JP2001164317A - 耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法 - Google Patents
耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐酸化性に優れた自動車排気系用鋼管の安価
な製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｎ：
０．０１５％以下、Ｃｒ：１〜１０％、Ａｌ：０．５〜
５％、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：３％以下を含有する鋼管
を、８００℃以上１２００℃以下に加熱した後、３００
秒以内で４００℃以下まで冷却することを基本とする耐
酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法であって、
本発明により、従来の自動車排気系用フェライト系ステ
ンレス鋼管に比べて、成分元素としてＣｒが低く、しか
も、冷延焼鈍が省略できるため工程コストも低い耐酸化
性に優れた自動車排気系鋼管を提供することが可能とな
る。
な製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｎ：
０．０１５％以下、Ｃｒ：１〜１０％、Ａｌ：０．５〜
５％、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：３％以下を含有する鋼管
を、８００℃以上１２００℃以下に加熱した後、３００
秒以内で４００℃以下まで冷却することを基本とする耐
酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法であって、
本発明により、従来の自動車排気系用フェライト系ステ
ンレス鋼管に比べて、成分元素としてＣｒが低く、しか
も、冷延焼鈍が省略できるため工程コストも低い耐酸化
性に優れた自動車排気系鋼管を提供することが可能とな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐酸化性に優れた
自動車排気系鋼管の製造方法に関するものである。
自動車排気系鋼管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車排気ガス規制の強化に伴い、触媒
の浄化能を向上させるために、排気ガスの温度は高くな
る傾向にあり、また、排気系に使用される素材は、熱容
量の大きな鋳物から、熱容量の小さいステンレス鋼管が
主力になっている。こうした用途には主にフェライト系
ステンレスが用いられているが、Ｃｒを１１％以上含む
ため高価である。また、こうしたフェライト系ステンレ
ス鋼の熱延板は加工性が低く、熱延後、酸洗、冷延、冷
延板焼鈍を行って、加工性を補っていたため、工程負荷
が大きかった。さらに、耐酸化性を高めたステンレス
は、Ｃｒ含有量が高く、難酸洗性であり、酸洗コストが
大きく、加えて、Ｎｂなどを多量に含むため、冷延板焼
鈍温度も高くとる必要があり、生産性が低いため、低コ
ストで耐酸化性が高い自動車排気系用鋼管が強く望まれ
ていた。
の浄化能を向上させるために、排気ガスの温度は高くな
る傾向にあり、また、排気系に使用される素材は、熱容
量の大きな鋳物から、熱容量の小さいステンレス鋼管が
主力になっている。こうした用途には主にフェライト系
ステンレスが用いられているが、Ｃｒを１１％以上含む
ため高価である。また、こうしたフェライト系ステンレ
ス鋼の熱延板は加工性が低く、熱延後、酸洗、冷延、冷
延板焼鈍を行って、加工性を補っていたため、工程負荷
が大きかった。さらに、耐酸化性を高めたステンレス
は、Ｃｒ含有量が高く、難酸洗性であり、酸洗コストが
大きく、加えて、Ｎｂなどを多量に含むため、冷延板焼
鈍温度も高くとる必要があり、生産性が低いため、低コ
ストで耐酸化性が高い自動車排気系用鋼管が強く望まれ
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、成分元素が
高く、さらに工程も複雑な自動車排気系用途に用いられ
るステンレス鋼に代わり、耐酸化性に優れた鋼を用い
て、自動車排気系用鋼管を安価に提供することにある。
高く、さらに工程も複雑な自動車排気系用途に用いられ
るステンレス鋼に代わり、耐酸化性に優れた鋼を用い
て、自動車排気系用鋼管を安価に提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するためになされたものであり、請求項１に記載の
耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法は、質量
％で、Ｃを０．０１５％以下、Ｎを０．０１５％以下、
Ｃｒを１〜１０％、Ａｌを０．５〜５％、Ｓｉを３％以
下、Ｍｎを３％以下含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなる鋼を板厚３ｍｍ以下の熱延板とした後、造管
