(57)【要約】【課題】  本発明は、一般品質を損なうことなく、着磁性を有したオーステナイト系ステンレス鋼薄帯鋳片及び冷延製品を得ることを目的とする。【解決手段】  δフェライト量が容量％で６％以上２０％未満であり、残留δフェライト相のCr偏析度が1.06以上、かつ、Ni偏析度が0.85以下である溶接材料用高δ含有オーステナイト系ステンレス鋼板、および薄帯連続鋳造において、冷却ドラムから鋳片が離れてから熱間圧延機まで1150℃以上の温度における時間を５秒以上とし、１５％以上３０％以下の熱間圧延を付与して板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板を製造する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
δフェライト量が容量％で６％以上２０％未満であり、残留δフェライト相のCr偏析度が1.06以上、かつ、Ni偏析度が0.85以下であることを特徴とする溶接材料用高δ含有オーステナイト系ステンレス鋼板。
【請求項２】
オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法において、前記鋼板の製造方法が薄帯連続鋳造法であって、冷却ドラムから鋳片が離れてから熱間圧延機まで1150℃以上の温度における時間を５秒以上とし、１５％以上３０％以下の熱間圧延を付与して板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板を製造することを特徴とする請求項１記載の溶接材料用高δフェライト含有オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接材料用高δフェライト含有オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーステナイト系ステンレス鋼の溶接には、溶接材料（溶接棒、溶接ワイヤなど）としてオーステナイト系ステンレス鋼も多く用いられているが、この溶接材料のオーステナイト系ステンレス鋼は、溶接性を改善する目的でδフェライト（高温で析出するフェライトのこと、以下「δＦe」という。）を含有するものが用いられている。近年、溶接性を更に改善するため、溶接材料のオーステナイト系ステンレス鋼の高δＦe化が益々進んできている。
【０００３】
この溶接材料用高δＦｅ含有オーステナイト系ステンレス鋼は、非平衡組織のδＦｅが存在するため、不純物の濃化を防止する効果があるが、多過ぎると熱間加工において柔らかいδが優先的に変形し、強度の高いγは変形しにくいので、相境界に割れが発生し、その結果として歩留りを低下するという問題があった。
【０００４】
この問題に対して、特許文献１ではδFeと熱間圧延条件を規定することで熱間圧延時の耳割れや表面疵の発生を防止する方法が提案されている。また、特許文献２では、δFeが残存すると均熱処理時に酸化のバラツキが発生しムラの原因となるため、酸化防止材を塗布した均熱処理が提案されている。
【０００５】
さらに、近年ホットストリップと同等かあるいはそれに近い厚さの鋳片を連続鋳造によって製造し製品とする薄板連続鋳造プロセスの研究が進められている。たとえば、非特許文献１に特集された論文に紹介されているような、双ロール法等、鋳片と鋳型内壁面の相対速度差のない同期式連続鋳造プロセスが知られている。これら同期式連続鋳造プロセスを経てステンレス鋼薄板製品を製造する場合、鋳片厚み／薄板製品厚みの値が小さいため、熱間加工率が小さくなり、熱間加工性低い材料においても、表面疵や耳割れの発生を抑制して製造することが可能となる。
【０００６】
このような同期式連続鋳造プロセスを経てオーステナイト系ステンレス鋼薄板を製造する際に、製品内部の偏析を規定した提案がされている。特許文献３は冷延板表面のNi偏析度を小さくすることにより耐酸性に優れた製品を得る提案であり、偏析を軽減するためにはδフェライト量を減少させることが必要となる。
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−２５７６０７号公報
【特許文献２】特開平１０−２６５８４９号公報
【特許文献３】特開平７−２９２４３８号公報
【非特許文献１】「鉄と鋼」’85−A197〜’85−A256
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、一般品質を損なうことなく、着磁性を有したオーステナイト系ステンレス鋼薄帯鋳片及び冷延製品を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、δFeを多量に含有していても耳割れや表面欠陥にならず、しかも、材質等の劣化が見られない、溶接材料用高δＦｅ含有オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法を提供することを明確にした。その要旨は次のとおりである。
（１）δフェライト量が容量％で６％以上２０％未満であり、残留δフェライト相のCr偏析度が1.06以上、かつ、Ni偏析度が0.85以下であることを特徴とする溶接材料用高δ含有オーステナイト系ステンレス鋼板。
