JPH01301842A - 加工性および耐食性の優れたオーステナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板 - Google Patents

加工性および耐食性の優れたオーステナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板

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JPH01301842A
JPH01301842A JP13393288A JP13393288A JPH01301842A JP H01301842 A JPH01301842 A JP H01301842A JP 13393288 A JP13393288 A JP 13393288A JP 13393288 A JP13393288 A JP 13393288A JP H01301842 A JPH01301842 A JP H01301842A
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stainless steel
steel
corrosion resistance
super stainless
workability
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Yoshio Hashimoto
橋本 嘉雄
Masanori Ueda
上田 全紀
Seiji Otomo
大友 清司
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は優れた加工性と耐食性を有するスーパーステン
レスクラッド鋼板に関するものである。
(従来の技術) 自動車、家庭電器製品に使用される鋼板に代表されるよ
うに、鋼板はプレス加工後、リン酸塩処理(化成処理)
をし、塗装を行って耐食性が付与される。従来、深絞り
性の優れた冷延鋼板として、低炭素Alキルド鋼板が使
用されて来た。これらの鋼板では塗装によって耐食性が
付与されるが、耐食耐久性が十分でなかった。
一方、耐食性の点ではオーステナイト系ステンレス鋼板
が最も優れているが、コストが普通鋼に比べ著しく高い
。このため、コストが低く耐食性が優れている鋼板とし
て、従来からステンレスクランド鋼板が開発されて来た
。しかし従来のステンレス鋼では海水中や、海岸近くの
用途では耐食性が不十分であった。最近Cr、 Moを
多量に合金添加したスーパーステンレス鋼が開発されて
いるがMo、 Ni等の高価な合金元素を使用している
ためステンレス単層で使用する場合は高価である。
普通鋼とステンレス鋼のクラッド鋼板では、CrとCの
親和性が高く、普通鋼層からステンレス鋼層へのCの拡
散が起こり、耐食性が低下する問題があった。これを防
止するため普通鋼側に炭化物形成元素を添加して、Cの
拡散を防止する技術が開示されている(特公昭58−1
5310号公報、特公昭5B−19381号公報、米国
特許第36932/12号明細書)。
しかし、これらの開示技術ではC,N量が多く、かつ、
Ti、 Nb量も多く使用するため十分な加工性が得ら
れず、コストも高い。また、Cの拡散を防止する別の方
法として、界面層に旧メツキしたり、Ni箔を挿入する
方法も提案されているが、コストが著しく高くなる問題
があり、かつまた、製造方法もサンドイッチ状に溶接組
立後熱間圧着する方法にのみ依存しているため、歩留が
低くコストが高かった。
本発明者らはすでに、少なくとも片側表層部に2.5〜
30%のJIS G4303に記載されているオーステ
ナイトステンレス層を有するクラッド鋼板を発明した。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、耐食性、加工性、経済性に特に優れたオース
テナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板を提供する
ものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は内層が極低炭素鋼、片側または画表層がオース
テナイト系スーパーステンレス鋼からなるステンレスク
ラッド鋼板の提供にあり、その要旨とするところは下記
のとおりである。
(+)重量%でC≦0.0200%、Mn≦1.0%、
M0.OO5〜0.0,80%、N量0.0050%お
よびTi、 Nbのうち1種または2種を含む極低炭素
鋼において(Ti十Nb)量が0.15%以下で、かつ
下記(1)式を満足し、他は不可避的不純物からなる内
層部と (Cr+ 3.3 ×Mo+ 13 ×N)≧37.0
のCr、 Mo、  Nを含有するオーステナイト系ス
ーパーステンレス鋼からなる表層部を少なくとも片面に
持つことを特徴とする加工性および耐食性のイ憂れたオ
ーステナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板Nb/
7.74×C+Ti/(d×C+3.43×N)≧0.
8   ・・・(1)(2)表層部の厚みを片面で、ク
ラッド率(ステンレス層の厚みの全厚みに対する割合)
を2.5〜30%としたことを特徴とする前項1記載の
加工性および耐食性の優れたオーステナイト系スーパー
ステンレスクラッド鋼板 (3)表層のスーパーステンレス層の成分を重量%でC
r18〜30%、Ni16〜30%、M04〜8%、N
0.10〜0.40%、C≦0.030%、Si≦1.
