本发明专利技术提供氧化皮密合性和热疲劳特性优良的铁素体系不锈钢。一种铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计，含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、P：0.040％以下、S：0.030％以下、Cr：16.0％以上且20.0％以下、N：0.020％以下、Nb：0.30％以上且0.80％以下、Ti：4×(C％+N％)％以上且0.50％以下、Al：低于0.20％、Ni：0.05％以上且0.40％以下、Co：0.01％以上且0.30％以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成。其中，所述C％、所述N％分别表示C、N的含量(质量％)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁素体系不锈钢
本专利技术涉及氧化皮密合性和热疲劳特性优良的铁素体系不锈钢。
技术介绍
在汽车的排气系统构件中，特别是与发动机直接连接的排气歧管在最高使用温度 达到800°C?900°C的苛刻环境下使用。因此，对其材料要求优良的热疲劳特性，主要使用 添加有Nb的铁素体系不锈钢。特别是近年来，作为环境问题对策，指向燃料效率的提高以 及废气的净化，使得排气歧管在更高的温度下使用。因此，期望进一步提高作为原材的不锈 钢的热疲劳特性。 添加到铁素体系不锈钢中的Nb通过在钢中固溶而提高高温强度，从而使热疲劳 特性提高。但是，Nb容易与钢中的C、N结合而形成碳氮化物，固溶Nb量减少，热疲劳特性有 时会降低。作为其对策，由于单纯地增加 Nb添加量时钢的加工性会降低，因此，也采用复合 添加比Nb更容易与C、N结合的Ti而使C、N生成为Ti碳氮化物来防止Nb碳氮化物的生成 的方法。该Nb-Ti复合添加钢的代表例为441型铁素体系不锈钢（18% Cr-0. 5% Nb-O. 2% Ti) (EN10088-2 :EN1. 4509)，该钢广泛用于汽车的排气歧管。 但是，Nb-Ti复合添加铁素体系不锈钢在受到反复进行高温加热和冷却的、所谓的 反复氧化时，存在容易引起氧化皮（氧化被膜）的剥离的问题。由于排气歧管在发动机每 次起动/停止时受到反复加热和急冷的严苛的反复氧化的环境下使用，因此，如果氧化皮 发生剥离，则钢基直接暴露在高温的废气中而发生氧化，板厚减小，根据情况有时会发生开 孔或变形。另外，氧化皮发生剥离的部位也有时会成为起点而产生裂纹。因此，对Nb-Ti复 合添加铁素体系不锈钢也要求氧化皮不会剥离的优良的氧化皮密合性。 作为使Nb-Ti复合添加铁素体系不锈钢的高温强度、热疲劳特性提高的方法，在 专利文献1和2中公开了添加 Mo。在专利文献3?5中公开了添加 Mo、Cu、W。作为改善氧 化皮密合性的方法，在专利文献3中公开了添加 REM、Ca、Y、Zr。在专利文献5中公开了添 加 REM、Ca。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平4-224657号公报 专利文献2 :日本特开平5-70897号公报 专利文献3 :日本特开2004-218013号公报 专利文献4 :日本特开2008-240143号公报 专利文献5 :日本特开2009-174040号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 但是，Mo和W价格高昂，并且具有不仅使钢板的表面缺陷（所谓的剥落等）增加、 而且使加工性降低的缺点。Cu具有不仅使常温下的加工性大幅降低、而且使耐氧化性降低 的缺点。另外，REM、Ca、Y、Zr也具有使钢板的表面缺陷增加的缺点。 本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供氧化皮密合性和热疲劳特 性优良而不损害表面性状的铁素体系不锈钢。 用于解决问题的方法 本专利技术人进行了关于复合添加 Nb-Ti的铁素体系不锈钢的氧化皮密合性的研究， 发现通过适量添加 Ni,能够改善氧化皮密合性，从而防止氧化皮的剥离。 另外，进行了关于复合添加 Nb-Ti的铁素体系不锈钢的热疲劳特性的研究，进一 步发现，关于专利文献1或2中公开的使焊接部的韧性提高的Co,通过适量添加 Co,能够得 到优良的热疲劳特性。由此，得到氧化皮密合性和热疲劳特性优良而不损害表面性状的铁 素体系不锈钢。 本专利技术是基于以上见解而完成的，其主旨如下所述。 [1] 一种铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计，含有C :0.020%以下、Si : 1. 0% 以下、Mn :1. 0% 以下、P :0. 040% 以下、S :0. 030% 以下、Cr :16. 0% 以上且 20. 0% 以 下、N :0. 020% 以下、Nb :0. 30% 以上且 0. 80% 以下、Ti :4X (C% +N% ) % 以上且 0. 50% 以 下、Al :低于0. 20%、Ni :0. 05%以上且0. 40%以下、Co :0. 01%以上且0. 30%以下，且余量 由Fe和不可避免的杂质构成，其中，所述C%、所述N%分别表示C、N的含量（质量％ )。 [2]如上述[1]所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计，还含有选自Ca : 0. 0005% 以上且 0. 0030% 以下、Mg :0. 0002% 以上且 0. 0020% 以下、B :0. 0002% 以上且 0. 0020%以下中的一种或两种以上。 [3]如上述[1]或[2]所述的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计，还含有 选自Mo :0. 02%以上且低于0. 10%、Cu :0. 01%以上且低于0. 20%、V :0. 01%以上且低于 0. 50%、W :0. 02%以上且低于0. 30%中的一种或两种以上。 专利技术效果 根据本专利技术，能够得到氧化皮密合性和热疲劳特性优良的铁素体系不锈钢。另外， 表面性状也优良。本专利技术的铁素体系不锈钢的氧化皮密合性和热疲劳特性优良，因此，能够 适合用于汽车的排气系统构件。 【附图说明】 图1是对热疲劳试验片进行说明的图。 图2是对热疲劳试验中的温度和约束条件进行说明的图。 【具体实施方式】 以下，对规定本专利技术的钢的成分组成的理由进行说明。需要说明的是，只要没有特 别说明，则成分％全部是指质量％。 C :0.020% 以下 C是对提高钢的强度有效的元素，该效果通过含有0. 001 %以上而得到，因此， 优选为0.001 %以上。另一方面，含量超过0.020 %时，会引起氧化皮剥离，因此设定为 0.020%以下。另外，从确保加工性的观点出发，越少越优选，优选设定为0.015%以下。更 优选在0. 004%以上且0. 008%以下的范围内。 Si :1.0% 以下 Si是对提高耐氧化性有效的元素，该效果通过添加0. 01 %以上而得到，因此，优 选为0.01 %以上。另一方面，添加量超过1.0%时，加工性降低，因此设定为1.0%以下。另 夕卜，优选在大于0.3%且为0.6%以下的范围内。 Mn :1.0% 以下 Mn是提高钢的强度的元素，另外，也具有作为脱氧剂的作用。该效果通过添加 0. 01 %以上而得到，因此，优选为0. 01 %以上。另一方面，添加量超过1. 0%时，会使氧化增 重显著增加，使耐氧化性降低，因此设定为1. 〇%以下。优选在〇. 2%以上且0. 6%以下的范 围内。 P :0.040% 以下 P是使韧性降低的元素，优选降低其含量，设定为0. 040%以下。优选为0. 035%以 下。更优选0.030%以下。 S :0.030% 以下 S使成形性和耐腐蚀性降低，因此，越少越优选，设定为0.030%以下。优选为 0.006%以下。更优选为0.003%以下。 Cr : 16. 0 % 以上且 20. 0 % 以下 Cr是用于提高耐氧化性所需的元素，为了得到良好的耐氧化性，需要添加16. 0% 以上。另一方面，添加量超过20.0%时，钢发生硬质化，制造性、加工性降低，因此设定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计，含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、P：0.040％以下、S：0.030％以下、Cr：16.0％以上且20.0％以下、N：0.020％以下、Nb：0.30％以上且0.80％以下、Ti：4×(C％+N％)％以上且0.50％以下、Al：低于0.20％、Ni：0.05％以上且0.40％以下、Co：0.01％以上且0.30％以下，且余量由Fe和不可避免的杂质构成，其中，所述C％、所述N％分别表示C、N的含量(质量％)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.28 JP 2012-120531;2012.09.24 JP 2012-209011. 一种铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计，含有c :0. 020%以下、Si :1.0% 以下、Mn :1. 0% 以下、P :0. 040% 以下、S :0. 030% 以下、Cr :16. 0% 以上且 20. 0% 以下、N : 0. 020% 以下、Nb :0. 30% 以上且 0. 80% 以下、Ti :4X (C% +N% ) % 以上且 0. 50% 以下、A1 : 低于0.20%、附：0.05%以上且0.40%以下、(：〇:0....
【专利技术属性】
技术研发人员：中村彻之，太田裕树，尾形浩行，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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