[发明专利]具有改善的扩管加工性的铁素体不锈钢及其制造方法

说明书

公开了具有改善的可扩展性的用于汽车排气系统部件的铁素体不锈钢。以全部组成的重量百分比(％)计，根据本公开的一个实施方案的具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小(不包括0)，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)：Z＝X*Y≥17……式(1)(在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数])。

技术领域

本公开涉及具有改善的可扩展性(expandability)的铁素体不锈钢，更具体地，涉及通过控制冷轧退火材料的各厚度位置的织构条件而具有改善的可扩展性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢。

背景技术

在不锈钢中，铁素体不锈钢冷轧产品具有优异的高温特性，例如热膨胀系数和热疲劳特性，并且耐应力腐蚀开裂。因此，铁素体不锈钢广泛用于汽车排气系统部件、房屋设施(household appliances)、建筑、家用电器(home appliances)、电梯等。

通常，汽车排气系统构件根据废气的温度分为热部件和冷部件。用于热部件的汽车部件包括歧管、转换器和波纹管，这些部件的工作温度主要为600℃或更高，并且应当在高温强度、高温热疲劳和高温盐腐蚀方面优异。另一方面，冷部件具有400℃或更低的使用温度，主要是诸如降低汽车废气的噪声的消声器的构件对应于此。

汽车排气系统材料主要使用高度耐受外部腐蚀和内部冷凝物腐蚀的不锈钢，并且由于成本降低而广泛使用不含Ni的铁素体不锈钢而不是含Ni的奥氏体不锈钢。例如，存在诸如不锈钢(或STS)409、409L、439、436L或镀Al不锈钢409的材料。

近来，汽车排气系统部件的趋势是，随着汽车下部排气系统的部件数量增加，各部件的形状变得非常复杂以增加汽车下部的空间效率。

在相关技术中，关于深拉或管弯曲可加工性，已经存在关于整体厚度平均织构观点和R值(塑性-应变比)观点的方法，但尚未明确建立用于改善可扩展性的技术方法。

在本公开中，对用于增加可扩展性的厚度方向上的表面层部分和中心部分进行分类，并且清楚地呈现出各织构的条件以及满足条件的组分的范围。

发明内容

技术问题

本公开的实施方案通过控制夹杂物的尺寸、分布密度和轧制过程条件以满足钢的各厚度位置的织构条件和目标织构条件来提供具有改善的可扩展性的用于汽车排气系统的铁素体不锈钢及其制造方法。

技术方案

根据本公开的一个方面，以全部组成的重量百分比(％)计，具有改善的可扩展性的铁素体不锈钢包含：Cr：10％至25％，N：0.015％或更小(不包括0)，Al：0.005％至0.04％，Nb：0.1％至0.6％，Ti：0.1％至0.5％，剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质，并且所述铁素体不锈钢满足下式(1)

Z＝X*Y≥17……式(1)

在此，基于铁素体不锈钢的厚度T，X意指从T/3至2T/3的区域的[(111)//ND织构分数]/[(100)//ND织构分数]，Y意指从表面层至T/3的区域的10*[(100)//ND织构分数]/[(111)//ND织构分数]

铁素体不锈钢可以包含最大直径为0.05μm至5μm且分布密度为9/mm²或更大的Al-Ca-Ti-Mg-O氧化物。

铁素体不锈钢还可以包含Ca：0.0004％至0.002％，Mg：0.0002％至0.001％。

铁素体不锈钢可以满足下式2。