MX2014009575A

MX2014009575A - Placa de acero inoxidable de ferrita que tiene excelente resistencia contra desprendimiento de laminilla, y metodo para fabricarla.

Info

Publication number: MX2014009575A
Application number: MX2014009575A
Authority: MX
Inventors: Yoshiharu Inoue; Atsutaka HAYASHI; Nobuhiko Hiraide
Original assignee: Nippon Steel & Sumikin Sst
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-09-08
Also published as: KR20140117506A; CA2861030A1; JP2013189709A; MX363869B; US20140373980A1; US10030282B2; CA2861030C; KR101598742B1; CN104105809A; WO2013122191A1; JP6037882B2; CN104105809B

Abstract

Esta plancha de acero inoxidable ferrítico contiene, en masa, 0.02% o menos de C, 0.02% o menos de N, 0.05% a 0.80% de Si, 0.05% a 1.00% de Mn, 0.04% o menos de P, 0.01% o menos de S, 12% a 20% de Cr, 0.80% a 1.50% de Cu; 1.0% o menos de Ni, 0.01% a 2.00% de Mo, 0.30% a 1.00% de Nb, 0.01% a menos de 0.25% de Ti, 0.003% a 0.46% de Al, 0.01% a menos de 0.15% de V, y 0.0002% a 0.0050% de B, con la ecuación (1) o (2) siendo cumplida, el resto se compone de Fe e impurezas inevitables, y la concentración promedio de Cu entre la superficie y una profundidad de 200 nm no es mayor a 3.00%. Si Mn < 0.65%, 1.44 x Si - Mn - 0.05 = 0 ... (1) si Mn = 0.65%: 1.10 x Si + Mn - 1.19 = 0 ... (2).

Description

PLACA DE ACERO INOXIDABLE DE FERRITA QÜE TIENE EXCELENTE RESISTENCIA CONTRA DESPRENDIMIENTO DE LAMINILLA, Y MÉTODO PARA FABRICARLA CAMPO TÉCNICO Con respecto a acero inoxidable resistente al calor óptimo para su uso en miembros de un sistema de escape de automóvil que particularmente requiere resistencia a alta temperatura y resistencia a la oxidación, la presente invención se refiere a una placa de acero inoxidable de ferrita (plancha de acero inoxidable ferritico) la cual particularmente es excelente en términos de la resistencia contra desprendimiento de laminilla (resistencia contra el descascarillado de laminillas), y un método para fabricarla.

La presente solicitud reclama la prioridad de la Solicitud de Patente Japonesa No. 2012-030141 presentada el 15 de febrero de 2012 y la Solicitud de Patente Japonesa No. 2013-27127 presentada el 14 de febrero de 2013, de las cuales el contenido se incorpora en la presente para referencia.

TÉCNICA ANTECEDENTE Puesto que el gas de escape a alta temperatura agotado de un motor pasa a través de los miembros de un sistema de escape de automóvil tal como un colector de escape, una tubería frontal, y una tubería central, se requiere que un material que configura los miembros en un sistema de escape tenga una variedad de características tales como resistencia a la oxidación, resistencia a alta temperatura, y características de fatiga térmica.

En el pasado, era común utilizar hierro fundido para los miembros en un sistema de escape de automóvil; sin embargo, a partir del punto de vista de la intensificación de las regulaciones de gas de escape, la mejora del rendimiento del motor, una disminución en el peso de un bastidor de vehículo y similares, ha existido una tendencia de utilizar más colectores de escape de acero inoxidable. La temperatura del gas de escape varía dependiendo de los tipos de vehículos, y la temperatura del gas de escape con frecuencia se ha encontrado en un margen de aproximadamente 750 °C a 850°C en años recientes, pero también han existido casos en los cuales la temperatura del gas de escape alcanza una temperatura superior. En un ambiente en el cual los miembros en un sistema de escape se utilizan en el margen de temperatura antes descrito por un largo período de tiempo, existe una demanda para un material que tenga alta resistencia a alta temperatura y alta resistencia a la oxidación .

Entre muchos tipos de acero inoxidable, el acero inoxidable austenítico tiene excelente resistencia térmica y maquinabilidad . Sin embargo, puesto que el acero inoxidable austenitico tiene un gran coeficiente de expansión térmica, es probable que ocurra una falla de fatiga térmica en el caso donde se aplica el acero inoxidable austenitico a un miembro que se calienta repetidamente y se enfria tal como un colector de escape.

En comparación con el acero inoxidable austenitico, el acero inoxidable ferritico tiene un menor coeficiente de expansión térmica; y por lo tanto, el acero inoxidable ferritico tiene excelente características de fatiga térmica. Además, en comparación con el acero inoxidable austenitico, el acero inoxidable ferritico raramente contiene Ni costoso; y por lo tanto, el costo del material es bajo, y de esta manera se utiliza ampliamente el acero inoxidable ferritico. Sin embargo, el acero inoxidable ferritico tiene una menor resistencia a alta temperatura en comparación con el acero inoxidable austenitico; y por lo tanto, se han desarrollado técnicas que mejoren la resistencia a alta temperatura.

Ejemplos de las técnicas antes descritas incluyen SUS430J1L (Acero con Nb añadido) , Acero con Nb-Si añadido, y SUS444 (Acero con Nb-Mo añadido) en los cuales la resistencia a alta temperatura se mejoró al agregar Si y Mo además de la adición básica de Nb . Entre las técnicas antes descritas, SUS444 tuvo la más alta resistencia puesto que aproximadamente 2% de Mo se agregó, pero hubo problemas en que la maquinabilidad fue deficiente y el costo fue elevado debido al alto contenido de Mo costoso.

Por lo tanto, además de las aleaciones antes descritas, se ha estudiado una variedad de elementos aditivos. Los Documentos de Patente 1 a 4 describen técnicas de adición de Cu en las cuales se utilizan el endurecimiento por solución sólida de Cu y el endurecimiento por precipitación de Cu utilizando un precipitado (fase e-Cu) .

Sin embargo, existe un problema en que la adición de Cu degrada la resistencia a la oxidación. La resistencia a la oxidación indica dos puntos en que la ganancia de masa es pequeña sin provocar oxidación anormal y la resistencia contra el descascarillado de laminillas es favorable.

En el caso donde se calienta el acero inoxidable, las laminillas altamente protectoras que contienen principalmente Cr2C>3 se generan en la superficie. Cr se requiere para mantener las laminillas altamente protectoras, y cuando no se suministra de manera suficiente Cr a partir de un metal base, Fe se oxida. En este tiempo, en un óxido que contiene una gran cantidad de Fe que se genera, la proporción de oxidación es extremadamente grande. Por lo tanto, la oxidación procede rápidamente, y el metal base se erosiona en gran medida. El fenómeno antes descrito se llama oxidación anormal .

En el Documento de Patente 5, las causas para la degradación de resistencia a la oxidación por la adición de Cu se asumen. Cu es un elemento de formación de austenita, y debido a una disminución en la cantidad de Cr en una porción de capa superficial en respuesta al avance de la oxidación, la transformación de fase desde la fase de ferrita hasta la fase de austenita se promueve solamente en la porción de capa superficial. Puesto que Cr se difunde lentamente en la fase de austenita en comparación con la fase de ferrita, cuando la fase de austenita se forma en la porción de capa superficial, el suministro de Cr desde un metal base hasta las laminillas se impide. Entonces, se asume que la porción de capa superficial se vuelve deficiente en Cr, y se deteriora la resistencia a la oxidación. Por lo tanto, se describe una técnica la cual mejora la resistencia a la oxidación al ajusfar mutuamente un elemento de formación de ferrita y un elemento de formación de austenita y se suprime la fase de austenita basándose en lo que se ha descrito en lo anterior.

Sin embargo, aun cuando pueden formarse laminillas favorables que no causan oxidación anormal, es un problema si las laminillas se desprenden, por ejemplo, en el proceso de enfriamiento de un sistema de escape de automóvil o similares. Cuando se desprenden las laminillas, el oxigeno en la atmósfera entra en contacto con el metal base durante el calentamiento, y procede la oxidación rápidamente. Si las laminillas no pueden reproducirse de manera protectora, puede provocarse oxidación anormal. Además, cuando se acumulan laminillas descascarilladas, existe posibilidad de la aparición de problemas tal como la erosión de dispositivos en el lado corriente abajo o el bloqueo de canales de flujo por la acumulación de las laminillas.

El descascarillado de laminillas en los miembros de un sistema de escape de automóvil se provoca frecuentemente en el caso donde la diferencia de expansión térmica es grande entre el metal base y un óxido y en el caso donde se llevan a cabo repetidamente calentamiento y enfriamiento, y se considera la tensión térmica como causa principal del descascarillado de laminillas. Puesto que una diferencia de expansión térmica entre el acero inoxidable ferritico y las laminillas es menor que una diferencia de expansión térmica entre el acero inoxidable austenitico y las laminillas, el acero inoxidable ferritico es superior en términos de resistencia contra el descascarillado de laminillas. Además, una variedad de técnicas que mejoran la resistencia contra el descascarillado de laminillas en acero inoxidable ferritico se ha desarrollado.

El Documento de Patente 6 describe un método en el cual la relación de Mn/Si se ajusta para formar una gran cantidad de un óxido de espinela que contiene Mn que tiene una proporción intermedia de expansión térmica entre las proporciones de expansión térmica de un óxido que contiene principalmente Cr203 y el metal base; y por consiguiente, se mejora la adición de las laminillas. Sin embargo, es necesario establecer la concentración de Si para que sea extremadamente superior (0.80% a 1.20% en % en masa) que la concentración de Si en acero inoxidable ferritico ordinario, y existe la posibilidad de que se dañe la maquinabilidad . Además, no existe ninguna descripción con respecto el espesor de las laminillas y la relación entre la forma de la interconexión entre la laminilla y el metal base y la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

El Documento de Patente 7 describe un método en el cual una pequeña cantidad de Al se agrega para formar laminillas fijadas por "raices crecientes", pero es necesario establecer la concentración de Si para que sea extremadamente superior (0.80% a 1.50% en % en masa) que la concentración de Si en acero inoxidable ferritico ordinario, y existe la posibilidad de que se dañe la maquinabilidad. Además, no existe ninguna descripción con respecto a la relación entre el espesor de las laminillas y la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

El Documento de Patente 8 describe un método en el cual el contenido integrado de Mo y Si se regula puesto que la adición de óxido de Cr203 y el óxido de Si es deficiente; sin embargo, el contenido de Si se encuentra en un margen de 0.10% en peso o menos el cual es extremadamente inferior al contenido de Si en acero inoxidable ferritico ordinario. En el caso donde Al se utiliza como agente desoxidante, es difícil establecer el contenido de Si para que se encuentre en un margen de 0.10% o menos, y existe la posibilidad de que incremente el costo. En el caso donde Al no se utiliza, cuando el contenido de Si es 0.10%, existe preocupación de desoxidación deficiente, se vuelve difícil disminuir el contenido de S en un nivel extremadamente bajo, y existe posibilidad de que el costo incremente. Además, no existe ninguna descripción con respecto al espesor de las laminillas y la relación entre la forma de la interconexión entre la laminilla y el metal base y la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

El Documento de Patente 9 describe un método en el cual la interconexión entre las laminillas y el metal base se hace muy irregular y se enreda y se agrega Ti para reforzar la acción de fijación de laminillas. Sin embargo, puesto que la concentración de Ti se encuentra en un margen de 0.23% a 1.0% en % en masa lo cual es extremadamente superior al del acero inoxidable ferrítico ordinario, existe la posibilidad de alargamiento uniforme, capacidad de expansión de agujeros, tenacidad y similares se dañan. Además, no existe ninguna descripción con respecto a la relación entre el espesor de las laminillas y la resistencia contra el descascarillado de laminillas .

De acuerdo con lo que se ha descrito en lo anterior, el conocimiento de la técnica relacionada para mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas de los miembros en un sistema de escape de automóvil principalmente fue sobre la mejora de la resistencia contra el descascarillado de laminillas al controlar la composición de laminillas utilizando n, Si, y o y la mejora de la resistencia contra el descascarillado de laminillas al controlar la forma de la interconexión entre las laminillas y el metal base utilizando Al y Ti, y no existió ninguna descripción de conocimiento para mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas al controlar el espesor de las laminillas. Además, no existió ninguna descripción de conocimiento para mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas al controlar la forma de la interconexión entre la laminilla y el metal base utilizando Mn y Si. Además, es necesario controlar el contenido de Si o el contenido de Ti para que sea extremadamente alto o bajo; y con el contenido, existe posibilidad de que se dañe la maquinabilidad, costo, alargamiento uniforme, capacidad de expansión de agujeros, tenacidad y similares. Por lo tanto, no existe ninguna técnica para mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas en el margen de contenido de Si o Ti del acero inoxidable ferritico ordinario.

Además, aunque la razón no es clara, la adición de Cu degrada la resistencia contra el descascarillado de laminillas. En los Documentos de Patente 6 y 7, el contenido de Cu se encuentra en un margen de 0.80% o menos, y no existe ninguna suposición con respecto a la degradación de la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Es decir, fue necesario desarrollar técnicas para mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas en acero con Cu añadido.

Como se describe en lo anterior, el acero con Cu añadido es deseable para los miembros en un sistema de escape de automóvil en términos de resistencia a alta temperatura y costo, pero existe un problema con la resistencia a la oxidación, particularmente, la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

DOCUMENTOS DE LA TÉCNICA ANTERIOR Documentos de Patente Documento de Patente 1: Solicitud de Patente no Examinada Japonesa, Primera Publicación No. 2008-189974 Documento de Patente 2: Solicitud de Patente no Examinada Japonesa, Primera Publicación No. 2009-120893 Documento de Patente 3: Solicitud de Patente no Examinada Japonesa, Primera Publicación No. 2009-120894 Documento de Patente 4 : Solicitud de Patente no Examinada Japonesa, Primera Publicación No. 2011-190468 Documento de Patente 5: Solicitud de Patente no Examinada Japonesa, Primera Publicación No. 2009-235555 Documento de Patente 6: Patente Japonesa No. 2896077 Documento de Patente 7: Patente Japonesa No. 3067577 Documento de Patente 8: Patente Japonesa No. 3242007 Documento de Patente 9: Patente Japonesa No. 3926492 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problemas que Serán Resueltos por la Invención En el proceso para evaluar la resistencia contra el descascarillado de laminillas de acero con Cu añadido, la presente invención encontró que el espesor de las laminillas y la forma de la interconexión entre las laminillas y el metal base tiene una influencia en la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Además, la invención también encontró que la concentración promedio de Cu en la capa superficial también tiene una influencia en la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Además, la invención encontró que, en un método para fabricar una plancha de acero, la concentración promedio de Cu en la capa superficial puede controlarse al controlar el recocido de acabado (recocido final) después de laminación en frío y condiciones individuales de decapado en los procesos subsiguientes. Además, como resultado de estudios intensivos con respecto a la influencia de una variedad de componentes, la invención inventó una plancha de acero inoxidable ferrítico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas y un método para fabricarla.

La invención proporciona una plancha de acero inoxidable ferrítico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas utilizado en un ambiente en el cual, particularmente, la temperatura pico del gas de escape alcanza hasta aproximadamente 900°C y un método para fabricarla .

Medios para Resolver los Problemas Para resolver los problemas antes descritos, la invención estudió en detalle la influencia del espesor de las laminillas y la forma de la interconexión entre las laminillas y el metal base sobre la resistencia contra el descascarillado de laminillas de acero inoxidable ferrítico con Cu añadido expuesto a un ambiente de alta temperatura a 900°C. Como resultado, se encontró que el descascarillado de laminillas se provoca por la energía de deformación acumulada en las laminillas. La energía de deformación se acumula en las laminillas debido a la tensión térmica generada por la diferencia de expansión térmica entre las laminillas y el metal base en un proceso de enfriamiento o calentamiento. Se considera que el descascarillado de laminillas se provoca debido a la energía de deformación que se utiliza como la energía para el descascarillado de la interconexión entre las laminillas y el metal base. Además, se encontró que el adelgazamiento de las laminillas y la intensificación de la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base mejoran la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

Se considera que el adelgazamiento de las laminillas disminuye la cantidad total de la energía de deformación, y la intensificación de la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base incrementa el área de interconexión entre las laminillas y el metal base y dispersa la energía utilizada para el descascarillado de laminillas; y por lo tanto, la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora.

En el pasado, aunque se consideraba que Si no era de manera preferible Mn era preferible a partir del punto de vista de la resistencia contra el descascarillado de laminillas, también se encontró que la adición de Si y una disminución en el contenido de Mn adelgaza las laminillas y mejora la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Además, aunque se supo que la adición de una gran cantidad de Mn tenía un efecto que forma una gran cantidad de un óxido de espinela que contiene Mn, se encontró que la adición de una gran cantidad de Mn también tuvo un efecto que intensifica la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base y un efecto que mejora la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

Es decir, la adición de Mn tiene dos efectos en conflicto, es decir, un efecto que engrosa las laminillas para deteriorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas y un efecto que intensifica la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base para mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas. La resistencia contra el descascarillado de laminillas varía dependiendo del dominio de los dos efectos en conflicto antes descritos. Se encontró que, en una región con un bajo contenido de Mn, el efecto con respecto al engrosamiento de las laminillas actúa de manera dominante, y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se deteriora por la adición de Mn, y, en una región con un alto contenido de Mn, el efecto con respecto a la interconexión entre las laminillas y el metal base actúa de manera dominante, y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora por la adición de Mn.

Además, cuando el acero inoxidable ferrítico con Cu añadido se fabrica utilizando un proceso ordinario, Cu en la capa superficial se concentra de manera inevitable durante el recocido final y el decapado de acabado. Puesto que la resistencia contra el descascarillado de laminillas se degrada por la adición de Cu, se considera que el Cu concentrado en la capa superficial además degrada la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Para resolver este problema, la invención estudió en detalle la influencia de la concentración de Cu en la capa superficial sobre la resistencia contra el descascarillado de laminillas de acero inoxidable ferritico con Cu añadido expuesto a un ambiente de alta temperatura a 900°C. Como resultado, la siguiente cuestión se encontró: aunque el descascarillado de laminillas se provoca por la energía de deformación acumulada en las laminillas que alcanzan cierta energía crítica, se considera que Cu disminuye la energía crítica.

Puesto que Cu en el acero disminuye la tensión superficial del metal base, se considera que Cu disminuye la energía crítica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas. Por lo tanto, se considera que el acero con Cu añadido es deficiente en términos de resistencia contra el descascarillado de laminillas, y además, el Cu concentrado en la capa superficial degrada adicionalmente la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Es decir, se encontró que la supresión de la concentración de Cu en la capa superficial suprime una disminución en la energía critica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas, y tiene un efecto de mejorar la resistencia contra el descascarillado de laminillas.

Además, la invención estudió las condiciones de un método para fabricar una plancha de acero, particularmente, proceso de recocido y decapado final para suprimir la concentración de Cu en la capa superficial. Como resultado, se encontró que, cuando se lleva a cabo recocido final en una atmosfera altamente oxidante, no sólo Fe o Cr, el cual se oxida fácilmente, sino también Cu se oxida, y por consiguiente, es posible disminuir la concentración promedio de Cu en la capa superficial.

Además, se encontró que la concentración promedio de Cu en la capa superficial puede disminuirse al suprimir adicionalmente las condiciones respectivas del recocido final y el decapado.

Como resultado de estudiar los efectos antes descritos, un acero inoxidable ferritico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas y un método para fabricarla se inventaron.

Es decir, el concepto principal de un aspecto de la invención para resolver los problemas antes descritos es como sigue . (1) Una plancha de acero inoxidable ferritico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas, que incluye, en % en masa: C: 0.02% o menos; N: 0.02% o menos; Si: 0.05% a 0.80%; Mn: 0.05% a 1.00%; P: 0.04% o menos; S: 0.01% o menos; Cr: 12% a 20%; Cu: 0.80% a 1.50%; Ni: 1.0% o menos; Mo: 0.01% a 2.00%; Nb: 0.30% a 1.00%; Ti: 0.01% a menos de 0.25%; Al: 0.003% a 0.46%; V: 0.01% a menos de 0.15%; y B: 0.0002% a 0.0050% con el resto de Fe e impurezas inevitables, en las cuales las siguientes fórmulas (1) y (2) se cumplen, y una concentración promedio de Cu en un área de una superficie hasta una profundidad de 200 nm se encuentra en un margen de 3.00% o menos, en el caso de Mn<0.65%, 1.44xSi- n-0.05>0 ... (1), y en el caso de Mn>0.65%, 1.10xSi+Mn-l .19>0 ... (2) en la presente, los símbolos de elemento en la fórmula representan contenido (% en masa) de los elementos correspondientes . (2) La plancha de acero inoxidable ferrítico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas de acuerdo con el (1) antes descrito, en la cual una ganancia de masa se encuentra en un margen de 1.50 mg/cm2 o menos y una masa de laminilla descascarillada se encuentra en un margen de 0.30 mg/cm2 o menos después de una prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas. (3) La plancha de acero inoxidable ferrítico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas de acuerdo con los (1) o (2) antes descritos, además que incluye, en % en masa, uno o dos de W: 5% o menos y Sn: 1% o menos. (4) Un método para fabricar la plancha de acero inoxidable ferrítico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas de acuerdo con cualquiera de (1) a (3), que incluye, recocido final; y decapado de acabado. El recocido final se lleva a cabo en una atmósfera oxidante que tiene una proporción de oxígeno de 1.0% en volumen o más y una relación en volumen de oxígeno/ (hidrógeno+monóxiodo de carbono+hidrocarburo) de 5.0 o más, una temperatura de recocido T se establece para encontrarse en un margen de 850°C a 1100°C, un tiempo de recocido A se establece para encontrarse en un margen de 150 segundos o menos, el decapado de acabado se lleva a cabo a través del tratamiento de inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico o tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico. En el caso donde el tratamiento por decapado se lleva a cabo en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico, una concentración de ácido nítrico N se establece para encontrarse en un margen de 3.0% en masa a 20.0% en masa, una concentración de ácido fluorhídrico F se establece para encontrarse en un margen de 3.0% en masa o menos, y un tiempo de decapado P se establece para encontrarse en un margen de 240 segundos o menos. En el caso donde el tratamiento electrolítico se lleva a cabo en una solución acuosa de ácido nítrico, una concentración de ácido nítrico N se establece para encontrarse en un margen de 3.0% en masa a 20.0% en masa, una densidad de corriente de electrólisis J se establece para encontrarse en un margen de 300A/cm2 menos, un tiempo de aplicación de corriente I se establece para encontrarse en un margen de 50 segundos o menos, y un tiempo de decapado P se establece para encontrarse en un margen de 240 segundos o menos. Las condiciones del recocido final y el decapado de acabado cumplen la siguiente fórmula (3), TxlogAx ( (4.3xF+0.12xN)xP+0.24xJxI)xl0-6<5.0 ... (3). Además, en un aspecto antes descrito de la invención, elementos para los cuales no se especifica el limite inferior puede contenerse hasta un nivel de impureza inevitable .

Efectos de la Invención De acuerdo con un aspecto de la invención, es posible proporcionar una plancha de acero inoxidable ferritico que tenga excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas utilizado en un ambiente en el cual, particularmente, la temperatura pico del gas de escape alcanza hasta aproximadamente 900°C y un método para fabricarla .

Además, de acuerdo con un aspecto de la invención, una excelente resistencia a la oxidación, particularmente, excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas puede proporcionarse al acero inoxidable ferritico con Cu añadido que tiene excelente resistencia a alta temperatura. Por lo tanto, cuando un aspecto de la invención se aplica a los miembros en un sistema de escape de automóvil, puede obtenerse un efecto significativo para medidas ambientales, una disminución en el costo de los componentes, y similares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista que ilustra una relación entre valores estimados utilizando Si y Mn y valores realmente medidos del incremento en masa, es decir, la ganancia de masa después de una prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas para los Aceros 1 a 15 de la Invención y los Aceros 16 a 25 Comparativos en las Tablas 1 y 2.

La FIGURA 2 es una vista que ilustra la influencia de Mn y la ganancia de masa en el descascarillado de laminillas después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas para los Aceros 1 a 15 de la Invención y los Aceros 16 a 25 Comparativos en las Tablas 1 y 2.

La FIGURA 3 es una vista que ilustra la influencia de Si y Mn en el descascarillado de laminillas después de la prueba de oxidación continúa en aire a 900°C por 200 horas para los Aceros 1 a 15 de la Invención y los Aceros 16 a 25 Comparativos en las Tablas 1 y 2.

La FIGURA 4 es una vista que ilustra la influencia de una concentración promedio de Cu en un área en una superficie hasta una profundidad de 200 nm en el descascarillado de laminillas después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas para los Ejemplos de la Invención a a d y los Ejemplos Comparativos e a m fabricados utilizando los Aceros 3, 5, y 11 de la Invención en la Tabla 1 bajo las condiciones individuales en la Tabla 3. Además, la FIGURA 4 es una vista que ilustra la influencia de la fórmula (3) antes descrita sobre la concentración promedio de Cu en el área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm.

MODALIDADES DE LA INVENCIÓN Modalidades y condiciones limitantes para llevar a cabo la invención se describirán en detalle. Mientras tanto, en la invención, a menos que describa particularmente lo contrario, el símbolo "%" que expresa las unidades del contenido de elementos indica "% en masa". En el proceso de investigar las características a alta temperatura del acero inoxidable ferrítico con Cu añadido, la invención encontró que la resistencia contra el descascarillado de laminillas difiere mucho debido a una ligera diferencia de componentes y una diferencia de concentración de Cu en la capa superficial.

En primer lugar, para investigar la influencia de los componentes sobre la resistencia contra el descascarillado de laminillas y la resistencia a la oxidación, los Aceros 1 a 15 de la Invención y los Aceros 16 a 41 Comparativos en las Tablas 1 y 2 se sometieron a una prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas. En la presente, para ignorar la influencia de la variación de la concentración de Cu en la capa superficial provocada por la diferencia del método de fabricación, y para estudiar puramente la influencia de los componentes, toda la superficie de un espécimen de acero se sometió a acabado de pulido utilizando papel de pulir #600, y después el espécimen de acero se utilizó como el espécimen de prueba de oxidación. Mientras tanto, un valor obtenido al dividir el valor del incremento en peso del espécimen de prueba de oxidación que incluye las laminillas descascarilladas por el valor del área superficial del espécimen de prueba de oxidación se utilizó como ganancia de masa en la evaluación.

En los Aceros 26 a 38 Comparativos en la Tabla 2 en los cuales las ganancias de masa se encontraban en un margen de más de 1.50 mg/cm2 después de la prueba de oxidación continua en aire a 900 °C por 200 horas, un nodulo formado de un óxido que contiene una gran cantidad de Fe se formó en la superficie, y se produjo oxidación anormal. Por otro lado, los Aceros 1 a 15 de la Invención y los Aceros 16 a 25 Comparativos en las Tablas 1 y 2, no se observó ningún nodulo similar. Basándose en lo que se ha descrito en lo anterior, se determinó que, en el caso donde la ganancia de masa se encuentra en un margen de 1.50 mg/cm2 o menos, el acero no se encuentra en un estado de oxidación anormal, y el acero muestra resistencia a la oxidación favorable; y por lo tanto, el acero se evaluó como oxidado normalmente.

Con respecto a la resistencia contra el descascarillado de laminillas, los Aceros 1 a 15 de la Invención y los Aceros 16 a 25 Comparativos los cuales no se encuentran en un estado de oxidación anormal y normalmente se oxidan en las Tablas 1 y 2 se estudian. En los Aceros 16 a 25 Comparativos en la Tabla 2 en los cuales las masas de laminilla descascarillada se encontraban en un margen de más de 0.30 mg/cm2, la superficie de metal se expuso ocasionalmente debido al descascarillado de laminillas. Por otro lado, en los Aceros 1 a 15 de la Invención en la Tabla 1, no se observó ninguna superficie de metal expuesta. No existe ningún problema práctico siempre y cuando el acero entre en un estado descascarillado en el cual se exponga la superficie de metal. Basándose en lo que se ha descrito en lo anterior, un caso donde la masa de laminilla descascarillada se encuentra en un margen de 0.30 mg/cm2 o menos se estableció como condición para excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas.

Como resultado de estudios intensivos con respecto a los componentes con los cuales la masa de laminilla descascarillada se encuentra en un margen de 0.30 mg/cm2 o menos y se obtiene una excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas, la invención pudo obtener las condiciones de las siguientes fórmulas (1) y (2) determinadas por Si y Mn.

En el caso de n<0.65%, 1.44xSi- n-0.05>0 ... (1), y en el caso de Mn>0.65%, 1.10xSi+Mn-1.19=0 ... (2).

Las fórmulas antes descritas se obtuvieron de la siguiente manera .

En oxidación normal, generalmente, la ganancia de masa tiende a incrementarse por la adición de Mn y la ganancia de masa tiende a disminuirse por la adición de Si .

Estudios intensivos en consideración de la tendencia antes descrita podrían conducir a una fórmula estimada de la ganancia de masa en oxidación normal como se ilustra en la FIGURA 1 , y la fórmula estimada se representa como la siguiente fórmula (4) (los datos en la FIGURA 1 provienen de los datos en las Tablas 1 y 2) .

Ganancia de masa (mg/cm2)=0.58xMn-0.23Si+U.70... (4) Además, como resultado de estudios intensivos con respecto a condiciones bajo las cuales la masa de laminilla descascarillada se encuentra en un margen de 0.30 mg/cm2 o menos después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas, se encontró que las condiciones dependen de Mn y la ganancia de masa como se ilustra en la FIGURA 2, y las condiciones podrían expresarse por las siguientes fórmulas (5) y (6) (los datos en la FIGURA 2 provienen de los datos en las Tablas 1 y 2) .

En el caso de Mn<0.65%, Ganancia de masa (mg/cm2 ) <0.42xMn+0.69 ... (5), y en el caso de Mn>0.65%, Ganancia de masa (mg/cm2 ) <0.7 xMn+0.45 ... (6).

