JP6004700B2 - Clad steel plate made of duplex stainless steel and method for producing the same - Google Patents

Description

本発明は、溶体化熱処理を省略した安価な合金元素節減型二相ステンレスクラッド鋼板およびその製造方法に係わり、海水淡水化機器、輸送船のタンク類、各種容器等として使用可能な二相ステンレス鋼を合わせ材としたクラッド鋼板に関する。   The present invention relates to an inexpensive alloy element-saving duplex stainless steel clad steel sheet that does not require solution heat treatment and a method for producing the same, and a duplex stainless steel that can be used as seawater desalination equipment, tanks for transport ships, various containers, etc. The present invention relates to a clad steel plate using a laminated material.

二相ステンレス鋼は、鋼の組織にオーステナイト相とフェライト相の両相を持つものであり、高強度高耐食性の材料として以前から石油化学装置材料、ポンプ材料、ケミカルタンク用材料等に使用されている。更に、二相ステンレス鋼は、一般に低Ｎｉの成分系であることから、直近の金属原料高騰状況に伴い、ステンレス鋼の主流であるオーステナイト系ステンレス鋼よりも合金コストが低くかつその変動が少ない材料として注目を浴びている。   Duplex stainless steel has both austenite and ferrite phases in the steel structure, and has been used for petrochemical equipment materials, pump materials, chemical tank materials, etc. as a high-strength, high-corrosion-resistant material. Yes. Furthermore, since duplex stainless steel is generally a low Ni component system, it has a lower alloy cost and less variation than the austenitic stainless steel, which is the mainstream of stainless steel, due to the recent rise in metal raw materials. Has attracted attention as.

二相ステンレス鋼の直近のトピックとして、省合金タイプの開発とその使用量増加がある。省合金タイプとは、従来の二相ステンレス鋼より高価な合金の含有量を抑え、オーステナイト系より合金コストが低いメリットを更に増大させた鋼種で、特許文献１等に開示されている鋼種等が該当する。特許文献１の鋼はＡＳＴＭ−Ａ２４０でＳ３２１０１（代表成分２２Ｃｒ−１．５Ｎｉ−５Ｍｎ−０．２２Ｎ）として規格化されている。省合金タイプの二相ステンレス鋼では、従来の二相ステンレス鋼より耐食性を下げＳＵＳ３１６Ｌもしくは汎用鋼のＳＵＳ３０４に近いレベルとした代わりに、Ｍｏをほぼ０とし、Ｎｉを約１％と大幅に低減している。   The most recent topic of duplex stainless steel is the development of an alloy-saving type and an increase in its usage. The alloy-saving type is a steel type that suppresses the content of an alloy that is more expensive than the conventional duplex stainless steel and further increases the merit that the alloy cost is lower than that of the austenite type, such as the steel type disclosed in Patent Document 1 and the like. Applicable. The steel of Patent Document 1 is standardized by ASTM-A240 as S32101 (representative component 22Cr-1.5Ni-5Mn-0.22N). In alloy-saving duplex stainless steel, the corrosion resistance is lower than that of conventional duplex stainless steel, and instead of SUS316L or a level close to SUS304 of general-purpose steel, Mo is almost 0 and Ni is significantly reduced to about 1%. ing.

これに対し発明者らは特許文献２において、Ｃ：０．０６％以下、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：２．０〜４．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．００５％以下、Ｃｒ：１９．０〜２３．０％、Ｎｉ：１．００〜４．０％、Ｍｏ：１．０％以下、Ｃｕ：０．１〜３．０％、Ｖ：０．０５〜０．５％、Ａｌ：０．００３〜０．０５０％、Ｏ：０．００７％以下、Ｎ：０．１０〜０．２５％、Ｔｉ：０．０５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、Ｍｄ３０値が８０以下、Ｎｉ−ｂａｌ．が−８以上−４以下であり、かつＮ含有量の上限がＮｉ−ｂａｌ．との関係式で表され、オーステナイト相面積率が４０〜７０％であり、２×Ｎｉ＋Ｃｕが３．５以上であることを特徴とする溶接熱影響部の耐食性と靭性が良好な省合金二相ステンレス鋼を開示した。   On the other hand, the inventors in Patent Document 2, C: 0.06% or less, Si: 0.1-1.5%, Mn: 2.0-4.0%, P: 0.05% or less, S: 0.005% or less, Cr: 19.0 to 23.0%, Ni: 1.00 to 4.0%, Mo: 1.0% or less, Cu: 0.1 to 3.0%, V : 0.05 to 0.5%, Al: 0.003 to 0.050%, O: 0.007% or less, N: 0.10 to 0.25%, Ti: 0.05% or less The balance is Fe and inevitable impurities, the Md30 value is 80 or less, Ni-bal. Is -8 or more and -4 or less, and the upper limit of the N content is Ni-bal. The austenite phase area ratio is 40 to 70% and 2 × Ni + Cu is 3.5 or more. Alloy-saving two-phase alloy with good corrosion resistance and toughness of weld heat affected zone Stainless steel has been disclosed.

特許文献２に記載の二相ステンレス鋼は、省合金タイプの二相ステンレス鋼において課題となる、溶接熱影響部にクロム窒化物が析出することにより生じる耐食性低下を抑制しうる鋼である。特許文献２のポイントは固溶レベルの微量のＶ添加に加え、オーステナイト量推定式であるＮｉ−ｂａｌ．に応じたＮの上限を規定することである。   The duplex stainless steel described in Patent Document 2 is a steel that can suppress a decrease in corrosion resistance caused by precipitation of chromium nitride in the weld heat affected zone, which is a problem in the alloy-saving duplex stainless steel. The point of patent document 2 is Ni-bal. Which is an austenite amount estimation formula in addition to a small amount of V addition at a solid solution level. Is to define an upper limit of N according to.

一方、クラッド鋼板は、合わせ材として用いられるステンレス鋼に耐食性を持たせるとともに、母材に強度・靱性と溶接性を持たせることにより、複合的な特性を経済的に得ることができる熱延鋼材である。クラッド鋼板は、合わせ材としてのステンレス鋼と母材とが構造的に接合される部位に用いられ、一般に板厚が厚く、特に強度や靭性が求められる用途に使用されている。具体的には海水淡水化機器、輸送船のタンク類等が挙げられる。   On the other hand, a clad steel sheet is a hot-rolled steel material that can provide composite properties economically by providing corrosion resistance to stainless steel used as a laminated material and providing the base material with strength, toughness and weldability. It is. A clad steel plate is used in a part where a stainless steel as a laminated material and a base material are structurally joined, and is generally used for applications where a plate thickness is thick and particularly strength and toughness are required. Specific examples include seawater desalination equipment and tanks for transport ships.

従来、合わせ材としてはオーステナイト系ステンレス鋼が多く用いられてきた。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼が安価な二相ステンレス鋼に変更される趨勢が進みつつある現状に伴い、クラッド鋼板の合わせ材についても二相ステンレス鋼への置き換えの要求が高まっている。   Conventionally, austenitic stainless steel has been often used as a laminated material. However, with the current trend of changing austenitic stainless steel to cheap duplex stainless steel, there is an increasing demand for replacement of clad steel sheets with duplex stainless steel.

二相ステンレス鋼はＣｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｎを多量に含有し、金属間化合物、窒化物が析出しやすいことから、通常の熱間圧延鋼材では１０００℃以上の溶体化熱処理を加えて析出物を固溶させる工程が必須である。しかしながら、クラッド鋼板の製造工程において溶体化熱処理を施すと、母材炭素鋼の靱性が低下してしまうため、上記クラッド鋼板の用途から言えば好ましくない。また、元来の狙いがコスト低減であることに加え、近年の使用エネルギー削減の要求からも、溶体化熱処理を省略することが望まれている。   Duplex stainless steel contains a large amount of Cr, Mo, Ni, and N, and since intermetallic compounds and nitrides are likely to precipitate. A step of dissolving the solution is essential. However, if solution heat treatment is performed in the manufacturing process of the clad steel plate, the toughness of the base carbon steel is lowered, so that it is not preferable in terms of the use of the clad steel plate. Moreover, in addition to the original aim of cost reduction, the solution heat treatment is desired to be omitted from the recent demand for reduction of energy consumption.

このため、クラッド鋼板に関しては、熱処理付加前提で１０００℃以上の高い温度の熱処理で機械特性を確保することができるように化学組成を工夫した炭素鋼を母材とする（特許文献３など）、熱間圧延条件を制御することにより熱処理を省略して二相ステンレスクラッド鋼板を製造する（特許文献４など）、あるいは熱間圧延中に再加熱して合わせ材中の析出を抑える（特許文献５など）等の措置が行われていた。
このように、従来知見は母材組成やクラッド鋼板製造条件による熱処理省略がほとんどであり、合せ材である二相鋼の改善による解決策は見出されていなかった。 For this reason, with respect to the clad steel plate, a carbon steel whose chemical composition is devised so that mechanical properties can be ensured by heat treatment at a high temperature of 1000 ° C. or higher on the premise of addition of heat treatment is used as a base material (eg, Patent Document 3). By controlling hot rolling conditions, heat treatment is omitted to produce a duplex stainless steel clad steel sheet (Patent Document 4, etc.), or reheating during hot rolling to suppress precipitation in the laminated material (Patent Document 5). Etc.).
As described above, most of the conventional knowledge omits the heat treatment depending on the base material composition and the clad steel plate manufacturing conditions, and no solution has been found by improving the duplex stainless steel as a laminated material.

二相ステンレス鋼をクラッド合わせ材として用いる場合の課題の一つとして、合わせ材の母材との界面側に生じるＣ拡散層の取扱がある。Ｃ拡散層は、母材に用いる炭素鋼や合金鋼の炭素量が合わせ材のステンレス鋼より多いため、母材から合わせ材にＣが拡散することによって生じるものである。Ｃ拡散層は、炭化物の析出によりいわゆる鋭敏化が生じることで界面近傍の耐食性を損ねる。   One of the problems when using duplex stainless steel as a clad laminated material is the handling of the C diffusion layer generated on the interface side of the laminated material with the base material. The C diffusion layer is produced by C diffusing from the base material to the joining material because the carbon amount of the carbon steel or alloy steel used for the base material is larger than that of the joining material stainless steel. The C diffusion layer impairs corrosion resistance in the vicinity of the interface by causing so-called sensitization due to precipitation of carbides.

Ｃ拡散層のほとんどは、高温長時間熱処理となる圧延前の加熱工程によって生じる。合わせ材に用いる従来鋼のオーステナイト系ステンレス鋼と異なり、二相ステンレス鋼は素材加熱温度である１１００℃付近の温度域でオーステナイト相よりフェライト相が多い組織となる。フェライト相はオーステナイト相より炭素の拡散速度が数倍大きく、その結果Ｃ拡散層の厚みが無視できないレベルとなる。   Most of the C diffusion layer is generated by a heating process before rolling, which is a high-temperature long-time heat treatment. Unlike the conventional austenitic stainless steel used for the laminated material, the duplex stainless steel has a structure with more ferrite phase than the austenitic phase in the temperature range near 1100 ° C. which is the material heating temperature. The ferrite phase has a carbon diffusion rate several times higher than that of the austenite phase, and as a result, the thickness of the C diffusion layer becomes a level that cannot be ignored.

