(57)【要約】【課題】成形加工性及び成形加工後の表面特性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供する。【解決手段】Ｃｒ：１１％以上２５％以下、Ｃ：０．００１％以上０．０１％以下、Ｓｉ：０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．０１％以上１．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ：０．０２％以下を含み、さらにＴｉ：１％以下、Ｎｂ：１％以下の１種または２種を含み、かつ残部がＦｅおよび不純物からなり、結晶粒度番号が９．０超のフェライト単相組織よりなり、板厚１／２位置と板厚１／１０位置の圧延面に平行な面における結晶方位のランダム強度比が、Ｉ｛５５４｝＜２２５＞≧７．０、Ｉ｛４１１｝＜１４８＞≧０．９、Ｉ｛２１１｝＜０１１＞≧１．０であることを特徴とする。なおＩ｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞は｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞方位のランダム強度比を示す。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％にて、
Ｃｒ：１１．０％以上２５．０％以下、
Ｃ：０．００１％以上０．０１０％以下、
Ｓｉ：０．０１％以上１．０％以下、
Ｍｎ：０．０１％以上１．０％以下、
Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．００２％以上０．０２０％以下を含み、
さらにＴｉ：１．０％以下、およびＮｂ：１．０％以下の１種または２種を含み、かつ残部がＦｅおよび不純物からなり、
結晶粒度番号が９．０超のフェライト単相組織よりなり、板厚１／２位置と板厚１／１０位置の圧延面に平行な面における結晶方位のランダム強度比が、
Ｉ｛５５４｝＜２２５＞≧７．０、
Ｉ｛４１１｝＜１４８＞≧０．９、
Ｉ｛２１１｝＜０１１＞≧１．０
であることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
（なおＩ｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞は｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞方位のランダム強度比を示す）
【請求項２】
質量％にて、更に、
Ｂ：０．０００１％以上０．００２５％以下、Ｓｎ：０．００５％以上０．５０％以下、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｍｏ：２．０％以下、Ａｌ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｃｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以下、Ｚｒ：０．５０％以下、Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ｙ：０．１０％以下、Ｈｆ：０．２０％以下、ＲＥＭ：０．１０％以下、Ｓｂ：０．５０％以下の１種または２種以上含有してい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鋼板。
【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鋼板に関し、特に、成形加工した際の成形性並びに成形後の表面特性に優れるフェライト系ステンレス鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表鋼種であるＳＵＳ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）をはじめとしたオーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性、加工性、美麗性等に優れることから家電、厨房品、建材等広く用いられている。但し、オーステナイト系ステンレス鋼は高価かつ価格変動の激しいＮｉを多量に添加しているため鋼板の価格が高いとされており、経済性の観点からはより安価なものが望まれている。
一方、フェライト系ステンレス鋼はＮｉを含有しない、もしくは含有量が極めて少ないため、コストパフォーマンスに優れる材料として、ここ近年で需要が増加している。しかしながら、フェライト系ステンレス鋼を成形用途として使用する場合、問題となるのが成形限界と、成形後に表面凹凸が形成されることによる表面特性の劣化である。
