鐵素體系不銹鋼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鐵素體系不銹鋼，其表面品質(zhì)、耐腐蝕性和加工性優(yōu)異，適合作為 建筑物的內(nèi)裝和外裝用部件和家電部件的素材。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵素體系不銹鋼與含有大量高價的Ni的奧氏體系不銹鋼相比更低廉，因此廣泛 用于汽車排氣系統(tǒng)用部件、建筑物的內(nèi)裝和外裝用部件、廚房設(shè)備、洗衣機(jī)和微波爐等家電 部件用的部件等。另外，主要含有Ti的鐵素體系不銹鋼加工性好，與主要含有Nb的鐵素體 系不銹鋼相比更低廉，因此其用途正在不斷擴(kuò)大。
[0003] 關(guān)于含有Ti的鐵素體系不銹鋼，例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了控制Ti和Mg的量以 改善鑄造組織，從而得到成型性和抗皺性（ridging resistance)優(yōu)異的不銹鋼板的技術(shù)。 在專利文獻(xiàn)2中公開了控制氧化物系夾雜物的組成以減少鑄痂狀的表面缺陷（scab like surface defect)，控制Ni、Cu或Co的量以提高耐腐蝕性的技術(shù)。公開了利用該技術(shù)能夠 得到鋼板的表面性狀良好且耐腐蝕性、成型加工性優(yōu)異的不銹鋼。如此，與奧氏體系不銹鋼 相比存在問題的鐵素體系不銹鋼的特性也在不斷得到改善，已有其用途逐漸擴(kuò)大的趨勢。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2001 - 294991號公報
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2000 - 1758號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 然而，對于含有Ti的鐵素體系不銹鋼而言，因 Ti系析出物，主要是因硬質(zhì)且粗大 析出的TiN導(dǎo)致在鋼板表面容易產(chǎn)生條紋狀瑕疵（linear scratch)和白色的條紋圖案 (white sreak)，在產(chǎn)品的外觀上經(jīng)常出現(xiàn)問題。但是，現(xiàn)有技術(shù)并未克服這樣的表面品質(zhì) 的問題。
[0009] 鑒于上述實際情況，本發(fā)明的目的在于提供一種含有Ti的鐵素體系不銹鋼，其鋼 板表面品質(zhì)優(yōu)異，無法由現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，且耐腐蝕性、加工性也優(yōu)異。
[0010] 本發(fā)明人等為了解決上述的課題，對含有Ti的鐵素體系不銹鋼中的Ti系析出物 的形態(tài)與鋼板表面的條紋狀的瑕疵、圖案的關(guān)系進(jìn)行了分析，并且對成分組成與Ti系析出 物的析出形態(tài)的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)研宄。同時還研宄了成分組成對耐腐蝕性、加工性造成的 影響。
[0011] 其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)如果在限定Ti和N的添加量的基礎(chǔ)上，相對于Ti和N的添加量以規(guī) 定的范圍添加 Si，則TiN的結(jié)晶溫度變高，鑄造時TiN在鋼坯中微細(xì)地分散存在。確認(rèn)了由 此冷軋鋼板表面的條紋狀的瑕疵、圖案也減少。另外，發(fā)現(xiàn)同時通過將Ti、C和N以及S、Nb 和Ca等控制在規(guī)定的范圍內(nèi)能夠確保高的耐腐蝕性、加工性。
[0012] 本發(fā)明是基于以上的發(fā)現(xiàn)而完成的，其要點(diǎn)如下。
[0013] [1] -種鐵素體系不銹鋼，其特征在于，成分組成以質(zhì)量％計含有C :0. 020%以 下、Si :0· 15% 以上且 TiXNXIOO% 以上且 0· 50% 以下、Mn :0· 05 ?0· 40%、P :0· 026 ? 0· 040%、S :0· 006% 以下、Al :0· 01 ?0· 15%、Cr :16. 0 ?19. 0%、Ni :0· 05 ?0· 50%、 Ti :10X (C+N) %?0· 35%、Nb :0· 03% 以下、N :0· 015% 以下、Ca :0· 0003 ?0· 0025%、B : 0. 0001?0. 0020%，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
[0014] [2]根據(jù)[1]所述的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，成分組成以質(zhì)量％計進(jìn)一步 含有 C :0· 003%?0· 012%、Al :0· 02 ?0· 08%、Cr :17. 0 ?18. 5%、N :0· 010% 以下、B : 0· 0001 ?0· 0010%。
[0015] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，成分組成以質(zhì)量％計進(jìn) 一步含有Si :0. 15%以上且TiXNXIOO%以上且0.36%以下。
[0016] [4]根據(jù)[1]?[3]中任1項所述的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，成分組成以質(zhì) 量％計進(jìn)一步含有選自 Cu :0· 01 ?0· 14%、Mo :0· 01 ?0· 14%、V :0· 01 ?0· 20% 中的一 種以上。
[0017] [5]根據(jù)[4]所述的鐵素體系不銹鋼，其特征在于，成分組成以質(zhì)量％計進(jìn)一步含 有 V :0· 01 ?0· 10%。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，除了汽車排氣系統(tǒng)部件等主要要求加工性、耐腐蝕性的用途之外，還 能夠廣泛用作建筑物的內(nèi)裝或外裝用的部件、廚房設(shè)備、洗衣機(jī)和微波爐等家電部件用的 部件中的重視外觀的部件。另外，通過控制成分組成，能使成為鋼板表面產(chǎn)生的條紋狀瑕 疵、圖案的主要原因的TiN在鋼中微細(xì)地分散，因此不需要以往的為了除去在鋼板的表層 局部存在的TiN而實施的熱軋板的研磨等操作。
【具體實施方式】
[0019] 以下對本發(fā)明的各構(gòu)成要素的限定理由進(jìn)行說明。
[0020] 1.成分組成
[0021] 首先，對規(guī)定本發(fā)明的鋼的成分組成的理由進(jìn)行說明。應(yīng)予說明，成分％全部表示 質(zhì)量％。
[0022] C :0.020% 以下
[0023] 由于C使耐腐蝕性下降，所以設(shè)為0.020%以下。優(yōu)選為0.012%以下。另一方面， 為了確保強(qiáng)度，優(yōu)選含有0.001%以上的C。因此，C優(yōu)選為0.001?0.020%的范圍。更優(yōu) 選為0. 003?0. 012%的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0. 005?0. 012%的范圍。
[0024] Si :0· 15% 以上且 Ti XNX 100% 以上且 0.50% 以下
[0025] 應(yīng)予說明，上述式中的Ti、N表示各元素的含量（質(zhì)量％ )。
[0026] Si具有使TiN微細(xì)化和分散化的功能，對減少由TiN引起的鋼板的表面瑕疵有效。 為了得到該效果，需含有〇. 15%以上且Ti XNX 100%以上。但是，Si使熱軋板的酸洗所帶 來的去氧化皮性下降。特別是如果含有超過0. 50%，則熱軋板的酸洗所帶來的去氧化皮性 明顯變差，阻礙制造。因此，Si量設(shè)為0. 15%以上且Ti XNX 100%以上且0. 50%以下的范 圍。優(yōu)選為0.15%以上且TiXNXIOO%以上且0.36%以下的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為0.15% 以上且Ti XNX 100%以上且0.30%以下的范圍。
[0027] Mn :0. 05 ?0. 40%
[0028] Mn作為脫氧元素是有效的，含有0.05%以上。但是，如果含有超過0.40%，則Mn 促進(jìn)成為腐蝕的起點(diǎn)的MnS的析出，使耐腐蝕性下降。因此，Mn量設(shè)為0. 05?0. 40%的范 圍。優(yōu)選為0.10?0.30%的范圍。
[0029] P :0. 026 ?0. 040%
[0030] P與Fe和Ti生成微細(xì)的析出物FeTiP，成為延性下降的原因。因此，P量設(shè)為 0.040 %以下。優(yōu)選P量較低，但為了減少P制造成本顯著增加，所以設(shè)為0.026 %以上。因 此，P量設(shè)為〇. 026?0. 040%的范圍。
[0031] S :0.006% 以下
[0032] S與Ca等形成硫化物使耐腐蝕性劣化，因此S量設(shè)為0. 006%以下。應(yīng)予說明，含 有0. 0015%以上的Ca時，S量優(yōu)選為0. 004%以下。含有0. 0020%以上的Ca時，S量優(yōu)選 為0.002%以下。
[0033] Al :0· 01 ?0· 15%
[0034] Al作為脫氧元素是有效的。并且，對抑制含有Ti的鋼中成為問題的煉鋼時的鑄 造噴嘴的閉塞也是有效的。因此，Al量設(shè)為含有0.01%以上。優(yōu)選含有0.02%以上。但 是，如果含有Al超過0. 15%，則以Al2O3為主體的氧化物作為核形成粗大的TiN。因此，Al 量設(shè)為0. 01?0. 15%的范圍。另外，如果Al的含量增加則焊接部的滲透深度（depth of penetration)減少，焊接部的加工性下降，所以Al量優(yōu)選設(shè)為0. 08%以下。因此，優(yōu)選的 Al量的范圍是0· 02?0· 08%。
[0035] Cr :16. 0 ?19. 0%
[0036] Cr對改善耐腐蝕性有效，為了得到良好的耐腐蝕性，需含有16. 0%以上。但是， 如果含有Cr超過19. 0%則加工性下降。因此，Cr量設(shè)為16. 0?19. 0%的范圍。優(yōu)選為 17. 0?18. 5%的范圍。
[0037] Ni :0· 05 ?0· 50%
[0038] Ni是對提高耐腐蝕性有效的元素，為了得到該效果，需含有0. 05%以上。但是，如 果含有Ni超過0. 50%，則鋼硬化，延性下降。另外，Ni是高價元素。因此，Ni量設(shè)為0. 05? 0.50%的范圍。優(yōu)選為0.20?0.50%的范圍。
[0039] Ti : 10 X (C+N) % ?0· 35 %
[0040] 應(yīng)予說明，C、N表示各元素的含量（質(zhì)量％ )。
[0041] Ti將C、N固定成碳氮化物，是對提高耐腐蝕性、加工性有效的元素，需含有 IOX (C+N) %以上。但是，如果含有Ti超過0.35 %則使