TWI673371B - 肥粒鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法 - Google Patents

肥粒鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種耐蝕性、成形性及耐起皺性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法。
本發明之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板具有以質量%計含有C：0.005~0.030%、Si：0.05~1.00%、Mn：0.05~1.00%、P：0.040%以下、S：0.030%以下、Al：0.001~0.150%、Cr：10.8~14.4%、Ni：0.01~2.50%、及N：0.005~0.060%，且剩餘部分包含Fe及不可避免之雜質的成分組成，且該肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之斷裂伸長率為28%以上，於軋壓方向賦予23%之拉伸應變之鋼板表面之起皺高度為3.0μm以下。

Description

肥粒鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法
本發明係關於一種耐蝕性優異、進而成形性及耐起皺性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。
肥粒鐵系不鏽鋼鋼板由於不含較多之Ni，故而與沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板相比，為低價且價格穩定性優異之材料，進而為耐生鏽性優異之材料，因此使用於建築材料、輸送機器、家電製品等各種用途。尤其具有不同於沃斯田鐵系不鏽鋼鋼板之磁性，故而不斷增加於能夠應對感應加熱(IH，Induction Heating)方式之烹調器具中之應用。以鍋等為代表之烹調器具大部分係藉由拉伸加工而成形。因此，為了成形為既定之形狀，需要充分之伸長率。
另一方面，肥粒鐵系不鏽鋼鋼板存在於成形時經常在表面產生有損美觀之表面凹凸(起皺)之問題。於在表面外觀大幅影響商品價值之烹調器具產生起皺之情形時，需要於成形後去除凹凸之研磨步驟。即，若產生較大之起皺，則有製造成本增加之問題。再者，一般而言，肥粒鐵系不鏽鋼鋼板有越施加較大之應變、即越施加嚴酷之加工，越會出現較大之起皺之傾向。
近年來，伴隨家庭用烹調器具形狀之多樣化，要求能夠實施較習知更嚴酷之加工的肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。即，要求具有更高伸長率之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。另一方面，對家庭用烹調器具 亦要求製造成本之低廉化。即，亦要求導致製造成本增加之起皺得以降低之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。就該等方面而言，業界要求一種具有更高之伸長率、且即便於施加大於習知之應變之情形時，起皺亦充分小之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。
針對上述課題，例如於專利文獻1中，揭示有一種成形性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其特徵在於：以質量%計含有C：0.02~0.06%、Si：1.0%以下、Mn：1.0%以下、P：0.05%以下、S：0.01%以下、Al：0.005%以下、Ti：0.005%以下、Cr：11~30%、Ni：0.7%以下，且滿足0.06≦(C+N)≦0.12、1≦N/C及1.5×10-3≦(V×N)≦1.5×10-2(C、N、V分別表示各元素之質量%)。
又，於專利文獻2中揭示有一種耐起皺性與加工性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之製造方法，該不鏽鋼鋼板係以重量%計含有0.15%以下之C、13~25%之Cr之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，該製造方法之特徵在於：藉由將該鋼之熱軋板於沃斯田鐵及肥粒鐵相共存之930~990℃之範圍內進行10分鐘以內之退火而使組織成為麻田散鐵相與肥粒鐵相之二相組織，繼而進行冷軋，將冷軋板於750~860℃之範圍內進行退火。
