WO2011118854A1

WO2011118854A1 - 耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法

Info

Publication number: WO2011118854A1
Application number: PCT/JP2011/058373
Authority: WO
Inventors: 濱田　純一; 慎一寺岡; 井上　宜治; 憲博神野
Original assignee: 新日鐵住金ステンレス株式会社
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2011-09-29
Also published as: JP2011202257A; KR20120120456A; EP2557189B1; KR20150021124A; US20130008573A1; EP2557189A1; EP2557189A4; US8980018B2; CN102971441A; JP5546922B2

Abstract

　長時間熱履歴を受けても強度劣化が少ない低コストな排気部品用フェライト系ステンレス鋼板であって、質量％で、Ｃ：０．０１０％未満、Ｎ：０．０２０％以下、Ｓｉ：０．１％超～２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１２．０～２５．０％、Ｃｕ：０．９超～２％、Ｔｉ：０．０５～０．３％、Ｎｂ：０．００１～０．１％、Ａｌ：１．０％以下、Ｂ：０．０００３～０．００３％以下を含有し、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）が５以上、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする。

Description

耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法

　本発明は、特に高温強度や耐酸化性が必要な排気系部材などの使用に好適な、耐熱性に優れたフェライト系ステンレス鋼板に関する。

　自動車の排気マニホールド、フロントパイプ、及びセンターパイプなどの排気系部材は、エンジンから排出される高温の排気ガスを通すので、排気部材を構成する材料には、耐酸化性、高温強度、熱疲労特性など多様な特性が要求される。
　従来、自動車排気部材には鋳鉄が使用されるのが一般的であったが、排ガス規制の強化、エンジン性能の向上、車体の軽量化などの観点から、ステンレス鋼製の排気マニホールドが使用されるようになった。
　排ガスの温度は、車種やエンジン構造によって異なるが、６００~８００℃程度となることが多く、このような温度域で長時間使用される環境において、高い高温強度、耐酸化性を有する材料が要望されている。
　ステンレス鋼の中でも、オーステナイト系ステンレス鋼は、耐熱性や加工性に優れる。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼は、熱膨張係数が大きいので、排気マニホールドのように加熱・冷却を繰り返し受ける部材に用いると、熱疲労破壊を生じやすい。
　一方、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて熱膨張係数が小さいので、熱疲労特性や耐スケール剥離性に優れる。また、Ｎｉを含有しないので、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて材料コストが安く、汎用的に使用される。
　フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて、高温強度が低いので、高温強度を向上させる技術が開発されてきた。
　高温強度を向上させたフェライト系ステンレス鋼には、例えば、ＳＵＳ４３０Ｊ１（Ｎｂ添加鋼）、Ｎｂ−Ｓｉ添加鋼、ＳＵＳ４４４（Ｎｂ−Ｍｏ添加鋼）がある。これらは、いずれもＮｂ添加による固溶強化、又は析出強化によって高温強度を高くしたものである。
　Ｎｂ添加鋼には、製品板の硬質化、伸びの低下、及び、深絞り性の指標となるｒ値が低いという問題がある。
　製品板の硬質化は、固溶Ｎｂや析出Ｎｂの存在により、常温において硬質化が生じる現象である。
　再結晶集合組織の発達が抑制されるので、伸びが低下したり、ｒ値が低くなり、排気部品を成形する際のプレス性、形状自由度が低くなる。
　また、Ｎｂは原料コストが高く、多量に添加すると、製造コストが上昇する。
　Ｎｂ以外の添加元素によって優れた高温特性が得られれば、Ｎｂ添加量を抑えることができ、低コストで加工性に優れた耐熱フェライト系ステンレス鋼板を提供することが可能になる。
　特許文献１~６には、Ｃｕ添加に関する技術が開示されている。
　特許文献１では、低温靭性向上のために、０．５％以下のＣｕの添加が検討されている。
　特許文献２に記載の技術は、Ｃｕの、鋼の耐食性及び耐候性を高める作用を利用した技術である。
　特許文献３~６には、Ｃｕ析出物による析出強化を利用して６００℃、あるいは７００~８００℃の温度域における高温強度を向上させる技術が開示されている。
　これらの技術は、いずれもＮｂの添加が必要であり、コストや加工性の面で問題がある。
　また、Ｃｕ析出物を利用した高温強度向上には、Ｃｕ析出物が長時間高温に曝されると、析出物の凝集・合体による粗大化が急速に進むので、析出強化能が著しく低下する。
　その結果、排気マニホールドのように、エンジンの起動・停止に伴う熱サイクルを受ける部材に用いると、長時間の使用により著しく高温強度が低下して、熱疲労破壊が起きる危険性が生じる。
　また、Ｎｂを多量に添加した成分系では、高温加熱時に粗大なＬａｖｅｓ相と母相界面にＣｕ析出物が析出するので、Ｃｕ析出物による析出強化の効果が得られない。
　特許文献６には、Ｎｂ−Ｃｕ−Ｂ複合添加により微細なＣｕを析出させる技術が開示されている。しかし、Ｌａｖｅｓ相との複合析出は回避できず、さらに、微量のＭｏの添加が必要であり、加工性やコストに問題がある。

特開２００６−３７１７６号公報特許第３４４６６６７号公報国際公開ＷＯ２００３／００４７１４号公報特許第３４６８１５６号公報特許第３３９７１６７号公報特開２００８−２４０１４３号公報

　耐熱性の観点から、高温強度を向上させるために、Ｃｕを微細に析出させる検討はされているが、加工性やコストの観点から不十分である。また、長時間高温に保持された場合の、析出物の粗大化に伴う大幅な強度低下という問題は解決されていない。
　これらの問題を解決した、低コストでかつ強度安定性に優れた排気部品用フェライト系ステンレス鋼が要望されている。
　本発明は、長時間の熱環境下でも高温強度安定性が高い、耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼の提供を課題とする。特に、高い加工性と強度が要求され、６００~８００℃となる熱環境下で使用される排気部品に好適な、排気部品用フェライト系ステンレス鋼の安価な提供を課題とする。

　前記の課題を解決するために、本発明者らは、Ｃｕの析出の挙動と粗大化の挙動、及び、６００~８００℃程度における高温強度について、Ｔｉ、Ｎｂの影響を考慮して、詳細に調査した。
　その結果、Ｃｕ、Ｔｉ、及びＮｂの量を調整することにより、高温長時間の熱処理（時効処理）に伴うＣｕ析出物の粗大化を抑制し、Ｃｕ析出物による析出強化を長時間の時効後においても有効に作用させることが可能であることを見出した。
　具体的には、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）を５以上とすることにより、６００~８００℃で長時間の時効処理を施しても、従来のＮｂを多量に含有する鋼以上の高温強度を達成できることを見出した。
　これは、排気部材のように繰り返し熱サイクルを受け、長期に使用される部品の耐久安定性に対して、極めて有効である。
　前述したように、Ｎｂ添加鋼、又はＮｂ−Ｔｉ複合添加鋼を、６００~８００℃の温度域で長時間加熱すると、ＦｅとＮｂ、あるいは、ＦｅとＴｉの金属間化合物（それぞれ、Ｆｅ_２Ｎｂ、Ｆｅ_２Ｔｉ）が生成する。これらはＬａｖｅｓ相と呼ばれる析出物で、時間とともに急速に粗大化し、固溶Ｎｂ、及び固溶Ｔｉが減少する。
　このような状態では、Ｌａｖｅｓ相による析出強化や、固溶Ｎｂ、及び固溶Ｔｉによる固溶強化の効果は得られないので、高温強度が低下する。
　また、これによって、熱疲労特性やクリープ特性が劣化し、部品損傷が加速的に進み、破壊に至る。
　Ｃｕを添加すると、Ｃｕの微細析出により析出強化が作用するが、同時にＮｂやＴｉが多量に添加されている場合には、Ｌａｖｅｓ相と複合析出して、微細析出の効果が小さくなる。
　本発明者らは、ＴｉとＮｂの添加量をＣｕ添加量に対して低く抑えることによって、Ｌａｖｅｓ相析出を抑制するか、又は、Ｌａｖｅｓ相の微細析出強化の作用とともに、ＮｂやＴｉのクラスターを利用してＣｕを微細析出させる方法を見出した。
　このように析出したＣｕは、長時間の熱処理を施しても粗大化が抑制され、高温強度安定性が高くなる。
　以上の知見から、本発明では、微細なＣｕ析出物の安定性を確保して、優れた耐熱性能を有する排気部品用のフェライト系ステンレス鋼板を安価に提供することを可能とした。
　本発明の要旨は、以下のとおりである。
　（１）質量％で、
　Ｃ　：０．０１０％未満、
　Ｎ　：０．０２０％以下、
　Ｓｉ：０．１％超~２．０％以下、
　Ｍｎ：２．０％以下、
　Ｃｒ：１２．０~２５．０％、
　Ｃｕ：０．９％超~２．０％、
　Ｔｉ：０．０５~０．３％、
　Ｎｂ：０．００１~０．１％、
　Ａｌ：１．０％以下、及び、
　Ｂ　：０．０００３~０．００３０％以下
を含有し、Ｃｕ、Ｔｉ、及び、Ｎｂの含有量がＣｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）≧５を満たし、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
　（２）さらに、質量％で、
　Ｍｏ：０．５０％以下、
　Ｖ　：０．５０％以下、及び、
　Ｓｎ：０．５０％以下
の１種以上を含有することを特徴とする前記（１）の耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
　（３）前記（１）又は（２）の組成を有するスラブを熱間圧延し、次いで、
　７００~８５０℃で１~１００ｈｒの熱処理を施し、その後、
　冷間圧延、及び、焼鈍を施す
ことを特徴とする耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。

　本発明によれば、多量にＮｂを添加しなくても高温強度と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板が得られ、特に、排気マニホールド、フロントパイプ、及びセンターパイプなどの排気系部材に用いることにより、環境対策や部品の低コスト化などに大きな効果が得られる。

　図１は、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）の値と、７００℃で１００時間時効熱処理した後の７００℃の０．２％耐力の関係を示す図である。
　図２は、本発明鋼と比較鋼の、高温引張試験における０．２％耐力を示す図である。

　はじめに、本発明のステンレス鋼の成分組成について説明する。以下、「％」は、「質量％」を意味するものとする。
　各成分組成で、含有量の下限の規定がないものについては、不可避的不純物レベルまで含むことを示す。
　Ｃは、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらすので、その含有量は少ないほど良い。よって、Ｃの含有量は、０．０１０％未満とする。Ｃの含有量を過度に低減すると、精錬コストが増加する。耐酸化性も考慮すると、Ｃの含有量は、０．００２~０．００９％が好ましい。
　Ｎは、Ｃと同様、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらすので、その含有量は少ないほど良い。よって、Ｎの含有量は、０．０２０％以下とする。Ｎの含有量を過度に低減すると精錬コストが増加する。耐酸化性も考慮すると、０．００２~０．０１５％が好ましい。
　Ｓｉは、脱酸剤として有用な元素であり、脱酸剤としての効果を得るためには、０．１％超の添加が必要である。また、Ｓｉは、耐酸化性や高温強度の向上をもたらすが、含有量が２．０％超になると加工性が著しく劣化し、さらに、Ｌａｖｅｓ相生成を促進するので、Ｓｉの含有量は２．０％以下とする。製造性、高温強度、及び耐酸化性を考慮すると、Ｓｉの含有量は、０．２~１．５％が好ましい。
　Ｍｎは、脱酸剤として添加される元素であり、さらに、６００~８００℃程度の温度域での高温強度の上昇に寄与する。また、長時間使用中に、Ｍｎ系酸化物を表層に形成し、スケール密着性の向上や、異常酸化の抑制に寄与する。Ｍｎの含有量が２．０％を超えると、常温延性が低下し、さらに、ＭｎＳが形成されることにより耐食性が低下する。常温延性やスケール密着性を考慮すると、Ｍｎの含有量は０．１~１．５％が好ましい。
　Ｃｒは、必要な耐酸化性や耐食性を得るために必須の元素である。Ｃｒの含有量が１２．０％未満では、その効果は得られない。Ｃｒの含有量が２５．０％を超えると、加工性の低下や靭性の劣化をもたらす。よって、Ｃｒの含有量は、１２．０~２５．０％とする。製造性や高温延性を考慮すると、１２．５~２０．０％が好ましい。
　Ｃｕは、特に、６００~８００℃程度の温度域における高温強度向上に有効な元素である。これは、主に、６００~８００℃程度の温度域における、Ｃｕ析出物による析出強化による効果である。
　この効果を得るためには、Ｃｕの含有量を０．９０％超とする必要がある。Ｃｕの含有量が２．０％を超えると、熱間圧延時に割れが生じ、また、常温延性が著しく低下する。よって、Ｃｕの含有量は、０．９超~２．０％とする。強度安定性、耐酸化性、及び溶接性を考慮すると、１．０~１．５％が好ましい。
　Ｔｉは、Ｃ、Ｎ、Ｓと結合して、耐食性、耐粒界腐食性、常温延性、及び深絞り性を向上させる元素である。また、Ｔｉクラスターや微細なＴｉ（Ｃ，Ｎ）の析出によってＣｕ析出物との相互作用によって高温強度が効果的に向上する。
　これらの効果を得るためには、Ｔｉを０．０５％以上添加する必要がある。Ｔｉの含有量が、０．３％を超えると、Ｆｅ_２Ｔｉが生成し、Ｃｕ析出物の複合析出サイトになり、Ｃｕが粗大析出する。よって、Ｔｉの含有量は０．０５~０．３％とする。耐酸化性や製造性を考慮すると、０．０７~０．２％が好ましい。
