JP7622037B2 - ステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
ステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7622037B2 JP7622037B2 JP2022503662A JP2022503662A JP7622037B2 JP 7622037 B2 JP7622037 B2 JP 7622037B2 JP 2022503662 A JP2022503662 A JP 2022503662A JP 2022503662 A JP2022503662 A JP 2022503662A JP 7622037 B2 JP7622037 B2 JP 7622037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- inclusions
- stainless steel
- cao
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims description 76
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 25
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 22
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 16
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 14
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 while reducing S Chemical compound 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
- C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
本発明は、硬質介在物が少ないステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法に関する。
ステンレス鋼の製造方法において、発錆に影響を及ぼすＳ（硫黄）は、濃度低減が要求される場合がある。
従来、Ｓの濃度を低減するには、精錬スラグ中のスラグ塩基度すなわちＣａＯ／ＳｉＯ2比（Ｃ／Ｓ比）を高くすることが行われる。その方法の場合、鋼中にＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3やＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ2などの硬質な介在物が存在する。この介在物は、硬質であることから圧延工程で分断されずに表面に露出するため、製品表面上に欠陥（疵）が生成しやすく、鋼材の製造性に悪影響を及ぼす。
そこで、ステンレス鋼の精錬の際に、Ａｌ、Ｃａ、およびＭｇ濃度が低いフェロシリコンを使用することにより、有害な非金属介在物であるＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3の生成を抑制する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、この方法の場合には、介在物形態を制御するために十分な脱硫性能が得られていない場合があり、熱間加工性が低下するおそれがある。
また、スラグ塩基度および溶鋼中のＭｇ、Ａｌ、Ｃａなどの微量成分を制限することにより、溶鋼中の有害な非金属介在物であるＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3の生成を抑制して、ノズル内付着を防止しつつ、表面品質に優れたステンレス鋼を製造する方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、この方法の場合には、スラグの塩基度が２以上かつスラグ中のＡｌ2Ｏ3濃度が５．０質量％未満であることから、Ａｌ2Ｏ3が低く硬質な結晶介在物としてＣａＯ・ＭｇＯ・ＳｉＯ2系の介在物が生成するおそれがある。
上述したように、Ｓを低減しつつ、硬質介在物が少ないステンレス鋼、および、表面欠陥（表面疵）が少ないステンレス鋼材が望まれている。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、Ｓを低減しつつ硬質介在物の生成が抑制されたステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法を提供することを目的とする。
請求項１記載のステンレス鋼は、Ｃ：０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．３質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上５質量％以下、Ｎｉ：５質量％以上２０質量％以下、Ｓ：０．０００１質量％以上０．００３質量％以下、Ｃｒ：１６質量％以上２５質量％以下、Ｃａ：０．０００１質量％以上０．００２質量％以下、Ｏ：０．０００１質量％以上０．００４質量％以下、Ａｌ：０．０２質量％以下、Ｍｇ：０．００２質量％以下、および、Ｎ：０．０００１質量％以上０．５質量％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、円相当直径５μｍ以上の介在物について、ＣａＯ：０質量％以上１５質量％以下、ＳｉＯ2：０質量％以上２０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：５０質量％以上７０質量％以下、ＭｇＯ：１０質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第一介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下で、ＣａＯ：１０質量％以上７０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上６５質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上５０質量％以下、ＣａＦ2：０質量％以上５質量％以下の平均組成を有する第二介在物の個数密度が０．２個／ｍｍ2以下で、ＣａＯ：５質量％以上４０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上４０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％以上４０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上３０質量％以下、ＣａＦ2：５質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第三介在物の個数密度が０．００５個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下であるものである。
