铁素体系不锈钢的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铁素体系不锈钢，其表面品质、耐腐蚀性和加工性优异，适合作为 建筑物的内装和外装用部件和家电部件的素材。
【背景技术】
[0002] 铁素体系不锈钢与含有大量高价的Ni的奥氏体系不锈钢相比更低廉，因此广泛 用于汽车排气系统用部件、建筑物的内装和外装用部件、厨房设备、洗衣机和微波炉等家电 部件用的部件等。另外，主要含有Ti的铁素体系不锈钢加工性好，与主要含有Nb的铁素体 系不锈钢相比更低廉，因此其用途正在不断扩大。
[0003] 关于含有Ti的铁素体系不锈钢，例如，在专利文献1中公开了控制Ti和Mg的量以 改善铸造组织，从而得到成型性和抗皱性（ridging resistance)优异的不锈钢板的技术。 在专利文献2中公开了控制氧化物系夹杂物的组成以减少铸痂状的表面缺陷（scab like surface defect)，控制Ni、Cu或Co的量以提高耐腐蚀性的技术。公开了利用该技术能够 得到钢板的表面性状良好且耐腐蚀性、成型加工性优异的不锈钢。如此，与奥氏体系不锈钢 相比存在问题的铁素体系不锈钢的特性也在不断得到改善，已有其用途逐渐扩大的趋势。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2001 - 294991号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2000 - 1758号公报
【发明内容】
[0008] 然而，对于含有Ti的铁素体系不锈钢而言，因 Ti系析出物，主要是因硬质且粗大 析出的TiN导致在钢板表面容易产生条纹状瑕疵（linear scratch)和白色的条纹图案 (white sreak)，在产品的外观上经常出现问题。但是，现有技术并未克服这样的表面品质 的问题。
[0009] 鉴于上述实际情况，本发明的目的在于提供一种含有Ti的铁素体系不锈钢，其钢 板表面品质优异，无法由现有技术实现，且耐腐蚀性、加工性也优异。
[0010] 本发明人等为了解决上述的课题，对含有Ti的铁素体系不锈钢中的Ti系析出物 的形态与钢板表面的条纹状的瑕疵、图案的关系进行了分析，并且对成分组成与Ti系析出 物的析出形态的关系进行了详细研宄。同时还研宄了成分组成对耐腐蚀性、加工性造成的 影响。
[0011] 其结果，发现如果在限定Ti和N的添加量的基础上，相对于Ti和N的添加量以规 定的范围添加 Si，则TiN的结晶温度变高，铸造时TiN在钢坯中微细地分散存在。确认了由 此冷轧钢板表面的条纹状的瑕疵、图案也减少。另外，发现同时通过将Ti、C和N以及S、Nb 和Ca等控制在规定的范围内能够确保高的耐腐蚀性、加工性。
[0012] 本发明是基于以上的发现而完成的，其要点如下。
[0013] [1] -种铁素体系不锈钢，其特征在于，成分组成以质量％计含有C :0. 020%以 下、Si :0· 15% 以上且 TiXNXIOO% 以上且 0· 50% 以下、Mn :0· 05 ?0· 40%、P :0· 026 ? 0· 040%、S :0· 006% 以下、Al :0· 01 ?0· 15%、Cr :16. 0 ?19. 0%、Ni :0· 05 ?0· 50%、 Ti :10X (C+N) %?0· 35%、Nb :0· 03% 以下、N :0· 015% 以下、Ca :0· 0003 ?0· 0025%、B : 0. 0001?0. 0020%，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[0014] [2]根据[1]所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，成分组成以质量％计进一步 含有 C :0· 003%?0· 012%、Al :0· 02 ?0· 08%、Cr :17. 0 ?18. 5%、N :0· 010% 以下、B : 0· 0001 ?0· 0010%。
[0015] [3]根据[1]或[2]所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，成分组成以质量％计进 一步含有Si :0. 15%以上且TiXNXIOO%以上且0.36%以下。
[0016] [4]根据[1]?[3]中任1项所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，成分组成以质 量％计进一步含有选自 Cu :0· 01 ?0· 14%、Mo :0· 01 ?0· 14%、V :0· 01 ?0· 20% 中的一 种以上。
