並於精煉後保持充分的時間，可同時達成S的減少與夾雜物組成的控制。具體而言，可製造出減少S，換言之為耐蝕性優異並抑制硬質夾雜物的生成之不鏽鋼，該不鏽鋼係含有0個/mm2以上 0.5個/mm2以下之具有CaO：0質量%以上15質量%以下、SiO2：0質量%以上20質量%以下、Al2O3：50質量%以上70質量%以下、MgO：10質量%以上40質量%以下的平均組成之第一夾雜物，並含有0個/mm2以上0.2個/mm2以下之具有CaO：10質量%以上70質量%以下、SiO2：10質量%以上65質量%以下、Al2O3：20質量%以下、MgO：5質量%以上50質量%以下、CaF2：0質量%以上5質量%以下的平均組成之第二夾雜物，並且含有0.005個/mm2以上0.5個/mm2以下之具有CaO：5質量%以上40質量%以下、SiO2：10質量%以上40質量%以下、Al2O3：10質量%以上40質量%以下、MgO：5質量%以上30質量%以下、CaF2：5質量%以上40質量%以下的平均組成之第三夾雜物。此外，使用此不鏽鋼，可製造出減少S，換言之為耐蝕性優異並抑制硬質夾雜物的生成且表面缺陷少之良質的鋼板或是棒或線材等不鏽鋼材，該不鏽鋼係含有0個/mm2以上0.5個/mm2以下的第一夾雜物，並含有0個/mm2以上0.1個/mm2以下的第二夾雜物，並且含有0.005個/mm2以上0.2個/mm2以下的第三夾雜物。
[實施例]
(實施例1)
以下係說明本實施例及比較例。
使用表1所示之樣本No.1至4的鋼種之各組成的沃斯田鐵系不鏽鋼80噸，經過電熱爐、吹煉爐、AOD精煉步驟及LF、連續鑄造步驟而熔製出200mm厚之不鏽鋼的板坯。使用表1所示之樣本No.7至11、13、15的鋼種之各組成的沃斯田鐵系不鏽鋼80噸，經過電熱爐、吹煉爐、 真空脫氣(VOD)精煉步驟、連續鑄造步驟而熔製出200mm厚之不鏽鋼的板坯。
表1所示之各元素的含量為以質量%計之值。於精煉步驟中，係將因應各組成所使用之熔渣的CaF2改變為0.0至20.0為止來進行精煉。此外，在投入CaF2後，藉由VOD或LF來實施Ar氣體的底吹氣，並以攪拌動力65至120W/ton將熔鋼攪拌保持7至22分鐘。
然後從所熔製之板坯中，於寬度方向中央上，從以距離表層為20mm的位置為中心之處採集板厚40mm、寬40mm、深長15mm的鋼塊樣本。
接著對各板坯進行熱軋、冷軋及酸洗，形成板厚0.3mm至10mm之作為不鏽鋼材的冷軋鋼捲，並從鋼捲中採集鋼板樣本。
此外，使用表1所示之樣本No.5、6、12、14的鋼種之各組成的沃斯田鐵系不鏽鋼60噸，經過電熱爐、AOD精煉步驟及LF、連續鑄造步驟而熔製出150mm見方之作為不鏽鋼的坯料。於AOD的還原精煉中，係將因應各組成所使用之熔渣的CaF2改變為0.0至20.0為止來進行精煉。此外，在投入CaF2後，以攪拌動力100W/ton將熔鋼攪拌保持20分鐘。
然後從所熔製之坯料中，於寬度方向中央上，從以距離表層為20mm的位置為中心之處採集板厚40mm、寬40mm、深長15mm的鋼塊樣本。
接著對各坯料進行熱軋、冷軋及酸洗，形成直徑5mm至40mm之作為不鏽鋼材的棒或線材，並從棒或線材中採集樣本。
[表1]
Figure 110107016-A0202-12-0014-1
然後對所採集之各樣本進行依據剛砂紙之研磨及拋光以進行鏡面加工。
然後使用SEM(掃描型電子顯微鏡；Scanning Electron Microscope)，以倍率100倍來量測存在於500mm2的面積中之圓等效直徑5μm以上之所有夾雜物的個數。
對於所量測之夾雜物，係藉由EDS(能量分散型X射線光譜分析儀；Energy Dispersive X-ray Spectrometer)來測定夾雜物組成的CaO、SiO2、Al2O3、MgO、CaF2比率，以進行夾雜物的種別判定。
根據所得到之夾雜物的種別判定來分類出第一夾雜物、第二夾雜物、第三夾雜物，並從所量測之夾雜物個數及觀察面積中，算出個數密度。
此外，於夾雜物大小為上位20%之夾雜物中，算出5個(於未達5個之情形時為存在個數)夾雜物之組成的平均值。
[表2]
Figure 110107016-A0202-12-0016-2
[表3]
Figure 110107016-A0202-12-0017-3
