特許 6237973 フェライト系ステンレス鋼板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6237973

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】フェライト系ステンレス鋼板

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20171120BHJP

   C22C 38/50 20060101ALI20171120BHJP

   C21D 9/46 20060101ALI20171120BHJP

   C23C 14/14 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   C22C38/00 302Z

   C22C38/50

   C21D9/46 R

   C21D9/46 Z

   C23C14/14 A

   C23C14/14 B

   C23C14/14 D

   C23C14/14 G

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-542187(P2017-542187)

(86)(22)【出願日】2017年4月21日

(86)【国際出願番号】JP2017016056

【審査請求日】2017年8月10日

(31)【優先権主張番号】特願2016-107495(P2016-107495)

(32)【優先日】2016年5月30日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100165696

【弁理士】

【氏名又は名称】川原 敬祐

(74)【代理人】

【識別番号】100179589

【弁理士】

【氏名又は名称】酒匂 健吾

(72)【発明者】

【氏名】水谷 映斗

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 光幸

【審査官】 川口 由紀子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０００−５１７００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２４００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１０８２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０２２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１２９５７６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ３８／００−３８／６０

Ｃ２１Ｄ ９／４６

Ｃ２３Ｃ １４／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量％で、Ｃ：０．０２５％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｎ：０．０１〜１．０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０．５〜２０．０％、Ａｌ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｔｉ：０．１０〜０．５０％およびＮ：０．０２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
片面または両面に、Ａｌ、ＦｅおよびＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層をそなえ、片面あたりのコーティング層の合計厚さが３０ｎｍ〜１５０ｎｍである、フェライト系ステンレス鋼板。

【請求項2】

前記コーティング層がＦｅのコーティング層である、請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。

【請求項3】

前記コーティング層が、Ｆｅのコーティング層と、ＡｌおよびＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層とをそなえ、
前記コーティング層の最下層がＦｅのコーティング層である、請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。

【請求項4】

前記成分組成が、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．０１〜０．８０％、Ｍｏ：０．０１〜３．０％、Ｗ：０．０１〜３．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｖ：０．０１〜０．２０％、Ｚｒ：０．０１〜０．１０％、Ｈｆ：０．０１〜０．１０％およびＲＥＭ：０．０１〜０．１５％のうちから選んだ少なくとも１種を含有する、請求項１〜３のいずれかに記載のフェライト系ステンレス鋼板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フェライト系ステンレス鋼板に関する。

【背景技術】

【0002】

ステンレス鋼は、優れた耐熱性を有しているため、自動車の排気系部品や燃焼装置などの様々な高温部材に適用されている。特に、フェライト系ステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べて熱膨張係数が低く、温度変化に伴う体積変化が小さいことから、耐熱疲労特性や酸化皮膜の耐剥離性に優れている。このような特徴を生かし、自動車の排気系部品の多くにフェライト系ステンレス鋼が適用されている。

【0003】

近年、自動車の燃費向上の観点から、排ガス温度は上昇傾向にあり、排気系部材に用いられるフェライト系ステンレス鋼にも耐熱性の向上が望まれている。特に、エンジンに近いエキゾーストマニホールドや触媒コンバーターといった部材では、配管温度が８００〜９００℃程度まで上昇する場合があり、これらの部材に用いられるフェライト系ステンレス鋼には特に優れた耐酸化性が要求される。

【0004】

ステンレス鋼の耐酸化性向上には、Ａｌ、Ｓｉなどの合金元素の添加が有効であることが知られている。しかし、これらの元素は鋼の靭性を低下させるため、鋼板の製造性や加工性を低下させる問題がある。

【0005】

また、合金元素の添加の他に、ステンレス鋼の耐酸化性を向上させる手段として、蒸着などによる表面コーティング技術が知られている。
例えば、特許文献１には、「ステンレス鋼フォイルの少なくとも片面に触媒を担持するためのアルミナ被覆が設けられている基体であって、該ステンレス鋼表面に蒸着めっき又は電気めっきによりＡｌめっきを施し、該蒸着めっきと同時またはめっき後の加熱処理によりＡｌめっき層にα−Ａｌ₂Ｏ₃ウイスカーを生成させた後に、該ウイスカー上にγ−Ａｌ₂Ｏ₃を被覆して上記アルミナ被覆を形成したことを特徴とする触媒担体用基体」が開示されている。

【0006】

また、特許文献２には、「クロム１６重量％以上２５重量％以下とアルミニウム２．５重量％以上５．５重量％以下とを含有する厚さ２５μｍ以上４５μｍ以下のＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金鋼の両面に、それぞれ厚さ０．２μｍ以上２．５μｍ以下のアルミニウム層を設けたことを特徴とするＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金鋼」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭６４−１５１４４号公報

【特許文献2】特開平１−１５９３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１に記載の技術では、十分な耐熱温度を確保するためにはＡｌめっき層の厚さを０．４μｍ以上とする必要があり、このため、蒸着時間が長時間化し、生産効率が低下してしまう。

【0009】

また、特許文献２に記載の合金鋼は、鋼中のＡｌ濃度が２．５重量％以上５．５重量％以下と高いため、製造性が極めて悪い。また、必要とされるアルミニウム層の厚さが０．２μｍ以上であるため、やはり蒸着に長時間を要し、生産性に劣る。

【0010】

本発明は、上記の現状に鑑み開発されたものであって、優れた耐酸化性を有し、さらには高い生産効率で製造することが可能なフェライト系ステンレス鋼板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討したところ、成分組成とコーティング金属の組み合わせを最適化した上で、鋼板の表面に３０ｎｍ〜１５０ｎｍという極めて薄いコーティング層を形成することで、鋼が酸化した際に生成する酸化皮膜が改質され、優れた耐酸化性が得られることを見出した。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えた末に完成されたものである。

【0012】

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．質量％で、Ｃ：０．０２５％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｎ：０．０１〜１．０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０．５〜２０．０％、Ａｌ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｔｉ：０．１０〜０．５０％およびＮ：０．０２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、
片面または両面に、Ａｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層をそなえ、片面あたりのコーティング層の合計厚さが３０ｎｍ〜１５０ｎｍである、フェライト系ステンレス鋼板。

【0013】

２．前記コーティング層がＦｅのコーティング層である、前記１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。

【0014】

３．前記コーティング層が、Ｆｅのコーティング層と、ＡｌおよびＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層とをそなえ、
前記コーティング層の最下層がＦｅのコーティング層である、前記１に記載のフェライト系ステンレス鋼板。

【0015】

４．前記成分組成が、さらに、質量％で、Ｃｕ：０．０１〜０．８０％、Ｍｏ：０．０１〜３．０％、Ｗ：０．０１〜３．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｖ：０．０１〜０．２０％、Ｚｒ：０．０１〜０．１０％、Ｈｆ：０．０１〜０．１０％およびＲＥＭ：０．０１〜０．１５％のうちから選んだ少なくとも１種を含有する、前記１〜３のいずれかに記載のフェライト系ステンレス鋼板。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、耐酸化性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を、高い生産効率で製造することが可能となる。
また、本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、自動車の排気系部材、工場配管、キッチングリル、ストーブの反射材などの高温部材に好適である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】大気中、９００℃で合計２００時間保持したときの、保持時間に対する質量変化（酸化増量）を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を具体的に説明する。まず、本発明を開発するに至った実験について、説明する。
質量％で、Ｃ：０．０１２％、Ｓｉ：０．４１％、Ｍｎ：０．２２％、Ｐ：０．０２８％、Ｓ：０．００３％、Ｃｒ：１１．２％、Ａｌ：０．０５％、Ｎｉ：０．０９％、Ｔｉ：０．３１％、Ｎ：０．０１１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板の両面にＡｌ、ＦｅまたはＳｉを蒸着させて、厚み：５０ｎｍのＡｌ、Ｆｅ、ＳｉまたはＴｉのコーティング層を形成した試料をそれぞれ作製した。
ついで、これらの試料を、大気中、９００℃で合計２００時間保持し、保持時間に対する質量変化（酸化増量）を調査した。結果を図１に示す。
なお、図１では、比較のため、コーティング層を形成していない試料についても、上記と同様の条件で保持し、その保持時間に対する質量変化（酸化増量）を示している。

【0019】

図１に示したように、コーティング層を形成していない試料では、２５時間が経過した時点で、異常酸化が生じて質量が急激に上昇した。また、Ｔｉのコーティング層を形成した試料では、５０時間が経過した時点で、異常酸化が生じて質量が急激に上昇した。これに対し、Ａｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層を形成した試料では、いずれも２００時間保持した時点でも異常酸化は発生せず、耐酸化性が大きく向上していることがわかる。

【0020】

ここで、Ａｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層を形成した試料が、優れた耐酸化性を有する理由について、発明者らは次のように考えている。
すなわち、本発明のフェライト系ステンレス鋼板の耐酸化性を高める機構は、従来開示されているような表面のコーティング層自体が、保護性酸化皮膜を生成するための元素供給源となって、耐酸化性を高める機構とは本質的に異なる。つまり、成分組成を適正に制御するとともに、鋼の表面に極めて薄いＡｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層を蒸着することで、鋼中に含有されるＣｒが酸化して生成されるＣｒ₂Ｏ₃酸化皮膜を改質し、これにより、耐酸化性を向上させるものである。
より具体的には、成分組成とコーティング金属の組み合わせを最適化した上で、鋼板の表面に３０ｎｍ〜１５０ｎｍという極めて薄いＡｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層を形成することで、鋼が酸化された際に生成するＣｒ₂Ｏ₃酸化皮膜の構造が変化して、Ｃｒ₂Ｏ₃酸化皮膜中の酸素およびＣｒの拡散速度が低下する。その結果、Ｃｒ₂Ｏ₃酸化皮膜の成長速度が大幅に低減して、鋼中Ｃｒが枯渇するまでの寿命が格段に延長され、耐酸化性が大幅に向上する、と発明者らは考えている。

【0021】

また、この場合、従来開示された技術のような厚いコーティング層を設ける必要がないので、生産性が各段に高まる。さらに、ＡｌやＳｉといった鋼自体の耐酸化性を向上させる元素を多量に添加する必要がないため、鋼板の製造性にも優れる。

【0022】

以上のことから、本発明のフェライト系ステンレス鋼板における成分組成とコーティング金属の組み合わせに想到し、鋼板の表面に形成するコーティング層を、Ａｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層としたのである。
なお、「Ａｌ、ＦｅおよびＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層」とは、Ａｌ、ＦｅおよびＳｉのコーティング層のうちの１種のコーティング層から構成されるコーティング層、ならびに、Ａｌ、ＦｅおよびＳｉのコーティング層から選んだ２種以上のコーティング層が、厚さ方向に積層されてなるコーティング層を意味する。
例えば、鋼板表面に１種のコーティング層を形成するだけでもよいし、あるいは、鋼板表面にＦｅのコーティング層を形成し、その上にＡｌまたはＳｉのコーティング層を形成して、鋼板の表面に２種以上からなるコーティング層を形成してもよい。
なお、コーティング層を１種とする場合には、製造コスト低減およびろう付けなどによる接合性向上の観点から、Ｆｅのコーティング層とすることが好ましい。
また、コーティング層を２種以上とする場合には、製造コストの低減に加え、コーティングと基板の密着性を向上させるため、コーティング基板の表面と接するコーティング層の最下層をＦｅのコーティング層とし、このＦｅのコーティング層上に、ＡｌおよびＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層を形成することが好ましい。

【0023】

また、優れた耐酸化性を得る観点から、片面あたりのコーティング層の合計厚さを３０ｎｍ以上とすることが必要である。一方、片面あたりのコーティング層の合計厚さが１５０ｎｍを超えると、耐酸化性の向上効果が飽和するばかりか、蒸着時間の増加による生産性の低下やコストの上昇を招く。従って、片面あたりのコーティング層の合計厚さは３０ｎｍ〜１５０ｎｍとする。好ましくは４０ｎｍ以上である。また、好ましくは１００ｎｍ以下である。

【0024】

次に、本発明のフェライト系ステンレス鋼板（コーティング基板）における成分組成の限定理由について説明する。なお、成分組成における元素の含有量の単位はいずれも「質量％」であるが、以下、特に断らない限り単に「％」で示す。
Ｃ：０．０２５％以下
Ｃ含有量が０．０２５％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下して、コーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。このため、Ｃ含有量は０．０２５％以下とする。好ましくは０．０１５％以下、より好ましくは０．０１０％以下である。なお、Ｃ含有量の下限は特に限定されるものではないが、０．００３％程度とすることが好ましい。

【0025】

Ｓｉ：０．０１〜２．０％
Ｓｉは、鋼の耐酸化性を向上させる効果がある。この効果は、Ｓｉ含有量が０．０１％以上で得られる。また、Ｓｉ含有量を０．０１％未満にしようとすると、精錬が困難になる。このため、Ｓｉ含有量は０．０１％以上とする。一方、Ｓｉ含有量が２．０％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下して、コーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。このため、Ｓｉ含有量は２．０％以下とする。好ましくは０．５０％以下、より好ましくは０．２０％以下である。

【0026】

Ｍｎ：０．０１〜１．０％
Ｍｎは脱酸に有用な元素である。この効果は、Ｍｎ含有量が０．０１％以上で得られる。また、Ｍｎ含有量を０．０１％未満にしようとすると、精錬が困難になる。このため、Ｍｎ含有量は０．０１％以上とする。しかし、Ｍｎ含有量が１．０％を超えると、鋼の耐酸化性が低下する。このため、Ｍｎ含有量は１．０％以下とする。好ましくは０．５０％以下、より好ましくは０．２５％以下である。

【0027】

Ｐ：０．０５０％以下
Ｐ含有量が０．０５０％を超えると、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性が低下して、コーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。このため、Ｐ含有量は０．０５０％以下とする。好ましくは０．０３０％以下である。
なお、Ｐは極力低減することが好ましいが、過度の脱Ｐは製造コストの増加を招く。よって、Ｐ含有量の下限は０．０１０％程度とすることが好ましい。

【0028】

Ｓ：０．０１０％以下
Ｓ含有量が０．０１０％を超えると、熱間加工性が低下して、熱延鋼板の製造が困難になる。また、耐食性の低下も招く。このため、Ｓ含有量は０．０１０％以下とする。好ましくは０．００５％以下、より好ましくは０．００３％以下である。
なお、Ｓは極力低減することが好ましいが、過度の脱Ｓは製造コストの増加を招く。よって、Ｓ含有量の下限は０．００１％程度とすることが好ましい。

【0029】

Ｃｒ：１０．５〜２０．０％
Ｃｒは、耐食性と耐酸化性を確保する上で必要不可欠な元素である。Ｃｒ含有量が１０．５％未満では、十分な耐食性と耐酸化性を得ることができない。一方、Ｃｒ含有量が２０．０％を超えると、中間素材のスラブや熱延鋼板の靭性が低下して製造コストの上昇を招く。このため、Ｃｒ含有量は１０．５〜２０．０％とする。好ましくは１８．０％以下、より好ましくは１３．０％以下である。

【0030】

Ａｌ：０．０１〜０．５０％
Ａｌは、耐酸化性を向上させる元素である。その効果は、Ａｌ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ａｌ含有量が０．５０％を超えると、中間素材のスラブや熱延鋼板の靭性が低下して、コーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。このため、Ａｌ含有量は０．０１〜０．５０％とする。好ましくは０．１０％以下である。

【0031】

Ｎｉ：０．０１〜０．６０％
Ｎｉは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、この効果は、Ｎｉ含有量が ０．０１％以上で得られる。しかし、Ｎｉは、オーステナイト組織安定化元素であるため、その含有量が０．６０％を超える場合、鋼中のＣｒが酸化により消費された際にオーステナイトが生成して耐酸化性を低下させるおそれがある。このため、Ｎｉ含有量は０．０１〜０．６０％とする。好ましくは０．０５％以上、より好ましくは０．１０％以上である。また、好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．２０％以下である。

【0032】

Ｔｉ：０．１０〜０．５０％
Ｔｉは、鋼が酸化した際に生成するＣｒ₂Ｏ₃皮膜の密着性を向上させるために必要な元素である。この効果は、Ｔｉ含有量が０．１０％以上で得られる。しかし、Ｔｉ含有量が０．５０％を超えると、Ｔｉ酸化物がＣｒ₂Ｏ₃酸化皮膜中に多量に混入し、耐酸化性が低下する。このため、Ｔｉ含有量は０．１０〜０．５０％とする。好ましくは０．１５％以上、より好ましくは０．２０％以上である。また、好ましくは０．４０％以下、より好ましくは０．３５％以下である。

【0033】

Ｎ：０．０２５％以下
Ｎ含有量が０．０２５％を超えると、鋼の靱性が低下してコーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。このため、Ｎ含有量は０．０２５％以下とする。好ましくは０．０１５％以下である。
なお、Ｎは極力低減することが好ましいが、過度の脱Ｎは製造コストの増加を招く。よって、Ｎ含有量の下限は０．００３％程度とすることが好ましい。

【0034】

以上、基本成分について説明したが、上記の基本成分に加え、適宜、Ｃｕ：０．０１〜０．８０％、Ｍｏ：０．０１〜３．０％、Ｗ：０．０１〜３．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｖ：０．０１〜０．２０％、Ｚｒ：０．０１〜０．１０％、Ｈｆ：０．０１〜０．１０％およびＲＥＭ：０．０１〜０．１５％のうちから選んだ少なくとも１種を含有させることができる。

【0035】

Ｃｕ：０．０１〜０．８０％
Ｃｕは、鋼中に析出し高温強度を向上させる効果があるので、必要に応じて鋼に含有させることができる。この効果は、Ｃｕ含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｃｕ含有量が０．８０％を超えると、鋼の靭性が低下する。従って、Ｃｕを含有させる場合、その含有量は０．０１〜０．８０％とする。好ましくは０．１０％以上である。また、好ましくは０．５０％以下である。

【0036】

Ｍｏ：０．０１〜３．０％
Ｍｏは高温強度を増大させる効果があるので、必要に応じて鋼に含有させることができる。この効果は、Ｍｏ含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｍｏ含有量が３．０％を超えると、加工性の低下によりコーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。従って、Ｍｏを含有させる場合、その含有量は０．０１〜３．０％とする。好ましくは０．１０％以上である。また、好ましくは２．０％以下である。

【0037】

Ｗ：０．０１〜３．０％
Ｗは高温強度を増大させる効果があるので、必要に応じて鋼に含有させることができる。この効果は、Ｗ含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｗ含有量が３．０％を超えると、加工性の低下によりコーティング基板となる所望厚さのステンレス鋼板の製造が困難になる。従って、Ｗを含有させる場合、その含有量は０．０１〜３．０％とする。好ましくは０．１０％以上である。また、好ましくは２．０％以下である。

【0038】

Ｎｂ：０．０１〜０．２０％
ＮｂはＣ、Ｎを固定して、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性を向上させる。この効果は、Ｎｂ含有量が０．０１％以上で得られる。一方、Ｎｂ含有量が０．２０％を超えると、耐酸化性が低下する。従って、Ｎｂを含有させる場合、その含有量は０．０１〜０．２０％とする。

【0039】

Ｖ：０．０１〜０．２０％
Ｖは、焼鈍時の粒成長抑制効果を発揮し再結晶粒を微細化させて、熱延鋼板や冷延鋼板の靭性を向上させる。この効果は、Ｖ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｖ含有量が０．２０％を超えると、耐酸化性の低下を招く。従って、Ｖを含有させる場合、その含有量は０．０１〜０．２０％とする。好ましくは０．０５％以下である。

【0040】

Ｚｒ：０．０１〜０．１０％
Ｚｒは、Ｃｒ₂Ｏ₃皮膜の密着性を改善するとともにその成長速度を低減して、耐酸化性を向上させる。この効果は、Ｚｒ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｚｒ含有量が０．１０％を超えると、Ｚｒ酸化物がＣｒ₂Ｏ₃皮膜に多量に混入し、酸化皮膜の成長速度が増加して、耐酸化性が低下する場合がある。従って、Ｚｒを含有させる場合、その含有量は０．０１〜０．１０％とする。好ましくは０．０２％以上である。また、好ましくは０．０５％以下である。

【0041】

Ｈｆ：０．０１〜０．１０％
Ｈｆは、Ｃｒ₂Ｏ₃酸化皮膜の密着性を改善するとともにその成長速度を低減して耐酸化性を向上させる。その効果は、Ｈｆ含有量が０．０１％以上で得られる。しかし、Ｈｆ含有量が０．１０％を超えると、Ｈｆ酸化物がＣｒ₂Ｏ₃酸化皮膜中に多量に混入し、酸化皮膜の成長速度が増加して耐酸化性が低下する。従って、Ｈｆを含有させる場合、その含有量は０．０１〜０．１０％とする。好ましくは０．０２％以上である。また、好ましくは０．０５％以下である。

【0042】

ＲＥＭ：０．０１〜０．１５％
ＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド系元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍなど原子番号５７〜７１までの元素）をいう。ＲＥＭは、Ｃｒ₂Ｏ₃酸化皮膜の密着性を改善するとともに、酸化速度を低減する効果がある。この効果は、ＲＥＭ含有量が０．０１％以上で得られる。一方、ＲＥＭ含有量が０．１５％を超えると、熱間加工性が低下して、熱延鋼板の製造が困難になる。従って、ＲＥＭを含有させる場合、その含有量は０．０１〜０．１５％とする。好ましくは０．０３％以上である。また、好ましくは０．１０％以下である。

【0043】

なお、上記以外の成分はＦｅおよび不可避的不純物である。
すなわち、質量％で、Ｃ：０．０２５％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｎ：０．０１〜１．０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０．５〜２０．０％、Ａｌ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｔｉ：０．１０〜０．５０％およびＮ：０．０２５％以下を含有し、
任意に、Ｃｕ：０．０１〜０．８０％、Ｍｏ：０．０１〜３．０％、Ｗ：０．０１〜３．０％、Ｎｂ：０．０１〜０．２０％、Ｖ：０．０１〜０．２０％、Ｚｒ：０．０１〜０．１０％、Ｈｆ：０．０１〜０．１０％およびＲＥＭ：０．０１〜０．１５％のうちから選んだ少なくとも１種を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成となる。

【0044】

次に、本発明のフェライト系ステンレス鋼板の製造方法について説明する。
コーティング基板となるステンレス鋼板の製造方法は特に限定されず、例えば、上記の成分組成を有する鋼を、転炉や電炉で溶製し、ＶＯＤやＡＯＤなどで精錬後、分塊圧延や連続鋳造によりスラブとし、これを１０５０〜１２５０℃に温度に加熱し、熱間圧延を施して熱延鋼板とする。なお、熱間圧延条件については、常法に従えばよい。
また、熱延鋼板表面のスケールや汚染物などを除去するために、サンドブラスト処理、スチールグリッドブラスト処理やアルカリ脱脂、酸洗処理などを施してもよい。また、必要に応じて、上記熱延鋼板に冷間圧延を施し、冷延鋼板としてもよい。さらに、焼鈍と冷間圧延を繰り返してもよい。
なお、コーティング基板となるステンレス鋼板の板厚は、通常、２０μｍ〜６ｍｍ（好ましくは４０μｍ以上である。また、好ましくは３ｍｍ以下である。）であり、このような板厚の鋼板であれば、熱延鋼板および冷延鋼板のいずれであっても、コーティング基板として用いることができる。なお、触媒担体として用いる場合には、コーティング基板となるステンレス鋼板は、板厚：２０μｍ〜２００μｍ程度のいわゆる箔材とすることが好ましい。より好ましくは板厚：４０μｍ以上である。また、より好ましくは板厚：１５０μｍ以下である。

【0045】

そして、上記のようにして製造した鋼板をコーティング基板として、その片面または両面に、Ａｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層を形成する。
ここで、上記のコーティング層は、蒸着層とすることが好ましい。ここで、蒸着方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法など既知のＰＶＤ法が使用できるが、真空蒸着法を用いることが好ましい。なお、蒸着条件は常法に従えばよい。
また、蒸着は適当な大きさに切断したステンレス鋼板をバッチ式の炉で処理してもよいが、生産性を考慮すると鋼帯を連続的に処理できる連続式蒸着装置を用いることが好ましい。製品に成型してから蒸着してもよいが、形状が複雑な場合は表面全体に均一なコーティング層を付与することが困難な場合もあるため、加工前のステンレス鋼板（鋼帯を含む）に蒸着することが好ましい。

【実施例】

【0046】

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
５０kｇ小型真空溶解炉によって溶製した表１に示す化学組成の鋼を、１２００℃に加熱後、９００〜１２００℃の温度域で熱間圧延して板厚：３．０ｍｍの熱延鋼板とした。次いで、熱延鋼板を大気中、９００℃、１分間の条件で焼鈍し、酸洗で表面スケールを除去した後、板厚：１．０ｍｍまで冷間圧延して冷延鋼板とした。さらに、この冷延鋼板を大気中、９００℃、１分間の条件で焼鈍し、酸洗で表面スケールを除去することで、コーティング基板となるステンレス鋼板を得た。また、鋼Ａ３については、上記のようにして得たステンレス鋼板を、さらに板厚：１５０μｍまで冷間圧延した後、水素雰囲気中、９００℃、１分間の条件で焼鈍して、コーティング基板となるステンレス鋼板（ステンレス箔）を得た。このように、鋼Ａ３については、板厚：１．０ｍｍと板厚：１５０μｍのステンレス鋼板を、コーティング基板として用いた。

【0047】

かくして得られた各ステンレス鋼板から幅：２０ｍｍ、長さ：３０ｍｍの試験片をそれぞれ採取し、Ｎｏ．１、１０、１４、１８、２２、２６、３０、３４、３８、４２、４６以外については、真空蒸着法を用いて、試験片の両面に表２に示すコーティング層を形成した。
なお、Ｎｏ．５および６では、コーティング層の最下層として初めにＦｅのコーティング層を形成し、その上にそれぞれＡｌまたはＳｉのコーティング層を形成した。これらのコーティング層の厚さはいずれも３０ｎｍとした。
また、Ｎｏ．７では、コーティング層の最下層として初めにＦｅのコーティング層を形成し、その上にＳｉのコーティング層を、さらにその上にＡｌのコーティング層を形成した。これらのコーティング層の厚さはいずれも４０ｎｍとした。

【0048】

このようにして作製した試験片を用い、以下のようにして耐酸化性の評価を実施した。
すなわち、上記のようにして作製した試験片をそれぞれ３枚ずつ準備し、これらの試験片を大気雰囲気中９００℃で保持し、２００時間経過後の酸化増量（保持前後の質量変化を初期の表面積で除した量）を測定した。
そして、２００時間酸化した段階の３枚の試験片の平均の酸化増量に基づき、以下の基準で耐酸化性を評価した。評価結果を表２に併記する。
◎（優れる）：酸化増量が４ｇ／ｍ²以下
○（良好） ：酸化増量が４ｇ／ｍ²超え８ｇ／ｍ²以下
×（不良） ：酸化増量が８ｇ／ｍ²超え

【0049】

また、上記保持後の試験片の外観を目視で観察し、３枚の試験片全てで酸化皮膜の剥離が発生していないものを○（良好）、１枚の試験片にでも酸化皮膜の剥離が発生したものを×（不良）と評価した。評価結果を表２に併記する。

【0050】

【表1】

【0051】

【表2】

【0052】

表２より、発明例ではいずれも、耐酸化性に優れていることがわかる。また、Ｎｏ．１１〜１３はコーティング基材のＳｉ含有量が高いため、Ｎｏ．１５〜１７およびＮｏ．１９〜２１はコーティング基材のＣｒ量が高いため、Ｎｏ．３５〜３７はコーティング基材がＺｒおよびＲＥＭを含有するため、Ｎｏ．３９〜４１はコーティング基材がＨｆを含有するため、コーティング基材自体の耐酸化性に優れており、これらのコーティング基材にコーティングを施すことで特に優れた耐酸化性が得られた。さらに、発明例ではいずれも、酸化皮膜の剥離も見られなかった。

【0053】

一方、比較例であるＮｏ．１、１０、１４、１８、２２、２６、３０、３４、３８、４２、４６では、コーティング層を形成しなかったため、耐酸化性に劣っていた。また、酸化皮膜の剥離も見られた。
さらに、比較例であるＮｏ．８はコーティング層の厚さが十分ではないため、Ｎｏ．９はそれぞれＡｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層ではなく、Ｔｉのコーティング層を形成したため、酸化により生じるＣｒ₂Ｏ₃酸化皮膜の改質が十分ではなく、耐酸化性に劣っていた。Ｎｏ．４３〜４５はコーティング基材のＴｉ量が適正範囲に満たないため、生成するＣｒ₂Ｏ₃皮膜と基材の密着性が不足し、本発明範囲のＡｌ、ＦｅまたはＳｉをコーティングしても皮膜剥離が生じて十分な耐酸化性が得られなかった。

【要約】

質量％で、Ｃ：０．０２５％以下、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｎ：０．０１〜１．０％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０．５〜２０．０％、Ａｌ：０．０１〜０．５０％、Ｎｉ：０．０１〜０．６０％、Ｔｉ：０．１０〜０．５０％およびＮ：０．０２５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成とするとともに、片面または両面に、Ａｌ、ＦｅまたはＳｉのコーティング層から選んだ少なくとも１種のコーティング層を設け、片面あたりのコーティング層の合計厚さを３０ｎｍ〜１５０ｎｍとする。

【図1】