(57)【要約】【課題】優れたろう付け性と排ガス凝縮水に対する耐食性とを兼ね備えたＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｎ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．１％以上、１％以下、Ｍｎ：０．０２％以上、２％以下、Ｃｕ：０．２％以上、１．５％以下、Ｃｒ：１５％以上、２５％以下、Ｎｂ：８(Ｃ＋Ｎ)％〜１％以下、Ａｌ：０．５％以下を少なくとも含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、更に、質量％で、Ｔｉについて、下記式(１)及び(２)を満足する範囲で含有し、Ｃ、Ｃｕについて、下記式(３)を満足する範囲で含有することを特徴とするＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。  Ｔｉ−３Ｎ≦０．０３  ・・・(１)  １０（Ｔｉ−３Ｎ）＋Ａｌ≦０．５  ・・・(２)  Ｃｒ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・(３)【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．０３％以下、
Ｎ：０．０５％以下、
Ｓｉ：０．１％以上、１％以下、
Ｍｎ：０．０２％以上、２％以下、
Ｃｕ：０．２％以上、１．５％以下、
Ｃｒ：１５％以上、２５％以下、
Ｎｂ：８(Ｃ＋Ｎ)％以上、１％以下、
Ａｌ：０．５％以下
を少なくとも含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
更に、質量％で、
Ｔｉについて、下記式(１)及び(２)を満足する範囲とし、
Ｃｒ、Ｃｕについて、下記式(３)を満足する範囲で含有することを特徴とするＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
Ｔｉ−３Ｎ≦０．０３  ・・・(１)
１０（Ｔｉ−３Ｎ）＋Ａｌ≦０．５  ・・・(２)
Ｃｒ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・(３)
【請求項２】
更に、質量％で、
Ｍｏ：３％以下、
Ｎｉ：３％以下
のうち何れか一方又は両方を含有し、なお且つ下記式(４)を満足する範囲で含有することを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
Ｃｒ＋１．９Ｍｏ＋１．６Ｎｉ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・（４）
【請求項３】
更に、質量％で、
Ｖ：３％以下、
Ｗ：５％以下
のうち何れか一方又は両方を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
【請求項４】
更に、質量％で、
Ｃａ：０．００２％以下、
Ｍｇ：０．００２％以下、
Ｂ：０．００５％以下
のうち何れか１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
【請求項５】
Ｃ＋Ｎ：０．０１５％以上であることを特徴とする請求項１〜４何れか一項に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどで使用される排ガス再循環（Exhaust Gas Recirculation：以下、ＥＧＲという。）システムにおいて、排ガスをエンジン冷却水や空気などで冷却するＥＧＲクーラに用いて好適なＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車分野においては、環境問題に対する意識の高まりから、排ガス規制がより強化されると共に、炭酸ガス排出抑制に向けた取り組みが進められている。また、バイオエタノールやバイオディーゼル燃料といった燃料面からの取り組みに加え、軽量化や排気熱を熱回収する熱交換器を取り付けて燃費向上を図ったり、ＥＧＲ、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムといった排ガス処理装置を設置するといった取り組みを実施している。
【０００３】
このうち、ＥＧＲシステムは、エンジンの排ガスを冷却させた後、吸気側に戻して再燃焼させることで、燃焼温度を下げ、有害ガスであるＮＯｘを低下させることを目的としている。また、ＥＧＲクーラは、排ガスをエンジン冷却水や空気により冷却する装置であり、その熱交換部分には良好な熱効率が要求され熱伝導性が良好であることが望まれる。
【０００４】
従来、ＥＧＲクーラには、下記特許文献１や下記特許文献２等に開示されているように、一般的にはＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６といったオーステナイト系ステンレス鋼が使用されている。しかしながら、最近、ＮＯｘをより低減させるために、ＥＧＲクーラの出側温度を低下させたいとの要求があり、このようなオーステナイト系ステンレス鋼では入出側の温度差拡大による熱疲労特性劣化が懸念されつつある。そこで、オーステナイト系ステンレス鋼よりも、熱伝導率に優れ、また熱膨張係数が小さく、そして安価なフェライト系ステンレス鋼が注目されている。
【０００５】
また、ＥＧＲクーラは、これまでディーゼルエンジン用に設置されるのが一般的であったが、直噴化による燃費向上とＮＯｘ低減を両立させるために、ガソリンエンジンへの適用も検討されている。一般的に、ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンに比べ排ガス温度は高く、ＥＧＲクーラの入側温度は５００〜６００℃に達するといわれている。この温度域は、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６といったオーステナイト系ステンレス鋼にとって鋭敏化による粒界腐食が懸念される領域であり、この点からもフェライト系ステンレス鋼が注目されている。
【０００６】
ＥＧＲクーラ、特にその熱交換部分の製造においては、ろう付け接合により組み立てられるのが一般的である。また、ＥＧＲクーラの排ガス側においては、冷却時に排ガス成分が凝縮し得る。このため、ろう付け性と排ガス凝縮水に対する耐食性が要求される。
【０００７】
下記特許文献３には、Ｎｉ系ろう材を有機系バインダーと共に懸濁して、ステンレス鋼板表面上に噴霧塗布後加熱して作製される、プレコートろう被覆金属板材が開示されている。
【０００８】
下記特許文献４には、表面粗さを調整したステンレス鋼板上に、プラズマ溶射にてＮｉ系ろう材を被覆させた、自己ろう付け性に優れたニッケルろう被覆ステンレス鋼板の製造方法が開示されている。何れの場合も、実施例の対象にしているステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼である。
【０００９】
下記特許文献５には、Ｃ：０．５％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：３％以下、Ｓ：０．２％以下、Ｎｉ：８〜１８％、Ｃｒ：１２〜２５％、Ｍｏ：０〜４％、Ｗ：０〜２％で、かつ（Ｎｉ／Ｃｕ）：２以上、Ｎｂ：０〜２．５％の範囲にあり、実質的にオーステナイト系ステンレス鋳鋼からなる排気ガス再循環部品が開示されている。
【００１０】
下記特許文献６には、パイプ内又は複数のパイプの間にフィンを挿入して高熱流体通路を形成し、この高熱流体に隣接して低熱流体を形成した熱交換器において、フィンをオーステナイト系ステンレス鋼、パイプをフェライト系ステンレス鋼で構成した熱交換器が開示されており、オーステナイト系ステンレス鋼としてＳＵＳ３０４、フェライト系ステンレス鋼としてＳＵＳ４３０が例示されている。オーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼との熱膨張係数差を利用した構造となっており、ろう付け接合を省略することで、安価でかつ短時間に製造できることを特徴としている。そのため、ろう付け性に関する記述が認められないと共に、凝縮水耐食性に対しても言及していない。
【００１１】
下記特許文献７には、排気ガス用熱交換器に組み込まれる扁平チューブに内蔵されて、扁平チューブが形成する排気ガス流路の広幅方向を小区画に分割して、多数個の細長い排気ガス流路を形成するインナーフィンにおいて、インナーフィンの材質をフェライト系ステンレス鋼とした排気ガス用熱交換器のインナーフィンが開示されている。フェライト系ステンレス鋼の成形性を考慮した形状とすることで、耐熱性を改善したことを特徴としており、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４４６が例示されている。耐熱性がよいことと折り曲げ可能であることのみを必要特性として挙げており、ろう付け性や凝縮水耐食性については言及していない。
【００１２】
下記特許文献８には、Ｃ：０．０２５％以下、Ｓｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：１７．０〜２５．０％、Ｎｉ：０．５０％以下、Ｍｏ：０．５０〜２．００％以下、Ａｌ：０．０２５％以下、Ｎ：０．０２５％以下、かつＮｂ、Ｔｉのいずれか１種または２種を１０（Ｃ＋Ｎ）〜１．０％の範囲で含有する熱交換器用フェライト系ステンレス鋼が開示されている。ろう付け性の観点からＳｉ、Ａｌ量を制限すると共に、耐食性、耐酸化性の観点から高いＣｒかつＭｏ添加量としており、このうち、Ｍｏは特に、排ガス凝縮水に対する耐食性に非常に有効な元素としている。腐食環境がさらに厳しくなった場合には、Ｍｏ添加量を増加させる必要があるが、Ｍｏは高価な元素であるためコストパフォーマンスに劣る問題がある。
【００１３】
下記特許文献９には、Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｎ：０．０５〜１．５％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１３〜３２％、Ｍｏ：３．０％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｔｉ：０．０５％以下の範囲で含有するろう接性に優れたアンモニア−水系吸収式サイクル熱交換器用フェライト系ステンレス鋼が開示されている。ろう接性（ろう付け性）の観点からＴｉを０．０５％以下に制限し、高温高圧アンモニア水環境における耐食性の観点からＣｒを１３％以上とすることを特徴としている。Ｍｏ、Ｎｉ、Ｃｕも耐食性に有効な元素として記載されているが、その必要量については記載されていない。
【００１４】
下記特許文献１０には、Ｃｒ：１８．０〜２７．０％、Ｃｕ：０．８〜３．５％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｏ：０．５〜１．５％、Ｎｂ：２．５％以下、Ｎｉ：０．６％以下、Ｃ：０．１２％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．１５％以下、Ｎ：０．１０％以下で、かつ（Ｃｕ＋Ｓｉ）が２．０％を超えることを特徴とする耐酸性に優れたフェライト系ステンレス鋳鋼が開示されている。被削性の観点からフェライト系とし、耐酸性の観点からＣｒ、Ｃｕ、Ｓｉならびに（Ｃｕ＋Ｓｉ）量を規定していることを特徴としている。耐酸性の観点から多量のＣｕ、Ｓｉを必要とするため、硬質となり、鋼板として使用する場合には成形性に問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−６４５１５号公報
【特許文献２】特開２００７−２２４７８６号公報
【特許文献３】特開平１−２４９２９４号公報
【特許文献４】特開２００１−２６８５５号公報
【特許文献５】特開２００３−１９３２０５号公報
【特許文献６】特開２００５−５５１５３号公報
【特許文献７】特開２００８−９６０４８号公報
【特許文献８】特開平７−２９２４４６号公報
【特許文献９】特開平１１−２３６６５４号公報
【特許文献１０】特開２００８−１９５９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、優れたろう付け性と排ガス凝縮水に対する耐食性とを兼ね備えたＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板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】
【００１７】
上記課題を解決することを目的とした本発明の要旨は、以下のとおりである。
〔１〕  質量％で、
Ｃ：０．０３％以下、
Ｎ：０．０５％以下、
Ｓｉ：０．１％以上、１％以下、
Ｍｎ：０．０２％以上、２％以下、
Ｃｕ：０．２％以上、１．５％以下、
Ｃｒ：１５％以上、２５％以下、
Ｎｂ：８(Ｃ＋Ｎ)％以上、１％以下、
Ａｌ：０．５％以下
を少なくとも含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
更に、質量％で、
