度以陽離子分率計為15%以上）
[0105] 發(fā)現(xiàn)了 ：鐵素體系不銹鋼板的表面的Cu濃度對于降低與沖剪時的工具的摩擦系 數(shù)、抑制飛邊產(chǎn)生、同時抑制工具磨損具有重要的作用。如果Cu在表面濃化，則在與沖剪工 具接觸時在工具前端Cu作為構(gòu)成刀尖而存在，抑制工具的磨損。另外，Cu因?qū)嵝詢?yōu)異而 使蓄積在工具上的加工熱擴(kuò)散，可抑制鋼板的由溫度上升導(dǎo)致的軟化，因此端面的飛邊減 小。為了體現(xiàn)此效果，需要按照以至少鋼板表層的Cu濃度換算成陽離子分率計達(dá)到15% 以上的方式使Cu濃化。如果低于此值，則鋼板和工具的摩擦系數(shù)上升，飛邊增大，而且促進(jìn) 工具磨損。為了使Cu在制品表面濃化，最好作為合金元素的Cu的添加量大?？墒?，顯然因 Cu與Sn共存，即使以低的Cu濃度，Cu也在表面濃化。過剩量的Sn或Cu的添加促進(jìn)鐵素 體系不銹鋼的脆化，因此需要以小的添加量體現(xiàn)效果。為了以Cu量在0. 1~0. 5%的范圍、 表面的Cu濃度達(dá)到15%以上的方式使Cu濃化，0. 01 %以上的Sn是必要的。
[0106] 圖1是表示表層的Cu濃度與飛邊高度的關(guān)系的圖。在圖1中，白圈的描繪點表示 鐵素體粒徑為30μπι以下的例子。黑圈的描繪點表示超過30μπι的例子。圖1中的試驗例 子是在按照本實施方式的制造方法制造本實施方式的成分組成的鋼（實施例1的鋼1-1、 1-6及1-9)時，通過使冷乳板的熱處理條件變化而制造的例子。在加工熱處理條件下將鐵 素體粒徑控制在30μπι以下，在組合冷乳板熱處理的氣氛、冷卻速度和酸洗條件的條件下 使鋼材表面的Cu濃度變化。其結(jié)果是，只要鋼板表面的Cu濃度為15%以上，就能穩(wěn)定地使 飛邊高度在50μπι以下。即使在鐵素體粒徑為35μm，且鋼板表面的Cu濃度低于15%時， 有時飛邊高度也達(dá)到50μπι以下，但此例子的第20次的飛邊高度偏離50μπι以下的范圍。
[0107](鐵素體粒徑：30μm以下）
[0108] 如果鐵素體粒徑大，則沖剪時產(chǎn)生的1個1個鐵素體晶粒的變形量增大，因此飛邊 增大。因而，需要將鐵素體粒徑規(guī)定為30μπι以下。鐵素體粒徑優(yōu)選為25μπι以下，更優(yōu)選 為20μπι以下。
[0109]圖2是表示鐵素體粒徑與第20次的飛邊高度的關(guān)系的圖。在圖2中，白圈的描繪 點表示鋼板表面的Cu濃度以陽離子分率計為15%以上的例子。黑圈的描繪點表示鋼板表 面的Cu濃度按陽離子分率低于15%的例子。這些例子是按照本實施方式的制造方法制造 本實施方式的成分組成的鋼（實施例1的鋼No. 1-1、1-6及1-9)時，通過使熱乳板及冷乳 板的退火條件變化而制造的例子。在冷乳板的退火氣氛和酸洗條件的組合條件下，將鋼材 表面的Cu濃度控制在15 %以上及低于15 %，在熱乳板及冷乳板的退火條件下使鐵素體粒 徑變化。在鋼板表面的Cu濃度高至15%以上的情況下，基本上可通過鐵素體粒徑來控制第 20次的飛邊高度。粒徑越小，飛邊高度越減小。此外，在鋼板表面的Cu濃度低為低于15% 的情況下，即使鐵素體粒徑減小，飛邊高度也增高。
[0110] 接著，對本實施方式所涉及的鐵素體系不銹鋼板的制造方法進(jìn)行說明。
[0111] 本實施方式的制造方法如以下所述，熱乳后在比較低的溫度下卷取，在比較低的 溫度下進(jìn)行熱乳板退火，同時提高最終退火后的冷卻速度。由此，回避ε-Cu的析出，確保 固溶Cu。根據(jù)本實施方式的制造方法，可使Cu向鋼板表面適度濃化，且使鐵素體粒徑微細(xì) 化而可達(dá)到30μπι以下。以下對每一制造工藝進(jìn)行說明。
[0112] 成為本實施方式的鐵素體系不銹鋼板的原材料的鋼板坯的制造可采用通常公知 的方法。例如，用轉(zhuǎn)爐、電爐等熔煉鋼，根據(jù)需要，通過RH脫氣裝置或A0D爐、V0D爐等進(jìn)行 2次精煉而調(diào)整成上述成分組成。然后，優(yōu)選用連續(xù)鑄造法或鑄錠-開坯法制成板坯。
[0113] 接著，熱乳需要按以下條件進(jìn)行。
[0114](板坯加熱溫度：1100°C以上）
[0115] 需要將熱乳前的板坯的加熱溫度規(guī)定為1100°C以上。在加熱溫度低于1100°C時， 在熱乳板中容易殘留熱乳組織。由此鐵素體晶粒容易向乳制方向伸長，使飛邊增大。
[0116] (精乳的結(jié)束溫度：900°C以上）
[0117] 有必要將熱乳中的精乳結(jié)束溫度規(guī)定為900°C以上。在精乳的結(jié)束溫度低于 900°C時，熱乳中材料難以再結(jié)晶化，結(jié)果鐵素體晶粒容易伸長。
[0118] (卷取溫度：45〇 ~6〇0°C)
[0119] 熱乳后的卷取溫度對于控制熱乳板中的晶界偏析及析出物是重要的，需要規(guī)定為 600°C以下的范圍。如果卷取溫度超過600°C，則Cu以ε-Cu相析出，向表面濃化的有效的 Cu濃度降低。另一方面，在卷取溫度低于450°C時，因Cu或Sn的影響，鋼板的硬度顯著上 升，成為卷取時的卷形狀不良或擦傷的原因。因此，將卷取溫度規(guī)定為450°C以上。卷取溫 度優(yōu)選為500~550 °C的范圍。
[0120] 對按上述得到的熱乳板實施熱乳板退火、酸洗及冷乳。然后，實施用于使其再結(jié)晶 的最終退火。將此時的熱乳板的退火溫度以及最終退火溫度規(guī)定為下述范圍。
[0121] (熱乳板的退火溫度：800~950°C)
[0122] 優(yōu)選將熱乳板的退火溫度規(guī)定為800~950°C的范圍。在熱乳板的退火溫度低于 800°C時，熱乳板的再結(jié)晶不充分，鐵素體晶粒伸長化。如果熱乳板的退火溫度達(dá)到800°C以 上，則ε-Cu相熔化，在冷乳板的最終退火后能夠確保向表面濃化的Cu量。另一方面，如果 熱乳板的退火溫度超過950°C，則促進(jìn)鐵素體晶粒的粗大化，使制品的鐵素體晶粒粗大化。 因此，規(guī)定為950°C以下是必要的。
[0123] (最終退火溫度：82〇~％0°C)
[0124] 將冷乳后的最終退火溫度規(guī)定為820°C以上。在最終退火溫度低于820°C時，容易 殘留向乳制方向伸長的冷乳組織，使飛邊增大。另外，開始析出ε-Cu相，固溶Cu量不充 分，表面的Cu濃度降低。另一方面，如果最終退火溫度超過950°C，則鐵素體晶粒的粗大化 擴(kuò)展，鐵素體粒徑超過30μm。優(yōu)選的最終退火溫度為850~920°C的范圍。
[0125] (最終退火的氣氛：氧濃度1 %以上）
[0126] 此外，由于鋼板表面的氧化狀態(tài)影響制品表面的Cu濃度，所以將最終退火時的氣 氛中的氧濃度規(guī)定為1%以上。如果與Cr氧化物一同，通過Μη氧化物或Fe氧化物而形成 氧化皮，則在表層近旁形成氧化物的元素減少。因此，以相對比計Cu量增多。一般來講，在 除氧化皮中，由于用酸液與氧化皮一同將鋼板基體溶解，所以與最終退火時通過擴(kuò)散而在 表面濃化的Cu-同促進(jìn)表面的濃化。再者，最終退火也可以在大氣中進(jìn)行。也就是說，只 要將大氣中的氧濃度（大約21% )作為氣氛中的氧濃度的上限即可。
[0127] (直至600°C的冷卻速度：30°C/s以上）
[0128] Cu在最終退火后的冷卻時以ε-Cu相析出。一旦ε-Cu相析出，則不會在其后的 工序中再溶解。為了使Cu向表層濃化而需要抑制析出。為此，在直至600°C的溫度范圍中， 以30°C/s以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻是必要的。只要冷卻速度高就可抑制析出行為，但有容 易引起形狀不良等問題。所以，冷卻速度優(yōu)選為35~60°C/s的范圍。
[0129] 對最終退火后的冷乳板通過酸洗來實施除氧化皮。接著，也可以直接制成制品，其 后，也可以根據(jù)需要實施調(diào)質(zhì)乳制。優(yōu)選將此時的調(diào)質(zhì)乳制壓下率規(guī)定為0. 3~1. 2%的范 圍。
[0130] (第2實施方式）
[0131] 對第2實施方式所涉及的鐵素體系不銹鋼板的成分組成進(jìn)行說明。
[0132] (C:0.020 質(zhì)量％ 以下）
[0133] C通過形成Cr碳化物而成為引起敏化的原因。因此，在本實施方式中，通過添加Ti 或Nb，形成碳化物來固定C。TiC微細(xì)，具有通過使鋼析出強(qiáng)化而促進(jìn)加工硬化的作用?？?是，如果C含量超過0. 020質(zhì)量％，則需要添加大量的Ti或Nb，因此將C含量規(guī)定為0. 020 質(zhì)量％以下。優(yōu)選為0.012質(zhì)量％以下。從回避由C導(dǎo)致的耐蝕性等的劣化的觀點出發(fā)， 其含量越少越好，但過度地降低C量會導(dǎo)致精煉成本的增加，因此優(yōu)選規(guī)定為0. 001質(zhì)量％ 以上為好。另外，考慮到制造成本等，優(yōu)選規(guī)定為0. 005質(zhì)量％~0. 010質(zhì)量％。