【０００３】
まず成形限界について比較すると、オーステナイト系ステンレス鋼の場合は張り出し性に優れるが、フェライト系ステンレス鋼の張り出し性は低く、大きく変形させることが出来ない。しかし鋼中の結晶方位（集合組織）を調整することで深絞り性を制御することが出来るため、フェライト系ステンレス鋼を成形用途として用いる場合では、深絞りを主体とした成形手法を用いる場合が多い。
【０００４】
次に、成形加工後の表面特性（表面凹凸）について述べる。ここで「表面凹凸」とは、加工や成形を行った後に鋼板表面に生じる微細な凹凸（肌荒れ）を指し、この微細な凹凸は結晶粒に対応しており、結晶粒径が大きいほど表面凹凸も顕著になる。
オーステナイト系ステンレス鋼の場合、加工硬化特性に優れており細粒組織が比較的作りやすいため結晶粒度番号が約１０程度の鋼板が製造されている。このため成形加工後の表面凹凸（肌荒れ）は小さく、ほとんど問題とならない。一方、フェライト系ステンレス鋼の結晶粒度はＳＵＳ４３０で９程度、ＳＵＳ４３０ＬＸで７程度とオーステナイト系ステンレス鋼に比べて小さい。ここで粒度番号が小さい、ということは結晶粒径が大きいことを示している。
フェライト系ステンレス鋼が粗粒になりやすい一因としては、フェライト系ステンレス鋼では再結晶粒径が大きくなりやすく、特にＳＵＳ４３０ＬＸのように、Ｃ，Ｎを低減させて加工性、成形性の向上を図った高純フェライト系ステンレス鋼では粒成長しやすいため、オーステナイト系ステンレス鋼に比べ結晶粒度が大きくなる傾向にある。
【０００５】
家電製品の筺体あるいは器物のように比較的厳しい成形性が要求される場合、フェライト系ステンレス鋼ではＳＵＳ４３０ＬＸのような高純フェライト系ステンレス鋼が用いられることが多い。また、成形後の強度を担保するために用いられるステンレス鋼板の板厚は大半の場合は０．６ｍｍ以上であることが一般的であるが、前述のように結晶粒径が大きいために成形後の肌荒れが大きく、成形後に研磨によって表面凹凸の除去が通常行われている。
【０００６】
上述した背景から、高純度フェライト系ステンレス鋼の肌荒れを軽減する手法が開示されている。
【０００７】
特許文献１には、高純度のフェライト系ステンレス鋼を用いて析出粒子のサイズ及び結晶粒径を制御して、加工肌荒れを低減させかつ成形性を向上させたフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法が開示されている。しかし特許文献１記載の方法では、結晶粒径が小さい鋼板が得られているものの成形した際の深絞り性は十分ではなく、また結晶粒径が小さいにもかかわらず成形後の肌荒れが発生しやすい問題があった。
【０００８】
特許文献２には、ＴｉとＮｂを含有したフェライト系ステンレス鋼において低温で熱間圧延を実施し、かつ高い冷間圧延率を取ることで細粒とし、成形時の耐肌荒れ性に優れたステンレス鋼を製造する技術を開示している。こうした技術によって特許文献２に記載のステンレス鋼板の結晶粒度番号は９．５と細粒組織が得られているものの、カップ絞り成形をした後の耐肌荒れ性は必ずしも十分ではない。
【０００９】
特許文献３には、Ｎｂ及び／またはＴｉを含有する成分を有する鋼の最終冷延前の結晶粒径を制御することで深絞り性、リジング性および耐肌荒れ性を向上させたフェライト系ステンレス鋼が開示されている。しかし、最終製品の結晶粒径は１５μｍ（結晶粒度番号で８．８）であり、耐肌荒れ性が不十分である。
【００１０】
また従来では、高純度フェライト系ステンレス鋼の表面凹凸を軽減するために、フェライト系ステンレス鋼板を製造する際に冷延回数を増やして結晶粒径を細かくすることで、表面凹凸の低減を図る方法も検討されてきた。しかし実際には、製品板上に表面凹凸が生成する場合があり、その原因は必ずしも明確ではなく、鋼板表面の高品質化を安定して維持できる技術が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４７４９８８８号公報
【特許文献２】特開平７−２９２４１７号公報
【特許文献３】特許第３７８８３１１号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｒ．Ｋ．Ｒａｙ，Ｊ．Ｊ．Ｊｏｎａｓ  ａｎｄ  Ｒ．Ｅ．Ｈｏｏｋ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｖｉｅｗｓ．ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．４（１９９４），ｐ１３１.
【非特許文献２】本間穂高、中村修一、吉永直樹：鉄と鋼、ｖｏｌ.９０，Ｎｏ．７（２００４），ｐ５１０−５１７
【非特許文献３】「集合組織」，長島晋一  編著，丸善（１９８４），ｐ２３.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のように、フェライト系ステンレス鋼の成形加工を考えた場合、所定の形状に成形が出来、かつ成形後の表面特性を満足しうることは非常に困難であるのが現状である。このため、現状、成形性を確保させたフェライト系ステンレス鋼の場合は、成形後に生じた表面凹凸を除去するために研磨工程を行う必要があるが、研磨時間がかかり製造コストがかさむ上、研磨にて生じた粉じんが多く発生するなどの環境面の問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、成形加工性及び成形加工後の表面特性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］質量％にて、Ｃｒ：１１．０％以上２５．０％以下、Ｃ：０．００１％以上０．０１０％以下、Ｓｉ：０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．０１％以上１．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ：０．００２％以上０．０２０％以下を含み、さらにＴｉ：１．０％以下、およびＮｂ：１．０％以下の１種または２種を含み、かつ残部がＦｅおよび不純物からなり、結晶粒度番号が９．０超のフェライト単相組織よりなり、板厚１／２位置と板厚１／１０位置の圧延面に平行な面における結晶方位のランダム強度比が、Ｉ｛５５４｝＜２２５＞≧７．０、Ｉ｛４１１｝＜１４８＞≧０．９、Ｉ｛２１１｝＜０１１＞≧１．０であることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
（なおＩ｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞は｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞方位のランダム強度比を示す）
［２］質量％にて、更に、Ｂ：０．０００１％以上０．００２５％以下、Ｓｎ：０．００５％以上０．５０％以下、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｍｏ：２．０％以下、Ａｌ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｃｏ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以下、Ｚｒ：０．５０％以下、Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ｙ：０．１０％以下、Ｈｆ：０．２０％以下、ＲＥＭ：０．１０％以下、Ｓｂ：０．５０％以下の１種または２種以上含有していることを特徴とする上記［１］に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、成形加工性及び成形加工後の表面特性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のフェライト系ステンレス鋼板の一実施形態について説明する。
本実施形態に係るフェライト系ステンレス鋼板は、質量％にて、Ｃｒ：１１．０％以上２５．０％以下、Ｃ：０．００１％以上０．０１０％以下、Ｓｉ：０．０１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．０１％以上１．０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ：０．００２％以上０．０２０％以下を含み、さらにＴｉ：１．０％以下、およびＮｂ：１．０％以下の１種または２種を含み、かつ残部がＦｅおよび不純物からなり、結晶粒度番号が９．０超のフェライト単相組織よりなり、板厚１／２位置と板厚１／１０位置の圧延面に平行な面における結晶方位のランダム強度比が、Ｉ｛５５４｝＜２２５＞≧７．０、Ｉ｛４１１｝＜１４８＞≧０．９、Ｉ｛２１１｝＜０１１＞≧１．０である。
以下、各要件について詳しく説明する。
【００１８】
まず、成分の限定理由を以下に説明する。なお、各元素の含有量の「％」表示は「質量％」を意味する。