Ｔｉについて、下記式(１)及び(２)を満足する範囲とし、
Ｃ、Ｃｕについて、下記式(３)を満足する範囲で含有することを特徴とするＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
Ｔｉ−３Ｎ≦０．０３  ・・・(１)
１０（Ｔｉ−３Ｎ）＋Ａｌ≦０．５  ・・・(２)
Ｃｒ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・(３)
〔２〕  更に、質量％で、
Ｍｏ：３％以下、
Ｎｉ：３％以下
のうち何れか１種又は２種以上を含有し、なお且つ下記式(４)を満足する範囲で含有することを特徴とする前記〔１〕に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
Ｃｒ＋１．９Ｍｏ＋１．６Ｎｉ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・（４）
〔３〕  更に、質量％で、
Ｖ：３％以下、
Ｗ：５％以下
のうち何れか一方又は両方を含有することを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
〔４〕  更に、質量％で、
Ｃａ：０．００２％以下、
Ｍｇ：０．００２％以下、
Ｂ：０．００５％以下
のうち何れか１種又は２種以上を含有することを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
〔５〕  Ｃ＋Ｎ：０．０１５％以上であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載のＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、優れたろう付け性と排ガス凝縮水に対する耐食性を兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板を提供できるため、このフェライト系ステンレス鋼板をＥＧＲクーラ、なかでもＥＧＲクーラの熱交換部に好適に用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ろうのぬれ広がり性とＴｉ、Ａｌ量の関係を示す特性図である。
【図２】排ガス模擬凝縮水中での腐食速度とＣｒ＋２．３Ｃｕ≧１８の関係（ｐＨ１．５）を示す特性図である。
【図３】排ガス模擬凝縮水中での腐食速度とＣｒ+１．９Ｍ＋１．６Ｎｉ＋２．３Ｃｕの関係（ｐＨ１．５）を示す特性図である。
【図４】排ガス模擬凝縮水中における腐食速度に及ぼすＣｕの影響（ｐＨ１）を示す特性図である。
【図５】排ガス模擬凝縮水中における腐食速度に及ぼすＭｏの影響（ｐＨ１）を示す特性図である。
【図６】排ガス模擬凝縮水中における腐食速度に及ぼすＮｉの影響（ｐＨ０．５）を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
ＥＧＲクーラには、ＮｉやＣｕによるろう付け性が要求される。このため、本発明者等は、ろう付け性に対する合金元素の影響について鋭意検討を行った。その結果、下記式(１)及び(２)に示すように、フェライト系ステンレス鋼板において、加工性や粒界腐食性の向上を目的として添加されることが多いＴｉ、そして脱酸を目的として添加されるＡｌに、良好なろう付け性を確保できる上限値があることを知見した。
Ｔｉ−３Ｎ≦０．０３  ・・・(１)
１０（Ｔｉ−３Ｎ）＋Ａｌ≦０．５  ・・・(２)
【００２１】
良好なろう付け性を得るには、溶融したろうがステンレス鋼板の表面上をぬれ広がる必要があるが、ぬれ性にはろう付け雰囲気でステンレス鋼板上に形成される表面皮膜が影響する。また、ろう付け雰囲気では、Ｆｅ、Ｃｒの酸化物は、還元される条件が維持できたとしても、Ｆｅ、Ｃｒよりも酸化し易いＴｉ、Ａｌは酸化物を形成して、ろうのぬれ広がりを阻害して、ろう付け性を劣化させる。こうした皮膜形成に寄与するのは、固溶しているＴｉ、Ａｌであり、ろう付け温度でも比較的安定な窒化物として存在している場合には皮膜形成には寄与せず、ろうのぬれ広がりを阻害しない。
【００２２】
こうした点から、Ｔｉ、Ａｌ量とろうのぬれ広がり性との関係を、表１に記載の１６〜２１Ｃｒのフェライト系ステンレス鋼板を用いて、後述する実施例と同一の試験条件にて評価した。表１において、残部はＦｅ及び不可避不純物である。その結果を図１に示す。
【００２３】
【表１】
2010121208.tif 000002
【００２４】
図１に示す結果から、上記式（１）及び（２）を満足する範囲において、ろうのぬれ広がり性が良好であることが判明した。また、ＴｉないしＡｌ量が上記条件を満足しない鋼について、ろう付け熱処理後の表面皮膜を分析したところ、数十から数百ｎｍの厚さで、ＴｉないしＡｌの濃化した酸化皮膜が一様に形成された。したがって、こうした皮膜形成がろうのぬれ広がりを阻害していると考えられる。
【００２５】
本発明が対象とするＥＧＲクーラでは、強度も必要であり、ろう付け後の強度低下が小さいことが望ましい。Ｎｉろう付けやＣｕろう付けのように、１０００〜１１５０℃といった高温でろう付けされる場合には、結晶粒粗大化に伴う強度低下を抑制することが重要と考えられる。結晶粒の粗大化抑制には、析出物によるピン止めが有用である。本発明では、析出物としてＮｂの炭窒化物を活用し、Ｃ＋Ｎを０．０１５％以上とすることにより、結晶粒の粗大化抑制に有用な、Ｎｂの炭窒化物の析出量、及び安定性が確保されることを知見した（特願２００７−３３９７３２号公報を参照。）。
【００２６】
ＥＧＲクーラにおいては、排ガス中に含まれるＳＯｘ、ＮＯｘ、ＨＣに起因して、硫酸、硝酸、有機酸からなる酸性の凝縮水が生じる。ＥＧＲクーラにおいては、マフラーのような下流部材とは異なり、エンジン直下で触媒前にあり、浄化前の排ガスを対象とするため、生成する凝縮水の酸濃度も高くなる。
【００２７】
また、最近では、グローバル化に伴って、Ｓ濃度の高い低品位の燃料も自動車用燃料として使用される場合がある。この場合、凝縮水中の硫酸濃度も高くなる。こうした酸濃度の上昇はｐＨの低下につながり、ＥＧＲクーラの凝縮水のｐＨは１．５程度に達すると言われている。一般的に、ＥＧＲクーラの熱交換部の板厚は０．１〜０．５ｍｍと薄いため、こうした硫酸、硝酸、有機酸からなるｐＨ１．５程度の凝縮液中において優れた耐食性が必要となる。
【００２８】
そこで、本発明者らは、１６〜１９Ｃｒ、０〜０．５Ｃｕの範囲のフェライト系ステンレス鋼を用いて、凝縮水耐食性に及ぼすＣｒ、Ｃｕの影響を、実施例と同一条件の腐食試験により検討した。その結果を図２に示す。なお、ＮＯ３−イオンは、腐食抑制イオン種として働くため、無添加として安全側の評価とした。
【００２９】
図２には、ｐＨ１．５の溶液中における試験結果を示すが、Ｃｒ＋２．３Ｃｕ≧１８を満足することで優れた耐食性を示すことがわかる。
【００３０】
次に、Ｎｉ、Ｍｏを加えて、１３〜２１Ｃｒ、０〜２Ｍｏ、０〜３Ｎｉ、０〜１Ｃｕの範囲のフェライト系ステンレス鋼を用いて、凝縮水耐食性に及ぼすＣｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕの影響を、実施例と同一条件での腐食試験により検討した。その結果を図３に示す。なお、ここでも、ＮＯ３−イオンは無添加とした。
【００３１】
図３にｐＨ１．５の溶液中における試験結果を示すが、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕの何れの元素も耐食性向上に有効であるが、なかでもＣｕが最も耐食性向上に有効であり、Ｃｒ＋１．９Ｍｏ＋１．６Ｎｉ＋２．３Ｃｕ≧１８を満足することで優れた耐食性を示すことがわかる。
【００３２】
ここで、各合金元素の係数は、臨界ｐＨに対する合金元素の寄与度を重回帰分析によって求めたものである。なお、臨界ｐＨは、腐食速度が０．１ｇ・ｍ−２・ｈ−１以下となる上限のｐＨである。そして、図４には、ｐＨ１の溶液における腐食速度に及ぼすＣｕの影響を、図５には、ｐＨ１の溶液における腐食速度に及ぼすＭｏの影響を、図６には、ｐＨ０．５の溶液中における腐食速度に及ぼすＮｉの影響をそれぞれ示す。
【００３３】
図４、図５及び図６の結果から、Ｃｕは、Ｍｏ、Ｎｉに比べ、より少ない添加量で腐食速度が顕著に低下しており、耐食性向上に非常に有効な元素であることがわかる。また、Ｃｕは、耐酸性を向上させる元素として知られるが、電気化学的測定によりＣｕの影響を検討したところ、Ｃｕ添加により腐食電位が貴化する現象が認められた。このことは、Ｃｕには、活性溶解抑制作用以外に、不動態化を促進する作用があることを示しており、この２つの効果により耐食性向上への寄与が大きくなったと考えられる。
