(57)【要約】【課題】高温酸化性に優れると共に、板厚を小さくしてもクリープ特性が良好なＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板を提供する。【解決手段】Ｃ：０．０２５質量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：１６〜２２質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．５０質量％、Ａｌ：１．０〜２．４質量％、Ｎ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００６０質量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有するＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板である。このＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、板厚方向の平均結晶粒径が２５〜９０μｍであり、且つ結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率が５％以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．０２５質量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：１６〜２２質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．５０質量％、Ａｌ：１．０〜２．４質量％、Ｎ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００６０質量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有し、板厚方向の平均結晶粒径が２５〜９０μｍであり、且つ結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率が５％以上である、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
【請求項２】
Ｔｉ：０．０１〜０．５０質量％、Ｖ：０．０１〜０．５０質量％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０質量％、Ｃｏ：０．０１〜０．５０質量％、Ｚｒ：０．０１〜０．５０質量％、Ｃｕ：０．０１〜０．５０質量％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００３０質量％、希土類元素：０．００１〜０．０５０質量％の１種以上をさらに含む、請求項１に記載のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
【請求項３】
厚さが０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ未満である、請求項１又は２に記載のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
【請求項４】
２０％の引張ひずみを付与した後の算術平均粗さＲａが５．０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板。
【請求項５】
Ｃ：０．０２５質量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：１６〜２２質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．５０質量％、Ａｌ：１．０〜２．４質量％、Ｎ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００６０質量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有する熱延板又は熱延焼鈍板を冷間圧延した後、９５０〜１０５０℃の温度で焼鈍を行う、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記熱延板又は前記熱延焼鈍板が、Ｔｉ：０．０１〜０．５０質量％、Ｖ：０．０１〜０．５０質量％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０質量％、Ｃｏ：０．０１〜０．５０質量％、Ｚｒ：０．０１〜０．５０質量％、Ｃｕ：０．０１〜０．５０質量％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００３０質量％、希土類元素：０．００１〜０．０５０質量％の１種以上をさらに含む、請求項５に記載のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板から形成された耐熱部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法に関する。詳細には、本発明は、高温に曝される部材に用いるのに好適なフェライト系ステンレス鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、高温に加熱されると、均一な層状のアルミナが表面に形成されるため、優れた耐高温酸化性を示す。そのため、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、自動車排ガス装置、暖房機器などの高温雰囲気に曝される部材に用いられている。
