JPH04191329A - ステンレス鋼帯の製造方法 - 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、熱間圧延後のステンレス鋼帯の焼鈍・酸洗工
程及び冷間圧延工程の生産性９表面品質を改善したステ
ンレス鋼帯の製造方法に関する。

【従来の技術】

ステンレス鋼帯は普通鋼と比較して加工硬化しやすく、
冷間圧延の負荷か大きくなる。そこでこの冷間圧延の負
荷を軽減するため、熱間圧延後のステンレス鋼帯に、Ａ
Ｐライン（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ　　ａｎｄ　　Ｐｉｃｋ
ｌｉｎｇ　　Ｌｉｎｅ）と呼はれる連続焼純酸洗設備で
、連続的に焼鈍と酸洗処理を施し、その後に冷間圧延す
ることか行われている。 熱間圧延された後のステンレス鋼帯Ｓを、上記ＡＰライ
ンで焼鈍する際には、焼鈍炉の加熱部において直火バー
ナを用いて焼鈍する。このため、熱間圧延時にステンレ
ス鋼帯Ｓの表面に生成した厚さ約５μ工程度の酸化スケ
ールか、直火雰囲気での焼鈍中に、１０〜３０μｍ程度
の緻密な酸化スケールに成長する。そこで、ステンレス
鋼の場合は焼鈍後にスケールブレーカ、ショツトブラス
トといったような機械的脱スケール手段と、更に複数の
酸洗槽を経る重酸洗手段とにより脱スケールされると共
に不働態化処理か施されていた。 しかしながら、ステンレス鋼帯の熱間圧延鋼帯は、普通
鋼帯と比へて酸化スケールの除去か極めて困難である。 従って酸洗についても、酸洗液として濃度か２０％前後
の高濃度な硫酸、フッ酸。 硝酸等の強酸が用いられ、しかもなお長時間の処理か必
要とされていた。このため、脱スケールに時間かかかり
生産能力を上げることかできない等の問題かあった。更
に、スケールブレーカ、ショツトブラストといった機械
的脱スケール装置を使用しているため、銅帯の表面粗度
か悪化し、約２５〜３０μｍもの凹凸か銅帯表面に生成
して表面品質の低下をきたすという問題かあった。更に
、酸洗槽として特にＨＦ−ＨＮＯ３といった強酸を使用
するため、粒界侵食溝か銅帯表層部に生成し、製品とし
ての光沢、耐食性、パフ研磨性等に悪影響を及ぼすとい
う表面品質上の問題もあった。 また、焼鈍・酸洗処理後に、製品として必要な粗度、光
沢、板厚を得るために続いて行われる冷間圧延工程で、
従来一般にセンシマー圧延機か用いられることによる低
生産性という問題かあった。すなわち、センシマー圧延
機では、ＡＰライン通板後の銅帯表面の凹凸を低減し、
所定の光沢を得るために、小径ロールを使用し、リバー
ス方式で複数回圧延を繰り返す。このような小径ワーク
ロールて冷間圧延するのは、大径ロールでは通常困難と
されるステンレス鋼のような硬い材料を美麗な表面を持
つ薄板に圧延することかできるためである。しかし反面
で、大径ロールを用いたタンデム圧延機による普通鋼の
場合に比し生産性か悪く、そのためステンレス鋼帯の冷
間圧延工程の生産能力向上か妨げられている。 そこで、以上のような問題点を解決するために、従来か
ら種々の提案かなされており、例えは特開昭４９−１３
５８２４号、特開昭６１−１５３２９１号、特公平２−
１４１２２号、特公平２−１５２８３号等がある。特開
昭４９−１３５８２４号は、熱間圧延後の鋼帯にアルカ
リ金属塩及び、あるいはホウ酸を主体とした薬剤を塗布
し、当該１剤と当該銅帯とによる酸化被膜を触着させ、
酸洗性の優れた酸化被膜を持つ鋼帯を得ることて、酸化
スケールの性状による銅帯の酸洗時間の変動を小さくし
、酸洗時間を短縮するというものである。 また、特開昭６１−１５３２９１号は、熱間圧延後のス
テンレス鋼帯の表面にアルカリ金属のハロゲン化物の水
溶液を付着せしめ、焼鈍、冷却したのち酸洗することて
、ステンレス鋼帯の効率の良い脱スケール工程を提供す
るというものである。 これに対して、特公平２−１５２８３号は、冷間圧延工
程てロール径１５０ｍｍ以上３００皿以下のワークロー
ルを存する冷間圧延機により最終厚みまで圧延するよう
にして、熱間圧延後の焼鈍を省略するというものである
。 また、特公平２−ｉ４１２２号は、冷間圧延工程の前段
で大径のワークロールを用い、後段で前段におけるもの
よりも小径のワークロールを用いるようにすると共に、
冷間圧延工程前段においては、ワークロール直径を１５
０皿以上とし、更に冷間圧延前段における累計圧下量を
、全圧下量の６０％以上とするというものである。

