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_2

文档序号:9332250阅读:来源:国知局
选。 另外,本发明中,为了使N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N量越少越优选。因而,将N量的上限设为0.020%。但是,过度的减少会带来精炼成 本的增加,因此下限优选设为〇. 001%。如果重视耐腐蚀性,则优选设为〇. 002~0. 015%。
[0041] Si:0.01 ~0.4%
[0042] Si也是作为脱氧剂而言有用的元素、而且还是改善高温强度、耐氧化性的元素。脱 氧效果随着Si量的增加而提高,由于在0. 01 %以上时体现出该效果,因此将Si量的下限 设为0.01%。Si的过度添加会使常温延展性降低。另外,Si在退火后的冷却过程中促进 Laves相的析出,因而还有使韧性劣化的作用。由此,将Si量的上限设为0.4%。更优选为 0? 01 ~0? 2%〇
[0043] Mn:0.01 ~0.8%
[0044]Mn是作为脱氧剂添加的元素、而且还是有助于中温区的高温强度升高的元素。Mn对于韧性基本没有影响。为了获得上述的效果,需要将Mn量设为0.01%以上。另一方面, 过度的添加会形成MnS而使耐腐蚀性降低,因此将Mn量的上限设为0. 8%。优选为0. 5% 以下。
[0045] P:0.04% 以下
[0046] P是固溶强化能力大的元素,然而是铁素体稳定化元素,而且还是对于耐腐蚀性、 韧性有害的元素,因此优选尽可能少。
[0047] P作为杂质包含于不锈钢的原料即铬铁中。从不锈钢的钢液中脱P非常困难,因此 P的含量优选设为0.010%以上。P的含量大致上由所使用的铬铁原料的纯度和量决定。由 于P是有害的元素,因此铬铁原料的P的纯度低是优选的,然而低P的铬铁价格高,因此将P 的含量设为不会使材质、耐腐蚀性大幅度劣化的范围,即〇. 04%以下。而且,优选为0. 03% 以下。
[0048] S:0.01% 以下
[0049] S会形成硫化物系夹杂物,使得钢材的一般的耐腐蚀性(全面腐蚀或点蚀)劣化, 因此其含量越少越优选,设为〇. 〇1〇%。另外,S的含量越少则耐腐蚀性越良好,然而低S化 会使脱硫负荷增大,制造成本增大,因此优选将其下限设为〇. 001 %。而且,优选为〇. 001~ 0? 008%〇
[0050] Cr: 14. 0 以上且小于 18. 0%
[0051]Cr是为了确保耐腐蚀性而必需的元素。但是,Cr也是使韧性降低的元素。如果Cr的含量小于14. 0%,则无法获得确保耐腐蚀性的效果,如果Cr的含量为18. 0%以上,则 会带来特别是低温下的加工性的降低或韧性的劣化,因此Cr的含量设为14. 0以上且小于 18.0%。为了避免退火后的冷却过程中的475脆性,Cr量少为好。如果进一步考虑耐腐蚀 性,则优选15. 0以上且小于18. 0%。
[0052] Ni:0.05~l%
[0053] Ni是对于抑制点蚀的发展而言有效的元素,在0. 05%以上的添加时可以稳定地 发挥该效果。同时,对于提高热乳板的韧性有效。因而,将Ni量的下限设为0.05%。如果 设为0. 10%以上则更加有效,0. 15%以上更有效。大量的添加有可能导致由固溶强化造成 的材质硬化,因此将上限设为1. 0%。如果考虑合金成本,则优选0. 05~0. 30%。
[0054] Nb:0.3 ~0.6%
[0055] Nb是通过形成碳氮化物而抑制不锈钢的由铬碳氮化物的析出所导致的锐敏化或 耐腐蚀性的降低的元素。如果过度地添加Nb,则会引起Laves相的生成,韧性降低。考虑 到这些,将Nb的下限设为0. 3%,将上限设为0. 6%。此外,从焊接部耐腐蚀性考虑,将Nb/ (C+N)的下限设为大致等量比,即16。为了进一步防止焊接部的锐敏化,优选将Nb/C+N设 为20以上。式中,Nb、C、N意味着各自的成分含量(质量% )。
[0056] Ti:0.05% 以下
