TWI761096B - 金屬箔用不鏽鋼、不鏽鋼箔及此等之製造方法 - Google Patents

金屬箔用不鏽鋼、不鏽鋼箔及此等之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供表面性狀優異之金屬箔用不鏽鋼、不鏽鋼箔、及此等之製造方法。該金屬箔用不鏽鋼中，係以質量%計而含有0.0001%以上0.15%以下之C、0.30%以上2.0%以下之Si、0.1%以上15%以下之Mn、0.040%以下之P、5%以上30%以下之Ni、0.0001%以上0.01%以下之S、16%以上25%以下之Cr、5%以下之Mo、0.005%以下之Al、0.0030%以下之Ca、0.0010%以下之Mg、0.0010%以上0.0060%以下之O、0.0001%以上0.5%以下之N；在厚度0.010mm以上0.2mm以下中，最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物係0.5個/mm2以下。

Description

金屬箔用不鏽鋼、不鏽鋼箔及此等之製造方法
本發明係關於例如電子機器零件等所使用之金屬箔用不鏽鋼、不鏽鋼箔、及此等之製造方法。
以往，超清淨度不鏽鋼之製造方法大致分為兩種，亦即使用特殊熔解/再熔解法之方法、以及使用通用精煉法之方法。
就使用特殊熔解/再熔解法之方法而言，其雖可實現高清淨度，但由於其為生產性極低之製造方法，製造成本亦會變高，故不適合於大量生產用途。因此，通常是使用通用精煉法。但是，就通用精煉法而言，其雖可以較低成本大量生產，但技術上難以獲得高清淨度。
所以，希望能在使用通用精煉法下實現高清淨度。
例如專利文獻1記載一種在精煉步驟中藉由使鹼度為1.0至1.5且使熔渣(slag)中之Al2O3濃度為10%以下而抑制Al2O3夾雜物所造成的瑕疵之方法。
此外，專利文獻2記載一種在精煉步驟中藉由使鹼度為2至未達5且使熔渣中之Al2O3濃度降低而抑制MgO．Al2O3之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利第3416858號公報。
專利文獻2：日本專利第6146908號公報。
但是，專利文獻1之方法中，因提高熔渣中之Al2O3濃度上限，而有生成含有Al2O3之圓等效直徑為5μm以上之大型且硬質之MgO．Al2O3夾雜物之虞。若生成該夾雜物，則在軋延(rolling)步驟不會被伸延，因而不會觀察到線狀瑕疵，相對於專利文獻1之課題係不會造成問題。然而，就在客戶端等製造成極薄不鏽鋼之材料而言，有無法防止表面缺陷產生之虞。
另外，專利文獻2之方法中，因脫氧不足而有會製造O濃度高之鋼的情形，且有生成圓等效直徑為5μm以上之大型且硬質之MnO．Al2O3．Cr2O3夾雜物之虞。若生成該夾雜物，則就在客戶端等製造成極薄不鏽鋼之材料而言，有無法防止表面缺陷產生之虞。
如上所述，使用通用精煉法所製造之不鏽鋼中係存在有以MgO．Al2O3或MnO．Al2O3．Cr2O3為主體之硬質夾雜物。該等硬質夾雜物在研磨時因與母材的硬度差而顯示與母材相異之變形行為，故在製造時會發生開孔或疲勞特 性不一致。此外，專利文獻1及2之方法中並未考慮到加熱時之組成變化或軋延時之夾雜物之變形、伸展、粉碎等，而有無法防止形成為箔狀之極薄不鏽鋼之表面缺陷產生之虞。
本發明係鑑於此點而研究者，目的在於提供表面性狀優異之金屬箔用不鏽鋼、不鏽鋼箔、及此等之製造方法。
請求項1所述之金屬箔用不鏽鋼，係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.30質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上15質量%以下、P：0.040質量%以下、Ni：5質量%以上30質量%以下、S：0.0001質量%以上0.01質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Mo：5質量%以下、Al：0.005質量%以下、Ca：0.0030質量%以下、Mg：0.0010質量%以下、O：0.0010質量%以上0.0060質量%以下、N：0.0001質量%以上0.5質量%以下，剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成；在0.010mm以上0.2mm以下之厚度中，最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物係0.5個/mm2以下。
請求項2所述之金屬箔用不鏽鋼係如請求項1所述之金屬箔用不鏽鋼，惟其不含有第一夾雜物及第二夾雜物，其中，第一夾雜物係具有MnO：10質量%以上、Cr2O3+Al2O3：30質量%以上、CaO：10質量%以下之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者，第二夾雜物係具有MgO：10質量%以上、Al2O3：20質量%以上之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者。
請求項3所述之金屬箔用不鏽鋼係如請求項1或2所述之金屬箔用不鏽鋼，惟其更含有Cu：0.1質量%以上4.0質量%以下、REM：0.00001質量%以上0.0030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%以下中之至少任一種。
請求項4所述之不鏽鋼箔，其厚度為0.010mm以上0.2mm以下，其成分組成係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.30質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上15質量%以下、P：0.040質量%以下、Ni：5質量%以上30質量%以下、S：0.0001質量%以上0.01質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Mo：5質量%以下、Al：0.005質量%以下、Ca：0.0030質量%以下、Mg：0.0010質量%以下、O：0.0010質量%以上0.0060質量%以下、N：0.0001質量%以上0.5質量%以下，剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成，最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物係0.5個/mm2以下。
請求項5所述之不鏽鋼箔係如請求項4所述之不鏽鋼箔，惟其更含有Cu：0.1質量%以上4.0質量%以下、REM：0.00001質量%以上0.0030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%以下中之至少任一種。
請求項6所述之金屬箔用不鏽鋼之製造方法，係製造如請求項1至3中任一項所述之金屬箔用不鏽鋼，該製造方法具備以VOD(vacuum oxygen decarburization，亦即真空吹氧脫碳)或AOD(argon oxygen decarburization，亦即氬氧脫碳)進行精煉之精煉步驟；精煉步驟中，調整原料或澆桶所含有之Al及Al2O3，使用Fe-Si合金或金屬Si進行脫氧，並添加CaO或SiO2，藉此使熔渣組 成以質量%比計成為CaO/SiO2：1.1以上1.7以下、Al2O3：4.0質量%以下且MgO：10.0質量%以下，更且，在添加精煉熔渣原料及合金原料後以50W/ton以上之攪拌動力攪拌保持熔鋼5分鐘以上。
請求項7所記載之不鏽鋼箔之製造方法係製造如請求項4或5所述之不鏽鋼箔，該製造方法具備以VOD或AOD進行精煉之精煉步驟；精煉步驟中，調整原料或澆桶所含有之Al及Al2O3，使用Fe-Si合金或金屬Si進行脫氧，並添加CaO或SiO2，藉此使熔渣組成以質量%比計成為CaO/SiO2：1.1以上1.7以下、Al2O3：4.0質量%以下且MgO：10.0質量%以下，更且，在添加精煉熔渣原料及合金原料後以50W/ton以上之攪拌動力攪拌保持熔鋼5分鐘以上。
根據本發明，可減少製造時的開孔或疲勞特性不一致，且使表面性狀優異。
以下說明本發明之一實施型態。
本實施型態之金屬箔用不鏽鋼(以下亦簡稱為不鏽鋼)為沃斯田鐵系不鏽鋼之金屬箔用不鏽鋼，其含有0.0001質量%以上0.15質量%以下之C(碳)、0.30質量%以上2.0質量%以下之Si(矽)、0.1質量%以上15質量%以下之Mn(錳)、0.040質量%以下之P(磷)、5質量%以上30質量%以下之Ni(鎳)、0.0001質量%以上0.01質量%以下之S(硫)、16質量%以上25質量%以下之Cr(鉻)、5質量%以下之Mo(鉬)、0.005質量%以下之Al(鋁)、0.0030質量%以下之Ca(鈣)、0.0010質量%以下之Mg(鎂)、0.0010質量%以上0.0060質量%以下之O(氧)、0.0001質 量%以上0.5質量%以下之N(氮)，剩餘部分係由Fe(鐵)及不可避免的雜質所構成。另外，不鏽鋼中可含有0.1質量%以上4.0質量%以下之Cu(銅)、及/或0.00001質量%以上0.0030質量%以下之REM(稀土元素)。其他，不鏽鋼中亦可含有特定量之Sn(錫)、Nb(鈮)、Ti(鈦)、Co(鈷)、V(釩)、W(鎢)、B(硼)等元素。
