專(zhuān)利名稱：：耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及特別是要求高溫強(qiáng)度或耐氧化性的排氣系統(tǒng)構(gòu)件等的使用中最適合的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板。
背景技術(shù)：
：汽車(chē)的排氣岐管、前段管和中心段管等的排氣系統(tǒng)構(gòu)件由于要使從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫排放氣體通過(guò)，所以對(duì)構(gòu)成排氣構(gòu)件的材料要求耐氧化性、高溫強(qiáng)度、熱疲勞特性等多種特性。以往，汽車(chē)排氣構(gòu)件一般使用鑄鐵，但從排氣規(guī)定的強(qiáng)化、發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高、車(chē)體輕量化等觀點(diǎn)出發(fā)，使用不銹鋼制的排氣岐管。排氣溫度根據(jù)汽車(chē)種類(lèi)的不同而不同，近年來(lái)大多為75090(TC左右，在這樣的溫度區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間使用的環(huán)境中，迫切要求具有高的高溫強(qiáng)度、耐氧化性的材料。不銹鋼中奧氏體系不銹鋼具有優(yōu)良的耐熱性和加工性，但由于熱膨脹系數(shù)大，所以當(dāng)使用于像排氣岐管這樣要反復(fù)承受加熱和冷卻的構(gòu)件時(shí)，容易產(chǎn)生熱疲勞破壞。另一方面，鐵素體系不銹鋼與奧氏體系不銹鋼相比，由于熱膨脹系數(shù)小，所以熱疲勞特性和耐氧化皮剝離性優(yōu)良。另外，與奧氏體系不銹鋼相比，由于不含Ni，所以材料成本也低，被廣泛使用。但是，鐵素體系不銹鋼與奧氏體系不銹鋼相比，由于高溫強(qiáng)度低，所以一直在開(kāi)發(fā)提高高溫強(qiáng)度的技術(shù)。例如有SUS430J1(Nb添加鋼)、Nb-Si添加鋼、SUS444(Nb-Mo添加鋼)，以添加Nb為基礎(chǔ)，通過(guò)添加Si、Mo來(lái)提高高溫強(qiáng)度。其中，SUS444由于添加2。/。左右的Mo，所以強(qiáng)度最高，但加工性變差，同時(shí)由于大量含有昂貴的Mo，所以存在成本高的問(wèn)題。除了上述合金以外還研究了各種添加元素。在日本特開(kāi)2006-37176號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開(kāi)WO2003/004714號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利第3468156號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利第3397167號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了進(jìn)行Cu或Ox-V復(fù)合添加的技術(shù)。日本特開(kāi)2006-37176號(hào)公報(bào)中的Cu添加是為了提高低溫韌性，從而研究了0.5%以下的添加，并不是從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)的添加。在國(guó)際公開(kāi)WO2003/004714號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利第3468156號(hào)公報(bào)、日本專(zhuān)利第3397167號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了利用Cu析出物產(chǎn)生的析出固化來(lái)提高60(TC或70080(TC的溫度區(qū)域的高溫強(qiáng)度的技術(shù)。在日本特開(kāi)2006-37176號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開(kāi)WO2003/004714號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平9-279312號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2000-169943號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi)平10-204590號(hào)公報(bào)中，作為高溫特性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，公開(kāi)了含有B的鋼。有關(guān)通過(guò)添加Cu來(lái)提高高溫強(qiáng)度的以往技術(shù)是利用了Cu析出物的技術(shù)，但Cu析出物在長(zhǎng)時(shí)間高溫下暴露的情況下，會(huì)迅速產(chǎn)生析出物的凝聚和結(jié)合引起的粗大化，所以存在析出強(qiáng)化能力顯著下降的問(wèn)題。在像排氣岐管那樣，要承受伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止產(chǎn)生的熱循環(huán)的情況下，在長(zhǎng)時(shí)間使用階段會(huì)產(chǎn)生高溫強(qiáng)度顯著下降，從而引起熱疲勞破壞的危險(xiǎn)性。另外，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的不同，排放氣體溫度有時(shí)會(huì)上升至90(TC左右。如國(guó)際公開(kāi)WO2003/004714號(hào)公報(bào)中所記載的那樣，Cu添加或Cu-V復(fù)合添加由于90(TC時(shí)的屈服強(qiáng)度不能達(dá)到SUS444水平，所以作為排氣部件并不能得到充分的可靠性。以往認(rèn)識(shí)中的B添加是為了改善加工性，是提高晶界偏析產(chǎn)生的晶界強(qiáng)度而提高二次加工性的技術(shù)，而對(duì)于高溫特性的影響并不明確。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，作為特別是在排放氣體的最高溫度為750900'C的熱環(huán)境下的耐熱性優(yōu)良的材料，以比含有2%左右昂貴的Mo的SUS444更少量的添加來(lái)提供在75090(TC的寬范圍的溫度區(qū)域可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼。為了解決上述課題，本發(fā)明者等對(duì)750900。C的高溫強(qiáng)度的表現(xiàn)性進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)査。進(jìn)而，考慮到長(zhǎng)時(shí)間使用以及要承受熱循環(huán)的環(huán)境，除了高溫區(qū)域的變形特性之外，對(duì)低中溫區(qū)域的變形特性怎樣對(duì)熱疲勞壽命產(chǎn)生作用也進(jìn)行了仔細(xì)研究。于是，為了實(shí)現(xiàn)上述目的而反復(fù)進(jìn)行各種研究的結(jié)果是得到了以下認(rèn)識(shí)。作為其特征，由于在75(TC左右的溫度區(qū)域析出物大量析出，因此控制析出物的形態(tài)的合金添加是有效的。具體而言，通過(guò)使Nb系析出物的Laves相和因添加Cu而析出的e-Cu微細(xì)析出，可以有效利用析出4強(qiáng)化，同時(shí)可以抑制時(shí)效熱處理引起的強(qiáng)度下降，這對(duì)于作為排氣構(gòu)件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是有效的。對(duì)上述的Laves相和e-Cu的微細(xì)分散化進(jìn)行了研究，結(jié)果判明，Nb-Cu-B復(fù)合添加對(duì)于微細(xì)析出化和粗大化的抑制是有效的。另外，對(duì)于在析出物會(huì)熔解的900。C左右的高溫區(qū)域的使用，析出強(qiáng)化能力下降，因此有助于強(qiáng)化的元素的固溶量的確保很重要。固溶Nb的強(qiáng)化能力高，但固溶Cu的強(qiáng)化能力低，所以通過(guò)添加比SUS444更微量的Mo就實(shí)現(xiàn)了高溫區(qū)域的強(qiáng)度提高。由此，在國(guó)際公開(kāi)WO2003/004714號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的Mo含量低于0.1%的Nb-Cu添加鋼不能確保與SUS444同等的高溫強(qiáng)度的900。C下，能夠得到高的高溫強(qiáng)度。即，通過(guò)Nb-Cu-B添加，可以得到75(TC左右的溫度區(qū)域的高溫強(qiáng)度，同時(shí)，對(duì)于以往的Cu添加或Cu-V添加鋼中的問(wèn)題即作為適用溫度上限的900。C附近的高溫區(qū)域的耐熱性來(lái)說(shuō)，具有與目前使用的高強(qiáng)度材料即SUS444同等的耐熱性，并且可提供低Mo成分的低成本鋼材。本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)，B的添加可以使高溫氣氛下生成的析出物微細(xì)分散，對(duì)高溫強(qiáng)度的貢獻(xiàn)大。即本發(fā)明中，對(duì)于Cu或B對(duì)高溫強(qiáng)度的效果，發(fā)現(xiàn)了與以往發(fā)明不同的作用效果，實(shí)現(xiàn)了高溫強(qiáng)度的提高。而且，再加上比SUS444中所含的Mo量還少的微量Mo的添加，發(fā)明了使Nb-Cu-B復(fù)合添加產(chǎn)生的析出物微細(xì)化，并使固溶強(qiáng)化能力最大限度地發(fā)揮的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板。進(jìn)而，在對(duì)耐氧化性的研究中發(fā)現(xiàn)，Cu添加鋼與Cu無(wú)添加鋼比較，具有在90(TC以上的溫度區(qū)域容易發(fā)生異常氧化或氧化皮剝離的傾向。發(fā)現(xiàn)通過(guò)添加適量的Si可以防止上述現(xiàn)象，可以提供直至高溫區(qū)域都具有穩(wěn)定的耐氧化性的鋼材。用于解決上述課題的本發(fā)明的要旨如下所述。(1)一種耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有C:0.01%以下、N:0.02%以下、Si:0,051%、Mn:0.12%、Cr:1030%、Mo:0.11%、Cu:12%、Nb:0.20.7%、Ti:O.010,30/o、B:0.00020.0050%，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，75(TC的0.2%屈服強(qiáng)度(也稱為彈性極限應(yīng)力)為70MPa以上。(2)根據(jù)上述(1)所述的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，以質(zhì)量°/。計(jì)進(jìn)一步含有Al:3%以下、V:1%以下、W:3%以下、Sn:1%、Zn1%以下中的一種或二種以上。(3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，90(TC的0.2。/。屈服強(qiáng)度為20MPa以上。(4)根據(jù)上述(1)或(2)所述的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，在75(TC進(jìn)行100小時(shí)的時(shí)效熱處理后的75(TC的0.2%屈服強(qiáng)度為40MPa以上，在900。C進(jìn)行100小時(shí)的時(shí)效熱處理后的90(TC的0.2%屈服強(qiáng)度為15MPa以上。圖1是表示75(TC和卯(TC的0.2%屈服強(qiáng)度的圖。圖2是表示在750°C和900°C進(jìn)行100小時(shí)的時(shí)效熱處理后的750°C和900t:的0.2。/。屈服強(qiáng)度的圖。具體實(shí)施例方式圖l是在18。/oCr-0.003o/oC-0.1o/oSi-l。