JPS602622A - ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法 - Google Patents

ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法

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JPS602622A
JPS602622A JP10988183A JP10988183A JPS602622A JP S602622 A JPS602622 A JP S602622A JP 10988183 A JP10988183 A JP 10988183A JP 10988183 A JP10988183 A JP 10988183A JP S602622 A JPS602622 A JP S602622A
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stainless steel
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章夫 山本
Shigenao Anzai
安斎 栄尚
Takeo Ashiura
芦浦 武夫
Susumu Kurosawa
黒澤 進
Katsutoshi Sugawara
克俊 菅原
Jiyouji Tamura
田村 譲児
Shuichi Funaki
船木 秀一
Yoshio Abe
阿部 義男
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はニオブ、銅含有フェライト系ステンレス鋼連続
鋳造鋳片(以下「連鋳片」という。)を熱間圧延する方
法に関するものである。
(従来技術) SUS430鋼で代表されるフェライト系ステンレス鋼
は高価なNlを多量に含まず従って安価であるため自動
車外装部品や建築内装品などの比較的マイルドな腐食環
境で表面の美麗さを要求される用途に広く用いられてい
る。しかしSUS 304鋼で代表されるオーステナイ
ト系ステンレス鋼に比べて一般的に耐食性が劣るため用
途が限定されていた。
また、フェライト系ステンレス鋼は、部品製造において
絞シ加工や引張り加工を受けるとりジングまたはロービ
ングと称される凹凸の縞模様が発生して外観を著しく損
なうという欠点を有していた。
これに対して本出願人は、NbとCuを複合添加して特
に光輝焼鈍仕上げで耐誘性を向上させたフェライト系ス
テンレス鋼を発明しく特開昭57一140860号公報
)さらにN量をはじめとする成分を厳密に管理しかつ熱
延条件と粗焼鈍条件を限定して事実上りジンクの全くな
いフェライト系ステンレス鋼販の製造方法を発明した(
%願昭57−82281号)。とれらの発明によるフェ
ライト系ステンレス鋼はSUS 304鋼と全く同様に
使用することが可能となったばかりでなく溶接部熱影響
部の耐食性劣化がないことや応力腐食割れ感受性がない
ことからむしろSUS 304鋼の使用分野以外でも使
用が可能となるなど、安価なフェライト系ステンレス鋼
の使用範囲を著しく拡大した。
しかし、この含Nb 、 Cuフェライト系ステンレス
鋼は以上に述べたような多くの利点を有しているものの
、連続鋳造による鋳片が冷却時に割れやすいという欠点
を有している。即ち含Nl) 、 (::uフェライト
系ステンレス鋼の連鋳片は、冷却途中で横方向に割れを
生じたシ、熱延のための再加熱中に折損して圧延を中止
せざるを得ない事故が発生しやすい。また割れが軽微で
たとえ圧延が終了しても著しい山へげ状の疵や貫通孔が
残存し商品価値をなくしてしまうととが起き易いのであ
る。
これに対して従来は徐冷炉等で800℃付近から100
℃付近までを徐冷する方法や、鋳片の遷移温度が300
℃付近にあることから300℃以下に冷却することなく
再加熱する方法(特開昭58−39732号公報)が提
案されている。また、Cuの含まれていない含Nb@に
ついては鋳片の引張強さが150℃以下で熱応力よシも
小さくなることから150℃以下に冷却することなく再
加熱する方法(特開昭54−128464号公報)が開
示されているが、この方法は本発明に係るNb 、 C
u含有フェライト系ステンレス鋼の場合金Nbフェライ
ト系ステンレス鋼であっても効果がない。
これらの方法は、徐冷の速度を5℃/hr程度まで下げ
ても効果がなく、たとえそれ以下に低下することで効果
があったとしてもコスト的に不利であるため実用的では
なく、マた300℃以下に冷却しないという対策は、割
れ発生に対しては後述する考え方に基づいて適切な方法
であると思われるが、300℃以上では鋳片の表面手入
れができないという、表面の品質が重視されるステンレ
ス鋼にとっては重大な欠点を有しておシ、これもまた実
用的ではない。
(発明の目的) 本発明は以上のような欠点のない実用的な鋳片の圧延方
法を提供することを目的とするものである。
(発明の構成・作用) 本発明者らは、連鋳片の割れの原因について種々調査を
重ねた結果、含Nb 、 Cuフェライト系ステンレス
鋼の連鋳片の粒界には版状のNb炭化物がしだの葉状に
粗大に析出しておシ、その部分を基点として割れが発生
