(57)【要約】  本開示は、二重ステンレス鋼から製造された二重ステンレス鋼ストリップであって、二重ステンレス鋼が、重量％で以下の組成：Ｃ  ０．０２以下；Ｓｉ  ０．０５〜０．４０；Ｍｎ  ０．５〜３．０；Ｃｒ  ３０．０〜３３．０；Ｎｉ  ５．０〜１０．０；Ｍｏ  ２．０〜４．０；Ｎ  ０．４０〜０．６０；Ａｌ  ０．０１０〜０．０３５；Ｂ  ０．００２０〜０．００３０；Ｃａ  ０．０００６〜０．００４０；Ｃｕ  ０〜０．６０；Ｖ０〜０．１５；Ｗ  ０〜０．０５；Ｃｏ  ０〜０．６０；Ｔｉ  ０〜０．０３；Ｎｂ  ０〜０．０３；Ｐ  ０．０３以下；Ｓ  ０．０２以下；残部  Ｆｅおよび不可避不純物を含み；二重ステンレス鋼が、３０〜７０ｖｏｌ％のオーステナイト相および７０〜３０ｖｏｌ％のフェライト相からなり；ストリップが、フェライト相およびオーステナイト相の交互層を有し、前記交互層が、物体の平面と本質的に平行であり、前記交互層が、１０μｍ以下の平均層厚を有する、二重ステンレス鋼ストリップに関する。本開示はまた、前記二重ステンレス鋼を含むストリップを製造する方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で以下の組成：
Ｃ  ０．０２以下；
Ｓｉ  ０．０５〜０．４０；
Ｍｎ  ０．５〜３．０；
Ｃｒ  ３０．０〜３３．０；
Ｎｉ  ５．０〜１０．０；
Ｍｏ  ２．０〜４．０；
Ｎ  ０．４０〜０．６０；
Ａｌ  ０．０１０〜０．０３５；
Ｂ  ０．００２０〜０．００３０；
Ｃａ  ０．０００６〜０．００４０；
Ｃｕ  ０〜０．６０；
Ｖ  ０〜０．１５；
Ｗ  ０〜０．０５；
Ｃｏ  ０〜０．６０；
Ｔｉ  ０〜０．０３；
Ｎｂ  ０〜０．０３；
Ｐ  ０．０３以下；
Ｓ  ０．０２以下；
残部  Ｆｅおよび不可避不純物；
を有する二重ステンレス鋼を含む二重ステンレス鋼ストリップであって、二重ステンレス鋼が、３０〜７０ｖｏｌ％のオーステナイト相および７０〜３０ｖｏｌ％のフェライト相からなり；
二重ステンレス鋼ストリップが、フェライト相およびオーステナイト相の交互層を有し、前記交互層が、ストリップの平面と本質的に平行であり、前記交互層が、約１０μｍ以下である平均層厚を有する、二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項２】
二重ステンレス鋼が、４０〜６０ｖｏｌ％のオーステナイト相および６０〜４０ｖｏｌ％のフェライト相からなる、請求項１に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項３】
二重ステンレス鋼が、４５〜５５ｖｏｌ％のオーステナイト相および５５〜４５ｖｏｌ％のフェライト相からなる、請求項１または２に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項４】
フェライトまたはオーステナイトの平均厚が、約１．０〜約８．０μｍの間である、請求項１から３のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項５】
フェライトまたはオーステナイトの平均厚が、約１．０〜約４．０μｍの間である、請求項１から４のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項６】
二重ステンレス鋼中のＣｒの含有量が、３１〜３２．５ｗｔ％の範囲内である、請求項１から５のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項７】
二重ステンレス鋼中のＭｏの含有量が、３．０〜３．８ｗｔ％の範囲内である、請求項１から６のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項８】
二重ステンレス鋼中のＮの含有量が、０．４５〜０．５５ｗｔ％の範囲内である、請求項１から７のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項９】
二重ステンレス鋼中のＮｉの含有量が、６．０〜８．０ｗｔ％の範囲内である、請求項１から８のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項１０】
二重ステンレス鋼ストリップの厚さが、約１５μｍ〜６ｍｍである、請求項１から９のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼ストリップを製造するための方法であって、
−  請求項１または請求項６〜９のいずれか一項または請求項１〜９のいずれか一項に記載の二重ステンレス鋼を含むブルームを用意する工程；
−  １つまたは複数の熱間加工プロセスを使用することによってブルームをスラブに変換する工程であって、１つおよび複数の熱間加工プロセスが、約１０００〜約１３００℃の温度で実施される、ブルームをスラブに変換する工程；
−  １つまたは複数の熱間圧延工程を使用することによってスラブを熱間圧延ストリップに変換する工程であって、１つまたは複数の熱間圧延工程が、約１０００〜約１３００℃の温度で実施される、スラブを熱間圧延ストリップに変換する工程；
−  熱間圧延ストリップを、約５００℃の温度に焼入れする工程；
−  焼入れした熱間圧延ストリップを酸洗浄する工程；
−  １つまたは複数の冷間圧延工程を使用することによって、酸洗浄した熱ストリップを冷間加工する工程
を含む方法。
【請求項１２】
１つまたは複数の加熱処理工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
１つまたは複数の熱処理工程が、約１０８０〜約１２００℃の温度で約５秒〜６００秒の時間実施される焼きなましである、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、二重ステンレス鋼ストリップおよび二重ステンレス鋼ストリップを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＮＳ：Ｓ３２７５０によってカバーされる組成の二重ステンレスストリップは、良好な耐食性が必要とされる一般的なストリップ用途において使用される。ストリップは、焼なまし条件において、約６００ＭＰａの降伏強度（Ｒｐ０．２）、約８００ＭＰａの引張強度（Ｒｍ）、約５０℃の臨界隙間腐食温度（ＣＣＴ）、および約８０℃の臨界点食温度（ＣＰＴ）を有する。
【０００３】
しかしながら、最も厳しい環境における幅広い範囲の用途、例えば、海水用途または他の過酷な化学環境で使用できる、さらにより高い強度およびより高い耐食性のストリップおよびそれから作製された製品への必要性は高まり続けている。これらの環境で使用されるストリップは、腐食に対して極度に抵抗性であるべきであり、冷間加工および焼なまし条件の両方で並外れた機械強度を有する。
【０００４】
本開示の態様は、上述の条件を満たし、上述の先行技術以上のＰＲＥ値を有する二重ステンレス鋼ストリップを提供することであり、ここでＰＲＥ値は、ＰＲＥ＝Ｃｒ＋３．３＊Ｍｏ＋１６＊Ｎとして定義される。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、本開示の態様は、重量％で以下の組成：
Ｃ  ０．０２以下；
Ｓｉ  ０．０５〜０．４０；
Ｍｎ  ０．５〜３．０；
Ｃｒ  ３０．０〜３３．０；
Ｎｉ  ５．０〜１０．０；
Ｍｏ  ２．０〜４．０；
Ｎ  ０．４０〜０．６０；
Ａｌ  ０．０１０〜０．０３５；
Ｂ  ０．００２０〜０．００３０；
Ｃａ  ０．０００６〜０．００４０；
Ｃｕ  ０〜０．６０；
Ｖ  ０〜０．１５；
Ｗ  ０〜０．０５；
Ｃｏ  ０〜０．６０；
Ｔｉ  ０〜０．０３；
Ｎｂ  ０〜０．０３；
Ｐ  ０．０３以下；
Ｓ  ０．０２以下；
残部  Ｆｅおよび不可避不純物；
を含む二重ステンレス鋼ストリップであって、二重ステンレス鋼が、３０〜７０ｖｏｌ％のオーステナイト相および７０〜３０ｖｏｌ％のフェライト相からなり；二重ステンレス鋼ストリップが、フェライト相およびオーステナイト相の交互層を有し、前記交互層が、ストリップの平面と本質的に平行であり、前記交互層が、約１０μｍ以下の平均層厚を有する、二重ステンレス鋼ストリップを提供することである。本発明の二重ステンレス鋼ストリップのシグマ相および／または沈殿した窒化クロムの含有量は低いまたはゼロである。二重ステンレス鋼ストリップのＣｒ、ＭｏおよびＮの含有量は非常に高いため、これは驚くべきことである。シグマ相および／または沈殿した窒化クロムの含有量が低いまたはゼロであるということは、存在する量が、二重ステンレス鋼ストリップの耐食性および／または靱性を重度に悪化させるはずがないことを意味する。
【０００６】
さらに、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップは、冷間圧延などの塑性変形の間のマルテンサイトへの変換に抵抗するのに十分安定するオーステナイト相を有する。さらに、本発明の二重ステンレス鋼ストリップは、優れた熱間延性の特性を有し、二重ステンレス鋼ストリップにわたって、オーステナイトおよびフェライト相それぞれが均一に分布している。