請求項２記載のステンレス鋼は、請求項１記載のステンレス鋼において、Ｃｕ：４質量％以下、Ｍｏ：５質量％以下、ＲＥＭ：０．００３質量％以下、Ｂ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の少なくとも１種をさらに含有するものである。
請求項３記載のステンレス鋼材は、Ｃ：０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．３質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上５質量％以下、Ｎｉ：５質量％以上２０質量％以下、Ｓ：０．０００１質量％以上０．００３質量％以下、Ｃｒ：１６質量％以上２５質量％以下、Ｃａ：０．０００１質量％以上０．００２質量％以下、Ｏ：０．０００１質量％以上０．００４質量％以下、Ａｌ：０．０２質量％以下、Ｍｇ：０．００２質量％以下、および、Ｎ：０．０００１質量％以上０．５質量％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、円相当直径５μｍ以上の介在物について、ＣａＯ：０質量％以上１５質量％以下、ＳｉＯ2：０質量％以上２０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：５０質量％以上７０質量％以下、ＭｇＯ：１０質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第一介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下で、ＣａＯ：１０質量％以上７０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上６５質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上５０質量％以下、ＣａＦ2：０質量％以上５質量％以下の平均組成を有する第二介在物の個数密度が０．１個／ｍｍ2以下で、ＣａＯ：５質量％以上４０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上４０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％以上４０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上３０質量％以下、ＣａＦ2：５質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第三介在物の個数密度が０．００５個／ｍｍ2以上０．２個／ｍｍ2以下であるものである。
請求項４記載のステンレス鋼材は、請求項３記載のステンレス鋼材において、Ｃｕ：４質量％以下、Ｍｏ：５質量％以下、ＲＥＭ：０．００３質量％以下、Ｂ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の少なくとも１種をさらに含有するものである。
請求項５記載のステンレス鋼の製造方法は、請求項１または２記載のステンレス鋼を製造するステンレス鋼の製造方法であって、ＶＯＤまたはＡＯＤにて精錬を行う精錬工程を備え、精錬工程後のスラグ組成を、質量％比でＣａＯ／ＳｉＯ2：１．７以上３．０以下、Ａｌ2Ｏ3：６．０質量％以下、ＭｇＯ：１０．０質量％以下、および、ＣａＦ2：５質量％以上２０質量％以下かつＣａＯ／ＳｉＯ2の３倍以上８倍以下とするようにＣａＦ2を投入し、さらに、ＣａＦ2投入後に５０Ｗ／ｔｏｎ以上の攪拌動力で５分以上溶鋼を攪拌保持するものである。
本発明によれば、Ｓを低減しつつ硬質介在物の生成を抑制できる。
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
本実施の形態のステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼であって、０．０００１質量％以上０．１５質量％以下のＣ（炭素）、０．３質量％以上２．０質量％以下のＳｉ（ケイ素）、０．１質量％以上５質量％以下のＭｎ（マンガン）、５質量％以上２０質量％以下のＮｉ（ニッケル）、０．０００１質量％以上０．００３質量％以下のＳ（硫黄）、１６質量％以上２５質量％以下のＣｒ（クロム）、０．０００１質量％以上０．００２質量％以下のＣａ（カルシウム）、０．０００１質量％以上０．００４質量％以下のＯ（酸素）、０．０２質量％以下のＡｌ（アルミニウム）、０．００２質量％以下のＭｇ（マグネシウム）、０．０００１質量％以上０．５質量％以下のＮ（窒素）を含有し、残部がＦｅ（鉄）および不可避的不純物で構成される。なお、ステンレス鋼には、その他に、必要に応じて４質量％以下のＣｕ（銅）、５質量％以下のＭｏ（モリブデン）、および、０．００３質量％以下のＲＥＭ（希土類元素）のうち少なくとも１種がさらに含有されていてもよい。また、ステンレス鋼には、Ｓｎ（錫）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｂ（ホウ素）などの元素が所定量含有されていてもよい。
また、本実施の形態のステンレス鋼は、後述の所定の製造工程を経て、板厚０．３ｍｍ～１０ｍｍの鋼板、または、直径５．０ｍｍ～４０ｍｍの棒材または線材などの、ステンレス鋼材として製造される。