/oMn-0.5o/oMo-0.55Nb-0,l0/0Ti-0.007%N-0.001%B鋼的基本組成中以各種含量添加Cu時(shí)，測(cè)定750。C和90(TC的0.2%屈服強(qiáng)度的結(jié)果。此時(shí)，為了比較，Nb-Si添加鋼(14%Cr-0.003%C-l%Si-l%Mn-0.01%Mo-0.03%Cu-0.5%Nb-0.007%N)、SUS444(19%Cr-0.005%C-0.3%Si-l%Mn-2%Mo-0.03%Cu-0.6%Nb-0.01%N)也同樣進(jìn)行試驗(yàn)。另外，圖2表示相同材料在75(TC和90(TC進(jìn)行100小時(shí)的時(shí)效熱處理后，分別在75(rC和900。C的0.2。/。屈服強(qiáng)度。時(shí)效熱處理是模擬排氣構(gòu)件的長(zhǎng)時(shí)間使用的處理，100小時(shí)的時(shí)效處理相當(dāng)于汽車(chē)等一般車(chē)輛的耐用時(shí)間。由圖1可知，750。C的0.2%屈服強(qiáng)度隨著約1%以上的Cu量的增加而急劇增加，Cu添加量為1%以上時(shí)，具有SUS444以上的75(TC屈服強(qiáng)度。另外，對(duì)于900。C屈服強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，盡管Cu的強(qiáng)化能力小，但通過(guò)添加1%以上的Cu，可以具有與SUS444同樣的屈服強(qiáng)度。艮口，本發(fā)明的鋼與SUS444相比，盡管是低Mo鋼，但在750。C左右的中溫區(qū)域、900。C左右的高溫區(qū)域也具有SUS444以上的高溫屈服強(qiáng)度。另外，如圖2所示可知，如果在750。C和90(TC進(jìn)行100小時(shí)時(shí)效熱處理，則與圖1相比，屈服強(qiáng)度下降，與SUS444相比，屈服強(qiáng)度稍低，但添加了6P/。以上Cu的鋼具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Nb-Si添加鋼的屈服強(qiáng)度。艮卩，在實(shí)施了100小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效熱處理的情況下，盡管稍微不及SUS444，但可維持比Nb-Si添加鋼高的屈服強(qiáng)度。這里，本發(fā)明的鋼的Mo含量比SUS444少很多這點(diǎn)是重點(diǎn)。作為上述現(xiàn)象的要因，第一可以認(rèn)為是，盡管添加Cu所產(chǎn)生的Cu析出物、添加Nb所產(chǎn)生的Laves相析出，但通過(guò)B的添加使它們微細(xì)析出，析出強(qiáng)化能力提高?？梢哉J(rèn)為。這些析出物因時(shí)效熱處理而粗大化，但B添加的影響使粗大化大幅延遲，維持析出強(qiáng)化能力。另外，添加Mo時(shí)容易生成Laves相，但推測(cè)通過(guò)與Cu的復(fù)合添加，Mo的溶解度增加，即便少的Mo添加也能確保固溶Mo量。本發(fā)明的鋼的特征是，盡管是低Mo成分，但通過(guò)Nb-Cu-B的復(fù)合添加，高溫下的初期屈服強(qiáng)度高達(dá)SUS444以上，即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也可維持比Nb-Si添加鋼還高的屈服強(qiáng)度。下面對(duì)本發(fā)明的鐵素體系不誘鋼板的各成分的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。這里，對(duì)于無(wú)下限規(guī)定的情況，表示含有至不可避免的雜質(zhì)的程度。C由于使成形性和耐腐蝕性劣化，導(dǎo)致高溫強(qiáng)度的下降，所以其含量越少越好，因此設(shè)定為0.01%以下。但是，過(guò)度減少會(huì)引起精煉成本的增加，因此優(yōu)選為0.0010.005%。N與C同樣，由于使成形性和耐腐蝕性劣化，導(dǎo)致高溫強(qiáng)度的下降，所以其含量越少越好，因此設(shè)定為0.02%以下。