冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板以及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板具有下述鋼組成：以質(zhì)量%計(jì)分別含有C：0.0150%以下、Si：0.01%～2.00%、Mn：0.01%～2.00%、P：小于0.040%、S：0.010%以下、Cr：10.0%～30.0%、Al：0.001%～0.100%以及N：0.0200%以下，剩余部分包含F(xiàn)e和不可避免的雜質(zhì)，并且在板厚的1/4～3/4處的截面中取向差為1°以上且小于180°的總晶體晶界的長度L與取向差為1°以上且小于15°的亞晶界長度La滿足La/L≥0.20的關(guān)系。
【專利說明】冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板以及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷裂紋性(cold cracking resistance)優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板以及其制造方法。
[0002]本申請基于2011年12月9日在日本申請的日本特愿2011-270092號主張優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]鐵素體系不銹鋼被用于家電、建材、汽車部件等范圍廣泛的用途中。一直以來，根據(jù)耐蝕性、高溫特性等必要特性而在該鋼中適量地添加了各種元素。
[0004]在以提高耐蝕性為目標(biāo)的情況下，已知添加Cr、Mo、Ni是有效的。另外，為了使高溫特性(強(qiáng)度、抗氧化性)提高，添加Nb、Al、Si等是有效的。
[0005]通常來說，這些添加元素的添加量越多，特性就會(huì)越提高，但相反地，制造性、尤其冷裂紋性就會(huì)越降低。因此，其添加量的上限已被確定。
[0006]冷裂紋是指當(dāng)將熱軋板的卷(卷成卷狀的熱軋板)開卷并接著使熱軋板從連續(xù)酸洗作業(yè)線、連續(xù)退火酸洗作業(yè)線、冷軋作業(yè)線等通過時(shí)所產(chǎn)生的裂紋，據(jù)認(rèn)為其是由于熱軋板的韌性不夠而產(chǎn)生的。
[0007]對于鐵素體系不銹鋼的含有大量添加元素的鋼種來說，在溫度低的冬季容易產(chǎn)生冷裂紋。
[0008]為了使由Cr量多的鐵素體·系不銹鋼、添加了 Al的不銹鋼形成的熱軋板的韌性提高，作為解決方法公知專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2。
[0009]在專利文獻(xiàn)I中，作為使由添加了 25~35重量％的Cr的鋼種形成的熱軋板的韌性值提高的技術(shù)，公開了以下技術(shù):結(jié)束熱精軋，然后在400~600°C下進(jìn)行卷取，并且立即以水冷以上的冷卻速度進(jìn)行驟冷。
[0010]在專利文獻(xiàn)2中，公開了以下方法:在550~650°C的卷取溫度下對鋼板進(jìn)行卷取，從而制成卷狀鋼帶，在卷取后3小時(shí)以內(nèi)將卷狀鋼帶浸潰在水槽中。
[0011]如上所述，作為改善熱軋板的韌性的技術(shù)，公開了專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2的技術(shù)。然而，當(dāng)本申請的
【發(fā)明者】們將上述以往的見解適用于各種鐵素體系不銹鋼時(shí)，發(fā)現(xiàn)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生冷裂紋，對于改善韌性來說不一定是有效的。即，現(xiàn)有技術(shù)不是充分有效的，需要進(jìn)一步進(jìn)行改善。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-320764號公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-26826號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明所要解決的問題[0017]本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的，其目的在于，提供冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板以及其制造方法。