【発明か解決しようとする課題】

しかしなから、上記従来の提案はいずれも、ステンレス
鋼帯表面に生成した酸化スケール自体の性質の改善によ
り、脱スケールの際の酸化スケールの機械的強度を低下
させることについては、なんらの配慮もなされていない
。したかって、銅帯表面に生成された非常に強固な酸化
スケールを除去するために従来必要とされていたスケー
ルブレーカ、ショツトブラストといった機械的脱スケー
ル処理、及びＨＦ−ＨＮＯ３による１酸洗処理といった
ような製品品質に悪影響を及はすプロセスの省略までに
は至らず、抜本的にステンレス鋼帯の品質を改善し、生
産能力を向上させ得ないという未解決の課題かあった。 そこで、本発明は、上記従来の未解決の課題に着口して
なされたものであり、熱間圧延後のステンレス鋼帯表面
にアルカリ土類金属塩化物溶液を塗布して焼鈍・酸洗処
理を行うことにより、従来の機械的脱スケール処理及び
１酸洗処理を排して脱スケール工程の簡略化を実現し、
抜本的なステンレス鋼帯の品質改善を果たすと共に、ひ
いては生産性の悪いセンシマー圧延機の使用を不要とし
、ステンレス鋼帯の冷間圧延に普通鋼と同様のタンデム
圧延機の使用を可能として、もってＡＰラインとその後
の冷間圧延工程との双方において効果的に生産性を向上
せしめ、且つ製品品質を改善できるステンレス鋼帯の製
造方法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】

本発明は、熱間圧延後のステンレス鋼帯表面にアルカリ
土類金属塩化物溶液を塗布して焼鈍・酸洗処理を行い、
しかる後当該銅帯をタンデム圧延機にて冷間圧延するこ
とを特徴とする。

【作用】

本発明のステンレス鋼帯の製造方法によれば、熱間圧延
後の鋼帯を焼鈍し、脱スケールする工程において、鋼帯
を焼鈍する前に当該銅帯の表面にアルカリ土類金属塩化
物溶液を塗布することて、前記熱間圧延中に当該銅帯表
面に生じた酸化スケール層中に、毛細管現象により当該
溶液を銅帯の地鉄部に至まで浸透させて、酸化スケール
の機械的強度を低下させることかできる。 銅帯を焼鈍炉に導入し焼鈍する工程において、前記酸化
スケール層中に浸透したアルカリ土類金属塩化物溶液中
の水分が１００°Ｃにおいて蒸発し、当該溶液は固形状
となる。この固形物は７００〜８００℃前後で溶融状態
となり、酸化スケール層中に密に拡散していく。そして
、焼鈍工程中の昇温過程において、その溶融した固形物
と酸化スケールとが固−液反応を起こす。この固−液反
応により、熱間圧延工程中でステンレス鋼帯表面に生成
したスピネル構造を存する非常に強固な酸化スケール、
例えばＣｒ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＦｅＣｒ２Ｏ４等は、
不定形で非常に機械的強度の弱いアルカリ土類金属を含
存するＣｒ、Ｆｅの塩化物に変化する。二〇鋼帯表面に
生じた非常に機械的強度の弱い前記塩化物は簡単に銅帯
表面から剥離することかできる。そのため、脱スケール
工程での酸洗処理及びショツトブラストを省略しても、
銅帯表面から酸化スケールを除去することか可能になる
。これは、炭素鋼に比へて酸化スケールの除去か極めて
困難なステンレス鋼帯には、特に有効である。 さらに、焼鈍する前に、銅帯の酸化スケール層に塗布し
たアルカリ土類金属塩化物溶液を銅帯の地鉄部に至るま
で浸透させた結果、前記溶融状態となった固形物か、焼
鈍工程中に銅帯の酸化スケール層中に密に拡散する。こ
のため、焼鈍工程中に使用する燃焼ガス中に含まれる酸
素は、銅帯の地鉄部にまで進入することか物理的に不可
能であり、新たに当該酸素と銅帯との反応は有り得ない
。かくして、銅帯表面に酸化スケールか成長することは
防止される。 以上の結果、熱間圧延後の銅帯の焼鈍方法における脱ス
ケール工程において、ショツトブラストなどの機械的脱
スケール及びＨＦ−ＨＮＯ３といった１酸洗槽を省略す
ることができて、脱スケール工程の簡略化が可能となり
、生産能力を向上させることかできる。また、ＡＰライ
ン通板後のステンレス鋼帯の粗度２粒界侵食等の表面品
質か大幅に改善される。更には、脱スケール工程におけ
る酸洗処理に用いられていた酸の購入か不要となり低コ
スト化が可能である。加えて、作業環境も改善される。 また、銅帯表面品質か改善されるため、冷間圧延におい
て、従来のゼンジマー圧延機のような小径ロールによる
リバース圧延を施す必要はなくなり、普通鋼と同様のタ
ンデム圧延機による圧延でステンレス鋼帯に必要とされ
る粗度、光沢を得ることが可能となり、その結果、生産
性か大幅に改善される。 なお、アルカリ土類金属塩化物は、高沸点であることか
ら、鋼帯の焼鈍温度において全く蒸気化せず、焼鈍炉内
の耐火物、アスベストロール及び煙道に設置された熱交
換器、煙突といった設備にまったく悪影響を及はさない
という利点かある。

