JP6319537B1 - ステンレス鋼板およびステンレス箔 - Google Patents

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Abstract

【課題】高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を損なうことなく、靭性を良好として製造性を改善した、排ガス温度が９００℃程度の環境で用いられるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス箔を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０．０％以上１６．０％未満、Ａｌ：２．５〜４．５％、Ｎ：０．０１５％以下、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．０１〜０．３０％、Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、Ｈｆ：０．０１〜０．２０％、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％のうち少なくとも１種を、Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ+２ＲＥＭ≧０．０６および０．３０≧Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆを満たして含有するステンレス箔とする。

Description

本発明は、製造性が良好で、高温での耐酸化性および高温での形状安定性に優れるステンレス鋼板およびステンレス箔に関する。
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、高温での耐酸化性に優れるため、ステンレス箔に加工され、自動車、オートバイ、マリンバイク、モーターボート、大型芝刈り機、小型発電機などの排ガス浄化装置用触媒担体（メタルハニカム）に使用されている。
このメタルハニカムは、例えば、平坦なステンレス箔（平箔）と波状に加工されたステンレス箔（波箔）とを交互に積み重ねてなるハニカム構造を有し、箔同士はろう付け等によって固定されている。さらに、このステンレス箔の表面に触媒物質を塗布したものが、排ガス浄化装置に用いられる。
メタルハニカム用のステンレス箔には、高温での耐酸化性に優れることのほか、高温で使用されても形状が変化しないことなどが求められる。これは、変形すると触媒層が剥がれたりハニカムの孔が潰れて排ガスが通りにくくなったりするためである。
一方で、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、箔製造の中間素材（熱延鋼板や冷延鋼板など）の靭性が他のステンレス鋼に比べ劣る。このため、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、熱延鋼板の焼鈍や脱スケール中あるいは冷間圧延中にしばしば板が破断することが原因で、操業停止や著しい歩留まり低下が起きる製造が難しい鋼である。
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼の熱延鋼板や冷延鋼板の靭性を改善する手段として、例えば、特許文献１又は特許文献２には、Ｔｉおよび／またはＮｂを添加することで鋼中のＣやＮなどの不純物元素を固定して靭性を向上させる技術が開示されている。また本発明者らは、特許文献３で、ＶおよびＢを特定の範囲で複合添加することにより、靭性に優れるステンレス鋼板が得られることを示した。
特開昭６４−５６８２２号公報 特開平０５−２７７３８０号公報 特許５５６１４４７号公報（国際公開番号ＷＯ２０１４/０９７５６２号）
近年、ディーゼルエンジンの静粛性や環境性能の向上に伴い、ディーゼルエンジンを搭載した乗用車の割合が増加している。これらの車両の排ガス到達温度は８００〜９００℃程度であり、ガソリン車の１０００℃以上と比べて低い。このため、ディーゼル車のメタルハニカムに使用されるステンレス箔には、ガソリン車向け程の高度な耐酸化性は要求されない。そのため、耐酸化性をディーゼル車に対応する水準に抑制するとともに経済性を改善したステンレス箔が求められている。
冷間圧延工程が多い箔材の価格の低減には、冷間圧延コストの低減が効果的である。具体的には、箔の冷間圧延工程の一部を、従来のリバース式圧延から、より生産性に優れるタンデム式連続圧延に置き換えることが有効である。これにより、圧延工程の生産性が向上し、製造コストの低減が可能となる。しかし、特許文献１〜３に記載のステンレス鋼は、靱性が低いためにタンデム式連続圧延設備で製造することが困難であった。本成分系における靭性改善には、Ｃｒ含有量やＡｌ含有量の低減が効果的であるが、これにより最終製品の高温での耐酸化性や高温使用時の形状安定性が低下する問題が生じる。