していることを見出した。さらに基点付近では粒界割れ
であるが、太き々全体の割れは主として脆性破壊である
ととそして微細な粒界割れは犬き々割れ以外に鋳片内に
多数存在していることを発見した。このような事実から
鋳片割れは、粗大なしだの葉状析出物のある粒界が冷却
時の熱応力によって粒界割れを起こし、その割れ部分に
応力が集中し、その状態で遷移温度風(5) 下になった場合に脆性的に大きな割れに至るものと考察
した。このような考案に基づくと遷移温度以下に下げな
いという対策は、微細な粒界割れはたとえ発生しても(
このような微細割れは圧延時に圧着されるので問題がな
い)大きな割れに至らないということで、理論にかなっ
ておシ、非常に適切な方法であると言える。含Nl) 
、 Cuフェライト系ステンレス鋼連鋳片の遷移温度は
実験室的に測定すると約300℃であるので、300℃
以下に下げないという対策は容易に考えられる。
一方、このような考察に基づくと鋳片割れが単なる引張
強さの差で起こる延性破断てないことから、たとえ含N
bフェライト系ステンレス鋼鋳片の引張強さが150℃
以下で熱応力よシ小さくなるとして150℃以下に下げ
ないという対策をとっても鋳片割れを防止できないこと
もまた良く理解できる。
本発明者らは以上の考えに基づき含Nb l Cuフェ
ライト系ステンレス鋼連鋳片の遷移温度を低下するだめ
の方法を種々検討した結果、鋳片の冷却(6) 速度と関係があることを見出し本発明を成しとげた。
即ち、フェライト系ステンレス鋼の連鋳片ハ、一般に6
00〜800℃で鋳片として切断され以後10〜15時
間かけて自然空冷され表面温度100℃以下のいわゆる
冷片となる。もちろん冷片になるまでの冷却時間は鋳片
の厚さに影響を受けることは充分に考えられるが、厚さ
150〜350簡の鋳片ではそれ程大きな差はない。し
かし、切断された鋳片を直ちに保熱炉等に装入すること
で冷却速度を遅くすることは容易である。
第1図は第1表に示した成分で215笥厚の含Nb 、
 Cuフェライト系ステンレス鋼鋳片を700℃から2
00℃までの冷却速度を変えて冷却した冷片の遷移温度
を測定した結果でちる。徐冷は保熱炉で実施しだので自
然放冷の冷却曲線の時間軸を延長した曲線とほぼ一致す
る。遷移温度は、自然放冷をした場合300℃であるの
に対して、徐冷によって低温側に移行し、特に35時間
以上の徐冷を行々うことで約150℃まで低下する。
第2図は第1表に示した成分215℃厚の含Nb r 
Cuフェライト系ステンレス鋼鋳片から切出した50■
X 50 ttan X 100閣の試料を用いて徐冷
すべき温度域をめる目的で遷移温度を測定した結果であ
る。700℃から400℃までと400℃から200℃
までの冷却時間を分けて測定した結果、図に示したとお
、9700℃から400℃までを18℃7’h r以下
の平均冷却速度で、かつ400℃から200℃までを1
5℃/h r以下の平均冷却速度で冷却することで遷移
温度の低下が見込まれることがわかった。高温側、低温
側どちらかの冷却時間が不足しても効果が激減する。ま
た700℃から400℃までの冷却曲線は保熱炉中での
曲線に近いものが良好であった。しかし、実験的に局部
的に急冷に近い条件まで実施したが(試験材が小さいの
で可能である。)、それ程影響がなく、700℃から4
00℃までを18℃/h r以下の平均冷却速度にする
こと、かつまた400℃から200゜℃までを15℃/
h r以下の平均冷却速度にすることで遷移温度は20
0℃未満どなった。
以上の知見からNt) 、 Cu含有フェライト系ステ
ンレス鋼連鋳片を、700℃から400℃才でを18℃
/h r以下、400℃から200℃までを15℃/h
r p下の平均冷却速度で冷却し、かつ200℃未満に
冷却することなく再加熱し、熱間圧延する鋳片割れのな
い圧延方法を発明した。この結果鋳片の表面手入を20
0〜300℃で実施することが可能となった。
次に出発鋼成分の限定理由を簡単に説明する。
C,NはNbの炭窒化物となシ表面疵を発生させたシ耐
食性を劣化するので、それぞれ0.05%以下、0.0
4係以下とした。
Crはフェライト系ステンレス鋼として通常用いられる
Cr量として10〜30チの範囲とした。
Sl1Mr+は強度の点から添加することができるが多
量になると熱間加工性が劣化するだめ上限はどちらも1
俤とした。
NbはC,Nを固定しなおかつ耐食性を向上させるため
に0.2俤以上でかつCチとN%の和の8倍以上とした
。しかし160%以上を添加しても効(10) 果が変わらないことから上限を1.0チした。
CuはNbとの複合によシ耐食性を向上せしめるが、多
量に添加すると、熱間加工性が劣化するため0.2〜1
.0チとした。
また必要に応じて添加することのできるTI 。
Nl 、 Moは多量に添加するとコスト的に不利とな
るばかシでなく熱間加工性も劣化するため上限をそれぞ
れ1チ以下、1係以下、3チ以下とした。
次に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
第2表に示した成分を代表成分とする含Nb p Cu
フェライト系ステンレス鋼連鋳片を種々の冷却方法で冷
却し、200〜300℃の間で表面手入を行ない、続い
て熱間圧延を行なった。その結果、鋳片の割れ°の発生
の有無を第3表に示した。()内に圧延数を示した。本
発明方法では全く割れが発生しないのに対して、自然放
冷し300℃未満に下げないという方法(A5)を除く
比較方法ではいずれも割れが発生した。また、A5の方
法では割れは発生しなかったものの、表面手入が全くで
きず、熱間圧延後表面疵の除去に多大な負担をかけざる
を得なかった。
(発明の効果) 以上の如く本発明によればニオブ、銅含有フェライト系
ステンレス鋼の連鋳片を割れを発生することなく熱間圧
延しうるという顕著な効果が奏されるので産業上稗益す
るところが極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は215m+厚Nb 、 Cu含有フェライト系
ステンレス鋼連鋳片の700℃から200℃までの冷却
に要した時間と遷移温度との関係を示した図、第2図は
同じ(Nb # cu含有フェライト系ステンレス鋼の
冷却速度と遷移温度の関係を示した図である。 〔9,1製J△ (15) 第2図 700−ダθo’cの坪均冷去p速一度 〔’C/hと
〕・跨発 明 者 船木秀− 川崎市中原区井田1618新日本製 鐵株式會社基礎研究所内 ・老発 明 者 阿部義男 川崎市中原区井田1618新日本製 鐵株式會社基礎研究所内 手続補正書 (自発) 昭和58年8月29 目 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 昭和58年特許願第109881号 2、 発明の名称 ニオブ、銅含有フェライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延
方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式全社 代表者 武 1) 豊 4、代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、 補正の内容 (1)明細書5頁12行〜13行及び14行の「基点」
を「起点」に夫々補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. C0,05%以下、NO,04%以下、cr1o〜30
    %、Si1%以下、凪1チ以下、Nb0.2〜1.0%
    テかつCSとN%の8倍以上* Cu 0.2〜2チを
    含み、さらに必要に応じてTi 1 %以下、Nl 1
     %以下、 Mo 3チ以下の1種または2種以上を含
    有し、残シはFeおよび不可避不純物からなる含Nb 
    、 Cuフェライト系ステンレス鋼の連続鋳造鋳片を鋳
    造後、700℃から400℃までを平均冷却速度18℃
    /hr以下、400℃から200′C1でを平均冷却速
    度15℃/h r以下で冷却し、かつ200℃未満に冷
    却することなく再び加熱し、熱間圧延を行なうことを特
    徴とするニオブ、銅含有フェライト系ステンレス鋼連鋳
    片の圧延方法。
JP10988183A 1983-06-18 1983-06-18 ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法 Granted JPS602622A (ja)

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JPS62206B2 JPS62206B2 (ja) 1987-01-06

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010005633A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Kobe Steel Ltd 鋳片の冷却方法
JP2015518087A (ja) * 2012-04-02 2015-06-25 エイケイ・スチール・プロパティーズ・インコーポレイテッドAK Steel Properties, Inc. 費用対効果が高いフェライト系ステンレス鋼

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5794448A (en) * 1980-12-03 1982-06-11 Kawasaki Steel Corp Manufacture of high chrome ferritic stainless steel ingot

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US9816163B2 (en) 2012-04-02 2017-11-14 Ak Steel Properties, Inc. Cost-effective ferritic stainless steel

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JPS62206B2 (ja) 1987-01-06

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