La Fórmula (4) muestra que, en el caso donde Si se agrega, la ganancia de masa disminuye. Además, las Fórmulas (5) y (6) muestran que la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora al disminuir la ganancia de masa a través de la adición de Si. Cuando se asume que las laminillas se desprenden por la energía de deformación acumulada en las laminillas, la disminución en la ganancia de masa adelgaza las laminillas, y disminuye la cantidad total de energía de deformación. Por lo tanto, la resistencia contra el descascarillado de laminillas se considera mejorada por la adición de Si.

Las Fórmulas (5) y (6) muestran que, en el caso donde Mn se agrega, mejora la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Durante estudios intensivos, se encontró que, debido a la adición de Mn, una gran cantidad de óxido de espinela que contiene Mn se forma, y la interconexión entre las laminillas y el metal base se vuelve más irregular. Puesto que el óxido de espinela que contiene Mn tiene una expansión térmica similar a una expansión térmica del metal base, superan las deformaciones. Cuando la interconexión entre las laminillas y el metal base se vuelve más irregular, el área de interconexión entre las laminillas y el metal base se incrementa, y la energía utilizada para el descascarillado de laminillas se dispersa. Por lo tanto, la resistencia contra el descascarillado de laminillas se considera mejorada por la adición de Mn. Sin embargo, la Formula (4) también muestra que la adición de Mn incrementa la ganancia de masa. Como resultado, la resistencia contra el descascarillado de laminillas se degrada.

Cuál de los efectos en conflicto de la adición de Mn sobre la resistencia contra el descascarillado de laminillas se vuelve dominante puede esperarse a partir de la comparación de las inclinaciones de la influencia de Mn en la ganancia de masa en las Fórmulas (4), (5) y (6). Es decir, en el caso de Mn<0.65%, el efecto de la ganancia de masa actúa de manera dominante, y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se degrada por la adición de Mn, y en el caso de Mn>0.65%, se forma una gran cantidad de óxido de espinela que contiene Mn, el efecto de la interconexión entre las laminillas y el metal base que se vuelve más irregular actúa de manera dominante, y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora por la adición de Mn.

Además, un margen en el cual la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejoró podría expresarse por las siguientes fórmulas (1) y (2) al sustituir la Fórmula (4) en la ganancia de masa en las Fórmulas (5) y (6) para expresar la fórmula solamente con Si y Mn .

En el caso de Mn<0.65%, 1.44xSi-Mn-0.05>0 ... (1), y en el caso de Mn>0.65%, 1.10xSi+Mn-l .19>0 ... (2).

Aquí, una gráfica que ilustra la influencia de Si y Mn en el descascarillado de laminillas después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas se ilustra en la FIGURA 3 (los datos en la FIGURA 3 provienen de los datos en las Tablas 1 y 2) .

Como es evidente a partir de la gráfica ilustrada en la FIGURA 3, se encuentra que, en un margen de Mn<0.65, la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora al disminuir la ganancia de masa a través de la adición de Si, por otro lado, en un margen de Mn>0.65%, se forma una gran cantidad de óxido de espinela que contiene Mn, el efecto de la interconexión entre las laminillas y el metal base que se vuelve más irregular actúa de manera dominante, y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora por la adición de Mn.

A continuación, para investigar la influencia de la concentración de Cu en la capa superficial sobre la resistencia contra el descascarillado de laminillas, con respecto a los Ejemplos de la Invención a a d y los Ejemplos Comparativos e a o los cuales se fabricaron utilizando los Aceros 3, 5, y 11 de la Invención en la Tabla 1 bajo las condiciones individuales en la Tabla 3, la concentración de Cu en la capa superficial se analizó a través de espectrometría de emisión óptica de descarga de brillo (GDS), y una prueba de oxidación continua se llevó a cabo en aire a 900 °C por 200 horas. Puesto que la investigación tuvo como objetivo investigar la influencia de la variación de la concentración de Cu en la capa superficial provocada por la diferencia del método de fabricación, el espécimen de prueba producido utilizando los Ejemplos de la Invención a a d y los Ejemplos Comparativos e a o se utilizaron como el espécimen de prueba para el análisis de GDS y la prueba de oxidación sin llevar a cabo pulido para mantener la superficie sin cambio después de que se fabricó.

En los Ejemplos Comparativos e a o en la Tabla 3 en los cuales las masas de laminilla descascarillada se encuentran en un margen de más de 0.30 mg/cm2 después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas, la superficie de metal se expuso ocasionalmente debido al descascarillado de laminillas. Por otro lado, los Ejemplos de la Invención a a d en la Tabla 3 no se observó en superficie de metal expuesta y mostró la resistencia contra el descascarillado de laminillas como excelente como aquellos d los Aceros 3, 5, y 11 de la Invención en la Tabla 1 en los cuales las superficies se sometieron a acabado de pulido por el papel de pulir #600 de modo que se ignoró la concentración de Cu .

Las ganancias de masa de los Ejemplos de la Invención a a d y los Ejemplos Comparativos e a o en la Tabla 3 fueron iguales a las ganancias de masa de los Aceros 3, 5, y 11 de la Invención en la Tabla 1 que tienen una ganancia de masa equivalente y un tipo de acero equivalente, y no existió ninguna diferencia en el engrosamiento de la laminilla. Además, se confirmó que no existió diferencia en la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base entre los pares correspondientes que tienen un tipo de acero equivalente. Es decir, no existió ninguna diferencia en la energía de deformación acumulada en las laminillas utilizadas para el descascarillado de laminillas.

Por lo tanto, como resultado de estudiar de manera intensiva la concentración de Cu en la capa superficial para obtener una masa de laminilla descascarillada de 0.30 mg/cm2 o menos y excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas, la invención pudo obtener una condición para establecer la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm para encontrarse en un margen de 3.00% o menos.

En adelante, un método para medir la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm se describirá.

En primer lugar, en el espécimen de prueba antes de la prueba de oxidación, la distribución de concentración de O, Fe, Cr, Si, Mn, Mo, Nb, Ti, Al y Cu se miden en un área a partir de la superficie del espécimen de prueba hasta una profundidad de aproximadamente 800 nm a través de análisis de GDS. En este tiempo, la concentración de Cu obtenida a través del análisis de GDS se expresa como la concentración de Cu con respecto a la cantidad total de O, Fe, Cr, Si, Mn, Mo, Nb, Ti, Al y Cu. La concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm se calculó utilizando la concentración antes descrita de Cu. Aquí, la superficie incluye una película pasiva.

El descascarillado de laminillas se considera provocado por la energía de deformación acumulada en las laminillas, y se considera que una disminución en la ganancia de masa adelgaza las laminillas y la cantidad total de la energía de deformación se disminuye, y también se considera que la intensificación de la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base incrementa el área de interconexión entre las laminillas y el metal base y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se mejora al dispersar la energía utilizada para el descascarillado de laminillas. Además, puesto que el descascarillado de laminillas se considera provocado en el caso donde la energía de deformación la cual se acumula en las laminillas y se utiliza para el descascarillado de laminillas alcanza una cierta cantidad o más, se considera que existe una energía crítica en la cual se produce el descascarillado de laminillas. Cuando se disminuye la energía crítica, la resistencia contra el descascarillado de laminillas se considera degradada.

En los Ejemplos de la Invención a a d y los Ejemplos Comparativos e a o en la Tabla 3, no existió ninguna diferencia en la energía de deformación la cual se acumula en las laminillas y se utiliza para el descascarillado de laminillas, pero la resistencia contra el descascarillado de laminillas se degradó cuando la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm incrementó. Es decir, un incremento en la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm se considera que disminuye la energía crítica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas.

La energía crítica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas se considera dependiente de las superficies de las laminillas y el metal base y las propiedades de la interconexión entre las mismas. Cuando se desprenden las laminillas, se generan nuevas superficies en las laminillas y el metal base, y la tensión superficial se aplica nuevamente a las nuevas superficies respectivas. Por otro lado, puesto que la interconexión entre las laminillas y el metal base se desvanece, se libera la tensión superficial. Es decir, se considera que, para el descascarillado de laminillas, una cantidad de energía se requiere la cual corresponde a una cantidad obtenida al restar la tensión inter-facial entre las laminillas y el metal base a partir de la tensión superficial total de las laminillas y el metal base. Es decir, _ se considera que, cuando la tensión superficial de las laminillas y el metal base incrementa, la energía crítica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas se incrementa, y, cuando la tensión interfacial entre las laminillas y el metal base incrementa, la energía crítica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas se disminuye.

En la presente, Cu en el acero es un elemento que disminuye la tensión superficial del metal base. Por lo tanto, se considera que un incremento en la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm provoca una disminución en la tensión superficial del metal base, la energía crítica en la cual se provoca el descascarillado de laminillas disminuye, y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se degrada.

Basándose en lo que se ha descrito en lo anterior, la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm se establece para encontrarse en un margen de 3.00% o menos.

Además, se llevaron a cabo estudios con respecto a los efectos de los elementos individuales; y por consiguiente, una plancha de acero inoxidable ferritico que tiene excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas se obtuvo.

En adelante, las razones para limitar las composiciones en las modalidades se describirán.

(C: 0.02% o menos) C deteriora la conformabilidad y resistencia a la corrosión, y C disminuye la resistencia a alta temperatura. Además, en el caso donde Cu se agrega, también se degrada la resistencia a la oxidación; y por lo tanto, el contenido de C de preferencia es tan pequeño como sea posible. Por lo tanto, el contenido de C se establece para encontrarse en un margen de 0.02% o menos, y de preferencia en un margen de 0.015% o menos. Sin embargo, puesto que una disminución excesiva en el contenido de C conduce a un incremento en el costo de refinado, el limite inferior de manera deseable se establece para ser 0.001%.

(N: 0.02% o menos) De manera similar a C, N deteriora la conformabilidad y resistencia a la corrosión, y N disminuye la resistencia a alta temperatura. En el caso donde se agrega Cu, también se degrada la resistencia a la oxidación; y por lo tanto, el contenido de N de preferencia es tan pequeño como sea posible. Por lo tanto, el contenido de N se establece para encontrarse en un margen de 0.02% o menos. Sin embargo, puesto que una disminución excesiva en el contenido de N conduce a un incremento en el costo de refinado, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.003%.