し、８００℃以上１２００℃以下に加熱した後、３００
秒以内で４００℃以下まで冷却する方法である。
解決するためになされたものであり、請求項１に記載の
耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法は、質量
％で、Ｃを０．０１５％以下、Ｎを０．０１５％以下、
Ｃｒを１〜１０％、Ａｌを０．５〜５％、Ｓｉを３％以
下、Ｍｎを３％以下含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなる鋼を板厚３ｍｍ以下の熱延板とした後、造管
し、８００℃以上１２００℃以下に加熱した後、３００
秒以内で４００℃以下まで冷却する方法である。
【０００５】請求項２に記載の耐酸化性に優れた自動車
排気系鋼管の製造方法は、請求項１に記載の化学成分に
加えて、質量％でＴｉ：０．０１〜１％、Ｚｒ：０．０
１〜１％、Ｈｆ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．０１〜
１％、Ｎｂ：０．０１〜１％、Ｔａ：０．０１〜１％、
Ｍｏ：３％以下、Ｗ：３％以下のうち１種または２種以
上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を
板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板とした後、造管し、８００℃
以上１２００℃以下に加熱した後、３００秒以内で４０
０℃以下まで冷却する方法である。
排気系鋼管の製造方法は、請求項１に記載の化学成分に
加えて、質量％でＴｉ：０．０１〜１％、Ｚｒ：０．０
１〜１％、Ｈｆ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．０１〜
１％、Ｎｂ：０．０１〜１％、Ｔａ：０．０１〜１％、
Ｍｏ：３％以下、Ｗ：３％以下のうち１種または２種以
上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を
板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板とした後、造管し、８００℃
以上１２００℃以下に加熱した後、３００秒以内で４０
０℃以下まで冷却する方法である。
【０００６】請求項３に記載の耐酸化性に優れた自動車
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２に記載の化
学成分に加えて、質量％でＣｕ：１％以下、Ｎｉ：１％
以下、Ｃｏ：３％以下、Ｓｎ：１％以下、Ｓｂ：０．５
％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．０３％、Ｍｇ：０．
００１〜０．０５％、Ｂ：０．０１％以下、ＲＥＭ：
０．００１〜０．１％のうち１種または２種以上を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を板厚３ｍ
ｍ以下の熱延鋼板とした後、造管し、８００℃以上１２
００℃以下に加熱した後、３００秒以内で４００℃以下
まで冷却する方法である。
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２に記載の化
学成分に加えて、質量％でＣｕ：１％以下、Ｎｉ：１％
以下、Ｃｏ：３％以下、Ｓｎ：１％以下、Ｓｂ：０．５
％以下、Ｃａ：０．０００５〜０．０３％、Ｍｇ：０．
００１〜０．０５％、Ｂ：０．０１％以下、ＲＥＭ：
０．００１〜０．１％のうち１種または２種以上を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を板厚３ｍ
ｍ以下の熱延鋼板とした後、造管し、８００℃以上１２
００℃以下に加熱した後、３００秒以内で４００℃以下
まで冷却する方法である。
【０００７】請求項４に記載の耐酸化性に優れた自動車
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２または３に
記載の成分を有する鋼を板厚１０ｍｍ以下の熱延鋼板と
した後、１０％以上９０％以下の冷間圧延を施し、得ら
れた冷延鋼板を造管した後、８００℃以上１２００℃以
下に加熱し、３００秒以内で４００℃以下まで冷却する
方法である。
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２または３に
記載の成分を有する鋼を板厚１０ｍｍ以下の熱延鋼板と
した後、１０％以上９０％以下の冷間圧延を施し、得ら
れた冷延鋼板を造管した後、８００℃以上１２００℃以
下に加熱し、３００秒以内で４００℃以下まで冷却する
方法である。
【０００８】請求項５に記載の耐酸化性に優れた自動車
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２または３に
