(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．５ｗｔ％以下のＴｉを含有して且つ下記に記すｋ値が０以下及び３以上となるフェライト系ステンレス鋼を製造するに際し、熱間圧延、酸洗、冷間圧延を行った後の仕上げ焼鈍において、所定の温度に加熱後に保定することなく直ちに冷却することを特徴とする加工性の優れた鋼板の製造方法。
ｋ＝Ｔｉ／（Ｎ−０．００５０）  （Ｔｉ，Ｎはｗｔ％）
【請求項２】
Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ及びＢのうち少なくとも一種を含有して且つ下記に記すｋ′値が０以下及び３以上となるフェライト系ステンレス鋼を製造するに際し、熱間圧延、酸洗、冷間圧延を行った後の仕上げ焼鈍において、所定の温度に加熱後に保定することなく直ちに冷却することを特徴とする加工性の優れた鋼板の製造方法。
0003595377.tif 000007
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼板の高生産性製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェライト系ステンレス鋼における仕上げ焼鈍は、再結晶、集合組織、析出物などの制御に重要な役割を示している。なかでも析出物制御、特に固溶窒素の固定は低降伏点の成品を得るためには非常に重要となる。仕上げ焼鈍時にはマルテンサイト相やＣｒ窒化物等が分解して固溶窒素が増加し、その後に窒化物が析出して固溶窒素は減少する。このように固溶窒素を減少するために仕上げ焼鈍における保定（均熱保持）は必須であった。特に熱延板焼鈍工程を省略した場合には冷間圧延板にマルテンサイト相あるいは残留γ相などが多量に残存するため、仕上げ焼鈍で長時間の保定が必要となり、生産性が悪いという欠点があった。
【０００３】
析出物を制御し低降伏点化を目的とした仕上げ焼鈍方法は特開昭６１−２５０１１４号公報及び特開昭６１−２５０１１５号公報記載の発明がある。特開昭６１−２５０１１４号公報ではＡｌを含有するフェライト系ステンレス鋼の仕上げ焼鈍を行うにあたり、仕上げ焼鈍前のいづれかの段階で３００〜４５０℃の温度で１０分〜５０時間保熱あるいは保加熱することを規定している。特開昭６１−２５０１１５号公報ではＡｌを含有したフェライト系ステンレス薄鋼板を冷間圧延途中または終了後、４５０〜６５０℃の温度で１０秒〜１０分間余熱することを規定してる。いづれの方法も焼鈍時に生じるマルテンサイト相等の分解を余熱時に完了させ、焼鈍時間を短時間化させるものである。しかしいづれの方法も余熱時間が必要となり、また工程付加となるため生産性が悪くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼板の高生産性製造方法に関するものであって、仕上げ焼鈍の保定時間を有することなく加工性の優れた鋼板の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
仕上げ焼鈍時にはマルテンサイト相、Ｃｒ窒化物等が分解し固溶窒素量が増加する。その固溶窒素を窒化物として析出させることにより初めて低降伏点の成品を得ることが出来る。したがって仕上げ焼鈍における保定時間を短縮して低降伏点の成品を得るためには、焼鈍時の固溶窒素の増加量を低減することが有効であると考えられる。
【０００６】
仕上げ焼鈍時の固溶窒素の増加量を低減させる方法としては、▲１▼窒素添加量の低減、▲２▼Ｃｒより窒素との親和力の強い元素の添加などが考えられる。▲１▼は窒素の絶対量を減少する手段、▲２▼は仕上げ焼鈍時に分解しないような安定な窒化物を熱延中に析出させておく手段である。▲１▼の窒素添加量の低減は製鋼におけるコストアップ、さらには生産性低下をもたらす。したがって本発明者らは、▲２▼による仕上げ焼鈍の高速化の可能性を調査した。なお、安定な窒化物を形成するための添加元素としてはＴｉを用いた。
【０００７】
すなわち、基本成分を１７Ｃｒ−０．０５Ｃ鋼のフェライト系ステンレス鋼として、これにＴｉとＮの添加量を調整し、保定時間を有しない仕上げ焼鈍（以下保定レス焼鈍という。）を行ったときに降伏応力（ＹＰ）及びｒ値に及ぼすＴｉ及びＮ量の影響を調査した。その結果、Ｔｉ及びＮ量が（１）式で定義されるｋ値が０以下及び３以上であるフェライト系ステンレス鋼を用いた場合に保定レス焼鈍が可能となり、かつ加工性の優れた鋼板が製造できることを見いだした。
ｋ＝Ｔｉ／（Ｎ−０．００５０）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
但し、Ｔｉ，Ｎはｗｔ％
【０００８】
また、Ｃｒに比べ窒素との親和力の強い元素はＴｉ以外にも、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｂ等がある。これらの元素を用いることも可能であり、この場合は（２）式で定義されるｋ′値が０以下３以上であるフェライト系ステンレス鋼を用いることにより保定レス焼鈍が可能となり、且つ加工性の優れた鋼板が製造できることを見いだした。
0003595377.tif 000002
【０００９】
【作用】
本発明者等はフェライト系ステンレス鋼の１７Ｃｒ−０．０５Ｃ鋼を基本成分とし、これにＴｉおよびＮ量を変化させた計１６鋼種を用いて保定レス焼鈍実験を行った。ラボ溶解した１６鋼種を熱間圧延、酸洗、冷間圧延後、保定レス（９００℃×０秒）及び保定有（９００℃×１８０秒）の２水準の仕上げ焼鈍を施した。表１に各鋼種を９００℃×０及び１８０秒焼鈍したときのＹＰ及びｒ値の結果を示す。９００℃×１８０秒焼鈍材についてはいづれの鋼種も降伏応力が３４ｋｇｆ／ｍｍ２  以下と低く、ｒ値も１．０以上であり加工性に問題はない。これに対し、保定レス焼鈍（９００℃×０秒）材についてはＹＰの高い鋼種が認められる。
【００１０】
【表１】
0003595377.tif 000003
【００１１】
Ｔｉ及びＮ量と保定レス焼鈍時の降伏応力の関係を図１に示す。なお、ＹＰが３５ｋｇｆ／ｍｍ２  未満のものについては合格（○）、それ以上については不合格（×）とした。図より、保定レス焼鈍により降伏応力が不合格となる領域は低Ｔｉ高Ｎ側で認められ、降伏応力が合格領域と不合格領域は図中の直線、すなわち、
Ｔｉ／（Ｎ−０．００５０）＝３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
で分割される。左辺Ｔｉ／（Ｎ−０．００５０）をｋとおくとｋが０以下及び３以上のときに保定レス焼鈍は可能である。ｋが０以下及び３以上のとき保定レス焼鈍が可能となった原因としては、熱延時に安定なＴｉＮが析出したために、仕上げ焼鈍時に分解するＣｒ窒化物等が減少したことが考えられる。さらにＴｉがγ形成元素の窒素を固定したことでγ相（熱延捲取時にマルテンサイト相となる）あるいはγ相中の窒素が減少したことが考えられる。しかし、ｋ値が３０を超えると表面疵が発生する。
【００１２】
熱延時に窒素を固定するには、Ｃｒより窒素との親和力の強い元素であればＴｉ以外の他の元素でも代替は可能であると思われる。Ｃｒより窒素との親和力の強い元素はＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｂ等がある。これらの元素を添加した場合には（３）式の左辺は（４）式のように表せ、これをｋ′とする。
0003595377.tif 000004
【００１３】
本発明者等はＴｉ以外にＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｂのうち少なくとも一種を含有するフェライト系ステンレス鋼について上記同様の実験を行った結果、表２に示すようにｋ′値が０以下及び３以上のときにＹＰが３５ｋｇｆ／ｍｍ２  未満となることを明らかにした。したがって、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｂ等の窒化物形成元素を添加すると添加Ｔｉ量を低減できる。
【００１４】
【表２】
0003595377.tif 000005
【００１５】
化学量論組成でＴｉＮを形成するのに必要なＴｉ及びＮ量は、重量％でＴｉ／Ｎ＝３．４である。したがって前記（１）式における右辺の定数は３よりも３．４の方が好ましい。また（１）式左辺の分母を（Ｎ−０．００５０）としている理由は、固溶窒素が０．００５（ｗｔ％）以下であればＹＰは基準値以下であることを示している。したがってより高加工性の成品を得るためには、
Ｔｉ／Ｎ＝＞３
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ａｌ，Ｂのうち少なくとも一種を含有するフェライト系ステンレス鋼については
（Ｔｉ＋０．５３Ｚｒ＋０．２７Ｈｆ＋０．９４Ｖ＋０．５２Ｎｂ
＋０．２６Ｔａ＋１．７７Ａｌ＋４．４４Ｂ）／Ｎ＝＞３．４
の組成を満足するフェライト系ステンレス鋼において保定レス焼鈍を行うのが好ましい。
【００１６】
以下に限定理由を述べる。
仕上げ焼鈍における保定時間を有しないこととした理由は、保定しないことにより生産性を高めるためである。
ｋ及びｋ′値を０以下或いは３以上とした理由はｋ及びｋ′値が０以下及び３以上の時に低降伏点の成品が得られるためである。
Ｔｉ量を０．５ｗｔ％以下とした理由は、Ｔｉ量が０．５ｗｔ％を超えると表面疵の発生が顕著になるためである。
【００１７】
【実施例】
フェライト系ステンレス鋼Ａ（基本成分は１７Ｃｒ−０．０５Ｃ）及びこれに微量のＴｉを添加したＢ鋼について鋼塊を作成し、両鋼塊を熱間圧延、酸洗、冷間圧延後、９００℃０秒の保定レス焼鈍を行った。両鋼塊の成分及び保定レス焼鈍後の降伏応力及びｒ値を表３に示す。ｋ値が０以下及び３以上の鋼においては本発明法により高加工性の材質特性を示す。
【００１８】
【表３】
0003595377.tif 000006
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、加工性の良いフェライト系ステンレス鋼を製造するに際し、仕上げ焼鈍時の加熱後に保定時間を有することなく直ちに冷却をすることを特徴とする高生産性の製造方法である。上記発明法により従来法と比較して加工性の良いフェライト系ステンレス鋼を高生産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｔｉ及びＮ量と降伏応力の関係を示したグラフである。
【図１】
0003595377.tif 000008