JP6196453B2 - 耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.05%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が1.85%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。
(2) 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.26%以上0.80%以下、
Mn:0.05%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。
(3) 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.13%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。
(4) 質量%にて、更にSi:0.26%以上としたことを特徴とする前記(3)に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
(5) 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.10%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.21%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。
(6) 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.10%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.12%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。
Mo:2.00%以下、
W:5%以下、
Sn:1%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする前記(1)から(6)の何れか1項に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
T×log(91×A0.22)×((2.5×F+0.47×N+0.98×S)×P+0.11×J×I−0.12×T×log(91×A0.22))×10−6・・・(3)
(10)前記(1)から(8)の何れか1項に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍は、焼鈍雰囲気を酸素/(水素+一酸化炭素+炭化水素)の体積比を1.0以下、焼鈍温度Tを800〜970℃、焼鈍時間Aを90秒以上、600秒以下とし、仕上酸洗は、硝酸溶液、もしくは、硫酸溶液、もしくは、弗酸、硝酸、硫酸の2種又は3種を混合した混酸溶液を用いた酸浸漬又は電解酸洗とし、弗酸を使用する場合は弗酸濃度Fを0.8質量%以上、2.9質量%以下、硝酸を使用する場合は硝酸濃度Nを3.1質量%以上、20.0質量%以下、硫酸を使用する場合は硫酸濃度Sを7.0質量%以上、25.0質量%以下とし、酸浸漬の場合は酸洗時間Pを175秒以上、240秒以下、電解酸洗の場合は電解電流密度Jを130mA/cm2以上、650mA/cm2以下、酸洗時間Pを240秒以下、通電時間Iを13秒以上、50秒以下とし、かつ、下記(3)式を4.62以上、5.0以下とすることを満足することを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
T×log(91×A0.22)×((2.5×F+0.47×N+0.98×S)×P+0.11×J×I−0.12×T×log(91×A0.22))×10−6・・・(3)
また、本発明によれば、高温強度が優れたCu添加系フェライト系ステンレス鋼に優れた耐酸化性、特に優れた耐スケール剥離性を付与できることから、自動車排気系部材に適用することにより、環境対策や部品の低コスト化などに大きな効果が得られる。
Mn<0.65%の場合
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
これを得るに至った経緯を下記に示す。
酸化増量(mg/cm2)=0.58×Mn−0.23Si+0.70 ・・・(4)
(図2のデータは表1及び2のデータを用いている。)
Mn<0.65%の場合
酸化増量(mg/cm2)≦0.42×Mn+0.69 ・・・(5)
Mn≧0.65%の場合
酸化増量(mg/cm2)≦0.79×Mn+0.45 ・・・(6)
Mn<0.65%の場合
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
ここで、900℃における200時間の大気中連続酸化試験後のスケール剥離に及ぼす、SiとMnの影響を示したグラフを図3に示す。(図3のデータは表1及び2のデータを用いている。)図3に示すグラフからも分るように、Mn<0.65%の範囲では、Si添加で酸化増量が減少することによって、耐スケール剥離性が向上し、一方、Mn≧0.65%の範囲では、Mnを含むスピネル系の酸化物を多く形成するとともに、スケール/鋼素地界面の凹凸が大きくなることの効果が優位に働き、Mn添加により耐スケール剥離性は向上することが分かる。
以下、本発明における各組成を限定した理由について説明する。
Cは、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらす。さらには、Cu添加の場合、耐酸化性の低下ももたらすため、その含有量は少ないほど良い。したがって、0.02%以下、好ましくは0.015%以下とする。但し、過度の低減は精錬コストの増加に繋がるため、下限は0.001%とするのが望ましい。