【０００７】
本開示の別の態様は、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップを製造するための方法であって、方法が、
−  本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップ組成のブルームを用意する工程；
−  １つまたは複数の熱間加工プロセスを使用することによってブルームをスラブに変換する工程であって、１つおよび複数の熱間加工プロセスが、約１０００〜約１３００℃の温度で実施される、ブルームをスラブに変換する工程；
−  １つまたは複数の熱間圧延工程を使用することによってスラブを熱間圧延ストリップに変換する工程であって、１つまたは複数の熱間圧延工程が、約１０００〜約１３００℃の温度で実施される、スラブを熱間圧延ストリップに変換する工程；
−  熱間圧延ストリップを、約５００℃の温度に焼入れする工程；
−  焼入れした熱間圧延ストリップを酸洗浄する工程；
−  １つまたは複数の冷間圧延工程を使用することによって、酸洗浄した熱ストリップを冷間加工する工程
を含む、方法を提供することである。
【０００８】
冷間圧延工程は、二重ステンレス鋼のミクロ構造に対して大きな影響を与え、それによって、フェライトまたはオーステナイトの平均厚に対して大きな影響を有する。さらに、本発明の方法は、高い降伏強度および高い引張強度を有する二重ステンレス鋼ストリップを提供する。
【０００９】
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、それと共に使用されている数の数値の＋または−５％を意味する。また、本明細書で使用される場合、「本質的に平行」という表現は、平面からの逸脱が１０％未満であることを意味することが意図される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示は、重量％で以下の組成：
Ｃ  ０．０２以下；
Ｓｉ  ０．０５〜０．４０；
Ｍｎ  ０．７５〜１．５０；
Ｃｒ  ３０．０〜３３．０；
Ｎｉ  ５．０〜１０．０；
Ｍｏ  ２．０〜４．０；
Ｎ  ０．４０〜０．６０；
Ａｌ  ０．０１０〜０．０３５；
Ｂ  ０．００２０〜０．００３０；
Ｃａ  ０．０００６〜０．００４０；
Ｃｕ  ０〜０．６０；
Ｖ  ０〜０．１５；
Ｗ  ０〜０．０５；
Ｃｏ  ０〜０．６０；
Ｔｉ  ０〜０．０３；
Ｎｂ  ０〜０．０３；
Ｐ  ０．０３以下；
Ｓ  ０．０２以下；
残部  Ｆｅおよび不可避不純物；
を含む二重ステンレス鋼ストリップであって、二重ステンレス鋼ストリップが、３０〜７０ｖｏｌ％のオーステナイト相および７０〜３０ｖｏｌ％のフェライト相からなり；本発明の二重ステンレス鋼ストリップが、フェライト相およびオーステナイト相の交互層を有し、前記交互層が、ストリップの平面と本質的に平行であり、前記交互層が、約１０μｍ以下である平均層厚を有する、二重ステンレス鋼ストリップに関する。
【００１１】
一実施形態によると、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップは、４０〜６０ｖｏｌ％のオーステナイト相および６０〜４０ｖｏｌ％のフェライト相、例えば、４５〜５５ｖｏｌ％のオーステナイト相および５５〜４５ｖｏｌ％のフェライト相からなる。これは、二重ステンレス鋼ストリップ中に変形誘発マルテンサイトが存在しないことを意味する。これは、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップが高度に合金化されており、したがって、二重ステンレス鋼ストリップが、そのオーステナイト構造がマルテンサイト構造に変換することなく、冷間圧延によって生成される冷間変形を受ける能力を有することから、可能である。
【００１２】
一実施形態によると、二重ステンレス鋼ストリップは、約１．０〜約８．０μｍ、例えば約１．０〜約６．０μｍ、例えば約１．０〜約４．０μｍ、例えば約１．０〜約３．０μｍの間のフェライトまたはオーステナイトの平均厚を有する。微細構造により、二重ステンレス鋼ストリップの降伏強度が増加する。さらに、焼きなましの間のシグマ相の溶解または焼きなましの間の不規則構造へ変化などのすべての種類の拡散制御プロセスが迅速である。微細ミクロ構造に起因して、本発明の二重ステンレス鋼ストリップは、水素により誘発された応力割れ（ＨＩＳＣ）に対して良好な抵抗性を有する。
