(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％にて、
Ｃ：０．００１〜０．０１％、
Ｓ≦０．０１％、
Ｃｒ：１６〜２２％、
Ｎ：０．０１０〜０．０２％、
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、
Ｔｉ：０．０５〜０．４％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｔｉ系析出物が０．１面積％以下であり、結晶粒度（ＧＳＮ）がＪＩＳＧ  ０５５２に従ったＧＳＮで５．５〜８．０であり、伸びが３５％以上であり、Ｓ／Ｃ＞３２／１２を満たすことを特徴とする張り出し性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
なお、Ｓ／ＣのＳ、Ｃはそれぞれの含有量（質量％）を指す。
【請求項２】
質量％にて、
Ｃ：０．００１〜０．０１％、
Ｓ≦０．０１％、
Ｃｒ：１６〜２２％、
Ｎ：０．０１０〜０．０２％、
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、
Ｔｉ：０．０５〜０．４％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｓ／Ｃ＞３２／１２を満たす組成を有するステンレス鋼スラブを熱間圧延後、熱延板焼鈍し、冷間圧延と再結晶焼鈍を施す際に、加熱温度をＴｉ×Ｃ：０．００００５〜０．００１％２の場合は、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋８５０℃以上９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋１０００℃以下とし、Ｔｉ×Ｃ：０．００１％２超の場合は、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋８５０℃以上１１００℃以下とする温度域で再結晶焼鈍して、結晶粒度（ＧＳＮ）をＪＩＳＧ  ０５５２に従ったＧＳＮで５．５〜８．０、伸びを３５％以上に制御することを特徴とする張り出し性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
なお、（Ｔｉ×Ｃ）のＴｉ、Ｃはそれぞれの含有量（質量％）を指す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、張り出し加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フェライト系ステンレス鋼板は、オーステナイト系ステンレス鋼板に比べ、経済的な利点をもつことから広範囲に使用されており、高成形性を有することが要望されている。
近年の精錬技術の向上により、極低炭素・窒素化が可能になり、ＴｉやＮｂなどの安定化元素を添加して成形性を向上させることができるようになった。
【０００３】
ところが、既知技術における成形性向上には、深絞り性すなわちｒ値を向上させるものが主であり、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成形性が劣る。また張り出し性改善についての検討は少ない。
張り出し性の向上には伸びの向上が効果的であり、例えば特開昭５６−１６０５６０号公報，特開平６２−２３３５５６号公報，特開平１１−２３９９号公報では、張り出し性を向上させるための成分系に関する技術が開示されているが、これら鋼成分だけでは、十分な伸びすなわち張り出し成形性が得られないのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、既知技術の問題点を解決するために、鋼成分についてはＴｉとＣ，Ｎ，Ｓおよび析出物の制御、製造方法については結晶粒制御を基本的技術思想とし、張り出し性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らはフェライト系ステンレス鋼板の張り出し性性の向上に関して、固溶強化元素、析出物および結晶粒径制御の見地から詳細な研究を行って、本発明を完成したものである。
【０００６】
上記に鑑み、本発明の要旨は以下の構成からなる。
（１）質量％にて、
Ｃ：０．００１〜０．０１％、Ｓ≦０．０１％、
Ｃｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０１０〜０．０２％、
