WO1993021012A1 - Thin-sheet-clad steel sheet and method of production thereof - Google Patents

Thin-sheet-clad steel sheet and method of production thereof Download PDF

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WO1993021012A1
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Satoshi Akamatsu
Yoshikazu Matsumura
Takehide Senuma
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Nippon Steel Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor

Definitions

  • the present invention relates to a thin clad steel sheet used for, for example, automotive inner and outer plates, thin building materials, steel materials for containers, electromagnetic steel sheets, and the like, and a method for producing the same.More specifically, the present invention relates to two or more types of compositions.
  • the present invention relates to a thin clad steel sheet composed of different layers, which is provided with a clad structure without deteriorating the properties of each layer alone, and a method for producing the same. Background art
  • clad steel sheets having a layered structure have been developed by various manufacturing techniques such as a rolling press bonding method, an embossing method, and an explosion bonding method.
  • the steel of each layer constituting the layered structure ranges from very low carbon steel with a trace amount of C to low carbon high tensile steel, stainless steel with Cr concentration of steel, and high alloy steel.
  • C diffuses from the surface layer to the inside during annealing, so the recrystallization texture of the inside Formation is hindered, leading to an increase in recrystallization temperature and deterioration in workability.
  • C in the inner layer diffuses into the surface layer, forming Cr and carbide contained in the surface layer, thereby deteriorating the corrosion resistance.
  • the present invention provides a thin clad plate composed of two or more layers having different compositions by providing a clad structure without deteriorating the characteristics that each layer has alone and having a plurality of characteristics at the same time. It is intended to provide a component design and a method for manufacturing the same that can drastically avoid the diffusion of C between the layers so that the following can be achieved. Disclosure of the invention
  • the present invention employs the steel plates and means described in the following (1) to (6).
  • a thin clad steel sheet composed of two or more layers having different compositions, wherein the average carbon concentration gradient in the thickness direction in each layer is extremely small.
  • £ is the average carbon concentration of the entire layer
  • C i is the average carbon concentration at a local location in the thickness direction such as the layer interface.
  • clad steel sheets In the production of clad steel sheets, two or more layers with different compositions are combined to form a multi-layer structure into a single sheet, which is then hot-rolled, cold-rolled, and then subjected to an annealing process or tempering. Heat treatment is performed in the process.
  • C diffusion between two layers having different compositions is not caused only by the difference in the concentration of C, but that Si, Mn, and C contained in ⁇ in each layer. They have been found to be able to vary in various ways depending on the effects of other components such as r and the microstructure of each layer during heat treatment. In other words, it was experimentally found that, in extreme cases, the diffusion from the lower concentration layer to the higher concentration layer might occur against the concentration gradient when viewed from the average concentration in each layer of C. As an index of the diffusion conditions that change the C concentration, the equilibrium carbon activity in each layer determined by the composition of each layer before heat treatment and the heat treatment temperature is a very important factor.
  • the structure of each layer of the clad steel in the present invention is not necessarily a single-phase structure.
  • the structure is a two-phase structure in which Cr-based carbide is dispersed in austenite, or the structure is in a cementite. It may be considered that it has a three-phase structure in which titanium and fine Ti, Nb-based carbonitrides are mixed.
  • the equilibrium activity in the equilibrium state determined from the components of each layer at the heat treatment temperature is considered.
  • the carbon activity defined in the present invention is determined not only by taking into account not only the steel component but also the microstructure at the heat treatment temperature.
  • the activity can generally be determined from the composition and temperature by thermodynamic equilibrium calculations. Such a calculation is described in, for example, "THERMO—CALC (The Thermo-Calc Databank System. Sundman, B; Jansson, B; Andersson, J-0 Calphad 9. (2), 153-190 Apr.-June 1985)" It is possible to use a calculation tool that has such thermodynamic parameters as a database.
  • solute elements including carbon in steel are not limited to steel composition alone, but are directly affected by the temperature at which the steel exists and indirectly by changes in the structure. Is receiving. In other words, conversely, the carbon activities of the two steels are the same at any temperature. This condition is not possible unless the two steels have the same composition.