各表中的樣本No.1至11分別對應於本實施例。具體而言，表2中的樣本No.1至4、7至11為對應於表1中的樣本No.1至4、7至11的鋼種之板坯的樣本，表2中的樣本No.5、6為對應於表1中的樣本No.5、6的鋼種之坯料的樣本。此外，表3中的樣本No.1至4、7至11為對應於表1中的樣本No.1至4、7至11的鋼種之鋼板的樣本，表3中的樣本No.5、6為對應於表1中的樣本No.5、6的鋼種之棒或線材的樣本。關於板坯、坯料，係分別將C剖面設為觀察處，關於鋼板，係將其表面設為觀察處，關於棒或線材，係將任意剖面設為觀察處。
關於此等樣本，由於鋼中成分以及於精煉步驟中之熔渣的熔渣鹼度(CaO/SiO2比)、熔渣中之Al2O3、MgO及CaF2的各濃度滿足上述實施型態的範圍，所以可得到S經抑制且硬質夾雜物少，亦即表面缺陷少之良好的品質。
相對於此，各表中的樣本No.12至15分別對應於比較例。具體而言，表2中的樣本No.13、15為對應於表1中的樣本No.13、15的鋼種之板坯的樣本，表2中的樣本No.12、14為對應於表1中的樣本No.12、14的鋼種之坯料的樣本。此外，表3中的樣本No.13、15為對應於表1中的樣本No.13、15的鋼種之鋼板的樣本，表3中的樣本No.12、14為對應於表1中的樣本No.12、14的鋼種之棒或線材的樣本。此等之觀察處係設為與本實施例相同。
於樣本No.12、13中，由於熔渣中之CaF2的濃度脫離上述實施型態的範圍(表1中的底線)，所以無法抑制因充分地生成熔點低之第 三夾雜物所形成之硬質的第二夾雜物(表2、表3中的底線)，無法得到表面缺陷少之良好的製品。
此外，於樣本No.14中，由於熔渣中之Al2O3的濃度脫離上述實施型態的範圍(表1中的底線)，所以大量地生成含有尖晶石(MgO‧Al2O3)的結晶之第一夾雜物(表2、表3中的底線)，無法得到表面缺陷少之良好的製品。
再者，於樣本No.15中，由於熔渣中之CaF2的濃度脫離上述實施型態的範圍(表1中的底線)，所以大量地生成含有過剩的CaF2之夾雜物(第三夾雜物)(表2、表3中的底線)，無法得到表面缺陷少之良好的製品。
(實施例2)
對於表4所示之樣本No.16至25，係變更VOD或LF中的底吹氣氣體量，並將攪拌動力與攪拌保持時間變更如表4所示般，除此之外，其他與實施例1相同來製造，並進行板坯、坯料、鋼板或是棒或線材的樣本採集與評估。
[表4]
Figure 110107016-A0202-12-0020-4
[表5]
Figure 110107016-A0202-12-0021-5
[表6]
Figure 110107016-A0202-12-0022-6
樣本No.16至21分別對應於本實施例。此等由於鋼中成分以及於精煉步驟中之熔渣的熔渣鹼度(CaO/SiO2比)、熔渣中之Al2O3、MgO及CaF2的各濃度滿足上述實施型態的範圍，所以可得到S經抑制且硬質夾雜物少，亦即表面缺陷少之良好的品質。
另一方面，樣本No.22至25分別對應於比較例。由於此等未滿足本發明的攪拌條件，雖然熔渣中之CaF2的濃度滿足實施型態的範圍，但充分地生成熔點低之第三夾雜物而無法抑制硬質的第二夾雜物(表5、表6中的底線)，所以無法得到表面缺陷少之良好的製品。
因此，如上述各實施例所示，藉由滿足本發明的條件，係確認到可製造出減少S並抑制硬質夾雜物之板坯或坯料等不鏽鋼，以及因硬質夾雜物的抑制而使表面缺陷變少之鋼板或是棒或線材等不鏽鋼材。

Claims (5)

  1. 一種不鏽鋼，其係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.3質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上5質量%以下、Ni：5質量%以上20質量%以下、S：0.0001質量%以上0.003質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Ca：0.0001質量%以上0.002質量%以下、O：0.0001質量%以上0.004質量%以下、Al：0.02質量%以下、Mg：0.002質量%以下、以及N：0.0001質量%以上0.5質量%以下，且剩餘部分由Fe及不可避免的雜質所構成；
    關於圓等效直徑5μm以上之夾雜物，
