[发明专利]铁素体系不锈钢板、热轧卷材和汽车排气系统法兰构件

说明书

一种铁素体系不锈钢板，其板厚t为5.0～12.0mm，化学组成以质量％计包含C：0.001～0.010％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.01～1.0％、P：0.04％以下、S：0.010％以下、Cr：10.0～20.0％、Ni：0.01～1.0％、Ti：0.10～0.30％、V：0.01～0.40％、Al：0.005～0.3％、N：0.001～0.02％，根据需要包含B、Mo、Cu、Mg、Sn、Sb、Zr、Ta、Nb、Hf、W、Co、Ca、REM和Ga的1种以上，余量为Fe和不可避免的杂质，金相组织在与轧制方向平行的截面中，长径/短径小于5.0的组织以面积率计为90％以上，平均短径为55μm以下。该铁素体系不锈钢板的韧性优异，在汽车排气系统法兰等中是适宜的。

技术领域

本发明涉及一种铁素体系不锈钢板、热轧卷材和汽车排气系统法兰构件。

背景技术

汽车的排气路径由排气歧管、EGR(排气再循环系统、Exhaust GasRecirculation)、消声器、催化剂、DPF(柴油颗粒过滤器、Diesel Particulate Filter)、尿素SCR(选择性催化还原、Selective Catalytic Reduction)、挠性管、中心管和前管等多个部件构成。在连接这些部件时，多使用被称为法兰的连接部件。对于汽车的排气系统部件，由于加工工时少且作业空间狭窄，因此积极采取了法兰接合。

另外，从因振动引起的噪音和确保刚性的观点出发，多使用厚度5mm以上的厚的法兰。法兰通过冲孔加工、冲压成形等工序而制造，以往，坯料中利用普通钢的钢板。但是，与不锈钢制的其他排气系统部件相比，耐腐蚀性差的普通钢的法兰存在锈的产生明显、有损美观的情况。因此，作为法兰坯料，更换了普通钢板，一直在积极地采用不锈钢板。

铁素体系不锈钢由于含有Cr、且基于相变的金相组织的微细化较难，因此与普通钢相比韧性低。特别是对于高Cr、Al、Si的不锈钢，其低韧性是问题，因而采取了对卷材(coil)加温并通板、或者使热轧钢板厚度变薄等对策。

在以板厚5mm以上的板厚制造铁素体系不锈钢的热轧钢板或热轧退火钢板的情况下，板厚的增加会导致韧性进一步降低。在卷材开卷时、于形状矫正、切断、热轧钢板的退火、酸洗等工序中通板时容易发生板断裂。为了在上述工序中通板，多数情况下需要对卷材与卷材进行焊接来连接。但是，若板厚增加，则焊接所需的时间变长，因此加温的卷材的温度也会降低，有时发生脆性断裂。因此，在铁素体系不锈钢中需要板厚超过5mm的钢板的情况下，以往是以厚板的形式来制造，与以热轧卷材的形式制造时相比成本变高成为问题。

迄今为止也介绍了多个用于解决与铁素体系不锈钢板的韧性相关的问题的方法。

例如日本特开昭60-228616号公报(专利文献1)中，为了获得一种不发生在热轧卷材的冷展开、冷轧以及各种操作时容易产生的裂纹等问题的、韧性优异的高纯度铁素体系不锈钢热轧钢带，公开了如下的制造方法，该方法的特征在于在热轧后立即以10℃/秒以上的冷却速度进行骤冷，在450℃以下的温度下卷取，并且，示出了冲击断裂转变温度为-20℃以下，另外，在实施例中示出了板厚3mm下卷材可否展开。示出了通过该技术能够避免像将热轧钢带放入水槽中水冷这样的、使热轧钢带的韧性值偏差增多的制造方法。

日本特开平8-199237号公报(专利文献2)中示出了一种制造热轧钢带的方法，该热轧钢带是包含0.20％～0.80％的Nb、包含Cr：超过13.5％且为15.5％以下的、热轧钢板的低温韧性优异的铁素体系不锈钢，板厚为4.5mm以上且9.0mm以下，该方法的特征在于，在800℃以上进行热轧后立即冷却，在热轧后的板厚t和热轧时的卷取温度T满足t×T≤3600的关系的温度下进行卷取。