(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量%で、Ｃ：０．０２０%以下、Ｓｉ：１．０%以下、Ｍｎ：１．０%以下、Ｐ：０．０４０%以下、Ｓ：０．００４%以下、Ｃｒ：１６．０〜３０．０%、Ａｌ：２．００〜６．５０%、Ｎ：０．０２０%以下、Ｎｉ：０．０５〜０．５０％、Ｃｕ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ：０．０５０未満、Ｎｂ：０．０５０未満、Ｖ：０．０１０〜０．０５０%、Ｂ：０．０００１〜０．００５０%を含有し、
さらに、Ｚｒ：０．００５〜０．２００%、Ｈｆ：０．００５〜０．２００%、ＲＥＭ（希土類元素、rare earth metals）：０．０１〜０．２０%のうち少なくとも１種を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、
｛Ｖの含有量（Ｖ％）｝／｛Ｂの含有量（Ｂ％）｝＞１０を満たすことを特徴とするステンレス鋼板。
【請求項２】
さらに、質量%で、Ｃａ：０．０００２〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１に記載のステンレス鋼板。
【請求項３】
さらに、質量%で、Ｍｏ：０．５〜６．０%、Ｗ：０．５〜６．０%のうち、少なくとも1種を合計で０．５〜６．０%含有することを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載のステンレス鋼板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の成分組成を有し、板厚が２００μｍ以下であるステンレス箔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼板、および当該ステンレス鋼板を圧延してなるステンレス箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、高温での耐酸化性に優れるため、ステンレス箔に加工され、自動車、オートバイ、マリンバイク、モーターボート、大型芝刈り機、小型発電機などの排ガス浄化装置用触媒担体（メタルハニカム）に使用されている。【０００３】
このメタルハニカムは、例えば、平坦なステンレス箔（平箔）と波状に加工されたステンレス箔（波箔）とを交互に積み重ねてなるハニカム構造を有し、箔同士はろう付け等によって固定されている。さらに、このステンレス箔の表面に触媒物質を塗布したものが、排ガス浄化装置に用いられる。【０００４】
メタルハニカム用のステンレス箔には、高温での耐酸化性に優れることのほか、ハニカム成型時のろう付け性（brazability）に優れること、高温で使用されても形状が変化しないこと（変形すると触媒層が剥がれたりハニカムの孔が潰れて排ガスが通りにくくなったりする）などが求められる。【０００５】
これらの特性に優れるＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、メタルハニカムに加え、薄板の形状でストーブや加熱炉の部材、ヒーターの発熱体など幅広い分野に適用が進んでいる。【０００６】
一方で、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、箔製造の中間素材（熱延鋼板や冷延鋼板など）の靭性が他のステンレス鋼に比べ劣る。このため、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼は、熱延鋼板の焼鈍や脱スケール中あるいは冷間圧延中にしばしば板破断が生じることが原因で、操業トラブルや歩留まり低下が起きるため製造が難しい鋼である。【０００７】
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼の熱延鋼板や冷延鋼板の靭性を改善する手段として、例えば、特許文献１又は特許文献２には、Ｔｉ、Ｎｂを添加することで鋼中のＣやＮなどの不純物元素を固定して靭性を向上させる技術が開示されている。特許文献３には、フェライト系ステンレス鋼にＴｉ、Ｎｂを添加し鋼中のＣ、Ｎを固定し、さらにＶとＢを適正量添加することで熱延鋼板の深絞り性や加工時の耐肌荒れ性（surface roughening resistance）を改善する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６４−５６８２２号公報
【特許文献２】特開平０５−２７７３８０号公報
【特許文献３】特開２０００−１４４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の方法では、Ｔｉを多量に添加するため、ＴｉＯ２などのＴｉ酸化物が酸化皮膜中に多量に混入し、ロウ付け性が著しく低下するとともに、高温での耐酸化性が低下するといった問題がある。【００１０】
また、特許文献２において、Ｎｂを過剰に添加すると耐酸化性がない（Ｆｅ，Ａｌ）ＮｂＯ４が酸化皮膜中に生成し、耐酸化性が著しく低下する。また、ＴｉやＮｂの酸化物は熱膨張率が大きいため、高温使用時に平箔や波箔を変形させて、担持させた触媒層の剥離を引き起こす問題がある。このように、ＮｂやＴｉといった安定化元素を多量に添加する方法では、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性は改善するものの、高温での耐酸化特性や形状安定性が大きく低下するという問題がある。特許文献３に記載の方法においても、ＶおよびＢは熱延鋼板の深絞り性改善のために添加されており、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼の靭性改善の検討はなされていない。【００１１】
本発明の目的は、高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を損なうことなく、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性を向上させて製造性を改善したＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼板、および当該ステンレス鋼板を圧延してなるステンレス箔を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討したところ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼において、ＶおよびＢを特定の範囲で複合添加することにより、高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を低下させることなく、靭性に優れるステンレス鋼板が得られることを見出した。【００１３】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下の通り要約される。【００１４】
（１）  質量%で、Ｃ：０．０２０%以下、Ｓｉ：１．０%以下、Ｍｎ：１．０%以下、Ｐ：０．０４０%以下、Ｓ：０．００４%以下、Ｃｒ：１６．０〜３０．０%、Ａｌ：２．００〜６．５０%、Ｎ：０．０２０%以下、Ｎｉ：０．０１〜０．５０％、Ｃｕ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ：０．０５０未満、Ｎｂ：０．０５０未満、Ｖ：０．０１０〜０．０５０%、Ｂ：０．０００１〜０．００５０%を含有し、さらに、Ｚｒ：０．００５〜０．２００%、Ｈｆ：０．００５〜０．２００%、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０%のうち少なくとも１種を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、｛Ｖの含有量（Ｖ％）｝／｛Ｂの含有量（Ｂ％）｝＞１０を満たすことを特徴とするステンレス鋼板。
（２）  さらに、質量%で、Ｃａ：０．０００２〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする（１）に記載のステンレス鋼板。
（３）  さらに、質量%で、Ｍｏ：０．５〜６．０%、Ｗ：０．５〜６．０%のうち、少なくとも１種を合計で０．５〜６．０%含有することを特徴とする（１）〜（２）のいずれか１項に記載のステンレス鋼板。