    具有CaO：0質量%以上15質量%以下、SiO2：0質量%以上20質量%以下、Al2O3：50質量%以上70質量%以下、MgO：10質量%以上40質量%以下的平均組成之第一夾雜物的個數密度為0.5個/mm2以下，
    具有CaO：10質量%以上70質量%以下、SiO2：10質量%以上65質量%以下、Al2O3：20質量%以下、MgO：5質量%以上50質量%以下、CaF2：0質量%以上5質量%以下的平均組成之第二夾雜物的個數密度為0.2個/mm2以下，
    具有CaO：5質量%以上40質量%以下、SiO2：10質量%以上40質量%以下、Al2O3：10質量%以上40質量%以下、MgO：5質量%以上30質量%以下、CaF2：5質量%以上40質量%以下的平均組成之第三夾雜物的個數密度為0.005個/mm2以上0.5個/mm2以下。
  2. 如請求項1所述之不鏽鋼，其更含有Cu：4質量%以下、Mo：5質量%以下、REM：0.003質量%以下、B：0.0001質量%以上0.0050 質量%以下、Ti：0.01質量%以上0.50質量%以下、Nb：0.01質量%以上0.50質量%以下、V：0.01質量%以上1.00質量%以下、W：0.01質量%以上1.00質量%以下、Co：0.01質量%以上1.00質量%以下、Sn：0.01質量%以上1.00質量%以下之至少1種。
  3. 一種不鏽鋼材，其係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.3質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上5質量%以下、Ni：5質量%以上20質量%以下、S：0.0001質量%以上0.003質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Ca：0.0001質量%以上0.002質量%以下、O：0.0001質量%以上0.004質量%以下、Al：0.02質量%以下、Mg：0.002質量%以下、以及N：0.0001質量%以上0.5質量%以下，且剩餘部分由Fe及不可避免的雜質所構成；
    關於圓等效直徑5μm以上之夾雜物，
    具有CaO：0質量%以上15質量%以下、SiO2：0質量%以上20質量%以下、Al2O3：50質量%以上70質量%以下、MgO：10質量%以上40質量%以下的平均組成之第一夾雜物的個數密度為0.5個/mm2以下，
    具有CaO：10質量%以上70質量%以下、SiO2：10質量%以上65質量%以下、Al2O3：20質量%以下、MgO：5質量%以上50質量%以下、CaF2：0質量%以上5質量%以下的平均組成之第二夾雜物的個數密度為0.1個/mm2以下，
    具有CaO：5質量%以上40質量%以下、SiO2：10質量%以上40質量%以下、Al2O3：10質量%以上40質量%以下、MgO：5質量%以上30 質量%以下、CaF2：5質量%以上40質量%以下的平均組成之第三夾雜物的個數密度為0.005個/mm2以上0.2個/mm2以下。
  4. 如請求項3所述之不鏽鋼材，其更含有Cu：4質量%以下、Mo：5質量%以下、REM：0.003質量%以下、B：0.0001質量%以上0.0050質量%以下、Ti：0.01質量%以上0.50質量%以下、Nb：0.01質量%以上0.50質量%以下、V：0.01質量%以上1.00質量%以下、W：0.01質量%以上1.00質量%以下、Co：0.01質量%以上1.00質量%以下、Sn：0.01質量%以上1.00質量%以下之至少1種。
  5. 一種不鏽鋼的製造方法，其係製造如請求項1或2所述之不鏽鋼之不鏽鋼的製造方法，其係具備：藉由VOD(Vacuum Oxygen Decarburization：真空吹氧脫碳)或AOD(Argon Oxygen Decarburization：氬氧脫碳)進行精煉之精煉步驟；
    以將精煉步驟後的熔渣組成構成為以質量%比計為CaO/SiO2：1.7以上3.0以下、Al2O3：6.0質量%以下、MgO：10.0質量%以下、以及CaF2：5質量%以上20質量%以下且為CaO/SiO2的3倍以上8倍以下之方式投入CaF2，然後在投入CaF2後，以50W/ton以上的攪拌動力將熔鋼攪拌保持5分鐘以上。
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