JPH02169110A - フェライト系ステンレス薄鋼板の冷間圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、表面性状の良好なステンレス薄鋼板を得るた
めの冷間圧延方法に関する。

（従来の技術） ステンレス鋼薄板は、耐食性に優れていることは勿論、
特にその外観が美麗で光沢がありまた、研磨性（研磨し
易さ）に優れていることが要求される。さらに、ＢＡ調
製品関しては、白筋やゴールドダストと呼ばれる、商品
価値を左右する表面欠陥のないことが必要である。

従来、ステンレス鋼薄板に上記表面特性を有せしめまた
、前記表面欠陥を除くための手段として、焼鈍された後
の熱延機をメカニカルデスケーリングし、酸洗した後、
その全表面を研削（コイル研削と呼ばれる）して、材料
（ストリップ）表層部の欠陥を除去した後、小径の（通
常、５０〜８０ｍｍの直径をもつ）ワークロールを有す
るクラスターミル、例えばセンシマーミルによって多数
回のバスを伴う冷間圧延を行うプロセスによって製造さ
れてきた。

このような製造プロセスによって、ＪＩＳに規定される
２Ｄ製品、２Ｂ製品、ＢＡ調製品研磨製品が製造されて
きた。かかる従来のステンレス鋼薄板の製造プロセスは
、沢谷　等「製鉄研究」Ｎα２９２　（１９７７）の第
１００頁に開示されている。

しかしながら、上記従来技術によるときは、たとえば５
０〜８０ｍｍの直径をもつワークロールを有するセンシ
マーミルによって材料を冷間圧延するから、生産性が低
いのみならず、ワークロール直径が小さいことに起因し
て、冷間圧延素材表面に凹凸が存在していると、凸部が
倒れて延伸せしめられる′°かぶさり“と呼ばれる表面
欠陥を惹起する問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上に述べた従来技術における問題を解決し、
コイル研削を省略してなお表面性状に優れたステンレス
鋼薄板を、高い生産性下に得ることができる冷間圧延方
法を提供することを目的としてなされた。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは下記のとおりである。

（１）１７％Ｃｒ１４に代表されるフェライト系ステン
レス鋼薄板の冷間圧延方法であって、熱間圧延され、酸
洗された材料を冷間圧延するに際し、下記式で定義され
る、１５０ｍｍ以上の直径および表面粗さをもつワーク
ロールを有する圧延機によって、鹸化価≧３０および粘
度≧３０センチストーク（５０℃において）の何れか一
方または双方を満足する条件を備えた圧延油の適用下に
冷間圧延を行うことを特徴とするフェライト系ステンレ
ス薄鋼板の冷間圧延方法。

Ｒａ　（ｔ）／Ｒａ　（Ｄ）≧１．５　　・（１）し／
Ｄ≦１１５０　　　　　　　・・・（２）ここで、Ｄ：
ワークロール直径（ｍｍ）も：冷間圧延前の材料の厚さ
（ｍｍ） Ｒａ　（ｔ）：板厚ｔの材料の表面粗さ（但し、Ｒａ　
　Ｃｔ）≦２．５　μｍ　）Ｒａ　（Ｄ）：直径りを有
するワークロ ールの表面粗さ（趨） （２）１７％Ｃｒ鋼に代表されるフェライト系ステンレ
ス鋼薄板の冷間圧延方法であって、熱間圧延され、酸洗
された材料を冷間圧延するに際し、下記式で定義される
、１５０ｍｍ以上の直径および表面粗さをもつワークロ
ールを有する圧延機によって、鹸化価≧３０および粘度
≧３０センチストーク（５０’Ｃにおいて）の何れか一
方または双方を満足する条件を備えた圧延油の適用下に
冷間圧延を行いさらに、１００ｍｍ以下の直径を有する
とともに表面粗さＲａがＲａ≦０．３μであるワークロ
ールをもつ圧延機で仕上冷間圧延を行うことを特徴とす
るフェライト系ステンレス薄鋼板の冷間圧延方法。

Ｒａ　（ｔ）／Ｒａ　（Ｄ）≧１．５　　・（１）ｔ／
Ｄ≦１１５０　　　　　　　　　・・・（２）ここで、
Ｄ＝ワークロール直径（ｍｍ）ｔ：冷間圧延前の材料の
厚さ（ｍｍ） Ｒａ　（ｔ）：板厚むの材料の表面粗さ（但し、Ｒａ　
　（ｔ）≦２．５　ｎ　）Ｒａ　（Ｄ）：直径りを有す
るワークロールの表面粗さ（μｍ） 以下に、本発明の詳細な説明する。