本発明の目的は、靭性を良好にすることで製造性が改善されたステンレス鋼板を得ること、および当該鋼板を用いて、高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を損なうことなく、排ガス温度が９００℃程度の環境で用いられるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のステンレス箔を得ることにある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討したところ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼において、従来よりもＣｒ含有量を低減することにより靭性が向上し、タンデム式連続圧延が安定して行えることを見出した。さらに、適量のＭｏを含有させることにより、従来よりも少ないＣｒ含有量であっても、高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を確保できることを発見した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下の通り要約される。
［１］質量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０．０％以上１６．０％未満、Ａｌ：２．５〜４．５％、Ｎ：０．０１５％以下、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．０１〜０．３０％、Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、Ｈｆ：０．０１〜０．２０％、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％のうち少なくとも１種を、以下の式（１）および式（２）を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるステンレス鋼板。
Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ+２ＲＥＭ≧０．０６ 式（１）
０．３０≧Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ 式（２）
式（１）、式（２）中のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＲＥＭは、各元素の含有量（質量％）を示す。含有していない場合は０とする。
［２］さらに、質量％で、Ｎｂ：０．０１〜０．１０％、Ｖ：０．０１〜０．５０％、Ｂ：０．０００３〜０．０１００％、Ｃａ：０．０００２〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％のうち少なくとも１種を含有する［１］に記載のステンレス鋼板。
［３］［１］または［２］に記載の成分組成を有し、厚みが２００μｍ以下であるステンレス箔。
［４］排ガス浄化装置触媒担体用である［３］のいずれかに記載のステンレス箔。
本発明によれば、靭性を良好にすることで製造性が改善されたステンレス鋼板が得られる。また、本発明のステンレス鋼板を用いれば、高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を損なうことなく、排ガス温度が９００℃程度の環境で用いられるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のステンレス箔が得られる。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
まず、本発明のステンレス鋼板の成分組成について詳述する。本発明のステンレス鋼板は、熱延板（熱延鋼板）や冷延板（冷延鋼板）であり、靭性に優れる。また、本発明のステンレス鋼板を用いて製造したステンレス箔は、高温で使用しても充分な耐酸化性を示し、変形しにくい。ステンレス鋼板の成分組成の限定理由は以下の通りである。
以下に示す成分元素の含有量の単位である「％」は、それぞれ「質量％」を意味するものとする。
Ｃ：０．０１５％以下
Ｃ含有量が０．０１５％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下してステンレス鋼板の製造が困難になる。このため、Ｃ含有量は０．０１５％以下、好ましくは０．０１０％以下とする。さらに好ましくは０．００８％以下とする。Ｃ量は０％でもよいが、Ｃ量を極度に低下させると精錬が長時間化して製造が困難になるので、０．００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．００４％以上、さらに好ましくは０．００５％以上である。
Ｓｉ：０．５０％以下