　Ｎｂは、高温強度を向上させる元素である。ただし、高価なので、その含有量は少ない方が良い。Ｎｂを０．００１％以上添加すると、Ｆｅ_２Ｎｂが極めて微細に析出し、Ｃｕ析出物との相互作用により高温強度が効果的に向上する。Ｎｂの添加量が０．１％を超えると、Ｆｅ_２Ｎｂが粗大生成し、これに伴いＣｕも粗大析出するので、高温強度の向上が乏しく、時効劣化も激しくなる。よって、Ｎｂの含有量は、０．００１~０．１％とする。製造性や加工性を考慮すると、０．００１~０．０５％が望ましい。
　Ａｌは、脱酸元素として働き、耐酸化性を向上させる効果もある。Ａｌは、１．０％以下を必要に応じて添加することができるが、必ずしも添加しなくてもよい。また、Ａｌは、固溶強化元素として６００~７００℃の強度向上に有用であるが、添加量が１．０％を超えると、硬質化して均一伸びを著しく低下させ、さらに、靭性が著しく低下する。表面疵の発生や溶接性、製造性を考慮すると、０．０１~０．５０％が望ましい。
　Ｂは、製品のプレス加工時の２次加工性を向上させる元素である。この効果を得るためには、Ｂの含有量は０．０００３％以上とする必要がある。Ｂを０．００３０％を超えて添加すると、硬質化、ＣｒとＢの析出物生成による粒界腐食、及び、溶接割れが生じる。よって、Ｂの含有量は０．０００３~０．００３０％とする。製造性を考慮すると、０．０００３~０．００１５％が望ましい。
　本発明のフェライト系ステンレス鋼板では、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂの含有量を、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）≧５を満たす必要がある。
　図１に、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）と、７００℃で１００時間時効熱処理した後の７００℃の０．２％耐力の関係を示す。図１から、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）が５以上の場合に、汎用Ｎｂ添加鋼以上の高温強度となることが分かる。
　図２に、Ｃｕ添加鋼である鋼Ａ（本発明鋼）（０．００６％Ｃ−０．００９％Ｎ−０．８６％Ｓｉ−０．２８％Ｍｎ−１３．９％Ｃｒ−１．２１％Ｃｕ−０．１０％Ｔｉ−０．００１％Ｎｂ−０．０７％Ａｌ−０．０００５％Ｂ、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）＝１０）、及び、汎用Ｎｂ添加鋼である鋼Ｂ（比較鋼）（０．００６％Ｃ−０．００９％Ｎ−０．９０％Ｓｉ−０．３５％Ｍｎ−１３．８％Ｃｒ−０．４５％Ｎｂ）の高温引張試験結果を示す。
　高温引張試験は、ＪＩＳＧ０５６７に準拠して圧延方向に引張試験を実施し、６００、７００、８００、及び９００℃における０．２％耐力を測定した。
　また、各温度で１００時間時効熱処理した後、各温度で引張試験を実施した結果も同図に示す。
　図２中の三角の記号は鋼Ａ、丸の記号は鋼Ｂを示す。また、白抜きの記号は時効なしで引張試験を実施した結果、塗りつぶしの記号は、１００時間時効熱処理した後、引張試験を実施した結果を示している。
　時効なしで引張試験を実施した結果では、鋼Ａは汎用Ｎｂ添加鋼である鋼Ｂに比べて、６００~７００℃未満の高温耐力が高く、８００℃以上でも同等以上の高温耐力を示した。
　時効熱処理した後、引張試験を実施した結果も、鋼ＡはＮｂ添加鋼である鋼Ｂ以上の高温耐力を示しており、長時間強度安定性に優れていることが分かる。
　すなわち、本発明のステンレス鋼は、汎用Ｎｂ添加鋼と同等以上の耐熱性を有し、耐熱性に優れていることが分かる。
　よって、本発明における鋼成分のＣｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）は、５以上とする。図１から、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）が１５程度になると、強度が飽和することが分かる。製造性や加工性も考慮すると、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）の上限は、１５とするのが好ましい。
　本発明のフェライト系ステンレス鋼板には、使用環境に応じて、さらに、Ｍｏ、Ｖ、及びＳｎの１種以上を添加してもよい。
　これらの元素は、高温強度や耐食性を向上させる作用があるが、高価なので、添加量は、０．５％以下とする。製造性や溶接性を考慮すると、０．０１~０．３％が好ましい。
　次に、本発明のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法について説明する。
　本発明のステンレス鋼板の製造方法は、製鋼、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、酸洗の各工程よりなる。
　製鋼は、上記の必須成分、及び必要に応じて添加される選択成分を含有する鋼を転炉溶製し、続いて２次精錬を行う方法が好適である。溶製した溶鋼は、公知の鋳造方法（連続鋳造）に従って、スラブとする。
　スラブは、所定の温度に加熱され、所定の板厚に連続圧延で熱間圧延される。
　ステンレス鋼板の冷間圧延は、通常ロール径が６０~１００ｍｍ程度のゼンジミア圧延機でリバース圧延するか、ロール径が４００ｍｍ以上のタンデム式圧延機で一方向圧延する。本発明では、いずれの圧延方法を採用しても構わない。加工性の指標であるｒ値を高くするためには、ロール径が４００ｍｍ以上のタンデム式圧延機で冷間圧延を施すのが好ましい。タンデム式圧延は、ゼンジミア圧延に比べて、生産性でも優れている。
　本発明のステンレス鋼板の製造方法では、生産性の観点から、フェライト系ステンレス鋼板の製造において通常実施される熱延板焼鈍を省略しても構わない。ただし、熱延鋼板に７００~８５０℃で１~１００ｈｒの熱処理を施した後、冷間圧延と焼鈍を施すと、さらに加工性が向上する。
　Ｃｕ添加鋼を冷間圧延後に再結晶焼鈍すると、焼鈍過程でＣｕが析出して、再結晶が遅延する。その結果、再結晶集合組織（板面と＜１１１＞方向が垂直）の発達が抑制され、深絞り加工性の指標であるｒ値が向上しない。
　一方、冷間圧延前にＣｕを析出させた後に冷間圧延後再結晶焼鈍する場合、焼鈍過程の前に既にＣｕは析出しているので、焼鈍過程では、析出現象による再結晶の遅延は生じない。しかしながら、Ｃｕが微細析出した状態では、転位や結晶粒界の移動を止める作用が生じるので、再結晶粒の生成が遅れる。
　本発明では、再結晶集合組織とＣｕ析出状態の関係を詳細に研究した結果、冷間圧延前にＣｕの析出粒子の直径が５０ｎｍ以上であれば、再結晶の遅延は生じず、ｒ値を向上できることが判明した。
　さらに、この状態を得るための熱処理方法として、熱延鋼板に７００~８５０℃で１~１００ｈｒの熱処理を施した後、冷間圧延と焼鈍を施すことで、深絞り性にも優れた鋼板を得ることが可能となる。
　他の工程の方法は、特に規定しない。熱延条件、熱延板厚、冷延板焼鈍温度、雰囲気などは適宜選択すればよい。また、冷延・焼鈍後に、調質圧延を施したり、テンションレベラーを通しても構わない。製品板厚は、要求される部材の厚みに応じて、選択すればよい。

　表１に示す成分組成の鋼を溶製してスラブに鋳造し、スラブを熱間圧延して、５ｍｍ厚の熱延コイルとした。その後、熱延コイルを酸洗し、２ｍｍ厚まで冷間圧延し、焼鈍、酸洗を施して製品板とした。冷延板の焼鈍温度は、結晶粒度番号を６~８程度にするために、８５０~１０００℃とした。

　表中のＮｏ．１~１０は本発明鋼、Ｎｏ．１１~２５は比較鋼である。Ｎｏ．１１は、Ｎｂ−Ｓｉ添加鋼として使用実績がある鋼である。表１中の下線は、本発明で規定する範囲から外れていることを示す。
　得られた製品板から、高温引張試験片を採取し、７００℃で引張試験を実施し、０．２％耐力を測定した（ＪＩＳＧ０５６７に準拠）。
　また、長時間の高温強度安定性を調べるために、製品板を７００℃で１００時間時効した後の高温耐力を測定した。
　また、耐酸化性の試験として、大気中９００℃で２００時間の連続酸化試験を行い、異常酸化の発生の有無を評価した（ＪＩＳＺ２２８１に準拠）。
　さらに、常温の加工性の評価として、ＪＩＳ１３号Ｂ試験片を作製して圧延方向と平行方向の引張試験を行い、破断伸びを測定した。
　本発明のステンレス鋼板の必要特性は、高温耐力、及び、常温での破断伸びが、既存鋼であるＮｏ．１１の高温耐力、及び、常温での破断伸び以上であることである。表２に、評価結果を示す。下線は、本発明のステンレス鋼板の必要特性から外れていることを示す。

　表２から明らかなように、本発明で規定する成分組成を有する鋼は、Ｎｂを多量に添加した既存鋼（Ｎｏ．１１）に比べて７００℃における高温耐力が高い。特に、時効熱処理後の高温耐力が高く、熱的安定性に優れている。また、異常酸化の問題も無く、常温での機械的性質において破断延性が比較鋼以上であり、加工性にも優れている。
　比較鋼のＮｏ．１２、１３は、それぞれＣとＮの量が本発明で規定する上限を外れており、高温強度、耐酸化性、加工性に劣る。
　Ｎｏ．１４は、Ｓｉの量が本発明で規定する上限を外れており、加工性に劣るとともに、時効後の強度が低い。
　Ｎｏ．１５は、Ｍｎの量が本発明で規定する上限を外れており、加工性に劣る。
　Ｎｏ．１６は、Ｃｒの量が本発明で規定する下限より少ないので、高温強度が低く、さらに、耐酸化性も劣る。
　Ｎｏ．１７は、Ｃｕの量が本発明で規定する下限より少ないので高温強度が低い。
　Ｎｏ．１８は、Ｃｕの量が本発明で規定する上限を外れており、耐酸化性と加工性に劣る。
　Ｎｏ．１９と２０は、それぞれＮｂとＴｉの量が本発明で規定する上限を外れ、Ｃｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）が５未満なので、時効後強度が低く、加工性も劣る。
　Ｎｏ．２１及び２２は、それぞれＢとＡｌの量が本発明で規定する上限を外れており、加工性に劣る。
　Ｎｏ．２３、２４及び２５は、それぞれＭｏ、Ｖ及びＳｎの量が本発明で規定する上限を外れており、加工性に劣る。
　表３に、表１に示す鋼１、５、８、９の熱延鋼板を用いて、表３に示す条件で熱処理した後に冷延と焼鈍を施した製品板のｒ値と常温伸びを示す。

　ここで、常温の破断伸びは上記に記した方法で測定した。
　ｒ値の評価は、ＪＩＳ１３号Ｂ引張試験片を採取して、圧延方向、圧延方向と４５°方向、圧延方向と９０°方向に１５％歪みを付与した後に、下記（１）式、及び（２）式を用いて、平均ｒ値を算出した。
　ｒ＝ｌｎ（Ｗ０／Ｗ）／ｌｎ（ｔ０／ｔ）　　　…（１）
　ここで、Ｗ０は引張前の板幅、Ｗは引張後の板幅、ｔ０は引張前の板厚、ｔは引張後の板厚である。
　平均ｒ値＝（ｒ０＋２ｒ４５＋ｒ９０）／４　　　…（２）
　ここで、ｒ０は圧延方向のｒ値、ｒ４５は圧延方向と４５°方向のｒ値、ｒ９０は圧延方向と９０°方向のｒ値である。
　表３の結果より、本発明の好ましい熱処理条件で熱処理した場合、平均ｒ値が向上していることが確認できた。よって、本発明の好ましい熱処理条件によって製造した鋼は、常温延性に加えて、深絞り性も向上することが分かる。

　本発明によれば、ＮｂやＭｏのような高価な合金元素を多量に添加しなくても、高温特性と加工性に優れたステンレス鋼板を提供することができ、特に排気部材に適用することにより、部品コストの低減や軽量化による環境対策など社会的寄与は格段に大きい。

Claims

　質量％で、
　Ｃ　：０．０１０％未満、
　Ｎ　：０．０２０％以下、
　Ｓｉ：０．１％超~２．０％以下、
　Ｍｎ：２．０％以下、
　Ｃｒ：１２．０~２５．０％、
　Ｃｕ：０．９％超~２．０％、
　Ｔｉ：０．０５~０．３％、
　Ｎｂ：０．００１~０．１％、
　Ａｌ：１．０％以下、及び、
　Ｂ　：０．０００３~０．００３０％以下
を含有し、Ｃｕ、Ｔｉ、及び、Ｎｂの含有量がＣｕ／（Ｔｉ＋Ｎｂ）≧５を満たし、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
　さらに、質量％で、
　Ｍｏ：０．５０％以下、
　Ｖ　：０．５０％以下、及び、
　Ｓｎ：０．５０％以下
の１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
　請求項１又は２に記載の組成を有するスラブを熱間圧延し、次いで、
　７００~８５０℃で１~１００ｈｒの熱処理を施し、その後、
　冷間圧延、及び、焼鈍を施す
ことを特徴とする耐熱性と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。