[0057]Ti与Nb同样地是通过形成碳氮化物而抑制不锈钢的由铬碳氮化物的析出所导致 的锐敏化或耐腐蚀性的降低的元素。但是,所形成的TiN是大的角形析出物,容易成为破坏 的起点,使韧性降低。另外,Ti在退火后的冷却过程中促进Laves相的析出,使韧性劣化。 因而,本发明中,需要尽可能地减少,将其上限设为〇. 05%。优选为小于0. 02%。
[0058] Al:0.10% 以下
[0059] A1作为脱氧元素而言是有用的,在0.005%以上时体现出该效果。然而,A1的过 度添加会降低常温延展性、韧性,因此将其上限设为〇. 10%。也可以不含有A1。
[0060] B:0? 0002 ~0? 0020%
[0061] B是对于固定对加工性有害的N、改善二次加工性而言有效的元素,还可以期待 改善韧性。在0.0002%以上时体现出该效果,因此将B量的下限设为0.0002%。即使超 过0. 0020%地添加,该效果达到饱和,会引起由B造成的加工性劣化,因此将B的上限设为 0? 0020 %。优选为0? 0003 %以上且为0? 0008 %以下。
[0062] 此外,为了提高耐腐蚀性,也可以添加以下的元素。
[0063] Mo: 1.5 % 以下
[0064] 对于Mo,为了提高耐腐蚀性而根据需要添加即可,为了发挥这些效果,优选添加 0.01 %以上。更优选添加0.10 %以上,进一步优选添加0.5 %以上。过度的添加会发生 Laves相的生成,有可能产生韧性的降低。但是,在像本发明那样含有很多Nb的钢中,既不 会那样使Laves相的生成加速,也不会降低韧性。考虑到这些,将Mo量的上限设为1. 5%。 优选为1. 1 %以下。
[0065] Sn:0? 005 ~0? 1%
[0066] Sn是对于提高耐腐蚀性、高温强度而言有效的元素。另外,还具有不会使常温的机 械特性大幅度劣化的效果。由于对耐腐蚀性的效果在〇. 005%以上时体现,因此优选添加 0.005%以上。更优选添加0.01 %以上,进一步优选添加0.03%以上。如果过度添加,则制 造性、焊接性明显劣化,因此将Sn量的上限设为0. 1 %。
[0067] 此外,也可以添加以下的元素。
[0068] Cu:0.05 ~1.5%
[0069] Cu是提高耐腐蚀性的元素。在0.05%以上时体现出该效果。为了获得该效果,更 加优选的添加量是〇. 1 %以上。过度的添加在热乳加热时会产生异常氧化,还会成为表面瑕 疵的原因,因此将Cu量的上限设为1. 5%。优选为1. 0%以下,更优选为0. 5%以下。
[0070] V:1% 以下、W:1% 以下
[0071] V、W是提高高温强度的元素,可以根据需要添加。为了获得提高高温强度的效果, 优选添加0.05%以上。更优选为0.1%以上。过度的添加会降低常温延展性、韧性,因此将 添加量的上限设为1%。优选为0.5 %以下。
[0072] 本发明的铁素体系不锈钢是热乳钢板,经过熔化、铸造、热乳、退火、酸洗的工序而 成为产品。对于制造设备没有特别的限制,可以使用常用方法的制造设备。通常不锈钢被 以在压延方向非常长的、所谓的钢带的形态制造,卷绕后以卷状的形式保管和移动。本发明 中,不仅包括铁素体系不锈钢板,还包括铁素体系不锈钢带。
[0073] 热乳条件没有特别规定,然而加热温度优选为1150°C~1250°C。另外,热乳精加 工温度优选为850°C以上。此外,在热乳后,优选利用气水冷却等急冷到450°C。
[0074] 本发明的制造方法中重要的是退火工序。对于退火温度,由于需要将Laves相等 的析出物熔化,因此设为l〇〇〇°C以上。但是,如果大于1KKTC,则晶粒过度生长,韧性降低, 因此将1KKTC设为上限。
[0075] 对于退火后的冷却速度,为了抑制Laves相等的析出物的析出、抑制由475脆性所 导致的韧性降低,因此将从800°C到400°C的冷却速度设为5°C/
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