TWI323746B

TWI323746B - A high a1 containing steel sheet and a method of production the same

Info

Publication number: TWI323746B
Application number: TW094136717A
Authority: TW
Inventors: Toru Inaguma; Takayuki Kobayashi; Sakamoto Hiroaki
Original assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2010-04-21
Also published as: IN2012DN00730A; US20150217277A1; US20090022636A1; JP2006144116A; JP5062985B2; KR101032126B1; RU2355788C2; KR20070057283A; BRPI0516949A; EP1811048A4; US9616411B2; CA2584672A1; MX2007004572A; EP1811048A1; WO2006043686A1; RU2007118630A; ES2612214T3; US9028625B2; TW200615388A; EP1811048B1

Description

九、發明說明：【潑^明所屬·^控^彳椅領】技術領域本發明係有關於含有高量A1之鋼板及金屬箔以及其製造方法者。

L Λ* j%tr U 背景技術於鐵中添加鋁之含有A1的鋼板係具有高溫財氧化性、高電阻之合金。藉由提高A1的濃度可提升其種種特性，但同時也會使韌性變差，且使加工性明顯下降。因此，在通常的製鋼、壓延製程中，具工業性、可量產之最大八丨濃度停留在6.5質量％，故期待一種可製造出提升加工性且含有更多量A1之含有高量A1之鋼板的量產技術。作為提升含有高量A1鋼板之加工性之習知技術，於特公平6-8486號公報中記载：藉由定量添加p及rEm，rEm中之Ce可以細微粒狀之碟化物存在於鋼中，故可提升熱加工性。然而’必須添加高價的元素，會使成本提高；且，記載於該文獻之A1濃度上限為6.5質量％。而特開平1-4458號公報中記載：藉由急冷薄帶之凝固組織的70%以上為柱狀晶’可提升含有A1濃度i〜7質量％之不鏽鋼之動性。然而，為了製造急冷薄帶必須要有特別的裝置’且’考慮薄*^之i產性，還是會使成本提高。因此’已知在通常之製鋼、壓延製程中，於可量產之具有小於6.5質量％八1濃度之鋼板表面附著Ai或Ai合金，並藉由擴散熱處理使其高A1化之方法，作為含有高量A1鋼板之製造方法。例如，特公平4-80746號公報中揭示—種金屬載體之製造方法，使用有效率地壓延A1電鍍材之技術，於鋼板表面鍍上Ni ’再進行A1或A1合金之電鍍，最後壓延製品板厚之後’加工、組裝成金屬載體後進行擴散熱處理。又，特表 2003-520906號公報中記載尺寸固定之Fe_Cr A1箔之製造方法，係於鋼板上被覆A1或A1合金，且由於該被覆量為全體質量之0_5〜5質量％，故即使於冷軋後之均一擴散處理，長度及/或橫幅方向之收縮也會在〇_5%以下。然而，該等製造方法皆無法達成提高擴散熱處理後之含有高量AI之鋼板的韌性或加工性等效果。特許第3200160號公報記載Fe-Cr-A丨合金箔之製造方法，係將A1或A1合金附著於含定量B之不轴板，藉由擴散熱處理將附著成分擴散至鋼板中，製成含有濃度丨〜忉質量 %之乂之鋼板後，進行1次以上的壓下率30%以上之冷軋、及8〇(rC〜12〇(TC範圍内之退火’使B均—分散，而提升耐高溫脆化雜^由於_造方法於触祕理後反覆進行冷軋及退火，故成本較高。

【發明内容J 發明揭示如前所述，特公平6-8傷號公報及特開朴彻號公報所揭不之方法’使料制添加元素或急冷裝置作為提升加工性之技術’會使成本提高。而將〜或以合金附著於鋼板、藉由擴散熱處理提高以濃度之特公平4_80746號公報' 特表2003 -520906號公報及特許第3 2〇〇 i 6〇號公報所揭示之方法’主要是作為排氣淨化用觸媒載體（金屬載體)之製造方法，並非用來提升擴散熱處理後之含有高量A1之鋼板加工性的技術。因此，藉由附著八丨或八丨合金於鋼板、進行擴散熱處理，雖可製造含有高量A1之鋼板，但隨後再對該含有高量A1之鋼板進行壓延及彎曲等加工時，由於加工性低，故會有斷裂的問題。本發明為了解決該等問題，提供加工性優異之含有高量A1之鋼板，及可以低成本量產該鋼板之製造方法，含有高量A1之金屬箔及其製造方法以及使用含有高量A1之金屬箔之金屬載體。本發明人為了解決上述問題’發現對於A1含有量為6 5 質量％、10質量％以下之含有高量八丨之鋼板，藉由控制特定之集合組織可賦予優異之加工性。此外，於含有大於等於 3.5質量％、小於6.5質量％A1之母材鋼板上附著A1或A1合金作為積層體’冷軋該積層體賦予加工應變，其後藉由進行擴散熱處理，可使附著於表面之A1或A1合金擴散至鋼板中，並可將擴散熱處理後之含有高量A1之鋼板之集合組織控制於本發明之範圍内，結果發現可使加工性更加良好。本發明之要旨如下： (1) 一種含有高量A1之鋼板，係A1含有量在6.5質量％以上、10質量％以下者，且該含有高量A1之鋼板係對於鋼板面之α-Fe結晶之{222}面集積度在60%以上、95%以下，或 {200}面集積度在0.01%以上、15%以下，之其中一者或兩者0 (2)如（丨)所圯載之含有南量A1之鋼板，其中鋼板厚度為 0.015mm以上、〇.4mm以下。 (3) 一種含有高量A1之金屬箔，係A1含有量在65質量％以上、1〇質量％以下，且鋼板厚度在〇〇〇5mm以上' 〇以下者，且該含有高量八丨之金屬箔係對於鋼板面之結晶之{222}面集積度在60%以上、95%以下，或{2〇〇丨面集積度在0.01%以上' 15%以下，之其中一者或兩者。 (4) 一種蜂巢構造體，係將金屬洛之平面落及波面羯重疊捲繞而成者，且該金屬箔至少一部分係如（3)所記載之含有高量A1之金屬羯。一種金屬載體，係將如(4)所記載之蜂巢構造體與金屬製外向焊接而成者。 (6) 一種金屬載體，係將(4)所記載之蜂巢構造體與金屬製外筒焊接後載持觸媒層而成者。 (7) —種加工性優異之含有高量A1之鋼板之製造方法，係於含有大於等於3·5質量％、小於Μ質量倾之母材麵板之至少— 或似金作成積層體，且將該積層體於冷1時賦^加卫應變後再進行擴散熱處理。 ⑻ 二如（7)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中融電錢法述1或〜合金之附著方法係向鋼板進行A〗或μ合金之炫 (9)如（7)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中 1323746 前述A1或A1合金之附著方法係將A1或A1合金之箔貼在鋼板上之方法。 (10) 如（7)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中前述於冷溫時賦予加工應變之方法係冷軋法。 5 (11) 如（10)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中進行前述冷軋之前述積層體之壓下率α(%)位於滿足下列式（a)〜（c)之關係之範圍内： 20^α^95 …⑻ 35χ-260^α ...(b) 10 6.5^χ •••(c) (在此，χ係擴散熱處理後之鋼板之平均Α1濃度（質量 %))。

