不锈钢板及不锈钢箔的制作方法_2

文档序号:8547652阅读:来源:国知局
韧性的降低而难以制造不锈钢箔。因此,A1含量设定为 2. 00~6. 50%、优选设定为2. 50~6. 00%。
[0045]N:0.020% 以下
[0046] N含量超过0.020%时,钢的韧性降低而难以制造不锈钢箔。因此,N含量设定为 0. 020%以下、优选设定为0. 010%以下。N量可以为0%,但极度地降低N量会使得精炼花 费时间而难以制造,因此,优选设定为0. 002%以上。
[0047]Ni:0? 05 ~0? 50%
[0048]Ni具有提高催化剂载体成形时的钎焊性的效果。因此,Ni含量设定为0. 05%以 上。但是,Ni为奥氏体生成元素。其含量超过0.5%时,高温下的氧化进行,箔中的A1因 氧化枯竭后会生成奥氏体相。该奥氏体相会增大箔的热膨胀系数,产生箔的缩颈、断裂等不 良情况。因此,Ni含量设定为0. 05~0. 50 %、优选设定为0. 01~0. 50%、更优选设定为 0? 10 ~0? 20%〇
[0049]Cu:0? 005 ~0? 10%
[0050]Cu具有在钢中析出而提高高温强度的效果。因此,Cu含量设定为0.005%以上。 另一方面,添加量超过0. 10%时,钢的韧性降低。因此,Cu含量设定为0.005~0. 10%、优 选设定为〇? 005~0? 05%。
[0051]Ti:低于 0.050%
[0052]Ti含量为0. 050%以上时,Ti氧化物大量混入到A1203覆膜中,钎焊性显著降低, 并且高温下的耐氧化性及形状稳定性也降低。因此,Ti含量设定为低于0. 050%、优选设定 为低于0.020%。更优选尽可能地降低Ti含量。
[0053]Nb:低于 0.050%
[0054]Nb含量为0. 050%以上时,会生成(Fe,Al)NbO^无保护性的氧化覆膜,高温下的 耐氧化性显著降低。另外,(Fe,Al)Nb04的热膨胀率大,因此会助长箔的变形,引起催化剂的 剥离。因此,Nb含量设定为低于0.050%、优选设定为低于0.020%。更优选尽可能地降低 Nb含量。
[0055] V :0? 010~0? 050 %、B :0? 0001~0? 0050 %、且{V的含量(V % )} WB的含量 (B% )} > 10
[0056]V和B是在本发明中发挥重要作用的元素。本发明人发现,通过在Fe-Cr-Al系不 锈钢中以适当的范围含有V和B,即使不含有使韧性增高的程度的Ti、Nb这样的降低耐氧 化性的元素,也能够改善热轧钢板及冷轧钢板的韧性。为了得到这样的效果,必须满足V: 0. 010~0. 050%、B:0. 0001~0. 0050%且V% /B%> 10。对于可以得到这样的效果的理 由,推测为以下(1)~(3)。
[0057] (1)V抑制退火时的晶粒生长而使再结晶晶粒微细化,从而提高热轧退火钢板、冷 轧钢板的韧性。作为可以得到这样的效果的理由,认为是V碳氮化物的微细析出所带来的 钉扎效应(pinningeffect)或者固溶V所带来的防止再结晶晶粒的粗大化的效果。
[0058] (2)B通过富集于晶界而降低晶界能量,抑制成为使热轧钢板的韧性、冷轧退火钢 板的韧性降低的一个原因的晶界Cr碳氮化物的析出。但认为,在晶界的富集过度进行时, 反而会生成B析出物而使韧性降低。
[0059] (3)上述效果根据V含量与B含量的质量比(V%/B%)而发生变化的理由认为是 由于,晶界面积因V含量而发生变化,由此,对富集于晶界的B量带来影响,因此,在V含量 与B含量之间存在最佳比。
[0060] 需要说明的是,V、B以氮化物的形式析出时,不会发挥充分的效果。在本发明的不 锈钢板的情况下,认为是由于含有大量与N的亲和性(affinity)强的A1,因此,V、B不会以 氮化物的形式析出,会发挥充分的韧性改善效果。
[0061] 为了发挥以上的效果,需要含有分别为0.010%以上、0.0001 %以上的V、B。但是, 含有超过〇. 050%的V时,耐氧化性降低,含有超过0. 005%的B时,韧性反而降低。因此设 定为V:0. 010~0. 050%、B:0. 0001~0. 0050%。此外,在即使V及B在该范围内、但V% /B% (V的含量/B的含量)为10以下的情况下,晶粒的微细化不进行而使晶界面积减少,B 在晶界的富集过度地进行而使韧性降低。因此设定为质量比(V%/%B) >10。需要说明 的是,在板温低的环境中进行制造的情况下等,基于进一步提高热轧钢板及冷轧钢板的韧 性的需要,优选设定为V%/B% > 20。