NはCと同様、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらす上に、Cu添加の場合、耐酸化性の低下ももたらすため、その含有量は少ないほど良い。したがって、0.02%以下とする。但し、過度の低減は精錬コストの増加に繋がるため、下限は0.003%とするのが望ましい。
Siは、脱酸剤として添加される元素であるとともに、耐酸化性を改善する重要な元素である。耐酸化性を維持するためには0.05%以上の添加を必要とする。また、前述のように、本発明範囲においては、Si添加によりスケールが薄くなり、耐スケール剥離性が向上される。しかし、過度に添加するとスケール密着性が悪いSi酸化物が生成し、耐スケール剥離性を低下させる可能性がある。したがって、0.80%以下とする。更に、過度の低減は脱酸不良やコスト増加を招き、過度に添加すると加工性が低下することを考慮すると、下限は0.10%とすることが望ましく、上限は0.75%が望ましい。
Mnは、脱酸剤として添加される元素であるとともに、耐スケール剥離性に効果がある元素である。前述のように、含有量の低減によりスケールが薄くなり、耐スケール剥離性が向上される範囲と、スケール/鋼素地界面の凹凸を大きくすることにより耐スケール剥離性を向上する範囲がある。これらの効果の発現する範囲は、Mnを含むスピネル系の酸化物が形成される範囲であり、0.05%以上の添加を必要とする。一方、過度な添加は、酸化速度の増大を招き異常酸化を起こしやすくする。さらに、Mnはオーステナイト形成元素であり、本発明のようなフェライト系のCu添加鋼においては、この点からも抑制したほうが良い。したがって、1.00%以下とする。更に、過度の低減はコスト増加を招き、また、過度に添加すると常温の均一伸びが低下する他、MnSを形成して耐食性が低下することを考慮すると、下限は0.10%とすることが望ましく、上限は0.95%が望ましい。
Pは、製鋼精錬時に主として原料から混入してくる不純物であり、含有量が高くなると、靭性や溶接性が低下することから、極力低減する。しかし、極度の低減はコスト増加を招くため、0.04%以下とする。
Sは、製鋼精錬時に主として原料から混入してくる不純物であり、含有量が高くなると、スケール/鋼素地界面への偏析や、鋼素地の表面張力の低下を原因として、耐スケール剥離性を低下させる。しかし、極度の低減はコスト増加を招くため、0.01%以下とする。
Crは、耐酸化性を付与するためには非常に有効な元素であり、耐酸化性を維持するためには12.5%以上の添加を必要とする。一方、20.0%超では加工性が低下するとともに靭性の劣化をもたらすため、12.5〜20.0%とする。更に、高温強度、高温疲労特性や製造コストを考慮すると、下限は13.0%とすることが望ましく、上限は18.0%が望ましい。更に望ましくは、13.5〜17.5%である。
Cuは、高温強度向上に有効な元素である。これは、ε−Cuが析出することによる析出硬化作用であり、0.80%以上の添加により発現する。しかし、Cuはオーステナイト形成元素であり、酸化の進行に伴う、表層部のCr低下により、表層部のみフェライト相からオーステナイト相へ相変態することを助長し、耐酸化性を劣化させる。したがって、1.50%以下とする。更に、製造性やプレス成型性を考慮すると、下限は0.90とすることが望ましく、上限は1.40%が望ましい。
Niは耐食性を向上させる元素であるが、オーステナイト安定元素であり、耐酸化性を低下させるとともに、高価であることから、極力低減する。したがって、1.0%以下とする。更に、製造性、製造コストおよび加工性を考慮すると、下限は0.01%とすることが望ましく、上限は0.5%が望ましい。
Tiは、C,N,Sと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性の指標となるr値を向上させる元素である。また、Tiはフェライト形成元素であり、本発明のようなフェライト系のCu添加鋼においては、耐酸化性向上効果も有するため、0.01%以上添加する。しかし、過度に添加すると、固溶Ti量が増加して均一伸びを低下させる他、粗大なTi系析出物を形成し、穴拡げ加工時の割れの起点になり、穴拡げ性を劣化させる。したがって、0.40%以下とした。更に、表面疵の発生や靭性を考慮すると、下限は0.03%とすることが望ましく、上限は0.21%が望ましい。
Alは、脱酸元素として添加される他、耐酸化性を向上させる元素である。また、固溶強化元素として高温強度向上に有用であるため、0.003%以上添加する。しかし、過度の添加は硬質化して均一伸びを著しく低下させる他、靭性が著しく低下する。したがって、0.46%以下とする。更に、表面疵の発生や溶接性、製造性を考慮すると、下限は0.01%とすることが望ましく、上限は0.20%が望ましい。
Vは、微細な炭窒化物を形成し、析出強化作用が生じて高温強度向上に寄与する。また、Vはフェライト形成元素であり、本発明のようなフェライト系のCu添加鋼においては、耐酸化性向上効果も有するため、0.01%以上添加する。しかし、過度の添加は析出物を粗大化して高温強度が低下し、熱疲労寿命は低下してしまう。したがって、0.15%未満とする。更に、製造コストや製造性を考慮すると、下限は0.02%とすることが望ましく、上限は0.10%が望ましい。
Bは、高温強度や熱疲労特性を向上させる元素である。また、PやSよりも優先的にスケールと鋼素地の界面又は粒界に拡散し偏析することで、耐酸化性に有害なPやSの粒界への偏析を抑制する効果があり、耐酸化性向上効果も有するため、0.0002%以上添加する。しかし、過度な添加は熱間加工性や鋼表面の表面性状を低下させる。したがって、0.0050%以下とする。更に、成型性や製造コストを考慮すると、下限は0.0003%とすることが望ましく、上限は0.0015%が望ましい。
Moは、固溶強化による高温強度向上に対して有効であるため、必要に応じて0.01%以上添加することが望ましい。しかしながら、高価であるとともに、常温における均一伸びを低下させる。したがって、2.00%以下とすることが好ましい。更に、常温における均一伸びを考慮すると、1.50%以下とすることがさらに望ましい。
Nbは、固溶強化および析出物微細化強化により高温強度を向上させるため、必要に応じて0.01%以上添加することが望ましい。しかし、生産の9割がブラジルであり、供給偏在性が高いため、資源リスクが高いという問題がある。したがって、0.30%未満とすることが望ましい。
Wは、Moと同様な効果を有し、高温強度を向上させる元素である。しかし、過度に添加するとLaves相中に固溶し、析出物を粗大化させてしまうとともに製造性を劣化させる。したがって、5%以下とすることが望ましい。更に、コストや耐酸化性等を考慮すると、下限を1%、上限を3%とすることがさらに望ましい。
Snは、原子半径が大きく固溶強化に有効な元素であり、常温の機械的特性を大きく劣化させない。しかし、過度の添加は製造性を著しく劣化させる。したがって、1%以下とすることが望ましい。更に、耐酸化性等を考慮すると、下限を0.05%、上限を0.50%とすることがさらに望ましい。
T×log(91×A0.22)×((2.5×F+0.47×N+0.98×S)×P+0.11×J×I−0.12×T×log(91×A0.22))×10−6≦5.0
・・・(3)
以下に、本発明における耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法について詳細に説明する。
T×log(91×A0.22)×((2.5×F+0.47×N+0.98×S)×P+0.11×J×I−0.12×T×log(91×A0.22))×10−6≦5.0
・・・(3)
上述したような焼鈍条件と仕上酸洗条件を満たすとともに、この(3)式も合わせて満足するような条件にて最終焼鈍及び仕上酸洗を行うことにより、表面から200nmまでの平均Cu濃度を3.00%以下とすることが可能となる。
なお、仕上酸洗の酸溶液を、硝酸溶液とする場合は、上記(3)式内の弗酸濃度F及び硫酸濃度Sを「0」とし、硫酸溶液とする場合は、上記(3)式内の弗酸濃度F及び硝酸濃度Nを「0」とし、弗酸と硝酸を混合した混酸溶液とする場合は、上記(3)式内の硫酸濃度Sを「0」とし、弗酸と硫酸を混合した混酸溶液とする場合は、上記(3)式内の硝酸濃度Nを「0」とし、硝酸と硫酸を混合した混酸溶液とする場合は、上記(3)式内の弗酸濃度Fを「0」として計算する。また、仕上酸洗を酸浸漬とする場合は、上記(3)式内の電解電流密度J及び通電時間Iを「0」として計算する。
表1及び2において、比較鋼19,20,22,27,は何れもMn<0.65%の場合であって(1)式を、比較鋼21,23,24,25,26,28は何れもMn≧0.65%の場合であって(2)式を満足しておらず、耐酸化性は十分であるが、耐スケール剥離性が不十分である。
また、比較鋼29はSiが、比較鋼30はCrが、比較鋼31はTiが、比較鋼32はAlが、比較鋼33はVが、比較鋼34はBが適正範囲の下限を外れており、耐酸化性が不十分である。
また、比較鋼35はCが、比較鋼36はNが、比較鋼37はMnが、比較鋼38はCuが、比較鋼39はNiが適正範囲の上限を外れており、耐酸化性が不十分である。
また、比較鋼40はMnが適正範囲の下限を外れており、比較鋼41はSiが、比較鋼42はSが適正範囲の上限を外れており、耐酸化性は十分であるが、耐スケール剥離性が不十分である。
これから明らかなように、本発明で規定する成分組成を有する鋼は、比較鋼に比べて900℃における200時間の大気中連続酸化試験後の酸化増量及びスケール剥離量が非常に少なく、耐酸化性及び耐スケール剥離性に優れていることがわかる。
このようにして得られた冷延焼鈍酸洗板から、厚さ1.5mm×幅20mm×長さ25mmの試験片を採取し、グロー放電発光分析(GDS)用試験片及び酸化試験として使用した。
表3において、比較例g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,qは何れも表面から200nmまでの平均Cu濃度が3.00%を超える例であり、耐スケール剥離性が不十分である。
比較例gは焼鈍温度Tが、比較例hは焼鈍時間Aが、比較例iは弗酸濃度Fが、比較例jは硝酸濃度Nが、比較例kは硫酸濃度Sが、比較例lは電解電流密度Jが、比較例mは酸洗時間Pが、比較例nは通電時間Iが、適正範囲の上限を外れており、(3)式を満足せず、表面から200nmまでの平均Cu濃度が3.00%を超え、耐スケール剥離性が不十分である。
また、比較例o,p,qは焼鈍温度T、焼鈍時間A、弗酸濃度F、硝酸濃度N、硫酸濃度S、電解電流密度J、酸洗時間P、通電時間Iが、適正範囲内であるが、(3)式を満足せず、表面から200nmまでの平均Cu濃度が3.00%を超え、耐スケール剥離性が不十分である。
これから明らかなように、本発明で規定する成分組成を有する鋼であって、表面から200nmまでの平均Cu濃度が3.00%以下である鋼は、比較鋼に比べて900℃における200時間の大気中連続酸化試験後の酸化増量およびスケール剥離量が非常に少なく、耐酸化性及び耐スケール剥離性に優れていることがわかる。また、本発明で規定する成分組成を有する鋼を、本発明で規定する最終焼鈍条件及び仕上酸洗条件を実施した鋼は、表面から200nmまでの平均Cu濃度が3.00%以下となることがわかる。
Claims (10)