Ｓｉ含有量が０．５０％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下してステンレス鋼板の製造が困難になる。このためＳｉ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。さらに好ましくは０．２０％以下とする。ただし、０．０１％未満にしようとすると精錬が困難になるので、Ｓｉの含有量は０．０１％以上であることが好ましい。より好ましくは０．０８％以上、さらに好ましくは０．１１％以上である。
Ｍｎ：０．５０％以下
Ｍｎ含有量が０．５０％を超えると、鋼の耐酸化性が失われる。このためＭｎ含有量は０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下とする。さらに好ましくは０．１５％以下とする。ただし、Ｍｎ含有量を０．０１％未満にしようとすると精錬が困難になるので、Ｍｎ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。
Ｐ：０．０４０％以下
Ｐ含有量が０．０４０％を超えると、鋼の靭性および延性が低下してステンレス鋼板の製造が困難になる。このためＰ含有量は０．０４０％以下、好ましくは０．０３０％以下とする。Ｐ含有量は極力低減することがより好ましい。なお、Ｐ含有量を過剰に抑えると製造コストが上昇するため、製造コストを抑えるために、Ｐ含有量の下限は０．００５％が好ましい。
Ｓ：０．０１０％以下
Ｓ含有量が０．０１０％を超えると、熱間加工性が低下して熱延鋼板の製造が困難になる。このためＳ含有量は０．０１０％以下、好ましくは０．００６％以下とする。より好ましくは０．００４％以下とする。なお、Ｓ含有量を過剰に抑えると製造コストが上昇するため、製造コストを抑えるために、Ｓ含有量の下限は０．００１％が好ましい。
Ｃｒ：１０．０％以上１６．０％未満
Ｃｒは高温での耐酸化性を確保する上で必要不可欠な元素である。Ｃｒ含有量が１０．０％未満では、十分な耐酸化性を確保できない。一方、Ｃｒ含有量が１６．０％以上になると、熱延板や冷延板の靭性が低下して、タンデム式連続圧延設備による製造が困難になる。このためＣｒ含有量は１０．０％以上１６．０％未満とする。下限について、好ましくは１１．０％以上、より好ましくは１２．０％以上である。上限について好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１４．０％以下、さらに好ましくは、Ｃｒ：１３％未満、より好ましくは、１２．５％以下である。
Ａｌ：２．５〜４．５％
Ａｌは高温酸化時にＡｌ２Ｏ３を主成分とする酸化皮膜を生成させて耐酸化性を向上させる元素である。Ａｌ含有量が２．５％以上でその効果が得られる。一方、Ａｌ含有量が４．５％を超えると、熱延板や冷延板の靭性が低下して、タンデム式連続圧延設備による製造が困難になる。このためＡｌ含有量は２．５〜４．５％である。下限について好ましくは３．０％以上、より好ましくは３．２％以上である。上限について好ましくは４．０％以下、より好ましくは３．８％以下である。
Ｎ：０．０１５％以下
Ｎ含有量が０．０１５％を超えると、鋼の靱性が低下してステンレス鋼の製造が困難になる。このためＮ含有量は０．０１５％以下、好ましくは０．０１０％以下とする。より好ましくは０．００８％以下とする。Ｎ含有量は０％でもよいが、極度に低下させると精錬が長時間化して製造が困難になるので、０．００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．００５％以上である。
Ｎｉ：０．０５〜０．５０％
Ｎｉは触媒担体成形時のロウ付け性を向上させる効果がある。このため、Ｎｉ含有量は０．０５％以上とする。しかし、Ｎｉはオーステナイト生成元素である。その含有量が０．５０％を超える場合は、高温での酸化が進んで箔中のＡｌが酸化により枯渇した後にオーステナイト相が生成するようになる。このオーステナイト相は箔の熱膨張係数を大きくして、箔の括れや破断などの不具合を発生させる。このためＮｉ含有量は０．０５〜０．５０％とする。下限について好ましくは０．１０％以上、より好ましくは０．１３％以上である。上限について好ましくは０．２０％以下、より好ましくは０．１７％以下である。
Ｃｕ：０．０１〜０．１０％
Ｃｕは、鋼中に析出し高温強度を向上させる効果がある。この効果はＣｕを０．０１％以上含有することで得られる。一方、０．１０％を超えて含有すると鋼の靭性が低下する。このためＣｕ含有量は０．０１〜０．１０％とする。下限について好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．０３％以上である。上限について好ましくは０．０７％以下、より好ましくは０．０５％である。
Ｍｏ：０．０１〜０．１５％
Ｍｏは、高温使用時の形状安定性を向上させる効果がある。この効果はＭｏを０．０１％以上含有することで得られる。一方、０．１５％を超えて含有すると靭性が低下して、タンデム式連続圧延設備による製造が困難になる。このためＭｏ含有量は０．０１〜０．１５％とする。下限について好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．０４％以上である。上限について好ましくは０．１０％以下、より好ましくは０．０６％以下である。
また、本発明のステンレス鋼板は、上記成分に加えて、さらに、Ｔｉ：０．０１〜０．３０％、Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、Ｈｆ：０．０１〜０．２０％、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％のうち少なくとも１種を含有する。
これらの成分を含有しないＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス箔に生成するＡｌ２Ｏ３酸化皮膜は、地鉄との密着性に乏しい。そのため、使用時に高温から低温になるたびにＡｌ２Ｏ３酸化皮膜が剥離して良好な耐酸化性が得られない。Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆあるいはＲＥＭは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善してその剥離を防いで耐酸化性を向上させる効果がある。
Ｔｉ：０．０１〜０．３０％
Ｔｉは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善して耐酸化性を向上させる。また、ＴｉはＣ、Ｎを固定して熱延板や冷延板の靭性を向上させる。これらの効果はＴｉ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｔｉ含有量が０．３０％を超えると、Ｔｉ酸化物がＡｌ２Ｏ３酸化皮膜中に多量に混入して酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。よって、Ｔｉ含有量は０．０１〜０．３０％とする。下限について好ましくは０．１０％以上、より好ましくは０．１２％以上である。上限について好ましくは０．２０％以下とする。より好ましくは０．１８％以下である。
Ｚｒ：０．０１〜０．２０％
Ｚｒは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善するとともにその成長速度を低減して耐酸化性を向上させる。また、ＺｒはＣ、Ｎを固定して靭性を向上させる。これらの効果はＺｒ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｚｒ含有量が０．２０％を超えると、Ｚｒ酸化物がＡｌ２Ｏ３酸化皮膜中に多量に混入して酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。また、ＺｒはＦｅなどと金属間化合物をつくり、靭性を低下させる。よって、Ｚｒ含有量は０．０１〜０．２０％とする。下限について好ましくは０．０２％以上である。上限について好ましくは０．１０％以下、より好ましくは０．０５％以下である。
Ｈｆ：０．０１〜０．２０％
Ｈｆは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の鋼に対する密着性を改善するとともにその成長速度を低減して耐酸化性を向上させる。その効果はＨｆ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｈｆ含有量が０．２０％を超えると、Ｈｆ酸化物がＡｌ２Ｏ３酸化皮膜中に多量に混入して酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。また、ＨｆはＦｅなどと金属間化合物をつくり、靭性を低下させる。よって、Ｈｆ含有量は０．０１〜０．２０％とする。下限について好ましくは０．０２％以上である。上限について好ましくは０．１０％以下、より好ましくは０．０５％以下である。
ＲＥＭ（希土類元素、ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｍｅｔａｌｓ）：０．０１〜０．２０％
ＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド系元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍなど原子番号５７〜７１までの元素）をいう。ＲＥＭはＡｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善し、繰り返し酸化される環境下においてＡｌ２Ｏ３酸化皮膜の耐剥離性向上に極めて顕著な効果を有する。このため、ＲＥＭは優れた耐酸化性が求められる場合に含有することが特に好ましい。このような効果は、ＲＥＭを合計で０．０１％含有することで得られる。一方、ＲＥＭの含有量が０．２０％を超えると、熱間加工性が低下して熱延鋼板の製造が困難になる。よって、ＲＥＭの含有量は０．０１〜０．２０％とする。下限について好ましくは０．０３％以上、より好ましくは０．０５％以上である。上限について好ましくは０．１５％以下、より好ましくは０．１０％以下、さらに好ましくは０．０８％以下である。なお、ＲＥＭの添加には、コスト低減のためこれらが分離精製されていない金属（ミッシュメタル等）を用いることもできる。
Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ+２ＲＥＭ≧０．０６ ・・・（１）
前述したように、本発明では、耐酸化性の向上のためにＴｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＲＥＭの少なくとも一種を所定の含有量の範囲で含有する。さらに本発明者らは、鋭意検討し、Ｔｉ+Ｚｒ+Ｈｆ+２ＲＥＭ（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの含有量と２倍のＲＥＭ含有量の和）が０．０６％未満であると、耐酸化性が低下して所望の高温使用時の形状安定性が得られないことも知見した。そのため、本発明では、Ｔｉ含有量、Ｚｒ含有量、Ｈｆ含有量およびＲＥＭ含有量のそれぞれを前述した範囲とした上で、Ｔｉ+Ｚｒ+Ｈｆ+２ＲＥＭを０．０６％以上とする。より好ましくは０．１０％以上である。上限は特に限定されないが好ましくは０．６０％以下、より好ましくは０．３５％以下である。なお、式（１）中のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＲＥＭは、各元素の含有量（質量％）を示す。
０．３０≧Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ ・・・（２）
Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆの過剰含有は、酸化速度を増大して高温使用時の形状安定性を低下させる。そのため、Ｔｉ含有量、Ｚｒ含有量およびＨｆ含有量のそれぞれを前述した範囲とした上で、Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ（Ｔｉ含有量、Ｚｒ含有量およびＨｆ含有量の和）は０．３０％以下とする。好ましくは、０．２５％以下である。より好ましくは、０．２０％以下である。なお、式（２）中のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆは、各元素の含有量（質量％）を示す。
本発明のステンレス鋼板には、上記成分以外に、さらにＮｂ、Ｖ、Ｂ、ＣａおよびＭｇから選択される少なくとも１種を所定量含有することが好ましい。
Ｎｂ：０．０１〜０．１０％
Ｎｂは、Ｃ、Ｎを固定して靭性を向上させる。この効果はＮｂ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｎｂ含有量が０．１０％を超えると、Ｎｂ酸化物がＡｌ２Ｏ３酸化皮膜中に多量に混入して酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。よって、Ｎｂ含有量は０．０１〜０．１０％とする。下限について好ましくは０．０２％以上、より好ましくは０．０４％以上である。上限について好ましくは０．０７％以下、より好ましくは０．０５％以下とする。
Ｖ：０．０１〜０．５０％
Ｖは、鋼中に含まれるＣおよびＮと結合し、靭性を向上させる。この効果はＶ含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｖ含有量が０．５０％を超えると、耐酸化性が低下する場合がある。そのため、Ｖを含有する場合は、Ｖ含有量は０．０１〜０．５０％の範囲とする。下限について好ましくは０．０３％以上、より好ましくは０．０５％以上である。上限について好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．１０％以下である。
Ｂ：０．０００３〜０．０１００％
適量のＢは、耐酸化性を向上させる効果がある元素である。この効果はＢ含有量が０．０００３％以上で得られる。一方、Ｂ含有量が０．０１００％を超えると靭性が低下する。従って、Ｂ含有量は０．０００３〜０．０１００％の範囲とする。下限について好ましくは０．０００５％以上、より好ましくは０．０００８％以上である。上限について好ましくは０．００３０％以下、より好ましくは０．００１５％以下である。
Ｃａ:０．０００２〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％
適量のＣａあるいはＭｇは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の鋼に対する密着性の向上と成長速度の低減により耐酸化性を向上させる。この効果は、Ｃａ含有量が０．０００２％以上、Ｍｇ含有量が０．０００２％以上で得られる。さらに好ましくは、Ｃａ含有量は０．００１０％以上、Ｍｇ含有量は０．００１５％以上である。しかし、これら元素を過剰に添加すると靭性の低下や耐酸化性の低下が起こるため、Ｃａ、Ｍｇは、それぞれ０．０１００％以下が好ましく、さらに好ましくはそれぞれ０．００５０％以下とする。
