(57)【要約】【課題】靭性に優れたフェライト系ステンレス熱延鋼板を高効率でかつ安価に生産することができる製造方法を提案する。【解決手段】Ｃ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．７０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：０．５０ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．５〜２５ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．３〜０．８ｍａｓｓ％、Ｎｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．４０ｍａｓｓ％、Ｖ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下、Ｍｏ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０２〜０．０８ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延して鋼板とした後、５５０℃以上の温度に再加熱し、水靭処理を施すことを特徴とする靭性に優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法。【選択図】図１
2010100877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．０３ｍａｓｓ％以下、
Ｎ：０．０３ｍａｓｓ％以下、
Ｃ＋Ｎ：０．０５ｍａｓｓ％以下、
Ｓｉ：０．７０ｍａｓｓ％以下、
Ｍｎ：０．５０ｍａｓｓ％以下、
Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、
Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、
Ｃｒ：２０．５〜２５ｍａｓｓ％、
Ｃｕ：０．３〜０．８ｍａｓｓ％、
Ｎｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、
Ｔｉ：４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．４０ｍａｓｓ％、
Ｖ：０．１ｍａｓｓ％以下、
Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下、
Ｍｏ：０．１ｍａｓｓ％以下、
Ａｌ：０．０２〜０．０８ｍａｓｓ％を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延して鋼板とした後、５５０℃以上の温度に再加熱し、水靭処理を施すことを特徴とする靭性に優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法。
【請求項２】
上記熱間圧延における巻取温度を５５０℃以下とすることを特徴とする請求項１に記載のフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト系ステンレス熱延鋼板を製造する方法に関し、特に、靭性に優れることにより製造性の改善や製造範囲の拡大を図ることができるフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼は、耐食性に優れることが特徴である。中でも、Ｎｉを多量に含有するＳＵＳ３０４（１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ）に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼は、その優れた耐食性によって、広い分野で用いられている。しかし、この鋼は、耐食性に優れる反面、Ｎｉを含んでいるため非常に高価でかつ価格が不安定である。
【０００３】
また、Ｎｉを添加しないフェライト系ステンレス鋼において、上記ＳＵＳ３０４と同等の耐食性を有する鋼としては、Ｍｏを添加したＳＵＳ４３６Ｌ（１８％Ｃｒ−１％Ｍｏ）が知られている。しかし、この鋼もＭｏを含有しているため、非常に高価な材料となっている。
【０００４】