[0018]用于解決問題的手段
[0019]本發(fā)明的
【發(fā)明者】們?yōu)榱私鉀Q上述的問題，對鐵素體系不銹鋼熱軋板的卷取條件與熱軋板的韌性之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。
[0020]首先，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將使成分變化了的鐵素體系不銹鋼熱軋至5_厚而得到熱軋鋼板。接著，將熱軋鋼板插入爐內(nèi)的溫度被控制為卷取溫度的爐中，模擬卷取處理。使卷取溫度(爐內(nèi)的溫度)在550°C~950°C的范圍變化，并且使卷取處理(在爐內(nèi)加熱)的時(shí)間在0.1小時(shí)~100小時(shí)的范圍變化。其后，通過水冷而冷卻至室溫來制作熱軋鋼板。
[0021]對所得到的熱軋鋼板實(shí)施夏氏試驗(yàn)，評價(jià)室溫(25°C)下的沖擊值(韌性)。
[0022]另外，通過光學(xué)顯微鏡和EBSP (電子背散射圖像分析法)對在上述各種條件下制得的熱軋鋼板的金屬組織進(jìn)行了研究。通過光學(xué)顯微鏡，對鋼板的再結(jié)晶狀態(tài)進(jìn)行了研究。并且，通過EBSP,對晶粒內(nèi)有無亞晶界(sub-grain boundary)進(jìn)行了研究。
[0023]EBSP中的測定是通過后述的實(shí)施方式所述的方法來進(jìn)行的。詳細(xì)而言，以使其具有與軋制方向平行且與板面方向垂直的截面(L截面)的方式采取測定用樣品。對測定用樣品的L截面，實(shí)施電解研磨或通過膠體二氧化硅進(jìn)行的研磨。在L截面中，將板厚t的l/4t~3/4t(板厚的1/4~3/4)的范圍作為測定范圍。在該測定范圍之中IOOymXlOOym的范圍，以0.2μπι的測定步距(間距)來測定晶體取向。晶體晶界與亞晶界的判斷按照以下的方式進(jìn)行。將相鄰的測定點(diǎn)處的取向差為1°以上且小于180°的界面視為晶界。將其中取向差為1°以上且小于15°的晶界作為亞晶界。以下，列舉出所得到的見解。
[0024](I)所得到的熱軋鋼板的夏氏沖擊值`會(huì)根據(jù)制造條件而在5J/cm2~約lOOJ/cm2的范圍大幅變化。
[0025](2)當(dāng)通過光學(xué)顯微鏡對所得到的熱軋鋼板的金屬組織進(jìn)行觀察時(shí)，確認(rèn)到未再結(jié)晶組織、完全再結(jié)晶組織以及未再結(jié)晶與再結(jié)晶的混合組織這三種情況。在完全再結(jié)晶組織的情況下，熱軋鋼板的夏氏沖擊值小于20J/cm2。在未再晶粒的情況下以及在未再結(jié)晶與再結(jié)晶的混合組織的情況下，確認(rèn)到夏氏沖擊值有時(shí)變成20J/cm2以上。
[0026](3)通過EBSP對晶體晶界進(jìn)行研究，由此求出取向差為1°以上且小于180°的晶體晶界的長度的總和(總晶體晶界長度L)以及取向差為1°以上且小于15°的亞晶界的長度的總和(亞晶界長度La)。然后，求出比La/L與夏氏沖擊值之間的關(guān)系。
[0027]圖1示出了對于各種鐵素體系不銹鋼使卷取條件(溫度和時(shí)間)變化時(shí)韌性值(夏氏沖擊值)與La/L之間的關(guān)系。根據(jù)圖1，當(dāng)La/L為0.20以上時(shí)，夏氏沖擊值為20J/cm2以上的較高的值；當(dāng)La/L小于0.20時(shí)，夏氏沖擊值變成小于20J/cm2。
[0028]通常，晶體晶界顯示了相鄰的晶粒間的取向差。在完全再結(jié)晶組織的情況下，夾著晶體晶界的兩側(cè)的晶粒幾乎全部具有15°以上的取向差。即，對于完全再結(jié)晶組織來說，取向差為1°以上且小于15°的范圍的晶體晶界幾乎不存在，因此La/L接近O。
[0029]在本試驗(yàn)中，在卷取溫度為900°C的情況下，任意鋼種均得到了完全再結(jié)晶組織，夏氏沖擊值均小于20J/cm2。而當(dāng)卷取溫度為800°C以下、夏氏沖擊值為20J/cm2以上時(shí)，金屬組織均在光學(xué)顯微鏡組織中觀察到好像存在有大量未再晶粒，通過EBSP進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)存在大量亞晶界。[0030]本發(fā)明是基于這樣的見識(shí)而得到的，本發(fā)明的一個(gè)方案的主旨如下。
[0031](I) 一種冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，其特征在于，其具有下述鋼組成:以質(zhì)量％計(jì)分別含有C:0.0150%以下、Si:0.01%~2.00%,Mn:0.01%~2.00%,P:小于
0.040%、S:0.010% 以下、Cr:10.0% ~30.0%、A1:0.001% ~3.00% 以及 N:0.0200% 以下，剩余部分包含F(xiàn)e和不可避免的雜質(zhì)，并且在板厚的1/4~3/4處的截面中取向差為1°以上且小于180°的總晶體晶界的長度L與取向差為1°以上且小于15°的亞晶界長度La滿足La/L≥0.20的關(guān)系。
[0032](2)根據(jù)上述(I)所述的冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，其特征在于，其以質(zhì)量％計(jì)還含有選自Nb:0.05%~0.70%以下、T1:0.05%~0.30%以下、Mo:0.1%~
2.5%、Ni:0.1% ~1.5%、B:0.0001% ~0.0025%、Cu:0.1% ~2.0% 以及 Sn:0.03% ~0.35%中的一種以上，并且在含有Nb、Ti中的任一個(gè)或兩個(gè)的情況下按照滿足下述式(I)的方式含有，
[0033]Nb/93+Ti/48 ≥ C/12+N/14 (I)
[0034]其中，式(I)中的元素符號是指該元素的以質(zhì)量％為單位的含量。
[0035](3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，其特征在于，Al含量為超過0.10%且3.00%以下。
[0036](4) 一種冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的制造方法，其是制造上述
(I)~(3)中任一項(xiàng)所述的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的方法，其特征在于，其具有下述工序:鑄造具有上述(I)~(3)中任一項(xiàng)所述的鋼組成的鐵素體系不銹鋼來制成鋼坯，并且以終軋溫度為800°C~1000°C的條件對所述鋼坯實(shí)施熱軋，由此制成熱軋鋼板的工序；其后，在超過650°C且800°C以下將所述熱軋鋼板卷取成卷狀的工序；和使卷取成卷狀的所述熱軋鋼板在卷取后I小時(shí)以內(nèi)浸潰在水槽中，并且在水槽內(nèi)保持I小時(shí)以上，接著取出的工序。
[0037]發(fā)明效果
[0038]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，通過將對含有各種元素的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的韌性產(chǎn)生影響的亞晶界的比例提高，能夠防止熱軋鋼板的冷裂紋。
[0039]另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，即便在熱軋后實(shí)施連續(xù)退火或者酸洗工序也不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋。
[0040]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，通過對各種鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的冷裂紋進(jìn)行抑制，能夠使得制造成品率增加并且生產(chǎn)效率提高。其結(jié)果是，能夠在降低制造成本等方面發(fā)揮在產(chǎn)業(yè)上非常有用的效果。另外，通過提高生產(chǎn)效率，能夠抑制使用能量，因此能夠?qū)ΡＷo(hù)地球環(huán)境有貢獻(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是表示本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的總晶體晶界的長度L與取向差為1°以上且小于15°的亞晶界的長度La的比例(La/L)和夏氏沖擊值之間的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，對本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板進(jìn)行詳細(xì)說明。[0043]本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板具有下述鋼組成:以質(zhì)量％計(jì)分別含有C:
