含Ti铁素体系不锈钢板及制造方法以及法兰技术

【课题】提供韧性优异的含Ti铁素体系不锈钢的厚规格热轧钢板。【解决手段】含Ti铁素体系不锈钢板，其具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、Mo：0～1.50％、B：0～0.0030％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下式：K值＝‑0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267定义的K值为150以上，板厚为5.0～11.0mm。在此，Free(C+N)相当于固溶(C+N)浓度(质量％)，d为平均结晶粒径(μm)。

Stainless steel plate with Ti ferrite system and its manufacturing method and flange

[Subject] Provide thick-gauge hot-rolled steel sheets of Ti-containing ferritic stainless steel with excellent toughness. [Solution] Ti-containing ferrite stainless steel plate has the following components: C:0.003-0.030%, Si:2.0%, Mn:2.0%, P:0.050%, S:0.040%, Cr:10.0-19.0%, N:0.030%, Ti:0.07-0.50%, Al:0.010-0.20%, Mo:0-1.50%, B:0-0.0030%, residual iron and unavoidable impurities. The chemical composition consists of the following formula: K=0.07*Cr-6790*Free(C+N)-1.44*d+267. The defined K value is more than 150 and the thickness of the plate is 5.0-11.0 mm. Here, Free (C+N) is equivalent to the solid solution (C+N) concentration (mass%) and D is the average grain size (micron).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含Ti铁素体系不锈钢板及制造方法以及法兰
本专利技术涉及韧性优异的厚规格的含Ti铁素体系不锈钢板及其制造方法。另外，涉及使用有上述含Ti铁素体系不锈钢板的法兰。
技术介绍
对汽车排气流路构件要求耐腐蚀性、耐热性、强度等特性。作为这些特性优异的原材料，目前，大多使用奥氏体系不锈钢板。近年来，取代奥氏体系钢种而希望采用热膨胀系数小且原料成本也便宜的铁素体系钢种这样的需求正在升高。作为这样的替代材料，可列举含Ti铁素体系不锈钢板。汽车排气流路构件一般而言通过对冷轧退火钢板实施压制加工、或将冷轧退火钢板进行管加工之后实施各种加工的工序来制造。近年来的汽车排气流路构件成型为复杂的形状的情况也多，对作为其原材料的冷轧退火钢板要求优异的加工性。为了得到加工性好的冷轧退火钢板，提高冷轧率是有利的。为了确保充分的冷轧率，使用厚规格(例如板厚5.0mm以上)的热轧退火钢板是有效的。另外，就用于汽车排气路径的法兰等而言，对厚规格(例如板厚5.0～11.0mm)的钢板的需求高。板厚越大，韧性降低的影响越容易变得显著。在将厚规格的热轧退火钢板向冷轧工序进行的情况下，若钢板的韧性低，则需要限定于向具有成为缓慢的板弯曲这样的直径大的套口的线的通板，或使冷轧工序中的中间退火次数增加的对策。这些应对方法伴随生产率、制造成本的增大。另外，在将厚规格的钢板作为原材料制造法兰时，对其原材料也要求良好的韧性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭60-228616号公报专利文献2：日本特开昭64-56822号公报专利文献3：日本特开2012-140688号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题通常，对于含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板而言，低温韧性容易降低。作为提高含Ti铁素体系不锈钢板的韧性的方法，专利文献1公开如下方法：在热轧后进行急冷，在450℃以下的温度下进行卷绕。专利文献2公开如下方法：根据组成提高热轧精加工温度，在卷绕后进行急水冷。但是，即使采取这些对策，板厚变厚时，有时线通板时对于韧性的可靠性变得不充分。专利文献3公开如下方法：在570℃以上进行卷绕而制成卷材，在确保卷材再外周的表面温度为550℃的时间5分钟以上之后，浸渍于水槽。但是，有时根据热轧钢板的结晶粒径，期望低温韧性的进一步提高。本专利技术的目的在于，提供一种韧性优异的含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板、及使用其的法兰(凸缘)。用于解决课题的手段根据专利技术人的研究，可知：含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板的韧性通过减少固溶于铁素体相的基质中的C量及N量而提高，但其提高的程度受铁素体结晶粒径很大影响。本专利技术是基于这样的发现而完成的。上述目的通过以下的专利技术来实现。[1]含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下述(1)式定义的K值为150以上，板厚为5.0～11.0mm。