提供韧性和加工性优异的排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板。本发明专利技术为如下钢板：以质量％计包含C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、Mo：0～1.50％、B：0～0.0030％、余量Fe及不可避免的杂质，下述K值为150以上，板面的硬度为170HV以下，板厚为5.0～11.0mm。K值＝‑0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267。在此，Free(C+N)相当于固溶(C+N)浓度(质量％)，d为平均结晶粒径(μm)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板和制造方法以及法兰部件
本专利技术涉及用于加工成排气管法兰(凸缘)部件的、韧性优异的厚规格的含Ti铁素体系不锈钢板及其制造方法。另外，涉及使用了上述含Ti铁素体系不锈钢板的法兰部件。在此，排气管法兰部件是焊接接合于成为排气管的钢管的端部，构成负责该排气管与其它构件的锁合功能的法兰部而成的钢制部件。
技术介绍
汽车废气流路由排气歧管、前段管、消声器、中心管等各种构件构成。这些排气管构件通过法兰部锁合。图1中示意性例示具有法兰部的排气管构件的外观。法兰部件2与钢管1的端部焊接接合，构成排气管构件。在本说明书中，将排气管构件中使用的法兰部件2特别称为“排气管法兰部件”。排气管法兰部件的尺寸形状根据排气管的规格而多少不同，但大多通过利用压制模具的冷锻来制造。通常，除了废气流过的中央部的大的孔以外，还具有用于螺栓锁合的孔，也实施切削加工。对于这样的排气管法兰部件，以往大多使用普通钢，但近年来，出于耐腐蚀性等的观点，正在向不锈钢转移。作为适用钢种，与奥氏体系不锈钢相比热膨胀系数小、材料成本也便宜的铁素体单相系钢种的需求大。作为在耐腐蚀性、耐热性等的材料特性方面被认为适于汽车废气流路的排气管法兰部件的铁素体单相系钢种之一，可举出含Ti铁素体系不锈钢。作为用于加工成汽车废气流路的排气管法兰部件的不锈钢原材料，要求厚规格(例如板厚5.0～11.0mm)的钢板的情形多。但是，通常，铁素体单相系钢种的低温韧性低。特别地，含Ti铁素体系不锈钢是在由厚规格钢板加工成法兰部件时、或对得到的法兰部件进行的严苛冲击测试时，容易成为韧性不足的指责对象的钢种。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭60-228616号公报专利文献2：日本特开昭64-56822号公报专利文献3：日本特开2012-140688号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题作为提高含Ti铁素体系不锈钢板的韧性的方法，专利文献1公开如下方法：在热轧后进行急冷，在450℃以下的温度下进行卷绕。专利文献2公开如下方法：根据组成提高热轧精加工温度，在卷绕后进行急水冷。但是，即使采取这些对策，若板厚变厚，则为了应用于排气管法兰部件的韧性改善效果不充分。专利文献3公开如下方法：在570℃以上进行卷绕而制成卷材，在将卷材再外周的表面温度为550℃的时间确保5分钟以上之后，浸渍于水槽。但是，期望借由钢板的结晶粒径来进一步提高低温韧性。为了加工成排气管法兰部件，实施冷锻、开孔、切削等。因此，加工性良好也是重要的。本专利技术的目的在于，提供作为排气管法兰部件的原材料合适的、韧性和加工性优异的含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板。用于解决课题的手段根据专利技术人的研究可知：含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板的韧性通过减少在铁素体相的基质中固溶的C量及N量而提高，但其提高的程度受铁素体结晶粒径的很大影响。本专利技术是基于这样的发现而完成的。上述目的通过以下的专利技术来实现。[1]排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下述(1)式定义的K值为150以上，板面的硬度为170HV以下，板厚为5.0～11.0mm。K值＝-0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267……(1)在此，在(1)式的Cr的位置上代入钢中Cr含量(质量％)的值，Free(C+N)为从存在于钢中的C和N的合计含量(质量％)减去了用电解提取法所回收的提取残渣中存在的C和N的合计含量(质量％)的值(质量％)。d为对于与轧制方向及板厚方向平行的截面(L截面)进行了研磨的观察面、利用JISG0551:2013的附录C中所规定的直线试验线的切断法求出的平均结晶粒径(μm)。[2]上述[1]所述的排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计进一步含有Mo：1.50％以下的化学组成。[3]上述[1]或[2]所述的排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计进一步含有B：0.0030％以下的化学组成。[4]上述[1]～[3]中任一项所述的排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板的制造方法，其具有：将具有上述化学组成的钢的板坯用加热炉加热之后，在950～1120℃的温度下从炉中取出，利用粗轧机进行轧制而制成板厚20～50mm、表面温度700～850℃的中间板坯，接着对上述中间板坯实施热轧而制成板厚5.0～11.0mm之后，在表面温度650～800℃下卷绕，由此得到热轧钢板的工序；将上述热轧钢板在800～1100℃下进行退火，得到板面的硬度为170HV以下的热轧退火钢板的工序。[5]法兰部件，其使用了上述[1]～[3]中任一项所述的含Ti铁素体系不锈钢板。[6]上述[5]所述的法兰部件，其中，上述法兰部件为汽车的排气管法兰部件。“板面”为板厚方向端部的表面。板面的厚度可根据JISZ2244:2009，通过对除去了氧化皮的表面以HV30(试验力294.2N)压入压头的方法来求得。专利技术效果根据本专利技术，可以稳定地实现韧性和加工性优异的含Ti铁素体系不锈钢的厚规格钢板。该钢板作为用于汽车废气流路的排气管的法兰部件的加工原材料是非常有用的。附图说明图1是示意性例示了具有法兰部的排气管构件的外观的图。具体实施方式[化学组成]本专利技术中，将含有以下所示的成分元素的铁素体系不锈钢作为对象。只要没有特殊说明，与钢板的化学组成有关的“％”意指质量％。C成为使钢硬质化、使钢板的韧性降低的主要原因。C含量(以固溶C和化合物存在的C的总量)限制为0.030％以下。更优选设为0.020％以下，也可以控制在0.015％以下。过度的低C化增大对制钢的负荷，成本会上升。在此，将C含量0.003％以上的钢板作为对象。Si及Mn除作为脱氧剂有效之外，具有使耐高温氧化性提高的作用。关于Si，确保0.02％以上的含量是更有效的，关于Mn，确保0.10％以上的含量是更有效的。这些元素大量地含有时，成为招致钢的脆化的主要原因。Si含量限制在2.0％以下，更优选设为1.0％以下。Mn含量也限制在2.0％以下，更优选设为1.0％以下。P及S大量地含有时，成为耐腐蚀性降低等的主要原因。P含量可以允许至0.050％，S含量可以允许至0.040％。过度的低P化、低S化增大对制钢的负荷，且不经济。通常，P含量在0.010～0.050％的范围内进行调整即可，S含量在0.0005～0.040％的范围内进行调整即可。Cr对于确保作为不锈钢的耐腐蚀性而言是重要的。对耐高温氧化性的提高也是有效的。为了发挥这些作用，需要10.0％以上的Cr含量。大量地含有Cr时，钢会硬质化，有时对厚规格钢板的韧性改善带来障碍。在此，将Cr含量为19.0％以下的钢作为对象。N与C同样，成为使钢板的韧性降低的主要原因。N含量(以固溶N和化合物存在的N的总量)限制在0.030％以下。更优选设为0.020％以下，也可以控制在0.015％以下。过度的低N化增大对制钢的负荷，成本会上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下述(1)式定义的K值为150以上，板面的硬度为170HV以下，板厚为5.0～11.0mm，K值＝‑0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267……(1)在此，在(1)式的Cr的位置上代入钢中Cr含量(质量％)的值，Free(C+N)为从存在于钢中的C和N的合计含量(质量％)减去了用电解提取法所回收的提取残渣中存在的C和N的合计含量(质量％)的值(质量％)，d为对于与轧制方向及板厚方向平行的截面(L截面)进行了研磨的观察面、利用JIS G0551:2013的附录C中所规定的直线试验线的切断法求出的平均结晶粒径(μm)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.16 JP 2016-0983231.排气管法兰部件用含Ti铁素体系不锈钢板，其中，具有以质量％计由C：0.003～0.030％、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下、P：0.050％以下、S：0.040％以下、Cr：10.0～19.0％、N：0.030％以下、Ti：0.07～0.50％、Al：0.010～0.20％、余量Fe及不可避免的杂质构成的化学组成，由下述(1)式定义的K值为150以上，板面的硬度为170HV以下，板厚为5.0～11.0mm，K值＝-0.07×Cr－6790×Free(C+N)－1.44×d+267……(1)在此，在(1)式的Cr的位置上代入钢中Cr含量(质量％)的值，Free(C+N)为从存在于钢中的C和N的合计含量(质量％)减去了用电解提取法所回收的提取残渣中存在的C和N的合计含量(质量％)的值(质量％)，d为对于与轧制方向及板厚方向平行的截面(L截面)进行了研磨的观察面、利用JISG0551:2013的附录C中...
【专利技术属性】
技术研发人员：光永圣二，蛭滨修久，江原靖弘，今川一成，
申请(专利权)人：日新制钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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