[0062] 另外,本发明的不锈钢板中,在上述成分的基础上,还含有Zr:0. 005~0. 200%、 ^:0.005 ~0.200%、1?]\1:0.01~0.20%中的至少一种。
[0063] 在不含有这些成分的Fe-Cr-Al系不锈钢上生成的A1203氧化覆膜与钢基的密合性 差。因此,在使用时,每次从高温达到低温时A1203氧化覆膜都发生剥离,不能得到良好的耐 氧化性。Zr、Hf?或REM具有改善A1203氧化覆膜的密合性而防止其剥离从而提高耐氧化性 的效果。适量的Zr、Hf?及REM还具有降低A1203覆膜的生长速度的效果以及提高耐氧化性 的效果。另外,Zr还具有固定不锈钢中的C、N而提高韧性的效果。
[0064]Zr:0? 005 ~0? 200%
[0065]Zr改善A1203氧化覆膜的密合性,并且降低其生长速度而提高耐氧化性。另外,Zr 固定C、N而提高韧性。这些效果在Zr含量为0. 005 %以上时得到。但是,Zr含量超过0. 20 % 时,Zr氧化物大量混入到A1203氧化覆膜中,氧化覆膜的生长速度增加,耐氧化性降低。另 外,Zr与Fe等形成金属间化合物,使不锈钢的韧性降低。因此,Zr含量设定为0. 005~ 0? 200%、优选设定为 0? 020 ~0? 100%。
[0066]Hf:0? 005 ~0? 200%
[0067] Hf改善A1203氧化覆膜对钢的密合性,并且降低其生长速度而提高耐氧化性。其效 果在Hf含量为0. 005%以上时得到。但是,Hf?含量超过0. 200%时,Hf?氧化物大量混入到A1203氧化覆膜中,氧化覆膜的生长速度增加,耐氧化性降低。另外,Hf与Fe等形成金属间化 合物,使韧性降低。因此,Hf含量设定为0. 005~0. 200%、优选设定为0. 020~0. 100%。
[0068] 需要说明的是,在同时添加Zr和Hf的情况下,从确保韧性的观点出发,优选其合 计添加量不超过0. 20 %。
[0069]REM(稀土元素,rare earth metals):0? 01 ~0? 2〇%
[0070]REM是指Sc、Y及镧系元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm等原子序号为57~71的元素)。 REM改善A1203氧化覆膜的密合性,对于在反复氧化的环境下提高A1 203氧化覆膜的耐剥离 性具有极其显著的效果。因此,在要求优良的耐氧化性的情况下,特别优选含有REM。为了 得到这样的效果,需要使REM含量合计为0.01%以上。另一方面,REM的含量超过0.20% 时,热加工性降低而难以制造热轧钢板。因此,REM的含量设定为0. 01~0. 20%、优选设定 为0.03~0. 10%。需要说明的是,添加REM时,为了削减成本,也可以使用未将它们进行分 离纯化的金属(混合稀土金属(mischmetal)等)。
[0071] 本发明的不锈钢板中,除上述成分以外,优选还含有规定量的选自Ca及Mg中的至 少一种。
[0072]Ca:0? 0002 ~0? 0100%、Mg:0? 0002 ~0? 0100%
[0073] 适量的Ca或Mg通过提高A1203氧化覆膜对钢的密合性并降低生长速度而提高耐 氧化性。在单独添加的情况下,该效果在Ca含量为0. 0002%以上、Mg含量为0. 0002%以 上时得到。进一步优选Ca含量为0.0010%以上、Mg含量为0.0015%以上。但是,过量添 加这些元素时,会引起韧性的降低、耐氧化性的降低,因此,在单独添加的情况下,Ca、Mg优 选各自为〇. 0100%以下、进一步优选各自为〇. 0050%以下。
[0074] 本发明中使用的钢中,除上述成分以外,优选还含有规定量的选自Mo和W中的至 少一种。
[0075]Mo和W的合计含量为0? 5 %~6. 0 %
[0076]Mo和W使高温强度增大。因此,在将不锈钢板或不锈钢箔用作催化剂载体时,Mo 和W延长催化剂载体的寿命。该效果在Mo和W的合计含量为0.5%以上时得到。另一方 面,Mo和W的合计含量超过6. 0%时,因加工性的降低而难以制造不锈钢箔。因此,Mo和W 的合计含量
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