そこで、Ｍｏを含有しないでＳＵＳ３０４あるいはＳＵＳ４３６Ｌ相当の耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼の開発が求められている。しかし、高耐食性フェライト系ステンレス鋼として知られているＭｏを含有していないＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ（１９％Ｃｒ−０．５％Ｃｕ−０．４％Ｎｂ）は、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３６Ｌに比べると、やはり耐食性に劣る。
【０００５】
一方、ＮｉやＭｏを含有していない耐食性に優れたステンレス鋼が幾つか提案されている。例えば、特許文献１には、Ｃｒ：９〜３０％、Ｃｕ：０．１〜０．６％、Ｔｉ：５×Ｃ〜１５×Ｃ％、Ｓｂ：０．０２〜０．２％の成分組成からなるフェライト系ステンレス鋼が、また、特許文献２には、Ｃｒ：１１〜２３％、Ｃｕ：０．５〜２．０％、Ｔｉ，Ｎｂ，ＺｒおよびＴａのうちの少なくとも１種を０．０１〜１％、Ｖ：０．０５〜２．０％の成分組成からなるフェライト系ステンレス鋼が、さらに、特許文献３には、Ｃｒ：５〜６０％、Ｃｕ：０．１５〜３．０％、Ｔｉ：４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．５％、Ｎｂ：０．００３〜０．０２０％の成分組成からなるステンレス鋼が提案されている。
【０００６】
しかし、高耐食性ステンレス鋼を安価に製造するには、高価なＭｏを含有していないことに加えて、さらに高効率で大量生産できることが必要である。この点、上記特許文献１〜３のステンレス鋼は、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３６Ｌほどの耐食性が得られないだけでなく、以下に説明するように、熱延板や冷延板を高効率で連続焼鈍できないため、生産性に劣るという問題がある。
【０００７】
耐食性を向上させるにはＣｒの添加量を増やすことが有効であるが、Ｃｒ含有量が多くなると、熱延板の靭性が低下する。そのため、熱間圧延したままの鋼板は、冷間圧延に先立って、連続焼鈍・酸洗ライン（ＡＰライン）に通板し、焼鈍と酸洗を施す必要がある。しかし、熱延板の靭性が低いと、連続焼鈍・酸洗ラインに通板できない場合がある。また、高効率な生産性を確保するという観点からは、普通鋼の冷延鋼板の焼鈍に用いられている高速連続焼鈍ラインでも焼鈍が行えることが好ましい。
【０００８】
また、多量のＣｒを含有するフェライト系ステンレス鋼は、再結晶温度が高いため、熱間圧延中に再結晶を十分に起こさせて組織を微細化することが困難であり、粗大な組織に起因して熱延板の靭性が低下することがある。この問題を解決する手段の１つとしては、鋼中に含まれるＣやＮ，Ｓ，Ｐ，Ｏなどの不純物を低減して高純度化し、再結晶を促進する方法がある。しかし、この方法は、凝固組織の粗大化が著しく、冷延板のリジングが大きくなるという別の問題を引き起こす。したがって、熱延板の組織を微細化して靭性を改善すると同時に冷延板のリジングを改善するには、凝固組織の微細化と熱間圧延中における再結晶の促進による組織の微細化を図る必要がある。
【０００９】
熱間圧延中の再結晶を促進するには、圧延時に強圧下を加えることが有効である。しかし、Ｃｒを多く含むフェライト系ステンレス鋼は、耐酸化性が良好であるため、鋼板表面に生成されるスケール層が薄く、圧延ロールと焼付きを起こして表面痕が発生し、いわゆる肌荒れを起こしやすいという問題がある。熱延板に肌荒れが起こると、酸洗での溶解量を増加する必要があるため、酸洗速度を低下したり、ひどい場合には、熱延板の表面をグラインダー等によって研削したりする必要が生じるため、生産性や経済性が著しく低下する。
【００１０】
また、凝固組織を微細化させる方法としては、種々の介在物を凝固核として利用する方法や、電磁攪拌を適用する方法などが知られている。しかし、これらの方法は、多量の金属元素や非金属元素の添加が必要であったり、凝固時の過熱温度（ΔＴ）を小さく制御する必要があり、安定鋳造が難しくなったりするという問題がある。
【００１１】
そこで、上記問題点を解決する技術として、Ｎｂを添加せずにＴｉやＶ，Ｂの添加量を最適化することによって、熱延板の靭性を改善する方法が特許文献４に開示されている。
【特許文献１】特公昭５０−６１６７号公報
【特許文献２】特公昭６４−４５７６号公報
【特許文献３】特許第３４２０３７１号公報
【特許文献４】特開平９−１７６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献４に開示された技術は、熱延板の靭性を改善するために、熱間圧延した直後の鋼板に水靭（水冷）処理を施すため、そのための専用設備が必要となる他、また生産性の面でも優れているとは言い難かった。また、特許文献４の鋼板は、高価なＭｏの添加を必須としているため、コスト的にも有利な技術とは言い難かった。
【００１３】
そこで、本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、靭性に優れたフェライト系ステンレス熱延鋼板を高効率でかつ安価に生産することができる製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
発明者らは、上述した課題を解決するため、高価なＮｉやＭｏを含まないでも耐食性や靭性に優れたフェライト系ステンレス熱延鋼板を製造する方法について鋭意研究を重ねた。その結果、耐食性と製造性とをバランスさせる観点から、鋼中のＣｒ含有量を２０．５〜２５ｍａｓｓ％の範囲に限定するとともに、不純物元素としての炭素や窒素を極力低減し、さらに適量のＣｕおよびＴｉを添加することによって、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３６Ｌ相当の優れた耐食性が得られること、また、上記鋼を熱間圧延し、巻き取った熱延鋼板を５５０℃以上の温度に再加熱し、水靭処理を施すことで、熱延鋼板の靭性を著しく改善できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１５】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．７０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：０．５０ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．５〜２５ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．３〜０．８ｍａｓｓ％、Ｎｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．４０ｍａｓｓ％、Ｖ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下、Ｍｏ：０．１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．０２〜０．０８ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延して鋼板とした後、５５０℃以上の温度に再加熱し、水靭処理を施すことを特徴とする靭性に優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法である。
【００１６】
本発明のフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法は、上記熱間圧延における巻取温度を５５０℃以下とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高価なＮｉやＭｏを添加することなく、ＳＵＳ３０４あるいはＳＵＳ３１６Ｌに相当する優れた耐食性を有し、しかも、靭性に優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板を得ることができる。また、靭性に優れる本発明の熱延鋼板は、熱延板における連続焼鈍・酸洗ラインでの焼鈍や、その後の冷延板における高速連続焼鈍ラインでの焼鈍を、容易にかつ高効率で行うことができる。さらに、本発明によれば、焼鈍可能な板厚範囲も広がるので、本発明の熱延鋼板を素材とする冷延鋼板の製造可能な板厚範囲も拡大し、機械的特性も向上するため、フェライト系スンレス鋼板の適用範囲の拡大にも寄与することができる。
【００１８】
また、本発明のステンレス熱延鋼板は、高価なＮｉやＭｏを添加していないため、安価に製造することができる。さらに、本発明のステンレス熱延鋼板は、不純物元素を低減し、鋼中のＣやＮを固定し安定化するＴｉを添加しているため、溶接性や溶接部加工性、溶接部耐食性にも優れるので、適用範囲のさらなる拡大を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のフェライト系ステンレス鋼の成分組成について説明する。
Ｃ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０３ｍａｓｓ％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０５ｍａｓｓ％以下
ＣおよびＮは、熱延板の靭性を低下させる有害な元素であるので極力少なくすることが望ましく、Ｃ，Ｎはそれぞれ０．０３ｍａｓｓ％以下、合計（Ｃ＋Ｎ）でも０．０５ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは、Ｃ：０．０１５ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０１５ｍａｓｓ％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０３ｍａｓｓ％以下である。特に高い耐食性が要求される場合には、さらに、Ｃ：０．０１０ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０１０ｍａｓｓ％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０１５ｍａｓｓ％以下に低減するのが好ましい。
【００２０】
Ｓｉ：０．７０ｍａｓｓ％以下
Ｓｉは、脱酸剤として添加される元素である。しかし、０．７０ｍａｓｓ％を超えて多量に添加すると、熱延板の靭性が低下するので、Ｓｉは０．７０ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは、０．３ｍａｓｓ％以下である。
【００２１】
Ｍｎ：０．５０ｍａｓｓ％以下
Ｍｎは、脱酸作用がある元素である。しかし、Ｍｎは、鋼中で硫化物を形成し、耐食性を著しく低下させる元素でもあるため、少ないほど望ましいが、製造時の経済性を考慮し、０．５０ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．３ｍａｓｓ％以下である。
【００２２】
Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下
Ｐは、熱間加工性を害するため少ないほど好ましいが、０．０４ｍａｓｓ％以下であれば許容することができる。
【００２３】
Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下
Ｓは、熱間加工性および耐食性を害する有害な元素であるため、極力低減することが望ましく、０．０２ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは０．００５ｍａｓｓ％以下である。
【００２４】
Ｃｒ：２０．５〜２５ｍａｓｓ％
Ｃｒは、本発明の鋼板に十分な耐食性を付与するための最も重要な元素であり、ＳＵＳ３０４あるいはＳＵＳ４３６Ｌ相当の耐食性を得るためには２０．５ｍａｓｓ％以上の添加が必要である。一方、２５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、本発明の特徴である水靭処理を施しても、熱延板の靭性を高めることができないため、熱延板を連続焼鈍することが難しくなる。よって、Ｃｒは２０．５〜２５ｍａｓｓ％の範囲とする。特に高い熱延板の靭性が必要な場合には、２０．５〜２１．５ｍａｓｓ％の範囲が好ましい。
【００２５】
Ｃｕ：０．３〜０．８ｍａｓｓ％
Ｃｕは、耐食性を向上させる元素であり、特に隙間腐食を低減させるのに有効な元素である。この効果を得るには０．３ｍａｓｓ％以上の添加が必要である。一方、０．８ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱間脆性により加工性が低下する。よって、Ｃｕは０．３〜０．８ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満である。なお、高い耐食性が要求されない場合には、Ｃｕは添加しなくても良い。
【００２６】
Ｎｉ：１．０ｍａｓｓ％以下
Ｎｉは、Ｃｕ添加による熱間脆性を防ぐ効果がある元素である。また、隙間腐食を低減させる効果も有する。しかし、高価な元素であることに加え、１．０ｍａｓｓ％を超える過剰な添加は、その効果が飽和するばかりでなく、かえって熱間加工性を低下させる。よって、Ｎｉは１．０ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．１〜０．４ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２７】
Ｔｉ：４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．４０ｍａｓｓ％
