[发明专利]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

说明书

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)。

技术领域

本发明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。

背景技术

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

发明内容

发明所要解决的课题

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。

本发明的目的在于，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

根据发明人的研究可知：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。本发明是基于这样的发现而完成的。

上述目的通过以下的发明来实现。