また、本実施の形態のステンレス鋼は、このステンレス鋼を用いて製造されるステンレス鋼材の表面欠陥を抑制するために、円相当直径が大きい硬質介在物の個数密度を調整する。円相当直径とは、介在物の面積と等しい円の直径を意味する。具体的には、本実施の形態のステンレス鋼は、質量割合換算でＣａＯ：０質量％以上１５質量％以下、ＳｉＯ2：０質量％以上２０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：５０質量％以上７０質量％以下、ＭｇＯ：１０質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の第一介在物（スピネル含有介在物などとも呼称される）と、ＣａＯ：１０質量％以上７０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上６５質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上５０質量％以下、ＣａＦ2：０質量％以上５質量％以下の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の第二介在物（ＣＭＳ系介在物などとも呼称される）と、ＣａＯ：５質量％以上４０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上４０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％以上４０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上３０質量％以下、ＣａＦ2：５質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第三介在物（Ｆ含有介在物などとも呼称される）と、を含む。
さらに、本実施の形態のステンレス鋼は、任意の断面で測定した介在物個数について、第一介在物の個数密度が０個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下、第二介在物の個数密度が０個／ｍｍ2以上０．２個／ｍｍ2以下、第三介在物の個数密度が０．００５個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下となるように調整されている。第一介在物および第二介在物は、ステンレス鋼を圧延などしてステンレス鋼材を製造する際に分断・微細化されにくい硬質介在物であるのに対し、第三介在物は、圧延などにより比較的分断・細分化されやすい軟質介在物である。そのため、本実施の形態のステンレス鋼材は、任意の断面で測定した介在物個数について、第一介在物の個数密度が０個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下、好ましくは０個／ｍｍ2以上０．４５個／ｍｍ2以下、第二介在物の個数密度が０個／ｍｍ2以上０．１個／ｍｍ2以下、第三介在物の個数密度が０．００５個／ｍｍ2以上０．２個／ｍｍ2以下となっている。
Ｃは、オーステナイト安定化元素であり、含有されることによりステンレス鋼の硬度、強度が増す。一方、Ｃが過剰である場合、母材のＣｒ、Ｍｎと反応し、耐食性が悪化する。そのため、Ｃの含有量は、０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、好ましくは０．１質量％以下とする。
Ｓｉは、低Ａｌ条件下で脱酸するために必須の元素である。Ｓｉの含有量が２．０質量％より高い場合、ステンレス鋼母材が硬質化する。そのため、Ｓｉの含有量は、０．３質量％以上２．０質量％以下、好ましくは０．５質量％以上とする。
Ｍｎは、脱酸に有効な元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｍｎの含有量が０．１質量％より低い場合、介在物中のＣｒ2Ｏ3の含有率が増加するため、硬質な介在物が生成しやすくなる。そのため、Ｍｎの含有量は、０．１質量％以上５質量％以下、好ましくは０．５質量％以上とする。
Ｎｉは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｎｉの含有量は、５質量％以上２０質量％以下とする。
Ｓは、含有量が０．００３質量％より高い場合、硫化物系の介在物が生成し、耐食性や熱延時の加工性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｓの含有量は、０．０００１質量％以上０．００３質量％以下、好ましくは０．００２質量％以下とする。
Ｃｒは、ステンレス鋼の耐食性確保のため必須の元素である。しかし、Ｃｒの含有量が２５質量％より高い場合、ステンレス鋼の製造が困難となるとともに、介在物中のＣｒ2Ｏ3の含有率が増加するため、硬質な介在物が生成する。そのため、Ｃｒの含有量は、１６質量％以上２５質量％以下とする。
Ｃｕは、ステンレス鋼の加工性を向上させる元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｃｕの含有量が４．０質量％より高い場合、熱間脆性により製造性に悪影響を及ぼす。また、Ｃｕは選択元素であり、無添加も含む。そのため、Ｃｕの含有量は、０質量％以上４．０質量％以下とする。
Ｍｏは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素である。しかし、Ｍｏの含有量が５質量％より高い場合、シグマ相の生成を促進し、母材の脆化を引き起こすため、望ましくない。そのため、Ｍｏの含有量は、０質量％（無添加含む）以上５質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上３質量％以下とする。
Ａｌは、汎用精錬法を用いて製造されるステンレス鋼に脱酸材として添加される場合がある元素であるが、本発明のようなＳｉ脱酸鋼では原料の不純物や耐火物などの溶損を原因として不可避的に入ってくる元素である。また、Ａｌの含有量が０．０２質量％より高い場合、大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3および／または大型かつ硬質のＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3が生成し、表面欠陥発生率に悪影響を及ぼす。そのため、Ａｌの含有量は、０質量％（無添加含む）以上０．０２質量％以下、好ましくは０．００３質量％以下とする。
Ｃａは、ステンレス鋼の熱間加工性を良好にする元素であるが、過剰に含まれる場合にＣａＯ・ＳｉＯ2のような硬質介在物生成に悪影響を及ぼす。そのため、Ｃａの含有量は、０．０００１質量％以上０．００２質量％以下とする。
Ｍｇは、汎用精錬法を用いて製造されるステンレス鋼に不可避に入ってくる元素である。また、Ｍｇの含有量が０．００２質量％より高い場合、大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3が生成し、表面欠陥発生率に悪影響を及ぼす。そのため、Ｍｇの含有量は、０質量％（無添加含む）以上０．００２質量％以下、好ましくは０．００１質量％以下とする。
Ｏは、含有量が０．０００１質量％より低い場合、ＳｉおよびＭｎが酸化せず介在物中のＭｇＯ濃度およびＡｌ2Ｏ3濃度が上昇するため、大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3が生成し、ステンレス鋼の表面欠陥発生率に悪影響を及ぼす。また、Ｏは、含有量が０．００４質量％より高い場合、Ｓの低減が困難になる。そのため、Ｏの含有量は、０．０００１質量％以上０．００４質量％以下とする。
Ｎは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｎは、０．５質量％より高い含有量では鋼塊中に気泡が発生し、ステンレス鋼の製造性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｎの含有量は、０．０００１質量％以上０．５質量％以下とする。
ＲＥＭは、ステンレス鋼の熱間加工性を改善させる元素である。ＲＥＭの含有量が０．００３質量％より高い場合、ノズル閉塞を起こし、製造性に悪影響を及ぼす。また、ＲＥＭは、選択元素であるため、無添加も含む。そのため、ＲＥＭの含有量は、０質量％以上０．００３質量％以下とする。
Ｂは、Ｃａ同様、ステンレス鋼の熱間加工性を良好にする元素であるため、必要に応じて０．００５０質量％以下の範囲で添加してよい。添加する場合、好ましくは含有量を０．０００１質量％以上０．００３０質量％以下とする。
ＴｉおよびＮｂは、ＣまたはＮと析出物を生成し、熱処理時の結晶粒粗大化を防止するのに有効であるため、それぞれ０．５０質量％以下の範囲で添加してよい。添加する場合、好ましくは含有量をそれぞれ０．０１質量％以上０．３０質量％以下とする。
Ｖ、Ｗ、Ｃｏ、Ｓｎは、何れもステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて添加してよい。添加する場合は、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の含有量とすることが好ましい。
次に、上記ステンレス鋼およびステンレス鋼材の製造方法について説明する。
上記ステンレス鋼を製造する際には、原料を溶解および精錬し、上述のように成分調整したステンレス鋼を溶製する。
精錬工程においては、ＶＯＤまたはＡＯＤを用いる。
本実施の形態では、ＣａＯ－ＳｉＯ2系やＣａＯ－Ａｌ2Ｏ3系の酸化物の融点を著しく降下させることが知られているＣａＦ2に着目し、スラグ中のＣａＦ2の濃度を適切な範囲とすることで介在物のＣａＦ2濃度を上昇させ、Ａｌ2Ｏ3が低く硬質な結晶性介在物の生成を抑制し、生成される介在物を軟質化する。
具体的に、本実施の形態では、精錬工程後のスラグ組成を、質量％比でＣａＯ／ＳｉＯ2：１．７以上３．０以下、好ましくは１．７以上２．３以下、Ａｌ2Ｏ3：６．０質量％以下、好ましくは４．０質量％以下、ＭｇＯ：１０．０質量％以下、好ましくは８．０質量％以下、および、ＣａＦ2：５質量％以上２０質量％以下、好ましくは７質量％以上１５質量％以下、かつＣａＯ／ＳｉＯ2の３倍以上８倍以下とするように、ＣａＦ2をスラグ量に応じて投入する。また、ＣａＦ２による介在物制御の効果を十分に発揮させるため、投入後に５０Ｗ／ｔｏｎ以上の攪拌動力で５分以上、溶鋼を攪拌保持する。攪拌動力が５０Ｗ／ｔｏｎ未満、もしくは攪拌保持時間が５分未満であると第一介在物および第二介在物の原因となる懸濁スラグへＣａＦ2が充分に混合されず、第一介在物および第二介在物が多くなりすぎる。攪拌動力が１５０Ｗ／ｔｏｎより大きいと溶鋼上に存在する精錬スラグを巻き込み第二介在物が多くなりすぎる。攪拌保持時間の上限は特に定められるものではないが、攪拌による効果が飽和する一方で設備上の負荷や製造上の効率が低下する意味合いから、攪拌保持時間を３０分以下とすることが好ましい。攪拌はＶＯＤやＬＦのガス吹込みによる方法のほか、機械的な混合や電磁攪拌などの他の方法でも実施することができる。
そして、精錬工程の後、連続鋳造工程を経て、所定厚のスラブ、または、所定角サイズのビレットなどのステンレス鋼を形成する。
この後、所定厚のスラブに対し、熱間圧延工程、酸洗工程を経て、所定厚のステンレス鋼材であるステンレス鋼板を製造、または、所定角サイズのビレットに対し、熱間圧延工程、酸洗工程を経て、所定太さのステンレス鋼材である棒・線材を製造する。いずれの場合もその後、要求される寸法に応じて、焼鈍工程および／または酸洗工程を経てもよい。酸洗工程を経た後、さらに、冷間圧延工程を経てもよい。
このように、ＶＯＤまたはＡＯＤによる精錬後のステンレス溶鋼において、浮上しているスラグの組成を調整し、精錬後十分な時間保持することで、Ｓ低減と介在物組成制御の両立が可能となる。具体的に、ＣａＯ：０質量％以上１５質量％以下、ＳｉＯ2：０質量％以上２０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：５０質量％以上７０質量％以下、ＭｇＯ：１０質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第一介在物を０個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下含み、ＣａＯ：１０質量％以上７０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上６５質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上５０質量％以下、ＣａＦ2：０質量％以上５質量％以下の平均組成を有する第二介在物を０個／ｍｍ2以上０．２個／ｍｍ2以下含み、かつ、ＣａＯ：５質量％以上４０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上４０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％以上４０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上３０質量％以下、ＣａＦ2：５質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第三介在物を０．００５個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下含む、つまりＳを低減しつつ、換言すれば耐食性に優れ、かつ、硬質介在物の生成が抑制されたステンレス鋼を製造できる。そして、このステンレス鋼を用いて、第一介在物を０個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下含み、第二介在物を０個／ｍｍ2以上０．１個／ｍｍ2以下含み、かつ、第三介在物を０．００５個／ｍｍ2以上０．２個／ｍｍ2以下含む、つまりＳを低減しつつ、換言すれば耐食性に優れ、かつ、硬質介在物の生成が抑制されて表面欠陥が少ない良質な鋼板や棒・線材などのステンレス鋼材を製造できる。
（実施例１）
以下、本実施例および比較例について説明する。
以下、本実施例および比較例について説明する。
表１に示すサンプルＮｏ．１～４の鋼種の各組成のオーステナイト系ステンレス鋼８０トンを用い、電気炉、転炉、ＡＯＤ精錬工程およびＬＦ、連続鋳造工程を経て２００ｍｍ厚のステンレス鋼であるスラブとして溶製した。また、表１に示すサンプルＮｏ．７～11，13，15の鋼種の各組成のオーステナイト系ステンレス鋼８０トンを用い、電気炉、転炉、真空脱ガス(ＶＯＤ)精錬工程、連続鋳造工程を経て２００ｍｍ厚のステンレス鋼であるスラブとして溶製した。
表１に示す各元素の含有量は、質量％での値である。なお、精錬工程では各組成に応じて使用するスラグのＣａＦ2を０．０～２０．０まで変化させて精錬した。また、ＣａＦ2投入後に、ＶＯＤまたはＬＦにてＡｒガスの底吹きを実施して、攪拌動力６５～１２０Ｗ／ｔｏｎで７～２２分、溶鋼を攪拌保持した。
そして、溶製したスラブより幅方向中央、表層から２０ｍｍ位置を中心とした個所から、板厚４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、奥行き１５ｍｍの鋼塊サンプルを採取した。
次いで、各スラブに対して熱間圧延、冷間圧延、および、酸洗を行い、板厚０．３ｍｍ～１０ｍｍのステンレス鋼材である冷延コイルとし、コイルから鋼板サンプルを採取した。
また、表１に示すサンプルＮｏ．５，６，12，14の鋼種の各組成のオーステナイト系ステンレス鋼６０トンを用い、電気炉、ＡＯＤ精錬工程およびＬＦ、連続鋳造工程を経て１５０ｍｍ角のステンレス鋼であるビレットとして溶製した。なお、ＡＯＤにおける還元精錬では各組成に応じて使用するスラグのＣａＦ2を０．０～２０．０まで変化させて精錬した。また、ＣａＦ2投入後に、攪拌動力１００Ｗ／ｔｏｎで２０分、溶鋼を攪拌保持した。
そして、溶製したビレットより幅方向中央、表層から２０ｍｍ位置を中心とした個所から、板厚４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、奥行き１５ｍｍの鋼塊サンプルを採取した。
次いで、各ビレットに対して熱間圧延、冷間圧延、および、酸洗を行い、径５ｍｍ～４０ｍｍのステンレス鋼材である棒・線材とし、棒・線材からサンプルを採取した。
そして、採取した各サンプルはエメリー紙による研磨およびバフ研磨を行い鏡面仕上げにした。
その後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて倍率１００倍で５００ｍｍ2の面積中に存在する円相当直径５μｍ以上のすべての介在物個数を計測した。
計測した介在物は、ＥＤＳで介在物組成のＣａＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＦ2比率を測定することで介在物の種別判定を行った。
得られた介在物の種別判定に基づき、第一介在物、第二介在物、第三介在物を分類し、計測された介在物個数および観察面積から個数密度を算出した。
また、介在物サイズが上位２０％となる介在物のうち５個（５個未満の場合には存在する個数）の介在物の組成の平均値を算出した。
各表中のサンプルＮｏ．１～11は、それぞれ本実施例に対応する。具体的に、表２中のサンプルＮｏ．１～４，７～11は、表１中のサンプルＮｏ．１～４，７～11の鋼種に対応するスラブのサンプル、表２中のサンプルＮｏ．５，６は、表１中のサンプルＮｏ．５，６の鋼種に対応するビレットのサンプルである。また、表３中のサンプルＮｏ．１～４，７～11は、表１中のサンプルＮｏ．１～４，７～11の鋼種に対応する鋼板のサンプル、表３中のサンプルＮｏ．５，６は、表１中のサンプルＮｏ．５，６の鋼種に対応する棒・線材のサンプルである。スラブ、ビレットについては、それぞれＣ断面を観察箇所とし、鋼板については、その表面を観察箇所とし、棒・線材については、任意の断面を観察箇所とした。
これらのサンプルについては、鋼中成分、および、精錬工程でのスラグのスラグ塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2比）、スラグ中のＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、および、ＣａＦ2の各濃度が上記の実施の形態の範囲を満足していたために、Ｓが抑制され、かつ、硬質介在物が少ない、つまり表面欠陥が少ない、良好な品質を得ることができた。
それに対し、各表中のサンプルＮｏ．12～15は、それぞれ比較例に対応する。具体的に、表２中のサンプルＮｏ．13，15は、表１中のサンプルＮｏ．13，15の鋼種に対応するスラブのサンプル、表２中のサンプルＮｏ．12，14は、表１中のサンプルＮｏ．12，14の鋼種に対応するビレットのサンプルである。また、表３中のサンプルＮｏ．13，15は、表１中のサンプルＮｏ．13，15の鋼種に対応する鋼板のサンプル、表３中のサンプルＮｏ．12，14は、表１中のサンプルＮｏ．12，14の鋼種に対応する棒・線材のサンプルである。これらの観察箇所は、本実施例と同様とした。
サンプルＮｏ．12，13では、スラグ中のＣａＦ2の濃度が上記の実施の形態の範囲を逸脱していたため（表１中の下線）、融点が低い第三介在物を十分生成することによる硬質な第二介在物の抑制ができておらず（表２、表３中の下線）、表面欠陥が少ない、良好な製品を得ることができなかった。
また、サンプルＮｏ．14では、スラグ中のＡｌ2Ｏ3の濃度が上記の実施の形態の範囲を逸脱していたため（表１中の下線）、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）の結晶を含む第一介在物が多量に生成し（表２、表３中の下線）、表面欠陥が少ない、良好な製品を得ることができなかった。
さらに、サンプルＮｏ．15では、スラグ中のＣａＦ2の濃度が上記の実施の形態の範囲を逸脱していたため（表１中の下線）、ＣａＦ2を過剰に含有する介在物（第三介在物）が多量に生成し（表２、表３中の下線）、表面欠陥が少ない、良好な製品を得ることができなかった。
（実施例２）
表４に示すサンプルＮｏ．16～25について、ＶＯＤまたはＬＦにて底吹きガス量を変更し、攪拌動力と攪拌保持時間を表４に示すように変更した以外は、実施例１同様に製造し、スラブ、ビレット、鋼板または棒・線材のサンプル採取と評価を行った。
表４に示すサンプルＮｏ．16～25について、ＶＯＤまたはＬＦにて底吹きガス量を変更し、攪拌動力と攪拌保持時間を表４に示すように変更した以外は、実施例１同様に製造し、スラブ、ビレット、鋼板または棒・線材のサンプル採取と評価を行った。
サンプルＮｏ.16～21は、それぞれ本実施例に対応する。これらは、鋼中成分、および、精錬工程でのスラグのスラグ塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2比）、スラグ中のＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、および、ＣａＦ2の各濃度が上記の実施の形態の範囲を満足していたために、Ｓが抑制され、かつ、硬質介在物が少ない、つまり表面欠陥が少ない、良好な品質を得ることができた。
一方、サンプルＮｏ．22～25は、それぞれ比較例に対応する。これらは、本発明の攪拌条件を満たさなかったため、スラグ中のＣａＦ2の濃度は実施の形態の範囲を満たしていたものの、融点が低い第三介在物を充分に生成し、硬質な第二介在物を抑制することができておらず（表５、表６中の下線）、表面欠陥が少ない、良好な製品を得ることができなかった。
したがって、上記の各実施例に示されるように、本発明の条件を満たすことにより、Ｓを低減しつつ硬質介在物が抑制されたスラブやビレットなどのステンレス鋼、および、硬質介在物が抑制されることにより表面欠陥が少ない鋼板や棒・線材などのステンレス鋼材が製造できることが確認された。
Claims (5)
- Ｃ：０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．３質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上５質量％以下、Ｎｉ：５質量％以上２０質量％以下、Ｓ：０．０００１質量％以上０．００３質量％以下、Ｃｒ：１６質量％以上２５質量％以下、Ｃａ：０．０００１質量％以上０．００２質量％以下、Ｏ：０．０００１質量％以上０．００４質量％以下、Ａｌ：０．０２質量％以下、Ｍｇ：０．００２質量％以下、および、Ｎ：０．０００１質量％以上０．５質量％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、
円相当直径５μｍ以上の介在物について、
ＣａＯ：０質量％以上１５質量％以下、ＳｉＯ2：０質量％以上２０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：５０質量％以上７０質量％以下、ＭｇＯ：１０質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第一介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下で、
ＣａＯ：１０質量％以上７０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上６５質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上５０質量％以下、ＣａＦ2：０質量％以上５質量％以下の平均組成を有する第二介在物の個数密度が０．２個／ｍｍ2以下で、
ＣａＯ：５質量％以上４０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上４０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％以上４０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上３０質量％以下、ＣａＦ2：５質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第三介在物の個数密度が０．００５個／ｍｍ2以上０．５個／ｍｍ2以下である
ことを特徴とするステンレス鋼。 - Ｃｕ：４質量％以下、Ｍｏ：５質量％以下、ＲＥＭ：０．００３質量％以下、Ｂ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の少なくとも１種をさらに含有する
ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼。 - Ｃ：０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．３質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上５質量％以下、Ｎｉ：５質量％以上２０質量％以下、Ｓ：０．０００１質量％以上０．００３質量％以下、Ｃｒ：１６質量％以上２５質量％以下、Ｃａ：０．０００１質量％以上０．００２質量％以下、Ｏ：０．０００１質量％以上０．００４質量％以下、Ａｌ：０．０２質量％以下、Ｍｇ：０．００２質量％以下、および、Ｎ：０．０００１質量％以上０．５質量％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、
円相当直径５μｍ以上の介在物について、
ＣａＯ：０質量％以上１５質量％以下、ＳｉＯ2：０質量％以上２０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：５０質量％以上７０質量％以下、ＭｇＯ：１０質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第一介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下で、
ＣａＯ：１０質量％以上７０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上６５質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上５０質量％以下、ＣａＦ2：０質量％以上５質量％以下の平均組成を有する第二介在物の個数密度が０．１個／ｍｍ2以下で、
ＣａＯ：５質量％以上４０質量％以下、ＳｉＯ2：１０質量％以上４０質量％以下、Ａｌ2Ｏ3：１０質量％以上４０質量％以下、ＭｇＯ：５質量％以上３０質量％以下、ＣａＦ2：５質量％以上４０質量％以下の平均組成を有する第三介在物の個数密度が０．００５個／ｍｍ2以上０．２個／ｍｍ2以下である
ことを特徴とするステンレス鋼材。 - Ｃｕ：４質量％以下、Ｍｏ：５質量％以下、ＲＥＭ：０．００３質量％以下、Ｂ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の少なくとも１種をさらに含有する
ことを特徴とする請求項３記載のステンレス鋼材。 - 請求項１または２記載のステンレス鋼を製造するステンレス鋼の製造方法であって、
ＶＯＤまたはＡＯＤにて精錬を行う精錬工程を備え、
精錬工程後のスラグ組成を、質量％比でＣａＯ／ＳｉＯ2：１．７以上３．０以下、Ａｌ2Ｏ3：６．０質量％以下、ＭｇＯ：１０．０質量％以下、および、ＣａＦ2：５質量％以上２０質量％以下かつＣａＯ／ＳｉＯ2の３倍以上８倍以下とするようにＣａＦ2を投入し、さらに、ＣａＦ2投入後に５０Ｗ／ｔｏｎ以上の攪拌動力で５分以上溶鋼を攪拌保持する
ことを特徴とするステンレス鋼の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020032107 | 2020-02-27 | ||
| JP2020032107 | 2020-02-27 | ||
| PCT/JP2021/006927 WO2021172378A1 (ja) | 2020-02-27 | 2021-02-24 | ステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021172378A1 JPWO2021172378A1 (ja) | 2021-09-02 |
| JP7622037B2 true JP7622037B2 (ja) | 2025-01-27 |
Family
ID=77491893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022503662A Active JP7622037B2 (ja) | 2020-02-27 | 2021-02-24 | ステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230077707A1 (ja) |
| EP (1) | EP4112753A1 (ja) |
| JP (1) | JP7622037B2 (ja) |
| KR (1) | KR102755706B1 (ja) |
| CN (1) | CN115244199B (ja) |
| TW (1) | TWI752837B (ja) |
| WO (1) | WO2021172378A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4317467A4 (en) * | 2021-03-31 | 2024-09-11 | NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation | DUPLEX STAINLESS STEEL WIRE AND DUPLEX STAINLESS STEEL WIRE |
| JP7438435B1 (ja) | 2023-08-23 | 2024-02-26 | 日本冶金工業株式会社 | 表面性状に優れたステンレス鋼 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019035124A (ja) | 2017-08-17 | 2019-03-07 | 日本冶金工業株式会社 | ステンレス鋼板およびその精錬方法 |
| JP2019178363A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 日鉄ステンレス株式会社 | 製造性に優れた高Ｓｉ含有のオーステナイト系ステンレス鋼 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146908U (ja) | 1984-08-30 | 1986-03-28 | ナショナル住宅産業株式会社 | 搬送装置 |
| JPH0762171B2 (ja) * | 1989-07-28 | 1995-07-05 | 新日本製鐵株式会社 | 伸線性ならびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
| FR2776306B1 (fr) * | 1998-03-18 | 2000-05-19 | Ugine Savoie Sa | Acier inoxydable austenitique pour l'elaboration notamment de fil |
| JP3510989B2 (ja) | 1999-07-09 | 2004-03-29 | 日本冶金工業株式会社 | ステンレス鋼の精錬に用いるＳｉ合金鉄およびステンレス鋼の精錬方法 |
| KR100661328B1 (ko) * | 2003-08-07 | 2006-12-27 | 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 | 2상 스테인레스강 및 그 제조 방법 |
| US7396421B2 (en) * | 2003-08-07 | 2008-07-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Duplex stainless steel and manufacturing method thereof |
| JP4824640B2 (ja) * | 2007-06-28 | 2011-11-30 | 日本冶金工業株式会社 | 二相ステンレス鋼およびその製造方法 |