K值＝-0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267……(1)在此，在(1)式的Cr的位置上代入钢中Cr含量(质量％)的值，Free(C+N)为从存在于钢中的C和N的合计含量(质量％)减去了用电解提取法所回收的提取残渣中存在的C和N的合计含量(质量％)的值(质量％)。d为对将与轧制方向及板厚方向平行的截面(L截面)进行了研磨的观察面、利用JISG0551:2013的附录C中所规定的直线试验线的切断法求出的平均结晶粒径(μm)。[2]上述[1]所述的含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计进一步含有Mo：1.50％以下的化学组成。[3]上述[1]或[2]所述的含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计进一步含有B：0.0030％以下的化学组成。[4]上述[1]～[3]中任一项所述的含Ti铁素体系不锈钢板的制造方法，其具有：将具有上述化学组成的钢的板坯用加热炉加热之后，在950～1120℃的温度下从炉中取出，利用粗轧机进行轧制而制成板厚20～50mm、表面温度700～850℃的中间板坯，接着对上述中间板坯实施热轧而制成板厚5.0～11.0mm之后，在表面温度650～800℃下卷绕，由此得到热轧钢板的工序；将上述热轧钢板在800～1100℃下进行退火的工序。[5]法兰，其使用了上述[1]～[3]中任一项所述的含Ti铁素体系不锈钢板。[6]上述[5]所述的法兰，其中，上述法兰为排气路径用法兰。[7]上述[5]所述的法兰，其中，上述法兰为汽车排气路径用法兰。专利技术效果根据本专利技术，可以稳定地实现韧性优异的含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板。该钢板特别是低温韧性提高，因此，也可以缓和通板条件、制造条件的制约。将厚规格钢板作为原材料加工成各种部件(汽车排气路径的法兰等)的情况下，与韧性有关的可靠性也高。具体实施方式[化学组成]本专利技术中，将含有以下所示的成分元素的铁素体系不锈钢作为对象。只要没有特殊说明，与钢板的化学组成有关的“％”意指质量％。C成为使钢硬质化、使热轧退火钢板的韧性降低的主要原因。C含量(固溶C和作为化合物存在的C的总量)限制为0.030％以下。更优选设为0.020％以下，也可以控制在0.015％以下。过量的低C化使对制钢的负荷增大，导致成本上升。在此，将C含量0.003％以上的钢板作为对象。Si及Mn除作为脱氧剂有效之外，具有使耐高温氧化性提高的作用。关于Si，确保0.02％以上的含量是更有效的，关于Mn，确保0.10％以上的含量是更有效的。这些元素大量地含有时，成为招致钢的脆化的主要原因。Si含量限制在2.0％以下，更优选设为1.0％以下。Mn含量也限制在2.0％以下，更优选设为1.0％以下。P及S大量地含有时，成为耐腐蚀性降低等的主要原因。P含量可以允许至0.050％，S含量可以允许至0.040％。过量的低P化、低S化使对制钢的负荷增大，且不经济。通常，P含量在0.010～0.050％的范围内进行调整即可，S含量在0.0005～0.040％的范围内进行调整即可。Cr对于确保作为不锈钢的耐腐蚀性而言是重要的。对耐高温氧化性的提高也是有效的。为了发挥这些作用，需要10.0％以上的Cr含量。大量地含有Cr时，有时钢发生硬质化，对厚规格热轧退火钢板的韧性改善带来障碍。在此，将Cr含量为19.0％以下的钢作为对象。N与C同样，成为使热轧退火钢板的韧性降低的主要原因。N含量(固溶N和作为化合物存在的N的总量)限制在0.030％以下。更优选设为0.020％以下，也可以控制在0.015％以下。过量的低N化使对制钢的负荷增大，导致成本上升。通常，N含量在0.003％以上的范围内进行调整即可。Ti是在通过与C、N结合以形成Ti碳氮化物从而抑制Cr碳氮化物的晶界偏析、较高地维持钢的耐腐蚀性及耐高温氧化性方面是非常有效的元素。Ti含量需要设为0.07％以上。设为0.09％以上是更有效的，进一步优选设为0.15％以上。Ti含量过大时，助长热轧退火钢板的韧性降低，因此不优选。各种研究的结果，Ti含量限制在0.50％以下，更优选在0.40％以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下述(1)式定义的K值为150以上，板厚为5.0～11.0mm，K值＝‑0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267……(1)在此，在(1)式的Cr的位置上代入钢中Cr含量(质量％)的值，Free(C+N)为从存在于钢中的C和N的合计含量(质量％)减去了用电解提取法所回收的提取残渣中存在的C和N的合计含量(质量％)的值(质量％)，d为对将与轧制方向及板厚方向平行的截面(L截面)进行了研磨的观察面、利用JIS G0551:2013的附录C中所规定的直线试验线的切断法求出的平均结晶粒径(μm)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 JP 2016-0670591.含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下述(1)式定义的K值为150以上，板厚为5.0～11.0mm，K值＝-0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267……(1)在此，在(1)式的Cr的位置上代入钢中Cr含量(质量％)的值，Free(C+N)为从存在于钢中的C和N的合计含量(质量％)减去了用电解提取法所回收的提取残渣中存在的C和N的合计含量(质量％)的值(质量％)，d为对将与轧制方向及板厚方向平行的截面(L截面)进行了研磨的观察面、利用JISG0551:2013的附录...

【专利技术属性】
技术研发人员：光永圣二，蛭滨修久，江原靖弘，今川一成，
申请(专利权)人：日新制钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP