專利名稱：汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱后的耐腐蝕性優(yōu)良、可合適地用于汽車排氣系統(tǒng)部件的節(jié)省合金型(合金元素的含量少的組成)的鐵素體系不銹鋼。特別是，涉及適合中心管、消聲器、尾管等暴露在溫度條件比較溫和的環(huán)境下的部件，不含高價(jià)合金元素即Mo或盡量節(jié)省Mo量、并且在加熱后也能夠確保充分的耐腐蝕性的鐵素體系不銹鋼材。本申請(qǐng)基于2010年3月15日在日本提出的申請(qǐng)?zhí)卦?010-057865號(hào)并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
排氣系統(tǒng)部件多使用鐵素體系不銹鋼板及鋼管。例如，SUH409L是含有11%的Cr，且通過用Ti來(lái)固定C、N從而防止焊接區(qū)的敏化，并具有優(yōu)良的加工性的鋼種。該SUH409L在700°C以下具有充分的高溫特性，即使對(duì)于冷凝水腐蝕也可以發(fā)揮某種程度的抵抗性，因此其被使用最多。此外，還使用如含有17%的Cr且通過Ti來(lái)固定C、N的AISI439、或還含有Mo的SUS436J1L及SUS436L等那樣的提高了耐冷凝水腐蝕性和耐鹽害腐蝕性的鋼種。另一方面，因最近的生物燃料等燃料的多樣化及提高燃燒效率的規(guī)定等，包圍汽車排氣系統(tǒng)材料的腐蝕環(huán)境在變化。此外，在新興國(guó)家市場(chǎng)，起因于粗劣燃料的排氣冷凝水的低pH化被視為問題?？紤]到如此的狀況，認(rèn)為需要更高的耐腐蝕性。與此相對(duì)應(yīng)，如果由以往的排氣系統(tǒng)材料的體系構(gòu)成，則通過含有Mo而提高了耐腐蝕性的SUS436L等是適合的。但是，在最近的資源價(jià)格高漲的狀況下，已知Mo為最高價(jià)的合金元素中的I種，期待著不含Mo或盡量節(jié)省Mo量、且可發(fā)揮SUS436L以上的耐腐蝕性的新鋼種。關(guān)于這樣的問題，以往提出了幾種技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開了通過復(fù)合含有Cu :0. 3 2. 0%和P :0. 06 O. 5%而代替不含Mo從而確保相當(dāng)于17Cr-lMo鋼以上的耐腐蝕性的鋼。但是，Cu、P都是固溶強(qiáng)化元素，大量含有它們導(dǎo)致的加工性的劣化是不可避免的。對(duì)于適用于排氣系統(tǒng)部件的坯料，不僅耐腐蝕性是不可缺少的要素，而且加工性也是不可缺少的要素，因此將此鋼用于排氣系統(tǒng)部件是困難的。在專利文獻(xiàn)2中，公開了通過復(fù)合含有Cu :0. 5 2. 0%和V :0. 05 2. 0%而代替不含Mo，確保相當(dāng)于17Cr-0. 5Mo鋼以上的耐腐蝕性的鋼。但是，與專利文獻(xiàn)I的情況同樣，因Cu是固溶強(qiáng)化元素，大量含有Cu導(dǎo)致的加工性的劣化是不可避免的。此外，V也與Mo同樣具有是高價(jià)合金元素的問題。在專利文獻(xiàn)3中，公開了為確保加工性而降低Si量、且在不損害加工性的情況下含有O. 01 I. 0%的用于提高耐腐蝕性的Co，從而確保與18Cr-Mo鋼同等的耐腐蝕性的鋼。但是，Co含量可以為O. 05%左右的微量是在還含有25%左右的Cr的情況下，在Cr量為18%左右時(shí)需要O. 5%左右的Co含量。此外，Co也與Mo同樣具有是高價(jià)、稀有的合金元素的問題。在專利文獻(xiàn)4中，公開了通過含有合計(jì)量為0.6%以上的Ni :0. I 2. 0%及Cu O. I 1.0%中的任一者或兩者，且在不含Mo的情況下提高了耐腐蝕性的鋼。但是，要得到超過SUS436L的耐腐蝕性，需要以含有20%的Cr及1%的Ni的鋼那樣大量含有合金元素，有成本不一定廉價(jià)的問題。此外，Cu與Mo相比是強(qiáng)化鋼的元素，即使是少量的Cu含量也有使加工性劣化的問題。另一方面，作為在接近本發(fā)明的節(jié)省合金(合金元素的含量少)這一宗旨的方面頗有興趣的技術(shù)，公開了通過含有極微量的以往幾乎沒有被注目的Sn、Sb作為合金元素來(lái)提高鋼材特性的技術(shù)。
