本發(fā)明涉及具有優(yōu)異的耐腐蝕性和與SUH409L同等以上的加工性的鐵素體系不銹鋼板。
背景技術(shù):
由于鐵素體系不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性且省資源,所以使用于以汽車排氣系統(tǒng)部件、建材、廚房器具以及家電部件等為首的各種用途。鐵素體系不銹鋼含有的最重要的合金元素是Cr。一般來說,當(dāng)使Cr含量增加時(shí),耐腐蝕性會(huì)提高,但加工性會(huì)下降。由于該特征,加工性優(yōu)異但耐腐蝕性差的低Cr系鋼種(代表性鋼種為SUH409L(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS G 4312:2011,11mass%Cr-0.3mass%Ti))和加工性差但耐腐蝕性優(yōu)異的中Cr系鋼種(代表性鋼種為SUS430(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS G 4305:2012,16mass%Cr))經(jīng)常根據(jù)用途而區(qū)別使用。
近年來,伴隨著家庭用電子產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)的多樣化,出現(xiàn)了具有復(fù)雜的形狀的部件。其中,如果將鐵素體系不銹鋼應(yīng)用于特別要求耐腐蝕性的部件,則在長(zhǎng)期間內(nèi)不需要維護(hù),能夠削減生命周期成本。從加工為復(fù)雜的形狀的觀點(diǎn)來看,可認(rèn)為應(yīng)用加工性優(yōu)異的SUH409L是適當(dāng)?shù)摹H欢?,由于SUH409L的耐腐蝕性是不夠的,所以難以應(yīng)用于上述部件。因此,需要具有優(yōu)異的耐腐蝕性,還具有與SUH409L同等以上的優(yōu)異的加工性的鐵素體系不銹鋼。
關(guān)于耐腐蝕性和加工性各自的提高,在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中有記載。在專利文獻(xiàn)1中,公開了表面特性和耐腐蝕性優(yōu)異的高純度鐵素體系不銹鋼。在專利文獻(xiàn)1中,通過控制Ti系析出物的形態(tài),實(shí)現(xiàn)了耐腐蝕性的提高。
在專利文獻(xiàn)2中,公開了延展性優(yōu)異的鐵素體系不銹鋼板。在專利文獻(xiàn)2中,通過控制Mg系夾雜物、Ti碳硫化物的形態(tài),實(shí)現(xiàn)了伸長(zhǎng)率的提高。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-288544號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2001-294990號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
然而,在專利文獻(xiàn)1中,研究了作為耐腐蝕性的指標(biāo)的點(diǎn)蝕電位,但沒有研究總伸長(zhǎng)率和r值等加工性。另外,雖然在專利文獻(xiàn)2中研究了作為加工性的指標(biāo)的成品伸長(zhǎng)率(斷裂伸長(zhǎng)率),但沒有研究耐腐蝕性。如這些文獻(xiàn)所示,在鐵素體系不銹鋼的既往的研究中,著眼于耐腐蝕性和加工性雙方的研究例極少。
本發(fā)明提供一種在鐵素體系不銹鋼中,具有優(yōu)異的耐腐蝕性和與SUH409L同等以上的優(yōu)異的加工性的鐵素體系不銹鋼。
用于解決問題的手段
本發(fā)明人們針對(duì)上述問題進(jìn)行了為滿足耐腐蝕性和加工性這兩者的綜合性研究。
首先,發(fā)現(xiàn)了通過復(fù)合地添加Ti和Nb,能夠使耐腐蝕性提高。該效果在Ti的含量為0.11%以上且0.40%以下、Nb的含量為0.010%以上且0.100%以下的情況下得到。由此,可知:在含有12.5%以上的Cr的鐵素體系不銹鋼中,能夠得到優(yōu)異的耐腐蝕性。此外,表示含量的“%”是指“質(zhì)量%”。
另外,發(fā)現(xiàn)了含有0.010%以上且0.100%以下的Nb對(duì)加工性的提高是有效的。添加的Nb固溶在鋼中,具有將結(jié)晶粒細(xì)?;男Ч?。由于容易從晶界附近的局部的不均勻部生成{111}<001>取向的結(jié)晶粒,所以伴隨著由添加上述Nb導(dǎo)致的結(jié)晶粒的微細(xì)化,在再結(jié)晶過程中,{111}面的再結(jié)晶粒的生成頻率增加。由于伴隨著{111}面的再結(jié)晶粒的生成頻率增加,抑制了增大面內(nèi)各向異性的Goss取向({110}<001>)的結(jié)晶粒的生成,所以減小了組織的面內(nèi)各向異性,Elmin(El的最小值)和rmin(r的最小值)提高??芍河捎谠撔Ч诤?4.4%以下的Cr的鐵素體系不銹鋼中,能夠得到與SUH409L同等以上的加工性。
通過上述耐腐蝕性和加工性雙方的研究,已經(jīng)判明:為了實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異的耐腐蝕性和與SUH409L同等以上的加工性的鐵素體系不銹鋼,在含有12.5~14.4%的Cr的鐵素體系不銹鋼中,含有Ti:0.11~0.40%和Nb:0.010~0.100%是極其重要的。
本發(fā)明立足于上述見解,其構(gòu)思構(gòu)成如下。
[1]一種鐵素體系不銹鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計(jì),含有C:0.025%以下、Si:0.01~1.00%、Mn:0.05~1.00%、P:0.020~0.040%、S:0.030%以下、Al:0.001~0.100%、Cr:12.5~14.4%、Ni:0.01~0.80%、Ti:0.11~0.40%、Nb:0.010~0.100%以及N:0.020%以下,剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
[2]根據(jù)[1]所述的鐵素體系不銹鋼板,其特征在于,Ti含量和Nb含量滿足下述式(1),
0.10≤Nb/Ti≤0.30(1)
式(1)中的元素記號(hào)是指各元素的含量。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的鐵素體系不銹鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計(jì),還含有選自Mo:0.01~0.30%、Cu:0.01~0.50%、Co:0.01~0.50%以及W:0.01~0.50%的一種或兩種以上。
[4]根據(jù)[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的鐵素體系不銹鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計(jì),還含有選自V:0.01~0.25%、Zr:0.01~0.30%、B:0.0003~0.0030%、Mg:0.0005~0.0030%、Ca:0.0003~0.0030%、Y:0.001~0.20%以及REM(稀土類金屬):0.001~0.10%的一種或兩種以上。
[5]根據(jù)[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的鐵素體系不銹鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計(jì),還含有選自Sn:0.001~0.50%和Sb:0.001~0.50%的一種或兩種。
[6]根據(jù)[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的鐵素體系不銹鋼板,其特征在于,以質(zhì)量%計(jì),含有V:0.01~0.25%,Ti含量和Nb含量滿足下述式(1),Ti含量、Nb含量以及V含量還滿足下述式(2),
0.10≤Nb/Ti≤0.30 (1)
0.20≤V/(Ti+Nb)≤1.00 (2)
式(1)、(2)中的元素記號(hào)是指各元素的含量。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板的耐腐蝕性和加工性優(yōu)異。具體而言,根據(jù)本發(fā)明,能夠得到具有優(yōu)異的耐腐蝕性和與SUH409L同等以上的加工性的鐵素體系不銹鋼。
附圖說明
圖1是表示Ti含量和Nb含量給耐腐蝕性帶來的影響的圖。
圖2是表示Ti含量、Nb含量以及V含量給耐腐蝕性帶來的影響的圖。
具體實(shí)施方式
以下,說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外,本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施方式。
本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板以質(zhì)量%計(jì),含有C:0.025%以下、Si:0.01~1.00%、Mn:0.05~1.00%、P:0.020~0.040%、S:0.030%以下、Al:0.001~0.100%、Cr:12.5~14.4%、Ni:0.01~0.80%、Ti:0.11~0.40%、Nb:0.010~0.100%以及N:0.020%以下。