又，於專利文獻3中揭示有肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其特徵在於：以質量%計含有C：0.005~0.035%、Si：0.25~未滿0.40%、Mn：0.05~0.35%、P：0.040%以下、S：0.01%以下、Cr：15.5~18.0%、Al：0.001~0.10%、N：0.01~0.06%，且Si及Mn滿足29.5×Si-50×Mn+6≧0，剩餘部分包含Fe及不可避免之雜質。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第3584881號公報
專利文獻2：日本專利特公昭47-1878號公報
專利文獻3：日本專利第5904310號公報
於專利文獻1中揭示之發明中，基於施加有20%之預應變之試片進行起皺之評價，未對於施加有更嚴酷之加工之情形時之起皺進行充分評價。本發明者等人利用專利文獻1中記載之方法製作數個鋼板，根據下述方法對施加有23%之預應變之情形時之起皺高度進行評價。然而，任一鋼板均未獲得優異之耐起皺性。
又，於專利文獻2中揭示之發明中，記載有用以評價起皺所施加之預應變。本發明者等人利用專利文獻2中記載之方法製作數個鋼板，根據下述起皺評價方法，對施加有23%之預應變之情形時之起皺高度進行評價。結果為，任一鋼板均未獲得優異之耐起皺性。又，於該發明中，未記載用於評價伸長率之試片之形狀。所獲得之伸長率值會根據用於評價之試片之形狀發生變化，其為公知之事實。本發明者等人利用專利文獻2中記載之方法製作數個鋼板，根據下述拉伸試驗方法對鋼板之斷裂伸長率進行評價。結果為，任一鋼板均未獲得優異之成形性。
又，於專利文獻3中揭示之發明中，基於施加有20%之預應變之試片進行起皺之評價，未對施加有更嚴酷加工之情形時之起皺進行充分評價。本發明者等人利用專利文獻3中記載之方法製作數個鋼板，根據下述方法對施加有23%之預應變之情形時之起 皺高度進行評價。然而，任一鋼均未獲得優異之耐起皺性。
本發明係鑒於上述現狀而開發者，其目的在於提供一種耐蝕性優異、進而成形性及耐起皺性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法。
再者，所謂「優異之耐蝕性」意指利用下文敍述之方法測得之鏽面積率為30%以下。更佳為20%以下。用以評價耐蝕性之腐蝕試驗係依據JASO M609-91而實施。首先，作為試驗方法，將試片利用金鋼砂紙研磨至600號，水洗後於乙醇中進行5分鐘之超音波脫脂。其後，將1次循環設為鹽水噴霧(5質量%NaCl水溶液，35℃)2h→乾燥(60℃，相對濕度40%)4h→潤濕(50℃，相對濕度95%以上)2h，實施3次循環之腐蝕試驗。試驗後，對腐蝕面之外觀進行拍攝，針對試片中心之30mm×30mm之區域，自所獲得之照片利用影像解析算出鏽面積率。
又，所謂「優異之成形性」意指利用下文敍述之方法測得之鋼板之斷裂伸長率為28%以上。更佳為32%以上。為了評價斷裂伸長率，首先，採集將軋壓方向(L方向)設為長度方向、將相對於軋壓方向為45度方向(D方向)設為長度方向、將相對於軋壓方向為直角方向(C方向)設為長度方向之依據JIS Z 2241之JIS13號B拉伸試片。其後，依據JIS Z 2241進行拉伸試驗，分別測定斷裂伸長率(EI)。算出所獲得之斷裂伸長率之三方向平均值((L+2D+C)/4，其中，L、D、C為各方向之斷裂伸長率(%))，設為鋼板之斷裂伸長率。
又，所謂「優異之耐起皺性」意指利用下文敍述之方法測得之鋼板表面之起皺高度為3.0μm以下。更佳為2.5μm以下。 進而較佳為2.0μm以下。為了測定鋼板表面之起皺高度，首先，以平行於軋壓方向之方式採集JIS 5號拉伸試片。繼而，使用#600之金鋼砂紙對所採集之試片表面進行研磨後，賦予23%之拉伸應變。繼而，於試片之平行部之研磨面，在與軋壓方向呈直角之方向上利用雷射位移計測定表面形狀。測定長度係每列為16mm，每隔0.05mm測定高度。又，將各列之間隔設為0.1mm，合計測定50列。關於所獲得之各列之形狀資料，使用高截濾波器波長0.8mm、低截濾波器波長8mm之漢尼(Hanning)視窗函數型之有限脈衝響應(FIR，Finite Impulse Response)帶通濾波器，分別進行平滑化及波度去除處理。其後，基於經過處理之各列之形狀資料，排除各列之兩端各2mm部分之資料，於各列測定JIS B0601(2001年)中所規定之算術平均波度Wa。將該算術平均波度Wa之50列之平均值設為鋼板表面之起皺高度。再者，習知之耐起皺性評價中大多使用賦予有15%或20%之拉伸應變之試片。然而，本發明假定加工為較習知更複雜之形狀之用途。因此，假定經過嚴酷加工之情形、即賦予有較習知更多之應變之情形，將對試片所賦予之拉伸應變設為23%而進行評價。
本發明者等人針對上述課題，對耐蝕性優異、進而成形性及耐起皺性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板及其製造方法進行研究。結果獲得了以下之知識見解。
對適宜成分之肥粒鐵系不鏽鋼於熱軋後且進行冷軋之前，於成為肥粒鐵相與沃斯田鐵相之二相區的適宜溫度區域內進行退火，進而將冷軋後之鋼板於適宜之溫度範圍內進行適宜時間之退火，藉此 獲得成形性及耐起皺性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。
具體而言，首先，於鋼成分中，將C含量設為0.030%以下，且將Cr含量設為14.4%以下，且將N含量設為0.060%以下。對具有上述成分之鋼塊進行熱軋，繼而於成為肥粒鐵-沃斯田鐵二相區之900~1100℃下進行熱軋板退火。於本發明中，鋼中所含之Cr量充分低，故而於該熱軋板之退火時，鋼板中生成充分量之沃斯田鐵相。該沃斯田鐵相於熱軋板退火後之冷卻過程中成為麻田散鐵相。於後續之冷軋中，藉由對含有上述麻田散鐵相之狀態之熱軋退火板進行軋壓，成為起皺原因之晶團(colony)(具有類似之結晶方位之晶粒群)被破壞，且對肥粒鐵/麻田散鐵晶界有效率地賦予軋壓應變。於後續之冷軋板退火時，於本發明中由於如上述般有效率地賦予軋壓應變，故而進一步鋼中所含之Cr量、C量及N量充分低，因此促進再結晶。藉由再結晶得到促進之效果，於780~830℃之作為肥粒鐵單相區之溫度範圍內，冷軋板充分地再結晶，可獲得具有優異之成形性之冷軋退火板。又，藉由上述晶團破壞之效果，該冷軋退火板具有優異之耐起皺性。
本發明係立足於上述知識見解者，其主旨構成如下所述。
[1]一種肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其具有，以質量%計，含有：C：0.005~0.030%、Si：0.05~1.00%、Mn：0.05~1.00%、P：0.040%以下、S：0.030%以下、 Al：0.001~0.150%、Cr：10.8~14.4%、Ni：0.01~2.50%、及N：0.005~0.060%，且剩餘部分包含Fe及不可避免之雜質的成分組成，該肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之斷裂伸長率為28%以上，於軋壓方向賦予23%之拉伸應變之鋼板表面之起皺高度為3.0μm以下。
[2]如[1]中記載之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：Co：0.01~0.50%、Cu：0.01~0.80%、Mo：0.01~0.30%、及W：0.01~0.50%中之1種或2種以上。
[3]如[1]或[2]中記載之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：Ti：0.01~0.30%、V：0.01~0.10%、Zr：0.01~0.10%、及Nb：0.01~0.30%中之1種或2種以上，且下述式(1)之值為0.0以下；54×(Ti+V+Zr+Nb)-5×Mn-19×Ni+1.0…式(1)其中，上述式(1)中之各元素符號係表示各元素之含量(質量 %)，不含有之元素係設為0。
[4]如[1]至[3]中任一項記載之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：B：0.0003~0.0030%、Mg：0.0005~0.0100%、Ca：0.0003~0.0030%、Y：0.01~0.20%、及REM(稀土類金屬)：0.001~0.100%中之1種或2種以上。
[5]如[1]至[4]中任一項記載之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：Sn：0.001~0.500%、及Sb：0.001~0.500%中之1種或2種。
[6]一種如上述[1]至[5]中任一項記載之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之製造方法，其包括：對具有上述成分組成之鋼坯進行熱軋而製成熱軋板之步驟；對上述熱軋板進行於900℃以上且1100℃以下之溫度範圍內保持5秒~15分鐘之熱軋板退火，而製成熱軋退火板之步驟；將上述熱軋退火板進行冷軋而製成冷軋板之步驟；及對上述冷軋板進行於780℃以上且830℃以下之溫度範圍內保持5秒~5分鐘之冷軋板退火之步驟。
根據本發明，可提供一種耐蝕性優異、進而成形性與 耐起皺性優異之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板。
以下，對本發明具體地說明。本發明之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板具有如下以質量%計含有C：0.005~0.030%、Si：0.05~1.00%、Mn：0.05~1.00%、P：0.040%以下、S：0.030%以下、Al：0.001~0.150%、Cr：10.8~14.4%、Ni：0.01~2.50%、及N：0.005~0.060%，且剩餘部分包含Fe及不可避免之雜質的成分組成，斷裂伸長率為28%以上，於軋壓方向賦予23%之拉伸應變之鋼板表面之起皺高度為3.0μm以下，並且耐蝕性、成形性及耐起皺性優異。
首先，對本發明中將成分組成限定為上述範圍之原因進行說明。再者，成分含量之單位即%只要無特別規定，則意指質量%。
C：0.005~0.030%
C係對於提昇鋼之強度有效之元素。進而，C係於熱軋板退火時促進沃斯田鐵相之生成，使耐起皺性提昇之元素。該效果可藉由將C含量設為0.005%以上而獲得。然而，若C含量超過0.030%，則鋼會硬質化而成形性降低。因此，C含量設為0.005~0.030%。C含量較佳為0.007%以上，更佳為0.010%以上。又，C含量較佳為0.020%以下，更佳為0.015%以下。
Si：0.05~1.00%
Si係作為脫氧劑有用之元素。該效果可藉由將Si含量設為0.05%以上而獲得。然而，若Si含量超過1.00%，則鋼會硬質化而成形性降低。進而，於熱軋板退火時生成之沃斯田鐵相減少，耐起皺性降低。因此，Si含量設為0.05~1.00%。Si含量較佳為0.07%以上，更佳為0.10%以上，進而較佳為0.20%以上。又，Si含量較佳為0.50%以下，更佳為未滿0.40%，進而較佳為未滿0.30%。
Mn：0.05~1.00%
Mn具有脫氧作用。進而，Mn係於熱軋板退火時促進沃斯田鐵相之生成，使耐起皺性提昇之元素。該等效果可藉由將Mn含量設為0.05%以上而獲得。然而，若Mn含量超過1.00%，則會促進MnS之析出及粗大化，該MnS成為生鏽之起點，導致耐蝕性降低。因此，Mn含量設為0.05~1.00%。Mn含量較佳為0.10%以上，更佳為0.15%以上。又，Mn含量較佳為0.80%以下，更佳為0.60%以下。
P：0.040%以下
P係使耐蝕性降低之元素。又，P因於結晶晶界發生偏析而使熱加工性降低。因此，P含量較理想為儘可能較低，設為0.040%以下。較佳為P含量為0.030%以下。
S：0.030%以下
S與Mn形成析出物MnS。該MnS成為腐蝕孔之起點，導致耐蝕性降低。因此，S含量較理想為較低，設為0.030%以下。較佳為 S含量為0.020%以下。
Al：0.001~0.150%
Al係對於脫氧有效之元素。該效果可以Al含量為0.001%以上而獲得。然而，若Al含量超過0.150%，則鋼會硬質化而成形性降低。因此，Al含量設為0.001~0.150%。Al含量較佳為0.005%以上，更佳為0.010%以上。又，Al含量較佳為0.100%以下，更佳為0.050%以下。
Cr：10.8~14.4%
Cr係於表面形成鈍態皮膜而提昇耐蝕性之元素。若Cr含量未滿10.8%，則無法獲得充分之耐蝕性。另一方面，若Cr含量超過14.4%，則於熱軋板退火步驟中不會在鋼中充分地生成沃斯田鐵相，而耐起皺性降低，進而鋼會硬質化而成形性降低。因此，Cr含量設為10.8~14.4%。Cr含量較佳為11.0%以上，更佳為11.5%以上，進而較佳為12.0%以上。又，Cr含量較佳為14.0%以下，更佳為13.5%以下，進而較佳為13.0%以下。
Ni：0.01~2.50%
Ni係於低pH環境中抑制活性溶解之元素。於鋼板彼此重疊之所謂間隙構造部，有時形成有容易引起腐蝕之低pH環境。又，於形成於上述鋼板彼此之間之間隙構造部以外，亦有時含有會導致鋼板生鏽之氯化物離子之水溶液於鋼板上增濃，自水溶液中析出鹽，於析出鹽與鋼板之間形成間隙構造，而形成有容易引起腐蝕之低 pH環境。Ni係抑制於此種環境中之腐蝕進行，提昇鋼之耐蝕性。即，Ni係對於耐間隙腐蝕性效果較高，顯著地抑制活性溶解狀態下之腐蝕進行，使耐蝕性提昇。進而，Ni係於熱軋板退火時促進沃斯田鐵相之生成，使耐起皺性提昇之元素。該效果係於Ni含量為0.01%以上時獲得。另一方面，若超過2.50%，則鋼會硬質化而其成形性降低。因此，Ni含量係設為0.01~2.50%。Ni含量較佳為0.03%以上，更佳為0.05%以上，進而較佳為0.10%以上。又，Ni含量較佳為1.20%以下，更佳為0.80%以下，進而較佳為0.25%以下。
N：0.005~0.060%
N係對於提昇鋼強度有效之元素。進而，N係於熱軋板退火時促進沃斯田鐵相之生成，使耐起皺性提昇之元素。該效果係藉由將N含量設為0.005%以上而獲得。然而，若N含量超過0.060%，則鋼會硬質化而成形性降低。因此，N含量係設為0.005~0.060%。N含量較佳為0.007%以上，更佳為0.010%以上。又，N含量較佳為0.020%以下，更佳為0.015%以下。
以上成分以外之剩餘部分為Fe及不可避免之雜質。關於此處所述之不可避免之雜質之代表例，有O(氧)、Zn、Ga、Ge、As、Ag、In、Hf、Ta、Re、Os、Ir、Pt、Au、Pb等。該等元素中，O(氧)可於0.02%以下之範圍內含有。關於其他元素，可於合計為0.1%以下之範圍內含有。
於本發明中，除上述之基本成分以外，亦可適當含有以下所述之元素。
Co：0.01~0.50%
