TWI465585B - With high resistance to rust and anti-glare of high purity fat iron-based stainless steel plate - Google Patents

Description

具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板 技術領域

本發明係有關於一種適合使用於家電．廚房相關及建築建材之內外部材料的耐鏽性及防眩性優異之低合金型之消光處理高純度肥粒鐵系不鏽鋼板。又，消光處理、消光處理軋延、消光輥、及消光輥軋延等係指去光澤處理、去光澤處理軋延、去光澤輥、及去光澤軋延等之意。

背景技術

肥粒鐵系不鏽鋼板正廣泛地使用於家電．廚房機器及建築建材之內外部用等領域。近年來，藉由精煉技術之提升，可極低碳．氮化、降低P或S等不純物元素，添加有Nb及Ti等穩定化元素，經提高耐鏽性與加工性的肥粒鐵系不鏽鋼板(以下，係高純度肥粒鐵系不鏽鋼板)正使用於廣大範圍之用途。這是因為相較於含有大量的近年來價格高漲顯著之Ni的沃斯田鐵系不鏽鋼板，高純度肥粒鐵系不鏽鋼板之經濟性較為優異的緣故。

近年來，耐鏽性優異之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板除了建築建材的內外部用途以外，於家電．廚房用途上，於鋼板表面品質方面，對防眩性之要求正在提高。一般而言，肥粒鐵系不鏽鋼板之防眩性較沃斯田鐵系不鏽鋼板差。沃斯田鐵系不鏽鋼板藉硝氫氟酸酸洗可較容易地形成晶粒間腐蝕溝，並藉由利用微小之凹凸產生的光漫反射，容易得 到乳白色且低光澤之防眩性良好的表面性狀。相對於此，高純度肥粒鐵系不鏽鋼板因大量含有Cr及Mo之至少任一者具有高合金化、及添加作為穩定化元素之Nb及Ti等。因此，高純度肥粒鐵系不鏽鋼板之耐晶粒間腐蝕性高，以退火．酸洗不會形成晶粒間腐蝕溝，故不利確保防眩性。

相對於前述之防眩性的課題，目前為止有人檢討了各種製造方法。例如，專利文獻1中揭示了一種於大氣中退火酸洗處理不鏽鋼冷軋鋼板後，藉由消光輥輕軋延，再進行大氣中退火或輝面退火後酸洗處理的防眩性、色調均一性及耐蝕性優異之消光處理不鏽鋼板的製造方法。

專利文獻2中揭示了一種於消光處理軋延之前及後進行的酸洗處理中，詳細地規定有硫酸水溶液及硝酸水溶液中之電解酸洗條件及硝氫氟酸水溶液浸漬的條件之消光處理不鏽鋼板的製造方法。

然而，專利文獻1及專利文獻2中，雖於實施例中揭示有日本工業規格(JIS規格)之SUS304、或SUS444，但並未詳細地揭示鋼之成分。

高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，例如，專利文獻3中揭示了於一種含有Cr：16~35%及Mo：小於6%，且含有1種或2種以上之Nb：0.01~1%、Ti：0.01~0.5%、V：0.01~0.3%、Cu：0.5%以下、及Al：0.005~0.3%的肥粒鐵系不鏽鋼板中，規定硝酸水溶液中之電解酸洗條件，提升色調穩定性、防眩性及耐蝕性的肥粒鐵系不鏽鋼板及其製造方法。

專利文獻4中揭示了於一種含有C≦0.02%、N≦ 0.02%、Cr：21.5~31%、Mo：0.3~4%、Ti：0.1~0.3%、及Nb：0.15~0.5%，且滿足Cr+1.7Mo≧24%之肥粒鐵系不鏽鋼板中，進行氧化性環境氣體退火，經由鹽處理，並規定之後的硝氫氟酸浸漬條件，提升耐鏽性之肥粒鐵系不鏽鋼板及其製造方法。

