JPH062044A - フェライト系ステンレス鋼薄肉鋳片の製造方法 - Google Patents

フェライト系ステンレス鋼薄肉鋳片の製造方法

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JPH062044A
JPH062044A JP15793592A JP15793592A JPH062044A JP H062044 A JPH062044 A JP H062044A JP 15793592 A JP15793592 A JP 15793592A JP 15793592 A JP15793592 A JP 15793592A JP H062044 A JPH062044 A JP H062044A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェラィト系ステンレス鋼の薄肉鋳片を製造
する方法において、鋳片の冷間圧延割れを防止するとと
もに高いγ値を有する製品板を得ることを目的とする。 【構成】 重量%で、C:0.03%以下、Si:1.
0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.040%以
下、S:0.030%以下、Cr:10.0〜35.0
%、Ti:6(C+N)〜1.0%及びN:0.03%
以下を含有し、必要によりNi:0.3〜5.0%、更
に必要によりMo:0.1〜5.0%、Cu:0.2〜
1.0%、Al:0.05〜1.0%、V:0.1〜
1.0%の1種又は2種以上または更に必要によりB:
0.0003〜0.0030%を含み、残部Fe及び不
可避的不純物からなり、かつ、γ′p(ガンマポテンシ
ャル)≦0を満足するフェラィト系ステンレス鋼を薄肉
鋳片に連続鋳造し、鋳造後の該鋳片を凝固温度から12
50℃まで50〜500℃/Sの冷却速度により冷却し
巻取る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフェライト系ステンレス
鋼薄肉鋳片の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、急冷凝固による薄帯鋳造方法を用
いて深絞り特性に優れたフェライト系ステンレス鋼を製
造する技術として、例えば特開昭62−247029号
公報が開示されている。この技術は厚さ10mm以下の薄
肉鋳片を製造した後、該鋳片を凝固温度から1200℃
までを空冷以上の冷却速度で冷却してリジング特性の向
上を図り、次いで1200℃から1000℃までを30
℃/sec 以上の冷却速度で冷却し、1000℃以下70
0℃以上の温度範囲で鋳片を捲取って鋳片の冷延性、製
品の機械的特性及び深絞り特性の向上を図っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術にお
ける深絞り特性(プレス性)に特に着目し、上記技術以
上のプレス性、すなわちγ値1.20以上を有する薄鋼
板を製造できる鋳片を得ることを目的とする。本発明の
他の目的は、更に鋳片靱性に富み、かつ粒界腐食性に優
れた鋼板を得るところにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するべく、フェライト系ステンレス鋼の化学成分と鋳造
時の凝固温度から1250℃までの冷却速度とをそれぞ
れ特定したものである。すなわち本発明の要旨とすると
ころは重量%で、C:0.03%以下、Si:1.0%
以下、Mn:1.0%以下、P:0.040%以下、
S:0.030%以下、Cr:10.0〜35.0%、
Ti:6(C+N)〜1.0%及びN:0.03%以下
を含有し、必要によりNi:0.3〜5.0%、更に必
要によりMo:0.1〜5.0%、Cu:0.2〜1.
