JPH0665688A - 加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板 - Google Patents
加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板Info
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- JPH0665688A JPH0665688A JP22629292A JP22629292A JPH0665688A JP H0665688 A JPH0665688 A JP H0665688A JP 22629292 A JP22629292 A JP 22629292A JP 22629292 A JP22629292 A JP 22629292A JP H0665688 A JPH0665688 A JP H0665688A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一般加工用、構造用材料として使用される耐
界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板
を提供する。 【構成】 表層は必要によってはＴｉ，Ｎｂの少量を選
択的に含有するＣｒ：３〜３０％を含有する合金鋼、ま
た内層はＴｉ，Ｎｂの少量を選択的に含有する普通鋼板
で、かつ内層のＣｒと表層のＣｒの比率が０．０１〜
０．０２である鋳込みクラッド鋼板である。 【効果】 表内層を若干混合させ、クラッド接合界面の
剥離を防止する。
界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板
を提供する。 【構成】 表層は必要によってはＴｉ，Ｎｂの少量を選
択的に含有するＣｒ：３〜３０％を含有する合金鋼、ま
た内層はＴｉ，Ｎｂの少量を選択的に含有する普通鋼板
で、かつ内層のＣｒと表層のＣｒの比率が０．０１〜
０．０２である鋳込みクラッド鋼板である。 【効果】 表内層を若干混合させ、クラッド接合界面の
剥離を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建材、自動車をはじめと
する一般加工用、構造材料として使用される加工時の耐
界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板
に関するものである。
する一般加工用、構造材料として使用される加工時の耐
界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築、厨房器具、自動車などに使用され
る鋼板は従来、その耐食性を高めるためその表面に塗
装、めっきなどが施されてきたが、近年、より耐食性を
高めるためステンレス鋼板の使用が多くなっている。例
えば長期にわたる美観が要求される建築外板や厨房器
具、高温環境にさらされるため、腐食が激しい自動車の
マフラー、各種プラントにおけるタンク、配管などあら
ゆる分野で需要が増大している。
る鋼板は従来、その耐食性を高めるためその表面に塗
装、めっきなどが施されてきたが、近年、より耐食性を
高めるためステンレス鋼板の使用が多くなっている。例
えば長期にわたる美観が要求される建築外板や厨房器
具、高温環境にさらされるため、腐食が激しい自動車の
マフラー、各種プラントにおけるタンク、配管などあら
ゆる分野で需要が増大している。
【０００３】一方、ステンレス鋼は耐食性の点では優れ
ているが、Ｃｒ，Ｎｉなどの添加を行うため普通鋼に比
し加工性が不良でコストも著しく高い。このため耐食性
が優れかつ製造コストの低い鋼板として表層に耐食性が
良好なステンレス鋼、またはＣｒ添加高耐食性鋼とし、
内層に安価な普通鋼を使用したクラッド鋼板が開発され
ている。
ているが、Ｃｒ，Ｎｉなどの添加を行うため普通鋼に比
し加工性が不良でコストも著しく高い。このため耐食性
が優れかつ製造コストの低い鋼板として表層に耐食性が
良好なステンレス鋼、またはＣｒ添加高耐食性鋼とし、
内層に安価な普通鋼を使用したクラッド鋼板が開発され
ている。
【０００４】しかしこれら高耐食性クラッド鋼板では次
のような問題点が指摘される。すなわち、表層および内
層のＣ，Ｎ量を十分に低減していないと、熱処理中に表
内層の界面に非常に堅くて脆いマルテンサイト相が形成
され、加工時に界面での破壊を引き起こすという問題が
ある。また現在、主流となっている熱延圧着や爆着法で
製造されたクラッド鋼板は表層から内層への成分変化が
界面で急激に起きているため、界面を境として表層と内
層の加工性が大きく異なり、厳しい加工を受けた場合に
界面が破壊の起点となるため鋼板の加工性は単一板に比
して劣ることも問題として挙げられる。
のような問題点が指摘される。すなわち、表層および内
層のＣ，Ｎ量を十分に低減していないと、熱処理中に表
内層の界面に非常に堅くて脆いマルテンサイト相が形成
され、加工時に界面での破壊を引き起こすという問題が
ある。また現在、主流となっている熱延圧着や爆着法で
製造されたクラッド鋼板は表層から内層への成分変化が
界面で急激に起きているため、界面を境として表層と内
層の加工性が大きく異なり、厳しい加工を受けた場合に
界面が破壊の起点となるため鋼板の加工性は単一板に比
して劣ることも問題として挙げられる。
【０００５】これを解決するために特公昭５８−１５３
１０号公報、特公平１−７１３８号公報、特開昭６２−
５４０２０号公報などで示されるような普通鋼のＣ量低
減をはかり、さらにＴｉ，ＮｂなどのＣ固定元素や各種
の元素を添加するといった手段が考えられるが、表内層
の加工性の急激な変化に対応した界面破壊は回避できな
い。また別の方法として界面層にＮｉめっきをしたり、
Ｎｉ箔を挿入する方法も開発されているが、Ｎｉ使用に
よるコスト上昇を招く問題がある。
１０号公報、特公平１−７１３８号公報、特開昭６２−
５４０２０号公報などで示されるような普通鋼のＣ量低
減をはかり、さらにＴｉ，ＮｂなどのＣ固定元素や各種
の元素を添加するといった手段が考えられるが、表内層
の加工性の急激な変化に対応した界面破壊は回避できな
い。また別の方法として界面層にＮｉめっきをしたり、
Ｎｉ箔を挿入する方法も開発されているが、Ｎｉ使用に
よるコスト上昇を招く問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高耐食性と
低コストを両立するクラッド鋼板において問題となる １）固溶Ｃ，Ｎによって生成されるマルテンサイト相に
起因した界面破壊、 ２）板厚方向の急激な特性の変化に起因する界面破壊、
を抑制し、高加工性を兼ね備えたクラッド鋼板を製造す
ることを目的としたものである。
低コストを両立するクラッド鋼板において問題となる １）固溶Ｃ，Ｎによって生成されるマルテンサイト相に
起因した界面破壊、 ２）板厚方向の急激な特性の変化に起因する界面破壊、
を抑制し、高加工性を兼ね備えたクラッド鋼板を製造す
ることを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、これに伴う問題点を解決する表層鋼および内
層鋼の成分について検討した結果得られたものであっ
て、その基本思想とするところは １）表層鋼、および内層鋼を低Ｃ，Ｎ成分とすると同時
にＴｉ，Ｎｂなどを適当量添加し炭窒化物を形成させ、
界面の硬質なマルテンサイトの生成を抑制すること、 ２）界面での急激な成分変化を避けるため、複層化の方
法を鋳込み法に限定し、かつ表内層を完全に分離させず
適当な範囲で混合させる、の二点である。
するため、これに伴う問題点を解決する表層鋼および内
層鋼の成分について検討した結果得られたものであっ
て、その基本思想とするところは １）表層鋼、および内層鋼を低Ｃ，Ｎ成分とすると同時
にＴｉ，Ｎｂなどを適当量添加し炭窒化物を形成させ、
界面の硬質なマルテンサイトの生成を抑制すること、 ２）界面での急激な成分変化を避けるため、複層化の方
法を鋳込み法に限定し、かつ表内層を完全に分離させず
適当な範囲で混合させる、の二点である。
【０００８】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。まず、表層部
の成分に関して述べる（成分はすべて重量％であ
る。）。Ｃの低減は表層そのものの加工性を向上させる
とともに、界面でのマルテンサイト相の発生を抑止する
ことで界面での破壊を抑止しクラッド鋼板の加工性を向
上させる。またＣｒ炭化物の析出を抑制することで耐食
性を向上させるため低いほど好ましい。しかし過剰な低
減はコストの上昇を招くので上限を０．０８００％、下
限を０．０００５％とする。Ｎも加工性に関してＣと同
様に作用する元素で低いほど特性は良好となる。しかし
過剰な低減はコストの上昇を招くため上限を０．０５０
０％、下限を０．００１０％とする。Ｃｒは表層部の耐
食性を向上する重要な成分である。その添加量は要求さ
れる耐食性と安価な製造コストなどの観点から３．０〜
３０．０％に限定した。
の成分に関して述べる（成分はすべて重量％であ
る。）。Ｃの低減は表層そのものの加工性を向上させる
とともに、界面でのマルテンサイト相の発生を抑止する
ことで界面での破壊を抑止しクラッド鋼板の加工性を向
上させる。またＣｒ炭化物の析出を抑制することで耐食
性を向上させるため低いほど好ましい。しかし過剰な低
減はコストの上昇を招くので上限を０．０８００％、下
限を０．０００５％とする。Ｎも加工性に関してＣと同
様に作用する元素で低いほど特性は良好となる。しかし
過剰な低減はコストの上昇を招くため上限を０．０５０
０％、下限を０．００１０％とする。Ｃｒは表層部の耐
食性を向上する重要な成分である。その添加量は要求さ
れる耐食性と安価な製造コストなどの観点から３．０〜
３０．０％に限定した。
【０００９】ＴｉはＴｉ炭化物、Ｔｉ窒化物を形成さ
せ、鋼板中の固溶Ｃ、固溶Ｎを低減し鋼板の特性を向上
させるため必要に応じて添加する成分である。すなわち
Ｔｉの添加により表層自体の加工性を向上し、かつ内層
へのＣ，Ｎ拡散を抑制し内層の加工性劣化を回避するこ
とでクラッド鋼板の加工性を向上させるばかりでなく、
界面でのマルテンサイト生成を抑えることにより界面破
壊を抑止し、クラッド鋼板の加工性を向上する。さらに
ＣをＴｉ炭化物として固定するためＣｒ炭化物が析出し
難くなり耐食性も向上する。しかし過剰な添加は、再結
晶温度を上昇させるため最終焼鈍温度を高くせねばなら
ずエネルギーコストが上昇する。またＮｂもＴｉと同様
の作用を持った元素である。添加コストも次なる式の適
正範囲で添加する。
せ、鋼板中の固溶Ｃ、固溶Ｎを低減し鋼板の特性を向上
させるため必要に応じて添加する成分である。すなわち
Ｔｉの添加により表層自体の加工性を向上し、かつ内層
へのＣ，Ｎ拡散を抑制し内層の加工性劣化を回避するこ
とでクラッド鋼板の加工性を向上させるばかりでなく、
界面でのマルテンサイト生成を抑えることにより界面破
壊を抑止し、クラッド鋼板の加工性を向上する。さらに
ＣをＴｉ炭化物として固定するためＣｒ炭化物が析出し
難くなり耐食性も向上する。しかし過剰な添加は、再結
晶温度を上昇させるため最終焼鈍温度を高くせねばなら
ずエネルギーコストが上昇する。またＮｂもＴｉと同様
の作用を持った元素である。添加コストも次なる式の適
正範囲で添加する。
【００１０】
【数６】
【００１１】次に、内層の成分に関して述べる。Ｃの低
減は内層部の加工性を向上させるとともに、界面でのマ
ルテンサイト相の発生を抑止することで界面破壊を抑止
しクラッド鋼板の加工性を向上させる。しかし過剰な低
減はコストの上昇を招くので上限を０．０１５０％、下
限を０．０００５％とする。特に加工性が重視される用
途には０．００３０％以下がよい。ＮもＣと同様に作用
する元素で低いほど特性は良好となる。しかし過剰な低
減はコストの上昇を招くため上限を０．０２００％、下
限を０．００１０％とする。特に加工性が重要視される
用途には０．００４０％以下とするのがよい。
減は内層部の加工性を向上させるとともに、界面でのマ
ルテンサイト相の発生を抑止することで界面破壊を抑止
しクラッド鋼板の加工性を向上させる。しかし過剰な低
減はコストの上昇を招くので上限を０．０１５０％、下
限を０．０００５％とする。特に加工性が重視される用
途には０．００３０％以下がよい。ＮもＣと同様に作用
する元素で低いほど特性は良好となる。しかし過剰な低
減はコストの上昇を招くため上限を０．０２００％、下
限を０．００１０％とする。特に加工性が重要視される
用途には０．００４０％以下とするのがよい。
【００１２】Ｔｉ，ＮｂはＣ拡散抑制、高加工性確保の
ために添加する。その必要量はＣ，Ｎ量に依存しており
少ない場合は上記の効果が得られない。また過剰な低減
はコストの上昇をもたらし、かつ析出物を粗大化し粒成
長の抑制効果を失い加工性も劣化させるため次なる式の
適正範囲で添加する。
ために添加する。その必要量はＣ，Ｎ量に依存しており
少ない場合は上記の効果が得られない。また過剰な低減
はコストの上昇をもたらし、かつ析出物を粗大化し粒成
長の抑制効果を失い加工性も劣化させるため次なる式の
適正範囲で添加する。
【００１３】
【数７】
【００１４】次に目的とする耐界面破壊性を得るための
方策について述べる。これまで複層鋼板の製造法につい
ては鋳ぐるみ法、鋳込み法（２本ノズル鋳造法）、熱延
圧着法、爆着法などが開発されている。本発明者らはこ
れらの製法と界面での特性変化の状態および強加工時の
界面破壊現象について検討した結果、鋳込み法以外の製
法による複層鋼板は、界面で特性変化、すなわち成分の
分離が急激なため界面で破壊を起こし易い。また、鋳込
み法でも表内層の成分分離が完全に行われた場合はやは
り界面から破壊が起きる場合がある。この結果より本発
明において目的とする耐界面破壊性を実現するために
は、製法を鋳込み法に限定し、さらに表層鋼と内層鋼の
若干の融合を必要とする。この混合が大きすぎる場合、
表層Ｃｒ濃度が低下し目的とした耐食性を達成できなく
なるとともに、その反対に内層にＣｒが混入することで
内層の加工性、ひいてはクラッド鋼板の加工性が劣化す
る。このため表層Ｃｒと内層Ｃｒの比で下式のように規
制する必要がある。
方策について述べる。これまで複層鋼板の製造法につい
ては鋳ぐるみ法、鋳込み法（２本ノズル鋳造法）、熱延
圧着法、爆着法などが開発されている。本発明者らはこ
れらの製法と界面での特性変化の状態および強加工時の
界面破壊現象について検討した結果、鋳込み法以外の製
法による複層鋼板は、界面で特性変化、すなわち成分の
分離が急激なため界面で破壊を起こし易い。また、鋳込
み法でも表内層の成分分離が完全に行われた場合はやは
り界面から破壊が起きる場合がある。この結果より本発
明において目的とする耐界面破壊性を実現するために
は、製法を鋳込み法に限定し、さらに表層鋼と内層鋼の
若干の融合を必要とする。この混合が大きすぎる場合、
表層Ｃｒ濃度が低下し目的とした耐食性を達成できなく
なるとともに、その反対に内層にＣｒが混入することで
内層の加工性、ひいてはクラッド鋼板の加工性が劣化す
る。このため表層Ｃｒと内層Ｃｒの比で下式のように規
制する必要がある。
【００１５】
【数８】
【００１６】また、表層と内層の厚みについては、鋼板
表層の厚みが製造時の冷延加工、または製品の成形加工
時に表層の高耐食性鋼が破れて鉄面が露出し耐食性が損
なわれることから全厚の２（両表層の場合両表層で４％
以上）〜３０％（両表層の場合両表層計で６０％以下）
とする。これは本発明の目的の一つが高価なＣｒの使用
量削減による低コスト化にあること、および本発明鋼の
目的が内層鋼に高加工性鋼を用いることで表層へのＣｒ
添加による加工性劣化をおぎないクラッド鋼板トータル
で高加工性を達成することにあるためである。
表層の厚みが製造時の冷延加工、または製品の成形加工
時に表層の高耐食性鋼が破れて鉄面が露出し耐食性が損
なわれることから全厚の２（両表層の場合両表層で４％
以上）〜３０％（両表層の場合両表層計で６０％以下）
とする。これは本発明の目的の一つが高価なＣｒの使用
量削減による低コスト化にあること、および本発明鋼の
目的が内層鋼に高加工性鋼を用いることで表層へのＣｒ
添加による加工性劣化をおぎないクラッド鋼板トータル
で高加工性を達成することにあるためである。
【００１７】上記のように本発明は鋳造後熱延し、さら
には必要に応じて熱延板を焼鈍し、冷延し、焼鈍を施し
て鋳込みクラッド鋼板が使用される。また、本発明によ
る方法で製造した鋼板を亜鉛、錫、クロム、アルミなど
でめっきする表面処理鋼板の素材としても使用すること
もできる。
には必要に応じて熱延板を焼鈍し、冷延し、焼鈍を施し
て鋳込みクラッド鋼板が使用される。また、本発明によ
る方法で製造した鋼板を亜鉛、錫、クロム、アルミなど
でめっきする表面処理鋼板の素材としても使用すること
もできる。
【００１８】
【実施例】表層および内層用溶鋼を、表１に示す成分に
調整し、２本のノズルで鋳込み法により複層鋳片を得
た。その時表層の厚みは両表層同一とし全厚に対する両
表層計の比率は２０％とした。この鋳片を熱延、冷延の
後、焼鈍をし特性評価を行い、その評価結果を表２に示
した。
調整し、２本のノズルで鋳込み法により複層鋳片を得
た。その時表層の厚みは両表層同一とし全厚に対する両
表層計の比率は２０％とした。この鋳片を熱延、冷延の
後、焼鈍をし特性評価を行い、その評価結果を表２に示
した。
【００１９】本発明鋼板（試料番号１，２，５，６，
７，１１，１４，１５）は高加工性を達成しているのに
対し、比較鋼は表内層の界面よりの亀裂発生、または表
層から内層への過度なＣｒの混合のため加工性が良好で
ない。
７，１１，１４，１５）は高加工性を達成しているのに
対し、比較鋼は表内層の界面よりの亀裂発生、または表
層から内層への過度なＣｒの混合のため加工性が良好で
ない。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【発明の効果】以上述べたごとく本発明によれば、界面
からの破壊を起こしにくい、加工性に著しく優れた高耐
食性クラッド鋼板を製造できる。
からの破壊を起こしにくい、加工性に著しく優れた高耐
食性クラッド鋼板を製造できる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】上記のように本発明は鋳造後熱延し、さら
には必要に応じて熱延板を焼鈍し、冷延し、焼鈍を施し
て鋳込みクラッド鋼板が使用される。また、通常のステ
ンレス鋼と同様に耐食性、耐熱性、切削性などを向上す
るためＭｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｚｒ，Ｓｅ等の添加を行
っても本発明の効果が損なわれる事はない。また、本発
明による方法で製造した鋼板を亜鉛、錫、クロム、アル
ミなどでめっきする表面処理鋼板の素材としても使用す
ることもできる。
には必要に応じて熱延板を焼鈍し、冷延し、焼鈍を施し
て鋳込みクラッド鋼板が使用される。また、通常のステ
ンレス鋼と同様に耐食性、耐熱性、切削性などを向上す
るためＭｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｗ，Ｚｒ，Ｓｅ等の添加を行
っても本発明の効果が損なわれる事はない。また、本発
明による方法で製造した鋼板を亜鉛、錫、クロム、アル
ミなどでめっきする表面処理鋼板の素材としても使用す
ることもできる。
フロントページの続き (72)発明者 瀬沼 武秀 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で表層が、 Ｃ ：０．０００５〜０．０８００％、 Ｃｒ：３．０〜３０．０％、 Ｎ ：０．００１０〜０．０５００％を含有して残部が
鉄および不可避的不純物からなり、 内層が Ｃ：０．０００５〜０．０１５０％、 Ｎ：０．００１０〜０．０２００％、 Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種を含有してかつ、下式 【数１】 を満たし、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さ
らに、内層のＣｒと表層のＣｒの比が下式 【数２】 を満足し、かつ表層の全板厚に対する比率が片側２〜３
０％（両表層の場合４％〜６０％）であることを特徴と
する加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込
みクラッド鋼板。 - 【請求項２】 重量％で表層が、 Ｃ ：０．０００５〜０．０８００％、 Ｃｒ：３．０〜３０．０％、 Ｎ ：０．００１０〜０．０５００％、および Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種を含有し、かつ下式 【数３】 を満たし、残部が鉄および不可避的不純物からなり、 内層が Ｃ：０．０００５〜０．０１５０％、 Ｎ：０．００１０〜０．０２００％、 Ｔｉ，Ｎｂの１種または２種を含有し、かつ下式 【数４】 を満たし、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さ
らに、内層のＣｒと表層のＣｒの比が下式 【数５】 を満足し、かつ表層の全板厚に対する比率が片側２〜３
０％（両表層の場合４％〜６０％）であることを特徴と
する加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込
みクラッド鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22629292A JPH0665688A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22629292A JPH0665688A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665688A true JPH0665688A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16842928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22629292A Withdrawn JPH0665688A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 加工時の耐界面破壊性に著しく優れた高耐食性鋳込みクラッド鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108393352A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-14 | 上海大学 | 一种双相不锈钢/高强钢复合板及其制备方法 |
| JP2023039270A (ja) * | 2021-09-08 | 2023-03-20 | 日鉄ステンレス株式会社 | クラッド鋼板およびその製造方法ならびに溶接構造物 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP22629292A patent/JPH0665688A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108393352A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-14 | 上海大学 | 一种双相不锈钢/高强钢复合板及其制备方法 |
| JP2023039270A (ja) * | 2021-09-08 | 2023-03-20 | 日鉄ステンレス株式会社 | クラッド鋼板およびその製造方法ならびに溶接構造物 |
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