JPH04371525A - 耐食性と加工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
耐食性と加工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法Info
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- JPH04371525A JPH04371525A JP14501691A JP14501691A JPH04371525A JP H04371525 A JPH04371525 A JP H04371525A JP 14501691 A JP14501691 A JP 14501691A JP 14501691 A JP14501691 A JP 14501691A JP H04371525 A JPH04371525 A JP H04371525A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建材、自動車をはじめと
する一般加工用、構造材料として利用される耐食性、加
工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板
の製造方法に関するものである。
する一般加工用、構造材料として利用される耐食性、加
工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】建築、厨房器具、自動車などに使用され
る鋼板は、従来、その耐食性を高めるためその表面に塗
装、めっきなどを行い使用されてきたが、近年、より耐
食性を高めるため各方面でステンレス鋼板の使用が多く
なっている。例えば長期にわたる美観が要求される建築
外板や厨房器具、高温環境にさらされるため腐食が激し
い自動車のマフラー、各種プラントにおけるタンク、配
管などあらゆる分野で需要が増大している。一方、ステ
ンレス鋼は耐食性の点では優れているがコストが普通鋼
に比べて著しく高い。このため耐食性が優れかつ製造コ
ストの低い鋼板として従来から表層を耐食性が良好なス
テンレス鋼とし内層を安価な普通鋼とするクラッド鋼板
が開発されてきた。
る鋼板は、従来、その耐食性を高めるためその表面に塗
装、めっきなどを行い使用されてきたが、近年、より耐
食性を高めるため各方面でステンレス鋼板の使用が多く
なっている。例えば長期にわたる美観が要求される建築
外板や厨房器具、高温環境にさらされるため腐食が激し
い自動車のマフラー、各種プラントにおけるタンク、配
管などあらゆる分野で需要が増大している。一方、ステ
ンレス鋼は耐食性の点では優れているがコストが普通鋼
に比べて著しく高い。このため耐食性が優れかつ製造コ
ストの低い鋼板として従来から表層を耐食性が良好なス
テンレス鋼とし内層を安価な普通鋼とするクラッド鋼板
が開発されてきた。
【0003】しかしこれらステンレスクラッド鋼板では
以前から次のような問題点が指摘されている。 1)普通鋼中のCとステンレス鋼中のCrの親和性が高
く普通鋼からステンレス鋼へのCの拡散が起こり、表層
ステンレス鋼中にCr炭化物を形成しステンレス鋼の耐
食性が劣化する。
以前から次のような問題点が指摘されている。 1)普通鋼中のCとステンレス鋼中のCrの親和性が高
く普通鋼からステンレス鋼へのCの拡散が起こり、表層
ステンレス鋼中にCr炭化物を形成しステンレス鋼の耐
食性が劣化する。
【0004】2)クラッド鋼板の加工性を良くするため
には表層ステンレス鋼および内層普通鋼ともに十分な再
結晶をしていることが必要であるが、ステンレス鋼の再
結晶に十分な熱処理を行うと内層の普通鋼が粗粒化し、
加工後オレンジピールと称する表面欠陥が発生すると同
時に加工性も劣化する。 3)特に再結晶温度が高い高合金ステンレス鋼を表層と
した場合や加工性確保の観点からステンレス鋼に合わせ
た高温での熱処理を行うと内層の普通鋼についてはAc
3変態点を越えるため内層の普通鋼の集合組織はランダ
ムなものとなり深絞り性が劣化する。
には表層ステンレス鋼および内層普通鋼ともに十分な再
結晶をしていることが必要であるが、ステンレス鋼の再
結晶に十分な熱処理を行うと内層の普通鋼が粗粒化し、
加工後オレンジピールと称する表面欠陥が発生すると同
時に加工性も劣化する。 3)特に再結晶温度が高い高合金ステンレス鋼を表層と
した場合や加工性確保の観点からステンレス鋼に合わせ
た高温での熱処理を行うと内層の普通鋼についてはAc
3変態点を越えるため内層の普通鋼の集合組織はランダ
ムなものとなり深絞り性が劣化する。
【0005】これらを解決するため、これまでに種々の
方策が採られてきた。問題点1)に対しては、特公昭5
8−15310号、特公平1−7138号、特開昭62
−54020号の各公報に示されるような普通鋼のC量
低減をはかり、さらにTi、NbなどのC固定元素や各
種の元素を添加するといった手段が考えられている。ま
た別の方法として界面層にNiめっきしたり、Ni箔を
挿入する方法も提案されている。