在以下說明中,只要沒有特別說明,表示鐵素體系不銹鋼板的成分的%是指質(zhì)量%。
C:0.025%以下
C是對(duì)提高鋼的強(qiáng)度有效的元素。從得到其效果的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選將C含量設(shè)為0.001%以上。但是,當(dāng)C含量超過0.025%時(shí),耐腐蝕性和加工性會(huì)顯著下降。因此,C含量設(shè)為0.025%以下。更優(yōu)選設(shè)為0.015%以下。進(jìn)一步優(yōu)選為0.010%以下。
Si:0.01~1.00%
Si是作為脫氧劑有用的元素。該效果通過將Si含量設(shè)為0.01%以上而得到。另一方面,當(dāng)Si含量超過1.00%時(shí),鋼硬質(zhì)化而加工性下降。因此,Si含量限定在0.01~1.00%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.03~0.50%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.06~0.20%的范圍。
Mn:0.05~1.00%
Mn有脫氧效果。從得到該效果的觀點(diǎn)來看,將Mn含量設(shè)為0.05%以上。另一方面,當(dāng)Mn含量超過1.00%時(shí),會(huì)促進(jìn)MnS的析出和粗大化而導(dǎo)致耐腐蝕性下降。因此,Mn含量限定在0.05~1.00%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.10~0.40%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.20~0.30%的范圍。
P:0.020~0.040%
P是使耐腐蝕性下降的元素。另外,由于P在晶界偏析而熱加工性下降。因此,優(yōu)選P含量盡可能低,設(shè)為0.040%以下。然而,向小于0.020%的P含量的過度減小會(huì)引起制鋼成本的上升。因此,P含量限定在0.020~0.040%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.020~0.030%的范圍。
S:0.030%以下
S與Mn形成析出物MnS。該MnS與不銹鋼母材的界面成為點(diǎn)蝕的起點(diǎn),并使鐵素體系不銹鋼的耐腐蝕性下降。因此,優(yōu)選S含量較低,設(shè)為0.030%以下。優(yōu)選為0.020%以下。進(jìn)一步優(yōu)選為0.010%以下。
Al:0.001~0.100%
Al是對(duì)脫氧有效的元素。該效果通過將Al含量設(shè)為0.001%以上而得到。另一方面,當(dāng)Al含量超過0.100%時(shí),由于由Al系的非金屬夾雜物導(dǎo)致的表面損傷的增加,表面質(zhì)量會(huì)下降。因此,Al含量限定在0.001~0.100%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.01~0.08%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.02~0.06%的范圍。
Cr:12.5~14.4%
Cr是決定鐵素體系不銹鋼的耐腐蝕性和加工性的重要元素。通過Cr在鋼表面上形成鈍化皮膜而得到鐵素體系不銹鋼的耐腐蝕性。因此,越使Cr含量增加,耐腐蝕性越提高。在本發(fā)明中,通過將Cr含量調(diào)整在特定的范圍內(nèi),并且將后述的Ti含量和Nb含量也調(diào)整在特定的范圍內(nèi),從而使鋼的耐腐蝕性提高。在本發(fā)明中,為了得到優(yōu)異的耐腐蝕性,需要含有12.5%以上的Cr。另一方面,隨著Cr含量增加,鐵素體系不銹鋼的加工性下降。在本發(fā)明中,通過添加后述的Nb,使加工性提高,在本發(fā)明中,為了得到與SUH409L同等以上的加工性,能夠含有14.4%以下的Cr。因此,Cr含量限定在12.5~14.4%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為13.0~13.8%的范圍。
Ni:0.01~0.80%
Ni是抑制由氧導(dǎo)致的陽極反應(yīng),且即使是更低的pH也能夠維持鈍化的元素。即,Ni有提高耐間隙腐蝕性的效果,顯著地抑制活性溶解狀態(tài)下的腐蝕的進(jìn)展,使鐵素體系不銹鋼的耐腐蝕性提高。
該效果通過Ni含量為0.01%以上而得到。另一方面,當(dāng)Ni含量超過0.80%時(shí),鋼硬質(zhì)化而其加工性下降。因此,Ni含量限定在0.01~0.80%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.10~0.40%的范圍。
Ti:0.11~0.40%
Ti是將C、N固定并防止由Cr碳氮化物導(dǎo)致的敏化,并使耐腐蝕性提高的元素。并且,Ti通過與后述的Nb的復(fù)合效果,使耐腐蝕性進(jìn)一步提高。
其效果通過Ti含量為0.11%以上而得到。另一方面,當(dāng)Ti含量超過0.40%時(shí),不銹鋼板硬質(zhì)化,加工性下降。并且,會(huì)在表面上生成Ti系夾雜物而導(dǎo)致表面質(zhì)量下降。因此,Ti含量設(shè)為0.11~0.40%的范圍。更優(yōu)選為0.20~0.35%的范圍。
Nb:0.010~0.100%
Nb具有固溶在鋼中而將結(jié)晶粒細(xì)?;男ЧS捎谌菀讖木Ы绺浇蓒111}<001>取向的結(jié)晶粒,所以伴隨著由添加Nb導(dǎo)致的結(jié)晶粒微細(xì)化,在再結(jié)晶過程中,{111}面的再結(jié)晶粒的比例增加。由此,抑制了使面內(nèi)各向異性增大并使加工性下降的Goss取向({110}<001>)的結(jié)晶粒的生成,組織的面內(nèi)各向異性減小。結(jié)果,Elmin(將軋制方向、與軋制方向成45度的方向、與軋制方向成直角的方向分別設(shè)為L(zhǎng)方向、D方向、C方向,各方向的伸長(zhǎng)率之中的最小值)和rmin(L、D、C各方向的r值之中的最小值)增加,加工性提高。并且,Nb通過與后述的Ti的復(fù)合效果,使耐腐蝕性進(jìn)一步提高。其效果通過Nb含量為0.010%以上而得到。另一方面,當(dāng)Nb含量超過0.100%時(shí),鐵素體系不銹鋼硬質(zhì)化,加工性下降。因此,Nb含量設(shè)為0.010~0.100%的范圍。更優(yōu)選為0.030~0.070%的范圍。
在完成本發(fā)明時(shí),發(fā)現(xiàn)了通過復(fù)合地添加Ti和Nb,能夠使耐腐蝕性提高。其機(jī)理可認(rèn)為如下。已知:不銹鋼的腐蝕由被稱為點(diǎn)蝕的局部鈍化皮膜的破壞引起。作為點(diǎn)蝕的發(fā)生原因,有在軋制等加工時(shí)施加至析出物和鋼母材的應(yīng)變量之差所引起并形成在析出物-鋼母材界面的表面附近的間隙處的局部間隙腐蝕。MnS、Ti碳氮化物是形成該間隙的代表性析出物。并且,由于Ti碳氮化物粗大,且具有直線的界面,所以在形成于該界面的間隙處,陽極反應(yīng)集中地發(fā)生,鋼的耐腐蝕性下降。然而,已知:通過相對(duì)于Ti復(fù)合添加Nb,取得Nb碳氮化物附著于Ti碳氮化物周邊的Ti-Nb復(fù)合碳氮化物的析出形態(tài)。由此得到的Ti-Nb復(fù)合碳氮化物與不銹鋼母材的界面與Ti碳氮化物不同,變得不是直線的。即,由于界面的全長(zhǎng)增大而分散地發(fā)生陽極反應(yīng),所以難以發(fā)生點(diǎn)蝕,耐腐蝕性提高。
為了使該效果顯現(xiàn)且使加工性良好,需要Ti和Nb的含量分別在上述范圍內(nèi)。更優(yōu)選的是,將Nb含量相對(duì)于Ti含量之比(Nb/Ti)設(shè)為0.10以上且0.30以下。由此,耐腐蝕性進(jìn)一步提高。通過將比(Nb/Ti)設(shè)為0.10以上,Nb碳氮化物向Ti碳氮化物周邊的析出變充分。另外,通過將比(Nb/Ti)設(shè)為0.30以下,單獨(dú)Nb的碳氮化物難以析出,容易形成Ti-Nb復(fù)合碳氮化物。
N:0.020%以下
N是不可避免地混入鋼中的元素。但是,當(dāng)N含量超過0.020%時(shí),耐腐蝕性和加工性會(huì)顯著下降。因此,N含量設(shè)為0.020%以下。更優(yōu)選為0.015%以下。
以上,說明了必需成分,但在本發(fā)明中,除此以外,也能夠適當(dāng)含有以下所述的元素。
Mo:0.01~0.30%
Mo有使鐵素體系不銹鋼的耐間隙腐蝕性提高的效果。其效果通過將Mo含量設(shè)為0.01%以上而得到。但是,當(dāng)Mo含量超過0.30%時(shí),不僅其效果飽和,加工性也下降。因此,在添加Mo的情況下,將Mo含量設(shè)為0.01~0.30%。更優(yōu)選為0.03~0.10%的范圍。
Cu:0.01~0.50%
Cu有使鋼的韌性提高的效果。其效果通過Cu含量為0.01%以上而得到。另一方面,當(dāng)Cu含量超過0.50%時(shí),鋼的韌性下降,并且加工性下降。因此,在添加Cu的情況下,將Cu含量設(shè)為0.01~0.50%。更優(yōu)選為0.01%~小于0.10%。進(jìn)一步優(yōu)選為0.03~0.06%。
Co:0.01~0.50%
Co是使不銹鋼的耐間隙腐蝕性提高的元素。該效果通過將Co含量設(shè)為0.01%以上而得到。但是,當(dāng)Co含量超過0.50%時(shí),其效果飽和,并且加工性下降。因此,在添加Co的情況下,將Co含量設(shè)為0.01~0.50%。更優(yōu)選為0.03~0.30%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~0.10%的范圍。
W:0.01~0.50%
W是使鐵素體系不銹鋼的耐間隙腐蝕性提高的元素。為了得到該效果,W含量?jī)?yōu)選0.01%以上。但是,其含量超過0.50%時(shí),其效果飽和,并且加工性下降。因此,在添加W的情況下,將W含量設(shè)為0.01~0.50%。更優(yōu)選為0.03~0.30%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~0.10%的范圍。
V:0.01~0.25%
V是使鐵素體系不銹鋼的耐間隙腐蝕性提高的元素。該效果通過將V含量設(shè)為0.01%以上而得到。另一方面,當(dāng)V含量超過0.25%時(shí),其效果飽和,且引起加工性的惡化。因此,V限定于0.01~0.25%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.03~0.20%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~0.10%以下的范圍。
在完成本發(fā)明時(shí),發(fā)現(xiàn)了:在添加V的情況下,通過相對(duì)于Ti含量和Nb含量的總和調(diào)整V含量,由上述Ti和Nb的復(fù)合添加導(dǎo)致的耐腐蝕性提高效果變得更顯著。其機(jī)理不清楚,但可認(rèn)為如下。
由于在鋼中含有V,在Ti、Nb的碳氮化物中含有V,形成Ti和V的復(fù)合碳氮化物((Ti,V)(C,N))、Nb和V的復(fù)合碳氮化物((Nb,V)(C,N))、進(jìn)一步在上述Ti-Nb復(fù)合碳氮化物中混入V而成的復(fù)合碳氮化物((Ti,Nb,V)(C,N))。由于成為這些碳氮化物,與不含V的情況下相比,作為析出峰值溫度的最促進(jìn)析出的溫度下降。結(jié)果,也在更低溫區(qū)域發(fā)生粒生長(zhǎng)。由于在低溫區(qū)域擴(kuò)散變慢,抑制了各粒的粗大化,相對(duì)于不含V的Ti或Nb的碳氮化物以及它們的復(fù)合碳氮化物(作為總稱,能夠稱為Ti-Nb復(fù)合碳氮化物),含V的各碳氮化物(作為總稱,能夠稱為Ti-Nb-V復(fù)合碳氮化物)成為比較小的尺寸,且取得更多地分散的析出形態(tài)。各自的復(fù)合碳氮化物的尺寸變小后,在軋制等加工時(shí)在碳氮化物-鋼母材間形成的間隙變小。因此,由于難以發(fā)生局部間隙腐蝕,且抑制了點(diǎn)蝕的發(fā)生,所以耐腐蝕性提高。
為了使該效果顯現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐腐蝕性,且使加工性變良好,以Ti、Nb、以及V的含量分別在上述范圍內(nèi)的方式進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)將Nb含量相對(duì)于Ti含量之比(Nb/Ti)設(shè)為0.10以上且0.30以下,并且將V的含量相對(duì)于Ti的含量與Nb的含量的總和之比(V/(Ti+Nb))設(shè)為0.20以上且1.00以下。由此,耐腐蝕性進(jìn)一步提高。通過將比(V/(Ti+Nb))設(shè)為0.20以上,(Ti,V)(C,N)、(Nb,V)(C,N)的析出溫度的下降變顯著。另外,通過將比(V/(Ti+Nb))設(shè)為1.00以下,單獨(dú)V的碳氮化物難以析出,容易形成Ti-Nb-V復(fù)合碳氮化物。
Zr:0.01~0.30%
Zr與Ti、Nb相同,具有將C、N固定并防止由Cr碳氮化物導(dǎo)致的敏化,并使耐腐蝕性提高的效果。其效果通過Zr含量為0.01%以上而得到。但是,當(dāng)Zr含量超過0.30%時(shí),會(huì)生成ZrO2等而產(chǎn)生表面損傷。因此,在添加Zr的情況下,將Zr含量設(shè)為0.01~0.30%。更優(yōu)選為0.01~0.20%的范圍。
B:0.0003~0.0030%
B是使熱加工性、二次加工性提高的元素。已知向Ti添加鋼添加B是有效的。該效果通過將B含量設(shè)為0.0003%以上而得到。另一方面,當(dāng)B含量超過0.0030%時(shí),加工性下降。因此,在添加B的情況下,將B含量設(shè)在0.0003~0.0030%的范圍。更優(yōu)選為0.0010~0.0025%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.0015~0.0020%的范圍。
Mg:0.0005~0.0030%
Mg在鋼水中與Al一起形成Mg氧化物并作為脫氧劑起作用。該效果通過將Mg含量設(shè)為0.0005%以上而得到。另一方面,當(dāng)Mg含量超過0.0030%時(shí),鋼的韌性下降,制造性下降。因此,在添加Mg的情況下,將Mg含量限定在0.0005~0.0030%的范圍內(nèi)。
Ca:0.0003~0.0030%
Ca是對(duì)于防止在連續(xù)鑄造時(shí)容易發(fā)生的Ti系夾雜物的結(jié)晶析出所導(dǎo)致的噴嘴閉塞有效的成分。該效果通過Ca含量為0.0003%以上而得到。另一方面,當(dāng)Ca含量超過0.0030%時(shí),鋼的韌性下降,制造性下降。另外,當(dāng)Ca含量超過0.0030%時(shí),由于CaS的析出,耐腐蝕性下降。因此,在添加Ca的情況下,Ca含量限定在0.0003~0.0030%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.0010~0.0020%的范圍。
Y:0.001~0.20%
Y是使鋼水的粘度減小,并使?jié)崈舳忍岣叩脑?。該效果通過Y含量為0.001%以上而得到。另一方面,當(dāng)Y含量超過0.20%時(shí),其效果飽和,并且加工性下降。因此,在添加Y的情況下,Y含量限定在0.001~0.20%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.001~0.10%的范圍。
REM(稀土類金屬):0.001~0.10%
REM(稀土類金屬:La、Ce、Nd等原子序數(shù)57~71的元素)是使耐高溫氧化性提高的元素。該效果通過REM含量為0.001%以上而得到。另一方面,當(dāng)REM含量超過0.10%時(shí),不僅其效果飽和,還會(huì)在熱軋時(shí)產(chǎn)生表面缺陷。因此,在添加REM的情況下,將REM含量限定在0.001~0.10%的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.005~0.05%的范圍。
Sn、Sb:0.001~0.50%
這些元素對(duì)于軋制時(shí)的變形帶的生成的促進(jìn)所導(dǎo)致的耐條狀缺陷(ridging)性的提高是有效的。該效果通過這些元素中的某一種的含量為0.001%以上而得到。但是,當(dāng)這些元素的含量分別超過0.50%時(shí),不僅其效果飽和,加工性也進(jìn)一步下降。因此,在添加Sn、Sb的情況下,將各自的含量設(shè)為0.001~0.50%。更優(yōu)選的是,各自的含量為0.003~0.20%的范圍。
以上成分以外的剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
接著,說明本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板的優(yōu)選的制造方法。通過轉(zhuǎn)爐、電爐、真空熔煉爐等公知的方法熔煉上述成分組成的鋼,并通過連鑄法或鑄錠-開坯法制成鋼原材(鑄坯)。以如下方式進(jìn)行熱軋:將該鋼原材加熱到1000℃~1200℃后,在將終軋溫度設(shè)為700℃~1000℃的條件下,板厚成為2.0mm~5.0mm。將這樣制造而成的熱軋鋼板在800℃~1100℃的溫度下退火并進(jìn)行酸洗,接著,進(jìn)行冷軋,在700℃~1000℃的溫度下進(jìn)行冷軋板退火。在冷軋板退火后進(jìn)行酸洗,除去氧化皮。也可以對(duì)除去氧化皮后的冷軋鋼板進(jìn)行表皮光軋。
實(shí)施例
在真空熔煉爐中熔煉了具有表1(將表1-1、表1-2、表1-3合在一起作為表1)的No.1~82所示的組成的鋼后,鑄造成30kg的鋼塊。將該鋼塊加熱到1050℃的溫度后,在終軋溫度:900℃下進(jìn)行熱軋,軋成板厚:5mm的熱軋鋼板。之后,在Ar氣氛中在1000~1050℃下進(jìn)行一分鐘的退火,浸漬到硫酸中進(jìn)行酸洗后,通過冷軋成為板厚:1.0mm的冷軋鋼板。得到的冷軋鋼板在Ar氣氛中在900℃下進(jìn)行一分鐘的退火,通過中性鹽電解、硝氟酸浸漬以及硝酸鹽電解進(jìn)行酸洗并得到冷軋退火酸洗鋼板。
另外,在真空熔煉爐中熔煉了具有表1的No.83、84所示的組成的鐵素體系不銹鋼后,鑄造成30kg的鋼塊。將該鋼塊加熱到1050℃的溫度后,在終軋溫度:900℃下進(jìn)行熱軋,軋成板厚:5mm的熱軋鋼板。之后,在大氣中在800~850℃下進(jìn)行12小時(shí)的退火,浸漬到硫酸中進(jìn)行酸洗后,通過冷軋成為板厚:1.0mm的冷軋板。得到的冷軋鋼板在Ar氣氛中在800℃下進(jìn)行一分鐘的退火,通過中性鹽電解、硝氟酸浸漬以及硝酸鹽電解進(jìn)行酸洗并得到冷軋退火酸洗鋼板。
此外,表1的試驗(yàn)No.82、83分別是SUH409L相當(dāng)鋼、SUS430相當(dāng)鋼。
通過切斷加工,將用以上制造條件得到的鐵素體系不銹鋼冷軋退火酸洗鋼板切出80×60mm。在切出后,用金剛砂研磨紙研磨到320號(hào)為止,并進(jìn)行利用丙酮的脫脂。將得到的鋼板的端部和背面密封,并以傾斜:60°配置在循環(huán)腐蝕試驗(yàn)機(jī)上。在腐蝕試驗(yàn)機(jī)中,將0.1質(zhì)量%NaCl-0.5質(zhì)量%H2O2水溶液的噴霧(30分鐘,35℃,98%RH(濕度))、干燥(1小時(shí),60℃,30%RH),濕潤(rùn)(1小時(shí),40℃,95%RH)作為一個(gè)循環(huán),進(jìn)行了240個(gè)循環(huán)的腐蝕試驗(yàn)。這是評(píng)價(jià)低~中Cr系鋼種的耐腐蝕性的腐蝕促進(jìn)試驗(yàn)法。試驗(yàn)后,使用10%檸檬酸氫二銨溶液除去腐蝕生成物,并測(cè)定腐蝕減量。將腐蝕減量為1.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“◎”(合格:非常優(yōu)異),將超過1.0g/m2~5.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格:特別優(yōu)異),將超過5.0g/m2~8.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“□”(合格:優(yōu)異),將超過8.0g/m2~16.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“△”(合格),將比16.0g/m2大的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
并且,將在JIS Z 2201中規(guī)定的13B號(hào)試驗(yàn)片采取為軋制方向、與軋制方向成45度的方向以及與軋制方向成直角的方向,并在常溫下進(jìn)行拉伸試驗(yàn),評(píng)價(jià)加工性。將Elmin為33%以上且rmin為1.1以上的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格),將Elmin小于33%或rmin小于1.1的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
得到的結(jié)果如表1所示。可知:發(fā)明鋼的試驗(yàn)No.1~65的耐腐蝕性的評(píng)價(jià)為“○”或“□”或“△”,且加工性的評(píng)價(jià)為“○”,耐腐蝕性和加工性優(yōu)異。特別是滿足比(V/(Ti+Nb))為0.20以上且1.00以下的發(fā)明鋼的試驗(yàn)No.34~47、55~65的耐腐蝕性和加工性的評(píng)價(jià)均為“○”。
在圖1中,將本發(fā)明例的結(jié)果、Ti含量為本發(fā)明范圍外的比較例的結(jié)果以及Nb含量為本發(fā)明范圍外的比較例的結(jié)果匯總在圖表中。如圖1所示,可知在Ti和Nb的含量滿足式(1)的情況下,具有更良好的耐腐蝕性。
在圖2中,針對(duì)Ti和Nb含量滿足式(1)的本發(fā)明例,以V含量、Ti和Nb含量的總和將耐腐蝕性的結(jié)果匯總在圖表中。如圖2所示,可知:在Ti、Nb以及V的含量滿足式(2)的情況下,具有更良好的耐腐蝕性。
滿足比(V/(Ti+Nb))為0.20以上且1.00以下的發(fā)明鋼的試驗(yàn)No.34~47、55~65的耐腐蝕性和加工性的評(píng)價(jià)均為“○”。
由于試驗(yàn)No.66、68、70、71的比較例各自的Cr、Ni、Ti的含量比本發(fā)明的成分范圍低,所以耐腐蝕性差。由于試驗(yàn)No.67、69、72、73、76、77、78、79、80的比較例各自的Cr、Ni、Ti、Nb、V含量比本發(fā)明的成分范圍高,所以加工性差。由于試驗(yàn)No.74、75的比較例的Nb的含量比本發(fā)明的成分范圍低,所以耐腐蝕性、加工性均較差。由于試驗(yàn)No.81的比較例的C的含量比本發(fā)明的成分范圍高,所以耐腐蝕性和加工性均較差。由于試驗(yàn)No.82的比較例不含Nb,另外,Cr含量也比本發(fā)明范圍低,所以耐腐蝕性差。由于試驗(yàn)No.83、84的比較例不含Nb,另外,C含量、N含量以及Cr含量比本發(fā)明范圍高,所以加工性差。