（２）オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法において、前記鋼板の製造方法が薄帯連続鋳造法であって、冷却ドラムから鋳片が離れてから熱間圧延機まで1150℃以上の温度における時間を５秒以上とし、１５％以上３０％以下の熱間圧延を付与して板厚３ｍｍ以下の熱延鋼板を製造することを特徴とする請求項１記載の溶接材料用高δフェライト含有オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、一般品質を損なうことなく、着磁性を有したオーステナイト系ステンレス鋼薄帯鋳片及び冷延製品を得ることができ、厨房機器等に適用されればこれまで非磁性であったため、磁石による掲示物等の整理が可能となり、スペースが有効活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１はδFeの残存量とδFe部の偏析度との関係を示している。ここで、δFe量は、フィッシャー・インストルメンツ社製フェライトスコープＭＰ−３０を用いて測定した結果である。偏析度の測定は、日本電子社製X線マイクロアナライザーJXA8800Rを用い、ビーム径１μｍで測定長100μｍとして測定した。得られた調査結果において、Cr偏析ではMax濃度、Ni偏析ではMin 濃度の値を抽出し、母材の平均濃度によって除した値を偏析度とした。
【００１２】
多くのサンプルを調査した結果、鋼板内に存在するδFe量が容量％で６％以上１５％未満であり、Cr偏析度1.06以上Ni偏析度0.85以下となる場合、スポット溶接後の強度や突合せ溶接における溶け込み深さが良好な結果が得られている。この現象は以下のように考えられる。サンプル内に存在するδFe相がγ相より熱伝導性が良いため、発熱のむらが少なくなる。また、δFeは母地のγ相に比較して、TIG溶接のようにアークを使用する溶接においては導電性が良好となるため、溶融金属が安定する。
【００１３】
図２にドラムから熱間圧延機までの1150℃以上の時間と鋳片のδＦe量の関係を示す。鋳片温度は、冷却ドラム間の押力、冷却ドラムから解放された後にバーナーによる加熱、ガス冷却等により種々に変化させた。鋳片温度は放射温度計熱間圧延機直前で測定した。1150℃以上の時間増加にともない鋳片のδＦe量は増加している。５秒以上の保持でδＦe量は安定して６％以上となる。図３に1150℃で時間を変化させた際のCr偏析度とＮｉ偏析度の変化を示す。Cr偏析に反比例する形態でＮｉ偏析が発生し、５秒以上で顕著な偏析になっている。
【００１４】
製品にδFeを残存させるためには、熱延鋼板製造後の加工熱処理をできるだけ軽度にする必要がある。従って、製品板厚に近い厚みで製造することが有効であり、３ｍｍ以下の板厚とした。また、熱延鋼板を酸洗まま使用する場合もある。この場合には、表面の平滑化が必須であるため１５％以上の熱間圧延を実施する。一方、熱間圧延率が高くなるとδFeの拡散を促進してしまうため、３０％を上限としている。
【００１５】
種々の条件にて製造した製品でTIGなめ付け溶接を実施した結果、同じδFe量でもＣｒ，Ｎｉ偏析度が顕著な場合に良好な溶接性が得られていることが判明した。従って、熱間加工性が低下する高δ含有オーステナイト系ステンレス鋼においても、生産性やコストの負荷をかけることなく製造することが可能となり、しかも、良好な溶接性を有した鋼板を製造することが可能となる。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
表１に示す各組成のオーステナイト系ステンレス溶鋼を冷却ドラムが同期して移動する連続鋳造機により鋳造する際に、ドラムから熱間圧延機までの1150℃以上の時間、および、熱間圧延率を変化させ、得られた熱延鋼板の組織及び100V-200cm/minの条件でなめ付け溶接した際の溶け深さを調査した結果を示す。
【００１７】
表２に示すように、本発明内である（本発明例１〜８）の熱延鋼板は表面疵や耳割れのない板が得られている。一方、比較例10〜14のサンプルは、δFe量及びＣｒ，Ｎｉ偏析度が本発明の範囲から外れており、良好な表面性状が得られていない。また、比較例９および16は鋳片のδフェライト量は６％以上であったが、Ｃｒ偏析度が1.06未満であり条件から外れているため、ウラ面まで十分な溶け込みが得られなかった。さらに、比較例15は、Ｃｒ，Ｎｉ偏析度は本発明の範囲内であったが、δフェライト量が４．２％と６％未満であったため、溶け込みが不十分であった。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】δフェライトの残存量とδフェライト部の偏析度の関係を示す図。
【図２】冷却ドラムから熱間圧延機までの間に1150℃以上での時間とδフェライト量の関係を示す図。
【図３】1150℃で時間を変化させた際のＣｒ偏析度とＮｉ偏析度の関係を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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