  • the diffusivity is large enough to diffuse the thickness of each layer that internally divides the plate thickness in a low temperature range of 500 ° C or lower. Since the element has no element, the change in concentration due to the diffusion of each layer is very small.
  • thermodynamics teaches that in high temperature conditions, elements in all layers participate in diffusion, and in extreme cases when maintained at high temperature for infinite time, the composition of each layer is all uniform.
  • the diffusion of C considered in the present invention is a phenomenon that occurs in a temperature range in which elements other than C cannot diffuse much, and only C diffuses in the layer across the ⁇ boundary.
  • the temperature is about 600 and then 100.
  • Such retention in the temperature range is often used as a heat treatment temperature in the annealing process after cold rolling and the tempering process in the production of clad steel sheets.
  • a long-time heat treatment represented by box annealing is performed, this phenomenon is likely to become apparent. This is because C diffusion requires a temperature and a diffusion time at that temperature.
  • a temperature that satisfies the formula (I) is selected as the heat treatment condition so as to avoid the C diffusion.
  • Conditions were limited.
  • the resulting clad steel sheet was used as the steel sheet of the present invention.
  • the thin clad steel sheet of the present invention and the method of manufacturing the same, even if a long-time heat treatment represented by box annealing is performed, C diffusion does not basically occur between the constituent layers during the heat treatment. However, the average carbon concentration gradient in the thickness direction in each layer hardly occurs.
  • the steel of each layer constituting the layered structure of the clad steel sheet of the present invention is made up of an extremely low carbon steel with a trace amount of C to a low carbon high tensile steel, an electromagnetic steel containing 7% or less of Si, and the like. It is possible to use a stainless steel having a high Cr concentration, a high alloy steel, or the like, and the thickness of each layer is from 0.01 to lmm, preferably from 0.02 to 0.6.
  • the average carbon concentration gradient in the thickness direction of each layer in each layer is the macro carbon concentration gradient in the layer resulting from the inflow and outflow of carbon atoms from the interface of each layer by diffusion.
  • this is the gradient of the arithmetic mean value of the volume fraction including the main phase (matrix).
  • the expression that the gradient is extremely small means that the average carbon concentration C i at a local location in the plate thickness direction such as the layer interface is expressed by the following equation (E) with respect to the average carbon concentration ⁇ of the entire layer in each layer. Satisfaction
  • Figure 1 shows the average carbon in the thickness direction from the surface of the clad steel sheet.
  • FIG. 7 is a diagram showing a change in density.
  • FIG. 2 is a diagram showing a change in average carbon concentration in the thickness direction from the surface of the clad steel sheet in another example.
  • Table 1 shows the average C concentration in the thickness direction up to 120 m from the surface to the center of the thickness in the thickness direction (a large surface at a certain thickness position so that the local C concentration change due to the structure in the layer does not appear). The change in the average concentration is shown before and after annealing.
  • the C concentration was analyzed by sputtering the thickness cross section with SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry).
  • SIMS Secondary Ion Mass Spectrometry
  • the obtained ionic strength was converted to a concentration from a calibration curve obtained by measuring steel plates with various C concentrations prepared separately. Converted.
  • A-B1-A material and A-B2-A material both have C concentration separated from the boundary of the layer indicated by the dotted line in the center of the figure before annealing. Has not occurred. However, looking after annealing, in the case of A—B 1-A material, as in the case before annealing, the C concentration was separated at the boundary and there was almost no change in the concentration in the B 1 layer. — It seems that C diffused from layer A to layer B in layer A Concentration gradient had occurred. In other words, the average carbon concentration gradient of the layer composed of material A satisfies formula (H) for material A—B 1 -A, but does not satisfy formula (ox) for material A—B 2 —A.
  • Table 1 shows the equilibrium carbon activity at 750 ° C calculated from the components of the A, Bl, and B2 materials alone, and each of the claddings according to the formula (I), which is an index of the present invention. The values for the materials are shown. From this table, it can be seen that the A-B1-A material is the steel sheet of the present invention. From the above, it is known that the present invention can predict the presence or absence of C diffusion during annealing, which cannot be determined simply by the C concentration alone. That is, according to the present invention, it is possible to identify which combination does not cause a change in the C concentration during the heat treatment, and to determine the combination of C and C with respect to the component of one layer forming the clad steel sheet. It is possible to determine the components of the other layer so as to avoid material deterioration due to diffusion.
  • Annealing was performed at 70 ° C and & 70 for 1 hour. This annealed plate
  • Table 2 shows the equilibrium carbon activities at 670 and 870 calculated from the components of each of the A and B materials alone and the index of the present invention (I
  • the heat treatment temperature of 70 ° C. is a condition satisfying the formula (I) of the present invention.
  • the present invention is to efficiently produce and provide a thin clad steel sheet capable of simultaneously providing two or more characteristics by combining various layers. Since the diffusion of carbon during heat treatment, which was a major problem in the production of steel plates, can be essentially avoided, an extremely large industrial effect is expected.

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Description

明 細 書
発明の名称
薄板ク ラ ッ ド鋼板およびその製造方法 技術分野
本発明は、 例えば自動車用内外板、 薄板建材、 容器用鋼材、 電磁鋼板等に使用する薄板ク ラ ッ ド鋼板およびその製造方法に 係わり、 更に詳細には、 本発明は 2種以上の組成の異なる層に よ り構成される薄板クラ ッ ド鋼板において、 各層が単独で有す る特性を損なう こ とな く クラ ッ ド構造を付与した鋼板、 及びそ の製造方法に関する ものである。 背景技術
(従来の技術）
近年、 圧延圧着法、 铸込み铸造法、 爆着法などの種々 の製造 技術により層構造を有する ク ラ ッ ド鋼板が開発されている。 こ こで層構造を構成する各層の鋼は Cの極微量な極低炭素鋼から 低炭素高張力鋼、 さ らには鋼 C r濃度のステン レス鋼、 及び高 合金鋼まで多岐に渡っており、 これらの組成 · 材質特性の異な る各鋼を表層部や内層部などと して組み合わせるこ とによ り多 層構造を構成して一枚の板と し、 各層の本来有する加工性、 耐 食性などの特性を複数具備した高機能鋼板が次々 にク ラ ッ ド鋼 板と して開発されつつある。 ところでこのようなク ラ ッ ド鋼板 において、 各単層鋼板から予想される特性をク ラ ッ ド状態でも 堅持するためには、 製造中の各層の組成の変動が生じる こ とは 当然好ま しく ない。 しかしながら板厚が数腿以下となるような 薄鋼板を製造する際には、 再結晶焼鈍に代表される熱処理時に Cのような鐧中で高速に拡散する元素が層境界を跨いで拡散す るこ とがあり、 このこ とがクラ ッ ド鋼板製造中にしばしば問題 となっている。
例えば表層に低炭素普通鐧を、 內層に加工性に優れた極低炭 素鐧を有するクラッ ド鋼板では焼鈍中に表層から内曆側に Cが 拡散するため、 内曆の再結晶集合組織の形成が阻害され、 再結 晶温度の上昇や加工性の劣化をきたす。 また表層にステンレス 鋼を、 內曆に低炭素鋼を有する場合には内層の Cが表層に拡散 し、 表層中に含まれる C r と炭化物を形成するこ とにより耐食 性が劣化するなど、 この種の間題が顕在化している事例は枚挙 にいとまがない。 従来技術ではこのような C拡散による材質劣 化を回避する方法として特開昭 5 3 - 5 0 0 0 7号、 特開昭 6 2 - 1 3 3 3 2号公報などの C拡散を前提とした成分設計をす るものや、 特開昭 5 4 — 4 9 9 1 6号、 特開昭 5 8 — 1 1 3 3 2 6号公報などの熱処理時の条件を規定して出来るだけ拡散を 抑えよう とする方法などが考案されているが、 いずれも C拡散 を抜本的に面避する ものではない。
