(57)【要約】【課題】  熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼を提供する。【解決手段】  質量％にて、Ｃ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．８〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：０．２％以下、Ｃｕ：０．２％以下、Ｃｒ：１３〜１５％、Ｍｏ：０．１％以下、Ｎｂ：０．３〜０．５％、Ｔｉ：０．０５〜０．２％、Ｖ：０．０１〜０．２％、Ａｌ：０．０１５〜１．０％、Ｂ：０．０００２〜０．００１０％を含有し、かつ（Ｎｂ＋１．９×Ｔｉ）／（Ｃ＋Ｎ）≦５０を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼において、８００℃で１０時間以上時効処理した後の８００℃における０．２％耐力が２０ＭＰａ以上、かつ２００℃における絞り値が３５％以上であり、８００℃で１００時間以上の時効処理を施した後の固溶Ｎｂ量＋固溶Ｔｉ量が０．０８％以上であることを特徴とする熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。【選択図】図２
2008144263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％にて、
Ｃ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０１５％以下、
Ｓｉ：０．８〜１．０％、
Ｍｎ：０．２〜１．５％、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎｉ：０．２％以下、
Ｃｕ：０．２％以下、
Ｃｒ：１３〜１５％、
Ｍｏ：０．１％以下、
Ｎｂ：０．３〜０．５５％、
Ｔｉ：０．０５〜０．２％、
Ｖ：０．０１〜０．２％、
Ａｌ：０．０１５〜１．０％、
Ｂ：０．０００２〜０．００１０％を含有し、
かつ（Ｎｂ＋１．９×Ｔｉ）／（Ｃ＋Ｎ）≦５０を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
【請求項２】
８００℃で１００時間以上時効処理した後の８００℃における０．２％耐力が２０ＭＰ
ａ以上、かつ２００℃における絞り値が３５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
【請求項３】
８００℃で１００時間以上の時効処理を施した後の固溶Ｎｂ量＋固溶Ｔｉ量が０．０８
％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
【請求項４】
Ｍｎ／Ｔｉ≧３を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高温強度や耐酸化性が必要な排気系部材などの使用に最適な熱疲労特性
に優れたＣｒ含有鋼に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気マニホールド、フロントパイプおよびセンターパイプなどの排気系部材は
、エンジンから排出される高温の排気ガスを通すため、排気部材を構成する材料には耐酸
化性、高温強度、熱疲労特性など多様な特性が要求される。
【０００３】
従来、自動車排気部材には鋳鉄が使用されるのが一般的であったが、排ガス規制の強化
、エンジン性能の向上、車体軽量化などの観点から、ステンレス鋼製の排気マニホールド
が使用される様になった。また、近年では排ガス温度が８００〜９００℃程度と高温化し
ており、高温で、かつ長時間使用された環境における耐酸化性、高温強度および熱疲労特
性を有する材料が要望されている。
【０００４】
ステンレス鋼の中でオーステナイト系ステンレス鋼は、耐熱性や加工性に優れているが
、熱膨張係数が大きいために、排気マニホールドの様に加熱・冷却を繰り返し受ける部材
に適用した場合、熱疲労破壊が生じやすい。
【０００５】
一方、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熱膨張係
数が小さいため、熱疲労特性に優れている。また、排ガス温度に応じて、高温強度を高め
るために、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂといった合金添加量を調整した鋼が使用されている。排気ガ