記載の成分を有する鋼を板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板とし
た後、造管し、１％以上２０％以下の絞り加工を施した
後、８００℃以上１２００℃以下に加熱し、３００秒以
内で４００℃以下まで冷却する方法である。
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２または３に
記載の成分を有する鋼を板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板とし
た後、造管し、１％以上２０％以下の絞り加工を施した
後、８００℃以上１２００℃以下に加熱し、３００秒以
内で４００℃以下まで冷却する方法である。
【０００９】請求項６に記載の耐酸化性に優れた自動車
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２または３に
記載の成分を有する鋼を板厚１０ｍｍ以下の熱延鋼板と
した後、１０％以上９０％以下の冷間圧延を施し、得ら
れた冷延鋼板を造管し、１％以上２０％以下の絞り加工
を施した後、８００℃以上１２００℃以下に加熱し、３
００秒以内で４００℃以下まで冷却する方法である。
排気系鋼管の製造方法は、請求項１または２または３に
記載の成分を有する鋼を板厚１０ｍｍ以下の熱延鋼板と
した後、１０％以上９０％以下の冷間圧延を施し、得ら
れた冷延鋼板を造管し、１％以上２０％以下の絞り加工
を施した後、８００℃以上１２００℃以下に加熱し、３
００秒以内で４００℃以下まで冷却する方法である。
【００１０】すなわち、本発明は、鋼管の成分を特定
し、さらに鋼管に特定の熱処理を施すことにより、優れ
た耐酸化性を有し、自動車排気系としての加工に耐え得
る良加工性の鋼管を安価に製造する方法を提供するもの
である。
し、さらに鋼管に特定の熱処理を施すことにより、優れ
た耐酸化性を有し、自動車排気系としての加工に耐え得
る良加工性の鋼管を安価に製造する方法を提供するもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】はじめに本発明で成分組成を限定
した理由を述べる。ＣとＮはＣｒ、Ａｌ、Ｎｂなどと結
合して炭化物や窒化物、あるいは複合炭窒化物を生成
し、加工性と耐酸化性を低減させるため、少ないほど好
ましい。しかし、過度の限定は、いたずらに脱炭、脱窒
工程の負荷を高めるだけであり、Ｃの上限を０．０１５
％、Ｎの上限を０．０１５％とした。
した理由を述べる。ＣとＮはＣｒ、Ａｌ、Ｎｂなどと結
合して炭化物や窒化物、あるいは複合炭窒化物を生成
し、加工性と耐酸化性を低減させるため、少ないほど好
ましい。しかし、過度の限定は、いたずらに脱炭、脱窒
工程の負荷を高めるだけであり、Ｃの上限を０．０１５
％、Ｎの上限を０．０１５％とした。
【００１２】ＣｒはＡｌ含有鋼の加工性と耐酸化性を高
めるのに有効な元素であり、１％以上が必要である。１
０％を越えて添加しても特に問題はないが、原料コスト
が高くなるため、上限を１０％とした。
めるのに有効な元素であり、１％以上が必要である。１
０％を越えて添加しても特に問題はないが、原料コスト
が高くなるため、上限を１０％とした。
【００１３】ＡｌはＣｒを含有する鋼の耐酸化性を高め
るのに有効な元素であり、０．５％以上が必要である
が、５％を越えて添加すると、加工性低下が非常に大き
いため、上限を５％とした。
るのに有効な元素であり、０．５％以上が必要である
が、５％を越えて添加すると、加工性低下が非常に大き
いため、上限を５％とした。
【００１４】ＳｉはＣｒとＡｌを含有する鋼の耐酸化性
を補うのに有効な元素であるが、３％を越えて添加する
と加工性低下が大きく、上限を３％とした。
を補うのに有効な元素であるが、３％を越えて添加する
と加工性低下が大きく、上限を３％とした。
【００１５】ＭｎはＣｒとＡｌを含有する鋼の耐酸化性
を補うのに有効な元素であるが、３％を超えて添加する
と加工性低下が大きく、さらに高温でオーステナイト相
を生成して、耐酸化性を逆に劣化させるため、上限を３
％とした。
を補うのに有効な元素であるが、３％を超えて添加する
と加工性低下が大きく、さらに高温でオーステナイト相
を生成して、耐酸化性を逆に劣化させるため、上限を３
％とした。
【００１６】Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖはフェライト系ステ
ンレスではＣ、Ｎを固定して加工性を向上させる元素と
して知られているが、Ｃｒ含有量が１０％以下で、Ａｌ
を５％以下含有する本鋼にも、加工性向上元素として有
効であることがわかった。添加元素の効果が有効に生じ
るためには、Ｔｉ：０．０１％以上、Ｚｒ：０．０１％
以上、Ｈｆ：０．０１％以上、Ｖ：０．０１％以上の添
加が必要である。ただし、これらの元素を多量に添加す
ると、逆に加工性が低下するため、Ｔｉ：１％、Ｚｒ：
１％、Ｈｆ：０．５％、Ｖ：１％を上限とした。