例如，在專利文獻(xiàn)5中提出了通過含有O. 02 O. 2%的Sb來(lái)提高抗氧化性的鐵素體系不銹鋼。在專利文獻(xiàn)6中提出了一種鐵素體系不銹鋼板，其通過含有O. 005 O. 10%的Sn、Sb中的任一者或兩者，由此防止P的晶界偏析，而且沒有起因于用硫酸酸洗時(shí)的晶界腐蝕的表面損傷。此外，在專利文獻(xiàn)7中提出了 為了抑制焊接熱影響區(qū)中的起因于Cr碳氮化物的晶界腐蝕，含有O. 5%以下的Sn是有效的。但是，在這些技術(shù)中，對(duì)本發(fā)明中所涉及的排氣系統(tǒng)部件的加熱后的耐鹽害腐蝕性、耐冷凝水腐蝕性均沒有敘述。另一方面，最近著眼于利用Sn、Sb提高耐腐蝕性的效果，進(jìn)行了新鋼種的開發(fā)。例如，在專利文獻(xiàn)8中公開了含有Sn、Sb中的任一者或兩者、耐間隙腐蝕性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板。此外，在專利文獻(xiàn)9中也提出了一種為抑制來(lái)自間隙部的流銹而含有Sn、Sb作為選擇元素的鐵素體系不銹鋼板。這些技術(shù)都是對(duì)間隙腐蝕進(jìn)行處置。在鐵素體系不銹鋼中，為了抑制間隙腐蝕，需要相應(yīng)的合金元素的含量。因此，在這些技術(shù)中，總的來(lái)講合金元素的含量高，除了耐腐蝕性以外的特性(例如加工性或成本)未必能說是可滿足的水平，還有謀求更適合化的余地?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平6-145906號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特公昭64-4576號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本專利第2756190號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開2007-92163號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2005-146345號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本特開平11-92872號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 :日本特開2002-38221號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開2008-190003號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9 日本特開2009-97079號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于，提供一種不含Mo或節(jié)省了 Mo量、且具有與SUS436L(17Cr-l. 2Mo系)同等以上的耐腐蝕性和加工性的鋼。另外，本發(fā)明所涉及的耐腐蝕性，以如消聲器等在相對(duì)的低溫度的區(qū)域中使用的排氣系統(tǒng)部件所要求的一般平面部上的耐冷凝水腐蝕性和耐鹽害腐蝕性為對(duì)象。特別是，本發(fā)明涉及將坯料加熱而形成氧化膜后的耐腐蝕性、即決定排氣系統(tǒng)部件壽命的穿孔腐蝕的特性。再有，在本發(fā)明中加熱環(huán)境以400°C的大氣氣氛為前提。本發(fā)明還涉及在加熱環(huán)境下維持了形成氧化膜所需的足夠的時(shí)間即8小時(shí)后的耐腐蝕性。用于解決課題的手段本發(fā)明者們對(duì)多種不銹鋼材進(jìn)行了龐大次數(shù)的鹽害腐蝕試驗(yàn)及冷凝水腐蝕試驗(yàn)。其結(jié)果是，得到了下述見識(shí)，即，通過復(fù)合添加適量的Sn和Ni，加熱后的耐腐蝕性飛躍提聞，其效果超過Mo的效果。本發(fā)明是基于上述見識(shí)而完成的，其要件如下所示。(I)本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，以質(zhì)量％計(jì)含有C :彡 O. 015%、Si 0. 01 O. 50%、Mn 0. 01 O. 50%、P ^ O. 050%、S ^ O. 010%、N (O. 015%、Al 0. 010 O. 100%、Cr :16· 5 22. 5%、Ni 0. 5 2. 0%、Sn 0. 0 1 O. 50%，并進(jìn)一步含有Ti :0. 03 O. 30%及Nb :0. 03 O. 30%中的任一者或兩者，剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。(2)根據(jù)上述(I)所述的本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，以質(zhì)量％計(jì)也可以進(jìn)一步含有B :0. 0002 O. 0050%。(3)根據(jù)上述(I)或(2)所述的本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)的汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，以質(zhì)量％計(jì)也可以進(jìn)一步含有Mo :0. 01 O. 50%及Cu :0. 01 O. 35%中的任一者或兩者。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)，能夠提供不含Mo或節(jié)省了 Mo量、且具有與SUS436L同等以上的加熱后的耐腐蝕性和加工性的鐵素體系不銹鋼。因此，產(chǎn)業(yè)上的效果大。


圖I是表示Mo、Sn、Ni對(duì)加熱后的耐腐蝕性的影響的圖示，(a)是有關(guān)耐鹽害腐蝕性的圖示，(b)是有關(guān)耐冷凝水腐蝕性的圖示。圖2是表示用于確保與SUS436L同等的加工性的Sn及Ni的含量的適當(dāng)區(qū)域的圖
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具體實(shí)施例方式本發(fā)明者們采用將支配耐腐蝕性的Cr的含量固定在17%、且使Mo、Sn、Ni的含量發(fā)生了變化的鋼板和同時(shí)含有Sn和Ni的鋼板，對(duì)400°C X8小時(shí)的加熱處理后的耐鹽害腐蝕性和耐冷凝水腐蝕性進(jìn)行了調(diào)查。耐鹽害腐蝕性通過JAS0-M609-91規(guī)定的復(fù)合循環(huán)腐蝕試驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。這里，在復(fù)合循環(huán)腐蝕試驗(yàn)中，反復(fù)進(jìn)行鹽水噴霧、干燥及濕潤(rùn)。在鹽水噴霧時(shí)，在35°C的溫度下對(duì)試樣進(jìn)行2小時(shí)的5%的NaCl噴霧。對(duì)于干燥，在相對(duì)濕度20%的氣氛中，在60°C的溫度下將試樣放置4小時(shí)。對(duì)于濕潤(rùn)，在相對(duì)濕度90%的氣氛中，在50°C的溫度下將試樣放置2小時(shí)。耐冷凝水腐蝕性通過基于JAS0-M611-92-A的冷凝水腐蝕試驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。但是，在冷凝水腐蝕試驗(yàn)的條件中，將腐蝕液的Cl離子濃度變更為lOOOppm，此點(diǎn)與JASO標(biāo)準(zhǔn)不同。圖I中示出結(jié)果的一個(gè)例子。圖I是表示合金元素的含量與最大腐蝕深度的關(guān)系的圖示，Ca)示出鹽害腐蝕的結(jié)果，(b)示出冷凝水腐蝕的結(jié)果。圖I的橫軸記載的合金元素含量是指圖I中的腳注(符號(hào)說明)中所記載的Mo、Ni、Sn的各自含量。所謂腳注的“Ni + O. 14%Sn”，表示將Sn含量固定在O. 14%，使Ni的含量如圖I的橫軸那樣變化?！癝n +O. 61%Ni”也同樣地表示將Ni含量固定在O. 61%，使Sn的含量如圖I的橫軸那樣變化。由圖I可知，Mo、Sn、Ni均使耐腐蝕性提高。特別可知Sn是與Mo相比體現(xiàn)出將耐腐蝕性提高大約2. 5倍的優(yōu)良的效果的元素。還可知Ni是體現(xiàn)出與Mo同等的提高耐腐蝕性的效果的元素。像這樣，可知Ni、Sn即使單獨(dú)也具有代替Mo的功能，但在同時(shí)含有Ni和Sn時(shí)，其效果進(jìn)一步增強(qiáng)。特別是，在與O. 1%左右的微量的Sn —同含有Ni時(shí)，與單
獨(dú)含有Ni時(shí)相比，能夠?qū)i含量節(jié)省到2 / 3左右。Ni、Sn都作為固溶強(qiáng)化元素使加工性劣化，因此，對(duì)于通過添加微量的Sn能夠節(jié)省Ni的效果，不僅在節(jié)省資源及降低合金成本方面體現(xiàn)出價(jià)值，而且在加工性方面也體現(xiàn)出價(jià)值。這樣，可將Sn-Ni復(fù)合添加鋼評(píng)價(jià)為具有代替含Mo鋼的充分的價(jià)值的鋼種。如此的Sn-Ni共存產(chǎn)生的效果的體現(xiàn)機(jī)理還不清楚。但可推測(cè)Sn及Ni都是在腐蝕發(fā)生過程中沒有效果的元素，在腐蝕發(fā)展過程中起到抑制活性溶解及促進(jìn)再鈍化的作用。此外，還推測(cè)Sn及Ni也參與了使通過加熱處理而形成的氧化皮膜致密化的作用。這樣的作用對(duì)于初期銹等的生銹(銹的發(fā)生)問題并不是有用的，但對(duì)于改善開孔壽命是有效的，對(duì)于與外觀相比更重視壽命的排氣系統(tǒng)部件而言，可成為絕好的改善手段。接著，對(duì)耐腐蝕性調(diào)查中所用的坯料還進(jìn)行加工性調(diào)查。制作JIS Z2201中的13號(hào)B試驗(yàn)片，采用該試驗(yàn)片進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)定總伸長(zhǎng)率。根據(jù)該總伸長(zhǎng)率的值評(píng)價(jià)加工性。得到的結(jié)果示于圖2中。圖2中，將SUS436L的伸長(zhǎng)值(30. 7%)作為比較基準(zhǔn)，表示能夠確保同等的加工性的Sn、Ni的含量的范圍。由此得知只要將Sn含量的上限設(shè)定在O. 5%，且將Ni含量的上限設(shè)定在2. 0%就可以。由以上可評(píng)價(jià)為，通過復(fù)合添加適量的Sn、Ni，可以作為代替SUS436L的排氣系統(tǒng)材料而供于實(shí)用。再有，從節(jié)省合金的目的出發(fā)雖是相反的，但為了進(jìn)一步提高耐腐蝕性也可以含有少量的Mo、Cu。但是，Mo、Cu的提高耐腐蝕性的效果比不上Sn-Ni共存效果(通過Sn、Ni共存得到的效果)，因此并不是比Sn-Ni更優(yōu)先含有Mo、Cu。此外，通過含有Mo、Cu，不僅合金成本增加，而且加工性及制造性也劣化，此點(diǎn)需要注意。對(duì)于Cu含量，可以將O. 35%作為上限，對(duì)于Mo含量，可以將O. 50%作為上限。以下，對(duì)本實(shí)施方式中的合金元素的作用和其含量的限定理由進(jìn)行詳述。C、N :C及N是成為焊接熱影響區(qū)中的晶界腐蝕的原因的元素，還使加熱后的耐腐蝕性劣化。此外，使冷加工性劣化。因此，應(yīng)將C、N的含量限制在盡量低的水平，C、N的含量的上限分別優(yōu)選為O. 015%，更優(yōu)選為O. 010%οSi =Si具有提高加熱后的耐腐蝕性的作用，因此以O(shè). 01%以上的量含有?？墒牵琒i使加工性劣化，因此不應(yīng)大量含有，可以將Si含量的上限限制在O. 50%。Si含量?jī)?yōu)選為O. 05 O. 30%OMn =Mn也具有提高加熱后的耐腐蝕性的作用，因此以O(shè). 01%以上的量含有?？墒?，Mn因使加工性劣化而不應(yīng)大量含有，可以將Mn含量的上限限制在O. 50%。Mn含量?jī)?yōu)選為O. 05 O. 30%οP :P是使加工性劣化的元素。因此，希望P含量為盡量低的水平。將可容許的P含量的上限規(guī)定為O. 050%。P的上限值優(yōu)選為O. 030%。S :S是使加熱后的耐腐蝕性劣化的元素。因此，希望S含量為盡量低的水平。將可容許的S含量的上限規(guī)定為O. 010%O S含量的上限值優(yōu)選為O. 0050%，更優(yōu)選為O. 0030%。Cr =Cr是為了確保加熱后的耐腐蝕性的基本的元素，必須含有適量的Cr。有必要將Cr含量的下限規(guī)定為16. 5%。另一方面，從Cr是使加工性劣化的元素及抑制合金成本的觀點(diǎn)出發(fā)，可以將Cr含量的上限設(shè)定在22. 5%。Cr含量?jī)?yōu)選為16. 8 19. 5%。Al :A1作為脫氧元素是有用的，還具有提高加熱后的耐腐蝕性的作用，因此以 0.010%以上的量含有?？墒?，Al因使加工性劣化而不應(yīng)大量含有?？梢詫l含量的上限限制在O. 100%ο Al含量?jī)?yōu)選為O. 020 O. 060%。在本實(shí)施方式中，含有Ti及Nb中的任一者或兩者。Ti =Ti具有將C、N以碳氮化物的形式固定而抑制晶界腐蝕的作用。因此在含有Ti的情況下，將Ti含量的下限規(guī)定為O. 03%?？墒牵词惯^剩地含有，效果也飽和，而且損害加工性，因此將Ti含量的上限規(guī)定為O. 30%。Ti含量的上限優(yōu)選為O. 20%。再有，Ti含量?jī)?yōu)選為C及N的合計(jì)量的5倍量以上且30倍量以下。Nb 與Ti同樣，Nb具有通過將C、N以碳氮化物的形式固定而抑制晶界腐蝕的作用。因此在含有Nb的情況下，將Nb含量的下限規(guī)定為O. 03%。可是，如果過剩地含有，則損害加工性，因此將Nb含量的上限規(guī)定為O. 30%。Nb含量?jī)?yōu)選為O. 03 O. 10%。Sn =Sn作為以微量含有就大幅改善加熱后的耐腐蝕性的元素是非常有用的，是本實(shí)施方式的不銹鋼的基本的合金元素。將Sn含量的下限規(guī)定為O. 01%。Sn含量的下限優(yōu)選為O. 05%。另一方面，Sn是使加工性劣化的元素，還使焊接區(qū)韌性劣化，因此不希望超過
O.5%地含有Sn。Sn含量的上限優(yōu)選為O. 4%，更優(yōu)選為O. 3%。Ni :通過復(fù)合添加Ni和Sn，以比較少量的Ni就使加熱后的耐腐蝕性大幅改善。Ni是非常有用的元素，是本實(shí)施方式的不銹鋼的基本的合金元素。將Ni含量的下限規(guī)定為