しかしながら、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、高温雰囲気に長時間曝されると、クリープ変形が起こることがある。
そこで、特許文献１には、質量％にて、Ｃｒ：１１．０〜２５．０％、Ｃ：０．００１〜０．０３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．００％、Ｍｎ：０．０１〜２．００％、Ａｌ：０．５０〜４．９０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０１００％以下、Ｎ：０．０３０％以下を含み、Ｔｉ：０．０１０〜１．０００％、Ｎｂ：０．０１０〜１．０００％の１種又は２種を含み、且つＢ：０．０００５〜０．００２５％、Ｓｎ：０．００５〜０．５００％の１種又は２種を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、板厚の中心から両表面方向に板厚の１／４の厚さの領域の金属組織がフェライト組織であって、前記フェライト組織は結晶粒度番号が８．０以下の再結晶粒又は展伸粒の少なくともいずれかであり、７００℃、初期応力２５ＭＰａの試験条件にて、ＪＩＳ  Ｚ２２７１に準拠する定荷重試験を行った時の最小クリープ速度が１．０×１０-2（％／ｈ）以下となるクリープ特性を有することを特徴とするクリープ特性に優れたＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１１３３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の用途拡大に伴い、様々な板厚のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板が要求されるようになってきた。要求されるＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の板厚が小さい場合、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板のクリープ特性が十分でないと、製造ラインにおいて通板時のテンションによって幅縮みや破断などが生じることがある。また、高温環境下での使用時にはクリープ変形が起こり易くなる。特許文献１は、板厚が小さい場合のＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板のクリープ特性については十分に検討されておらず、これらの問題を解決する手法の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、耐高温酸化性に優れると共に、板厚を小さくしてもクリープ特性が良好なＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を行った結果、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の鋼組成、板厚方向の平均結晶粒径、及び結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率が、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板のクリープ特性と密接に関係していることを見出し、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の鋼組成、板厚方向の平均結晶粒径、及び結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率を調整することで、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．０２５質量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：１６〜２２質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．５０質量％、Ａｌ：１．０〜２．４質量％、Ｎ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００６０質量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有し、板厚方向の平均結晶粒径が２５〜９０μｍであり、且つ結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率が５％以上である、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板である。
【０００８】
また、本発明は、Ｃ：０．０２５質量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：１６〜２２質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．５０質量％、Ａｌ：１．０〜２．４質量％、Ｎ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００６０質量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有する熱延板又は熱延焼鈍板を冷間圧延した後、９５０〜１０５０℃の温度で焼鈍を行う、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温酸化性に優れると共に、板厚を小さくしてもクリープ特性が良好なＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し変更、改良などが適宜加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００１２】