0.0150% 以下、Si:0.01% ~2.00%、Μη:0.01% ~2.00%,P:小于 0.040%,S:0.010% 以下、Cr:
10.0%~30.0%、A1:0.001%~3.00%以及N:0.0200%以下，剩余部分包含F(xiàn)e和不可避免的雜質(zhì)，并且在板厚的1/4~3/4處的截面中取向差為1°以上且小于180°的總晶體晶界的長度L與取向差為1°以上且小于15°的亞晶界長度La滿足La/L≥0.20的關(guān)系。
[0044]以下，對限定本實(shí)施方式的熱軋鋼板的鋼組成的理由進(jìn)行說明。其中，與組成相關(guān)的％這一標(biāo)示在沒有特別注明的情況下是指質(zhì)量％。
[0045]C:0.0150% 以下
[0046]當(dāng)C以固溶狀態(tài)存在時(shí)，焊接部的晶界腐蝕性會(huì)劣化，因此添加大量的C是不優(yōu)選的。C量的上限設(shè)定為0.0150%。另外，當(dāng)按照不對晶界腐蝕性產(chǎn)生影響的方式來降低C量時(shí)，會(huì)使得精煉時(shí)間增加等而增加制造成本。因此，C量的下限優(yōu)選設(shè)定為0.0010%。而且，從焊接部的晶界腐蝕性以及制造成本的觀點(diǎn)考慮，C量優(yōu)選設(shè)定為0.0020~0.0070%。
[0047]Si:0.01 ~2.00%
[0048]Si是用于提高抗氧化性的元素。然而，當(dāng)添加大量的Si時(shí)，產(chǎn)品的加工性會(huì)劣化，因此Si量的上限設(shè)定為2.00%。而作為脫氧劑會(huì)不可避免地混入Si，因此Si量的下限設(shè)定為0.01%。而且，Si量優(yōu)選為0.02%~0.97%。
[0049]Mn:0.01 ~2.00%
[0050]Mn是用于提高高溫強(qiáng)度、抗氧化性的元素，但添加大量的Mn會(huì)與Si同樣地使得產(chǎn)品的加工性劣化。因此，Mn量的上限設(shè)定為2.00%。另外，由于有時(shí)會(huì)不可避免地混入，因此Mn量的下限設(shè)定為0.01%。而且，Mn量優(yōu)選為0.02%~1.95%。
[0051]P:小于 0.040%
[0052]由于P會(huì)由Cr的原料等不可避免地混入，因此大多數(shù)情況下會(huì)混入0.005%以上的P，P會(huì)使得延展性、制造性降低。因此，P量優(yōu)選盡可能少。但是，由于過度地進(jìn)行脫磷是非常困難的，而且還會(huì)增加制造成本，因此P量設(shè)定為小于0.04%。
[0053]S:0.010% 以下
[0054]S有時(shí)會(huì)形成容易溶解的化合物而使得耐蝕性劣化，因此S量優(yōu)選為少量，將S量設(shè)定為0.010%以下。另外，從耐蝕性的觀點(diǎn)考慮，S量優(yōu)選為少量，將S量優(yōu)選設(shè)定為小于
0.0050%。由于近年來脫硫技術(shù)的發(fā)展，因此S量的下限更優(yōu)選設(shè)定為0.0001%。考慮到穩(wěn)定制造性，S量的下限進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定為0.0005%。
[0055]Cr: 10.0 ~30.0%
[0056]Cr是用于確保耐蝕性、高溫強(qiáng)度以及抗氧化性所必需的基本元素，為了發(fā)揮其效果必須添加10.0%以上的Cr。而添加大量的Cr會(huì)使得韌性劣化，因此Cr量的上限設(shè)定為
30.0。而且，Cr量越多，就越高強(qiáng)度化，并且會(huì)變得容易產(chǎn)生被稱為“475°C脆化”的含有大量的Cr的鋼所特有的脆化現(xiàn)象。因此，Cr量優(yōu)選設(shè)定為20.0%以下。
[0057]Al:0.001 ~3.00%