方策が採られてきた。問題点1)に対しては、特公昭5
8−15310号、特公平1−7138号、特開昭62
−54020号の各公報に示されるような普通鋼のC量
低減をはかり、さらにTi、NbなどのC固定元素や各
種の元素を添加するといった手段が考えられている。ま
た別の方法として界面層にNiめっきしたり、Ni箔を
挿入する方法も提案されている。
【0006】問題点2)については、Nb、Bといった
元素を添加する方法が提案されている。また特開昭62
−74025号、特開昭62−16892号、特開昭6
2−80223号の各公報などにより熱延仕上温度、巻
取温度、焼鈍温度、加熱速度など熱処理サイクルを限定
する方法が示されている。これらの方法のうち合金添加
による方法は、問題点1)および2)を両立させること
を考えていないため、一つの課題については有効である
が、もう一方の課題については十分な解決法となってい
ない。また熱処理サイクルを限定する方法は、生産性を
低下させるばかりか加工性の劣化は避けられない。そし
てこれらの方法は、いずれも問題点3)についての考慮
がなされていない。
元素を添加する方法が提案されている。また特開昭62
−74025号、特開昭62−16892号、特開昭6
2−80223号の各公報などにより熱延仕上温度、巻
取温度、焼鈍温度、加熱速度など熱処理サイクルを限定
する方法が示されている。これらの方法のうち合金添加
による方法は、問題点1)および2)を両立させること
を考えていないため、一つの課題については有効である
が、もう一方の課題については十分な解決法となってい
ない。また熱処理サイクルを限定する方法は、生産性を
低下させるばかりか加工性の劣化は避けられない。そし
てこれらの方法は、いずれも問題点3)についての考慮
がなされていない。
【0007】問題点3)については、特開昭62−12
4229号公報に焼鈍を比較的低温で行う方法が開示さ
れているが、同公報記載の温度では表層ステンレス鋼の
再結晶は十分とはいえず、加工性の点で完全とはいえな
い。
4229号公報に焼鈍を比較的低温で行う方法が開示さ
れているが、同公報記載の温度では表層ステンレス鋼の
再結晶は十分とはいえず、加工性の点で完全とはいえな
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は高耐食性と低
コストを両立させる表層フェライト系ステンレス鋼、内
層普通鋼からなるステンレスクラッド鋼板において問題
となる、 1)表層ステンレス鋼の耐食性を劣化させる内層普通鋼
からのC拡散、 2)加工時の表面欠陥および加工性劣化の原因となる内
層普通鋼の粗粒化、 3)深絞り性を劣化させる変態による集合組織のランダ
ム化、 を抑制し、高耐食性と低コストに加えて、高加工性、高
深絞り性を兼ね備えた表層ステンレス複層熱延鋼板を生
産性を阻害する熱処理サイクルの制限を受けることなく
製造する方法を提供することを目的とする。
コストを両立させる表層フェライト系ステンレス鋼、内
層普通鋼からなるステンレスクラッド鋼板において問題
となる、 1)表層ステンレス鋼の耐食性を劣化させる内層普通鋼
からのC拡散、 2)加工時の表面欠陥および加工性劣化の原因となる内
層普通鋼の粗粒化、 3)深絞り性を劣化させる変態による集合組織のランダ
ム化、 を抑制し、高耐食性と低コストに加えて、高加工性、高
深絞り性を兼ね備えた表層ステンレス複層熱延鋼板を生
産性を阻害する熱処理サイクルの制限を受けることなく
製造する方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の問題点を
解決する内層普通鋼の成分について検討の結果得られた
もので、その骨子とするところは、 1)C拡散、粗粒化を抑制しかつ高加工性、高深絞り性
を確保するため内層普通鋼は低C成分とすると同時にT
i、Nbの1種または2種をC、N含有量と関連づけて
含有させることにより、その後の熱処理サイクルに影響
されず微細炭化物を析出させる、 2)粗粒化の抑制とAc3変態点上昇のため内層普通鋼
のSi、Al、P等の含有量を高めにする、の二点であ
る。
解決する内層普通鋼の成分について検討の結果得られた
もので、その骨子とするところは、 1)C拡散、粗粒化を抑制しかつ高加工性、高深絞り性
を確保するため内層普通鋼は低C成分とすると同時にT
i、Nbの1種または2種をC、N含有量と関連づけて
含有させることにより、その後の熱処理サイクルに影響
されず微細炭化物を析出させる、 2)粗粒化の抑制とAc3変態点上昇のため内層普通鋼
のSi、Al、P等の含有量を高めにする、の二点であ
る。
【0010】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。まず、表層部
の成分に関して述べる。本発明では表層はフェライト系
ステンレス鋼であり、その成分は特に限定するものでは
なく用途に応じて最適な成分系のフェライト系ステンレ
ス鋼が用いられる。
の成分に関して述べる。本発明では表層はフェライト系
ステンレス鋼であり、その成分は特に限定するものでは
なく用途に応じて最適な成分系のフェライト系ステンレ
ス鋼が用いられる。
【0011】次に内層の成分に関して述べる。Cは表層
ステンレス鋼への拡散の抑制および加工性向上のため低
く抑えるが、本発明では粗粒化防止に炭化物を利用する
ことから0.0002%以上含有させる必要がある。一
方、その含有量が多くなると耐食性、加工性および表面
状況が劣化するので0.0200%以下とする。
ステンレス鋼への拡散の抑制および加工性向上のため低
く抑えるが、本発明では粗粒化防止に炭化物を利用する
ことから0.0002%以上含有させる必要がある。一
方、その含有量が多くなると耐食性、加工性および表面
状況が劣化するので0.0200%以下とする。
【0012】Nは加工性の観点から低く抑えるが、本発
明では粗粒化防止に窒化物を利用することから0.00
05%以上含有させる。またNはCのように表層ステン
レス鋼への拡散が起きてもその耐食性を阻害することは
なく、粒成長抑制のため含有させるが、その量が多くな
ると加工性が劣化するので上限を0.0200%とする
。
明では粗粒化防止に窒化物を利用することから0.00
05%以上含有させる。またNはCのように表層ステン
レス鋼への拡散が起きてもその耐食性を阻害することは
なく、粒成長抑制のため含有させるが、その量が多くな
ると加工性が劣化するので上限を0.0200%とする
。
【0013】Si、Al、PはAc3変態点上昇および
粗粒化防止に寄与する元素であり、その含有量は高いほ
ど変態点は向上する。しかし過剰な添加は高温において
もフェライト単相となり、熱間圧延後に特異な集合組織
が形成され、表面欠陥、加工性劣化の原因となるばかり
でなく合金コストの上昇を招くため、適正範囲を 2
5≧80×P(%)+7×Si(%)+20×Al(%
)とする。下限は特に規定の必要はないが、 80×
P(%)+7×Si(%)+20×Al(%)≧1とす
ることで、より高温での焼鈍が可能となり表層のステン
レス鋼も十分に再結晶し加工性を向上させるのに有効で
ある。
粗粒化防止に寄与する元素であり、その含有量は高いほ
ど変態点は向上する。しかし過剰な添加は高温において
もフェライト単相となり、熱間圧延後に特異な集合組織
が形成され、表面欠陥、加工性劣化の原因となるばかり
でなく合金コストの上昇を招くため、適正範囲を 2
5≧80×P(%)+7×Si(%)+20×Al(%
)とする。下限は特に規定の必要はないが、 80×
P(%)+7×Si(%)+20×Al(%)≧1とす
ることで、より高温での焼鈍が可能となり表層のステン
レス鋼も十分に再結晶し加工性を向上させるのに有効で
ある。
【0014】Ti、NbはC拡散抑制、粒成長抑制、高
加工性確保のために添加される。その必要量はC、N量
に依存しており、少ない場合は上記の効果が得られない
。また過剰な添加はコストの上昇をもたらし、かつ析出
物を粗大にし粒成長の抑制効果を失うばかりか加工性も
劣化させるため適正範囲を 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4とする。
加工性確保のために添加される。その必要量はC、N量
に依存しており、少ない場合は上記の効果が得られない
。また過剰な添加はコストの上昇をもたらし、かつ析出
物を粗大にし粒成長の抑制効果を失うばかりか加工性も
劣化させるため適正範囲を 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4とする。
【0015】Bは必要に応じて添加されるが、Tiまた
はNbあるいはその両元素とともに複合添加されること
により析出物を微細にし、高温での粒成長を抑制する効
果を増大させる。粒成長抑制効果の発現とコスト上昇の
点から下限を0.0002%、上限を0.0060%と
する。
はNbあるいはその両元素とともに複合添加されること
により析出物を微細にし、高温での粒成長を抑制する効
果を増大させる。粒成長抑制効果の発現とコスト上昇の
点から下限を0.0002%、上限を0.0060%と
する。
【0016】MoもBと同様、TiまたはNbあるいは
その両元素とともに複合添加されることにより析出物を
微細にし、高温での粒成長を抑制する効果を増大させる
。粒成長抑制効果の発現とコスト上昇の点から下限を0
.005%、上限を0.500%とする。次に表層およ
び内層の厚みについて述べる。鋼板表層の厚みは加工時
に表層のステンレス鋼が破れて鉄面が露出し耐食性が損
なわれることを考えると、全厚の2%以上(両表層の場
合両表層合計で4%以上)とする。また上限については
、ステンレス複層鋼板の目的の一つがステンレス鋼の使
用量削減による低コスト化のためであることを勘案して
、全厚の30%以下(両表層の場合両表層合計計で60
%以下)とする。
その両元素とともに複合添加されることにより析出物を
微細にし、高温での粒成長を抑制する効果を増大させる
。粒成長抑制効果の発現とコスト上昇の点から下限を0
.005%、上限を0.500%とする。次に表層およ
び内層の厚みについて述べる。鋼板表層の厚みは加工時
に表層のステンレス鋼が破れて鉄面が露出し耐食性が損
なわれることを考えると、全厚の2%以上(両表層の場
合両表層合計で4%以上)とする。また上限については
、ステンレス複層鋼板の目的の一つがステンレス鋼の使
用量削減による低コスト化のためであることを勘案して
、全厚の30%以下(両表層の場合両表層合計計で60
%以下)とする。
【0017】上記不均一成分を有する複層鋼片の製造法
については特に限定しないが、例えば次の方法が採用さ
れる。 イ)鋳ぐるみ法 ロ)2本イマージョンノズル法 ハ)爆着法 これらのうち鋼の溶製後鋳造段階で複層化を行うことが
工業的に適しており、特に連続鋳造法で製造することが
最も経済的である。
については特に限定しないが、例えば次の方法が採用さ
れる。 イ)鋳ぐるみ法 ロ)2本イマージョンノズル法 ハ)爆着法 これらのうち鋼の溶製後鋳造段階で複層化を行うことが
工業的に適しており、特に連続鋳造法で製造することが
最も経済的である。
【0018】本発明に従った成分組成の鋼は鋳造後熱延
され、必要に応じて焼鈍ラインに通板される。熱延に先
立つ鋼片加熱温度は表層フェライトステンレス鋼中のC
rが十分溶体化する1050℃以上であればよい。熱延
の仕上温度は890℃以上とする。これ未満の低温にな
ると、内層普通鋼のAr3変態点より大きくはずれるた
め、深絞り性が劣化するとともに粗大粒が発生し、加工
後に表面欠陥を生ずる。巻取温度は規定しないが、高い
ほど内層普通鋼の加工性が良好となるため、複層鋼板の
加工性は良好となるがCr析出物が形成されると耐食性
が劣化するため、表層に用いるステンレス鋼の通常の製
造条件に合わせればよい。
され、必要に応じて焼鈍ラインに通板される。熱延に先
立つ鋼片加熱温度は表層フェライトステンレス鋼中のC
rが十分溶体化する1050℃以上であればよい。熱延
の仕上温度は890℃以上とする。これ未満の低温にな
ると、内層普通鋼のAr3変態点より大きくはずれるた
め、深絞り性が劣化するとともに粗大粒が発生し、加工
後に表面欠陥を生ずる。巻取温度は規定しないが、高い
ほど内層普通鋼の加工性が良好となるため、複層鋼板の
加工性は良好となるがCr析出物が形成されると耐食性
が劣化するため、表層に用いるステンレス鋼の通常の製
造条件に合わせればよい。
【0019】その後、必要に応じて熱延板焼鈍が施され
る。熱延板焼鈍を行えば、より再結晶が進み加工性が向
上するとともに巻取時に析出したCr炭化物を溶体化さ
せることもできる。この焼鈍温度は加工性確保の点およ
びCr炭化物溶体化の観点から800℃以上とする。加
工性、深絞り性確保の点からは焼鈍温度は高温であるほ
ど望ましく、内層普通鋼のAc3変態点以下であれば良
好な深絞り性が維持される。しかし、余り高温になると
表層ステンレス鋼、または内層普通鋼に粗大粒が発生す
ることと、製造コストの観点から上限を1150℃とす
る。
る。熱延板焼鈍を行えば、より再結晶が進み加工性が向
上するとともに巻取時に析出したCr炭化物を溶体化さ
せることもできる。この焼鈍温度は加工性確保の点およ
びCr炭化物溶体化の観点から800℃以上とする。加
工性、深絞り性確保の点からは焼鈍温度は高温であるほ
ど望ましく、内層普通鋼のAc3変態点以下であれば良
好な深絞り性が維持される。しかし、余り高温になると
表層ステンレス鋼、または内層普通鋼に粗大粒が発生す
ることと、製造コストの観点から上限を1150℃とす
る。
【0020】本発明による方法で製造した複層熱延鋼板
は、亜鉛、錫、クロム、アルミニウム等でめっきする表
面処理鋼板の素材としても利用できる。
は、亜鉛、錫、クロム、アルミニウム等でめっきする表
面処理鋼板の素材としても利用できる。
【0021】
【実施例】表層用フェライト系ステンレス鋼及び内層用
溶鋼を表1に示す成分に調整し、2本イマージョンノズ
ル法により複層鋳片を得た。表層の厚みは両表層同一と
し、全厚に対する両表層合計厚みの比率を表2に示す。 これらのスラブを表2に示す条件で熱延し、板厚2.0
mmの熱延板に仕上げ、特性評価を行った。
溶鋼を表1に示す成分に調整し、2本イマージョンノズ
ル法により複層鋳片を得た。表層の厚みは両表層同一と
し、全厚に対する両表層合計厚みの比率を表2に示す。 これらのスラブを表2に示す条件で熱延し、板厚2.0
mmの熱延板に仕上げ、特性評価を行った。
【0022】本発明に従って得られた鋼板(試料番号1
、2、5、7、8、10、11、12、13)は表面欠
陥がなく、高加工性、高深絞り性を達成しているのに対
し、比較鋼は表面状況、加工性、深絞り性が良好でない
。
、2、5、7、8、10、11、12、13)は表面欠
陥がなく、高加工性、高深絞り性を達成しているのに対
し、比較鋼は表面状況、加工性、深絞り性が良好でない
。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】以上述べたごとく本発明によれば高耐食
性、高加工性、高深絞り性を両立させた表層フェライト
系ステンレス鋼、内層普通鋼からなるステンレス複層熱
延鋼板を製造できる。
性、高加工性、高深絞り性を両立させた表層フェライト
系ステンレス鋼、内層普通鋼からなるステンレス複層熱
延鋼板を製造できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 表層部がフェライト系ステンレス鋼、
内層部が重量%で、C:0.0002〜0.0200%
、N:0.0005〜0.0200%、Si、P、Al
を下記式(1)を満たすように含み、 25≧80×P(%) +7×Si(%) +20
×Al(%)・・・・(1)さらに、Ti、Nbの1種
または2種を下記式(2)を満たすように含み、 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4 ・・・・(2) 残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼で構成され、
前記表層部の全板厚に対する比率を片側2%以上30%
以下とした鋼片を、仕上温度890℃以上で熱間圧延す
ることを特徴とする耐食性と加工性に優れた表層フェラ
イト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 表層部がフェライト系ステンレス鋼、
内層部が重量%で、C:0.0002〜0.0200%
、N:0.0005〜0.0200%、Si、P、Al
を下記式(1)を満たすように含み、 25≧80×P(%) +7×Si(%) +20
×Al(%)・・・・(1)さらに、Ti、Nbの1種
または2種を下記式(2)を満たすように含み、 8.0 ≧Ti(%)/[4×C(%) +3.4
×N(%) ]+Nb(%)/[7.7 ×C(%)
]≧0.4 ・・・・(2) かつB:0.0002〜0.0060%、Mo:0.0
05〜0.500%の1種または2種を含有し、残部が
鉄および不可避的不純物からなる鋼で構成され、前記表
層部の全板厚に対する比率を片側2%以上30%以下と
した鋼片を、仕上温度890℃以上で熱間圧延すること
を特徴とする耐食性と加工性に優れた表層フェライト系
ステンレス複層熱延鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 仕上温度890℃以上で熱間圧延の後
、熱延板を800〜1150℃で熱延板焼鈍することを
特徴とする請求項1または2記載の耐食性と加工性に優
れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14501691A JP2715013B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 耐食性と加工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14501691A JP2715013B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 耐食性と加工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04371525A true JPH04371525A (ja) | 1992-12-24 |
JP2715013B2 JP2715013B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=15375488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14501691A Expired - Lifetime JP2715013B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 耐食性と加工性に優れた表層フェライト系ステンレス複層熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2715013B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07314093A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-05 | Nippon Steel Corp | ステンレスクラッド鋳片の連続鋳造方法 |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14501691A patent/JP2715013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07314093A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-05 | Nippon Steel Corp | ステンレスクラッド鋳片の連続鋳造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2715013B2 (ja) | 1998-02-16 |
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