(解決しよう とする課題）
本発明は 2種以上の組成の異なる層からなる薄板クラ ッ ド鐧 板において、 各層が単独で有する特性を損なう こ となく クラ ッ ド構造を付与し、 複数の特性を両立して具備するこ とが可能と なるように、 各層間で Cの拡散を抜本的に回避する成分設計及 びその製造方法を提供するものである。 発明の開示
上記問題点を解決するため、 本発明は以下の （ 1 ) 〜 （ 6 ) 項記載の鋼板及び手段を採用する。
( 1 ) 組成の異なる 2種以上の層からなる薄板ク ラ ッ ド鋼板に おいて、 各層内の板厚方向の平均炭素濃度勾配が極めて小さい こ とを特徴とする薄板ク ラ ッ ド鋼板。
( 2 ) 組成の異なる 2種以上の層からなる薄板ク ラ ッ ド鋼板に おいて、 互いに隣接する 2つの層、 i , j ' 中の各平衡炭素活量 a c ( i ) , a c ( j ) が 7 0 0。Cから 9 0 0 °Cで （ I ) 式を 満たすこ とを特徴とする、 各層内の板厚方向の平均炭素濃度勾 配が極めて小さい薄板ク ラ ッ ド鋼板。
I ac(i) - ac(j) | / (ac(i) - ac(j ) < 0.02 ( I )
( 3 ) 前記各層の板厚が 0. 0 1〜 1 mmである前記 （ 1 ) 又は
( 2 ) 項記載の鋼板。
( 4 ) 前記各層内の板厚方向の平均炭素濃度勾配が （ I) 式を 満たすこ とを特徵とする前記 （ 1 ) 〜 （ 3 ) 項のいずれか記載 の鋼板。
0. 8 ≤ C i /C_≤ 1. 2 ( I )
こ こで £は層全体の平均炭素濃度、 C i は層界面等の板厚方向 に局所的な場所での平均炭素濃度。
( 5 ) 組成の異なる 2種以上の層からなる薄板ク ラ ッ ド鋼板の 製造において、 熱延および冷延後に、 互いに隣接する 2つの層、 i , j中の各平衡炭素活量 a c ( i ) , & (； ( 〗 ） が （ 1 ) 式 を満たす温度で熱処理する こ とを特徴とする、 各層内の板厚方 向の平均炭素濃度勾配が極めて小さい薄板ク ラ ッ ド鋼板の製造 方法。
I acCi) - acCj ) I Cac(i) - ac (j ) ) < 0. 02 ( I ) ( 6 ) 熱延後および冷延後に箱焼鈍による熱処理を施す前記 ( 5 ) 項記載の薄板クラ ッ ド鐧板の製造方法。
(作用）
以下に、 本発明を詳細に説明する。
クラ ッ ド鋼板の製造において組成の異なる 2種以上の層を組 み合わせるこ とにより多層構造を構成して一枚の板とし、 その 後熱延し、 冷延した後、 焼鈍工程や、 焼戻し工程において熱処 理を行う。
発明者らは研究を重ねた結果、 組成の異なる 2種の層間で起 こる C拡散は Cの濃度差のみで起因する ものではなく、 各層中 の鐧中に含まれる S i , M n , C r などの他成分の影響や各層 それぞれの熱処理時の組織状態によって種々変わり得るもので あるこ とを見い出した。 すなわち極端な場合には Cの各層中の 平均濃度から見ると濃度の低い層から高い層へ濃度勾配に逆ら つた拡散が起こる場合もあるこ とを実験的につき とめた。 そし て C濃度にかわる拡散条件の指標として、 熱処理前の各層単独 の組成と熱処理温度によって決定される各層中の平衡炭素活量 が極めて重要な因子であるこ とを明らかにした。
次に、 以上の知見に基づく本発明の限定理由を述べる。
まず、 拡散条件の判定基準となる平衡炭素活量について説明 する。
鐧中の溶質元素の活量の表記の方法は H e n r y基準、 R a o u 1 t基準など種々あるが、 本発明においては着目 している 2つの層での活量の表記が同 じであれば限定する ものではない 。 ちなみに以下で示す実施例では Cの存在する相が異なる場合 を考慮して、 2 5 °Cにおける黒鉛状態を基準に表記した。 一方 、 本発明における ク ラ ッ ド鋼の各層の組織は必ずしも単相組織 とは限らず、 例えばオーステナイ ト中に C r 系炭化物が分散し た二相組織であったり、 フ ヱライ ト中にセメ ンタイ ト と微細な T i , N b系炭窒化物が混在した三相組織であるこ と も考えら しる ο
そこで本発明ではこのように各層が多相組織を形成する場合 には、 熱処理温度において各層の成分から決定される平衡状態 での平衡活量を考える。 このように本発明で限定した炭素活量 とは鋼成分だけでな く、 熱処理温度での組織状態を考慮して始 めて決定される ものであるが、 このような炭素活量は平衡炭素 活量であれば一般に組成と温度から熱力学的な平衡計算によ り 求める こ とが出来る。 このような計算は例えば " THERMO— CALC (The Thermo-Calc Databank System. Sundman, B ; Jans son, B ; Andersson, J-0 Calphad 9. (2), 153-190 Apr. -June 1985)" のような熱力学パラ メーターをデータベースと して有する計算 ツールを用いて可能である。
次に本発明における （ I ) 式の活量条件の限定理由について 説明する。
鋼中の炭素をはじめ溶質元素の活量は前述したよう に、 鋼組 成だけでは決ま らずその鋼の存在する温度によ り直接的に、 ま た組織の変化によ り間接的に影響を受けている。 すなわち逆に 言えば、 二鋼種の炭素活量がいかなる温度でも同一である とい う条件はこの二つの鋼の組成が同一である場合を除いてはあり えない。 しかしながら活量が層境界を挟んで不連続に変化して いる場合でも、 5 0 0 °C以下といった低温域では板厚を内分す る各層の層厚みの距離を拡散し得るだけの拡散性を元素が有さ ないことから、 各層の拡散に起因した濃度変化は微弱である。
一方、 高温状態であれば全ての層中の元素が拡散に関与して、 無限大時間高温に保持するといつた極端な場合には、 各層の組 成は全て均一となることは熱力学の教えるところである。 本発 明が考慮の対象とする Cの拡散は C以外の元素はあまり拡散で きず、 Cのみが曆境界を跨いで層中で拡散するような温度範囲 で生じる現象であり、 板厚が数腿以下である薄鋼板の熱処理で はその温度は約 6 0 0でから 1 0 0 0てとなる。 そしてこのよ うな温度領域での保定はクラッ ド鋼板の製造時に、 冷延後の焼 鈍工程や、 焼き戻し工程においてしばしば熱処理温度として利 用される。 特に、 箱焼鈍に代表される長時間の熱処理を施す場 合、 この現象は顕在化し易い。 これは C拡散には温度と共にそ の温度での拡散時間が必要なためである。
すなわちこのような温度でクラッ ド鐧板が熱処理される場合、 互いに接する 2つの層中の平衡炭素活量差が大きいと、 Cが活 量の高い層から低い層へ拡散する可能性がある。 そこで本発明 では熱処理中の C拡散に起因した各層中の C濃度変化が顕在化 しない条件として、 （ I ) 式を満足するような温度を熱処理条 件に選定することで C拡散を回避する製造条件を限定した。 ま た逆に、 先に示した温度範囲の中間温度である 7 0 ひてから 9 0 0でにおいて （ Γ) 式を満足するような層の組み合わせよ りなる ク ラ ッ ド鋼板を本発明鋼板と した。
本発明の薄板ク ラ ッ ド鋼板及びその製造方法によれば箱焼鈍 に代表される長時間の熱処理を施したと しても、 熱処理時に各 構成層間で C拡散が基本的に起こ らないため、 各層内での板厚 方向の平均炭素濃度勾配がほとんど生じるこ とはない。
次に本発明のク ラ ッ ド鋼板の層構造を構成する各層の鋼は C の極微量な極低炭素鋼から低炭素高張力鋼、 7 %以下の S i を 含有する電磁鐧さ らに高 C r濃度のステン レス鋼、 及び高合金 鋼等を用いるこ とができ、 各層の板厚は 0. 0 l 〜 l mm、 好ま し く は 0. 0 2〜 0. 6難である。