【００３４】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、優れたろう付け性と排ガス凝縮水に対する耐食性とを兼ね備えたＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板を提供するのであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの内容である。
【００３５】
以下、ＥＧＲクーラ用フェライト系ステンレス鋼板の各組成を限定した理由について説明する。なお、以下の説明では、特に断らない限り、各成分の％は、質量％を表すものとする。
【００３６】
（Ｃ：０．０３％以下）
Ｃは、耐粒界腐食性、加工性を低下させるため、その含有量を低く抑える必要がある。このため、Ｃを０．０３％以下とした。しかしながら、過度に低めることはろう付け時の結晶粒粗大化を助長し、かつ精練コストを上昇させるため、Ｃを０．００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．００５〜０．０２５％である。
【００３７】
（Ｎ：０．０５％以下）
Ｎは、耐孔食性に有用な元素であるが、耐粒界腐食性、加工性を低下させるため、その含有量を低く抑える必要がある。このため、Ｎを０．０５％以下とした。しかしながら、過度に低めることはろう付け時の結晶粒粗大化を助長し、精練コストを上昇させるため、Ｎを０．００２％以上とすることが好ましい。より好ましくは０．００５〜０．０３％である。
【００３８】
（Ｓｉ：０．１％以上、１％以下）
Ｓｉは、脱酸元素として有用なＴｉ、Ａｌを制限しているため、脱酸元素として必要である。また、ろう付け熱処理により表面のＣｒ濃度が低下するため、ろう付け後の耐酸化性向上にＳｉは有効な元素となる。このため、Ｓｉを少なくとも０．１％以上含有させる必要がある。しかしながら、過剰な添加は加工性を低下させるため、１％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．１〜０．５％である。
【００３９】
（Ｍｎ：０．０２％以上、２％以下）
Ｍｎは、脱酸元素として有用な元素であり、少なくとも０．０２％以上必要である。しかしながら、過剰に含有させると耐食性を劣化させるので、２％以下とすることが好ましい。より好ましくは、０．１〜１％である。
【００４０】
（Ｃｕ：０．２％以上、１．５％以下）
Ｃｕは、排ガス凝縮水耐食性を確保する上で、Ｃｒと同様重要な元素であり、少なくとも０．２％以上必要である。一方、Ｃｕは、その含有量を増加させるほど耐食性を向上させることができるが、過剰な添加は加工性を劣化させるため、１．５％以下とすることが好ましい。より好ましくは、０．２〜１．０％である。
【００４１】
（Ｃｒ：１５％以上、２５％以下）
Ｃｒは、排ガス凝縮水耐食性、耐酸化性を確保する上で基本となる元素であり、少なくとも１５％以上必要である。一方、Ｃｒは、その含有量を増加させるほど耐食性、耐酸化性を向上させることができるが、過剰な添加は加工性、製造性を低下させるため、２５％以下とすることが好ましい。より好ましくは１７〜２３％である。
【００４２】
（Ｎｂ：８(Ｃ＋Ｎ)％以上、１％以下）
Ｎｂは、Ｃ、Ｎを固定し、溶接部の耐粒界腐食性を向上させる上で有用な元素であるため、(Ｃ＋Ｎ)量の８倍以上含有させる必要がある。また、Ｎｂは、高温強度向上にも有用であり、ＥＧＲクーラのように高温で使用される部材に必要である。また、Ｎｂの炭窒化物は、ろう付け時の結晶粒粗大化の抑制に有用である。しかしながら、過剰の添加は、加工性、製造性を低下させるため、１．０％以下とすることが好ましい。より好ましくは１０(Ｃ＋Ｎ)〜０．６％である。
【００４３】
（Ｃ＋Ｎ：０．０１５％以上）
さらに、ろう付け時に結晶粒粗大化に伴う強度低下を抑制する観点から、Ｃ＋Ｎを０．０１５％以上とすることが好ましい。Ｃ＋Ｎは、望ましくは０．０２％以上である。Ｃとの過剰の添加は、耐粒界腐食性及び加工性を低下させるため、Ｃ＋Ｎを０．０４％以下とすることが望ましい。
【００４４】
（Ａｌ：０．５％以下）
Ａｌは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、成形性を向上させる効果があるが、本発明で最も重要な特性であるろう付け性を阻害するため０．５％以下とした。好ましくは０．００１〜０．１％であり、より好ましくは０．００１〜０．０５％である。
【００４５】
（Ｔｉ：式(１)及び(２)を満足する範囲）
本発明においては、最も重要な特性であるろう付け性において、良好なろうのぬれ広がり性を得るために上記式（１）及び式（２）を同時に満足させる必要がある。これを満足するため、上記知見に基づき、Ｔｉについては上記式(１)及び(２)を満足する範囲とした。Ｔｉ−３Ｎの値は、望ましくは０．０２％以下である。しかしながら、Ｔｉの含有量が低すぎると、加工性を劣化させるため、Ｔｉ−３Ｎの値が−０．０８％以上になるようにＴｉの含有量を調整することが望ましい。加工性などが特に要求されない場合には、Ｔｉを添加しなくてもよい。
【００４６】
（Ｃｒ、Ｃｕ：式(３)を満足する範囲）
本発明においては、硫酸、硝酸、有機酸からなるｐＨ１．５程度の排ガス凝縮液中において良好な耐食性を発現させるために、Ｃｒ、Ｃｕについては下記式(３)を満足させる必要がある。
Ｃｒ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・ (３)
【００４７】
また、本発明においては、更に、Ｍｏ又はＮｉのうち何れか一方又は両方を含有させてもよい。
（Ｍｏ：３％以下）
Ｍｏは、耐食性を向上させる上で、必要に応じて３％以下含有させることができる。安定した効果が得られるのは０．３％以上である。しかしながら、過剰の添加は、加工性を劣化させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、０．３〜３％含有させることが好ましい。
【００４８】
（Ｎｉ：３％以下）
Ｎｉは、耐食性を向上させる上で、必要に応じて３％以下含有させることができる。安定した効果が得られるのは０．２％以上である。しかしながら、過剰の添加は、加工性を劣化させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、０．２〜３％含有させることが好ましい。
【００４９】
さらに、Ｍｏ又はＮｉのうち何れか一方又は両方を添加する場合には、硫酸、硝酸、有機酸からなるｐＨ１．５程度の排ガス凝縮液中において良好な耐食性を発現させるために、下記式(４)を満足させる必要がある。
Ｃｒ＋１．９Ｍｏ＋１．６Ｎｉ＋２．３Ｃｕ≧１８  ・・・（４）
【００５０】
また、本発明においては、更に、Ｖ、Ｗのうち何れか一方又は両方を含有させてもよい。
（Ｖ：３％以下）
Ｖは、耐食性を向上させる上で、必要に応じて３％以下含有させることができる。安定した効果が得られるのは０．２％以上である。しかしながら、過剰の添加は、加工性を劣化させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、０．２〜３％含有させることが好ましい。
【００５１】
（Ｗ：５％以下）
Ｗは、耐食性を向上させる上で、必要に応じて３％以下含有させることができる。安定した効果が得られるのは０．５％以上である。しかしながら、過剰の添加は、加工性を劣化させると共に、高価であるためコストアップにつながる。したがって、０．５〜５％含有させることが好ましい。
【００５２】
また、本発明においては、更に、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂのうち何れか一方又は両方を含有させてもよい。
（Ｃａ：０．００２％以下）
Ｃａは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、必要に応じて０．００２％以下含有させることができる。また、Ｃａを含有させる場合には、安定した効果が得られる０．０００２％以上とすることが好ましい。
【００５３】
（Ｍｇ：０．００２％以下）
Ｍｇは、脱酸効果等を有するので精練上有用な元素であり、また、組織を微細化し、加工性、靭性の向上にも有用であることから、必要に応じて０．００２％以下含有させることができる。また、Ｍｇを含有させる場合には、安定した効果が得られる０．０００２％以上とすることが好ましい。
【００５４】
（Ｂ：０．００５％以下）
Ｂは、２次加工性を向上させるのに有用な元素であり、必要に応じて０．００５％以下含有させることができる。また、Ｂを含有させる場合には、安定した効果が得られる０．０００２％以上とすることが好ましい。
【００５５】
なお、不可避不純物のうち、Ｐについては、溶接性の観点から０．０４％以下とすることが好ましい。また、Ｓについては、耐食性の観点から０．０１％以下とすることが好ましい。
【００５６】
本発明のステンレス鋼の製造方法は、フェライト系ステンレス鋼を製造する一般的な工程でよい。一般に、転炉又は電気炉で溶鋼とし、ＡＯＤ炉やＶＯＤ炉などで精練して、連続鋳造法又は造塊法で鋼片とした後、熱間圧延−熱延板の焼鈍−酸洗−冷間圧延−仕上げ焼鈍−酸洗の工程を経て製造される。必要に応じて、熱延板の焼鈍を省略してもよいし、冷間圧延−仕上げ焼鈍−酸洗を繰り返し行ってもよい。
（実施例）
【００５７】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００５８】
本実施例では、下記表２に示す化学組成を有する鋼を溶製し、熱延、冷延、焼鈍工程を経て、板厚０．４ｍｍの冷延鋼板を製造し、ろう付け性と排ガス模擬凝縮水中での耐食性を評価した。
【００５９】
【表２】
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【００６０】
（ろう付け性）
冷延鋼板より、幅５０ｍｍ、長さ７０ｍｍの試験片を切り出した後、エメリー紙にて片面を＃４００まで湿式研磨を施した。その後、研磨面上に０．１ｇのＮｉろうを置き、１１００℃、５×１０−３ｔｏｒｒの真空雰囲気で１０分加熱した。そして、常温まで冷却後、加熱後のろう面積を測定した。その測定結果を表３に示す。
【００６１】
なお、表３中に示すろう付け性については、加熱前のろう面積に対して加熱後のろう面積が２倍以上あるときは、ぬれ広がりが「○」、２倍未満のときは、ぬれ広がりが「×」として評価を行った。また、その後、断面ミクロ組織を観察した。そして、圧延方向に平行に長さ２０ｍｍの範囲にわたって、板厚方向に存在する結晶粒の数を測定し、板厚方向に２個以上の結晶粒が存在するものを、ミクロ組織が「○」、１個しか存在しないものを、ミクロ組織が「×」として評価を行った。
【００６２】
（腐食試験）
冷延鋼板より２５Ｗ×４０Ｌの試験片を切り出し、エメリー紙にて全面を＃３２０まで湿式研磨した。試薬に塩化アンモニウム、硫酸、蟻酸、酢酸を用いて、５０ｐｐｍＣｌ−＋５０００ｐｐｍＳＯ４２−＋５０００ｐｐｍＨＣＯＯ−＋３０００ｐｐｍＣＨ３ＣＯＯ−の溶液を調製した。その後、硫酸もしくはアンモニア水を用いて、ｐＨ１．５とｐＨ１．０に調整した。６０℃に加熱したこの溶液に３ｈ、試験片を浸漬し、浸漬前後の質量変化から腐食速度を求めた。その測定結果を表３に示す。
なお、表３中に示す腐食試験については、その腐食速度が０．１ｇ・ｍ−２・ｈ−１以下のものを「○」、０．１ｇ・ｍ−２・ｈ−１を超えるものを「×」として評価を行った。
【００６３】
【表３】
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【００６４】
表３に示す試験結果から、本発明の範囲内にある実験例Ｎｏ．１〜１３の鋼は、ろうのぬれ広がり性が良好で、ろう付け後の結晶粒粗大化が抑制されており、ｐＨ１．５の排ガス模擬凝縮水中での耐食性が良好である。このうち、実験例Ｎｏ．２、３、４、６、７、９、１０、１１の鋼は、ｐＨ１．０の排ガス模擬凝縮水中において良好な耐食性を示しており、腐食環境がさらに厳しくなった場合に対応できるＥＧＲクーラ用材料として好適である。
【００６５】
一方、Ａｌが本発明の範囲から外れる実験例Ｎｏ．１４、上記式(２)を満足しない実験例Ｎｏ．１５は、ろうのぬれ広がり性に劣ることがわかる。また、上記式(１)〜(３)の全てが本発の明範囲から外れる実験例Ｎｏ．１６は、ろうのぬれ広がり性、排ガス模擬凝縮水中での耐食性共に劣ることがわかる。また、Ｃｒ量と上記式(３)が本発明の範囲から外れるとともに、（Ｃ＋Ｎ）量が０．０１５％未満となる実験例Ｎｏ．１７は、排ガス模擬凝縮水中での耐食性に劣ると共に、結晶粒の粗大化が顕著であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の優れたろう付け性と排ガス凝縮水に対する耐食性とを兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板は、ＥＧＲクーラ部材、なかでもＥＧＲクーラの熱交換部材に好適である。その他、排ガス凝縮水に曝され、ろう付け接合される排ガス経路部材にも好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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