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特許7542389フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板、曲げ加工品、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法及び曲げ加工用のダイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-22
(45)【発行日】2024-08-30
(54)【発明の名称】フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板、曲げ加工品、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法及び曲げ加工用のダイス
(51)【国際特許分類】
B21D 5/01 20060101AFI20240823BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20240823BHJP
C22C 38/60 20060101ALI20240823BHJP
【ＦＩ】
B21D5/01 B
C22C38/00 302H
C22C38/60
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020169498
(22)【出願日】2020-10-07
(65)【公開番号】P2022061536
(43)【公開日】2022-04-19
【審査請求日】2023-06-07
(73)【特許権者】
【識別番号】503378420
【氏名又は名称】日鉄ステンレス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】石丸 詠一朗
(72)【発明者】
【氏名】守本 芳樹
(72)【発明者】
【氏名】原田 和加大
【審査官】永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１６０４９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１６９４２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０５１４３７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－０７３０２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１４３１７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１５９１１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５３１５１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１４２０２０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２１Ｄ ５／０１
Ｃ２２Ｃ ３８／００
Ｃ２２Ｃ ３８／６０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の化学成分が、質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
鋼板表面にＶ状の溝が設けられ、
板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立し、
前記溝に沿って曲げ部を形成するために用いられる、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
【請求項2】
質量％で、Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足する、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
【請求項3】
Ｎｉの含有量が、質量％で、Ｎｉ：１．０～１０．０％、である、請求項１または請求項２に記載のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
【請求項4】
更に、以下の第１群、第２群および第３群のうちの１群以上から選択される１種以上の元素を含有する、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
【請求項5】
０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなる鋼板素材に、曲げ部が設けられ、前記曲げ部の谷折れ線側における曲げ角度が８７～９３°の範囲とされ、
前記曲げ部の谷折れ線側に、溝部または切れ込み部が設けられており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の化学成分が、質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物である、曲げ加工品。
【請求項6】
更に、以下の第１群、第２群および第３群のうちの１群以上から選択される１種以上の元素を含有する、請求項５に記載の曲げ加工品。
第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
【請求項7】
フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を鋼板素材とし、前記鋼板素材に対してポンチ及びダイスを用いた型曲げ加工を行うことにより、前記鋼板素材に曲げ部を形成する曲げ加工方法であって、前記鋼板素材として、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、鋼板表面に、Ｖ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立するものを鋼板素材として用い、
前記ダイスには、ダイス表面に、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、前記傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）がそれぞれ、前記鋼板素材の板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、前記傾斜面と前記ダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、前記鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされており、
前記Ｖ状の溝を前記ポンチ側に向けた状態で前記鋼板素材を前記ダイスの前記凹部上に載置し、前記ポンチを前記凹部に押し込んで前記溝に沿って前記曲げ部を形成する、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法。
【請求項8】
０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、鋼板表面に、Ｖ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立するものを鋼板素材とし、前記鋼板素材に対して型曲げ加工を行うことにより、前記鋼板素材に曲げ部を形成する曲げ加工用のダイスであって、ダイス表面には、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、前記傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）がそれぞれ、前記鋼板素材の板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、前記傾斜面と前記ダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、前記鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされている、曲げ加工用のダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板、曲げ加工品、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法及び曲げ加工用のダイスに関する。
【背景技術】
【0002】
外装建材、内装建材には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などに代表されるオーステナイト系ステンレス鋼板や、ＳＵＳ４３０に代表されるフェライト系ステンレス鋼板が多く用いられている。最近では、外装建材、内装建材の素材として、オーステナイト系ステンレス鋼板よりも安価であり、かつ、フェライト系ステンレス鋼板よりも耐食性に優れた二相ステンレス鋼板の利用が拡大している。
【0003】
しかしながら、二相ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼に比べて耐力が高いため、曲げ加工を行った際に、曲げ加工後の寸法精度が低くなる場合がある。寸法精度を高めるために、加工条件を厳しくすると、曲げ部において割れが発生するおそれがある。また、加工条件を厳しくすることで、もらい疵やかじり疵が発生し、意匠性を損ねてしまう場合もある。特に、美観性が重視される建材に適用する場合に問題になる。
【0004】
特許文献１には、曲げ加工によって意匠性に優れたシャープな稜線を形成できる溝付き鋼板素材を提供することを課題とする、曲げ加工性に優れる溝付きオーステナイト系ステンレス鋼板が記載されている。しかし、上述の通り、二相ステンレス鋼板は曲げ加工後の寸法精度が低いため、曲げ加工によってシャープな稜線を形成することは難しい。
【0005】
特許文献２には、曲げ加工性に優れたリーン二相ステンレス鋼が記載されている。しかし、特許文献２に記載された二相ステンレス鋼は、同文献の表２に記載されているように、耐力ＹＳが５００ＭＰａ未満であるため、強度が比較的低く、外装建材、内装建材の用途としては強度不足のおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２００８－１６９４２３号公報
【文献】特表２０１９－５２２７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、寸法精度が高い曲げ加工品を安定的に得ることが可能であり、また、曲げ部における割れの発生を防止でき、更に、もらい錆の発生やかじり疵の発生を抑制可能であり、強度にも優れたフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を提供することを課題とする。
また、本発明は、寸法精度が高く、曲げ部における割れの発生がなく、更に、もらい錆の発生やかじり疵の発生が抑制され、強度にも優れた曲げ加工品を提供することを課題とする。
更に、本発明は、寸法精度が高い曲げ加工品を安定的に得ることが可能であり、また、曲げ部における割れの発生を防止でき、もらい錆の発生やかじり疵の発生を抑制可能とする、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法及び曲げ加工用のダイスを提供することを課題とする。
また、本発明は、寸法精度が高く、曲げ部における割れの発生がなく、更に、もらい錆の発生やかじり疵の発生が抑制され、強度にも優れた曲げ加工品を提供することを課題とする。
更に、本発明は、寸法精度が高い曲げ加工品を安定的に得ることが可能であり、また、曲げ部における割れの発生を防止でき、もらい錆の発生やかじり疵の発生を抑制可能とする、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法及び曲げ加工用のダイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
［１］ ０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の化学成分が、質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
鋼板表面にＶ状の溝が設けられ、
板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立し、
前記溝に沿って曲げ部を形成するために用いられる、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
［２］ 質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足する、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
［３］ Ｎｉの含有量が、質量％で、
Ｎｉ：１．０～１０．０％、である、［１］または［２］に記載のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
［４］ 更に、以下の第１群、第２群および第３群のうちの１群以上から選択される１種以上の元素を含有する、［１］乃至［３］の何れか一項に記載のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の化学成分が、質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
鋼板表面にＶ状の溝が設けられ、
板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立し、
前記溝に沿って曲げ部を形成するために用いられる、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
［２］ 質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物であり、
０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足する、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
［３］ Ｎｉの含有量が、質量％で、
Ｎｉ：１．０～１０．０％、である、［１］または［２］に記載のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
［４］ 更に、以下の第１群、第２群および第３群のうちの１群以上から選択される１種以上の元素を含有する、［１］乃至［３］の何れか一項に記載のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板。
第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
【0009】
［５］ ０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなる鋼板素材に、曲げ部が設けられ、
前記曲げ部の谷折れ線側における曲げ角度が８７～９３°の範囲とされ、
前記曲げ部の谷折れ線側に、溝部または切れ込み部が設けられており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の化学成分が、質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物である、曲げ加工品。
［６］ 更に、以下の第１群、第２群および第３群のうちの１群以上から選択される１種以上の元素を含有する、請求項５に記載の曲げ加工品。
第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
前記曲げ部の谷折れ線側における曲げ角度が８７～９３°の範囲とされ、
前記曲げ部の谷折れ線側に、溝部または切れ込み部が設けられており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の化学成分が、質量％で、
Ｃ：０．１０％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．０％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５０％以下、
Ｎｉ：０．５～３０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．００％、
Ｍｏ：０．０１～８．０％、
Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不純物である、曲げ加工品。
［６］ 更に、以下の第１群、第２群および第３群のうちの１群以上から選択される１種以上の元素を含有する、請求項５に記載の曲げ加工品。
第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
【0010】
［７］ フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を鋼板素材とし、前記鋼板素材に対してポンチ及びダイスを用いた型曲げ加工を行うことにより、前記鋼板素材に曲げ部を形成する曲げ加工方法であって、
前記鋼板素材として、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、鋼板表面に、Ｖ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立するものを鋼板素材として用い、
前記ダイスには、ダイス表面に、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、前記傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）がそれぞれ、前記鋼板素材の板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、前記傾斜面と前記ダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、前記鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされており、
前記Ｖ状の溝を前記ポンチ側に向けた状態で前記鋼板素材を前記ダイスの前記凹部上に載置し、前記ポンチを前記凹部に押し込んで前記溝に沿って前記曲げ部を形成する、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法。
前記鋼板素材として、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、鋼板表面に、Ｖ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立するものを鋼板素材として用い、
前記ダイスには、ダイス表面に、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、前記傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）がそれぞれ、前記鋼板素材の板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、前記傾斜面と前記ダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、前記鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされており、
前記Ｖ状の溝を前記ポンチ側に向けた状態で前記鋼板素材を前記ダイスの前記凹部上に載置し、前記ポンチを前記凹部に押し込んで前記溝に沿って前記曲げ部を形成する、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法。
【0011】
［８］ ０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなり、鋼板表面に、Ｖ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記鋼板表面における前記溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、前記溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立するものを鋼板素材とし、前記鋼板素材に対して型曲げ加工を行うことにより、前記鋼板素材に曲げ部を形成する曲げ加工用のダイスであって、
ダイス表面には、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、前記傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）がそれぞれ、前記鋼板素材の板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、前記傾斜面と前記ダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、前記鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされている、曲げ加工用のダイス。
ダイス表面には、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、前記傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）がそれぞれ、前記鋼板素材の板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、前記傾斜面と前記ダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、前記鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされている、曲げ加工用のダイス。
【発明の効果】
【0012】
本発明のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板（以下、鋼板という）によれば、耐力、加工硬化指数及びランクフォード値が所定の範囲であり、かつ、所定の形状の溝が設けられているため、曲げ加工品の素材として用いられた際に、曲げ部の外側に、シャープな稜線を有し、かつ、強度に優れた曲げ加工品を安定的に得ることができる。
すなわち、鋼板の加工硬化指数が０．２５未満と小さいため、スプリングバックが小さくなり、また、平均ランクフォード値が１以下であるため、曲げ加工後の反りの発生が抑制される。更に、所定の形状の溝を有するため、曲げ加工後の曲げ内側におけるしわ発生が抑制される。これにより、曲げ加工後の曲げ部における曲げ角度のばらつきが±３°以内となり、曲げ加工後の寸法精度に優れたものとなり、更に、曲げ部の稜線をシャープな形状にすることができ、また、曲げ部における割れの発生を防止できる。
更に、本発明に係る鋼板が曲げ加工品の素材として用いられることで、耐力が５００ＭＰａ以上と高いにもかかわらず、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、鋼板に加わる荷重を小さくしてもシャープな稜線を有する曲げ加工品を製造できるので、ダイスに鋼板が接触した際に、ダイスを構成する鋼材からの鉄分の付着が少なくなり、いわゆるもらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制されるようになる。
すなわち、鋼板の加工硬化指数が０．２５未満と小さいため、スプリングバックが小さくなり、また、平均ランクフォード値が１以下であるため、曲げ加工後の反りの発生が抑制される。更に、所定の形状の溝を有するため、曲げ加工後の曲げ内側におけるしわ発生が抑制される。これにより、曲げ加工後の曲げ部における曲げ角度のばらつきが±３°以内となり、曲げ加工後の寸法精度に優れたものとなり、更に、曲げ部の稜線をシャープな形状にすることができ、また、曲げ部における割れの発生を防止できる。
更に、本発明に係る鋼板が曲げ加工品の素材として用いられることで、耐力が５００ＭＰａ以上と高いにもかかわらず、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、鋼板に加わる荷重を小さくしてもシャープな稜線を有する曲げ加工品を製造できるので、ダイスに鋼板が接触した際に、ダイスを構成する鋼材からの鉄分の付着が少なくなり、いわゆるもらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制されるようになる。
【0013】
また、本発明に係る鋼板は、所定の化学成分を有するので、耐食性に優れる。このような鋼板を曲げ加工品の素材とすることで、耐食性及び意匠性に優れた曲げ加工品を得ることができる。得られた曲げ加工品は、外観及び耐候性が重視される建材用の部品として好適に用いることができる。
【0014】
次に、本発明に係る曲げ加工品によれば、曲げ部における曲げ角度のばらつきが±３°以内となり、成形後の寸法精度に優れたものとなる。
また、曲げ加工品は、素材となる鋼板の加工硬化指数が０．２５未満であるため、スプリングバックが小さくなり、曲げ部の稜線をシャープな形状にすることができ、また、曲げ部における割れの発生を防止できる。
更に、素材の耐力が５００ＭＰａ以上と高いにもかかわらず、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、鋼板に加わる荷重を小さくしてもシャープな稜線を有する曲げ加工品を製造できるので、ダイスに鋼板が接触した際に、ダイスを構成する鋼材からの鉄分の付着が少なくなり、いわゆるもらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制されるので、外観及び耐候性が重視される建材用の部品として好適に用いることができる。
また、曲げ加工品は、素材となる鋼板の加工硬化指数が０．２５未満であるため、スプリングバックが小さくなり、曲げ部の稜線をシャープな形状にすることができ、また、曲げ部における割れの発生を防止できる。
更に、素材の耐力が５００ＭＰａ以上と高いにもかかわらず、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、鋼板に加わる荷重を小さくしてもシャープな稜線を有する曲げ加工品を製造できるので、ダイスに鋼板が接触した際に、ダイスを構成する鋼材からの鉄分の付着が少なくなり、いわゆるもらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制されるので、外観及び耐候性が重視される建材用の部品として好適に用いることができる。
【0015】
次に、本発明に係る成形方法によれば、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、傾斜面の幅Ｌと板厚ｔとの関係がＬ≧１０ｔとなっており、傾斜面の幅が板厚の１０倍以上になるので、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、鋼板からダイスに加わる荷重が分散され、ダイスを構成する鋼材からの鉄分の付着が少なくなり、いわゆるもらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制されるので、外観が重視される建材用の部品を容易に製造できる。
また、傾斜面とダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされているので、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、この角部に、鋼板が接触したとしても、かじり疵の発生が抑制され、外観が重視される建材用の部品を容易に製造できる。
また、傾斜面とダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされているので、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、この角部に、鋼板が接触したとしても、かじり疵の発生が抑制され、外観が重視される建材用の部品を容易に製造できる。
【0016】
次に、本発明に係る曲げ加工用のダイスによれば、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部が設けられており、傾斜面の幅Ｌと板厚ｔとの関係がＬ≧１０ｔとなっており、傾斜面の幅が板厚の１０倍以上になるので、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、鋼板からダイスに加わる荷重が分散され、ダイスを構成する鋼材からの鉄分の付着が少なくなり、いわゆるもらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制されるので、外観が重視される建材用の部品を容易に製造できる。
また、傾斜面とダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされているので、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、この角部に、鋼板が接触したとしても、かじり疵の発生が抑制され、外観が重視される建材用の部品を容易に製造できる。
また、傾斜面とダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、鋼板素材の板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされているので、ポンチ及びダイスによる曲げ加工時に、この角部に、鋼板が接触したとしても、かじり疵の発生が抑制され、外観が重視される建材用の部品を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態であるフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を示す斜視図。
【図2】本発明の実施形態である曲げ加工品を示す断面模式図。
【図3】本発明の実施形態である曲げ加工用のダイス及びフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法を説明する断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態であるフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板（以下、鋼板という場合がある）、曲げ加工品、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の曲げ加工方法及び曲げ加工用のダイスについて説明する。
【0019】
（鋼板）
本実施形態に係る鋼板は、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足し、鋼板表面にＶ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、鋼板表面における溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立し、溝に沿って曲げ部を形成するために用いられる鋼板である。
この鋼板は、化学成分が質量％で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．０１～５．０％、Ｍｎ：０．０１～８．０％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０５０％以下、Ｎｉ：０．５～３０．０％、Ｃｒ：１５．００～３０．００％、Ｍｏ：０．０１～８．０％、Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、残部がＦｅおよび不純物である鋼板であってもよい。
本実施形態に係る鋼板は、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足し、鋼板表面にＶ状の溝が設けられ、板厚をｔ（ｍｍ）とし、鋼板表面における溝の幅をｗ（ｍｍ）とし、溝の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立し、溝に沿って曲げ部を形成するために用いられる鋼板である。
この鋼板は、化学成分が質量％で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．０１～５．０％、Ｍｎ：０．０１～８．０％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０５０％以下、Ｎｉ：０．５～３０．０％、Ｃｒ：１５．００～３０．００％、Ｍｏ：０．０１～８．０％、Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、残部がＦｅおよび不純物である鋼板であってもよい。
【0020】
また、本実施形態に係る鋼板は、質量％で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．０１～５．０％、Ｍｎ：０．０１～８．０％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０５０％以下、Ｎｉ：０．５～３０．０％、Ｃｒ：１５．００～３０．００％、Ｍｏ：０．０１～８．０％、Ｃｕ：０．０１～５．０％を含有し、残部がＦｅおよび不純物であり、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ＪＩＳ Ｚ ２２５４に規定されるランクフォード値が１以下、を満足する鋼板であってもよい。
以下、本実施形態の鋼板の限定理由を述べる。
以下、本実施形態の鋼板の限定理由を述べる。
【0021】
＜０．２％耐力＞
本実施形態に係る鋼板の０．２％耐力は５００ＭＰａ以上とする。これにより、本実施形態の鋼板を外装建材や内装建材の素材として用いた場合に、十分な強度を確保できる。０．２％耐力が５００ＭＰａ未満では、強度が不足してしまう。
本実施形態に係る鋼板の０．２％耐力は５００ＭＰａ以上とする。これにより、本実施形態の鋼板を外装建材や内装建材の素材として用いた場合に、十分な強度を確保できる。０．２％耐力が５００ＭＰａ未満では、強度が不足してしまう。
【0022】
＜５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数＞
加工硬化指数（ｎ値）は、材料の加工硬化の程度を示す特性値であり、この値が大きくなるほど、導入した歪み量に対する加工硬化が増大し、曲げ加工時に変形させるために必要な荷重が大きくなる。これにより、曲げ加工の際に発生する曲げモーメントが大きくなり、残留応力によって生じるスプリングバックの駆動力が大きくなる。本実施形態では、曲げ加工後のスプリングバックを小さくする必要があり、そのためには素材である鋼板の加工硬化指数は小さい方がよい。そこで、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数を０．２５未満とする。伸び範囲を５～１５％に限定したのは、本実施形態に係る曲げ加工を行う場合の曲げ部における材料の伸び範囲が概ね５～１５％の範囲になるためであり、この伸び範囲における加工硬化指数を０．２５未満にすることで、曲げ加工後のスプリングバックを著しく少なくすることができる。これにより、曲げ加工の際に用いる金型（ダイス）の形状通りのシャープな形状に成形することが可能になる。
加工硬化指数（ｎ値）は、材料の加工硬化の程度を示す特性値であり、この値が大きくなるほど、導入した歪み量に対する加工硬化が増大し、曲げ加工時に変形させるために必要な荷重が大きくなる。これにより、曲げ加工の際に発生する曲げモーメントが大きくなり、残留応力によって生じるスプリングバックの駆動力が大きくなる。本実施形態では、曲げ加工後のスプリングバックを小さくする必要があり、そのためには素材である鋼板の加工硬化指数は小さい方がよい。そこで、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数を０．２５未満とする。伸び範囲を５～１５％に限定したのは、本実施形態に係る曲げ加工を行う場合の曲げ部における材料の伸び範囲が概ね５～１５％の範囲になるためであり、この伸び範囲における加工硬化指数を０．２５未満にすることで、曲げ加工後のスプリングバックを著しく少なくすることができる。これにより、曲げ加工の際に用いる金型（ダイス）の形状通りのシャープな形状に成形することが可能になる。
【0023】
＜ランクフォード値＞
ランクフォード値（以下、ｒ値という場合がある）は、変形時の幅方向と板厚方向の変形量の比であり、この値が大きいほど加工時の幅縮みが大きく板厚減少が小さくなる。鋼板を曲げる際に、ｒ値が大きいと曲げの外側と内側でひずみ量に差が生じ、曲げの外側では、ひずみ量に対応して曲げの内側よりも幅縮みが大きくなり、これにより、曲げ加工後の形状において反りが発生し、加工不良となる。このため、鋼板のｒ値は小さい方がよく、具体的にはｒ値を１以下とする。ｒ値を１以下とすることで、加工不良の発生を抑制可能になり、狙い通りの曲げ加工が可能になる。
ランクフォード値（以下、ｒ値という場合がある）は、変形時の幅方向と板厚方向の変形量の比であり、この値が大きいほど加工時の幅縮みが大きく板厚減少が小さくなる。鋼板を曲げる際に、ｒ値が大きいと曲げの外側と内側でひずみ量に差が生じ、曲げの外側では、ひずみ量に対応して曲げの内側よりも幅縮みが大きくなり、これにより、曲げ加工後の形状において反りが発生し、加工不良となる。このため、鋼板のｒ値は小さい方がよく、具体的にはｒ値を１以下とする。ｒ値を１以下とすることで、加工不良の発生を抑制可能になり、狙い通りの曲げ加工が可能になる。
【0024】
ランクフォード値は、ＪＩＳ Ｚ ２２５４：２０１３（薄板金属材料の塑性ひずみ比試験方法）に準拠して測定する。
【0025】
図１に示すように、本実施形態に係る鋼板１の表面には、断面視Ｖ状の溝２が設けられていてもよい。この溝２を谷折れ線として鋼板１に曲げ加工が施される。溝２は、直線状に設けられることが好ましい。図１に示すように、鋼板１の板厚をｔ（ｍｍ）とし、鋼板表面における溝２の幅をｗ（ｍｍ）とし、溝２の最深部の深さをＤ（ｍｍ）とした場合に、溝２の形状は、０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ及び０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔの関係が成立する形状とする。
【0026】
＜０．５ｔ≦Ｄ≦０．６ｔ＞
溝２の最深部の深さＤが０．５ｔ未満（溝が浅い）場合は、曲げ加工の早い段階でＶ字状の溝２の一対の内壁面２ａが密着し、曲げ内側への材料の流れ込みがなくなり、材料が外側へと流れることになり、結果として曲げ外側の角部の曲げ半径ｒが大きくなり、所望のシャープな稜線を形成できない。また、本実施形態に係る鋼板１は、二相ステンレス鋼であって伸びとｎ値が小さいため、良好な曲げ加工を可能とするための溝形状が限定される。すなわち、シャープな稜線を得るためには、曲げ加工時の割れを抑制する必要があるが、本実施形態に係る鋼板１において、溝２の深さＤが０．５ｔ未満では曲げ加工時に割れが発生するおそれがある。また、溝２が深いほど曲げ外側の角部の曲げ半径を小さくできるが、溝２の最深部の深さＤが０．６ｔを超えるような深い溝を形成する際に、溝付け加工による加工硬化が大きくなり延性が低下するため、曲げ加工に供したときの割れ感受性が増大してしまう。また、溝２の最深部の深さＤが０．６ｔを超えると、溝２における鋼板の肉厚が小さくなり、曲げ加工後の曲げ成形品の強度が低下してしまう。以上のことから、溝の最深部の深さＤを、鋼板の板厚ｔとの関係で、０．５ｔ以上０．６ｔ以下の範囲とする。
溝２の最深部の深さＤが０．５ｔ未満（溝が浅い）場合は、曲げ加工の早い段階でＶ字状の溝２の一対の内壁面２ａが密着し、曲げ内側への材料の流れ込みがなくなり、材料が外側へと流れることになり、結果として曲げ外側の角部の曲げ半径ｒが大きくなり、所望のシャープな稜線を形成できない。また、本実施形態に係る鋼板１は、二相ステンレス鋼であって伸びとｎ値が小さいため、良好な曲げ加工を可能とするための溝形状が限定される。すなわち、シャープな稜線を得るためには、曲げ加工時の割れを抑制する必要があるが、本実施形態に係る鋼板１において、溝２の深さＤが０．５ｔ未満では曲げ加工時に割れが発生するおそれがある。また、溝２が深いほど曲げ外側の角部の曲げ半径を小さくできるが、溝２の最深部の深さＤが０．６ｔを超えるような深い溝を形成する際に、溝付け加工による加工硬化が大きくなり延性が低下するため、曲げ加工に供したときの割れ感受性が増大してしまう。また、溝２の最深部の深さＤが０．６ｔを超えると、溝２における鋼板の肉厚が小さくなり、曲げ加工後の曲げ成形品の強度が低下してしまう。以上のことから、溝の最深部の深さＤを、鋼板の板厚ｔとの関係で、０．５ｔ以上０．６ｔ以下の範囲とする。
【0027】
＜０．８ｔ≦ｗ≦１．０ｔ＞
鋼板表面における溝２の幅ｗが板厚ｔを超えると、曲げ加工後の溝の隙間角が１０°を超えて大きくなり、強度不足などの不都合を生じる。一方、溝２の幅ｗが０．８ｔ未満になると、曲げ加工の早い段階で溝をなす一対の壁面２ａが密着し、前述のように材料が外側へと流れ、シャープな稜線を形成できない。このため、鋼板表面における溝２の幅ｗを、鋼板１の板厚ｔとの関係で、０．８ｔ以上１．０ｔ以下とする。
鋼板表面における溝２の幅ｗが板厚ｔを超えると、曲げ加工後の溝の隙間角が１０°を超えて大きくなり、強度不足などの不都合を生じる。一方、溝２の幅ｗが０．８ｔ未満になると、曲げ加工の早い段階で溝をなす一対の壁面２ａが密着し、前述のように材料が外側へと流れ、シャープな稜線を形成できない。このため、鋼板表面における溝２の幅ｗを、鋼板１の板厚ｔとの関係で、０．８ｔ以上１．０ｔ以下とする。
【0028】
次に、本実施形態の鋼板の化学成分について説明する。なお、鋼の成分を示す％については、特に断らない限り質量％を意味する。
【0029】
Ｃは、鋼板の耐食性を確保するため、Ｃ量を０．１０％以下に制限する。０．１０％を超えてＣを含有させると、Ｃｒ炭化物が生成して、耐食性が劣化する。一方で、Ｃは、二相組織を構成するオーステナイトを形成する元素である。このため、Ｃ量の下限は、好ましくは０．００５％以上であり、より好ましくは０．０１０％以上である。Ｃ量の上限は、好ましくは０．０８％以下であり、より好ましくは０．０５％以下である。
【0030】
Ｓｉは、脱酸のため０．０１％以上の量で含有させる。Ｓｉ量の下限は、好ましくは０．１０％以上であり、より好ましくは０．３０％以上である。しかしながら、５．０％を超えてＳｉを含有させると、σ相の析出が促進される。そのため、Ｓｉ量の上限を５．０％以下に限定する。Ｓｉ量の上限は、好ましくは２．０％以下であり、より好ましくは０．６０％以下である。
【0031】
Ｍｎは、脱酸材および二相組織にするためのオーステナイト安定化元素として、０．０１％以上含有させる。Ｍｎ量の下限は、好ましくは０．１０％以上であり、より好ましくは１．５％以上である。しかしながら、８．０％を超えてＭｎを含有させると耐食性が劣化する。そのため、Ｍｎ量の上限を８．０％以下に限定する。Ｍｎ量の上限は、好ましくは５．０％以下であり、より好ましくは４．０％以下である。
【0032】
Ｐは、熱間加工性および靭性を劣化させるため、Ｐ量を０．１００％以下に制限する。Ｐ量は、好ましくは０．０５０％以下であり、より好ましくは０．０３５％以下である。一方、過度にＰ量を低減させると精錬コストが高くなるため、好ましくは０．００５％以上が望ましい。
【0033】
Ｓは、熱間加工性、靭性および耐食性を劣化させるため、Ｓ量を０．０５０％以下に制限する。Ｓ量は、好ましくは０．０１０％以下であり、より好ましくは０．００１％以下である。一方、過度にＳ量を低減させると原料コストと精錬コストが高くなるため、好ましくは０．０００３％以上が望ましい。
【0034】
Ｎｉは、鋼板の皮膜に含有されることで、皮膜のＦｅ濃度が高い場合に孔食発生を抑制する効果と、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果を有する。Ｎｉ量が０．５％未満では、十分な耐食性を得ることが出来ない。Ｎｉ量が３０．０％を超えると、皮膜のＣｒ濃度が低下しすぎるため十分な耐食性を得ることが出来ない。よって、Ｎｉ量を０．５～３０．０％の範囲にする必要がある。Ｎｉ量の下限は、好ましくは１．０％以上、２．０％以上、または４．０％以上である。Ｎｉ量の上限は、好ましくは１５．０％以下、１０．０％以下、または７．０％以下である。
【0035】
Ｃｒ量が１５．００％未満の場合、十分な耐食性を得ることが出来ない。Ｃｒ量が３０．００％を超えると、皮膜中のＣｒ濃度が高くなりステンレス鋼の自然電位が高い環境で十分な耐食性を得ることが出来ない。またσ相の析出が多くなり、耐食性、熱間製造性が劣化する。従ってＣｒ量を１５．００～３０．００％の範囲にする必要がある。Ｃｒ量の下限は、好ましくは１８．００％以上であり、より好ましくは２０．００％以上であり、更に好ましくは２１．００％以上である。Ｃｒ量の上限は、好ましくは２８．００％以下であり、より好ましくは２５．００％以下である。
【0036】
Ｍｏは、耐食性を向上させる元素であり、０．０１％以上の含有で効果が発揮する。８．０％以下であればＭｏを含有してもよいが、Ｍｏ量が４．０％を超えると、熱間加工時にσ相が析出し易くなる。このため、Ｍｏ量の下限は、０．０１％以上であり、好ましくは０．０５％以上であり、より好ましくは１．０％以上である。Ｍｏ量の上限は、８．０％以下であり、好ましくは４．０％以下であり、より好ましくは１．５％以下である。
【0037】
０．０１％以上のＣｕを含有させると、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果が得られる。５．０％以下の量であればＣｕを含有してもよい。また、Ｃｕ量が３．０％を超えると、鋳造時に割れが発生し易くなる場合がある。このため、Ｃｕ量の下限は、０．０１％以上であり、好ましくは０．０５％以上であり、より好ましくは０．２０％以上である。Ｃｕ量の上限は、５．０％以下であり、好ましくは３．０％以下であり、より好ましくは０．５％以下である。
【0038】
本実施形態においては、前述の元素に加えて、鋼板の諸特性を調整する目的で、以下の群より選択される１種以上の合金元素が含有されていてもよい。
【0039】
第１群：質量％で、Ｎ：０．０５～０．８％。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
第２群：質量％で、Ａｌ：１．０％以下、Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、及びＧａ：０．００１～０．５０％から選択される１種以上。
第３群：質量％で、Ｂ：０．０００２～０．００５０％、Ｃａ：０．０００２～０．００５０％、Ｍｇ：０．０００２～０．００５０％、及びＲＥＭ：０．００１～０．１０％から選択される１種以上。
【0040】
０．０５％以上のＮを含有させると、耐食性が向上する。従って、Ｎは耐食性を高める有効な元素である。０．８％以下であればＮを含有してもよい。ただし、０．３％超のＮを含有させると、鋳造時に気泡が発生し易くなる場合がある。このため、Ｎ量の下限は、０．０５％以上であり、好ましくは０．１０％以上であり、より好ましくは０．１２％以上である。Ｎ量の上限は、０．８％以下であり、好ましくは０．３％以下であり、更に好ましくは０．１８％以下である。
【0041】
Ａｌは、脱酸元素として有用であるが、加工性を劣化させるため多量に含有させるべきではない。Ａｌ量の上限を１．０％以下に制限するのがよい。Ａｌ量の好ましい範囲は、０．５％以下である。Ａｌ量の下限は０．０１％以上である。
【0042】
Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｗ，Ｔａ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｇａは、耐食性を向上する元素であり、以下の範囲で１種または２種以上含有してもよい。
Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、Ｇａ：０．００１～０．５０％。
Ｔｉ：０．４０％以下、Ｎｂ：０．０１～０．４０％、Ｖ：０．０１～０．５０％、Ｗ：０．０１～１．０％、Ｔａ：０．００１～０．１０％、Ｓｎ：０．００１～０．５０％、Ｓｂ：０．００１～０．５０％、Ｇａ：０．００１～０．５０％。
【0043】
ＴｉおよびＮｂは、Ｃ、Ｎを炭窒化物として固定して耐食性、特に粒界腐食を抑制する作用を有する。このため、ＴｉとＮｂの一方又は両方を含有させてもよい。
しかし、過剰に含有させても効果は飽和するため、ＴｉとＮｂの各々の含有量の上限を０．４０％以下とする。ここにおいて、ＴｉとＮｂの少なくとも一方の含有量が０．００１％以上、好ましくは０．０１％以上であれば、効果を発揮することができる。なお、Ｔｉ、Ｎｂの適正な含有量としては、ＴｉとＮｂの合計量がＣとＮの合計含有量の５倍量以上かつ３０倍量以下がよい。好ましくは、ＴｉとＮｂの合計含有量が、ＣとＮの合計含有量の１０倍以上、２５倍以下とするのがよい。
しかし、過剰に含有させても効果は飽和するため、ＴｉとＮｂの各々の含有量の上限を０．４０％以下とする。ここにおいて、ＴｉとＮｂの少なくとも一方の含有量が０．００１％以上、好ましくは０．０１％以上であれば、効果を発揮することができる。なお、Ｔｉ、Ｎｂの適正な含有量としては、ＴｉとＮｂの合計量がＣとＮの合計含有量の５倍量以上かつ３０倍量以下がよい。好ましくは、ＴｉとＮｂの合計含有量が、ＣとＮの合計含有量の１０倍以上、２５倍以下とするのがよい。
【0044】
Ｖ、Ｗは、耐食性、特に耐すき間腐食性を改善するため、必要に応じて含有してもよい。ただし、ＶやＷの過度の量の含有は、加工性を低下させ、かつ耐食性を向上させる効果も飽和するため、Ｖ、Ｗのそれぞれの量の下限を０．０１％以上とし、Ｖ量の上限を０．５０％以下とし、Ｗ量の上限を１．０％以下とする。Ｖ量の下限は、好ましくは０．０４％以上であり、Ｖ量の上限は、好ましくは０．３０％以下である。Ｗ量の下限は、好ましくは０．０４％以上であり、Ｗ量の上限は、好ましくは０．５０％以下である。
【0045】
微量のＳｎ又はＳｂを含有させると、耐食性が向上する。このため、Ｓｎ，Ｓｂは、耐食性を向上させるのに有用な元素であり、廉価性を損なわない範囲で含有させる。Ｓｎ又はＳｂの量が０．００１％未満では、耐食性を向上させる効果は発現されず、Ｓｎ又はＳｂの量が０．５０％を超えると、コスト増が顕在化すると共に加工性も低下するので、Ｓｎ、Ｓｂのそれぞれの量の適正範囲を０．００１～０．５０％とする。Ｓｎ、Ｓｂのそれぞれの量の下限は、好ましくは０．０１％以上であり、Ｓｎ、Ｓｂのそれぞれの量の上限は、好ましくは０．３０％以下である。
【0046】
Ｇａは、耐食性および加工性向上に寄与する元素であり、０．００１～０．５０％の範囲で含有させることができる。Ｇａ量の下限は、好ましくは０．０１５％以上であり、Ｇａ量の上限は、好ましくは０．３０％以下である。
【0047】
Ｔａは、介在物の改質により耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて含有してもよい。０．００１％以上のＴａの含有によって、効果が発揮されるため、Ｔａ量の下限を０．００１％以上とする。Ｔａ量が０．１０％超の場合、常温延性の低下や靭性の低下を招くため、Ｔａ量の上限は、好ましくは０．１０％以下であり、より好ましくは０．０５０％以下である。少量のＴａ量で効果を発現させる場合には、Ｔａ量を０．０２０％以下とすることが好ましい。
【0048】
Ｂ、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは、熱間加工性を改善する元素であり、その目的で１種または２種以上を含有させてもよい。Ｂ、Ｃａ、Ｍｇの効果は０．０００２％以上の量で発現することから、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量の下限を０．０００２％以上とする。ＲＥＭの場合は、下限を０．００１％以上とする。
【0049】
しかしながら、いずれも過剰な量の含有は、逆に熱間加工性を低下するため、その含有量の上下限を次のように設定することが好ましい。すなわち、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量は０．０００２～０．００５０％であり、ＲＥＭの量は０．００１～０．１０％である。
【0050】
Ｂ、Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量の下限は、好ましくは０．０００５％以上である。Ｂ、Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量の上限は、好ましくは０．００１５％以下である。ＲＥＭ量の下限は、好ましくは０．００５％以上であり、ＲＥＭ量の上限は、好ましくは０．０３０％以下である。
【0051】
ここで、ＲＥＭ（希土類元素）は一般的な定義に従い、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）の２元素と、ランタン（Ｌａ）からルテチウム（Ｌｕ）までの１５元素（ランタノイド）の総称を指す。単独で含有させてもよいし、混合物であってもよい。ＲＥＭ量は、これら元素の合計量である。
【0052】
本実施形態の鋼板は、上述してきた元素以外の残部は、Ｆｅ及び不純物であるが、以上説明した各元素の他にも、本実施形態の効果を損なわない範囲で含有させることができる。
【0053】
次に、本実施形態の鋼板の製造方法について説明する。本実施形態の鋼板は、基本的にはステンレス鋼を製造する一般的な工程を適用して製造される。例えば、電気炉で上記の化学組成を有する溶鋼とし、ＡＯＤ炉やＶＯＤ炉などで精練する。連続鋳造法又は造塊法で鋼片とし、次いで、鋼片に対して熱間圧延を行う。次いで、熱間圧延後の鋼板に対し、熱延板焼鈍及び酸洗を施す。更に、冷間圧延を施し、次いで、連続焼鈍炉によって最終焼鈍を施す。冷間圧延中に中間焼鈍を行ってもよい。最終焼鈍後に酸洗を行ってもよい。このようにして、本実施形態に係る鋼板の原板が製造する。
【0054】
以下、鋼板の０．２％耐力を５００ＭＰａ以上、加工硬化指数を０．２５未満、ｒ値を１以下にするための製造条件を説明する。
まず、冷間圧延の圧下率を８０％以下とすることが好ましい。冷間圧延率の下限は３０％以上にするとよい。
次に、連続焼鈍炉における最終焼鈍において、９００℃以上の在炉時間を２０～９０秒の範囲とする。このとき、１０００℃以上の在炉時間が１秒以上になるように炉温及び鋼板の搬送速度を調整する。また、鋼板に対して、０．６０～０．９０ｋｇｆ／ｍｍ２の張力を付与しつつ、最終焼鈍を行う。
まず、冷間圧延の圧下率を８０％以下とすることが好ましい。冷間圧延率の下限は３０％以上にするとよい。
次に、連続焼鈍炉における最終焼鈍において、９００℃以上の在炉時間を２０～９０秒の範囲とする。このとき、１０００℃以上の在炉時間が１秒以上になるように炉温及び鋼板の搬送速度を調整する。また、鋼板に対して、０．６０～０．９０ｋｇｆ／ｍｍ２の張力を付与しつつ、最終焼鈍を行う。
【0055】
以上の製造条件を満たすことにより、鋼板の０．２％耐力を５００ＭＰａ以上、加工硬化指数を０．２５未満、ｒ値を１以下にすることが可能になる。
【0056】
次に、得られた鋼板（原板）に対して、上述した寸法形状を有するＶ字状の溝を形成する。溝を形成するための加工は、「除去加工」で行うのではなく、塑性変形を伴う「非除去加工」にて行うことが好ましい。除去加工の場合、溝近傍で充分な加工硬化が生じないため、曲げ加工後の曲げ加工品において強度不足になるおそれがある。塑性変形を伴う非除去加工の場合は、加工時に適度な加工硬化が生じるため、強度不足にはならない。好ましい溝付けの加工方法としては、外周に刃をもつ回転ロールを通板中の鋼板表面に押し付ける方法を挙げることができる。
【0057】
以上のようにして、本実施形態に係る鋼板を製造できる。
【0058】
（曲げ加工品）
次に、本実施形態に係る曲げ加工品について説明する。図２に、曲げ加工品の一例を示す。本実施形態に係る曲げ加工品１０は、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなる鋼板素材１ａに、曲げ部１１が設けられてなり、曲げ部１１の谷折れ線側における曲げ角度θが８７～９３°の範囲とされ、曲げ部１１の谷折れ線側に溝部１２または切れ込み部１２が設けられている。
次に、本実施形態に係る曲げ加工品について説明する。図２に、曲げ加工品の一例を示す。本実施形態に係る曲げ加工品１０は、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、５～１５％の伸び範囲における加工硬化指数が０．２５未満、ランクフォード値が１以下、を満足するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板からなる鋼板素材１ａに、曲げ部１１が設けられてなり、曲げ部１１の谷折れ線側における曲げ角度θが８７～９３°の範囲とされ、曲げ部１１の谷折れ線側に溝部１２または切れ込み部１２が設けられている。
【0059】
鋼板素材１ａは、上述の本実施形態に係る鋼板である。本実施形態に係る鋼板の溝部２に沿って曲げ加工を施すことにより、本実施形態の曲げ加工品１０が得られる。曲げ部１１の谷折れ線側における曲げ角度θは、８７～９３°の範囲内とされている。これは、狙いの曲げ角度θを９０°とした場合に曲げ部１１における曲げ角度θが±３°の範囲内になることを意味する。曲げ角度θが８７～９３°の範囲内とされることで、曲げ角度θのばらつきが小さくなり、曲げ部１１の全体に渡って、シャープな稜線を有するものとなる。これにより、曲げ加工品１０自体の寸法精度を向上できる。より好ましい曲げ角度θは８８～９２°の範囲であり、更に好ましくは８９～９１°の範囲である。曲げ角度θは、曲げ部の長手方向１ｍの範囲内において１０ｃｍ間隔で１０箇所の測定点において曲げ角度θを測定した場合に、各測定点における曲げ角度θが８７～９３°の範囲内にあればよい。なお、曲げ加工品の形状が、１０箇所の測定点を確保できないほどの小型である場合は、確保可能な数の測定点において測定を行えばよい。また、曲げ加工品の形状が小型である場合において、１０箇所の測定点を確保可能なように予め所望するサイズよりも大きなサイズの曲げ加工品を製造して１０箇所の測定点において曲げ角度を測定し、その後、本来の所望のサイズになるように曲げ加工品を切断してもよい。
【0060】
また、曲げ部１１の谷折れ線側における平均曲げ角度についても、８７～９３°の範囲内であることが、寸法精度が高くなる点で好ましい。平均曲げ角度は、上記の複数の測定点における曲げ角度θの平均値とする。
【0061】
また、曲げ部１１の谷折れ線側には、溝部１２または切れ込み部１２が設けられている。この溝部１２または切れ込み部１２は、鋼板素材１ａである上述の鋼板１の鋼板表面に設けられた溝２が、曲げ加工により変形されて形成されたものである。溝部１２または切れ込み部１２が設けられることで、シャープな曲げ部１１を設けることが可能になる。
【0062】
本実施形態の曲げ加工品１０は、本実施形態に係る鋼板１を、曲げ加工することによって形成される。そして、本実施形態に係る曲げ加工品１０は、外装建材、内装建材の素材として好適に用いることができる。
【0063】
（曲げ加工用ダイス）
次に、本実施形態の曲げ加工品を製造する際に用いられる、曲げ加工用ダイスについて図３を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るダイス２０は、いわゆる型曲げ用のダイスであり、金属板に曲げ変形を与える際にポンチと共に用いられる。型曲げによる曲げ加工では、ポンチ及びダイスをプレス機に取り付け、ポンチとダイスの間に金属板を配置し、プレス機を作動させてポンチ及びダイスを相互に接近させることで、金属板に対してＶ曲げを行って曲げ部を形成する。
以下、ダイスの限定理由について説明する。
次に、本実施形態の曲げ加工品を製造する際に用いられる、曲げ加工用ダイスについて図３を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るダイス２０は、いわゆる型曲げ用のダイスであり、金属板に曲げ変形を与える際にポンチと共に用いられる。型曲げによる曲げ加工では、ポンチ及びダイスをプレス機に取り付け、ポンチとダイスの間に金属板を配置し、プレス機を作動させてポンチ及びダイスを相互に接近させることで、金属板に対してＶ曲げを行って曲げ部を形成する。
以下、ダイスの限定理由について説明する。
【0064】
図３に、ダイス２０の断面形状を示す。本実施形態に係るダイス２０は、工具鋼等の鋼素材からなり、ダイス表面２１に、２つの傾斜面２２、２２からなるＶ状の凹部２３が設けられて構成されている。２つの傾斜面２２の相対角度は、例えば９０°としてもよく、曲げ加工後の鋼板素材１ａのスプリングバック量を考慮して相対角度を８５～９０°としてもよい。傾斜面２２の幅Ｌ（ｍｍ）はそれぞれ、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定されている。また、傾斜面２２とダイス表面２１とが接する角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、鋼板素材１ａの板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされている。
【0065】
＜Ｌ≧１０ｔ＞
本実施形態のダイス２０は、凹部２３を構成する傾斜面２２の幅Ｌ（ｍｍ）が、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の１０倍以上とされている。型曲げによる曲げ加工の際に、鋼板素材１ａに対してダイス２０には荷重が加わるが、Ｌ≧１０ｔとすることで、ダイス２０に加わる荷重が分散されて、ダイス２０と鋼板素材１ａとの接触面圧が低下し、ダイス２０の摩耗により発生する鉄粉が抑制される。これにより、ダイス２０を構成する鋼素材から鋼板素材１ａに鉄分が付着するおそれが少なくなり、もらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制される。Ｌ＜１０ｔになると、ダイス２０と鋼板素材１ａの接触面圧が高まり、もらい錆やかじり疵の抑制が困難になり、曲げ加工品の美観性が低下してしまうため好ましくない。
本実施形態のダイス２０は、凹部２３を構成する傾斜面２２の幅Ｌ（ｍｍ）が、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の１０倍以上とされている。型曲げによる曲げ加工の際に、鋼板素材１ａに対してダイス２０には荷重が加わるが、Ｌ≧１０ｔとすることで、ダイス２０に加わる荷重が分散されて、ダイス２０と鋼板素材１ａとの接触面圧が低下し、ダイス２０の摩耗により発生する鉄粉が抑制される。これにより、ダイス２０を構成する鋼素材から鋼板素材１ａに鉄分が付着するおそれが少なくなり、もらい錆の発生が抑制され、また、かじり疵の発生も抑制される。Ｌ＜１０ｔになると、ダイス２０と鋼板素材１ａの接触面圧が高まり、もらい錆やかじり疵の抑制が困難になり、曲げ加工品の美観性が低下してしまうため好ましくない。
【0066】
＜０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔ＞
本実施形態では、傾斜面２２とダイス表面２１とが接する角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）を、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の０．９～１．１倍の範囲とする。型曲げによる曲げ加工は、その変形過程の初期段階において、ダイス２０上に置かれた鋼板素材１ａがダイス２０の角部２４によって２点支持され、次いでポンチに押し曲げられて純粋曲げ変形を受けるが、ダイス２０の角部２４に鋼板素材１ａが接触した際に、鋼板素材１ａの表面にかじり疵が発生するおそれがある。かじり疵の発生を抑制するためには、角部２４と鋼板素材１ａとの接触長を小さくする必要がある。接触長を小さくするには、角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）を小さくすればよく、具体的には鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の１．１倍以下にする。これにより、かじり疵の発生を抑制可能になる。一方、角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が小さすぎると、角部２４が鋭利な形状となり、却ってかじり疵が発生しやすくなるため、角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）を、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の０．９倍以上にする。よって、ダイスの角部の曲率半径Ｒを、鋼板素材１ａの板厚ｔとの関係で、０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとする。
本実施形態では、傾斜面２２とダイス表面２１とが接する角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）を、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の０．９～１．１倍の範囲とする。型曲げによる曲げ加工は、その変形過程の初期段階において、ダイス２０上に置かれた鋼板素材１ａがダイス２０の角部２４によって２点支持され、次いでポンチに押し曲げられて純粋曲げ変形を受けるが、ダイス２０の角部２４に鋼板素材１ａが接触した際に、鋼板素材１ａの表面にかじり疵が発生するおそれがある。かじり疵の発生を抑制するためには、角部２４と鋼板素材１ａとの接触長を小さくする必要がある。接触長を小さくするには、角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）を小さくすればよく、具体的には鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の１．１倍以下にする。これにより、かじり疵の発生を抑制可能になる。一方、角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が小さすぎると、角部２４が鋭利な形状となり、却ってかじり疵が発生しやすくなるため、角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）を、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）の０．９倍以上にする。よって、ダイスの角部の曲率半径Ｒを、鋼板素材１ａの板厚ｔとの関係で、０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとする。
【0067】
（曲げ加工方法）
次に、本実施形態の鋼板の曲げ加工方法について説明する。本実施形態の曲げ加工方法は、本実施形態に係るフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を鋼板素材１ａとし、この鋼板素材１ａに対してポンチ及ダイスを用いた型曲げ加工を行うことにより、鋼板素材１ａに曲げ部を形成する。曲げ加工に用いるダイスとしては、本実施形態に係るダイスを用いる。また、曲げ加工に用いるポンチは、特に制限はない。
次に、本実施形態の鋼板の曲げ加工方法について説明する。本実施形態の曲げ加工方法は、本実施形態に係るフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を鋼板素材１ａとし、この鋼板素材１ａに対してポンチ及ダイスを用いた型曲げ加工を行うことにより、鋼板素材１ａに曲げ部を形成する。曲げ加工に用いるダイスとしては、本実施形態に係るダイスを用いる。また、曲げ加工に用いるポンチは、特に制限はない。
【0068】
具体的には、鋼板素材１ａの表面に設けられたＶ状の溝２をポンチ側に向けた状態で、鋼板素材１ａをダイス２０の凹部２３上に載置し、ポンチをダイス２０の凹部２３に押し込むことで、鋼板素材１ａの溝２に沿って曲げ部１１を形成する。
【0069】
ダイス２０は、上述したように、傾斜面２２の幅Ｌ（ｍｍ）が、鋼板素材１ａの板厚ｔ（ｍｍ）に対してＬ≧１０ｔの関係が成立するように設定され、また、傾斜面２２とダイス表面２１とが接する角部２４の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、鋼板素材１ａの板厚ｔに対して０．９ｔ≦Ｒ≦１．１ｔとされている。また、鋼板素材１ａは、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、加工硬化指数が０．２５未満、ランクフォード値が１以下を満足し、かつ、所定の形状のＶ状の溝２が設けられている。これにより、曲げ部１１の外側における曲げ半径ｒが小さく、寸法精度が高く、曲げ部における割れの発生がなく、更に、もらい錆の発生やかじり疵の発生が抑制され、強度にも優れた曲げ加工品を得ることができる。
【実施例】
【0070】
表１に示す化学成分を有する鋼を鋳造して鋳片とし、鋳片に対して熱間圧延、熱延板焼鈍及び酸洗、冷間圧延及び中間焼鈍、最終焼鈍を行うことにより、表１に示す板厚を有するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を製造した。表２に、鋼板の製造条件を示す。
【0071】
次いで、外周に刃をもつ回転ロールを通板中の鋼板表面に押し付けることにより、鋼板表面にＶ状の溝を設けた。溝の最深部深さ及び鋼板表面における溝の幅を表１に示す。Ｖ状の溝を設けた鋼板を鋼板素材とした。鋼板素材のサイズは、幅１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍとし、長さ方向中央にＶ状の溝が配置されるようにした。Ｖ状の溝は鋼板素材の幅方向に沿って延在するようにした。
【0072】
また、工具鋼からなるダイスを用意した。ダイス表面には、２つの傾斜面からなるＶ状の凹部を設けた。２つの傾斜面の相対角度は８９°とした。傾斜面の幅Ｌ（ｍｍ）と、傾斜面とダイス表面とが接する角部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、それぞれ表３に示す通りとした。また、ポンチとして、先端の角度が８８°とされたポンチを用意した。
【0073】
そして、ポンチ及びダイスをプレス機に取り付け、ポンチとダイスの間に鋼板素材を配置した。鋼板素材は、鋼板素材の表面に設けられたＶ状の溝がポンチ側に向くようにして、ダイスの凹部上に配置した。そして、プレス機を作動させてポンチ及びダイスを相互に接近させ、ポンチをダイスの凹部に押し込むことで、鋼板素材に対してＶ曲げを行って曲げ部を形成した。このようにして、曲げ部を有する曲げ加工品を製造した。
【0074】
得られた曲げ加工品について、曲げ部における曲げ角度θを測定した。曲げ角度θは、曲げ部の長手方向１ｍの範囲内において１０ｃｍ間隔で１０箇所の測定点を設定し、各測定点において、曲げ部の谷折れ線側における曲げ角度θを測定した。そして、１０箇所の測定点における曲げ角度θの平均値、最大値、最小値を求めた。また、各測定点において、曲げ部外側の曲げ半径ｒを測定し、その平均値を求めた。これらの結果を表４に示す。
【0075】
更に、曲げ加工品の曲げ部を観察し、割れ、もらい錆及びかじり疵の有無を目視で観察した。割れ、もらい錆、かじり疵がそれぞれ確認されなかった場合を「無」と判定し、確認された場合を「有」と判定した。割れ、もらい錆及びかじり疵が全て「無」である場合を合格とした。結果を表４に示す。
【0076】
試験Ｎｏ．１、２、５、６、９、１０、１２、１５、１６及び１８は、鋼板及び成形条件が本発明の範囲内にあり、また、曲げ加工品の曲げ部の曲げ角度の範囲が８７～９３°の範囲内にあって寸法精度が高く、曲げ部の外側にシャープな稜線を有するものとなり、更に、割れ、もらい錆及びかじり疵の発生がなかった。また、所定の化学成分を有しているため、耐食性も良好だった。
【0077】
試験Ｎｏ．３は、０．８ｔ≦ｗが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最大値が９５°となり、シャープな稜線を有するものにならなかった。
試験Ｎｏ．４は、０．５ｔ≦Ｄが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最小値が８５°となり、曲げ部において割れが生じた。
試験Ｎｏ．７は、Ｄ≦０．６ｔ及びｗ≦１．０ｔが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最小値が８４°となり、曲げ部の寸法精度が低くなった。
試験Ｎｏ．８は、ｗ≦１．０ｔ及びＬ≧１０ｔが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最大が９６°となり、寸法精度が低下するとともに部分的にシャープな稜線が得られず、更には、もらい錆及びかじり疵が生じた。
試験Ｎｏ．１１は、Ｌ≧１０ｔが成立せず、もらい錆が生じた。
試験Ｎｏ．１３は、０．９ｔ≦Ｒが成立せず、かじり疵が生じた。
試験Ｎｏ．１４は、０．５ｔ≦Ｄ及びＬ≧１０ｔが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最大値が９７°となり、寸法精度が低下するとともに部分的にシャープな稜線が得られず、更には、もらい錆が生じた。
試験Ｎｏ．１７は、Ｌ≧１０ｔ及びＲ≦１．１ｔが成立せず、もらい疵及びかじり疵が生じた。
試験Ｎｏ．４は、０．５ｔ≦Ｄが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最小値が８５°となり、曲げ部において割れが生じた。
試験Ｎｏ．７は、Ｄ≦０．６ｔ及びｗ≦１．０ｔが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最小値が８４°となり、曲げ部の寸法精度が低くなった。
試験Ｎｏ．８は、ｗ≦１．０ｔ及びＬ≧１０ｔが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最大が９６°となり、寸法精度が低下するとともに部分的にシャープな稜線が得られず、更には、もらい錆及びかじり疵が生じた。
試験Ｎｏ．１１は、Ｌ≧１０ｔが成立せず、もらい錆が生じた。
試験Ｎｏ．１３は、０．９ｔ≦Ｒが成立せず、かじり疵が生じた。
試験Ｎｏ．１４は、０．５ｔ≦Ｄ及びＬ≧１０ｔが成立せず、曲げ部における曲げ角度の最大値が９７°となり、寸法精度が低下するとともに部分的にシャープな稜線が得られず、更には、もらい錆が生じた。
試験Ｎｏ．１７は、Ｌ≧１０ｔ及びＲ≦１．１ｔが成立せず、もらい疵及びかじり疵が生じた。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【0080】
【表3】
【0081】
【表4】
【符号の説明】
【0082】
１…鋼板（フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板）、１ａ…鋼板素材、２…溝、１０…曲げ加工品、１１…曲げ部、１２…溝部、２０…ダイス、２１…ダイス表面、２２…傾斜面、２３…凹部、２４…角部、ｔ…板厚、ｗ…溝の幅、Ｄ…溝の最深部の深さ。
【図1】
【図2】
【図3】