本発明者等は、フェライト系ステンレス鋼薄板について
、冷間圧延条件と得られる圧延製品の表面性状の関係を
究明した結果、１００ｍｍ未満の直径を有するワークロ
ールをもつクラスターミル、たとえばセンシマーミルで
材料を冷間圧延すると、素材表面の凹凸の凸部が倒れて
延伸される“かぶさり”を生じ易いのに対し、１５０ｍ
ｍ以上の直径を有するワークロールをもつ圧延機によっ
て冷間圧延するときは、材料表面における剪断変形が少
なくて圧縮変形が多くなり、素材表面に存在した凹凸は
、かぶさることなく圧縮変形によって次第に浅くなるこ
とを見出した。

このような大径ワークロールをもつ圧延機によるステン
レス鋼薄板の冷間圧延において、素材である酸洗後の材
料に凹凸が存在していてもかぶさらない条件として、次
の３つが重要であることも併せて解明した。

即ち、（１）良好な潤滑条件下での冷間圧延が前提とな
る。

（２）　　酸洗後の素材の表面粗さ（Ｒａ（ｔ））が可
及的に小さく、即ち、Ｒａ　（ｔ）≦２．５ｎでかっ、
ワークロールの表面粗さＲａ　（Ｄ）との関係が、Ｒａ
　　（ｔ）／Ｒａ　　（Ｄ）≧１．５を満たすワークロ
ールを用いる。

（３）　　ワークロール直径りと素材の板厚もとの関係
が、ｔ／Ｄ≦１１５０を満たす条件下に、少なくとも３
０％の冷間圧延を行う。

先ず、潤滑条件について説明する。

上に述べた“かぶさり”現象は、冷間圧延時のロールバ
イト内における潤滑状態に深く関係する。

潤滑が不足すると、大径ワークロールを用いる圧延を行
っても、材料表面の凹凸に対する剪断変形が多くなるた
め、大径ワークロールを用いる圧延の効果が減殺される
。冷間圧延に際し、材料表面の凹凸を圧縮変形して゛か
ぶさり”を生ぜしめないためには、ロールバイト内にお
ける圧延油の油膜強度を高くする必要がある。

そのためには、圧延油の鹸化価（ＳＶ）を３０以上にす
ることおよび、温度５０℃における粘度を３０センチス
トーク（ｃ　ｓ　ｔ）以上にすることの少なくとも一方
が必要である。好ましくは前記２つの条件の双方を満足
することである。そうすることによって、ロールバイト
内での圧延油の耐圧強度が高くなり、大径ワークロール
を用いる圧延の効果を最大限に発揮させることができる
。

また、ロールバイト内には適切な圧延油（潤滑油）量を
確保する必要がある。それぞれのパスにおける圧延機入
側での材料表面１平方メートル当り０．０１−１ｇの潤
滑油を、材料表面に適用することが好ましい、Ｏ，Ｏ１
ｇ／ｎｆ未満の潤滑油適用量では、潤滑不良に起因して
剪断変形が多くなり、“かぶさり１を生じる。

一方、Ｉｇ／ボを超える多量の潤滑油を適用すると、油
量過多に起因してロールと圧延材のロールバイト内にお
ける中立点がふらつき、チャタリング、スリップなどの
圧延不安定現象が生じるのみならず、“かぶさり”に対
してもよくない。

ロールバイト内の潤滑油量は、潤滑油の粘度、潤滑油供
給量、圧延速度を操作パラメータとして制御するご七が
できる。

次に、酸洗後の素材表面の粗さおよびワークロール表面
の粗さについて、説明する。

酸洗後の素材表面の粗さＲａ　（ｔ）が２．５ｎを超え
ると、冷間圧延工程において“かぶさり”を住し易くな
り、ゴールドダストや白筋欠陥を招くから、素材表面の
粗さは、２．５ｎ以下に抑える必要がある。また、ワー
クロール表面の粗さＲａ（Ｄ）も細かい方が“かぶさり
゛が生じ難くなるから、Ｒａ（ｔ）／Ｒａ　（Ｄ）≧１
．５　・（１）とする必要がある。

同様の目的で、酸洗後の素材の板厚もに対し、ワークロ
ール直径りを１５０ｍｍ以上でかっ、ｔ／Ｄ≦１１５０
・・・（２）を満たす条件下で可及的に大径のワークロ
ールを用いて冷間圧延すると、“かぶさり”が生じ難く
なる。