【００１３】
一実施形態によると、二重ステンレス鋼ストリップは、約１５μｍ〜６ｍｍの厚さを有する。
【００１４】
本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップは、腐食に対する高い抵抗性をもたらす。一実施形態によると、二重ステンレス鋼ストリップは、４６よりも高いＰＲＥ価を有する。ＰＲＥ値は、本明細書において、ＰＲＥ＝Ｃｒ＋３．３＊Ｍｏ＋１６＊Ｎ（それぞれの合金元素のそれぞれの重量百分率と乗算される因数）として定義される。本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップは、したがって、フェライトおよびオーステナイト相の両方におけるその高いＰＲＥ値、すなわち、フェライトおよびオーステナイト相の両方に対するＰＲＥ値が約４６よりも高いことに起因して、腐食に対する、とりわけ孔食に対する高い抵抗性を有する二重ステンレス鋼ストリップをもたらす。したがって、Ｃｒ、ＭｏおよびＮのそれぞれの量は、オーステナイトにおいてＰＲＥ値が約４６よりも高く、かつフェライト相においてＰＲＥ値が約４６よりも高くなるように選択される。これにより、二重ステンレス鋼ストリップを海水用途および高温海水用途（１００℃）で使用することが可能になる。
【００１５】
さらに、別の実施形態によると、二重ステンレス鋼ストリップは、７５℃超の臨界割れ温度（ＣＣＴ）を有する。この特性により、二重ステンレス鋼ストリップを海水用途および高温海水用途（１００℃）で使用することが可能になる。
【００１６】
本開示の別の態様は、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの組成を含む二重ステンレス鋼ストリップを製造するための方法であって、方法が、
−  本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップの組成を含むブルームを用意する工程；
−  １つまたは複数の熱間加工プロセスを使用することによってブルームをスラブに変換する工程であって、１つおよび複数の熱間加工プロセスが、約１０００〜約１３００℃の温度で実施される、ブルームをスラブに変換する工程；
−  １つまたは複数の熱間圧延工程を使用することによってスラブを熱間圧延ストリップに変換する工程であって、１つまたは複数の熱間圧延工程が、約１０００〜約１３００℃の温度で実施される、スラブを熱間圧延ストリップに変換する工程；
−  熱間圧延ストリップを、約５００℃の温度に焼入れする工程；
−  焼入れした熱間圧延ストリップを酸洗浄する工程；
−  １つまたは複数の冷間圧延工程を使用することによって、酸洗浄した熱ストリップを冷間加工する工程
を含む、方法を提供することである。
【００１７】
一実施形態によると、方法はまた、少なくとも１つの冷間圧延工程の後に実施されてもよい、１つまたは複数の熱処理工程を含む。一実施形態によると、１つまたは複数の熱処理工程は、焼きなましであり得、これは、約１０８０〜約１２００℃の温度で約５秒〜６００秒の時間実施される。誘導加熱を適用することにより、前記範囲よりも低領域の焼きなまし時間が可能になることがある。冷間圧延ストリップのこの温度範囲への加熱の間、前記冷間圧延ストリップを、７５０℃〜１０００℃の温度に曝露する時間が長くなりすぎるのを回避することが重要であり、これは、この温度がシグマ相および／または窒化クロムが最も迅速に形成される温度範囲であるためである。焼きなまし工程が、金属間相、例えば、シグマ相および窒化クロムの形成を低減する、または冷間圧延ストリップの強度を低減する、または冷間圧延ストリップ中のオーステナイト相もしくはフェライト相の含有量を変化させるために実施されてもよい。さらに、焼きなまし工程は、二重ステンレス鋼のミクロ構造に対して大きな影響を与え、それによって、フェライトおよびオーステナイトの平均厚に対して大きな影響を有する。さらに、焼きなまし工程により、高い延性および高い強度を有する冷間圧延ストリップがもたらされる。
【００１８】
一実施形態によると、冷間圧延ストリップは、少なくとも最後から２番目の冷間圧延工程と最後の冷間圧延工程との間に焼きなまし工程に供され得る。また、別の実施形態によると、それぞれの冷間圧延工程（例えば２つ以上の冷間圧延工程）の間に、いくつかの焼きなまし工程（例えば２つ以上）が適用され得る。別の実施形態によると、ストリップは、少なくとも１つの冷間圧延工程の後に焼きなまし工程に供され得る。したがって、一実施形態によると、２つ以上の焼きなまし工程、例えば、２つの焼きなまし工程または３つの焼きなまし工程が、実施され得る。
