(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有し、
前記各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量が前記ステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であり、さらに該ステンレス鋼全体の金属組織が再結晶粒及び未再結晶部の混合組織であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板。
【請求項２】
ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％、及びＮｂ、Ｔｉ、Ｖから選ばれる１種以上を０．５質量％以下で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ−６５Ｎｂ−２７Ｔｉ−６１Ｖ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有し、
前記各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量が前記ステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であり、さらに該ステンレス鋼全体の金属組織が再結晶粒と未再結晶部の混合組織であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板。
【請求項３】
前記再結晶粒の平均粒径は１０μｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の部品用ステンレス鋼板。
【請求項４】
前記混合組織が７０質量％以上のオーステナイト相であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の部品用ステンレス鋼板。
【請求項５】
ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有する素材を少なくとも１回冷間圧延する第一冷間圧延工程と、前記第一冷間圧延工程と組して該第一冷間圧延工程後に配置される第一焼鈍工程と、前記第一焼鈍工程の後工程側に具備される最後の圧延であり、圧下率が２０％以上、かつ前記第一冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上となる第二冷間圧延工程と、前記第二冷間圧延工程後の前記素材を６５０〜１０００℃で３００秒以下で保持するとともに、該保持された温度における前記素材の０．２％耐力以下で張力を与えて調質する第二焼鈍工程と、を有し、
前記素材の溶製時に粗大介在物の浮上分離を強化するか、または、前記最後の冷間圧延に小径のロールを用いるかの少なくとも一方の手段で、粗大な介在物を微細化する工程を備え、前記各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量が前記ステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板製造方法。
【請求項６】
ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％、及びＮｂ、Ｔｉ、Ｖから選ばれる１種以上を０．５質量％以下で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ−６５Ｎｂ−２７Ｔｉ−６１Ｖ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有する素材を少なくとも１回冷間圧延する第一冷間圧延工程と、前記第一冷間圧延工程と組して該第一冷間圧延工程後に配置される第一焼鈍工程と、前記第一焼鈍工程の後工程側に具備される最後の圧延であり、圧下率が２０％以上、かつ前記第一冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上となる第二冷間圧延工程と、前記第二冷間圧延工程後の前記素材を６５０〜１０００℃で３００秒以下で保持するとともに、該保持された温度における前記素材の０．２％耐力以下で張力を与えて調質する第二焼鈍工程と、を有し、
前記素材の溶製時に粗大介在物の浮上分離を強化するか、または、前記最後の冷間圧延に小径のロールを用いるかの少なくとも一方の手段で、粗大な介在物を微細化する工程を備え、前記各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量が前記ステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板製造方法。
【請求項７】
前記第二焼鈍工程の前記張力が、前記保持された温度における前記素材の０．２％耐力の４０％以下であることを特徴とする請求の範囲第５項又は第６項に記載の部品用ステンレス鋼板製造方法。
【請求項８】
前記第二焼鈍工程後、さらに調質圧延を施すことを特徴とする請求の範囲第５項〜第７項のいずれか一項に記載の部品用ステンレス鋼板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業製品として加工等されるステンレス鋼板及びその製造方法に関し、詳しくは高強度、高疲労特性及び優れた加工性を有し、さらには高平坦度、低残留応力である部品用ステンレス鋼板とその製造方法に関する。すなわち、本発明は、ステンレス鋼板又は鋼帯(以降、総称して「ステンレス鋼板」と記載することがある。)から製造される多くの製品、部品で優れた性能を発揮するステンレス鋼板及びその製造方法に関する。特に製品の小型・軽量化にともない高精度・複雑化する、工業製品内に組み込まれて使用される多種多様の部品に適するステンレス鋼板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電製品、ＩＴ機器、携帯電話等の各種工業製品には、多種多様な部品がその内外に使用されている。各部品の材料も多種多様であるが金属材料が多く適用され、その中でもステンレス鋼が用いられている場合が多い。これらステンレス鋼を材料とした部品の多くは、プレス加工やエッチング加工等の方法によりステンレス鋼板から製作される。
【０００３】