但是，過(guò)度減少會(huì)引起精煉成本的增加，因此優(yōu)選為0.0030.015%。Si盡管作為脫氧劑也是有用的元素，但對(duì)于改善高溫特性和耐氧化性是非常重要的元素。從20(TC左右的低溫區(qū)域至75(TC左右的中溫區(qū)域的高溫強(qiáng)度隨著Si量的增加而提高，其效果在0.05%以上時(shí)可顯現(xiàn)。另夕卜，Si在高溫下可促進(jìn)被稱作Laves相的以Fe和Nb為主體的金屬間化合物的析出。Laves相在熱循環(huán)環(huán)境下反復(fù)進(jìn)行微細(xì)析出和固溶，微細(xì)析出時(shí)通過(guò)析出強(qiáng)化而提高高溫強(qiáng)度。另一方面，超過(guò)1%的添加會(huì)使Laves相過(guò)度析出以及凝聚和粗大化，析出強(qiáng)化能力消失，所以其上限設(shè)定為1%。另外，有關(guān)耐氧化性，Si添加量為1%以下時(shí)，直到90(TC都看不到異常氧化或氧化皮剝離，顯示充分的耐氧化性，但在超過(guò)90(TC的溫度區(qū)域、例如在925。C，Si添加量低于0.1時(shí)，有容易產(chǎn)生異常氧化的傾向，超過(guò)0.5%時(shí)，有容易產(chǎn)生氧化皮剝離的傾向。由于假設(shè)使用溫度為90or以下，所以也可以認(rèn)為沒(méi)有問(wèn)題，但假設(shè)加上表面瑕疵的發(fā)生等使耐氧化劣化的要因，則優(yōu)選在耐氧化性上有余地，此時(shí)，優(yōu)選為0.10.5%。Mn是作為脫氧劑而添加的元素，有助于75(TC左右的中溫區(qū)域的強(qiáng)度上升。另外，長(zhǎng)時(shí)間使用中形成為Mn系氧化物表層，有助于氧化皮密合性或異常氧化抑制效果。其效果在0.1%以上可顯現(xiàn)。另一方面，超過(guò)2%的過(guò)度添加除了使常溫的均勻伸長(zhǎng)率下降之外，還會(huì)形成MnS而使耐腐蝕性下降，或?qū)е履脱趸粤踊?。從這些觀點(diǎn)出發(fā)，將上限設(shè)定為2%?？紤]到高溫延展性或氧化皮密合性，優(yōu)選為0.31.5%。Cr在本發(fā)明中是用于確保耐氧化性所必需的元素。低于10°/。時(shí)，不能表現(xiàn)出其效果，超過(guò)30%時(shí)，使加工性下降或?qū)е马g性劣化，因此設(shè)定為1030%。進(jìn)而，考慮到高溫延展性和制造成本，優(yōu)選為13.519%。Mo可提高耐腐蝕性，同時(shí)可抑制高溫氧化、或?qū)倘軓?qiáng)化帶來(lái)的高溫強(qiáng)度提高是有效的。但是，價(jià)格貴，同時(shí)使常溫的均勻伸長(zhǎng)率下降。另外，過(guò)度添加會(huì)促進(jìn)Laves相的粗大析出，降低中溫區(qū)域的析出強(qiáng)化能力。本發(fā)明的Nb-Cu-B添加鋼中，由于可以獲得添加Cu所產(chǎn)生的固溶Mo增加，并且添加B所產(chǎn)生的Laves相微細(xì)化是通過(guò)0.1%以上的Mo添加而獲得的，所以將下限設(shè)定為0.1%。超過(guò)1%的過(guò)度添加會(huì)促進(jìn)Laves相的粗大化，從而無(wú)助于高溫強(qiáng)度，并且成本增加，所以將上限設(shè)定為1%。另外，考慮到制造性、成本和900。C那樣的高溫區(qū)域的強(qiáng)度穩(wěn)定性，優(yōu)選為0.20.5%。Ti是與C、N、S結(jié)合從而提高耐腐蝕性、耐晶界腐蝕性、作為深拉深性的指標(biāo)的r值的元素。另外，對(duì)于與Nb的復(fù)合添加而言，通過(guò)適量添加可以提高高溫強(qiáng)度，提高高溫延展性，提高熱疲勞特性。這些效果從0.01%以上開(kāi)始顯現(xiàn)，但超過(guò)0.3M的添加除了使固溶Ti量增加，降低均勻伸長(zhǎng)率之外，還會(huì)形成粗大的Ti系析出物，成為擴(kuò)孔加工時(shí)的裂紋的起點(diǎn)，使擴(kuò)孔性劣化。因此，Ti添加量設(shè)定為0.010.3。/。。進(jìn)而，考慮到表面瑕疵的發(fā)生或韌性，優(yōu)選為0.050.15%。Nb是用于固溶強(qiáng)化和析出物微細(xì)化強(qiáng)化所帶來(lái)的高溫強(qiáng)度提高所必需的元素。另外，將C或N以碳氮化物的形式固定，還起到有助于對(duì)制品板的耐腐蝕性或r值產(chǎn)生影響的再結(jié)晶集合組織的發(fā)達(dá)的作用。在750。C左右的中溫區(qū)域有助于Laves相的微細(xì)析出，在90(TC左右的高溫區(qū)域有助于固溶Nb產(chǎn)生的固溶強(qiáng)化，該效果在添加0.2%以上時(shí)可顯現(xiàn)。另一方面，過(guò)度添加會(huì)使均勻伸長(zhǎng)率下降，使擴(kuò)孔性劣化，因此設(shè)定為0.20.7%。進(jìn)而，考慮到焊接部的晶界腐蝕性、制造性和制造成本，優(yōu)選為0.30.6%。B是提高制品的壓制加工時(shí)的二次加工性的元素，本發(fā)明中因添加Nb-Cu而引起Nb析出物和e-Cu的微細(xì)析出，有助于高溫強(qiáng)度的提高。一般B在高溫區(qū)域容易形成(Fe，Cr)23(C，B)6或C&B，而在Nb-Cu復(fù)合添加鋼中，判明了不析出這些析出物，具有使上述的Laves相和e-Cu相微細(xì)析出的效果。Laves相會(huì)導(dǎo)致固溶Nb量的減少，通常產(chǎn)生粗大化，因此幾乎沒(méi)有特別是長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效后的高溫強(qiáng)化能力，但通過(guò)添加B可進(jìn)行微細(xì)析出，因此具有析出強(qiáng)化能力，有助于高溫強(qiáng)度的提高，使長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)的強(qiáng)度穩(wěn)定性提高。另外，"Cu通常在析出初期極微細(xì)地析出，強(qiáng)度提高效果大，但因時(shí)效熱處理而粗大化，時(shí)效后的強(qiáng)度下降大。但是，通過(guò)添加B可以抑制e-Cu的粗大化，提高使用時(shí)的強(qiáng)度穩(wěn)定性。添加B所產(chǎn)生的析出微細(xì)化和粗大化抑制效果的機(jī)理并不清楚，推測(cè)是由于B的晶界偏析使界面能下降，從而抑制Laves相和"Cu的晶界析出，使其在晶內(nèi)微細(xì)析出。另外，推測(cè)能夠抑制Nb或Cu的晶界擴(kuò)散便可抑制這些析出物的粗大化。這些效果在0.0002%以上時(shí)可顯現(xiàn)，但過(guò)度添加除了會(huì)產(chǎn)生硬質(zhì)化或使晶界腐蝕性劣化之外，還會(huì)產(chǎn)生焊接裂紋，因此設(shè)定為0.00020.0050%。進(jìn)而，考慮到成形性或制造成本，優(yōu)選為0.00030.0015%。Cu如上所述，特別是對(duì)75(TC附近的中溫區(qū)域的高溫強(qiáng)度的提高是有效的元素。這是e-Cu析出所產(chǎn)生的析出固化作用，通過(guò)添加1%以上而顯現(xiàn)。另一方面，過(guò)度添加會(huì)引起均勻伸長(zhǎng)率的下降或常溫屈服強(qiáng)度變得過(guò)高而對(duì)壓制成形性產(chǎn)生障礙。另外，如果添加2%以上，則在高溫區(qū)域形成奧氏體相，表面產(chǎn)生異常氧化，因此將上限設(shè)定為2%?？紤]到制造性或氧化皮密合性，優(yōu)選為11.5%。Al除了作為脫氧元素而添加之外，還是提高耐氧化性的元素。另外，作為固溶強(qiáng)化元素對(duì)于75090(TC的強(qiáng)度提高是有用的。其作用從0.01%開(kāi)始穩(wěn)定地顯現(xiàn)，但過(guò)度添加會(huì)產(chǎn)生硬質(zhì)化而使均勻伸長(zhǎng)率顯著下降，此外還使韌性顯著下降，因此將上限設(shè)定為3%。進(jìn)而，考慮到表面瑕疵的發(fā)生或焊接性、制造性，優(yōu)選為0.012.5%。V可形成微細(xì)的碳氮化物，產(chǎn)生析出強(qiáng)化作用而有助于高溫強(qiáng)度提高。該效果在添加0.01%以上時(shí)穩(wěn)定地顯現(xiàn)，但超過(guò)1%的添加會(huì)使析出物粗大化，高溫強(qiáng)度下降，熱疲勞壽命下降，因此將上限設(shè)定為1%。進(jìn)而，考慮到制造成本或制造性，優(yōu)選為0.080.5%。W具有與Mo同樣的效果，是提高高溫強(qiáng)度的元素。該效果從1%以上開(kāi)始穩(wěn)定地顯現(xiàn)，但如果過(guò)度添加，則會(huì)固溶在Laves相中，使析出物粗大化，同時(shí)使制造性劣化，因此優(yōu)選為13%。進(jìn)而，考慮到成本或耐氧化性等，優(yōu)選為1.22.5%。Sn是原子半徑大，對(duì)固溶強(qiáng)化有效的元素，不會(huì)使常溫的機(jī)械特性大大劣化。對(duì)高溫強(qiáng)度的貢獻(xiàn)是在0.1%以上時(shí)穩(wěn)定地顯現(xiàn)，但如果添加1%以上，則制造性顯著劣化，因此優(yōu)選為0.11%。進(jìn)而，考慮到耐氧化性等，更優(yōu)選為0.20.8%。Zr與Ti或Nb同樣，是碳氮化物形成元素，有助于固溶Ti、Nb量的增加產(chǎn)生的高溫強(qiáng)度提高、耐氧化性的提高，通過(guò)添加0.2%以上而發(fā)揮穩(wěn)定的效果。但是，超過(guò)1%的添加會(huì)導(dǎo)致制造性的劣化顯著，因此設(shè)定為0.21%。進(jìn)而，考慮到成本或表面品質(zhì)，優(yōu)選為0.20.9%。實(shí)施例熔煉表l、表2所示成分組成的鋼以鑄造板坯，熱軋板坯，制成5mm厚的熱軋巻材。然后，對(duì)熱軋巻材實(shí)施酸洗，進(jìn)行冷軋直到2mm厚，實(shí)施退火和酸洗后制成制品板。冷軋板的退火溫度設(shè)定為9801070°C，以使結(jié)晶粒度號(hào)數(shù)為68左右。表1的No.113是本發(fā)明鋼，表2的No.l434是比較鋼。比較鋼中，No.33是作為Nb-Si鋼、No.34是作為SUS444鋼而具有使用成效的鋼。從如上得到的制品板中選取高溫拉伸試驗(yàn)片，在75(TC和900。C實(shí)施拉伸試驗(yàn)，測(cè)定2。/。屈服強(qiáng)度(根據(jù)JISG0567)。另外，在750。C和900'C實(shí)施100小時(shí)時(shí)效處理后與上述同樣地進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)。進(jìn)而，作為耐氧化性的試驗(yàn)，在空氣中于90(TC和95(TC進(jìn)行200小時(shí)的連續(xù)氧化試驗(yàn)，評(píng)價(jià)有無(wú)異常氧化和氧化皮剝離的發(fā)生(根據(jù)JISZ2281)。作為常溫的加工性，制作JIS13號(hào)B試驗(yàn)片，進(jìn)行與壓延方向平行的方向的拉伸試驗(yàn)，測(cè)定斷裂伸長(zhǎng)率。這里，常溫下的斷裂伸長(zhǎng)率如果為30%以上，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)一般排氣部件的加工，所以優(yōu)選具有30%以上的斷裂伸長(zhǎng)率。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從表1、表2可知，在用上述的通常的方法制造具有本發(fā)明中規(guī)定的成分組成的鋼的情況下，與比較例相比，75(TC90(TC的高溫屈服強(qiáng)度高，在90(TC也沒(méi)有異常氧化或氧化皮剝離，耐氧化性也優(yōu)良。另外，就常溫下的機(jī)械性質(zhì)而言，斷裂延展性高達(dá)30%以上，與比較鋼相比，加工性優(yōu)良。進(jìn)而可知，除了Si量低于0.1%的No.l鋼和Si量超過(guò)0.5%的No.8鋼、No.ll鋼之外，在950'C的耐氧化性也優(yōu)良。作為比較鋼的No.14、15、16、18、20、21、22、23和25鋼的750°C、900°C的初期屈服強(qiáng)度比發(fā)明鋼低。No.17鋼中，Mn過(guò)量添加，耐氧化性變差，同時(shí)常溫下的延展性低。No.l9鋼的Cr在上限之外，盡管高溫屈服強(qiáng)度高，但常溫延展性低。No.22鋼的Qi在上限之外，盡管高溫屈服強(qiáng)度高，但常溫延展性低，耐氧化性也差。No.26鋼的Nb在上限之外，盡管高溫屈服強(qiáng)度高，但常溫延展性低。No.27鋼的B在下限之外，盡管750'C的初期屈服強(qiáng)度高，但90(TC的屈服強(qiáng)度或時(shí)效熱處理后的屈服強(qiáng)度低。No.28鋼的B在上限之外，常溫下的延展性低。No.2932鋼中，V、W、Sn、W添加量在上限之外，盡管高溫強(qiáng)度高，但常溫延展性低，對(duì)部件加工帶來(lái)障礙。No.33鋼是SUS444，盡管高溫強(qiáng)度高，但延展性低，由于大量添加Mo，所以成本增加。No.34鋼的Nb-Si鋼的高溫屈服強(qiáng)度低。另外，對(duì)于鋼板的制造方法沒(méi)有特別規(guī)定，熱軋條件、熱軋板厚、有無(wú)熱軋板退火、冷軋條件、熱軋板和冷軋板退火溫度、氣氛等只要適宜選擇即可。另外，冷軋和退火后也可以賦予調(diào)質(zhì)軋制或拉伸矯直。進(jìn)而，有關(guān)制品板厚，也可以根據(jù)要求構(gòu)件厚度來(lái)選擇。根據(jù)本發(fā)明，特別是即便不大量添加昂貴的Mo也能得到接近SUS444的高溫特性，特別是通過(guò)適用于汽車(chē)等的排氣系統(tǒng)構(gòu)件，可以在環(huán)境對(duì)策或部件的低成本化等方面得到大的效果。1權(quán)利要求1、一種耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有C0.01％以下、N0.02％以下、Si0.05～1％、Mn0.1～2％、Cr10～30％、Mo0.1～1％、Cu1～2％、Nb0.2～0.7％、Ti0.01～0.3％、B0.0002～0.0050％，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，750℃的0.2％屈服強(qiáng)度為70MPa以上。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有Al:3%以下、V:1%以下、W:3%以下、Sn:1%、Zr:1%以下中的一種或二種以上。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，900。C的0.2。/。屈服強(qiáng)度為20MPa以上。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼板，其特征在于，在75(TC進(jìn)行100小時(shí)的時(shí)效熱處理后的750'C的0.2%屈服強(qiáng)度為40MPa以上，在900。C進(jìn)行100小時(shí)的時(shí)效熱處理后的900°C的0.2%屈服強(qiáng)度為15MPa以上。全文摘要本發(fā)明以比含有2％左右昂貴的Mo的SUS444更少量的Mo添加來(lái)提供在750～900℃的寬范圍的溫度區(qū)域可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的耐熱性優(yōu)良的鐵素體系不銹鋼，將其作為特別是在排放氣體的最高溫度為750～900℃的熱環(huán)境下的耐熱性優(yōu)良的材料，本發(fā)明的鐵素體系不銹鋼的特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有C0.01％以下、N0.02％以下、Si0.05～1％、Mn0.1～2％、Cr10～30％、Mo0.1～1％、Cu1～2％、Nb0.2～0.7％、Ti0.01～0.3％、B0.0002～0.0050％，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，750℃的0.2％屈服強(qiáng)度為70MPa以上。文檔編號(hào)C22C38/00GK101454471SQ200780019979公開(kāi)日2009年6月10日申請(qǐng)日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日發(fā)明者井上宣治,札軒富美夫,梶村治彥,濱田純一,田上利男申請(qǐng)人:新日鐵住金不銹鋼株式會(huì)社