[0058]Al作為脫氧元素來使用，因此會(huì)添加適量的Al。當(dāng)添加小于0.001%的Al時(shí)，脫氧能力是不充分的，因此將0.001%設(shè)定為下限。而當(dāng)添加0.100%的Al時(shí)，能夠充分降低氧量，并且即便添加量超過0.100%，脫氧能力也大致飽和。因此，在僅以脫氧為目標(biāo)而添加Al的情況下，Al量的上限可為0.100%。在該情況下，Al量優(yōu)選為0.002%~0.095%。[0059]另外，Al還具有使高溫強(qiáng)度、耐蝕性提高的效果。在以提高高溫強(qiáng)度、耐蝕性為目標(biāo)而添加Al的情況下，Al量優(yōu)選為超過0.10%且3.00%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.50%~2.00%。而且，當(dāng)添加大量的Al時(shí)，會(huì)使得產(chǎn)品的加工性劣化，因此Al量的上限設(shè)定為Al:
3.00%ο Al量的上限優(yōu)選為2.00%以下。
[0060]N:0.0200% 以下
[0061]N與C同樣地當(dāng)以固溶狀態(tài)存在時(shí)，焊接部的晶界腐蝕性會(huì)劣化，所以添加大量的N是不優(yōu)選的。因此，N量的上限設(shè)定為0.0200%。另外，當(dāng)降低N量時(shí)，會(huì)使得精煉時(shí)間增加等而增加制造成本。因此，N量的下限優(yōu)選設(shè)定為0.0030%。而且，從焊接部的晶界腐蝕性以及制造成本的觀點(diǎn)考慮，N量優(yōu)選設(shè)定為0.0050~0.0120%。
[0062]另外，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選除了上述元素以外，按照滿足下述式(I)的方式含有Nb:0.05~0.70%、T1:0.05~0.30%中的任一個(gè)或兩個(gè)。
[0063]Nb/93+Ti/48 ≥ C/12+N/14 (I)
[0064]其中，式(I)中的元素符號是指以質(zhì)量％為單位的該元素的含量。
[0065]Nb和Ti具有與C、N形成析出物、降低固溶C、N的作用。而且，在Nb和Ti以固溶狀態(tài)存在的情況下，在高溫中會(huì)通過固溶強(qiáng)化而使得部件的高溫強(qiáng)度、熱疲勞特性提高。在含有Nb的情況下，為了將C、N固定而需要含有0.05%以上，優(yōu)選含有0.10%以上。另外，在含有Ti的情況下，為了將C、N固定而需要含有0.05%以上。
[0066]另外，為了使存在于鋼中的C、N全部成為析出狀態(tài)，需要按化學(xué)計(jì)量滿足上述式(I)。
[0067]另一方面，當(dāng)大量地過量添加Ti時(shí)，會(huì)使得制造中途的韌性劣化，并且有時(shí)表面瑕疵的產(chǎn)生變得顯著。因此，上限設(shè)定為T1:0.30%。
[0068]此外，大量添加Nb會(huì)使產(chǎn)品的加工性劣化。因此，上限設(shè)定為Nb:0.70%,更優(yōu)選設(shè)定為0.55%以下。
[0069]另外，在本實(shí)施方式中，除了上述元素以外，優(yōu)選含有Mo:0.1~2.5%、N1:0.1~
1.5%、B:0.0001 ~0.0025%、Cu:0.1 ~2.0%、Sn:0.03 ~0.35% 中的一種以上。
[0070]Mo,Ni,Cu以及Sn是用于提高高溫強(qiáng)度、耐蝕性的元素，可以根據(jù)需要來添加。另外，Ni還具有提高韌性的效果。
[0071]高溫強(qiáng)度的增加變得顯著的分別為Mo:0.1%以上、N1:0.1%以上、Cu:0.1%以上、Sn:0.03%以上，將其設(shè)定為下限。為了更進(jìn)一步提高高溫強(qiáng)度以及耐蝕性，更優(yōu)選設(shè)定為Mo:0.3% 以上、N1:0.25% 以上、Cu:0.4% 以上、Sn:0.10% 以上。
[0072]由于添加大量的Mo、N1、Cu會(huì)使得酸洗性劣化，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低，因此上限分別設(shè)定為 Mo:2.5%、Ni:1.5%、Cu:2.0%，更優(yōu)選設(shè)定為 Mo:2.2% 以下、N1:1.2% 以下、Cu:1.4% 以下。由于添加大量的Sn會(huì)使得韌性劣化并且產(chǎn)生表面瑕疵，因此上限設(shè)定為Sn:0.35%，更優(yōu)選設(shè)定為0.20%以下。
[0073]B是用于提高二次加工性的元素。當(dāng)用于需要二次加工性的用途時(shí)，可以根據(jù)需要來添加。提高二次加工性的效果是從B的添加量為0.0001%以上開始顯示的，因此將其設(shè)定為下限，更優(yōu)選設(shè)定為0.0003%以上。另外，添加大量的B有時(shí)會(huì)使得熱軋板的韌性和加工性降低，因此B量的上限設(shè)定為0.0025%，更優(yōu)選設(shè)定為0.0015%以下。
[0074]另外，作為本實(shí)施方式的重要的特征，在板厚的1/4~3/4處的截面中，取向差為1°以上且小于180°的總晶體晶界的長度L與取向差為1°以上且小于15°的亞晶界長度La的比例滿足La/L≥0.20。
[0075]總晶體晶界的長度L與亞晶界長度La的比例通過以下的方法測定。首先，從熱軋鋼板的任意十處采取測定用樣品。該采取位置沒有特別限定。然而，實(shí)際上當(dāng)將熱軋鋼板卷取成卷時(shí)，在開始卷取的部分(頂部)和剛剛要結(jié)束卷取前的部分(底部)，有時(shí)在卷取的溫度上產(chǎn)生差異。因此，在這樣的情況下，從獲得鋼板整體的平均值這樣的含義出發(fā)，優(yōu)選按照包括熱軋鋼板的頂部、中部、底部等在內(nèi)的方式來采取測定用樣品。就熱軋鋼板的寬度方向來說，優(yōu)選從大致中央部來采取測定用樣品。另外，按照具有與軋制方向平行且與板面方向垂直的截面(L截面)的方式來采取測定用樣品。
[0076]對測定用樣品的L截面，實(shí)施電解研磨或通過膠體二氧化硅進(jìn)行的研磨。
[0077]表層附近容易生成較微細(xì)的晶粒，有時(shí)韌性良好。因此，將測定范圍設(shè)定為L截面之中板厚t的中心附近即l/4t~3/4t的范圍。
[0078]接著，通過以下的方法使用EBSP來測定晶體晶界長度。在上述測定范圍之中100 μ mX 100 μ m的范圍，以0.2 μ m的測定步距(間距)來測定晶體取向。然后，將相鄰的測定點(diǎn)處的取向差為1°以上且小于180°的界面視為晶界。將其中取向差為1°以上且小于15°的晶界作為亞晶界。
[0079]將全部晶體晶界的長度的總和作為“總晶體晶界長度L”來算出，將亞晶界的長度的總和作為“亞晶界長度La”來算出。然后，求出比La/L。
[0080]對于10個(gè)測定用樣品，同樣地求出比La/L，算出10個(gè)La/L的值的平均值。
[0081]當(dāng)La/L小于0.20時(shí)，熱軋鋼板的韌性變?yōu)樾∮?0J/cm2的低值，因此La/L需要為
0.20以上。如上述的圖1所示,存在亞晶界(sub-grain boundary)的比例越高則熱軋鋼板的韌性變得越高的傾向。因此，La/L優(yōu)選為0.35以上。La/L的上限沒有必要特別確定，當(dāng)全部的晶界的取向差為1°以上且小于15°時(shí)，La/L=l。在本發(fā)明的
【發(fā)明者】們的實(shí)驗(yàn)中沒有得到 0.80以上的La/L。
[0082]接著，對本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的制造方法進(jìn)行說明。
[0083]本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的制造方法具有以下的工序。
[0084](I)鑄造具有上述組成的鐵素體系不銹鋼來制成鋼坯。接著，以終軋溫度為800°C~1000°C的條件對所述鋼坯實(shí)施熱軋，由此制成熱軋鋼板(軋制材料)的工序。
[0085](2)熱軋后，在超過650°C且800°C以下的卷取溫度下將所述熱軋鋼板卷取成卷狀的工序。
[0086](3)使卷取成卷狀的所述熱軋鋼板在卷取后I小時(shí)以內(nèi)浸潰在水槽中，并且在水槽內(nèi)保持I小時(shí)以上，接著取出，制成熱軋鋼板的工序。
[0087]以下，對本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0088]首先，鑄造具有上述鋼組成的鐵素體系不銹鋼來制成鋼坯，對該鋼坯實(shí)施熱軋來制成熱軋鋼板。接著，將實(shí)施過熱軋(精軋)的熱軋鋼板通過水冷冷卻至卷取溫度，并且在卷取溫度下卷取成卷狀。在本實(shí)施方式中，熱軋的終軋溫度設(shè)定為800°C~1000°C，卷取溫度設(shè)定為超過650°C且800°C以下。
[0089]當(dāng)終軋溫度小于800°C或者超過1000°C時(shí)，在卷取后生成取向差為1°以上且小于15°的晶體晶界變得非常困難。因此，將800°C和1000°C分別作為下限和上限。[0090]而且，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選在熱軋中不生成奧氏體相。在熱軋時(shí)是否會(huì)生成奧氏體相是根據(jù)鋼中的奧氏體生成元素的量、尤其是根據(jù)奧氏體生成能力大的C、N的量來決定的。本實(shí)施方式的熱軋鋼板的C、N的量都少，未確認(rèn)到在熱軋中生成了奧氏體相。
[0091]在卷取溫度為650°C以下的情況下，取向差為1°以上且小于15°的晶體晶界的生成也變得困難。在卷取溫度超過800°C的情況下，由于相反地在卷取時(shí)進(jìn)行再結(jié)晶，取向差為15°以上且小于180°的晶體晶界的比例增加，因此韌性劣化。
[0092]接著，將卷取成卷狀的熱軋鋼板浸潰在水槽中。這是為了抑制在卷取后的緩冷工序中生成使韌性劣化的析出物。此處，通過精軋后的水冷使熱軋鋼板的溫度達(dá)到卷取溫度并且接著使所述的析出物生成、粗大化這一過程較強(qiáng)依賴于卷取后的鋼板的溫度和時(shí)間。而且，在通常的條件下進(jìn)行熱軋并且在超過650°C且800°C以下的卷取溫度下進(jìn)行卷取的情況下，從熱軋至達(dá)到卷取溫度的時(shí)間為I分鐘以內(nèi)，其間的冷卻速度為3°C /秒以上。在這樣的冷卻速度條件的情況下，從結(jié)束精軋至開始卷取的期間，不會(huì)生成會(huì)對韌性產(chǎn)生影響的析出物。
[0093]為了生成會(huì)使韌性劣化的析出物，在上述的卷取溫度下保持的時(shí)間成為重要的因子。在本實(shí)施方式中，需要在卷取后I小時(shí)以內(nèi)使熱軋鋼板浸潰在水槽中。當(dāng)結(jié)束卷取至浸潰到水槽的時(shí)間超過I小時(shí)時(shí)，在從結(jié)束卷取至浸潰到水槽的期間會(huì)生成析出物，有時(shí)會(huì)由于該生成的析出物而使得韌性劣化。
[0094]另外，將熱軋鋼板浸潰在水槽中并且接著在水槽內(nèi)保持的時(shí)間也是重要的項(xiàng)目。在本實(shí)施方式中，將熱軋鋼板在水槽內(nèi)保持的浸潰時(shí)間優(yōu)選為I小時(shí)以上。
[0095]在水槽內(nèi)的熱軋鋼板的浸潰時(shí)間為小于I小時(shí)的短時(shí)間的情況下，冷卻變得不充分，有時(shí)會(huì)由于其后的回流換熱等而在熱軋鋼板中生成使韌性劣化的析出物。
[0096]根據(jù)以上說明過的本實(shí)·施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，能夠通過上述成分以及晶體晶界的要件來控制對熱軋鋼板的韌性產(chǎn)生影響的金屬組織，從而能夠防止熱軋鋼板的冷裂紋。
[0097]另外，根據(jù)本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，即便從熱軋后的連續(xù)退火或者酸洗工序通過也不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋。
[0098]此外，根據(jù)本實(shí)施方式的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，能夠抑制冷裂紋，因此能夠使得制造成品率增加并且生產(chǎn)效率提高。其結(jié)果是，能夠在降低制造成本等方面發(fā)揮在產(chǎn)業(yè)上非常有用的效果。另外，通過提高生產(chǎn)效率，能夠抑制制造工序中的使用能量，因此能夠?qū)ΡＷo(hù)地球環(huán)境有貢獻(xiàn)。
[0099]實(shí)施例
[0100]以下，通過實(shí)施例對本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明，但本實(shí)施方式不限于以下的實(shí)施例中所使用的條件。
[0101]在本實(shí)施例中，首先，熔煉并鑄造表1所示組成的各個(gè)鋼，得到鋼錠(鋼坯)。
[0102]將該鋼錠研削至90mm厚。以表2、3所示的終軋溫度(FT)進(jìn)行熱軋，將鋼錠軋制至板厚為5_，制成熱軋鋼板。接著，一邊通過放射溫度計(jì)來監(jiān)控軋制后的鋼板溫度，一邊通過水冷而冷卻至表2、3所示的卷取溫度(CO。另外，此時(shí)的冷卻速度為約20°C /秒。
[0103]接著，將熱軋鋼板插入爐內(nèi)的溫度被控制為表2、3的卷取溫度(CT)的爐之中，模擬卷取處理。其后，在經(jīng)過表2、3的時(shí)間(t)后將熱軋鋼板浸潰在水槽中。接著，在水槽內(nèi)，在表2、3所示的浸潰時(shí)間(tx )的期間保持，接著取出熱軋鋼板。
[0104]所得到的各熱軋鋼板全部為鐵素體單相組織。
[0105]另外，與實(shí)施方式中所述的測定方法同樣地操作，使用EBSP來算出晶體晶界特性(亞晶界長度La與總晶體晶界長度L之比La/L)。