かかる大径のワークロールを用いて、少なくとも圧下率
３０％の冷間圧延を施す。

こうして得られた冷延板は、最終焼鈍、酸洗を施されて
２Ｂ製品とされる。

最終焼鈍、酸洗を施された材料にさらに、調質圧延を施
して２Ｂ表面の製品を得る。

さらに表面光沢の優れた２Ｄ、２Ｂ表面を有する製品を
得るには、冷間圧延において大径のワークロールで全圧
下量の３０％以上を圧延して素材表面の凹凸を浅くした
後、１００ｍｍ以下の直径を有するとともにＲａ≦０．
３ｎの表面粗さを有するワークロールをもつ圧延機、た
とえばセンシマーミルによって全圧下量の１０％以上冷
間圧延し、次いで最終焼鈍、酸洗、調質圧延を材料に施
す。

また、前記プロセスにおける最終焼鈍、酸洗に代えて光
輝焼鈍を施せば、最も優れた表面性状のＢＡ裏表面有す
る製品を得ることができ、ゴールドダストや白筋は発生
しない。

次に、本発明を実施するに際しての好ましいプロセスに
ついて、説明する。

フェライト系ステンレス鋼薄板を製造するプロセスにあ
っては、熱延板焼鈍を省略できれば、製造コストの面で
有利である。かかるプロセスにあっては、熱間圧延後の
ストリップの巻き取り温度のコントロールと、それに続
く酸洗工程における酸洗液組成が重要である。

熱間圧延後のストリップの巻き取り中においては、材料
は約り℃／分以下の冷却速度で冷却され、材料のＴ相の
分解や炭化物の析出が進む、熱間圧延後、６００〜７５
０℃の温度域で巻き取った１７％Ｃ「系ステンレス鋼ス
トリップコイルにおいては、クロム炭化物が析出し、そ
の後の酸洗工程で、ＨＮＯ，とＨＦからなる酸洗液を用
いると、極めて激しい粒界腐食を起こす。ところが、Ｈ
，ＳＯ。

のような活性溶解型の酸洗液を用いると、粒界腐食を生
じず、平滑な表面をもった酸洗板を得ることができるこ
とを、発明者等は知見した。

しかしながら、Ｈ２ＳＯ４のような活性溶解型の酸洗液
を用いる酸洗を行う場合、黒色のスマットを生じるから
、ＨＮＯ２或は温水とブラッシングによるスマット処理
が必要となる。発明者等はこれらの知見に基づいて、粒
界腐食がなくかつ平滑な表面を有する酸洗板を得る条件
について種々の検討を実施した。

材料に粒界腐食が生じると、冷間圧延工程において、“
かぶさり”を生じる。

かかる観点から、熱間圧延後のストリップの巻き取り温
度は、６００〜７５０　’Ｃの範囲内がよい。

この温度域では、２℃／分以下の徐冷でＴの分解や炭化
物の析出がよく進むが、６００℃未満の温度域で巻き取
ると、高温でα＋γの２相組織であったＴが未分解のま
ま或はＴ→α十炭化炭化物変態が掻く一部しか起こらず
、酸洗工程でＨＮＯ。

によるスマット処理時に極く浅い粒界腐食を生じる。一
方、７５０℃を超える温度域で巻き取ると、巻き取り後
、ストリップコイルの徐冷中に粒界偏析を生じ、活性溶
解型のＨｚｓ０４による酸洗中に、粒界腐食を生じる。

酸洗後の材料に粒界腐食を生じないこととともに、材料
表面の凹凸が小さいことが必要である。

材料表面の凹凸が大きいと、冷間圧延時に“かぶさり”
を生じ易い。

かかる観点から、メカニカルデスケーリングと、Ｈ，Ｓ
０４を酸洗液とする酸洗の組合せが重要となる。

上述の粒界腐食を生ぜしめないための、６００〜７５０
　’Ｃの温度域でストリップを巻き取った後、材料にメ
カニカルデスケーリングを施し、次いでＨ２ＳＯ，を酸
洗液とする酸洗を行う。メカニカルデスケーリングとし
ては、その１つにショツトブラストによる方法が知られ
ているけれども、この方法による場合、材料の表面粗さ
を粗くするから好ましくない。第１図に、フェライト系
ステンレス鋼薄（反に、ショツトブラスト法によるメカ
ニカルデスケーリングを施した場合と、砂鉄粒を混合し
た高圧水ジェットを材料表面に適用するメカニカルデス
ケーリングを施した場合に得られる材料の表面粗さを比
較して示す、第１図から、砂鉄粒を混合した高圧水ジェ
ットを材料表面に適用するメカニカルデスケーリングが
、酸洗後の材料の表面粗さを細かくする点で好ましいこ
とがわかる。

砂鉄粒を混合した高圧水ジェットを材料表面に通用する
メカニカルデスケーリングを実施するに際しては、砂鉄
粒を、その濃度が５０〜７０％となるように混合したス
ラリーを、８０〜３００ｋｇ／ｃｄの高圧水中に、高圧
水量に対しその比が０．３〜３．０となる範囲内で加え
たジェットとする。

このようなメカニカルデスケーリングを施した後、材料
を２００〜４００ｇ／ｌの濃度で９０゛ＣのＨ，ＳＯ，
酸洗液中に３０〜２００秒間浸漬する。

浸漬時間３０秒でデスケーリングは完了し、その後２０
０秒までは材料表面は浸漬時間とともに平滑化し、Ｒｓ
ｉｘで、２０趨から７１へ、Ｒａで、２．５ｎから１．
５ｎとなる。

因みに、ショツトブラストを施した材料では、酸洗後の
材料の表面粗さは、Ｒａｍｘで、２５〜３５１、Ｒａで
、３趨に達した。

砂鉄粒を混合した高圧水ジェットを材料表面に適用する
メカニカルデスケーリングとＨｔ　Ｓ　ＯＩＩ！洗液を
用いる酸洗の組合せによって得られた平滑な表面を有す
る材料は、コイル研削工程を省略しても、美麗な表面を
もつ冷間圧延製品とすることができる。

酸洗工程におけるＨ、ＳＯ，の濃度を、２００〜４００
　ｇ／ｊ１！とたのは、２００　ｇ／１未満の濃度では
、デスケーリングが十分ではなく、一方、４００ｇ／ｌ
を超える濃度では、濃度効果が飽和する。

Ｈｚ　Ｓ　Ｏａ酸洗液を用いる酸洗においては、酸洗後
材料に黒色のスマットを生じるので、ＨＮ　Ｏｊ或は温
水とブラッシングによるスマット処理を施ｔ、　このと
き（７）ＨＮＯ，１度は１００ｇ／ｌ以下とする。１０
０ｇ＃！を超える濃度にすると、粒界腐食を生じ易い０
次いで、冷間圧延製品の工程に入る。・ （実施例） 実施例１ Ｎを０．１２％含有するＳＯＳ　４３０綱（フェライト
系ステンレス綱）を、ＬＤ−ＶＡＣ法によって熔製し、
連続鋳造プロセスによって厚さ２５０ｍｍの鋳片とし、
これを熱間圧延して、４．０ｍｍおよび３．０ｍｍ厚さ
のホットストリップコイルとした。

熱間圧延に際しては、仕上圧延終了温度を８８０℃程度
とし、巻き取り温度を６３０〜６８０　’Ｃとした。

比較材として、５８０℃で巻き取った材料を加えた。

巻き取り後の材料（ストリップコイル）の冷却速度は、
４００℃までは〜１’Ｃ／分であった。熱延板焼鈍を省
略し、１１５　ｋｇ／ｃｔの高圧水に、砂鉄粒濃度７０
％のスラリーを、高圧水量に対して０．３３の比率で混
合したジェットを材料表面に適用するメカニカルデスケ
ーリングを施した後、２００〜３００　ｇ／ｌの濃度の
Ｈ，ＳＯ，酸洗液（温度：８０〜９５　’Ｃ）中に３０
〜９０秒間浸漬する酸洗を施した。次いで材料を温水と
ブラッシングによるスマット処理を行ってスマットを除
去した。酸洗板のＲａ　（ｔ）は１．３ｎであった。

こうして得られた材料を、４８０ｍｍの直径を有し、表
面粗さを０゜２声に統一したワークロールをもつ４スタ
ンドタンデムミルで冷間圧延し、−方、表面粗さを０．
２ｎに統一し、２００ｍｍの直径を有するワークロール
をもつリバースミルで冷間圧延した。

冷間圧延に際しては、潤滑油として、（１）鹸化価（Ｓ
Ｖ）：８０、粘度：２５ｃｓｔ　（５０℃）の鉱油、牛
脂混合エマルジョン油、（２）鹸化価（ＳＶ）：２５、
粘度：６０ｃｓＬ（５０’Ｃ）の鉱油、牛脂混合エマル
ジョン油、（３）鹸化価（ＳＶ）：１．５０、粘度：６
０ｃｓｔ　（５０℃）の鉱油、牛脂混合エマルジョン油
の３通りの潤滑油を用いて、温度６０℃，濃度５％で各
圧延機の入側における材料の潤滑油付着量が０．０１〜
１　ｇ／％どなるように、スプレー給油し、圧延速度を
タンデムミルで７００〜８００ｍ／ｍｉｎ、リバースミ
ルで１５０〜３００ｍ／ｍｉｎとして、１．６　ｍ　ｍ
および１．　Ｏｎｎまで圧延した。然る後、５５ｍｍの
直径を有し、表面粗さが０．２　ｎ以下であるワークロ
ールを組み込んだセンシマーミルによって、４〜６パス
で、０．６ｍｍおよび０．４ｍｍ厚さまで圧延した。こ
の冷延板を、８００〜９００℃の温度域で最終焼鈍し、
酸洗した。冷延板の一部は、８００〜９００℃の温度域
で光輝焼鈍した。

得られたこれらの材料に、調質圧延を施した。

こうして得られた製品の表面を、従来の、熱延板焼鈍を
施し、コイル研削して酸洗を施し、センシマーミルによ
って１０〜１３バス程度で最終ゲージとする、２Ｂ製品
、ＢＡ型製品表面と比較してみたところ、光沢、白筋、
ゴールドダストの点では全く遜色はなく、同等であった
。熱間圧延後の巻き取り温度を５８０℃とした比較材は
、ＢＡ裏表面製品に、僅かに“かぶさり”がみられた。

勿論、材質の点では全て良好な特性を示した。

実施例２ 実施例１におけると同様のプロセスによって得られた酸
洗後の材料を、実施例１におけると同様の直径および表
面粗度を有する大径ワークロールをもつ圧延機によって
０．８　ｍ　ｍ厚さの冷延板とした。然る後、最終焼鈍
、酸洗を施して２Ｄ表面を有する製品を得た。この２Ｄ
製品に調質圧延を施して２Ｂ製品とした。

熱間圧延後の巻き取り温度を５８０　’Ｃとした比較付
以外は、光沢その地表面特性は良好であった。

（発明の効果） 本発明によれば、熱延板焼鈍さらには、コイル研削を省
略してなお、“かぶさり”や白筋のない２Ｄ、２ＢＳＢ
Ａ表面を有する製品を製造することができ、その工業的
効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、１７％Ｃｒステンレス鋼の熱延板を酸洗した
後の材料の表面粗さＲｗｒ　＊　Ｘに対するメカニカル
デスケーリングのＢ様の違いの関係を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１７％Ｃｒ鋼に代表されるフェライト系ステンレ
   ス鋼薄板の冷間圧延方法であって、熱間圧延され、酸洗
   された材料を冷間圧延するに際し、下記式で定義される
   、１５０ｍｍ以上の直径および表面粗さをもつワークロ
   ールを有する圧延機によって、鹸化価≧３０および粘度
   ≧３０センチストーク（５０℃において）の何れか一方
   または双方を満足する条件を備えた圧延油の適用下に冷
   間圧延を行うことを特徴とするフェライト系ステンレス
   薄鋼板の冷間圧延方法。 Ｒａ（ｔ）／Ｒａ（Ｄ）≧１．５・・・（１） ｔ／Ｄ≦１／５０・・・（２） ここで、Ｄ：ワークロール直径（ｍｍ） ｔ：冷間圧延前の材料の厚さ（ｍｍ） Ｒａ（ｔ）：板厚ｔの材料の表面粗さ （但し、Ｒａ（ｔ）≦２．５μｍ） Ｒａ（Ｄ）：直径Ｄを有するワークロールの表面粗さ（
   μｍ）
2. （２）１７％Ｃｒ綱に代表されるフェライト系ステンレ
   ス鋼薄板の冷間圧延方法であって、熱間圧延され、酸洗
   された材料を冷間圧延するに際し、下記式で定義される
   、１５０ｍｍ以上の直径および表面粗さをもつワークロ
   ールを有する圧延機によって、鹸化価≧３０および粘度
   ≧３０センチストーク（５０℃において）の何れか一方
   または双方を満足する条件を備えた圧延油の適用下に冷
   間圧延を行いさらに、１００ｍｍ以下の直径を有すると
   ともに表面粗さＲａがＲａ≦０．３μｍであるワークロ
   ールをもつ圧延機で仕上冷間圧延を行うことを特徴とす
   るフェライト系ステンレス薄鋼板の冷間圧延方法。 Ｒａ（ｔ）／Ｒａ（Ｄ）≧１．５・・・（１） ｔ／Ｄ≦１／５０・・・（２） ここで、Ｄ：ワークロール直径（ｍｍ） ｔ：冷間圧延前の材料の厚さ（ｍｍ） Ｒａ（ｔ）：板厚ｔの材料の表面粗さ （但し、Ｒａ（ｔ）≦２．５μｍ） Ｒａ（Ｄ）：直径Ｄを有するワークロールの表面粗さ（
   μｍ）