JPS62199721A - 加工性の良好なフエライト系ステンレス鋼の鋼板または鋼帯の製造法 - Google Patents
加工性の良好なフエライト系ステンレス鋼の鋼板または鋼帯の製造法Info
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- JPS62199721A JPS62199721A JP4235186A JP4235186A JPS62199721A JP S62199721 A JPS62199721 A JP S62199721A JP 4235186 A JP4235186 A JP 4235186A JP 4235186 A JP4235186 A JP 4235186A JP S62199721 A JPS62199721 A JP S62199721A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0405—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing of ferrous alloys
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼の鋼
板または調帯の製造法に関する。より詳しくは、プレス
成形時のりジンクの発生が少なくまた深絞り加工後の二
次加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼の鋼板また
は鋼帯の製造法に関する。
板または調帯の製造法に関する。より詳しくは、プレス
成形時のりジンクの発生が少なくまた深絞り加工後の二
次加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼の鋼板また
は鋼帯の製造法に関する。
5US430に代表されるフェライト系ステンレス鋼は
、 5US304に代表されるオーステナイト系ステン
レス鋼に比べて成形後に時期割れ現象がなくまた応力腐
食割れ感受性が小さいなどの特質を有し、そして、高価
なニッケルを含有しないので廉価である等から、耐久消
費材として多用されている。しかし、フェライト系ステ
ンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べてプレ
ス成形性および耐食性が劣り、且つ深絞り加工時にしば
しばりジンクと呼ばれる独特のシワ模様状の表面肌荒れ
が発生する。また 一部のフェライト系ステンレス鋼種
では大きな深絞り加工を施した後の二次加工時に縦割れ
と呼ばれる脆化割れが発生する。
、 5US304に代表されるオーステナイト系ステン
レス鋼に比べて成形後に時期割れ現象がなくまた応力腐
食割れ感受性が小さいなどの特質を有し、そして、高価
なニッケルを含有しないので廉価である等から、耐久消
費材として多用されている。しかし、フェライト系ステ
ンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べてプレ
ス成形性および耐食性が劣り、且つ深絞り加工時にしば
しばりジンクと呼ばれる独特のシワ模様状の表面肌荒れ
が発生する。また 一部のフェライト系ステンレス鋼種
では大きな深絞り加工を施した後の二次加工時に縦割れ
と呼ばれる脆化割れが発生する。
従来より、フェライト系ステンレス鋼の耐食性およびプ
レス成形性の向上に関しては、C,Nの低減並びにTi
、Nbなどの炭窒化物形成元素を比較的多量に添加した
鋼が開発され1例えばJT、5G4305において5U
S430LXとして規定されている。しかし、前述のり
ジンクおよび縦割れについては未だ問題は解決されてい
ない。
レス成形性の向上に関しては、C,Nの低減並びにTi
、Nbなどの炭窒化物形成元素を比較的多量に添加した
鋼が開発され1例えばJT、5G4305において5U
S430LXとして規定されている。しかし、前述のり
ジンクおよび縦割れについては未だ問題は解決されてい
ない。
リジング現象についてはこれまでにも多くの報告がある
が、工業的にこれを解消するとなるとその技術は必ずし
も充分ではない。リジングの成因は例えば金属学会誌、
31 (1967) 、 P、519に報告されている
ように、熱延板中心層に残存する粗大フェライトバンド
にあると考えられており、従って。
が、工業的にこれを解消するとなるとその技術は必ずし
も充分ではない。リジングの成因は例えば金属学会誌、
31 (1967) 、 P、519に報告されている
ように、熱延板中心層に残存する粗大フェライトバンド
にあると考えられており、従って。
リジングの改善にあたっては、この熱延板の粗大フェラ
イトバンドの分断および微細化に集約される。従来の発
表されている報告または特許においてフェライト系ステ
ンレス鋼のりジンク改善のための処法を要約すれば、(
1)スラブの等軸品率を増す3(2)低4L熱延を施す
、(3)熱延板焼鈍を施すなどが挙げられる。
イトバンドの分断および微細化に集約される。従来の発
表されている報告または特許においてフェライト系ステ
ンレス鋼のりジンク改善のための処法を要約すれば、(
1)スラブの等軸品率を増す3(2)低4L熱延を施す
、(3)熱延板焼鈍を施すなどが挙げられる。
フェライト系ステンレス鋼の深絞り後の二次加工時に発