0%、Mn≦1.0%、P≦0.04%、S≦0.00
5 %、(Cr+ 3.3 ×Mo+ 13 ×N)≧
37.0とし、他は不可避的不純物からなることを特徴
とする前項1又は2記載の加工性および耐i性の優れた
オーステナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板以下
、本発明の詳細な説明する。
まず本発明鋼板における内層のC,A7.  N、 M
nの限定理由について述べる。
Cは0.0200%を超えると延性が低下するばかりで
なく、優れた加工性を確保するための(Ti+Nb) 
量を多くする必要がある。また、Cが0、0200%を
超えると、内層と表層の境界面にクロム炭化物が析出し
やすくなり、耐食性の点から好ましくない。
C量は少ない方が良いが、製鋼での溶製コストの点から
、自ずと下限が決まるので特に限定しないが、コストの
点から10ppm未満にすることは得策でなく、好まし
い範囲は0.0010〜0.0200%である。
Mは脱酸のためおよびNb、 Tiの添加による時効性
・加工性向上効果を最大限に発揮するために、0、0 
O5%以上必要であるが、0.080%超では効果が飽
和しコストも上昇する。好ましい範囲は0.015〜0
.060%である。
NはNb、 Tiの加工性向上効果を減するので50p
pm以下とするが、40p1)I11以下可及的に少な
くすることが、加工性の点から好ましい。しかし現状の
製鋼技術から見て、5 ppm未満とすることはコスト
の点から得策ではない。
Mnは1.0%を超えると強度が増加し、加工性が低下
するので、1.0%以下とする。高い強度を意図しない
場合は、優れた加工性を確保する点から、0.50%以
下とすることが好ましく、0.35%以下にすることに
よって、最高度の加工性が発揮される。また下限につい
ては、優れた熱間加工性を確保するため0.05%以上
とすることが好ましい。
次に、本発明では内層部にTi、 Nbを添加している
が、内層部のTi、 Nb量は、優れた加工性と時効に
よる加工性劣化を防ぐため、および内層から表層のステ
ンレス部へのCの拡散を抑えるため、C3Niの限定に
加えて、(1)式、すなわちC,Nとの化学当量比を0
.8以上とする必要がある。
7.74C4C+3.43N (ここでNb、 Ti、  C,Nは各元素の重量%)
この化学当量比を1.0以上にすることによって、本発
明の効果は最大限に発揮される。
表層にはオーステナイト系スーパーステンレス鋼を用い
るが、その成分はCr18%〜30%、Ni16〜30
%、M04〜8%、N0.10〜0.40%で、かつ(
Cr+3.3Mo+ 13 N)≧37.0を満足する
耐孔食性の優れたステンレス鋼である。更にC量は0.
030%以下、S量は0.OO5%以下が必要である。
Crは塩素イオンによる発錆に対する抵抗を増し18%
以上で効果が大きく、多い程良好であるが30%超では
効果が飽和する。
Moも極めて有効で4%以上で効果が大きいが、8%超
では経済的に好ましくない。
Nも有効で0,10%以上で効果が大きく、多い程良好
であるが、0.40%を超えると気泡を生しやすい。
Niは組成の安定化に有効で16%以上が望ましいが、
30%を超えると高価となる。
Sは発話抵抗の点で低い程良好で0.005%以下とす
る。
Cも低くして、熱処理時の析出を防止するため0、03
0%以下とする。Siは組成の安定上1.0%以下で低
い方がよく、Mnも3.0%以下が良い。
なお(Cr+ 3.3 ×Mo+ 13 X N )量
は母材のスーパーステンレス鋼の開発途上で各種の成分
系と耐孔食性指標(C,P、T、・・・限界孔食温度)
の関連で求まったもので、37.0以上ではC,P、T
、が約50°C以上を示す。もちろんこの指標が大きい
程C,P、T、は上昇するが、自然環境中特に海岸近(
や火山地帯の発錆性に対してはC,P、T、が37.0
以上で十分である。
本発明のステンレスクラッド鋼板は、好ましくは表層部
の厚みを片面で、製品クラッド率とじて2.5〜30%
にする。クラッド率が2.5%未満になると、表層のス
ーパーステンレス鋼層が破れて内層が露出しやすく、耐
食性が損なわれるので、表層のスーパーステンレス鋼層
の下限を片側2.5%以上、両側で5%以上とする。
また、クラッド率が片側30%超、両側で60%超にな
ると、クラッド化によるコストメリットが少なくなると
共に、スーパーステンレス鋼に比し熱間加工性の優れた
普通鋼芯材の特性が減少し、熱間圧延が困難になるので
、クラッド率の上限は片側30%以下(両側60%以下
)とする。
本発明のクラッド鋼板の製造方法は普通鋼へのスーパー
ステンレス鋼肉盛を鋳込法により行うことがコストの点
から望ましい。この1例を次に説明する。
普通鋼スラブを芯材とし、これを垂直に直立させる。こ
のスラブ周囲にモールドを配し、モールド上部には耐火
枠を配置する。この耐火枠の外周には、高周波加熱コイ
ルを設置し、耐火枠中に流入せしめたスーパーステンレ
ス鋼溶湯を加熱し、スラブ外周にスーパーステンレス鋼
を肉盛する。
このとき内層となる昔通洞のスラブ表面にはフラックス
を塗布し、酸化を防止しつつ700〜1000°Cに予
熱し、界面の溶着を完全にする。
この他、例えば圧延圧着でも、本発明方法ではNi箔を
表層〜内層境界に挿入する必要がなく、低コスト化の優
れた効果を有している。
得られたスラブは通常行なわれるように熱間圧延される
。熱延鋼板として使用される場合は、900°C以上の
焼鈍を施して、熱間圧延時の歪を解放することが加工性
の点から好ましい。冷延鋼板とする場合は、通常行なわ
れるように、かつ熱延コイルを焼鈍後、10%以上(好
ましくは30%以上)の冷間圧延をし、表層部の再結晶
温度以上かつ1200°C以下の温度で短時間焼鈍する
。
なお表層部ステンレス鋼のCiを、0.030%以下(
好ましくは0.020%以下)に特定し、かつ内層成分
と組合わせ、熱延時巻き取り温度を600 ”C以下の
場合は、熱延コイルの焼鈍を省略しても、酸洗時に粒界
腐食を生ずることもないので、熱延コイルの焼鈍省略が
可能となる。
さらに表層部ステンレス鋼のCが0.030%以下(好
ましくは0.020%以下)の場合には、冷延後の焼鈍
温度を1100°C以下に低減しても、優れた耐食性が
維持出来、優れた深絞り性も発揮できるので、表層部ス
テンレス鋼のC量を0.030%以下とする。
第1図はC0,04%、Si0.02%、Mn0.3%
、N0.0025%、八70.050%の内層と、Cr
2O%、Ni 18%、Mo6%、N002%のスーパ
ーステンレス鋼の表層からなる3層ステンレスクラッド
鋼(八)と、本発明成分(C0,0100%、Si0.
02 %、 Mn0.3  %、 No、0030  
%、 八70.036  %、Nb0.05%の内層と
、Cr2O%、Ni18%、Mo6%、N 0.2%の
スーパーステンレス鋼の表層からなる本発明鋼(B)を
、仕上温度910″Cで4胴に熱延後、板厚0.5〜0
.8 mmに冷延後、1100°Cで焼鈍したクラッド
率O〜60%の3Nステンレスクラッド鋼板の強度〜延
性バランスを示す。
本発明鋼(B)は比較鋼(八)に比べ、同一引張強さで
比較して高い延性が得られる。
(実施例) 第1表に本発明および比較のステンレスクラッド鋼板の
内層および表層の成分および各クラッド率を示す。
これらの鋼板は前記の鋳込法により、250mm厚クラ
ッドりラブを製造し、4.0 mmに熱延し、600°
Cで巻き取り、次いで焼鈍し、もしくは焼鈍せずして、
0.8閣に冷間圧延し、1100°Cで焼鈍したもので
ある。
熱延板焼鈍したものは、A、B−1,C−1゜D−1で
あり、熱延後の焼鈍を行なわなかったものは、B−2,
C−2,D−2である。
これらの鋼板の引張試験値と耐食性を第2表に示す。本
発明鋼は比較クラッド鋼より高い耐食性を示す。
(発明の効果) 本発明は以上詳述したように、加工性、耐食性の優れた
スーパーステンレスクラッド鋼を提供するもので、その
経済的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明鋼と比較鋼の引張強さと延性(全伸び)
の関係を示す図である。 第1図 20    30    40    50    6
0    7QTδ(勺j々駕り 手続補正書 (自発) 昭和63年6月25日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 ■、・1′−件の表示 昭和63年特許願第133932号 2、発明の名称 加工性および耐食性の優れたオーステナイト系スーパー
ステンレスクラッド鋼板 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 (665)新日本製鐵株式会社 代表者 齋  藤    裕 4、代理人〒100 東京都千代田区丸の内二丁目4番1号 丸ノ内ビルヂング374区 置 201−4818−弁
理士(6480)  大  関  和  夫(′・;1
.艷5、補正命令の日付 昭和  年  月  日6.
7市正の太・J象 明細齋、の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明(
1)  特許請求の範囲を別紙のとおり改める。 (2)明細書5頁13行 r Nb/7.74×C+Ti/(4×C+3.43×
N)≧0.8  ・・・(1)」を、 r Nb/(7,74×C)+Ti/(4×C+3.4
3×N)≧0.8  ・・・(1)」に改める。 (3)同6頁4行「不純物から」を[不純物と残部鉄か
らjに改める。 特許請求の範囲 (1)重量%でC≦0.02Q 0%、Mn≦1.0%
、A10.005〜o、 o s o%、N≦0.00
50%およびTi、 Nbのうち1種または2種を含む
極低炭素鋼において(Ti+Nb) Iが0.15%以
下で、かつ下記(1)式を満足し、他は不可避的不純物
からなる内層部と (Cr+ 3.3 ×Mo+13 ×N)≧37.0の
Cr、 Mo、  Nを含有するオーステナイト系スー
パーステンレス鋼からなる表層部を少なくとも片面に持
つことを特徴とする加工性および耐食性の優れたオース
テナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板Nb/(7
,74×C)+Ti/(4×C+3.43×N)≧0.
8  ・・・(1)(2)表層部の厚みを片面で、クラ
ッド率(ステンレス層の厚みの全厚みに対する割合)を
2.5〜30%としたことを特徴とする請求項l記載の
加工性および耐食性の優れたオーステナイト系スーパー
ステンレスクラッド鋼板 (3)表層のスーパーステンレス層の成分を重量%でC
r18〜30%、Ni16〜30%、M04〜8%、N
0110〜0.40%、C≦0.030%、St≦1.
0%、Mn≦3.0%、P≦0.04%、S≦0.00
5 %、(Cr+ 3.3 ×Mo+ 13 ×N)≧
37.0とし、他は不可避的不純物−ζm夫からなるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の加工性および耐食
性の優れたオーステナイト系スーパーステンレスクラッ
ド鋼板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%でC≦0.0200%、Mn≦1.0%、
    Al0.005〜0.080%、N≦0.0050%お
    よびTi、Nbのうち1種または2種を含む極低炭素鋼
    において(Ti+Nb)量が0.15%以下で、かつ下
    記(1)式を満足し、他は不可避的不純物からなる内層
    部と (Cr+3.3×Mo+13×N)≧37.0のCr、
    Mo、Nを含有するオーステナイト系スーパーステンレ
    ス鋼からなる表層部を少なくとも片面に持つことを特徴
    とする加工性および耐食性の優れたオーステナイト系ス
    ーパーステンレスクラッド鋼板 Nb/7.74×C+Ti/(4×C+3.43×N)
    ≧0.8・・・(1)
  2. (2)表層部の厚みを片面で、クラッド率(ステンレス
    層の厚みの全厚みに対する割合)を2.5〜30%とし
    たことを特徴とする請求項1記載の加工性および耐食性
    の優れたオーステナイト系スーパーステンレスクラッド
    鋼板
  3. (3)表層のスーパーステンレス層の成分を重量%でC
    r18〜30%、Ni16〜30%、Mo4〜8%、N
    0.10〜0.40%、C≦0.030%、Si≦1.
    0%、Mn≦3.0%、P≦0.04%、S≦0.00
    5%、(Cr+3.3×Mo+13×N)≧37.0と
    し、他は不可避的不純物からなることを特徴とする請求
    項1又は2記載の加工性および耐食性の優れたオーステ
    ナイト系スーパーステンレスクラッド鋼板
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Cited By (4)

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