【００１９】
Ｃｒは、ステンレス鋼の基本特性である耐食性を向上する元素である。１１．０％未満では十分な耐食性は得られないため下限は１１．０％以上とする。一方、過度な添加はσ相（Ｆｅ−Ｃｒの金属間化合物）相当の金属間化合物の生成を促進して製造時の割れを助長するため上限は２５．０％以下とする。安定製造性（歩留まり、圧延疵等）の点から１４．０％以上、２２．０％以下が望ましい。更に望ましくは１６．０％以上、２０．０％以下がよい。
【００２０】
Ｃは、本実施形態において重要な成形性（ｒ値）を低下させる元素であるため少ない方が好ましく、上限を０．０１０％以下とする。但し、過度な低減は精錬コストの上昇を招くため下限は０．００１％以上とする。精錬コスト及び成形性の両者を考慮した場合０．００２％以上、０．００８％以下が好ましく、０．００２％以上、０．００６％以下がさらに好ましい。
【００２１】
Ｓｉは、耐酸化性向上元素であるが過剰な添加は成形性の低下を招くため１．０％以下を上限とする。成形性の点からＳｉ含有量は低い方が好ましいが、過度の低下は原料コストの増加を招くため０．０１％以上を下限とする。製造性の観点から望ましい範囲は０．０５％以上、０．６０％以下であり、さらに望ましくは０．０５％以上、０．３０％以下である。
【００２２】
ＭｎもＳｉ同様に、多量の添加は成形性の低下を招くため上限を１．０％以下とする。成形性の点からＭｎ含有量が低い方が好ましいが、過度の低下は原料コストの増加を招くため０．０１％以上を下限とする。製造性の観点から望ましい範囲は０．０５％以上、０．４０％以下であり、さらに望ましくは０．０５％以上、０．３０％以下である。
【００２３】
Ｐは、成形性（ｒ値及び製品伸び）を低下させる元素であるため低い方が好ましく、上限を０．１０％以下と制限する。但し、過度な低減は原料コストの上昇をもたらすため下限は０．００５％以上とすることが好ましい。成形性と製造コストの両者を考慮した場合、好ましい範囲は０．００７％以上、０．０３０％以下、更に望ましくは０．０１０％以上、０．０２５％以下である。
【００２４】
Ｓは不可避的不純物元素であり、製造時の割れを助長するため低い方が好ましく、上限を０．０１％以下と制限する。Ｓ量は低いほど好ましく０．００３０％以下が望ましい。一方、過度の低下は精錬コストの上昇を招くため下限は０．０００３％以上とすることが望ましい。製造性とコストの点から、好ましい範囲は０．０００４％以上、０．００２％以下である。
【００２５】
Ｎは、Ｃと同様に成形性（ｒ値）を低下させる元素であり、上限を０．０２０％以下とする。但し、過度な低減は精錬コストの上昇に繋がるため、下限は０．００２％以上とする。成形性と製造性の点から好ましい範囲は０．００５％以上、０．０１５％以下である。
【００２６】
ＴｉおよびＮｂの１種または２種を下記のように含有する。
Ｔｉは、Ｃ，Ｎと結合し、ＴｉＣ、ＴｉＮ等の析出物としてＣ，Ｎを固定する（高純度化）ことによって成形性（ｒ値）及び製品伸びの向上をもたらす。これらの効果を得るために下限は０．０１％以上とすることが好ましい。一方、過度な添加は合金コストの上昇や再結晶温度上昇に伴う製造性の低下を招くため、上限は１．０％以下とする。成形性及び製造性の点から、好ましい範囲は０．０５％以上、０．５０％以下である。更に、Ｔｉの上記効果を積極的に活用する好適な範囲は０．１０％以上、０．３０％以下である。
【００２７】
Ｎｂも、Ｔｉ同様にＣ，Ｎを固定する安定化元素であって、この作用による鋼の高純度化を通じて成形性（ｒ値）及び製品伸びの向上をもたらす。これら効果を得るために下限は０．０１％以上とすることが好ましい。一方、過度な添加は合金コストの上昇や再結晶温度上昇に伴う製造性の低下を招くため、上限は１．０％以下とする。合金コストや製造性の点から、好ましい範囲は０．０２％以上、０．３０％以下である。更に、Ｎｂの上記効果を積極的に活用する好適な範囲は０．０４％以上、０．１５％以下である。より更に望ましくは０．０６％以上、０．１０％以下である。
【００２８】
本実施形態のフェライト系ステンレス鋼板は、上記の基本組成に加えて下記の元素群のうち１種または２種以上を選択的に含有させてもよい。
【００２９】
Ｂは二次加工性を向上させる元素である。その効果を発揮するには０．０００１％以上が必要であるためこれを下限とする。一方、過度の添加は製造性、特に鋳造性の劣化を招くため０．００２５％以下を上限とする。好ましい範囲は０．０００２〜０．００２０％であり、さらに好ましくは０．０００３〜０．００１２％である。
