JPH0448866B2

JPH0448866B2 -

Info

Publication number: JPH0448866B2
Application number: JP59194264A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Miura; Tetsukazu Yoshioka
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1984-09-17
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1992-08-07
Also published as: JPS6173864A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野この発明は洋食器等に使用されるマルテンサイ
ト系ステンレス鋼板の製造方法に関するものであ
り、特に短時間の熱延板焼鈍（軟質化焼鈍）で耐
酸化性と加工性の優れたマルテンサイト系ステン
レス鋼板を得る方法に関するものである。従来の技術一般にマルテンサイト系ステンレス鋼は比較的
軽度の耐食性が要求される用途例えばナイフやフ
オーク等の洋食器などに使用されており、その成
分としてCr11.5〜14.0％、Ｃ最大0.40％以下、
Si1.0％以下、Mn1.0％以下を含有するものが一
般的である。またその製造方法としては、連続鋳
造スラブあるいは造塊−分塊圧延法によつて得ら
れたスラブを熱間圧延し、その後バツチ式の焼鈍
により熱延板を軟質化し、引続き酸洗、冷間圧
延、仕上圧延を行なうことによつて製品とされる
のが通常である。発明が解説すべき問題点上述のような従来の製造方法における熱延後の
軟質化のためのバツチ式焼鈍は、一般にその処理
に数十時間の長時間を要するが、Cr系ステンレ
ス鋼にこのような長時間にわたる熱延板焼鈍を施
せば、熱延板表面に脱Cr層が生成し、そのため
特にCr含有量が比較的低いマルテンサイト系ス
テンレス鋼において大きな問題となる。すなわち
熱延板焼鈍により表層部に脱Cr層が生じれば、
表面の耐酸化性が劣化するため、熱延板焼鈍後の
冷延鋼帯製造工程での仕上焼鈍において厚い不良
なスケールが鋼板表面に生成され、その脱スケー
ル性が問題となる。また一方、マルテンサイト系
ステンレス鋼は、仕上焼鈍の後にバフ研摩等によ
り美麗な表面に加工して使用するのが通常である
が、上述のような不良スケースが仕上焼鈍によつ
て生成されかつそのスケールが残留していれば、
研摩作業が困難を極める問題がある。上述のような脱スケール層生成の問題に対して
は、従来から熱延板焼鈍後の脱スケール工程にお
いて例えば酸先時間を充分に長くするなどの方法
により表層部を充分に除去して脱Cr層を取除き、
これによつて仕上焼鈍時の耐酸化性劣化を防止す
るなどの対策が採用されているが、このような方
法を適用した場合、酸洗時間が長くなつたりまた
薬液使用量も増大してコストアツプを招き、さら
には多量の金属が溶出した酸先廃液の処理に困る
等の新たな問題が生じる。そこで本発明者等は熱延板焼鈍時間を短縮した
り焼鈍温度を低下させたりすることによつて脱
Cr層の生成自体を防止する方法について検討し、
実験を行なつたが、単に従来の通常のマルテンサ
イト系ステンレス鋼について熱延板焼鈍時間を短
縮したり焼鈍温度を低下させたりした場合、脱
Cr層低減の効果は認められるものの、熱延板焼
鈍における軟質化が不充分となり、冷延製品の機
械的性質、特に加工性が著しく劣ることが判明し
た。したがつてこの発明は、熱延板焼鈍時における
脱Cr層の生成を防止するべく熱延板焼鈍を極く
短時間とするにもかかわらず熱延板を充分に軟質
化することができ、したがつて脱Cr層生成によ
る問題、すなわち代表的には冷延鋼板の耐酸化性
の問題と、短時間の熱延板焼鈍とした場合の従来
鋼における問題、すなわち代表的には冷延鋼板の
機械的性質の劣化、特に加工性の低下の問題を解
決し得るようにしたマルテンサイト系ステンレス
鋼板の製造方法を提供することを目的とするもの
である。問題点を解決するための手段本発明者等は上述の目的を達成するべくマルテ
ンサイト系ステンレス鋼の成分面から検討を加え
て実験を重ねた結果、鋼中にAlを0.025〜0.30％、
Ｎを0.025〜0.060％含有させることによつて、
300秒以内の短時間の熱延板焼鈍を行なつた場合
でも、従来法である長時間のバツチ式焼鈍を行な
つた場合と同等かまたはそれ以上の加工性を有す
る冷延鋼板が得られることを見出した。またマル
テンサイト系ステンレス鋼の熱延板表層部には、
熱延終了段階で通常３〜6μｍ厚程度の脱Cr層が
生成されているが、300秒程度以下の短時間の熱
延板焼鈍では焼鈍中にそれ以上の脱Cr層の増加
はなく、冷延板の耐酸化性も優れることが判明し
た。したがつてこの発明のマルテンサイト系ステン
レス鋼板の製造方法は、C0.04％以下、Si1.0％以
下、Mn1.0％以下、Ni0.6％以下、Cr10〜15％、
Al0.025〜0.30％、N0.025〜0.060％を含有し、残
部がFeおよび不可避的不純物よりなる鋼を素材
とし、その素材を熱間圧延して熱延板とした後、
軟化焼鈍を施し、次いで酸洗、冷間圧延、および
仕上焼鈍を施す一連の工程からなるマルテンサイ
ト系ステンレス鋼板の製造方法において、前記軟
化焼鈍を800〜1000℃の温度範囲内での300秒以内
の短時間焼鈍によつて行なうことを特徴とするも
のである。発明の具体的説明この発明においては、前述のようにAlおよび
Ｎを鋼中に積極的に含有させることによつて、
300秒以下の極く短時間の熱延板焼鈍によつて熱
延板の充分な軟質化を可能とする。すなわち鋼中
にAlを含有させることによつてA₁変態点が上昇
し、その結果マルテンサイト相の析出量を増加さ
せることなく焼鈍温度を高めて、鋼板の再結晶を
促進することができる。さらに、鋼中にAlおよ
びＮが同時に含有されれば、熱間圧延時におい
て、網板中に微細なOlNが多量に析出し、この析
出物の周囲で高温短時間焼鈍中における鋼板の再
結晶が活性化され、再結晶、軟質化が促進され
る。ここでAlおよびＮの含有量がそれぞれ0.025％
未満では、熱間圧延中のOlNの析出量が少なく、
AlN析出による熱延板焼鈍時の再結晶−軟質化
促進の効果が認められず、したがつてAl、Ｈ下
限はそれぞれ0.025％とした。一方Alの含有量が
0.30％を越えてもそれ以上効果は増大せず、また
Ｎの含有量が0.06％を越えれば、Ｎ量増大によつ
て鋼板が軟質化し、熱間圧延中における耳割れの
発生および機械的性質の劣化等の問題を招く。し
たがつてAlの上限は0.30％、Ｎの上限は0.030％
とした。 AlおよびＮ以外の鋼成分については、従来の
通常のマルテンサイト系ステンレス鋼とほぼ同様
であれば良く、以下それらの限定理由を記す。Ｃは強度を確保するために必要な元素がある
が、0.40％を越えれば鋼板が硬質化するから、上
限を0.40％とした。 Siは脱酸剤として有効であるが、1.0％を越え
れば靭性が劣化するから、上限を1.0％とした。
Mnは強度および靭性の向上に有効であるが、1.0
％を越えれば鋼板の機械的性質が劣化するから、
上限を1.0％とした。 Niは耐食性を向上させる元素であるが、高価
な元素であることから、コストとの兼ね合いから
上限を0.6％とした。 Crはマルテンサイト系ステンレス鋼における
基本元素で、必要な耐食性を得るために10％以上
が必要であり、またその添加量の増大により耐食
性は向上するが、マルテンサイト系ステンレス鋼
の用途に対する耐食性は15％以下で充分なので10
〜15％の範囲内とした。この発明の製造方法においては、上述のような
成分組成の鋼素材、すなわち連鋳スラブもしくは
造塊−分塊圧延法によつて得られたスラブに対
し、常法に従つて熱間圧延した後、得られた熱延
板を800〜1000℃の温度域において300秒以下の短
時間保持する軟質化焼鈍を行なう。その後は常法
に従つて酸洗、冷間圧延および仕上焼鈍をその順
に行ない、冷延鋼板とする。上述のように熱延板に対して短時間高温焼鈍を
行なうことによつて、前記成分組成の鋼では、耐
酸化性および加工性の両者が優れた冷延鋼板を得
ることができる。ここで、軟質化のための熱延板
焼鈍条件の限定理由を説明すると、先ず温度条件
については、800℃未満の焼鈍温度では300秒以下
の短時間焼鈍で充分な再結晶が起らず、軟質化が
不充分となり、一方1000℃を越える温度での焼鈍
では、再結晶の効果は著しいが、結晶粒が粗大化
して機械的性質の劣化を招くとともに、短時間の
焼鈍内でも脱Cr層の生成等の害を招く。したが
つて熱延板軟質化焼鈍の温度範囲は800〜1000℃
の範囲内とした。また上述の温度範囲での保持時
間を300秒以内とした理由は、上記温度範囲の300
秒以内の短時間焼鈍では鋼板は充分に再結晶−軟
質化し、それ以上の保持が不要となるばかりでな
く、300秒を越えて保持すれば脱Cr層が生成され
て冷延板の耐酸化性が劣化するからである。実施例第１表に示す化学成分を有する従来鋼としての
Ａ鋼、本発明鋼としてのＢ鋼およびＣ鋼を供試材
とし、各鋼の連続鋳造スラブを常法に従つて熱間
圧延し、板厚3.5mmの熱延板とした。引続いて各
鋼の熱延板に対し750〜1050℃の温度範囲内にお
ける50℃間隔の種々の温度で100秒保持する熱延
板軟質化焼鈍を施した。ここで、Ｂ鋼に対して
は、上述の100秒保持の熱延板軟質化焼鈍のほか、
850℃で200秒もしくは400秒保持する熱延板軟質
化焼鈍も施した。またＡ鋼に対しては従来の方法
である800℃×8hrの長時間バツチ焼鈍も行なつ
た。さらに引続いて焼鈍後の熱延板に対し第２表
に示す条件で２段階酸洗を行ない、その後冷間圧
延によつて1.8mm厚とし、800℃×１分の仕上焼鈍
を施した。第１図に、熱延板軟質化焼鈍後の各鋼板のう
ち、代表的な条件のものについて、鋼板の板厚方
向のCr濃度分布を示す。第１図に示されるよう
に、300秒を越える長時間の熱延板軟質化焼鈍を
施した場合には、脱Cr層の深さが鋼板表面から
約14μｍ以上に達していたのに対し、短時間
（100秒）を焼鈍をＡ鋼，Ｂ鋼，Ｃ鋼に施した場合
には、脱Cr層の深さはわずか６〜7μｍに過ぎず、
短時間焼鈍によつて脱Cr層の生成が抑制されて
いることが明らかである。またこれらの第１図に
示す熱延焼鈍板に対して第２表で示す条件で酸洗
し、冷間圧延した後に800℃で加熱する耐酸化性
試験を行ない、酸化による重量増大を調べた結果
を第２図に示す。第２図に示すように、300秒を
越える長時間の熱延板軟質化焼鈍を施した場合に
は酸化による重量増加が著しく、したがつて冷延
板の耐酸化性が劣り、仕上焼鈍によつて粗悪なス
ケールが厚く生成することが明らかであり、一方
各鋼に短時間焼鈍を行なつた場合には、酸化によ
る重量の増加はほとんど認められず、したがつて
冷延板の耐酸化性が優れ、仕上焼鈍によつて粗悪
なスケールが生成されないことが明らかである。さらに第３図には、冷間圧延後800℃×１分の
仕上焼鈍により得られた製品冷延板の機械的性質
を調べた結果を、熱延板軟質化焼鈍における焼鈍
温度と対応して示す。第３図から、従来鋼である
Ａ鋼に対して短時間焼鈍を行なつた場合には、い
ずれの焼鈍温度でも伸びが少なく、加工性が劣
り、従来方のバツチ式焼鈍Ａ鋼に対して行つた場
合よりも加工性が悪いことが明らかである。これ
に対し本発明鋼であるＢ鋼、Ｃ鋼に対して短時間
焼鈍を施した場合は、特に焼鈍温度が800〜1000
℃の場合に優れた加工性が得られ、従来法の長時
間焼鈍による場合と比較しても高い加工性を有す
ることが明らかである。

【表】

【表】発明の効果以上の実施例からも明らかなように、この発明
のマルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法に
よれば、鋼成分として適切な量のAlおよびＮを
含有させることによつて、300秒以下の極く短時
間の熱延板軟化焼鈍で充分に再結晶、軟質化する
ことが可能となり、その結果冷延板の加工性を充
分に確保することが可能となると同時に、熱延板
軟化焼鈍の短時間化を通じてその焼鈍時における
脱Cr層の生成を抑制して冷延板の耐酸化性を著
しく向上させることが可能となり、その結果加工
性と耐酸化性の両者が同時に優れたマルテンサイ
ト系ステンレス鋼の冷延鋼板を実際に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軟質化焼鈍後の熱延板の表層部の板厚
方向におけるCr濃度分布を、各種の焼鈍条件の
熱延板について示すグラフ、第２図は冷延板に対
する800℃における均熱時間と酸化増量との関係
を、各種の熱延板軟質化焼鈍条件について示すグ
ラフ、第３図は仕上焼鈍後の冷延板の伸びおよび
硬さと熱延板軟質化焼鈍条件との関係を、各種の
鋼Ａ，Ｂ，Ｃについて示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１ C0.40％（重量％、以下同じ）以下、Si1.0％
以下、Mn1.0％以下、Ni0.6％以下、Cr10〜15％、
Al0.025〜0.30％、N0.025〜0.060％を含有し、残
部がFeおよび不可避的不純物よりなる鋼素材を
熱間圧延して熱延板とした後、軟化焼鈍を施し、
次いで酸洗、冷間圧延および仕上焼鈍を施す一連
の工程からなるマルテンサイト系ステンレス鋼板
の製造方法において、前記軟化焼鈍を800〜1000
℃の温度範囲内での300秒以内の短時間加熱によ
つて行なうことを特徴とする耐酸化性および加工
性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼板の製
造方法。