Ｔｉは、溶接部の加工性や耐食性に有害なＣやＮを、ＴｉＣやＴｉＮ，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）として固定し、無害化する効果を有する有用な元素である。また、連続焼鈍による鋭敏化を防止するためにもＴｉの添加が必要である。これらの効果を得るためには、４×（Ｃ＋Ｎ）ｍａｓｓ％以上の添加が必要である。一方、０．４０ｍａｓｓ％を超えて過剰に添加すると、熱延板の靭性が低下する。よって、Ｔｉは４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．４０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは、８×（Ｃ＋Ｎ）〜０．３５ｍａｓｓ％、さらに好ましくは、８×（Ｃ＋Ｎ）〜０．３０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２８】
Ｖ：０．１ｍａｓｓ％以下、
Ｖは、Ｔｉと同様、Ｃ，Ｎの固定に有効な元素である。しかし、０．１ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱延板の靭性が低下するため、０．１ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは、０．０５ｍａｓｓ％未満である。
【００２９】
Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下
Ｎｂは、Ｃ，Ｎの固定に有効な元素である他、熱延板の結晶粒を微細化させることによって、熱延板の靭性を向上させる効果をもつ有用な元素である。しかし、Ｎｂを０．５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、鋼板の硬化が著しくなるため、添加量は０．５ｍａｓｓ％以下とする。なお、Ｎｂは、再結晶温度を上昇させる元素でもあるため、過剰に添加すると、普通鋼の冷延板を焼鈍する高速連続焼鈍ラインでは焼鈍が不十分となり、焼鈍後の加工性が低下することがある。よって、生産性を重視する場合には、Ｎｂの添加量は０．０１ｍａｓｓ％以下とするのが好ましく、０．００５ｍａｓｓ％以下であればより好ましい。
【００３０】
Ｍｏ：０．１ｍａｓｓ％以下
Ｍｏは、耐食性を向上させるのに有効な元素であるが、高価であることに加えて、熱延板の靭性を低下させて、製造性を低下させるおそれがある。さらに、冷延焼鈍板を硬質化して加工性を低下させるので、０．１ｍａｓｓ％以下に制限する。好ましくは、０．０５ｍａｓｓ％以下である。
【００３１】
Ａｌ：０．０２〜０．０８ｍａｓｓ％
Ａｌは、脱酸剤として添加するが、その効果を得るには０．０２ｍａｓｓ％以上の添加が必要である。一方、過剰に添加すると大型のＡｌの酸化物系介在物が生成して表面欠陥の発生原因ともなるため、上限は０．０８ｍａｓｓ％とする。
【００３２】
本発明のフェライト系ステンレス鋼は、上記必須元素に加え、必要に応じて、Ｂ，Ｚｒを以下の範囲で添加することができる。
Ｂ：０．０００２〜０．００２ｍａｓｓ％
Ｂは、深絞り成形時の耐二次加工脆性を改善するのに有効な元素である。その効果は、０．０００２ｍａｓｓ％以上の添加で得られる。一方、Ｂの過剰な添加は、熱間加工性と深絞り性を低下させる。よって、Ｂを添加する場合は、０．０００２〜０．００２ｍａｓｓ％の範囲とするのが好ましい。
【００３３】
Ｚｒ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｚｒは、Ｔｉと同様、ＣやＮを無害化して、溶接部で粒界腐食が起こるのを防ぐ効果がある。その効果を得るには、０．０１ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。しかし、０．５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱延板の靭性を低下させて、製造性を低下させる。また、過剰に添加すると、Ｃ，ＮあるいはＯと結合したＺｒ系介在物が多くなり、表面欠陥を増加させるおそれがある。よって、Ｚｒを添加する場合は、０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲とするのが好ましい。
【００３４】
次に、本発明に係るフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法について説明する。
靭性に優れる熱延鋼板を高効率に製造する本発明の方法は、上記に説明した成分組成を満たす鋼を溶製し、連続鋳造してスラブとし、そのスラブを１１００〜１３００℃に加熱し、熱間圧延して熱延コイルとし、その後、その熱延コイルを５５０℃以上の温度に再加熱してから水靭（水冷）処理を施す方法であることが好ましい。この方法で製造することにより、耐食性に優れるだけでなく、靭性、耐肌荒れ性、耐リジング性にも優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板を得ることができる。以下、詳細に説明する。
【００３５】
まず、鋼を転炉または電気炉等の通常公知の溶製炉にて溶製したのち、真空脱ガス法（ＲＨ法）、ＶＯＤ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎn）法あるいはＡＯＤ（Ａｒｇｏｎ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）法等通常公知の精錬方法で精練し、先述した本発明の成分組成に調整した鋼とし、その後、連続鋳造法あるいは造塊−分塊法を経て鋼スラブ（鋼素材）とする。上記スラブの製造法は、生産性や品質面からは連続鋳造法が好ましい。また、スラブの厚みは、後述する熱間粗圧延での圧下率を確保する観点から、１００ｍｍ以上とするのが好ましい。より好ましくは２００ｍｍ以上である。
【００３６】
次いで、上記鋼スラブを、加熱炉で１１００〜１３００℃に加熱した後、熱間粗圧延し、熱間仕上圧延して熱延鋼板とする。上記スラブの加熱温度は、熱延板の肌荒れ防止や冷延焼鈍後の耐リジング性を向上するには高い方が望ましいが、１３００℃を超えると、スラブ垂れが著しくなり、また、結晶粒が粗大化して熱延板の靭性が低下するようになる。一方、加熱温度が１１００℃未満では、熱間圧延での圧延機の負荷が大きくなり、熱延ロールへの焼き付きによる肌荒れが著しくなるうえ、熱延中における再結晶が不十分となって、冷延焼鈍後のリジング特性が劣るようになる。
【００３７】
次に、熱間圧延における粗圧延の工程は、１０００℃超の温度域で、圧下率が３０％以上の圧延を少なくとも１パス以上行うことが好ましい。この強圧下圧延により、粗大な鋳造組織が破壊されて、鋼板組織が微細化され、リジング特性が向上する。続く熱間仕上圧延は、通常公知の条件で行えばよいが、後述する理由から、熱延コイルの巻取温度は、５５０℃以下とするのが好ましい。
【００３８】
次に、本発明の特徴である水靭処理について説明する。
本発明のフェライト系ステンレス鋼のように、２０ｍａｓｓ％を超えるＣｒを含有する鋼では、熱間圧延後の冷却過程において、いわゆる「シグマ脆性」や「４７５℃脆性」を起こすことが懸念される。上記シグマ脆性は、鋼が６００〜８００℃に加熱された際に、σ相が析出することが原因であるといわれており、Ｃｒ含有量が高いほど起こりやすい。また、上記４７５℃脆性は、４７５℃付近に加熱された際に、鋼組織がＦｅ濃度の高い（Ｃｒ濃度が低い）α相とＣｒ濃度の高いα’相とに２相分離することが原因といわれている。したがって、これらの脆性による熱延板の靭性低下を防止するには、熱間圧延後の上記温度域での滞留時間を短くすることが有効であり、熱間圧延後の巻取温度は、４５０℃以下にすることが一般的に推奨されている。しかし、巻取温度を低くすると、巻取機への負荷が大きくなる。そのため、板厚が厚い熱延板では、巻取温度を高くしなければならず、シグマ脆性や４７５℃脆性による靭性の低下を防ぐことが難しくなるという問題があった。
【００３９】
この問題に対して、発明者らは、コイルに巻き取ったままの状態で、靭性を回復させる方法について検討した。図１は、２１ｍａｓｓ％Ｃｒ含有鋼を板厚４．５ｍｍの熱延鋼板としたのち巻取温度５５０℃でコイルに巻き取り、その後、そのコイルを４５０〜８００℃の所定温度に１時間以上保持後、水靭処理を施したコイルから、試験片を採取してシャルピー衝撃試験を行い、０℃におけるシャルピー衝撃値を測定した結果を示したものである。この図から、熱延ままの状態では、シャルピー衝撃値が約４０Ｊ／ｃｍ２であったが、５５０℃以上の温度に加熱後、水靭処理を施した場合には、シャルピー衝撃値が１５０Ｊ／ｃｍ２以上にまで改善されること、特に、７５０℃以上に加熱した場合には、さらに靭性が向上することがわかる。加熱する温度の上限については、特に制限はないが、加熱中のクリープ変形による形状不良の発生を抑えるという観点からは、９５０℃程度である。
【００４０】
上記のように、本発明のフェライト系ステンレス鋼の製造方法においては、熱間圧延後の熱延コイルに水靭処理を施すことにより靭性を回復させることができるので、熱延後の巻取温度を特に制限する必要はない。しかし、より高い熱延板の靭性が要求される場合には、巻取温度を５５０℃以下、より好ましくは４５０℃以下とするのが好ましい。
【００４１】
なお、上記水靭処理に先立つ熱延板コイルの加熱は、バッチ式加熱炉や連続式加熱炉等を用いることができるが、靭性に乏しい鋼板をコイルに巻き取ったままの状態で熱処理するため、コイル破断等の心配がないという点からはバッチ式の加熱炉を用いるのが好ましい。また、水靭処理は、水槽にコイルごとどぶ漬けする方法、連続焼鈍ライン内にて水槽中を通過させる方法等があるが、コイルごとどぶ漬けする方法が、コイル破断等のトラブルを防止する観点からは好ましい。
【００４２】
次に、上記のようにして得た本発明の熱延鋼板のその後の工程について説明する。
水靭処理を施した本発明の熱延鋼板は、靭性に優れるので、その後、連続焼鈍・酸洗ライン（ＡＰライン）で焼鈍・酸洗を施し、高効率で生産性よく熱延焼鈍板とすることができる。この熱延焼鈍板は、そのままでも各種用途の素材として用いてもよいが、冷延鋼板用の素材としても用いることができる。この場合、冷間圧延後の焼鈍は、普通鋼の冷延鋼板用の高速連続焼鈍ラインで、効率的な焼鈍と酸洗を行う方法が推奨される。
【００４３】
まず、熱間圧延し、水靭処理した板厚が２．０〜９．０ｍｍの熱延板は、その後、８００〜１０００℃の温度で連続焼鈍し、酸洗して表面の酸化スケールを除去するのが好ましい。上記熱延板の焼鈍温度が８００℃未満では、十分な加工性が得られない。一方、１０００℃を超えると、結晶粒の粗大化が著しくなり、靭性が低下するからである。なお、Ｎｂを０．１ｍａｓｓ％以上添加している場合には、焼鈍温度を９００〜１１００℃とするのが好ましい。
【００４４】
次に、上記焼鈍・酸洗後の熱延板は、その後、冷間圧延、仕上焼鈍、酸洗の各工程を順次経て、板厚が０．０３〜６．０ｍｍの冷延焼鈍板とすることができる。冷間圧延の圧下率は、靭性・加工性等の機械的特性を確保するためには２５％以上とするのが好ましく、より好ましくは５０％以上である。上記冷間圧延は、１回または中間焼鈍を挟んで２回以上行ってもよい。また、冷間圧延、仕上焼鈍、酸洗の各工程は繰り返し行ってもよい。さらに、上記仕上焼鈍、酸洗は、普通鋼の冷延鋼板と兼用の高速連続焼鈍ラインで効率的な冷延焼鈍と酸洗を行う方法が推奨される。しかし、生産性は低下するものの、通常のステンレス鋼の焼鈍・酸洗ラインで焼鈍・酸洗を行ってもよく、また、光輝焼鈍ライン（ＢＡライン）で焼鈍を行ってもよいことは勿論である。また、焼鈍、酸洗後、各種研磨処理等を施して、所定の表面状態に仕上げてもよい。
【００４５】
なお、上述した熱延焼板や冷延板を、上記各工程の製造ラインに通板する際の溶接には、ＴＩＧ、ＭＩＧをはじめとするアーク溶接、シーム溶接、スポット溶接等の抵抗溶接、レーザー溶接など通常の溶接方法であればいずれも適用が可能である。
【実施例】
【００４６】
表１に示す成分組成を有するフェライト系ステンレス鋼を転炉−ＶＯＤプロセスで溶製し、連続鋳造法で鋳造して厚さが２００ｍｍの鋼素材（スラブ）とした。このスラブの表面をグラインダー研削してから、１２００℃の温度に再加熱し、熱間圧延して板厚：６．０ｍｍの熱延コイルとした。なお、熱延後の巻取温度は、Ｎｏ．１０の鋼板については６５０℃としたが、他は、４５０〜５５０℃の範囲で巻き取りを行った。
この熱延コイルから試験片を採取し、熱延ままの状態で、シャルピー衝撃試験を行い、０℃における吸収エネルギーを測定し、断面積で除してシャルピー衝撃値を求めたところ、いずれも５０Ｊ／ｃｍ２以下であった。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
次いで、上記熱延コイル（ｏｒから採取した試験片）を、バッチ式加熱炉で、表１に記載した各種温度に１〜８時間保持した後、併設した水槽中に浸漬して水靭処理し、上記と同様にしてシャルピー衝撃値を求めた。
【００４９】
上記評価結果を表１に併せて示す。この結果から、本発明の成分組成を満たすＮｏ．１〜３の鋼（発明鋼）では、水靭後の靭性（シャルピー衝撃値）がいずれも１５０Ｊ／ｃｍ２以上に向上しているのに対して、本発明の成分組成を満たさないＮｏ．４および５の鋼（比較鋼）では、靭性の改善は認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の技術は、熱間圧延機を用いて製造されるステンレス熱延鋼板に限定されるものではなく、例えば、厚板圧延機を用いて製造されるステンレス厚鋼板にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】２１ｍａｓｓ％Ｃｒ含有鋼の熱延鋼板における再加熱温度と水靭後の靭性（シャルピー衝撃値）との関係を示すグラフである。
【図１】
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