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公開番号2025144396
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024044147
出願日2024-03-19
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、焼鈍温度決定装置並びに情報処理プログラム
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250925BHJP(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】耐リジング特性および耐食性の両方に優れる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、表面のRaが0.1μm以下、平均結晶粒径が7μm以上、結晶粒径が8μm以下の結晶粒の占める割合が50%未満、結晶粒径が15μm以上の結晶粒の占める割合が7%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、
表面における算術平均粗さＲａの値が０．１μｍ以下であり、
圧延方向に平行かつ前記表面でもある圧延面に垂直な断面において、
平均結晶粒径が７μｍ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５０％未満、結晶粒径が１５μｍ以上の第２の結晶粒の占める割合が７％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 2,400 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、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３９０ＭＰａ以下であり、
ＪＩＳＺ２３７１に規定の中性塩水噴霧試験において前記表面に腐食が発生せず、かつ、
圧延方向に１６％の引張歪みを付与したときの前記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１．０％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の値が２．０以上１０．０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、光輝焼鈍温度が８００℃以上、下記式（４）により表されるＡｃ１の値－５０℃以下であり、前記光輝焼鈍温度での均熱時間が０秒以上６０秒以下であり、光輝焼鈍雰囲気が、露点が－４０℃以下の、水素ガスと０％以上３０％以下の窒素ガスとを含む雰囲気である条件にて焼鈍する光輝焼鈍工程と、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＝前記Ａｃ１＋２８．１７×Ｍ－９．３×γｐ＋３４．１×Ｈｔ＋７．２１・・・（３）
Ａｃ１＝３５×前記Ｃｒ当量＋３１０・・・（４）
ここで、前記式（３）において、
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および前記熱延板焼鈍後の熱延焼鈍板を冷間圧延した冷延板に対して行われる光輝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第１焼鈍温度範囲を決定する第１温度決定部と、
前記光輝焼鈍における第２焼鈍温度範囲を決定する第２温度決定部とを備え、
前記第１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（５）におけるＭの値が２．０以上１０．０未満となるように前記第１焼鈍温度範囲を決定し、
前記第２温度決定部は、８００℃以上であって、下記式（４）により表されるＡｃ１の値－５０℃以下となるように前記第２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）
Ａｃ１＝３５×前記Ｃｒ当量＋３１０・・・（４）
Ｍ＝｛０．００３３×γｐ＋０．０００３５５（ＡＴ－前記Ａｃ１）－０．０１２１×Ｈｔ－０．００２５６｝×１００・・・（５）
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（５）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（単位：ｍｍ）である。
【請求項８】
請求項７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 2,400 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、調理器具および建築用途等の様々な分野で使用されている。一般に、フェライト系ステンレス鋼板には、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行われる場合がある。また、研磨工程ではなくフェライト系ステンレス鋼板に光輝焼鈍仕上げを施すことでも、表面に光沢が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６１－２５３３２３号公報
特願平４－１６０１１７号公報
特開２００８－１９４５号公報
【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板に光輝焼鈍仕上げを施すと、耐食性が低下する場合がある。光輝焼鈍仕上げフェライト系ステンレス鋼の耐食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１～３を参照）。
【０００５】
しかし、例えば、特許文献１～３に記載の技術においては、製造条件によっては良好な耐食性が得られない可能性があり、原料コストまたは耐リジング特性の点においても改良の余地がある。
【０００６】
本発明の一態様は、優れた耐リジング特性および耐食性を兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前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、表面における算術平均粗さＲａの値が０．１μｍ以下であり、圧延方向に平行かつ前記表面でもある圧延面に垂直な断面において、平均結晶粒径が７μｍ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５０％未満、結晶粒径が１５μｍ以上の第２の結晶粒の占める割合が７％以上である。
【０００８】
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。
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る焼鈍温度決定装置は、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および前記熱延板焼鈍後の熱延焼鈍板を冷間圧延した冷延板に対して行われる光輝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第１焼鈍温度範囲を決定する第１温度決定部と、前記光輝焼鈍における第２焼鈍温度範囲を決定する第２温度決定部とを備え、前記第１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（５）におけるＭの値が２．０以上１０．０未満となるように前記第１焼鈍温度範囲を決定し、前記第２温度決定部は、８００℃以上であって、下記式（４）により表されるＡｃ１の値－５０℃以下となるように前記第２焼鈍温度範囲を決定する。
【００１０】
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）
Ａｃ１＝３５×前記Ｃｒ当量＋３１０・・・（４）
Ｍ＝｛０．００３３×γｐ＋０．０００３５５（ＡＴ－前記Ａｃ１）－０．０１２１×Ｈｔ－０．００２５６｝×１００・・・（５）
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（５）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（単位：ｍｍ）である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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