黑色铁素体不锈钢板制造技术

提供一种即使在焊接后也能确保良好的韧性以及耐腐蚀性，能维持表面的黑色度，且焊接性优异的黑色不锈钢板。根据本发明专利技术的焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，将以质量％计含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：0.35％以下、P：0.04％以下、S：0.005％以下、Cr：11～25％、Mo：1.0％以下、N：0.020％以下、Al：0.4％以下、Ti：10(C+N)～0.3％、Nb：0.05％以下、O：0.01％以下的不锈钢作为基体，具有在所述基体之上形成有氧化皮膜的表面，其中，对于所述表面，亮度指数(L＊)为L＊≦45，色度指数(a＊、b＊)为‑5≦a＊≦5、‑5≦b＊≦5，黑色度(E)为E＝(L＊

Black Ferritic Stainless Steel Plate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】黑色铁素体不锈钢板
本专利技术涉及一种不仅具有均匀黑色色调的外观性且焊接性也优异的铁素体不锈钢板。
技术介绍
不锈钢是耐腐蚀性、外观性优异的基材，利用不锈钢无垢材料所具有的呈现光泽的银白色的基底色，其用作内装和外装材料、排气路径构件等。另一方面，在要求除银白色之外的外观的情况下，适用具有各种色调的不锈钢。作为使不锈钢具有黑色色调的方法，采用化学发色法、涂布法、氧化处理法等。氧化处理法是在氧化性气氛下加热不锈钢，通过在表面所形成的氧化皮膜而赋予黑色的色调。氧化处理法由于可以利用不锈钢制造工艺中的退火处理，因此无需增加工艺步骤数，与化学发色法以及涂布法相比，可以以低价赋予黑色色调。通过氧化处理法的不锈钢黑色处理，氧化皮膜的组成以及厚度会产生影响，除了不锈钢的化学成分之外，还需要选定气氛、加热温度、加热时间等处理条件。例如，专利文献1中记载了将含有0.1～1.5质量％Ti的不锈钢在大气中加热至预定的温度范围由此来制备具有黑色色调的不锈钢的方法。专利文献2中加载了示于赋予黑色色调的露点。专利文献3中记载了将含有0.05～1.0％Ti的不锈钢在氧气浓度5～15体积％的气氛中进行加热，以形成密合性良好的黑色皮膜的方法。专利文献4中加载了在热轧后通过#150以上的研磨头进行抛光研磨，此后以冷轧率50％以上进行冷轧，进行氧化处理，从而形成均匀的黑色皮膜的方法。专利文献5中记载了通过限制紧接着氧化皮膜之下的贫Cr层中Cr浓度以及氧化皮膜内层的Al浓度，来形成耐腐蚀性优异的氧化皮膜的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平4-33863号公报专利文献2：日本特开平11-61376号公报专利文献3：日本专利第3198979号公报专利文献4：日本专利第3657356号公报专利文献5：日本专利第3770995号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题汽车的排气系统部件等制品是在钢板加工后进行焊接，以形成预定形状，此后，在制品表面进行涂布处理。该涂布处理导致制造成本增加。另外，如排气系统部件这样的制品，由于暴露于高温中，需要选择适当的涂料。此处，为了省略涂布处理，在研究适用耐腐蚀性与外观性均优异的黑色不锈钢板。然而，通过氧化处理法被黑色化的黑色不锈钢板，在焊接时存在表面的氧化皮膜卷入焊接部中从而使得焊接部的韧性降低的情况。另外，焊接时的加热有可能影响黑色不锈钢板的黑色度、耐腐蚀性。本专利技术的目的在于提供一种黑色不锈钢板，是通过氧化处理来赋予黑色色调的黑色不锈钢板，其即使在焊接后也能够确保良好的韧性以及耐腐蚀性，同时能够维持表面的黑色度，焊接性优异。解决课题的方法本专利技术人等，为了解决上述课题进行了研究，发现通过控制铁素体类不锈钢的合金成分以及钢板表面的氧化皮膜，不仅能够良好保证焊接部的韧性以及耐腐蚀性，还能够维持表面的黑色度，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术提供如下方案。(1)本专利技术涉及一种焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，将以质量％计含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：0.35％以下、P：0.04％以下、S：0.005％以下、Cr：11～25％、Mo：1.0％以下、N：0.020％以下、Al：0.4％以下、Ti：10(C+N)～0.3％、Nb：0.05％以下以及O：0.01％以下的不锈钢作为基体，在上述基体之上具有形成有氧化皮膜的表面，上述表面的亮度指数(L*)为L*≦45、色度指数(a*、b*)为-5≦a*≦5、-5≦b*≦5、黑色度(E)为E＝(L*2+a*2+b*2)1/2≦45的范围内。(2)本专利技术涉及一种根据上述(1)项记载的焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，上述不锈钢以质量％计含有选自Ni：1.0％以下、Cu：1.0％以下、V：1.0％以下、B：0.01％以下的1种或2种以上。(3)本专利技术涉及一种根据上述(1)或(2)项记载的焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，上述不锈钢以质量％计含有选自Ca：0.01％以下、REM：0.01％以下、Zr：0.1％以下的1种或2种以上。(4)本专利技术涉及一种根据上述(1)至(3)任一项记载的焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，其中，平板部的黑色度与焊接热影响部的黑色度之间的黑色度差为10以下，且平板部与焊接热影响部之间的点蚀电位差为100mV以下。(5)本专利技术涉及含有(1)～(4)任一项所记载的黑色铁素体类不锈钢的焊接结构件。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种即使在焊接后，也能够确保良好的韧性以及耐腐蚀性，同时维持表面黑色度、具有良好的耐皮膜剥离性、焊接性优异的黑色不锈钢板。由于该黑色不锈钢板适于通过加压成型以及通过焊接进行加工，可以广泛适用于排气系统部件等制品。另外，由于即使在焊接后也维持钢板表面的黑色色调，可以省略涂布以使用。具体实施方式对于本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术不限于下述说明。根据本专利技术的黑色铁素体不锈钢板，具体而言，含有以下成分。需要说明的是，下述记载的表示各元素的含量的％，在没有特殊说明的情况下，指质量％。C是不锈钢中所含有的不可避免的元素。当降低C含量，则碳化物的生成减少，使得焊接部的耐腐蚀性以及敏化特性提高，故而优选为0.020％以下，更优选为0.015％以下。另一方面，如果使得C含量降低的精炼处理的时间延长，则会导致制造成本的上升，因此，C含量的下限可以含有0.005％以上。Si是提高抗剥落剥离性等耐高温氧化性的合金成分，可以含有0.05％以上。另一方面，若过多地含有Si，则钢板的延展性降低，导致加工性的降低、低温韧性的降低。因此，Si含量优选为1.0％以下，更优选为0.7％以下。Mn是对于抗剥落剥离性等耐高温氧化性的提高有效的元素，可以含有0.04％以上。另一方面，若过多地含有Mn，则加工性以及焊接性减低。进一步，在Cr含量少的情况下，通过添加Mn促进马氏体相的形成，可能导致焊接部的加工性的降低。因此，Mn的含量优选为0.35％以下，更优选为0.30％以下。P以及S是不锈钢中所含有的不可避免的元素，由于其降低焊接部的韧性，优选尽可能降低其含量。P以及S的含量分别为0.04％以下、0.005％以下。Cr是在不锈钢表面形成钝化膜的主要的合金元素，带来耐孔蚀性、耐缝隙腐蚀性以及一般耐腐蚀性的提高。为了形成具有黑色色调的均匀的氧化皮膜，优选含有11％以上。更优选为17％以上。另一方面，若过多地含有Cr，则导致机械性质、韧性的降低，进而成为成本增加的原因。因此，Cr含量优选为25％以下。通常使用时，也可以含有23％以下。Mo与Cr同样地是用于提高耐腐蚀性水平的有效的元素。另一方面，若过多地含有Mo，则在氧化处理时在局部形成氧化皮膜，从而阻碍均匀的黑色皮膜的形成。进一步，其促进焊接热影响部中氧化皮膜的形成，使得焊接热影响部的色调与平板部的色调的差增大，从而损害外观。因此，Mo含量优选为1.0％以下，更优选为0.60％以下。N是不可避免的杂质，与Ti结合形成氮化物。如后所述，为了形成黑色皮膜，在需要Ti之处，若N含量增加，则钢中的固溶Ti量减少，因此阻碍黑色皮膜的形成。另外，所形成的氮化物易于成为腐蚀的起点，使得耐腐蚀性、尤其是耐孔蚀性降低。进一步，导致焊接部的韧性降低。因此，N含量为0.020％以下。Al是在铁素体类不锈钢表面形成致密的保护性氧化皮膜从而提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，其中，将以质量％计含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：0.35％以下、P：0.04％以下、S：0.005％以下、Cr：11～25％、Mo：1.0％以下、N：0.020％以下、Al：0.4％以下、Ti：10(C+N)～0.3％、Nb：0.05％以下以及O：0.01％以下的不锈钢作为基体，具有在所述基体之上形成有氧化皮膜的表面，对于所述表面，亮度指数即L＊为L＊≦45，色度指数即a＊、b＊为‑5≦a＊≦5、‑5≦b＊≦5，黑色度即E为E＝(L＊

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.23 JP 2017-0327271.一种焊接性优异的黑色铁素体不锈钢板，其中，将以质量％计含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：0.35％以下、P：0.04％以下、S：0.005％以下、Cr：11～25％、Mo：1.0％以下、N：0.020％以下、Al：0.4％以下、Ti：10(C+N)～0.3％、Nb：0.05％以下以及O：0.01％以下的不锈钢作为基体，具有在所述基体之上形成有氧化皮膜的表面，对于所述表面，亮度指数即L＊为L＊≦45，色度指数即a＊、b＊为-5≦a＊≦5、-5≦b＊≦5，黑色度即E为E＝(L＊2+a＊2+b＊2)1/2≦45...

【专利技术属性】
技术研发人员：田井善一，斋田知明，今川一成，铃木聪，
申请(专利权)人：日铁不锈钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP