铁素体系不锈钢热轧钢板及其制造方法以及钢带的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及主要被用于汽车的排气系统或其他的配管的接合部中所使用的法兰 材料中的、低温下的韧性优异并且耐腐蚀性优异的铁素体系不锈钢热乳钢板及其制造方法 以及钢带。
【背景技术】
[0002] 铁素体系不锈钢与奥氏体系不锈钢相比虽然在加工性、韧性及高温强度方面差， 然而由于不含有大量的Ni，因此廉价，另外由于热膨胀小，因此被用于汽车排气系统部件材 料等中。一般而言，SUH409L、SUS429、SUS430LX、SUS436J1L、SUS432、SUS444 等钢种可以作 为适于这些用途的铁素体系不锈钢使用。
[0003] 这些材料被成型为管等而加以使用。此外，作为将这些加工为管等的部件之间连 接起来的法兰材料（汽车法兰材料），主要使用耐腐蚀性差的普通钢。近年来，也使用作为 最廉价的铁素体系不锈钢的SUH409L。
[0004] 然而，出于车体重量的轻质化、寿命延长等需求，对于汽车法兰材料也要求耐腐蚀 性优异的材料，可以使用SUH409L以上的铁素体系不锈钢。另外，在用于排气系统中的情况 下，还有高温下的强度越高则越可以将板厚设计得较薄的效果，因此铁素体系不锈钢比普 通钢更有利。
[0005] 在汽车法兰材料用途中，也有利用弯曲加工等使板厚3mm以下的薄的冷乳钢板的 刚性提高后而使用的情况，然而将板厚5_以上的厚的热乳钢板以冲裁加工的程度直接使 用的情况也很多。
[0006] 但是，板厚5mm以上的铁素体系不锈钢的热乳钢板由于韧性低，因此难以制造。在 板厚5mm以上的铁素体系不锈钢的热乳钢板的制造中，经常产生热乳后的生产线中的钢板 断裂。因而，迄今为止的韧性改善的研究主要是从制造方面出发的。
[0007] 专利文献1中，公开有在热乳时使精加工温度根据合金组成来变化、并在卷取后 进行急冷的方法。在专利文献2、专利文献3中，也给出了出于提高厚热乳卷材的制造性的 目的的韧性改善方法。
[0008] 在将铁素体系不锈钢作为汽车法兰材料进行加工的情况下，经常利用冲裁进行制 造。因而，韧性差的铁素体系不锈钢是不利的。特别是，在冬季的冲裁操作时，经常产生裂 纹，难以制造部件。因而，希望有在冬季也不会妨碍部件制造的、韧性优异的铁素体系不锈 钢板。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开昭64 - 56822号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开昭60 - 228616号公报
[0013] 专利文献3 :日本特开2012 - 140688号公报
【发明内容】
[0014] 发明所要解决的问题
[0015] 就以往的铁素体系不锈钢板而言，未必可以防止在冬季的法兰制造时的冲裁时发 生的裂纹。本发明的课题在于，提供用于汽车法兰等中的、韧性及耐腐蚀性优异的铁素体系 不锈钢热乳钢板及其制造方法以及钢带。
[0016] 用于解决问题的手段
[0017] 本发明人等在研究低温下的韧性提高时，调查了冬季的法兰材料的制造环境。其 结果是发现虽然在冬季多为在低于室温（25°C)的环境中进行冲裁的操作，然而基本上没 有在低于0°C的环境中进行冲裁的操作的情况。
[0018] 铁素体系不锈钢的延展性一脆性转变温度处于室温附近，有时因从室温到0°C的 温度变化而使韧性大幅度改变。因此可以认为：即使是在夏季不会产生钢板的裂纹的操作， 在冬季也会产生钢板的裂纹。发明人等认为：仅仅是室温（25°C)下的韧性的研究则不够 充分，只有确保〇°C时的韧性才不会发生裂纹，因而以0°C时的韧性作为指标，进行了详细 的研究。
[0019] 其结果是判明了 ：如果〇°C时的韧性值为lOJ/cm2以上，则不会发生冲裁时的裂 纹。还判明了：为了实现这一点，作为法兰材料，与以往主要从制造方面研究出来的成分范 围相比，需要进一步进行成分限定。
