具有改善的扩管加工性的铁素体不锈钢及其制造方法技术

公开了具有改善的可扩展性的用于汽车排气系统部件的铁素体不锈钢。以全部组成的重量百分比(％)计，根据本公开的一个实施方案的具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小(不包括0)，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)：Z＝X*Y≥17……式(1)(在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数])。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的扩管加工性的铁素体不锈钢及其制造方法
本公开涉及具有改善的可扩展性(expandability)的铁素体不锈钢，更具体地，涉及通过控制冷轧退火材料的各厚度位置的织构条件而具有改善的可扩展性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢。
技术介绍
在不锈钢中，铁素体不锈钢冷轧产品具有优异的高温特性，例如热膨胀系数和热疲劳特性，并且耐应力腐蚀开裂。因此，铁素体不锈钢广泛用于汽车排气系统部件、房屋设施(householdappliances)、建筑、家用电器(homeappliances)、电梯等。通常，汽车排气系统构件根据废气的温度分为热部件和冷部件。用于热部件的汽车部件包括歧管、转换器和波纹管，这些部件的工作温度主要为600℃或更高，并且应当在高温强度、高温热疲劳和高温盐腐蚀方面优异。另一方面，冷部件具有400℃或更低的使用温度，主要是诸如降低汽车废气的噪声的消声器的构件对应于此。汽车排气系统材料主要使用高度耐受外部腐蚀和内部冷凝物腐蚀的不锈钢，并且由于成本降低而广泛使用不含Ni的铁素体不锈钢而不是含Ni的奥氏体不锈钢。例如，存在诸如不锈钢(或STS)409、409L、439、436L或镀Al不锈钢409的材料。近来，汽车排气系统部件的趋势是，随着汽车下部排气系统的部件数量增加，各部件的形状变得非常复杂以增加汽车下部的空间效率。在相关技术中，关于深拉或管弯曲可加工性，已经存在关于整体厚度平均织构观点和R值(塑性-应变比)观点的方法，但尚未明确建立用于改善可扩展性的技术方法。在本公开中，对用于增加可扩展性的厚度方向上的表面层部分和中心部分进行分类，并且清楚地呈现出各织构的条件以及满足条件的组分的范围。
技术实现思路
技术问题本公开的实施方案通过控制夹杂物的尺寸、分布密度和轧制过程条件以满足钢的各厚度位置的织构条件和目标织构条件来提供具有改善的可扩展性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢及其制造方法。技术方案根据本公开的一个方面，以全部组成的重量百分比(％)计，具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小(不包括0)，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)Z＝X*Y≥17……式(1)在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数]铁素体不锈钢可以包含最大直径为0.05μm至5μm且分布密度为9/mm2或更大的Al-Ca-Ti-Mg-O氧化物。铁素体不锈钢还可以包含Ca：0.0004％至0.002％，Mg：0.0002％至0.001％。铁素体不锈钢可以满足下式2。(Df-D0)/D0*100≥160……式(2)在此，Df意指成型之后的加工部分的孔长度，D0意指初始加工孔的长度。铁素体不锈钢的厚度可以为0.5mm至3mm。根据本公开的一个方面，具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢的制造方法包括：对板坯进行热轧，以全部组成的重量百分比(％)计，所述板坯包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小(不包括0)，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质；对经热轧的材料进行冷轧；以及对经冷轧的材料进行冷轧退火，以及冷轧退火材料满足下式(1)Z＝X*Y≥17……式(1)在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数]。冷轧退火材料可以包含最大直径为0.05μm至5μm且分布密度为9/mm2或更大的Al-Ca-Ti-Mg-O氧化物。冷轧的辊直径可以为100mm或更小。有益效果在根据所公开的实施方案的铁素体不锈钢中，由于中心部分和表面层部分的不同构造的织构发展而产生夹层效果，使得HER值增加并且可以抑制扩管期间的裂纹产生。附图说明图1是对其施加扩管的用于汽车排气系统的部件和在扩管期间产生的裂纹的照片。图2是用于描述根据本公开的一个实施方案的织构参数的截面图。图3是示出根据本公开的一个实施方案的织构参数与HER之间的相关性的图。图4是示出本公开的实施例和比较例的X值和Y值的图。具体实施方式根据本公开的一个实施方案的具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢包含：以全部组成的重量百分比(％)计，Cr：10％至25％，N：0.015％或更小(不包括0)，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)Z＝X*Y≥17……式(1)SCI＝-[Cr]+4[Ni]+5[Mo]+12[Cu]……式(1)在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数]。专利技术实施方式在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施方案。提供以下实施方案以向本领域普通技术人员传达本公开的技术构思。然而，本公开不限于这些实施方案，并且可以以另外的形式来实施。在附图中，可能未示出与描述无关的部分以阐明本公开，并且另外，为了易于理解，或多或少地夸大地示出了部件的尺寸。此外，除非特别相反地对其进行描述，否则当部分“包括”或“包含”要素时，该部分还可以包括其他要素，不排除其他要素。除非在上下文中具有明显不同的含义，否则以单数使用的表述包括复数表述。在下文中，将参照附图详细地描述根据本公开的实施方案。首先，描述铁素体不锈钢，然后描述铁素体不锈钢的制造方法。作为当将铁素体不锈钢用于排气系统热交换器时改善可扩展性的各种研究的结果，本公开的专利技术人能够获得以下发现。具有在晶体内部产生的恒定表面和取向的阵列被称为织构。这些织构在特定方向上发展的图案被称为织构纤维。显示晶体聚集的织构与可扩展性具有密切关系。其中，在垂直于织构的(111)平面的方向上产生的取向的织构群被称为伽马(γ)纤维，在垂直于(100)平面的方向上产生的取向的织构群被称为立方纤维。γ纤维主要在铁素体不锈钢的中心部分中发展，立方纤维在表面层部分中发展。已知在这些织构中γ纤维的分数越高，整体可加工性越好。因此，在常规铁素体不锈钢中，增加γ纤维并减少立方纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢，以全部组成的重量百分比(％)计，所述铁素体不锈钢包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小而不包括0，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)/nZ＝X*Y≥17……式(1)/n在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，以及Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数]。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171220 KR 10-2017-01763351.一种具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢，以全部组成的重量百分比(％)计，所述铁素体不锈钢包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小而不包括0，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)
Z＝X*Y≥17……式(1)
在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，以及Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数]。


2.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢，其中所述铁素体不锈钢包含最大直径为0.05μm至5μm且分布密度为9/mm2或更大的Al-Ca-Ti-Mg-O氧化物。


3.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢，还包含：0.0004％至0.002％的Ca，0.0002％至0.001％的Mg。


4.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢，其中所述铁素体不锈钢满足下式(2)
(Df-D0)/D0*100≥160……式(2)
在此，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑壹酂，徐泳珉，安德灿，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国;KR