專利名稱：：耐硫酸腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及對硫酸(sulfuricacid)具有耐腐蝕性的鐵素體系不銹鋼板(ferriticstainlesssteelsheet)。而且，本發(fā)明涉及在上述的基礎(chǔ)上，進(jìn)行90。以上的彎曲加工(bendingwork)后的彎曲部(bentpart)的表面粗糙(roughsurface)少的鐵素體系不銹鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：在石油(petroleum)、煤(coal)這樣的礦物燃料(fossilfuel)中含有硫(sulfur)(以下記為S)。因此若礦物燃料燃燒，則S氧化成S02等硫氧化物(sulfuroxides)(即SOx)混入廢氣(exhaustgas)中。若附屬于使礦物燃料燃燒的設(shè)備(例如工業(yè)用鍋爐(industrialboiler)等)而設(shè)置的煙道(gasduct)、煙囪(chimneypipe)、廢氣脫硫裝置(exhaustgasdesulfurizer)等的管道內(nèi)的廢氣的溫度降低，則該SOx與廢氣中的水反應(yīng)變成硫酸，在管道的內(nèi)側(cè)結(jié)露。該結(jié)露的硫酸導(dǎo)致管道的腐蝕(以下稱為硫酸腐蝕(sulfatecorrosion))。一直以來研究了各種防止硫酸腐蝕的技術(shù)，例如采用了由低合金鋼構(gòu)成廢氣的管道、或者使廢氣的溫度在15(TC以上等技術(shù)。但是這些技術(shù)雖然能夠減輕硫酸腐蝕，但難以阻止硫酸腐蝕的發(fā)生。近年來，隨著亞洲的汽車市場的擴(kuò)大，鋼鐵的需求增加，鋼鐵工業(yè)的高爐、熱處理爐(heattreatfurnace)等的礦物燃料的消耗量增大。因此，鋼鐵工業(yè)(steelindustry)中防止硫酸腐蝕的技術(shù)的開發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急。并且汽油(gasoline)中含有S，由汽車發(fā)動機(jī)(automobileengine)排出的廢氣的管道上也發(fā)生硫酸腐蝕。因此，汽車的廢氣管道也需要防止硫酸腐蝕的技術(shù)。并且，大多需要對這些管道實(shí)施嚴(yán)格的彎曲加工。高爐(blastfurnace)、熱處理爐、汽車的廢氣管道中，由于高溫的廢氣流通，因此從防止高溫氧化(high-temperatureoxidation)的觀點(diǎn)出發(fā)不使用低合金鋼，多使用鐵素體系不銹鋼。因此，研究了各種提高對鐵素體系不銹鋼的硫酸腐蝕的耐腐蝕性(以下稱為耐硫酸腐蝕性(sulfatecorrosionresistance》的技術(shù)。例如日本特開昭56-146857號公報公開了通過將鐵素體系不銹鋼的S含量降低至0.005質(zhì)量％以下來提高耐酸性的技術(shù)。但是，在曰本特開昭56-146857號公報中，浸漬在沸騰鹽酸(boilinghydrochloricacid)中研究耐酸性(acidresistance)，但耐硫酸腐蝕性并不明確。日本特開平7-188866號公報公開了通過在降低鐵素體系不銹鋼的C、N的含量的同時規(guī)定Mn、Ni、B的含量來抑制由硝酸(nitricacid)引起的晶間腐蝕(intergranularcorrosion)的技術(shù)。但是，由硝酸引起的晶間腐蝕的產(chǎn)生機(jī)理(generationmechanism)為，存在硝酸離子因而周圍的電位增高，不銹鋼的鈍化膜的破壞行為、腐蝕生成物的穩(wěn)定性與硫酸腐蝕不同，因此為了將日本特開平7-188866號公報公開的技術(shù)應(yīng)用于防止硫酸腐蝕，需要進(jìn)一歩的研究。本發(fā)明的目的在于，提供即使在高溫的環(huán)境下也具有優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性的鐵素體系不銹鋼板。本發(fā)明還得到在上述基礎(chǔ)上進(jìn)行卯°以上的彎曲加工后的彎曲部的表面粗糙少的鐵素體系不銹鋼板。為了提高鐵素體系不銹鋼板的成形性，對通過成為原材的鋼水的精煉工序大幅降低C、N的技術(shù)、或通過向鋼水中添加Ti、Nb而形成碳化物(carbide)、氮化物(nitride)使C、N穩(wěn)定化的技術(shù)進(jìn)行研究。其結(jié)果開發(fā)出具有比奧氏體系不銹鋼板優(yōu)良的深拉深性(deepdrawingcharacteristics)的鐵素體系不銹鋼板。但是，現(xiàn)有的深拉深性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板使以蘭克福特值(Lankfordvalue)(即r值)評價的深拉深加工中的成形性提高。另外，為了抑制拉伸成形加工的彎曲部的表面粗糙(即桔皮(orangepeel))，一直以來對改善用于將鐵素體系不銹鋼板成形為預(yù)定的形狀的成形方法的技術(shù)(例如參照日本特開2005-139533號公報)進(jìn)行了研究。但是彎曲部的表面粗糙不僅在拉伸成形加工(stretchforming)時產(chǎn)生，而且在利用彎曲加工(bendingwork)等的彎曲部上產(chǎn)生，因而涉及通過改善鐵素體系不銹鋼板的成分、制造方法來抑制彎曲部的表面粗糙的技術(shù)的研究并沒有充分完成。表面粗糙是各種表面缺陷的總稱，但鐵素體系不銹鋼板頻繁發(fā)生稱為隆起(ridging)的表面粗糙。