本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、Ｃ：０．０２５質量％以下、Ｓｉ：０．１〜１．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：１６〜２２質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．５０質量％、Ａｌ：１．０〜２．４質量％、Ｎ：０．０２５質量％以下、Ｂ：０．０００５〜０．００６０質量％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有する。
ここで、本明細書において「鋼板」とは、鋼帯を含む概念である。また、「不可避的不純物」とは、Ｏなどの除去することが難しい成分のことを意味する。不可避的不純物は、原料を溶製する段階で不可避的に混入する。
【００１３】
Ｃは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板のクリープ特性及び耐高温酸化性に影響を与える元素である。Ｃ含有量が多すぎると、異常酸化が発生し易くなると共に、クリープ特性も低下する傾向にある。そのため、Ｃ含有量の上限は、０．０２５質量％、好ましくは０．０２４質量％、より好ましくは０．０２３質量％とする。一方、Ｃ含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは０．００１質量％、より好ましくは０．００２質量％である。
【００１４】
Ｓｉは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の耐高温酸化性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得る観点から、Ｓｉ含有量の下限は、０．１質量％、好ましくは０．１２質量％とする。一方、Ｓｉ含有量が多すぎると、硬質化し、靭性が低下する恐れがある。そのため、Ｓｉ含有量の上限は、１．０質量％、好ましくは０．９５質量％、より好ましくは０．９３質量％とする。
【００１５】
Ｍｎは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の熱間加工性を向上させるのに有効な元素であるが、Ｍｎ含有量が多すぎると、耐高温酸化性が低下する。そのため、Ｍｎ含有量の上限は、１．０質量％、好ましくは０．９質量％、より好ましくは０．８質量％である。一方、Ｍｎ含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは０．０１質量％、より好ましくは０．１質量％、さらに好ましくは０．２質量％である。
【００１６】
Ｐは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の耐高温酸化性及び靭性を低下させる恐れがある元素である。そのため、Ｐ含有量の上限は、０．０５質量％、好ましくは０．０４質量％、さらに好ましくは０．０３５質量％とする。一方、Ｐ含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは０．００１質量％、より好ましくは０．０１０質量％、さらに好ましくは０．０２０質量％である。
【００１７】
Ｓは、硫化物系介在物を生成し、表面性状を低下させる恐れがある元素である。そのため、Ｓ含有量の上限は、０．０１質量％、好ましくは０．００８質量％、より好ましくは０．００６質量％とする。一方、Ｓ含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは０．０００１質量％、より好ましくは０．０００５質量％である。
【００１８】
Ｎｉは、低温靭性の改善に有効な元素であるが、Ｎｉ含有量が多すぎると、オーステナイト相安定化元素であるため、マルテンサイト相を生成して加工性が低下する。また、Ｎｉ含有量が多すぎると、コスト上昇を招く。そのため、Ｎｉ含有量の上限は、０．６質量％、好ましくは０．５質量％、より好ましくは０．４質量％とする。一方、Ｎｉ含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは０．０１質量％、より好ましくは０．０５質量％、さらに好ましくは０．１質量％である。
【００１９】
Ｃｒは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板のクリープ特性及び耐高温酸化性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得る観点から、Ｃｒ含有量の下限は、１６質量％、好ましくは１６．３質量％、より好ましくは１６．５質量％とする。一方、Ｃｒ含有量が多すぎると、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の靭性が低下する。そのため、Ｃｒ含有量の上限は、２２質量％、好ましくは２１．５質量％、さらに好ましくは２１質量％とする。
【００２０】
Ｎｂは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板のクリープ特性及び耐高温酸化性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得る観点から、Ｎｂ含有量の下限は、０．０５質量％、好ましくは０．０６質量％、より好ましくは０．０８質量％とする。一方、Ｎｂ含有量が多すぎると、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板が硬質化し、靭性が低下する。そのため、Ｎｂ含有量の上限は、０．５０質量％、好ましくは０．４８質量％、より好ましくは０．４６質量％とする。
【００２１】
Ａｌは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の耐高温酸化性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得る観点から、Ａｌ含有量の下限は、１．０質量％、好ましくは１．１質量％、より好ましくは１．２質量％とする。一方、Ａｌ含有量が多すぎると、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板が硬質化し、靭性が低下する。そのため、Ａｌ含有量の上限は、２．４質量％、好ましくは２．２質量％、より好ましくは２．０質量％とする。
【００２２】
Ｎは、Ａｌと結合し、異常酸化の起点となるＡｌＮを生成すると共に、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の靭性を低下させる恐れがある元素である。そのため、Ｎ含有量の上限は、０．０２５質量％、好ましくは０．０２０質量％、より好ましくは０．０１５質量％とする。一方、Ｎ含有量の下限は、特に限定されないが、好ましくは０．００１質量％、より好ましくは０．００３質量％、さらに好ましくは０．００５質量％である。
【００２３】
Ｂは、クリープ特性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得る観点から、Ｂ含有量の下限は、０．０００５質量％、好ましくは０．０００６質量％、より好ましくは０．０００７質量％とする。一方、Ｂ含有量が多すぎると、二次加工性や耐酸化性が低下する。そのため、Ｂ含有量の上限は、０．００６０質量％、好ましくは０．００５５質量％、より好ましくは０．００５３質量％とする。
【００２４】
本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、上記元素に加えて、Ｔｉ：０．０１〜０．５０質量％、Ｖ：０．０１〜０．５０質量％、Ｍｏ：０．０１〜０．５０質量％、Ｃｏ：０．０１〜０．５０質量％、Ｚｒ：０．０１〜０．５０質量％、Ｃｕ：０．０１〜０．５０質量％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００３０質量％、希土類元素（ＲＥＭ）：０．００１〜０．０５０質量％以下の１種以上をさらに含んでもよい。
【００２５】
Ｔｉ及びＶは、Ｃ及び／又はＮと結合することで靭性を向上させる元素である。この効果を得る観点からは、Ｔｉ及びＶの含有量の下限はいずれも、好ましくは０．０１質量％、より好ましくは０．０３質量％、さらに好ましくは０．０５質量％とする。一方、Ｔｉ及びＶの含有量が多すぎると、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板が硬質化し、靭性が低下する恐れがある。そのため、Ｔｉ及びＶの含有量の上限は、０．５０質量％、好ましくは０．４５質量％、より好ましくは０．４０質量％とする。
【００２６】
Ｍｏは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の耐高温酸化性及び高温強度の向上に有効な元素である。この効果を得る観点から、Ｍｏ含有量の下限は、好ましくは０．０１質量％、より好ましくは０．０２質量％、さらに好ましくは０．０３質量％とする。一方、Ｍｏ含有量が多すぎると、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板が硬質化し、靭性が低下する恐れがある。そのため、Ｍｏ含有量の上限は、好ましくは０．５０質量％、より好ましくは０．４８質量％、さらに好ましくは０．４５質量％とする。
【００２７】
Ｚｒは、鋼中のＣやＮと結合して靱性を改善する効果や耐酸化性の向上に有効な元素である。また、Ｃｏ及びＣｕは鋼の高温強度を向上させるのに有効な元素である。これら元素の添加による効果を得るためには、含有量の下限をいずれも、０．０１質量％、より好ましくは０．０５質量％、さらに好ましくは０．１質量％とする。一方、これらの元素の含有量が多すぎると、鋼の靱性が劣化する。そのため、これらの含有量の上限は、０．５０質量％、好ましくは０．４５質量％、より好ましくは０．４０質量％とする。
【００２８】
Ｍｇは、Ｎｂの炭窒化物の形成を促進し且つ微細に析出させることができる元素である。この効果を得る観点から、Ｍｇ含有量の下限は、好ましくは０．０００５質量％、より好ましくは０．０００８質量％、さらに好ましくは０．００１０質量％とする。一方、Ｍｇ含有量が多すぎると、耐クリープ性が低下する恐れがある。そのため、Ｍｇ含有量の上限は、好ましくは０．００３０質量％、より好ましくは０．００２５質量％、さらに好ましくは０．００２０質量％とする。
【００２９】
希土類元素（ＲＥＭ）は、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の耐高温酸化性を向上させるのに有効な元素である。この効果を得る観点から、希土類元素の下限は、好ましくは０．００１質量％、より好ましくは０．００５質量％、さらに好ましくは０．０１質量％とする。一方、希土類元素の含有量が多すぎると、熱間加工性及び靭性が低下する恐れがある。そのため、希土類元素の含有量の上限は、好ましくは０．０５０質量％、より好ましくは０．０４５質量％、さらに好ましくは０．０４０質量％とする。
【００３０】
本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、板厚方向の平均結晶粒径が２５〜９０μｍ、好ましくは２６〜８５μｍ、より好ましくは２７〜８０μｍ、さらに好ましくは２８〜７５μｍ、最も好ましくは３０〜７０μｍである。平均結晶粒径が２５μｍ未満であると、クリープ特性が低下する。一方、平均結晶粒径が９０μｍを超えると、表面が粗くなり、加工性が低下する。
ここで、本明細書において「板厚方向の平均結晶粒径」とは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の板厚方向の断面を研磨した観察面において、ＪＩＳ  Ｇ０５５１：２００３の付属書Ｃに規定される直線試験線による切断法に準拠して求められる平均結晶粒径を意味する。直線試験線はランダムに８箇所引き、各箇所の平均値を平均結晶粒径とする。また、観察面の断面は、圧延方向に平行なＬ断面であることが好ましい。
【００３１】
本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率が５％以上、好ましくは６％以上である。析出物の粒界被覆率が５％未満であると、クリープ特性が低下する。一方、析出物の粒界被覆率の上限は、特に限定されないが、好ましくは５０％、より好ましくは４０％、さらに好ましくは３５％である。
ここで、本明細書において「結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率」とは、Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の板厚方向の断面を研磨した観察面において、２つの結晶粒の間の結晶粒界の長さＬに対する、この結晶粒界に存在する析出物が被覆する部分の長さｄの割合のことを意味する。図１に、結晶粒界の長さＬ、及び析出物が被覆する部分の長さｄの模式図を示す。２つの結晶粒の間の結晶粒界は、ランダムに５箇所選択し、各箇所における平均値を析出物の粒界被覆率とする。
【００３２】
本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の種類は、特に限定されないが、好ましくは冷延焼鈍板である。
また、本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板の厚さは、特に限定されないが、好ましくは０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ未満、より好ましくは０．１〜０．６ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．５ｍｍである。
【００３３】
本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、２０％の引張ひずみを付与した後の算術平均粗さＲａが、好ましくは５．０μｍ以下、より好ましくは４．５μｍ以下である。この算術平均粗さＲａが５．０μｍを超えると、加工性が低下する。
【００３４】
上記のような特徴を有する本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、上記の組成を有するスラブを用い、公知の方法に準じて製造することができる。具体的には、上記の組成を有するスラブに対して、熱間圧延、焼鈍、冷間圧延及び焼鈍を順次行えばよい。好ましい実施形態において、上記の組成を有する熱延板又は熱延焼鈍板を冷間圧延した後、９５０〜１０５０℃の温度で焼鈍を行う。冷間圧延後の焼鈍の温度が９５０℃未満であると、未再結晶となる恐れがある。一方、冷間圧延後の焼鈍の温度が１０５０℃を超えると、表面粗さが低下するため、加工性が低下してしまう。また、冷間圧延後の焼鈍は、加熱速度を５℃／秒以上、均熱時間を０〜６０秒とすることが好ましい。さらに、冷却速度は焼鈍温度から５５０℃までの温度範囲を２０℃／秒以上とすることが好ましい。このような条件下で、熱間圧延後の焼鈍を行うことにより、板厚方向の平均結晶粒径及び結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率を所定の範囲に制御することができる。
【００３５】
熱間圧延は、特に限定されないが、一般に１１５０〜１２５０℃の温度範囲で行われる。また、熱間圧延後の焼鈍は、再結晶させることを目的として合金成分に応じた温度で施されるが、好ましくは９５０〜１０５０℃の温度範囲で行われる。また、冷間圧延は複数回にわたって行うことができ、各冷間圧延後に焼鈍を行ってもよい。このときの焼鈍温度は、９５０〜１０５０℃であることが好ましい。
【００３６】
上記のようにして製造される本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、クリープ特性に優れており、且つ耐高温酸化性も良好である。そのため、本発明の実施形態に係るＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板は、燃料電池の改質器、高温条件に曝される各種配管、自動車排ガス部材、バーナー燃焼筒、チムニー、暖房機器、発熱体などの靭性（加工性）及び耐高温酸化性が要求される耐熱部材に用いるのに好適である。
【実施例】
【００３７】
以下に、実施例を挙げて本発明の内容を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
【００３８】