【００１９】
一実施形態によると、焼きなまし工程は、開放空気中または保護雰囲気下で実施される。なお別の実施形態によると、開放空気中で焼きなましされたストリップの場合、さらなる酸洗浄工程が実施され得る。
【００２０】
使用される方法工程の結果として、既に言及した通り、フェライトおよびオーステナイトの交互層が二重ステンレス鋼ストリップ中に見られ、前記層は、二重ステンレス鋼ストリップの平面と本質的に平行である。層の厚さは、二重ステンレス鋼ストリップの降伏強度に影響する。十分な降伏強度を得るために、オーステナイトおよびフェライトの平均厚は、約１０μｍ以下であるべきである。他の実施形態によると、各相の平均厚は、１．０〜約８．０μｍ、例えば約２．０〜約６．０μｍ、例えば約１．０〜約４．０μｍ、例えば約１．０〜約３．０μｍである。その最終冷間圧延または焼きなまし条件下での二重ステンレス鋼ストリップの厚さは、１５μｍ〜最大６ｍｍであってもよい。
【００２１】
本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼のブルームを用意する工程は、前記二重ステンレス鋼の溶融物を用意すること、および前記溶融物を鋳造してブルームを得ることを含み得る。鋳造は、本発明の二重ステンレス鋼を含む溶融物の連続鋳造を含み得る。
【００２２】
一実施形態によると、ブルームをスラブに変換する少なくとも１つの熱間加工プロセスは、分塊圧延機から選択され得る。少なくとも１つの熱間加工プロセスは、１０００〜１３００℃、例えば１０５０〜１２５０℃の温度で実施される。さらに、一実施形態によると、少なくとも１つの熱間加工プロセスは、１回または２回以上実施され、例えば、一実施形態では、熱間加工プロセスはブルームに対して、スラブの所望の熱間加工圧下量が得られるまで数回実施され得る。なお別の実施形態によると、ブルームは、熱間加工プロセス間に加熱され得、スラブが得られる。
【００２３】
一実施形態によると、スラブを熱間圧延ストリップに変換する少なくとも１つの熱間圧延工程は、粗圧延機中、１０００〜１３００℃、例えば１０５０〜１２５０℃の温度で実施される。さらに、一実施形態によると、少なくとも１つの熱間圧延工程は、１回または２回以上実施され、例えば、一実施形態では、熱間圧延工程は、熱間圧延ストリップに対して、熱間圧延ストリップの所望の熱間圧延圧下量が得られるまで数回実施され得る。
【００２４】
一実施形態によると、熱間圧延ストリップの約５００℃の温度への焼入れは、水焼入れによって実施され得る。
【００２５】
一実施形態によると、酸洗浄工程は、Ｎａ２ＳＯ４を含む電解槽中、次いで、ＨＮＯ３およびＨＦの混合物を含む混合酸槽中で、約５〜１０分の総時間、実施され得る。
【００２６】
一実施形態によると、少なくとも１つの冷間圧延工程は、焼入れおよび酸洗浄された熱ストリップに対して、１回または２回以上実施される。一実施形態では、冷間圧延工程はストリップに対して、所望の冷間変形および最終ストリップの厚さが得られるまで数回実施され得る。
【００２７】
一実施形態によると、最終二重ステンレス鋼ストリップの冷間圧延、すなわち物体の変形は、少なくとも１０％、例えば少なくとも２５％、例えば少なくとも５０％、例えば少なくとも７５％である。
【００２８】
一実施形態によると、その冷間圧延条件における得られた最終二重ステンレス鋼ストリップの厚さは、１５μｍ〜最大６ｍｍである。
【００２９】
一実施形態によると、その焼きなまし条件における得られた最終二重ステンレス鋼ストリップの厚さは、１５μｍ〜最大６ｍｍである。
【００３０】
本明細書以下で、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップの合金元素について論じる。量は、重量％（ｗｔ％）で示す。
【００３１】
炭素、Ｃは、望ましくない元素であり、したがって、含有される量は、可能な限り低い必要がある。存在する炭素の含有量が高すぎる場合、例えば溶接の間にカーバイドが沈殿し得、これにより、耐食性および延性が低下する。したがって、炭素含有量は、０．０２０ｗｔ％未満、例えば、０．０１５ｗｔ％未満、０．０１０ｗｔ％未満に制限される。
【００３２】
