马氏体系不锈钢板制造技术

一种马氏体系不锈钢板，其具有下述成分组成：以质量％计，含有C：0.035～0.090％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～0.90％、P：0.050％以下、S：0.050％以下、Cr：10.0～14.0％、Ni：0.01～0.40％、Al：0.001～0.50％、V：0.05～0.50％和N：0.050～0.20％，并且C和N的含量满足C％+N％≥0.10％和N％≥C％的关系，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板的表层部中的长径为200nm以上的析出物的个数为每100μm

Martensitic stainless steel plate

A martensitic stainless steel plate has the following components: in mass percent, it contains C:0.035-0.090%, Si:0.01-1.0%, Mn:0.01-0.90%, P:0.050%, S:0.050%, Cr:10.0-14.0%, Ni:0.01-0.40%, Al:0.001-0.50%, V:0.05-0.50% and N:0.050-0.20%, and the contents of C and N meet the requirements of C%+N>0.10%. % In relation to N%>C%, the residual is composed of Fe and unavoidable impurities. The number of precipitates with a diameter of more than 200 nm in the surface of the steel plate is every 100 microns.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马氏体系不锈钢板
本专利技术涉及强度、加工性以及耐腐蚀性均优良的马氏体系不锈钢板。
技术介绍
汽车的排气系统部件的各部件间，为了防止排气、冷却水、润滑油等的泄漏，利用被称为垫片的密封部件进行密封。垫片在由于管内的压力变动等使间隙变宽的情况和变窄的情况中的任意一种情况下都必须发挥密封性能，因此加工出被称为凸筋的凸部。由于凸筋在使用中反复进行压缩和松弛，因此需要高拉伸强度。另外，有时根据凸筋的形状进行严苛的加工，因此还要求垫片用材料具有优良的加工性。此外，垫片在使用中暴露于排气、冷却水等中，因此还需要耐腐蚀性。垫片用材料的耐腐蚀性不充分时，还存在由于腐蚀而发生破坏的情况。以往，作为垫片用材料，大多使用以高水准兼顾强度和加工性的奥氏体系不锈钢SUS301(17质量％Cr-7质量％Ni)、SUS304(18质量％Cr-8质量％Ni)等。但是，奥氏体系不锈钢大量含有高价元素Ni，因此在材料成本方面具有很大的课题。另外，奥氏体系不锈钢还存在对应力腐蚀开裂的敏感性高的课题。与此相对，作为Ni含量少因而廉价、通过淬火处理得到高强度的不锈钢，提出了SUS403(12质量％Cr-0.13质量％C)等马氏体系不锈钢、以及具有含有马氏体的多层组织的不锈钢。例如，在专利文献1中公开了一种马氏体系不锈钢和马氏体-铁素体双相系不锈钢，其中，通过在含氮气氛中进行淬火处理，使表层部氮化而形成奥氏体相，由此实现了疲劳特性的改善。在专利文献2中公开了一种马氏体-铁素体双相系不锈钢，其中，通过加热至奥氏体和铁素体的双相温度范围而进行淬火，兼顾了硬度和加工性。在专利文献3中公开了一种多层组织不锈钢，其中，通过在含氮气氛中进行热处理，使表层部为马氏体+残余奥氏体相、使内层部为马氏体单相。另外，在专利文献4中公开了一种马氏体-铁素体双相系不锈钢，其中，通过在多层化热处理后进行时效处理，提高了弹簧特性。在专利文献5中公开了一种马氏体-铁素体双相系不锈钢，其中，通过控制冷轧率，得到了所期望的硬度。在专利文献6中公开了一种不锈钢，其中，使表层部为马氏体+残余奥氏体这两相。在专利文献7中公开了一种不锈钢，其中，在SUS403等中吸收氮而使氮化合物析出于表层部。在专利文献8中公开了一种多层组织不锈钢，其中，从最外表面到深度至少1μm为止的表层部由马氏体单相的层包覆。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-38243号公报专利文献2：日本特开2005-54272号公报专利文献3：日本特开2002-97554号公报专利文献4：日本特开平3-56621号公报专利文献5：日本特开平8-319519号公报专利文献6：日本特开2001-140041号公报专利文献7：日本特开2006-97050号公报专利文献8：日本特开平7-316740号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，专利文献1～3的不锈钢均通过增多C含量来提高强度，因此在加工性方面留有问题。另外，专利文献4的不锈钢在C含量多或者Ni含量多的情况下能够得到所期望的硬度。但是，在C含量多的情况下，存在加工性不充分的问题，在Ni含量多的情况下，不仅加工性降低，还存在成本升高的问题。此外，专利文献5的不锈钢存在加工性由于冷轧而降低的问题。另外，专利文献6和7的不锈钢的加工性也不充分，这些专利文献5～7的不锈钢难以说充分实现了强度与加工性的兼顾。此外，关于专利文献8的不锈钢，也留有下述问题：C含量多，加工性差；或者C含量、N含量均少，因此无法确保充分的强度；或者Cr含量多，因此无法确保充分的强度。这样，虽然马氏体系不锈钢对应力腐蚀开裂的敏感性小、在成本方面也比奥氏体系不锈钢廉价，但存在加工性差的问题。另外，通过对淬火后的马氏体系不锈钢实施被称为回火的较低温度下的热处理，能够提高加工性，但这种情况下，会产生因Cr碳化物的析出而导致的强度、耐腐蚀性降低的问题。本专利技术是为了解决上述问题而开发的，其目的在于提供能够兼顾优良的强度和加工性、进而具有优良的耐腐蚀性的马氏体系不锈钢板。用于解决问题的方法本专利技术人进行了关于马氏体系不锈钢板的强度和加工性、耐腐蚀性的研究，特别是对C含量和N含量给强度和加工性、耐腐蚀性带来的影响进行了研究，得到了以下的见解。(1)C提高淬火后的强度的效果大，但是会大大降低加工性、特别是伸长率。另一方面，N提高强度的效果比C稍差，但是伸长率的降低比C小。因此，为了以良好的平衡提高强度和伸长率，充分利用N是有效的。(2)在优化Cr含量和Ni含量的基础上，确保C与N的总量为固定量，同时抑制C并且使N增多、具体而言使N含量为C含量以上，由此，能够得到在确保充分的强度的同时具有优良的伸长率的马氏体系不锈钢板。(3)在C含量增多的情况下，由于Cr碳化物析出，耐腐蚀性容易降低。与此相对，在N含量增多的情况下，Cr氮化物析出，但是与碳化物相比，该氮化物使耐腐蚀性降低的程度小。因此，通过如上述(2)那样控制C含量和N含量，能够将耐腐蚀性的降低限于最低限度。另外，本专利技术人准备了以各种成分组成和制造条件制造的钢板，对这些钢板实施了假设作为垫片部件的实际规格的凸筋加工，对于给凸筋部的开裂的产生带来的影响进一步进行了反复研究。其结果是得到了以下的见解。(4)通过使钢的成分组成中含有适当量的V、并且与V的含有相应地进行成分调节，并在此基础上在适当条件下进行淬火和回火，能够抑制在钢板的表层部析出的析出物的粗大化，其结果是，能够有效地防止凸筋部的开裂的产生。(5)即，通过制成含有V的适当的成分组成、并且满足规定的制造条件，在钢板的表层部析出的析出物中，占多数的不是粗大的Cr碳/氮化物而是微细的Cr-V复合碳/氮化物，这种微细的Cr-V复合碳/氮化物不易成为凸筋加工时凸筋部产生开裂的起点。因此，通过制成含有V的适当的成分组成、并且满足规定的制造条件，能够有效地防止凸筋部的开裂的产生。本专利技术是基于上述见解进一步加以研究而最终完成的。即，本专利技术的主旨构成如下所述。1.一种马氏体系不锈钢板，其具有下述成分组成：以质量％计，含有C：0.035～0.090％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～0.90％、P：0.050％以下、S：0.050％以下、Cr：10.0～14.0％、Ni：0.01～0.40％、Al：0.001～0.50％、V：0.05～0.50％和N：0.050～0.20％，并且C和N的含量满足下述式(1)和(2)的关系，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板的表层部中的长径为200nm以上的析出物的个数为每100μm2中25个以下，拉伸强度为1300MPa以上，屈服强度为1100MPa以上，并且伸长率为8.0％以上，C％+N％≥0.10％(1)N％≥C％(2)在此，C％和N％分别表示C和N的钢中含量(质量％)。2.如上述1所述的马氏体系不锈钢板，其中，上述成分组成以质量％计进一步含有选自Mo：0.01～0.50％、Cu：0.01～0.15％和Co：0.01～0.50％中的一种或两种以上。3.如上述1或2所述的马氏体系不锈钢板，其中，上述成分组成以质量％计进一步含有选自Ti：0.01～0.15％、Nb：0.01～0.15％和Zr：0.01～0.15％中的一种或两种以上。4.如上述1～3中任一项所述的马氏体系不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马氏体系不锈钢板，其具有下述成分组成：以质量％计，含有C：0.035～0.090％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～0.90％、P：0.050％以下、S：0.050％以下、Cr：10.0～14.0％、Ni：0.01～0.40％、Al：0.001～0.50％、V：0.05～0.50％和N：0.050～0.20％，并且C和N的含量满足下述式(1)和(2)的关系，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板的表层部中的长径为200nm以上的析出物的个数为每100μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 JP 2016-2046881.一种马氏体系不锈钢板，其具有下述成分组成：以质量％计，含有C：0.035～0.090％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～0.90％、P：0.050％以下、S：0.050％以下、Cr：10.0～14.0％、Ni：0.01～0.40％、Al：0.001～0.50％、V：0.05～0.50％和N：0.050～0.20％，并且C和N的含量满足下述式(1)和(2)的关系，余量由Fe和不可避免的杂质构成，钢板的表层部中的长径为200nm以上的析出物的个数为每100μm2中25个以下，拉伸强度为1300MPa以上，屈服强度为1100MPa以上，并且伸长率为8.0％以上，C％...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村徹之，石川伸，杉原玲子，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP