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公開番号2025098837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023215229
出願日2023-12-20
発明の名称フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法、フェライト系ステンレス熱延焼鈍鋼板、焼鈍温度決定装置並びに情報処理プログラム
出願人日鉄ステンレス株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250625BHJP(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】優れた耐リジング特性および加工性を兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板を提供する。
【解決手段】フェライト系ステンレス鋼板は、質量%で、C:0.01～0.10%、Si:0.1～1.0%、Mn:0.1～1.0%、P:0.005～0.050%、S:0.01%以下、Cr:12.0～18.0%、N:0.01～0.10%およびAl:0.05～0.25%を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、γp値が15～30、Cr当量が17.0～19.5、平均結晶粒径が9μm以上、結晶粒径が8μm以下の結晶粒の占める割合が35%未満、結晶粒径が15μm以上の結晶粒の占める割合が20%以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．１％以上１．０％以下、Ｐ：０．００５％以上０．０５０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ:１２．０％以上１８．０％以下、Ｎ：０．０１％以上０．１０％以下およびＡｌ：０．０５％以上０．２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板であって、
下記式（１）で表されるγｐ値が１５以上３０以下、下記式（２）で表されるＣｒ当量が１７．０以上１９．５以下である化学組成を有し、
圧延方向に平行かつ圧延面に垂直な断面において、
平均結晶粒径が９μｍ以上であり、かつ、
結晶粒径が８μｍ以下の第１の結晶粒の占める割合が３５％未満、結晶粒径が１５μｍ以上の第２の結晶粒の占める割合が２０％以上である、フェライト系ステンレス鋼板。
γｐ＝４２０Ｃ＋４７０Ｎ＋２３Ｎｉ＋９Ｃｕ＋７Ｍｎ－１１．５Ｃｒ－１１．５Ｓｉ－１２Ｍｏ－２３Ｖ－４７Ｎｂ－４９Ｔｉ－５２Ａｌ＋１８９・・・（１）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋１．７２Ｍｏ＋２．０９Ｓｉ＋４．８６Ｎｂ＋８．２９Ｖ＋１．７７Ｔｉ＋２１．４Ａｌ＋４０Ｂ－７．１４Ｃ－８．０Ｎ－３．２８Ｎｉ－１．８９Ｍｎ－０．５１Ｃｕ・・・（２）
ここで、前記式（１）および（２）の元素記号の箇所には各元素の含有量（質量％）の値が代入され、無添加の元素については０が代入される。
続きを表示（約 3,100 文字）【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．０３０％以上０．０６０％以下、Ｓｉ：０．１５％以上０．４０％以下、Ｍｎ：０．２５％以上０．４５％以下、Ｐ：０．０３５％以下、Ｓ：０．００７０％以下、Ｃｒ:１５．０％以上１７．０％以下、Ｎ：０．０１％以上０．０５％以下およびＡｌ：０．０５％以上０．１５％以下を含有する化学組成を有する、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】
質量％で、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｎｉ：０．０１％以上０．２０％以下、Ｍｏ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｎｂ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｖ：０．０１％以上０．１５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｂ：０．０００１％以上０．００２５％以下、Ｓｎ：０．００５％以上０．５００％以下、Ｃｏ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｗ：０．０５％以上１．００％以下、Ｓｂ：０．００５％以上０．５００％以下、Ｚｒ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｙ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．００５０％以下、Ｃａ：０．０００１％以上０．００５０％以下、および、ＲＥＭ（希土類金属）：合計で０．００１％以上０．１００％以下、からなる群から選択される１種または２種以上をさらに含有する、請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
【請求項４】
耐力が３７０ＭＰａ以下であり、かつ、
圧延方向に１６％の引張歪みを付与したときの表面のリジング高さが１５μｍ以下である、請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
【請求項５】
前記断面において、マルテンサイト相の面積率が２．０％以下である、請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法であって、
鋼スラブを熱間圧延した熱延板を、下記式（３）においてＭ値が２以上５未満の範囲の熱延板焼鈍温度にて焼鈍する熱延板焼鈍工程と、
前記熱延板焼鈍工程により得られた熱延焼鈍板を冷間圧延した冷延板を、前記断面においてマルテンサイト相の面積率が２．０％以下となるように焼鈍する最終焼鈍工程と、を含む、フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
熱延板焼鈍温度＝Ａｃ１＋２８．１７×Ｍ－９．３×γｐ＋３４．１×Ｈｔ＋７．２１・・・（３）
（ここで、
前記Ｍは、前記熱延焼鈍板における圧延方向に平行かつ圧延面に垂直な断面のマルテンサイト相の面積率を表す指標であり、
前記Ｈｔは、前記熱延板の板厚（単位：ｍｍ）であり、
Ａｃ１＝３５×Ｃｒ当量＋３１０
である。）
【請求項７】
質量％で、Ｃ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．１％以上１．０％以下、Ｐ：０．００５％以上０．０５０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ:１２．０％以上１８．０％以下、Ｎ：０．０１％以上０．１０％以下およびＡｌ：０．０５％以上０．２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記式（１）で表されるγｐ値が１５以上３０以下、下記式（２）で表されるＣｒ当量が１７．０以上１９．５以下である化学組成を有し、
圧延方向に平行かつ圧延面に垂直な断面において、マルテンサイト相の面積率が２．０％以上５．０％未満であり、
２５℃でのシャルピー衝撃試験値が１５Ｊ／ｃｍ
２
以上である、フェライト系ステンレス熱延焼鈍鋼板。
γｐ＝４２０Ｃ＋４７０Ｎ＋２３Ｎｉ＋９Ｃｕ＋７Ｍｎ－１１．５Ｃｒ－１１．５Ｓｉ－１２Ｍｏ－２３Ｖ－４７Ｎｂ－４９Ｔｉ－５２Ａｌ＋１８９・・・（１）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋１．７２Ｍｏ＋２．０９Ｓｉ＋４．８６Ｎｂ＋８．２９Ｖ＋１．７７Ｔｉ＋２１．４Ａｌ＋４０Ｂ－７．１４Ｃ－８．０Ｎ－３．２８Ｎｉ－１．８９Ｍｎ－０．５１Ｃｕ・・・（２）
ここで、前記式（１）および式（２）の元素記号の箇所には各元素の含有量（質量％）の値が代入され、無添加の元素については０が代入される。
【請求項８】
質量％で、Ｃｕ：０．０１％以上０．５０％以下、Ｎｉ：０．０１％以上０．２０％以下、Ｍｏ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｎｂ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｖ：０．０１％以上０．１５％以下、Ｔｉ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｂ：０．０００１％以上０．００２５％以下、Ｓｎ：０．００５％以上０．５００％以下、Ｃｏ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｗ：０．０５％以上１．００％以下、Ｓｂ：０．００５％以上０．５００％以下、Ｚｒ：０．０５％以上０．５０％以下、Ｙ：０．００１％以上０．１００％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．００５０％以下、Ｃａ：０．０００１％以上０．００５０％以下、および、ＲＥＭ（希土類金属）：合計で０．００１％以上０．１００％以下、からなる群から選択される１種または２種以上をさらに含有する、請求項７に記載のフェライト系ステンレス熱延焼鈍鋼板。
【請求項９】
質量％で、Ｃ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．１％以上１．０％以下、Ｐ：０．００５％以上０．０５０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ:１２．０％以上１８．０％以下、Ｎ：０．０１％以上０．１０％以下およびＡｌ：０．０５％以上０．２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記式（１）で表されるγｐ値が１５以上３０以下、下記式（２）で表されるＣｒ当量が１７．０以上１９．５以下である化学組成を有する鋼スラブを熱間圧延した熱延板に対して行われる熱延板焼鈍の焼鈍温度範囲を決定する焼鈍温度決定装置であって、
前記鋼スラブの化学組成における各元素の含有量（質量％）および前記熱延板の板厚の値を取得する情報取得部と、
前記熱延板焼鈍における焼鈍温度範囲を決定する温度決定部とを備え、
前記温度決定部は、前記各元素の含有量（質量％）および前記板厚の値を用いて、下記式（４）におけるＭが２以上５未満となるように前記焼鈍温度範囲を決定する、焼鈍温度決定装置。
γｐ＝４２０Ｃ＋４７０Ｎ＋２３Ｎｉ＋９Ｃｕ＋７Ｍｎ－１１．５Ｃｒ－１１．５Ｓｉ－１２Ｍｏ－２３Ｖ－４７Ｎｂ－４９Ｔｉ－５２Ａｌ＋１８９・・・（１）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋１．７２Ｍｏ＋２．０９Ｓｉ＋４．８６Ｎｂ＋８．２９Ｖ＋１．７７Ｔｉ＋２１．４Ａｌ＋４０Ｂ－７．１４Ｃ－８．０Ｎ－３．２８Ｎｉ－１．８９Ｍｎ－０．５１Ｃｕ・・・（２）
Ｍ＝｛０．００３３×γｐ＋０．０００３５５（ＡＴ－Ａｃ１）－０．０１２１×Ｈｔ－０．００２５６｝×１００・・・（４）
（ここで、
前記式（１）および式（２）の元素記号の箇所には各元素の含有量（質量％）の値が代入され、無添加の元素については０が代入され、
前記式（４）において、
前記ＡＴは前記熱延板焼鈍における焼鈍温度（℃）であり、
前記Ｈｔは、前記熱延板の板厚（ｍｍ）であり、
Ａｃ１＝３５×Ｃｒ当量＋３１０
である。）
【請求項１０】
請求項９に記載の焼鈍温度決定装置としてコンピュータを機能させるための情報処理プログラム。

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等に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
フェライト系ステンレス鋼は、耐食性および耐熱性に優れており、家電製品、調理器具、建築用途等の様々な分野で使用されている。一方で、フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて延性に劣る。また、一般に、フェライト系ステンレス鋼には、成形加工時にリジングが生じ易く、表面の美観が求められる用途の場合、成形加工後のリジングを除去するための研磨工程が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１８４６６０号公報
特許第５８８４２１１号公報
特許第７２４１５４５号公報
国際公開第２０２２/０８５７０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フェライト系ステンレス鋼における耐リジング特性を向上させるために各種の対策が検討されている（特許文献１～４を参照）。
【０００５】
しかし、例えば、特許文献１～４に記載の技術においては、特定の化学組成を実現するための製造コスト若しくは原料コスト、または、製造性若しくは加工性の点で、改良の余地がある。
【０００６】
本発明の一態様は、優れた耐リジング特性および加工性を兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るフェライト系ステンレス鋼板は、質量％で、Ｃ：０．０１％以上０．１０％以下、Ｓｉ：０．１％以上１．０％以下、Ｍｎ：０．１％以上１．０％以下、Ｐ：０．００５％以上０．０５０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ:１２．０％以上１８．０％以下、Ｎ：０．０１％以上０．１０％以下およびＡｌ：０．０５％以上０．２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなり、下記式（１）で表されるγｐ値が１５以上３０以下、下記式（２）で表されるＣｒ当量が１７．０以上１９．５以下である化学組成を有し、圧延方向に平行かつ圧延面に垂直な断面において、平均結晶粒径が９μｍ以上であり、かつ、結晶粒径が８μｍ以下の第１の結晶粒の占める割合が３５％未満、結晶粒径が１５μｍ以上の第２の結晶粒の占める割合が２０％以上である：
γｐ＝４２０Ｃ＋４７０Ｎ＋２３Ｎｉ＋９Ｃｕ＋７Ｍｎ－１１．５Ｃｒ－１１．５Ｓｉ－１２Ｍｏ－２３Ｖ－４７Ｎｂ－４９Ｔｉ－５２Ａｌ＋１８９・・・（１）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋１．７２Ｍｏ＋２．０９Ｓｉ＋４．８６Ｎｂ＋８．２９Ｖ＋１．７７Ｔｉ＋２１．４Ａｌ＋４０Ｂ－７．１４Ｃ－８．０Ｎ－３．２８Ｎｉ－１．８９Ｍｎ－０．５１Ｃｕ・・・（２）
ここで、前記式（１）および（２）の元素記号の箇所には各元素の含有量（質量％）の値が代入され、無添加の元素については０が代入される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、優れた耐リジング特性および加工性を兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態におけるフェライト系ステンレス鋼板の断面について説明するための模式図である。
本発明の一実施形態におけるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態における焼鈍温度決定装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書において、フェライト系ステンレス鋼（鋼板）の化学組成における各元素の含有率に関する「％」は、「質量％」を意味する。「鋼板」の用語は、格別の記載が無い限り、鋼帯を含む意味で用いる。数値Ｘ１および数値Ｘ２（ただし、Ｘ１＜Ｘ２）について、「Ｘ１～Ｘ２」は、「Ｘ１以上かつＸ２以下」を意味する。また、本明細書では、後述する方法によって算出（評価）される、金属組織におけるマルテンサイト相の面積率を、説明の便宜上、単に「マルテンサイト量」と略記することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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