TWI519652B - 肥粒鐵系不鏽鋼 - Google Patents
肥粒鐵系不鏽鋼 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI519652B TWI519652B TW101144674A TW101144674A TWI519652B TW I519652 B TWI519652 B TW I519652B TW 101144674 A TW101144674 A TW 101144674A TW 101144674 A TW101144674 A TW 101144674A TW I519652 B TWI519652 B TW I519652B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- less
- corrosion resistance
- steel
- welded portion
- stainless steel
- Prior art date
Links
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims description 42
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 39
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 78
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 78
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 44
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 41
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 41
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 40
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 36
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 35
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 31
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 31
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 27
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 13
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 13
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 12
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000219307 Atriplex rosea Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
本發明係關於一種耐蝕性之中，尤其是與沃斯田鐵系不鏽鋼(austenitic stainless steel)之焊接部之耐蝕性(corrosion resistance)優異，並且表面性狀(surface quality)優異之肥粒鐵系不鏽鋼(ferritic stainless steel)。
於不鏽鋼之中，由於其優異之耐蝕性，沃斯田鐵系不鏽鋼之SUS304(18%之Cr-8%之Ni)(日本工業標準，JIS(Japanese Industrial Standard)G 4305)使用廣泛。然而，該鋼種由於包含較多Ni，故而較昂貴。因此，作為具有與SUS304相當之優異耐蝕性之鋼種，開發有專利文獻1中所記載之不鏽鋼。
於專利文獻1中，揭示有如下肥粒鐵系不鏽鋼板：其含有C：0.03%以下、Si：1.0%以下、Mn：0.5%以下、P：0.04%以下、S：0.02%以下、Al：0.1%以下、Cr：20.5%以上且22.5%以下、Cu：0.3%以上且0.8%以下、Ni：1.0%以下、Ti：4×(C%+N%)以上且0.35%以下、Nb：0.01%以下、N：0.03%以下、C+N：0.05%以下作為成分組成，其餘部分包含Fe及不可避免之雜質。
又，JIS-SUS444、JIS-SUS430J1L等肥粒鐵系不鏽鋼與沃斯田鐵系不鏽鋼相比，亦具有應力蝕裂(Stress Corrosion Cracking)之敏感性較小，不含價格變動較大之Ni等特徵，
廣泛用作汽車之排氣系統構件之材料或水箱、建築之材料。
然而，一般而言，與沃斯田鐵系不鏽鋼相比，加工性、尤其伸長率較差，故於利用肥粒鐵系不鏽鋼無法成形之難加工性零件中使用沃斯田鐵系不鏽鋼，且將沃斯田鐵系不鏽鋼與肥粒鐵系不鏽鋼進行組合而製成一個構成品之情況較多。於此情況下，各構件幾乎均為藉由焊接而結合之情況，作為焊接方法，主要使用TIG焊接(Tungsten Inert Gas welding，鎢極鈍氣焊接)，對焊接部亦要求與母材同樣良好之耐蝕性。
專利文獻1：日本專利第4396676號公報
專利文獻2：日本專利第2842787號公報
專利文獻1中所揭示之肥粒鐵系不鏽鋼於相同鋼種中之焊接部具有良好之耐蝕性，但於與SUS304等不同鋼種進行TIG焊接之情況下，會有產生焊接部之耐蝕性低於母材之情況之問題。
此情況之原因在於發生所謂之敏化(sensitization)，而使焊接部之耐蝕性劣化，敏化係由於以下情況而產生：於焊接時之熱歷程中，鋼中之C、N與Cr結合而以Cr碳化物(Cr-carbides)(例如Cr23C6等)、或Cr氮化物(Cr-nitrides)(CrN2