0.5%。另一方面，如果Ni含量過多，則因出現(xiàn)馬氏體組織而硬化，因此將Ni含量的上限規(guī)定為2. 0%。Ni含量的上限優(yōu)選為I. 5%，更優(yōu)選為I. 0%。本實(shí)施方式的不銹鋼也可以根據(jù)需要含有以下的選擇元素。B B對(duì)于通過抑制Sn的晶界偏析、防止由晶界強(qiáng)度下降導(dǎo)致的2次加工脆化及熱加工性劣化是有用的元素。B是對(duì)加熱后的耐腐蝕性不產(chǎn)生影響的元素。因此也可以根據(jù)需要含有B，將B含量的下限規(guī)定為O. 0002%。如果B含量超過O. 0050%,反而使熱加工性劣化，因此可以將B含量的上限規(guī)定為O. 0050%。B含量?jī)?yōu)選為O. 0004 O. 0015%。Mo:從節(jié)省合金化(合金元素的含量的降低)、低成本的觀點(diǎn)出發(fā)雖是相反的，但在加熱后追上最終的耐腐蝕性的情況下，也可以以微量的范圍含有Mo。在含有Mo時(shí)，將Mo含量的下限規(guī)定為O. 01%。由此，能更容易超越SUS436L的加熱后的耐腐蝕性。此外，需要在不使加工性劣化的范圍內(nèi)使Mo含量達(dá)到所需最低限，因此將Mo含量的上限規(guī)定為O. 50%。Mo含量的上限優(yōu)選為O. 3%，更優(yōu)選為O. 2%。Cu :與Mo同樣，從節(jié)省合金化(合金元素的含量的降低)、低成本的觀點(diǎn)出發(fā)雖是相反的，但在加熱后追上最終的耐腐蝕性的情況下，也可以以微量的范圍含有Cu。在含有Cu時(shí)，將Cu含量的下限規(guī)定為O. 01%。由此，能更容易超越SUS436L的加熱后的耐腐蝕性。此外，需要在不使加工性劣化的范圍內(nèi)使Cu含量達(dá)到所需最低限，因此將Cu含量的上限規(guī)定為O. 35%。Cu含量?jī)?yōu)選為O. 10 O. 30%ο通常的排氣系統(tǒng)部件用不銹鋼板可通過以下方法來(lái)制造。首先，用轉(zhuǎn)爐或電爐等進(jìn)行熔煉、精煉，制造鋼坯。接著，通過對(duì)鋼坯實(shí)施熱軋、酸洗、冷軋、退火、最終酸洗等，由此制造鋼板。此外，將該鋼板作為坯料，通過電阻焊、TIG焊接、激光焊接等，制造通常的排氣系統(tǒng)部件用不銹鋼管。具有上述組成的鐵素體系不銹鋼可用通常的排氣系統(tǒng)部件用不銹鋼板的制造方法以鋼板的形式進(jìn)行制造。此外，具有上述組成的鐵素體系不銹鋼可用通常的排氣系統(tǒng)部件用不銹鋼管的制造方法以焊管的形式進(jìn)行制造。對(duì)于如此制造的鐵素體系不銹鋼板，在加工性方面優(yōu)選比SUS436J1L更優(yōu)異，優(yōu) 選總伸長(zhǎng)率為30. 7%以上?？偵扉L(zhǎng)率可通過JIS Z2201中規(guī)定的拉伸試驗(yàn)來(lái)求出。通過采用常規(guī)方法制造具有本實(shí)施方式的成分的不銹鋼板，能夠使總伸長(zhǎng)率達(dá)到良好的范圍。本實(shí)施方式中規(guī)定的加熱后的耐腐蝕性通過用以下方法測(cè)定的最大腐蝕深度來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，將平板的腐蝕試驗(yàn)片在大氣氣氛中在400°C下保持8小時(shí)。接著，對(duì)加熱處理過的腐蝕試驗(yàn)片進(jìn)行復(fù)合循環(huán)腐蝕試驗(yàn)及冷凝水腐蝕試驗(yàn),測(cè)定最大腐蝕深度。復(fù)合循環(huán)腐蝕試驗(yàn)按照J(rèn)AS0-M609-91進(jìn)行。然后，測(cè)定腐蝕試驗(yàn)后的試驗(yàn)片的最大腐蝕深度。冷凝水腐蝕試驗(yàn)除了將腐蝕液的Cl離子濃度規(guī)定為IOOOppm以外，按照J(rèn)AS0-M611-92-A進(jìn)行。然后，測(cè)定腐蝕試驗(yàn)后的試驗(yàn)片的最大腐蝕深度。通過將得到的最大腐蝕深度的結(jié)果與比較基準(zhǔn)的SUS436L的最大腐蝕深度相比較來(lái)評(píng)價(jià)優(yōu)劣。在腐蝕試驗(yàn)前對(duì)腐蝕試驗(yàn)片在大氣氣氛下施加加熱處理是因?yàn)樾枰雽?shí)際車輛的排氣系統(tǒng)部件遭遇的條件(即，因排氣的高溫而形成氧化皮膜的條件)。該氧化皮膜發(fā)揮對(duì)皮膜/基材界面的Cr濃度產(chǎn)生影響、同時(shí)遮斷皮膜的環(huán)境物質(zhì)的作用。因此，在不進(jìn)行形成氧化皮膜的熱處理時(shí)，不能模擬實(shí)際車輛中的排氣系統(tǒng)部件的腐蝕特性，不能進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)。本實(shí)施方式中含有的Sn、Ni不僅提高基材的耐腐蝕性，而且還影響氧化膜的生長(zhǎng)行為及致密性等。因此，Sn、Ni也有助于遮斷氧化膜的腐蝕物質(zhì)的效果。作為其結(jié)果，可推測(cè)Sn、Ni起到提高加熱后的耐腐蝕性的作用。再有，以下示出在冷凝水腐蝕試驗(yàn)中將Cl離子濃度規(guī)定為IOOOppm的理由。如JASO標(biāo)準(zhǔn)，在Cl離子濃度為IOOppm時(shí)，SUS436L級(jí)的不銹鋼幾乎不腐蝕，評(píng)價(jià)結(jié)果有時(shí)背離實(shí)際車輛的腐蝕故障(腐蝕事例)(有時(shí)在評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際車輛的腐蝕事例之間沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系)。因此，為了以實(shí)際車輛中產(chǎn)生的腐蝕事例為基礎(chǔ)，規(guī)定為更嚴(yán)酷的條件，因而將Cl離子濃度設(shè)定在lOOOppm。實(shí)施例基于實(shí)施例對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的說明。用150kg真空熔煉爐熔煉表1、2所示的組成的鋼，并進(jìn)行鑄造，得到50kg的鋼錠。接著，對(duì)鋼錠施加熱軋一熱軋板的退火一酸洗一冷軋一退火一最終酸洗的工序，制作板厚
I.2mm的鋼板。在熱軋板的制作工序中，對(duì)坯料厚度為90mm的鋼錠，用1160°C的加熱溫度施加9道次的熱軋，使板厚達(dá)到3. 2_，接著進(jìn)行水冷。在熱軋板的退火工序中，在940°C對(duì)熱軋板進(jìn)行3分鐘的空冷。在冷軋板的制作工序中，對(duì)坯料厚度為3. 2mm的熱軋板實(shí)施冷軋，使最終厚度達(dá)到I. 0_。在退火工序中，在920°C下對(duì)冷軋板進(jìn)行I分鐘的空冷。在熱軋板的酸洗工序中，對(duì)熱軋板實(shí)施噴丸處理，接著采用硫酸水溶液進(jìn)行酸洗。在最終酸洗的工序中，采用硝氟酸水溶液(硝酸和氫氟酸的混合液)進(jìn)行酸洗。在表1、2中，對(duì)偏離本實(shí)施方式規(guī)定的范圍的成分值標(biāo)記下劃線。此外，除了表I、2中記載的元素以外的剩余部分為鐵及不可避免的雜質(zhì)。由該鋼板采取腐蝕試驗(yàn)片，采用# 600金剛砂研磨紙研磨試驗(yàn)面。接著,對(duì)腐蝕試驗(yàn)片，在大氣氣氛的爐中在400°C的溫度下實(shí)施8小時(shí)的加熱處理。對(duì)施加了加熱處理的腐蝕試驗(yàn)片，實(shí)施循環(huán)腐蝕試驗(yàn)及冷凝水腐蝕試驗(yàn)。在循環(huán)腐蝕試驗(yàn)中，按照模擬鹽害環(huán)境的JAS0-M609-91，重復(fù)進(jìn)行鹽水噴霧、干燥及濕潤(rùn)。在鹽水噴霧中，在35°C的溫度下對(duì)試驗(yàn)片進(jìn)行2小時(shí)的5%的NaCl噴霧。對(duì)于干燥，在相對(duì)濕度20%的氣氛中，在60°C的溫度下將試驗(yàn)片放置4小時(shí)。對(duì)于濕潤(rùn)，在相對(duì)濕度90%的氣氛中，在50°C的溫度下將試驗(yàn)片放 置2小時(shí)。對(duì)于冷凝水腐蝕試驗(yàn)，除了將試驗(yàn)液的Cl離子濃度規(guī)定為IOOOppm以外，按照J(rèn)AS0-M611-92-A 進(jìn)行。對(duì)腐蝕試驗(yàn)結(jié)束后的腐蝕試驗(yàn)片實(shí)施脫銹處理，接著用顯微鏡焦點(diǎn)深度法求出最大腐蝕深度。此外，為了與腐蝕試驗(yàn)并行地評(píng)價(jià)加工性，由鋼板制作JIS Z2201中的13號(hào)B試驗(yàn)片，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。然后，評(píng)價(jià)試驗(yàn)片的板長(zhǎng)度方向的總伸長(zhǎng)率。在最大腐蝕深度與SUS436L的最大腐蝕深度的比(鋼板試樣的最大腐蝕深度/SUS436L的最大腐蝕深度)低于I時(shí)，將耐腐蝕性評(píng)價(jià)為良好(good)。此外，在總伸長(zhǎng)率的值為SUS436L的總伸長(zhǎng)率的值(30. 7%)以上時(shí)，將加工性評(píng)價(jià)為良好(good)。試驗(yàn)結(jié)果示于表3中。
權(quán)利要求
1.一種汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)含有 C O. 015%、Si :0. 01 O. 50%、Mn 0. 01 O. 50%、P :≤ O. 050%、S :≤ O. 010%、 N O. 015%、Al :0. 010 O. 100%、Cr :16. 5 22. 5%、Ni :0. 5 2. 0%、Sn :0. 01 O. 50% ； 并進(jìn)一步含有Ti :0. 03 O. 30%及Nb :0. 03 O. 30%中的任一者或兩者； 剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)利要求I所述的汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有B 0. 0002 O. 0050%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，其特征在于以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有Mo :0. 01 O. 50%及Cu :0. 01 O. 35%中的任一者或兩者。
全文摘要
本發(fā)明提供一種汽車排氣系統(tǒng)部件用鐵素體系不銹鋼，其以質(zhì)量%計(jì)含有C≤0.015%、Si0.01～0.50%、Mn0.01～0.50%、P≤0.050%、S≤0.010%、N≤0.015%、Al0.010～0.100%、Cr16.5～22.5%、Ni0.5～2.0%、Sn0.01～0.50%，并進(jìn)一步含有Ti0.03～0.30%及Nb0.03～0.30%中的任一者或兩者，剩余部分包含F(xiàn)e及不可避免的雜質(zhì)。
文檔編號(hào)C22C38/50GK102791899SQ201180013600
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者坂本俊治, 寺岡慎一, 平出信彥 申請(qǐng)人:新日鐵住金不銹鋼株式會(huì)社