[0106]依據(jù)JIS Z2202由熱軋鋼板采取亞尺寸(subsize)夏氏沖擊試驗(yàn)片，將與軋制方向垂直的方向作為沖擊方向，依據(jù)JIS Z2242實(shí)施金屬材料的沖擊試驗(yàn)。將試驗(yàn)溫度設(shè)定為25°C，對沖擊吸收能量進(jìn)行了研究。
[0107]另外，根據(jù)所得到的結(jié)果，通過下述的方法來評價(jià)熱軋鋼板的冷裂紋性(韌性)。
[0108]在本實(shí)施例中，對于夏氏沖擊值為小于20J/cm2的熱軋鋼板來說，在其后的工序即連續(xù)退火、酸洗工序中，產(chǎn)生了冷裂紋等，成品率降低。與此相對，對于夏氏沖擊值為20J/cm2以上的熱軋鋼板來說，未產(chǎn)生這樣的冷裂紋。因此，將夏氏沖擊值小于20J/cm2的熱軋鋼板的冷裂紋性評價(jià)為“不良”，將夏氏沖擊值為20J/cm2以上的熱軋鋼板的冷裂紋性評價(jià)為“良好”。在表2、3中，對夏氏沖擊值小于20J/cm2的值標(biāo)記下劃線。
[0109]以上的制造條件以及評價(jià)結(jié)果示于表2、3。
[0110]此外，在表2、3中，F(xiàn)T表示熱軋的終軋溫度(°C)，CT表示熱軋鋼板的卷取溫度(0C)0 t表示從結(jié)束卷取至開始水冷(開始浸潰)的時(shí)間(小時(shí))，tx表示開始水冷至結(jié)束水冷(開始浸潰至取出)的時(shí)間(小時(shí))。
[0111]另外，在表1~3中，對本實(shí)施方式中所規(guī)定的范圍外的數(shù)值標(biāo)記下劃線。
[0112]表1`
[0113]
【權(quán)利要求】
1.一種冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，其特征在于，其具有下述鋼組成:以質(zhì)量％計(jì)分別含有c:0.0150%以下、S1:0.01%~2.00%、Mn:0.01%~2.00%、P:小于0.040%、S:0.010% 以下、Cr:10.0% ~30.0%、A1:0.001% ~3.00% 以及 N:0.0200% 以下，剩余部分包含F(xiàn)e和不可避免的雜質(zhì)， 并且在板厚的1/4~3/4處的截面中取向差為1°以上且小于180°的總晶體晶界的長度L與取向差為1°以上且小于15°的亞晶界長度La滿足La/L≥0.20的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，其特征在于，其以質(zhì)量％計(jì)還含有選自Nb:0.05%~0.70%以下、T1:0.05%~0.30%以下、Mo:0.1%~2.5%、Ni:0.1% ~1.5%、B:0.0001% ~0.0025%,Cu:0.1% ~2.0% 以及 Sn:0.03% ~0.35% 中的一種以上， 并且在含有Nb、Ti中的任一個(gè)或兩個(gè)的情況下滿足下述式(I)， Nb/93+Ti/48 ≥ C/12+N/14 (I) 其中，式(I)中的元素符號是指該元素的以質(zhì)量％為單位的含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板，其特征在于，Al含量為超過0.10%且3.00%以下。
4.一種冷裂紋性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的制造方法，其是制造權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的鐵素體系不銹鋼熱軋鋼板的方法，其特征在于，其具有下述工序: 鑄造具有權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的鋼組成的鐵素體系不銹鋼來制成鋼坯，并且以終軋溫度為800°C~1000°C的條件對所述鋼坯實(shí)施熱軋，由此制成熱軋鋼板的工序； 其后，在超過650°C且800°C以下將所述熱軋鋼板卷取成卷狀的工序；和 使卷取成卷狀的所述熱軋鋼板在卷取后I小時(shí)以內(nèi)浸潰在水槽中，并且在水槽內(nèi)保持I小時(shí)以上，接著取出的工序。
【文檔編號】C22C38/00GK103857812SQ201280046386
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】木村謙, 濱田純一, 高橋淳, 小山祐司, 后藤茂之 申請人:新日鐵住金不銹鋼株式會(huì)社