(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ  ：０．０２重量％以下、Ｓｉ：１．０重量％以下、Ｍｎ：１．０重量％以下、Ｃｒ：１０〜３５重量％、Ｎ  ：０．０２重量％以下を含有し、さらに
Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）が４以上かつＴｉ：０．３０重量％以下及びＮｂ／（Ｃ＋Ｎ）が７以上かつＮｂ：０．５０重量％以下を１種または２種を含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入する不純物とからなり、熱延板焼鈍時の１μｍ以下の析出物数が１００μｍ２あたり１００個以下であることを特徴とする加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼は、ＳＵＳ４３０に代表されるフェライト系ステンレス鋼と、ＳＵＳ３０４に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼に大別される。フェライト系ステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べて成形後に時期割れ現象がなく、応力腐食割れ感受性が小さく、熱膨張係数が小さい等の特徴を有し、また高価なＮｉを含有せず廉価であることから、建築用材料、厨房用材料及び電気部品用材料などとして多用されている。
【０００３】
しかしながら、フェライト系ステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べて溶接性、プレス加工性などの材料特性が一般的に劣るので、用途が限定される面もある。特にステンレス鋼は、プレス加工によって最終製品に加工される場合が多いので、プレス加工性（以後、単に加工性と呼ぶ）は重要な材料特性の一つである。
【０００４】
そこで、フェライト系ステンレス鋼の加工性向上を目的として数多くの鋼が開発されている。例えば、特開昭５１−１４８１１号、特開昭５１−１４８１２号及び特開昭５２−３１９１９号などがある。これらはＣ及びＮの低減と比較的多量のＴｉやＮｂなどの炭窒化物形成元素の添加を組み合わせて、加工性の改善を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなＴｉあるいはＮｂの添加により、加工性の向上が図れるものの、再結晶温度が上昇するため製造コストが高くなる。また熱間圧延時に形成された圧延方向に長く伸びた展伸粒が完全には再結晶せず、焼鈍後にも残留し、加工性が低下するという問題がある。このため、特開昭５４−７９１１７号などに示されている熱間圧延の低温巻取や特公昭６１−５１０１２号などに示されている熱間圧延の低温仕上げなどにより、熱間圧延後に歪みの蓄積を図り、再結晶特性を改善する方法や特開昭５４−１１４４２２号に示されている熱間圧延時に異径ロールを用いることにより、熱延時の歪みをより内部まで導入して再結晶特性の改善を図る方法などがなされている。しかしながら、これらの方法によっても必ずしも十分な再結晶特性の改善は困難であり、未だ展伸粒が残存して良好な加工性が得られないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたもので、Ｃ、Ｎ、Ｔｉ及びＮｂなどの化学成分と鋼中の１μｍ以下の大きさの析出物数を規定する事によって再結晶特性を改善し、加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一般に金属材料においては、その材料中に存在する炭化物、窒化物などの析出物は転位及びサブバウンダリーをピン止めして、回復あるいは再結晶を遅滞させると考えられている。本発明者らは、上記課題の解決に当たり、再結晶特性及び加工性に及ぼす析出物の影響について詳細に検討した結果、１μｍ以下の大きさのＴｉＣあるいはＮｂ（Ｃ，Ｎ）といった炭化物あるいは炭窒化物などの析出物が再結晶を遅滞させ、再結晶特性の改善には、それらの析出物量の低下が有効であるとの知見を得た。本発明では、Ｃ、Ｎの低減と１μｍ以下の大きさの析出物数を規定することにより、再結晶を促進し良好な加工性を得ることができる。
【０００８】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の要旨は、ｍａｓｓ％でＣ：０．０２％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：１０〜３５％、Ｎ：０．０２％以下を含有し、さらに、Ｔｉ：Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）が４以上〜０．３０％、及びＮｂ：Ｎｂ／（Ｃ＋Ｎ）が７以上〜０．５０％の１種または２種を含有し、残部がＦｅ及び不可避的に混入する不純物とからなり、熱延板焼鈍時の１μｍ以下の大きさの析出物数が１００μｍ２あたり１００個以下であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の成分範囲を限定した理由を述べる。
Ｃ、Ｎ：一般にフェライト系ステンレス鋼にとって、Ｃ、ＮはＣｒを粒界に炭窒化物として析出させ、耐粒界腐食性と靭性を悪くさせること、及びＴｉあるいはＮｂと結合して再結晶を遅滞させる微細な炭化物、窒化物を生成するため、低く押さえることが好ましいので、それぞれ０．０２％以下とした。
【００１０】
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸剤であり、耐酸化性を高めるのに有効であるが、多量に含有すると材料が硬化し、加工性に悪影響を与えるようになるので、１．０％以下とした。
【００１１】
Ｍｎ：Ｍｎは熱間加工性や溶接部の靭性を改善する元素であるが、多量に含有すると加工性に影響を与えるので、１．０％以下とした。
【００１２】
Ｃｒ：Ｃｒは鋼の耐食性、耐高温酸化性などの特性を高めるのに有益な元素であり、最低限の特性を確保するためには１０％以上の含有量を確保する必要がある。一方、３５％を越えて含有させると、素材の靭性や成形性の低下が著しくなる。このためにＣｒは１０〜３５％とした。
【００１３】
Ｔｉ、Ｎｂ：Ｔｉ、Ｎｂは鋼中のＣ、ＮをＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）として固定する炭化物、窒化物、炭窒化物形成元素である。Ｃ、Ｎの固定のためには最低限Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）を４以上、Ｎｂ／（Ｃ＋Ｎ）を７以上とする必要がある。また、Ｔｉ、Ｎｂの絶対量を過剰に添加することは鋼の表面性状の劣化や固溶Ｔｉ、Ｎｂ量の増加による靭性の劣化及びコスト上昇を招くので、Ｔｉについては０．３０％、Ｎｂについては０．５０％を上限とした。
【００１４】
なお、耐食性向上のため３．０％以下のＭｏ、１．０％以下のＣｕを、耐酸化性の向上のために１．０％以下のＡｌを、炭窒化物形成による加工性向上のために０．５％以下のＺｒ、Ｖを、熱間加工性向上のために０．０５％以下のＢ、ＲＥＭを添加しても良い。
【００１５】
【実施例】
以下の実施例をもとに、１μｍ以下の大きさの析出物数を限定した理由を示す。
表１に示した化学成分のフェライト系ステンレス鋼を５０ｋｇ真空溶解炉にて溶解した。これを表２に示すように１１５０〜１２５０℃に加熱・均熱後、仕上温度８００〜８５０℃で板厚３０ｍｍから３．６ｍｍまで熱間圧延した。その後熱延板焼鈍を８５０〜１２００℃で行い、熱延板焼鈍板のＬ断面の金属組織を観察して、熱延板の再結晶温度を調べた。熱延板をその再結晶温度で焼鈍を行った後、酸洗し、板圧０．７ｍｍまで冷延した。冷延板についても表２に示すように８００〜１１００℃の焼鈍を行い、冷延板の再結晶温度を調べ、その再結晶温度で焼鈍を行ったものを供試材とした。なお、表１では本発明例としてＮｏ．１及び２の鋼はＣ、Ｎを低減し、ＴｉをＴｉ／（Ｃ＋Ｎ）で５〜９の範囲で変動させた鋼であり、Ｎｏ．３〜５はＣ、Ｎを低減し、ＮｂをＮｂ／（Ｃ＋Ｎ）で１０〜３４の範囲で変動させた鋼である。また、比較例としてＮｏ．６及び７の鋼はＣ、Ｎを低減し、ＴｉをＴｉ／（Ｃ＋Ｎ）で１３〜３１の範囲で変動させた鋼であり、Ｎｏ．８及び９はＣ、Ｎを低減し、Ｎｂを１４〜２１の範囲で変動させた鋼である。
【００１６】
上記工程により得られた供試材について、ＪＩＳ１３Ｂ号試験片を用いて、伸び及び加工性特に深絞り性の指標となるｒ値を求めた。また、それぞれの材料において熱延板焼鈍後の析出物数が最大となる温度で熱延板焼鈍を施した後、熱延板焼鈍板のＬ断面について、非水溶媒系電解液を用いた定電位電解エッチング法により、マトリックスのみを溶解し析出物を残存させた後、倍率６０００倍で２５μｍ２の範囲に観察される１μｍ以下の大きさの析出物数をカウントした。
【００１７】
１μｍ以下の大きさの析出物数：図１は本発明の化学組成範囲にあるフェライト系ステンレス鋼について、１００μｍ２あたりの１μｍ以下の大きさの析出物数
と熱延板焼鈍時に展伸粒が完全に消失する再結晶温度の関係を示したものである。
図１によると、１００μｍ２あたり１００個を超える範囲で再結晶温度が顕著に上昇している。したがって、再結晶温度を改善し加工性を向上させるためには、１μｍ以下の大きさの析出物数が１００μｍ２あたり１００個以下とする必要がある。
【００１８】
表１の結果から明らかなように、本発明で規定する化学成分範囲であり、かつ１μｍ以下の大きさの析出物数が１００μｍ２あたり１００個以下であるＮｏ．１〜５の鋼は伸びが３５．２％以上で、ｒ値が１．７１以上であり加工性が良好である。一方、本発明で規定する化学成分範囲であるが、１μｍ以下の大きさの析出物数が１００μｍ２あたり１００個より多いＮＯ．６、８および９の鋼、及び本発明で規定する化学成分範囲外であるＮｏ．７の鋼は伸びが３０．５％以下で、ｒ値が１．６７以下であり、上記Ｎｏ．１〜５の鋼に比べて加工性が劣っている。
【００１９】
【表１】
0003608636.tif 000002
【００２０】
【表２】
0003608636.tif 000003
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果が生まれる。
（１）  従来のＴｉ、Ｎｂを含み低Ｃ、Ｎ化したフェライト系ステンレス鋼より
も高い加工性を有する鋼を得ることができる。
（２）  再結晶温度が低下するので、焼鈍時の炉温の低下あるいはラインスピー
ドのアップによるコストダウンが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱延板焼鈍時の大きさ１μｍ以下の析出物の１００μｍ２当たりの析出物数と再結晶温度の関係を示す図である。
【図１】
0003608636.tif 000004