等)之形式於晶界析出(precipitates at the grain boundaries)，藉此於晶界產生Cr濃度變得低於母材之缺Cr層(chromium depletion layer)。
為防止該焊接部中之耐蝕性劣化，採取了減少鋼中之C、N，並且添加適量之Ti而將C、N以Ti碳氮化物之形式固定而防止Cr碳化物、Cr氮化物之生成之方法。根據該方法，專利文獻1中所揭示之肥粒鐵系不鏽鋼板彼此中之TIG焊接部顯示良好之耐蝕性。
然而，由於相對於該鋼板之C含量為0.01%左右，SUS304等C之含量較高，為0.04~0.05%，故而通常於與SUS304等含C較多之不鏽鋼之接合中，為以同樣之Ti添加而避免(防止)敏化，必須使Ti添加量高至1.0%左右。
然而，若於肥粒鐵系不鏽鋼中添加Ti至1.0%左右，則會有於凝固中，熔鋼中之Ti與N進行反應而成為TiN而析出之情況。該TiN缺乏高溫下之延性，且於熱軋步驟(hot rolling)中成為表面傷痕而導致表面性狀惡化。以此方式產生之傷痕較深，即便利用熱軋板退火(annealing)、酸洗(acid pickling)、其後之冷軋、冷軋板退火、酸洗等亦不會消失，故而若不藉由研磨機研磨(surface grinding，表面研磨)等對熱軋退火酸洗板表面大量進行研磨處理，則會成為所謂之鈦紋(stringer caused by titanium nitrides，由氮化鈦導致之細紋)之傷痕，而使冷軋退火酸洗板中之表面性狀明顯劣化。
又，於TIG焊接之情況下，較佳為對表、背面通常均以惰性氣體遮罩，並以稱作回火色(temper color)之較薄之氧化皮膜(oxide layer)不會附著於焊接部之條件進行焊接之情況。然而，於實際之步驟中，亦會有該氣體遮罩並不充分，由於空氣中之N之混入而助長上述敏化之問題。
又，大量添加昂貴之Ti之情況亦會有損害不使用昂貴之Ni之鋼種之優點的問題。
本發明係鑒於相關情況而成者，且目的在於提供一種於與沃斯田鐵系不鏽鋼焊接之情況下，焊接部之耐蝕性亦優異，進而表面性狀優異之肥粒鐵系不鏽鋼。
本發明者等人為達成上述課題，對波及母材部及焊接部之耐蝕性及鋼板之表面缺陷(疤(scab)、針孔(pin hole)、線狀疤(linear scab)、鈦紋之形狀異常、白條花紋之顏色異常(color defect))產生行為之鋼之化學成分之影響進行周密之調查、研究，從而獲得以下見解。
(1)藉由適當調整肥粒鐵相促進元素、所謂之肥粒鐵成形(ferritic former)元素之濃度而將沃斯田鐵系不鏽鋼與肥粒鐵系不鏽鋼之焊接部之組織製成C、N之固溶限較大之麻田散鐵相(martensite phase)，藉此可在某程度上防止敏化。
(2)若添加極微量之Nb，則較Ti於高溫下與N生成析出物，且於其後之冷卻過程中成為Ti碳氮化物之核生成位
置，生成與Ti之複合碳氮化物，從而獲得Ti之防敏化效果。
(3)若添加極微量之Nb，則可幾乎無提高鋼板之再結晶溫度之副作用，而應用例如如專利文獻2中所揭示之使用碳鋼製造設備之廉價之高速退火酸洗方法。
(4)即便由於氣體遮罩不完全，大氣中之N混入至焊接部，亦可藉由添加Al而於焊接部生成AlN而防止敏化。即便添加Sb亦可於焊接部生成Sb與N之化合物而防止敏化。
(5)鈦紋缺陷之主要原因係由發達於柱狀晶粒界部(columnar grain boundary)之TiN引起。原因在於柱狀晶部分之TiN較大地發達。柱狀晶粒界部以外之部分之TiN可藉由通常之後續步驟之熱軋板酸洗、冷軋板酸洗去除之機率較大，幾乎不產生鈦紋缺陷。
(6)若增加Si添加量，則熔鋼中之Ti、N之溶解度積(solubility product)降低，於生成柱狀晶之前之高溫下Ti碳氮化合物之析出得到促進。其結果為，熔鋼中之N減少，於其後之柱狀晶成長時，難以於柱狀晶粒界部析出TiN。因此，若增加Si添加量，則即便Ti量高至一定程度，亦可抑制成為鈦紋缺陷之原因的TiN於柱狀晶結晶粒界之析出。
根據以上情況，可知可獲得即便於焊接部中亦具有良好之耐蝕性，可不於熱軋退火酸洗板中進行表面研磨而製作表面品質良好之冷軋退火酸洗板，且與Ni系之沃斯田鐵系不鏽鋼相比廉價之肥粒鐵系不鏽鋼。
本發明係基於以上見解而成者，其主旨如下。
[1]一種焊接部之耐蝕性及表面性狀優異之肥粒鐵系不鏽鋼，其特徵在於：其以質量%計含有C：0.003~0.012%、Si：0.30~0.60%、Mn：0.10~0.35%、P：0.040%以下、S：0.020%以下、Cr：17.0~19.0%、Ni：超過0.10~0.30%、Ti：0.10~0.40%、Nb：0.005~未滿0.050%、Mo：0.20%以下、N：0.005~0.015%、Cu：0.3~0.5%、Mg：未滿0.0005%，且包含其餘部分Fe及不可避免之雜質。
[2]如上述[1]之焊接部之耐蝕性及表面性狀優異之肥粒鐵系不鏽鋼，其以質量%計進而含有Al：0.01%~0.5%。
[3]如上述[1]或[2]之焊接部之耐蝕性及表面性狀優異之肥粒鐵系不鏽鋼，其以質量%計進而含有Sb：0.05%~0.30%。
[4]如上述[1]至[3]中任一項之焊接部之耐蝕性及表面性狀優異之肥粒鐵系不鏽鋼，其以質量%計進而含有Zr：0.01%~0.60%、V：0.01%~0.50%之一種或兩種。
本發明之肥粒鐵系不鏽鋼即便與沃斯田鐵系不鏽鋼焊接，焊接部之耐蝕性及表面性狀亦優異，故而適於廚房設備、建築內裝飾材料、產業機械、汽車零件等。
以下對本發明之各構成要件之限定原因進行說明。
首先，對規定本發明之鋼之成分組成之原因進行說明。再者，成分%均意指質量%。
C：0.003~0.012%
C容易與Cr結合而形成Cr碳化物，若在焊接時於熱影響部形成有Cr碳化物，則會成為粒界腐蝕之原因，故而C越少越理想。因此，C設為0.012%以下。另一方面，即便過低，於精煉中仍需要較長之時間，故而C量設為0.003~0.012%之範圍。較佳為0.003~0.010%之範圍。
Si：0.30~0.60%
Si於本發明之中為重要元素。若Si添加適量，則熔鋼中之Ti、N之溶解度積降低，於生成柱狀晶之前之高溫下Ti碳氮化合物之析出得到促進。其結果為，熔鋼中之N減少，於其後之柱狀晶成長時，難以於柱狀晶粒界部析出TiN。於本發明鋼之成分範圍中，藉由添加Si0.30%以上，可抑制成為鈦紋缺陷之原因之TiN於柱狀晶結晶粒界之析出。然而，若添加超過0.60%，則會使於上述普通鋼製造設備中所使用之高速酸洗方法中之冷軋板之酸洗性劣化而降低生產性。又，若添加過多，則材質會變硬，加工性劣化。由此，Si量設為0.30~0.60%之範圍。較佳為0.40~0.50%之範圍。
