JPS62206B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS62206B2
JPS62206B2 JP58109881A JP10988183A JPS62206B2 JP S62206 B2 JPS62206 B2 JP S62206B2 JP 58109881 A JP58109881 A JP 58109881A JP 10988183 A JP10988183 A JP 10988183A JP S62206 B2 JPS62206 B2 JP S62206B2
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JP
Japan
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less
stainless steel
ferritic stainless
cooling
cooling rate
Prior art date
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Expired
Application number
JP58109881A
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English (en)
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JPS602622A (ja
Inventor
Akio Yamamoto
Shigenao Anzai
Takeo Ashiura
Susumu Kurosawa
Katsutoshi Sugawara
Joji Tamura
Shuichi Funaki
Yoshio Abe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP58109881A priority Critical patent/JPS602622A/ja
Publication of JPS602622A publication Critical patent/JPS602622A/ja
Publication of JPS62206B2 publication Critical patent/JPS62206B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明はニオブ、銅含有フエライト系ステンレ
ス鋼連続鋳造鋳片(以下「連鋳片」という。)を
熱間圧延する方法に関するものである。 (従来技術) SUS430鋼で代表されるフエライト系ステンレ
ス鋼は高価なNiを多量に含まず従つて安価であ
るため自動車外装部品や建築内装品などの比較的
マイルドな腐食環境で表面の美麗さを要求される
用途に広く用いられている。しかしSUS304鋼で
代表されるオーステナイト系ステンレス鋼に比べ
て一般的に耐食性が劣るため用途が限定されてい
た。 また、フエライト系ステンレス鋼は、部品製造
において絞り加工や引張り加工を受けるとリジン
グまたはローピングと称される凹凸の縞模様が発
生して外観を著しく損なうという欠点を有してい
た。 これに対して本出願人は、NbとCuを複合添加
して特に光輝焼鈍仕上げで耐銹性を向上させたフ
エライト系ステンレス鋼を発明し(特開昭57−
140860号公報)さらにN量をはじめとする成分を
厳密に管理しかつ熱延条件と粗焼鈍条件を限定し
て事実上リジングの全くないフエライト系ステン
レス鋼板の製造方法を発明した(特願昭57−
82281号)。このフエライト系ステンレス鋼には、
従来耐食性向上効果が認められている添加元素
Ti、Cu、Niを添加することで、一層の耐食性向
上が期待できる。従つて、必要な耐食性レベルに
応じてこれらの元素を添加することで、SUS304
鋼のレベルの耐食性からそれ以上の耐食性レベル
まで発揮させることができる。これらの発明によ
るフエライト系ステンレス鋼はSUS304鋼と全く
同様に使用することが可能となつたばかりでなく
溶接部熱影響部の耐食性劣化がないことや応力腐
食割れ感受性がないことからむしろSUS304鋼の
使用分野以外でも使用が可能となるなど、安価な
フエライト系ステンレス鋼の使用範囲を著しく拡
大した。 しかし、この含Nb、Cuフエライト系ステンレ
ス鋼は以上に述べたような多くの利点を有してい
るものの、連続鋳造による鋳片が冷却時に割れや
すいという欠点を有している。即ち含Nb、Cuフ
エライト系ステンレス鋼の連鋳片は、冷却途中で
横方向に割れを生じたり、熱延のための再加熱中
に折損して圧延を中止せざるを得ない事故が発生
しやすい。また割れが軽微でたとえ圧延が終了し
ても著しい山へげ状の疵や貫通孔が残存し商品価
値をなくしてしまうことが起き易いのである。 これに対して従来は徐冷炉等で800℃付近から
100℃付近までを徐冷する方法や、鋳片の遷移温
度が300℃付近にあることから300℃以下に冷却す
ることなく再加熱する方法(特開昭58−39732号
公報)が提案されている。また、Cuの含まれて
いない含Nb鋼については鋳片の引張強さが150℃
以下で熱応力よりも小さくなることから150℃以
下に冷却することなく再加熱する方法(特開昭54
−128464号公報)が開示されているが、この方法
は本発明に係るNb、Cu含有フエライト系ステン
レス鋼の場合含Nbフエライト系ステンレス鋼で
あつても効果がない。 これらの方法は、徐冷の速度を5℃/hr程度ま
で下げても効果がなく、たとえそれ以下に低下す
ることで効果があつたとしてもコスト的に不利で
あるため実用的ではなく、また300℃以下に冷却
しないという対策は、割れ発生に対しては後述す
る考え方に基づいて適切な方法であると思われる
が、300℃以上では鋳片の表面手入れができない
という、表面の品質が重視されるステンレス鋼に
とつては重大な欠点を有しており、これもまた実
用的ではない。 (発明の目的) 本発明は以上のような欠点のない実用的な鋳片
の圧延方法を提供することを目的とするものであ
る。 (発明の構成・作用) 本発明者らは、連鋳片の割れの原因について
種々調査を重ねた結果、含Nb、Cuフエライト系
ステンレス鋼の連鋳片の粒界には板状のNb炭化
物がしだの葉状に粗大に析出しており、その部分
を起点として割れが発生していることを見出し
た。さらに基点付近では粒界割れであるが、大き
な全体の割れは主として脆性破壊であることそし
て微細な粒界割れは大きな割れ以外に鋳片内に多
数存在していることを発見した。このような事実
から鋳片割れは、粗大なしだの葉状析出物のある
粒界が冷却時の熱応力によつて粒界割れを起こ
し、その割れ部分に応力が集中し、その状態で遷
移温度以下になつた場合に脆性的に大きな割れに
至るものと考察した。このような考案に基づくと
遷移温度以下に下げないという対策は、微細な粒
界割れはたとえ発生しても(このような微細割れ
は圧延時に圧着されるので問題がない)大きな割
れに至らないということで、理論にかなつてお
り、非常に適切な方法であると言える。含Nb、
Cuフエライト系ステンレス鋼連鋳片の遷移温度
は実験室的に測定すると約300℃であるので、300
℃以下に下げないという対策は容易に考えられ
る。 一方、このような考察に基づくと鋳片割れが単
なる引張強さの差で起こる延性破断でないことか
ら、たとえ含Nbフエライト系ステンレス鋼鋳片
の引張強さが150℃以下で熱応力より小さくなる
として150℃以下に下げないという対策をとつて
も鋳片割れを防止できないこともまた良く理解で
きる。 本発明者らは以上の考えに基づき含Nb、Cuフ
エライト系ステンレス鋼連鋳片の遷移温度を低下
するための方法を種々検討した結果、鋳片の冷却
速度と関係があることを見出し本発明を成しとげ
た。 即ち、フエライト系ステンレス鋼の連鋳片は、
一般に600〜800℃で鋳片として切断され以後10〜
15時間かけて自然空冷され表面温度100℃以下の
いわゆる冷片となる。もちろん冷片になるまでの
冷却時間は鋳片の厚さに影響を受けることは充分
に考えられるが、厚さ150〜350mmの鋳片ではそれ
程大きな差はない。しかし、切断された鋳片を直
ちに保熱炉等に装入することで冷却速度を遅くす
ることは容易である。 第1図は第1表に示した成分で215mm厚の含
Nb、Cuフエライト系ステンレス鋼鋳片を700℃
から200℃までの冷却速度を変えて冷却した冷片
の遷移温度を測定した結果である。徐冷は保熱炉
で実施したので自然放冷の冷却曲線の時間軸を延
長した曲線とほぼ一致する。遷移温度は、自然放
冷をした場合300℃であるのに対して、徐冷によ
つて低温側に移行し、特に35時間以上の徐冷を行
なうことで約150℃まで低下する。 第2図は第1表に示した成分215mm厚の含Nb、
Cuフエライト系ステンレス鋼鋳片から切出した
50mm×50mm×100mmの試料を用いて徐冷すべき温
度域を求める目的で遷移温度を測定した結果であ
る。700℃から400までと400℃から200℃までの冷
却時間を分けて測定した結果、図に示したとおり
700℃から400までを18℃/hr以下の平均冷却速度
で、かつ400℃から200℃までを15℃/hr以下の平
均冷却速度で冷却することで遷移温度の低下が見
込まれることがわかつた。高温側、低温側どちら
かの冷却時間が不足しても効果が激減する。また
700℃から400℃までの冷却曲線は保熱炉中での曲
線に近いものが良好であつた。しかし、実験的に
局部的に急冷に近い条件まで実施したが(試験材
が小さいので可能である。)、それ程影響がなく、
700℃から400℃までを18℃/hr以下の平均冷却速
度にすること、かつまた400℃から200℃までを15
℃/hr以下の平均冷却速度にすることで遷移温度
は200℃未満となつた。
【表】 以上の知見からNb、Cu含有フエライト系ステ
ンレス鋼連鋳片を、700℃から400℃までを18℃/
hr以下、400℃から200℃までを15℃/hr以下の平
均冷却速度で冷却し、かつ200℃未満に冷却する
ことなく再加熱し、熱間圧延する鋳片割れのない
圧延方法を発明した。この結果鋳片の表面手入れ
を200〜300℃で実施することが可能となつた。 次に出発鋼成分の限定理由を簡単に説明する。 C、NはNbの炭窒化物となり表面疵を発生さ
せたり耐食性を劣化するので、それぞれ0.05%以
下、0.04%以下とした。 Crはフエライト系ステンレス鋼として通常用
いられるCr量として10〜30%の範囲とした。 Si、Mnは強度の点から添加することができる
が多量になると熱間加工性が劣化するため上限は
どちらも1%とした。 NbはC、Nを固定しなおかつ耐食性を向上さ
せるために0.2%以上でかつC%とN%の和の8
倍以上とした。しかし1.0%以上を添加しても効
果が変わらないことから上限を1.0%した。 CuはNbとの複合により耐食性を向上せしめる
が、多量に添加すると、熱間加工性が劣化するた
め0.2〜1.0%とした。 また必要に応じて添加することのできるTi、
Ni、Moは多量に添加するとコスト的に不利とな
るばかりでなく熱間加工性も劣化するため上限を
それぞれ1%以下、1%以下、3%以下とした。 次に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。 第2表に示した成分を代表成分とする含Nb、
Cuフエライト系ステンレス鋼連鋳片を種々の冷
却方法で冷却し、200〜300℃の間で表面手入れを
行ない、続いて熱間圧延を行なつた。その結果、
鋳片の割れの発生の有無を第3表に示した( )
内に圧延数を示した。本発明方法では全く割れが
発生しないのに対して、自然放冷し300℃未満に
下げないという方法(No.5)を除く比較方法では
いずれも割れが発生した。また、No.5の方法では
割れは発生しなかつたものの、表面手入れが全く
できず、熱間圧延後表面疵の除去に多大な負担を
かけざるを得なかつた。
【表】
【表】 (発明の効果) 以上の如く本発明によればニオブ、銅含有フエ
ライト系ステンレス鋼の連鋳片を割れを発生する
ことなく熱間圧延しうるという顕著な効果が奏さ
れるので産業上稗益するところが極めて大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は215mm厚Nb、Cu含有フエライト系ス
テンレス鋼連鋳片の700℃から200℃までの冷却に
要した時間と遷移温度との関係を示した図、第2
図は同じくNb、Cu含有フエライト系ステンレス
鋼の冷却速度と遷移温度の関係を示した図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 C0.05%以下、N0.04%以下、Cr10〜30%、
    Si1%以下、Mn1%以下、Nb0.2〜1.0%でかつC
    %とN%の8倍以上、Cu0.2〜2%を含み、残り
    はFeおよび不可避不純物からなる含Nb、Cuフエ
    ライト系ステンレス鋼の連続鋳造鋳片を鋳造後、
    700℃から400℃までを平均冷却速度18℃/hr以
    下、400℃から200℃までを平均冷却速度15℃/hr
    以下で冷却し、かつ200℃未満に冷却することな
    く再び加熱し、熱間圧延を行なうことを特徴とす
    るニオブ、銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳
    片の圧延方法。 2 C0.05%以下、N0.04%以下、Cr10〜30%、
    Si1%以下、Mn1%以下、Nb0.2〜1.0%でかつC
    %とN%の8倍以上、Cu0.2〜2%を含み、さら
    にTi1%以下、Ni1%以下、Mo3%以下の1種また
    は2種以上を含有し、残りはFeおよび不可避不
    純物からなる含Nb、Cuフエライト系ステンレス
    鋼の連続鋳造鋳片を鋳造後、700℃から400℃まで
    を平均冷却速度18℃/hr以下、400℃から200℃ま
    でを平均冷却速度15℃/hr以下で冷却し、かつ
    200℃未満に冷却することなく再び加熱し、熱間
    圧延を行なうことを特徴とするニオブ、銅含有フ
    エライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法。
JP58109881A 1983-06-18 1983-06-18 ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法 Granted JPS602622A (ja)

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JP58109881A JPS602622A (ja) 1983-06-18 1983-06-18 ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法

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JP58109881A JPS602622A (ja) 1983-06-18 1983-06-18 ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法

Publications (2)

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JPS602622A JPS602622A (ja) 1985-01-08
JPS62206B2 true JPS62206B2 (ja) 1987-01-06

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ID=14521528

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JP58109881A Granted JPS602622A (ja) 1983-06-18 1983-06-18 ニオブ,銅含有フエライト系ステンレス鋼連鋳片の圧延方法

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5473259B2 (ja) * 2008-06-24 2014-04-16 株式会社神戸製鋼所 鋳片の冷却方法
UA111115C2 (uk) 2012-04-02 2016-03-25 Ейкей Стіл Пропертіс, Інк. Рентабельна феритна нержавіюча сталь

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5794448A (en) * 1980-12-03 1982-06-11 Kawasaki Steel Corp Manufacture of high chrome ferritic stainless steel ingot

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JPS602622A (ja) 1985-01-08

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