[0134] (Si:0.80 質(zhì)量％ 以下）
[0135] Si是固溶強(qiáng)化元素，使鋼硬質(zhì)化，降低延展性。如果延展性下降，則使沖剪斷裂時 的變形能降低。因此，飛邊性狀穩(wěn)定的沖剪條件的范圍窄，隨著沖剪次數(shù)的增加，沖剪條件 脫離穩(wěn)定范圍，飛邊高度增大。因此，在本實施方式中，需要將Si含量規(guī)定為0. 80質(zhì)量％ 以下。Si量優(yōu)選為0.30質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0.25質(zhì)量％以下。此外，Si是有時作為脫 氧元素而添加的元素，考慮到制造成本等，優(yōu)選將Si量規(guī)定為0. 01質(zhì)量％以上。
[0136] (Μη:1· 0 質(zhì)量％ 以下）
[0137]Μη是使耐蝕性劣化的元素，此外還是構(gòu)成MnS的元素。因大量MnS析出，或MnS粗 大化，而使沖剪加工性劣化。MnS在鐵素體晶界以片狀析出，將鐵素體晶粒形成為伸長晶粒， 使沖剪加工時的飛邊增大。因而，在本實施方式中，需要將Μη含量規(guī)定為1. 0質(zhì)量％以下。 優(yōu)選為0. 50質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為0. 30質(zhì)量％以下。此外，Μη是有時作為脫氧元素而添 加的元素，考慮到制造成本等，優(yōu)選規(guī)定為0.01質(zhì)量％以上。
[0138] (Ρ:0· 010 ~0· 035 質(zhì)量％ )
[0139] Ρ具有通過形成FeTiP而促進(jìn)沖剪時的裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展、降低飛邊高度的作用。 通過含有0. 010質(zhì)量％以上的P可體現(xiàn)此效果。
[0140] 可是，如果添加超過0. 035質(zhì)量％，則招致材料脆化，因此規(guī)定為0. 035質(zhì)量％以 下。優(yōu)選為0.020~0.025質(zhì)量％的范圍。
[0141] (S:0.005 質(zhì)量％ 以下）
[0142] S通過形成MnS或TiS來抑制鐵素體晶粒的等軸化，促進(jìn)伸長化，因此助長飛邊的 產(chǎn)生。為了防止此現(xiàn)象，需要將S含量規(guī)定為0.005質(zhì)量％以下。優(yōu)選為0.003質(zhì)量％以 下。但是，過度的降低會導(dǎo)致精煉成本的增加，所以規(guī)定為0.0001質(zhì)量％以上。
[0143] (A1 :0· 50 質(zhì)量％ 以下）
[0144]A1是作為脫氧劑而添加的成分，為了提高鋼的潔凈度，優(yōu)選添加0.02質(zhì)量％以 上。可是，如果大量添加A1，則析出A1N，助長鐵素體晶粒的軟化，且成為鐵素體晶粒向乳制 方向伸長的原因。因而，在本實施方式中，將A1含量規(guī)定為0.50質(zhì)量％以下。優(yōu)選為0. 10 質(zhì)量％以下。此外，A1有時作為脫氧元素而添加，而且提高高溫強(qiáng)度及耐氧化性。由于其 作用從0.01質(zhì)量％體現(xiàn)出來，所以A1量優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上。
[0145] (N:0.020 質(zhì)量％ 以下）
[0146] N是容易與Ti結(jié)合而形成TiN的元素。特別是，如果N含量超過0.020質(zhì)量％， 則鋼中大量析出粗大的長方體的TiN，鋼板產(chǎn)生表面缺陷。因而，將N含量規(guī)定為0. 020質(zhì) 量％以下。優(yōu)選為0.07~0.012質(zhì)量％。
[0147] (Cr:15. 6 ~17. 5 質(zhì)量％ )
[0148] Cr對于在不銹鋼表面形成鈍化皮膜、提高耐蝕性是重要的元素。為了維持端面的 耐蝕性，需要含有15. 6質(zhì)量％以上?？墒牵绻^17. 5質(zhì)量％，則Cr導(dǎo)致的硬化顯著， 使加工硬化系數(shù)下降，鐵素體晶粒容易向沖剪方向延伸，因此飛邊增大。因而，將Cr含量規(guī) 定為17. 5質(zhì)量％以下。優(yōu)選為16. 0~17. 3質(zhì)量％的范圍。
[0149] (