[0020] 热乳钢板是经过熔化、铸造、热乳、退火、酸洗的工序而制造，而迄今为止的韧性的 研究主要是关于热乳状态的材料的韧性的研究。然而，如果比较热乳状态的材料与热乳退 火材料的韧性，则热乳退火材料的韧性更低，本发明的研究中，需要研究更加严格的热乳退 火材料中的初性提尚。
[0021] 本发明人研究的结果是得到如下的头绪，S卩，通过以下的成分限定，可以确保0°C 时的韧性。
[0022] (1)尽可能减少Cr。
[0023] (2)减少Si。
[0024] (3)不添加、或尽可能减少Ti。
[0025] (4)微量添加Ni。
[0026] (5)微量添加B。
[0027] 另外，还发现了：Mo不太降低韧性，在需要耐腐蚀性、高温强度的情况下，可以添 加足够的量。
[0028] 但是，本发明人等的研究的结果是发现了 ：即使进行了这些成分限定，也会由于制 造条件而使热乳退火板的韧性不稳定。本发明人等进一步进行研究，其结果发现：通过将最 终退火的温度和冷却速度限制在某一定范围，就可以稳定地确保〇°C时的韧性。
[0029] 本发明是基于这些见解而完成的，其主旨如下所示。
[0030] (1) -种铁素体系不锈钢热乳钢板，其特征在于，以质量％计含有C:0. 015%以 下、Si:0? 01 ~0? 4%、Mn:0? 01 ~0? 8%、P:0? 04% 以下、S:0? 01% 以下、Cr:14. 0 以上且小 于 18. 0%、Ni:0? 05 ~l%、Nb:0? 3 ~0? 6%、Ti:0? 05% 以下、N:0? 020% 以下、A1 :0? 10% 以下、及B:0. 0002~0. 0020%，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，Nb、C、及N的含量满足 NV(C+N)彡16,0°C时的夏比冲击值为10J/cm2以上，板厚为5. 0~9. 0mm。
[0031] (2)所述（1)的铁素体系不锈钢热乳钢板，其特征在于，以质量％计还含有Mo: 1. 5% 以下、Sn:0? 005 ~0?l%、Cu:0? 05 ~1. 5%、V:1% 以下、及W:1% 以下的 1 种或 2 种 以上。
[0032] (3)所述（1)或（2)的铁素体系不锈钢热乳钢板的制造方法，其特征在于，在熔 化?铸造一热乳一退火一酸洗的工序中，将退火工序中的退火温度设为l〇〇〇°C以上1100°C以下，在其后的冷却过程中，从800°C到400°C的冷却速度为5°C/秒以上。
[0033] (4) 一种铁素体系不锈钢带，其特征在于，其由所述（1)或（2)的铁素体系不锈钢 热乳钢板形成。
[0034] (5) -种汽车法兰用铁素体系不锈钢板，其特征在于，其由所述（1)或（2)的铁素 体系不锈钢热乳钢板形成。
[0035] (6) -种汽车法兰用铁素体系不锈钢带，其特征在于，其由所述（4)的铁素体系不 锈钢热乳钢带形成。
【具体实施方式】
[0036] 以下，对本发明的实施方式进行说明。首先，对限定本实施方式的不锈钢板的钢组 成的理由进行说明。而且，关于组成的" ％ "的标记，在没有特别指出的情况下，意味着"质 量％"。
[0037] C:0.015% 以下
[0038] C会使成形性和耐腐蚀性、热乳板韧性劣化，因此其含量越少越优选。另外，本发明 中，为了使C作为碳氮化物稳定化而添加了Nb，因此从减少Nb量的方面考虑，也是C量越少 越优选。因而，将C量的上限设为0.015%。但是，过度的减少会带来精炼成本的增加，因 此下限优选设为0. 001%。另外，如果重视耐腐蚀性的观点，则优选设为0. 002~0. 010%。 更优选为〇. 002以上且小于0. 007%。
[0039] N:0.020% 以下
[0040] N与C同样地会使成形性、耐腐蚀性、及热乳板韧性劣化，因此其含量越少越优