(12) 如（10)或（11)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中前述冷軋後之積層體厚度t(mm)位於滿足下列式⑷ 15 〜（〇之關係之範圍内： 0.015^t^0.4 …⑹ t^-0.128x+1.298 • ••(e) 6.5^x ...(f)

(在此，X係擴散熱處理後之鋼板之平均A1濃度（質量 20 %))。 (13) 如（7)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中前述擴散熱處理之溫度為800〜1250°C。 (14) 如（7)或（13)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中前述擴散熱處理之環境氣體係非氧化性環境氣體。 9 (15) 如（7)〜（14)中任1項所記載之含有高量八丨之鋼板之製造方法，係事先對前述鋼板進行預備熱處理後再形成前述積層體。 (16) 如（15)所記載之含有高量A1之钢板之製造方法，其中前述預備熱處理之溫度為700〜1100°C。 (17) 如（15)或（16)所記載之含有高量A1之鋼板之製造方法’其中前述預備熱處理之環境氣體係真空中、惰性氣體中或氫氣中之至少一者。 (18) —種含有高量A1之金屬箔之製造方法，係將以如（7) 〜（17)中任1項所記載之製造方法所得之含有高量八丨之鋼板再進行冷軋。 (19) 一種含有南置A1之金屬ί自’係由如（18)所記載之製造方法所得之金屬箔，且該箔厚度為5〜1〇〇μιη。 (20) —種蜂巢構造體’係將金屬箔之平面箔及波面箔重疊捲繞而成者’且該金屬箔之一部分係如（19)所記載之含有高量Α1之金屬箔。 (21) 一種金屬载體，係將（20)所記载之蜂巢構造體與金屬製外筒焊接而成者。 (22) 一種金屬載體，係將(20)所記載之蜂巢構造體與金屬製外筒焊接後栽持觸媒層而成者。圖式簡單說明第1圖係以積層體之壓下率及A1濃度所規定之專利申請範圍（圖中之數學式表示各線段）。第2圖係以冷乾後之積層體厚度及A1濃度所規定之專利申凊範圍（圖中之數學式表示各線段）。 C實施方式3 實施發明之最佳型態以下詳細說明本發明。本發明人對於含有6.5質量％以上、1〇質量％以下之含有高量A1之鋼板，探求可提升對於彎曲或杻絞、壓延等加工性之手法，發現若控制鋼板之集合組織於特定之範圍内’可極有效果地抑制發生龜裂或斷裂。若含有高量A1鋼板之A1含有量小於6.5質量％，即使不為本發明之集合組織，也可獲得良好之加工性；但若超過 1〇質量％，則金屬間化合物等會產生影響，即使為本發明之集合組織也無法獲得優異之加工性。因此，A1含有量設定為6.5質量％以上、1〇質量％以下。本發明之集合組織係滿足對於鋼板表面之α-Fe結晶之 {222}面集積度在60%以上、95%以下之極高水準，或，{200} 面集積度在0.01%以上、15%以下之極低水準中任一者之條件者。在此，面集積度之測定係根據ΜοΚα線之X線衍射而缉行。詳細說明如下：關於各試料，測定平行各試料表面之 α-Fe 結晶之 11 個方位面（{110}、{200}、{211}、{31〇}、 {222}、{321}、{411}、{420}、{332}、{521}、{442})之積分強度，其測定值分別除以隨機方位之試料之理論積分％度後，以百分率表示{200}或{222}強度之比率。例如，丨2〇〇} 強度比率以以下之式（I)來表示。 {200}面集積度=[{i(2〇〇)/I(2〇〇)}/Σ {i(hkl)/I(hkl)}] χ i 〇〇 …(I) 而記號涵義如下： i(hkl).於測定之試料之{欣”面之實測積分強度 I(hkl).於具有隨機方位之試料之（hkl}面之理論積分強度 Σ ·關於ct-Fe結晶丨丨個方位面之和在此，具有隨機方位之試料之積分強度也可準備試料實際測量而求出。含有咼1A1鋼板之{222}面集積度小於60% '且{200} 面集積度大於等於15%時，則於扭絞、彎曲、壓延加工時，容易產生裂痕或斷裂。又，{222}面集積度大於95%、且{2〇〇} 面集積度小於0.01%時，則效果會趨於飽和，且難以製造。因此，本發明之含有高量A1鋼板之集合組織係如以上所述。本發明之含有高量A1鋼板之最佳厚度為〇.〇i5mm以上、0.4mm以下。由於厚度小於0 01511111[1時，製造成品率會降低’故將鋼板之下限值設為〇.〇15mm ;由於若大於 0.4mm ’則難以得到本發明之集合組織、且會使加工性降低，故將厚度之上限值設為0.4mm。此外’令人驚訝地，冷軋本發明之含有高量A1鋼板加工成5〜ΙΟΟμπι厚之金屬箔時，發現該鋼板之集合組織於壓延間可繼續維持，且冷軋後之集合組織可保持在對於金屬箔表面之α-Fe結晶之{222}面集積度在60%以上、95%以下之極高水準’或，{200丨面集積度在0.01%以上、15%以下之極低水準中之任一狀態，而具有優異之加工性。因此，本發明之含有高量A1之金屬箔即使為冷軋之狀態也無妨，受集合組織之影響無需進行熱處理等之軟化處理，並可容易地進行朁曲或扭絞等加工。當冷軋後之含有高量A1金屬箔之丨222}面集積度小於 60%、且{200}面集積度大於等於15%時，則於扭絞歪曲、壓延加工時容易產生裂痕或斷裂。又，丨222}面集積度大於 95%、且{200}面集積度小於〇.〇1%時，則效果會飽和，且難以製造。因此，本發明之含有高量A1之金屬箔之集合組織如上所述。