隆起是指，因軋制產(chǎn)生的與軋制方向平行的集合組織接受加工時，山于每個集合組織的變形發(fā)生差異而產(chǎn)生的表面缺陷。雖然抑制了隆起的產(chǎn)生的鋼有多個報道，但存在即使使用這些鋼彎曲部的表面粗糙仍顯著的情況。因此，認(rèn)為隆起與彎曲部的表面粗糙的產(chǎn)生機(jī)理不同，需要各自相應(yīng)的對策。特別是進(jìn)行90。以上的彎曲加工時，表面粗糙顯著產(chǎn)生。因此，本發(fā)明的目的在于，提供即使在高溫的環(huán)境下仍具有優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性、而且進(jìn)行卯。以上的彎曲加工后的彎曲部的表面粗糙少的鐵素體系不銹鋼板及其先ij造方法。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人對鐵素體系不銹鋼的硫酸腐蝕的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了專心研究。一直以來已知含有S的析出物(以下稱為含S析出物(sulfur-containinginclusion))成為硫酸腐蝕的起點(diǎn)(initiationpoint)。但6是，由于該含S析出物因與硫酸接觸而溶解，因此在硫酸腐蝕產(chǎn)生的部位觀察到含S析出物的情況少。這里，發(fā)明人著眼于硫酸腐蝕產(chǎn)生前的含S析出物，調(diào)查含S析出物的粒徑給硫酸腐蝕的進(jìn)行帶來的影響。其結(jié)果得到下述見解為了防止硫酸腐蝕，如下方法是有效的(a)降低S含量來抑制含S析出物的析出；(b)通過將Nb含量維持在適當(dāng)范圍內(nèi)而使微小的NbC分散、析出，通過使NbC上附著含S析出物(例如MnS等)，使含S析出物微小化；(c)通過將Cu含量維持在適當(dāng)范圍內(nèi)而使鈍化膜(passivationfilm)改性，抑制鋼基的溶解。并且，發(fā)明人研究了對鐵素體系不銹鋼板實(shí)施彎曲加工，表面粗糙(與隆起不同)在彎曲部產(chǎn)生的機(jī)制(mechanism)。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)彎曲部的鐵素體晶粒(ferritecrystalgrain)的平均粒徑(averagegraindiameter)與表面粗糙的深度的相關(guān)。即，判明了彎曲部的鐵素體晶粒的平均粒徑越小，彎曲部的表面粗糙越淺。并且判明，若通過使微小的NbC粒子分散來阻礙由彎曲加工產(chǎn)生的位錯(dislocation)從而在彎曲部引起加工硬化，則彎曲部被均勻地加工，表面粗糙減少。本發(fā)明基于上述的見解而完成。艮口，本發(fā)明是-一種鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，具有含有C-0.02質(zhì)量％以下、Sh0.05~0.8質(zhì)量％、Mm0.5質(zhì)量％以下、P.-0.04質(zhì)量％以下、S:0.010質(zhì)量％以下、Al:0.10質(zhì)量％以下、Cr:2024質(zhì)量％、Cu:0.3-0.8質(zhì)量％、Ni:0.5質(zhì)量％以下、Nb:0.200.55質(zhì)量。/。、N:0.02質(zhì)量％以下，且余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成；和含有S的析出物的最大粒徑為5|im以下的組織。本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板在上述組成的基礎(chǔ)上，Ni:0.3質(zhì)量％以下、Nb:0.200.5質(zhì)量％。另外，本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板在上述組成的基礎(chǔ)上，含有選自Ti:0.0050.5質(zhì)量％、Zr:0.5質(zhì)量％以下及Mo:1.0質(zhì)量％以下中的1種或2種以上。另外，本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板在上述的基礎(chǔ)上，具有C:0.001~0.02質(zhì)量％、N:0.001~0.02質(zhì)量％的組成；和鐵素體晶粒的平均粒徑為30.0jim以下、析出的NbC粒子的最大直徑為lpm以下的組織。另外，本發(fā)明是一種鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其特征在于，對鋼坯或鋼錠在終軋溫度700950。C下進(jìn)行熱軋，以2(TC/秒以上的平均冷卻速度由終軋溫度(finishingtemperature)冷卻至巻取溫度(coilingtemperature),并且以600°C以下的巻取溫度進(jìn)行巻取，上述鋼坯或鋼錠含有C:0.02質(zhì)量％以下、Si:0.05~0.8質(zhì)量％、Mn:0.5質(zhì)量％以下、P:0.04質(zhì)量％以下、S:0.010質(zhì)量％以下、Al:0.10質(zhì)量％以下、Cr:2024質(zhì)量％、Cu:0.3~0.8質(zhì)量％、Ni:0.5質(zhì)量％以下、Nb:0.20~0.55質(zhì)量％、N:0.02質(zhì)量％以下，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，本發(fā)明是上述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，終軋溫度為700900°C，以570'C以下的巻取溫度進(jìn)行巻取。另外，本發(fā)明是上述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，將熱軋鋼板在900120(TC下退火，酸洗、冷軋后，在低于105(TC的退火溫度下退火。另外，本發(fā)明是上述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，將熱軋鋼板在卯01100。C下退火，酸洗、冷軋后，在低于卯(TC的退火溫度下退火。另外，本發(fā)明是一種鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其特征在于，對鋼坯或鋼錠實(shí)施終軋溫度為77(TC以下且?guī)喨囟葹?5(TC以下的熱軋，進(jìn)而實(shí)施軋制率(dmft)為50%以上的冷軋，上述鋼坯或鋼錠含有C:0.001~0.02質(zhì)量％、Si:0.05-0.3質(zhì)量％、Mn:0.5質(zhì)量％以下、P:0.04質(zhì)量％以下、S:0.01質(zhì)量％以下、Al:0.1質(zhì)量％以下、Cr:2024質(zhì)量％、Cu:0.30.8質(zhì)量％、Ni:0.5質(zhì)量％以下、Nb:0.20~0.55質(zhì)量％、N:0.001~0.02質(zhì)量％，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，本發(fā)明是上述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，以20°C/秒以上的平均冷去卩速度由終軋溫度冷卻至巻取溫度。根據(jù)本發(fā)明，即使在高溫的環(huán)境下也能夠得到具有優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性的鐵素體系不銹鋼板。并且，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到在上述特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行卯。以上的彎曲加工后的彎曲部的表面粗糙少的鐵素體系不銹鋼板。圖1是表示含S析出物的粒徑與鋼基的溶解概率(solutionprobability)的關(guān)系的圖。圖2是表示彎曲部的表面粗糙的深度的測定方法的模式圖。具體實(shí)施例方式首先，對本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板的成分的限定理由進(jìn)行說明。C:0.02質(zhì)量％以下C是具有提高鐵素體系不銹鋼板的強(qiáng)度的作用的元素。為了得到其效果，優(yōu)選為0.001質(zhì)量％以上。但是，若C含量超過0.02質(zhì)量0/。，則鐵素體系不銹鋼板硬化，不僅沖壓成形性(pressformability)降低，而且與后述的Nb、N結(jié)合而析出粗大的Nb碳氮化物(carbonitride)析出，耐硫酸腐蝕性降低。因此，使C為0.02質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.015質(zhì)量％以下。并且，從彎曲部的表面粗糙的觀點(diǎn)出發(fā)，若C的含量小于0.001質(zhì)量％，則阻礙成為鐵素體晶粒的晶核的NbC的析出。另一方面，若超過0.02質(zhì)量％，則不僅成形性、耐腐蝕性變差，而且NbC粗大化。因此，使C在0.001~0.02質(zhì)量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.0020.015質(zhì)量%。Si:0.050.8質(zhì)量％Si在鐵素體系不銹鋼的熔煉階段(steelmakingprocess)作為脫氧劑(deoxidizingagent)使用。若Si含量小于0.05質(zhì)量％，則難以得到充分的脫氧效果。因此，大量的氧化物析出于制造的鐵素體系不銹鋼板中，焊接性(weldabUity)、沖壓成形性降低。另一方面，若超過0.8質(zhì)量％，則鐵素體系不銹鋼板硬化、加工性(workability)受損，給鐵素體系不銹鋼板的制造帶來障礙。因此，使Si在0.050.8質(zhì)量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.05-0.3質(zhì)量％。進(jìn)一步優(yōu)選為0.06~0.28質(zhì)量％。Mn:0.5質(zhì)量％以下Mn在鐵素體系不銹鋼的熔煉階段作為脫氧劑使用。為了得到該效果，優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上。若Mn含量超過0.5質(zhì)量。/。，則由于固溶強(qiáng)化(solidsolutionstrengthening)，鐵素體系不銹鋼板的加工性受損。而且，Mn與后述的S結(jié)合而促進(jìn)MnS的析出，耐硫酸腐蝕性降低。因此，使Mn為0.5質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以下。P:0.04質(zhì)量％以下10P雖然與硫酸腐蝕無關(guān)，卻是引起各種腐蝕的元素，因此需要降低其含量。特別是，若P含量超過0.04質(zhì)量M，則除了腐蝕問題之外，P偏析于結(jié)晶晶界，從而鐵素體系不銹鋼板的加工性受損。其結(jié)果是給鐵素體系不銹鋼板的制造帶來障礙。因此，使P為0.04質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.03質(zhì)量％以下。S:0.010質(zhì)量％以下S是與Mn等結(jié)合生成含S析出物(例如MnS等)的元素。因此，雖然S含量越低越好，但若含量為0.0005質(zhì)量％以下則脫硫變得困難，制造載荷增大。因此，其含量優(yōu)選為0.0005質(zhì)量％以上。若含S析出物與硫酸接觸而溶解，則產(chǎn)生硫化氫(hydrogensulfide)，pH局部地降低。在緊鄰析出于鐵素體系不銹鋼板表面的含S析出物的下方不形成鈍化膜，含S析出物溶解后，由于pH低因而仍不形成鈍化膜。其結(jié)果是鋼基暴露在硫酸中，發(fā)生硫酸腐蝕。若S含量超過0.010質(zhì)量％，則含S析出物大量析出，硫酸腐蝕變得顯著。因此，使S為0.010質(zhì)量％以下。更優(yōu)選0.008質(zhì)量°/。以下。Al:0.10質(zhì)量％以下Al在鐵素體系不銹鋼的熔煉階段作為脫氧劑使用。并且，在本發(fā)明中，通過添加A1，使鋼中的N以與Nb碳氮化物相比在高溫下析出的A1N的形式析出，與Nb結(jié)合的N量降低，由此抑制粗大的Nb碳氮化物的析出。因此，Nb以微小的NbC析出，帶來鐵素體晶粒的微小化、以及抑制含S析出物的粗大化的效果。并且，由于析出的A1N非常微小，因此阻礙彎曲加工時的位錯的運(yùn)動，促進(jìn)鋼的加工硬化，還實(shí)現(xiàn)彎曲部發(fā)生均勻的變形的效果。為了得到該效果，優(yōu)選Al含量為0.005質(zhì)量％以上。但是，若Al含量超過0.10質(zhì)量y。，則A1系的非金屬夾雜物(non-metalinclusion)增加，成為鐵素體系不銹鋼板的表面瑕疵等表面缺陷的原因，加工性也受損。因此，使Al為0.10質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.08質(zhì)量％以下。Cr:2024質(zhì)量％Cr是提高鐵素體系不銹鋼板的耐硫酸腐蝕性的元素。若Cr含量小于20質(zhì)量％，則不能得到充分的耐硫酸腐蝕性。另一方面，若超過24質(zhì)量％，則o相變得易生成，鐵素體系不銹鋼板的沖壓成形性降低。因此，使Cr在20~24質(zhì)量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為20.5~23.0質(zhì)量％。Cu:0.30.8質(zhì)量％Cu具有在鐵素體系不銹鋼板上發(fā)生硫酸腐蝕后，降低由陽極反應(yīng)(anodereaction)引起的鋼基的溶解的作用。并且，具有使含S析出物周圍的鈍化膜改性的作用。根據(jù)發(fā)明人的研究，含S析出物的附近存在的Cu使鋼基的晶格(crystallattice)產(chǎn)生畸變(distortion)。在產(chǎn)生畸變的晶格上形成的鈍化膜與正常的晶格上形成的鈍化膜相比變得致密。通過如上地將鈍化膜改性，鐵素體系不銹鋼板的耐硫酸腐蝕性提高。若Cu含量小于0.3質(zhì)量。/。，則不能得到該效果。另一方面，若超過0.8質(zhì)量％，則Cu被硫酸腐蝕，并以此為起點(diǎn)發(fā)生鐵素體系不銹鋼板的硫酸腐蝕。并且，由于熱加工性(hotworkability)變差，因此給鐵素體系不銹鋼板的制造帶來障礙。因此，使Cu在0.30.8質(zhì)量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.30.6質(zhì)量％。Ni:0.5質(zhì)量％以下Ni具有抑制由硫酸引起的陽極反應(yīng)，即使pH降低仍保持鈍化膜的作用。為了得到到該效果，優(yōu)選Ni含量為0.05質(zhì)量％以上。但是，若Ni含量超過0.5質(zhì)量％，則鐵素體系不銹鋼板硬化，從而沖壓成形性受損。因此使Ni為0.5質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.3質(zhì)量％以下。進(jìn)一步優(yōu)選為0,2質(zhì)量％以下。Nb:0.200.55質(zhì)量％Nb具有固定C、N并防止對于由Cr碳氮化物(carbonitride)引起的腐蝕敏感化的作用。并且，還具有使鐵素體系不銹鋼板的耐高溫氧化性(resistancetooxidationathightemperature)提高的效果。在本發(fā)明中，除了上述效果，Nb還是通過使微小的析出物(艮卩NbC)分散而使鐵素體晶粒微小化的重要元素。NbC在對冷軋后的鐵素體系不銹鋼板實(shí)施退火時，成為再結(jié)晶晶粒的晶核(productnucleus)。因此，由于NbC分散析出，生成微小的鐵素體晶粒。而且，NbC在鐵素體晶粒的生成過程中阻礙晶界(grainboimdary)的移動，從而阻礙鐵素體晶粒的成長，因而具有維持微小的鐵素體晶粒的效果。即，若使微小的NbC分散，則能夠?qū)崿F(xiàn)鐵素體晶粒的微小化。而且，在鐵素體系不銹鋼板中分散析出的微小的NbC，阻礙由彎曲加工引起的位錯的移動，引起彎曲部的加工硬化。其結(jié)果是，由彎曲加工引起的變形向變形抗力(deformationresistance)少的區(qū)域逐步移動，因而能均勻地加工彎曲部，表面粗糙減少。并且，根據(jù)發(fā)明人的研究，通過分散微小的NbC并使其析出，含S析出物附著于NbC而析出，含S析出物的粒徑變小。變小的含S析出物即使在硫酸中溶解，也能夠抑制pH的降低，因而周圍的溶液能夠維持在不銹鋼能夠形成鈍化膜的下限的pH以上，且含S析出物溶解后馬上發(fā)生緊鄰含S析出物下方的不銹鋼的再鈍化成為可能。因此，含S析出物的溶解沒有成為腐蝕發(fā)生的起點(diǎn)，耐硫酸腐蝕性提高。若Nb的含量小于0.20質(zhì)量％，則不能得到該效果。另一方面，若超過0.55質(zhì)量％，則NbC粗大化，鐵素體晶粒及含S析出物也粗大化。因此，使Nb在0.200.55質(zhì)量％的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.2()0.5質(zhì)量％。進(jìn)一步優(yōu)選為0.250.45質(zhì)量％。N:0.02質(zhì)量％以下N具有固溶于鐵素體系不銹鋼板而使耐硫酸腐蝕性提高的作用。為了得到該效果，優(yōu)選N含量為0.001質(zhì)量％以上。但是，若過量含有，則與c同樣，促進(jìn)粗大的Nb碳氮化物的析出，鐵素體系不銹鋼板的耐硫酸腐蝕性降低，并且使彎曲部的表面粗糙變差。特別是，若N含量超過0,02質(zhì)量％，則除了硫酸腐蝕問題，鐵素體系不銹鋼板的沖壓成形性受損。因此，使N為0.02質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0,015質(zhì)量％以下。而且在本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板中，優(yōu)選含有選自Ti、Zr及MO中的1種或2種以上。Ti:0.005~0.5質(zhì)量％Ti具有通過與C、N結(jié)合形成Ti碳氮化物來固定C、N、并防止對于由Cr碳氮化物引起的腐蝕敏感化的作用。因此，通過添加Ti，能夠進(jìn)一步提高耐硫酸腐蝕性。若Ti含量小于0.005質(zhì)量％，則不能得到該效果。另一方面，若超過0.5質(zhì)量％，則鐵素體系不銹鋼板硬化，沖壓成形性受損。因此，添加Ti時，Ti含量優(yōu)選在0.0050.5質(zhì)量。/。的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.1~0.4質(zhì)量％。Zr:0.5質(zhì)量％以下Zr與Ti同樣，具有通過與C、N結(jié)合形成Zr碳氮化物來固定C、N并防止對于由Cr碳氮化物引起的腐蝕敏感化的作用。為了得到該效果，Zr含量優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上。因此，通過添加Zr，能夠進(jìn)一步提高耐硫酸腐蝕性。但是，若Ti含量超過0.5質(zhì)量。/。，則Zr氧化物(即Zr02等)大量生成，因而鐵素體系不銹鋼板的表面潔凈受損。因此，添加Zr時，Zr含量優(yōu)選在0.5質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.4質(zhì)量％以下。Mo:1.0質(zhì)量％以下Mo具有提高耐硫酸腐蝕性的作用。為了得到該效果，Mo含量優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上。但是，若Mo含量超過1.0質(zhì)量％，則該效果飽和。B卩，即使添加超過1.0質(zhì)量％，也不能期待與其添加量相對應(yīng)的耐硫酸腐蝕性的提高，反而由于大量使用昂貴的Mo，鐵素體系不銹鋼板的制造成本提高。因此，添加Mo時，Mo含量優(yōu)選為..0質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為0.8質(zhì)量％以下。另外，Mg對本發(fā)明沒有貢獻(xiàn)，因此期望其含量越低越好，為不可避免的雜質(zhì)的水平以下。上述成分以外的余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。接著，對本發(fā)明的鐵素體不銹鋼板的組織進(jìn)行說明。含S析出物的最大粒徑5)im以下發(fā)明人通過制造各種成分的鐵素體系不銹鋼板，來調(diào)查含S析出物的大小與硫酸腐蝕的發(fā)生的關(guān)系。對該調(diào)查方法和調(diào)査結(jié)果進(jìn)行說明。熔煉表1所示成分的鐵素體系不銹鋼，進(jìn)一步制成鋼坯后，加熱至117(TC進(jìn)行熱軋(終軋溫度80(TC，巻取溫度450°C，板厚4mm)，制成熱軋鋼板。使從終軋(finishrolling)至巻取(即從800。C至450。C)的平均冷卻速度為2(TC/秒。將所得到的熱軋鋼板在90012(XTC、30300秒的條件下退火，然后進(jìn)行酸洗。接著，在進(jìn)行冷軋后，在970°C、30300秒的條件下退火，進(jìn)而實(shí)施酸洗，制成鐵素體系不銹鋼板(板厚0.8mm)。將從如上得到的鐵素體系不銹鋼板切出的試驗(yàn)片(寬30mm、長50mm)的兩表面使用600號的砂紙(abrasivepaper)進(jìn)行拋光，通過掃描電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope)(即SEM)進(jìn)行觀察。Nb碳氮化物的粒徑為約數(shù)pm，Nb碳化物的粒徑為約lnm。并且確認(rèn)了，含S析出物(例如MnS等)在Nb碳氮化物、Nb碳化物的周圍附著并析出。測定任意1個視野的邊長10mm的正方形內(nèi)的所有含S析出物的粒徑。粒徑設(shè)為長軸的最大長度。以測定的含S析出物中最大的含S析出物的粒徑作為最大粒徑。然后，將試驗(yàn)片在硫酸(濃度10質(zhì)量％，溫度5(TC)中浸漬1小時，通過SEM觀察其表面。浸漬前觀察到的Nb碳氮化物、Nb碳化物與含S析出物同時溶解，在其位置產(chǎn)生了認(rèn)為是鋼基溶出的坑。雖然部分析出物殘留，但沒有從這些析出物中檢測到S。如上操作，研究浸漬在硫酸中之前的含S析出物的粒徑與由浸漬引起的鋼基的溶解概率(solutionprobability)的關(guān)系。將該結(jié)果示于圖1。另外，溶解概率(％)是用在浸漬前存在具有某預(yù)定大小的析出物的位置處確認(rèn)的浸漬后鋼基溶解的數(shù)量M、除以浸漬前具有該預(yù)定大小的析出物的總數(shù)N而得到的值(=100XM/N)。由圖l可明確得知，若含S析出物的最大粒徑為5pm以下，則鋼基的溶解概率顯著降低。這說明若含S析出物的最大粒徑為5pm以下，則能夠防止硫酸腐蝕。因此，使含S析出物的最大粒徑為5pm以下。接著，對本發(fā)明的彎曲加工的彎曲部的表面粗糙少的鐵素體系不銹鋼板的組織進(jìn)行說明。鐵素體晶粒的平均粒徑30.0pm以下彎曲加工的彎曲部的表面粗糙的深度與鐵素體晶粒的平均粒徑具有相關(guān)。通過彎曲加工，鐵素體晶粒受到拉伸應(yīng)力(tensilestress)而變?yōu)楸馄降臋E圓球形(pancakelikeshape)的形狀，鄰接的鐵素體晶粒間產(chǎn)生間隙，因此產(chǎn)生表面粗糙。進(jìn)行一定量的彎曲加工時，變形為橢圓球形的鐵素體晶粒的長軸(majoraxis)和短軸(minoraxis)之比是一定的，與實(shí)施彎曲加工前的大致球形的鐵素體晶粒的大小無關(guān)。表面粗糙的深度與橢圓球形的鐵素體晶粒的短軸成比例，該短軸與彎曲加工前的鐵素體晶粒的大小成比例。即，鐵素體晶粒的平均粒徑越小，表面粗糙越淺。根據(jù)發(fā)明人的研究，若鐵素體晶粒的平均粒徑為30.0|im以下，則即使進(jìn)行卯。以上的彎曲加工，也能將彎曲部的表面粗糙抑制在沒有問題的水平。因此，使鐵素體晶粒的平均粒徑為30.0pm以下。優(yōu)選為20.0—m以下。另夕卜，鐵素體晶粒的平均粒徑是根據(jù)ASTME112，通過切斷法測定任意3個視野的鐵素體晶粒的粒徑而算出的平均值。NbC粒子的最大直徑(greatestdimension):lpm以下如上所述，若微小的NbC分散于鐵素體系不銹鋼板，則促進(jìn)鐵素體晶粒的再結(jié)晶(recrystallization)，并且阻礙鐵素體晶粒的生長，因而能實(shí)現(xiàn)鐵素體晶粒的微小化。根據(jù)發(fā)明人的研究，若析出的NbC的最大直徑超過lpm，則不能得到該效果。并且，若NbC粗大化，則導(dǎo)致彎曲加工的應(yīng)力集中，變得易產(chǎn)生局部變形。因此，使NbC粒子的最大直徑為lpm以下。測定選自任意1個視野的邊長10mm的正方形內(nèi)的NbC析出物中最大的NbC粒子的粒徑。最大粒徑設(shè)為長軸的最大長度。下面對本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板的優(yōu)選的制造方法的一例進(jìn)行說明。熔煉具有預(yù)定的成分的鐵素體系不銹鋼，進(jìn)一步制成鋼坯后，加熱至11001200。C進(jìn)行熱軋(終軋溫度700950°C、更優(yōu)選為卯(TC以下、進(jìn)一步優(yōu)選為77(TC以下，巻取溫度60(TC以下、更優(yōu)選為570。C以下、進(jìn)一步優(yōu)選為45(TC以下，板厚2.56mm)，制成熱軋鋼板。在從終軋至巻取的期間，為了防止含S析出物及鐵素體晶粒粗大化，以2(TC/秒以上的平均冷卻速度從終軋溫度冷卻至巻取溫度。巻取后的冷卻速度沒有特別限定。但是由于熱軋鋼板的韌性在475t:附近降低(即475X:脆性)，因此525425"C的溫度范圍優(yōu)選10(TC/小時以上的平均冷卻速度。接著，將熱軋鋼板在9001200°C、更優(yōu)選9001100°C、30240秒的條件下退火，然后進(jìn)行酸洗。進(jìn)而，在進(jìn)行冷軋(優(yōu)選軋制率為50%以上)后，實(shí)施退火和酸洗，制成鐵素體系不銹鋼板。為了防止含S析出物的粗大化，冷軋后的退火優(yōu)選在小于105CTC、更優(yōu)選小于卯(TC、10~240秒的條件下進(jìn)行。退火的溫度達(dá)到900'C以上時，優(yōu)選使加熱至900。C以上的時間為1分鐘以下。17以上說明的本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼板，由于在高溫的環(huán)境中具有優(yōu)良的耐腐蝕性這一鐵素體系不銹鋼本來的特性和上述(a)(c)所述的本發(fā)明的固有特性的協(xié)同效應(yīng)，在高溫環(huán)境中也發(fā)揮優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。而且，由于鐵素體晶粒微小，因此即使進(jìn)行卯°以上的彎曲加工，也能將鄰接的鐵素體晶粒的間隙抑制在沒有問題的水平，并能抑制表面粗糙。實(shí)施例1熔煉表1所示成分的鐵素體系不銹鋼，進(jìn)而在制成鋼坯后，加熱至117(TC進(jìn)行熱軋(終軋溫度80(TC，巻取溫度450°C，板厚4mm)，制成熱軋鋼板。使從終軋至巻取(即從80(TC至45(TC)的平均冷卻速度為2CTC/秒。將所得到的熱軋鋼板在900120(TC、30300秒的條件下退火，然后進(jìn)行酸洗。接著，在進(jìn)行冷軋后，在970°C、30300秒的條件下退火，進(jìn)而實(shí)施酸洗(pickling)，制成鐵素體系不銹鋼板(板厚0.8mm)。將如上得到的鐵素體系不銹鋼板切斷為寬30mm、長50mm，將兩表面用600號的砂紙拋光，制成試驗(yàn)片。通過掃描電子顯微鏡(即SEM)觀察該試驗(yàn)片，測定任意1個視野的邊長10mm的正方形內(nèi)的所有含S析出物的粒徑。粒徑設(shè)為長軸的最大長度。將測定的含S析出物中最大的含S析出物的粒徑作為最大粒徑。將該結(jié)果示于表2。然后測定試驗(yàn)片的質(zhì)量。接著，將試驗(yàn)片在硫酸(濃度10質(zhì)量％，溫度5(TC)中浸漬48小吋后，測定試驗(yàn)片的質(zhì)量，研究耐硫酸腐蝕性。耐硫酸腐蝕性如下評價算出浸漬前后的試驗(yàn)片的質(zhì)量變化，將該質(zhì)量變化相對于浸漬前的質(zhì)量小于10%的評價為良(〇)、10。/。以上的評價為不司'(X)。將該結(jié)果示于表2。18表2的A1A5是使Cu含量變化的例子。通過滿足本發(fā)明范圍的A2及A3，能夠得到優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。表2的B1B4是使S含量變化的例子。通過滿足本發(fā)明范圍的B1B3，能夠得到優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。表2的C1C5是使Nb含量變化的例子。通過滿足本發(fā)明范圍的C2C4，能夠得到優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。表2的D1D4是使含S析出物的最大粒徑變化的例子。通過滿足本發(fā)明范圍的Dl及D2，能夠得到優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。表2的E1E7是添加Ti、Zr、Mo的一種以上作為進(jìn)一步追加的元素的例子。通過滿足本發(fā)明范圍的E1E7，能夠得到優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。另一方面，表2的Al及A4是Cu含量偏離本發(fā)明范圍的比較例。B4是S含量偏離本發(fā)明范圍的比較例。Cl及C5是Nb含量偏離本發(fā)明范圍的比較例。D3及D4是含S析出物的最大粒徑偏離本發(fā)明范圍的比較例。另夕卜，E8E10是A1、Cr、Nb、N的含量中任意一個以上偏離本發(fā)明范圍的比較例。偏離本發(fā)明范圍的比較例，不能得到優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性。實(shí)施例2在確認(rèn)耐硫酸腐蝕性效果的基礎(chǔ)上，還確認(rèn)了進(jìn)行90。以上的彎曲加工后的彎曲部的表面粗糙的效果。熔煉具有表3所示成分的鐵素體系不銹鋼并進(jìn)行連鑄，將所得鋼坯加熱至117(TC后進(jìn)行熱軋。終軋溫度和巻取溫度如表4所示。另外，在表3所示的No.129的鋼坯中，No.l及No.5是Nb含量偏離本發(fā)明范圍的例子，No.13是Cu含量偏離本發(fā)明范圍的例子，No.28是C含量偏離本發(fā)明范圍的例子，其他的所有成分均滿足本發(fā)明的范圍。將所得到的熱軋鋼板以25°C/秒的平均冷卻速度從熱軋的終軋溫度冷卻至巻取溫度。將所得到的熱軋鋼板在900110(TC下退火(其中，僅No.9在1150'C下退火)，進(jìn)而通過酸洗除去銹皮。然后，進(jìn)行冷軋，再進(jìn)行退火(加熱溫度970°C、加熱時間90秒)及酸洗，制成鐵素體系不銹鋼板(厚0.8mm)。熱軋的終軋溫度、巻取溫度及冷軋的軋制率如表4所示。No.9、No.17、No.21、No.25及No.29是熱軋的終軋溫度、巻取溫度、熱軋板退火溫度及冷軋的軋制率中任意一個以上偏離本發(fā)明范圍的例子。使用稀王水蝕刻鐵素體系不銹鋼板的任意截面，根據(jù)ASTME112，利用切斷法測定任意3個視野的鐵素體晶粒的粒徑，算出其平均值。將該結(jié)果示于表4。并且，使用掃描電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope)(即SEM)觀察鐵素體系不銹鋼板的任意截面，測定析出的NbC的最大直徑。測定任意l個視野的邊長10mm的正方形內(nèi)的NbC析出物中最大的NbC粒子的粒徑。最大粒徑設(shè)為長軸的最大長度。將該結(jié)果示于表2。然后，從鐵素休系不銹鋼板切出寬20mm、長70mm的試樣，將兩表面使用600號的砂紙(abrasivepaper)拋光后，供于彎曲加工。彎曲加工是使用半徑10mm的沖頭(punch)沖壓(press)試樣的中央，進(jìn)行180°的彎曲加工。彎曲加工后，通過在任意3個視野內(nèi)觀察彎曲部的截面，測定表面粗糙的深度。表面粗糙深度的測定方法如圖2所示。表面粗糙的深度是指，將彎曲部的截面用光學(xué)顯微鏡擴(kuò)大至iooo倍并拍攝照片，如圖2所示，將觀察到的彎曲部截面的表面粗糙的鄰接的凸部與凹部的凹凸差的最大長度設(shè)為表面粗糙的深度。將表面粗糙的深度為30pm以下的鋼板評價為優(yōu)良(O)、將超過30pm的鋼板評價為不良(X)。該結(jié)果示于表4。如表4所示，發(fā)明例的表面粗糙深度均為30pm以下，與此相對，比較例的深度大于30nm。另外，雖然這里并未記載，但也對耐硫酸腐蝕性的效果進(jìn)行了確認(rèn)，能夠確認(rèn)與實(shí)施例1大致相同的效果。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>1溶解量在10%以下為〇、10。/。以上為X表3<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>權(quán)利要求1.一種鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，具有含有C0.02質(zhì)量％以下、Si0.05～0.8質(zhì)量％、Mn0.5質(zhì)量％以下、P0.04質(zhì)量％以下、S0.010質(zhì)量％以下、Al0.10質(zhì)量％以下、Cr20～24質(zhì)量％、Cu0.3～0.8質(zhì)量％、Ni0.5質(zhì)量％以下、Nb0.20～0.55質(zhì)量％、N0.02質(zhì)量％以下，且余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成；和含有S的析出物的最大粒徑為5μm以下的組織。2.如權(quán)利要求l所述的鐵素體系不銹鋼板，其在所述組成的基礎(chǔ)上，Ni:0.3質(zhì)量％以下、Nb:0.20~0.5質(zhì)量％。3.如權(quán)利要求1或2所述的鐵素體系不銹鋼板，其在所述組成的基礎(chǔ)上，含有選自Ti:0.0050.5質(zhì)量％、Zr:0.5質(zhì)量％以下及Mo:1.0質(zhì)量％以下中的1種或2種以上。4.如權(quán)利要求1或2所述的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，具有C:0.0010.02質(zhì)量％、N:0.001~0.02質(zhì)量％的組成；和鐵素體晶粒的平均粒徑為30.0nm以下、析出的NbC粒子的最大直徑為lpm以下的組織。5.—種鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其特征在于，對鋼坯或鋼錠在終軋溫度700950'C下進(jìn)行熱軋，以2(TC/秒以上的平均冷卻速度由終軋溫度冷卻至巻取溫度，并且以600。C以下的巻取溫度進(jìn)行巻取，所述鋼坯或鋼錠含有C:0.02質(zhì)量％以下、Si:0.050.8質(zhì)量％、Mn:0.5質(zhì)量％以下、P:0.04質(zhì)量％以下、S:0.010質(zhì)量％以下、Al:0,10質(zhì)量％以下、Cr:20~24質(zhì)量％、Cu:0.30.8質(zhì)量％、Ni:0.5質(zhì)量％以下、Nb:0.200.55質(zhì)量％、N:0.02質(zhì)量％以下，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。6.如權(quán)利要求5所述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，終軋溫度為700~900°C，以57(TC以下的巻取溫度進(jìn)行巻取。7.如權(quán)利要求5或6所述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，將熱軋鋼板在卯0120(TC下退火，酸洗、冷軋后，在低于1050。C的退火溫度下退火。8.如權(quán)利要求7所述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，將熱軋鋼板在900110(TC下退火，酸洗、冷軋后，在低于卯(TC的退火溫度下退火。9.一種鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其特征在于，對鋼坯或鋼錠實(shí)施終軋溫度為77(TC以下且?guī)喨囟葹?5(TC以下的熱軋，進(jìn)而實(shí)施軋制率為50%以上的冷軋，所述鋼坯或鋼錠含有C:0.001~0.02質(zhì)量%、Si:0.050.3質(zhì)量％、Mn:0.5質(zhì)量％以下、P:0.04質(zhì)量％以下、S:0,01質(zhì)量％以下、Al:0.1質(zhì)量％以下、Cr:2024質(zhì)量％、Cu:0,3~0.8質(zhì)量％、Ni:0.5質(zhì)量％以下、Nb:0.200.55質(zhì)量％、N:0.0010,02質(zhì)量％，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。10.如權(quán)利要求9所述的鐵素體系不銹鋼板的制造方法，其中，以20°C/秒以上的平均冷卻速度由終軋溫度冷卻至巻取溫度。全文摘要提供即使在高溫的環(huán)境中仍具有優(yōu)良的耐硫酸腐蝕性，而且進(jìn)行90°以上的彎曲加工后的彎曲部的表面粗糙少的鐵素體系不銹鋼板。一種鐵素體系不銹鋼板，具體而言，具有含有C0.02質(zhì)量％以下、Si0.05～0.8質(zhì)量％、Mn0.5質(zhì)量％以下、P0.04質(zhì)量％以下、S0.010質(zhì)量％以下、Al0.10質(zhì)量％以下、Cr20～24質(zhì)量％、Cu0.3～0.8質(zhì)量％、0.5質(zhì)量％以下、Nb0.20～0.55質(zhì)量％、N0.02質(zhì)量％以下，且余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成；和含有S的析出物的最大粒徑為5μm以下的組織。文檔編號C22C38/48GK101680066SQ20088002106公開日2010年3月24日申請日期2008年6月18日優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日發(fā)明者太田雅之,宇城工,石井知洋,船川義正申請人:杰富意鋼鐵株式會社