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公開番号2025095417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211403
出願日2023-12-14
発明の名称フェライト系ステンレス鋼板とその製造方法および部品
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250619BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】フェライト系ステンレス鋼板で、鋼板製造時の割れを防止するとともに、靭性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびそれを用いた部品を提供する。
【解決手段】質量%にて、C :0.001～0.030%、Si:0.01～1.00%、Mn:0.01～1.00%、P :0.010～0.050%、S :0.0002～0.0100%、Cr:13.0～20.0%、N :0.001～0.030%、
Nb:0.10～0.40%、B :0～0.0030%、Al:0～0.100%、含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、Nbの粒界偏析濃度が6%以下で、あることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
質量％にて、
Ｃ：０．００１～０．０３０％、
Ｓｉ：０．０１～１．００％、
Ｍｎ：０．０１～１．００％、
Ｐ：０．０１０～０．０５０％、
Ｓ：０．０００２～０．０１００％、
Ｃｒ：１０．０～２０．０％、
Ｎ：０．００１～０．０３０％、
Ｎｂ：０．１０～０．５０％、
Ｂ：０～０．００３０％、
Ａｌ：０～０．１００％、
Ｔｉ：０～０．２０％、
Ｎｉ：０～１．００％、
Ｍｏ：０～２．００％、
Ｃｕ：０～３．００％、
Ｖ：０～１．００％、
Ｍｇ：０～０．００３０％、
Ｓｎ：０～０．３０％、
Ｓｂ：０～０．３０％、
Ｚｒ：０～０．１０％、
Ｔａ：０～０．１０％、
Ｈｆ：０～０．１０％、
Ｗ：０～２．００％、
Ｃｏ：０～０．２０％、
Ｃａ：０～０．００３０％、
ＲＥＭ：０～０．０５０％、
Ｇａ：０～０．１０００％
含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、
Ｎｂの粒界偏析濃度が６％以下で、析出物の最大粒径（面積円相当径）が３．０μｍ以下であることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
板厚が５．０ｍｍ以上の請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフェライト系ステンレス鋼板製造方法であって、請求項１に記載の成分を有するスラブを１２５０℃以上に加熱し、その後熱間圧延における仕上圧延開始温度を１０００℃以上、終了温度を８００℃以上とし、圧延終了後５ｓｅｃ以内に水冷処理を開始して１００～３５０℃でコイル状に巻取ることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項４】
少なくとも一部に請求項１または２に記載のフェライト系ステンレス鋼板を用いた部品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト系ステンレス鋼板とその製造方法および当該ステンレス鋼板を用いた部品に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の排ガス経路は、エキゾーストマニホールド、マフラー、触媒、フレキシブルチューブ、センターパイプおよびフロントパイプ等様々な部品から構成されている。これらの部品をつなげる際、フランジやブラケットと呼ばれる締結部品を使用することが多い。自動車の排気系部品では、加工工数が少なく、作業空間が狭くてもよいため、フランジ接合が積極的に採用されている。また、振動による騒音および剛性確保の観点から、５ｍｍ厚以上の厚手フランジが使用されることが多い。フランジはプレス成形の他、打ち抜き等の加工によって製造され、従来普通鋼板が素材として利用されていた。しかしながら、普通鋼は耐食性に劣るため、自動車製造後に初期錆びと呼ばれる錆が発生し、美観を損なう場合があった。このため、フランジ素材として普通鋼板からステンレス鋼板の使用が積極的に進められつつある。
【０００３】
フェライト系ステンレス鋼板は、オーステナイト系ステンレス鋼板に比べてＮｉ含有量が少なく低コストであるが、靭性に劣ることが知られている。靭性が低いと鋼板製造過程の通板時およびコイル展開時に板破断が生じてしまうことがある。また、部品加工における切断、打ち抜き等の加工時に割れが生じることもある。さらに、低温環境において衝撃が加えられた際に部品が割れてしまうこともある。特に、板厚が厚くなると（例えば板厚５ｍｍ以上の厚手鋼板など。）さらに靭性が低下し、低温時のフェライト系ステンレス鋼板の製造や加工において脆性割れが発生し易く問題となる場合があった。
【０００４】
フェライト系ステンレス鋼板の靭性を確保するための工夫がいくつか成されている。例えば、特許文献１および２には、板厚が５～１２ｍｍのフェライト系ステンレス鋼熱延コイルまたは熱延焼鈍コイルの製造条件が開示されている。
【０００５】
特許文献１はＴｉ含有フェライト系ステンレス鋼を対象としており、硬さおよびシャルピー衝撃値を調整するために、巻取温度を５７０℃以上とし、コイルを水中に浸漬する方法が示されている。
【０００６】
特許文献２はＮｂ含有フェライト系ステンレス鋼を対象としており、硬さおよびシャルピー衝撃値を調整するために、熱延仕上温度を８９０℃以上とし４００℃以下で巻取り、コイルを水中に浸漬する方法が示されている。
【０００７】
特許文献３には、フェライト相の結晶方位差が小さい亜粒界の長さを一定以上にした冷間割れ性に優れたフェライト系ステンレス鋼が開示されている。これは、熱延仕上温度を８００～１０００℃、巻取温度を６５０℃超～８００℃とし、巻取後に水槽に浸漬する方法により得られる。
【０００８】
特許文献４には粒界の析出物の占める割合を規定した靭性に優れたフェライト系ステンレス鋼板が開示されている。
【０００９】
特許文献５には固溶ＮｂやＮｂ含有析出物の個数密度を規定したフェライト系ステンレス鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１２－１４０６８７号公報
特開２０１２－１４０６８８号公報
国際公開第２０１３／０８５００５号
特開２００９－２６３７１４号公報
特開２０２２－１２６０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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