Mn：0.10~0.35%
Mn由於具有去氧作用故而添加0.10%以上。又，由於為
沃斯田鐵相促進元素(沃斯田鐵成形元素)，故而促進與沃斯田鐵系不鏽鋼之焊接部(以下稱為不同鋼種焊接部)之麻田散鐵相之形成。然而，若過剩則與存在於鋼中之S結合而形成作為可溶性硫化物之MnS，降低耐蝕性，故而Mn量設為0.10~0.35%之範圍。較佳為0.10~0.25%之範圍。
P：0.040%以下
P為對耐蝕性有害之元素。進而，為降低熱加工性之元素。尤其，若超過0.040%則該等傾向變得顯著。因此，P量設為0.040%以下。較佳為0.030%以下。
S：0.020%以下
S為對耐蝕性有害之元素。尤其，於與Mn同時存在之情況下，會形成MnS，成為孔蝕之起點而使耐蝕性劣化。若超過0.020%則此種效果變得顯著。因此，S量設為0.020%以下。較佳為0.010%以下。進而較佳為0.006%以下。
Cr：17.0~19.0%
Cr為對在不鏽鋼之表面形成鈍態皮膜，提高母材之耐蝕性不可缺少之元素。為獲得良好之耐蝕性，必需添加17.0%以上，但添加超過19.0%則於與SUS304之不同鋼種焊接部中不會生成麻田散鐵，無法防止耐蝕性降低。因此，Cr量設為17.0~19.0%之範圍。較佳為17.5~18.5%之範圍。
Ni：超過0.10%~0.30%
Ni為有助於改善耐間隙腐蝕性之元素。進而，與Mn相
同地為沃斯田鐵相促進元素(沃斯田鐵成形元素)，故而促進不同鋼種焊接部之麻田散鐵相之形成。然而，若超過0.30%而添加，則SCC(Stress Corrosion Cracking，應力蝕裂)敏感性變高。又，亦為昂貴之元素。因此，Ni量設為超過0.10%~0.30%之範圍。較佳為0.20~0.30%之範圍。
Nb：0.005%~未滿0.050%
Nb之微量添加亦為本發明中重要之要素之一。Nb優先於Cr、Ti形成碳氮化物。尤其於不同鋼種焊接部之焊接金屬(weld metal)、熱影響部(Heat Affected Zone)中，Nb較Ti於高溫下開始生成碳氮化物。原因並不明確，但於其後之冷卻過程中，Ti係以該微量之Nb碳氮化物作為核生成位置而生成。即，藉由添加微量之Nb，Ti碳氮化物之生成得到促進。由此，與不含Nb之情形相比，取決於不同鋼種焊接部之焊接金屬、熱影響部之Ti的C、N之固定能力提高。因此，Nb量設為0.005%以上。
另一方面，若添加0.050%以上之Nb，則冷軋板之再結晶溫度上升，為獲得良好之機械性質，與未添加Nb之情況相比，必須於高溫下進行退火。由此，於該退火時生成之氧化皮膜與未添加之情況相比，較厚地成長。因此，使於上述碳鋼製造設備中所使用之高速酸洗方法中之冷軋板之酸洗性劣化而降低生產性。由此，Nb量設為0.005~未滿0.050%之範圍。較佳為0.01%以上、未滿0.050%之範圍。
Ti：0.10~0.40%
為確保與沃斯田鐵系不鏽鋼之不同鋼種焊接部之耐蝕性(為防止敏化)，必須添加0.10%以上之Ti。然而，若添加超過0.40%，則會於柱狀晶粒界生成TiN，鈦紋缺陷變強，為獲得良好之表面品質，必須利用研磨機對熱軋退火酸洗板進行表面研磨。因此，Ti量設為0.10~0.40%之範圍。較佳為0.20~0.40%之範圍。
Mo：0.20%以下
Mo為使鈍態皮膜(passivation film)牢固，顯著提高耐蝕性之元素，其效果可藉由0.01%以上之添加而獲得。然而，Mo為肥粒鐵相促進元素，即肥粒鐵成形元素，若添加超過0.20%，則與沃斯田鐵系不鏽鋼之不同鋼種焊接部不會成為麻田散鐵，而成為C、N之固溶量較低之肥粒鐵相，無法防止敏化。由此，Mo設為0.20%以下。又，Mo亦降低熱軋板之韌性，故而較佳為0.10%以下。
N：0.005~0.015%
N容易與Cr結合而形成Cr氮化物。焊接時，若於不同鋼種焊接部及熱影響部形成有Cr氮化物，則會成為粒界腐蝕之原因，故而N越少越理想。又，亦為成為鈦紋缺陷之原因之元素，故而較佳為儘量減少。然而，即便過低，於精煉仍需要較長之時間，故而N量設為0.005~0.015%之範圍。較佳為0.005~0.012%。
Cu：0.3%~0.5%
Cu為提高耐蝕性，尤其是水溶液中或附著有弱酸性之水滴之情況下之耐蝕性的元素。推測此係Cu由於水溶液或弱酸性水滴中存在之電化學電位而溶解，且Cu再附著於肥粒鐵上而抑制耐溶解性。另一方面，若Cu添加超過0.5%，則熱加工性降低，此外，於熱軋時，稱為紅鏽(red scale)之由Cu引起之低熔點氧化物生成於熱軋板上，亦成為表面缺陷之原因。由此，Cu量設為0.3~0.5%之範圍。較佳為0.3~0.4%之範圍。
Mg：未滿0.0005%
Mg為主要由於轉爐中之磚而混入之雜質。Mg成為多種夾雜物之起點，即便混入之量為微量，亦成為其他夾雜物之核生成位置，即便進行退火等亦難以再熔解，從而使熱軋退火酸洗板、冷軋退火酸洗板之表面性狀劣化。由此，Mg量設為未滿0.0005%。較佳為未滿0.0003%。
以上為本發明之基本化學成分，其餘部分包含Fe及不可避免之雜質。就TIG焊接之氣體遮罩及防止不同鋼種焊接部之敏化之觀點而言，亦可添加Al、Sb作為選擇元素。進而，就提高不同鋼種焊接部之耐蝕性之目的而言，亦可添加Zr、V作為選擇元素。再者，作為不可避免之雜質，可容許Ca：0.0020%以下。
Al：0.01~0.5%
Al於TIG焊接之氣體遮罩並不充分之情況下必需添加。通常為如上述般，於TIG焊接之情況下，進行背面、表面氣體遮罩而進行焊接。然而，於不同鋼種焊接部之形狀複雜之情況下，會有遮罩並不充分，大氣中之N混入焊接金屬中，超過麻田散鐵之固溶限，僅藉由事先添加之Ti無法完全防止敏化之情況。於此情況下，對防敏化有效的是事先添加Al。此係因為經添加之Al與N進行反應生成AlN，而捕獲混入至焊接金屬之N。此效果係藉由0.01%以上之添加而獲得。然而，若過量添加Al，則會於軋片階段生成非金屬系夾雜物，表面性狀惡化。又，對熱軋板之韌性亦惡化。因此，於添加Al之情況下，較佳為設為0.01~0.5%之範圍。更佳為0.1~0.5%之範圍。進而較佳為0.15~0.25%之範圍。