- 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.05%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が1.85%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。 - 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.26%以上0.80%以下、
Mn:0.05%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。 - 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.13%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。 - 質量%にて、更にSi:0.26%以上としたことを特徴とする請求項3に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
- 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.10%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.21%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.30%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。 - 質量%で、
C:0.02%以下、
N:0.02%以下、
Si:0.05%以上0.80%以下、
Mn:0.10%以上、1.00%以下、
P:0.04%以下、
S:0.01%以下、
Cr:12.5%以上、20.0%以下、
Cu:0.80%以上、1.50%以下、
Ni:1.0%以下、
Ti:0.01%以上、0.40%以下、
Al:0.003%以上、0.46%以下、
V:0.01%以上、0.15%未満、
B:0.0002%以上、0.0050%以下、
Nb:0.12%未満、
を含有し、かつ、下記(1)式または、(2)式を満足し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、表面から深さ200nmまでの平均Cu濃度が0.81%以上、3.00%以下であることを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
Mn<0.65%の場合、
1.44×Si−Mn−0.05≧0 ・・・(1)
Mn≧0.65%の場合、
1.10×Si+Mn−1.19≧0 ・・・(2)
但し、式中の元素記号は、当該元素の含有量(質量%)を意味する。 - 質量%にて、更にMo:2.00%以下、W:5%以下、Sn:1%以下の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
- 900℃における200時間の大気中連続酸化試験後の質量増加が1.50mg/cm2以下、スケール剥離量が0.30mg/cm2以下であることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
- 請求項1から8の何れか1項に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍は、焼鈍温度Tを800〜970℃、焼鈍時間Aを600秒以下とし、仕上酸洗は、硝酸溶液、もしくは、硫酸溶液、もしくは、弗酸、硝酸、硫酸の2種又は3種を混合した混酸溶液を用いた酸浸漬又は電解酸洗とし、弗酸濃度Fを3.0質量%以下、硝酸濃度Nを20.0質量%以下、硫酸濃度Sを25.0質量%以下、電解電流密度Jを650mA/cm2以下、酸洗時間Pを240秒以下、通電時間Iを50秒以下とし、かつ、下記(3)式を4.62以上、5.0以下とすることを満足することを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
T×log(91×A0.22)×((2.5×F+0.47×N+0.98×S)×P+0.11×J×I−0.12×T×log(91×A0.22))×10−6・・・(3) - 請求項1から8の何れか1項に記載の耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、最終焼鈍は、焼鈍雰囲気を酸素/(水素+一酸化炭素+炭化水素)の体積比を1.0以下、焼鈍温度Tを800〜970℃、焼鈍時間Aを90秒以上、600秒以下とし、仕上酸洗は、硝酸溶液、もしくは、硫酸溶液、もしくは、弗酸、硝酸、硫酸の2種又は3種を混合した混酸溶液を用いた酸浸漬又は電解酸洗とし、弗酸を使用する場合は弗酸濃度Fを0.8質量%以上、2.9質量%以下、硝酸を使用する場合は硝酸濃度Nを3.1質量%以上、20.0質量%以下、硫酸を使用する場合は硫酸濃度Sを7.0質量%以上、25.0質量%以下とし、酸浸漬の場合は酸洗時間Pを175秒以上、240秒以下、電解酸洗の場合は電解電流密度Jを130mA/cm2以上、650mA/cm2以下、酸洗時間Pを240秒以下、通電時間Iを13秒以上、50秒以下とし、かつ、下記(3)式を4.62以上、5.0以下とすることを満足することを特徴とする耐スケール剥離性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
T×log(91×A0.22)×((2.5×F+0.47×N+0.98×S)×P+0.11×J×I−0.12×T×log(91×A0.22))×10−6・・・(3)
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