【実施例１】 次に、本発明について図面を参照して説明する。 図１に、本発明のステンレス鋼帯の製造方法に用いるＡ
Ｐラインの一実施例を示す。熱間圧延後の鋼帯Ｓかペイ
オフリールｌに巻かれている。このステンレス鋼帯Ｓは
、巻き戻されて入側シャー２により先端部または後端部
を切断され、次にウエルダ−３において先行コイル又は
後行コイルと溶接される。そして、入側ルーパ４を経て
、アルカリ土類金属塩化物溶液塗布装置２１に搬送され
る。このアルカリ土類金属塩化物溶液塗布装置２１内に
おいて、図２に示すように、ロール２５により導かれた
鋼帯Ｓを、溶液タンク２２内のアルカリ土類金属塩化物
水溶液２３中に浸漬し、鋼帯Ｓの表面に当該アルカリ土
類金属塩化物水溶液２３を均一に塗布する。その後、鋼
帯Ｓを加圧ロール２４て加圧し、図３に示すように鋼帯
Ｓの地鉄部に至るまで、アルカリ土類金属塩化物水溶液
２３を鋼帯Ｓの酸化スケール５０中に浸透させる。 図３は、ステンレス鋼帯Ｓの表面に形成された酸化スケ
ール５０の層に、アルカリ土類金属塩化物水溶液２３か
、ステンレス鋼帯Ｓの酸化スケール５０中に存在する亀
裂５２を介して、毛細管現象により、ダル目部分５１ま
て浸透した状態を示したものである。 その後、ステンレス鋼帯Ｓはロール２５を経て焼鈍炉５
を構成している加熱部６に送られ、所定温度で熱処理さ
れた。ここで、酸化スケール５０中に浸透しているアル
カリ土類金属塩化物水溶液２３は水分の蒸発で固形状に
なり、次いて溶融状態となって酸化スケール５０中に密
に拡散していき、アルカリ土類金属塩化物水溶液２３と
酸化スケール５０との間で固−液反応か進行する。続い
てステンレス鋼帯Ｓは焼鈍炉５を構成している冷却部７
に送られ、所定温度で冷却処理された。 その後、ステンレス鋼帯Ｓは酸化スケール除去装置３１
に送られる。この装置は、図４に示すように、ステンレ
ス鋼帯Ｓの表面に付着しているアルカリ土類金属塩化物
と酸化スケールとの反応生成物３３を除去するために直
列に上下２組の研削ブラシ３２か対向配置されている。 この研削ブラシ３２か、ステンレス鋼帯Ｓの進行方向に
対向して回転することにより生しる研削ブラシ３２の研
削力により、当該ステンレス鋼帯Ｓから前記反応生成物
３３を除去する。除去された反応生成物３３は、水スプ
レーノズル３４により洗い流され、酸化スケール除去装
置３１の下端に設けられた排出配管３５から排出される
。このように、前記反応生成物３３を研削ブラシ３２の
研削力によりステンレス鋼帯Ｓから簡単に除去すること
かできる。このため、ショツトブラストの必要かない。 次に表面か金属光沢及び白色度を呈するステンレス鋼帯
Ｓを得るための表面処理を行う目的で、ステンしス鋼帯
Ｓを酸洗槽４１に送り、その表面を軽度な酸で酸洗した
。この酸としては、低濃度な酸、例えば硝酸、硫酸等が
ある。 次に、前記ステンしス鋼帯Ｓは洗浄装置１２゜ドライア
１３を通過し、出側ルーパ１４を経て分割シャー１５に
より所定長さに切断されて、テンションリール１６に巻
き取られる。 このようにして得られたステンレス鋼帯Ｓは、表面品質
特に表面粗度２粒界浸食か優れており、従来の小径ロー
ルによる圧延は必要ではなく、図１の下段に示すような
バックアップロール６１と比較的大径のワークロール６
２とを備えたタンデム圧延機６０により、普通鋼と同じ
く圧延か可能で、冷間圧延においても生産能力の向上か
はかれる。 上記図１に示すＡＰラインによる、ステンレス鋼帯の連
続焼鈍の条件を表１に示す。 又、この熱間圧延後のステンレス鋼帯Ｓを焼鈍炉５に導
入する前に、アルカリ土類金属塩化物水溶液に浸漬した
場合（本発明法）と、アルカリ土類金属塩化物水溶液へ
の浸漬をしない従来法の場合とについて、ＡＰライン通
板後のステンレス鋼帯Ｓの表面粗度２粒界浸食溝深さを
比較した結果を表２に示す。 表　　１ 表　　２ 表２より、本発明を使用した場合は、従来法における機
械的な脱スケール、重酸洗層処理か省かれているため、
表面粗度２粒界浸食いずれの点においても従来法の場合
より顕著に改善されていることか明らかである。また、
普通鋼と同様にタンデム圧延機６０て冷間圧延を実施し
ても、品質上の問題は全く無かった。

【実施例２】 上記実施例１における図１と同じＡＰラインを用い、ア
ルカリ土類金属塩化物水溶液（ＣａＣ１２）の濃度を種
々変化させ、研削ブラシ３２並びに酸洗層４１を通過後
のステンレス鋼帯Ｓの酸化スケールの存在率（％）を調
査した。その試験条件と試験結果を、表３に示す。 表３における評価は、次の通りである。 ◎　酸化スケールは全く無く良好 ○　酸化ケールは僅かで良好 △　酸化スケールは多少ある ×　酸化スケールかムラ状にかなり残る表３ 以上の結果より明らかなように、ＣａＣ１□の濃度か１
０％以上であると、熱間圧延中に生成した酸化スケール
の機械的強度を低下させ、容易に研削ブラシ３２て除去
できた。そして、（：ａＣ１２の濃度か１５％以上であ
ると、研削ブラシ３２通過後の酸化スケールの存在が全
く無く、更に、表面処理用の酸として低濃度の硝酸（１
５％）を使用しても、美麗な金属光沢、白色度を有する
ステンレス鋼帯を得た。なお、Ｃａ　Ｃ１２水溶液は約
４０％で飽和する。 以上により、ＣａＣ１□の濃度は１０％以上、好ましく
は１５％以上あれば十分に酸化スケールの改質、特に、
酸化スケールの機械的強度を低下させる効果を発揮させ
ることか可能である。 上記実施例によれば、ステンレス鋼帯の焼鈍工程におけ
る脱スケール工程を簡略化し、生産能力を向上させ、低
コスト化することかでき、更に作業環境か改善された。 なお、上記実施例では、ステンレス鋼帯としてＳＵＳ　
３０４を用いたが、これに限らず他の銅帯でも効果をあ
げることかてきる。 また、アルカリ土類金属塩化物溶液として、Ｃａ　Ｃ１
２水溶液を用いたか、Ｍ　ｇ　Ｃ１２，Ｂ　ａ　Ｃ１２
、ＺｎＣ１□等、他のアルカリ土類金属塩化物溶液を用
いても良い。 また、アルカリ土類金属塩化物溶液塗布装置２１は、図
２に示すような構造のものに限定されず、スプレ一方式
、ロールコータ方式等でも良い。 また、酸化スケール除去装置３１は、図４に示すような
構造のものに限定されず、研削ブラシとベンディングロ
ールを兼用したもの、ピンチロール等で加圧し反応生成
物３３を圧力により破壊する方法等を採用してもよい。 更にまた、上記実施例ではアルカリ土類金属塩化物の水
溶液を使用したか、これに限らず、アルカリ土類金属塩
化物を溶解可能な他の極性溶液とすることもてきる。

【発明の効果】

以上説明したように本発明のステンレス鋼帯の製造方法
は、熱間圧延後のステンレス鋼帯表面にアルカリ土類金
属塩化物溶液を塗布し、当該銅帯表面の酸化スケールに
当該溶液を浸透せしめることて、酸化スケールの機械的
強度を低下させることかでき、更に銅帯の焼鈍中に、新
たな鋼帯表面に酸化スケールが生成しないため、脱スケ
ール工程において酸洗処理及びショツトブラストを省略
しても銅帯表面の酸化スケールを簡単に除去することか
でき、そのため脱スケール工程の簡略化か可能となり、
処理速度か上かり生産能力を向上させることかできると
共に銅帯の表面粗度２粒界侵食か大幅に改善でき、これ
に伴ってその後の冷間圧延を普通鋼と同じくタンデム圧
延機にて行うことにより、冷間圧延工程においても生産
能力の大幅な向上を果たすという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のステンレス鋼帯の製造方法を適用した
ＡＰライン及び冷間圧延工程の一実施例の概略図、第２
図は第１図におけるアルカリ土類金属塩化物溶液塗布装
置の拡大断面図、第３図はステンレス鋼帯表面に形成さ
れた酸化スケール層中にアルカリ土類金属塩化物溶液か
浸透する状態を示す断面図、第４図は第１図における酸
化スケール除去装置の拡大断面図である。 図中、Ｓ−ステンレス鋼帯、５＝・焼鈍炉、２１−アル
カリ土類金属塩化物溶液塗布装置、２３−アルカリ土類
金属塩化物水溶液、３ｍ−酸化スケール除去装置、３２
−研削ブラシ、４１−［洗槽、６０−タンデム圧延機。 第２図 □　　　ひ　　　　□ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱間圧延後のステンレス鋼帯表面にアルカリ土類金属塩
   化物溶液を塗布して焼鈍・酸洗処理を行い、しかる後当
   該鋼帯をタンデム圧延機にて冷間圧延することを特徴と
   するステンレス鋼帯の製造方法。