[0017] [5]根据[4]所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，成分组成以质量％计进一步含 有 V :0· 01 ?0· 10%。
[0018] 根据本发明，除了汽车排气系统部件等主要要求加工性、耐腐蚀性的用途之外，还 能够广泛用作建筑物的内装或外装用的部件、厨房设备、洗衣机和微波炉等家电部件用的 部件中的重视外观的部件。另外，通过控制成分组成，能使成为钢板表面产生的条纹状瑕 疵、图案的主要原因的TiN在钢中微细地分散，因此不需要以往的为了除去在钢板的表层 局部存在的TiN而实施的热轧板的研磨等操作。
【具体实施方式】
[0019] 以下对本发明的各构成要素的限定理由进行说明。
[0020] 1.成分组成
[0021] 首先，对规定本发明的钢的成分组成的理由进行说明。应予说明，成分％全部表示 质量％。
[0022] C :0.020% 以下
[0023] 由于C使耐腐蚀性下降，所以设为0.020%以下。优选为0.012%以下。另一方面， 为了确保强度，优选含有0.001%以上的C。因此，C优选为0.001?0.020%的范围。更优 选为0. 003?0. 012%的范围。进一步优选为0. 005?0. 012%的范围。
[0024] Si :0· 15% 以上且 Ti XNX 100% 以上且 0.50% 以下
[0025] 应予说明，上述式中的Ti、N表示各元素的含量（质量％ )。
[0026] Si具有使TiN微细化和分散化的功能，对减少由TiN引起的钢板的表面瑕疵有效。 为了得到该效果，需含有〇. 15%以上且Ti XNX 100%以上。但是，Si使热轧板的酸洗所带 来的去氧化皮性下降。特别是如果含有超过0. 50%，则热轧板的酸洗所带来的去氧化皮性 明显变差，阻碍制造。因此，Si量设为0. 15%以上且Ti XNX 100%以上且0. 50%以下的范 围。优选为0.15%以上且TiXNXIOO%以上且0.36%以下的范围。进一步优选为0.15% 以上且Ti XNX 100%以上且0.30%以下的范围。
[0027] Mn :0. 05 ?0. 40%
[0028] Mn作为脱氧元素是有效的，含有0.05%以上。但是，如果含有超过0.40%，则Mn 促进成为腐蚀的起点的MnS的析出，使耐腐蚀性下降。因此，Mn量设为0. 05?0. 40%的范 围。优选为0.10?0.30%的范围。
[0029] P :0. 026 ?0. 040%
[0030] P与Fe和Ti生成微细的析出物FeTiP，成为延性下降的原因。因此，P量设为 0.040 %以下。优选P量较低，但为了减少P制造成本显著增加，所以设为0.026 %以上。因 此，P量设为〇. 026?0. 040%的范围。
[0031] S :0.006% 以下
[0032] S与Ca等形成硫化物使耐腐蚀性劣化，因此S量设为0. 006%以下。应予说明，含 有0. 0015%以上的Ca时，S量优选为0. 004%以下。含有0. 0020%以上的Ca时，S量优选 为0.002%以下。
[0033] Al :0· 01 ?0· 15%
[0034] Al作为脱氧元素是有效的。并且，对抑制含有Ti的钢中成为问题的炼钢时的铸 造喷嘴的闭塞也是有效的。因此，Al量设为含有0.01%以上。优选含有0.02%以上。但 是，如果含有Al超过0. 15%，则以Al2O3为主体的氧化物作为核形成粗大的TiN。因此，Al 量设为0. 01?0. 15%的范围。另外，如果Al的含量增加则焊接部的渗透深度（depth of penetration)减少，焊接部的加工性下降，所以Al量优选设为0. 08%以下。因此，优选的 Al量的范围是0· 02?0· 08%。
[0035] Cr :16. 0 ?19. 0%
[0036] Cr对改善耐腐蚀性有效，为了得到良好的耐腐蚀性，需含有16. 0%以上。但是， 如果含有Cr超过19. 0%则加工性下降。因此，Cr量设为16. 0?19. 0%的范围。优选为 17. 0?18. 5%的范围。
[0037] Ni :0· 05 ?0· 50%
[0038] Ni是对提高耐腐蚀性有效的元素，为了得到该效果，需含有0. 05%以上。但是，如 果含有Ni超过0. 50%，则钢硬化，延性下降。另外，Ni是高价元素。因此，Ni量设为0. 05? 0.50%的范围。优选为0.20?0.50%的范围。
[0039] Ti : 10 X (C+N) % ?0· 35 %
[0040] 应予说明，C、N表示各元素的含量（质量％ )。
[0041] Ti将C、N固定成碳氮化物，是对提高耐腐蚀性、加工性有效的元素，需含有 IOX (C+N) %以上。但是，如果含有Ti超过0.35 %则使