(57)【要約】【課題】本発明は、ＭｎとＮｉ含量の減少によって発生しうる熱間加工性および耐水素脆性を改善した低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼を提供する。【解決手段】本発明によるオーステナイト系ステンレス鋼は、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．２〜０．７％、Ｍｎ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：２．０〜５．０％、Ｃｒ：１７．０〜１９．０％、Ｐ：０．１％未満、Ｓ：０．０１％未満、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．１５〜０．３０％、残りのＦｅおよび不可避な不純物からなり、クラック抵抗指数（ＣＲＮ）値が０以上であり、Ｍｄ３０値が−３０〜０℃の範囲を満たすことを特徴とする。【選択図】図１
2020531688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．２〜０．７％、Ｍｎ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：２．０〜５．０％、Ｃｒ：１７．０〜１９．０％、Ｐ：０．１％未満、Ｓ：０．０１％未満、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．１５〜０．３０％、残りのＦｅおよび不可避な不純物からなり、
下記式（１）で表されるクラック抵抗指数（ＣＲＮ）値が０以上であり、
下記式（２）で表されるＭｄ３０値が−３０〜０℃の範囲を満たすことを特徴とする熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼。
（１）ＣＲＮ＝６１５＋７７７Ｃ−２６．３Ｓｉ−１．８Ｍｎ＋４６．２Ｎｉ−５６Ｃｒ＋３３．３Ｃｕ＋７６７Ｎ
（２）Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）
ここで、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎは、各元素の含量（重量％）を意味する。
【請求項２】
下記式（３）で表される耐孔食抵抗性指数（ＰＲＥＮ）値が１８以上を満たすことを特徴とする請求項１に記載の熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼。
（３）ＰＲＥＮ＝Ｃｒ＋１６Ｎ−０．５Ｍｎ
ここで、Ｃｒ、Ｎ、Ｍｎは、各元素の含量（重量％）を意味する。
【請求項３】
重量％で、Ｂ：０．００１〜０．００５％およびＣａ：０．００１〜０．００３％のうち１種以上をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼。
【請求項４】
前記ステンレス鋼は、延伸率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼に係り、より詳しくは、ＭｎとＮｉ含量の減少によって発生しうる熱間加工性および耐水素脆性を改善したオーステナイト系ステンレス鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＴＳ３０４およびＳＴＳ３０１に代表される加工硬化型準安定オーステナイト系ステンレス鋼は、加工性、耐食性などに優れ、多様な用途で幅広く使用されている。しかしながら、これらの鋼種は、高いＮｉ含量によって原料費が高いという短所がある。特に、本年はＮｉ原料値の深刻な変動によって原料需給が不安定であると共に、それによる素材価格の変動が激しく、安定した供給値の確保が不可能な状況である。これより、様々な素材使用メーカーからＮｉ含量を減少させたＮｉ節減型オーステナイトステンレス鋼に対する開発が要求されている。
【０００３】
従来のＮｉ節減型オーステナイト系ステンレス鋼は、基本的にＮｉを一定量以下に減少させて素材価格を低減すると同時に、Ｎｉ減少分のオーステナイト相の安定性を確保するために、５重量％以上のＭｎを添加することが一般的である。しかしながら、多量のＭｎを添加する場合、製鋼工程中に多量のＭｎフューム（ｆｕｍｅ）の発生に起因する環境的側面における改善が要求される状況である。それだけでなく、高Ｍｎの含有に起因して製鋼工程で生成する介在物（ＭｎＳ）により製造工程における生産性の低下、最終冷延素材の表面耐食性の低下および、延伸率のような機械的特性を低下させる問題点がある。
【０００４】
このような問題を解決する方法としてＭｎの含量を減少させることが好ましいが、Ｎｉ節減型オーステナイト系ステンレス鋼においてＭｎ含量を一定量以上減少させた場合、オーステナイト相の安定性が悪くなり、鋳造時に多量のデルタフェライトが形成され、これにより熱間圧延時にスラブエッジクラックおよび表面線状傷などの品質問題を誘発させる虞がある。
【０００５】
それに加え、高耐食の美麗な表面を要求される製品の場合、最終冷間圧延時に形成された表面性状を最終製品まで維持することが要求される。このような最終の冷延品質および表面性状を維持すると同時に、適切な焼なましにより良好な焼なまし材の物性を確保する方法として水素雰囲気の光輝焼なまし工程を行うと、Ｍｎ含量の減少に起因する水素脆性欠陥により加工性が劣位となる問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的とするところは、上記のような問題点を解決して、Ｍｎを低減しても、優れた熱間加工性および耐水素脆性を有する低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼を提供することにある。
また他の目的とするところは、ＳＴＳ３０４またはＳＴＳ３０１水準の耐食性を確保することができる低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．２〜０．７％、Ｍｎ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：２．０〜５．０％、Ｃｒ：１７．０〜１９．０％、Ｐ：０．１％未満、Ｓ：０．０１％未満、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．１５〜０．３０％、残りのＦｅおよび不可避な不純物からなり、下記式（１）で表されるクラック抵抗指数（ＣＲＮ）値が０以上であり、下記式（２）で表されるＭｄ３０値が−３０〜０℃の範囲を満たすことを特徴とする。
（１）ＣＲＮ＝６１５＋７７７Ｃ−２６．３Ｓｉ−１．８Ｍｎ＋４６．２Ｎｉ−５６Ｃｒ＋３３．３Ｃｕ＋７６７Ｎ
（２）Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）
【０００８】
本発明によれば、下記式（３）で表される耐孔食抵抗性指数（ＰＲＥＮ）値が１８以上を満たすことが好ましい。
（３）ＰＲＥＮ＝Ｃｒ＋１６Ｎ−０．５Ｍｎ
【０００９】
本発明によれば、重量％で、Ｂ：０．００１〜０．００５％およびＣａ：０．００１〜０．００３％のうち１種以上をさらに含むことがよい。
また、本発明の一実施例によれば、前記ステンレス鋼は、延伸率が５０％以上であることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、本発明の熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、スラブ再加熱時にデルタフェライトの生成が抑制されることによって、優れた熱間加工性の確保が可能で、その結果、熱間圧延時に表層部およびエッジ部のクラック発生と品質問題を解決することができる。
また、オーステナイト相の安定性の確保に起因した加工誘起マルテンサイトの生成を抑制して、水素雰囲気の光輝焼なまし工程を経ても、優れた耐水素脆性および加工性を確保することができる。
さらに、ＳＴＳ３０４またはＳＴＳ３０１水準の優れた耐食性を確保することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】Ｍｄ３０によるマルテンサイトのＸＲＤピーク強度の変化と水素脆性発生の有無を示すグラフである。
【図２】Ｍｄ３０による延伸率の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施例による熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．２〜０．７％、Ｍｎ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：２．０〜５．０％、Ｃｒ：１７．０〜１９．０％、Ｐ：０．１％未満、Ｓ：０．０１％未満、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．１５〜０．３０％、残りのＦｅおよび不可避な不純物からなり、下記式（１）で表されるクラック抵抗指数（ＣＲＮ）値が０以上であり、下記式（２）で表されるＭｄ３０値が−３０〜０℃の範囲を満たす。
（１）ＣＲＮ＝６１５＋７７７Ｃ−２６．３Ｓｉ−１．８Ｍｎ＋４６．２Ｎｉ−５６Ｃｒ＋３３．３Ｃｕ＋７６７Ｎ
（２）Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）
【００１３】
以下では、本発明の実施例を添付の図面を基に詳細に説明する。但し、以下の実施例は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明の思想を十分に伝達するために提示するものである。そのため本発明は、ここで提示した実施例のみに限定されず、他の形態に具体化されることもできる。図面は、本発明を明確にするために説明と関係ない部分の図示を省略し、理解を助けるために構成要素のサイズを多少誇張して表現することがある。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明者らは、多様な合金成分に対する実験的熱間加工性の評価結果と、予測されたデルタ（δ）フェライトとの相互関係の分析をクラック抵抗指数（ＣＲＮ）で導き出し、熱間加工時に表面またはエッジ部のクラック形成を抑制させて熱間加工性を確保し、同時に、各合金成分に対するオーステナイト相の安定性の検討を通じて光輝焼なまし材に対する耐水素脆性を予測した。また、耐孔食抵抗性指数（ＰＲＥＮ）を活用して耐食性を予測することによって、熱間加工性に優れていると共に、加工性と耐食性に優れた合金成分を導き出した。
【００１５】
本発明の一実施例による熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．２〜０．７％、Ｍｎ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：２．０〜５．０％、Ｃｒ：１７．０〜１９．０％、Ｐ：０．１％未満、Ｓ：０．０１％未満、Ｃｕ：１．０〜３．０％、Ｎ：０．１５〜０．３０％、残りのＦｅおよび不可避な不純物からなる。
【００１６】
以下、本発明の実施例における合金成分の含量の数値限定理由について説明する。以下では、特別な言及がない限り、単位は重量％である。
【００１７】
Ｃの含量は、０．０５〜０．１５％である。
Ｃは、オーステナイト相の安定化に効果的な元素であるが、過剰添加時に固溶強化効果によって冷間加工性を低下させると共に、溶接部熱影響部および熱延コイリング部に潜熱に起因したＣｒ炭化物の粒界析出を誘導して軟性、靭性、耐食性などに悪影響を与える虞がある。このため、上限を０．１５％にすることがよい。なお、上記のとおり、オーステナイト相の安定化のためには０．０５％以上添加することが好ましい。
【００１８】
Ｓｉの含量は、０．２〜０．７％である。
Ｓｉは、製鋼工程中に脱散剤の役割をすると同時に、鋼の耐食性を向上させるのに効果的であり、０．２％以上の添加時にその特性が有効となる。しかしながら、Ｓｉは、フェライト相の安定化に効果的な元素であって、過剰添加時に鋳造スラブ内のデルタ（δ）フェライトの形成を助長して熱間加工性を低下させると共に、固溶強化効果による鋼材の軟性および靭性を低下させる虞がある。このために、Ｓｉ含量の上限を０．７％にすることがよい。
【００１９】
Ｍｎの含量は、２．０〜５．０％である。
Ｍｎは、Ｎｉの代替として添加されるオーステナイト相の安定化元素であって、加工誘起マルテンサイトの生成を抑制して冷間圧延性を向上させるのに効果的であり、２．０％以上添加時にその特性が有効となる。しかしながら、過剰添加時にはＳ系介在物（ＭｎＳ）の増加をもたらし、鋼材の軟性、靭性および耐食性の低下を招くので、その上限を５．０％とすることがよい。
【００２０】
Ｎｉの含量は、２．０〜５．０％である。
Ｎｉは、オーステナイト相の安定化元素であって、良好な熱間加工性および冷間加工性を確保するために必須の元素である。特に、一定量以上のＭｎを添加するとしても、２．０％以上のＮｉの添加は必須である。しかしながら、Ｎｉは、高価な元素であることから、多量の添加時に原料費用の上昇を招く。このため、その上限を５．０％とすることがよい。
【００２１】
Ｃｒの含量は、１７．０〜１９．０％である。
Ｃｒは、ステンレス鋼に要求される耐食性を確保するために必要な元素であると共に、マルテンサイト相の生成抑制のために効果的であり、１７．０％以上添加時にその特性が有効となる。反面、多量のＣｒを添加するとスラブ内でデルタ（δ）フェライトの形成を助長して熱間加工性の低下を招くので、その上限を１９．０％にすることがよい。
【００２２】
Ｐの含量は、０．１％未満である。
Ｐは、耐食性や熱間加工性を低下させるので、その上限を０．１％にすることがよい。
【００２３】
Ｓの含量は、０．０１％未満である。
Ｓは、耐食性や熱間加工性を低下させるので、その上限を０．０１％にすることがよい。
【００２４】
Ｃｕの含量は、１．０〜３．０％である。
Ｃｕは、オーステナイト相の安定化元素であって、材料の軟質化に効果的である。このような軟質効果を発現させるためには、１．０％以上の添加が必須である。しかしながら、多量のＣｕを添加すると素材費用の上昇だけでなく、熱間脆性を誘発するので、その上限を３．０％とすることがよい。
【００２５】
Ｎの含量は、０．１５〜０．３０％である。
Ｎは、オーステナイト相の安定化および耐食性の向上に効果的な元素であって、０．１５％以上の添加時にその特性が有効である。その反面、Ｎの過剰添加時には固溶強化効果によって冷間加工性を低下させるので、その上限を０．３０％とすることがよい。
【００２６】
また、本発明の一実施例によれば、Ｂ：０．００１〜０．００５％およびＣａ：０．００１〜０．００３％のうち１種以上をさらに含むことができる。
Ｂは、鋳造中のクラック発生を抑制させて、良好な表面品質を確保するのに効果的な元素であって、０．００１％添加時にその特性が有効となる。その反面、Ｂを過剰添加すると焼なまし／酸洗工程中に製品の表面に窒化物（ＢＮ）を形成させて表面品質を低下させる問題を招く虞がある。このため、その上限を０．００５％とすることがよい。
【００２７】
Ｃａは、高Ｍｎ含有時に粒界に生成されるＭｎＳ製鋼性介在物の形成を抑制させて、製品の清浄度を向上させる効果があり、０．００１％添加時にその特性が有効である。その反面、Ｃａの過剰添加時にはＣａ系介在物の形成に起因した熱間加工性の低下および製品表面品質の低下を招く虞があるので、その上限を０．００３％にすることがよい。
【００２８】
このような高Ｍｎ低Ｎｉ含有オーステナイト系ステンレス鋼の熱間加工性は、スラブ内に分布するデルタ（δ）フェライト分率との相互関係があることが知られている。これは、高温領域でのオーステナイトとフェライトが複合的に存在するとき、圧延工程で加えられる変形量において各相の変形抵抗性が異なることにより発生する割れであって、熱間加工性を確保するためには、デルタ（δ）フェライトの生成が抑制される合金成分の設計および熱間加工条件の導き出しが必要である。しかしながら、上述した本発明の各成分の特徴を勘案するとき、ＣやＮのような固溶強化元素が多量添加されることによって、低い温度で熱間加工時に高い熱間圧延負荷によって素材の表面に多量のクラックが発生する可能性が高い。このため、操業時に操業異常の発生を誘発しない熱間圧延温度で操業することが好ましい。
【００２９】
具体的には、熱間圧延材の表面およびエッジ品質を確認し、クラックの発生有無を熱間加工性の判断指標とし、合金成分系に対する電算モデルを活用した相分析を通じてデルタ（δ）フェライトの相分率を予測した。このような実験的熱間加工性の評価結果と予測されたデルタ（δ）フェライトとの相互関係分析を通じて式（１）で表されるクラック抵抗指数（ＣＲＮ）の範囲を導き出した。
【００３０】
本発明の一実施例による熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、下記式（１）で表されるクラック抵抗指数（ＣＲＮ）値が０以上である。
（１）ＣＲＮ＝６１５＋７７７Ｃ−２６．３Ｓｉ−１．８Ｍｎ＋４６．２Ｎｉ−５６Ｃｒ＋３３．３Ｃｕ＋７６７Ｎ
クラック抵抗指数（ＣＲＮ）が０以上の場合、熱間加工時に表面およびエッジ部にクラックが発生しない。
【００３１】
一方、上記で説明したように、美麗な表面が要求される製品の場合、冷間圧延材を光輝焼なまし（Ｂｒｉｇｈｔ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）することが一般的である。このような光輝焼なましは、ステンレス冷間圧延材を窒素（Ｎ２）や水素（Ｈ２）などを利用した還元性雰囲気（露点温度：−４０〜−６０℃）下で熱処理を行い、ステンレス冷間圧延材の熱処理過程で発生する再酸化を防止することによって、表面の色および性状の変化なしに表面を明るくてかつ美麗に維持する熱処理技術である。このような光輝焼なましは、雰囲気ガスとして水素を利用した光輝焼なましが最も一般的であり、これは高い熱容量だけでなく、表面の変色を抑制することができるために最も広く使用されている。
【００３２】
一般的なオーステナイト系ステンレス鋼に比べ、本発明のようにＮｉおよびＭｎの含量が相対的に減少したステンレス鋼に対する水素雰囲気の光輝焼なまし適用には考慮すべき点がある。それは、光輝焼なまし時に水素の浸透によって最終素材が水素脆性欠陥による加工性劣位の問題点が発生する可能性が高いという点である。前記のＮｉおよびＭｎなどオーステナイト相の安定化元素が減少したステンレス鋼の場合、最終光輝焼なまし以前の冷間圧延時に応力誘起または加工誘起マルテンサイトが表層部を中心に形成され、このような表層部に形成されたマルテンサイト相は、光輝焼なまし時に熱処理によりオーステナイト相に変態される以前に不活性ガスである水素原子と接することになり、このような水素原子は、一部マルテンサイト相の内部に浸透することになる。光輝焼なましにより既存の応力誘起または加工誘起マルテンサイトがオーステナイト相に相変態することによって、内部に浸透した水素原子は、外側に排出されず、表層部で原子の状態で閉じ込められてしまう。このように表層部に浸透した水素原子は、一般的なＢＣＣおよびＢＣＴ構造であるフェライトあるいはマルテンサイト相においては、常温で一定時間が経過した後、自然的にベークアウト（ｂａｋｅ−ｏｕｔ）されて、物性に大きい影響を及ぼさない。その反面、表層部マルテンサイト相が光輝焼なましによりオーステナイト相に相変態した場合、すなわちＦＣＣの格子構造内に水素原子が存在する場合、常温で相当時間経過しても、水素原子の自然的なベークアウトが円滑でなく、水素原子が長期間素材内に存在することになる。
【００３３】
このような水素原子は、水素脆性を誘発させる因子と知られており、一部加工または変形により素材内に閉じ込められていた水素原子は、水素分子（ｇａｓ）の状態に変化することになり、一定の圧力に到達した場合、一定の荷重下でクラックの基点として作用して延伸率の低下を誘発する。
したがって、ＮｉおよびＭｎが相対的に低いオーステナイト系ステンレス鋼の場合、合金成分制御と共に追加の加工硬化により表面に形成されるマルテンサイト相の生成量を制御する場合のみにおいて、光輝焼なましを通じて美麗な表面品質が確保され、優れた加工性の確保が可能となる。
【００３４】
このことから、本発明の一実施例による熱間加工性および耐水素脆性に優れた低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、下記式（２）で表されるＭｄ３０値が−３０〜０℃の範囲を満たすことが好ましい。
（２）Ｍｄ３０＝５５１−４６２（Ｃ＋Ｎ）−９．２Ｓｉ−８．１Ｍｎ−１３．７Ｃｒ−２９（Ｎｉ＋Ｃｕ）
【００３５】
準安定オーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ）以上の温度で塑性加工によりマルテンサイト変態が発生する。このような加工によって相変態を起こす上限温度は、Ｍｄ値で示し、特に３０％変形を付与するとき、マルテンサイトへの相変態が５０％起こる温度（℃）をＭｄ３０と称する。Ｍｄ３０値が高ければ、加工誘起マルテンサイト相の生成が容易であるのに対し、Ｍｄ３０値が低ければ、加工誘起マルテンサイト相の生成が相対的に難しい鋼種と判断することができる。このことから、Ｍｄ３０値を通常の準安定オーステナイト系ステンレス鋼のオーステナイト安定化度を判断する指標として使用することができる。
【００３６】
水素雰囲気の光輝焼なましを実施するとき、オーステナイト安定化度を示すＭｄ３０と冷間圧延時に導入されるマルテンサイト相の生成量との相互関係および表層部に導入されるマルテンサイト相の生成量に起因した光輝焼なまし時に水素脆性発生の有無に対する実験的評価結果を図１に示した。
図１は、Ｍｄ３０によるマルテンサイトのＸＲＤピーク強度（ｐｅａｋ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の変化と水素脆性発生の有無を示すグラフであって、黒丸表示は、水素脆性が発生しないことを示し、×表示は、水素脆性が発生したことを示す。Ｍｄ３０値が増加するにつれて、オーステナイトの相安定性の低下に起因した表層部マルテンサイト相のピーク強度が増加し、このようなピーク強度が一定の数値以上に増加した場合、水素雰囲気における光輝焼なまし時に水素脆性が発生することを確認することができる。この結果に基づいて、Ｍｄ３０値を０℃以下に維持することが、水素脆性を抑制させるために好ましいことが確認される。
【００３７】
また、本発明のように、既存ＳＴＳ３０４およびＳＴＳ３０１に比べてＭｎおよびＮｉの含量の減少によるオーステナイトの相安定性の改善のための多量のＣ、Ｎ添加が不可避な状況では、Ｍｄ３０値は減少させることができるが、素材自体の加工硬化能が増加して、所望の延伸率の確保が困難になる。特に、一般的な３００系ステンレス鋼の用途の場合、約５０％以上の延伸率の確保が必須である点を考慮すると、Ｍｄ３０値の下限に対する制御が必要である。
図２は、Ｍｄ３０による延伸率の変化を示すグラフであって、黒四角表示は、５０％以上の延伸率を示し、×表示は、５０％未満の延伸率を示す。
図２に示したとおり、前記合金成分の範囲で５０％以上の延伸率の確保のためには、Ｍｄ３０値を−３０℃以上に制御することが好ましいことが確認される。
【００３８】
また、既存ＳＴＳ３０４またはＳＴＳ３０１と類似した耐食性を確保することが要求される場合には、合金成分に対する耐孔食抵抗性指数（ＰＲＥＮ）値を一定の水準以上に維持する必要がある。
これにより、本発明の一実施例によれば、下記式（３）で表される耐孔食抵抗性指数（ＰＲＥＮ）値が１８以上を満たすことが好ましい。
（３）ＰＲＥＮ＝Ｃｒ＋１６Ｎ−０．５Ｍｎ
【００３９】
以下、本発明の好ましい実施例を通じてより詳細に説明する。
実施例
下記表１に示した多様な合金成分組成の範囲について、２００ｔのスラブを製造し、１，２３０℃で２時間再加熱後、３ｔの力で熱間圧延した。そして、その熱間圧延材の表面およびエッジ品質を確認し、クラックの発生有無を通じて熱間加工性の判断指標とした。また、合金成分組成に対する相分析を通じてデルタ（δ）フェライトの相分率を予測した。前記実験的熱間加工性の評価結果と予測されたデルタ（δ）フェライトの相互関係分析を行い、導き出された前記式（１）よりクラック抵抗指数（ＣＲＮ）を算出して、表２に示した。延伸率は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に規定されている金属材料の引張試験方法によってＪＩＳ  Ｚ  ２２０１に規定されている５号試験片を利用して測定した。
【００４０】
【表１】
2020531688.tif 000003
【００４１】
【表２】
2020531688.tif 000004
【００４２】
比較例２は、熱間圧延時に表面とエッジ部にクラックが発生し、クラック抵抗指数（ＣＲＮ）が−０．４７を示した。比較例１、３、４は、熱間圧延時に表面とエッジ部にクラックが発生しないので、デルタ（δ）フェライト相分率によって導き出されたクラック抵抗指数（ＣＲＮ）が０以上となり、熱間加工性が良好になりうる指標であることが確認された。
【００４３】
表１、２および図１に示したとおり、比較例１、２の場合、成分系から計算されるＭｄ３０値が０℃を超過し、冷間圧延材の表層部マルテンサイト相のピーク強度（ｐｅａｋ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）が増加して水素脆化が発生することが分かり、これを図１に×で表示した。一方、比較例３、４の場合、Ｍｄ３０値が０℃以下を満たして水素脆化は発生しないが、Ｍｄ３０値が−３０℃未満となり、延伸率が５０％未満と測定された。これからＭｄ３０値の範囲は、−３０〜０℃の範囲を満たす場合、耐水素脆性および５０％以上の延伸率による加工性条件を得ることができることが分かった。
【００４４】
一方、本発明による成分系範囲で前記式（３）による耐孔食抵抗指数（ＰＲＥＮ）値が１８以上を満たして、ＳＴＳ３０４水準の優れた耐食性をも確保することができることが分かった。
【００４５】
以上、本発明の例示的な実施例を説明したが、本発明は、これに限定されず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、次に記載する特許請求の範囲の概念とその範囲を逸脱しない範囲内で多様な変更および変形が可能であることを理解することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の実施例による低Ｎｉオーステナイト系ステンレス鋼は、Ｍｎを低減しても、優れた耐食性と加工性を確保することができて、家電製品など多様な用途に適用することができる。
【図１】
2020531688.tif 000005
【図２】
2020531688.tif 000006
【国際調査報告】
2020531688.tif 000007
2020531688.tif 000008
2020531688.tif 000009
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