ケイ素、Ｓｉは、脱酸のために使用され得るまたは使用されるスクラップ中に存在するため、ほぼ必ず二重ステンレス鋼ストリップ中に存在する。目的は、可能な限り低含有量にすることである。Ｓｉは、フェライト安定化作用を有し、少なくとも一部にはこの理由のために、Ｓｉの含有量は、０．６０ｗｔ％未満、例えば、０．０５〜０．４０ｗｔ％である必要がある。
【００３３】
マンガン、Ｍｎは、変形硬化作用を有し、変形時、オーステナイトからマルテンサイト構造への変換を妨げる。さらに、Ｍｎは、オーステナイト安定化作用を有し、降伏強度に対して正の影響を与える。さらに、ＭｎおよびＳはＭｎＳを形成し、これは、熱間延性の特性を改善する。これらの作用を有するため、Ｍｎは、０．５０ｗｔ％以上、例えば少なくとも０．７５ｗｔ％存在しなくてはならない。しかしながら、Ｍｎが多すぎると、変形硬化作用および耐食性が低下する。さらに、オーステナイト／フェライトのバランスが乱されて、７０％を超えるオーステナイトレベルがもたらされ得る。したがって、Ｍｎの最大含有量は、３．０ｗｔ％を超える、例えば、１．５ｗｔ％を超えるべきではない。
【００３４】
クロム、Ｃｒは、固溶硬化、それによって、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップの降伏強度および耐孔食に対して強い影響を有する。さらに、Ｃｒは、二重ステンレス鋼ストリップの変形時、オーステナイト構造のマルテンサイト構造への変換を妨げる。Ｃｒはまた、フェライト安定化作用を有する。したがって、Ｃｒの含有量は、３０．０ｗｔ％以上である必要がある。高レベルでは、Ｃｒの含有量の増加は、より高温における望ましくない安定シグマ相および窒化クロム、ならびにより迅速なシグマ相の生成をもたらす。したがって、Ｃｒの含有量は、３３．０ｗｔ％以下である。一実施形態によると、Ｃｒの含有量は、３１．０〜３２．５ｗｔ％である。
【００３５】
ニッケル、Ｎｉは、全面腐食に対する抵抗性に対して正の作用を有する。Ｎｉはまた、強いオーステナイト安定化作用を有し、二重ステンレス鋼ストリップの変形時、オーステナイトからマルテンサイト構造への変換を妨げる。したがって、Ｎｉの含有量は、５．０ｗｔ％以上である。１０．０ｗｔ％を超えるレベルでは、Ｎｉは、７０ｖｏｌ％を超えるオーステナイトレベルをもたらす。したがって、Ｎｉの含有量は、１０．０ｗｔ％以上であるべきではない。一実施形態によると、Ｎｉの含有量は、６．０〜８．０ｗｔ％である。
【００３６】
モリブデン、Ｍｏは、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップの耐食性に対して強い影響を与え、耐孔食に影響を及ぼし、変形硬化および固溶硬化に強くに寄与する。したがって、Ｍｏは、２．０ｗｔ％以上の量で添加される。しかしながら、Ｍｏはまた、望ましくないシグマ相が安定である温度を上昇させ、その生成速度を上昇させるため、Ｍｏの含有量は、４．０ｗｔ％以下である必要がある。一実施形態によると、Ｍｏの含有量は、３．０〜３．８ｗｔ％である。
【００３７】
窒素、Ｎは、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップの耐孔食に対して正の作用を有し、また、耐孔食指数（ＰＲＥ）に対して強い作用を与える。さらに、Ｎは、固溶体強化および二重ステンレス鋼の変形硬化に強く寄与する。Ｎはまた、強いオーステナイト安定化作用を有し、塑性変形時、オーステナイト構造からマルテンサイト構造への変換を妨げる。すべてのこれらの正の作用に寄与するため、Ｎは、０．４０ｗｔ％以上の量で添加される。しかしながら、レベルが高すぎると、Ｎは、窒化クロムを形成する傾向があり、これは、延性および耐食性への負の作用に起因して回避すべきである。したがって、Ｎの含有量は、したがって、０．６０ｗｔ％以下である必要がある。一実施形態によると、Ｎの含有量は、０．４５〜０．５５ｗｔ％である。
【００３８】
アルミニウム、Ａｌは、熱間加工特性、例えば熱間延性に対して正の作用を有する。したがって、Ａｌの含有量は、０．０１０ｗｔ％以上である。０．０３５ｗｔを超えるレベルでは、ＡｌＮ沈殿のリスクがある。
【００３９】
ボーリウム、Ｂは、熱間加工特性、例えば熱間延性に対して正の作用を有する。したがって、Ｂの含有量は、０．００２０ｗｔ％以上である。０．００３０ｗｔ％を超えるレベルでは、ホウ化物の形成のリスクがある。
【００４０】
カルシウムは、熱間加工特性、例えば熱間延性に対して正の作用を有する。したがって、Ｃａの含有量は、０．０００６ｗｔ％以上である。０．００４０ｗｔ％を超えるレベルにおいて、追加の正の作用は見られず、より多くの非金属含有物が形成される。
