抗皱性优良的铁素体系不锈钢板及其制造方法_2

文档序号:9258314阅读:来源:国知局
Sn 为各元素的含量。
[0050] (10)根据上述(9)所述的热加工性和耐锈性优良的铁素体系不锈钢板,其特征在 于,替代所述式(式2-1),满足下述式(式2-Γ )。
[0051] 10 彡 γρ 彡 40 (式 2-Γ )
[0052] (11)根据上述(7)~(10)所述的热加工性和耐锈性优良的铁素体系不锈钢板,其 特征在于,所述铁素体系不锈钢板以质量%计,进一步含有Mg :0. 005%以下、B :0. 005%以 下、03:0.005%以下、1^:0.1%以下、¥:0.1%以下、!^:0.1%以下及1?]\1 :0.1%以下中的1 种或2种以上。
[0053] (12)根据上述(7)~(11)中任1项所述的热加工性和耐锈性优良的铁素体系不 锈钢板,其特征在于,所述铁素体系不锈钢板以质量%计,进一步含有Nb :0.3%以下、Ti : 0· 3% 以下、Ni :1· 0% 以下、Cu :1· 0% 以下、Mo :1· 0% 以下、V :1· 0% 以下、Zr :0· 5% 以下及 Co :0.5%以下中的1种或2种以上。
[0054] (13) -种热加工性和耐锈性优良的铁素体系不锈钢板的制造方法,其特征在于, 将具有上述(7)~(12)中任1项所述的成分组成的不锈钢板坯加热至1100~1300°C而供 给热轧,其中ll〇〇°C以上的热轧中的总轧制率为15%以上;并在700~1000°C下卷取热轧 结束后的钢板。
[0055] (14)根据上述(13)所述的热加工性和耐锈性优良的铁素体系不锈钢板的制造方 法,其特征在于,对所述热轧结束后的钢板不实施退火,或者在700~1000°C下实施连续退 火或箱式退火。
[0056] 发明的效果
[0057] 根据本发明,不依赖使用稀有金属而通过有效利用再循环的铁源中的Sn,便能够 提供一种抗皱性、耐锈性及加工性优良的铁素体系不锈钢板。
【附图说明】
[0058] 图1是表示Ap及Sn量与抗皱性及热轧钢板中的裂边的有无之间的关系的图示。
【具体实施方式】
[0059] 以下,对本发明进行详细说明。
[0060] [第一实施方式:提高抗皱性的本发明钢板的说明]
[0061] 首先,对本发明的钢板中的抗皱性、耐锈性及热加工性优良的铁素体系不锈钢板 (以下有时称为"抗皱性的本发明钢板")的第一实施方式进行说明。
[0062] 本发明实施方式的抗皱性优良的铁素体系不锈钢板(抗皱性的本发明钢板)的特 征在于,以质量%计,含有 C :0· 001 ~0· 30%、Si :0· 01 ~L 00%、Mn :0· 01 ~2. 00%、P : 低于 〇· 050%、S :0· 020% 以下、Cr :11. 0 ~22. 0%、N :0· 0010 ~0· 10%,由(式 3)定义的 Ap满足(式2),且Sn含量满足(式1),剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;金属组织 为铁素体单相。
[0063] 0· 060 彡 Sn 彡 0· 634 - 0· 0082Ap (式 1)
[0064] 10 彡 Ap 彡 70 (式 2)
[0065] Ap = 420C+470N+23Ni+9Cu+7Mn - 11.5(Cr+Si) - 12Mo - 52A1 - 47Nb - 49Τ?+189 (式3)
[0066] 这里411、(:、队附、(:11、]\111、0、5丨、]\1〇31、恥及11为各元素的含量(质量%)。
[0067] Ap为从上述元素的含量(质量% )算出的γ相率,是表示加热至1100°C时生成 的奥氏体量的最大值的指标。元素的系数是通过实验确定有助于γ相生成的程度而得到 的。再者,将钢中不存在的元素作为〇%,计算上述(式3)。
[0068] 首先,对以至得到成为本发明的基础的见解的试验和其结果进行说明。
[0069] 本发明人以SUS430为基本成分,通过变更成分组成而熔炼几十种水准的不锈钢, 然后进行铸造,通过变更热轧条件对铸坯实施热轧而形成热轧钢板。另外,对热轧钢板实施 退火或者不对该热轧钢板实施退火,再实施冷轧,接着实施退火,以形成制品板。
[0070] 由制品板采集JIS 5号拉伸试验片,与轧制方向平行地赋予15%的拉伸应变,对 赋予了拉伸应变后的板面上的凹凸高度进行测定,评价了抗皱性。将凹凸高度低于6 μπι的 情况定义为抗皱性良好。由试验结果得到了下述见解。
[0071] (w)添加了 Sn的钢种的抗皱性与未添加 Sn的钢种的抗皱性相比,有时戏剧性地得 以提高。该抗皱性提高的效果在热轧温度区域组织为α+γ双相组织时非常显著。
[0072] (X)为了得到通过添加 Sn提高抗皱性的效果,热轧前的钢坯加热条件是重要的。 特别是,如果热轧初期的温度过低,则不能提高抗皱性,另一方面,如果热轧初期的温度过 高,则热轧时在钢板表面产生缺陷。因此,在热轧前的钢坯加热温度中存在适宜范围。
[0073] (y)另外,热轧初期的轧制条件也对抗皱性产生较大的影响。具体地说,在从热轧 开始到IKKTC时的总压下率较高时,提高抗皱性的效果显著。
[0074] (z)如果Sn添加量过高,则在热轧时发生裂边,热轧钢板的制造本身变得困难。