表１に示すステンレス鋼を真空溶解し、鋳造してスラブを得た。このスラブを１２００℃で熱間圧延して板厚３．０ｍｍの熱延板を得た。次に、この熱延板を表２に示す温度で焼鈍して熱延焼鈍板を得た。次に、板厚１．０ｍｍまで冷間圧延して表２に示す温度で焼鈍した後、板厚０．２ｍｍまで冷間圧延して表２に示す温度で焼鈍することにより、冷延焼鈍板（Ａｌ含有フェライト系ステンレス鋼板）を得た。また、冷間圧延後の焼鈍は、加熱速度を１０℃／秒以上、均熱時間を３０秒、焼鈍温度から５５０℃までの温度範囲の冷却速度を２０℃／秒とした。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
上記で得られた冷延焼鈍板について、下記の評価を行った。
＜平均結晶粒径＞
冷延焼鈍板の板厚方向のＬ断面を鏡面研磨した後、フッ酸、硝酸及びグリセリンの混合液（フッ酸：硝酸：グリセリンの質量比が３：１：２である）を用いて表面をエッチングした。このエッチングされた表面において、ＪＩＳ  Ｇ０５５１：２００３の付属書Ｃに規定される直線試験線による切断法に準拠して平均結晶粒径を求めた。直線試験線はランダムに８箇所引き、各箇所の平均値を平均結晶粒径とした。
【００４１】
＜結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率＞
冷延焼鈍板の板厚方向のＬ断面を鏡面研磨した後、１０質量％のシュウ酸を含む溶液を用い、電圧６Ｖ、電流１Ａの条件下で３秒間エッチングした。このエッチングされた表面において、ＦＥ−ＥＰＭＡを用いてマッピング分析を行い、結晶粒界に存在する析出物の粒界被覆率を求めた。
【００４２】
＜算術平均粗さＲａ＞
冷延焼鈍板からＪＩＳ５号試験片を作製し、標点間距離を５０ｍｍとして２０％の引張ひずみを付与した後、標点間の算術平均粗さＲａを、表面粗さ測定装置（東京精密社製；ＳＵＲＦＣＯＭ２９００ＤＸ）を用いて測定した。測定距離は、標点間の中央部を圧延方向に対し直角方向２０ｍｍで行った。
【００４３】
＜クリープ特性＞
冷延焼鈍板から圧延方向長さ２００ｍｍ×板幅方向長さ１５ｍｍ、標点間距離を５０ｍｍの試験片を切り出した。試験片の加熱及び試験片力の負荷については、ＪＩＳ  Ｚ２２７１：２０１０に準拠し、定荷重試験を行った。定荷重試験では、試験片に対し、９００℃で７ＭＰａを１８０秒付与した後の板幅の縮み率を求め、板幅の縮み率が１．０％以下の場合をクリープ特性が良好であると判断した。
【００４４】
＜耐高温酸化性＞
冷延焼鈍板から圧延方向長さ３５ｍｍ×板幅方向長さ２５ｍｍの試験片を切り出し、試験片の表面を＃４００の番手、断面を＃６００の番手でそれぞれ乾式研磨した後、アセトンに５分間浸漬し、超音波洗浄を行ってから評価を行った。耐高温酸化性は、大気雰囲気中、９００℃で１００時間、試験片を加熱し、加熱前後の試験片の質量変化量で評価した。質量変化量が０．６ｍｇ／ｃｍ2以下の場合、耐高温酸化性が良好であると判断した。
【００４５】
上記の各評価結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
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【００４７】
表２に示されるように、所定の組成を有し、平均結晶粒径及び析出物の粒界被覆率が所定の範囲を満たす試験番号１〜１４（本発明例）の冷延焼鈍板は、クリープ特性及び耐高温酸化性が良好であった。
これに対して試験番号１５（比較例）の冷延焼鈍板は、平均結晶粒径が小さすぎるため、クリープ特性が十分でなかった。
試験番号１６及び２０（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｎｂ及びＢを含んでいないため、結晶粒界に析出物が生成しなかった。そのため、この冷延焼鈍板は、クリープ特性が十分でなく、耐高温酸化性も低下した。
試験番号１７（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｎｂ含有量が少なすぎるため、析出物の粒界被覆率が低下し、クリープ特性が十分でなかった。
【００４８】
試験番号１８（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｎｂ及びＢを含んでいないため、結晶粒界に析出物が生成せず、クリープ特性が十分でなかった。また、この冷延焼鈍板は、Ａｌ含有量が少なすぎたため、耐高温酸化性も低下した。
試験番号１９（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｍｎ含有量が高すぎたため、耐高温酸化性が低下した。
試験番号２１（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｓｉ含有量及びＮｂ含有量が少なすぎたため、析出物の粒界被覆率が低下し、クリープ特性が十分でないと共に、耐高温酸化性も低下した。
試験番号２２（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｃｒ含有量が少なすぎたため、耐高温酸化性が低下した。
試験番号２３（比較例）の冷延焼鈍板は、Ｎｂを含んでいないため、クリープ特性が十分でなかった。
【００４９】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、高温酸化性に優れると共に、板厚を小さくしてもクリープ特性が良好なＡｌ含有フェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法を提供することができる。
【図１】
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