0%、Al:0.05〜1.0%、V:0.1〜1.0
%の1種又は2種以上または更に必要によりB:0.0
003〜0.0030%を含み、残部Fe及び不可避的
不純物からなり、かつ、本発明の特有のガンマポテンシ
ャル(以下γ′pと称す)、 γ′p=420C%+470N%+23Ni%+9Cu
%+7Mn% −11.5Cr%−11.5Si%−12Mo%−23
V% −49Ti%−52Al+179≦0 を満足するフェライト系ステンレス鋼を薄肉鋳片に連続
鋳造するに際し、鋳造後の該鋳片を少なくとも凝固温度
から1250℃までの温度範囲を50〜500℃/Sの
冷却速度で冷却するところにある。
【0005】以下、本発明を作用とともに詳細に説明す
る。
【0006】
【作用】先ず、本発明において、鋼の化学成分を上記の
ように限定した理由を説明する。Cは、鋼の加工性、靱
性に悪影響を及ぼすので、含有量を0.03%以下とす
る。Si、Mnは鋼の脱酸剤として有効なので、それぞ
れ1.0%以下含有する。1.0%を超えると機械的性
質が劣化する。
【0007】Crは耐食性及び耐高温酸化性の向上のた
め最低限10.0%を必要とし、又35%を超すと靱性
が劣化し、製造が極めて困難になるので10〜35%を
その範囲とする。TiはC、Nと結合してCr炭化物の
粒界析出を防止し耐粒界腐食性を向上する特性を有する
が、その含有量が6(C+N)%未満では上記特性が得
られず、又1.0%を超えると上記特性が飽和する上に
加工性が劣化する。従って6(C+N)〜1.0%をそ
の範囲とする。
【0008】NはCと同様に鋼の加工性、靱性を劣化せ
しめるので、含有量の上限を0.03%とする。さらに
靱性、耐食性、加工性等の特性を向上させる場合には、
上記化学成分以外に、下記成分より適宜選んで含有させ
る。高Cr材の靱性向上にはNiが有効であるが、その
含有量が0.3%未満ではその効果がなく、又5.0%
を超えると高温域でガンマ(γ)が生成して靱性を劣化
し、又耐応力腐食性を劣化するので、0.3〜5.0%
の範囲とする。
【0009】耐食性の向上にはMo,Cu,Al,Vの
添加が有効であり1種又は2種以上選んで含有する。す
なわち、Moは耐食性を向上する顕著な効果を有するの
で、0.1〜5.0%の範囲で含有させる。上限を超え
ると加工性が劣化しコストアップとなる。Cuは耐食性
を向上せしめるため0.2〜1.0%の範囲で含有させ
る。上限を超えると高温域でγが生成して靱性を劣化す
る。
【0010】AlはTiと同様な特性を有するので0.
05〜1.0%の範囲で含有させる。VはTiと同様な
特性を有するので0.1〜1.0%の範囲で含有させ
る。更に熱間及び冷間加工での粒界割れ性を向上するに
はBが有効であるが、0.0003%未満ではその特性
が得られなく、又0.0030%を越えると特性が飽和
するとともに熱間加工性が劣化する。従ってその含有範
囲を0.0003〜0.0030%とする。
【0011】本発明では以上の化学成分を次式で示され
るγ′pの値が0%以下になるように規制した。すなわ
ち、 γ′p=420C%+470N%+23Ni%+9Cu
%+7Mn% −11.5Cr%−11.5Si%−12Mo%−23
V% −49Ti%−52Al+179≦0 とすると、鋳片中の冷却中にマルテンサイトが生成する
ことを阻止して鋳片の靱性を向上することができる。
【0012】次に、本発明の他の特徴である凝固温度か
らの冷却工程について説明する。本発明者等は製品のプ
レス性を向上するため、鋼中のC及びNをTiで固定す
ることに着目し、最も効果的な固定手段を得るため次の
実験を行った。 化学成分:C:0.010%、Si:0.36%、M
n:0.31%、P0.014%、S:0.001%、
Ni:0.10%、Cr:16.45%、Ti:0.2
5%(Ti/C+N=12.3)、A:l0.040
%、N:0.0103%、残部Fe及び不可避的不純物
よりなり、かつγ′P=−15.1%に規制した溶鋼を
双ドラム式鋳造方法により3.0mm厚さの鋳片を鋳造し
た。
【0013】鋳造直後の鋳片を冷却するに際し、鋳片の
凝固温度から1250℃までを、50〜800℃/Sの
範囲で冷却速度を種々変化させて冷却し、850℃の巻
取温度で巻取った。かゝるコイルをそれぞれ硫酸酸洗し
て、室温で0.5mm厚まで冷間圧延し、880℃の温度
で最終焼鈍を施し、ソルト及び硝酸電解で酸洗し、2B
仕上の製品板とした。
【0014】次いで、上記各冷却速度に対応した上記製
品板のγ値を測定し、これを図1に表示した。同図から
明らかなように、本発明が深絞り用の目安としているγ
値=1.20以上の製品板は冷却速度が500℃/S以
下において得られている。すなわち、凝固温度から12
50℃までの温度範囲を500℃/S以下の冷却速度で
冷却することによりCとNをTiで十分固定することが
でき、これにより製品板のプレス性と耐粒界腐食性を大
幅に向上することができる。また、冷却速度が50℃/
S未満では本発明の効果を得るために鋳片の保温設備や
加熱設備が必要となり、鋳造機の構造が非常に複雑とな
り実用的でなくなる。従って、上記温度範囲の巻取温度
を50℃/S以上500℃/S以下に特定する。
【0015】凝固温度から1250℃までの温度範囲を
50〜500℃/Sにするためには、例えば双ドラム式
鋳造においては、鋳造速度の調整や双ドラムの冷却能の
調整などによって行えばよい。以上のように、本発明に
よればγ′pを0%以下にすることにより鋳片の靱性を
向上して、焼鈍なしで冷間圧延が可能となり、また、T
i含有量を(C+N)%の6倍以上とするので、酸洗後
の粒界腐食を防止することができ、更に、鋳片の凝固温
度から1250℃までの冷却速度を500℃/S以下に
することにより深絞り用の材質を得ることができる。
【0016】なお、本発明によって、巻取温度を200
〜1000℃の広い範囲で選択可能となった。
【0017】
【実施例】表1に示す化学成分を有するフェライト系ス
テンレス鋼を溶製し、双ドラム法で厚さ3.0mmの薄肉
鋳片に鋳造後、凝固温度より1250℃までの冷却速度
を表1に示すように変化させて冷却し、850℃で巻取
った。しかる後、該コイルをショットブラストと硝弗酸
酸洗により脱スケールし、ロール径が50mmの冷間圧延
機で0.5mmまで冷間圧延し、950℃で30秒間保定
の最終焼鈍を施して酸洗(ソルト+硝酸電解)し、2B
仕上げの製品板とした。
【0018】本発明例ではいずれもγ値が1.2以上の
深絞り性を示したが、試料No.9はTiの添加がない
ためマルテンサイトが生成してシャルピー値が低く、冷
延中にコイルが破断した。また、鋳片の酸洗後に激しい
粒界腐食が発生した。試料No.10はTi量が(C+
N)の4.2倍しかなく、同様に粒界腐食が発生した。
試料No.11及び12は鋳片の凝固温度から1250
℃までの冷却速度が500℃/S超であり、γ値が目標
値の1.2以下であった。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により得ら
れたフェライト系ステンレス鋼薄肉鋳片は優れた鋳片の
靱性と耐粒界腐食性を有し、かつ高い製品板のγ値
(1.2以上)を有するので、鋳片の圧延割れ防止によ
る生産歩留の向上及び付加価値の高い製品板の製造によ
って、その工業的効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋳片の凝固温度から1250℃までの冷却速度
と製品板のγ値との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/00 302 Z 38/28

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.03%以下、Si:
    1.0%以下、Mn:1.0%以下、P:0.040%
    以下、S:0.030%以下、Cr:10.0〜35.
    0%、Ti:6(C+N)〜1.0%及びN:0.03
    %以下を含有し、残部Fe及び不可避的不純物からな
    り、更に、 γ′p=420C%+470N%+23Ni%+9Cu
    %+7Mn% −11.5Cr%−11.5Si%−12Mo%−23
    V% −49Ti%−52Al+179≦0 を満足するフェライト系ステンレス鋼を薄肉鋳片に連続
    鋳造するに際し、鋳造後の該鋳片を少なくとも凝固温度
    から1250℃までの温度範囲を50〜500℃/Sの
    冷却速度で冷却することを特徴とするフェライト系ステ
    ンレス鋼薄肉鋳片の製造方法。
  2. 【請求項2】 更にNiを0.3〜5.0重量%含む請
    求項1記載のフェライト系ステンレス鋼薄肉鋳片の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 更に重量%でMo:0.1〜5.0%、
    Cu:0.2〜1.0%、Al:0.05〜1.0%お
    よびV:0.1〜1.0%の1種または2種以上含む請
    求項1および2記載のフェライト系ステンレス鋼薄肉鋳
    片の製造方法。
  4. 【請求項4】 更にBを0.0003〜0.0030重
    量%含む請求項1,2および3記載のフェライト系ステ
    ンレス鋼薄肉鋳片の製造方法。
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