又，專利文獻5中揭示了於一種成分組成滿足C≦0.02%、Si≦1%、Mn≦1%、P≦0.04%、Ni≦0.6%、Cr：16~35%、Ti：0.05~(0.5-10×N)、Al：0.005~0.3%、Mo≦0.6%、Nb≦1%、Cu≦0.5%、N≦0.02%之肥粒鐵系不鏽鋼板中，規定輝面退火條件之內容，並藉於鋼板表面形成十處平均粗糙度Rz為1~50μm的凹凸，賦與防眩性，提升鋼板表面品質之含有高Cr的輝面退火不鏽鋼板及其製造方法。

專利文獻3~5中，揭示了一種含有Cr：22%以上與Mo之肥粒鐵系不鏽鋼板的實施例。因此，專利文獻3~5中揭示之不鏽鋼板係有關於一種藉由大量含有前述Cr及Mo之至少任一者以高合金化的高純度肥粒鐵系不鏽鋼板。

另一方面，未大量含有Cr及Mo之至少任一者的高純度肥粒鐵系不鏽鋼，例如，專利文獻6中，揭示了一種於含有C≦0.03%、Si≦0.3%、Mn≦1%、P≦0.08%、S≦0.02%、Cr：10~35%、N≦0.08%、Nb：0.05~2%、Ti：0.05~2%、Al：0.08~0.8%之肥粒鐵系不鏽鋼板中，輝面退火所形成的表面皮膜內，含有15原子%以上之Al、6原子%以上之Nb，並含有Ti，表面粗糙度之平均粗糙度Ra係0.3μm以上且在0.95μm以下的賦與有防眩性之耐鏽性與加工性提升的肥粒 鐵系不鏽鋼板。專利文獻6之肥粒鐵系不鏽鋼板藉由規定以輝面退火所形成之表面皮膜，而未大量含有Cr及Mo之至少任一者，提高耐鏽性。

目前為止，本發明人等由節省資源．經濟性之觀點來看，提出了一種不需仰賴利用含有Cr及Mo之至少任一者之高合金化，而藉由微量添加Sn，經改善耐鏽性及加工性的高純度肥粒鐵系不鏽鋼。專利文獻7及8中提出之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板係含有Cr：13~22%、及Sn：0.001~1%，降低C、N、Si、Mn、及P，將Al設為0.005~0.05%之範圍內，並視需要添加有穩定化元素Ti及Nb之至少任一者的高純肥粒鐵系不鏽鋼。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平6-182401號公報

專利文獻2：日本專利特開平9-87868號公報

專利文獻3：日本專利特開平8-239733號公報

專利文獻4：日本專利特開平9-291382號公報

專利文獻5：日本專利特開平11-61350號公報

專利文獻6：日本專利特開平8-109443號公報

專利文獻7：日本專利特開2009-174036號公報

專利文獻8：日本專利特開2010-159487號公報

發明概要

如前述，目前為止，討論了各種賦與不鏽鋼板防眩性之製造方法。然而，以往之不鏽鋼板為了兼具耐鏽性，係Cr含量22%以上並含有Mo之高合金型高純度肥粒鐵系不鏽鋼板。

又，亦有人揭示了一種控制有表面皮膜之組成的不仰賴大量地含有Cr及Mo之至少任一者的高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，但限定為以輝面退火生成之表面皮膜。並且，亦有人揭示了一種由節省資源．經濟性之觀點來看，添加有微量Sn之高純度肥粒鐵系不鏽鋼，但並未檢討防眩性與耐鏽性。

有鑑於前述情事，本發明之目的係提供一種不仰賴大量地含有Cr及Mo之至少任一者的添加以高合金化，且未限定利用輝面退火之表面皮膜，活用Sn之添加而兼具防眩性與耐鏽性的低合金型之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板。

本發明人等為解決前述課題，針對高純度肥粒鐵系不鏽鋼中添加Sn對具有防眩性之表面性狀與耐鏽性的關係造成之影響，著眼於提升耐鏽性之表面皮膜的作用效果，致力地進行研究。結果，得到如下所述之新觀察所得知識。

(a)Sn係有效提升高純度肥粒鐵系不鏽鋼之耐鏽性的元素，藉添加Sn，不需仰賴大量地含有Cr及Mo之至少任一者的添加，即可達成低合金化。本發明中，發現於經賦與表面粗糙度大之防眩性的消光處理後之鋼板表面中，藉由添加Sn，可顯著地提升耐鏽性。對於如此可提升耐鏽性之作 用迄今尚未明瞭之處仍多，但依據以下所述之實驗事實，可推測其作用機構。

