JPH0417623A - 表面性状と成形性に優れたフェライト系ステンレス冷延鋼板の製造方法 - 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、表面性状と成形性に極めて優れたフェライト
系ステンレス冷延綱板の製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 ５ＵＳ４３０で代表されるフェライト系ステンレス綱板
は熱間圧延後ハツチ焼鈍あるいは連続焼鈍し、引続き冷
間圧延と仕上焼鈍を行って製造される。この製造工程に
おいて前記熱間圧延に続いて行う焼鈍処理は、耐リジン
グ性及び成形性の向上に不可欠な工程であるが、この他
に熱延板の鋭敏化の回復という重要な目的を持つ。

ところで、焼鈍工程に引続き、一般には混酸を用いた酸
洗により脱スケールが施されるが、この焼鈍工程での鋭
敏化の回復が不充分であると混酸により粒界浸食を生じ
、冷延後にゴールドダストあるいはキラキラといった表
面欠陥の発生によってその表面性状が著しく阻害される
。

従来から行われているバッチ焼鈍による場合は、焼鈍時
の冷却速度が５〜３０℃／ｈと極めて小さく、焼鈍後に
鋭敏化を住じることはないが連続焼鈍工程においては焼
鈍温度に保持後大きな冷却速度で冷却されるため、鋭敏
化の回復が充分になされにくい。

しかしながら、バ・シチ式焼鈍はその処理に数１０時間
を要し、生産性が低いため近年この工程を連続焼鈍によ
り処理時間の短縮を図る技術が実施されつつある。例え
ば特公昭５９−４３９７８号公報にはＭを含有するフェ
ライト系ステンレス綱板の熱延板焼鈍を８５０〜１１０
０℃で行い、その冷却過程において７００〜９００℃の
温度まで１５℃／ｓで冷却を行い、７００〜９００　℃
で２癲以上の保持を行うことなくさらにＮ量に応じて冷
却する方法が開示されている。

しかし、かかる従来技術の場合鋭敏化の防止を目的とし
て熱延板焼鈍時の冷却を一応制御しているものの、従来
のバッチ焼鈍材に比べて成形性、面内異方性、耐リジン
グ性が劣るばかりでなく次工程で混酸による酸洗を行う
と、粒界浸食を生じやすい問題を有している。

〈発明が解決しようとするａＳ＞ この発明は、従来の熱延板の連続焼鈍化技術における問
題である、成形性、耐リジング性の劣化および混酸によ
る粒界浸食発生を有利に解決するもので、表面性状と成
形性に優れたフェライト系ステンレス冷延綱板の製造方
法を提供することを目的とするものである。

〈！Ｉ題を解決するための手段〉 すなわちこの発明は、重量比にて、Ｃ０．０５５％以下
、Ｃｒ　１６．０〜１８．０％、Ａ１０．０５〜０．２
０％、Ｎ０．０２５〜０．０７０％、かつＡＩ７Ｎ≧２
を含有するフェライト系ステンレス鋼スラブを、熱間圧
延し、６５０℃以下の温度で巻取り、引続き熱延板焼鈍
を８００℃以上９００℃未満の温度範囲で行い、焼鈍後
の冷却を６００″Ｃ以下の温度まで２５℃／　ｓ以下の
冷却速度で行い、ついで酸洗処理、冷間圧延ならびに焼
鈍処理を施すことを特徴とする表面性状と成形性に優れ
たフェライト系ステンレス冷延綱板の製造方法である。

〈作　用〉 本発明は、前述したように熱延板に連続焼鈍工程を採用
しても、冷延、仕上焼鈍後の成形性、耐リジング性の改
善および連続焼鈍後の酸洗工程での混酸による粒界浸食
の防止を大きな目的とじている。

そこで本発明者らは、まず連続焼鈍工程における冷延仕
上焼鈍後の成形性および耐リジング性に及ぼす成分の影
響について研究を行った結果ＭとＮを積極的に添加し、
Ｃの低減を行うことが極めて有効であることを見出した
。

５ＵＳ４３０で代表されるフェライト系ステンレス鋼の
連続焼鈍化において、０．１％程度のＮの添加が有効で
あることは一般によ（知られている。

すなわちＡｔは、強力なフェライト生成元素であるため
、その添加によりＡ、変態温度が上昇し、従来のバッチ
焼鈍が８００〜８５０℃であるのに対し、８５０〜９０
０℃といったより高温での焼鈍が可能となるために、短
時間で焼鈍の効果が得られやすくなる。ところがＭの添
加により、高温でのオーステナイト量が減少し耐リジン
グ性が劣化するという深刻な問題を招き、一方で高温短
時間化焼鈍により従来と同等レベルのＹ値は得られるも
のの、熱延組織が充分に均質化されないためにプレス加
工性の最も重要なファクターである伸びの劣化が従来の
パンチ焼鈍材に比べて著しい。これらの問題に対してＮ
の添加およびＣの低減は極めて有効に作用する。

Ｎはオーステナイト性成元素であるため添加により熱延
中のγ相が増加し、熱延集合組織を均質化することによ
って耐リジング性が向上する。ところが単にＮのみを添
加すると耐リジング性は向上するものの綱板が硬質化し
プレス成形性が劣化する。これに対して本発明法ではＡ
Ｉと０．０３％以上のＮを複合添加することによって、
プレス成形性を向上させるとともに、耐リジング性の向
上を可能とする。すなわちＮの添加により熱延中のγ相
が増加し耐リジング性が向上するが、約１０００℃以下
の温度域では、Ａ７７Ｎ≧２とすることでＮは固溶せず
ＡＩＮとして析出するためにプレス成形性の劣化を招か
ない。

そしてさらに従来のバンチ焼鈍材と同等以上のプレス成
形性を得るにはＣをｏ、　０５５％以下に低減すること
が有効である。

そこで次に連続焼鈍工程におけるプレス成形性、耐リジ
ング性に及ぼす成分の影響についての上述の知見に留意
しつつ混酸による粒界浸食防止に関してさらに詳細な研
究を行った。

その結果、フェライト系ステンレス綱板はその熱延工程
において一般に約７００〜７５０℃の温度でコイルに巻
取られるが、巻取後の自己焼鈍効果によって綱板表層に
脱Ｃｒ層が生成する。ここで生成する脱Ｃｒ相の厚さは
約１１００Ｉｒにも達しこれが混酸による粒界浸食の原
因となる。すなわち、５ＵＳ４３０で代表される１７Ｃ
ｒｔｌｉは、約９００℃以上の温度に加熱後冷却するこ
とにより鋭敏化を住じるが、熱延後の巻取によって脱Ｃ
ｒ層を生じると綱板の表層のＣｒ濃度は約１０％程度に
まで低下するために、Ｃｒ炭化物の固溶温度低下に起因
して８００℃といった低い温度でも冷却速度の比較的大
きい連続焼鈍工程においては綱板表層の鋭敏化を生しる
０本発明者らは、このようにして混酸による粒界浸食を
生じる機構を解明するに至った。

ここで本発明における適正な工程条件を見出すに至った
基礎となる実験について説明する。

小型真空高周波炉で、Ｃ０．０１〜０．０７％、ＭＯ７
１５％、Ｎ　０．０３５％、Ｃｒ　１６．５％を含有す
る種々の小型鋼塊を熔製し、これを１２３０℃に加熱し
た後４鵬厚に熱間圧延し、直ちに８００℃〜室温で巻取
の操作を行うシミュレートとしてそれらの温度範囲に３
０ｍ保持後空冷した。これらを８７０℃、１諭の条件で
熱延板焼鈍した。このとき焼鈍後の冷却速度を１０〜４
０℃／　ｓの範囲で変化させた。

これらに対し、混酸酸洗（ＨＮＯｘ　１００　ｇ　／　
ｌ’　＋　ＨＦ２０ｇ／Ｉ！、、５０℃１６０ｓ）を行
い走査型電子顕微鏡により粒界を観察した。その結果を
第１図に示す。

巻取温度を低下させることによって鋭敏化温度範囲は縮
小し、また低Ｃ化、焼鈍後の冷却速度の低下も粒界浸食
の防止に効果を示す、焼鈍後の冷却速度が２５℃／　ｓ
より小さな場合は巻取温度が６５０℃以下で粒界浸食を
生じないが、Ｃ量が０．０５５％を趙えると急激に粒界
浸食を生じやすくなる。また、焼鈍後の冷却速度が２５
℃／　ｓを超えて大きくなった場合にも粒界浸食を生し
やすくなり、その防止は困難である。これは焼鈍中にわ
ずかに固溶したＣｒ炭化物が冷却中に再析出し鋭敏化を
生じるが、−２５℃／　ｓより小さな速度で冷却した場
合はＣｒが拡散し鋭敏化を回復させるためと考えられる
。

２５℃／ｓより小さな速度での冷却は室温まで行う必要
はなく、Ｃｒ原子の拡散が活発な６００′Ｃまでの冷却
制御が効果を示す、それ以下の温度から急冷しても鋭敏
化は生じない。