【００４１】
銅、Ｃｕは、耐食性および機械強度に対して正の作用を有する。しかしながら、それまた、延性に対して負の影響を与える。したがって、Ｃｕは、不純物として、または目的に合わせて添加された元素として、最大０．６０ｗｔ％存在してもよい。一実施形態によると、Ｃｕは、最大０．３０ｗｔ％存在し得る。
【００４２】
バナジウム、Ｖは、不純物として最大０．１５ｗｔ％、二重ステンレス鋼中に存在してもよい。
【００４３】
リン、Ｐは、不純物であり得、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップ中に含有され；量は、０．０３ｗｔ％未満である。
【００４４】
硫黄、Ｓは、本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップ中に含有される不純物であり得る。Ｓは、低温における熱間加工性を悪化させ得る。したがって、Ｓの許容される含有量は、０．０２ｗｔ％未満、例えば０．００１０ｗｔ％未満である。
【００４５】
ある実施形態によると、以下の元素：タングステン、Ｗ  ０．０５ｗｔ％以下、コバルト、Ｃｏ  ０．６０ｗｔ％以下、チタン、Ｔｉ  ０．０３ｗｔ％以下、ニオブ、Ｎｂ  ０．０３ｗｔ％以下のうちの１種または複数が、場合により、二重ステンレス鋼ストリップに添加され得る。
【００４６】
本明細書上記または本明細書以下で定義される通りの二重ステンレス鋼ストリップの元素の残部は、鉄（Ｆｅ）および通常生じる不純物である。
【００４７】
不純物の例は、故意に添加されてはいないが、それらが二重ステンレス鋼ストリップの製造のために使用される原材料中に不純物として通常生じるため完全に回避することはできない元素および化合物である。
【００４８】
一実施形態によると、本発明の二重ステンレス鋼ストリップは、本明細書上記または本明細書以下で言及されるすべての元素からなる二重ステンレス鋼を含む。別の実施形態によると、本発明の二重ステンレス鋼ストリップは、本明細書で言及される範囲のうちの任意の範囲の、その中で言及されるすべての元素を含むかまたはそれらからなる。
【００４９】
「以下」という用語が使用される場合、当業者であれば、別の数が具体的に述べられていない場合、範囲の下限が０ｗｔ％であることが分かる。別途述べられていない場合、同じことが、「最大」という用語にも当てはまり、下限は０ｗｔ％である。
【００５０】
本開示を、以下の非限定実施例によってさらに例示する。
【実施例】
【００５１】
各７５トンの２つのヒートを、表１の組成に従って製造した。３６５×２６５ｍｍの寸法への連続鋳造によってブルームを製造した。次いで、ブルームを、炉中、約１２５０〜１３００℃の温度で約１２時間加熱し、２８０×１１５〜２８０×１５０ｍｍの寸法のスラブへのブルーム圧延を実施した。次いで、スラブを、炉中、約１２５０〜１３００℃の温度で約２時間加熱し、熱間圧延ストリップの寸法が３２０×５ｍｍに達するまで熱間圧延を実施した。この熱間圧延ストリップを、約５００℃の温度に水焼入れし、次いで、巻いた。熱間圧延ストリップを、Ｎａ２ＳＯ４を含む電解槽中、次いで、ＨＮＯ３およびＨＦの混合物を含む混合酸槽中で、約１０分の総時間、酸洗浄した。
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【００５２】
冷間圧延二重ステンレス鋼ストリップの特性
酸洗浄および焼きなまし後、ヒート５４７４５２からの熱間圧延ストリップを、圧延機中、厚さ２．９７ｍｍから０．６８ｍｍに冷間圧延した。冷間圧延ストリップの強度を、ＳＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２に従い、引張試験によって、圧延方向および圧延方向に対して横方向に決定した。種々の圧下量の試験片についての圧延方向および圧延方向に対して横方向の強度を、表２に示す。
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【００５３】
引張特性が、際立って高いことに留意できる。このグレードの引張強度および降伏強度は、冷間圧延の間の変形硬化に大きく起因して増加した。７７％冷間低減条件において、縦方向および横方向のＲｐ０．２の比は０．９９であり、したがって、驚くべきことに等方性であることに留意されたい。
【００５４】
フェライト含有量を、磁気スケール測定を使用することによって決定した。磁気スケール測定は、ＩＥＣ  ６０４０４−１に従って実施した。磁気相の含有量は、フェライト含有量に等しいと仮定し、残部はオーステナイトであると仮定した。表３に、種々の冷間圧下量の冷間圧延試験片における磁気バランス測定の結果を示す。ストリップ幅にわたるオーステナイト相およびフェライト相の量の変動はごく小さいことが明らかであり、これは、ストリップ全体にわたる均一組成を示している。
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【００５５】
フェライト相およびオーステナイト相の厚さを測定するために、試料を鉛直断面で取り、次いで、試料を磨き、エッチング（１Ｍ  ＨＮＯ３）した。測定を、好適な、すなわち、各相が可視であり、３０を超える相境界が見られる倍率（１０００倍）を使用し、光学顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ）で実施した。各フェライト相およびオーステナイト相の厚さを、厚さ方向に沿って測定し、フェライトおよびオーステナイトの平均厚をそれぞれ計算した。フェライトおよびオーステナイトの相厚を表４に示す。
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【００５６】
７７％冷間圧延ストリップの相厚は、約１μｍの値で極度に小さく、これは、際立って小さい。
【００５７】
焼きなまし二重ステンレス鋼ストリップの特性
酸洗浄後、熱間圧延ストリップを、圧延機中、厚さ２．９７ｍｍから０．６２ｍｍに冷間圧延し、約１１００℃で１２０〜３００秒間焼きなましした。焼きなましストリップの強度を、ＳＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２に従い、引張試験によって、圧延方向および圧延方向に対して横向きに決定した。種々の厚さの試験片についての圧延方向およびこれに対して横方向の強度を、表５に示す。
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【００５８】
高い延性と組み合わせて、引張強度および降伏強度が非常に高いことに留意できる。
【００５９】
フェライト含有量を、磁気スケール測定を使用することによって決定した。磁気スケール測定は、ＩＥＣ  ６０４０４−１に従って実施した。磁気相の含有量は、フェライト含有量に等しいと仮定し、残部はオーステナイトであると仮定した。表６に、種々の厚さの焼きなまし試験片の磁気バランス測定の結果を示す。
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【００６０】
表６から、ストリップの幅の変化にわたってオーステナイトおよびフェライトの含有量がいかに少ないかが明らかであり、これは、相の各々における化学組成の均一分布を示している。
【００６１】
フェライト相およびオーステナイト相の厚さを測定するために、試料をストリップの鉛直断面で取り、次いで、試料を磨き、エッチング（１Ｍ  ＨＮＯ３）した。測定を、好適な、すなわち、各相が可視であり、３０を超える相境界が見られる倍率（１０００倍）を使用し、光学顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ）で実施した。各フェライト相およびオーステナイト相の厚さを、厚さ方向に沿って測定し、フェライトおよびオーステナイトの平均厚をそれぞれ計算した。フェライトおよびオーステナイトの相厚を表７に示す。
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【００６２】
ミクロ構造が、およそ３または４μｍの典型的な相厚で非常に微細であることが明らかである。測定した厚さ値は、ストリップの端部および中心、ならびにオーステナイトおよびフェライトにおいて、ほぼ等しい。
【００６３】
さらに、ロット３４９１８（ヒート５４０７６４）からの二重ステンレス鋼ストリップ材料を、ＡＳＴＭ  Ｇ１５０に従い、電気化学臨界点食温度（ＣＰＴ）によって試験した（１Ｍ  ＮａＣｌ、７００ｍＶ電圧対ＳＣＥ）。試料を、６００番紙やすりで接地し、８６〜８７℃のＣＰＴを測定した。
【００６４】
したがって、上記の実験から分かる通り、本開示の冷間圧延し焼きなましした両方の二重ステンレスストリップは、高い延性と組み合わせて、高い降伏強度、高い引張強度を有する。さらに、耐食性が優れている。
【国際調査報告】
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