(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｃｕを添加した際の深絞り性向上の最適製造条件を明らかにすることにより、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】質量％で、C：0.001〜0.020％、Si：0.01〜1.50％、Mn：0.01〜1.50％、P：0.010〜0.040％未満、S：0.010％未満、Al：0.005〜0.100％、N：0.001〜0.020％、Cr：10.0〜20.0％、Cu：0.10〜0.90％を含有し、Ti，Nbの１種または２種を、Ti＋Nb：0.05〜0.60％を満足するように含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼の薄鋼板を製造するに際し、最終焼鈍前の冷間圧延における歪をε１とした時に、最終焼鈍温度Ｔ（℃）、および３００℃からＴ−２００℃の範囲における平均昇温速度ｖ（℃／ｓ）が、それぞれの限定式を満足する条件で実施する深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．００１〜０．０２０％、
Ｓｉ：０．０１〜１．５０％、
Ｍｎ：０．０１〜１．５０％、
Ｐ  ：０．０４０％未満、
Ｓ  ：０．０１０％未満、
Ａｌ：０．００５〜０．１００％、
Ｎ  ：０．００１〜０．０２０％、
Ｃｒ：１０．０〜２０．０％、
Ｃｕ：０．１０〜０．９０％
を含有し、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種を、
Ｔｉ＋Ｎｂ：０．０５〜０．６０％
を満足するように含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼の薄鋼板を製造するに際し、最終焼鈍前の冷間圧延における歪をε１とした時に、最 終焼鈍温度Ｔ(℃)が下記（１）式を満足し、３００℃からＴ−２００℃の範囲における平均昇温速度Ｖ（℃／ｓ）が下記（２）式を満足する条件で実施することを特徴とする、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
６６２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋５３［Ｃｕ］≦Ｔ≦
７７２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋５３［Ｃｕ］・・（１）  ０．００９６＊１０（ε１＋２．５［Ｃｕ］）≦ｖ≦０．０２５６＊１０（ε１＋２．
５［Ｃｕ］）                                              ・・・・・・・（２）
（ただし、［Ｃｒ］，［Ｔｉ］，［Ｎｂ］及び［Ｃｕ］はｍａｓｓ％を示す。なお、ε１ は、冷延前の板厚をｔ１、冷延後の板厚をｔ２とした時に、ε１＝−ｌｎ（ｔ２／ｔ１）で表される。）
【請求項２】
さらに、質量％で、
Ｍｇ：０．０００１〜０．０１００％
を含有することを特徴とする、請求項１記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項３】
さらに、質量％で、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％
を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記鋼が、さらに、質量％で、
Ｍｏ：０．１０〜２．５０％、
Ｖ  ：０．１０〜２．５０％
を含有するとともに、前記最終焼鈍温度Ｔ(℃)が前記（１）式に代えて下記（３）式を満足し、３００℃からＴ−２００℃の範囲における前記平均昇温速度ｖ（℃／ｓ）が前記（２）式を満足する条件で実施することを特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
６６２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋７．３［Ｍｏ］