この課題に対する対策として、例えば特許文献４では母材と合わせ材との界面にＮｉバインダを挿入することにより、合わせ材側へのＣ侵入を抑止している。また、特許文献６では二相ステンレス鋼と同様にフェライト相主体であるフェライト系ステンレス鋼を合わせ材とする際に、母材の成分を低Ｃ−Ｔｉ，Ｎｂ添加として母材に固溶するＣをごく少量とすることで、合わせ材側へのＣ侵入を抑止している。   As a countermeasure against this problem, for example, in Patent Document 4, a Ni binder is inserted into the interface between the base material and the bonding material, thereby preventing C from entering the bonding material side. Further, in Patent Document 6, when ferritic stainless steel, which is mainly composed of a ferrite phase, is used as a combination material in the same manner as duplex stainless steel, the component of the base material is dissolved in the base material as a low C-Ti, Nb addition. By making the amount to be very small, C intrusion to the laminated material side is suppressed.

国際公開第２００２／２７０５６号International Publication No. 2002/27056 国際公開第２００９／１１９８９５号International Publication No. 2009/119895 特開平７−２９２４４５号公報JP 7-292445 A 特公平４−２２６７７号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-22677 特公平６−３６９９３号公報Japanese Patent Publication No. 6-36993 特許第２７１５０１４号公報Japanese Patent No. 2715014

しかしながら、合わせ材側へのＣ侵入を抑止するために、特許文献４に記載の技術を用いた場合、Ｎｉバインダの挿入によるコストアップの課題が生じる。また、合わせ材側へのＣ侵入を抑止するために、特許文献６に記載の技術を用いた場合、母材に使用する炭素鋼の強度が低下するという不都合がある。
本発明は、省合金タイプの二相ステンレス鋼を合わせ材としたクラッド鋼板に対して、製造コストを極力抑えた上で、合わせ材の母材との界面側に生じるＣ拡散層の拡大を抑制しうる、安価なクラッド鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。 However, when the technique described in Patent Document 4 is used to suppress C intrusion to the laminated material side, there is a problem of cost increase due to insertion of a Ni binder. In addition, when the technique described in Patent Document 6 is used to suppress C intrusion to the laminated material side, there is a disadvantage that the strength of the carbon steel used for the base material is reduced.
The present invention suppresses the expansion of the C diffusion layer generated on the interface side with the base material of the laminated material while suppressing the manufacturing cost as much as possible for the clad steel plate made of the alloy-saving type duplex stainless steel. An object of the present invention is to provide an inexpensive clad steel plate and a method for producing the same.

本発明者らはまず、クラッド鋼板の合わせ材の母材との界面側に形成されるＣ拡散層が、実質上、クラッド鋼板の特性に影響を及ぼさない厚みの範囲について検討し、以下の通りとした。
即ち、Ｃ拡散層分をマイナスしても合わせ材厚をｍｍ単位で保証出来るように０．４ｍｍを炭素拡散層の厚みの上限とした。逆に、炭素拡散層の厚みが０．０５ｍｍ以下の場合、合わせ材の母材との付着強度が低下するため、０．０５ｍｍを下限とした。 The inventors first examined the thickness range in which the C diffusion layer formed on the interface side with the base material of the clad steel sheet does not substantially affect the characteristics of the clad steel sheet, and is as follows. It was.
That is, 0.4 mm is set as the upper limit of the thickness of the carbon diffusion layer so that the thickness of the combined material can be guaranteed in mm even if the C diffusion layer is minus. On the contrary, when the thickness of the carbon diffusion layer is 0.05 mm or less, the adhesion strength of the laminated material to the base material is lowered, so 0.05 mm was made the lower limit.

次に、熱間圧延後のクラッド材に、例えば、１０００℃で５分間保持する溶体化熱処理を施すと、コンマ数ｍｍのＣ拡散層を追加することになるため、溶体化熱処理を省略して製造する事が有効である。溶体化熱処理の省略は、製造コスト削減の観点からも有利である。
しかしながら、本発明が対象とするクラッド鋼板の合わせ材に用いられる省合金タイプの二相ステンレス鋼は、熱間圧延の温度域で窒化物が析出しやすい性質を持っている。このため、通常、熱間圧延を終了した状態のクラッド材では、耐食性を低下させるクロム窒化物が合わせ材中に分散されている。 Next, for example, if a solution heat treatment is performed on the clad material after hot rolling at 1000 ° C. for 5 minutes, a C diffusion layer having a comma number of mm is added, so the solution heat treatment is omitted. It is effective to manufacture. Omission of solution heat treatment is advantageous from the viewpoint of reducing manufacturing costs.
However, the alloy-saving type duplex stainless steel used for the clad steel sheet of the present invention has the property that nitride is likely to precipitate in the temperature range of hot rolling. For this reason, normally, in the clad material in a state where hot rolling is finished, chromium nitride that lowers the corrosion resistance is dispersed in the laminated material.

そこで、本発明者らは、熱間圧延で合わせ材と母材とを接合する工程で、クロム窒化物が析出しないように、合わせ材である二相ステンレス鋼の成分については、窒化物が析出し難い成分設計を行うこととした。
また、溶体化熱処理を省略した場合、Ｃ拡散層のほとんどが熱間圧延前の被圧延素材の加熱工程によって生じることになる。したがって、熱間圧延前の被圧延素材の加熱条件を規定することによって、Ｃ拡散層の厚みをほぼ制御できる。本発明者らは、熱間圧延前の被圧延素材の加熱条件とＣ拡散層厚について鋭意検討し、本発明の完成に至った。 Therefore, the present inventors, in the process of joining the laminated material and the base material by hot rolling, nitride precipitates for the components of the duplex stainless steel that is the laminated material so that chromium nitride is not precipitated. It was decided to carry out difficult component design.
When the solution heat treatment is omitted, most of the C diffusion layer is generated by the heating process of the material to be rolled before hot rolling. Therefore, the thickness of the C diffusion layer can be substantially controlled by defining the heating condition of the material to be rolled before hot rolling. The present inventors diligently studied the heating conditions and the C diffusion layer thickness of the material to be rolled before hot rolling, and completed the present invention.

以上の知見より、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
（１） 二相ステンレス鋼を合わせ材とし、炭素鋼もしくは合金鋼を母材とするクラッド鋼板であって、該二相ステンレス鋼が、
質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮが８００〜９７０℃であり、
前記母材との界面側に存在する炭素拡散層の厚みが０．０５〜０．４ｍｍであり、
前記二相ステンレス鋼に１０００℃で溶体化熱処理を実施し、鋼材の表皮下１ｍｍの面に対してＪＩＳ Ｇ０５７７に定められた方法にて電流密度が１００μＡ／ｃｍ^２に対応する電位（ＶＣ’１００）を測定し、前記溶体化熱処理を施す前後の鋼材についてそれぞれｎ＝４で測定して求めた平均値の差である孔食電位差が０．１０Ｖ未満であることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮは、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０１質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。 From the above findings, the gist of the present invention is as follows.
(1) A clad steel plate having a duplex stainless steel as a combination material and a carbon steel or alloy steel as a base material, wherein the duplex stainless steel is
% By mass
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% is contained, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN is 800-970 ° C. ,
The thickness of the carbon diffusion layer present on the interface side with the base material is 0.05 to 0.4 mm,
The duplex stainless steel is subjected to a solution heat treatment at 1000 ° C., and a potential (VC′100) corresponding to a current density of 100 μA / cm ² is applied to the surface of 1 mm of the surface of the steel material by a method defined in JIS G0577. ) And the pitting corrosion potential difference, which is the difference between the average values obtained by measuring n = 4 for each of the steel materials before and after the solution heat treatment, is less than 0.10 V. A clad steel plate made of a laminated material.
The chromium nitride precipitation temperature TN is obtained by subjecting duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.01% by mass or less.

（２） 二相ステンレス鋼を合わせ材とし、炭素鋼もしくは合金鋼を母材とするクラッド鋼板であって、該二相ステンレス鋼が、
質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、更に、
Ｖ ：０．０５〜０．５％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、
Ｔｉ：０．００３〜０．０５％から選ばれる１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮ２が８００〜９７０℃であり、
前記母材との界面側に存在する炭素拡散層の厚みが０．０５〜０．４ｍｍであり、
前記二相ステンレス鋼に１０００℃で溶体化熱処理を実施し、鋼材の表皮下１ｍｍの面に対してＪＩＳ Ｇ０５７７に定められた方法にて電流密度が１００μＡ／ｃｍ^２に対応する電位（ＶＣ’１００）を測定し、前記溶体化熱処理を施す前後の鋼材についてそれぞれｎ＝４で測定して求めた平均値の差である孔食電位差が０．１０Ｖ未満であることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮ２は、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０３質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。 (2) A clad steel plate having a duplex stainless steel as a composite material and a carbon steel or alloy steel as a base material, wherein the duplex stainless steel is
% By mass
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% contained,
V: 0.05-0.5%
Nb: 0.01-0.20%,
Ti: containing one or more selected from 0.003 to 0.05%, the balance consisting of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN2 is 800-970 ° C. ,
The thickness of the carbon diffusion layer present on the interface side with the base material is 0.05 to 0.4 mm,
The duplex stainless steel is subjected to a solution heat treatment at 1000 ° C., and a potential (VC′100) corresponding to a current density of 100 μA / cm ² is applied to the surface of 1 mm of the surface of the steel material by a method defined in JIS G0577. ) And the pitting corrosion potential difference, which is the difference between the average values obtained by measuring n = 4 for each of the steel materials before and after the solution heat treatment, is less than 0.10 V. A clad steel plate made of a laminated material.
The chromium nitride precipitation temperature TN2 is obtained by subjecting the duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting the water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.03% by mass or less.

（３） 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｍｏ：１．５％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｗ ：１．０％以下、
Ｃｏ：２．０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。 (3) The duplex stainless steel further comprises
Mo: 1.5% or less,
Cu: 2.0% or less,
W: 1.0% or less,
Co: A clad steel sheet comprising the duplex stainless steel according to any one of claims 1 or 2, wherein the clad steel sheet includes one or more selected from 2.0% or less.

（４） 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｂ ：０．００５０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００３０％以下、
ＲＥＭ：０．１０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。 (4) The duplex stainless steel further comprises
B: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Mg: 0.0030% or less,
REM: 1 type or 2 types or more chosen from 0.10% or less are contained, The clad steel plate which uses the duplex stainless steel of any one of Claims 1-3 as a laminated material.

（５） 質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮが８００〜９７０℃である二相ステンレス鋼を合わせ材とし、
炭素鋼もしくは合金鋼である母材と前記合わせ材とを重ね合わせて被圧延素材とする工程と、
前記被圧延素材を１０５０℃以上１２５０℃以下の温度で３０分以上１０時間以下の時間、かつ、前記合わせ材の前記母材側の界面に下記［式１］で示されるＷＬ以上かつ下記［式２］で示されるＷＨ値以下の厚みの炭素拡散層が形成される条件で加熱する素材加熱工程と、
前記素材加熱工程後の前記被圧延素材を熱間圧延する熱間圧延工程とを備えることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。
ＷＬ＝０．０５×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式１］
ＷＨ＝０．４×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式２］
［式１］および［式２］において、ＴＰは熱間圧延工程後の鋼板の厚みを示し、ＴＭは熱間圧延工程前の被圧延素材の厚みを示す。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮは、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０１質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。
（６） 質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、更に、
Ｖ ：０．０５〜０．５％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、
Ｔｉ：０．００３〜０．０５％から選ばれる１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮ２が８００〜９７０℃である二相ステンレス鋼を合わせ材とし、
炭素鋼もしくは合金鋼である母材と前記合わせ材とを重ね合わせて被圧延素材とする工程と、
前記被圧延素材を１０５０℃以上１２５０℃以下の温度で３０分以上１０時間以下の時間、かつ、前記合わせ材の前記母材側の界面に下記［式１］で示されるＷＬ以上かつ下記［式２］で示されるＷＨ値以下の厚みの炭素拡散層が形成される条件で加熱する素材加熱工程と、
前記素材加熱工程後の前記被圧延素材を熱間圧延する熱間圧延工程とを備えることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。
ＷＬ＝０．０５×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式１］
ＷＨ＝０．４×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式２］
［式１］および［式２］において、ＴＰは熱間圧延工程後の鋼板の厚みを示し、ＴＭは熱間圧延工程前の被圧延素材の厚みを示す。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮ２は、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０３質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。
（７） 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｍｏ：１．５％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｗ ：１．０％以下、
Ｃｏ：２．０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする（５）または（６）に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。
（８） 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｂ ：０．００５０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００３０％以下、
ＲＥＭ：０．１０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする（５）〜（７）のいずれかに記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。 (5) In mass%,
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% is contained, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN is a duplex stainless steel having a temperature of 800 to 970 ° C.
A step of superposing the base material which is carbon steel or alloy steel and the laminated material to be a material to be rolled,
The material to be rolled is at a temperature of 1050 ° C. or more and 1250 ° C. or less for a time of 30 minutes or more and 10 hours or less, and at the interface on the base material side of the laminated material, the WL is represented by the following [Formula 1] 2) a material heating step of heating under the condition that a carbon diffusion layer having a thickness equal to or less than the WH value shown in FIG.
A method for producing a clad steel plate using a duplex stainless steel as a combination material, comprising a hot rolling step of hot rolling the material to be rolled after the material heating step.
WL = 0.05 × (TM / TP) ... [Formula 1]
WH = 0.4 × (TM / TP) ... [Formula 2]
In [Formula 1] and [Formula 2], TP indicates the thickness of the steel sheet after the hot rolling process, and TM indicates the thickness of the material to be rolled before the hot rolling process.
The chromium nitride precipitation temperature TN is obtained by subjecting duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.01% by mass or less.
(6) In mass%,
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% contained,
V: 0.05-0.5%
Nb: 0.01-0.20%,
Ti: containing one or more selected from 0.003 to 0.05%, the balance consisting of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN2 is a duplex stainless steel having a temperature of 800 to 970 ° C.
A step of superposing the base material which is carbon steel or alloy steel and the laminated material to be a material to be rolled,
The material to be rolled is at a temperature of 1050 ° C. or more and 1250 ° C. or less for a time of 30 minutes or more and 10 hours or less, and at the interface on the base material side of the laminated material, the WL is represented by the following [Formula 1] 2) a material heating step of heating under the condition that a carbon diffusion layer having a thickness equal to or less than the WH value shown in FIG.
A method for producing a clad steel plate using a duplex stainless steel as a combination material, comprising a hot rolling step of hot rolling the material to be rolled after the material heating step.
WL = 0.05 × (TM / TP) ... [Formula 1]
WH = 0.4 × (TM / TP) ... [Formula 2]
In [Formula 1] and [Formula 2], TP indicates the thickness of the steel sheet after the hot rolling process, and TM indicates the thickness of the material to be rolled before the hot rolling process.
The chromium nitride precipitation temperature TN2 is obtained by subjecting the duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting water cooling within 5 seconds after the soaking so The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.03% by mass or less.
(7) The duplex stainless steel further comprises
Mo: 1.5% or less,
Cu: 2.0% or less,
W: 1.0% or less,
Co: The manufacturing method of the clad steel plate which uses the duplex stainless steel as described in (5) or (6) characterized by containing 1 type, or 2 or more types chosen from 2.0% or less.
(8) The duplex stainless steel further includes
B: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Mg: 0.0030% or less,
REM: Production of a clad steel plate using the duplex stainless steel according to any one of (5) to (7) characterized by containing one or more selected from 0.10% or less Method.

本発明によれば、二相ステンレス鋼を合わせ材とし、炭素鋼もしくは低合金鋼を母材とし、合わせ材の母材との界面側におけるＣ拡散層の拡大が抑制され、優れた耐食性を有するクラッド鋼板を、溶体化熱処理を行うことなく効率よく製造できる。
本発明により、海水淡水化機器、輸送船のタンク類、各種容器等として好適に用いられ、従来より合金元素を節減したクラッド鋼板を、安価で少ないエネルギーで製造でき、産業面、環境面に寄与するところは極めて大である。 According to the present invention, a duplex stainless steel is used as a combination material, carbon steel or low alloy steel is used as a base material, expansion of the C diffusion layer on the interface side with the base material of the combination material is suppressed, and excellent corrosion resistance is provided. A clad steel plate can be efficiently manufactured without performing solution heat treatment.
According to the present invention, a clad steel plate that is suitably used as a seawater desalination device, a tank for a transport ship, various containers, etc., and has reduced the alloying elements from the past can be manufactured at low cost with less energy, contributing to the industrial and environmental aspects. The place to do is extremely large.

図１は、素材加熱工程における加熱温度および加熱時間の変化と、Ｃの拡散距離（ｍｍ）との関係を示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the change in heating temperature and heating time in the material heating step and the C diffusion distance (mm).

以下に本発明を詳細に説明する。なお、成分についての％は、質量％を意味する。
先ず、本発明の請求項１記載の限定理由について説明する。
請求項１に係る二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板における合わせ材の成分は、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｎ，Ａｌを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる。また、請求項１のクラッド鋼板に用いられる二相ステンレス鋼は、オーステナイト相とフェライト相の両相の組織を有するものであり、８００〜１０００℃の均熱温度で２０分以上保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めたクロム窒化物の析出量が０．０１％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度（以下「クロム窒化物析出温度ＴＮ」という場合がある。）が８００〜９７０℃であるものである。 The present invention is described in detail below. In addition,% about a component means the mass%.
First, the reason for limitation according to claim 1 of the present invention will be described.
The components of the laminated material in the clad steel plate comprising the duplex stainless steel according to claim 1 include C, Si, Mn, P, S, Ni, Cr, N, Al, the balance being Fe and inevitable Made of impurities. The duplex stainless steel used for the clad steel sheet according to claim 1 has a structure of both austenite and ferrite phases, and is subjected to a soaking treatment that maintains a soaking temperature of 800 to 1000 ° C. for 20 minutes or more. The minimum temperature of the soaking temperatures at which the precipitation amount of chromium nitride obtained by the electrolytic extraction residue analysis method is 0.01% or less when water cooling is started and cooled within 5 seconds after the soaking process. (Hereinafter sometimes referred to as “chromium nitride precipitation temperature TN”) is 800 to 970 ° C.

Ｃは、二相ステンレス鋼の耐食性を確保するために０．０３％以下の含有量に制限する。０．０３％を越えて含有させると熱間圧延時にＣｒ炭化物が生成して、耐食性、靱性が劣化する。好ましいＣ含有量は０．０２５％以下である。一方、含有量を極端に低減することは大幅なコストアップになるため、Ｃ含有量は０．００１％以上であることが好ましく、より好ましくは０．０１０％以上である。   C limits the content to 0.03% or less in order to ensure the corrosion resistance of the duplex stainless steel. If the content exceeds 0.03%, Cr carbide is generated during hot rolling, and the corrosion resistance and toughness deteriorate. A preferable C content is 0.025% or less. On the other hand, since extremely reducing the content significantly increases the cost, the C content is preferably 0.001% or more, and more preferably 0.010% or more.

Ｓｉは、脱酸のため０．０５％以上添加する。しかしながら１．０％を超えて添加すると靱性が劣化する。そのため、上限を１．０％に限定する。好ましい範囲は０．２〜０．７％である。   Si is added at 0.05% or more for deoxidation. However, if added over 1.0%, the toughness deteriorates. Therefore, the upper limit is limited to 1.0%. A preferable range is 0.2 to 0.7%.

Ｍｎは、オーステナイト相を増加させ靭性を改善する効果を有し、母材および溶接部の靱性のため０．５％以上添加する。また、Ｍｎは、クロム窒化物析出温度ＴＮを低下させる効果を有するため、本発明鋼材では積極的に添加することが好ましい。しかしながら、７．０％を超えて添加すると耐食性および靭性が劣化する。そのため、上限を７．０％に限定する。好ましい含有量は１．０〜６．０％であり、さらに好ましくは２．０〜５．０％である。   Mn has the effect of increasing the austenite phase and improving the toughness, and is added in an amount of 0.5% or more for the toughness of the base material and the weld. Moreover, since Mn has the effect of lowering the chromium nitride precipitation temperature TN, it is preferable to add it positively in the steel material of the present invention. However, if added over 7.0%, corrosion resistance and toughness deteriorate. Therefore, the upper limit is limited to 7.0%. The preferred content is 1.0 to 6.0%, more preferably 2.0 to 5.0%.

Ｐは、原料から不可避に混入する元素であり、熱間加工性および靱性を劣化させるため０．０５％以下に限定する。好ましいＰ含有量は０．０３％以下である。
Ｓは、原料から不可避に混入する元素であり、熱間加工性、靱性および耐食性をも劣化させるため０．０１０％以下に限定する。好ましいＳ含有量は０．００２０％以下である。 P is an element inevitably mixed from the raw material, and is limited to 0.05% or less in order to deteriorate hot workability and toughness. A preferable P content is 0.03% or less.
S is an element inevitably mixed from the raw material, and is limited to 0.010% or less in order to deteriorate the hot workability, toughness, and corrosion resistance. A preferable S content is 0.0020% or less.

Ｎｉは、オーステナイト組織を安定にし、各種酸に対する耐食性、さらに靭性を改善するため０．１％以上含有させる。Ｎｉ含有量を増加することによりクロム窒化物析出温度を低下させることが可能になる。一方、高価な合金であり、合金元素節減型二相ステンレス鋼を合わせ材とする本発明鋼ではコストの観点より５．０％以下のＮｉ含有量に制限する。好ましいＮｉ含有量は１．０〜４．０％であり、さらに好ましくは１．５〜３．０％である。   Ni is contained in an amount of 0.1% or more in order to stabilize the austenite structure and improve corrosion resistance to various acids and further toughness. Increasing the Ni content makes it possible to lower the chromium nitride deposition temperature. On the other hand, the steel according to the present invention, which is an expensive alloy and uses alloy element-saving duplex stainless steel as a combination material, is limited to a Ni content of 5.0% or less from the viewpoint of cost. A preferable Ni content is 1.0 to 4.0%, and more preferably 1.5 to 3.0%.

Ｃｒは、基本的な耐食性を確保するため１８．０％以上含有させる。一方２５．０％を超えてＣｒを含有させるとフェライト相分率が増加し、靭性および溶接部の耐食性を阻害する。このためＣｒの含有量を１８．０％以上２５．０％以下とした。好ましいＣｒ含有量は１９．０〜２３．０％である。   Cr is contained at 18.0% or more in order to ensure basic corrosion resistance. On the other hand, if the Cr content exceeds 25.0%, the ferrite phase fraction increases, and the toughness and the corrosion resistance of the weld zone are impaired. Therefore, the Cr content is set to 18.0% or more and 25.0% or less. A preferable Cr content is 19.0 to 23.0%.

Ｎは、オーステナイト相に固溶して強度、耐食性を高める有効な元素である。このために０．０５％以上含有させる。Ｎの固溶限度はＣｒ含有量に応じて高くなるが、本発明鋼においては、０．３０％を越えてＮを含有させるとＣｒ窒化物を析出して靭性および耐食性を阻害するようになるためＮ含有量の上限を０．３０％とした。好ましいＮ含有量は０．１０〜０．２５％である。   N is an effective element that improves the strength and corrosion resistance by dissolving in the austenite phase. For this reason, 0.05% or more is contained. Although the solid solubility limit of N increases with the Cr content, in the steel of the present invention, when N is contained in excess of 0.30%, Cr nitride is precipitated and the toughness and corrosion resistance are impaired. Therefore, the upper limit of N content is set to 0.30%. A preferable N content is 0.10 to 0.25%.

Ａｌは、鋼の脱酸のための重要な元素であり、鋼中の酸素を低減するためにＳｉとあわせて含有させる。Ａｌは、Ｓｉ含有量が０．３％を越える場合には添加しなくて良い場合もあるが、酸素量の低減は靭性確保のために必須であるため、０．００１％以上の含有が必要である。好ましいＡｌ含有量は０．００５％以上である。一方でＡｌはＮとの親和力が比較的大きな元素であり、過剰に添加するとＡｌＮを生じて二相ステンレス鋼の靭性を阻害する。その程度はＮ含有量にも依存するが、Ａｌ含有量が０．０５％を越えると靭性低下が著しくなる。このためＡｌ含有量の上限を０．０５％と定めた。好ましいＡｌ含有量は０．０３％以下である。   Al is an important element for deoxidation of steel, and is contained together with Si in order to reduce oxygen in the steel. Al may not be added when the Si content exceeds 0.3%, but the reduction of the oxygen content is essential for securing toughness, so the content of 0.001% or more is necessary. It is. A preferable Al content is 0.005% or more. On the other hand, Al is an element having a relatively large affinity with N, and if added excessively, AlN is generated and the toughness of the duplex stainless steel is inhibited. The degree depends on the N content, but if the Al content exceeds 0.05%, the toughness is significantly reduced. For this reason, the upper limit of Al content was set to 0.05%. A preferable Al content is 0.03% or less.

Ｏは、不可避的不純物であり、その上限を特に定めなかったが、非金属介在物の代表である酸化物を構成する重要な元素であり、過剰な含有は靭性を阻害する。また、粗大なクラスター状酸化物が生成すると表面疵の原因となる。好ましいＯ含有量は０．０１０％以下である。   O is an unavoidable impurity, and the upper limit thereof is not particularly defined. However, O is an important element constituting an oxide that is representative of nonmetallic inclusions, and excessive inclusion inhibits toughness. In addition, the formation of coarse clustered oxides causes surface defects. A preferable O content is 0.010% or less.

クロム窒化物析出温度ＴＮは、８００〜１０００℃の均熱温度で２０分以上保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めたクロム窒化物の析出量が０．０１％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。クロム窒化物析出温度ＴＮは、熱間圧延中におけるクロム窒化物の析出に関する指標となるものであり、実験的に求められる特性値である。
クロム窒化物析出温度ＴＮが低いほど、クロム窒化物の析出する温度域が低温側に限定されるため、クロム窒化物の析出速度や析出量が抑制され、熱間圧延ままの溶体化熱処理を省略した状態で合わせ材の耐食性が維持される。 Chromium nitride precipitation temperature TN is determined by electrolytic extraction residue analysis when a soaking process is performed at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C. for 20 minutes or more, and water cooling is started within 5 seconds after cooling. It is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the obtained chromium nitride precipitation amount is 0.01% or less. The chromium nitride precipitation temperature TN is an index related to precipitation of chromium nitride during hot rolling, and is a characteristic value obtained experimentally.
The lower the chromium nitride precipitation temperature TN, the lower the temperature range in which chromium nitride precipitates, so the chromium nitride precipitation rate and amount are suppressed, and solution heat treatment as hot rolled is omitted. In this state, the corrosion resistance of the laminated material is maintained.

クロム窒化物析出温度ＴＮを規定する際の均熱温度を８００〜１０００℃に規定するのは、一般的な熱間圧延温度域だからである。本発明では、一般的に行われる熱間圧延中にクロム窒化物を析出させないようにするため、当該温度域でもって規定する。
また、クロム窒化物が十分に平衡する時間として均熱処理の均熱温度での保持時間を２０分以上に規定する。保持時間が２０分未満では析出量の変化が激しい区域に該当して測定の再現性が得られにくくなる。しかし、保持時間を長くすると測定に長時間を要する。したがって、クロム窒化物を十分に平衡させて再現性を確保する観点からいえば、均熱温度での保持時間は２０分以上であってもよいが、効率よく測定するために２０分であることが好ましい。 The reason for defining the soaking temperature at 800 to 1000 ° C. when the chromium nitride precipitation temperature TN is defined is that it is a general hot rolling temperature range. In the present invention, in order to prevent chromium nitride from being precipitated during hot rolling that is generally performed, the temperature range is specified.
Further, the holding time at the soaking temperature of the soaking is defined as 20 minutes or more as the time for the chromium nitride to sufficiently equilibrate. If the holding time is less than 20 minutes, it corresponds to an area where the amount of precipitation is drastically changed, and measurement reproducibility becomes difficult to obtain. However, if the holding time is increased, the measurement takes a long time. Therefore, from the viewpoint of ensuring sufficient reproducibility by sufficiently equilibrating chromium nitride, the holding time at the soaking temperature may be 20 minutes or more, but 20 minutes for efficient measurement. Is preferred.

均熱処理後においては、水冷に供するまでに長時間を要すると、徐々に鋼材温度が低下してクロム窒化物が析出してしまう。そうなると測定したかった温度でのクロム窒化物量とは異なる値が得られてしまう。したがって、均熱処理後５秒以内に水冷に供することとする。   After soaking, if it takes a long time to be water-cooled, the steel material temperature gradually decreases and chromium nitride precipitates. In this case, a value different from the amount of chromium nitride at the temperature desired to be measured is obtained. Therefore, it shall be subjected to water cooling within 5 seconds after soaking.

また、クロム窒化物析出温度ＴＮをクロム窒化物の析出量が０．０１％以下となる均熱温度のうちの最低温度と規定したのは、実験によって、二相ステンレス鋼が請求項１に記の成分を有するものである場合、クロム窒化物の析出量０．０１％以下が耐食性や靭性に悪影響を及ぼさない析出量であることを確認したことによる。   Further, the chromium nitride precipitation temperature TN is defined as the lowest temperature of the soaking temperatures at which the chromium nitride precipitation amount is 0.01% or less. This is because it was confirmed that the precipitation amount of chromium nitride of 0.01% or less is a precipitation amount that does not adversely affect the corrosion resistance and toughness.

クロム窒化物析出温度ＴＮは、熱間圧延ままの溶体化熱処理を省略した合金元素節減型二相ステンレス鋼を用いたクラッド鋼板において、耐食性と靭性を確保するためには、９７０℃以下に設計することが必要であることが実験的に求められた。したがって、クロム窒化物析出温度ＴＮが９７０℃以下になるような成分組成を設計することが必要であり、好ましくは９３０℃以下である。また、クロム窒化物析出温度ＴＮは、Ｎ含有量を低下させることにより低下するが、本発明鋼では耐食性を高めるためにＮを０．０５％以上含有させており、この場合にクロム窒化物析出温度ＴＮを８００℃未満にすることは困難である。そのため、クロム窒化物析出温度ＴＮの下限を８００℃とした。   Chromium nitride precipitation temperature TN is designed to be 970 ° C. or lower in order to ensure corrosion resistance and toughness in a clad steel plate using alloy element-saving duplex stainless steel that does not require solution heat treatment as hot rolled. It was experimentally determined that this was necessary. Therefore, it is necessary to design the component composition such that the chromium nitride deposition temperature TN is 970 ° C. or less, and preferably 930 ° C. or less. Further, the chromium nitride precipitation temperature TN is lowered by lowering the N content, but the steel according to the present invention contains 0.05% or more of N in order to improve the corrosion resistance. It is difficult to make the temperature TN less than 800 ° C. Therefore, the lower limit of the chromium nitride deposition temperature TN is set to 800 ° C.

なお、クロム窒化物析出温度ＴＮを低下させるにはＮ含有量の低減が有効であるが、Ｎ含有量の極端な低下は、オーステナイト相比率の低下と溶接部耐食性の低下とをもたらす。このため、オーステナイト相の生成元素であるＮｉ，Ｍｎ，Ｃｕの含有量とＮ含有量を適切に設計することが必要である。   In order to lower the chromium nitride precipitation temperature TN, it is effective to reduce the N content. However, the extreme reduction in the N content causes a decrease in the austenite phase ratio and a decrease in weld corrosion resistance. For this reason, it is necessary to appropriately design the contents of Ni, Mn, and Cu, which are the elements forming the austenite phase, and the N content.

一方、クラッド鋼板の母材は、合わせ材として用いられる二相ステンレス鋼よりもＣ含有量が多いものである。母材としては、普通鋼（炭素鋼）もしくは合金鋼が用いられるが、目的用途に応じて適宜選択して使用でき、特に限定されるものではない。また、合金鋼としては、ステンレス鋼を除くものであることが好ましく、低合金鋼、ニッケル鋼、マンガン鋼、クロムモリブデン鋼、高速度鋼からなる群より選択される１種以上などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。具体的には、ＳＳ４００鋼などを用いることができる。   On the other hand, the base material of the clad steel plate has a higher C content than the duplex stainless steel used as the laminated material. As the base material, ordinary steel (carbon steel) or alloy steel is used, but it can be appropriately selected and used according to the intended use and is not particularly limited. The alloy steel is preferably one excluding stainless steel, and includes one or more selected from the group consisting of low alloy steel, nickel steel, manganese steel, chromium molybdenum steel, and high speed steel. However, it is not limited to these. Specifically, SS400 steel or the like can be used.

次に、合わせ材の母材との界面側に生じるＣ拡散層について、実質上影響を及ぼさない厚みの範囲について検討し、Ｃ拡散層分をマイナスしても合わせ材厚をｍｍ単位で保証出来るように０．４ｍｍを上限とした。逆に、Ｃ拡散層の厚みが０．０５ｍｍ未満の場合、合わせ材の付着強度が低下するため、０．０５ｍｍを下限とした。
このＣ拡散層厚を測定するには、断面へシュウ酸電解によるエッチングを行い、光学顕微鏡観察し、析出物が観察される厚みを測定すればよい。 Next, with regard to the C diffusion layer generated on the interface side with the base material of the laminated material, the range of the thickness that does not substantially influence is examined, and even if the C diffusion layer is minus, the thickness of the laminated material can be guaranteed in mm units. Thus, the upper limit was 0.4 mm. On the contrary, when the thickness of the C diffusion layer is less than 0.05 mm, the adhesion strength of the laminated material decreases, so 0.05 mm was set as the lower limit.
In order to measure the thickness of the C diffusion layer, etching by oxalic acid electrolysis is performed on the cross section, observation with an optical microscope is performed, and the thickness at which precipitates are observed may be measured.