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．４％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｔｉ系析出物が０．１面積％以下であり、結晶粒度（ＧＳＮ）がＪＩＳＧ  ０５５２に従ったＧＳＮで５．５〜８．０であり、伸びが３５％以上であり、Ｓ／Ｃ＞３２／１２を満たすことを特徴とする張り出し性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。
なお、Ｓ／ＣのＳ、Ｃはそれぞれの含有量（質量％）を指す。
【０００７】
（２）質量％にて、
Ｃ：０．００１〜０．０１％、Ｓ≦０．０１％、
Ｃｒ：１６〜２２％、Ｎ：０．０１０〜０．０２％、
Ｂ：０．０００５〜０．００５０％、Ｔｉ：０．０５〜０．４％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｓ／Ｃ＞３２／１２を満たす組成を有するステンレス鋼スラブを熱間圧延後、熱延板焼鈍し、冷間圧延と再結晶焼鈍を施す際に、加熱温度をＴｉ×Ｃ：０．００００５〜０．００１％２の場合は、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋８５０℃以上９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋１０００℃以下とし、Ｔｉ×Ｃ：０．００１％２超の場合は、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋８５０℃以上１１００℃以下とする温度域で再結晶焼鈍して、結晶粒度（ＧＳＮ）をＪＩＳＧ  ０５５２に従ったＧＳＮで５．５〜８．０、伸びを３５％以上に制御することを特徴とする張り出し性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
なお、（Ｔｉ×Ｃ）のＴｉ、Ｃはそれぞれの含有量（質量％）を指す。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の限定理由について説明する。まず、成分の限定理由について述べる。
Ｃは、加工性を劣化させるためその含有量は少ないほど良いが、過度の低減は精錬コストの増加に繋がるため、０．００１〜０．０１％とした。更に、耐食性と製造コストを考慮すると、０．００２〜０．００５％が望ましい。
【０００９】
Ｓは、０．０１％超では耐食性を劣化させるため、０．０１％以下とした。また、適量の添加によりＴｉやＣと共に析出物（ＴｉＳ、Ｔｉ4 Ｃ2 Ｓ2 ）を形成し、熱間での再結晶の核として作用し、加工性の向上に寄与する。従って、Ｓの範囲は０．０００１〜０．０１００％とすることが好ましい。更に、経済性と特性を考慮すると、０．００１０〜０．００５０％が望ましい。
【００１０】
Ｃｒは、耐食性および耐高温酸化性の向上のために１６％以上の添加が必要であるが、２２％超添加により靭性の劣化が生じ、製造性が劣化する。従って、Ｃｒの範囲は１６〜２２％とした、更に、耐食生と加工性の確保という観点では１６〜１８％が望ましい。
【００１１】
Ｔｉは、Ｃ，Ｎ，Ｓと結合して耐食性、耐粒界腐食性および加工性を向上させるが、過度の添加はＴｉ系硬質介在物が生成し、表面疵の原因となる。また、Ｔｉは固溶強化元素であるため、過度の添加は延性低下をもたらすことから、０．０５〜０．４％とした。更に、コスト等を考慮すれば０．１〜０．３％が望ましい。
【００１２】
Ｎは、Ｃと同様に加工性とを劣化させるため、その含有量は少ないほど良いが、過度の低下は凝固時にフェライト粒生成の核となるＴｉＮが析出せず、凝固組織が柱状晶化し、成形時のリジング性が劣化する懸念がある。よって、Ｎの添加量は０．０１０〜０．０２％とした。
【００１３】
Ｔｉ添加高純度鋼は、深絞りおよび張り出し加工後に再度加工を施した場合に割れが生じる場合が有る。これは、２次加工割れと呼ばれ粒界の強度が低下するために生じる現象である。
【００１４】
Ｂは、結晶粒界に偏析して粒界を強化するため、２次加工性を向上させる。その効果は０．０００５％から作用し、過度の添加は加工性の劣化をもたらすことから、Ｂの範囲は０．０００５〜０．００５０％とした。更に、経済性を考慮すれば０．０００６〜０．００２０％が望ましい。
【００１５】
本発明では、前記化学成分の他に、Ｔｉ系析出物の析出量を抑えることで、フェライト系ステンレス鋼の張り出し性を高めることができることを見出した。
Ｔｉを添加した場合の析出物は、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＳ、Ｔｉ4 Ｃ2 Ｓ2 などが有り、この中でＴｉＣは微細な析出物のため、多量に析出すると結晶粒の粒成長が阻害される。
【００１６】
図１に、Ｔｉ系析出物量と製品板の伸びの関係を示す。これより、Ｔｉ系析出物量の減少により伸びが向上し、０．１面積％以下で３５％以上の伸びが得られる。
ここで、Ｔｉ系析出物量とは、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５５で定められた方法により求めたものであり、伸びは製品板（０．５ｍｍ厚）の圧延方向が引張方向と平行になるようにＪＩＳ１３号Ｂ試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に従い引張試験を行った時の破断伸びのことをいう。
【００１７】
また図１の中で、Ｓ量により伸びが変化しているが、これはＴｉＳやＴｉ4 Ｃ2 Ｓ2 の析出が促進され、低温域でのＴｉＣ析出を抑制するためである。ＴｉＣの析出は、熱延板および冷延板焼鈍時の結晶粒成長を抑制するために、製品板の伸びが低下する。
【００１８】
図２にＣ，Ｓ量と製品の伸びの関係を示す。図２に示す様に、Ｓ／Ｃ＞３２／１２において、製品板の伸びが３５％以上となり、張り出し加工性に優れた鋼板が得られる。これは、凝固〜熱延高温域において、Ｔｉ4 Ｃ2 Ｓ2 によりＣが固定されるため、低温域で微細なＴｉＣ析出量が減少するためである。
【００１９】
更に本発明では、上記化学成分および析出物量の他に、製品板の結晶粒度が伸びに影響し、最適な結晶粒度が存在することを見出した。図３に結晶粒度番号  （ＧＳＮ）と製品の伸びの関係を示す。ここで、結晶粒度（ＧＳＮ）は、ＪＩＳＧ  ０５５２に従い板厚中心部の結晶粒度を測定した結果である。これより、ＧＳＮが５．５〜８．０の範囲で伸びが最大となることがわかる。これは、細粒（ＧＳＮが大）の場合は、結晶粒微細化効果により伸びが低減するからである。また、粗粒化しすぎると伸びが低下するのは、変形中にくびれが生じた際に粒界に応力集中し、破断が容易になるためである。
【００２０】
次に、本発明における製造方法について説明する。
通常、ステンレス鋼板はスラブを熱間圧延し、熱延板焼鈍を施し、冷間圧延と再結晶焼鈍を１回以上繰り返して製造される。この際、冷延板の再結晶焼鈍温度が不適正であれば、上記のＧＳＮにはならないのは公知であるが、成分によって適正焼鈍温度は変化する。
図４にＴｉ×Ｃと適正温度域の関係を示す。これより、Ｔｉ×Ｃが０．００００５〜０．００１％２  の場合は、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋８５０℃以上、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋１０００℃以下に加熱することで適正な結晶粒度になる。また、Ｔｉ×Ｃが０．００１％２  超の場合は、９７０００（Ｔｉ×Ｃ）＋８５０℃以上、１１００℃以下に加熱することで適正な結晶粒度になる。
【００２１】
【実施例】
表１示す成分組成のフェライト系ステンレス鋼を溶製、鋳造した。その後、１１００〜１２００℃に加熱して熱間圧延して、３．８ｍｍ厚の熱延板とした。これを連続焼鈍−酸洗後、０．５ｍｍ厚まで冷間圧延し、更に連続焼鈍−酸洗、調質圧延を施して製品とした。
【００２２】
上記にようにして得られた０．５ｍｍ厚の製品板から、圧延方向にＪＩＳ１３号Ｂ引張試験片を採取して引張試験を行うとともに、製品板の結晶粒度を測定した。その結果を表１に併せて示す。
表１から明らかなように、本発明で規定する化学成分を有する鋼は、比較鋼に比べて伸びが高く、張り出し性に優れていることがわかる。
表２に、鋼１，８，１０についての焼鈍温度の影響を示すが、本発明範囲で焼鈍した製品は比較鋼に比べて伸びが高く、張り出し性に優れていることがわかる。
【００２３】
尚、本発明の効果は、冷間圧延―焼鈍を繰り返す２回冷延法においても有効であり、この場合は張り出し性のみならず深絞り性も一段と向上するため、加工様式に応じて２回冷延法を選択すれば良い。
また、熱延板厚などは適宜設計すれば良い。熱延板焼鈍は本発明範囲成分において、再結晶が完了する温度で焼鈍すれば良いが、ｒ値やリジングなどの他の特性を考慮すると粗粒化しない範囲内で高温焼鈍が望ましい。
更に、冷間圧延においては、ロール径などは適宜選択すれば良く、中間焼鈍と最終焼鈍は、必要であれば光輝焼鈍でも構わない。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば伸びが向上し、張り出し性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｔｉ系析出物量と製品の伸びの関係を示す図である。
【図２】Ｓ／Ｃと製品の伸びの関係を示す図である。
【図３】製品の結晶粒度（ＧＳＮ）と伸びの関係を示す図である。
【図４】Ｔｉ×Ｃと適正最終焼鈍温度の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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