[表1-1]
※【耐腐蝕性】240個(gè)循環(huán)的腐蝕試驗(yàn)后,將腐蝕減量為1.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“◎”(合格:非常優(yōu)異),
將超過1.0g/m2~5.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格:特別優(yōu)異),將超過5.0g/m2~8.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“□”(合格:優(yōu)異),
將超過8.0g/m2~16.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“△”(合格),將比16.0g/m2大的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
※【加工性】通過在常溫下的拉伸試驗(yàn),將Elmin為33%以上且rmin為1.1以上的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格),將Elmin小于33%或rmin小于1.1的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
※下劃線表示本發(fā)明的范圍外。
[表1-2]
※【耐腐蝕性】240個(gè)循環(huán)的腐蝕試驗(yàn)后,將腐蝕減量為1.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“◎”(合格:非常優(yōu)異),
將超過1.0g/m2~5.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格:特別優(yōu)異),將超過5.0g/m2~8.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“□”(合格:優(yōu)異),
將超過8.0g/m2~16.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“△”(合格),將比16.0g/m2大的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
※【加工性】通過在常溫下的拉伸試驗(yàn),將Elmin為33%以上且rmin為1.1以上的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格),將Elmin小于33%或rmin小于1.1的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
※下劃線表示本發(fā)明的范圍外。
[表1-3]
※【耐腐蝕性】240個(gè)循環(huán)的腐蝕試驗(yàn)后,將腐蝕減量為1.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“◎”(合格:非常優(yōu)異),
將超過1.0g/m2~5.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格:特別優(yōu)異),將超過5.0g/m2~8.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“□”(合格:優(yōu)異),
將超過8.0g/m2~16.0g/m2以下的鋼板評(píng)價(jià)為“△”(合格),將比16.0g/m2大的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
※【加工性】通過在常溫下的拉伸試驗(yàn),將Elmin為33%以上且rmin為1.1以上的鋼板評(píng)價(jià)為“○”(合格),將Elmin小于33%或rmin小于1.1的鋼板評(píng)價(jià)為“▲”(不合格)。
※下劃線表示本發(fā)明的范圍外。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,由于耐腐蝕性和加工性優(yōu)異,能夠適當(dāng)?shù)厥褂糜谝噪娞莸膬?nèi)板為首,內(nèi)飾、導(dǎo)管罩、消音器(muffler)刀具、櫥柜、家電產(chǎn)品用部件、事務(wù)用品用部件、汽車內(nèi)裝用部件、汽車排氣用管道、建材以及排水溝的蓋等用途。