在此，面集積度之測定與前述之方法相同。在使用含有高量A1之金屬箔作為以下記載之金屬載體用之素材時，箔厚之範圍以5〜l〇〇pm為佳。此係由於箔厚小於5μιη時’高溫耐氧化特性會降低；而超過1〇〇哗時，由於壁厚變大，則排氣氣體之壓力損失也會變大，故不宜作為排氣淨化用觸媒載體。而更佳之箔厚為1〇〜6〇μπ1。將含有高量Α1之金屬箔加工成波狀後，捲繞平面箔及波面箔而成之蜂巢構造體與排氣氣體之接觸面積增大，可提升排氣淨化能力。由於本發明之金屬箔具優異加工性，可易於冷乾之狀態下進行波狀加工及形成蜂巢構造體，且具有優異的加工尺寸準確度，故波狀高度等分布不均較小。在使用蜂巢構造體作為金屬載體之情況下，例如，使用Ni系之垾材將金屬製之外筒焊接於蜂巢構造體。將焊材設置波面箔與平面箔之接點、或蜂巢構造體與外筒間後，於真空中加熱至100〇〜120〇t左右進行焊接。使用本發明之含有高量A1金屬箔之蜂巢構造體具有良好焊接性，且焊接後之構造耐久性也十分優異。此係由於依照本發明所製造出之含有南A1金屬箔及蜂巢構造體具有優異加工性，同時也具有優異的韌性’於作為金屬載體使用於排氣之時，绪之裂痕或缺片等破損較少。此外，附著觸媒層於本發明之金屬載體時’由於作為金屬載體之構造耐久性較高，故觸媒層之剝離較少’於其使用之時誹氣之淨化能力也不易低落。接著’詳細說明本發明之含有高量A1鋼板之製造方法。本發明人發現將A1或A1合金附著於含有大於等於3.5 質量％、小於6.5質量％A1之母材鋼板作成積層體後，再冷乾該積層體’隨後藉著進行擴散熱處理製造出含有65質量 %以上A1之高量A1之鋼板，而該含有高量八丨之鋼板具有本發明之集合組織且具有優異的加工性。特別地，發現藉由依照進行擴散熱處理後欲得之鋼板A1濃度來規定冷軋積層體時之壓下率及冷軋後之板厚，可得到優異的加工性，且可更容易地進行含有高量A1鋼板之加工。此外，還發現藉由對附著A1或A1合金前之鋼板進行預備熱處理，可更加提升增加優異加工性之效果。其原因在於：將A1或A1合金附著於含有大於等於3.5質量％、小於6.5質量％A1之母材鋼板作成積層體’再冷軋該積層體，可使積層體之差排構造或母材鋼板與A1或A1合金層之界面構造異於用以往的方法所得者’結果藉由擴散熱處理而高A1化後之鋼板之細微構造產生變化，而可提升加工性。又，藉由實施預備熱處理， 1323746 可產生優異加工性之組織變化可更具效果地產生作用。以下說明本發明之限定條件。附著A1或A1合金之母材鋼板使用含有大於等於3 5質量％、小於6.5質量％A1之鋼板。其係由於作為母材之鋼板 5事先含有大於等於3·5質量％之八1，則可提升擴散熱處理後之鋼板的加工性。又’設定Α1濃度小於6.5質量％之理由如背景技術所述，含有6.5質量％以上Α1之鋼板由於韌性低、加工性差，故難以量產。因此，母材鋼板之上限設定為小於6.5質量％。母材鋼板之Α1濃度更佳的範圍為4.2〜6.0質量 10 %。又，於該作為母材之鋼板中，其他之元素可選定可得到最終製品所需要之機械特性或化學特性之合金成分。例如，需要尚溫耐氧化性之情況下，可選用添加適量α或稀土疋素之肥粒鐵系不鏽鋼；需要高強度之情況下，可使用添加可貫現固溶強化或析出強化之元素的鋼板。 15 另外，可藉由熔融電鍍法、電解電鍍法、乾式法、包層法等將A1或A1合金附著至鋼板，使用任—種方法進行附著皆可得到本發明之效果。又，也可將所需之合金元素添加至欲附著至鋼板之八丨或八丨合金中，高八〗化同時合金化。名人附著之A1或A1合金置因應附著時之母材銅板的板厚、鋼 20板中的A1濃度、及擴散熱處理後所需之A1濃度來決定。例如將90貝1%AM0質量％si之A1合金附著於具有5質量濃度、板厚〇4111111之母材鋼板兩面，擴散熱處理後之 A1浪度欲為8,lf量％時，單面的…合金附著厚度約為 20μηι。 15 1323746 本發明之另一特徵在於對於附著A1或A1合金於含有大於等於3.5質量％、小於6.5質量％A1之母材鋼板上之積層體進行冷軋之條件’可根據擴散熱處理後之鋼板的平均…濃度調整至最適當。積層體之冷軋係為了改變積層體之構造 5 以及母材鋼板與A1或A1合金間之界面構造而進行的，藉由該冷軋’可更加提升A1擴散熱處理後之鋼板的加工性。如前所述，該效杲在鋼板之A1濃度大於等於3 5質量％、小於 6.5質量％時最為顯著。本發明人發現根據擴散熱處理後之 A1濃度最適宜之積層體的冷軋壓下率、及冷軋後之板厚， 10 而完成本發明。關於積層體之壓下率α(%)，圖示出本發明中可得到特別好的效果之範圍，如第j圖所示。在此，χ(質量％)係指擴散熱處理後之平均Α1濃度。壓下率為2〇$α$95之理由係由於不管A1濃度且壓下率小於2〇%時，所得到之加工應 15變量較少’故無法得到明顯提升加工性之效果。大於95% 時，則不僅無法得到大於上述之效果，還會發生部分…剝落的問題。40χ-300$α之理由係由於以濃度越高，擴散熱處理後之鋼板韌性會越低落，且加工性也會低落，因此為了表現出具有優異加工性之本發明的效果，A1濃度越高， 20則壓下率必須越大。又，由於本發明係以通常之製鋼、壓延製程中難以製造之6.5質量％以上之含有高濃度A1鋼板之製造方法為對象’故於積層體壓下率之範圍内之擴散熱處理後之A1濃度X設定為xg6 5質量％。如上所述，積層體之壓下率a(%)因應A1濃度設定在上述範圍内，可製造出加工 16 1323746 性優異之含有高量A1之鋼板。關於冷軋後之積層體厚度t(mm)，圖示出本發明中可得到特別好效果之範圍，則如第2圖。在此，χ(質量％)係指擴散熱處理後之平均Α1濃度。冷軋後之積層體厚度t(nim)為 5 0.015 S t $ 0.4之理由係由於冷軋後之積層體厚度小於 0.015mm時，冷軋積層體會產生部份已附著之以或八丨合金剝落之問題5而使成品率低落，故將t之下限值設為 0.015mm。而大於0.4mm時，由於A1擴散熱處理需要高溫或是長時間之熱處理，難以得到本發明提升A1擴散熱處理後 10 加工性之效果，故設t之上限值為〇.4mm。tg-〇.128x+1.298 之理由係由於A1濃度越高，擴散熱處理後之鋼板韌性會越低落’且加工性也會低落，因此為了表現出具有優異加工性之本發明的效果，A1濃度越高，則冷軋後之積層體厚度t 必須越小。由於本發明係以通常之製鋼、壓延製程中難以 15製造之6.5質量％以上之含有高濃度A1鋼板之製造方法為對象，故於冷軋後之板厚之範圍内之擴散熱處理後之A1濃度χ 為6.5質量％。如上所述，冷軋後之積層體厚度t因應擴散熱處理後之平均A1濃度在上述範圍内，可製造出加工性優異之含有高量A1之鋼板。 2〇在此舉冷軋作為最適合之加工應變導入法，但使用拉製加工法、珠擊法等其他可賦予加工應變之方法也可得到本發明之效果。擴散熱處理溫度以800°C〜125(TC為佳。此係由於小於 8〇0°C或大於1250°C皆會難以得到本發明擴散熱處理後顯 17 1323746 示優異加工性之效果。擴散熱處理時間選定可使附著於表面之A1或A1合金擴散至鋼板中之適合的時間。但’附著於表面之A1或A1合金不一定要均一地擴散於鋼板中。熱處理 %境氣體為真空％境氣體、Ar環境氣體、h2環境氣體等非 5氧化性環境氣體中之任何條件下，皆可得到提升加工性之本發明之效果。為了更表現出本發明的優異效果，也可對八丨或八丨合金附著前之母材鋼板進行7〇〇°c以上、ii〇〇°c以下之預備熱處理。該預備熱處理係可使在已選定之母材鋼板之製造過程 10中所累積之差排構造再排列者，若可發生再結晶者為佳，但不必一定要發生再結晶。若小於700〇c，則難以產生可得到本發明更優異效果之差排組織變化；而若大於11〇〇^，由於在鋼板表面會產生不欲得到之氧化皮膜，會給其後之 A1或A1合金的附著、及冷軋帶來壞影響，故設定為n〇(rc 15 以下。該預備熱處理之環境氣體為真空中、惰性環境氣體中、氫氣環境氣體中、弱氧化性環境氣體中之任何條件下，皆可得到上述效果’但須具備之條件係不會於鋼板表面形成會給預備熱處理後A1或A1合金之附著、及其後之冷札帶來壞影響之氧化膜者。預備熱處理之時間不必特別限定， 20但考慮含高量A1鋼板之製造性等，以數秒至數小時以内為宜。如以上所述，藉由在最適宜之範圍内進行對母材鋼板之預備熱處理、A1或A1合金之附著及冷軋，擴散熱處理後之含有高量A1鋼板之集合組織符合本發明之範圍，而與以 18 1323746 往之製造方法所製成者相比，加工性更為優異。使用依循本發明而製造之含有高量A1之鋼板，可以低成本進行以往製造困難之具有高溫耐氧化性、高電卩且之含有6.5質量％以上A1濃度之含有高量A1鋼板的加工。因此，依本發明所得 5之含有高量A1之鋼板可以例如每1次運作為5%以上的高壓下率有效率地進行冷軋’並可容易地加工成5〜1〇叫111厚之金屬箔。如上所述，依照本發明所製造之含有高量…之鋼板或含有高量A1之金屬箱具有優異之加工性，可用於汽車用材 H)料、電熱材料、化學讀材料、管線材料等種種用途。又，使用依循本發明方法之金屬绪作為金屬栽體時，不僅具有局溫耐氧化性’且構造耐久性及觸媒層之剝離特性也十分 15 20 …：照本發明：得之擴散處理後之含有高量板之化子..且成，除了A1濃度外並無特別限图或.Λ1·^ 久隹代表性的組成範圍為.A1 . 6.5〜10%、C : 2%以下、s 丁 c. . 0.1%以下、P: 0.1% 以下、Si ·· 1%以下、Mn : 2%以不擗冬、，剩餘部分：鐵及不可避免之不屯物，亚可因應最終製品夕八厶+八π . 特性從以下選定任意之0金成刀.Cr . 30%以下' Ni : 15 w . π Λ 下、Mo : 2%以下、 • 2%以下、v · 2%以下、Ή : 5%以 λ 1〇7、, τ r、Nb : 2%以下、Β : 0.1%以下、Cu : 1%以下、c〇 : 1〇% 以 ητ ττ. 卜、2Γ : 1%以下、Y : 1%以下、Hf : 1%以下、La : 1%以 0·1%以下等。、Ce: 1%以下、Ν: 實施例 19 1323746 以下根據實施例’更詳細地說明本發明。 (實施例1) 實施例1中’調查對於母材鋼板A1濃度之擴散熱處理後之含有高量A1鋼板之加工性。關於集合組織，使用X線衍射 5 求出平行鋼板表面之（222}面集積度、及{200}面集積度。測定方法如前所述，而第1表顯示其等之測定結果。藉由真空熔解法，分別熔製含有下列成分之鋼塊，以質量％計，A1濃度為〇、1、3、3.5、4.3、5、5.5、ό、0.4、 7.0%，其他部分：C : 0.007%、Si : 0.1%、Μη : 0.2%、Cr : 10 20%、Zr : 0.04%、La : 0.1%、剩餘部分：鐵及不可避免之不純物。藉由熱軋製成3.2mm厚之後，再藉由冷軋壓延至 0.4mm。藉此可順利地製造出〇〜6%八1材，但ό.4%Α1材則有部分發生熱軋斷裂；而7·〇%Α1材因為韌性太低而無法製造。此時，7.0%Α1材之熱延板之{222}面集積度小於6〇%， 15且（200)面集積度大於15%，不包含在本發明之範圍内。

_ π收…w八丨甘贫附考於含有各A1濃度之母材 20 鋼板。電鍍浴之組成為9〇%AM〇%Si，將A1合金附著於鋼板之兩面。在此’所附著之Ai合金之厚度分別調整如第^ 所示’以使擴散熱處理後之A1濃度為_定。然後將附著^ 。金之積層料至板厚αι_β各顧度簡之積的壓下率如第!表所記。然後，在晴c、2小時之條：下體進行A1擴散熱處理，使附著於表面之A1 ^至鋼板巾。鄉散減理後之平和料在全試料中。關於加工性之評價，於常溫中進行拉張試 20 1323746 驗，以拉張斷裂伸長度來評價。採取拉張試驗片及拉張％驗方法以JIS Ζ 2201及JIS ζ 2241為基準來進行（以、^下貫施例中也以JIS規格為基準進行拉張試驗）。從第1表之結果可以很明顯地看出：於母材鋼板之 5濃度在大於等於3.5質量％'小於6.5%之本發明例丨〜5中，拉張斷裂伸長度較佳。A1濃度為4.2〜6.0%之本發明例2〜4 特別顯示出優異的斷裂伸長度。而其中任一者之{222}面集積度皆為60%以上，又{200}面集積度在15%以下，皆包含在本發明之含有高量A1鋼板之範圍内。另一方面，關於比 10 較例1〜3，{222}面集積度小於60%，且{200面集積度}大於 15%，不在本發明之範圍内。 21 1323746 • · 而集ί桢度（％) 1200) 3 CO CN3 CO CD C=J CO c CO G SI 1 12221 :丨 si CO CO Ο 卜 CO 卜 "=r r— LT3 卜 oo c— 口1 評價斷裂伸長度/% CNJ C*O CQ c=? CO rr /"V> 一不可積層體之壓下率α/% CO CT5 CO 卜 CO c^- 卜卜 ϊ>- ί A1合金附著厚度單面 / /-t m wz ι_Λ 〇» CO CO 03 cO CO cr> 卜 i 母材鋼板八1濃度/質量％ ο — CT5 iSS CO C^5 ΙΛ to ^r to 1 卜母材 Μ造性〇〇〇〇〇〇〇〇 <3 X 區分比敉例1 比較例2 It'liiMH 3 本發明例1 本發明例2 本發明例3 本發明例4 本發明例5 本發明例6 比1例4 22 (實施例2) 貫靶例2中，調查對於擴散熱處理後之平均μ濃度之積層體壓下率對擴散熱處理後之鋼板加工性帶來的效果。藉由真工熔解，炼製出含有下列成分之鋼塊，以質量％計：c : 0.05% Si . 0.3%、Μη : 0.2%、A1 : 4.5%、Cr : 17%、剩餘。P刀！线及不可避免之不純物。ϋ由熱軋將板厚壓延至 3mm後’再藉由冷乳壓延至所需之板厚。以溶融αι電锻法附者A1。電鍍浴之組成為95%A15%Si，附著八丨合金於鋼板之兩面。然後，冷軋至如第2表所記載之冷軋後之積層體厚 1〇度。分別調整附著A1合金前之母材鋼板板厚及A1合金附著之厚度’以達到所需之擴散熱處理後之平均八丨濃度及積層體之壓下率。第2表中記錄有附著A1合金前之母材鋼板厚度、及A1合金附著之單面厚度。製作出相對各八丨濃度具有一定之冷軋後之積層體厚度、不同壓下率之試料。然後， 15在第2表所記載之條件下，以Ar環境氣體進行A1擴散熱處理’將附著於表面之A1合金擴散至鋼板中。A1擴散熱處理後之平均A1濃度分析結果如第2表所記。關於加工性之評價，於常溫中進行拉張試驗，以拉張斷裂伸長度來評價。使用X線衍射求出平行鋼板表面之丨222)面集積度及 20 (200)面集積度，顯示如第2表。測定方法與前述相同。壓下率為0%之試料係使用不壓延積層體而直接進行 A1擴散熱處理之以往的製造方法。該情況下，斷裂伸長度較低，為0.5%〜2%。而{222}面集積度小於60%，且{200} 面集積度大於15%，皆不符合本發明之範圍。 23 1323746 此外，所有的A1濃度皆藉由壓延積層體而較光進行A1 擴散熱處理之已習知之方法可提升斷裂長度。擴散熱處理後之平均A1濃度為6.5質量％時，於積層體之壓下率在20%以上之範圍内，可大幅提升斷裂伸長度。 5 A1濃度為7質量％時，於積層體之壓下率在22%以上之範圍内，可大幅提升斷裂伸長度。A1濃度為7.5質量％時，於積層體之壓下率在22%以上之範圍内，可大幅提升斷裂伸長度。A1濃度為8.3質量％時，於積層體之壓下率在35%以上之範圍内，可提升斷裂伸長度。A1濃度為9.5質量％時，於 10 積層體之壓下率在75%以上之範圍内，可大幅提升斷裂伸長度。又，於任一 A1濃度下，積層體之壓下率為96%皆會產生部分附著之A1剝落的問題。從以上結果可看出：依循本發明之冷軋附著有A1或A1 合金之積層體再賦予加工應變，可提升A1擴散熱處理後之 15 斷裂伸長度。又，為了使可顯著地表現出本發明效果之壓下率範圍更為明確，第2表顯示出相對各A1濃度x(質量％)，壓下率α(%)下限值之α=35χ-260及α=20兩者中較大者之值，並於該範圍且為95%以下之積層體壓下率者附註氺來表示。從該等之結果顯示於壓下率α較α=35χ-260及α=20中 20 較大者之值還大之情況下，斷裂伸長率為6%以上，可得到具優異加工性之含有高量Α1之鋼板。此外，可確認以以上之本發明之方法所製造之含有高量Α1之鋼板符合本發明範圍之平行於鋼板表面之{222}面集積度60%以上，或{200}面集積度15%以下之一者或兩者。 24 1323746

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Qs-^s^ival-l·^芘sss£utis· 6?5*-·αιϋ9πΐ1ΕΫ u 25 (實施例3) 下率實施例3中，調查對於平_濃度保持—定之積層體壓力°工性^後之積層體厚度㈣時之概熱處理後之鋼板 %計轉由真空騎’炫製*含有下列成分之鋼塊，以質量〇 0.01%、Si: 〇.1%、Mn: 〇 2%、Cm 不可擗5% La 0.0j%、Ce. ο.0·3%'剩餘部分：鐵及免之不純物。藉由熱軋壓延至32職厚之後，再藉 10 15 浴二壓延至所需之板厚。以熔融…電鍍法附著A卜電鍍後，二成為9〇%AM〇%Si ’附著A1合金於鋼板之兩面。然樣地i軋至記載於第3表之積層體厚度。在此與實施例2同量，/分別調整附著A1合金前之鋼板板厚及Αι合金附著从達到所需之A1擴散熱處理後之平均Ai濃度及積層體聖下率。第3表中記錄有附著八!合金前之鋼板板厚、及^ ^金附著之單面厚度1後，在第3表所記載之條件下，以氫環境氣缝行A1擴触處理，使附著於表面之A1合金擴散至鋼板中。A1擴散熱處理後之平均A丨濃度分析結果如第3 表所記。關於加工性之評價，於常溫中進行拉張試驗，以拉張斷裂伸長度來評價。 20 使用X線何射求出（222)面集積度及{200}面集積度，顯示如第3表。測定方法與前述相同。 A1濃度為6·5質量％時，於冷軋後之積層體厚度在〇.4麵以下之範圍内’可更大幅地提升斷裂伸長度。乂濃度為7貝里％時，於積層體厚度在〇4mm以下之範圍内，可 26 更提升斷裂伸長度。A1濃度為7.5質量％時，於積層體厚度在0.3mm以下之範圍内，可更提升斷裂伸長度。ai濃度為 8.5質量％時’於積層體厚度在〇2mm以下之範圍内，可提升斷裂伸長度。A!濃度為9.5f量％時，於積層體厚度在 5 0.05mm時’可提升斷裂伸長度。但，不管於任一姆度下，冷軋後之積層體厚度為0.01mm時，皆會產生部分附著之^ 剝落的問題。為了使可顯著地表現出本發明效果之冷軋後之積層體厚度範圍更為明確，第3表顯示出相對平均A1濃度χ(質量 10 %) ’ 積層體厚度t(mir0上限值之t=-〇J283x+1.2983及t=0.4 兩者中較小者之值，並於包含該範圍且為〇〇15mm以上之積層體厚度者附註氺來表示。從該等之結果顯示於冷軋後之積層體厚度1;(111111)較1=-0.1283\+1.2983及1=0.4中較小者之值還小之情況下，斷裂伸長率為9%以上，可得到具優異 15 加工性之含有高量A1之鋼板。但，積層體厚度t(mm)為 0.01mm時’會於冷軋積層體時產生部分附著之Ai合金剝離之問題，而使成品率低落。此外’可確認以以上之本發明之方法所製造之含有高量A1之鋼板符合本發明範圍之平行於鋼板表面之{222}面 20 集積度60%以上，或{200}面集積度15%以下之一者或兩者。 27 1323746

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30 1323746 第4表 |區分預備熱處理評價 I固粜積度（％) 溫度/r 斷裂伸長度/ % 1222! ! 1200! 本發明例62 一 12 72 0. 8 1 本發明例63 650 !3 73 0. 7 本發明例64 700 16 79 0. !5 本發明例65 800 23 83 0. 08 本發明例66 900 22 85 0. 05 本發明例67 1100 20 80 0. 15 本發明例68 】200 ※19 80 0. 18 X 本發明例68具有部分A1剝落的問題

(實施例5) 實施例5中，進行各種條件下加工性之評價。試料之製造方法與實施例3相同’但對於幾個試料於附 5 著A1合金前之母材鋼板以第5表所記載之預備熱處理溫度進行1分鐘氫環境氣體之預備熱處理。第5表中記錄有：製造條件之A1合金附著前之母材鋼板板厚、預備熱處理溫度、A1合金附著之單面厚度、積層體冷軋後之厚度、積層體之壓下率、A1擴散熱處理條件、及A1擴散熱處理後鋼板 10 之平均A1濃度的分析值。加工性之評價也和前述一樣為拉張斷裂伸長度。又，使用X線衍射求出平行鋼板表面之{222} 面集積度及{200}面集積度，顯示如第5表。測定方法與前述相同。 A1擴散熱處理後之A1濃度為6.5質量％時’相對於積層 15 體壓下率為0%之比較例10之斷裂伸長度為2% ’以800°C進行預備熱處理，A1附著後之積層體壓下率為50%，積層體 31 1323746 之厚度為0.2mm之本發明例69顯示出22%之斷裂伸参戶 A1擴散熱處理後之A1濃度為7.5質量％時，相對了於積層體壓下率為0%之比較例11的斷裂伸長度為1.5%， ^75〇°ς 進行預備熱處理，A1附著後之積層體壓下率為5〇、％ 88%，分別提高壓下率使積層體厚度變薄為〇 2、〇丨 L ^ u 〇5mm 之本發明例70〜72,其斷裂伸長度分別提升為14、 18% 〇 A1擴散熱處理後之A1濃度為8.3質量％時，相對、體壓下率為0%之比較例I2的斷裂伸長度為1%，以s 行預備熱處理’ A1附著後之積層體壓下率為5〇、進 10 、83、 88%，分別提高壓下率使積層體厚度變薄為〇2、、 υ•丄、Ο·〇7、 0.05mm之本發明例73〜76 ,其斷裂伸長度分別提 14、15、16%。為 13、 A1擴散熱處理後之A1濃度為9質量％時，相對於 15 壓下率為0%之比較例13的斷裂伸長度為〇5%，以7層體行預備熱處理，A1附著後之積層體壓下率為乃、幻進分別提高壓下率使積層體厚度變薄為〇1、 88% ' 丄 v 〇〇5mni之本心明例77〜79，其斷裂伸長度分別提升為12、u A1擴散熱處理後之A1濃度為9.5質量％時，相對於2層體壓下率為0%之比較例14的斷裂伸長度為〇5%，、、、。曰 20 進行預備熱處理，A1附著後之積層體壓下率為0 體厚度為0.02mm之本發明例80’其斷裂伸長产提升為1曰壓下率為0%之試料之情況下，斷裂伸長度為較〜2%。此時’ {222}面集積度小於6〇% '卫且{200}面集積度大於15%，兩者皆不符合本發明之範圍 ^ 另一方面，可確 32 1323746 認以本發明之方法製造出之含有高量A1之鋼板符合本發明範圍之平行鋼板表面之{222}面集積度在60%以上，或{200} 面集積度在15%以下，之一者或兩者。由以上結果可確認：藉由對A1合金附著前之母材鋼板 5 進行預備熱處理，並因應擴散熱處理後之平均A1濃度x(質量％)之值，於第1圖及第2圖所示範圍内選定積層體壓下率及冷軋後之板厚，可提升A1擴散熱處理後之含有高量A1鋼板之斷裂伸長度，且可顯示出斷裂伸長度在11%以上之更加優異的加工性。

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Lisp :c=;;ii:i,t. *· ··«·»··>. isMHfllstisJs-is S.M二Ξ-这爷 E-i:li 11¾ _ il3 ?::δ·3ϋiiM!:s:r 34 (實施例6) 戸、施例6中以可否冷軋來評價擴散熱處理後之鋼板的加工泣t針對耐氧化特性加以評價。且測定冷乾後所得之含有高量A1金射…卿面集積度及_丨面集積 5度貞其後進行之金屬荡歪曲加工性之評價相比較。使用在實施例5製作之比較例1〇、n、12、13及本發明例69、Ή、74、π之試料，調查擴散熱處理後之含有高量 A1鋼板此否冷軋至〇.〇2mn^如第6表所示，比較例川、η、 12 13之鋼板壓延至〇〇2mm為止，便以壓延初期為中心斷 1〇裂數次，壓延加工性明顯地不良。而本發明例69、71、74、 78之鋼板中任-者皆具有優異之加工性，可錢裂地壓延至 0.02mm。以冷軋所得之含有高量八丨金屬箔之{222丨面集積度與 {200}面集積度於比較例、13中，皆未符合本發 15明之範圍°而本發明例69、71、74、78之含有高量A1金屬箔之{222}面集積度、或丨2〇〇}面集積度符合本發明之範圍。進行波形加工之歪曲加工時，比較例1 〇、η、12、13 之金屬省於歪曲部位產生許多龜裂，由此可見其加工性之差。而本發明例69、71、74、78之金屬箔則無發生龜裂’ 20 由此可見其加工性之優異。切出所得之〇.〇2mm厚之金屬箔，置於11〇(rc之大氣中，調查箔之耐氧化特性每單位體積之質量增加急速上升之異常氧化發生之時間’與含有A1濃度為5質量％之通常之製鋼’與可以壓延製程製造之以往的箔（厚度為1〇μη1)相比 35 1323746 較’含有6·9削之本發明例69至開始異常氧化的時間提升至5傾材之兩倍' 7.5之本發明例71為2 9倍、8識1 之本發明例74為3.7倍、9%A1之本發明例78為4輕。1 如上所示，控制在本發明之範圍内所得之旦鋼板可易於藉由冷軋加工朗金制。料軋所得之含有高量膽^之集合組織 :由冷 Γ曲广優異之加〜心=: 二二’由T含有高量A1咖具有優異的高虱化特性，故可適用於金屬載體等。

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Claims

1323746 第94136717號專利申請案申請專利範圍替換本修正曰期：98年8月十、申請專利範圍：扁.1 更〕正替蘇: 知***********"8****4™*****8^**^^*—****^—*^^*^—:、^»恭 1. 一種含有高量Α1之鋼板，係Α1含有量在6.5質量％以上、 10質量％以下者，且該含有高量Α1之鋼板係對於鋼板面之α-Fe結晶之{222}面集積度在60%以上、95%以下，或 5 {200}面集積度在0.01%以上、15%以下，之其中一者或兩者。 2. 如申請專利範圍第1項之含有高量A1之鋼板，其中鋼板厚度為0.015mm以上、0.4mm以下。 3. —種含有高量A1之金屬箔，係A1含有量在6.5質量％以 10 上、10質量％以下，且金屬箔厚度在0.005mm以上、 0.1mm以下者，且該含有高量八丨之金屬箔係對於金屬箔面之a-Fe結晶之{222}面集積度在60%以上、95%以下，或{200}面集積度在0.01%以上、15%以下，之其中一者或兩者。 15 4. 一種蜂巢構造體，係將金屬落之平面箔及波面箔重疊捲 φ 繞而成者，且該金屬箔至少一部分係如申請專利範圍第 3項之含有高量A1之金屬箔。 5. -種金屬紐，係將如申請專利範圍第*項之蜂巢構造體與金屬製外筒焊接而成者。 20 6.-種金屬載體’係將如巾請專利範圍第4項之蜂巢構造 . 體與金屬製外筒焊接後載持觸媒層而成者。 7· -種加卫性優異之含有高4A1之鋼板之製造方法，係於含有3.5質量％以上、未達μ質量削之母材鋼板之至少一面附著A1或A1合金，而作成含有6.5質量％以上、1〇 40 5 5

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20 質里％以下之A1的制體，且將該積層體於冷溫時賦予加工應變後再進行擴散熱處理。 8. 如申請專^範圍第7項之含有高量批鋼板之製造方法其中則述A1或Ai合金之附著方法係向鋼板進行^ 或A1合金之熔融電鍍法。 9. 如申》月專利範圍第7項之含有高量乂之鋼板之製造方法’其中㈣戦A1合金之_方法㈣臟A1合金之箔貼在鋼板上之方法。 10·如申請專利範圍第7項之含有高量批鋼板之製造方法’其中别述於冷溫時賦予加卫應變之方法係冷札法。 11. 如申#專利㈣第1Q項之含有高量Μ之鋼板之製造方法其中進行别述冷軋之前述積層體之壓下率^句位於滿足下列式(a)〜(c)之關係之範圍内： 20W95 .··⑷ 35x-260^a ...(b) 65^x ...(c) (在此，x係擴散熱處理後之鋼板之平均Α1濃度（質量 %))。 12. 如申請專利範圍㈣仙項之含有高量A1之鋼板之製造方法’其中前述冷軋後之積層體厚度咖叫位於滿足下列式(d)〜(f)之關係之範圍内： 0015^1^0.4 …⑷ ί^-0.128χ+1.298 “.(e) 65 各x ...(f) 41 1323746 (在此，x係擴散熱處理後之鋼板之平均A1濃度（質量 %))。 13·如申請專利範圍第7項之含有高量八丨之鋼板之製造方法，其中前述擴散熱處理之溫度為800〜1250°C。 5 14.如申請專利範圍第7或13項之含有高量A1之鋼板之製造方法’其中前述擴散熱處理之環境氣體係非氧化性環境氣體。 15·如申請專利範圍第7項之含有高量八丨之鋼板之製造方法’係事先對前述鋼板進行預備熱處理後再形成前述積 10 層體。 16·如申請專利範圍第15項之含有高量八丨之鋼板之製造方法，其中前述預備熱處理之溫度為7〇〇〜11〇〇。〇。 17. 如申請專利範圍第15或16項之含有高量A1之鋼板之製造方法，其中前述預備熱處理之環境氣體係真空中、惰 15 性氣體中或氫氣中之至少一者。 18. —種含有咼直A1之金屬箔之製造方法，係將以如申請專利範圍第7項之製造方法所得之含有高量A1之鋼板再進行冷軋。 19. 一種含有咼量A1之金屬箔，係由如申請專利範圍第0 W 項之製造方法所得之金屬箔，且該箔厚度為5〜1〇〇μ„^ 20. —種蜂巢構造體，係將金屬箔之平面箔及波面箔重疊棬繞而成者，且該金屬箔之一部分係如申請專利範圍第0 項之含有南重Α1之金屬每。 21· —種金屬載體，係將如申請專利範圍第20項之蜂巢構造 42 1323746 體與金屬製外筒焊接而成者。 22. —種金屬載體，係將如申請專利範圍第20項之蜂巢構造體與金屬製外筒焊接後載持觸媒層而成者。

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