次に請求項２の規定内容について説明する。
請求項２に係るクラッド鋼板の合わせ材の成分は、請求項１と同様にＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｎ，Ａｌを含有し、請求項１と異なり、更に、Ｖ，Ｎｂ，Ｔｉから選ばれる１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなる。
また、請求項２のクラッド鋼板に用いられる二相ステンレス鋼は、オーステナイト相とフェライト相の両相の組織を有するものであり、８００〜１０００℃の均熱温度で２０分以上保持する均熱処理を行い、均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めたクロム窒化物の析出量が０．０３％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度（以下「クロム窒化物析出温度ＴＮ２」という場合がある。）が８００〜９７０℃であるものである。 Next, the contents defined in claim 2 will be described.
The component of the laminated material of the clad steel sheet according to claim 2 contains C, Si, Mn, P, S, Ni, Cr, N, and Al as in the case of claim 1. , Nb, Ti, or one or more selected from the group consisting of Fe and inevitable impurities.
The duplex stainless steel used for the clad steel sheet according to claim 2 has a structure of both austenite and ferrite phases, and is subjected to a soaking treatment that maintains a soaking temperature of 800 to 1000 ° C. for 20 minutes or more. The minimum temperature of the soaking temperatures at which the precipitation amount of chromium nitride determined by the electrolytic extraction residue analysis method is 0.03% or less when water cooling is started within 5 seconds after soaking and cooling is performed ( Hereinafter, it may be referred to as “chromium nitride precipitation temperature TN2”) is 800 to 970 ° C.

本発明者らは、合わせ材としてＶ，Ｎｂ，Ｔｉを含有する合金元素節減型二相ステンレス鋼を用いる場合には、従来知見と異なる挙動を示すことを見出した。即ち、合金元素節減型二相ステンレス鋼中に微量のＶ，Ｎｂ，Ｔｉを含有させると、クロムの一部が置換した窒化物を構成し、クロム窒化物を増加させることが分かった。これはクロム窒化物析出温度をわずかに高めることを意味する。一般的な従来知見からすると、クロム窒化物量が増加すると耐食性が悪化すると思われるが、二相ステンレス鋼中に微量のＶ，Ｎｂ，Ｔｉを含有させた場合、Ｖ，Ｎｂ，Ｔｉを含有しない場合と比較してクロム窒化物の析出量が増加しても、耐食性が向上する傾向を有することが明らかとなった。この知見を請求項２に規定した。   The present inventors have found that when alloying element-saving duplex stainless steel containing V, Nb, Ti is used as a laminated material, the behavior is different from the conventional knowledge. That is, it was found that when a trace amount of V, Nb, Ti is contained in the alloy element-saving duplex stainless steel, a nitride in which a part of chromium is substituted constitutes a chromium nitride. This means that the chromium nitride deposition temperature is slightly increased. According to general conventional knowledge, it seems that corrosion resistance deteriorates as the amount of chromium nitride increases, but when a small amount of V, Nb, Ti is contained in the duplex stainless steel, no V, Nb, Ti is contained. It has been clarified that the corrosion resistance tends to be improved even when the amount of chromium nitride deposited is increased. This finding is defined in claim 2.

上記のように、二相ステンレス鋼に微量のＶ，Ｎｂ，Ｔｉを含有させる場合、クロム窒化物の許容量が増加する。そのため、選択的成分であるＶ、Ｎｂ、Ｔｉから選ばれる１種または２種以上を含有する二相ステンレス鋼については、熱間圧延中におけるクロム窒化物の析出に関する第二の指標としてクロム窒化物析出温度を新たにＴＮ２として規定し、クロム窒化物の析出量が０．０３％以下となる均熱処理温度のうちの最低温度とした。
なお、請求項１で説明したクロム窒化物析出温度ＴＮは、選択的成分であるＶ、Ｎｂ、Ｔｉを含有しない二相ステンレス鋼における熱間圧延中におけるクロム窒化物の析出に関する指標であることは言うまでもない。 As described above, when a small amount of V, Nb, Ti is contained in the duplex stainless steel, the allowable amount of chromium nitride increases. Therefore, for duplex stainless steels containing one or more selected from V, Nb, and Ti, which are selective components, chromium nitride is used as a second indicator for precipitation of chromium nitride during hot rolling. The precipitation temperature was newly defined as TN2, and was defined as the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium nitride precipitation amount was 0.03% or less.
It should be noted that the chromium nitride precipitation temperature TN described in claim 1 is an index relating to the precipitation of chromium nitride during hot rolling in a duplex stainless steel not containing the selective components V, Nb, and Ti. Needless to say.

請求項２においては、クロム窒化物量が緩和されたクロム窒化物析出温度ＴＮ２が９７０℃以下であれば、本発明の課題を解決することができる。クロム窒化物析出温度ＴＮ２は、好ましくは９３０℃以下である。また、クロム窒化物析出温度ＴＮ２を実験的に求める手段、下限、クロム窒化物析出温度ＴＮ２を減少させるための方法は、クロム窒化物析出温度ＴＮと同様である。
なお、クロム窒化物析出温度ＴＮ２において、クロム窒化物の析出量が０．０３％以下となる温度のうちの最低温度と規定したのは、実験によって二相ステンレス鋼が請求項２に記載の成分を有するものである場合、クロム窒化物の析出量０．０３％以下が耐食性や靭性に悪影響を及ぼさない析出量であることを確認したことによる。 In claim 2, if the chromium nitride precipitation temperature TN2 in which the amount of chromium nitride is relaxed is 970 ° C. or less, the problem of the present invention can be solved. Chromium nitride precipitation temperature TN2 is preferably 930 ° C. or lower. The means for experimentally determining the chromium nitride deposition temperature TN2, the lower limit, and the method for reducing the chromium nitride deposition temperature TN2 are the same as the chromium nitride deposition temperature TN.
It is to be noted that, at the chromium nitride precipitation temperature TN2, the minimum temperature among the temperatures at which the chromium nitride precipitation amount is 0.03% or less is defined as the component according to claim 2 in which the duplex stainless steel is experimentally determined. This is because it was confirmed that the precipitation amount of chromium nitride of 0.03% or less is a precipitation amount that does not adversely affect the corrosion resistance and toughness.

Ｖが形成する窒化物、炭化物は、熱間加工および鋼材の冷却過程で生成し、耐食性を高める作用を有する。この理由として十分な確認はなされていないが、７００℃以下でのクロム窒化物の生成速度を抑制する可能性が考えられる。Ｖを含有させる場合、耐食性の改善のために０．０５％以上含有させる。Ｖは、０．５％を超えて含有させると粗大なＶ系炭窒化物が生成し、靱性が劣化する。そのため、Ｖを含有させる場合のＶ含有量の上限を０．５％に限定する。Ｖを含有させる場合の好ましい含有量は０．０７〜０．３％の範囲である。   The nitride and carbide formed by V are generated during the hot working and cooling of the steel material, and have the effect of increasing the corrosion resistance. Although sufficient confirmation has not been made for this reason, there is a possibility of suppressing the generation rate of chromium nitride at 700 ° C. or lower. When V is contained, 0.05% or more is contained in order to improve corrosion resistance. When V exceeds 0.5%, coarse V-based carbonitrides are generated and toughness deteriorates. Therefore, the upper limit of the V content when V is contained is limited to 0.5%. A preferable content when V is contained is in the range of 0.07 to 0.3%.

Ｎｂが形成する窒化物、炭化物は、熱間加工および鋼材の冷却過程で生成し、耐食性を高める作用を有する。この理由として十分な確認はなされていないが、７００℃以下でのクロム窒化物の生成速度を抑制する可能性が考えられる。Ｎｂを含有させる場合、耐食性の改善のために０．０１％以上含有させる。一方、過剰な添加は、熱間圧延前の加熱時に未固溶析出物として析出するようになって靭性を阻害するようになるため、Ｎｂを含有させる場合の含有量の上限を０．２０％と定めた。Ｎｂを含有させる場合の好ましい含有率範囲は０．０３％〜０．１０％である。   Nitrides and carbides formed by Nb are produced during the hot working and cooling of the steel material, and have the effect of increasing the corrosion resistance. Although sufficient confirmation has not been made for this reason, there is a possibility of suppressing the generation rate of chromium nitride at 700 ° C. or lower. When Nb is contained, 0.01% or more is contained in order to improve corrosion resistance. On the other hand, excessive addition causes precipitation as an undissolved precipitate during heating before hot rolling and impairs toughness, so the upper limit of the content when Nb is contained is 0.20%. It was determined. A preferable content range when Nb is contained is 0.03% to 0.10%.

Ｔｉは、極微量で酸化物、窒化物、硫化物を形成し、鋼の凝固および高温加熱組織の結晶粒を微細化する元素である。またＶ、Ｎｂと同様にクロム窒化物のクロムの一部に置換する性質も有する。Ｔｉを０．００３％以上の含有させることによりＴｉの析出物が形成されるようになる。一方、０．０５％を越えてＴｉを二相ステンレス鋼に含有させると粗大なＴｉＮが生成して鋼の靭性を阻害するようになる。このためＴｉを含有させる場合の含有量の上限を０．０５％と定めた。Ｔｉの好適な含有率は０．００５〜０．０２％である。   Ti is an element that forms oxides, nitrides and sulfides in a very small amount, and refines the solidified steel and crystal grains of the high-temperature heating structure. Further, like V and Nb, it has a property of substituting with a part of chromium nitride chromium. By containing Ti in an amount of 0.003% or more, Ti precipitates are formed. On the other hand, if Ti is included in the duplex stainless steel exceeding 0.05%, coarse TiN is generated and the toughness of the steel is inhibited. For this reason, the upper limit of content in the case of containing Ti was set to 0.05%. A suitable content of Ti is 0.005 to 0.02%.

次に請求項３の規定内容について説明する。
請求項３では、合わせ材の耐食性を付加的に高める元素について規定した。選択的元素であるＭｏ，Ｃｕ，Ｗ，Ｃｏから選ばれる１種または２種以上を更に含有する請求項３に係る発明の限定理由について説明する。
Ｍｏは、二相ステンレス鋼の耐食性を付加的に高める非常に有効な元素であり、必要に応じて含有させることができる。耐食性改善のためにはＭｏを０．２％以上含有させることが好ましい。一方でＭｏは、金属間化合物の析出を促進する元素であり、本発明鋼では熱間圧延時の析出を抑制する観点より１．５％の含有量を上限とする。 Next, the contents defined in claim 3 will be described.
In Claim 3, it specified about the element which raises the corrosion resistance of a laminated material additionally. The reason for limitation of the invention according to claim 3 that further contains one or more selected from Mo, Cu, W, and Co as selective elements will be described.
Mo is a very effective element that additionally increases the corrosion resistance of the duplex stainless steel, and can be contained as required. In order to improve the corrosion resistance, it is preferable to contain 0.2% or more of Mo. On the other hand, Mo is an element that promotes precipitation of intermetallic compounds. In the steel of the present invention, the upper limit is set to a content of 1.5% from the viewpoint of suppressing precipitation during hot rolling.

Ｃｕは、二相ステンレス鋼の酸に対する耐食性を付加的に高める元素であり、かつ靭性を改善する作用を有するため０．３％以上含有させることが推奨される。Ｃｕは、２．０％を越えて含有させると、熱間圧延時に固溶度を超えてεＣｕが析出して脆化するので上限を２．０％とした。Ｃｕを含有させる場合の好ましい含有量は０．３〜１．５％である。   Cu is an element that additionally enhances the corrosion resistance of the duplex stainless steel to acid, and has an effect of improving toughness, so it is recommended to contain 0.3% or more. If Cu is contained in an amount exceeding 2.0%, the upper limit is set to 2.0% because εCu precipitates and becomes brittle because it exceeds the solid solubility during hot rolling. The preferable content when Cu is contained is 0.3 to 1.5%.

Ｗは、Ｍｏと同様に二相ステンレス鋼の耐食性を付加的に向上させる元素である。本発明鋼において耐食性を高める目的のためには、Ｗは１．０％を上限に含有させる。好ましいＷの含有量は０．０５〜０．５％である。   W, like Mo, is an element that additionally improves the corrosion resistance of the duplex stainless steel. For the purpose of improving the corrosion resistance in the steel of the present invention, W is contained in an upper limit of 1.0%. The preferred W content is 0.05 to 0.5%.

Ｃｏは、二相ステンレス鋼の靭性と耐食性を高めるために有効な元素であり、選択的に添加される。Ｃｏの含有量は０．０３％以上が好ましい。２．０％を越えてＣｏを含有させると高価な元素であるためにコストに見合った効果が発揮されないようになるため上限を２．０％と定めた。Ｃｏを添加する場合の好ましい含有量は、０．０３〜１．０％である。   Co is an element effective for enhancing the toughness and corrosion resistance of the duplex stainless steel, and is selectively added. The Co content is preferably 0.03% or more. If Co is contained in excess of 2.0%, it is an expensive element, so that an effect commensurate with the cost cannot be exhibited, so the upper limit is set to 2.0%. A preferable content when Co is added is 0.03 to 1.0%.

次に請求項４の規定内容について説明する。
請求項４では、熱間加工性の向上を図るために必要に応じて選択的に含有させるＢ，Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭを下記の通り限定する。Ｂ，Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭは、いずれも鋼の熱間加工性を改善する元素であり、その目的で１種または２種以上添加される。 Next, the contents defined in claim 4 will be described.
In claim 4, B, Ca, Mg, and REM to be selectively contained as necessary to improve hot workability are limited as follows. B, Ca, Mg, and REM are all elements that improve the hot workability of steel, and one or more of them are added for that purpose.

Ｂ，Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭいずれも過剰な添加は、逆に熱間加工性および靭性を低下するため、その含有量の上限を次のように定めた。ＢとＣａについては０．００５０％、Ｍｇについては０．００３０％、ＲＥＭについては０．１０％である。好ましい含有量はそれぞれＢとＣａ：０．０００５〜０．００３０％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１５％、ＲＥＭ：０．００５〜０．０５％である。ここでＲＥＭはＬａやＣｅ等のランタノイド系希土類元素の含有量の総和とする。   Since excessive addition of any of B, Ca, Mg, and REM conversely decreases hot workability and toughness, the upper limit of the content is determined as follows. B and Ca are 0.0050%, Mg is 0.0030%, and REM is 0.10%. Preferred contents are B and Ca: 0.0005 to 0.0030%, Mg: 0.0001 to 0.0015%, and REM: 0.005 to 0.05%, respectively. Here, REM is the total content of lanthanoid rare earth elements such as La and Ce.

次いで本発明の請求項５記載の限定理由について説明する。
本発明の圧延クラッド鋼板は、以下のような工程で製造される。まず、所定の厚さの母材と上述した二相ステンレス鋼からなる合わせ材とを用意し、それぞれ接合面を清浄にして重ね合わせ、四周を溶接により接合し、スラブ（被圧延素材）を組み立てる。接合強度を高めるために真空脱ガスなどが適宜実施される。このスラブに素材加熱工程を行った後、通常の熱間圧延を施してクラッド鋼板が製造される。 Next, the reason for limitation according to claim 5 of the present invention will be described.
The rolled clad steel sheet of the present invention is manufactured by the following process. First, a base material having a predetermined thickness and a laminated material made of the above-described duplex stainless steel are prepared, the joining surfaces are cleaned and overlapped, and the four sides are joined by welding to assemble a slab (rolled material). . In order to increase the bonding strength, vacuum degassing is appropriately performed. After performing a raw material heating process to this slab, a normal hot rolling is given and a clad steel plate is manufactured.

本発明においては、熱間圧延前に被圧延素材を、１０５０℃以上１２５０℃以下の温度で３０分以上１０時間以下の時間加熱する素材加熱工程を行う。この熱間圧延前の素材加熱によって、母材から合わせ材にＣが拡散する。Ｃの拡散距離は、素材加熱工程における加熱温度および加熱時間によって決定される。   In the present invention, a material heating step is performed in which the material to be rolled is heated at a temperature of 1050 ° C. or higher and 1250 ° C. or lower for 30 minutes or longer and 10 hours or shorter before hot rolling. C is diffused from the base material to the laminated material by heating the material before the hot rolling. The diffusion distance of C is determined by the heating temperature and the heating time in the material heating step.

図１は、素材加熱工程における加熱温度および加熱時間の変化と、素材加熱工程後のスラブにおけるＣの拡散距離（ｍｍ）との関係を示したグラフである。
図１に示すＣの拡散距離は、フェライト相中のＣの拡散について分子の拡がりを示す一般式√（２Ｄｔ）によって算出した計算値である。このようにして算出したＣの拡散距離は、Ｃの拡散距離に対応する加熱条件をより高精度で設定するために、必要に応じて実験により測定した実験値を用いて補正してもよい。上記一般式において、ｔは時間であり、Ｄはフェライト相中のＣの拡散定数である。フェライト相中のＣの拡散定数は、一般に温度Ｔ（Ｋ）の関数としてＤ＝Ｄ_０ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）（Ｒは気体定数であり、Ｑは活性化エネルギーである）と表される。 FIG. 1 is a graph showing the relationship between the change in heating temperature and heating time in the material heating step and the C diffusion distance (mm) in the slab after the material heating step.
The C diffusion distance shown in FIG. 1 is a calculated value calculated by the general formula √ (2Dt) indicating the molecular expansion for the C diffusion in the ferrite phase. The C diffusion distance calculated in this way may be corrected using experimental values measured by experiment as necessary in order to set the heating conditions corresponding to the C diffusion distance with higher accuracy. In the above general formula, t is time, and D is the diffusion constant of C in the ferrite phase. The diffusion constant of C in the ferrite phase is generally expressed as D = D ₀ exp (−Q / RT) (R is a gas constant and Q is an activation energy) as a function of temperature T (K). .

本発明において、必要とされる素材加熱工程後の炭素拡散層の厚み（Ｃの拡散距離）に対応する素材加熱工程における加熱温度および加熱時間の条件は、予め、母材鋼種毎に、例えば図１に示すように、素材加熱工程における加熱温度および加熱時間の変化と、Ｃの拡散距離との関係を調べておき、その結果に基づいて容易に算出できる。   In the present invention, the conditions of the heating temperature and the heating time in the material heating process corresponding to the thickness of the carbon diffusion layer after the required material heating process (diffusion distance of C) are, for example, shown for each base material steel type in advance. As shown in FIG. 1, the relationship between the change in the heating temperature and the heating time in the material heating step and the diffusion distance of C is examined, and can be easily calculated based on the result.

また、Ｃの拡散距離は、素材加熱工程においてＣが拡散した後、熱間圧延されて最終的なクラッド鋼板とされることにより薄くなる。すなわち、最終的なクラッド鋼板におけるＣの拡散距離は、比例配分で被圧延素材の厚み×（熱間圧延工程後の鋼板の厚み「最終板厚」／被圧延素材の厚み）と計算しうる。このことから、合わせ材の母材との界面側に生じるＣ拡散層の厚みを規定範囲内に留めるためには、これを逆算し、素材加熱工程において、下記［式１］で示されるＷＬ以上かつ下記［式２］で示されるＷＨ値以下の厚みのＣ拡散層を形成すればよい。   Further, the diffusion distance of C is reduced by C being diffused in the material heating step and then hot rolled to obtain a final clad steel plate. That is, the diffusion distance of C in the final clad steel plate can be calculated by proportional distribution as the thickness of the material to be rolled × (the thickness of the steel plate after the hot rolling process “final plate thickness” / the thickness of the material to be rolled). For this reason, in order to keep the thickness of the C diffusion layer generated on the interface side with the base material of the laminated material within the specified range, this is calculated backward, and in the material heating step, WL equal to or greater than the following [Formula 1] And what is necessary is just to form the C diffusion layer of the thickness below the WH value shown by the following [Formula 2].

ＷＬ＝０．０５×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式１］
ＷＨ＝０．４×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式２］
［式１］および［式２］において、ＴＰは熱間圧延工程後の鋼板の厚みを示し、ＴＭは熱間圧延工程前の被圧延素材の厚みを示す。 WL = 0.05 × (TM / TP) ... [Formula 1]
WH = 0.4 × (TM / TP) ... [Formula 2]
In [Formula 1] and [Formula 2], TP indicates the thickness of the steel sheet after the hot rolling process, and TM indicates the thickness of the material to be rolled before the hot rolling process.

すなわち、合わせ材の母材側の界面に上記［式１］で示されるＷＬ以上かつ上記［式２］で示されるＷＨ値以下の厚みのＣ拡散層が形成される素材加熱工程おける加熱の条件は、一般式√（２Ｄｔ）によって算出した計算値と、必要に応じて使用される実験により測定した実験値とを用いて、素材加熱工程における加熱温度および加熱時間の変化と、素材加熱工程後のスラブにおけるＣの拡散距離（ｍｍ）との関係（図１参照）を調べ、その結果に基づいて設定できる。   That is, the heating conditions in the material heating step in which a C diffusion layer having a thickness not less than WL represented by the above [Formula 1] and not more than a WH value represented by the above [Formula 2] is formed at the interface on the base material side of the laminated material. Is calculated using the general formula √ (2Dt) and an experimental value measured by an experiment used as necessary, and changes in the heating temperature and heating time in the material heating process, and after the material heating process The relationship with the diffusion distance (mm) of C in the slab (see FIG. 1) can be examined and set based on the result.

なお、素材加熱工程における加熱温度については、１０５０℃未満では圧延温度低下による熱間加工割れを生じ、１２５０℃超えではフェライト相の粗大化を生じるため１０５０℃以上１２５０℃以下とする。加熱温度は、好ましくは１１５０〜１２５０℃である。
また、素材加熱工程における加熱時間が３０分未満の場合、中心部の加熱不足により二相ステンレス鋼へ窒化物の残存が見られ、耐食性が低下する。また、素材加熱工程における加熱時間が１０時間超では、加熱効果が飽和し、拡散層を助長する。このため、加熱時間は３０分以上１０時間以下とし、好ましくは１時間〜５時間である。 In addition, about the heating temperature in a raw material heating process, when it is less than 1050 degreeC, the hot work crack by a rolling temperature fall arises, and when it exceeds 1250 degreeC, the coarsening of a ferrite phase will be produced, and it shall be 1050 degreeC or more and 1250 degrees C or less. The heating temperature is preferably 1150 to 1250 ° C.
Moreover, when the heating time in the material heating step is less than 30 minutes, nitride remains in the duplex stainless steel due to insufficient heating at the center, and the corrosion resistance decreases. Moreover, if the heating time in a raw material heating process exceeds 10 hours, a heating effect will be saturated and a diffusion layer will be promoted. For this reason, heating time shall be 30 minutes or more and 10 hours or less, Preferably they are 1 hour-5 hours.

なお、本発明においては、母材の一方の面に合わせ材を配置したものであってもよいし、母材の両面に合わせ材を配置したものであってもよい。   In the present invention, a mating material may be disposed on one surface of the base material, or a mating material may be disposed on both surfaces of the base material.

以下に実施例について記載する。表１に合わせ材の化学組成（質量％）を示す。なお、表１のＮｏ．ア〜チは二相ステンレス鋼であり、Ｎｏ．ナは参考例のためのオーステナイト系ステンレス鋼である。
なお、表１に示した成分について含有量が記載されていない部分は不純物レベルであることを示している。また、ＲＥＭはランタノイド系希土類元素を意味し、含有量はそれら元素の合計を示している。また、Ｏは不可避的不純物である。
Examples are described below. Table 1 shows the chemical composition (mass%) of the laminated material. In Table 1, No. A to H are duplex stainless steels. Na is an austenitic stainless steel for reference examples.
In addition, the part in which content is not described about the component shown in Table 1 has shown that it is an impurity level. REM means a lanthanoid rare earth element, and the content indicates the total of these elements. O is an inevitable impurity.

表１中のクロム窒化物析出温度（ＴＮ）及び（ＴＮ２）［単位はいずれも℃］は、以下の手順（電解抽出残渣分析法）で求めた。
（１） １０ｍｍ厚の供試鋼に、８００〜１０００℃の任意の均熱温度で２０分間保持する均熱処理を行い、その後５秒以内に水冷を開始して冷却する。
（２） 冷却後の供試鋼表層を＃５００研磨する。
（３） ３ｇ試料を分取し、非水溶液中（３％マレイン酸＋１％テトラメチルアンモニウムクロライド＋残部メタノール）で電解（１００ｍＶ定電圧）してマトリックスを溶解する。
（４） ０．２μｍ穴径のフィルターで残渣（＝析出物）を濾過し、析出物を抽出する。 The chromium nitride precipitation temperature (TN) and (TN2) [both in ° C.] in Table 1 were determined by the following procedure (electrolytic extraction residue analysis method).
(1) The test steel having a thickness of 10 mm is subjected to a soaking treatment that is maintained at an arbitrary soaking temperature of 800 to 1000 ° C. for 20 minutes, and then water cooling is started within 5 seconds for cooling.
(2) Polish the surface layer of the test steel after cooling # 500.
(3) A 3 g sample is taken and electrolyzed (100 mV constant voltage) in a non-aqueous solution (3% maleic acid + 1% tetramethylammonium chloride + remaining methanol) to dissolve the matrix.
(4) The residue (= precipitate) is filtered with a 0.2 μm hole diameter filter, and the precipitate is extracted.

（５） 残渣の化学組成を分析し、そのクロム含有量を求める。この残渣中のクロム含有量（％）をクロム窒化物の析出量の指標とする。
（６） （１）の均熱処理温度を種々変化させ、残渣中のクロム含有量が０．０１％以下となる均熱処理温度のうちの最低温度をＴＮとする。また、合わせ材が、Ｖ，Ｔｉ，Ｎｂのいずれか１種以上を含有する場合は、クロム含有量が０．０３％以下となる均熱処理温度のうちの最低温度をＴＮ２とする。 (5) Analyze the chemical composition of the residue and determine its chromium content. The chromium content (%) in the residue is used as an index of the amount of chromium nitride deposited.
(6) The soaking temperature in (1) is variously changed, and the lowest temperature among soaking temperatures at which the chromium content in the residue is 0.01% or less is defined as TN. Moreover, when a laminated material contains any 1 or more types of V, Ti, and Nb, let the minimum temperature of the soaking | heat-treating temperature from which chromium content will be 0.03% or less be TN2.

クラッド鋼板は、表１に示した化学組成の厚み３０ｍｍの合わせ材と、表２に示した化学組成の厚み１００ｍｍの母材とを重ね合わせ、溶接により組み立てて厚さ１３０ｍｍのスラブ（被圧延素材）として熱間圧延用の素材に用いた。   A clad steel sheet is a slab (rolled material) having a thickness of 130 mm that is formed by superimposing a laminated material having a chemical composition of 30 mm shown in Table 1 and a base material having a chemical composition of 100 mm shown in Table 2 and welding. ) As a material for hot rolling.

そして、熱間圧延前のスラブを表３に示す素材加熱温度および素材加熱時間で加熱（素材加熱工程）した後、合わせ材側を下面として、実験室の２段圧延機によりスラブを熱間圧延した。熱間圧延条件としては、１０〜１５回の圧下を繰り返し、最終板厚が１０〜３０ｍｍとなるように９３０〜９６０℃で仕上圧延を実施し、冷却床に移送して放冷した。このようにして、合わせ材の厚さが３ｍｍの圧延クラッド鋼板を得た。   Then, the slab before hot rolling was heated at the material heating temperature and material heating time shown in Table 3 (material heating process), and then the slab was hot rolled by a two-stage rolling mill in the laboratory with the laminated material side as the bottom surface. did. As hot rolling conditions, rolling was repeated 10 to 15 times, and finish rolling was performed at 930 to 960 ° C. so that the final plate thickness was 10 to 30 mm, and the product was transferred to a cooling bed and allowed to cool. In this way, a rolled clad steel sheet having a thickness of 3 mm was obtained.

作成したクラッド鋼板より、圧延方向に直角な断面を埋込研磨し、シュウ酸エッチングにより組織を表出し、Ｃ拡散層厚を測定した。
孔食電位測定としては、合わせ材を取り出し、一部は１０００℃で溶体化熱処理を実施し、鋼材の表皮下１ｍｍの面に対してＪＩＳ Ｇ０５７７に定められた方法にて電流密度が１００μＡ／ｃｍ^２に対応する電位（ＶＣ’１００）を測定した。溶体化熱処理を施す前後の鋼材についてそれぞれｎ＝４で測定し、平均値を求めその平均値の差（孔食電位差）を算出した。
また、せん断引張試験としてＪＩＳ Ｇ０６０１に準拠して常温にて各３本の試験を実施し、せん断強度を測定した。
表３に、各条件材（番号１〜３８）におけるＣ拡散層厚および孔食電位差の評価結果を示している。 From the prepared clad steel sheet, a cross section perpendicular to the rolling direction was embedded and polished, the structure was exposed by oxalic acid etching, and the C diffusion layer thickness was measured.
For the pitting corrosion potential measurement, the laminated material is taken out, a part is subjected to a solution heat treatment at 1000 ° C., and the current density is 100 μA / cm by the method defined in JIS G0577 on the surface of the steel surface of 1 mm. ^The potential corresponding to ² (VC′100) was measured. The steel materials before and after the solution heat treatment were measured at n = 4, the average value was obtained, and the difference between the average values (pitting corrosion potential difference) was calculated.
Further, as a shear tensile test, three tests were performed at room temperature in accordance with JIS G0601, and the shear strength was measured.
Table 3 shows the evaluation results of the C diffusion layer thickness and pitting potential difference in each condition material (numbers 1 to 38).

また、一般式√（２Ｄｔ）によって算出したＣの拡散距離の計算値を用いて、各クラッド鋼板に用いた母材鋼種Ａ，Ｂ毎に、素材加熱工程における加熱温度および加熱時間の変化と、素材加熱工程後のスラブにおけるＣの拡散距離（ｍｍ）との関係を調べ、Ｃの拡散距離の見積もり用グラフとした。
その後、各クラッド鋼板（番号１〜３８）において、加熱温度および加熱時間を見積もり用グラフに当てはめて、素材加熱工程後のスラブにおけるＣの拡散距離を見積もった。その結果を表３に示す。 Further, using the calculated value of the diffusion distance of C calculated by the general formula √ (2Dt), for each of the base steel types A and B used for each clad steel plate, changes in the heating temperature and heating time in the material heating step, The relationship with the C diffusion distance (mm) in the slab after the material heating step was examined, and a graph for estimating the C diffusion distance was obtained.
Thereafter, in each clad steel plate (numbers 1 to 38), the heating temperature and the heating time were applied to the estimation graph, and the C diffusion distance in the slab after the material heating step was estimated. The results are shown in Table 3.

孔食電位差については、クロム窒化物析出温度（ＴＮ）（ＴＮ２）を９７０℃以下に低下した合わせ材を用いたクラッド鋼板（番号１〜２１）において、溶体化熱処理を省略した状態で０．１０Ｖ未満の低下量にとどまり、本発明成分のクラッド鋼板は、溶体化熱処理を省略しても耐食性に優れることが明らかである。   As for the pitting corrosion potential difference, in the clad steel plate (numbers 1 to 21) using the laminated material whose chromium nitride precipitation temperature (TN) (TN2) was lowered to 970 ° C. or less, the solution heat treatment was omitted and 0.10 V was applied. It is clear that the clad steel plate of the present invention component is excellent in corrosion resistance even if the solution heat treatment is omitted.

一方、Ｃ拡散層厚に関しては、同じく表３に各クラッド鋼板（番号１〜３８）におけるＷＬ〜ＷＨの範囲、および各加熱条件を見積もり用グラフに当てはめて、見積もり用グラフから読み取ったスラブにおけるＣの拡散距離と、実際に測定したＣ拡散層厚を示している。
本発明例（番号１〜２１）では、Ｃ拡散層厚はいずれの場合も０．０５〜０．４ｍｍの間に収まっており、せん断強度は３００ＭＰａを超え良好であった。 On the other hand, regarding the thickness of the C diffusion layer, Table 3 also shows the C in the slab read from the estimation graph by applying the range of WL to WH in each clad steel plate (numbers 1 to 38) and each heating condition to the estimation graph. The diffusion distance and the actually measured C diffusion layer thickness are shown.
In the present invention examples (Nos. 1 to 21), the C diffusion layer thickness was within 0.05 to 0.4 mm in all cases, and the shear strength was good exceeding 300 MPa.

番号２２〜３０は、本発明範囲外の成分もしくはＴＮ値、ＴＮ２値の鋼を使用した比較例であり、何れも熱間圧延ままでの孔食電位差が０．１０Ｖ以上と大きく耐食性が劣化する。
比較例である番号３１、３２、３６は、見積もり用グラフの値がＷＨを上回っており、Ｃ拡散層厚が０．４ｍｍを超過した。特に比較例である番号３２は素材厚／板厚が小さいため本発明例1等と同じ加熱条件でも大きな拡散層厚となった。
比較例である番号３７は逆に見積もり用グラフの値がＷＬを下回り、せん断強度が大きく低下し３００ＭＰａを下回った。 Nos. 22 to 30 are comparative examples using steels having components outside the scope of the present invention or TN value and TN2 value, and the pitting corrosion potential difference in hot rolling is as large as 0.10 V or more, and the corrosion resistance is greatly deteriorated. .
In Comparative Examples Nos. 31, 32, and 36, the value in the estimation graph exceeded WH, and the C diffusion layer thickness exceeded 0.4 mm. In particular, No. 32, which is a comparative example, has a large diffusion layer thickness even under the same heating conditions as Example 1 of the present invention because the material thickness / plate thickness is small.
On the other hand, in Comparative Example No. 37, the value in the graph for estimation was lower than WL, the shear strength was greatly reduced, and was lower than 300 MPa.

比較例である番号３３は、素材加熱温度が高いためフェライト粒粗大化による耐食性低下が見られた。
比較例である番号３４では、素材加熱温度が低いため圧延温度が低すぎて熱間加工割れを生じ、比較例である番号３５では、素材加熱時間が短いため窒化物の析出が生じ、耐食性低下が見られた。
最後の比較例である番号３８は参考例であり、オーステナイト系を合わせ材とした例である。オーステナイト系ステンレス鋼を合せ材とした場合はＣ拡散層厚が大幅に小さく、特に製造条件を考慮する必要が無いことがわかる。 In Comparative Example No. 33, since the material heating temperature was high, a decrease in corrosion resistance due to the coarsening of ferrite grains was observed.
In Comparative Example No. 34, since the material heating temperature is low, the rolling temperature is too low to cause hot working cracks. In Comparative Example No. 35, since the material heating time is short, precipitation of nitride occurs, resulting in a decrease in corrosion resistance. It was observed.
The number 38, which is the last comparative example, is a reference example, and is an example in which an austenitic material is used as a laminated material. It can be seen that when austenitic stainless steel is used as the laminated material, the C diffusion layer thickness is significantly small, and it is not particularly necessary to consider the production conditions.

以上の実施例からわかるように本発明により省合金タイプ二相ステンレス鋼を合わせ材とし、溶体化熱処理を省略した安価なクラッド鋼板が得られることが明確となった。   As can be seen from the above examples, it has been clarified that the present invention can provide an inexpensive clad steel sheet using alloy-saving duplex stainless steel as a combined material and omitting the solution heat treatment.

Claims (8)

二相ステンレス鋼を合わせ材とし、炭素鋼もしくは合金鋼を母材とするクラッド鋼板であって、該二相ステンレス鋼が、
質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮが８００〜９７０℃であり、
前記母材との界面側に存在する炭素拡散層の厚みが０．０５〜０．４ｍｍであり、
前記二相ステンレス鋼に１０００℃で溶体化熱処理を実施し、鋼材の表皮下１ｍｍの面に対してＪＩＳ Ｇ０５７７に定められた方法にて電流密度が１００μＡ／ｃｍ^２に対応する電位（ＶＣ’１００）を測定し、前記溶体化熱処理を施す前後の鋼材についてそれぞれｎ＝４で測定して求めた平均値の差である孔食電位差が０．１０Ｖ未満であることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮは、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０１質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。 A clad steel plate having a duplex stainless steel as a combined material and a carbon steel or alloy steel as a base material, wherein the duplex stainless steel is
% By mass
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% is contained, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN is 800-970 ° C. ,
The thickness of the carbon diffusion layer present on the interface side with the base material is 0.05 to 0.4 mm,
The duplex stainless steel is subjected to a solution heat treatment at 1000 ° C., and a potential (VC′100) corresponding to a current density of 100 μA / cm ² is applied to the surface of 1 mm of the surface of the steel material by a method defined in JIS G0577. ) And the pitting corrosion potential difference, which is the difference between the average values obtained by measuring n = 4 for each of the steel materials before and after the solution heat treatment, is less than 0.10 V. A clad steel plate made of a laminated material.
The chromium nitride precipitation temperature TN is obtained by subjecting duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.01% by mass or less. 二相ステンレス鋼を合わせ材とし、炭素鋼もしくは合金鋼を母材とするクラッド鋼板であって、該二相ステンレス鋼が、
質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、更に、
Ｖ ：０．０５〜０．５％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、
Ｔｉ：０．００３〜０．０５％から選ばれる１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮ２が８００〜９７０℃であり、
前記母材との界面側に存在する炭素拡散層の厚みが０．０５〜０．４ｍｍであり、
前記二相ステンレス鋼に１０００℃で溶体化熱処理を実施し、鋼材の表皮下１ｍｍの面に対してＪＩＳ Ｇ０５７７に定められた方法にて電流密度が１００μＡ／ｃｍ^２に対応する電位（ＶＣ’１００）を測定し、前記溶体化熱処理を施す前後の鋼材についてそれぞれｎ＝４で測定して求めた平均値の差である孔食電位差が０．１０Ｖ未満であることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮ２は、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０３質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。 A clad steel plate having a duplex stainless steel as a combined material and a carbon steel or alloy steel as a base material, wherein the duplex stainless steel is
% By mass
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% contained,
V: 0.05-0.5%
Nb: 0.01-0.20%,
Ti: containing one or more selected from 0.003 to 0.05%, the balance consisting of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN2 is 800-970 ° C. ,
The thickness of the carbon diffusion layer present on the interface side with the base material is 0.05 to 0.4 mm,
The duplex stainless steel is subjected to a solution heat treatment at 1000 ° C., and a potential (VC′100) corresponding to a current density of 100 μA / cm ² is applied to the surface of 1 mm of the surface of the steel material by a method defined in JIS G0577. ) And the pitting corrosion potential difference, which is the difference between the average values obtained by measuring n = 4 for each of the steel materials before and after the solution heat treatment, is less than 0.10 V. A clad steel plate made of a laminated material.
The chromium nitride precipitation temperature TN2 is obtained by subjecting the duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting the water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.03% by mass or less. 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｍｏ：１．５％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｗ ：１．０％以下、
Ｃｏ：２．０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。 The duplex stainless steel is further
Mo: 1.5% or less,
Cu: 2.0% or less,
W: 1.0% or less,
Co: A clad steel sheet comprising the duplex stainless steel according to claim 1 or 2, wherein the clad steel sheet contains at least one selected from 2.0% or less. 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｂ ：０．００５０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００３０％以下、
ＲＥＭ：０．１０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板。 The duplex stainless steel is further
B: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Mg: 0.0030% or less,
REM: 1 type or 2 types or more chosen from 0.10% or less are contained, The clad steel plate which uses the duplex stainless steel of any one of Claims 1-3 as a laminated material. 質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮが８００〜９７０℃である二相ステンレス鋼を合わせ材とし、
炭素鋼もしくは合金鋼である母材と前記合わせ材とを重ね合わせて被圧延素材とする工程と、
前記被圧延素材を１０５０℃以上１２５０℃以下の温度で３０分以上１０時間以下の時間、かつ、前記合わせ材の前記母材側の界面に下記［式１］で示されるＷＬ以上かつ下記［式２］で示されるＷＨ値以下の厚みの炭素拡散層が形成される条件で加熱する素材加熱工程と、
前記素材加熱工程後の前記被圧延素材を熱間圧延する熱間圧延工程とを備えることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。
ＷＬ＝０．０５×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式１］
ＷＨ＝０．４×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式２］
［式１］および［式２］において、ＴＰは熱間圧延工程後の鋼板の厚みを示し、ＴＭは熱間圧延工程前の被圧延素材の厚みを示す。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮは、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０１質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。 % By mass
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% is contained, the balance consists of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN is a duplex stainless steel having a temperature of 800 to 970 ° C.
A step of superposing the base material which is carbon steel or alloy steel and the laminated material to be a material to be rolled,
The material to be rolled is at a temperature of 1050 ° C. or more and 1250 ° C. or less for a time of 30 minutes or more and 10 hours or less, and at the interface on the base material side of the laminated material, the WL is represented by the following [Formula 1] 2) a material heating step of heating under the condition that a carbon diffusion layer having a thickness equal to or less than the WH value shown in FIG.
A method for producing a clad steel plate using a duplex stainless steel as a combination material, comprising a hot rolling step of hot rolling the material to be rolled after the material heating step.
WL = 0.05 × (TM / TP) ... [Formula 1]
WH = 0.4 × (TM / TP) ... [Formula 2]
In [Formula 1] and [Formula 2], TP indicates the thickness of the steel sheet after the hot rolling process, and TM indicates the thickness of the material to be rolled before the hot rolling process.
The chromium nitride precipitation temperature TN is obtained by subjecting duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.01% by mass or less. 質量％で、
Ｃ ：０．０３％以下、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．５〜７．０％、
Ｐ ：０．０５％以下、
Ｓ ：０．０１０％以下、
Ｎｉ：０．１〜５．０％、
Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、
Ｎ ：０．０５〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、更に、
Ｖ ：０．０５〜０．５％、
Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、
Ｔｉ：０．００３〜０．０５％から選ばれる１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物よりなり、
下記クロム窒化物析出温度ＴＮ２が８００〜９７０℃である二相ステンレス鋼を合わせ材とし、
炭素鋼もしくは合金鋼である母材と前記合わせ材とを重ね合わせて被圧延素材とする工程と、
前記被圧延素材を１０５０℃以上１２５０℃以下の温度で３０分以上１０時間以下の時間、かつ、前記合わせ材の前記母材側の界面に下記［式１］で示されるＷＬ以上かつ下記［式２］で示されるＷＨ値以下の厚みの炭素拡散層が形成される条件で加熱する素材加熱工程と、
前記素材加熱工程後の前記被圧延素材を熱間圧延する熱間圧延工程とを備えることを特徴とする二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。
ＷＬ＝０．０５×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式１］
ＷＨ＝０．４×（ＴＭ／ＴＰ）・・・［式２］
［式１］および［式２］において、ＴＰは熱間圧延工程後の鋼板の厚みを示し、ＴＭは熱間圧延工程前の被圧延素材の厚みを示す。
上記クロム窒化物析出温度ＴＮ２は、二相ステンレス鋼に８００〜１０００℃の均熱温度で２０分保持する均熱処理を行い、前記均熱処理後５秒以内に水冷を開始して冷却した場合に電解抽出残渣分析法により求めた残渣中のクロム含有量を、クロム窒化物の析出物の指標とし、前記クロム含有量が０．０３質量％以下となる前記均熱温度のうちの最低温度である。 % By mass
C: 0.03% or less,
Si: 0.05 to 1.0%,
Mn: 0.5 to 7.0%,
P: 0.05% or less,
S: 0.010% or less,
Ni: 0.1 to 5.0%,
Cr: 18.0 to 25.0%,
N: 0.05-0.30%
Al: 0.001 to 0.05% contained,
V: 0.05-0.5%
Nb: 0.01-0.20%,
Ti: containing one or more selected from 0.003 to 0.05%, the balance consisting of Fe and inevitable impurities,
The following chromium nitride precipitation temperature TN2 is a duplex stainless steel having a temperature of 800 to 970 ° C.
A step of superposing the base material which is carbon steel or alloy steel and the laminated material to be a material to be rolled,
The material to be rolled is at a temperature of 1050 ° C. or more and 1250 ° C. or less for a time of 30 minutes or more and 10 hours or less, and at the interface on the base material side of the laminated material, the WL is represented by the following [Formula 1] 2) a material heating step of heating under the condition that a carbon diffusion layer having a thickness equal to or less than the WH value shown in FIG.
A method for producing a clad steel plate using a duplex stainless steel as a combination material, comprising a hot rolling step of hot rolling the material to be rolled after the material heating step.
WL = 0.05 × (TM / TP) ... [Formula 1]
WH = 0.4 × (TM / TP) ... [Formula 2]
In [Formula 1] and [Formula 2], TP indicates the thickness of the steel sheet after the hot rolling process, and TM indicates the thickness of the material to be rolled before the hot rolling process.
The chromium nitride precipitation temperature TN2 is obtained by subjecting the duplex stainless steel to soaking for 20 minutes at a soaking temperature of 800 to 1000 ° C., and starting the water cooling within 5 seconds after the soaking and cooling. The chromium content in the residue obtained by the extraction residue analysis method is used as an index of the precipitate of chromium nitride, and is the lowest temperature among the soaking temperatures at which the chromium content is 0.03% by mass or less. 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｍｏ：１．５％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｗ ：１．０％以下、
Ｃｏ：２．０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項５または６に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。 The duplex stainless steel is further
Mo: 1.5% or less,
Cu: 2.0% or less,
W: 1.0% or less,
Co: One type or two types or more selected from 2.0% or less are contained, The manufacturing method of the clad steel plate which uses the duplex stainless steel of Claim 5 or 6 as a laminated material. 前記二相ステンレス鋼が、更に、
Ｂ ：０．００５０％以下、
Ｃａ：０．００５０％以下、
Ｍｇ：０．００３０％以下、
ＲＥＭ：０．１０％以下から選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板の製造方法。 The duplex stainless steel is further
B: 0.0050% or less,
Ca: 0.0050% or less,
Mg: 0.0030% or less,
REM: 1 type or 2 types or more selected from 0.10% or less are contained, The manufacture of the clad steel plate which uses the duplex stainless steel of any one of Claims 5-7 as a laminated material Method.

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