Sb：0.05~0.30%
Sb亦與Al相同，具有捕獲於TIG焊接之氣體遮罩不充分之情況下自大氣中混入之N之效果，且為於具有複雜形狀之構成體之情況下，較佳為添加之元素。然而，另一方面，若過量添加Sb，則會於軋片階段生成非金屬系夾雜物，表面性狀惡化。又，熱軋板之韌性亦惡化。因此，於添加Sb之情況下，Sb量較佳為設為0.05~0.30%之範圍。更佳為0.05~0.15%之範圍。
Zr：0.01~0.60%
Zr與Ti同樣地優先於Cr形成碳氮化物，於相同鋼種、
不同鋼種焊接部等中提高耐蝕性，故而為於考慮焊接部之耐蝕性之情況下欲添加之元素。然而，Zr與Ti相比相當昂貴，且若過量添加則會生成金屬間化合物，熱軋板之韌性劣化。因此，於添加Zr之情況下，Zr量較佳為設為0.01~0.60%之範圍。更佳為0.1~0.35%之範圍。
V：0.01~0.50%
V亦與Ti同樣地優先於Cr形成碳氮化物，提高相同鋼種、不同鋼種焊接部之耐蝕性。其效果係藉由0.01%以上之添加而獲得。然而，若添加超過0.50%，則會使機械性質劣化。因此，於添加V之情況下，較佳為設為0.01%~0.50%之範圍。更佳為0.02~0.05%之範圍。
繼而對本發明鋼之較佳製造方法進行說明。利用轉爐、電爐、真空熔解爐等公知之方法將上述成分組成之鋼熔化，藉由連續鑄造法或鑄錠-分錠法製成鋼素材(板)。其後將該鋼素材加熱1100~1250℃×1~24小時，或不加熱直接進行熱軋而製成熱軋板。
對熱軋板通常實施800~1100℃×1~10分鐘之熱軋板退火。然而，視用途亦可省略熱軋板退火。繼而，熱軋板酸洗後，藉由冷軋製成冷軋板之後，實施再結晶退火，從而製成製品。關於冷軋之軋縮率(a reduction rate in thickness of cold rolling)，就為獲得良好之伸長性、彎曲性、加壓成形性、
及形狀矯正之目的而言，較理想為以50%以上之軋縮率進行軋壓。冷軋板之再結晶退火通常而言於2B品之情況下，就獲得良好之機械性質、及酸洗性之方面而言，較佳為以800~950℃進行退火。
然而，於功能品(functional product)之情況下，最佳為藉由使用利用碳鋼製造設備之上述碳鋼退火酸洗線之高速酸洗之廉價處理而製造，此時之退火溫度最佳為以800~900℃進行。
又，對更要求光澤之部位之構件，有效的是於精加工時進行BA退火(Bright Annealing，輝面退火)。又，上述係為於冷軋後、及加工後進而提高表面性狀，於成本方面不利，即便實施研磨等亦絕無問題。
將具有表1所示之發明例No.1~8、比較例No.9~12之組成之肥粒鐵系不鏽鋼50 kg以小型真空熔解爐熔化。將該等鋼塊於經氬氣淨化之爐內加熱至1150℃後，實施熱軋而製成3.5 mm厚之熱軋板。
繼而，對該等熱軋板於大氣中實施950℃×1分鐘之熱軋板退火之後，對表面進行玻璃珠之珠粒噴擊處理。其後，於溫度80℃之20質量%之硫酸溶液中浸漬120秒鐘後，於包含15質量%之硝酸及3質量%之氫氟酸之溫度55℃之混合酸中浸漬60秒鐘，藉此進行酸洗而除鏽。
進而，除鏽後，進行冷軋製成板厚為1.0 mm之冷軋板，於大氣開放爐中進行900℃×1分鐘之退火，從而獲得冷軋退火板。將該冷軋退火板於溫度80℃、20質量%之Na2SO4中進行三次3 A/dm2×10秒鐘之電解之後，於包含5質量%之硝酸及3質量%之氫氟酸之溫度為55℃之混合酸中浸漬30秒鐘，藉此除鏽，從而獲得冷軋退火酸洗板。
使用該冷軋退火酸洗板進行取決於鹽水噴霧循環試驗(salt spray Cyclic Corrosion Test)之耐蝕性評價。繼而，以# 600號之研磨紙對該冷軋退火酸洗板進行表面研磨(polished to # 600 finish)，並進行取決於CCT之耐蝕性評價。繼而，使用該研磨板進行相同材料中之TIG焊接部耐蝕性試驗。於該試驗中，將取自各供試驗材之2片板藉由TIG焊接進行接合，並對該等之表面以600號之研磨紙進行研磨而根據CCT調查耐蝕性。TIG焊接條件如下，且以焊珠背寬成為3 mm以上之方式控制焊接電流。評價面設為焊珠背面。
焊接電壓：10 V
焊接電流：90~110 A
焊接速度：600 mm/min
電極：1.6 mm之鎢電極
遮罩氣體：焊珠表側Ar 20 L/min
焊珠背側Ar 20 L/min
進而，對相同供試材進行與SUS304之不同鋼種焊接部耐蝕性試驗。於該試驗中，藉由TIG焊接將1.0 mm厚之SUS304與取自各供試驗材之板進行接合，並以# 600號之研磨紙對該等之表面進行研磨之後，根據CCT調查耐蝕性。TIG焊接條件與上述相同鋼種彼此之焊接條件大致相同。
鹽水噴霧循環試驗以5質量%之NaCl溶液噴霧(35℃，2
h)(spraying 5% NaCl aqueous solution at 35℃,2 hr)→乾燥(60℃，4 h，相對濕度為20~30%)(drying at 60℃,4 hr,relative humidity 20 to 30%)→濕潤(40℃，2 h，相對濕度為95%以上)(wetting at 40℃,2 hr,relative humidity 95% or more)作為1次循環，進行15次循環。
將各結果示於表2。
再者，於表2中，各試驗之判定標準如下。
(1)冷軋退火酸洗後之外觀：以存在表面缺陷之部分之長度相對於板全長之比例進行判斷，判定缺陷率未滿5%為◎(合格：非常良好)，缺陷率為5%以上、未滿10%為○(合格：良好)，缺陷率為10%以上、未滿20%為△(不合格)，缺陷率為20%以上為×(不合格：非常差)。
(2)冷軋退火酸洗板及# 600號研磨板之鹽水噴霧循環試驗結果：判定15次循環試驗後之生銹面積為生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，30%以上為×(不合格)。
(3)相同鋼種焊接部耐蝕性試驗結果：判定於相同鋼種彼此中進行TIG對焊並以# 600號之研磨紙去除焊接部之回火色後，鹽水噴霧循環試驗15次循環後之同鋼種焊接部之生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
(4)與SUS304之不同鋼種焊接部耐蝕性試驗結果：判定與SUS304進行TIG對焊並以# 600號之研磨紙去除焊接部之回火色後，鹽水噴霧循環試驗15次循環後之不同鋼種焊接部之生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，
30%以上為×(不合格：非常差)。
發明範圍內之No.1~8之鋼即便於冷軋退火酸洗板、研磨板、相同鋼種焊接部、與SUS304之不同鋼種焊接部中，耐蝕性、表面性狀亦優異。
另一方面，Cr含量低至16.1%之比較例No.9生銹面積較多，耐蝕性較差。
又，Cr添加量高至19.5%之比較例No.10於不同鋼種焊接部中之生銹面積較多，耐蝕性較差。認為原因在於：作為肥粒鐵成形元素之Cr量較高，故而不同鋼種焊接部不會麻田散鐵化。
又，Ti含量少至0.08%之比較例No.11於相同鋼種焊接部及不同鋼種焊接部中之生銹面積較多，耐蝕性較差。
進而，於Nb超過本發明範圍之比較例No.12中，於母材之表面確認到若干鏽殘留，冷軋退火酸洗後之耐蝕性較差。
繼而，將具有表3所示之發明例No.13~18、比較例No.19~22之組成之肥粒鐵系不鏽鋼150 ton以VOD(Vacuum Oxygen Decarburizer，真空吹氧脫碳)熔化之後，藉由連續鑄造而鑄造成板。將其加熱至1150℃之溫度並進行熱軋而製成板厚為3.5 mm之熱軋卷。進而，繼而於950℃×1~5分鐘、空氣比為1.3之焦爐煤氣燃燒環境中進行退火，並對表面進行鐵球之珠粒噴擊處理之後，於溫度為80℃之20質
量%之硫酸溶液(sulfuric acid solution)中浸漬120秒鐘後，於包含15質量%之硝酸(nitric acid)及3質量%之氫氟酸(hydrofluoric acid)之溫度為55℃之混合酸中浸漬60秒鐘，藉此進行酸洗、除鏽，從而製成熱軋退火酸洗卷。
進而，繼而，藉由冷軋製成板厚為1.0 mm，並於900℃×2分鐘、空氣比為1.3之焦爐煤氣燃燒環境中進行退火，於溫度為80℃、20質量%之Na2SO4中進行三次3 A/dm2×10秒鐘之電解之後，於包含5質量%之硝酸及3質量%之氫氟酸之溫度為55℃之混合酸中浸漬30秒鐘，藉此除鏽，從而獲得冷軋退火酸洗板。
於該階段中，藉由目測進行所獲得之冷軋退火酸洗板之表面性狀之判定。
使用該冷軋退火酸洗板進行取決於CCT之耐蝕性評價。
繼而，對該冷軋退火酸洗板之表面以# 600號之研磨紙進行研磨而進行耐蝕性評價、焊接部耐蝕性試驗、與SUS304之不同鋼種焊接部耐蝕性試驗。
將根據以上所獲得之結果示於表4。
再者，於表4中，各試驗之判定標準如下。
(1)冷軋退火酸洗後之外觀：以存在表面缺陷之部分之長度相對於板全長之比例進行判斷，判定缺陷率未滿5%為◎(合格：非常良好)，缺陷率為5%以上、未滿10%為○(合格：良好)，缺陷率為10%以上、未滿20%為△(不合格)，缺陷率為20%以上為×(不合格：非常差)。
(2)冷軋退火酸洗板及# 600號研磨板之鹽水噴霧循環試驗結果：判定15次循環試驗後之生銹面積為生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
(3)相同鋼種焊接部耐蝕性試驗結果：判定於相同鋼種彼此中進行TIG對焊並以# 600號之研磨紙去除焊接部之回火色後，鹽水噴霧循環試驗15次循環後之相同鋼種焊接部之生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
(4)與SUS304之不同鋼種焊接部耐蝕性試驗結果：與SUS304進行TIG對焊並以# 600號之研磨紙去除焊接部之回火色後，判定鹽水噴霧循環試驗15次循環後之不同鋼種焊接部之生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合
格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
發明範圍內之No.13~18為止之鋼即便於冷軋退火酸洗板、研磨板、相同鋼種焊接部、與SUS304之不同鋼種焊接部中，耐蝕性、表面性狀亦優異。另一方面，Mo含量高於本發明範圍，為0.35%之比較例No.19於不同鋼種焊接部中之生銹面積較多，耐蝕性較差。
又，Cr添加量高至19.7%之比較例No.20於不同鋼種焊接部中之生銹面積較多，耐蝕性較差。可認為原因在於：作為肥粒鐵成形元素之Cr量較高，故而不同鋼種焊接部不會麻田散鐵化。
又，Si含量少於本發明範圍之比較例No.21、及Si含量較少且Mg較高之比較例No.22表面性狀較差。
將具有表5所示之發明例No.23~28、33、比較例No.29~32之組成之肥粒鐵系不鏽鋼50 kg以小型真空熔解爐熔化。將該等鋼塊於經氬氣淨化之爐內加熱至1150℃後，實施熱軋而製成3.5 mm厚之熱軋板。
繼而，對該等熱軋板於大氣中實施950℃×1分鐘之熱軋板退火之後，對表面進行玻璃珠之珠粒噴擊處理。其後，於溫度為80℃之20質量%之硫酸溶液中浸漬120秒鐘後，於包含15質量%之硝酸及3質量%之氫氟酸之溫度為55℃之混合酸中浸漬60秒鐘，藉此進行酸洗、除鏽。
進而，除鏽後，進行冷軋而製成板厚為1.0 mm之冷軋板，於還原性環境(H2：5%，N2：95%，露點為-40℃)中進行900℃×1分鐘之退火，從而獲得冷軋退火板。將該冷軋退火板於溫度為50℃、包含15質量%之硝酸及0.5質量%之鹽酸之溶液中進行2次電解(10 A/dm2×2秒鐘)而除鏽，從而獲得冷軋退火酸洗板。
使用該冷軋退火酸洗板進行取決於CCT之耐蝕性評價。
進而，以# 600號之研磨紙對表面進行研磨之後，藉由CCT進行耐蝕性評價、相同鋼種中之TIG焊接部耐蝕性試驗。於該試驗中，將取自各供試驗材之2片板藉由TIG焊接進行接合，並以# 600號之研磨紙對該等之表面進行研磨，藉由CCT調查耐蝕性。TIG焊接條件如下，以焊珠背寬成為3 mm以上之方式控制焊接電流。評價面設為焊珠背面。
焊接電壓：10 V
焊接電流：90~110 A
焊接速度：600 mm/min
電極：1.6 mm之鎢電極
遮罩氣體：焊珠表側Ar+20 vol%N2 20 L/min
焊珠背側Ar+20 vol%N2 20 L/min
進而，對相同供試材進行與SUS304之不同鋼種焊接部耐蝕性試驗。於該試驗中，藉由TIG焊接將1.0 mm厚之SUS304與取自各供試驗材之板接合，並以# 600號之研磨紙對該等之表面進行研磨而藉由CCT調查耐蝕性。TIG焊接條件與上述相同鋼種彼此之焊接條件相同。鹽水噴霧循環試驗係以5質量%之NaCl溶液噴霧(35℃，2 h)→乾燥(60℃，4 h，相對濕度為20~30%)→濕潤(40℃，2 h，相對濕度為95%以上)為1次循環，進行15次循環。將結果示於表6。
再者，於表6中，各試驗之判定標準如下。
(1)冷軋退火酸洗後之外觀：以存在表面缺陷之部分之長度相對於板全長之比例進行判斷，判定缺陷率未滿5%為◎(合格：非常良好)，缺陷率為5%以上、未滿10%為○(合格：良好)，缺陷率為10%以上、未滿20%為△(不合格)，缺陷率為20%以上為×(不合格：非常差)。
(2)冷軋退火酸洗板及# 600號研磨板之鹽水噴霧循環試驗結果：判定15次循環試驗後之生銹面積為生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
(3)相同鋼種焊接部耐蝕性試驗結果：判定於相同鋼種彼此中進行TIG對焊並以# 600號之研磨紙去除焊接部之回火色後，鹽水噴霧循環試驗15次循環後之相同鋼種焊接部之生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△(不合格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
(4)與SUS304之不同鋼種焊接部耐蝕性試驗結果：與SUS304進行TIG對焊並以# 600號之研磨紙去除焊接部之回火色。其後，判定鹽水噴霧循環試驗15次循環後之不同鋼種焊接部之生銹率未滿10%為◎(合格：非常良好)，10%以上、未滿20%為○(合格：良好)，20%以上、未滿30%為△
(不合格)，30%以上為×(不合格：非常差)。
本發明範圍內之編號23~28、33為止之鋼種即便於冷軋退火酸洗板、研磨板、氣體遮罩不充分之情況下之相同鋼種焊接部、氣體遮罩不充分之情況下之與SUS304之不同鋼種焊接部中，耐蝕性、表面性狀亦優異。尤其，添加有Al、Sb、Zr、V之編號25~28、33尤其即便於氣體遮罩不充分之情況下之與SUS304之不同鋼種焊接部中，耐蝕性亦優異。
另一方面，Cr含量低至16.8%之比較例No.29生銹面積較多，耐蝕性較差。
又，Cr添加量高至19.8%之比較例No.30於不同鋼種焊接部中之生銹面積較多，耐蝕性較差。可認為原因在於：肥粒鐵成形元素Cr量較高，故而不同鋼種焊接部不會麻田散鐵化。
又，Si含量少至0.15%、Mo高至0.4%之比較例No.31表面性狀亦較差，尤其即便於氣體遮罩不充分之情況下之相同鋼種焊接部、氣體遮罩不充分之情況下之與SUS304之不同鋼種焊接部中，耐蝕性、表面性狀亦較差。
進而，於Si含量較低為0.25%，且Nb超過本發明範圍為0.10%之比較例No.32中，於碳鋼生產線之高速酸洗中確認到鏽殘留，母材(冷軋退火酸洗後)之耐蝕性較差。
根據以上情況，可知於本發明例中，可研磨不熱軋退火酸洗板而獲得母材之耐蝕性、相同鋼種焊接部之耐蝕性、與
SUS304之不同鋼種焊接部之耐蝕性、冷軋退火酸洗板之表面性狀均良好之肥粒鐵系不鏽鋼板，且任一特性均優異。
適於以器物、廚房設備、建築內外包裝材料、建築金屬件、升降機或電扶梯內裝材料、家電、汽車零件等為中心，要求耐蝕性之構件。
Claims (5)
- 一種肥粒鐵系不鏽鋼，其特徵在於：以質量%計，含有C：0.003~0.012%、Si：0.30~0.60%、Mn：0.10~0.35%、P：0.040%以下、S：0.020%以下、Cr：17.0~19.0%、Ni：超過0.10~0.30%、Ti：0.10~0.40%、Nb：0.005~未滿0.050%、Mo：0.20%以下、N：0.005~0.015%、Cu：0.3~0.5%、Mg：未滿0.0005%，且包含其餘部分Fe及不可避免之雜質。
- 如申請專利範圍第1項之肥粒鐵系不鏽鋼，其中，以質量%計進而含有Al：0.01~0.5%。
- 如申請專利範圍第1或2項之肥粒鐵系不鏽鋼，其中，以質量%計進而含有Sb：0.05~0.30%。
- 如申請專利範圍第1或2項之肥粒鐵系不鏽鋼，其以質量%計進而含有Zr：0.01~0.60%、V：0.01~0.50%之一種或兩種。
- 如申請專利範圍第3項之肥粒鐵系不鏽鋼，其以質量%計進而含有Zr：0.01~0.60%、V：0.01~0.50%之一種或兩種。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011261799 | 2011-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201331389A TW201331389A (zh) | 2013-08-01 |
| TWI519652B true TWI519652B (zh) | 2016-02-01 |
Family
ID=48535012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101144674A TWI519652B (zh) | 2011-11-30 | 2012-11-29 | 肥粒鐵系不鏽鋼 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140294661A1 (zh) |
| EP (1) | EP2787096B1 (zh) |
| JP (1) | JP5713118B2 (zh) |
| KR (1) | KR20140117370A (zh) |
| CN (1) | CN103975086B (zh) |
| ES (1) | ES2602800T3 (zh) |
| IN (1) | IN2014KN00959A (zh) |
| TW (1) | TWI519652B (zh) |
| WO (1) | WO2013080518A1 (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2602800T3 (es) * | 2011-11-30 | 2017-02-22 | Jfe Steel Corporation | Acero inoxidable ferrítico |
| JP5838929B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2016-01-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼との溶接部の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
| US20150023832A1 (en) * | 2012-03-13 | 2015-01-22 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel |
| JP5534119B1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-06-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼 |
| MY160981A (en) * | 2013-07-29 | 2017-03-31 | Jfe Steel Corp | Ferritic stainless steel having excellent corrosion resistance of weld zone |
| EP3118342B1 (en) * | 2014-05-14 | 2018-12-26 | JFE Steel Corporation | Ferritic stainless steel |
| EP3231882B1 (en) * | 2014-12-11 | 2020-01-15 | JFE Steel Corporation | Stainless steel and production method therefor |
| JP5900717B1 (ja) * | 2014-12-11 | 2016-04-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| CA2984384A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | Sandvik Intellectual Property Ab | A method of joining a fecral alloy with a fenicr alloy using a filler metal by welding |
| JP6323623B1 (ja) * | 2016-06-10 | 2018-05-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 燃料電池のセパレータ用ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| US10763517B2 (en) | 2016-06-10 | 2020-09-01 | Jfe Steel Corporation | Stainless steel sheet for fuel cell separators, and production method therefor |
| KR102120695B1 (ko) * | 2018-08-28 | 2020-06-09 | 주식회사 포스코 | 산세성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 |
| CN113787278B (zh) * | 2021-09-01 | 2023-03-24 | 武汉轻工大学 | 一种氮钛复合强化高强钢的混合气体保护焊接工艺 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63235450A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 低温靭性にすぐれたフエライトステンレス鋼 |
| US5851316A (en) * | 1995-09-26 | 1998-12-22 | Kawasaki Steel Corporation | Ferrite stainless steel sheet having less planar anisotropy and excellent anti-ridging characteristics and process for producing same |
| JP2000212704A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-08-02 | Nippon Steel Corp | 加工性および耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼およびその薄鋼板の製造方法 |
| JP3477113B2 (ja) * | 1999-06-23 | 2003-12-10 | 新日本製鐵株式会社 | 深絞り成形後の耐二次加工脆性に優れた高純度フェライト系ステンレス鋼板 |
| JP2005089850A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Nisshin Steel Co Ltd | 高強度フェライト系ステンレス鋼 |
| US7985372B2 (en) * | 2005-06-09 | 2011-07-26 | Jfe Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet for use in raw material pipe for forming bellows pipe |
| CA2777715C (en) * | 2006-05-09 | 2014-06-03 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion |
| JP5088244B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2012-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ステンレス鋼溶接継手の溶接金属 |
| JP2011173124A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Nisshin Steel Co Ltd | フェライト系ステンレス鋼の溶接方法 |
| ES2602800T3 (es) * | 2011-11-30 | 2017-02-22 | Jfe Steel Corporation | Acero inoxidable ferrítico |
| JP5534119B1 (ja) * | 2012-09-25 | 2014-06-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼 |
-
2012
- 2012-11-27 ES ES12852604.3T patent/ES2602800T3/es active Active
- 2012-11-27 JP JP2013546991A patent/JP5713118B2/ja active Active
- 2012-11-27 KR KR1020147017639A patent/KR20140117370A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-11-27 US US14/359,782 patent/US20140294661A1/en not_active Abandoned
- 2012-11-27 CN CN201280059270.9A patent/CN103975086B/zh active Active
- 2012-11-27 IN IN959KON2014 patent/IN2014KN00959A/en unknown
- 2012-11-27 EP EP12852604.3A patent/EP2787096B1/en active Active
- 2012-11-27 WO PCT/JP2012/007593 patent/WO2013080518A1/ja active Application Filing
- 2012-11-29 TW TW101144674A patent/TWI519652B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140294661A1 (en) | 2014-10-02 |
| EP2787096B1 (en) | 2016-10-12 |
| TW201331389A (zh) | 2013-08-01 |
| JP5713118B2 (ja) | 2015-05-07 |
| CN103975086B (zh) | 2016-06-22 |
| IN2014KN00959A (zh) | 2015-10-09 |
| KR20140117370A (ko) | 2014-10-07 |
| EP2787096A1 (en) | 2014-10-08 |
| CN103975086A (zh) | 2014-08-06 |
| JPWO2013080518A1 (ja) | 2015-04-27 |
| WO2013080518A1 (ja) | 2013-06-06 |
| EP2787096A4 (en) | 2015-07-15 |
| ES2602800T3 (es) | 2017-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI519652B (zh) | 肥粒鐵系不鏽鋼 | |
| TWI510645B (zh) | 肥粒鐵系不鏽鋼 | |
| TWI516614B (zh) | Fat iron stainless steel | |
| TWI546389B (zh) | Fat iron stainless steel plate | |
| JP5205953B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼との異材溶接部の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
| JP5556951B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼 | |
| TWI473891B (zh) | 肥粒鐵系不鏽鋼 | |
| JP6870338B2 (ja) | 燐酸塩化成処理性に優れたＺｎ−Ａｌめっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP5205951B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼との異材溶接部の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
| JP5838929B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼との溶接部の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 | |
| JP2022548715A (ja) | 拡管加工性が向上した低Ｃｒフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
| JP5168425B1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼 | |
| JP2016065319A (ja) | 高強度鋼板の表面性状の評価方法および高強度鋼板の製造方法 |