ス高温化に伴い、これらの合金添加量は増加しているが、最も重要な特性である熱疲労寿
命が必ずしも長くなっているわけではなかった。また、合金添加量の過度な増加は、コス
ト増につながるため、経済的では無い欠点も有する場合があった。
【０００６】
下記特許文献１には、自動車排気マニホールド用に、耐酸化性、高温強度、熱疲労特性に優れたフェライト系ステンレス鋼が開示されている。Ｃｒ量が１１〜１４％と比較的低Ｃｒ含有量であり、Ｓｉ添加により９００℃以上における耐酸化性、高温強度、熱疲労特性を向上させる技術である。この中で熱疲労特性は、２００〜９００℃において５０％拘束した条件で成され、発明鋼は熱疲労寿命が長くなっているが、拘束率が低かったり、８００℃程度の温度になり、付与されるサイクルが長くなる条件では十分な特性が得られなかった。この要因としては、長時間使用環境に曝された条件、即ち材料を時効処理した際の高温強度および高温延性が不足していたためと考えられる。また、特許文献１ではＴｉとＮｂの複合添加の実施例があるが、この場合実際の成形部品に加工する途中で割れが生じる現象（２次加工割れ）が発生し、部材成形が出来なかったり、微小割れから熱疲労特性が著しく劣化する場合があった。
【０００７】
下記特許文献２には、Ｓｉ／Ｍｎを制御して９００℃での耐力を１５Ｍｐａ以上とし高温特性を向上させる発明が開示されている。この場合も、製品板の９００℃における引張耐力を規定しただけでは、長時間使用環境においては不十分であった。また、Ｍｎが０．７〜１．３％添加されているため延性が低く、部材に加工する際の成形性や、高温延性の低下による熱疲労寿命の低下が生じる問題があった。
【０００８】
下記特許文献３には、成分調整により９００℃で１時間保持した後の０．２％耐力を１８ＭＰａ以上とすることが開示されている。ここでは、高温で１時間以上の保持を行うことで、
使用環境下での強度を向上させることが技術思想となっているが、熱サイクルを受ける場
合、高温強度を向上させるだけでは熱疲労寿命は向上しない場合があった。
【０００９】
下記特許文献４〜６には、高温特性に優れたフェライト系ステンレス鋼として、Ｂを含有した鋼が開示されているが、加工性改善の観点で添加されており、従来知見において高温特性への影響は明確では無かった。加工性改善におけるＢの役割は、粒界偏析による粒界強度を向上させて、２次加工性を向上させるものであるが、本発明においてはＢ添加により析出物を微細化させて、高温強度向上を図ったものである。また、特許文献４〜６にはＶが添加されているが、溶接部の耐食性向上、ＣやＮの固定による加工性の向上の観点で添加されている場合があった。
【特許文献１】特開平０７−１４５４５３号公報
【特許文献２】特開平０９−２７９３１６号公報
【特許文献３】特開２００２−１０５６０５号公報
【特許文献４】特開平９−２７９３１２号公報
【特許文献５】特開２０００−１６９９４３号公報
【特許文献６】特開平１０−２０４５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特に排気温度が８００℃近傍に対応出来る材料として、高温で長時間使用されたり、加
熱・冷却を繰り返し受ける環境において、優れた耐酸化性、高温強度、熱疲労特性を有し
、比較的安価なＣｒ含有鋼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明者らはＣｒ含有鋼の耐酸化性、高温強度、熱疲労特
性に関して、成分および高温変形特性との関連を調査した。この中で特に熱サイクルを受
ける環境を考慮し、高温域での変形特性に加え低温域での変形特性が熱疲労寿命にどの様
に作用するかを入念に調べた。そして、かかる目的を達成すべく種々の検討を重ねた結果
、以下の知見を得た。この特徴としては、主に耐酸化性の観点からＣｒとＳｉを添加し、
高温特性向上の観点からＮｂ−Ｔｉ複合添加、更にＶ，Ｂ添加した新規成分における各成
分調整によって、長時間使用時における強度および延性を確保して熱疲労特性を大幅に向
上させるものである。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の要旨は、
（１）  質量％にて、Ｃ：０．０１％以下、Ｎ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．８〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：０．２％以下、Ｃｕ：０．２％以下、Ｃｒ：１３〜１５％、Ｍｏ：０．１％以下、Ｎｂ：０．３〜０．５５％、Ｔｉ：０．０５〜０．２％、Ｖ：０．０１〜０．２％、Ａｌ：０．０１５〜１．０％、Ｂ：０．０００２〜０．００１０％を含有し、かつ（Ｎｂ＋１．９×Ｔｉ）／（Ｃ＋Ｎ）≦４０を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
（２）  ８００℃で１００時間以上時効処理した後の８００℃における０．２％耐力が２
０ＭＰａ以上、かつ２００℃における絞り値が３５％以上であることを特徴とする（１）に記載の熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
（３）  ８００℃で１００時間以上の時効処理を施した後の固溶Ｎｂ量＋固溶Ｔｉ量が０
．０８％以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
（４）Ｍｎ／Ｔｉ≧３を満足することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば特に高価な合金元素を添加せずとも、熱疲労特性に優れたＣｒ含有鋼を提供することができ、特に自動車などの排気系部材に適用することにより、環境対策などに大きな効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の限定理由について説明する。
【００１５】
Ｃは、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらすため、その含有量は少な
いほど良いため、０．０１５％以下とした。但し、過度の低減は精錬コストの増加に繋が
るため、更に、０．００１〜０．００５％が望ましい。
【００１６】
ＮはＣと同様、成形性と耐食性を劣化させ、高温強度の低下をもたらすため、その含有
量は少ないほど良いため、０．０１５％以下とした。但し、過度の低減は精錬コストの増
加に繋がるため、更に、０．００１〜０．０１０％が望ましい。
【００１７】
Ｓｉは、本願発明において耐酸化性と高温特性を改善するために重要な元素である。耐
酸化性や高温強度は、Ｓｉ量の増加とともに向上し、その効果は０．８％以上で発現する
。また、Ｓｉは高温でＬａｖｅｓ相と呼ばれるＦｅとＮｂを主体とする金属間化合物の析
出を促進する。Ｌａｖｅｓ相が過度に析出すると高温強度を確保するために必要な固溶Ｎ
ｂ量が低減してしまう。また、過度にＳｉを添加すると、常温加工性が劣化する他、長時
間使用中における延性を低下させ、熱疲労寿命の低下をもたらす。これらの観点から、上
限を１．０％とした。更に、望ましくは０．８〜０．９％である。
【００１８】
Ｍｎは、脱酸剤として添加され、高温強度を向上させる元素であり、０．２％以上から
効果が発現する。また、Ｔｉとの複合添加鋼においては、Ｍｎ添加により連続酸化時にＴｉの酸化を抑制し、耐酸化性が向上することが判明した。一方、１．５％超の添加は延性を低下させる他、ＭｎＳを形成して耐食性を低下させる。また、過度な添加は、耐酸化性の劣化をもたらす。よって、０．２〜１．５％とした。更に、高温延性やスケール密着性を考慮すると、０．３〜１．０％が望ましい。
【００１９】
Ｐは、ＭｎやＳｉ同様に固溶強化元素であるため、材質上その含有量は少ないほど良いため、上限は０．０３％が望ましい。但し、過度の低減は精錬コストの増加に繋がるため、下限は０．０１％が望ましい。更に、精錬コストと耐食性を考慮すると０．０１２〜０．０２５％が望ましい。
【００２０】
Ｓは、耐食性や耐酸化性を劣化させる元素であるが、ＴｉやＣと結合して加工性を向上
させる効果が０．０００１％から発現するため、下限を０．０００１％とした。一方、適
度な添加によりＴｉやＣと結合して固溶Ｔｉ量を低減させるととも析出物の粗大化をもた
らすために、高温強度が低下するため、上限を０．０１％とした。更に、更に、精錬コス
トや高温酸化特性を考慮すると０．００１０〜０．００９０％が望ましい。
【００２１】
Ｃｒは、本願発明において、耐酸化性確保のために必須な元素である。１３％未満では
、その効果は発現せず、１５％超では加工性を低下させたり、靭性の劣化をもたらすため
、１３〜１５％とした。更に、高温延性、製造コストを考慮すると１３．２〜１４．５％
が望ましい。
【００２２】
Ｎｉは、靭性向上、耐高温塩害腐食性向上に有効である。しかし、オーステナイト形成
元素であり、耐酸化性に悪影響を及ぼしたり、高価であることから、０．２％以下とした
。
【００２３】
Ｃｕは、高温強度向上に有効であるが、延性を低下させたり、耐酸化性に悪影響を及ぼ
すことから、０．２％以下とした。
【００２４】
Ｍｏは、耐食性を向上させるとともに、高温酸化を抑制したり、固溶強化による高温強
度向上に対して有効である。しかしながら、高温延性の低下をもたらす他、高価であるこ
とから０．２％以下とした。更に望ましくは、０．１％以下である。
【００２５】
Ｎｂは、固溶強化および析出物微細化強化による高温強度向上のために必要な元素であ
る。また、ＣやＮを炭窒化物として固定し、製品板の耐食性やｒ値に影響する再結晶集合
組織の発達に寄与する役割もある。これらの効果は０．３％以上から発現する。一方、使
用環境中では温度によってラーフェス相として析出した場合、固溶強化能を失うため過度
に添加しても効果は飽和してしまう。また、過度な添加は低温域での延性が低下して熱疲
労寿命が短くなってしまう。本発明ではＴｉとの複合添加により固溶Ｎｂ量を確保してお
り、この場合にその作用は、０．５５％で飽和するため、０．３〜０．５５％とした。更に、成型性、粒界腐食性および製造コストを考慮すると、０．３２〜０．４５％が望ましい。
【００２６】
Ｔｉは、Ｃ，Ｎ，Ｓと結合して耐食性、耐粒界腐食性、深絞り性を向上させる元素であ
る。また、Ｎｂとの複合添加において、適量添加することにより長時間高温で晒された後
の高温強度の向上、高温延性の向上をもたらし、熱疲労特性を向上させる。これらの効果
は、０．０５％以上から発現するが、０．２％超の添加により、固溶Ｔｉ量が増加して成
型性を劣化させる他、表面疵の発生や靭性の低下、耐酸化性の劣化をもたらすため、０．０５〜０．２％とした。更に、製造性を考慮すると、０．０５〜０．１５％が望ましい。
【００２７】
Ｖは、０．０１％以上の添加により微細な炭窒化物を形成し、析出強化作用が生じて高温強度向上に寄与する。一方、０．２％超の添加で低温延性が低下し、逆に熱疲労寿命は低下してしまうため、上限を０．２％とした。更に、製造コストや製造性を考慮すると、０．０８〜０．１５％が望ましい。
【００２８】
Ａｌは、脱酸元素として添加される他、耐酸化性、固溶強化により高温強度を向上させる元素であり、本願発明において必須元素である。その作用は０．０１５％から発現するが、１．０％超の添加は硬質化したり、表面疵の発生や溶接性を劣化させるため、０．０１５〜１．０％とした。更に、精錬コストを考慮する０．０３〜０．７％が望ましい。
【００２９】
Ｂは、製品のプレス加工時の２次加工性を向上させる元素である。特に、Ｔｉ添加鋼は
、２次加工割れが発生し易いので、本願発明においては必須元素である。この他に、本願
発明の様なＮｂ，Ｔｉが添加され、かつＳｉが添加された成分系においては、高温強度の
向上に寄与することを見出した。一般的にＢは、高温域で（Ｆｅ，Ｃｒ）２３（Ｃ，Ｂ）
６やＣｒ２Ｂを形成したり、粒界偏析するとされているが、Ｓｉが添加された成分系にお
いては、これらの析出物は析出せず、先述したＬａｖｅｓを微細析出させる効果があるこ
とが判明した。Ｌａｖｅｓ相は、固溶Ｎｂ量の低減をもたらし、通常粗大化してしまうの
で、特に長時間時効後の高温強化能はほとんど無いが、Ｂ添加により微細析出するため、
析出強化能を有し、高温強度の向上に寄与する様になる。ＢがＬａｖｅｓ相を微細析出さ
せる要因としては、粒界偏析により界面エネルギーが低下し、粒界析出し難くなると推察
される。これらの効果は、０．０００２％以上で発現するが、過度な添加は硬質化や粒界
腐食性を劣化させる他、溶接割れが生じるため、０．０００２〜０．００１０％とした。
更に、成型性や製造コストを考慮すると、０．０００３〜０．０００７％が望ましい。
ＴｉとＮｂの複合添加の場合、両者が過度に添加されると固溶Ｔｉ、固溶Ｎｂが増加し常
温延性を著しく低下させることが判明した。本研究では、図１に示す様に、（Ｎｂ＋１．
９×Ｔｉ）／（Ｃ＋Ｎ）≦５０とすることで、常温での破断伸びが３２％以上確保できる
。ここで、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｃ，Ｎ量が異なる１４％Ｃｒ鋼、板厚２ｍｍについて、圧延方向
にＪＩＳ１３号Ｂ試験片を採取し、引張試験を行い、破断伸びを測定した。破断伸びが３
２％以上であれば、板材から排気部材へのプレス加工やパイプ形状に加工後曲げや拡管加
工を施しても割れや括れが発生しないレベルである。
【００３０】
また、熱疲労寿命向上に対しては、時効後の高温強度に加え延性が重要であることを見
出した。ここで、熱疲労試験について説明する。製品板を電縫溶接により製管（外径３８
．１ｍｍ）し、熱疲労試験に供した。熱疲労試験は、コンピュータ制御式電気的油圧制御
疲労試験機により行った。付与する温度サイクルは、２００から８００℃まで１２０ｓｅ
ｃで昇温し、８００℃で３０ｓｅｃ保持した後に、３００℃まで１２０ｓｅｃで冷却し、
更に２００℃まで９０ｓｅｃで冷却するパターンとした。加熱は高周波誘導加熱コイルで
行い、冷却は試験管内部に空気を供給して行った。拘束率は、自由膨張量に対して一定比
率になる様に圧縮歪を付与する様にした。即ち、例えば５０％拘束の場合、自由膨張の半
分の膨張量になる様に圧縮歪を機械的に付与した。供試材の化学成分は表１に示しており
、鋼Ａは本願発明の適合鋼で鋼Ｂは比較鋼である。ここで、鋼Ｂは汎用的に使用されてい
る耐熱ステンレス鋼板である。図２より、本願発明の鋼はいずれの拘束率においても、比
較例よりも高寿命が得られている。これは、高温強度の時効劣化即ち長時間熱サイクルを
付与しても強度低下が殆ど無い事に加えて、熱サイクルの低温域において高延性を保持し
ているためである。熱サイクルを受けている間、高温では材料に圧縮荷重が付与される他
、８００℃保持においてはクリープ変形もしくは応力緩和現象が生じるため、８００℃に
おける０．２％耐力の増加が熱疲労寿命の延長に有効であると考えられる。一方、８００
℃から２００℃までの冷却過程においては、材料は引張応力が付与される。この引張応力
は高温域での圧縮応力よりも格段に大きな応力であり、かつ熱サイクルで損傷（欠陥）が
生じた場合、この部位での塑性変形は著しい。よって、材料の２００℃における延性（絞
り）の増加は、冷却過程での損傷進展を抑える効果があると考えられる。図３および図４に８００℃で時効処理した後の高温での引張強度と絞りを示す。本願発明鋼は、８００℃で１０ｈｒ以上の長時間時効処理を施しても、高温強度が２０ＭＰａ以上と高強度で、２００℃の絞り値が３５％以上と高延性である。このことは、熱疲労過程で長時間の熱サイクル処理を受けても、最高温度での強度が高く、かつ最低温度での延性が高いことを意味する。これにより、図２で示した様にいずれの拘束率においても熱疲労寿命が向上することにつながると考えられる。従来の発明では、熱サイクルを受ける場合の最高温度での強度を向上させるのみが技術思想であったが、本願発明では最低温度における延性を向上させることで熱疲労寿命が格段に向上することを見出した。
【００３１】
２００℃での絞り値向上は、先に示した常温での破断伸びの確保と時効劣化が抑制され
たことによると考えられる。即ち、ＴＩ，Ｎｂの添加バランスが重要であることが本願発
明で明らかになったことである。一方、８００℃での高温強度の向上については、固溶Ｎ
ｂ量と固溶Ｔｉ量が影響している。図５に８００℃で時効した後の固溶Ｎｂ量＋固溶Ｔｉ
量と８００℃での高温強度の関係を示す。固溶Ｎｂ量＋固溶Ｔｉ量が０．０８％以上にお
いて８００℃での高温強度が２０ＭＰａ以上となっている。これより高温強度２０ＭＰａ
以上を得、熱疲労寿命を向上させるために、固溶Ｎｂ量＋固溶Ｔｉ量は０．０８％以上と
した。
【００３２】
本願発明では、適正量のＴｉをＮｂと複合添加することで、長時間時効後の高温強度、高温延性の向上をもたらして熱疲労特性を向上させているが、逆に耐酸化性に対して劣化作用がある。本願発明に示すＳｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉを含有する鋼を大気中で連続酸化すると、スケールは、外層にはＴｉＯ２、Ｃｒ、Ｍｎを主に含むスピネル型酸化物が、内層にはＣｒ２Ｏ３が形成される。Ｔｉ量が増加するにつれ、内層のＣｒ２Ｏ３皮膜が厚くなり耐酸化性が劣化する。本発明者らは、Ｍｎの影響について検討したところ、Ｍｎを増加させると、外層のＴｉＯ２量が減少して、内層のＣｒ２Ｏ３皮膜の成長が抑制されており、これにより耐酸化性が向上することを見出した。図６にＴｉ／Ｍｎと９００℃で２００ｈ連続酸化した後の内層のＣｒ２Ｏ３皮膜厚さを示す。Ｃｒ２Ｏ３内層スケールの厚さが５μｍ超の場合、スケール剥離等が生じて耐酸化性が劣るが、Ｍｎ／Ｔｉ≧３の場合にはＣｒ２Ｏ３内層スケールの厚さが薄く、耐酸化性に優れている。Ｔｉは内層のＣｒ２Ｏ３を介して外方拡散するが、ＭｎによってＴｉの外方拡散が抑制された結果、内層のＣｒ２Ｏ３皮膜の成長が抑制されたと考えられる。良好な耐酸化性を得るには、内層のＣｒ２Ｏ３皮膜の成長を抑制することが重要であり、９００℃において２００ｈ、大気中で連続酸化させた時に生成するＣｒ２Ｏ３内層スケールの厚さを５μｍ以下とするために、Ｍｎ／Ｔｉ≧３とした。