次に成分の限定理由を説明する。

Ｃは、０．０５５％以下の含有量で良好な伸びが得られ
、また０、０５５％を超えると伸びが劣化するとともに
混酸により粒界浸食を生じやすくなるので０．０５５％
以下に限定した。

Ｃ「は、フェライト系ステンレス綱における基本元素で
、所期した耐食性を得るためには少なくとも１６．０％
が必要であり、またその含有量の増大により耐食性は向
上するが、１８％を趙えると成形加工性が劣化するので
１６．０〜１８．０％の範囲とした。

Ｎは、有効なオーステナイト生成元素で、熱延中のオー
ステナイト析出量を増加させることにより耐リジング性
を向上させるが、０．０２５％未満ではその効果がなく
、０．０７％を超えるとＡ７Ｎが多量に析出し綱板の表
面性状を劣化させるので０．０２５〜０．０７％に限定
した。

Ａ！は、強力なフェライト生成元素で、Ａ１変態温度を
上昇させることになりより高温度での焼鈍が可能となる
だけでなく、ＮをＡｎとして安定化させプレス成形性を
向上させる。０．０５％未満ではＮの安定化が不充分な
ので下限を０．０５％とし、またＡＩ／Ｎを２以上に限
定した。一方０．２％を趨えると結晶粒が粒大化しｒ（
Ｉが劣化するので、上限を０，２％に限定した。

この他、Ｓｉ、　Ｍｎといった元素の成分範囲は特に限
定しないが、Ｓｉは、加工性の確保の観点から１．０％
以下、Ｍｎは耐食性の確保の観点から０．７％以下が好
ましい。

次に、熱延での巻取り温度は６５０″Ｃを趨えると脱Ｃ
ｒ層の生成量が増加し、混酸により粒界浸食を住しるの
で、６５０℃以下に限定した。

熱延板焼鈍温度は８００℃未満でも良好なプレス成形性
と耐リジング性得られるが、面内異方性が増大するので
下限を８００℃以上に限定した。一方９００℃以上では
焼鈍中に固溶するＣｒ炭化物が増加し鋭敏化するので、
上限を９００℃未満とした。

焼鈍後の冷却速度は２５℃／　ｓを超えると混酸により
粒界浸食を生じるので、２５℃／　ｓ以下に限定した。

また６００℃以上から２５℃／　ｓより大きな速度で冷
却すると、混酸による粒界浸食を生じるので２５℃／　
ｓ以下での冷却終了温度を６００℃以下に限定した。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

〈実施例〉 表１にＡ−Ｇとして示す化学成分を含有する連鋳スラブ
を４■厚に熱間圧延した後、焼鈍に引続き混酸酸洗（８
１１０３１００ｇ＃！　＋　ＩＩＦ　２０ｇ／ｆ、５０
℃、６０ｓ）を行い、ついで０．７■厚まで冷間圧延し
引続き８５０　℃Ｘ　３０　ｓの仕上焼鈍を施した。

熱延ＦｉＭ洗後のＳＥＭによる粒界浸食観察結果、仕上
焼鈍板のＴ値、Δγ、伸び、リジングのうねり高さを製
造条件とともに表２に示す。

表２から明らかなように、適量のＣｒ、　Ａ７及びＮを
含有させたフェライト系ステンレス鋼スラブに適切な巻
取り温度による熱間圧延及び適切な処理温度と冷却の下
での熱延板焼鈍を施すことによって混酸酸洗により粒界
浸食を生じることなくプレス成形性に著しく優れた冷延
板が得られた。

〈発明の効果〉 この発明では、表面性状及び成形性に優れたフェライト
系ステンレス綱板を熱延板の短時間の焼鈍によって製造
することができ、従来に比し著しい製造コストの低減及
び生産性の向上を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｃ含有量、巻取り温度ならびに冷却速度が粒
界浸食発生に及ぼす影響を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　重量比にて、Ｃ０．０５５％以下、Ｃｒ１６．０〜１
   ８．０％、Ａｌ０．０５〜０．２０％、Ｎ０．０２５〜
   ０．０７０％、かつＡｌ／Ｎ≧２を含有するフェライト
   系ステンレス鋼スラブを、熱間圧延し、６５０℃以下の
   温度で巻取り、引続き熱延板焼鈍を８００℃以上９００
   ℃未満の温度範囲で行い、焼鈍後の冷却を６００℃以下
   の温度まで２５℃／ｓ以下の冷却速度で行い、ついで酸
   洗処理、冷間圧延ならびに焼鈍処理を施すことを特徴と
   する表面性状と成形性に優れたフェライト系ステンレス
   冷延綱板の製造方法。