ンレスではＣ、Ｎを固定して加工性を向上させる元素と
して知られているが、Ｃｒ含有量が１０％以下で、Ａｌ
を５％以下含有する本鋼にも、加工性向上元素として有
効であることがわかった。添加元素の効果が有効に生じ
るためには、Ｔｉ：０．０１％以上、Ｚｒ：０．０１％
以上、Ｈｆ：０．０１％以上、Ｖ：０．０１％以上の添
加が必要である。ただし、これらの元素を多量に添加す
ると、逆に加工性が低下するため、Ｔｉ：１％、Ｚｒ：
１％、Ｈｆ：０．５％、Ｖ：１％を上限とした。
【００１７】Ｎｂ、Ｔａはフェライト系ステンレスでは
高温強度を高めるのに有効な元素として知られている
が、Ｃｒ含有量が１０％以下で、Ａｌを５％以下含有す
る本鋼にも、高温強度向上元素として有効であることが
わかった。添加元素の効果が有効に生じるためには、Ｎ
ｂ：０．０１％以上、Ｔａ：０．０１％以上の添加が必
要である。ただし、これらの元素を多量に添加すると、
熱延板の靭性が著しく低下し、また鋼管焼鈍温度も上昇
し、製造性が低下するため、Ｎｂ：１％、Ｔａ：１％を
上限とした。
高温強度を高めるのに有効な元素として知られている
が、Ｃｒ含有量が１０％以下で、Ａｌを５％以下含有す
る本鋼にも、高温強度向上元素として有効であることが
わかった。添加元素の効果が有効に生じるためには、Ｎ
ｂ：０．０１％以上、Ｔａ：０．０１％以上の添加が必
要である。ただし、これらの元素を多量に添加すると、
熱延板の靭性が著しく低下し、また鋼管焼鈍温度も上昇
し、製造性が低下するため、Ｎｂ：１％、Ｔａ：１％を
上限とした。
【００１８】Ｍｏ、Ｗはフェライト系ステンレスでは耐
食性や耐高温塩害性を高め、また高温強度にも有効な元
素として知られているが、Ｃｒ含有量が１０％以下で、
Ａｌを５％以下含有する本鋼にも、同様に有効であるこ
とがわかった。但し多量に添加すると熱延板の靭性や加
工性が低下するため、Ｍｏは３％、Ｗは３％を上限とし
た。
食性や耐高温塩害性を高め、また高温強度にも有効な元
素として知られているが、Ｃｒ含有量が１０％以下で、
Ａｌを５％以下含有する本鋼にも、同様に有効であるこ
とがわかった。但し多量に添加すると熱延板の靭性や加
工性が低下するため、Ｍｏは３％、Ｗは３％を上限とし
た。
【００１９】Ｃｕ、Ｎｉ、ＣｏはＣｒ含有量が１０％以
下で、Ａｌを５％以下含有する鋼の熱延板靭性と鋼管の
耐食性を向上させるが、いずれもオーステナイト生成元
素であり、多量に添加すると高温でオーステナイトを生
成して耐酸化性を劣化させるため、Ｃｕ：１％、Ｎｉ：
１％、Ｃｏ：３％を上限とした。
下で、Ａｌを５％以下含有する鋼の熱延板靭性と鋼管の
耐食性を向上させるが、いずれもオーステナイト生成元
素であり、多量に添加すると高温でオーステナイトを生
成して耐酸化性を劣化させるため、Ｃｕ：１％、Ｎｉ：
１％、Ｃｏ：３％を上限とした。
【００２０】Ｓｎ、Ｓｂはフェライト系ステンレスでは
耐食性を高める元素として知られているが、Ｃｒ含有量
が１０％以下で、Ａｌを５％以下含有する本鋼にも、同
様に有効であることがわかった。但し多量に添加すると
熱延板の靭性や加工性が低下するため、Ｓｎは１％、Ｓ
ｂは０．５％を上限とした。
耐食性を高める元素として知られているが、Ｃｒ含有量
が１０％以下で、Ａｌを５％以下含有する本鋼にも、同
様に有効であることがわかった。但し多量に添加すると
熱延板の靭性や加工性が低下するため、Ｓｎは１％、Ｓ
ｂは０．５％を上限とした。
【００２１】Ｃａは、熱間加工性の向上に効果がある
が、０．０００５％未満ではその効果は十分ではなく、
０．０３％を超えて添加すると粗大な介在物を生成して
逆に熱間加工性を劣化させるため、上限を０．０３％と
した。
が、０．０００５％未満ではその効果は十分ではなく、
０．０３％を超えて添加すると粗大な介在物を生成して
逆に熱間加工性を劣化させるため、上限を０．０３％と
した。
【００２２】Ｍｇは、耐食性および高温強度を向上させ
るが、０．００１％未満ではその効果は小さく、０．０
５％を超えて添加すると粗大な介在物を生成して鋼管の
加工性を低下させるので、上限を０．０５％とした。
るが、０．００１％未満ではその効果は小さく、０．０
５％を超えて添加すると粗大な介在物を生成して鋼管の
加工性を低下させるので、上限を０．０５％とした。
【００２３】Ｂは、低炭素鋼やフェライト系ステンレス
では二次加工性を改善する元素として知られているが、
Ｃｒ含有量が１０％以下で、Ａｌを５％以下含有する本
鋼にも、同様に有効であることがわかった。但し多量の
添加は熱間加工性を劣化させるので、上限を０．０１％
とした。
では二次加工性を改善する元素として知られているが、
Ｃｒ含有量が１０％以下で、Ａｌを５％以下含有する本
鋼にも、同様に有効であることがわかった。但し多量の
添加は熱間加工性を劣化させるので、上限を０．０１％
とした。
【００２４】希土類元素（ＲＥＭ）は、フェライト系ス
テンレスでは酸化皮膜の密着性を向上させ、耐酸化性を
向上させる元素として知られているが、Ｃｒ含有量が１
０％以下で、Ａｌを５％以下含有する本鋼にも、有効で