【００３０】
Ｓｎは耐食性を向上させる効果を有する元素であるため室温での腐食環境に応じて添加してもよい。その効果は０．００５％以上で発揮されるためこれを下限とする。一方、多量の添加は製造性の劣化を招くため、０．５０％以下を上限とする。製造性を考慮して好ましい範囲は０．０１〜０．２０％、さらに好ましくは０．０２〜０．１０％である。
【００３１】
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｗ、Ｃｏ、Ｖ、Ｚｒは、耐食性あるいは耐酸化性を高めるのに有効な元素であり、必要に応じて添加する。但し、これらの元素の過度な添加は成形性の低下を招くばかりでなく合金コストの上昇や製造性を阻害することに繋がるおそれがある。そのため、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗの上限は１．０％以下とする。Ｍｏは製造性の低下をもたらすため上限は２．０％以下とする。Ｃｏ、Ｖ、Ｚｒの上限は０．５０％以下とする。いずれの元素もより好ましい含有量の下限は０．１０％以上とする。
【００３２】
Ｃａ、Ｍｇは、熱間加工性や２次加工性を向上させる元素であり、必要に応じて添加する。但し、これら元素の過度な添加は製造性を阻害することに繋がるため、Ｃａ、Ｍｇの上限は０．００５０％以下とする。好ましい下限は０．０００１％以上とする。製造性と熱間加工性を考慮した場合、好ましい範囲はＣａ、Ｍｇともに、０．０００２〜０．００２０％であり、さらに好ましい範囲は０．０００２〜０．００１０％である。
【００３３】
Ｙ、Ｈｆ、ＲＥＭは、熱間加工性や鋼の清浄度を向上ならびに耐酸化性改善に対して有効な元素であり、必要に応じて添加してもよい。添加する場合、上限はＹ、ＲＥＭはそれぞれ０．１０％以下、Ｈｆは０．２０％以下とする。好ましい下限はＹ、Ｈｆ、ＲＥＭともに０．００１％以上とする。ここで、本実施形態における「ＲＥＭ」は原子番号５７〜７１に帰属する元素（ランタノイド）を指し、例えば、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ等である。
【００３４】
ＳｂはＳｎと同様に耐食性向上効果を持つ元素であり、必要に応じて含有させてもよい。ただしＳｂの多量の添加は製造性の劣化を招くため、０．５０％以下を上限とする。一方、耐食性向上の効果は０．００５％以上で発揮されるためこれを下限とする。
【００３５】
本実施形態のフェライト系ステンレス鋼鈑は、上述してきた元素以外は、Ｆｅ及び不純物（不可避的不純物を含む）からなるが、以上説明した各元素の他にも、本発明の効果を損なわない範囲で含有させることが出来る。本実施形態では、例えばＢｉ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｈ、Ｔａ等を含有させてもよいが、その場合は可能な限り低減することが好ましい。一方、これらの元素は、本発明の課題を解決する限度において、その含有割合が制御され、必要に応じて、Ｂｉ≦１００ｐｐｍ、Ｐｂ≦１００ｐｐｍ、Ｓｅ≦１００ｐｐｍ、Ｈ≦１００ｐｐｍ、Ｔａ≦５００ｐｐｍの１種以上を含有してもよい。
【００３６】
次に金属組織について説明する。
本実施形態のフェライト系ステンレス鋼鈑は、結晶粒度番号が９．０超のフェライト単相組織からなる。
結晶粒度番号は９．０超とする。成形後の表面凹凸は結晶粒度番号が大きいほど、すなわちフェライト結晶粒の粒径が小さいほど生じにくいためこれを下限とする。表面凹凸をさらに抑制するためには９．５超が好ましく、更に望ましくは１０.０超である。
結晶粒度番号の測定方法は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１（２０１３）の線分法で求めることができる。なお粒度番号：９は結晶粒内を横切る１結晶粒あたりの平均線分長１４．１μｍに相当し、粒度番号：１０は結晶粒内を横切る１結晶粒あたりの平均線分長１０．０μｍに相当する。結晶粒度測定は試験片断面の光学顕微鏡組織写真より、１試料につき横切る結晶粒数を５００以上とする。エッチング液は王水または逆王水がよいが、結晶粒界が判断できるのであれば他の溶液でも構わない。また隣接する結晶粒の方位関係によっては粒界が鮮明に見えない場合があるため、濃くエッチングするのが好ましい。また結晶粒界測定に当たって双晶粒界は測定しないこととする。
【００３７】
通常、結晶方位は成形性（ｒ値）と良い相関があることは知られているが、本実施形態においては、本発明者らが得た新たな知見によって、集合組織を以下のように規定することとする。すなわち、結晶方位が成形後の表面凹凸に大きく影響を及ぼすという新たな知見に基づき。板厚１／２位置と板厚１／１０位置それぞれにおいて、圧延面に平行な面における結晶方位のランダム強度比を下記のようにする。
Ｉ｛５５４｝＜２２５＞≧７．０
Ｉ｛４１１｝＜１４８＞≧０．９
Ｉ｛２１１｝＜０１１＞≧１．０
なおＩ｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞は｛ｈｋｌ｝＜ｕｖｗ＞方位のランダム強度比を示す。
【００３８】
｛５５４｝＜２２５＞方位は高純度フェライト系ステンレス鋼の再結晶方位として生成し、成形性に良好な方位であることが知られている（非特許文献１）。そのため、絞りを中心とした成形加工を行う際には｛５５４｝＜２２５＞方位を高めることが求められる。一方、｛４１１｝＜１４８＞方位は冷間圧延率を高めると生成する（例えば非特許文献２）が、成形性には好ましくない方位である。また｛２１１｝＜０１１＞方位は圧延で形成される方位である（非特許文献３）が、再結晶時には蚕食される方位であるために再結晶完了後にはほとんど残存しない。したがって従来、成形性を確保するには｛５５４｝＜２２５＞方位の集積度（ランダム強度比）を上げて｛４１１｝＜１４８＞方位や｛２１１｝＜０１１＞方位の集積度を下げることが有効と考えられ、制御されてきた。
【００３９】
しかし本発明者らは、成形性に好ましい方位である｛５５４｝＜２２５＞方位の集積度を上げるだけでなく、成形性に好ましくない｛４１１｝＜１４８＞方位と再結晶後には残存しにくい｛２１１｝＜０１１＞の集積度を高め、結晶粒度（結晶粒径）と合わせて制御することで、成形後の表面凹凸（肌荒れ）を安定的に抑制できることを見出した。
すなわち本実施形態では、｛５５４｝＜２２５＞方位は鋼板を種々の形状に成形することを考慮し、ランダム強度比を７．０以上とする。上記のとおり、｛５５４｝＜２２５＞方位のランダム強度比は高い方が成形限界を高めるには好ましいため、８．０以上であることが望ましい。
｛４１１｝＜１４８＞方位は、表面凹凸の抑制に重要な方位であり、ランダム強度比を０．９以上とする。好ましくは１．０以上である。常法でフェライト系ステンレス鋼板を製造した場合には０．７未満となるのが一般的である。そのため、本実施形態では、｛４１１｝＜１４８＞方位を高めるために、後述するような製造方法の制御が必要となる。
｛２１１｝＜０１１＞方位の集積度は１．０以上とする。上記のとおり｛２１１｝＜０１１＞方位は再結晶完了後には残存しにくく、該方位も、常法でフェライト系ステンレス鋼板を製造した場合には０．８以下となるのが一般的である。そのため｛４１１｝＜１４８＞方位の制御と同様に、製造条件の工夫が必要となる。
【００４０】
結晶方位のランダム強度比の測定方法について述べる。
鋼板の圧延面に平行な面について板厚の１／２位置と板厚の１／１０位置についてＸ線回折を実施する。１／２位置は鋼材の平均的な集合組織を示すことが多く、成形性の指標となりうる。また成形後の表面凹凸（肌荒れ）は表面で発生するため、表面近傍の結晶方位分布が重要となるので１／１０位置も測定する。
得られたデータより３次元方位解析を実施する。解析手法としては広く知られている「Ｂｕｎｇｅ」の手法を用いることができる。結晶方位分布図より、該当方位におけるランダム強度比を読み取る。ＥＢＳＤによる局所的な方位解析を用いることも可能であるが、その際は結晶粒数が１０００以上となるような領域を調査し、集合組織の平均的な情報が得られるように注意が必要となる。
【００４１】
上述の集合組織の規定により成形性と成形後の表面凹凸（肌荒れ）の両特性が向上する理由については鋭意調査中ではあるが、現時点では次のように推測される。
鋼材の成形の際は各結晶粒がそれぞれの結晶方位に対応した変形をする。そのときに活動するすべり系は結晶方位ごとに異なると考えられる。一般的にｒ値が高い方位とｒ値が低い方位は活動するすべり系（方向）が異なる。そのため、ｒ値が高い方位である結晶粒と、ｒ値が低い方位である結晶粒同士が鋼材表面で隣接した場合は、一方粒のすべりによって生じる表面変化（凹または凸）が、隣接する結晶粒の異なる表面変化（凸または凹）で打ち消し合い、結果、表面凹凸が抑制されると考えている。但し、鋼材表面において隣接する結晶粒方位の組み合わせは膨大にあるため、この機構解明には更なる検討が必要である。
【００４２】
本実施形態のフェライト系ステンレス鋼板の金属組織はフェライト単相組織よりなる。これはオーステナイト相やマルテンサイト組織を含まないことを意味している。オーステナイト相やマルテンサイト組織を含む場合は、結晶粒径を細かくすることが比較的容易であることに加えてオーステナイト相はＴＲＩＰ効果により高成形性を示すが、原料コストが高くなることに加えて、製造時に耳割れ等の歩留まり低下が起こりやすくなるため、金属組織はフェライト単相組織とする。なお鋼中に炭窒化物等の析出物が存在するが、本発明の効果を大きく左右するものではないためこれらは考慮せず、上記は主相の組織について述べている。
【００４３】
なお本実施形態のフェライト系ステンレス鋼板の板厚は特に限定しないが、強度確保の観点から０．５ｍｍ以上、好ましくは０．６ｍｍ以上であることが望ましい。板厚が薄い場合は成形後の部品において強度が不十分となる場合があるためである。製造対象となる部品のサイズや形状、耐荷重等を考慮して板厚を設計する必要がある。
【００４４】
次に、上述してきた本実施形態のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であるが、熱間圧延、冷間圧延及び各熱処理（焼鈍）を組み合わせることとし、必要に応じて、適宜、酸洗を行うこととする。すなわち、製造方法の一例として、例えば、製鋼−熱間圧延−熱延板焼鈍−冷間圧延−冷延板焼鈍の各工程からなる製法を採用できる。
本実施形態において重要な結晶粒径と結晶方位（集合組織）の両者を上記のとおりに満足するために制御すべきポイントは、熱間圧延後の熱処理条件、冷間圧延率、冷延後の熱処理条件であり、それ以外の工程、条件については特に制限はない。
【００４５】
熱間圧延後の熱処理（熱延板焼鈍）においては、板厚や成分、熱間圧延の圧下率によって熱延板の再結晶温度Ｔ１（℃）が異なるが、最高到達温度をＴ１〜（Ｔ１＋３５）（℃）の範囲に制御する必要がある。熱延板焼鈍の最高到達温度がＴ１℃未満であると未再結晶粒が残存し、製品のリジング特性、成形性が不良となるためである。一方、最高到達温度がＴ１＋３５℃超であると粒成長により結晶粒が粗大化し、冷延および冷延板焼鈍後の結晶粒径が粗大化する、もしくは冷延および冷延板焼鈍後、肌荒れ性に重要な上記結晶方位が得られないためである。
【００４６】
冷間圧延率は９３％以上とする。冷間圧延率は常法では最大でも９０％程度とすることが一般的であるが、本実施形態では、冷間圧延後の再結晶粒径を細かくするためには導入ひずみ量を多くする必要がある。再結晶はひずみが多く導入されている部分から始まる。すなわち、加工量が多い（圧延率が大きい）材料ほど、再結晶が始まる部分（核）が多いため再結晶粒径が小さくなる、また、加えて再結晶後に肌荒れ性に重要な、｛５５４｝＜２２５＞方位、｛４１１｝＜１４８＞方位、｛２１１｝＜０１１＞方位を上記範囲内に制御することも重要であり、これら方位を高めるためには、圧延率を大きくする必要がある。これらのことから、本実施形態においては、圧下率を９３％以上とすることが重要である。なお、圧延率の上限については特に限定しないが、圧延機の能力の観点から、９７％以下としてよい。
また、本実施形態の冷間圧延の他の圧延条件は適宜選択・設定してよい。
【００４７】
冷間圧延後の熱処理（冷延板焼鈍、最終焼鈍）における最高到達温度は、冷延板の再結晶温度をＴ２（℃）とすると（Ｔ２−１０）〜（Ｔ２＋３０）℃の範囲に制御する必要がある。冷延板焼鈍の最高到達温度が（Ｔ２−１０）未満であると材料が硬質化して成形割れが生じやすくなり成形性が劣化するおそれがあるためである。一方、最高到達温度が（Ｔ２＋３０）超であると結晶粒径が大きくなり規定の結晶粒度番号が得られない、もしくは所定の結晶方位が得られず、成形後に肌荒れが生じるためである。
【００４８】
本実施形態においては、冷間圧延の途中に中間焼鈍を入れてもよい。すなわち本実施形態の冷間圧延は、１回圧延でもよく、中間焼鈍を挟んだ２回以上の圧延でもよい。なお中間および最終焼鈍はバッチ式焼鈍でも連続式焼鈍でも構わない。また、各焼鈍は、必要であれば水素ガスあるいは窒素ガスなどの無酸化雰囲気で焼鈍する光輝焼鈍でもよいし、大気中で焼鈍しても構わない。
【００４９】
再結晶温度Ｔ１、Ｔ２は、熱延板あるいは冷延板を用いて温度を変えて熱処理した後の金属組織観察から決定することができる。
【００５０】
以上説明した製造方法により、本実施形態に係るフェライト系ステンレス鋼板を得ることができる。
【実施例】
【００５１】
次に本発明の実施例を示すが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、以下の実施例で用いた条件に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
なお、下記にて示す表中の下線が、本発明の範囲から外れているものを示す。
【００５２】
表１に示す成分組成のステンレス鋼を溶製してスラブに鋳造し、スラブを熱間圧延にて圧延した。その後、熱延板焼鈍、冷間圧延、冷延板焼鈍を施して０．６ｍｍ厚のステンレス鋼板（製品板）Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２８を製造した。各工程条件は表２のように変化させた。なお熱延板焼鈍、および冷延板焼鈍における焼鈍時間（保持時間）はそれぞれ、１〜６０秒の範囲内とし、かつ本実施例においては中間焼鈍は省略した。
【００５３】
次に、得られたステンレス鋼板Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２８の結晶粒度番号（ＧＳＮ）を、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１（２０１３）に準拠して測定した。
またステンレス鋼板Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２８の板厚中心（１／２ｔ位置）及び１／１０ｔ位置それぞれの集合組織を上述した手法であるＸ線回折により測定し、｛５５４｝＜２２５＞方位、｛４１１｝＜１４８＞方位、｛２１１｝＜０１１＞方位のランダム強度比Ｉ｛５５４｝＜２２５＞、Ｉ｛４１１｝＜１４８＞、Ｉ｛２１１｝＜０１１＞を求めた。
【００５４】
さらに、ステンレス鋼板Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２８よりφ１００ｍｍの試料を切り出し、油圧成形試験機により限界絞り比２．０のカップ成形試験を行った。カップ成形後の表面肌荒れには限界絞り比が大きく影響するが、その他の成形条件は影響を及ぼさないことが分かっている。なお今回実施したカップ成形試験条件は、ポンチ径が５０ｍｍ、ポンチ肩Ｒが５ｍｍ、ダイス径が５３ｍｍ、ダイス肩Ｒが８ｍｍ、しわ押さえ圧が１０トンであり、かつ試料とポンチ間の潤滑剤として、出光興産株式会社製の防錆油「ダフニーオイルコートＺ３（登録商標）」を塗布し、その後、成形後の鋼板表面を保護するために潤滑シート「ニチアス株式会社製ナフロンテープＴＯＭＢＯ９００１」を貼り付けた。
【００５５】
限界絞り比２．０で成形が出来た試料についてはカップ成形後の肌荒れを評価した。具体的には、カップ成形後の試料の縦壁部の高さ中央部において高さ方向に平行に５ｍｍ長さについて二次元接触式の表面粗さ測定機を用いて表面粗さ測定を行った。ＪＩＳ  Ｂ  ００３１（２００３）に記述される算術平均粗さＲａが２．０μｍを基準とし、それ以下の場合を表面肌荒れ評価が良好（「○」）、Ｒａが２．０μｍ超の場合を表面肌荒れ評価を不良（「×」）と判断した。
表２に、ステンレス鋼板Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２８の上記特性評価の結果を示す。なお、本発明例のステンレス鋼板は全てフェライト単相（オーステナイト相やマルテンサイト組織を含まない）だった。
【００５６】
表２に示すように、本発明例によると、結晶粒度番号および集合組織が制御され、耐肌荒れ性及び成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を得ることが出来た。
なお、Ｒａが２．０μｍ超の比較例の場合は、表面凹凸が顕著であり、最終的には研磨によって当該凹凸を除去することとなるため、製造コストの面でも評価が劣ることとなる。
【００５７】
【表１】
2019026913.tif 000002
【００５８】
【表２】
2019026913.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、成形加工性及び成形加工後の表面特性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供することが可能である。さらに、本発明に係るフェライト系ステンレス鋼板は成形加工後の表面特性に優れているので、従来行われていた表面凹凸除去を目的とした成形加工後の研磨工程を省略することができるため、製造コストの面でも効果を十分に享受できる。