(Si: 0.05% a 0.80%) Si es un elemento agregado como agente desoxidante, y además, Si es un elemento importante para mejorar la resistencia a la oxidación. Además de 0.05% o más de Si se requiere para mantener la resistencia a la oxidación. Además, en el margen de las modalidades, la adición de Si adelgaza las laminillas y mejora la resistencia contra el descascarillado de laminillas como se describe en lo anterior. Sin embargo, cuando se agrega de manera excesiva Si, el óxido de Si que tiene una deficiente adherencia de laminilla se genera, y existe posibilidad de degradar la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Por lo tanto, el contenido de Si se establece para encontrarse en un margen de 0.80% o menos. Además, cuando el hecho de que una disminución excesiva en el contenido de Si provoca una desoxidación deficiente o un incremento en los costos y una adición excesiva degrada la maquinabilidad, se toma en cuenta, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.10%, y el limite superior deseable es 0.75%.

(Mn: 0.05% a 1.00%) Mn es un elemento agregado como agente desoxidante, y además, Mn es un elemento que tiene un efecto sobre la resistencia contra el descascarillado de laminillas. Existe un margen en el cual una disminución en el contenido de Mn adelgaza las laminillas y mejora la resistencia contra el descascarillado de laminillas y un margen en el cual la intensificación de la irregularidad de la interconexión entre las laminillas y el metal base mejora la resistencia contra el descascarillado de laminillas como se describe en lo anterior. En un margen en el cual se desarrollan los efectos antes descritos, un óxido de espinela que contiene Mn se forma, y además de 0.05% o más de Mn se requiere. Por otro lado, la adición excesiva de Mn provoca un incremento en la proporción de oxidación de modo que la oxidación anormal es probable que ocurra. Además, Mn es un elemento de formación de austenita; y por lo tanto, la adición de Mn de preferencia se suprime en acero ferritico con Cu añadido de la modalidad. Por lo tanto, el contenido de Mn se establece para encontrarse en un margen de 1.00% o menos. Además, cuando el hecho de que una disminución excesiva en el contenido de Mn provoca un incremento de costo y la adición excesiva no sólo degrada el alargamiento uniforme a temperatura ambiente sino también forma MnS para degradar resistencia a la corrosión se toma en cuenta, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.10%, y el limite superior deseable es 0.95%.

(P: 0.04% o menos) P es una impureza incorporada principalmente a partir de material sin procesar durante la fabricación y refinado del acero, y un incremento en el contenido de P degrada la tenacidad o maquinabilidad; y por lo tanto, el contenido de P se disminuye extremadamente. Sin embargo, puesto que una disminución extrema en el contenido de P provoca un incremento en los costos, el contenido de P se establece para encontrarse en un margen de 0.04% o menos.

(S: 0.01% o menos) S es una impureza incorporada principalmente a partir de material sin procesar durante la fabricación y refinado del acero, y un incremento en el contenido de S degrada la resistencia contra el descascarillado de laminillas debido a la segregación en la interconexión entre las laminillas y el metal base y una disminución en la tensión superficial del metal base. Sin embargo, puesto que una disminución extrema en el contenido de S provoca un incremento en los costos, el contenido de S se establece para encontrarse en un margen de 0.01% o menos.

(Cr: 12% a 20%) Cr es un elemento extremadamente efectivo para conferir resistencia a la oxidación, y además de 12% o más de Cr se requiere para mantener resistencia a la oxidación. Por otro lado, cuando el contenido de Cr excede 20%, no sólo se degrada la maquinabilidad sino también se deteriora la tenacidad; y por lo tanto, el contenido de Cr se establece para encontrarse en un margen de 12% a 20%. Además, cuando se toman en cuenta la resistencia a alta temperatura, características de fatiga a alta temperatura, y costo de fabricación, el límite inferior de manera deseable se establece en 13%, y el límite superior de manera deseable es 18%. El contenido de Cr de manera más deseable se encuentra en un margen de 13.5% a 17.5%.

(Cu: 0.80% a 1.50%) Cu es un elemento efectivo para mejorar la resistencia a alta temperatura. Esto es debido al endurecimiento por precipitación provocado por la precipitación de e-Cu, y el efecto se desarrolla cuando se agrega 0.80% o más de Cu. Sin embargo, Cu es un elemento de formación de austenita, Cu promueve la transformación de fase desde la fase de ferrita hasta la fase de austenita que se produce solamente en la sección de capa superficial provocada por una disminución en el contenido de Cr en la porción de capa superficial a medida que procede la oxidación, y Cu deteriora la resistencia a la oxidación. Por lo tanto, el contenido de Cu se establece para encontrarse en un margen de 1.50% o menos. Además, cuando se toma en cuenta la capacidad de fabricación y la conformabilidad por presión, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.90%, y el limite superior de manera deseable es 1.40%.

(Ni : 1.0% o menos ) Ni es un elemento que mejora la resistencia a la corrosión, y es un elemento estabilizador de austenita. Puesto que Ni degrada la resistencia a la oxidación y es costoso, el contenido de Ni se disminuye tanto como sea posible. Por lo tanto, el contenido de Ni se establece para encontrarse en un margen de 1.0% o menos. Además, cuando se toman en cuenta la capacidad de fabricación, los costos de fabricación y la maquinabilidad, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.01%, y el limite superior de manera deseable es 0.5%.

(Mo: 0.01% a 2.00%) Mo es efectivo para mejorar la resistencia a la corrosión, suprimir la oxidación a alta temperatura, y mejorar la resistencia a alta temperatura a través de endurecimiento por solución sólida. Además, Mo es un elemento de formación de ferrita, y Mo también tiene un efecto de mejorar la resistencia a la oxidación en acero ferritico con Cu añadido de la modalidad; y por lo tanto, 0.01% o más de Mo se agrega. Sin embargo, Mo es costoso, y Mo degrada el alargamiento uniforme a temperatura ambiente. Por lo tanto, el contenido de Mo se establece para encontrarse en un margen de 2.00% o menos. Además, cuando se toma en cuenta la capacidad de fabricación y el costo, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.05%, y el limite superior de manera deseable es 1.50%.

(Nb: 0.30% a 1.00%) Nb mejora la resistencia a alta temperatura a través de endurecimiento por solución sólida y endurecimiento de refinado de precipitados, y además, Nb fija C y N como carbonitruros, y Nb mejora la resistencia a la corrosión y la resistencia a la oxidación; y por lo tanto, 0.30% o más de Nb se agrega. Sin embargo, una adición excesiva degrada el alargamiento uniforme y deteriora la capacidad de expansión de agujeros. Por lo tanto, el contenido de Nb se establece para encontrarse en un margen de 1.00% o menos. Además, cuando se toman en cuenta la propiedad de corrosión intergranular de una porción soldada, la capacidad de fabricación y el costo de fabricación, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.40%, y el limite superior de manera deseable es 0.70%.

(Ti: 0.01% a menos de 0.25%) Ti es un elemento que se enlaza con C, N, y S para mejorar la resistencia a la corrosión, la resistencia a la corrosión intergranular, y el valor r el cual sirve como índice para la capacidad de estirado a profundidad. Además, Ti es un elemento de formación de ferrita, y Ti también tiene un efecto de mejorar la resistencia a la oxidación en acero ferrítico con Cu añadido de la modalidad; y por lo tanto, 0.01% o más de Ti se agrega. Sin embargo, cuando Ti se agrega de manera excesiva, la cantidad de Ti solubilizado sólido incrementa para degradar el alargamiento uniforme, y Ti forma un precipitado de Ti bruto el cual sirve como punto de partida de agrietamiento durante el proceso de expansión de agujero; y por consiguiente, se deteriora la capacidad de expansión de agujero. Por lo tanto, el contenido de Ti se establece para encontrarse en un margen de menos que 0.25%. Además, cuando se toma en cuenta la generación de defecto superficial y tenacidad, el límite inferior de manera deseable se establece en 0.03%, y el límite superior de manera deseable es 0.21%.

(Al: 0.003% a 0.46%) Al es un elemento que se agrega como elemento desoxidante, y Al mejora la resistencia a la oxidación. Además, puesto que Al es útil para mejorar la resistencia a alta temperatura como elemento de endurecimiento por solución sólida, 0.003% o más de Al se agrega. Sin embargo, una adición excesiva endurece el acero de modo que degrada en gran medida el alargamiento uniforme, y Al también degrada en gran medida la tenacidad. Por lo tanto, el contenido de Al se establece para encontrarse en un margen de 0.46% o menos. Además, cuando se toma en cuenta la generación de defectos superficiales, capacidad de soldadura y capacidad de fabricación, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.01%, y el limite superior de manera deseable es 0.20%.

(V: 0.01% a menos de 0.15%) V forma carbonitruros finos; y por consiguiente, se genera una acción de endurecimiento por precipitación. Como resultado, V contribuye a la mejora de resistencia a alta temperatura. Además, V es un elemento de formación de ferrita, y V también tiene un efecto de mejorar la resistencia a la oxidación en acero ferritico con Cu añadido de la modalidad; y por lo tanto, 0.01% o más de V se agrega. Sin embargo, una adición excesiva engrosa un precipitado para disminuir la resistencia a alta temperatura y degrada la vida de fatiga térmica. Por lo tanto, el contenido de V se establece para encontrarse en un margen de menos que 0.15%. Además, cuando se toma en cuenta el costo de fabricación y la capacidad de fabricación, el limite inferior de manera deseable se establece en 0.02%, y el limite superior de manera deseable es 0.10%.