另外，本實施型態之不鏽鋼箔係經過後述特定製造步驟而製造成具有0.010mm以上0.2mm以下之厚度。
此外，為了防止最終箔製品的開孔或疲勞特性，本實施型態之不鏽鋼係抑制圓等效直徑較大之硬質夾雜物的個數密度。具體而言，本實施型態之不鏽鋼，係在熱軋延(hot rolling)前之板坯(slab)等鋼片(鑄片)中不含有第一夾雜物及第二夾雜物，其中，以質量比率換算，第一夾雜物係具有MnO：10質量%以上、Cr2O3+Al2O3：30質量%以上、CaO：10質量%以下之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者，第二夾雜物係具有MgO：10質量%以上，Al2O3：20質量%以上之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者。另外，本實施型態之不鏽鋼，係調整成在箔狀態中以任意剖面所測定之夾雜物個數中的最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物的個數密度為0.5個/mm2以下。第一夾雜物及第二夾雜物係因板坯的軋延而使組成變化成硬質之MgO．Al2O3或MnO．Al2O3．Cr2O3之夾雜物。當不鏽鋼係從板坯狀態被軋延時，表面積會變大，且內部所含之夾雜物會露出到表面，所以，夾雜物之每單位面積的個數只要是在被軋延成箔的狀態下即無關於其觀察位置而基本上為不變。
C為沃斯田鐵安定化元素，藉由含有C而可增加不鏽鋼之硬度、強度。另一方面，C過剩時會與母材之Cr、Mn反應而使耐蝕性惡化。因此，C含量設為0.0001質量%以上0.15質量%以下，較佳為0.1質量%以下。
Si係為了在低Al條件下脫氧而必須有之元素。但是，Si含量高於2.0質量%時，會助長熱軋延的瑕疵生成，使加工性降低。因此，Si含量設為0.30質量%以上2.0質量%以下，較佳為0.50質量%以上1.0質量%以下。
Mn為對於脫氧為有效的元素，亦為沃斯田鐵安定化元素。Mn含量低於0.1質量%時，會因生成FeS而助長熱脆性產生，對製造性造成不良影響。因此，Mn含量設為0.1質量%以上，較佳為0.5質量%以上15質量%以下。
P為製鋼步驟中的雜質。P含量若超過0.050質量%則熱脆性會降低，故設為0.040質量%以下。P含量較佳為0.030質量%以下。
Ni為提高不鏽鋼之耐蝕性之元素，亦為沃斯田鐵安定化元素。Ni含量設為5質量%以上30質量%以下。
S為提高熔接不鏽鋼時之熔入性之元素。但是，S含量超過0.01質量%時，會生成硫化物系夾雜物，使耐蝕性降低。因此，S含量設為0.0001質量%以上0.01質量%以下，較佳為0.005質量%以下。
Cr為用以確保不鏽鋼之耐蝕性而必須有之元素。但是，Cr含量超過25質量%時，係難以製造不鏽鋼，且使夾雜物中之Cr2O3含有率增加，因而容易生成MnO．Al2O3．Cr2O3。因此，Cr含量設為16質量%以上25質量%以下。
Cu為提高不鏽鋼之加工性之元素，亦為沃斯田鐵安定化元素。Cu含量超過4.0質量%時，會產生鑄片破裂等，對製造性造成不良影響。此外，Cu為選擇元素，也可不添加。因此，Cu含量設為0質量%以上4.0質量%以下，當含有時係設為0.1質量%以上4.0質量%以下。
Mo為提高不鏽鋼之耐蝕性之元素。但是，Mo含量超過5質量%時，會促進σ相生成而引起母材之脆化，故較不佳。因此，Mo含量設為5質量%以下，較佳為0.01質量%以上3質量%以下。
Al係在由通用精煉法所製造之不鏽鋼中有時作為脫氧材而添加之元素，但是，在如本發明之Si脫氧鋼中，則為因原料之雜質或耐火物等的熔損而不可避免地會混入之元素。此外，Al含量超過0.005質量%時，會生成大型且硬質之MgO．Al2O3及/或大型且硬質之MnO．Al2O3．Cr2O3，造成製造時的開孔或疲勞特性不一致。因此，Al含量設為0.005質量%以下，較佳為0.003質量%以下。
Ca係使不鏽鋼之熱加工性變更良好之元素。Ca可於後述VOD或AOD之精煉後以Ca-Si合金等型態添加。本實施型態中，Ca含量若超過0.0030質量%，則會在鑄片生成粗大熔渣系夾雜物，因而使箔中的夾雜物個數增加。因此，Ca含量設為0.0030質量%以下(不包括無添加)，較佳為0.0010質量%以下。
Mg為對脫氧為有效之元素，在如本發明之Si脫氧鋼中，係因原料之雜質或耐火物等的熔損而不可避免地會混入之元素。但是，其含量超過0.0010質量%時，會生成大型且硬質之MgO．Al2O3，造成製造時的開孔或疲勞特性不一致。因此，Mg含量設為0.0010質量%以下，較佳為0.0005質量%以下。
O含量低於0.0010質量%時，會生成大型且硬質之MgO．Al2O3，造成製造時的開孔或疲勞特性不一致。此外，O含量超過0.0060質量%時，會生成大型且硬質之MnO．Al2O3．Cr2O3，造成製造時的開孔或疲勞特性不一致。因此，O含量設為0.0010質量%以上0.0060質量%以下，較佳為0.0020質量%以上0.0050質量%以下。
N為提高不鏽鋼之耐蝕性之元素，亦為沃斯田鐵安定化元素。當Al含量為上述低含量時，N並不會生成夾雜物，但若為超過0.5質量%之含量則會於鋼塊中產生氣泡，對不鏽鋼之製造性造成不良影響。因此，N含量設為0.0001質量%以上0.5質量%以下。
REM為改善不鏽鋼之熱加工性之元素。REM含量超過0.0030質量%時，會引起噴嘴阻塞，對不鏽鋼之製造性造成不良影響。此外，REM為選擇元素，故也可不添加。因此，REM含量設為0質量%以上0.0030質量%以下，當含有時係設為0.00001質量%以上0.0030質量%以下。
B係與Ca相同地為使不鏽鋼之熱加工性變更良好之元素，故可視需要而在0.0050質量%以下之範圍添加。添加時，較佳係將含量設為0.0001質量%以上0.0030質量%以下。
Ti及Nb會與C或N生成析出物，可有效防止熱處理時之結晶粒粗大化，故分別可以0.50質量%以下之範圍添加。添加時，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皆為提高不鏽鋼之耐蝕性之元素，可視需要添加。添加時，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%以下之含量。
接著，說明上述不鏽鋼之製造方法。
在製造上述不鏽鋼時，係將原料熔解及精煉，並熔製如上述般成分經調整之不鏽鋼。
精煉步驟中係使用VOD或AOD。在AOD之後亦可實施LF(ladle furnace：澆桶爐)。
本實施型態中，為了抑制精煉步驟中還原時所產生之熔渣系夾雜物之生成，係藉由使還原材高純度化且控制投入量而控制熔渣組成，並且，藉由規定金屬中之脫氧元素及O濃度而控制不鏽鋼中之夾雜物之組成。
亦即，當鑄片中主要確認到的熔渣系夾雜物(CaO-SiO2-Al2O3-MgO-MnO-Cr2O3系)生成MgO．Al2O3及MnO．Al2O3．Cr2O3時，熔渣系夾雜物係在軋延時延伸並微細化，另一方面，硬質之MgO．Al2O3及MnO．Al2O3．Cr2O3則在最終箔製品中以大型夾雜物之形式殘存，導致製造時的開孔或疲勞特性降低。因此，本實施型態中，係刻意設為容易生成在箔狀態下可控制成細微夾雜物之MnO．Al2O3．Cr2O3之狀態，同時亦調整熔渣組成、脫氧元素及O濃度而使MnO．Al2O3．Cr2O3變微細。
本實施型態中，在精煉步驟中，係在不妨礙精煉之範圍內，調整成去除原料或澆桶所含有之Al及Al2O3。另外，以使鋼中的O濃度成為上述範圍之方式，使用充分量之Fe-Si合金或金屬Si進行脫氧，並添加CaO或SiO2。此時，為了確保熔渣之流動性，可含有特定量之CaF2。
藉此，將精煉熔渣組成控制成以質量%比計為CaO/SiO2：1.1以上1.7以下，較佳為1.2以上1.6以下，Al2O3：4.0質量%以下，較佳為2.0質量%以下、MgO：10.0質量%以下，較佳為8.0質量%以下。該熔渣組成係在VOD後或AOD及LF後的值。CaO/SiO2若高於1.7，則會產生第二夾雜物，CaO/SiO2若低於1.1，則會產生第一夾雜物。
另外，投入精煉熔渣後，以50W/ton以上之攪拌動力攪拌保持熔鋼5分鐘以上。若攪拌動力為50W/ton以下，則密度較低且有害度較高之第二夾雜物會無法充分浮起而變得過多。此外，攪拌保持時間若未達5分鐘，則第一夾雜物及第二夾雜物皆不會浮起而變得過多。攪拌動力為150W/ton以上時，存在於熔鋼上之熔渣會被捲入，而有第二夾雜物增加之虞，故攪拌動力較佳為150W/ton以下。攪拌保持時間上限並無特別限定，以攪拌效果飽和且降低設備上的負荷或製造上的效率之意義來看，攪拌保持時間較佳係設為30分鐘以下。就攪拌而言，除了VOD或LF之氣體吹入方法以外，亦可實施機械性混合或電磁攪拌等其他方法。
其次，精煉步驟後，係經過連續鑄造步驟而形成特定厚度之板坯。
結果，可製造出不含第一夾雜物及第二夾雜物之不鏽鋼，其中，第一夾雜物係具有MnO：10質量%以上、Cr2O3+Al2O3：30質量%以上、CaO：10質量%以下之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者，第二夾雜物係具有MgO：10質量%以上、Al2O3：20質量%以上之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者。
因此，在對於該不鏽鋼進行熱軋延步驟、熱軋延板退火/酸洗步驟、冷軋延步驟、冷軋延板退火/酸洗步驟、冷軋延步驟、輝面退火步驟、研磨步驟而製造具有0.010mm以上0.2mm以下之厚度之不鏽鋼箔時，不含有第一夾雜物組成變化之MnO．Al2O3．Cr2O3及第二夾雜物組成變化之MgO．Al2O3，且最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物總和係0.5個/mm2以下。
如此，根據本實施型態，為了控制精煉步驟之還原時所產生之夾雜物的組成，故調整精煉時之熔渣組成及熔鋼中之脫氧元素及O濃度，藉此而 控制成適當之夾雜物組成。藉此，可提供表面性狀優異之沃斯田鐵系不鏽鋼，其係減少表層之夾雜物個數，並可減少製造時的開孔或疲勞特性不一致。
(實施例)
(實施例1)
以下說明本實施例及比較例。
將表1所示之樣品No.1至55之鋼種之各組成之沃斯田鐵系不鏽鋼的廢料或合金原料於電爐熔解後，進行AOD精煉步驟，或在轉爐及真空脫氣(VOD)精煉步驟中進行脫碳精煉。
[表1]
Figure 110107017-A0202-12-0013-1
表1所示之各元素含量為質量%的值。此外，樣品No.38含有0.001質量%之REM，樣品No.39含有0.002質量%之B，樣品No.40含有0.4質量%之Nb。
另外，實施經添加石灰石、螢石、矽鐵(ferrosilicon)而氧化之Cr之還原與脫氧及脫硫。此時，使熔渣之鹼度CaO/SiO2由1.0變化至2.0，並改變作為脫氧劑而使用之Si、Al濃度。此外，投入精煉熔渣後，於VOD或LF實施Ar氣體的底吹，以攪拌動力100W/ton攪拌保持熔鋼20分鐘。
再者，在澆桶(AOD精煉時在出鋼至澆桶後)中進行成分調整及藉由Ar(氬)起泡之溫度調整，經連續鑄造步驟而製造板坯。
於該板坯之表層10mm中裁切樣品，使用SEM(掃描型電子顯微鏡)、EDS(能量分散型X射線分析裝置)，測定存在於100mm2面積中之圓等效直徑為5μm以上之夾雜物的平均夾雜物組成。
更且，對上述板坯實施熱軋延(縮面率90%以上)、熱軋延板退火/酸洗、冷軋延、冷軋延板退火/酸洗，而製作0.3mm之冷軋延鋼帶。
然後，藉由冷軋延而形成0.05mm之箔帶，為了實施熔體化處理等而以1150℃進行輝面退火。對該箔製品之表層進行金剛砂紙研磨及拋光後，測定300mm2面積中存在之最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物的個數。
[表2]
Figure 110107017-A0202-12-0015-2
各表中之樣品No.1至40係分別對應本實施例。該等樣品中，鋼中成分及精煉步驟的熔渣成分係滿足上述實施型態之範圍，故規定之硬質夾雜物(MnO．Al2O3．Cr2O3及MgO．Al2O3)少，個數密度低(0.42個/mm2以下)，可得到良好品質。
相對於此，各表中之樣品No.41至55係分別對應比較例。該等樣品中，鋼中成分及/或精煉步驟的熔渣成分係不符上述實施型態之範圍(表中的底線)，故規定之硬質夾雜物(MnO．Al2O3．Cr2O3及MgO．Al2O3)多，個數密度高(表中的底線)。
(實施例2)
對於表3所示之樣品No.56至64，係在VOD或LF中變更底吹氣體量並將攪拌動力及攪拌保持時間變更為如表4所示，除此之外，以與實施例1相同方式進行樣品採取及評價。
[表3]
Figure 110107017-A0202-12-0016-3
[表4]
Figure 110107017-A0202-12-0017-4
表4之樣品No.56至60係分別對應本實施例。該等樣品係滿足經實施例1所確認的本發明之條件及攪拌動力、攪拌保持時間，故規定之硬質夾雜物(MnO．Al2O3．Cr2O3及MgO．Al2O3)少，個數密度低，可得到良好品質。
另一方面，表4之樣品No.61至64係分別對應比較例。該等樣品雖滿足經實施例1所確認的本發明之條件，但攪拌動力及攪拌保持時間則不符範圍(表中的底線)，故規定之硬質夾雜物(MnO．Al2O3．Cr2O3及MgO．Al2O3)多，個數密度高(表中的底線)。
因此，如上述各實施例所示，可確認到因滿足本發明之條件而可製造表面性狀優異之不鏽鋼。

Claims (7)

  1. 一種金屬箔用不鏽鋼，係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.30質量%以上2.0質量%以下、Mn：0.1質量%以上15質量%以下、P：0.040質量%以下、Ni：5質量%以上30質量%以下、S：0.0001質量%以上0.01質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Mo：5質量%以下、Al：0.005質量%以下、Ca：0.0030質量%以下、Mg：0.0010質量%以下、O：0.0010質量%以上0.0060質量%以下、N：0.0001質量%以上0.5質量%以下、Cu：0.1質量%以上4.0質量%以下，剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成；在0.010mm以上0.2mm以下之厚度中，最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物係0.5個/mm2以下。
  2. 如請求項1所述之金屬箔用不鏽鋼，係不含有第一夾雜物及第二夾雜物，其中，前述第一夾雜物係具有MnO：10質量%以上、Cr2O3+Al2O3：30質量%以上、CaO：10質量%以下之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者，前述第二夾雜物係具有MgO：10質量%以上、Al2O3：20質量%以上之平均組成且圓等效直徑為5μm以上者。
  3. 如請求項1或2所述之金屬箔用不鏽鋼，係更含有REM：0.00001質量%以上0.0030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%以下中之至少任一種。
  4. 一種不鏽鋼箔，其厚度為0.010mm以上0.2mm以下，其成分組成係含有C：0.0001質量%以上0.15質量%以下、Si：0.30質量%以上2.0質量%以 下、Mn：0.1質量%以上15質量%以下、P：0.040質量%以下、Ni：5質量%以上30質量%以下、S：0.0001質量%以上0.01質量%以下、Cr：16質量%以上25質量%以下、Mo：5質量%以下、Al：0.005質量%以下、Ca：0.0030質量%以下、Mg：0.0010質量%以下、O：0.0010質量%以上0.0060質量%以下、N：0.0001質量%以上0.5質量%以下、Cu：0.1質量%以上4.0質量%以下，剩餘部分係由Fe及不可避免的雜質所構成；最大圓等效直徑為5μm以上之夾雜物係0.5個/mm2以下。
  5. 如請求項4所述之不鏽鋼箔，係更含有REM：0.00001質量%以上0.0030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%以下中之至少任一種。
  6. 一種金屬箔用不鏽鋼之製造方法，係製造如請求項1至3中任一項所述之金屬箔用不鏽鋼，該製造方法具備以VOD或AOD進行精煉之精煉步驟；精煉步驟中，調整原料或澆桶所含有之Al及Al2O3，使用Fe-Si合金或金屬Si進行脫氧，並添加CaO或SiO2，藉此使熔渣組成以質量%比計成為CaO/SiO2：1.1以上1.7以下、Al2O3：4.0質量%以下且MgO：10.0質量%以下，更且，在添加精煉熔渣原料及合金原料後以50W/ton以上之攪拌動力攪拌保持熔鋼5分鐘以上。
  7. 一種不鏽鋼箔之製造方法，係製造如請求項4或5所述之不鏽鋼箔，該製造方法具備以VOD或AOD進行精煉之精煉步驟； 精煉步驟中，調整原料或澆桶所含有之Al及Al2O3，使用Fe-Si合金或金屬Si進行脫氧，並添加CaO或SiO2，藉此使熔渣組成以質量%比計成為CaO/SiO2：1.1以上1.7以下、Al2O3：4.0質量%以下且MgO：10.0質量%以下，更且，在添加精煉熔渣原料及合金原料後以50W/ton以上之攪拌動力攪拌保持熔鋼5分鐘以上。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117321237A (zh) * 2021-05-17 2023-12-29 日铁化学材料株式会社 带平坦化膜的不锈钢箔
US20240254606A1 (en) * 2021-05-17 2024-08-01 Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd. Ferrous alloy foil, manufacturing method therefor, and component using same
TWI833286B (zh) * 2022-07-15 2024-02-21 日商日鐵不銹鋼股份有限公司 高強度不鏽鋼線及彈簧
WO2024110557A1 (de) * 2022-11-22 2024-05-30 Zapp Precision Metals Gmbh Chromstahlfolie zur herstellung bipolarer platten für brennstoffzellen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104919072A (zh) * 2013-01-15 2015-09-16 株式会社神户制钢所 双相不锈钢钢材和双相不锈钢钢管
TW201730355A (zh) * 2015-09-29 2017-09-01 日新製鋼股份有限公司 疲勞特性優異的高強度不銹鋼板及其製造方法
CN110050082A (zh) * 2016-12-08 2019-07-23 杰富意钢铁株式会社 高Mn钢板及其制造方法
TWI672385B (zh) * 2014-05-02 2019-09-21 日商日新製鋼股份有限公司 麻田散系不鏽鋼板及金屬密合墊

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548889A (en) 1978-09-30 1980-04-08 Toshiba Corp Magnetic recording and reproducing unit with electronic calculator
JPH0678566B2 (ja) * 1988-06-08 1994-10-05 新日本製鐵株式会社 疲労特性に優れたステンレス鋼箔の製造方法
JPH0762171B2 (ja) * 1989-07-28 1995-07-05 新日本製鐵株式会社 伸線性ならびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法
JP2553967B2 (ja) * 1991-06-20 1996-11-13 新日本製鐵株式会社 超高清浄度ステンレス鋼の製造方法
JP3416858B2 (ja) 1994-10-07 2003-06-16 住友金属工業株式会社 ステンレス鋼の製造方法
JP3544488B2 (ja) * 1999-03-23 2004-07-21 新日本製鐵株式会社 ステンレス極薄箔
JP4123870B2 (ja) * 2002-08-26 2008-07-23 住友金属工業株式会社 耐高温酸化性オーステナイト系ステンレス鋼板
JP4285302B2 (ja) * 2004-03-31 2009-06-24 住友金属工業株式会社 微細介在物含有ステンレス鋼とその製造方法
JP4824640B2 (ja) * 2007-06-28 2011-11-30 日本冶金工業株式会社 二相ステンレス鋼およびその製造方法
JP5217755B2 (ja) * 2008-08-06 2013-06-19 新日鐵住金株式会社 燃料電池セパレータ用ステンレス鋼および燃料電池用セパレータ
JP5821336B2 (ja) * 2011-07-01 2015-11-24 Ｊｆｅスチール株式会社 固体高分子型燃料電池セパレータ用ステンレス鋼およびその製造方法並びに固体高分子型燃料電池セパレータ
JP6146908B2 (ja) 2013-10-09 2017-06-14 日本冶金工業株式会社 表面性状に優れたステンレス鋼とその製造方法
KR101994559B1 (ko) * 2014-08-29 2019-06-28 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 페라이트계 스테인리스박 및 그 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104919072A (zh) * 2013-01-15 2015-09-16 株式会社神户制钢所 双相不锈钢钢材和双相不锈钢钢管
TWI672385B (zh) * 2014-05-02 2019-09-21 日商日新製鋼股份有限公司 麻田散系不鏽鋼板及金屬密合墊
TW201730355A (zh) * 2015-09-29 2017-09-01 日新製鋼股份有限公司 疲勞特性優異的高強度不銹鋼板及其製造方法
CN110050082A (zh) * 2016-12-08 2019-07-23 杰富意钢铁株式会社 高Mn钢板及其制造方法

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