Co係使不鏽鋼之耐間隙腐蝕性提昇之元素。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而加工性降低。因此，於含有Co之情形時，較佳為將Co含量設為0.01~0.50%。Co含量更佳為0.30%以下，進而較佳為0.10%以下。
Cu：0.01~0.80%
Cu係強化鈍態皮膜，使耐蝕性提昇之元素。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而加工性降低，並且ε-Cu變得容易析出，耐蝕性降低。因此，於含有Cu之情形時，較佳為將Cu含量設為0.01~0.80%。Cu含量更佳為0.15%以上，進而較佳為0.40%以上。又，Cu含量更佳為0.60%以下，進而較佳為0.45%以下。
Mo：0.01~0.30%
Mo有使不鏽鋼之耐間隙腐蝕性提昇之效果。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而加工性降低。因此，於含有Mo之情形時，較佳為將Mo含量設為0.01~0.30%。Mo含量更佳為0.20%以下，進而較佳為0.10%以下。
W：0.01~0.50%
W係使不鏽鋼之耐間隙腐蝕性提昇之元素。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而加工性降低。因此，於含有W之情形時，較佳為將W含量設為0.01~0.50%。W含量更佳為0.03%以 上，進而較佳為0.05%以上。又，W含量更佳為0.30%以下，進而較佳為0.10%以下。
Ti：0.01~0.30%
Ti係與C及N之親和力較高之元素，具有於熱軋時以碳化物或氮化物之形式析出，使母相中之固溶C及固溶N減少，提昇冷軋板退火後之加工性之效果。另一方面，若過度地含有，則會阻礙熱軋板退火步驟中之沃斯田鐵相之生成，而耐起皺性降低。因此，於含有Ti之情形時，較佳為將Ti含量設為0.01~0.30%。Ti含量更佳為0.02%以上。又，Ti含量更佳為0.10%以下，進而較佳為0.08%以下。
V：0.01~0.10%
V係與C及N之親和力較高之元素，具有於熱軋時以碳化物或氮化物之形式析出，使母相中之固溶C及固溶N減少，提昇冷軋板退火後之加工性之效果。另一方面，若過度地含有，則阻礙熱軋板退火步驟中之沃斯田鐵相之生成，而耐起皺性降低。因此，於含有V之情形時，較佳為將V含量設為0.01~0.10%。V含量更佳為0.02%以上，進而較佳為0.03%以上。又，V含量更佳為0.08%以下，進而較佳為0.05%以下。
Zr：0.01~0.10%
Zr係與C及N之親和力較高之元素，且有如下效果：於熱軋時以碳化物或氮化物之形式析出，使母相中之固溶C及固溶N減 少，提昇冷軋板退火後之加工性。另一方面，若過度地含有，則阻礙熱軋板退火步驟中之沃斯田鐵相之生成，而耐起皺性降低。因此，於含有Zr之情形時，較佳為將Zr含量設為0.01~0.10%。Zr含量更佳為0.02%以上，進而較佳為0.03%以上。又，Zr含量更佳為0.08%以下，進而較佳為0.05%以下。
Nb：0.01~0.30%
Nb係與C及N之親和力較高之元素，具有於熱軋時以碳化物或氮化物之形式析出，使母相中之固溶C及固溶N減少，提昇冷軋板退火後之加工性之效果。另一方面，若過度地含有，則阻礙熱軋板退火步驟中之沃斯田鐵相之生成，而耐起皺性降低。因此，於含有Nb之情形時，較佳為將Nb含量設為0.01~0.30%。Nb含量更佳為0.02%以上。又，Nb含量更佳為0.10%以下，進而較佳為0.08%以下。
於含有選自Ti、V、Zr、Nb中之1種或2種以上之情形時，下述式(1)之值為0.0以下；54×(Ti+V+Zr+Nb)-5×Mn-19×Ni+1.0…式(1)
其中，上述式(1)中之各元素符號係表示各元素之含量(質量%)，不含有之元素係設為0。於實施本發明時，於含有選自Ti、V、Zr、Nb中之1種或2種以上之情形時，為了獲得優異之耐起皺性，必需各元素之含量滿足上述範圍，並且將上述式(1)之值設為0.0以下。如上所述，Ti、V、Zr、Nb具有阻礙熱軋板退火步驟中沃斯田鐵相之生成之作用。另一方面，於含有該等元素之情形時亦藉由充分地提高促進沃斯田鐵相之生成之Mn及Ni含量，可於熱軋板退 火步驟中，使鋼中生成充分量之沃斯田鐵相。即，於含有選自Ti、V、Zr、Nb中之1種或2種以上之情形時，藉由以式(1)之值成為0.0以下之方式調整鋼成分，可於熱軋板退火時使熱軋板中生成充分量之沃斯田鐵相，於熱軋退火板中存在充分量之麻田散鐵相，於冷軋步驟中，使晶團之破壞充分，可對冷軋退火板賦予優異之耐起皺性。另一方面，於式(1)之值超過0.0之情形時，於熱軋板退火時未於熱軋板中生成充分量之沃斯田鐵相，於熱軋退火板中不存在充分量之麻田散鐵相，在冷軋步驟中晶團之破壞不充分，冷軋退火板之耐起皺性較差。
B：0.0003~0.0030%
B係對於防止低溫二次加工脆化有效之元素。另一方面，若過度地含有，則熱加工性降低。因此，於含有B之情形時，較佳為將B含量設為0.0003~0.0030%。B含量更佳為0.0005%以上。又，B含量更佳為0.0020%以下。
Mg：0.0005~0.0100%
Mg係於鋼液中與Al一起形成Mg氧化物，作為脫氧劑發揮作用。另一方面，若過度地含有，則鋼之韌性降低，生產性降低。因此，於含有Mg之情形時，較佳為將Mg含量設為0.0005~0.0100%。Mg含量更佳為0.0010%以上。又，Mg含量更佳為0.0050%以下，進而較佳為0.0030%以下。
Ca：0.0003~0.0030%
Ca係使熱加工性提昇之元素。另一方面，若過度地含有，則鋼之韌性降低，生產性降低，進而因CaS之析出導致耐蝕性降低。因此，於含有Ca之情形時，較佳為將Ca含量設為0.0003~0.0030%。Ca含量更佳為0.0010%以上。又，Ca含量更佳為0.0020%以下。
Y：0.01~0.20%
Y係使鋼液之黏度降低而提昇清潔度之元素。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而加工性降低。因此，於含有Y之情形時，較佳為將Y含量設為0.01~0.20%。Y含量更佳為0.10%以下。
REM(稀土類金屬)：0.001~0.100%
REM(稀土類金屬：La、Ce、Nd等原子序號57~71之元素)係使耐高溫氧化性提昇之元素。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而於熱軋時產生表面缺陷，生產性降低。因此，於含有REM之情形時，較佳為將REM含量設為0.001~0.100%。REM含量更佳為0.005%以上。又，REM含量更佳為0.05%以下。
Sn：0.001~0.500%
Sn對於由在軋壓時促進變形帶生成而使耐起皺性提昇之方面上有效。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而成形性降低。因此，於含有Sn之情形時，較佳為將Sn含量設為0.001~0.500%。Sn含量更佳為0.003%以上。又，Sn含量更佳為0.200% 以下。
Sb：0.001~0.500%
Sb對於由在軋壓時促進變形帶生成而使耐起皺性提昇之方面上有效。另一方面，若過度地含有，則其效果飽和，進而成形性降低。因此，於含有Sb之情形時，較佳為將Sb含量設為0.001~0.500%。Sb含量更佳為0.003%以上。又，Sb含量更佳為0.200%以下。
其次，對本發明之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之適宜之製造方法進行說明。將上述成分組成之鋼利用轉爐、電爐、真空熔解爐等公知之方法熔製，藉由連續鑄造法或造塊-分塊法製成鋼素材(鋼坯)。將該鋼素材加熱至1000℃以上且1200℃以下之後，於將精軋溫度設為700℃以上且1000℃以下之條件下以板厚成為2.0~6.0mm之方式進行熱軋。對如此製作之熱軋板進行於900℃以上且1100℃以下之溫度範圍內保持5秒~15分鐘之熱軋板退火，進行酸洗，其次，進行冷軋，於連續退火線上進行在780℃以上且830℃以下之溫度範圍內保持5秒~5分鐘之冷軋板退火。於冷軋板退火後，於酸洗線上進行酸洗，而去除鏽垢。亦可對去除鏽垢後之冷軋退火酸洗板進行調質軋製軋壓。
對熱軋板進行於900℃以上且1100℃以下之溫度範圍內保持5秒~15分鐘之熱軋板退火，而製成熱軋退火板之步驟
若熱軋板退火溫度未滿900℃，則成為肥粒鐵單相區或接近其之溫度區域內之退火，於熱軋板中不會生成充分量之沃斯田鐵相。 另一方面，於熱軋板退火溫度超過1100℃之情形時亦成為肥粒鐵單相區或接近其之溫度區域內之退火，於熱軋板中不會生成充分量之沃斯田鐵相。又，若熱軋板退火中保持之時間未滿5秒，則於熱軋板退火之期間在熱軋板中不會生成充分量之沃斯田鐵相。另一方面，若熱軋板退火中保持之時間超過15分鐘，則於熱軋板退火之期間晶粒變粗大，導致其後之冷軋退火中獲得之冷軋退火板之晶粒之粗大化。此種組織於加工時會引起被稱為橘皮之不同於起皺之表面粗糙。因此，於本發明中，進行在900℃以上且1100℃以下之溫度範圍內保持5秒~15分鐘之熱軋板退火，而獲得熱軋退火板。熱軋板退火較佳為於950℃以上之溫度範圍內進行。又，熱軋板退火較佳為於1050℃以下之溫度範圍內進行。熱軋板退火較佳為於上述溫度範圍內保持20秒以上。又，熱軋板退火較佳為於上述溫度範圍內保持1分鐘以下。
其後，對熱軋退火板進行冷軋而製成冷軋板。再者，冷軋之條件無需特別地規定，可依據常規方法進行。作為一例，冷軋可實施將總軋縮率設為40~90%之冷軋。
對冷軋板進行於780℃以上且830℃以下之溫度範圍內保持5秒~5分鐘之冷軋板退火之步驟
若冷軋板退火溫度未滿780℃，則於鋼板中殘存未再結晶組織，而無法獲得充分之成形性。另一方面，若冷軋板退火溫度超過830℃，則於退火時在鋼中生成沃斯田鐵相，於退火後之組織中存在麻田散鐵相，而無法獲得充分之成形性。又，若冷軋板退火中保持之時間未滿5秒，則冷軋板所含之麻田散鐵相之一部分於退火時 不會分解，而於退火後之組織中存在麻田散鐵相，無法獲得充分之成形性。另一方面，若冷軋板退火中保持之時間超過5分鐘，則於冷軋板退火之期間晶粒變粗大，於冷軋退火後之鋼板之加工時會引起被稱為橘皮之不同於起皺之表面粗糙。因此，於本發明中，進行於780℃以上且830℃以下之溫度範圍內保持5秒~5分鐘之冷軋板退火。冷軋板退火較佳為於790℃以上之溫度範圍內進行。又，冷軋板退火較佳為於810℃以下之溫度範圍內進行。冷軋板退火較佳為於上述溫度範圍內保持20秒以上。又，冷軋板退火較佳為於上述溫度範圍內保持1分鐘以下。
[實施例1]
將具有表1之No.1-1~1-3所示之成分組成(剩餘部分為Fe及不可避免之雜質)之肥粒鐵系不鏽鋼熔製成100kg鋼塊後，加熱至1050℃之溫度進行熱軋，獲得板厚4.0mm之熱軋板。
將上述各熱軋板分割為5片，將其中之4片於大氣中在表1所示之830~1200℃之各溫度下退火20秒，而製成熱軋退火板，進行正反兩面之研削而去除鏽垢，設為冷軋用素材。又，將分割各熱軋板後剩餘之1片於大氣環境中在800℃下退火8小時，製成熱軋退火板，進行正反兩面之研削而去除鏽垢，設為冷軋用素材。
其後，將所獲得之各冷軋用素材利用冷軋製成板厚：1.0mm之冷軋板。對所獲得之冷軋板於大氣環境中在800℃下退火20秒，獲得冷軋退火板。將所獲得之冷軋退火板利用通常之方法進行酸洗，而獲得肥粒鐵系不鏽鋼冷軋退火酸洗板。
<耐蝕性>
自上述製造所得之冷軋退火酸洗板，藉由剪切加工切出長80mm×寬60mm之鋼板後，利用金鋼砂紙將表面研磨至600號，水洗後於乙醇中進行5分鐘之超音波脫脂，而獲得試片。依據JASO M609-91對所獲得之試片實施腐蝕試驗，評價耐蝕性。試片係於將端部與背面利用塑膠帶包覆後，將長方向設為縱向，以斜度：60°設置於試驗裝置內。將1次循環設為鹽水噴霧(5質量%NaCl水溶液，35℃)2h→乾燥(60℃，相對濕度40%)4h→潤濕(50℃，相對濕度95%以上)2h，實施3次循環。試驗後，對腐蝕面之外觀進行拍攝，針對試片中心之30mm×30mm之區域，自所獲得之照片利用影像解析算出鏽面積。將鏽面積率為20%以下者評價為「○」(合格：優異)，將超過20%~30%以下者評價為「□」(合格)，將大於30%者評價為「▲」(不合格)。
<成形性>
進而，自上述製造所得之冷軋退火酸洗板，以軋壓方向(L方向)成為試片之長度、相對於軋壓方向為45度方向(D方向)成為試片之長度、及相對於軋壓方向為直角之方向(C方向)成為試片之長度的方式分別採集JIS Z 2241中所規定之13B號試片，依據相同規格於常溫下進行拉伸試驗，評價成形性。斷裂時總伸長率(%)之三方向平均值((L+2D+C)/4，其中，L、D、C為各方向之斷裂伸長率(%))為32%以上者設為「○」(合格：優異)，將未滿32%且28%以上者設為「□」(合格)，將未滿28%者設為「▲」(不合格)。
<耐起皺性>
進而，自上述製造所得之冷軋退火酸洗板，以軋壓方向成為試片之長度之方式採集JIS Z 2241中所規定之5號試片，使用#600之金鋼砂紙對其表面進行研磨後，依據相同規格進行拉伸試驗，賦予23%之拉伸應變。其後，於該試片之平行部中央之研磨面，在與軋壓方向呈直角之方向上使用雷射位移計測定表面形狀。測定長度係每列為16mm，每隔0.05mm測定高度。又，使用高截濾波器波長0.8mm、低截濾波器波長8mm之漢尼(Hanning)視窗函數型FIR(Finite Impulse Response)帶通濾波器，進行平滑化及波度去除處理。其後，基於經過處理之各列之形狀資料，排除各列之兩端各2mm部分之資料，於各列測定JIS B 0601(2001年)中所規定之算術平均波度Wa。再者，各列之間隔設為0.1mm，合計測定50列。並且，將該算術平均波度Wa之50列之平均值設為鋼板表面之起皺高度，評價耐起皺性。將起皺高度為2.0μm以下之情形設為「◇」(合格：特別優異)，將超過2.0μm且為2.5μm以下之情形設為「○」(合格：優異)，將超過2.5μm且3.0μm以下之情形設為「□」(合格)，將超過3.0μm之情形設為「▲」(不合格)。
將所獲得之結果示於表1。得知對熱軋板進行於900℃以上且1100℃以下之溫度範圍內保持5秒~15分鐘之熱軋板退火的發明例均耐蝕性之評價為「○」或「□」，且成形性之評價為「○」，且耐起皺性之評價為「◇」或「○」，耐蝕性優異，並且成形性與耐起皺性優異。
於具有任一成分組成之鋼中，在熱軋板之退火溫度未滿900℃之條件或熱軋板之退火溫度超過1100℃之條件之比較例中，均於冷軋用素材中未以充分之面積率含有麻田散鐵相，因此晶 團未因冷軋而分割，而耐起皺性較差。
[實施例2]
於實施例1所示之製造條件下製作具有表2-1、表2-2之No.2-1~2-57所示之成分組成之冷軋退火酸洗板。其中，熱軋板之退火條件係設為於大氣環境中在1000℃下退火20秒之條件。將該等冷軋退火酸洗板供於實施例1所示之各試驗，對耐蝕性、成形性、及耐起皺性進行評價。
將所獲得之結果示於表2-1、表2-2。
關於發明例，得知耐蝕性之評價為「○」或「□」，且成形性之評價為「○」或「□」，且耐起皺性之評價為「◇」或「○」或「□」，耐蝕性優異，並且成形性與耐起皺性優異。
試驗No.2-35之比較例由於Cr含量低於本發明之成分範圍，故而耐蝕性較差。試驗No.2-36之比較例由於Cr含量高於本發明之成分範圍，故而耐起皺性較差。試驗No.2-37之比較例由於Ni含量低於本發明之成分範圍，故而耐蝕性較差。試驗No.2-38之比較例由於Ni含量高於本發明之成分範圍，故而成形性較差。試驗No.2-39、2-41之比較例由於C與N之含量分別低於本發明之成分範圍，故而耐起皺性較差。試驗No.2-40、2-42之比較例由於C與N之含量分別高於本發明之成分範圍，故而成形性較差。試驗No.2-43之比較例由於Si含量高於本發明之成分範圍，故而成形性與耐起皺性較差。試驗No.2-44之比較例由於Cr含量高於本發明之成分範圍，故而耐起皺性較差。試驗No.2-52之比較例由於Ti含量高於本發明之成分範圍，故而耐起皺性較差。試驗No.2-53、2-54、2-56之比較例由於式(1)之值超過0.0，故而耐起皺性較差。試驗No.2-55之比較例由於Cr含量低於本發明之成分範圍，進而式(1)之值超過0.0，故而耐蝕性與耐起皺性較差。試驗No.2-57之比較例由於Nb含量高於本發明之成分範圍，故而耐起皺性較差。
(產業上之可利用性)
本發明之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板由於耐蝕性優異、進而成形性與耐起皺性優異，故而以家庭用烹調器具為代表，可適宜地用於家電製品用零件、商務用品用零件、汽車內裝用零件、汽車排氣用配管、建材等用途。

Claims (6)

  1. 一種肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其具有，以質量%計，含有：C：0.005~0.030%、Si：0.05~1.00%、Mn：0.05~1.00%、P：0.040%以下、S：0.030%以下、Al：0.001~0.150%、Cr：10.8~14.4%、Ni：0.01~2.50%、及N：0.005~0.060%，且進而，以質量%計含有選自：Ti：0.01~0.08%、V：0.01~0.10%、Zr：0.01~0.10%、及Nb：0.01~0.30%中之1種或2種以上，且下述式(1)之值為0.0以下；剩餘部分包含Fe及不可避免之雜質的成分組成，該肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之斷裂伸長率為28%以上，於軋壓方向賦予23%之拉伸應變之鋼板表面之起皺高度為3.0μm以下；54×(Ti+V+Zr+Nb)-5×Mn-19×Ni+1.0...式(1)其中，上述式(1)中之各元素符號係表示各元素之含量(質量%)，不含有之元素係設為0。
  2. 如請求項1之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：Co：0.01~0.50%、Cu：0.01~0.80%、Mo：0.01~0.30%、及W：0.01~0.50%中之1種或2種以上。
  3. 如請求項1或2之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：B：0.0003~0.0030%、Mg：0.0005~0.0100%、Ca：0.0003~0.0030%、Y：0.01~0.20%、及REM(稀土類金屬)：0.001~0.100%中之1種或2種以上。
  4. 如請求項1或2之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：Sn：0.001~0.500%、及Sb：0.001~0.500%中之1種或2種。
  5. 如請求項3之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板，其進而，以質量%計，含有選自：Sn：0.001~0.500%、及Sb：0.001~0.500% 中之1種或2種。
  6. 一種請求項1至5中任一項之肥粒鐵系不鏽鋼鋼板之製造方法，其包括：對具有上述成分組成之鋼坯進行熱軋而製成熱軋板之步驟；對上述熱軋板進行於900℃以上且1100℃以下之溫度範圍內保持5秒~15分鐘之熱軋板退火，而製成熱軋退火板之步驟；對上述熱軋退火板進行冷軋而製成冷軋板之步驟；及對上述冷軋板進行於780℃以上且830℃以下之溫度範圍內保持5秒~5分鐘之冷軋板退火之步驟。
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