生する縦割れの問題については1本発明者らは特願昭6
0−168626号において、鋼成分の面からこれを改
善することを提案した。これはAβ。
生する縦割れの問題については1本発明者らは特願昭6
0−168626号において、鋼成分の面からこれを改
善することを提案した。これはAβ。
TiまたはNbの含有量を適切に規制することによって
、二次加工性の改善を図ったものである。
、二次加工性の改善を図ったものである。
前述のように、フェライト系ステンレス鋼はりジンクの
問題と二次加工性の問題が付随するが。
問題と二次加工性の問題が付随するが。
この問題を同時に且つ工業的に有利に解決する処法は未
だ完成されていない。本発明はこの点の解決を目的とし
たものである。
だ完成されていない。本発明はこの点の解決を目的とし
たものである。
本発明は、前記の問題を解決するフェライトミステンレ
ス鋼の鋼板または鋼帯の製造法として。
ス鋼の鋼板または鋼帯の製造法として。
熱間圧延温度で実質上フェライト単相組織を呈するフェ
ライト系ステンレス鋼のスラブを粗熱間圧延および仕上
熱間圧延して熱延板を製造し、ついで冷間圧延するにあ
たり2 該粗圧延を多パスで実施すると共にこの粗圧延開始のス
ラブの温度を1050℃〜1180℃の範囲とすること
、および。
ライト系ステンレス鋼のスラブを粗熱間圧延および仕上
熱間圧延して熱延板を製造し、ついで冷間圧延するにあ
たり2 該粗圧延を多パスで実施すると共にこの粗圧延開始のス
ラブの温度を1050℃〜1180℃の範囲とすること
、および。
板厚が初期スラブの1/2になるまでの粗圧延前段パス
において、圧下率が30%以上のパスを少なくとも一回
行ない、このパスのあと、30秒以上のディレィをおい
てから次パス粗圧延を行なうこと。
において、圧下率が30%以上のパスを少なくとも一回
行ない、このパスのあと、30秒以上のディレィをおい
てから次パス粗圧延を行なうこと。
そして、(1)以降は熱延板焼鈍を含む1回冷延または
中間焼鈍を含む2回以上の冷延により冷間圧延を行うこ
と、または、(2)特に、耐縦割れ性が厳しく要求され
る場合には、熱間圧延終了後。
中間焼鈍を含む2回以上の冷延により冷間圧延を行うこ
と、または、(2)特に、耐縦割れ性が厳しく要求され
る場合には、熱間圧延終了後。
熱延板焼鈍を省略して一回冷延または中間焼鈍を含む二
回以上の冷延により冷間圧延を行うこと。
回以上の冷延により冷間圧延を行うこと。
を特徴とする加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼
の鋼板または鋼帯の製造法を提供するものである。
の鋼板または鋼帯の製造法を提供するものである。
本発明法は、熱間圧延工程で実質上フェライト単相Mi
織を呈するフェライト系ステンレス鋼であれば適用可能
である。そして、熱間圧延工程のあとでは、熱延板焼鈍
を実施してから通常の冷間圧延を実施することもできる
が、Tiおよび/またはNbを含む鋼の場合に特に二次
加工時の縦割れが著しく厳しい要求となる場合には、上
記の方法で熱延後、熱延板焼鈍を省略して冷間圧延を実
施することによって、かような縦割れの問題のない鋼板
または調帯を得ることができる。
織を呈するフェライト系ステンレス鋼であれば適用可能
である。そして、熱間圧延工程のあとでは、熱延板焼鈍
を実施してから通常の冷間圧延を実施することもできる
が、Tiおよび/またはNbを含む鋼の場合に特に二次
加工時の縦割れが著しく厳しい要求となる場合には、上
記の方法で熱延後、熱延板焼鈍を省略して冷間圧延を実
施することによって、かような縦割れの問題のない鋼板
または調帯を得ることができる。
本発明法はプレス成形性の良好な鋼に対して適用するこ
とが特に望ましく1本発明の目的が有利に達成できる鋼
としては、c:o、o3%以下、Si:0.75%以下
、Mn:0.40%以下、P:0.04%以下。
とが特に望ましく1本発明の目的が有利に達成できる鋼
としては、c:o、o3%以下、Si:0.75%以下
、Mn:0.40%以下、P:0.04%以下。
s:0.01%以下、Cr:12.O%〜22.0%、
Ni:0.5%以下、 N j 0.03%以下、
O:0.01s%以下。
Ni:0.5%以下、 N j 0.03%以下、
O:0.01s%以下。
sol、^j!:0.05%以下、そして、 0.04
%〜0.40%のTiまたは0.10%〜0.80%の
Nbの一種または二種を含有し、場合によっては、さら
に2%以下のMoまたは1%以下のCuを含有し、残部
が鉄および不可避的に混入する不純物からなる鋼がある
。
%〜0.40%のTiまたは0.10%〜0.80%の
Nbの一種または二種を含有し、場合によっては、さら
に2%以下のMoまたは1%以下のCuを含有し、残部
が鉄および不可避的に混入する不純物からなる鋼がある
。
以下に本発明法の内容を具体的に説明する。
リジングの成因は種々考えられるが5本発明者らは前述
したように熱延仮中心層に残存する粗大フェライトバン
ドにあると考えており、粗大フェライトバンドが形成さ
れる熱延工程にまず注目した。5115430のように
一般に高温でオーステナイトが析出し2相となる鋼では
熱間圧延中に析出したオーステナイトの分散などの効果
によって組織が微細化されるが1本発明で対象とするよ
うな高温まで(熱間加工温度で)実質上フェライト単相
