0. 1%以上而得到。在需要更 优异的抗氧化性的情况下优选含有〇. 3%以上。但是，如果含有超过3. 0%，则不仅使加工 性降低，而且氧化皮容易剥离，使抗反复氧化性降低。因此，Si量为3.0%以下。更优选为 0. 3~2. 0%的范围。进一步优选为0. 5~I. 0%的范围。
[0037] Mn :1.0 % 以下
[0038] Mn是提高钢的强度的元素，另外还具有作为脱氧剂的作用。另外，还具有抑制添 加 Si时的氧化皮剥离的效果。为了得到该效果，优选0. 1 %以上。但是，过量含有不仅会显 著加快氧化速度，而且在高温时容易生成γ相，使耐热性降低。因此，在本发明中，Mn量为 1.0%以下。优选为0.1~0.5%的范围。进一步优选为0.15~0.4%的范围。
[0039] P :0.040% 以下
[0040] P是降低韧性的有害元素，优选尽可能减少。因此，在本发明中，P量为0.040%以 下。优选为0.030%以下。
[0041] S :0.030% 以下
[0042] S是使伸长率、r值（Lankford value)降低而对成型性产生不良影响且使不锈钢 的基本特性即耐腐蚀性降低的有害元素，因此优选尽可能减少。因此，在本发明中，S量为 0.030 %以下。优选为0.010 %以下。更优选为0.005 %以下。
[0043] Cr :大于等于10. 0%且小于16. 0%
[0044] Cr是对提高作为不锈钢的特征的耐腐蚀性、抗氧化性有效的重要元素，但如果小 于10. 0%，则得不到充分的抗氧化性。另一方面，Cr是在室温使钢固溶强化（solid solute strengthening)，使其硬化而降低延性的元素。在本发明这样的Al添加钢中，如果含有 16. 0%以上的Cr，则上述弊端变得显著，难以加工成复杂的形状例如排气歧管。因此，Cr量 为大于等于10. 0%且小于16. 0%的范围。更优选为11. 0~15. 0%的范围。进一步优选为 12. 0~14. 0%的范围。
[0045] N :0.020% 以下
[0046] N是降低钢的韧性和成型性的元素，如果含有超过0. 020%，则成型性的降低变得 显著。因此，N量为0.020%以下。应予说明，从确保韧性和成型性的观点出发，N量优选尽 可能减少，优选为〇. 015%以下。进一步优选为0. 012%以下。
[0047] Al :1· 4 ~4. 0%，Al%/Cr% 彡 0· 14
[0048] Al是提高热疲劳特性的重要元素。Al作为固溶强化元素发挥作用，特别是在最高 温度高于700°C的热疲劳试验中可大幅提高热疲劳特性。该效果通过含有1. 4%以上而得 到。
[0049] 此外，Al使氧化皮成为致密且稳定的Al2O3为主体，进而提高抗氧化性。如果Al 含量小于1.4%，则氧化皮以Cr氧化物为主体，无法形成充分的Al2O3。如果含有1.4%以 上的Al并且以满足Al % /Cr %彡0. 14的方式含有Cr和Al，则生成致密且稳定的Al2O3，得 到优异的抗氧化性。
[0050] 在后述的实施例1的结果中，特别是利用表2所示的钢研宄了 Al% /Cr%对抗氧 化性产生的影响。将Al% /Cr%对在1050°C保持400小时的连续氧化试验中的氧化增量的 影响示于图3。Al%/Cr%小于0. 14时，尽管含有1.4%以上的A1，也发生了异常氧化（氧 化增量彡50g/m2)。另一方面，Al % /Cr %为0. 14以上时，未发生异常氧化。
[0051] 此外，将Al % /Cr %对在1050°C 400次循环的反复氧化试验中的氧化增量的影响 示于图4。Al % /Cr%小于0. 14时，尽管含有1. 4%以上的A1，也发生了异常氧化（氧化增 量彡50g/m2)，并且出现氧化皮的剥离。另一方面，Al % /Cr%为0. 14以上时，异常氧化、氧 化皮剥离均未发生。
[0052] 认为这些是由于当Al% /Cr%的值小于0. 14时，即Cr量相对于Al量的比例大时 会形成Cr氧化物而阻碍Al2O3氧化皮膜的形成，从而得不到优异的抗氧化性。另一方面，认 为只要Al % /Cr %为0. 14以上，则致密且稳定的Al2O3氧化皮膜就会优先于Cr氧化物形 成，因此得到优异的抗氧化性。因此，Al量和Cr量必须满足Al % /Cr %彡0. 14。
[0053]
【主权项】
1. 一种铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含有c :0. 020%以下、Si :3. 0%以 下、Mn :1. 0%以下、P :0? 040%以下、S :0? 030%以下、Cr :大于等于10. 0%且小于16. 0%、 N :0? 020% 以下、A1 :1. 4 ~4. 0%、Ti :大于 0? 15%且小于等于 0? 5%、Ni :0? 05 ~0? 5%， 剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，满足下述式（1)， Al% /Cr% 彡 0? 14…（1) 其中，式中的Al%、Cr%分别表示Al、Cr的含量，单位是质量％。
2. 根据权利要求1所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，进一步以质量％计含有选自 Nb :0. 01~0. 15%、Cu :大于等于0. 01%且小于0. 4%中的1种以上。
3. 根据权利要求1或2所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，进一步以质量％计含有选 自Mo :0? 02~0? 5%、W :0? 02~0? 3%中的1种以上。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，进一步以质量％ 计含有选自 REM :0? 001 ~0? 10%、Zr :0? 01 ~0? 5%、V :0? 01 ~0? 5%、Co :0? 01 ~0? 5% 中的1种以上。
5. 根据权利要求1~4中任一项所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，进一步以质量％ 计含有选自 B :0? 0002 ~0? 0050%、Mg :0? 0002 ~0? 0020%、Ca :0? 0005 ~0? 0030% 中的 1 种以上。
【专利摘要】本发明提供一种铁素体系不锈钢，其高价元素Mo、W、Nb的含量为最小限度且降低抗氧化性和加工性的Cu的含量为最小限度，在此基础上，热疲劳特性和抗氧化性优异。所述铁素体系不锈钢的特征在于，以质量％计，含有C：0.020％以下、Si：3.0％以下、Mn：1.0％以下、P：0.040％以下、S：0.030％以下、Cr：大于等于10.0％且小于16.0％、N：0.020％以下、Al：1.4～4.0％、Ti：大于0.15％且小于等于0.5％、Ni：0.05～0.5％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，满足下述式(1)：Al％/Cr％≥0.14…(1)，应予说明，式中的Al％、Cr％分别表示Al、Cr的含量(质量％)。
【IPC分类】C22C38-50, C22C38-00, C21D9-46, C22C38-54
【公开号】CN104662188
【申请号】CN201380049407
【发明人】中村彻之, 太田裕树, 尾形浩行
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月17日
【公告号】EP2902523A1, US20150218683, WO2014050016A1