例えば、プレス加工の場合、該ステンレス鋼板を切削、プランキング等により所定寸法とした後、金型を用いて所定の形状に成形する。その代表的なものとしてバネ部品を挙げることができる。バネ部品は多くの工業製品に使用され、また、１つの製品中の多くの部位に用いられていることもある。また、バネ部品の種類も多く、形状により皿バネと板バネに大別される。具体的にはボルトとナットの間に挿入されるワッシャー、携帯電話ボタン下で使用される小型皿バネ、自動車やオートバイに使用されるガスケット、メタルパッキン等を挙げることができる。
【０００４】
一方、エッチング加工は板表面にフォトレジスト法でパターンを形成し、酸に浸漬、スプレーで吹き付ける等の化学的手段により素材の一部を腐食、除去(エッチング)し、パターンに対応する形状を得るというものである。エッチング加工はプレス加工が困難であるような例えば精密部品の加工への適用が多い。これには例えば磁気ヘッド固定に使用されるジンバル(バネ)、プリンター紙送り用歯車等の小型部品、極めて多数の小さな孔を開ける従来型ＴＶのシャドーマスク、プリント基板印刷用メッシュ等を挙げることができる。
【０００５】
このようなステンレス鋼を用いた部品において、近年における部品の小型・軽量化及び複雑化・高精度化の傾向が進み、次のような各種特性がさらに必要とされてきている。
・強度：バネ部品では応力が付与されること、他に構造体の側面を持つ部品も多く、小型軽量化(による剛性の低下)に対して、素材には高強度が必要とされる。
・成形性：部品の複雑化・高精度化にともない、より複雑な形状を高精度に加工することを要するため、優れた成形性が必要とされる。一般的には、成形性は材料の伸び(延性)に比例し、強度と伸びが対立(両立しない)関係にあり、高強度と優れた成形性の両立が必要とされる。
・エッチング性：同様に部品の複雑化・高精度化にともない、局所的に発生する孔(エッチングピット)等の欠陥が無い、平滑な加工面を得るために優れたエッチング性が要求される。
・疲労特性：バネ部品では繰り返し変動応力が負荷される場合も多く、小型・軽量化に伴い変形量が増加することから優れた疲労特性が要求される。また、素材段階で優れるものの、成形により大きく劣化する場合が多く、部品として優れ、高い信頼性を有することが必要とされる。
・平坦度：高精度・複雑化を続ける部品の形状を安定獲得し、小型・軽量化する製品への組込み時の不良率を下げる(歩留りを上昇する)ため、板形状に優れ、高い平坦度を安定して有することが必要とされる。
・残留応力：(部品に対して)比較的大きな素材から採取した場合、部品は周囲の拘束から解放され、残留する応力の解放により形状が変化する。すなわち、部品は所定の形状を示さず、(小型・軽量化する)製品への組込み時の不良率が上がる(歩留りが下がる)。このため、残留応力が低く、安定していることが必要とされる。
【０００６】
従来において、以上のような部品等にはＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４のような準安定オーステナイト(γ)系ステンレス鋼が使用されてきた。該オーステナイト系ステンレス鋼では室温で加工することにより、γ母相から硬質なマルテンサイト相への変態（加工誘起マルテンサイト（α’）変態）を生じさせることができる。これにより、ある程度の延性を有しつつ、強度の高いステンレス鋼板を得ることが可能である。この加工は通常冷間圧延により行われ、該冷間圧延の圧下率を調整することによる強度調整が可能である。延性を有しつつ高強度が得られるのは、加工誘起マルテンサイト（α’）変態で当該部分のみが硬化することにより局所的な変形が抑制され、軟質な未変態部（γ部）に変形が伝播し、全体が均一に変形して高い伸びを示すことによる。これはＴＲＩＰ効果といわれている。このような特徴から準安定オーステナイト（γ）系ステンレス鋼はＪＩＳ規格(ＪＩＳ  Ｇ  ４３１３)においてバネ用ステンレス鋼帯としても分類されている。
【０００７】
また、これらステンレス鋼の疲労特性に関しては特許文献１に破壊の起点となる化合物の寸法の限定によるものが開示されている。また、特許文献２にはエッチング性の改善に関して、エッチングピット(孔)の起点となる化合物の分布の限定によるものが開示されている。さらに、特許文献３には、結晶粒微細化による成形性および疲労特性の改善に関して示されている。
【０００８】
これら準安定オーステナイト（γ）系ステンレス鋼の製造工程について説明すると、概ね図５に示すような工程を有するものである。すなわち、溶製された鋳塊は熱間圧延及び必要に応じて焼鈍した後、図５に示したように、冷間圧延と焼鈍を繰返して所定板厚へ減厚される。次いで、調質圧延、形状矯正、歪取のための歪取焼鈍がなされる。これらのうち、調質圧延では製品板厚に減厚すると同時に、加工硬化により性能調整をすることができる。調質圧延が終了した時点で製品板厚にて目標性能が得られるように所定板厚への減厚がなされている。その後、性能を大きく変化させない範囲で、形状矯正による平坦度改善、歪取のための歪取焼鈍で残留応力低減がなされる。
【０００９】
さらにこれら一連の製造工程を改善したものとして、特許文献４及び特許文献５には、ＴＡ(Ｔｅｎｓｉｏｎ−Ａｎｎｅａｌｉｎｇ)処理が開示されている。これは調質圧延後の性能を大きく変化させない範囲にて張力を付与しつつ比較的低温で加熱するというものであり、平坦度改善と残留応力低減を同時に行うことができる。
【００１０】
さらに、他の製造方法の一つとして、特許文献６及び特許文献７には、調質焼鈍法を有するステンレス鋼の製造方法及び該調質焼鈍法で得られる高性能な準安定γ系ステンレス鋼板が開示されている。その工程の概略を図６に示す。これは所定の組成を有するステンレス素材について製品板厚への冷間圧延により加工硬化した材料を調質焼鈍にて軟化させるとともに性能を調整するというものである。これにより、材料は再結晶粒と前加工の影響を残した未再結晶部との混合組織となり、その割合の適正化で高強度と高延性とを両立させることができる。さらに、調質焼鈍時には加工誘起マルテンサイト（α’）相からオーステナイト（γ）母相への変態(これを「逆変態」と記載する。)、回復及び再結晶が起こり、これにより残留応力が低減される。加えて、逆変態は体積変化をともなうので、張力付与により軟化を調整し、比較的容易かつ短時間での性能調整及び形状矯正も可能である。すなわち、製品内部に組込まれて使用される部品の素材に適する高性能材料を合理的かつ安定して製造することができる。
【００１１】