[0075] 将以SUS430为基本钢,通过使Sn量变化而调整了由上述(式3)定义的Ap的钢 材加热至1200°C,将IKKTC以上的总压下率规定为15%以上而制造热轧钢板,调查了裂边 的有无。
[0076] 此外,在大约820°C下对热轧钢板实施6小时以上的热处理,在进行了再结晶后实 施冷轧,再实施再结晶退火。从得到的钢板采集JIS 5号拉伸试验片,与轧制方向平行地赋 予15 %的拉伸应变,在赋予了拉伸应变后的钢板表面测定凹凸高度。
[0077] 图1中示出了 Ap及Sn量与抗皱性及热轧钢板中的裂边的有无之间的关系。图中 的符号表不如下。
[0078] X :在热轧时发生裂边
[0079] Λ :在热轧时未发生裂边,抗皱性不良
[0080] 〇:在热轧时未发生裂边,抗皱性良好
[0081] 由图1得知:在Sn添加量高、Ap(钢中的γ相率)高的情况下,热轧时容易产生 裂边。此外,由图1得知:如果Sn量满足上述(式1),且Ap (γ相率)满足上述(式2),则 可得到优良的抗皱性。
[0082] 接着,对抗皱性的本发明钢板的成分组成的限定理由进行说明。以下,有关成分组 成的%意味着质量%。
[0083] C:C是奥氏体生成元素。大量的添加导致γ相率的增加以及热加工性的劣 化,所以将上限规定为0.30%。但是,过度的降低导致精炼成本的增加,所以将下限规定 为0. 001 %。在考虑到精炼成本及制造性时,将下限优选规定为0. 01 %,更优选规定为 0. 02 %,将上限优选规定为0. 10 %,更优选规定为0. 07 %。
[0084] Si :Si对脱氧是有效的,此外是对提高耐氧化性有效的元素。为得到添加效果,添 加0. 01 %以上,但大量的添加招致加工性的下降,所以将上限规定为1. 00%。从谋求加工 性和制造性的兼顾的角度考虑,将下限优选规定为0. 10%,更优选规定为0. 12%,将上限 优选规定为0. 60 %,更优选规定为0. 45 %。
[0085] Mn :Mn是因形成硫化物而使耐蚀性降低的元素。因此,将上限规定为2. 00%。但 是,过度的降低导致精炼成本增加,所以将下限规定为0. 01 %。如果考虑到制造性,则将下 限优选规定为0. 08%,更优选规定为0. 12%,进一步优选规定为0. 15%,将上限优选规定 为1. 60 %,更优选规定为0. 60 %,进一步优选规定为0. 50 %。
[0086] P :P是使制造性及焊接性劣化的元素。因此以较少为宜,为不可避免的杂质,将其 上限限定在0.05%。更优选规定为0.04%以下,进一步优选规定为0.03%以下。过度的降 低导致原料等的成本增加,所以也可以将下限设定在0. 005%。也可以进而规定为0. 01 %。 [0087] S :S是使热加工性及耐锈性劣化的元素。因此以较少为宜,为不可避免的杂质, 将其上限限定在〇. 02%。更优选规定为0. 01%以下,进一步优选规定为0. 005%以下。 过度的降低导致制造成本增加,所以也可以将下限设定在0.0001%,也可以优选规定为 0. 0002 %,更优选规定为0. 0003 %,进一步优选规定为0. 0005 %。
[0088] Cr :Cr是铁素体系不锈钢的主要元素,是使耐蚀性提高的元素。为得到添加效果 而添加11.0%以上。但是,大量的添加招致制造性的劣化,所以将上限规定为22. 0%。如 果考虑得到SUS430水平的耐蚀性,则将下限优选规定为13. 0%,更优选规定为13. 5%,进 一步优选规定为14. 5%。从确保制造性的观点出发,将上限规定为18. 0%,优选规定为 16. 0%,更优选规定为16. 0%,进一步优选规定为15. 5%。
[0089] N :N与C同样是奥氏体生成元素。大量的添加导致γ相率增加,进而导致热加工 性劣化,所以将上限规定为〇. 10%。但是,过度的降低导致精炼成本增加,所以将下限规定 为0. 001 %。如果考虑到精炼成本及制造性,则优选将下限规定为0. 01 %,将上限规定为 0· 05%〇
[0090] Sn :Sn在本发明钢中对于提高抗皱性是必需的元素。此外,Sn对于在不依赖Cr、 Ni、Mo等稀有金属的情况下确保作为目标的耐锈性是必需的元素。此外,Sn还作为铁素体 形成元素发挥作用,抑制奥氏体的生成,同时通过孕育效应使凝固组织微细化的效果。因 此,以往能够通过利用添加 Sn使凝固组织微细化来改善在Ap较小时发生的钢锭的自生裂 纹。
[0091] 在本发明钢中,为了得到作为目标的耐锈性及抗皱性,最好添加0. 05%以上。从确 保提高抗皱性的效果的观点出发,优选将其下限规定为0.060%。另外,如果考虑到经济性 及制造稳定性,则优选超过0. 100%,更优选超过0. 150%。
[0092] Sn量越高,耐锈性及抗皱性越提高,但大量的添加招致热加工性的劣化。本发明 人发现,如前所述,抗皱性在Sn的添加量与Ap(钢中的γ相率)之间具有密切的关系(图 1)。从图1得知,在Sn添加量高、Αρ(钢中的γ相率)高的情况下,热轧时容易产生裂边。 此外,从图1得知,如果Sn量满足上述(式1),且Ap (γ相率)满足上述(式2),则可得到 优良的抗皱性。基于这些见解,根据从图1所示的试验结果得到的下述(式Γ)规定Sn的 上限。
[0093] Sn 彡 0·
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