上記以外の残部はＦｅおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、Ｃｏ、Ｚｎおよび、Ｓｎ等を例示することができ、これらの元素の含有量は、それぞれ０．３％以下であることが好ましい。また、上記で説明した成分のうち、任意で含まれる成分であって下限値の記載があるものについて、その成分を下限値未満で含む場合、不可避的不純物として当該成分を含むものとする。
続いて、好ましい製造方法を説明する。その製造方法は特に限定されず、例えば、上記の成分組成を有する鋼を、転炉や電気炉で溶製し、ＶＯＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）やＡＯＤ（Ａｒｇｏｎ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）などで精錬後、分塊圧延や連続鋳造によりスラブとし、これを１０５０〜１２５０℃に加熱し、熱間圧延する方法が挙げられる。この方法で得られた熱延板は、その後必要に応じて８５０〜１０５０℃の温度で連続焼鈍を施した後、酸洗や研磨等により脱スケールすることが好ましい。酸洗では、例えば硫酸や、硝酸とフッ酸の混合液などを用いることができる。なお、必要に応じて、酸洗前にショットブラストによりスケール除去してもよい。
この熱延鋼板に焼鈍と冷間圧延を必要に応じて繰り返して、冷延鋼板を製造する。この場合の冷間圧延は、１回でもよいが、生産性や表面品質上の観点から中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延としてもよい。この冷間圧延は、生産性を向上させるためにタンデム式連続圧延設備で行うことができる。中間焼鈍は、好ましくは８５０〜１０００℃、さらに好ましくは９００〜９５０℃の温度で行う。得られた冷延板は、その後必要に応じて８５０〜１０５０℃の温度で連続焼鈍とその後に酸洗や研磨等により脱スケールを行うか、８５０〜１０５０℃の温度で光輝焼鈍を行ってもよい。
続いて、ステンレス箔について説明する。本発明のステンレス箔は、上記ステンレス鋼冷延板（冷延まま材、冷延焼鈍材、冷延焼鈍脱スケール材）をさらに冷間圧延して、所望の厚みのステンレス箔を製造する。この場合の冷間圧延は、１回でもよいが、生産性や表面品質上の観点から中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延としてもよい。中間焼鈍は、好ましくは８００〜１０００℃、さらに好ましくは８５０〜９５０℃の温度で行う。得られたステンレス箔は、その後必要に応じて８００〜１０５０℃の温度で光輝焼鈍を行ってもよい。
ステンレス箔の厚みは、特に限定されないが、本発明のステンレス箔を排ガス浄化装置用触媒担体に適用する場合は、排気抵抗を低下させるため、その厚みは薄いほど有利である。しかし、薄くなるほど変形しやすくなるため、ステンレス箔が切れたり折れたりするなどの問題が起こることがある。このため、ステンレス箔の厚みは２００μｍ以下が好ましく、より好ましくは２０〜２００μｍである。また、排ガス浄化装置用触媒担体は、優れた耐振動性や耐久性を有することが求められる場合がある。この場合には、ステンレス箔の厚みを１００〜２００μｍ程度とすることが好ましい。また、排ガス浄化装置用触媒担体は、高いセル密度や低背圧であることが求められる場合がある。この場合には、ステンレス箔の厚みを２０〜１００μｍ程度とすることがより好ましい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
５０ｋｇ小型真空溶解炉によって溶製した表１に示す化学組成の鋼を、１２００℃に加熱後９００〜１２００℃の温度域で熱間圧延して板厚３ｍｍの熱延鋼板とした。次いで、大気中、９００℃、１分間の条件で焼鈍し、硫酸による酸洗と該酸洗に続けて行う硝酸とフッ酸の混合液を用いた酸洗で表面スケールを除去した後、板厚１．０ｍｍまで冷間圧延し冷延鋼板とした。この後、クラスターミル（ｃｌｕｓｔｅｒ ｍｉｌｌ）による冷間圧延と中間焼鈍を複数回繰り返し、幅１００ｍｍ、箔厚５０μｍのステンレス箔を得た。中間焼鈍は、９００℃、１分間の条件で行い、中間焼鈍後は表面を６００番のエメリー紙で研磨して表面の酸化皮膜を除去した。
このようにして得た熱延鋼板およびステンレス箔について、それぞれ、熱延鋼板の靭性、ステンレス箔の高温での耐酸化性および形状安定性を評価した。
（１）熱延鋼板の靭性
熱延鋼板の靭性はシャルピー衝撃試験により評価した。試験片はＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ２２０２（１９９８））のＶノッチ試験片に基づき作製した。板厚（ＪＩＳ規格では幅）のみ素材のまま加工を加えず３ｍｍとした。試験片の長手方向が圧延方向と平行になるように採取し、圧延方向と垂直にノッチを入れた。試験は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ２２４２（１９９８））に基づき、各温度につき３本ずつ行い、吸収エネルギーおよび脆性破面率を測定し遷移曲線を求めた。延性−脆性遷移温度（ＤＢＴＴ（ｄｕｃｔｉｌｅ−ｂｒｉｔｔｌｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ））は脆性破面率が５０％となる温度とした。７５℃以下を「○」（良好）、７５℃を超えたものを「×」（不良）と評価した。シャルピー衝撃試験で求めたＤＢＴＴが７５℃以下であれば、常温で安定的にタンデム式連続圧延設備で冷間圧延が可能であることは事前に確認した。
（２）ステンレス箔の高温での耐酸化性
箔厚５０μｍのステンレス箔に、１２００℃で３０分間保持する熱処理（拡散接合あるいはロウ付け接合時の熱処理に相当する処理）を５．３×１０―３Ｐａ以下の真空中で行った。熱処理後のステンレス箔より２０ｍｍ幅×３０ｍｍ長さの試験片を３枚採取した。これらを、大気雰囲気中９００℃で４００時間保持する熱処理で酸化させ、３枚の平均の酸化増量（加熱前後質量変化を初期の表面積で除した量）を測定した。このとき、各試料に酸化皮膜の剥離（ｓｐａｌｌｉｎｇ）は見られなかった。平均の酸化増量の測定結果は、１０ｇ／ｍ２以下を「○」（良好）、１０ｇ／ｍ２超えを「×」（不良）とし、「○」であれば本発明の目的を満足する。
（３）ステンレス箔の高温での形状安定性
箔厚５０μｍのステンレス箔に、１２００℃で３０分間保持する熱処理（拡散接合あるいはロウ付け接合時の熱処理に相当する処理）を５．３×１０―３Ｐａ以下の真空中で行った。熱処理後の箔より採取した１００ｍｍ幅×５０ｍｍ長さの箔を、長さ方向に直径５ｍｍの円筒状に丸め、端部をスポット溶接で固定したものを３本作製した。これらを、大気雰囲気中９００℃で４００時間保持する熱処理で酸化させ、３個の平均の長さ変化量（加熱前の円筒長さに対する加熱後の円筒長さの増分の割合）を測定した。平均の長さ変化量の測定結果は、５％以下を「○」（良好）、５％超えを「×」（不良）とし、「○」であれば本発明の目的を満足する。
結果を表２に示す。本発明である鋼Ｎｏ．１〜１２、２７〜２９は、熱延鋼板の靭性、箔の高温での耐酸化性および形状安定性に優れている。一方、比較例である鋼Ｎｏ．１３〜２６は、熱延鋼板の靭性、箔の高温での耐酸化性および形状安定性のうち少なくとも一つの特性に劣る。以上の結果から、本発明により、製造性が良好で、耐酸化性および高温での形状安定性に優れるステンレス箔靭を得ることが可能となる。

Claims (4)

  1. 質量％で、
    Ｃ：０．０１５％以下、
    Ｓｉ：０．５０％以下、
    Ｍｎ：０．５０％以下、
    Ｐ：０．０４０％以下、
    Ｓ：０．０１０％以下、
    Ｃｒ：１０．０％以上１６．０％未満、
    Ａｌ：２．５〜４．５％、
    Ｎ：０．０１５％以下、
    Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、
    Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、
    Ｍｏ：０．０１〜０．１５％を含有し、
    さらに、Ｔｉ：０．０１〜０．３０％、
    Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、
    Ｈｆ：０．０１〜０．２０％、
    ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％のうち少なくとも１種を、以下の式（１）および式（２）を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるステンレス鋼板。
    Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ+２ＲＥＭ≧０．０６ 式（１）
    ０．３０≧Ｔｉ+Ｚｒ＋Ｈｆ 式（２）
    （式（１）、式（２）中のＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＲＥＭは、各元素の含有量（質量％）を示す。含有していない場合は０とする。）
  2. さらに、質量％で、
    Ｎｂ：０．０１〜０．１０％、
    Ｖ：０．０１〜０．５０％、
    Ｂ：０．０００３〜０．０１００％、
    Ｃａ：０．０００２〜０．０１００％、
    Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％のうち少なくとも１種を含有する請求項１に記載のステンレス鋼板。
  3. 請求項１または２に記載の成分組成を有し、厚みが２００μｍ以下であるステンレス箔。
  4. 排ガス浄化装置触媒担体用である請求項３に記載のステンレス箔。
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