また、特許文献８〜１０には、素材であるステンレス鋼板の圧延条件及び熱処理条件を特定し、結晶粒内に転移やマルテンサイトを導入して結晶粒内のエッチング速度を増加させるフォトエッチング加工用ステンレス鋼板が開示されている。これは当該結晶粒内のエッチング速度を結晶粒界と同等にする等により、エッチング面の平滑性が向上されるというものである。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００５−２９０４４９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２７３５８６号公報
【特許文献３】
特開平５−２７９８０２号公報
【特許文献４】
特開平１０−３４２３７号公報
【特許文献５】
特開２００１−２２６７１８号公報
【特許文献６】
特許第３６０３７２６号公報
【特許文献７】
特開２００２−１９４５０６号公報
【特許文献８】
特開２００５−３１４７７２号公報
【特許文献９】
特開２００５−３２０５８６号公報
【特許文献１０】
特開２００５−３２０５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、近年における部品の小型・軽量化及び精密・高精度化の傾向に対応することのできるステンレス鋼板が必要とされ、上記した各特性の更なる向上が課題であった。特許文献１〜３に示した各発明についても限界があり、さらなる性能向上が要求されていた。特にバネ材においては、製品として加工された後の疲労特性の向上及び小型化された部品を精度良く加工することのできる加工性（成形性及びエッチング性）向上が課題であった。
【００１４】
製造方法についても同様の課題を有しており、上記課題を解決し得るステンレス鋼板を製造する方法を採用することが課題とされていた。ところが、従来の製造方法や特許文献４及び特許文献５の製造方法では、素材の高強度と高延性の両立には限界があった。加えて、素材はより薄く、高強度化しているので形状矯正が困難となり、板形状が悪化する傾向にあった。また、歪取焼鈍が長時間化し生産性を阻害する要因となっていた。さらには、部品が多種多用で板厚、硬さも異なり、かつ使用量が比較的少量にとどまる場合もあることから、これら問題が顕著となり、製品コストの大幅な上昇を招いていた。
【００１５】
特許文献６及び特許文献７に記載の製造方法では、製品、部品の小型・軽量化の傾向の促進、品種の拡大等によるさらなる加工性の向上に対応するための課題を有していた。
【００１６】
特許文献８〜１０に記載のフォトエッチング加工用ステンレス鋼板では、エッチングの平滑度は得られるものの、必ずしも良好な強度及び延性、疲労特性を備えるとはいえなかった。これにより、さらなる性能向上が必要である課題を有していた。
【００１７】
そこで本発明は、良好な強度及び延性を備えつつ、加工性（成形性、エッチング性）及び疲労特性を向上させることのできるステンレス鋼板及び該ステンレス鋼板の製造方法を提供することを課題とする。さらには、当該ステンレス鋼板の製造方法により上記本発明のステンレス鋼板を安価かつ工業的に安定供給することも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、上記課題を解決するため次のような知見等を得て本発明を完成させた。すなわち、従来のステンレス鋼板及びその製造方法では得られなかったステンレス鋼板の特性向上のための混合組織（高延性の再結晶組織と高強度の加工誘起マルテンサイト相が残存する未再結晶組織との混合である組織）を得ることを検討した。そして、そのための、一連の圧延加工における最終圧延率や材料組成の影響について詳細に調査した。その結果、後述するような混合組織を有するステンレス鋼板及びその製造方法により加工性及び疲労特性等も向上させることができることがわかった。
【００１９】
詳しくは、次のような知見に基づくものである。
（ａ）混合組織を有する構造により性能が向上する。これは、混合組織における再結晶部では結晶粒微細化による強化と密度上昇による粒界での不均一変形の抑制の効果があり、一方、混合組織における未再結晶部では加工硬化と逆変態したγ相からの加工誘起α'変態によるＴＲＩＰ効果がある。これにより、材料はそれらの複合効果から高強度を維持することができる。加えて、均一に変形が進展し、成形性（延性）が向上する。また、エッチング性に関しても同様に考えることができ、結晶粒微細化及びγ母相という単一構造の増加によりエッチング加工面が均一になると考えられる。その結果、疲労破壊の起点となる不均一な部分が消滅し、成形後及びエッチング加工後の疲労特性が向上する。
【００２０】
（ｂ）材料組成等の各種条件を適正化するとともに、ステンレス鋼板の混合組織及び内在する化合物の分布を調整することにより、材料の加工性、疲労特性を向上させることができる。具体的には、混合組織に加え、質量５ｇあたりに内在する最大径２０μｍ以上の化合物を３０個以下とすることにより、加工によって顕在化する欠陥が観察されなくなり、加工部表面が平滑となる。これにより加工前に対して９０％以上の疲労強度が加工後にも維持される。疲労破壊が該欠陥への応力集中により発生することから、同強度の向上はこの欠陥を減らすことにより達成されると考える。
【００２１】
（ｃ）製造方法については、製造時においてステンレス鋼板に与えられる張力が、該ステンレス鋼板の組織中のγ相からなる再結晶粒の割合を変化させたり、未再結晶部におけるγ相の割合を変化させたりする。これは、調質焼鈍を有する製造方法を適用した場合に、体積変化をともなうα’（加工誘起マルテンサイト）相からγ母相への逆変態が調質焼鈍時の張力によって制御されることによる。該張力の付与により軟化が緩やかになることから、張力の増加は逆変態を抑制して残存するα’（加工誘起マルテンサイト）量を増加させるものと考えられる。すなわち、該張力によってステンレス鋼の金属組織を制御することができる。
［００２２］
ただし一方で、張力が過大な場合、未再結晶部のγ相が冷却中にα’相に変態することがわかった。これは未再結晶部中のγ相が残存する加工歪に加え、張力の影響により冷却中に所定温度以下で加工誘起によるマルテンサイト変態（α’）が生じるためと考えられる。従って、負荷する張力も逆変態が考慮された所定の範囲でおこなわれなければならない。
［００２３］
（ｄ）また、製造方法について、最終的な冷間圧延は圧下率を大きくとることで化合物を粉砕し、微細化する事が可能である。これは性能調整を別工程（調質焼鈍）とする利点の一つであり、調質圧延では性能調整のために所定の加工率での実施が必要不可避となるからである。