| CN103060523B (zh) * | 2013-02-01 | 2014-12-03 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种无磁不锈钢的冶炼方法 |
| JP6146908B2 (ja) * | 2013-10-09 | 2017-06-14 | 日本冶金工業株式会社 | 表面性状に優れたステンレス鋼とその製造方法 |
| JP6005234B1 (ja) * | 2015-09-29 | 2016-10-12 | 日新製鋼株式会社 | 疲労特性に優れた高強度ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| JP2017095794A (ja) * | 2015-11-17 | 2017-06-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 二相ステンレス鋼材および二相ステンレス鋼管 |
| CN108467985B (zh) * | 2018-04-12 | 2020-08-25 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种压力容器用奥氏体不锈钢的夹杂物控制方法 |
-
2021
- 2021-02-24 WO PCT/JP2021/006927 patent/WO2021172378A1/ja active Application Filing
- 2021-02-24 US US17/800,866 patent/US20230077707A1/en active Pending
- 2021-02-24 EP EP21761439.5A patent/EP4112753A1/en active Pending
- 2021-02-24 CN CN202180012761.7A patent/CN115244199B/zh active Active
- 2021-02-24 KR KR1020227027734A patent/KR102755706B1/ko active Active
- 2021-02-24 JP JP2022503662A patent/JP7622037B2/ja active Active
- 2021-02-26 TW TW110107016A patent/TWI752837B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019035124A (ja) | 2017-08-17 | 2019-03-07 | 日本冶金工業株式会社 | ステンレス鋼板およびその精錬方法 |
| JP2019178363A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 日鉄ステンレス株式会社 | 製造性に優れた高Ｓｉ含有のオーステナイト系ステンレス鋼 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230077707A1 (en) | 2023-03-16 |
| CN115244199B (zh) | 2023-10-20 |
| JPWO2021172378A1 (ja) | 2021-09-02 |
| KR102755706B1 (ko) | 2025-01-21 |
| CN115244199A (zh) | 2022-10-25 |
| WO2021172378A1 (ja) | 2021-09-02 |
| TWI752837B (zh) | 2022-01-11 |
| TW202138587A (zh) | 2021-10-16 |
| EP4112753A1 (en) | 2023-01-04 |
| KR20220125343A (ko) | 2022-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4824640B2 (ja) | 二相ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP4673343B2 (ja) | 耐食性、溶接性および表面性状に優れるステンレス鋼板およびその製造方法 | |
| CN115917013B (zh) | 金属箔用不锈钢、不锈钢箔及其制造方法 | |
| JP7622037B2 (ja) | ステンレス鋼、ステンレス鋼材、およびステンレス鋼の製造方法 | |
| JP7636522B2 (ja) | 二相ステンレス鋼線材および二相ステンレス鋼線 | |
| CN115667563B (zh) | 耐疲劳特性优异的析出硬化型马氏体系不锈钢板 | |
| JP2021123773A (ja) | 表面性状に優れたＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ合金およびその製造方法 | |
| JP2020033579A (ja) | 表面性状に優れたステンレス鋼板およびその製造方法 | |
| JP7622036B2 (ja) | 鏡面研磨性に優れたステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP7530447B2 (ja) | 耐疲労特性に優れた析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| JP2025000288A (ja) | ステンレス鋼材 | |
| JP2024103154A (ja) | ステンレス鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231026 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20240311 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241225 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250115 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7622037 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |