[發明專利]減振性鐵素體系不銹鋼材及制造方法

在審

• 申請號: 201680047882.4
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107923015A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 堀芳明;今川一成;鈴木聰
• 申請（專利權）人: 日新制鋼株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21D6/00;C21D8/02;C22C38/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 陳冠欽

技術領域

本發明涉及發揮鐵磁性型的振動衰減機制的減振性鐵素體系不銹鋼材及其制造方法。

背景技術

對于構成汽車排氣通路部件的排氣流路管或其隔熱罩，除了耐熱性之外，還要求耐鹽害腐蝕性，因此多使用耐熱性優異的鐵素體系不銹鋼鋼種。由于發動機的振動被傳遞到排氣流路管，因此由該振動產生的噪音成為問題。近年來，為了改善耗油率，要求汽車的各部件輕量化。在為了輕量化而使排氣流路管薄壁化時，由該振動引起的噪音更加容易增大。另外，有時在隔熱罩內產生的來自發動機的振動成為悶響(こもり音)，成為令人不快的噪音源。期待著抑制來自排氣流路管的振動、噪音的性能優異的耐熱不銹鋼材的出現。另外，不限于汽車用耐熱部件，對于改善鐵素體系不銹鋼材的減振性的要求也高。

以金屬材料單體使自外部施加的振動能量衰減的機制分類為孿晶型、位錯型、鐵磁性型、復合型、其它。由于基質(金屬基體)是鐵素體相的鋼材為鐵磁性體，因此提出了各種利用鐵磁性型的振動衰減機制的減振材料。

例如，在專利文獻1中示出了對于含Cr鋼材賦予了減振性的例子。記載了Cr具有提高減振特性的作用，以及在20.0wt％之前，添加效果提高(第0026段)。然而，在實施例中所示的具體例的Cr含量最高不過3.08％。

在專利文獻2中公開了一種使用大量含有Si和Co的鋼材來賦予減振性的技術。其教導了雖然Cr提高磁致伸縮的效果顯著，但超過9％則反而使損耗系數下降(第0015段)。

在專利文獻3中記載了一種不大量添加Al、Si、Cr等合金元素，而是通過控制結晶粒徑、最大相對磁導率、剩余磁通密度來賦予減振性的技術。關于結晶粒徑，考慮加工時的表面粗糙而設為300μm以下(第0023段)。

在專利文獻4中記載了使用大量含有Cr和Ga的鐵合金來賦予減振性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平10-72643號公報

專利文獻2：日本特開2002-294408號公報

專利文獻3：日本特開2007-254880號公報

專利文獻4：日本特開2011-241438號公報

發明內容

發明所要解決的課題

如上述專利文獻所示，認為Cr在提高鋼材的減振性方面是有效的。但是，在使用鐵素體系不銹鋼這樣的高Cr含量的鋼的鋼材中，尚未確立改善其減振性的技術。

本發明的目的在于，提供減振性優異的鐵素體系不銹鋼材。

為了解決課題的手段

發明人的詳細的研究的結果發現，為了向鐵素體系不銹鋼材賦予利用鐵磁性型振動衰減機制的優異減振性，在加工成規定形狀的鋼材后，在高溫下進行加熱使得通過最終退火平均結晶粒徑成為非常大的0.3mm以上是非常有效的。但是，在該最終退火后的冷卻過程中，難以盡可能地導入應變(位錯)且化合物粒子不易析出的冷卻速度的控制是重要的。本發明是基于這樣的發現而完成的。

即，上述目的通過以下的減振性鐵素體系不銹鋼材來實現，該不銹鋼材具有以質量％計，C：0.001～0.03％、Si：0.1～1.0％、Mn：0.1～2.0％、Ni：0.01～0.6％、Cr：10.5～24.0％、N：0.001～0.03％、Nb：0～0.8％、Ti：0～0.5％、Cu：0～2.0％、Mo：0～2.5％、V：0～1.0％、Al：0～0.3％、Zr：0～0.3％、Co：0～0.6％、REM(稀土元素)：0～0.1％、Ca：0～0.1％、余量Fe及不可避免的雜質的化學組成，具有基質為鐵素體單相、鐵素體晶粒的平均結晶粒徑為0.3～3.0mm的金相組織，剩余磁通密度為45mT以下。

在此，Nb、Ti、Cu、Mo、V、Al、Zr、Co、REM(稀土元素)、Ca各元素是任意添加元素。REM是Sc、Y和鑭系元素。

在汽車排氣通路部件這樣的要求耐熱性的用途中，優選應用調整為在大氣中、900℃下保持了200h時的氧化增加量成為2.5mg/cm²以下的化學組成的鋼種。予以說明，上述大氣中的氧化試驗溫度900℃規定了用于嚴格評價耐氧化性的條件，按照本發明的鋼材在比其更低的溫度范圍的鐵磁性區域發揮優異的減振性。