［００２４］
以下、本発明について説明する。
【００２５】
請求の範囲第１項に記載の発明は、ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有し、各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量がステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であり、さらに該ステンレス鋼全体の金属組織が再結晶粒及び未再結晶部の混合組織であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板を提供することにより前記課題を解決する。
【００２６】
請求の範囲第２項に記載の発明は、ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％、及びＮｂ、Ｔｉ、Ｖから選ばれる１種以上を０．５質量％以下で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ−６５Ｎｂ−２７Ｔｉ−６１Ｖ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有し、各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量がステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であり、さらに該ステンレス鋼全体の金属組織が再結晶粒と未再結晶部の混合組織であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板を提供することにより前記課題を解決する。
［００２７］
請求の範囲第３項に記載の発明は、請求の範囲第１項又は第２項に記載の部品用ステンレス鋼板の再結晶粒の平均粒径は１０μｍ以下であることを特徴とする。
［００２８］
請求の範囲第４項に記載の発明は、請求の範囲第３項に記載の部品用ステンレス鋼板の混合組織が７０質量％以上のオーステナイト相であることを特徴とする。
【００２９】
請求の範囲第５項に記載の発明は、ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有する素材を少なくとも１回冷間圧延する第一冷間圧延工程（Ｓ１）と、第一冷間圧延工程と組して該第一冷間圧延工程後に配置される第一焼鈍工程（Ｓ２）と、第一焼鈍工程の後工程側に具備される最後の圧延であり、圧下率が２０％以上、かつ第一冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上となる第二冷間圧延工程（Ｓ３）と、第二冷間圧延工程後の前記素材を６５０〜１０００℃で３００秒以下で保持するとともに、該保持された温度における素材の０．２％耐力以下で張力を与えて調質する第二焼鈍工程（Ｓ４）と、を有し、素材の溶製時に粗大介在物の浮上分離を強化するか、または、最後の冷間圧延に小径のロールを用いるかの少なくとも一方の手段で、粗大な介在物を微細化する工程を備え、各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量がステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板製造方法により前記課題を解決する。
【００３０】
請求の範囲第６項に記載の発明は、ステンレス鋼の全体を１００質量％としたときに、Ｃを０．０１〜０．０８質量％、Ｓｉを０．１〜２．０質量％、Ｍｎを３．０質量％以下、Ｃｒを１０．０〜２０．０質量％、Ｎｉを３．０〜１２．０質量％、Ｎを０．０２〜０．２４質量％、及びＮｂ、Ｔｉ、Ｖから選ばれる１種以上を０．５質量％以下で各成分を含有し、かつ、該含有された前記各成分の質量％の値が代入される式
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ−６５Ｎｂ−２７Ｔｉ−６１Ｖ
で表されるＭｄ値が０〜８０を満足し、残部がＦｅと不可避的不純物である化学組成を有する素材を少なくとも１回冷間圧延する第一冷間圧延工程（Ｓ１）と、第一冷間圧延工程と組して該第一冷間圧延工程後に配置される第一焼鈍工程（Ｓ２）と、第一焼鈍工程の後工程側に具備される最後の圧延であり、圧下率が２０％以上、かつ第一冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上となる第二冷間圧延工程（Ｓ３）と、第二冷間圧延工程後の素材を６５０〜１０００℃で３００秒以下で保持するとともに、該保持された温度における素材の０．２％耐力以下で張力を与えて調質する第二焼鈍工程（Ｓ４）とを有し、素材の溶製時に粗大介在物の浮上分離を強化するか、または、最後の冷間圧延に小径のロールを用いるかの少なくとも一方の手段で、粗大な介在物を微細化する工程を備え、各成分により形成された化合物のうち最大径が２０μｍ以上である該化合物の内在量がステンレス鋼の質量５ｇあたりに３０個以下であることを特徴とする部品用ステンレス鋼板製造方法を提供することにより前記課題を解決する。
［００３１］
請求の範囲第７項に記載の発明は、請求の範囲第５項又は第６項に記載の部品用ステンレス鋼板製造方法の第二焼鈍工程の張力が、保持された温度における素材の０．２％耐力の４０％以下であることを特徴とする。
［００３２］
請求の範囲第８項に記載の発明は、請求の範囲第５項〜第７項のいずれか一項に記載の部品用ステンレス鋼板製造方法における第二焼鈍工程（Ｓ４）後さらに調質圧延を施すことを特徴とする。
発明の効果
［００３３］
本発明によれば、多種多様な部品を精度よく、高い信頼性を有して製造することのできるステンレス鋼板及びその製造方法を提供することができる。特に、本発明では成形性及び成形後の疲労特性に優れ、信頼性の高いステンレス鋼板を安価に、かつ工業的に安定して提供することが可能となる。また、最近の環境問題にも対応し、小型化・軽量化による資源の有効活用をさらに進めることも可能である。
【図面の簡単な説明】
［００３４］
［図１］本発明の製造方法の流れの１態様を説明するための図である。
［図２］素材の温度と０．２％耐力との関係の１例を示すグラフである。
［図３］本実施例により得られた結果をもとに作成したステンレス鋼板の硬度と伸びとの関係を示すグラフである。
［図４］本実施例のＮｏ．４及びＮｏ．２８の場合における曲げ部の表面を拡大して示した写真である。
【図５】従来のステンレス鋼板の製造方法の１つの例を説明するための図である。
【図６】従来のステンレス鋼板の製造方法の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ１  第一冷間圧延工程
Ｓ２  第一焼鈍工程
Ｓ３  第二冷間圧延工程
Ｓ４  第二焼鈍工程
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【００３７】
以下、本発明の最良の形態、及びその好ましい範囲等について説明する。
（１）ステンレス鋼板
はじめに本発明のステンレス鋼板について説明する。上述したように本発明のステンレス鋼板では、その組成並びに組織、Ｍｄ値、及び内在する化合物の態様に特徴を有するものである。以下に各々について説明する。
【００３８】
（１−１）成分
本発明に含有される成分及びその含有量について説明する。本発明のステンレス鋼板の主成分はＦｅであり、以下に示す含有量は、ステンレス鋼板全体を１００質量％としたときの割合を示すものである。
【００３９】
・Ｃ：  Ｃの含有量は、０．０１〜０．０８質量％とする。Ｃは安価かつ有効な侵入型固溶強化元素の一つである。０．０１質量％以上含有させる固溶強化の作用が発揮される。一方、上限値は、０．０８質量％である。これは、Ｃは強力なγ安定化元素であり、過度の添加は必要となる加工誘起マルテンサイト（α’）変態を抑制してしまうことによる。また、調質焼鈍を含む製造方法の場合には、調質焼鈍時にＣｒ２３Ｃ６化合物に代表される粒界への粗大な炭化物の析出を招き、加工性や耐食性を劣化させるからである。Ｃ含有量のさらに好ましい範囲は、０．０２〜０．０７質量％である。
【００４０】
・Ｓｉ：  Ｓｉの含有量は０．１〜２．０質量％とする。Ｓｉは有効な固溶強化元素である。下限値を０．１質量％以上としたのは、これにより高温強度を上昇させ、本発明の特徴である上述の混合組織の獲得が容易となるからである。上限値を２．０質量％としたのは、Ｓｉはフェライト(α)安定化元素でもあり、過度の添加は調質焼鈍時に残存するα’相を増加させるからである。Ｓｉ含有量のさらに好ましい範囲は、０．２〜１．８質量％である。
【００４１】
・Ｍｎ：  Ｍｎの含有量は３．０質量％以下とする。Ｍｎはγ安定化元素であり、他の元素とのバランスを考えて添加される。含有量を３．０質量％以下としたのは、過度に添加した場合、α’相が得られなくなることによる。また、介在物等を形成し、加工性や耐食性を劣化させる場合があるからである。Ｍｎ含有量のさらに好ましい範囲は、２．６質量％以下である。
【００４２】
・Ｃｒ：  Ｃｒの含有量は１０．０〜２０．０質量％である。Ｃｒはステンレス鋼の基本合金元素の一つである。含有量を１０．０質量％以上としたのは必要な耐食性を得るためである。上限値を２０．０質量％としたのは、Ｃｒがα安定化元素であり、過度の添加は調質焼鈍後に残存するα’相を増加することによる。Ｃｒ含有量のさらに好ましい範囲は１３．０〜１９．０質量％である。
【００４３】
・Ｎｉ：  Ｎｉの含有量は３．０〜１２．０質量％である。Ｎｉもステンレス鋼の基本合金元素の一つであり、最も有効なγ安定化元素である。下限値を３．０質量％としたのは、室温で安定したγ相を得るために必要不可欠であることによる。上限値を１２．０質量％としたのは、所定の範囲でα’変態を起こす必要があるからである。Ｎｉ含有量のさらに好ましい範囲は、３．５〜１１．５質量％である。
【００４４】
・Ｎ：  Ｎの含有量は、０．０２〜０．２５質量％である。ＮはＣと同様に有効な侵入型固溶強化元素の一つであり、Ｃに比べてより高温まで化合物を形成すること無く固溶することができる。すなわち、本発明の主要な強化元素である。かかる観点から、下限値を０．０２質量％とした。上限値を０．２５質量％としたのは、過度に添加した場合、熱間での加工性を劣化させ、板の製造を阻害する虞があるからである。また、ＮはＣと同様に強力なγ安定化元素の一つであり、α’変態を抑制することにもよる。Ｎ含有量のさらに好ましい範囲は０．０４〜０．２０％で、更に好ましい範囲は０．０８〜０．０２％で、最も好ましい範囲は０．１０〜０．２０質量％である。
【００４５】
・Ｎｂ：  Ｎｂの含有量は０．５０質量％以下である。Ｎｂは高温でも比較的安定かつ微細分散したＮｂ化合物を析出して混合組織の獲得を容易にし、粒成長抑制により再結晶粒を微細化することができる。上限値を０．５０質量％としたのは、過度の添加は粗大な化合物を形成し、材料の延性を低下させることによる。また、高価な物質であり、コストの観点からも上限値を設けた。Ｎｂのさらに好ましい範囲は、０．４５質量％以下である。
【００４６】
・Ｔｉ：  Ｔｉの含有量は、０．５０質量％以下である。ＴｉはＮｂと同様の効果を有すると考えられる。すなわち、Ｔｉ化合物の析出により混合組織の獲得を容易にし、再結晶粒を微細化することができる。さらに、Ｎｂよりも容易に化合物を形成すると考えられる。上限値を０．５０質量％としたのは、過度の添加は粗大な化合物を形成し、材料の延性を低下させることによる。Ｔｉ含有量はさらに好ましくは、０．４５質量％以下である。
【００４７】
・Ｖ：  Ｖの含有量は０．５０質量％以下である。ＶはＮｂ、Ｔｉと同様の効果を有する。すなわち、Ｖ化合物の析出により混合組織の獲得を容易にし、再結晶粒を微細化する。上限値を０．５０質量％としたのは、過度の添加は粗大な化合物を形成し、材料の延性を低下させることによる。Ｖ含有量のさらに好ましい範囲は、０．００１質量％以上、０．４５質量％以下である。
【００４８】
上記成分以外に工業的側面から添加される元素、例えば溶製時脱酸剤として使用されるＣａ、ＡｌあるいはＲＥＭ（希土類金属）、熱間加工性の改善が見込まれるＢを必要に応じて合計量で０．３質量％以下となるように含有してもよい。さらにスクラップを原料とする場合、不可避的となるＣｕ、Ｍｏの各々を０．４質量％以下で含有してもよい。Ｃｕ、Ｍｏは本発明においてはγ安定度の調整元素として作用する。また、通常の組成における不可避的不純物が含まれても良い。
【００４９】
（１−２）Ｍｄ値
Ｍｄ値は、本発明において式（１）又は式（２）で表される式により計算され、その値が０〜８０℃であるものとする。ここで、不可避的不純物としてではない上記Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖから選ばれる少なくともいずれか１つが添加された場合には式（２）を用いる。いずれも添加されない場合には式（１）を用いて計算される。また、式中の記号Ｃ、Ｎ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖは、それぞれ対応する成分の含有量（質量％）が代入される。
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ      ・・・（１）
Ｍｄ＝５００−４５８（Ｃ＋Ｎ）−９（Ｓｉ＋Ｍｎ）−１４Ｃｒ−２０Ｎｉ
−６５Ｎｂ−２７Ｔｉ−６１Ｖ      ・・・（２）
Ｍｄ値は℃の単位で表され、加工誘起マルテンサイト（α’）変態の起こり易さを示すものである。式は、γ単相の材料に３０％の引張変形を与えた時、全体の５０％がα’相に変態する温度（３０℃）を本発明における一連の実験結果に基づいて定式化したものである。本発明は上述のとおり、準安定γ系ステンレス鋼を対象とし、α’変態の活用するものであるため、α’変態を制御することが必要ある。そこでこのために最適なＭｄ値を０〜８０℃とした。さらに好ましくは、１０〜７０℃である。
【００５０】
（１−３）化合物の態様
本発明のステンレス鋼板では、該ステンレス鋼板に含有される化合物において、その最大径が２０μｍ以上ものは、当該ステンレス鋼板の質量５ｇあたりに３０個以下で内在するものである。これにより、化合物に起因する欠陥の発生を減少させることができる。すなわち、素材が優れた成形性を有すると共に、粗大化合物が表面近傍に存在する確立が極端に小さくなると考えられる。プレス加工の場合、両者(素材と粗大化合物)の変形能の大きな差に起因する凹凸、微少な割れが改善される。また、エッチング加工の場合、耐食性の違いに起因する化合物露出、更には脱落による孔(エッチピット)等の局所的な欠陥の発生が撲滅される。これにより、部品は加工部表面が平滑となり、疲労特性が向上する。また、この局所的欠陥は同加工部表面の最大粗さの測定により検出されると考える。
【００５１】
（１−４）組織の態様
本発明のステンレス鋼板の材料組織は、再結晶粒と前加工の影響を残す未再結晶部の混合した組織で定義される「混合組織」である。これにより高強度と高延性を両立することができるとともに、高平坦度化、低残留応力化も可能となる。また、混合組織は７０面積％以上のγ相からなる構造としてもよい。該γ相を主要な構造とすることによりさらに成形性、疲労特性が向上する。さらに好ましくは、８０面積％以上である。
【００５２】
以上のようなステンレス鋼板とすることにより、各種特性について優れたものとしつつ、加工性（成形性、エッチング性）及び疲労特性を向上させることのできるステンレス鋼板を提供することができる。また、これに加えて、再結晶の粒径を１０μｍ以下としてもよい。これにより、結晶粒微細化に起因する成形性、疲労特性がさらに向上する。さらに好ましくは、６μｍ以下である。
【００５３】
（２）ステンレス鋼板の製造方法
次に、本発明のステンレス鋼板の製造方法の１つの実施形態について説明する。本発明のステンレス鋼板の製造方法は、図１に示したように、少なくとも１回以上の冷間圧延工程である第一冷間圧延工程（Ｓ１）と、該第一冷間圧延工程（Ｓ１）と組となる少なくとも１回の第一焼鈍工程（Ｓ２）と、第二冷間圧延工程（Ｓ３）と、調質を目的とした焼鈍である第二焼鈍工程（Ｓ４）とを備えるものである。以下に各々について説明する。
【００５４】
（２−１）第一冷間圧延工程（Ｓ１）
第一冷間圧延工程（Ｓ１）には、上述した成分が添加され熱間加工された素材が供給される。本工程では、主に素材の寸法を最終的に得られる鋼板に近づけることを目的におこなうものである。従って、必ずしも１回である必要はなく、数回に及ぶ圧延が行われても良い。具体的には、後で実施される第二冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上、好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上であれば良く、最も好ましくは９０％以上である。
【００５５】
（２−２）第一焼鈍工程（Ｓ２）
これは、上記第一冷間圧延工程（Ｓ１）と組となる工程であり、主に素材の軟化と延性を付与することを目的とする工程である。従って、通常行われる焼鈍工程であればその条件は特に限定されるものではない。当該条件は、供給される素材及び最終的に得られる鋼板の態様によって決められるものである。
【００５６】
（２−３）第二冷間圧延工程（Ｓ３）
第二冷間圧延工程（Ｓ３）は、上記第一冷間圧延工程（Ｓ１）及び第一焼鈍工程（Ｓ２）後に配置され、最後の冷間圧延をする工程である。第二冷間圧延工程（Ｓ３）では、最終的に得るステンレス鋼板の板厚まで減厚する。このとき減厚は、圧下率で２０％以上、かつ第一冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上である。これは圧下率を２０％以上とすることにより十分な加工誘起マルテンサイト（α’）相を得ることができるからである。さらにはこれにより結晶粒の微細化もできる。好ましくは３０％以上である。また、第一冷間圧延と第二冷間圧延との合計の圧下率が６０％以上としたのは、圧下率を大きくとることによって、化合物を微細に粉砕し、２０μｍ以上の粗大な化合物の数を減らすことができる。これにより、当該化合物の最大径を小さくし、２０μｍ以上の粗大な化合物の数を減らすことが可能となる。この時、小径のワークロールを用いて冷間圧延する方が、粗大な化合物を破砕する効果が高いので、好ましい。
【００５７】
（２−４）第二焼鈍工程（Ｓ４）
第二焼鈍工程（Ｓ４）は、最後の焼鈍工程でありこれにより最終的に得ることのできるステンレス鋼板の材質的な態様が決まる。具体的には、本工程では焼鈍温度を６５０〜１０００℃、保持時間を３００秒以下とした。これは、材料の機械的性質を調整するとともに、結晶粒の成長等の素材の金属組織に与える影響と製造効率との観点から規定されたものである。これにより効率的であるとともに、高平坦度、低残留応力であるステンレス鋼板を得ることができる。
【００５８】
さらに、第二焼鈍工程（Ｓ４）では、上記焼鈍温度にされるとともに、素材に張力が付与される。張力の大きさは焼鈍温度における素材の０．２％耐力以下である。さらに好ましくは該０．２％耐力の４０％以下である。かかる大きさで素材に張力を負荷することにより、逆変態が調整される。従って、素材に微細な再結晶粒が含まれるようになるとともに、該素材をγ相の割合が高い混合組織を有するものとすることができる。これにより、得られるステンレス鋼板にバランスの良い強度と延性が付与され、高平坦度、低残留応力を両立することもできる。図２に素材の温度と、該素材の０．２％耐力の値との関係の例を示すグラフを表した。張力は例えば該図２によって決められて負荷される。