上記 （ 1 ) 項において各層内の板厚方向の平均炭素濃度勾配 とは、 各層界面から拡散によ り炭素原子が流入、 流出した結果 生じた層内のマク ロな炭素濃度の勾配のこ とであり、 組織が多 相組織や析出物分散組織の場合には、 主相 （マ ト リ ッ ク ス） を 含めた体積分率の相加平均値の勾配のこ とである。
また、 該勾配が極めて小さいとは、 各層内での層全体の平均 炭素濃度 ^に対し、 層界面等の板厚方向に局所的な場所での平 均炭素濃度 C iが下記 （E) 式を満足するこ とをいう。
0. 8 ≤ C i /_C≤ 1. 2 ( I )
すなわち C iが £に比べ （ H) 式の範囲を超えている場合は、 炭素が外部から層内へ流入出し、 板厚方向に平均炭素濃度勾配 が大き く 生じているこ とになる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 ク ラ ッ ド鋼板の表面から板厚方向に対する平均炭素 濃度の変化を示した図である。
図 2 は、 他の実施例でのクラ ッ ド鋼板の表面から板厚方向に 対する平均炭素濃度の変化を示した図である。 発明を実施するための形態
以下に実施例を示す。
実施例 1
表 1 に示す 3種の成分の鐧を用い、 板厚で A材を表層として 裏表各 1 0 % B 1材を内層として 8 0 %の厚み比で電子ビー ム溶接した A— B 1 — A材と、 同じく A材を表層、 B 2材を内 層とした A— B 2— A材を共に 3 . 0腿まで熱延し、 冷延によ り 0 . 6醒の全厚とした後、 7 5 0でで 3時間の焼鈍を行なつ た。 図 1 に表面から板厚中心方向へ 1 2 0 mまでの板厚方向 に対する C平均濃度 （ 層内での組織による局所的な C濃度変 化が現れないよう にある板厚位置での広い面の平垮濃度） の変 化を焼鈍前、 焼鈍後とで併せて示す。 C濃度は板厚断面を S I M S (二次イオン質量分析） でスパッ タ リ ングしながら分析し. 得られたイオン強度を別に用意した種々 の C濃度の鋼板測定に よって得た検量線から濃度に換算した。
図 1及び図 2から A— B 1 — A材、 A— B 2— A材共、 焼鈍 前はほとんど図の中央部に点線で示した層境界を境に C濃度が 分離しており C拡散は生じていない。 ところが焼鈍後をみる と A— B 1 一 A材では焼鈍前と同様 C濃度は境界で分離しており B 1 層内の濃度変化もぼとんど生じていないのに対し、 A— B 2— A材では B 2層側に明らかに A層から Cが拡散したと思わ れる濃度勾配が生じていた。 すなわち、 A材で構成された層の 平均炭素濃度勾配は A— B 1 - A材では （ H) 式を満たすのに 対し A— B 2 — A材では （丑） 式を満足していない。 一方、 表 1 には各 A, B l , B 2材単独の成分から計算された 7 5 0 °C における平衡炭素活量と本発明の指標である （ I ) 式に従った 各クラ ッ ド材での値を示したが、 この表から A— B 1 — A材は 本発明鋼板であるこ とがわかる。 以上のこ とから単純に C濃度 だけでは判定できない焼鈍時の C拡散の有無が本発明によ り予 測し得るこ とが知られる。 すなわち本発明によれば、 どのよ う な組み合わせであれば熱処理中に C濃度の変動がないかを識別 するこ とができる と共に、 クラ ッ ド鋼板を形成する一方の層の 成分に対し、 C拡散による材質劣化を回避するよう に他方の層 の成分を決定するこ とが可能となる。
(表 1 ) 鋼成分 (wt%) 750 °Cでの 難 ¾fi A鋼と接するクラッ
ド鐧灘での ( I )
C Si Mn ac(25°C黒 の
A 材 0.17 0.45 1.16 0. 1129
B 1材 0.01 0.25 0.16 0. 1106 0. 010
B2材 0.01 0.03 0.35 0. 1005 0. 058 実施例 2
表 2 に示す 2種の成分の鐧を、 板厚でオ一ステナイ ト系ステ
ンレス鐧である A材を表層として裏表各 1 5 %、 普通鐦である
B材を內層として 7 0 %の厚み比で鐯込み複層鐧板に鐯造後
Γ
4 . 0腿まで熱延し、 冷延により 0 . 8諷の全厚とした後、 6
7 0 °Cと & 7 0でで 1 時間の焼鈍を行なつた。 この焼鈍板の板
厚断面を光学顕微鏡により観察したところ、 6 7 0 °C焼鈍材で
は表層側の層境界近傍にオーステナイ ト粒界に沿って微細な C r系炭化物が観察されたが、 8 7 0 °C焼鈍材ではこのような析
出は見られなかった。 さらにこれらの板に塩水噴霧及び 4 2 % 塩化マグネシウムを用いた腐食試験を行なったところ、 8 7 ひ で焼鈍材は A材単身のステンレス鋼板と同等の腐食性を示した のに対し、 & 7 0 °C焼鈍材は析出に起因した C r欠乏帯の生成 が原因と考えられる著しい耐食性の劣化が認められた。
—方、 表 2には各 A， B材単独の成分から計算された 6 7 0 でと 8 7 0でにおける平衡炭素活量と本発明の指標である （ I
) 式に従ったクラ ッ ド材での値を示してあるが、 この表から 8
7 0 °Cの熱処理温度は本発明の （ I ) 式を満足する条件である ことが分る。 ところで 6 7 0で焼鈍材で見られた A層中の炭化 物の析出は B層中の Cの拡散による供給により新たに生成した ものであることは明らかであり、 炭化物の板厚方向の存在伏態 からすれば A曆中の板厚方向の平均炭素濃度には大きな勾配が 生じているこ とになる。
以上のことから本発明条件によれば、 C拡散を回避する熱処 理温度を選定し得るこ とが知られ、 元来各層が有する特性を損 なう こ とな く ク ラ ッ ド鋼板を製造する こ とが可能となる
(表 2 )
Figure imgf000013_0001
産業上の利用可能性
本発明は、 種々 の層の組み合わせによ り同時に 2つ以上の特 性を両立して具備するこ とが可能な薄板ク ラ ッ ド鋼板を効率的 に製造し、 提供する もので、 ク ラ ッ ド鋼板の製造において大き な問題であった熱処理中の Cの拡散を本質的に回避できる こ と から、 産業上極めて大きな効果が期待される。

Claims

請求の範囲
( 1 ) 組成の異なる 2種以上の層からなる薄板ク ラ ッ ド鋼板に おいて、 各層內の板厚方向の平均炭素濃度勾配が極めて小さい こ とを特徵とする薄板クラ ッ ド鋼板。
( 2 ) 組成の異なる 2種以上の層からなる薄板クラ ッ ド鋼板に おいて、 互いに隣接する 2つの層、 i， j 中の各平衡炭素活量 ac(i)、 a c ( j ) が 7 0 0でから 9 0 ひでで （ I ) 式を満た すことを特徵とする、 各層内の板厚方向の平均炭素濃度勾配が 極めて小さい薄板クラッ ド鋼板。 -
I ac (i) - ac Cj) I / ( ac(i) - acCj ) ) < 0. 02 ( I )
( 3 ) 前記各層の板厚が 0 . 0 1〜 1 mmである請求項 1 又は 2 記載の鋼板。
( 4 ) 前記各層內の板厚方向の平均炭素濃度勾配が （I ) 式を 満たすこ とを特徵とする請求項 （ 1 ) 〜 （ 3 ) のいずれか記載 の '鋼板。
0 . 8 ≤ C i /_C≤ 1 . 2 C I )
ここで £は層全体の平均炭素濃度、 C i は層界面等の板厚方向 に局所的な場所での平均炭素濃度。
( 5 ) 組成の異なる 2種以上の層からなる薄板クラ ッ ド鋼板の 製造において、 熱延および冷延後に、 互いに膦接する 2つの層. i、 中の各平衡炭素活量 a c ( I ) , a c ( j ) が （ I ) 式 を満たす温度で熱処理することを特徵とする、 各層内の板厚方 向の平均炭素濃度勾配が極めて小さい薄板クラ ッ ド鋼板の製造 方法。 I ac(i) - acCj) I / ( ac(i) - ac(j) ) く 0.02 ( I ) ( 6 ) 熱延後および冷延後に箱焼鈍による熱処理を施す請求項 記載の薄板クラ ッ ド鋼板の製造方法。
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