(B: 0.0002% a 0.0050%) B es un elemento que mejora la resistencia a alta temperatura y las características de fatiga térmica. Además, B difunde y segrega de manera preferencial en la interconexión entre las laminillas y el metal base y los límites de grano en comparación con P o S; y por consiguiente, B tiene un efecto que suprime la segregación de P o S en límites de grano el cual es dañino para la resistencia a la oxidación. Como resultado, B también tiene un efecto de mejorar la resistencia a la oxidación; y por lo tanto, 0.0002% o más de B se agrega. Sin embargo, una adición excesiva degrada la maquinabilidad en caliente y las propiedades de superficie de la superficie de acero. Por lo tanto, el contenido de B se establece para encontrarse en un margen de 0.0050% o menos. Además, cuando se toman en cuenta la conformabilidad y el costo de fabricación, el límite inferior de manera deseable se establece en 0.0003%, y el límite superior de manera deseable es 0.0015%.

Además, una ganancia de masa por unidad de área en la prueba de oxidación continua en aire por 200 horas se utiliza como índice para la resistencia a la oxidación a 900°C. En el caso donde el valor antes descrito se encuentra en un margen de 1.50 mg/cm2 o menos, el acero se considera no está en un estado de oxidación anormal y muestra resistencia a la oxidación favorable.

Además, con respecto el descascarillado de laminillas, en el caso donde la masa de laminillas oxidadas descascarilladas se encuentra en un margen de 0.30 mg/cm2 o menos, el acero no entra en un estado descascarillado en el cual se exponga la superficie de metal, y de esta manera, el acero no tiene ningún problema práctico. Por lo tanto, el valor antes descrito de preferencia se establece como el límite superior. Un caso donde el descascarillado de laminillas no se produce es más preferible.

Adicionalmente, en la modalidad, las características pueden mejorarse adicionalmente al agregar W y/o Sn. ( : 5% o menos) W es un elemento que tiene el mismo efecto que Mo y mejora la resistencia a alta temperatura. Sin embargo, una adición excesiva forma una solución sólida en la fase de Laves, engrosa un precipitado, y deteriora la capacidad de fabricación. Por lo tanto, el contenido de W se establece de manera deseable para encontrarse en un margen de 5% o menos, Además, cuando se toman en cuenta los costos, la resistencia a la oxidación y similares, es más deseable establecer el limite inferior en 1% y establecer el límite superior en 3%.

Sn: 1% o menos) Sn tiene un radio atómico grande, y Sn es un elemento efectivo para endurecimiento por solución sólida, y Sn no deteriora en gran medida las características mecánicas a temperatura ambiente. Sin embargo, una adición excesiva deteriora en gran medida la capacidad de fabricación. Por lo tanto, el contenido de Sn se establece de manera deseable para encontrarse en un margen de 1% o menos. Además, cuando la resistencia a la oxidación y similares se toman en cuenta, es preferible establecer el límite inferior en 0.05% y establecer el límite superior en 0.50%.

A continuación, se describirá un método para fabricar una plancha de acero inoxidable ferrítico que tiene excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas en la modalidad.

Un proceso ordinario a través del cual se fabrica el acero inoxidable ferrítico se emplea como el método para fabricar una plancha de acero de la modalidad. Generalmente, el acero se funde utilizando un convertidor o un horno eléctrico, y el acero se refina utilizando un horno de AOD, un horno de VOD o similares. Se produce una losa utilizando un método de fundición continua o un método de formación de lingotes, y después la losa se somete a procesos de recolección de laminación-recocido en caliente de una plancha laminada en caliente-decapado-laminado en frio-recocido de acabado (recocido final ) -decapado (decapado de acabado); y por consiguiente, se fabrica una plancha de acero. Dependiendo de la necesidad, el recocido de la plancha laminada en caliente puede no llevarse a cabo, y el proceso de laminado en frio-recocido de acabado-decapado puede llevarse a cabo de manera repetida.

Condiciones ordinarias pueden emplearse como las condiciones para laminado en caliente y el recocido de la plancha laminada en caliente, y es posible llevar a cabo el laminado en caliente y el recocido, por ejemplo, a una temperatura de calentamiento de laminado en caliente en un margen de 1000°C a 1300°C y una temperatura de recocido de la plancha laminada en caliente en un margen de 900°C a 1200°C. Aquí, la modalidad no se caracteriza por las condiciones de fabricación del laminado en caliente y el recocido de la plancha laminada en caliente, y las condiciones de fabricación de la misma no se limitan. Por lo tanto, siempre y cuando un acero fabricado sea capaz de obtener los efectos de la modalidad, es posible seleccionar adecuadamente las condiciones de laminado en caliente, la ejecución del recocido de la plancha laminada en caliente, la temperatura de recocido de la plancha laminada en caliente, la atmósfera y similares. Además, el laminado en frío antes del recocido final puede llevarse a cabo a una reducción de laminado en frío de 30% o más. Mientras tanto, para obtener una estructura recristalizada que tenga maquinabilidad favorable al liberar las deformaciones o tensión residual, es necesario suministrar una gran cantidad de deformaciones que sirva como la fuerza de impulsión para la recristalización, y la reducción de laminado en frío se establece de manera deseable para encontrarse en un margen de 50% o más. Además, tratamiento ordinario puede llevarse a cabo como tratamiento antes del decapado de acabado, y ejemplos del mismo que pueden llevarse a cabo incluyen tratamientos mecánicos tales como chorro de granalla y cepillado de rectificación y tratamientos químicos tales como tratamiento de sal fundida y un tratamiento electrolítico en una solución de sal neutra. Además, el laminado por revenido o el nivelador por tensión pueden suministrarse después de la laminación en frío y el recocido. Además, el espesor de la plancha de producto también puede seleccionarse dependiendo del espesor requerido del miembro. Además, también es posible fabricar una tubería soldada utilizando la plancha de acero antes descrita como material y un método ordinario para fabricar una tubería de acero inoxidable para un miembro en un sistema de escape tal como soldadura de resistencia eléctrica, soldadura TIG o soldadura por láser.

Sin embargo, el recocido final se lleva a cabo en una atmósfera oxidante que tiene una proporción de oxígeno de 1.0% en volumen o más y una relación en volumen de oxígeno/ (hidrógeno+monóxido de carbono+hidrocarburo) de 5.0 o más, la temperatura de recocido T se establece para encontrarse en un margen de 850°C a 1100°C, el tiempo de recocido A se establece para encontrarse en un margen de 150 segundos o menos, el decapado de acabado se lleva a cabo a través del tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico o tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, la concentración de ácido nítrico N se establece para encontrarse en un margen de 3.0% en masa a 20.0% en masa, la concentración de ácido fluorhídrico F se establece para encontrarse en un margen de 3.0% en masa o menos, la densidad de corriente de electrólisis J se establece para encontrarse en un margen de 300 mA/cm2 o menos, el tiempo de decapado P se establece para encontrarse en un margen de 240 segundos o menos, el tiempo de aplicación de corriente I se establece para encontrarse en un margen de 50 segundos o menos, y la siguiente fórmula (3) se cumple, TxlogAx ( (4.3xF+0.12xN) xP+0.24xJxI ) xl0-6<5.0 ... (3). En adelante, se describirán en detalle un método para fabricar una plancha de acero inoxidable ferritico que tiene excelente resistencia contra el descascarillado de laminillas en la modalidad.

La razón para llevar a cabo el recocido final en una atmósfera oxidante que tiene una proporción de oxigeno de 1.0% en volumen o más y una relación en volumen de oxigeno/ (hidrógeno+monóxido de carbono+hidrocarburo) de 5.0 o más es disminuir la concentración de Cu en la capa superficial. En el caso donde la propiedad de oxidación del recocido final es elevada, también se oxida Cu, pero Fe y Cr los cuales se oxidan más fácilmente que Cu se oxidan de preferencia. Por lo tanto, puesto que Cu no oxidado permanece inmediatamente por debajo de las laminillas, la concentración de Cu en la capa superficial incrementa. Sin embargo, en el caso donde la propiedad de oxidación del recocido final es baja, Cu no se oxida, solamente Fe y Cr se oxidan, y la concentración de Cu en la capa superficial incrementa en gran medida. Por lo tanto, para suprimir un incremento en la concentración de Cu en la capa superficial a un nivel bajo y establecer la concentración promedio de Cu para que se encuentre en un margen de 3.00% o menos, es necesario incrementar la propiedad de oxidación del recocido final. Por lo tanto, como resultado de estudios intensivos con respecto a la propiedad de oxidación del recocido final y la composición atmosférica, la invención establece la atmósfera del recocido final en una atmósfera oxidante que tiene una proporción de oxigeno de 1.0% en volumen o más y una relación en volumen de oxígeno/ (hidrógeno+monóxido de carbono+hidrocarburo) de 5.0 o más.

La temperatura de recocido T del recocido final se requiere que se establezca en un margen de 850°C a 1100°C. En el caso donde la temperatura de recocido T es excesivamente elevada, se promueve la oxidación, y la concentración de Cu en la capa superficial también se promueve. Por lo tanto, la temperatura de recocido se establece para encontrarse en un margen de 1100 °C o menos. Además, en consideración del hecho de que el acero será recristalizado con poco recocido, la temperatura de recocido se establece para encontrarse en un margen de 850 °C o más.

El tiempo de recocido A del recocido final se requiere que se establezca en un margen de 150 segundos o menos. Cuando el tiempo de recocido A incrementa, procede la oxidación, y un incremento en la concentración de Cu en la capa superficial también procede. Por lo tanto, el tiempo de recocido se establece para encontrarse en un margen de 150 segundos o menos.

El decapado de acabado tiene como objetivo eliminar las películas de laminilla formadas por el recocido final. En este tiempo, puesto que Fe y Cr se decapan y disuelven de preferencia, permanece Cu, y la concentración de Cu en la capa superficial incrementa. Por lo tanto, es necesario limitar las condiciones de decapado de acabado. Aquí, ejemplos del decapado incluyen tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico, tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido sulfúrico, y similares. Como resultado de estudios intensivos, la invención establece las condiciones de decapado para tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico o tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico debido a que el tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido sulfúrico incrementa en gran medida la concentración de Cu en la capa superficial.

En tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico, es necesario establecer la concentración de ácido nítrico N para encontrarse en un margen de 3.0% en masa a 20.0% en masa y es necesario establecer la concentración de ácido fluorhídrico F para encontrarse en un margen de 3.0% en masa o menos. En el caso donde la concentración de ácido nítrico N es menos que 3.0% en masa, se eliminan raramente las laminillas en el decapado. Por otro lado, cuando la concentración de ácido nítrico N excede 20.0% en masa, o la concentración de ácido fluorhídrico F excede 3.0% en masa, se promueve un incremento en la concentración de Cu en la capa superficial. Además, una reacción de disolución procede en gran medida, y la superficie se vuelve muy irregular debido a la disolución. Este grado de irregularidad proporciona una plancha de producto con marcas de rayas o marcas irregulares; y por lo tanto, se degrada la calidad del producto.

En el tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, la densidad de corriente de electrólisis J se requiere que se establezca en un margen de 300 mA/cm2 o menos. En el caso donde la densidad de corriente de electrólisis J excede 300 mA/cm2, un incremento en la concentración de Cu en la capa superficial se promueve. Además, una reacción de disolución procede en gran medida, y la superficie se vuelve muy irregular debido a la disolución. Este grado de irregularidad proporciona una plancha de producto con marcas de rayas o marcas irregulares; y por lo tanto, se degrada la calidad del producto.

Además, en el tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico y el tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, el tiempo de decapado P se requiere que se establezca en un margen de 240 segundos o menos. Además, en el tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, el tiempo de aplicación de corriente I se requiere que se establezca en un margen de 50 segundos o menos. Aquí, el tiempo de aplicación de corriente I se refiere a un periodo de tiempo durante el cual la corriente eléctrica se aplica dentro del tiempo de decapado. En el caso donde el tiempo de decapado P excede 240 segundos, o el tiempo de aplicación de corriente I excede 50 segundos, un incremento en la concentración de Cu en la capa superficial se promueve. Además, una reacción de disolución procede en gran medida, y la superficie se vuelve muy irregular debido a la disolución. Este grado de irregularidad proporciona una plancha de producto con marcas de rayas o marcas irregulares; y por lo tanto, se degrada la calidad del producto.

Además, como resultado de estudios intensivos con respecto a la correlación entre las condiciones de recocido final y las condiciones de decapado de acabado para establecer la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm para encontrarse en un margen de 3.00% o menos, la invención encontró que la temperatura de recocido T, el tiempo de recocido A, la concentración de ácido nítrico N, la concentración de ácido fluorhídrico F, la densidad de corriente de electrólisis J, el tiempo de decapado P, y el tiempo de aplicación de corriente I tienen de manera comprensiva una influencia en la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm como se ilustra en la FIGURA 4, y la invención pudo obtener las condiciones de la siguiente fórmula (3) (Los datos en la FIGURA 4 provienen de los datos en la Tabla 3) .

TxlogAx( (4.3xF+0.12xN)xP+0.24xJxI)xl0-6<5.0... (3) .

Cuando el recocido final y el decapado de acabado se llevan a cabo bajo condiciones en las cuales las condiciones de recocido y las condiciones de decapado de acabado antes descritas se cumplen y la Fórmula (3) también se cumple, se vuelve posible establecer la concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm para encontrarse en un margen de 3.00% o menos.

Mientras tanto, en el caso donde el tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico se lleva a cabo como el decapado de acabado, la densidad de corriente de electrólisis J y el tiempo de aplicación de corriente I en la Fórmula (3) se establecen en "cero", y en el caso donde el tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico se lleva a cabo como el decapado de acabado, la concentración de ácido fluorhídrico F en la Fórmula (3) se establece en "cero" para cálculo.

EJEMPLOS En adelante, los efectos de la modalidad se clarificaran adicionalmente utilizando ejemplos. Mientras tanto, la modalidad no se limita a los siguientes ejemplos, y la modalidad puede modificarse adecuadamente dentro del alcance del propósito de la modalidad.

Los materiales de prueba que tienen las composiciones del componente descritas en las Tablas 1 y 2 (Aceros 1 a 15 de la Invención y Aceros 16 a 41 Comparativos) se fundieron en un horno de fusión al vacio, y se fundieron lingotes de 30 kg. Los lingotes obtenidos se hicieron en planchas de acero laminadas en caliente que tienen un espesor de 4.5 mm. La condición de calentamiento de la laminación en caliente fue de 1200°C. Las planchas laminadas en caliente se recocieron a 1000°C. Un tratamiento de descascarillado utilizando chorro de alúmina se llevó a cabo, y después se sometieron las planchas laminadas en caliente a laminación en frío para fabricar las planchas que tienen un espesor de 1.5 mm, y el recocido de acabado se llevó a cabo al mantener las planchas a 1100°C. Los especímenes de prueba que tienen un espesor de 1.5 mm, un ancho de 20 mm, y una longitud de 25 mm se muestrearon a partir de las planchas laminadas en frío y recocidas obtenidas en la forma antes descrita, y los especímenes de prueba se sometieron a acabado de pulido utilizando papel de pulir #600, y los especímenes de prueba de acabado de pulido se utilizaron como especímenes de prueba de oxidación.

N en O Tabla 1 Fórmula (1): 1.44xSi-Mn-0.05 Fórmula (2): 1.10xSi+Mn-l .19 * Los valores subrayados indican que los valores no se encuentran dentro de los márgenes de la invención. o Tabla 1 (Continuación) I— 1 O Tabla 2 Componentes químicos (% en masa) Fórmula (1): 1.44xSi-Mn-0.05 Fórmula (2): 1.10xSi+Mn-l .19 * Los valores subrayados indican que los valores no se encuentran dentro de los márgenes de la invención.

Tabla 2 (Continuación) Fórmula (1): 1.44xSi-Mn-0.05 Fórmula (2): 1.10xSi+Mn-l .19 * Los valores subrayados indican que los valores no se encuentran dentro de los márgenes de la invención.

En la prueba de oxidación, se utilizó un horno de mufla de tipo calentamiento por resistencia, y se utilizó KANTHAL AF (marca comercial registrada) que podía calentarse hasta un máximo de 1150°C en el horno de mufla. Los especímenes de prueba de oxidación se colocaron inclinados hacia una superficie interior de un crisol de alúmina que tenía un diámetro exterior de 46 mm y una altura de 36 mm y se instalaron en el horno. Los especímenes de prueba de oxidación se calentaron a 150°C para que se secaran hasta el inicio de la prueba, y los especímenes de prueba de oxidación se calentaron hasta 850°C a una proporción de 0.26°C/segundo, y después se calentaron hasta 900°C en una proporción de 0.06°C/segundos para evitar el sobrecalentamiento. Los especímenes de prueba de oxidación se mantuvieron a 900°C por 200 horas en aire estático, y después se enfriaron a 500°C en el horno. Cuando los especímenes de prueba de oxidación se enfriaron a 500°C, el crisol se removió del horno, y el crisol se recuperó con una cubierta de alúmina para evitar la pérdida de laminillas por acumulación en el caso donde se desprendieron las laminillas, y se recolectaron las piezas de laminillas descascarilladas. Un valor obtenido al dividir el valor del incremento de altura de los especímenes de prueba de oxidación que incluyen las laminillas descascarilladas por el valor del área superficial de los especímenes de prueba de oxidación se utilizó como ganancia de masa, y un valor obtenido al dividir el valor del peso de las laminillas descascarilladas por el valor del área superficial de los especímenes de prueba de oxidación se utilizó como masa de laminilla descascarillada . La resistencia a la oxidación y la resistencia contra el descascarillado de laminillas se evaluaron utilizando la ganancia de masa y la masa de la laminilla descascarillada en la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas como se describe en lo anterior. Los especímenes de prueba que tienen una ganancia de masa de 1.50 mg/cm2 o menos se evaluaron por tener resistencia a la oxidación favorable. Los especímenes de prueba que tienen una masa de laminilla descascarillada de 0.30 mg/cm2 o menos se evaluaron por tener una resistencia contra descascarillado de laminillas favorable.

Los resultados se describen en las Tablas 1 y 2.

En la Tabla 2, todos los Aceros Comparativos 16, 17, 19, 22, y 25 no cumplen con la Fórmula (1) en el caso de Mn<0.65%, y todos los Aceros Comparativos 20, 21, 23, y 24 no cumplen con la Fórmula (2) en el caso de Mn>0.65%, y estos Aceros Comparativos tienen suficiente resistencia a la oxidación, pero tienen insuficiente resistencia contra descascarillado de laminillas.

El Acero Comparativo 26 tiene un contenido de Si por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 27 tiene un contenido de Cr por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 28 tiene un contenido de Mo por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 29 tiene un contenido de Nb por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 30 tiene un contenido de Ti por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 31 tiene un contenido de Al por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 32 tiene un contenido de V por debajo del limite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 33 tiene un contenido de B por debajo del limite inferior del margen adecuado. Todos estos Aceros Comparativos tienen insuficiente resistencia a la oxidación.

Además, el Acero Comparativo 34 tiene un contenido de C por encima del limite superior del margen adecuado. El Acero Comparativo 35 tiene un contenido de N por encima del limite superior del margen adecuado. El Acero Comparativo 36 tiene un contenido de n por encima del limite superior del margen adecuado. El Acero Comparativo 37 tiene un contenido de Cu por encima del limite superior del margen adecuado. El Acero Comparativo 38 tiene un contenido de Ni por encima del limite superior del margen adecuado. Todos estos Aceros Comparativos tienen insuficiente resistencia a la oxidación.

Adicionalmente, el Acero Comparativo 39 tiene un contenido de Mn por debajo del limite inferior del margen adecuado. El Acero Comparativo 40 tiene un contenido de Si por encima del limite superior del margen adecuado. El Acero Comparativo 41 tiene un contenido de S por encima del limite superior del margen adecuado. Todos estos Aceros Comparativos tienen suficiente resistencia a la oxidación, pero tienen insuficiente resistencia contra descascarillado de laminillas .

Como es evidente a partir de lo que se ha descrito en lo anterior, se encuentra que los aceros que tienen una composición de componentes especificada en la modalidad tienen ganancias de masa y masas de laminilla descascarillada después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas que son extremadamente pequeñas en comparación con las de Aceros Comparativos, y los aceros tienen excelente resistencia a la oxidación y resistencia contra descascarillado de laminillas.

A continuación, las planchas laminadas en frío que tienen un espesor de 1.5 mm de los Aceros de la Invención 3, 5, y 11 en la Tabla 1 se sometieron a recocido final y decapado de acabado bajo las condiciones individuales descritas en la Tabla 3. Mientras tanto, como el decapado de acabado, los Ejemplos de la Invención a y b y los Ejemplos Comparativos f, g, j, 1 y o se sometieron a tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico, y los Ejemplos de la Invención c y d y los Ejemplos Comparativos e, h, i, k, m, y n se sometieron a tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico.

Además, antes del decapado de acabado, chorro de alúmina y un tratamiento electrolítico en una solución de sal neutra se llevaron a cabo a tal grado que las laminillas no se eliminaron. Los especímenes de prueba que tienen un espesor de 1.5 mm, un ancho de 20 mm y una longitud de 25 mm se mostraron a partir de las planchas laminadas en frío, recocidas y decapadas, obtenidas en la forma antes descrita, y los especímenes de prueba se utilizaron como especímenes de prueba para la espectrometría de emisión óptica de descarga de brillo (GDS) y la prueba de oxidación . o Tabla 3 Fórmula (3): TxlogAx ( ( .3xF+0.12xN) xP+0.24xJxI ) xl0~6 * Los valores subrayados indican que los valores no se encuentran dentro de los márgenes de la invención.

En el análisis de GDS, la distribución de concentración de 0, Fe, Cr, Si, Mn, Mo, Nb, Ti, Al y Cu se medió en un área desde la superficie del espécimen de prueba hasta una profundidad de aproximadamente 800 nm. En este tiempo, la concentración de Cu obtenida a través de análisis de GDS se expresa como la concentración de Cu con respecto a la cantidad total de O, Fe, Cr, Si, Mn, Mo, Nb, Ti, Al y Cu. La concentración de Cu promedio en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm se calcula utilizando la concentración de Cu antes descrita. Aquí, la superficie incluye una película de pasivación.

Como la prueba de oxidación, se llevó a cabo la misma prueba de oxidación que el método antes descrito.

Los resultados se describen en la Tabla 3.

En la Tabla 3, todos los Ejemplos Comparativos e, f, g, h, i, j , k, 1, m, n y o son ejemplos que tienen una concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm de más de 3.00%, y tienen insuficiente resistencia contra descascarillado de laminillas .

El Ejemplo Comparativo e tiene una temperatura de recocido T por encima del límite superior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo f tiene un tiempo de recocido A por encima del límite superior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo g tiene una concentración de ácido fluorhídrico F por encima del límite superior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo h tiene una concentración de ácido nítrico N por encima del límite superior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo i tiene una densidad de corriente de electrólisis J por encima del límite superior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo j tiene un tiempo de decapado P por encima del límite superior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo k tiene un tiempo de aplicación de corriente I por encima del límite superior del margen adecuado. En todos estos Ejemplos Comparativos, la Fórmula (3) no se cumple, una concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm es mayor a 3.00%, y es insuficiente la resistencia contra descascarillado de laminillas.

Además, en los Ejemplos Comparativos 1 y m, una temperatura de recocido T, un tiempo de recocido A, una concentración de ácido fluorhídrico F, una concentración de ácido nítrico N, una densidad de corriente de electrólisis J, un tiempo de decapado P, y un tiempo de aplicación de corriente I se encuentran en márgenes adecuados, pero la Fórmula (3) no se cumple, una concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm es mayor a 3.00%, y es insuficiente la resistencia contra descascarillado de laminillas.

Adicionalmente, en los Ejemplos Comparativos n y o, una temperatura de recocido T, un tiempo de recocido A, una concentración de ácido fluorhídrico F, una concentración de ácido nítrico N, una densidad de corriente de electrólisis J, un tiempo de decapado P, y un tiempo de aplicación de corriente I se encuentran en márgenes adecuados, y la Fórmula (3) se cumple. Sin embargo, el Ejemplo Comparativo n tiene una proporción de oxígeno en la atmósfera del recocido final por debajo del límite inferior del margen adecuado. El Ejemplo Comparativo o tiene una relación en volumen de oxígeno/ (hidrógeno+monóxido de carbono+hidrocarburo) en la atmósfera del recocido final por debajo del límite inferior del margen adecuado. En estos Ejemplos Comparativos, una concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm es mayor a 3.00%, y es insuficiente la resistencia contra descascarillado de laminillas .

Como es evidente a partir de lo que se ha descrito en lo anterior, se encuentra que los aceros que tienen una composición de componentes especificada en la modalidad y que tienen una concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm de 3.00% o menos tienen ganancias de masa y masas de laminilla descascarillada después de la prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas que son extremadamente pequeñas en comparación con las de Aceros Comparativos, y los aceros tienen excelente resistencia a la oxidación y resistencia contra descascarillado de laminillas. Además, se encuentra que los aceros obtenidos al someter a los aceros que tienen una composición de componentes especificada en la modalidad al recocido final y el decapado de acabado bajos las condiciones especificadas en la modalidad tienen una concentración promedio de Cu en un área desde la superficie hasta una profundidad de 200 nm de 3.00% o menos.

Basándose en lo que se ha descrito en lo anterior, es evidente que la invención tiene características extremadamente excelentes.

Aplicabilidad Industrial La plancha de acero inoxidable ferrítico de la modalidad tiene una excelente resistencia contra descascarillado de laminillas. Por lo tanto, la plancha de acero inoxidable ferrítico de la modalidad de preferencia puede aplicarse a miembros en un sistema de escape tal como un colector de escape, una tubería frontal, y una tubería central en un vehículo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una plancha de acero inoxidable ferritico que tiene excelente resistencia contra descascarillado de laminillas, caracterizada porque comprende, en % en masa: C: 0.02% o menos; N: 0.02% o menos; Si: 0.05% a 0.80%; Mn: 0.05% a 1.00%; P: 0.04% o menos; S: 0.01% o menos; Cr: 12% a 20%; Cu: 0.80% a 1.50%; Ni : 1.0% o menos; Mo: 0.01% a 2.00%; Nb: 0.30% a 1.00%; Ti: 0.01% a menos de 0.25%; Al: 0.003% a 0.46%; V: 0.01% a menos de 0.15%; y B: 0.0002% a 0.0050%, con el resto de Fe e impurezas inevitables, en donde las siguientes fórmulas (1) y (2) se cumplen, y una concentración promedio de Cu en un área desde una superficie hasta una profundidad de 200 nm se encuentra en un margen de 3.00% o menos, en el caso de Mn<0.65%, 1.44xSi-Mn-0.05>0 ... (1), y en el caso de n>0.65%, 1.10xSi+Mn-1.19=0 ... (2) , en la presente, los símbolos de elementos en las fórmulas representan el contenido (% en masa) de los elementos correspondientes.

2. La plancha de acero inoxidable ferrítico que tiene excelente resistencia contra descascarillado de laminillas de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizada porque una ganancia de masa se encuentra en un margen de 1.50 mg/cm2 o menos y una masa de laminilla descascarillada se encuentra en un margen de 0.30 mg/cm2 o menos después de una prueba de oxidación continua en aire a 900°C por 200 horas.

3. La plancha de acero inoxidable ferrítico que tiene excelente resistencia contra descascarillado de laminillas de conformidad con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizada además porque comprende, en % en masa, uno o dos de W: 5% o menos y Sn: 1% o menos.

4. Un método para fabricar la plancha de acero inoxidable ferrítico que tiene excelente resistencia contra descascarillado de laminillas de conformidad con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, el método caracterizado porque comprende: recocido final; y decapado de acabado, en donde el recocido final se lleva a cabo en una atmósfera oxidante que tiene una proporción de oxígeno de 1.0 % en volumen o más y una relación en volumen de oxígeno/ (hidrógeno+monóxido de carbono+hidrocarburo) de 5.0 o más, una temperatura de recocido T se establece para que se encuentre en un margen de 850°C a 1100°C, y un tiempo de recocido A se establece para que se encuentre en un margen de 150 segundos o menos, el decapado de acabado se lleva a cabo a través de tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico o tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, en el caso donde se lleva a cabo el tratamiento por inmersión en una solución acuosa de ácido fluorhídrico nítrico, una concentración de ácido nítrico N se establece para que se encuentre en un margen de 3.0 % en masa a 20.0 % en masa, una concentración de ácido fluorhídrico F se establece para que se encuentre en un margen de 3.0 % en masa o menos, y un tiempo de decapado P se establece para que se encuentre en un margen de 240 segundos o menos, en el caso donde se lleva a cabo el tratamiento electrolítico en una solución acuosa de ácido nítrico, una concentración de ácido nítrico N se establece para que se encuentre en un margen de 3.0 % en masa a 20.0 % en masa, una densidad de corriente de electrólisis J se establece para que se encuentre en un margen de 300 mA/cm2 o menos, un tiempo de aplicación de corriente I se establece para que se encuentre en un margen de 50 segundos o menos, y un tiempo de decapado P se establece para que se encuentre en un margen de 240 segundos o menos, y las condiciones del recocido final y el decapado de acabado cumplen con la siguiente fórmula (3), TxlogAx ( (4.3xF+0.12xN ) xP+0.24xJxI ) l0~6<5.0 ... (3). RESUMEN DE LA INVENCIÓN Esta plancha de acero inoxidable ferritico contiene, en masa, 0.02% o menos de C, 0.02% o menos de N, 0.05% a 0.80% de Si, 0.05% a 1.00% de Mn, 0.04% o menos de P, 0.01% o menos de S, 12% a 20% de Cr, 0.80% a 1.50% de Cu; 1.0% o menos de Ni, 0.01% a 2.00% de Mo, 0.30% a 1.00% de Nb, 0.01% a menos de 0.25% de Ti, 0.003% a 0.46% de Al, 0.01% a menos de 0.15% de V, y 0.0002% a 0.0050% de B, con la ecuación (1) o (2) siendo cumplida, el resto se compone de Fe e impurezas inevitables, y la concentración promedio de Cu entre la superficie y una profundidad de 200 nm no es mayor a 3.00%. Si Mn < 0.65%, 1.44 x Si - Mn - 0.05 > 0 ... (1) si Mn > 0.65%: 1.10 x Si + Mn - 1.19 > 0 ... (2).