奥氏体系不锈钢钢板制造技术

本发明专利技术涉及一种奥氏体系不锈钢钢板，其具有如下化学组成：含有C：0.03％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.5％以下、Cr：15.0～20.0％、Ni：6.0～9.0％、N：0.03～0.15％，余量为Fe以及不可避免的杂质，并且由497‑462(C+N)‑9.2(Si)‑8.1(Mn)‑13.7(Cr)‑20(Ni+Cu)‑18.7(Mo)计算出的Md30值为30～50℃，所述奥氏体系不锈钢钢板具有如下金相组织：加工诱发马氏体量的平均值以体积率计为5.0％以下，奥氏体粒径的平均值为5.0μm以下，板表面以及板中心各自的γ(220)相的X射线衍射半值宽度均为0.50°以上，并且它们的差为0.10°以下。该钢板例如作为激光金属遮蔽用途是适宜的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】奥氏体系不锈钢钢板
本专利技术涉及奥氏体系不锈钢钢板。
技术介绍
在精密加工、特别是光蚀刻加工、进而在之后利用扩散接合等施加热的加工中使用奥氏体系不锈钢钢板。光蚀刻加工为如下方法：在作为原材料的金属板的表面形成基于光致抗蚀剂法的图案之后，通过基于喷射、浸渍的蚀刻而使金属板熔融，将金属板加工成与光致抗蚀剂图案大致相同的形状的方法。此外，激光加工为基于CAD数据等，用激光使金属板的表面熔融，而形成孔、规定的图案的加工方法。如此加工而成的金属板在金属遮蔽等中使用，因此对金属板的原材料要求具有优异的平坦性、硬度高，特别是在光蚀刻加工的情况下，提出为了抑制污物是低碳含量、蚀刻面是平滑的、进而在半蚀刻处理后翘曲也小的要求。此外，在最近，将实施了光蚀刻加工、激光加工的不锈钢钢板层叠，在700℃程度以上进行扩散接合处理，制造热交换器、复杂的流路部件的情况也增加。对于这样的用途，在上述的各特性的基础上，也要求接合性是良好的、加热后的体积变化、收缩小。例如，专利文献1中公开了利用表面光轧来调整不锈钢钢箔的硬度，之后，边赋予张力边进行热处理的方法(张力退火法)，从而实现光蚀刻加工用材料的平坦化和应力松弛的方法。专利文献2中公开了如下方法：利用表面光轧来调整奥氏体系不锈钢钢带的硬度，之后，进行基于张力平整机的矫正，之后，赋予相当于0.2％耐力的0.7～1.0倍的张力，进而，在700～800℃下实施退火处理，从而制造蚀刻后的平坦性优异的不锈钢钢板的方法。通过由专利文献2公开的方法来制造的不锈钢钢板通过最终的在700～800℃下的退火处理，使由表面光轧、张力平整机矫正而附加到原材料上的加工应变消失，从而减少内部的残余应力，抑制半蚀刻后的翘曲。此外，该不锈钢钢板具有如下特征：在700～800℃下的退火时马氏体逆相变为奥氏体，因此，即使在之后的扩散接合时施加热，体积变化、热收缩也小。进而，专利文献3中作为扩散接合性优异的不锈钢，公开了：具有箔厚方向的平均晶粒尺寸为0.001～5μm的微细的晶粒的Al含量为0.5～8％(本说明书中，涉及化学组成的“％”若没有特别限定，则意味着“质量％”)的铁素体系不锈钢钢箔。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平4－69229号公报专利文献2：日本专利第3573047号说明书专利文献3：日本专利第3300225号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题由专利文献1所公开的方法中，在炉内能够赋予不锈钢钢箔张力的特殊的退火设备是必要的，或者为了进行充分的应力松弛而需要在400℃左右的低温并且低速下进行通板，因此存在生产率降低、光蚀刻加工用材料的制造成本上升的问题。此外，在通过由专利文献1公开的方法而制造的不锈钢钢箔之中，虽然满足光蚀刻时的必要特性，但还存在光蚀刻后的扩散接合时等的体积变化、热收缩大的问题。该问题在通过激光加工而施加热时也是同样的。根据本专利技术人等的研究结果，认为该问题的原因是因为由表面光轧而生成的加工诱发马氏体在张力退火后仍残存，因此在之后的扩散接合时施加热时，马氏体逆相变为奥氏体。对于通过由专利文献2公开的方法而制造的不锈钢钢板，存在由于加工应变的消失而使在低碳含量材料中未得到足够的硬度的问题。进而，认为由专利文献3公开的专利技术以铁素体系不锈钢为对象，但即便在奥氏体系不锈钢中，存在通过使晶粒微细从而使扩散接合性提高的可能性。本专利技术的目的在于提供可以兼具在由专利文献1、2公开的专利技术中未得到的、以下列举的2个特性：光蚀刻时、激光加工时的必要特性(特性I)以及在通过扩散接合、激光加工等而施加热的用途中所使用时的必要特性(特性II)，例如适于激光金属遮蔽用途等的供于精密加工的材料的奥氏体系不锈钢钢板以及其制造方法。(特性I)作为光蚀刻时、激光加工时的必要特性，原材料是平坦的；具有高硬度；进而为了抑制光蚀刻时的污物是低碳含量的；即便在半蚀刻处理后翘曲也小；蚀刻面、激光加工面是平滑的。(特性II)作为由扩散接合、激光加工等施加热的用途中所使用时的必要特性，由加热所导致的体积变化、收缩小。用于解决问题的方案图1的(a)～图1的(c)为示意性地示出板内部以及板表面的加工应变的分布的说明图。如图1的(a)所示，以往的基于表面光轧、张力平整机的矫正后的板加工应变分布成为在板表面变大并且在板内部变小的分布。在该状态下，进行半蚀刻时，在板表面的附近的压缩应力释放，半蚀刻面产生凸起的翘曲。对此，如由专利文献2公开的那样，进行在700～800℃自30秒钟至10分钟左右的退火(SR处理：应力消除(stressrelief)的省略，以残留应力除去为主要目的的热处理)，从而如图1的(b)所示，可以使包含板表面以及板内部的板整体的加工应变消失，由此，可靠地抑制半蚀刻后的翘曲的产生。然而如上所述，加工应变消失，因此板的硬度降低，有时不能满足作为蚀刻材料近年来所要求的特性。本专利技术人等为了解决这些问题而反复深入研究，结果，发现如图1的(c)所示，使一定的加工应变在板厚方向上均匀地残存，而并不是通过SR处理使板整体的加工应变消失，由此抑制半蚀刻后的翘曲产生的同时，可以满足作为蚀刻材料所要求的硬度。然而，仅单纯地使以往的SR处理低温化，由表面光轧以及张力平整机矫正而生成的加工诱发马氏体(α’)残存，扩散接合时的体积变化变大。此外，仅单纯地使SR处理短时间化，虽然加工诱发马氏体(α’)消失但加工应变未消失，半蚀刻后的翘曲变大。图2的(a)～图2的(c)为示出各种SR处理条件的说明图。因此，本专利技术人等进一步重复研究，结果发现为了如图1的(c)所示的在板厚方向具有均匀的加工应变并且降低加工诱发马氏体量，并不是如图2的(a)中所示的以往的SR处理条件那样同时进行通过高温并且长时间的热处理而使加工诱发马氏体向奥氏体的逆相变、以及加工应变的消失，而是在表面光轧以及基于张力平整机的矫正后，如图2的(b)、图2的(c)所示，采用具备如下热处理X工序和热处理Y工序的SR处理条件是有效的：热处理X工序，通过实施以板厚表面的温度计、以升温速度10℃/秒以上加热至700～800℃，并在该温度区域保持10秒钟以下，然后以在板表面的冷却速度10℃/秒以上进行冷却的热处理，从而进行加工诱发马氏体向奥氏体的逆相变；和，热处理Y工序，通过实施在600℃以上且不足700℃的温度区域保持10秒以上的热处理，从而进行加工应变的调整。需要说明的是，热处理X工序以及热处理Y工序的顺序没有限制，可以在进行热处理X工序之后，进行热处理Y工序、或在进行热处理Y工序之后进行热处理X工序。任意情况下均可以满足本专利技术中所要求的特性。此外，即便接着热处理X工序连续地进行热处理Y工序，即便接着热处理Y工序连续地进行热处理X工序，均可以满足本专利技术中所要求的特性。对于本专利技术作为对象的化学组成而言，由冷轧或进而由张力平整(tensionleveling)生成的加工诱发马氏体由于以剪切型(无扩散)地逆相变为奥氏体，因此在上述那样短的保持时间下也会消失。由本专利技术而提供的奥氏体系不锈钢钢板由于如此减少了加工诱发马氏体(α’)，因此扩散接合的加热时的加工诱发马氏体向奥氏体的逆相变所导致的体积变化等得以抑制。此外，通过激光加工等而施加热的情况也同样地，在加工面的加工诱发马氏体向奥氏体的逆相变所引起的形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奥氏体系不锈钢钢板，其具有如下化学组成：以质量％计，C：0.03％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.5％以下、Cr：15.0～20.0％、Ni：6.0～9.0％、N：0.03～0.15％、Nb：0～0.50％、V：0～0.50％、Ti：0～0.20％、Cu：0～1.5％、Mo：0～2.0％，余量为Fe以及不可避免的杂质，由下述(1)式计算的Md30值为30.0～50.0℃，Md30值＝497‑462(C+N)‑9.2(Si)‑8.1(Mn)‑13.7(Cr)‑20(Ni+Cu)‑18.7(Mo)·····(1)其中，(1)式中的元素标记表示各元素的含量，Md30值的单位为℃，所述奥氏体系不锈钢钢板具有如下金相组织：加工诱发马氏体量的平均值以体积率计为5.0％以下，奥氏体粒径的平均值为5.0μm以下，板表面以及板中心各自的γ(220)相的X射线衍射半值宽度为0.50°以上，并且它们的差为0.10°以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-1889171.一种奥氏体系不锈钢钢板，其具有如下化学组成：以质量％计，C：0.03％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.5％以下、Cr：15.0～20.0％、Ni：6.0～9.0％、N：0.03～0.15％、Nb：0～0.50％、V：0～0.50％、Ti：0～0.20％、Cu：0～1.5％、Mo：0～2.0％，余量为Fe以及不可避免的杂质，由下述(1)式计算的Md30值为30.0～50.0℃，Md30值＝497-462(C+N)-9.2(Si)-8.1(Mn)-13.7(Cr)-20(Ni+Cu)-18.7(Mo)·····(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田正美，白井善久，涩谷将行，喜多勇人，武内孝一，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP