抗皱性优良的铁素体系不锈钢板及其制造方法_3

文档序号:9258314阅读:来源:国知局
63 - 0· 0082Ap (式 Γ )
[0094] 也就是说,Sn的上限根据奥氏体势:Αρ(γ相率)的变化而变化。如果为Sn > 0. 63 - 0. 0082Ap,则钢的热加工性劣化,热轧时显著地发生裂边。
[0095] Al、Nb、Ti :Al、Nb及Ti对于提高加工性是有效的元素。根据需要添加1种或2种 以上。
[0096] Al与Si同样是对脱氧有效的,且提高耐锈性的元素。为得到添加效果,最好添 加0. 0001 %以上。如果考虑到添加效果,则将下限优选规定为0. 001 %,更优选规定为 0. 005 %,进一步优选规定为0. 01 %。可是,过度的添加招致韧性及焊接性的下降,所以将 上限规定为I. 0 %。考虑到确保韧性及焊接性,将其上限优选规定为0. 5 %,更优选规定为 0. 15%,进一步优选规定为0. 10%。
[0097] Nb、Ti的大量添加招致提高加工性的效果的饱和,而且招致钢材的硬质化,所以将 Nb及Ti的上限分别规定为0.30%以下,优选规定为0. 1%,更优选规定为0.08%。另一方 面,为了得到添加效果,最好分别优选添加0.03%以上,更优选规定为0.04%以上,进一步 优选规定为0.05%以上。
[0098] Ni、Cu、Mo、V、Zr、Co :附、(:11、]\1〇、¥、21'及(:〇对于提高耐蚀性是有效的元素。可是, 大量的添加使加工性劣化,所以Ni、Cu、Mo及V都将上限规定为1. 0%。从加工性的观点出 发,将各自的上限优选规定为〇. 30 %,更优选规定为0. 25 %。
[0099] 根据需要添加1种或2种以上,但为得到添加效果,Ni、Cu、Mo及V都最好添加 0.01 %以上。Zr及Co也同样,最好添加0.01 %以上。为稳定地得到提高耐蚀性的效果,将 各自的下限优选规定为0.05%,更优选规定为0. 1%。为稳定地得到提高耐蚀性的效果, Ni、Cu、Mo、V、Zr及Co都优选超过0. 05 %且在0. 25 %以下,更优选为0. 1~0. 25 %。
[0100] B、Mg、Ca :B、Mg及Ca是使凝固组织微细化,提高抗皱性的元素。大量的添加招致 加工性及耐蚀性的劣化,所以都将上限规定为0. 005%。从加工性的观点出发,将上限优选 规定为〇. 0030 %,更优选规定为0. 0025 %,进一步优选规定为0. 002 %。
[0101] 根据需要添加1种或2种以上,但为得到添加效果,最好B添加0.0003%以上,Mg 添加0. 0001 %以上,Ca添加0. 0003%以上。从添加效果的观点出发,将各自的下限优选规 定为0. 0005 %,更优选规定为0. 0007 %,进一步优选规定为0. 0008 %。
[0102] 除此以外,La、Y、Hf、REM是提高热加工性及钢的清洁度,显著提高耐锈性及热 加工性的元素。过度的添加导致合金成本的上升和制造性的下降,所以都将上限规定为 0. 1 %。优选的是,考虑到添加效果、经济性及制造性,按1种或2种以上的合计将下限规定 为0. 001 %,将上限规定为0. 05%。在添加时,根据需要,最好都添加0. 001 %以上。
[0103] 抗皱性的本发明钢板的金属组织为铁素体单相。不含奥氏体相或马氏体相等其它 相。即使混合存在碳化物及氮化物等析出物,也不对抗皱性及热加工性产生大的影响,所以 也可以在不损害抗皱性的本发明钢板的特性的范围内存在这些析出物。
[0104] 规定Sn量上限的(式Γ )的右边"0· 63 - 0· 0082Ap"中的Ap有必要满足上述 (式2) :10彡Ap彡70 (参照图1)。
[0105] 如果Ap低于10,则即使添加 Sn也不提高抗皱性。Ap越大,抗皱性越良好,但如果 超过70,则热加工性显著劣化,所以将70作为上限。如果考虑到稳定地制造抗皱性的本发 明钢板,则Ap优选为20~50。
[0106] 接着,对抗皱性的本发明钢板的制造方法进行说明。
[0107] 抗皱性的本发明钢板的制造方法的特征在于:
[0108] (i)将所要求的成分组成的钢加热至1150~1280°C,对该钢实施1100°C以上的热 轧中的总轧制率为15%以上的热轧而形成热轧钢板;
[0109] (ii)在将上述热轧钢板卷取后,对该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,接着进行退火。
[0110] 这里,对抗皱性的本发明钢板的制造方法中限定制造条件的理由进行说明。
[0111] 在热轧铁素体系不锈钢的铸坯时,在热轧前将铸坯加热至1150~1280°C。如果加 热温度低于1150°C,则在1100°C以上的热轧中难确保15%以上的总轧制率,而且热轧中热 轧钢板发生裂边。另一方面,如果加热温度超过1280°C,则铸坯表层的晶粒生长,热轧时热 轧钢板有时产生缺陷。
[0112] 在抗皱性的本发明钢板的制造方法中,将1100°C以上的热轧中的总轧制率规定为 15%以上。由此,能够显著地改善抗皱性,此点为抗皱性的本发明钢板的制造方法中的最大 的特征。
[0113] 通过在IKKTC以上的热轧中将总轧制率规定为15%以上,能够显著地改善制品 板的抗皱性的理由尚未明确,但如果基于以前的试验结果,则可以认为如下。
[0114] 在SUS430系中,1100°C是γ相率达到最大的温度。在高于1100°C的高温的区域 对热轧钢板施加了应变后,在热轧钢板的温度降到1100°c的过程中,应变作为γ相的生成 核发挥作用,γ相微细地生成。此时,在γ和α晶界浓化的Sn使来自晶界的γ相的生 成延迟,其结果是,可促进α晶粒内的γ相的生成。
[0115] 通过存在这样微细地生成的γ相,可利用其后的热轧将皱纹状变形的生成原因 的粗大铁素体相微细地分断。以往,通过添加 Sn来抑制认为对改善抗皱性具有效果的α 相的再结晶。
[0116] 热轧后,如通常一样卷取热轧钢板。如前所述,在热轧的初期阶段(1100°C以上的 热轧)中,将对抗皱性施加影响的粗大铁素体晶粒分断,所以对精轧以后的工序的影响小。 因此,卷取温度不需要特别规定。
[0117] 可以对热轧钢板实施退火,也可以不实施。在对热轧钢板进行退火时,可以是箱式 退火,也可以是利用连续退火线的退火。无论实施哪种退火,都可以表现出提高抗皱性的效 果。接着,对热轧钢板进行冷轧,然后实施退火。冷轧可以实施2次,也可以实施3次。在 最终退火后,进行酸洗,也可以进行调质轧制。
[0118] 实施例
[0119] 接着,对本发明的实施例进行说明,但实施例中的条件是为确认本发明的可实施 性及效果而采用的一个条件例,本发明并不限定于该一个条件例。本发明可在不脱离本发 明的要点,实现本发明目的的范围内采用各种条件。
[0120] (实施例1)
[0121] 熔炼具有表1所示的成分组成的铁素体系不锈钢。由钢锭采集板厚70_的钢坯, 按各种条件供于热轧,乳制到板厚4. 5_。调查热轧钢板的裂边的有无。此外,在将热轧钢 板酸洗后,目视调查了表面缺陷的有无。
[0122] 经过退火或不经退火将得到的热轧钢板供于冷轧,接着进行退火,从而制作出板 厚Imm的制品板。调整最终退火温度,使所有制品板都形成再结晶组织。由得到的制品板 采集JIS 5号拉伸试验片,对轧制方向施加15%拉伸应变。
[0123] 拉伸后,使粗糙度计向与轧制方向垂直的方向扫描,以测定皱纹状变形(表面凹 凸)的高度。皱纹状变形的测定方法如下。
[0124] 用接触式粗糙度计,朝轧制方向和其垂直方向对在轧制方向施加了 15%拉伸的所 述试验片的平行部中央部进行扫描,得到凹凸轮廓。此时,将测定长度设定在1〇_、将测定 速度设定在〇.3mm/s、将截止值(cut off value)设定在0.8mm。由凹凸轮廓将产生于凸 部与凸部之间的凹部的深度方向的长度定义为皱纹状变形高度,对其进行测定。皱纹状变 形等级按皱纹状变形的高度划分,规定为AA :低于3 μ m、A :低于6 μ m、B :6 μ m以上且低于 20 μ m、C :20 μ m以上。在通常的制造方法中,皱纹状变形等级为B~C。
[0125] 表2 (将表2-1、表2-2 -同称为表2)中不出了热乳条件、裂边的有无、热乳缺陷 的有无及皱纹状变形等级。发明例所有都未发生裂边及热轧缺陷,皱纹状变形等级为AA或 A0
[0126] 比较例3、29及38具有本发明的成分组成及Ap,但是为按不符合本发明制造条件 的制造条件制造的铁素体系不锈钢板的试验例。热轧前的加热温度不符合本发明的范围的 上限。在这些钢板中,热加工性良好,但热轧钢板发生表面缺陷,抗皱性为等级为B,没有得 到目标的特性。
[0127] 比较例 1、4、7、8、11、14、15、16、18、20、21、23、24、27、31、34、41、44、62、63、65、67、 68、71、74、77及78虽然具有本发明的成分组成及八?,但是为按不符合本发明制造条件的制 造条件制造的铁素体系不锈钢板的试验例。在这些钢板中,热加工性良好,但没有得到目标 的抗皱性。
[0128] 在比较例7、15、21、34、44、62、65、68、71、74及78中,热轧前的加热温度不符合本 发明的范围的下限,且1100°c以上的热轧中的总轧制率低于15%,抗皱性的等级为C(比较 例15、78为等级B)。
[0129] 在比较例 1、4、8、11、14、16、18、20、23、24、27、31、41、63、67 及 77 中,热轧前的加 热温度在本发明的范围内,但1100 °C以上的热轧中的总轧制率低于15%,抗皱性的等级为 C(比较例77为等级B)。比较例39、46~54由于成分组成不符合本发明的成分组成,所以 即使制造条件在本发明的范围内,也没有得到目标的抗皱性。
[0130] 比较例55~60由于Ap在本发明范围外,所以即使制造条件在本发明的范围内, 也没有得到目标的抗皱性。
[0131] [第二实施方式:提高耐锈性的本发明钢板的说明]
[0132] 接着,对本发明的钢板中的热加工性和耐锈性优良的铁素体系不锈钢板(以下有 时称为"耐锈性的本发明钢板")的第二实施方式进行说明。本发明人从耐锈性及加工性的 观点出发得到了下述(a)~(e)的见解。
[0133] (a) Sn对于提高高纯度铁素体系不锈钢的耐锈性是有效的元素,但并不局限于高 纯度铁素体系不锈钢,即使在含Cr铁素体系不锈钢中,确认通过添加微量的Sn也能提高耐 锈性。此外,其有助于γ相的生成的程度与上述的Ap同样,为从上述元素的含量(质量% ) 算出的γ相率,可按表示加热至ll〇〇°C时生成的奥
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