であるフェライト系ステンレス鋼では別の手段によるM
i織の微細化が必要である。本発明者らはこの点につい
て系統的な研究を行い、既に「鉄と鋼」70(1984
) 、P2152において、変形帯によって組織が分断
される可能性について報告した。しかし、これは鍛造材
を対象としたものであり、十分な工業的技術にまでは至
らなかった。
したように熱延仮中心層に残存する粗大フェライトバン
ドにあると考えており、粗大フェライトバンドが形成さ
れる熱延工程にまず注目した。5115430のように
一般に高温でオーステナイトが析出し2相となる鋼では
熱間圧延中に析出したオーステナイトの分散などの効果
によって組織が微細化されるが1本発明で対象とするよ
うな高温まで(熱間加工温度で)実質上フェライト単相
であるフェライト系ステンレス鋼では別の手段によるM
i織の微細化が必要である。本発明者らはこの点につい
て系統的な研究を行い、既に「鉄と鋼」70(1984
) 、P2152において、変形帯によって組織が分断
される可能性について報告した。しかし、これは鍛造材
を対象としたものであり、十分な工業的技術にまでは至
らなかった。
そこで、実際のフェライト系ステンレス鋼のスラブの板
厚中心部から、リジングの成因と考えられる柱状晶部を
採取し、これらの試料をもとにその組織を微細化する処
決を開発すべく種々の試験研究を重ねた。とくに、柱状
晶を微細化するには熱延工程での組織の微細化が必要で
あることから柱状晶の膜圧過程の組織変化について、温
度1膜圧過程の圧下率、圧下後の保持時間並びにその保
持時間の経時的な位置等の条件を種々に変動させてリジ
ングに及ぼす影響を詳細に調べた。その結果、第1図〜
第4図に示される興味深い関係を見出すことができた。
厚中心部から、リジングの成因と考えられる柱状晶部を
採取し、これらの試料をもとにその組織を微細化する処
決を開発すべく種々の試験研究を重ねた。とくに、柱状
晶を微細化するには熱延工程での組織の微細化が必要で
あることから柱状晶の膜圧過程の組織変化について、温
度1膜圧過程の圧下率、圧下後の保持時間並びにその保
持時間の経時的な位置等の条件を種々に変動させてリジ
ングに及ぼす影響を詳細に調べた。その結果、第1図〜
第4図に示される興味深い関係を見出すことができた。
まず第1図〜第4図に示した結果を得た試験条件につい
て説明する。供試鋼の化学成分値を第1表に示した。A
1鋼はNbを含み、A2鋼はTiを含むフェライト系ス
テンレス鋼である。これらの鋼は、40トン電気炉、転
炉および真空脱ガス装置を経て溶製され、これを連続鋳
造設備によって連鋳スラブとした。そして、このスラブ
の断面をマクロエッチ後1柱状品の部分より、4o1m
F2み×100fi幅×I11長さの圧延用試料を採取
した。そして、この試料を加熱後、ロール径が330m
mφの熱間圧延機を用いて第2表に示すように各種の熱
延条件で板厚3.6mmまで熱延した。熱延条件は圧延
開始の温度(加熱炉からのスラブの抽出温度)。
て説明する。供試鋼の化学成分値を第1表に示した。A
1鋼はNbを含み、A2鋼はTiを含むフェライト系ス
テンレス鋼である。これらの鋼は、40トン電気炉、転
炉および真空脱ガス装置を経て溶製され、これを連続鋳
造設備によって連鋳スラブとした。そして、このスラブ
の断面をマクロエッチ後1柱状品の部分より、4o1m
F2み×100fi幅×I11長さの圧延用試料を採取
した。そして、この試料を加熱後、ロール径が330m
mφの熱間圧延機を用いて第2表に示すように各種の熱
延条件で板厚3.6mmまで熱延した。熱延条件は圧延
開始の温度(加熱炉からのスラブの抽出温度)。
膜圧1パス目の圧下率9膜圧lパス後2次パスまでの保
持時間(ディレィ時間)、のそれぞれを変動因子とした
。得られた熱延板は、A+鋼については1000℃×1
分の均熱、A2鋼については900゜°C×1分の均熱
の短時間焼鈍を実施し、二回冷延二回焼鈍で最終的に0
.7flの厚さの冷延焼鈍板とした。
持時間(ディレィ時間)、のそれぞれを変動因子とした
。得られた熱延板は、A+鋼については1000℃×1
分の均熱、A2鋼については900゜°C×1分の均熱
の短時間焼鈍を実施し、二回冷延二回焼鈍で最終的に0
.7flの厚さの冷延焼鈍板とした。
得られた冷延焼鈍板から、圧延方向と平行に平行部35
f1幅X 120mm長さの引張試験片を採取し。
f1幅X 120mm長さの引張試験片を採取し。
これを20%引張後に表面に現れるリジングを測定した
。
。
リジングの測定は表面粗さ計を用いて中心線平均粗さR
aを測定すると共に表面の外観判定を行い。
aを測定すると共に表面の外観判定を行い。
これらを次の5段階で評価した。外観判定にあたっては
、パックリングの大きいものについてはランクを1ラン
クダウンさせた。
、パックリングの大きいものについてはランクを1ラン
クダウンさせた。
リジング評点 中心線平均粗さRa 外観(Cu
toffイ直2.5mm) 良 I Ra<2.2 pm
ランクl↑ 2 2.2≦Ra < 2.8
p m ランク2否 5 4.5≦Ra
ランク5第1図は第1表の^1鋼につい
て抽出温度(粗圧延開始温度)およびlパス後のディレ
ィの存無とりジング評点の関係を示したものである。l
パス後のディレィの間はパス後の材温とほぼ等しい温度
に保持し、ディレィ時間はいずれも120秒である。
toffイ直2.5mm) 良 I Ra<2.2 pm
ランクl↑ 2 2.2≦Ra < 2.8
p m ランク2否 5 4.5≦Ra
ランク5第1図は第1表の^1鋼につい
て抽出温度(粗圧延開始温度)およびlパス後のディレ
ィの存無とりジング評点の関係を示したものである。l
パス後のディレィの間はパス後の材温とほぼ等しい温度
に保持し、ディレィ時間はいずれも120秒である。
第1図の結果から明らかなように、抽出温度が低下する
と全体にリジングは改善され1 またディレィを設けた
場合にはディレィ無しの場合に比べてリジングが改善さ
れることがわかる。例えば1ディレィ無しの場合には抽
出温度が1100℃前後でリジング評点2以下が得られ
たものもあるが、平均すると評点は3近辺でありバラツ
キが大きく工業的に安定した特性が得られないし、抽出
温度をさらに下げても十分なりジング評点は安定して得
られない。これに対してディレィを設けた場合には抽出
温度が1050〜1180′Cの範囲でリジング評点2
が安定して得られている。このリジング評点2のレベル
はプレス成形用材料において非常に厳しいリジング特性
要件を満足する水準である。
と全体にリジングは改善され1 またディレィを設けた
場合にはディレィ無しの場合に比べてリジングが改善さ
れることがわかる。例えば1ディレィ無しの場合には抽
出温度が1100℃前後でリジング評点2以下が得られ
たものもあるが、平均すると評点は3近辺でありバラツ
キが大きく工業的に安定した特性が得られないし、抽出
温度をさらに下げても十分なりジング評点は安定して得
られない。これに対してディレィを設けた場合には抽出
温度が1050〜1180′Cの範囲でリジング評点2
が安定して得られている。このリジング評点2のレベル
はプレス成形用材料において非常に厳しいリジング特性
要件を満足する水準である。
第2図はディレィを設けるパス位置とりジングとの関係
を示したものである。第2図において○印は各抽出温度
において1パス後に30−120秒のディレィを設けた
もの、Δ印は3パス後に各抽出温度において30〜12
0秒のディレィを設けたものである。第3図はこのディ
レィの位置を図解したものである。第2図の結果に見ら
れるように、粗圧延前段のパスでディレィを設けた方が
リジング評点が全体によくなる。1050〜1180℃
の抽出温度において1パス後にディレィを設けた場合で
は2点を除いてリジング評点2が得られている。この評
点2を外れたものの一つは例外的に圧下率が20%のも
のであり、それ以外のものは圧下率が30%以上のもの
であり、他の一つは例外的にディレィ時間が10秒のも
のであり、それ以外のディレィ時間は30秒以上のもの
であった。
を示したものである。第2図において○印は各抽出温度
において1パス後に30−120秒のディレィを設けた
もの、Δ印は3パス後に各抽出温度において30〜12
0秒のディレィを設けたものである。第3図はこのディ
レィの位置を図解したものである。第2図の結果に見ら
れるように、粗圧延前段のパスでディレィを設けた方が
リジング評点が全体によくなる。1050〜1180℃
の抽出温度において1パス後にディレィを設けた場合で
は2点を除いてリジング評点2が得られている。この評
点2を外れたものの一つは例外的に圧下率が20%のも
のであり、それ以外のものは圧下率が30%以上のもの
であり、他の一つは例外的にディレィ時間が10秒のも
のであり、それ以外のディレィ時間は30秒以上のもの
であった。
以上の基礎試験からフェライト系ステンレス鋼のりジン
グを改善するには、熱間圧延工程における熱延開始温度
(加熱炉からのスラブ抽出llμ度)を1050〜11
80℃の範囲とし、粗圧延の段階で少なくとも30秒の
ディレィ時間を探ること、そしてそのディレィは粗圧延
での早いパス回数の時点で採ることが必要であり5 こ
のディレィ前のパスでは少なくとも30%以上の圧下率
とすることが良いことが判明した。これを実操業の条件
で云えば、粗圧延の過程でスラブの抽出温度を1050
“0〜1180℃の範囲とし、板厚が初期スラブ厚の1
72になるまでの粗圧延前段パスにおいて圧下率が30
%以上のパスを少なくとも一回行ない、このパスのあと
。
グを改善するには、熱間圧延工程における熱延開始温度
(加熱炉からのスラブ抽出llμ度)を1050〜11
80℃の範囲とし、粗圧延の段階で少なくとも30秒の
ディレィ時間を探ること、そしてそのディレィは粗圧延
での早いパス回数の時点で採ることが必要であり5 こ
のディレィ前のパスでは少なくとも30%以上の圧下率
とすることが良いことが判明した。これを実操業の条件
で云えば、粗圧延の過程でスラブの抽出温度を1050
“0〜1180℃の範囲とし、板厚が初期スラブ厚の1
72になるまでの粗圧延前段パスにおいて圧下率が30
%以上のパスを少なくとも一回行ない、このパスのあと
。
30秒以上のディレィをおいてから次パス粗圧延を行う
ことがよいことになる。
ことがよいことになる。
このような有益な結果が得られた理由については、第4
図〜第7図の組織写真から判断すると次のように考える
ことができる。第4図および第5図は840龍から12
龍まで3パス圧延したさいに。
図〜第7図の組織写真から判断すると次のように考える
ことができる。第4図および第5図は840龍から12
龍まで3パス圧延したさいに。
第4図では抽出温度を1200℃、第5図では抽出温度
を1100℃とし、各々lパス後に120秒のディレィ
をおいた場合の圧延組織(3パス圧延後の熱延組m>を
示したものである。第4図の1200℃抽出のものはデ
ィレィを施しても粗大な回復フェライト組織であるが、
第5図の1100℃抽出でディレィを施したものは多数
の変形帯(第5図の写真で斜め方向に縞状に見える)を
含む回復Mi織(一部再結晶)となっている。すなわち
、抽出温度が低下したことにより熱延で変形帯が導入さ
れU織が著しく細分化され、つぎにディレィを直くこと
によりこの変形帯を中心にして回復(一部再結晶)が進
行したことを示唆している。この変形帯を利用して熱延
中の組織を微細化することおよびその後のディレィ中の
回復・再結晶の進行により得られた組織がリジング改善
に寄与するようになることは9次の第6図および第7図
の写真かられかる。
を1100℃とし、各々lパス後に120秒のディレィ
をおいた場合の圧延組織(3パス圧延後の熱延組m>を
示したものである。第4図の1200℃抽出のものはデ
ィレィを施しても粗大な回復フェライト組織であるが、
第5図の1100℃抽出でディレィを施したものは多数
の変形帯(第5図の写真で斜め方向に縞状に見える)を
含む回復Mi織(一部再結晶)となっている。すなわち
、抽出温度が低下したことにより熱延で変形帯が導入さ
れU織が著しく細分化され、つぎにディレィを直くこと
によりこの変形帯を中心にして回復(一部再結晶)が進
行したことを示唆している。この変形帯を利用して熱延
中の組織を微細化することおよびその後のディレィ中の
回復・再結晶の進行により得られた組織がリジング改善
に寄与するようになることは9次の第6図および第7図
の写真かられかる。
第6図および第7図は、それぞれ第4図および第5図の
熱延組織のものから熱延板を作製し、 1000”c
x 1分の均熱後水冷の焼鈍を施した場合の再結晶の状
態を調べた写真である。第6図の熱延焼鈍板では板厚中
心部に粗大な未再結晶フェライトが存在するのに対し、
第7図の熱延焼鈍板では板厚中心部まで十分に再結晶し
ていることがわかる。
熱延組織のものから熱延板を作製し、 1000”c
x 1分の均熱後水冷の焼鈍を施した場合の再結晶の状
態を調べた写真である。第6図の熱延焼鈍板では板厚中
心部に粗大な未再結晶フェライトが存在するのに対し、
第7図の熱延焼鈍板では板厚中心部まで十分に再結晶し
ていることがわかる。
ずなわら2本発明法による熱延条件では変形帯組織の導
入と回復が行われ微細な熱延組織を得ることができ2こ
れがリジング改善に寄与することになると考えられる。
入と回復が行われ微細な熱延組織を得ることができ2こ
れがリジング改善に寄与することになると考えられる。
このようにして従来より問題のあったフェライト系ステ
ンレス鋼のりジングは解決することができたが2本発明
者らが泡えた次の問題は二次加工時に発生ずる縦割れの
問題であった。この縦割れは高度の一次絞り加工後に形
状修正などの二次加工を行ったさいに発生し、特に冬場
に多発する傾向がある。フェライト系ステンレス鋼の加
工性および耐食性の改善にはTiやNbの添加が有益で
あるが、かようなTi、Nb添加鋼では著しくこの縦割
れが助長される。本発明者らはこの問題を解決すべく成
分面のみならず冷延配分率や焼鈍条件などの製造条件の
面から試験研究を行ったが、前記のりジング改善の熱延
条件をそのまま採用し。
ンレス鋼のりジングは解決することができたが2本発明
者らが泡えた次の問題は二次加工時に発生ずる縦割れの
問題であった。この縦割れは高度の一次絞り加工後に形
状修正などの二次加工を行ったさいに発生し、特に冬場
に多発する傾向がある。フェライト系ステンレス鋼の加
工性および耐食性の改善にはTiやNbの添加が有益で
あるが、かようなTi、Nb添加鋼では著しくこの縦割
れが助長される。本発明者らはこの問題を解決すべく成
分面のみならず冷延配分率や焼鈍条件などの製造条件の
面から試験研究を行ったが、前記のりジング改善の熱延
条件をそのまま採用し。
得られた熱延板を焼鈍することなく、つまり熱延板焼鈍
を省略して、a常の冷延を行うならば、この縦割れ遷移
温度を約20℃下げることができることが判明した。第
8図にその結果を示す。
を省略して、a常の冷延を行うならば、この縦割れ遷移
温度を約20℃下げることができることが判明した。第
8図にその結果を示す。
第8図は第1表の二種の鋼について、熱延板焼鈍を省略
した場合(As Hot)、 850℃×1時間(炉冷
)の焼鈍を行った場合、950℃×1分(空冷)の焼鈍
を行った場合の、冷延焼鈍板の縦割れ遷移温度(to、
z)を調べたものである。焼鈍の有無とその条件を変
えた以外の製造条件は同一である。すなわち熱延条件、
冷延条件は前述のりジング試験の項で述べた範囲で同一
とした。また縦割れ遷移温度(To、 z)は第9図に
示すような落電試験法によって決定した。この落雷試験
は供試冷延焼鈍板を段絞りによって絞り比3.:外径2
7韻の深絞りカップとし、耳を落としてカップ高さを4
2龍とした試験カップlを、第9図のように横置きにし
、その上に重錘2を落下させて縦割れの発生の有無を調
べるものである。そのさい1重錘2の落下高さを変える
ことにより衝撃エネルギーを変化させると共に試験温度
を変化させ、衝撃エネルギーが0.2KBf−■となる
温度を「縦割れ遷移温度(T6. z) Jとした。
した場合(As Hot)、 850℃×1時間(炉冷
)の焼鈍を行った場合、950℃×1分(空冷)の焼鈍
を行った場合の、冷延焼鈍板の縦割れ遷移温度(to、
z)を調べたものである。焼鈍の有無とその条件を変
えた以外の製造条件は同一である。すなわち熱延条件、
冷延条件は前述のりジング試験の項で述べた範囲で同一
とした。また縦割れ遷移温度(To、 z)は第9図に
示すような落電試験法によって決定した。この落雷試験
は供試冷延焼鈍板を段絞りによって絞り比3.:外径2
7韻の深絞りカップとし、耳を落としてカップ高さを4
2龍とした試験カップlを、第9図のように横置きにし
、その上に重錘2を落下させて縦割れの発生の有無を調
べるものである。そのさい1重錘2の落下高さを変える
ことにより衝撃エネルギーを変化させると共に試験温度
を変化させ、衝撃エネルギーが0.2KBf−■となる
温度を「縦割れ遷移温度(T6. z) Jとした。
第8図の結果に見られるように、熱延板焼鈍を省略した
方が焼鈍を実施した場合よりもむしろ縦割れ遷移温度(
ro、z)が低下し、その低下の程度も約20℃に達す
る。したがって、二次加工性が特に問題となる場合には
、前記のりジング改善処決を採用した上で77、 %i
仮焼鈍を省略すればよいことになる。
方が焼鈍を実施した場合よりもむしろ縦割れ遷移温度(
ro、z)が低下し、その低下の程度も約20℃に達す
る。したがって、二次加工性が特に問題となる場合には
、前記のりジング改善処決を採用した上で77、 %i
仮焼鈍を省略すればよいことになる。
この意味で本発明法が有利に適用できるフェライト系ス
テンレス鋼は加工性および耐食性を向上させたTi、N
b添加鋼であり1本発明においては重量%で、c:o、
o3%以下、 S i : 0.75%以下。
テンレス鋼は加工性および耐食性を向上させたTi、N
b添加鋼であり1本発明においては重量%で、c:o、
o3%以下、 S i : 0.75%以下。
Mn : 0.40%以下、 P :0.04%以下
、S:0.01%以下、Cr:12.O%〜22.0%
、Ni:0.5%以下。
、S:0.01%以下、Cr:12.O%〜22.0%
、Ni:0.5%以下。
N:0.03%以下、 O: 0.015%以下、
sol、Af :0.05%以下、そして、 0.04
%〜0.40シロのTiまたは0.10%〜0.80%
のNbの一種または二種を含有し。
sol、Af :0.05%以下、そして、 0.04
%〜0.40シロのTiまたは0.10%〜0.80%
のNbの一種または二種を含有し。
場合によっては、さらに2%以下のMoまたは1%以下
のCuを含をし5残部が鉄および不可避的に混入する不
純物からなるフェライト系ステンレス鋼が推奨される。
のCuを含をし5残部が鉄および不可避的に混入する不
純物からなるフェライト系ステンレス鋼が推奨される。
この鋼の成分範囲を限定する理由を概説すると次のとお
りである。
りである。
Cは成形性および耐食性に有害な元素であり。
またCを高くすることはそれだけTi、NbO量を増す
ことになり、ひいては二次加工性の低下につながるので
上限を0.03%とする。Siは脱酸剤として添加され
るが、その含有量が高いと材料が硬化するので0,75
%以下とする。MnはMnSとしてSを固定して熱間加
工性を向上させるが、一方でM n Sは孔食の起点と
なって耐食性を劣下させる。そのために、Sを厳しく規
制してMn添加量を低く抑えるのが有利となり、この意
味で0.40%以下とする。Pは二次加工性に悪影響を
及ぼすので低い方が好ましく 0.04%以下とする。
ことになり、ひいては二次加工性の低下につながるので
上限を0.03%とする。Siは脱酸剤として添加され
るが、その含有量が高いと材料が硬化するので0,75
%以下とする。MnはMnSとしてSを固定して熱間加
工性を向上させるが、一方でM n Sは孔食の起点と
なって耐食性を劣下させる。そのために、Sを厳しく規
制してMn添加量を低く抑えるのが有利となり、この意
味で0.40%以下とする。Pは二次加工性に悪影響を
及ぼすので低い方が好ましく 0.04%以下とする。
Sは耐食性に有害で低い方が好ましいので0,01%以
下とする。Crの下限は熱間圧延温度で実質上フェライ
ト単相組織を得るうえから、また耐食性の見地から12
.0%以上とし、一方、22%を越えると熱延板の靭性
が低下するので12.0〜22.0%の範囲とする。
下とする。Crの下限は熱間圧延温度で実質上フェライ
ト単相組織を得るうえから、また耐食性の見地から12
.0%以上とし、一方、22%を越えると熱延板の靭性
が低下するので12.0〜22.0%の範囲とする。
Niはスクラップなどの副原料から混入するが。
0.5%を越える債ではコスト上昇となるので0.5%
以下とする。NはCと共に成形性および耐食性に有害な
ので0.03%以下とする。○は鋼中の非金属介在物を
増し加工性に有害であるが、二次加工性の見地からA1
を制限する関係上、酸素の上限を規制する必要がある。
以下とする。NはCと共に成形性および耐食性に有害な
ので0.03%以下とする。○は鋼中の非金属介在物を
増し加工性に有害であるが、二次加工性の見地からA1
を制限する関係上、酸素の上限を規制する必要がある。
靭性および成形特性1曲げ加工性からみて酸素が0.0
15%を越えると、これらの特性が低下するので0.0
15%以下とする。
15%を越えると、これらの特性が低下するので0.0
15%以下とする。
八1は脱酸剤として添加するが、加工性の向上にも有用
である。しかし縦割れを助長する元素でもあり、この意
味から0.05%以下とする。Tiは加工性および耐食
性の向上を目的として添加するが0.40%を越えて添
加する。%割れ性が著しく低下する。NbもTiと同様
に加工性および耐食性の向上を目的として添加するが、
Tiに比べて縦割れの害がすくないことから、高Nbま
で添加することができるが、 0.80%を越えるよう
になると熱延板の靭性が低下するので0.80%以下と
する。
である。しかし縦割れを助長する元素でもあり、この意
味から0.05%以下とする。Tiは加工性および耐食
性の向上を目的として添加するが0.40%を越えて添
加する。%割れ性が著しく低下する。NbもTiと同様
に加工性および耐食性の向上を目的として添加するが、
Tiに比べて縦割れの害がすくないことから、高Nbま
で添加することができるが、 0.80%を越えるよう
になると熱延板の靭性が低下するので0.80%以下と
する。
以下に実際操業により本発明法を実施した代表的な実施
例を挙げる。
例を挙げる。
実施例
溶製した鋼の化学成分を第3表に示す。これらの鋼を連
続鋳造によりスラブを製造し、第4表に示す条件でホン
トコイルを製造した。粗圧延は6〜8パスで200賞自
から25謙寵までの圧下を行い、イ士上圧延は6パスで
25fiから3.6龍までの圧下を行なった。第4表に
おいて、圧下率の欄はディレィを置いたパス(ディレィ
処置前のパス)での圧下率を示している。得られた熱延
板を1000℃で連続焼鈍し、中間焼鈍を含む二回冷延
で0.7鶴厚の冷延焼鈍板を製造した。ホットコイルの
表面状態並びに冷延焼鈍板のりジング評点を第4表に併
記した。リジング評点は本文に記載した基準である。
続鋳造によりスラブを製造し、第4表に示す条件でホン
トコイルを製造した。粗圧延は6〜8パスで200賞自
から25謙寵までの圧下を行い、イ士上圧延は6パスで
25fiから3.6龍までの圧下を行なった。第4表に
おいて、圧下率の欄はディレィを置いたパス(ディレィ
処置前のパス)での圧下率を示している。得られた熱延
板を1000℃で連続焼鈍し、中間焼鈍を含む二回冷延
で0.7鶴厚の冷延焼鈍板を製造した。ホットコイルの
表面状態並びに冷延焼鈍板のりジング評点を第4表に併
記した。リジング評点は本文に記載した基準である。
第4表から1本発明で規定する熱延条件によって製造し
た冷延焼鈍板のりジング評点はいずれも2以下であり、
優れたりジング特性を示すことがわかる。これに対し抽
出温度が高い隘1や、ディレィ直前のパスでの圧下率が
低い磁2や、またディレィを1采ったパスが1麦段であ
るN113.ディレィ時間の短い隘4ではりジング評点
が高く本発明のような効果は得られていない。また、ホ
ットコイルの表面状態について見ると、隘5のように抽
出温度が1050℃以下の場合には線状の表面疵が多発
してくる。この表面疵が発生すると次工程で研磨が必要
となり、コスト上界の原因となる。Ik5ではりジング
評点は2以下と良好であるが、この表面疵の点から問題
があり1本発明の実施におし)では、抽出温度は105
0℃以上とするのがよい。
た冷延焼鈍板のりジング評点はいずれも2以下であり、
優れたりジング特性を示すことがわかる。これに対し抽
出温度が高い隘1や、ディレィ直前のパスでの圧下率が
低い磁2や、またディレィを1采ったパスが1麦段であ
るN113.ディレィ時間の短い隘4ではりジング評点
が高く本発明のような効果は得られていない。また、ホ
ットコイルの表面状態について見ると、隘5のように抽
出温度が1050℃以下の場合には線状の表面疵が多発
してくる。この表面疵が発生すると次工程で研磨が必要
となり、コスト上界の原因となる。Ik5ではりジング
評点は2以下と良好であるが、この表面疵の点から問題
があり1本発明の実施におし)では、抽出温度は105
0℃以上とするのがよい。
第5表は熱延板焼鈍の有無(焼鈍有は前記の連続焼鈍を
行った場合、焼鈍熱はこれを行わなかった場合)による
冷延焼鈍板の機械的性質、深絞り性の指標であるランク
フォード値r、および二次加工割れ発生率〔本文に記載
した縦割れ遷移温度(T6. z) )を示したもので
ある。第5表の結果から明らかなように、いずれの綱も
伸びおよびランクフォード値が良好で優れた加工性を示
すが、 Tiを過剰に添加したA4綱は熱延板焼鈍を行
った場合には二次加工割れ発生率が高いのに対し、熱延
板焼鈍を省略した場合には(To、 z)値が0℃以下
となっている。なお、この熱延板焼鈍を省略した冷延板
焼鈍板はりジング評点は2であった。
行った場合、焼鈍熱はこれを行わなかった場合)による
冷延焼鈍板の機械的性質、深絞り性の指標であるランク
フォード値r、および二次加工割れ発生率〔本文に記載
した縦割れ遷移温度(T6. z) )を示したもので
ある。第5表の結果から明らかなように、いずれの綱も
伸びおよびランクフォード値が良好で優れた加工性を示
すが、 Tiを過剰に添加したA4綱は熱延板焼鈍を行
った場合には二次加工割れ発生率が高いのに対し、熱延
板焼鈍を省略した場合には(To、 z)値が0℃以下
となっている。なお、この熱延板焼鈍を省略した冷延板
焼鈍板はりジング評点は2であった。
第1図はフェライト系ステンレス鋼の粗熱間圧延におけ
る粗圧延開始l1度(抽出温度)およびlパス後のディ
レィの有無とりジング評点との関係図、第2図は該抽出
温度並びにディレィ位πとリジング評点との関係図、第
3図は第2図のディレィの位置を図解的に示した図、第
4図および第5図は、40111から12龍まで3パス
圧延したさいに。 第4図では抽出温度を1200℃、第5図では抽出温度
をttoo℃とし、各々1パス後に120秒のディレィ
をおいた場合の圧延Mi織(3パス圧延後の熱延Mi織
)を示した顕微鏡写真、第6図および第7図は、それぞ
れ第4図および第5図の熱延組織のものから熱延板を作
製し、 1000℃×1分の均熱後水冷の焼鈍を施した
場合の再結晶の状態を示した顕微鏡写真、第8図は熱延
板焼鈍の有無と縦割れ遷移温度T0.2との関係図、第
9図は第8図の縦割れ遷移温度試験における試験カップ
と重錘との関係を示す図である。 1・・試験カップ、 2・・重錘。
る粗圧延開始l1度(抽出温度)およびlパス後のディ
レィの有無とりジング評点との関係図、第2図は該抽出
温度並びにディレィ位πとリジング評点との関係図、第
3図は第2図のディレィの位置を図解的に示した図、第
4図および第5図は、40111から12龍まで3パス
圧延したさいに。 第4図では抽出温度を1200℃、第5図では抽出温度
をttoo℃とし、各々1パス後に120秒のディレィ
をおいた場合の圧延Mi織(3パス圧延後の熱延Mi織
)を示した顕微鏡写真、第6図および第7図は、それぞ
れ第4図および第5図の熱延組織のものから熱延板を作
製し、 1000℃×1分の均熱後水冷の焼鈍を施した
場合の再結晶の状態を示した顕微鏡写真、第8図は熱延
板焼鈍の有無と縦割れ遷移温度T0.2との関係図、第
9図は第8図の縦割れ遷移温度試験における試験カップ
と重錘との関係を示す図である。 1・・試験カップ、 2・・重錘。
Claims (4)
- (1)熱間圧延温度で実質上フェライト単相組織を呈す
るフェライト系ステンレス鋼のスラブを粗熱間圧延およ
び仕上熱間圧延して熱延板を製造し、ついで通常の焼鈍
および冷間圧延によりフェライト系ステンレス鋼の鋼板
または鋼帯を製造する方法において、 該粗圧延を多パスで実施すると共にこの粗圧延開始のス
ラブの温度を1050℃〜1180℃の範囲とすること
、および、 板厚が初期スラブ厚の1/2になるまでの粗圧延前段パ
スにおいて、圧下率が30%以上のパスを少なくとも一
回行ない、このパスのあと、30秒以上のディレイをお
いてから次パス粗圧延を行うことを特徴とする加工性の
良好なフェライト系ステンレス鋼の鋼板または鋼帯の製
造法。 - (2)フェライト系ステンレス鋼は、重量%で、C:0
.03%以下、Si:0.75%以下、Mn:0.40
%以下、P:0.04%以下、S:0.01%以下、C
r:12.0%〜22.0%、Ni:0.5%以下、N
:0.03%以下、O:0.015%以下、sol.A
l:0.05%以下、そして、0.04%〜0.40%
のTiまたは0.10%〜0.80%のNbの一種また
は二種を含有し、場合によっては、さらに2%以下のM
oまたは1%以下のCuを含有し、残部が鉄および不可
避的に混入する不純物からなる鋼である特許請求の範囲
第1項記載の製造法。 - (3)熱間圧延温度で実質上フェライト単相組織を呈す
るフェライト系ステンレス鋼のスラブを粗熱間圧延およ
び仕上熱間圧延して熱延板を製造し、ついで冷間圧延に
よりフェライト系ステンレス鋼の鋼板または鋼帯を製造
する方法において、該粗圧延を多パスで実施すると共に
この粗圧延開始のスラブの温度を1050℃〜1180
℃の範囲とすること、 板厚が初期スラブ厚の1/2になるまでの粗圧延前段パ
スにおいて、圧下率が30%以上のパスを少なくとも一
回行ない、このパスのあと、30秒以上のディレイをお
いてから次パス粗圧延を行うこと、そして、 熱間圧延終了後、熱延板焼鈍を省略して一回冷延または
中間焼鈍を含む二回以上の冷延により冷間圧延を行うこ
と。 を特徴とする加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼
の鋼板または鋼帯の製造法。 - (4)フェライト系ステンレス鋼は、重量%で、C:0
.03%以下、Si:0.75%以下、Mn:0.40
%以下、P:0.04%以下、S:0.01%以下、C
r:12.0%〜22.0%、Ni:0.5%以下、N
:0.03%以下、O:0.015%以下、sol.A
l:0.05%以下、そして、0.04%〜0.40%
のTiまたは0.10%〜0.80%のNbの一種また
は二種を含有し、場合によっては、さらに2%以下のM
oまたは1%以下のCuを含有し、残部が鉄および不可
避的に混入する不純物からなる鋼である特許請求の範囲
第3項記載の製造法。
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- 1986-02-27 JP JP61042351A patent/JPH0617519B2/ja not_active Expired - Lifetime
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