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公開番号2025123951
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019763
出願日2024-02-13
発明の名称フェライト系ステンレス熱延鋼板およびその製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250818BHJP(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】通板中の割れの抑止能力に優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板を提供する。
【解決手段】成分組成を適正に制御するとともに、C断面における長軸径:1000μm以上の結晶粒の個数密度を50個/cm²以下とし、破壊靭性値K_ICを30MPa・m^1/2以上とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．００１～０．０２０％、
Ｓｉ：０．０１～１．００％、
Ｍｎ：０．０１～１．００％、
Ｐ：０．０４０％以下、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ａｌ：０．００１～０．１００％、
Ｃｒ：１６．０～３０．０％、
Ｎｉ：０．０１～０．６０％、
Ｔｉ：０．１０～０．４０％および
Ｎ：０．００１～０．０２０％
であり、残部がＦｅおよび不可避的不純物である、成分組成を有し、
Ｃ断面における長軸径：１０００μｍ以上の結晶粒の個数密度が５０個／ｃｍ
２
以下であり、
破壊靭性値Ｋ
ＩＣ
が３０ＭＰａ・ｍ
１／２
以上である、フェライト系ステンレス熱延鋼板。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記成分組成が、さらに、質量％で、以下の（Ａ群）および（Ｂ群）のうちの一方または両方を含有する、請求項１に記載のフェライト系ステンレス熱延鋼板。
（Ａ群）Ｃｕ：１．００％以下、Ｍｏ：２．００％以下、Ｗ：１．００％以下、Ｃｏ：０．２０％以下およびＳｎ：０．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上
（Ｂ群）Ｎｂ：０．１２％未満、Ｖ：０．５０％以下、ＲＥＭ：０．１００％以下、Ｍｇ：０．００３０％以下およびＣａ：０．００３０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上
【請求項３】
請求項１または２に記載のフェライト系ステンレス熱延鋼板を製造するための方法であって、
１１００～１２５０℃に加熱されたスラブに、２以上の圧延パスによる熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
前記熱間圧延では、
以下の第１の圧延パス－保持の組み合わせを行ったのち、
以下の第２の圧延パス－保持の組み合わせを行う、
フェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法。
・第１の圧延パス－保持の組み合わせ
圧延温度が１１００℃以上で、かつ、圧下率が２０％以上である、１の圧延パスと、
保持温度が１０８０℃以上で、かつ、保持時間が２０秒以上である、該圧延パス直後の保持との組み合わせ
・第２の圧延パス－保持の組み合わせ
圧延温度が１１００℃未満１０５０℃以上で、かつ、合計圧下率が３５％以上である、１以上の圧延パスと、
保持温度が９００℃以上で、かつ、保持時間が３０秒以上である、該圧延パスのうちの最終の圧延パス直後の保持との組み合わせ
【請求項４】
前記第１の圧延パス－保持の組み合わせを２回以上行う、請求項３に記載のフェライト系ステンレス熱延鋼板の製造方法。

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熱延鋼板およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の排気ガス経路を構成する部品（以下、排気系部品ともいう）は、通常、フランジと呼ばれる締結部品により接続される。フランジには、十分な耐食性と剛性とが必要である。そのため、フランジは、厚肉（例えば、板厚：５.０ｍｍ以上）の鋼板を素材として製造されるのが一般的である。
【０００３】
なかでも、フェライト系ステンレス鋼、例えば、特許文献１に開示されるようなフェライト系ステンレス熱延鋼板は、耐食性に加え、溶接性、さらには溶接部の耐食性にも優れることから、フランジの素材として多く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許６３８４６４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されるような厚肉のフェライト系ステンレス熱延鋼板では、熱間圧延の次工程の通板ライン（連続焼鈍ラインや連続焼鈍酸洗ライン（以下、これらを纏めて、単に連続焼鈍ラインともいう）、焼鈍の準備のためにダミーテールを取り付ける巻替えラインなど）において、鋼帯（コイル）を展開して通板した際に、鋼帯に割れ（以下、通板中の割れともいう）が生じるトラブルが発生しやすいという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決すべく開発されたものであって、通板中の割れの抑止能力に優れるフェライト系ステンレス熱延鋼板を、その好適な製造方法とともに提供することを目的とする。
なお、本明細書において、「～」を用いて表す数値範囲はいずれも、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた。その結果、以下の知見を得た。
【０００８】
（１）まず、発明者らは、通板中の割れが発生したフェライト系ステンレス熱延鋼板の破面などを詳細に調査した。その結果、発明者らは、通板中の割れが発生したフェライト系ステンレス熱延鋼板では、通板中に生じた微小き裂を起点とする脆性破壊が生じている、つまり、通板中に生じた微小き裂が板幅方向全体に渡って伝播し、破断に至っていることを知見した。また、発明者らは、上記の微小き裂の起点が、Ｃ断面で観察される長軸径：１０００μｍ以上の結晶粒（以下、粗大粒ともいう）に生じたへき開破壊によるものであることを知見した。ここで、Ｃ断面とは、フェライト系ステンレス熱延鋼板の板厚方向および板幅方向（圧延直角方向）が含まれる断面である。すなわち、Ｃ断面に垂直な方向は圧延方向となる。また、後述するＬ断面とは、フェライト系ステンレス熱延鋼板の板厚方向および圧延方向が含まれる断面である。すなわち、Ｌ断面に垂直な方向は板幅方向となる。
【０００９】
（２）ここで、（一般的にフェライト単相である）フェライト系ステンレス鋼では、鋳造以降のすべての製造工程においてフェライト相のみが金属固溶体相として存在する。また、フェライト系ステンレス熱延鋼板は、例えば、フェライト系ステンレス鋼のスラブなどの圧延素材（以下、単に圧延素材ともいう）に、粗圧延、仕上げ圧延および巻取りを順に行う熱間圧延工程を経て製造される。ここで、粗圧延から仕上げ圧延の開始時点までは圧延素材の温度が高く、また、圧延パス間の時間も長い、そのため、圧延素材では、再結晶および粒成長が生じて組織が微細化されながら、仕上げ圧延へと進む。一方、仕上げ圧延から巻取りまでの間では、通常、再結晶は生じない。
【００１０】
（３）すなわち、上記のようにして製造されるフェライト系ステンレス熱延鋼板の組織では、粗圧延中に再結晶が生じた箇所は微細な組織となる。一方、粗圧延中に再結晶が生じなかった箇所は鋳造組織由来の粗大な組織（以下、粗大鋳造組織ともいう）となる。つまり、上記の粗大粒は、粗圧延中に再結晶が生じなかった箇所であり、鋳造組織由来の粗大な組織を指すものといえる。なお、上記の粗大粒は、圧延方向に著しく伸長しており、圧延方向の長さは１ｃｍを超えるものが殆どである。そのため、一般的に行われるＬ断面での組織観察では、上記の粗大粒の個数をカウントすることは極めて困難である。換言すれば、Ｃ断面での組織観察において粗大粒の個数を定量的に評価できることは、思いがけない発見といえるものであった。参考のため、図１にＣ断面での組織観察写真の一例を、図２にＬ断面での組織観察写真の一例を、それぞれ示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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