（４）  （１）〜（３）のいずれか１項に記載の成分組成を有し、板厚が２００μｍ以下であるステンレス箔。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、靭性および高温での耐酸化性や形状安定性に優れたステンレス鋼板が得られる。このステンレス鋼板を用いて製造したステンレス箔も高温での耐酸化性や形状安定性に優れる。本発明のステンレス鋼板およびステンレス箔は、自動車、オートバイ、マリンバイク、スノーモービル、船舶などの排ガス浄化装置用触媒担体のみならず、その他の燃焼ガス排気系部材にも好適である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１７】
まず、本発明のステンレス鋼板やステンレス箔を構成する鋼の成分組成について詳述する。本発明のステンレス鋼板やステンレス箔は、ステンレス鋼板が靭性に優れるとともに、ステンレス箔を高温で使用してもステンレス箔が充分な耐酸化性を示し変形しにくい。ステンレス鋼板やステンレス箔の鋼の成分組成の限定理由は以下の通りである。
【００１８】
以下に示す成分元素の含有量の単位である「％」は、それぞれ「質量％」を意味するものとする。
【００１９】
Ｃ：０．０２０％以下
Ｃ含有量が０．０２０％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下してステンレス箔の製造が困難になる。このため、Ｃ含有量は０．０２０％以下、好ましくは０．０１５％以下とする。さらに好ましくは０．０１０％以下とする。Ｃ量は０％でもよいが、Ｃ量を極度に低下させることは精錬の時間がかかり製造が困難になるので、０．００２％以上とすることが好ましい。
【００２０】
Ｓｉ：１．０％以下
Ｓｉ含有量が１．０％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下してステンレス箔の製造が困難になる。このためＳｉ含有量は１．０％以下、好ましくは０．５％以下とする。さらに好ましくは０．２％以下とする。ただし、０．０１％未満にしようとすると精錬が困難になるので、Ｓｉの含有量は０．０１％以上であることが好ましい。
【００２１】
Ｍｎ：１．０％以下
Ｍｎ含有量が１．０％を超えると、鋼の耐酸化性が失われる。このためＭｎ含有量は１．０％以下、好ましくは０．５％以下とする。さらに好ましくは０．１５％以下とする。ただし、Ｍｎ含有量を０．０１％未満にしようとすると精錬が困難になるので、Ｍｎ含有量は０．０１％以上であることが好ましい。
【００２２】
Ｐ：０．０４０％以下
Ｐ含有量が０．０４０％を超えると、鋼の靭性および延性が低下してステンレス箔の製造が困難になる。このためＰ含有量は０．０４０％以下、好ましくは０．０３０％以下とする。Ｐ含有量は極力低減することがより好ましい。
【００２３】
Ｓ：０．００４％以下
Ｓ含有量が０．００４％を超えると、熱間加工性が低下して熱延鋼板の製造が困難になる。このためＳ含有量は０．００４％以下、好ましくは０．００３％以下とする。より好ましくは０．００２％以下とする。
【００２４】
Ｃｒ：１６．０〜３０．０％
Ｃｒは高温での耐酸化性を確保する上で必要不可欠な元素である。Ｃｒ含有量が１６．０％未満では、高温での十分な耐酸化性を確保できない。一方、Ｃｒ含有量が３０．０％を超えると、ステンレス箔の製造における中間素材のスラブや熱延鋼板の靭性が低下して、ステンレス箔の製造が困難になる。このためＣｒ含有量は１６．０〜３０．０％、好ましくは１７．０〜２６．０％、さらに好ましくは１７．０〜２２．０％とする。
【００２５】
Ａｌ：２．００〜６．５０％
Ａｌは高温酸化時（箔製品等としての使用時）にＡｌ２Ｏ３を主成分とする酸化皮膜を生成させて耐酸化性を著しく向上させる元素である。Ａｌ含有量が２．００％以上でその効果が得られる。一方、Ａｌ含有量が６．５０％を超えると、鋼の靭性の低下によりステンレス箔の製造が困難になる。このためＡｌ含有量は２．００〜６．５０％、好ましくは２．５０〜６．００％とする。
【００２６】
Ｎ：０．０２０％以下
Ｎ含有量が０．０２０％を超えると、鋼の靱性が低下してステンレス箔の製造が困難になる。このためＮ含有量は０．０２０％以下、好ましくは０．０１０％以下とする。Ｎ量は０％でもよいが、Ｎ量を極度に低下させることは精錬の時間がかかり製造が困難になるので、０．００２％以上とすることが好ましい。
【００２７】
Ｎｉ：０．０５〜０．５０％
Ｎｉは触媒担体成形時のロウ付け性を向上させる効果がある。このため、Ｎｉ含有量は０．０５％以上とする。しかし、Ｎｉはオーステナイト生成元素である。その含有量が０．５％を超える場合は、高温での酸化が進んで箔中のＡｌが酸化により枯渇した後にオーステナイト相が生成するようになる。このオーステナイト相は箔の熱膨張係数を大きくして、箔の括れや破断などの不具合を発生させる。このためＮｉ含有量は０．０５〜０．５０％、好ましくは０．０１〜０．５０％、より好ましくは０．１０〜０．２０％とする。
【００２８】
Ｃｕ：０．００５〜０．１０％、
Ｃｕは、鋼中に析出し高温強度を向上させる効果がある。このため、Ｃｕ含有量は０．００５％以上とする。一方、０．１０％を超えて添加すると鋼の靭性が低下する。このためＣｕ含有量は０．００５〜０．１０％、好ましくは０．００５〜０．０５％とする。
【００２９】
Ｔｉ：０．０５０％未満
Ｔｉ含有量が０．０５０％以上では、Ｔｉ酸化物がＡｌ２Ｏ３皮膜中に多量に混入し、ロウ付け性が著しく低下するとともに、高温での耐酸化性および形状安定性も低下する。よって、Ｔｉ含有量は０．０５０％未満、好ましくは０．０２０％未満とする。Ｔｉ含有量は極力低減することがより好ましい。
【００３０】
Ｎｂ：０．０５０％未満
Ｎｂ含有量が０．０５０％以上では、(Ｆｅ，Ａｌ)ＮｂＯ４の保護性のない酸化皮膜が生成し、高温での耐酸化性が著しく低下する。また、(Ｆｅ，Ａｌ)ＮｂＯ４は熱膨張率が大きいため、箔の変形を助長し、触媒の剥離を引き起こす。よって、Ｎｂ含有量は０．０５０％未満、好ましくは０．０２０％未満とする。Ｎｂ含有量は極力低減することがより好ましい。
【００３１】
Ｖ：０．０１０〜０．０５０％、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％、かつ｛Ｖの含有量（Ｖ％）｝／｛Ｂの含有量（Ｂ％）｝＞１０
ＶおよびＢは、本発明において重要な役割を果たす元素である。本発明者らは、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼に、ＶおよびＢを適正な範囲で含有させることで、ＴｉやＮｂといった耐酸化性を低下させる元素を靭性が高まるほど含有させなくても、熱延鋼板および冷延鋼板の靭性が改善可能となることを見出した。このような効果を得るには、Ｖ：０．０１０〜０．０５０％、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％、かつＶ％／Ｂ％＞１０を満たさなければならない。このような効果が得られる理由については以下の（１）〜（３）にように推察される。
（１）Ｖは焼鈍時の粒成長を抑制して再結晶粒を微細化させて、熱延焼鈍鋼板や冷延鋼板の靭性を向上させる。このような効果が得られる理由として、Ｖ炭窒化物の微細析出によるピン止め効果(pinning effect)または固溶Ｖによる再結晶粒の粗大化防止効果が考えられる。
（２）Ｂは結晶粒界に濃化することで粒界エネルギーを低下させ、熱延鋼板の靭性や冷延焼鈍鋼板の靭性を低下させる一因となる粒界Ｃｒ炭窒化物の析出を抑制する。しかし、粒界への濃化が過度に進むと逆にＢ析出物が生成して靭性を低下させると考えられる。
（３）Ｖ含有量とＢ含有量の質量比（Ｖ％／Ｂ％）によって上記の効果が変化する理由は、Ｖ含有量で粒界面積が変化することにより、粒界に濃化するＢ量に影響を与えるため、Ｖ含有量とＢ含有量の間に最適な比が存在するためであると考えられる。
【００３２】
なお、ＶやＢは窒化物として析出すると十分な効果を発揮しない。本発明のステンレス鋼板の場合はＮとの親和性（affinity）が強いＡｌを多量に含むため、ＶやＢは窒化物として析出することなく十分な靭性改善効果を発揮していると考えられる。
【００３３】
以上の効果を発揮するには、Ｖ、Ｂをそれぞれ０．０１０％以上、０．０００１％以上含有する必要がある。しかし、Ｖを０．０５０％超えて含有すると耐酸化性が低下し、Ｂを０．００５％超えて含有するとかえって靭性が低下する。従って、Ｖ：０．０１０〜０．０５０％、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％とする。さらに、ＶおよびＢがこの範囲にあっても、Ｖ％／Ｂ％（Ｖの含有量／Ｂの含有量）が１０以下となった場合には、結晶粒の微細化が進まずに粒界面積が少なくなって粒界へのＢの濃化が過度に進み靭性が低下する。このため質量比（Ｖ％／％Ｂ）＞１０とする。なお、板温が低い環境で製造する場合などには、熱延鋼板および冷延鋼板の靭性をより向上させる必要から、Ｖ％／Ｂ％＞２０とすることが好ましい。
【００３４】
また、本発明のステンレス鋼板は、上記成分に加えて、さらに、Ｚｒ：０．００５〜０．２００％、Ｈｆ：０．００５〜０．２００％、ＲＥＭ：０．０１〜０．２０％のうち少なくとも１種を含有する。
【００３５】
これらの成分を含有しないＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼に生成するＡｌ２Ｏ３酸化皮膜は、地鉄との密着性に乏しい。そのため、使用時に高温から低温になるたびにＡｌ２Ｏ３酸化皮膜が剥離して良好な耐酸化性が得られない。Ｚｒ、ＨｆあるいはＲＥＭは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善してその剥離を防いで耐酸化性を向上させる効果がある。適量のＺｒ、ＨｆおよびＲＥＭはＡｌ２Ｏ３皮膜の成長速度を低減する効果、さらに耐酸化性を向上させる効果もある。また、Ｚｒはステンレス鋼中のＣ、Ｎを固定して靭性を向上させる効果もある。
【００３６】
Ｚｒ：０．００５〜０．２００％
Ｚｒは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善するとともにその成長速度を低減して耐酸化性を向上させる。また、ＺｒはＣ、Ｎを固定して靭性を向上させる。これらの効果はＺｒ含有量が０．００５％以上で得られる。しかし、Ｚｒ含有量が０．２０％を超えると、Ｚｒ酸化物がＡｌ２Ｏ３酸化皮膜中に多量に混入して酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。また、ＺｒはＦｅなどと金属間化合物をつくり、ステンレス鋼の靭性を低下させる。よって、Ｚｒ含有量は０．００５〜０．２００％、好ましくは０．０２０〜０．１００％とする。
【００３７】
Ｈｆ：０．００５〜０．２００％
Ｈｆは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の鋼に対する密着性を改善するとともにその成長速度を低減して耐酸化性を向上させる。その効果はＨｆ含有量が０．００５％以上で得られる。しかし、Ｈｆ含有量が０．２００％を超えると、Ｈｆ酸化物がＡｌ２Ｏ３酸化皮膜中に多量に混入して酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。また、ＨｆはＦｅなどと金属間化合物をつくり、靭性を低下させる。よって、Ｈｆ含有量は０．００５〜０．２００％、好ましくは０．０２０〜０．１００％とする。
【００３８】
なお、ＺｒとＨｆを同時に添加する場合は、その合計添加量が０．２０％を超えないことが、靭性確保の観点から望ましい。
【００３９】
ＲＥＭ（希土類元素、rare earth metals）：０．０１〜０．２０％
ＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド系元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍなど原子番号５７〜７１までの元素）をいう。ＲＥＭはＡｌ２Ｏ３酸化皮膜の密着性を改善し、繰り返し酸化される環境下においてＡｌ２Ｏ３酸化皮膜の耐剥離性向上に極めて顕著な効果を有する。このため、ＲＥＭは優れた耐酸化性が求められる場合に含有することが特に好ましい。このような効果を得るには、ＲＥＭ含有量を合計で０．０１％以上とする必要がある。一方、ＲＥＭの含有量が０．２０％を超えると、熱間加工性が低下して熱延鋼板の製造が困難になる。よって、ＲＥＭの含有量は０．０１〜０．２０％、好ましくは０．０３〜０．１０％とする。なお、ＲＥＭの添加には、コスト低減のためこれらが分離精製されていない金属（ミッシュメタル（misch metal）等）を用いることもできる。
【００４０】
本発明のステンレス鋼板には、上記成分以外に、さらにＣａおよびＭｇから選択される少なくとも１種を所定量含有することが好ましい。
【００４１】
Ｃａ:０．０００２〜０．０１００％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１００％
適量のＣａあるいはＭｇは、Ａｌ２Ｏ３酸化皮膜の鋼に対する密着性の向上と成長速度の低減により耐酸化性を向上させる。この効果は、単独添加の場合、Ｃａ含有量が０．０００２％以上、Ｍｇ含有量が０．０００２％以上で得られる。さらに好ましくは、Ｃａ含有量は０．００１０％以上、Ｍｇ含有量は０．００１５％以上である。しかし、これら元素を過剰に添加すると靭性の低下や耐酸化性の低下が起こるため、単独添加の場合、Ｃａ、Ｍｇは、それぞれ０．０１００％以下が好ましく、さらに好ましくはそれぞれ０．００５０％以下とする。
【００４２】
本発明で使用される鋼には、上記成分以外に、さらに、ＭｏおよびＷから選択される少なくとも１種を所定量含有することが好ましい。
【００４３】
ＭｏおよびＷの合計の含有量が０．５％〜６．０％
ＭｏおよびＷは高温強度を増大させる。このため、ＭｏおよびＷは、ステンレス鋼板もしくはステンレス箔を触媒担体として用いたとき、触媒担体の寿命を伸ばす。この効果は、ＭｏおよびＷの合計の含有量が０．５％以上で得られる。一方、ＭｏおよびＷの合計の含有量で６．０％を超えると、加工性の低下によりステンレス箔の製造が困難になる。よって、ＭｏおよびＷは合計の含有量が０．５〜６．０％、好ましくは２．５〜５．５％である。
【００４４】
上記以外の残部はＦｅおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｓｎ等を例示することができ、これらの元素の含有量は、それぞれ０．３％以下であることが好ましい。
【００４５】
続いて、ステンレス鋼板について説明する。ステンレス鋼板は、板状の上記成分組成を有する鋼である。その製造方法は特に限定されず、例えば、上記の成分組成を有する鋼を、転炉や電気炉で溶製し、ＶＯＤやＡＯＤなどで精錬後、分塊圧延や連続鋳造によりスラブとし、これを１０５０〜１２５０℃に温度に加熱し、熱間圧延する方法が挙げられる。また、本発明のステンレス鋼板は、鋼材表面のスケールや汚染物などを除去するために、サンドブラスト処理(sandblasting)、スチールグリッドブラスト処理(steel grid blasting)やアルカリ脱脂、酸洗処理などが施された上記熱延鋼板であってもよい。また、本発明のステンレス鋼板は、上記熱延鋼板を冷間圧延してなる冷延鋼板であってもよい。
【００４６】
続いて、ステンレス箔について説明する。本発明のステンレス箔は、本発明のステンレス鋼板を圧延することで製造される。通常、表面のスケールや汚染物等が除去された熱延鋼板を冷間圧延し、さらに焼鈍と冷間圧延を繰り返して、所望の厚みのステンレス箔を製造する。
【００４７】
ステンレス箔の厚みは、特に限定されないが、本発明のステンレス箔を排ガス浄化装置用触媒担体に適用する場合は、排気抵抗を低下させるため、その厚みは薄いほど有利である。しかし、排ガス浄化装置用触媒担体は、他の用途より苛酷な環境で使用され、ステンレス箔が切れたり折れたりするなどの問題が起こることがある。このため、ステンレス箔の厚みは２０〜２００μｍとすることが好ましい。また、排ガス浄化装置用触媒担体は、優れた耐振動性や耐久性を有することが求められる場合がある。この場合には、ステンレス箔の厚みを１００〜２００μｍ程度とすることが好ましい。また、排ガス浄化装置用触媒担体は、高いセル密度や低背圧であることが求められる場合がある。この場合には、ステンレス箔の厚みを２０〜１００μｍ程度とすることがより好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。【００４９】
５０kｇ小型真空溶解炉によって溶製した表１に示す化学組成の鋼を、１２００℃に加熱後９００〜１２００℃の温度域で熱間圧延して板厚３ｍｍの熱延鋼板とした。Ａｌ含有量が本発明範囲を超える表１に記載の鋼Ｎｏ．２０は、熱間圧延時に割れ(clack)が発生し、健全な熱延鋼板が得られず、箔が製造できなかった。そのため評価試験も行わなかった。次いで、鋼Ｎｏ．２０を除く熱延鋼板を、大気中、９００℃、１分間の条件で焼鈍し、酸洗で表面スケールを除去した後、板厚１．０ｍｍまで冷間圧延し冷延鋼板とした。この後、クラスターミル(cluster mill)による冷間圧延と焼鈍を複数回繰り返し、幅１００ｍｍ、箔厚５０μｍのステンレス箔を得た。【００５０】
このようにして得た熱延鋼板およびステンレス箔について、それぞれ、熱延鋼板の靭性、ステンレス箔の高温での耐酸化性および形状安定性を評価した。
（１）熱延鋼板の靭性
熱延鋼板の靭性はシャルピー衝撃試験により評価した。試験片はＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｚ  ２２０２（１９９８））のＶノッチ試験片に基づき作製した。板厚（ＪＩＳ規格では幅）のみ素材のまま加工を加えず３ｍｍとした。試験片の長手方向が圧延方向と平行になるように採取し、圧延方向と垂直にノッチを入れた。試験は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｚ  ２２４２（１９９８））に基づき、各温度につき３本ずつ行い、吸収エネルギーおよび脆性破面率を測定し遷移曲線を求めた。延性−脆性遷移温度（ＤＢＴＴ(ductile-brittle transition temperature)）は脆性破面率が５０％となる温度とした。ＤＢＴＴが１２０℃未満を「◎」（優れる）、１２０℃以上〜１５０℃以下を「○」（良好）、１５０℃を超えたものを「×」（不良）と評価した。シャルピー衝撃試験(Charpy impact test)で求めたＤＢＴＴが１５０℃以下であれば、常温で安定的に冷間圧延が可能であることは事前に確認した。冬場の通板など板温が低下しやすい環境では、ＤＢＴＴが１２０℃未満であることが、より安定的に通板できるという理由で好ましい。
（２）ステンレス箔の高温での耐酸化性
箔厚５０μｍのステンレス箔に、１２００℃で３０分間保持する熱処理（拡散接合あるいはロウ付け接合時の熱処理に相当する処理）を５．３×１０―３Ｐａ以下の真空中で行った。熱処理後のステンレス箔より２０ｍｍ幅×３０ｍｍ長さの試験片を３枚採取した。これらを、大気雰囲気中１１００℃で４００時間保持する熱処理で酸化させ、３枚の平均の酸化増量（加熱前後質量変化を初期の表面積で除した量）を測定した。このとき、各試料に酸化皮膜の剥離(spalling)は見られなかった。平均の酸化増量の測定結果は、１０ｇ／ｍ２以下を「◎」（優れる）、１０ｇ／ｍ２超え１５ｇ／ｍ２以下を「○」（良好）、１５ｇ／ｍ２超えを「×」（不良）とし、「◎」あるいは「○」であれば本発明の目的を満足する。
（３）ステンレス箔の高温での形状安定性
箔厚５０μｍのステンレス箔に、１２００℃で３０分間保持する熱処理（拡散接合あるいはロウ付け接合時の熱処理に相当する処理）を５．３×１０―３Ｐａ以下の真空中で行った。熱処理後の箔より採取した１００ｍｍ幅×５０ｍｍ長さの箔を、長さ方向に直径５ｍｍの円筒状に丸め、端部をスポット溶接により留めたものを３本作製した。これらを、大気雰囲気中１１００℃で４００時間保持する熱処理で酸化させ、３個の平均の長さ変化量（加熱前の円筒長さに対する加熱後の円筒長さの増分の割合）を測定した。平均の長さ変化量の測定結果は、３％以下を「◎」（優れる）、３％超え５％以下を「○」（良好）、５％超えを「×」（不良）とし、「○」あるいは「◎」であれば本発明の目的を満足する。【００５１】
結果を表２に示す。例えば、鋼Ｎｏ．１４はＶ／Ｂが本発明範囲外であるため、熱延鋼板の靭性が劣っている。Ｖ／Ｂが本発明範囲内でその他の成分がほぼ鋼Ｎｏ．１４と同一である鋼Ｎｏ．１および鋼Ｎｏ．５は、熱延鋼板の靭性が優れていることがわかる。鋼Ｎｏ．１と鋼Ｎｏ．５を比較すると、Ｖ／Ｂ＞２０である鋼Ｎｏ．５がより熱延鋼板の靭性が優れている。このように、本発明である鋼Ｎｏ．１〜１５は、熱延鋼板の靭性、箔の高温での耐酸化性および形状安定性に優れている。一方、比較例である鋼Ｎｏ．１４〜２０は、熱延鋼板の靭性、箔の高温での耐酸化性および形状安定性のうち少なくとも一つの特性に劣る。以上の結果から、本発明により、靭性に優れ、かつＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系耐酸化に優れるステンレス鋼およびステンレス箔を得ることが可能となる。【００５２】
【表１】
0005561447.tif 000002
【００５３】
【表２】
0005561447.tif 000003
【要約】
高温での耐酸化性および高温使用時の形状安定性を損なうことなく、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性を向上させて製造性を改善したＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼板および当該ステンレス鋼板を圧延してなるステンレス箔を提供する。
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系ステンレス鋼において、ＶおよびＢを特定の範囲で複合添加する。具体的には、Ｖの含有量を０．０１０〜０．０５０質量%、Ｂの含有量を０．０００１〜０．００５０質量%とし、Ｖの含有量とＢの含有量との比が質量比（Ｖ／Ｂ）＞１０を満たすようにする。