＋５３［Ｃｕ］≦Ｔ≦７７２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］
＋７．３［Ｍｏ］＋５３［Ｃｕ］                                ・・・・・（３） 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、フェライト鋼板の深絞り性を向上させるために、成分や製造方法の深絞り性の指標であるｒ値に及ぼす影響が検討されてきた。
その中の一知見として、炭素鋼及び極低炭素鋼にＣｕを少量添加して最適条件で製造することでｒ値が向上することが知られている（例えば、非特許文献１，２）。
非特許文献１には、Ｃｕを０．８％以上添加した鋼では板面に垂直な方向に｛１１１｝方位が増大すること及びｒ値は０．４％Ｃｕが最も良いことなどが記載されている。また、非特許文献２にはＣ量が高く（０．０８％）、最終焼鈍の昇温速度が５０℃／ｈの時に０．６％Ｃｕで｛１１１｝／｛１００｝が最大値を示すことが明らかにされている。
【０００３】
フェライト系ステンレス鋼において、Ｃｕは耐銹性や抗菌性の向上を目的として添加されることがあるが（例えば、非特許文献３，特許文献１）、集合組織及びｒ値への影響についての文献（非特許文献４等）は少なく、Ｃｕや他の種々の元素添加量や冷延、焼鈍条件の影響が必ずしも明確になってはおらず、Ｃｕ添加鋼の最適製造が実際には行われていない。
非特許文献３には、Ｃｕが硫酸中の耐食性を増すこと及び孔食感受性を減少することが述べられており、特許文献１には、オーステナイト系ステンレス鋼にＣｕを適量添加することにより抗菌性を付与したコイン材が記載されている。また、非特許文献４にはフェライト系ステンレス鋼の再結晶集合組織に及ぼす成分及び製造条件の影響を調査し、Ｃｕ：０．５％付近で焼鈍時の昇温速度が２０℃／ｈ付近の場合、最も｛１１１｝強度が増加することが示されている。
【特許文献１】特開平０８−０５３７３８号公報
【非特許文献１】鉄と鋼６９巻１３号（１９８３）ｓ１２７８
【非特許文献２】鉄と鋼７３巻１３号（１９８７）ｓ１３３１
【非特許文献３】長谷川正義監修ステンレス鋼便覧３５６頁
【非特許文献４】日本金属学会誌４０巻４号（１９７６）３３４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、耐食性向上元素であるＣｒ，Ｍｏ，Ｎｉなどは添加することにより、加工性（伸びやｒ値）は低下する場合が多いのに対し、Ｃｕは耐食性を向上させると同時に深絞り性の向上にも活用できる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑み、Ｃｕを添加した際の深絞り性向上の最適製造条件を明らかにすることにより、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、Ｃｕを添加したフェライト系ステンレス鋼において優れた深絞り性を発揮するための成分及び製造条件の影響を調査したところ、最終焼鈍の最適焼鈍温度及び昇温速度は、最終焼鈍前の冷間圧延率と成分（Ｃｒ，Ｃｕ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｍｏ）によることを見出した。
【０００７】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは、以下の通りである。
〔１〕質量％で、
Ｃ  ：０．００１〜０．０２０％、  Ｓｉ：０．０１〜１．５０％、
Ｍｎ：０．０１〜１．５０％、      Ｐ  ：０．０４０％未満、
Ｓ  ：０．０１０％未満、          Ａｌ：０．００５〜０．１００％、
Ｎ  ：０．００１〜０．０２０％、  Ｃｒ：１０．０〜２０．０％、
Ｃｕ：０．１０〜０．９０％
を含有し、Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種を、
Ｔｉ＋Ｎｂ：０．０５〜０．６０％
を満足するように含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼の薄鋼板を製造するに際し、最終焼鈍前の冷間圧延における歪をε１とした時に、最 終焼鈍温度Ｔ(℃)が下記（１）式を満足し、３００℃からＴ−２００℃の範囲における平均昇温速度ｖ（℃／ｓ）が下記（２）式を満足する条件で実施することを特徴とする、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
６６２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋５３［Ｃｕ］≦Ｔ≦
７７２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋５３［Ｃｕ］・・（１）  ０．００９６＊１０（ε１＋２．５［Ｃｕ］）≦ｖ≦０．０２５６＊１０（ε１＋２．
５［Ｃｕ］）                                              ・・・・・・・（２）
（ただし、［Ｃｒ］，［Ｔｉ］，［Ｎｂ］及び［Ｃｕ］はｍａｓｓ％を示す。なお、ε１ は、冷延前の板厚をｔ１、冷延後の板厚をｔ２とした時にε１＝−ｌｎ（ｔ２／ｔ１）で表さ れる。）
【０００８】
〔２〕さらに、質量％で、
Ｍｇ：０．０００１〜０．０１００％
を含有することを特徴とする、前記〔１〕記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【０００９】
〔３〕さらに、質量％で、
Ｂ  ：０．０００５〜０．００５０％
を含有することを特徴とする、前記〔１〕または〔２〕に記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【００１０】
〔４〕前記鋼が、さらに、質量％で、
Ｍｏ：０．１０〜２．５０％、      Ｖ  ：０．１０〜２．５０％
を含有するとともに、前記最終焼鈍温度Ｔ(℃)が前記（１）式に代えて下記（３）式を満足し、３００℃からＴ−２００℃の範囲における前記平均昇温速度ｖ（℃／ｓ）が前記（２）式を満足する条件で実施することを特徴とする、前記〔１〕ないし〔３〕の何れか１つに記載の深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
６６２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋７．３［Ｍｏ］
＋５３［Ｃｕ］≦Ｔ≦７７２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］
＋７．３［Ｍｏ］＋５３［Ｃｕ］                                ・・・・・（３）
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法の提供が可能になり、産業上の貢献が極めて顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明者は、まず種々の成分を有するフェライト系ステンレス鋼を溶製、熱間圧延後、冷延及び焼鈍を組み合わせて薄鋼板を作製し、ｒ値を調査した結果、下記の知見が得られた。
（１）ｒ値をＣｕ量で整理すると、極大値を示す最適なＣｕ量が存在する。
（２）上記の最適Ｃｕ量は、最終焼鈍前の冷間圧延率及び最終焼鈍の昇温速度によって変化する。
（３）最終焼鈍後に再結晶組織を得るための最終焼鈍温度は、鋼成分（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｃｕ）の影響を受ける。
以上の知見をもとに、本発明者は、Ｃｕを含有したフェライト系ステンレス鋼において、最終焼鈍工程でｒ値を最も高くするための条件を明確にし、本発明に至った。
【００１３】
以下に、本発明について詳細に説明する。
まず、鋼成分の限定理由を説明する。なお、下記の説明において％は質量％を示す。
Ｃ，Ｎ：Ｃ，Ｎを多量に添加すると成形性を低下させ、これらを固定するために必要とされるＴｉやＮｂ量が増加し、最終焼鈍温度の高温化による製造コスト増加をもたらす。したがって、Ｃ，Ｎの添加量の上限は、０．０２０％以下とした。また、Ｃ，Ｎの添加量の下限は低いほど好ましいが、精錬工程コストを考慮し、Ｃ，Ｎ何れも０．００１％以上とした。
【００１４】
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸元素として用いられる元素である。Ｓｉの添加量が１．５０％を超えると成形性低下が著しいため、Ｓｉ量の上限を１．５０％以下とした。精錬工程でのコストを考えた場合、０．０１％は不可避的に混入するため、Ｓｉ添加量の下限を０．０１％以上とした。
【００１５】
Ｍｎ：Ｍｎを多量に添加した場合、成形性が劣化するため、１．５０％以下をＭｎ添加量の上限とした。Ｍｎ添加量の下限は精錬工程コストを考慮し、０．０１％とした。
【００１６】
Ｐ：Ｐは多量に添加した場合、深絞り性が低下するため、０．０４０％未満をＰ量の上限とする。なお、Ｐ量は、低い方ほど材料が軟質になるため、Ｐ量を０．０２０％以下とすることが好ましい。
【００１７】
Ｓ：Ｓは多量に添加すると耐食性を劣化させるため、０．０１０％未満をＳ量の上限とした。Ｓ量の添加量は少ないほど好ましいため、特に下限は規定しないが、Ｓ量を０．０００１％未満にするには精錬工程コストが増大するため、Ｓ量の下限を０．０００１％以上とすることが好ましい。
【００１８】
Ａｌ：Ａｌは脱酸に用いられる元素であり、脱酸可能なレベルとして、Ａｌ量の下限を０．００５％以上とした。一方、Ａｌを多量に添加すると成形性が劣化するため、Ａｌ量の上限を０．１００％以下とした。
【００１９】
Ｃｒ：Ｃｒはステンレス鋼の基本的特性である耐食性を確保するために必要な元素であり、１０．０％以上の添加で耐食性が著しく向上するため、Ｃｒ添加量の下限を１０．０％以上とした。一方、Ｃｒを２０．０％超添加すると成形性が劣化するため、２０．０％以下をＣｒ添加量の上限とした。
【００２０】
Ｃｕ：Ｃｕは本発明において重要な役割を担う元素である。Ｃｕの添加量によってはｒ値が増加する場合があり、この条件を最適化したことが本発明の特徴といえる。Ｃｕ量が少なすぎるとｒ値向上効果ばかりでなく耐食性向上の効果も発揮されないため、０．１０％以上を下限とした。また添加量が増加するとｒ値は低下する傾向があり、その他の製造条件を工夫してもｒ値向上効果が認められないため、０．９０％以下を上限とした。好ましくは、０．３５〜０．６５％の範囲である。
【００２１】
Ｔｉ，Ｎｂ：ＴｉまたはＮｂは、Ｃ，Ｎ等と結合して析出物をつくることで鋼素地（マトリックス）を高純化して、ｒ値を向上させる元素である。ｒ値向上に必要な添加量は、Ｔｉ及びＮｂのうち１種または２種の合計が０．０５％以上であり、よってこれを下限とした。一方、Ｔｉ及びＮｂのうち１種または２種の合計が０．６０％を超えるとｒ値が飽和するだけでなく、再結晶温度の高温化に伴う製造コスト増加が生じるため、これを上限とした。
【００２２】
以下さらに、選択的に添加できる元素、Ｍｇ，Ｂ，Ｍｏ，Ｖについて説明する。
Ｍｇ：Ｍｇは、溶接部の組織を微細化して溶接部の成形性を向上させたり、成形時のリジングの発生を抑制する元素である。Ｍｇの添加による溶接部の成形性の向上効果は０．０００１％以上で発揮されるため、Ｍｇ添加量の下限を０．０００１％以上とすることが好ましい。一方、Ｍｇを０．０１００％超添加すると、原料コストが増大するため、Ｍｇ添加量の上限を０．０１００％以下とすることが好ましい。
【００２３】
Ｂ：Ｂは、二次加工性を向上させる元素であり、成形が複数工程になる場合、添加すると効果的である。Ｂの添加による二次加工性の向上効果を得るには、下限を０．０００５％以上とすることが好ましい。一方、Ｂを０．００５０％超添加した場合には、靭性が劣化する場合があるため、０．００５０％を上限とすることが好ましい。
【００２４】
Ｍｏ，Ｖ：Ｍｏ及びＶは耐食性を向上させる元素である。これらの添加による耐食性の向上効果が発揮されるには、０．１０％以上の添加が好ましい。また、２．５０％超添加すると深絞り性が低下する場合があるため、上限を２．５０％以下とすることが好ましい。ＭｏとＶは別の機構で耐食性向上に作用するため、それぞれ単独で上記範囲を満足する必要があるが、両元素を複合で添加しても効果を何ら妨げるものではない。
【００２５】
本発明のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法について、以下に説明する。
最終焼鈍温度Ｔ(℃)の上下限は、鋼成分のＣｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｕ量によって規定される。
ここで、下限を
６６２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋７．３［Ｍｏ］＋５３［Ｃｕ］≦Ｔ
とする。Ｍｏを含有しない場合には、［Ｍｏ］＝０とすれば良い。この温度未満であると完全再結晶組織が得られないために十分なｒ値が得られなかったり、硬質であるために加工性が劣化するという問題が生じる。
また、上限は
Ｔ≦７７２＋８．４［Ｃｒ］＋１８１［Ｔｉ］＋３４０［Ｎｂ］＋７．３［Ｍｏ］＋５３［Ｃｕ］
とする。Ｍｏを含有しない場合には、［Ｍｏ］＝０とすれば良い。この温度超であると結晶粒が粗大化して成形時に肌荒れが生じるためである。
なお、［Ｃｒ］，［Ｔｉ］，［Ｎｂ］，［Ｍｏ］及び［Ｃｕ］はｍａｓｓ％を示す。
【００２６】
最終焼鈍における平均昇温速度をｖ（℃／ｓ）は、冷間圧延における歪ε１とＣｕ量に よって計算される下記条件を満足する必要がある。
０．００９６＊１０（ε１＋２．５［Ｃｕ］）≦ｖ≦０．０２５６＊１０（ε１＋２．５［Ｃｕ］）
【００２７】
上記条件から外れる場合には、ｒ値が最も良くなるための焼鈍条件を満足していない。なお、冷間圧延における歪ε１は、最終の冷間圧延前の板厚をｔ１、最終冷延後の板厚をｔ２とした時に下式で表される。
ε１＝−ｌｎ（ｔ２／ｔ１）
【００２８】
また、３００℃からＴ−２００℃の範囲で前述のｖを満足する昇温速度とする必要がある。この温度範囲の設定理由は、３００℃未満の昇温速度はフェライト系ステンレス鋼の材質に何ら影響を与えないことと、Ｔ−２００℃までに初期の再結晶が進行しており、再結晶集合組織がほぼ形成されているためである。
【００２９】
その他の製造条件について述べる。
熱間圧延は特に規定する必要は無いが、一般的な知見として、熱延キズの発生しない程度の低温加熱、低温仕上げ熱延とすることが好ましい。
熱延板焼鈍は、箱焼鈍、連続焼鈍の何れでも構わないし、焼鈍自体を省略しても良い。熱延板焼鈍の条件によらず、Ｃｕによるｒ値向上効果は発揮されるためである。
冷間圧延率は本発明のポイントとなる。ただし、１回冷延工程でも冷延途中に焼鈍を実施する工程においても冷延率は最終焼鈍前の冷延率を用いる。
また、最終焼鈍後に調質圧延を実施しても本発明の効果は変わらない。
【００３０】
次に、本発明において、フェライト系ステンレス鋼板のｒ値は次発議のように限定する。ｒ値の測定方法は、ＪＩＳ１３号Ｂ引張試験片の長手方向を、圧延方向（Ｌ方向）、圧延方向から４５度方向（Ｄ方向）、圧延方向と垂直な方向（Ｃ方向）の計３方向採取し、それぞれＪＩＳ  Ｚ  ２２５４に基づいて測定し、平均ｒ値とする。
【００３１】
冷間圧延機は、可逆式の２０段ゼンジミア圧延機や６段あるいは１２段圧延機でも、複数パスを連続的に圧延するタンデム圧延機でも良い。但し、ワークロール径は大きい方が圧延時のせん断歪の導入が少なく、圧延集合組織が発達し易いため、ワークロール径は２００ｍｍ以上の圧延機を使うことが好ましい。
【００３２】
本発明によって得られた鋼板の表面仕上げは、ＪＩＳ  Ｇ  ４３０５記載の２Ｄ，２Ｂ，ＢＡ，Ｎｏ．４など何れの仕上げでも適用できる。
【実施例】
【００３３】
表１に示すフェライト系ステンレス鋼を溶製し、熱間圧延、酸洗、冷延、中間焼鈍、冷延、最終焼鈍によって板厚０．８ｍｍの鋼板を作製した。製造条件は表２に示す。
得られた鋼板より、Ｌ方向、Ｃ方向、Ｄ方向のｒ値をＪＩＳ  Ｚ  ２２５４に準拠し、１５％引張歪を導入して測定し、平均ｒ値を表２中に併せて示した。ｒ値測定後の試験片の表面凹凸を目視調査し、肌荒れが著しいものはＮＧとした。
得られた結果を表２に併せて示す。本発明例は、比較例に比べて平均ｒ値が高く、何れも２．０以上である。また、引張試験後に肌荒れが生じていない。
【００３４】
【表１】
2005307324.tif 000002
【００３５】
【表２】
2005307324.tif 000003