【実施例】
【００３３】
表２に示す成分組成の鋼を溶製してスラブに鋳造し、スラブを熱間圧延して５ｍｍ厚の
熱延コイルとした。その後、熱延コイルを焼鈍・酸洗を施し、２ｍｍ厚まで冷間圧延し、
焼鈍・酸洗を施して製品板とした。冷延板の焼鈍温度は、結晶粒度番号を６〜８程度にす
るために、９８０〜１０５０℃とした。このようにして得られた製品板から、高温引張試
験片を採取し、２００℃および８００℃で引張試験を行った。また、８００℃で１００時
間時効処理を施した後に上記と同様に高温引張試験を行った。更に、製品板を電縫溶接に
より製管（外径３８．１ｍｍ）し、熱疲労試験に供した。付与する温度サイクルは、２０
０から８００℃まで１２０ｓｅｃで昇温し、８００℃で３０ｓｅｃ保持した後に、３００
℃まで１２０ｓｅｃで冷却し、更に２００℃まで９０ｓｅｃで冷却するパターンとし、拘
束率は５０％とした。また、耐酸化性の評価のために、製品板から、幅２０mm、長さ２５mmの試験片を切り出し、エメリー紙にて＃６００まで研磨後、９００℃にて２００ｈの大気中連続酸化試験を行った。Ｃｒ２Ｏ３内層スケールの厚みは、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により、断面観察して求めた。
【００３４】
表２から明らかなように、本発明で規定する成分組成を有する鋼を上記の様な通常の方
法にて製造した場合、比較例に比べて常温伸びが高く、加工性に優れていることがわかる
。また、高温強度についても上記範囲を満足しており、熱疲労特性に優れている。比較例
において、鋼Ｎｏ．１２と１３はＣやＮが高いため、常温での破断伸びが低く、高温での絞り値も低い。また炭窒化物生成により高温強度が低い。鋼Ｎｏ．１４は、Ｓｉが低いため、時効後の高温強度が低い。鋼Ｎｏ１５、１７，１８，１９、２０はそれぞれＭｎ、Ｓ，Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒが高いため、常温加工性が悪く、時効後の絞り値が低い。鋼Ｎｏ．１６はＳが上限外れで、時効後の固溶Ｔｉ＋Ｎｂ量が低くなり、時効後高温強度が低い。鋼Ｎｏ．２１，２２，２３，２４，２５，２６はＭｏ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ａｌ，Ｂが上限を外れている。これらは、高温強度には寄与するものの、常温加工性が悪く、２００℃での絞りが低いことから熱疲労寿命が短い。
【００３５】
耐酸化性において、本発明鋼の内層スケール厚さは５μｍ以下と良好である。比較例において、Ｓｉが本発明範囲からはずれ、Ｍｎ／Ｔｉの小さい鋼Ｎｏ．１４，１７，２３，２４，２６は、内層スケール厚さが５μｍを超えており、耐酸化性に劣る。
【００３６】
なお、鋼板の製造方法については、特に規定しないが、熱延条件や熱延板厚、熱延板お
よび冷延板焼鈍温度、雰囲気などは適宜選択すれば良い。また、冷延・焼鈍後に調質圧延
やテンションレベラーを付与しても構わない。更に、製品板厚についても、要求部材厚保
に応じて選択すれば良い。
【００３７】
【表１】
2008144263.tif 000003
【００３８】
【表２】
2008144263.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（Nb+1.9Ti）/(C+N)と常温での破断伸びの関係を示す図である。
【図２】熱疲労寿命に及ぼすTi添加の影響を示す図である。
【図３】８００℃で時効した後の８００℃における耐力である。
【図４】８００℃で時効した後の２００℃における絞り値を示す図である。
【図５】８００℃で時効した後の２００℃における絞りを示す図である。
【図６】Mn/Tiと９００℃で２００ｈ連続酸化試験した際のＣｒ２Ｏ３厚さの関係を示す図である。
【図１】
2008144263.tif 000005
【図２】
2008144263.tif 000006
【図３】
2008144263.tif 000007
【図４】
2008144263.tif 000008
【図５】
2008144263.tif 000009
【図６】
2008144263.tif 000010