あることがわかった。添加量が０．００１％未満ではそ
の効果は小さく、多量に添加すると熱間加工性を大きく
低下させ、また介在物を生成して鋼管の加工性を低下さ
せるので、０．１％を上限とした。なお、本発明におけ
る希土類元素とは、原子番号が５７〜７１番および８９
〜１０３番の元素およびＹを指す。
テンレスでは酸化皮膜の密着性を向上させ、耐酸化性を
向上させる元素として知られているが、Ｃｒ含有量が１
０％以下で、Ａｌを５％以下含有する本鋼にも、有効で
あることがわかった。添加量が０．００１％未満ではそ
の効果は小さく、多量に添加すると熱間加工性を大きく
低下させ、また介在物を生成して鋼管の加工性を低下さ
せるので、０．１％を上限とした。なお、本発明におけ
る希土類元素とは、原子番号が５７〜７１番および８９
〜１０３番の元素およびＹを指す。
【００２５】つぎに造管方法について説明する。一般に
フェライト系ステンレスでは熱延後、酸洗、冷延、冷延
板焼鈍が必須であるが、本鋼は加工性が良好なため、熱
延後、そのまま造管し、管体熱処理を施すことで自動車
排気系用鋼管として使用可能である。
フェライト系ステンレスでは熱延後、酸洗、冷延、冷延
板焼鈍が必須であるが、本鋼は加工性が良好なため、熱
延後、そのまま造管し、管体熱処理を施すことで自動車
排気系用鋼管として使用可能である。
【００２６】従って、本発明では、熱間圧延での板厚は
３ｍｍ以下の最終製品板厚とすることができる。また、
板厚矯正を目的に１０％未満のスキンパスをかけること
も可能である。さらに、熱間圧延機によっては薄い板厚
の制御が困難な場合や、生産性低下が原因で板厚３ｍｍ
以下を得ることが困難な場合があり、これらの場合は、
熱間圧延で板厚１０ｍｍ以下の鋼板として、必要に応じ
て酸洗した後、１０％以上９０％以下の冷間圧延により
最終製品板厚を制御することができる。熱延板の板厚は
１０ｍｍを越え、また冷間圧下率は９０％を越えると冷
間圧延の負荷が増大するため、板厚の上限を１０ｍｍ、
冷間圧下率の上限を９０％とした。冷延鋼板とした場
合、鋼管の加工性も向上する。
３ｍｍ以下の最終製品板厚とすることができる。また、
板厚矯正を目的に１０％未満のスキンパスをかけること
も可能である。さらに、熱間圧延機によっては薄い板厚
の制御が困難な場合や、生産性低下が原因で板厚３ｍｍ
以下を得ることが困難な場合があり、これらの場合は、
熱間圧延で板厚１０ｍｍ以下の鋼板として、必要に応じ
て酸洗した後、１０％以上９０％以下の冷間圧延により
最終製品板厚を制御することができる。熱延板の板厚は
１０ｍｍを越え、また冷間圧下率は９０％を越えると冷
間圧延の負荷が増大するため、板厚の上限を１０ｍｍ、
冷間圧下率の上限を９０％とした。冷延鋼板とした場
合、鋼管の加工性も向上する。
【００２７】得られた熱延鋼板または冷延鋼板は通常の
電縫鋼管として、またはレーザー溶接、ＴＩＧ溶接、プ
ラズマ溶接などにより造管されるが、得られた鋼管に絞
り加工を施すことで、加工性をさらに向上させることが
できる。しかし、絞り率は１％未満では効果が小さく、
その下限を１％とする。絞り加工も大きいほど鋼管の加
工性は向上するが、２０％を越える絞り加工は困難であ
るため、その上限を２０％とした。
電縫鋼管として、またはレーザー溶接、ＴＩＧ溶接、プ
ラズマ溶接などにより造管されるが、得られた鋼管に絞
り加工を施すことで、加工性をさらに向上させることが
できる。しかし、絞り率は１％未満では効果が小さく、
その下限を１％とする。絞り加工も大きいほど鋼管の加
工性は向上するが、２０％を越える絞り加工は困難であ
るため、その上限を２０％とした。
【００２８】上述した方法で得られた鋼管を最終的に８
００℃〜１２００℃に加熱し、ついで３００秒以内で４
００℃以下まで冷却することで、再結晶が進行し、粒界
上の析出物が少なく、自動車排気系用鋼管として十分な
加工性を有する鋼管が得られる。加熱温度が８００℃未
満では再結晶が十分に生じないため加工性は低く、加熱
温度が１２００℃より高いと結晶粒が粗大化し加工性は
大きく低下する。また、４００℃以下までの冷却時間は
３００秒を越えると粒界にＣｒ、Ｎｂ、あるいはＭｏを
含む析出物が析出し、加工性を著しく低下させるため、
４００℃以下までの冷却時間は３００秒以内とした。４
００℃以下ではこれらの析出は極めて遅くなるため、放
冷でも良いし、強制空冷、あるいは水冷などでもよいの
で特に限定はしない。なお、本発明鋼の耐酸化性が極め
て良好なため、熱処理は、例えば光輝焼鈍炉のように不
活性ガス雰囲気中で施しても良いし、大気中で誘導加熱
や赤外線加熱を施してもよい。
００℃〜１２００℃に加熱し、ついで３００秒以内で４
００℃以下まで冷却することで、再結晶が進行し、粒界
上の析出物が少なく、自動車排気系用鋼管として十分な
加工性を有する鋼管が得られる。加熱温度が８００℃未
満では再結晶が十分に生じないため加工性は低く、加熱
温度が１２００℃より高いと結晶粒が粗大化し加工性は
大きく低下する。また、４００℃以下までの冷却時間は
３００秒を越えると粒界にＣｒ、Ｎｂ、あるいはＭｏを
含む析出物が析出し、加工性を著しく低下させるため、
４００℃以下までの冷却時間は３００秒以内とした。４
００℃以下ではこれらの析出は極めて遅くなるため、放
冷でも良いし、強制空冷、あるいは水冷などでもよいの
で特に限定はしない。なお、本発明鋼の耐酸化性が極め
て良好なため、熱処理は、例えば光輝焼鈍炉のように不
活性ガス雰囲気中で施しても良いし、大気中で誘導加熱
や赤外線加熱を施してもよい。
【００２９】
【実施例】表１〜４に示す成分を有する鋼を溶製し、表
５、６に示すような板厚の熱延板とした後、実施例６
４、６５、６７、６８は酸洗後に冷間圧延してから通常
の電縫鋼管として造管した。造管の際には溶接部周辺を
不活性ガスでパージし、溶接部に酸化物を巻き込まない
ようにした。実施例１〜６５は造管後、３８．１φ×２
ｔの鋼管を得た。実施例６６〜６８は造管後、１０％絞
り加工を施して、３８．１φ×２ｔの鋼管を得た。得ら
れた鋼管を誘導加熱により熱処理を施した。表５、６に
これらの製造条件を示す。得られた鋼管から３０ｍｍ角
の酸化試験片を採取し、石英容器に入れて９５０℃に加
熱した大気解放の加熱炉に挿入し、２００時間加熱後、
取り出して酸化増量を測定した。酸化増量の測定結果を
表５、６に示す。異常酸化の目安である１ｃｍ2 あたり
２ｍｇ以上のものは測定値を記入し、１ｃｍ2 あたり２
ｍｇ未満は＜２として記入した。また、得られた鋼管か
らＪＩＳ１２Ａ号引張試験片を採取し、引張試験に供し
た。測定した破断伸びを表５、６に示す。
５、６に示すような板厚の熱延板とした後、実施例６
４、６５、６７、６８は酸洗後に冷間圧延してから通常
の電縫鋼管として造管した。造管の際には溶接部周辺を
不活性ガスでパージし、溶接部に酸化物を巻き込まない
ようにした。実施例１〜６５は造管後、３８．１φ×２
ｔの鋼管を得た。実施例６６〜６８は造管後、１０％絞
り加工を施して、３８．１φ×２ｔの鋼管を得た。得ら
れた鋼管を誘導加熱により熱処理を施した。表５、６に
これらの製造条件を示す。得られた鋼管から３０ｍｍ角
の酸化試験片を採取し、石英容器に入れて９５０℃に加
熱した大気解放の加熱炉に挿入し、２００時間加熱後、
取り出して酸化増量を測定した。酸化増量の測定結果を
表５、６に示す。異常酸化の目安である１ｃｍ2 あたり
２ｍｇ以上のものは測定値を記入し、１ｃｍ2 あたり２
ｍｇ未満は＜２として記入した。また、得られた鋼管か
らＪＩＳ１２Ａ号引張試験片を採取し、引張試験に供し
た。測定した破断伸びを表５、６に示す。
【００３０】
【表１】供試鋼の成分（質量％）
【００３１】
【表２】供試鋼の成分（質量％）（表１のつづき）
【００３２】
【表３】供試鋼の成分（質量％）
【００３３】
【表４】供試鋼の成分（質量％）（表３のつづき）
【００３４】
【表５】鋼管の製造条件と大気中酸化増加量および伸び
【００３５】
【表６】鋼管の製造条件と大気中酸化増加量および伸び
(表５のつづき）
(表５のつづき）
【００３６】実施例１〜５６、６４〜６７は本発明例で
あり、酸化増量は２ｍｇ／ｃｍ2 未満であり、また破断
伸びも３５％以上であり、優れた耐酸化性と加工性を有
することから、自動車排気系に適することがわかる。一
方、実施例５７、５９、６０は鋼管の化学成分が本発明
範囲外であり、酸化増量が大きい。実施例５８、６１は
鋼管の化学成分が本発明範囲外であり、伸びが低い。実
施例６２は鋼管の加熱温度が高く、結晶粒が粗大化して
伸びが低下している。実施例６３は鋼管の加熱温度が低
く、再結晶が十分に進まず、伸びが低い。実施例６８は
鋼管加熱後の冷却時間が長く、粒界に析出物が析出し
て、伸びが低い。
あり、酸化増量は２ｍｇ／ｃｍ2 未満であり、また破断
伸びも３５％以上であり、優れた耐酸化性と加工性を有
することから、自動車排気系に適することがわかる。一
方、実施例５７、５９、６０は鋼管の化学成分が本発明
範囲外であり、酸化増量が大きい。実施例５８、６１は
鋼管の化学成分が本発明範囲外であり、伸びが低い。実
施例６２は鋼管の加熱温度が高く、結晶粒が粗大化して
伸びが低下している。実施例６３は鋼管の加熱温度が低
く、再結晶が十分に進まず、伸びが低い。実施例６８は
鋼管加熱後の冷却時間が長く、粒界に析出物が析出し
て、伸びが低い。
【００３７】
【発明の効果】本発明により、従来の自動車排気系用フ
ェライト系ステンレス鋼管に比べて、成分元素としてＣ
ｒが低く、さらに冷延焼鈍が省略できるため工程コスト
も低い、耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管が提供でき
るようになった。今後も、耐酸化性に優れた鋼管の要求
は増加する。従って、本発明により製造された鋼管の効
果は極めて大きいものである。
ェライト系ステンレス鋼管に比べて、成分元素としてＣ
ｒが低く、さらに冷延焼鈍が省略できるため工程コスト
も低い、耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管が提供でき
るようになった。今後も、耐酸化性に優れた鋼管の要求
は増加する。従って、本発明により製造された鋼管の効
果は極めて大きいものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２ Ｃ２２Ｃ 38/00 ３０２Ｚ 38/38 38/38 Ｆターム(参考） 4K032 AA00 AA01 AA02 AA04 AA08 AA09 AA10 AA12 AA14 AA16 AA17 AA19 AA20 AA21 AA22 AA23 AA27 AA29 AA31 AA32 AA33 AA35 AA36 AA37 AA39 AA40 BA03 CF03 CG01 CG02 CH04 CH05 CH06 4K042 AA06 AA24 BA06 BA13 CA02 CA03 CA04 CA05 CA06 CA07 CA08 CA09 CA10 CA12 CA13 CA14 DC02 DE05 DE06
Claims (6)
- 【請求項１】質量％でＣ：０．０１５％以下、Ｎ：０．
０１５％以下、Ｃｒ：１〜１０％、Ａｌ：０．５〜５
％、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：３％以下、を含有し、残部
Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を板厚３ｍｍ以下の
熱延鋼板とした後、造管し、８００℃以上１２００℃以
下に加熱した後、３００秒以内で４００℃以下まで冷却
する、耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の成分に加え、さらに質量
％でＴｉ：０．０１〜１％、Ｚｒ：０．０１〜１％、Ｈ
ｆ：０．０１〜０．５％、Ｖ：０．０１〜１％、Ｎｂ：
０．０１〜１％、Ｔａ：０．０１〜１％、Ｍｏ：３％以
下、Ｗ：３％以下、のうち１種または２種以上を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を板厚３ｍ
ｍ以下の熱延鋼板とした後、造管し、８００℃以上１２
００℃以下に加熱した後、３００秒以内で４００℃以下
まで冷却する、耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製
造方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の成分に加え、さ
らに質量％でＣｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下、Ｃｏ：
３％以下、Ｓｎ：１％以下、Ｓｂ：０．５％以下、Ｃ
ａ：０．０００５〜０．０３％、Ｍｇ：０．００１〜
０．０５％、Ｂ：０．０１％以下、ＲＥＭ：０．００１
〜０．１％、のうち１種または２種以上を含有し、残部
Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を板厚３ｍｍ以下の
熱延鋼板とした後、造管し、８００℃以上１２００℃以
下に加熱した後、３００秒以内で４００℃以下まで冷却
する、耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法。 - 【請求項４】請求項１または２または３に記載の成分か
らなる鋼を板厚１０ｍｍ以下の熱延鋼板とした後、１０
％以上９０％以下の冷間圧延を施し、得られた冷延鋼板
を造管した後、８００℃以上１２００℃以下に加熱し、
３００秒以内で４００℃以下まで冷却する、耐酸化性に
優れた自動車排気系鋼管の製造方法。 - 【請求項５】請求項１または２または３に記載の成分か
らなる鋼を板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板とした後、造管
し、１％以上２０％以下の絞り加工を施した後、８００
℃以上１２００℃以下に加熱し、３００秒以内で４００
℃以下まで冷却する、耐酸化性に優れた自動車排気系鋼
管の製造方法。 - 【請求項６】請求項１または２または３に記載の成分か
らなる鋼を板厚１０ｍｍ以下の熱延鋼板とした後、１０
％以上９０％以下の冷間圧延を施し、得られた冷延鋼板
を造管し、１％以上２０％以下の絞り加工を施した後、
８００℃以上１２００℃以下に加熱し、３００秒以内で
４００℃以下まで冷却する、耐酸化性に優れた自動車排