(b)針對添加有0.25%之Sn的16%Cr鋼(以下，係添加有Sn之鋼)、SUS304(18%Cr-8%Ni鋼)、專利文獻3~5所揭示之22%Cr-1%Mo鋼、17%Cr-0.2%Ti鋼，進行以日本汽車技術會規格(JASO)M609-91為準的複合週期腐蝕試驗。腐蝕週期係(i)於35℃、噴塗5%之NaCl水溶液2小時→(ii)以60℃乾燥4小時→(iii)以50℃濕潤2小時，並評價15週期後之外觀。試驗片形狀係70mm×150mm，表面狀態除了通常之冷軋後酸洗完工者(以下，稱作2B狀態。)，亦有消光處理軋延後退火．酸洗完工(以下，稱作DF狀態。)及輝面退火完工(以下，稱作BAD狀態。)。17%Cr-0.2%Ti鋼之生鏽程度於2B狀態、DF狀態、BAD狀態下並無多大差異，均產生紅鏽(rust)及流鏽(outflow rust)。另一方面，添加有Sn之鋼中，於2B狀態下雖可見生鏽，但於DF狀態及BAD狀態下幾乎未生鏽，顯示與SUS304或22%Cr-1%Mo鋼之消光處理表面同等以上的外觀，顯現優異之耐鏽性。

(c)由添加有Sn之鋼的詳細表面分析來看，藉使表面皮膜自前述2B狀態至DF狀態及BAD狀態之至少任一者，可得下述新穎之觀察所得知識：(i)表面皮膜內之Cr濃度上升、(ii)表面皮膜之氧化物及金屬狀態的Sn含量上升、(iii)藉由退火．酸洗或輝面退火，對表面皮膜之Al及Si的1種或2種之表面進行濃化，(iv)於添加有Sn之鋼含有Nb及Ti時，藉由退火．酸洗或輝面退火，對表面皮膜之Al、Si、Nb及Ti的1 種或2種以上之表面進行濃化。換言之，藉由添加微量之Sn，於施行消光處理軋延等，成為具有防眩性之表面性狀後，可提高退火．酸洗或輝面退火後所形成之表面皮膜中的Cr濃度與Sn含量，並促進可有效地提升耐鏽性之Al、Si、Ti、Nb於表面皮膜中的濃化。藉由如此添加Sn之作用效果，添加有Sn之鋼可以低合金Cr鋼達成與前述之SUS304或22%Cr-1%Mo鋼匹敵的耐鏽性。

(d)對於前述之添加Sn的作用機構迄今尚未明瞭之處仍多。於專利文獻8中，說明了利用添加Sn，對鈍化膜中之Cr與Sn的濃化及隨之而來的耐鏽性提升效果。本發明中，發現了於表面粗糙度大之表面性狀中，該等作用效果重疊，且亦促進可有效提升耐鏽性之Al、Si、Ti、及Nb的表面皮膜中之濃化的新穎之觀察所得知識。

(e)為提高前述之耐鏽性的提升效果，藉由降低C、N、P、及S以達到鋼之高純度化，可有效地提高Al及Si含量。此外，添加Nb及Ti之至少任一者的穩定化元素係為有效。

(f)本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板的製造方法並未特別規定，前述添加Sn之作用效果係於表面平均粗糙度Ra為0.1μm以上顯現。因此，鋼板表面於施行消光軋延後，需進行退火．酸洗完工或輝面退火完工，使算數平均粗糙度Ra為0.1μm以上。

本發明係依據前述(a)~(f)之觀察所得知識而作成者，其要旨係如以下所述。

(1)一種具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽 鋼板，其特徵在於，其係以質量%計，含有：C：0.001~0.03%、Si：0.01~1%、Mn：0.01~1.5%、P：0.005~0.05%、S：0.0001~0.01%、Cr：13~30%、N：0.001~0.03%、Al：0.005~1%及Sn：0.01~1%，且剩餘部分係由Fe及不可避免的不純物所構成之鋼板，該鋼板具有表面皮膜；又，前述表面皮膜僅以構成去除C、O及N後之前述表面被膜的陽離子之比例計，係含有合計為5~50原子%之Al及Si的1種或2種、及Sn，且僅以構成去除C、O及N後之前述表面皮膜的陽離子之比例計，前述表面皮膜內之平均Cr濃度係前述鋼板內部之Cr濃度的1.1~3倍；且前述表面皮膜以算數平均粗糙度Ra計，係具有0.1~1.5μm之表面粗糙度。

(2)如前述(1)記載之具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，其中前述鋼板更以質量%計，含有1種或2種以上選自於下述中之：Nb：0.03~0.5%、Ti：0.03~0.5%、 Ni：0.1~0.5%、Cu：0.1~0.5%、Mo：0.1~0.5%、V：0.01~0.5%、Zr：0.01~0.5%、Co：0.01~0.5%、Mg：0.0001~0.005%、B：0.0003~0.005%及Ca：0.005%以下；又，前述表面皮膜更僅以構成去除C、O及N後之前述表面皮膜的陽離子之比例計，係含有合計為5~50原子%之1種或2種以上的Al、Si、Nb及Ti。

(3)如前述(1)或(2)記載之具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，其中前述鋼板更以質量%計，含有1種或2種以上選自於下述中之：La：0.001~0.1%、Y：0.001~0.1%、Hf：0.001~0.1%及REM：0.001~0.1%。

依據本發明，不需仰賴大量含有Cr及Mo之至少任一者的添加之高合金化，並且，不需限定藉輝面退火所形成之表面皮膜，藉於高純度肥粒鐵系不鏽鋼板添加Sn，可得兼具防眩性與耐鏽性的低合金型之高純度肥粒鐵系不鏽鋼 板。

用以實施發明之形態

以下，詳細地說明本發明。另，各元素之含量的「%」標識，若未特別否定，係「質量%」之意。

(A)於以下說明成分組成之限定理由。

C係使耐鏽性劣化，故其含量越少越佳，將上限設為0.03%。但，過度降低將造成精煉成本的增加，故將下限設為0.001%。考量到耐鏽性或製造成本，以0.002~0.01%為佳。

Si係有效地作為脫氧元素，並具有提高本發明之耐鏽性的作用之元素。為提升脫氧劑與本發明之耐鏽性，將下限設為0.01%。但，過度添加將導致鋼韌性或加工性下降，將上限設為1%。考量到效果與製造性，以0.1~0.6%為佳。較佳者係0.15~0.5%。

Mn係形成硫化物，阻礙耐鏽性之元素，故其含量越少越佳。為抑制耐鏽性之下降，將上限設為1.5%。但，過度降低將造成精煉成本的增加，故將下限設為0.01%。考量到耐鏽性與製造成本，以0.05~0.5%為佳。

P係阻礙製造性或熔接性之元素，故其含量越少越佳。由抑制製造性或熔接性之下降來看，將上限設為0.05%。但，過度降低將造成精煉成本的增加，故將下限設為0.005%。考量到製造成本，以0.01~0.04%為佳。

S係使耐鏽性或熱加工性劣化，故其含量越少越佳。因此，將上限設為0.01%。但，過度降低將造成精煉成本的增 加，故將下限設為0.0001%。考量到耐鏽性或製造成本，以0.0002~0.002%為佳。

Cr係本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼的主要元素，係藉由添加Sn以提升本發明目的之耐鏽性所需的元素。為得到本發明之提升耐鏽性效果將下限設為13%。由製造性之觀點來看，將上限設為30%。但，由與SUS304或22%Cr-1%Mo鋼相較之經濟性來看，以14~22%為佳。考量到性能與合金成本，較佳者係16~18%。

N因與C相同會使耐鏽性劣化，故其含量越少越佳，將上限設為0.03%。但，過度降低將造成精煉成本增加，故將下限設為0.001%。考量到耐鏽性或製造成本，以0.005~0.015%為佳。

Al係有效地作為脫氧元素，並係為得到本發明目的之提升耐鏽性所需的元素。為得到與添加Sn同樣之提升耐鏽性的效果，將下限設為0.005%。由製造性或溶接性.加工性之觀點來看，將上限設為1%。但，由與SUS304或22%Cr-1%Mo鋼相較之性能與製造性來看，以0.03~0.8%為佳。較佳者係0.05~0.5%。

Sn係不需仰賴利用Cr及Mo之至少任一者的合金化或利用輝面退火之表面皮膜控制，於具有防眩性的表面性狀中，係用以確保本發明目的之提升耐鏽性所需的元素。為得到本發明目的之提升耐鏽性效果，將下限設為0.01%。由製造性之觀點來看，將上限設為1%。但，由與SUS304或22Cr-1%Mo鋼相較時的經濟性來看，以0.1~0.6%為佳。考 量到性能與合金成本，較佳者係0.2~0.5%。

Nb、Ti係藉由固定C及N之穩定化元素的作用，提升耐鏽性之元素，可視需要添加。於添加時，為顯現個別之效果，係0.03%以上。但，過度之添加將造成合金成本上升或再結晶溫度上升導致的製造性下降，故將上限分別設為0.5%。考量到效果與合金成本及製造性，以分別將Nb及Ti設為0.05~0.5%為佳。較佳者係分別為0.1~0.3%的範圍。

Ni、Cu、Mo、V、Zr、Co係藉由與Sn之相乘效果有效提升耐鏽性之元素，可視需要添加。於添加Ni、Cu、及Mo時，為顯現個別之效果，係0.1%以上。於添加V、Zr、及Co時，為顯現個別之效果，係0.01%以上。但，過度之添加將造成合金成本上升或製造性下降，故將上限設為0.5%。

Mg除了於熔鋼中與Al形成Mg氧化物作為脫氧劑作用以外，亦作為TiN之結晶核作用。TiN於凝固過程中，成為肥粒鐵相之凝固核，藉促進TiN之結晶，可於凝固時生成細微之肥粒鐵相。藉使凝固組織細微化，除了可防止因製品之凹凸條紋或條紋等粗大凝固組織產生的表面缺欠以外，亦可於需要時添加以提升加工性。於添加時，為顯現該等效果，係0.0001%。但，於大於0.005%時，因製造性劣化，故將上限設為0.005%。考量到製造性，以0.0003~0.002%為佳。

B係提升熱加工性或2次加工性之元素，以添加於高純度肥粒鐵系不鏽鋼有效。於添加時，為顯現該等效果，係0.0003%以上。然而，過度之添加將導致延伸下降，故將上 限設為0.005%。考量到材料成本或加工性，以0.0005~0.002%為佳。

Ca係提升熱加工性或鋼之清淨度的元素，可視需要添加。於添加時，為顯現該等效果，係0.0003%以上。然而，過度之添加將造成製造性下降或因CaS等水溶性夾雜物導致之耐鏽性下降，故將上限設為0.005%。考量到製造性或耐鏽性，以0.0003~0.0015%為佳。

La、Y、Hf、REM因提升熱加工性或鋼之清淨度，具有顯著地提升耐鏽性或熱加工性的效果，故亦可視需要添加。於添加時，為顯現個別之效果係0.001%以上。然而，過度之添加將造成合金成本上升與製造性下降，故分別將上限設為0.1%。考量到效果與經濟性及製造性，以1種或2種以上為0.001~0.05%為佳。

(B)於以下說明關於表面性狀之限定理由。

以前述(A)之成分組成，為滿足與SUS304或22%Cr-1%Mo鋼同等以上的耐鏽性，並得到防眩性，鋼板之表面粗糙度以算數平均粗糙度Ra計係0.1μm以上。

如前述，增大表面粗糙度，將促進對表面皮膜之Cr濃度與Sn含量之上升及Al、Si、Ti、及Nb對表面皮膜之濃化，具有提升耐鏽性的作用。然而，於過度增大表面粗糙度時，雖可提高防眩性，但有因退火．酸洗或輝面退火造成表面皮膜不均一或對凹部的附著物．汙染等，導致耐鏽性下降的危險性。因此，將算數平均粗糙度Ra之上限設為1.5μm。考量到前述之效果與製造性，算數平均粗糙度Ra以 0.2~1.0μm為佳。較佳之Ra係0.5~0.9μm。

用以得到前述表面性狀之製造方法並未特別規定，但為以工業生產規模實現前述效果，以經由如以下之製造步驟及諸條件製造鋼板為佳。

扁鋼胚之熱軋加熱後的抽出溫度，以設為容易以本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板的成分組成生成鏽皮之1100℃以上為佳。這是因為，為確保良好之表面性狀，藉由鏽皮之生成去除引發鑄疵(scab)之扁鋼胚表層的夾雜物係為有效之故。鏽皮生成量之標準係鏽皮厚度為0.1mm以上。另一方面，於熱軋後之抽出溫度大於1200℃時，將生成作為生鏽之起點的MnS或CaS。因此，以將熱軋加熱溫度抑制於1200℃以下，穩定化TiCS為佳。

為確保鋼韌性，並抑制導致表面性狀下降之內部氧化物或粒界氧化，熱軋後之捲取溫度以700℃以下為佳。這是因為於大於700℃時，包含Ti或P之析出物將容易析出，亦有造成耐鏽性下降的疑慮之故。另一方面，於熱軋後之捲取溫度小於400℃時，因熱軋後之注水將導致熱軋鋼帶形狀不良，有於捲料展開或通過板時引發表面瑕疵的疑慮。考量到本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板的成分組成與本發明目的之提升耐鏽性，以將熱軋後之捲取溫度設為500~600℃較佳。

於熱軋後亦可實施熱軋板退火。考量到表面性狀與酸洗去鏽性之下降，實施熱軋板退火時的熱軋板退火溫度以850~1050℃為佳。除了Sn、Cr以外，於添加Nb及Ti等穩定 化元素時，熱軋板退火以900℃以上較佳。

於實施熱軋板退火時，係於熱軋板退火後、於省略熱軋板退火時係於熱軋後，實施1次之冷軋或間隔中間退火之2次以上的冷軋。為不阻礙生產性，並得到本發明之防眩性與耐鏽性，以以下步驟進行冷軋為佳。

於冷軋步驟之最終遍中，使用消光輥進行消光處理軋延。例如，使用藉由放電加工使輥表面之算數平均粗糙度Ra為1~10μm的無光澤輥，實施消光輥軋延。

如前述，生產性雖較實施消光輥軋延時差，但亦可如下地進行消光處理。換言之，於進行通常之冷軋後，施行退火．．酸洗或輝面退火，之後，於經軟質化之鋼板施行消光輥軋延，進行消光處理。這使因為降低消光處理軋延之色調不均，而容易轉印消光標記之故。

為達到本發明目的之提升耐鏽性，對經消光處理之冷軋鋼板接著實施氧化性環境氣體中之退火，酸洗或輝面退火。氧化性環境氣體中之退火溫度以1000℃以下為佳。這是因為隨著氧化鏽皮之生成，表面性狀之變化降低的緣故。另一方面，氧化性環境氣體中之退火溫度的下限以800℃為佳。這係為了以本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板的成分組成結束再結晶之故。

酸洗方法並未特別規定，可以工業上通常使用之方法進行。例如，進行鹼金屬鹽浴浸漬，於電解酸洗後，浸漬於硝氫氟酸之方法。電解酸洗可為中性鹽電解或硝酸電解等。

於以輝面退火作為完工退火時，輝面退火溫度係以800~1000℃之範圍進行。為了更加提升耐鏽性，環境氣體以降低氣體之露點，促進Al、Si、Nb、及Ti之選擇氧化為佳。此時，環境氣體係使用氫氣或氫與氮之混合氣體。環境氣體之露點係-70~-30℃的範圍。較佳者係氫氣為80%以上、環境氣體露點為-50℃以下。為提高表面皮膜中之Cr濃度，亦可視需要賦與經輝面退火之鋼板硝酸電解等。

(C)於以下說明關於表面皮膜之成分組成的限定理由。

如目前之說明，本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板具有表面皮膜。該表面皮膜內之平均Cr濃度，需為鋼板內部之Cr濃度的1.1倍以上。這是因為，於表面皮膜內之平均Cr濃度小於鋼板內部之Cr濃度的1.1倍時，無法一面確保防眩性，一面得到期望之耐鏽性的緣故。另一方面，表面皮膜內之平均Cr濃度的上限係越高越佳，但如後述，因於表面被膜中含有合計為5~50原子%之1種或2種以上的Al、Si、Nb及Ti、1~10原子%之Sn，故平均Cr濃度之上限係3倍。此處，鋼板內部之Cr濃度係鋼板含有的Cr量。

又，表面皮膜除了Sn以外，需含有合計為5~50原子之1種或2種的Al及Si。這是因為，若未含合計5原子%以上之1種或2種的Al及Si，一面確保防眩性，一面用以得到所期之耐鏽性的Al及Si之濃化並不充分的緣故。另一方面，即使含有合計大於50原子%之1種或2種的Al及Si，提升耐鏽性之效果係飽和。表面皮膜中之Sn含量以1~10原子%為佳。這是因為，表面皮膜中若未含有Sn，將未能使Al及Si於表面 皮膜中濃化的緣故。

於本發明之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板中，含有Nb及Ti之至少任一者時，於表面皮膜Nb及Ti之至少任一者亦濃化，與Al及Si同樣地可提高耐鏽性。該效果可於表面皮膜中含有合計5原子%以上之1種或2種以上的Ai、Si、Nb及Ti時顯現。另一方面，即使大於50原子%，該效果係飽和。

另外，表面皮膜內之平均Cr濃度，係以構成去除C、O及N後之表面皮膜的陽離子之比例表示。表面皮膜中Al、Si、Nb、及Ti之含量，亦以構成去除C、O及N後之表面皮膜的陽離子之比例表示。該等之測定方法係於之後的實施例中說明，故於此省略。

【實施例】

以下，說明本發明之實施例。

熔製具有表1之成分組成的肥粒鐵系不鏽鋼，並以抽出溫度1100~1200℃進行熱軋，以捲取溫度500~700℃作成板厚3.0~6.0mm之熱軋鋼板。熱軋鋼板係實施退火，並進行1次或間隔中間退火之2次冷軋，製造0.4~0.8mm厚度的冷軋鋼板。

表面狀態係藉由消光輥軋延調整成本發明規定之表面粗糙度與其以外者。所得之冷軋鋼板均以結束再結晶之溫度850~1000℃進行完工退火。完工退火係實施氧化性環境氣體退火或輝面退火。氧化性環境氣體退火後之酸洗係於進行鹼金屬鹽浴浸漬，並中性鹽電解後，進行硝氫氟酸浸漬。亦製造未實施輝面退火後之酸洗，並賦與有硝酸電解的鋼板。

又，亦製造具有以通常之冷軋輥完工之表面(依據JIS G4305：2B、2D)的鋼板作為比較材。又，習知例係準備SUS304(18%Cr-8%Ni鋼)與SUS444(22%Cr-1%Mo鋼)之消光處理鋼板。

表面粗糙度係以二維粗糙度計測定軋延方向與軋延垂直方向，紀錄該算數平均粗糙度Ra之平均值。

表面皮膜之分析係使用X射線光電子光譜法進行非破壞性分析。分析面積係縱0.1mm、橫0.1mm之範圍，分析值係該面積的平均值。使用之X射線源係AlKα線(產生之光電子能量：hν=1486eV)，以90°作為射出角。檢測深度係5nm以下。分析結果係以構成去除C、O及N後之表面皮膜的陽離子之比例計，以表面皮膜內的平均值記錄表面皮膜之成分組成。

耐鏽性係藉由依據JASO M609-91之複合週期腐蝕試驗進行評價。評價方法係與前述(b)之記載為相同內容。生鏽程度係以習知例之SUS304與SUS444作為基準進行評價。換言之，以試驗面全體僅產生點鏽之SUS304，與大致 未產生點鏽之SUS444作為基準進行評價。此外，將較SUS304差者訂為「C」、與SUS304同等以上者訂為「B」、與SUS444同等者訂為「A」。

總結各鋼板之製造條件與評價結果，並顯示於表2。

由表2可知，No.1、4、7、8、11、12、14、及15係具有本發明規定之成分組成與算數平均粗糙度Ra的高純度肥粒鐵系不鏽鋼。確認該等鋼板係本發明規定之表面皮膜內的平均Cr濃度。又，於表面皮膜內，確認除了Sn以外，Al、Si、Ti、及Nb之1種或2種以上的濃化。並且，確認具有與SUS304同等以上之耐鏽性。

No.2、3、9、10、13、及16係滿足本發明規定之較佳成分組成與算數平均粗糙度Ra的高純度肥粒鐵系不鏽鋼。確認該等鋼板係本發明規定之表面皮膜中的Cr濃度。又，於表面皮膜內，確認除了Sn以外，Al、Si、Ti、及Nb之1種或2種以上的濃化。並且，確認高於SUS304且與SUS444同等之良好的耐鏽性。另，No.13之Cr含量係23%以上，由合金成本之面來看不佳。

No.5及6雖具有本發明規定之組分組成，但表面粗糙度係超出本發明規定之算數平均粗糙度Ra者。該等鋼板未能得到本發明目標之耐鏽性。

No.17~30雖具有本發明規定之表面粗糙度，但係超出本發明規定之成分組成者。該等鋼板未能得到本發明目標之耐鏽性。

由本結果可確認，藉由添加有Sn之本發明規定的成分組成與本發明規定之表面性狀，將於表面皮膜濃化Cr及Sn，並亦於表面皮膜濃化Al及Si，顯現耐鏽性，且亦可確保防眩性。並且，可確認於鋼板中即使含有Nb及Ti之至少任一者，仍得到相同之效果。

另外，前述僅為例示本發明之實施形態者，本發明可於申請專利範圍的記載範圍內施加各種變更。

產業上之可利用性

依據本發明，不需仰賴大量含有Cr及Mo之至少任一者的添加之高合金化，更不需限定利用輝面退火的表面皮膜，活用地添加Sn，可得到一種兼具防眩性與耐鏽性之低合金型的高純度肥粒鐵系不鏽鋼板。

Claims (3)

1. 一種具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，其特徵在於，其係以質量%計，含有：C：0.001~0.03%、Si：0.01~1%、Mn：0.01~1.5%、P：0.005~0.05%、S：0.0001~0.01%、Cr：13~30%、N：0.001~0.03%、Al：0.005~1%及Sn：0.01~1%，且剩餘部分係由Fe及不可避免的不純物所構成之鋼板，該鋼板具有表面皮膜；又，前述表面皮膜僅以構成去除C、O及N後之前述表面皮膜的陽離子之比例計，係含有合計為5~50原子%之Al及Si的1種或2種、及Sn，且僅以構成去除C、O及N後之前述表面皮膜的陽離子之比例計，前述表面皮膜內之平均Cr濃度係前述鋼板內部之Cr濃度的1.1~3倍；且前述表面皮膜以算數平均粗糙度Ra計，係具有0.1~1.5μm之表面粗糙度。
2. 如申請專利範圍第1項之具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，其中前述鋼板更以質量%計，含有1種或2種以上選自於下述中之： Nb：0.03~0.5%、Ti：0.03~0.5%、Ni：0.1~0.5%、Cu：0.1~0.5%、Mo：0.1~0.5%、V：0.01~0.5%、Zr：0.01~0.5%、Co：0.01~0.5%、Mg：0.0001~0.005%、B：0.0003~0.005%及Ca：0.005%以下；又，前述表面皮膜進而僅以構成去除C、O及N後之前述表面皮膜的陽離子之比例計，係含有合計為5~50原子%之1種或2種以上的Al、Si、Nb及Ti。
3. 如申請專利範圍第1或2項之具優異耐鏽性及防眩性之高純度肥粒鐵系不鏽鋼板，其中前述鋼板更以質量%計，含有1種或2種以上選自於下述中之：La：0.001~0.1%、Y：0.001~0.1%、Hf：0.001~0.1%及REM：0.001~0.1%。