【００５９】
介在物を微細化する方法としては、溶製時に粗大介在物の浮上分離を強化するのための手段が講じられることが好ましい。これには、溶湯の加熱保持時間を延長することによって粗大な介在物を浮上分離させる方法がある。その他に小径のロールで上記第一冷間圧延工程（Ｓ１）及び第二冷間圧延工程（Ｓ２）を行うことによって粗大な介在物を微細に破砕する方法を挙げることができる。また、前記２つの方法を組み合わせても良く、ステンレス鋼板に含有される最大径が２０μｍ以上の化合物が、当該ステンレス鋼板の質量５ｇあたりに３０個以下に低減できる方法であれば良い。
さらに、本発明が高性能化を発現する介在物分布および混合組織による効果を維持できる範囲であれば、強度を高める等の目的で、上記第二焼鈍後に調質圧延を施すことも可能である。
【００６０】
このような部品用ステンレス鋼板製造方法により、本発明の部品用ステンレス鋼板を製造することができる。すなわち、上記各種特性について優れたものとしつつ、加工性（成形性、エッチング性）及び疲労特性を向上させることのできるステンレス鋼板を製造して提供することができる。そして本製造方法によれば、上記本発明のステンレス鋼板を安価かつ工業的に安定供給することが可能である。
【実施例】
【００６１】
次に実施例によりさらに詳しく説明する。ただし、本発明は本実施例に限定されるものではない。実施例では、本発明に該当するステンレス鋼板及び本発明には該当しないステンレス鋼板をそれぞれ製造し各種評価をおこなったものである。
【００６２】
（ｉ）供試材の製造
供試材の組成を表１に示した。各成分のうち本発明の範囲外のものについてはその含有量の数字に対して「＊」を付した。
【００６３】
【表１】
0004475352.tif 000002
【００６４】
表１にａ〜ｌに示した組成を有する各素材について各製造条件に従ってステンレス鋼板を製造した。表２に製造工程における主要な条件を示した。
【００６５】
【表２】
0004475352.tif 000003
【００６６】
表２を参照しつつ製造方法について詳しく説明する。表２において本発明の範囲外となるものについては、「＊」を付した。冷間圧延にいたるまでの工程は各製造条件において共通する。具体的には、小型鋳塊を溶製し、切削加工、熱間圧延、焼鈍、脱スケール(酸洗浄)を行った。また表２にＮｏ．１〜Ｎｏ．１６、Ｎｏ．１８、Ｎｏ．２０〜Ｎｏ．２２、Ｎｏ．２６〜Ｎｏ．３２で示した例については、介在物微細化対策として、溶製時に粗大介在物の浮上分離強化のために溶湯の加熱保持時間を延長した。
【００６７】
このようにして得られた素材につきＮｏ．１〜Ｎｏ．２６で示した鋼材については、一部を切削加工および酸洗により板厚調整した後、第一冷間圧延及び焼鈍、さらに表２に示した条件で第二冷間圧延及び第二焼鈍をおこなった。板厚は最終的に０．２ｍｍとした。ここで、Ｎｏ．１０及びＮｏ．１７で示した例については、介在物微細化対策として冷間圧延に使用するロール径をそれ以外で使用した直径２００ｍｍワークロールに対して、直径６０ｍｍの小径ワークロールを使用した。
【００６８】
一方、Ｎｏ．２７〜Ｎｏ３２の例では、表２に示したように厚さ０．２ｍｍに調質圧延し、ＪＩＳ  Ｇ  ４３１３において規定される各硬度仕様とした。そしてその後、テンションレベラーによる形状矯正、５００℃加熱、３００秒保持での歪取焼鈍をおこなった。なお、冷延圧延時のワークロールは直径２００ｍｍのものを使用した。
【００６９】
以上のようにして得られた厚さ０．２ｍｍの薄板より試験片を採取し、諸特性を調査、比較した。
【００７０】
（ｉｉ）評価項目及びその評価方法
以下に評価項目とその評価方法を説明する。
化合物分布：  はじめに５ｇの試料を採取し、１０％臭素メタノール溶液により母材部を腐食除去した。その後、所定寸法の孔のフィルタを通して残留物を抽出し、該残留物を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて観察し、その最大径が２０μｍ以上の化合物の総数を得た。
【００７１】
結晶粒径：  試料について圧延方向（Ｒ．Ｄ．）に平行な断面について、埋込、研磨、エッチング後の組織を光学顕微鏡、及びＳＥＭを用いて観察した。また、薄膜を作成し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて組織を観察した。そして、各々において平均的な組織の写真を撮影し、該写真より結晶粒径を測定した。また、これにより組織が混合組織であるかの判断も行った。
【００７２】
なお、結晶粒径はＮｏ．１〜Ｎｏ．２６については調質焼鈍後の再結晶粒の値、Ｎｏ．２７〜Ｎｏ．３２については第二焼鈍工程後の値を示す。ここでＮｏ．２７〜Ｎｏ．３２については調質圧延により変形して展伸粒となるため、表３中には括弧で記載した。また、歪取焼鈍による粒径変化は無いと仮定した。
【００７３】
γ相比率：  板表面について、Ｘ線回折装置を用いて回折パターンを測定し、各相ピークの積分強度比によりγ相、α’相の割合を算出した。
【００７４】
硬度：  板表面について、マイクロ・ビッカース硬度計を用いて９．８Ｎの荷重で測定した。
【００７５】
伸び：  圧延方向（Ｒ．Ｄ．）に平行に採取したＪＩＳ−３Ｂ号試験片について、インストロン型試験機を用いて測定した。
【００７６】
表面粗さ：  Ｒ．Ｄ．に垂直に採取した短冊状試験片の曲げ半径２ｍｍにおける直角曲げ前後の曲げ外周部表面について、レーザー顕微鏡を用いて表面粗さの最大高さ（Ｒｙ）を測定し、
増加率（％）＝１００×（曲げ加工後のＲｙ−加工前のＲｙ）／（加工前のＲｙ）
により評価した。
【００７７】
疲労特性：  両振り式平面曲げ試験機を用いて、曲げ加工を施していない素材での疲労限度(１０７回繰返し曲げに耐える応力の上限値)を明らかにした。次いで、上記表面粗さを測定の曲げに用いた試験片に対し、素材の疲労限度の９０％の応力にて繰返し曲げを施し、１０７回繰返し曲げ後の割れ有無を調査した。割れた場合を×、割れなかった場合を○で評価した。
【００７８】
板反り：  本実施例においては、板反りにより平坦度を評価した。その方法は、調質焼鈍又は、形状矯正＋歪取焼鈍の前後にＲ．Ｄ．に平行に採取した長さ５００ｍｍの試験片について、目視にて吊下げでの浮上り反りの高さを測定し、
減少率（％）＝１００×（処理後反り−処理前反り）／処理前反り
により評価した。
【００７９】
残留応力：  調質焼鈍、又は形状矯正＋歪取焼鈍の前後に採取した試験片について、Ｘ線応力測定装置を用いて、板表面でのＲ．Ｄ．での残留応力を測定し、
減少率（％）＝１００×（処理後応力−処理前応力）／処理前応力
により評価した。
【００８０】
（ｉｉｉ）結果
次に結果について説明する。はじめに得られたステンレス鋼板の組織・構造についてその結果を説明する。表３に結果を示す。
【００８１】
【表３】
0004475352.tif 000004
【００８２】
表２及び表３からわかるように、本発明の製造方法の条件を満たしたＮｏ．１〜Ｎｏ．１７に関しては、最大径が２０μｍ以上の化合物はいずれも３０個以下であり、組織も混合組織を得ることができた。一方、Ｎｏ．１８〜Ｎｏ．３２においては、いずれも最大径が２０μｍ以上の化合物が３０個以上となる、又は組織が混合組織とならないという不具合が生じ、本発明の製造方法の効果が顕著に現れている。
【００８３】
次に、得られたステンレス鋼板の各種特性について説明する。表４に結果を示す。
【００８４】
【表４】
0004475352.tif 000005
【００８５】
さらに本実施例の結果に基づく硬度と伸びとの関係を図３に示した。表４及び図３からわかるように、本発明例であるＮｏ．１〜Ｎｏ．１７では、比較例であるＮｏ．１８〜Ｎｏ．３２のいずれよりも高強度及び高延性である。
【００８６】
また、本発明例は曲げ加工後の表面粗さの最大値の増加率がいずれも６０％以下となり、均一変形の進行により成形性の向上があらわれている。図４は、曲げ加工前後における表面の写真及びそのときの表面粗さ（Ｒｙ）を示したものである。具体的には、発明例（Ｎｏ．４）及び比較例（Ｎｏ．２８）について平板、曲げ半径２ｍｍ及び曲げ半径０．５ｍｍの場合のそれぞれについて示している。これら写真及びＲｙの値からも本発明の効果を見ることができる。特に、平板では、いずれのステンレス鋼板もほぼ同じ表面粗さであるが、曲げ加工を加えるとその表面粗さに大きな差が現れる。
【００８７】
さらに表４において曲げ疲労特性も本発明は良好である。これにより、曲げ加工後においても優れた疲労特性を維持することができる。すなわち、混合組織に加えて内在する化合物分布の適正化により、均一な変形の進展、曲げ加工時に発生する欠陥が減る。これにより、優れた成形性を示し、高い疲労強度を維持することできたと考えられる。
【００８８】
一方、エッチング性に関しても、加工面は表面粗さの最大値が減少してエッチングピット等の欠陥が減り、加工前に比べて逆に平滑化する傾向にある。すなわち、本発明によってはエッチング性を含めた加工性も向上させることができ、加工部品でも高い疲労強度を維持することができる。
【００８９】
さらには板反り及び残留応力も増加率が小さく、残留応力については７０％以上も減少した。従って、本発明においてはかかる特性に関しても大幅な効果が認められる。
【００９０】
本発明例の中では、Ｎｏ．２、Ｎｏ．１１、及びＮｏ．１２では、調質焼鈍温度が比較的高いので、再結晶粒径が１０μｍを越える。また、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８については、付与する張力が０．２％耐力の４０％を越えるので、混合組織のγ相の比率が７０％より小さくなる。これにより、比較例よりは優れたステンレス鋼板を得ることができるものの、本発明例の中では強度と延性のバランスが劣る傾向にある。これらについて、Ｎｏ．２、Ｎｏ．１１、及びＮｏ．１２に対しては、Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１６、及びＮｏ．１７のように、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの添加により粒成長抑制をすることができさらなる改善か可能である。また、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８対してはＮｏ．１０のように付与張力を小さくすることにより改善することができる。
【００９１】
介在物微細化対策を実施したＮｏ．１〜Ｎｏ．１８、Ｎｏ．２０〜Ｎｏ．２２、Ｎｏ．２６〜Ｎｏ．３２は、最大径が２０μｍ以上の介在物個数が本発明の範囲内であり、特に介在物の浮上と小径ワークロールを使用したＮｏ．１０は、本発明例の中で最良の強度と延性とのバランス及び加工性を示す。
【００９２】
一方、比較例は上述のように本発明例に比べて強度と延性のバランスに劣る。具体的にはＮｏ．１８〜Ｎｏ．２１は成分の含有量、及びＭｄ値は本発明の範囲に該当するものであるが、Ｎｏ．１８及びＮｏ．１９は圧下率不足のために最大径２０μｍ以上の化合物が３０個以上発生した。その結果、混合組織の未形成により良好な特性を得られていない。また、Ｎｏ．２０及びＮｏ．２１は調質焼鈍温度が本発明の製造方法の範囲外であるために混合組織が形成されず、加工性、疲労特性ともに従来材と同等以下であった。他の比較例についても材料が必要組成を満たしておらず、高性能化しない。
【００９３】
さらに、Ｎｏ．２の材料に１０％、２０％の圧下率にて調質圧延を施した材料の特性調査結果を表５に示す。表５において、Ｎｏ．２−ａは、Ｎｏ．２の材料に１０％の圧下率にて調質圧延を施した場合、Ｎｏ．２−ｂは同じく２０％の圧下率の場合である。その結果、同材は調質圧延後も優れた特性を維持していることが確認される。
【００９４】
【表５】
0004475352.tif 000006
【００９５】
以上、現時点において、最も実践的でありかつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う、部品用ステンレス鋼板及びその製造方法も本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図１】
0004475352.tif 000007
【図２】
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【図３】
0004475352.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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