気系鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35010299A JP2001164317A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35010299A JP2001164317A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001164317A true JP2001164317A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18408254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35010299A Withdrawn JP2001164317A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 耐酸化性に優れた自動車排気系鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001164317A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013178629A1 (de) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Warmfester fe-al-cr-stahl |
| CN104060190A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-09-24 | 上海大学兴化特种不锈钢研究院 | 节铬节镍型高硅耐热不锈钢 |
| WO2018215065A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Sandvik Intellectual Property Ab | Ferritic alloy |
| CN109072384A (zh) * | 2016-04-22 | 2018-12-21 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| WO2021020757A1 (ko) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35010299A patent/JP2001164317A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013178629A1 (de) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Warmfester fe-al-cr-stahl |
| CN104060190A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-09-24 | 上海大学兴化特种不锈钢研究院 | 节铬节镍型高硅耐热不锈钢 |
| CN109072384A (zh) * | 2016-04-22 | 2018-12-21 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| CN113088830A (zh) * | 2016-04-22 | 2021-07-09 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| CN113088830B (zh) * | 2016-04-22 | 2023-09-01 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| WO2018215065A1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Sandvik Intellectual Property Ab | Ferritic alloy |
| CN110709529A (zh) * | 2017-05-24 | 2020-01-17 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 铁素体合金 |
| CN110709529B (zh) * | 2017-05-24 | 2025-02-28 | 康泰尔有限公司 | 铁素体合金 |
| WO2021020757A1 (ko) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
| KR20210015012A (ko) * | 2019-07-31 | 2021-02-10 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
| KR102255111B1 (ko) | 2019-07-31 | 2021-05-24 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 배기계용 페라이트계 강판 |
| EP3981895A4 (en) * | 2019-07-31 | 2022-09-28 | Posco | FERRITE-BASED STEEL SHEET WITH EXCELLENT CORROSION RESISTANCE FOR AN EXHAUST SYSTEM |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |