JPH05271781A - 冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステンレス鋼帯において、冷間タンデムミル
等の大径ワークロールで冷間圧延する場合、又は、小径
ワークロールで冷間圧延する場合、又は、これらを組合
わせた場合のいずれにおいても、優れた表面光沢を有す
るステンレス冷延鋼帯を製造することができる、冷間圧
延用のステンレス予備処理鋼帯を提供すること。 【構成】 冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方
法において、熱間圧延終了後のステンレス鋼帯を焼鈍
し、これに連続して該鋼帯を焼鈍直後から25℃／秒以上
の冷却速度で急冷するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた表面光沢を有す
るオーステナイト系ステンレス冷延鋼帯を有利に生産し
得る冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステンレス冷延鋼帯は、熱延鋼帯
を焼鈍し酸洗した後、ワークロール径φ150mm 以下のゼ
ンジミアミル等において冷間圧延を施し、仕上焼鈍酸洗
又は仕上光輝焼鈍し、更に仕上調質圧延することにて製
造されている。この従来技術によって製造されるステン
レス冷延鋼帯は、SUS304に代表されるオーステナイト系
の場合、仕上調質圧延後にバフ研磨を施す場合が多く、
このバフ研磨後に優れた光沢を呈することが重要であ
る。

【０００３】また、他の従来技術として、圧延時間を大
幅に短縮して能率良くステンレス冷延鋼帯を製造するた
めに、φ150mm 以上の大径ワークロールで冷間圧延する
方法も採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、SUS304を代表とするオーステナイト系ステンレス
鋼板において、冷間タンデムミル等の大径ワークロール
で冷間圧延する場合、又は小径ワークロールで冷間圧延
する場合、又はこれらを組合わせた場合のいずれにあっ
ても、製品の表面光沢が低下する問題を常に抱えてい
る。

【０００５】特に、φ150mm 以上の大径ワークロールを
用いて冷間圧延する方法では、小径ワークロールを用い
る場合に比して、製品の表面光沢が著しく低下し、光沢
を要求される用途には全く適用できない。

【０００６】本発明は、ステンレス鋼帯において、冷間
タンデムミル等の大径ワークロールで冷間圧延する場
合、又は、小径ワークロールで冷間圧延する場合、又
は、これらを組合わせた場合のいずれにおいても、優れ
た表面光沢を有するステンレス冷延鋼帯を製造すること
ができる、冷間圧延用のステンレス予備処理鋼帯を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の冷間圧
延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方法は、熱間圧延終
了後のステンレス鋼帯を焼鈍し、これに連続して該鋼帯
を焼鈍直後から25℃／秒以上の冷却速度で急冷するよう
にしたものである。

【０００８】請求項２に記載の冷間圧延用ステンレス予
備処理鋼帯の製造方法は、熱間圧延終了後のステンレス
鋼帯を焼鈍し、これに連続して該鋼帯を焼鈍直後から該
鋼帯温度が 850℃〜 400℃の範囲にて25℃／秒以上の冷
却速度で急冷するようにしたものである。

【０００９】請求項３に記載の冷間圧延用ステンレス予
備処理鋼帯の製造装置は、ステンレス熱延鋼帯のための
焼鈍装置と、該焼鈍装置に直結して鋼帯を急冷するため
の急冷装置と、該急冷装置の出側に設置される酸洗装置
とからなるようにしたものである。

【００１０】

【作用】SUS304を代表とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼板において、冷間タンデムミル等の大径ワークロー
ルで冷間圧延する場合、又は、小径ワークロールで冷間
圧延する場合、又は、これらを組合わせた場合のいずれ
においても、従来から表面光沢が低下する問題を常に抱
えていた。

【００１１】そこで、本発明者らは、光沢阻害原因を鋭
意調査した結果、製品鋼帯の表面に網目状のミクロな欠
陥が残存し、これが原因で表面光沢を低下させているこ
とを把握した。然も、この網目状欠陥は、製品の表面性
状を左右する冷間圧延後の鋼帯の表面にも残存すること
が判明し、更に、この冷延後の鋼帯表面に残存する網目
状欠陥は、冷間圧延の前の鋼帯、即ち、熱間圧延した後
に焼鈍酸洗した鋼帯の表面に生成した欠陥の一部が冷間
圧延後まで残存するものであることを見出した。

【００１２】また、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面を
詳細に調査した結果、この網目状欠陥は鋼帯表面の結晶
粒界に一致することが判明し、結晶粒界に沿って生成す
るクロム欠乏層が原因であることを把握した。即ち、ス
テンレス鋼帯を熱間圧延及び焼鈍すると、結晶粒界に沿
ってクロム欠乏層が生成する。このクロム欠乏層はマル
テンサイトとなって熱間脆性を持つため著しく割れが発
生し易い（以下、この割れを粒界われと称する）。然
も、焼鈍された鋼帯は酸洗によって鋼帯表面の酸化スケ
ールを除去するが、粒界われは、この酸洗時の酸により
浸食を受けて更に拡大し増加する。

【００１３】この鋼帯を大量の圧延油を供給して冷間圧
延すると、粒界われの内部に圧延油が封入されてロール
及び鋼帯との接触部分で押し潰されにくくなる結果、粒
界われが冷延後も残留し、更に製品鋼帯の表面にも残留
して、表面光沢を低下させていたわけである。

【００１４】そこで、この粒界われの生成を根本的にな
くすために、本発明者らは以下の方法を検討した。 (1) 粒界われの生成原因であるクロム欠乏層を著しく減
少させる。 (2) 粒界われを機械的に除去する。 (3) 粒界われを押し潰す。

【００１５】これらの中で、最も効果が大きく然も安価
に実施できる方法として、本発明者らはクロム欠乏層を
減少させる方法を採用した。

【００１６】クロム欠乏層を減少させるにはその生成を
抑制すると良く、高温の加熱された鋼板を冷却すること
が効果を示すことが知られている。

【００１７】ところが、 850〜1150℃の温度で熱間圧延
した後、約1200℃の高温で焼鈍したステンレス鋼帯につ
いて、クロム欠乏層が熱延段階で生成するのかその後の
焼鈍段階で生成するのかは全く不明であり、また、その
生成を効果的に抑制するために、これに連続して鋼帯を
冷却すべき温度の範囲及び冷却速度についても全く判明
していなかった。

【００１８】そこで、本発明者らは、これらについて鋭
意検討したところ、熱延段階よりもその後に焼鈍した鋼
帯の表面に深くて多量のクロム欠乏層が生成して粒界わ
れとなることを見出した。即ち、焼鈍後の鋼帯をこれに
連続して急冷すれば良いわけである。

【００１９】また、急冷を開始するタイミングについて
検討したところ、種々のオーステナイト系ステンレス鋼
板のいずれについても、クロム欠乏層を著しく減少させ
て粒界われをなくすには焼鈍直後からの急冷が良いこと
を見出した。

【００２０】また、オーステナイト系ステンレス鋼帯の
冷却速度を種々変更して得られた鋼帯の粒界われを観察
したところ、25℃／秒以上の冷却速度であれば粒界われ
が著しく減少し、その鋼帯を冷間圧延して仕上げた製品
の表面光沢は著しく向上することを見出した。

【００２１】更に、急冷を開始するタイミング（焼鈍直
後）での鋼帯温度について検討したところ、オーステナ
イト系の代表的なステンレス鋼板であるSUS304において
は、クロム欠乏層を著しく減少させて粒界われをなくす
には鋼帯温度が 850〜400 ℃の範囲で急冷すると良いこ
とを見出した。

【００２２】本発明の装置構成の一例を図１に示す。本
発明の装置構成は、熱延後のステンレス鋼帯を供給する
ペイオフリール１、焼鈍装置２、急冷装置３、酸洗装置
４、鋼帯の巻取リール５からなる。ここで、急冷装置３
は焼鈍装置２に直結される。

【００２３】尚、本発明の焼鈍直後の鋼帯を冷却する急
冷装置３としては、冷却水又は温水に浸漬する装置、冷
却水又は温水をノズルからそのまま供給する装置、冷却
水又は温水を霧状にして供給する装置、水蒸気を供給す
る装置、液体窒素等の液状ガスを供給する装置等を採用
できるが、いずれも焼鈍装置２の出側に設置する必要が
あり、また、冷却速度25℃／秒以上の能力を有する流量
及び圧力の冷却流体を供給可能とすることが必要であ
る。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）（表１〜表３参照） オーステナイト系の例としてのSUS304鋼帯を熱延後に焼
鈍し、本発明方法に従って焼鈍直後から25℃／秒以上の
冷却速度で急冷し、酸洗した。

【００２５】また、本発明の比較例として、SUS304鋼帯
を熱延後に焼鈍し、焼鈍直後から25℃／秒未満の冷却速
度で水冷し、酸洗した。

【００２６】更に、従来例として、SUS304鋼帯を熱延後
に焼鈍し、焼鈍直後は徐冷しその後水冷して酸洗した。

【００２７】これら鋼帯を複数製造し、大量の圧延油を
供給しつつ、一部を大径ロールを用いる冷間タンデムミ
ルで圧延し、一部を小径ロールを用いるゼンジミアミル
で圧延し、また、残りをタンデムミルで圧延した後に更
にゼンジミアミルで冷間圧延した。また、冷延後に同一
条件で仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍を施し、仕上調質
圧延した。尚、仕上焼鈍した鋼帯は、調質圧延後に同一
条件でバフ研磨を施した。

【００２８】これら仕上げた鋼帯の表面光沢について、
JIS Z8741 光沢度測定方法 5（GS20°）に従って測定
し、光沢の良好な順に光沢度 950以上を特Ａ、800 〜 9
50をＡ、 600〜 800をＢ、 400〜 600をＣ、 400以下を
Ｄとして５段階で評価した。

【００２９】これらの結果につて、表１に冷間タンデム
ミルで圧延した場合、表２にゼンジミアミルで圧延した
場合、表３にタンデムミルで圧延した後に更にゼンジミ
アミルで冷間圧延した場合を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】これらの表より、本発明により製造したス
テンレス冷延鋼帯は、従来の方法で製造した鋼帯及び比
較例として製造した鋼帯に比べて著しく良好な光沢を有
することを認めた。

【００３４】（実施例２）（表４〜表６参照） オーステナイト系の例としての SUS304 鋼帯を熱延後に
焼鈍し、本発明方法に従って焼鈍直後から 850℃〜 400
℃の鋼帯温度範囲にて25℃／秒の冷却速度で水冷し、酸
洗した。

【００３５】また、本発明の比較例として、SUS304鋼帯
を熱延後に焼鈍し、焼鈍直後から 850℃〜 400℃の鋼帯
温度範囲にて25℃／秒未満の冷却速度で水冷し、酸洗し
た。

【００３６】更に、従来例として、SUS304鋼帯を熱延後
に焼鈍し、焼鈍後の鋼帯温度を 700℃付近まで徐冷しそ
の後水冷して酸洗した。

【００３７】これら鋼帯を複数製造し、大量の圧延油を
供給しつつ、一部を大径ロールを用いる冷間タンデムミ
ルで圧延し、一部を小径ロールを用いるゼンジミアミル
で圧延し、また、残りをタンデムミルで圧延した後に更
にゼンジミアミルで冷間圧延した。また、冷延後に同一
条件で仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍を施し、仕上調質
焼鈍した。尚、仕上焼鈍した鋼帯は、調質圧延後に同一
条件でバフ研磨を施した。

【００３８】これら仕上げた鋼帯の表面光沢につて、JI
S Z8741 光沢度測定方法 5（GS 20°）に従って測定
し、光沢の良好な順に光沢度 950以上を特Ａ、800 〜95
0 をＡ、600 〜 800をＢ、 400〜600 をＣ、400 以下を
Ｄとして５段階で評価した。

【００３９】これらの結果について、表４に冷間タンデ
ムミルで圧延した場合、表５にゼンジミアミルで圧延し
た場合、表６にタンデムミルで圧延した後に更にゼンジ
ミアミルで冷間圧延した場合を示す。

【００４０】

【表４】

【００４１】

【表５】

【００４２】

【表６】

【００４３】これらの表より、本発明により製造したス
テンレス冷延鋼帯は、従来の方法で製造した鋼帯及び比
較例として製造した鋼帯に比べて著しく良好な光沢を有
することを認めた。

【００４４】

【発明の効果】以上の通り、本発明により予備処理し、
その後に冷間圧延して仕上げたステンレス冷延鋼帯は、
従来の方法により製造した鋼帯に比較して著しく優れた
表面光沢を有する。特に、冷間タンデムミル等の大径ロ
ールを用いた場合、従来全く到達不可能であったゼンジ
ミアミル等の小径ロールを用いた圧延と同等以上の優れ
た表面光沢を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

２ 焼鈍装置 ３ 急冷装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正彦 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 小堀 克浩 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 邦昭 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延終了後のステンレス鋼帯を焼鈍
   し、これに連続して該鋼帯を焼鈍直後から25℃／秒以上
   の冷却速度で急冷することを特徴とする冷間圧延用ステ
   ンレス予備処理鋼帯の製造方法。
2. 【請求項２】 熱間圧延終了後のステンレス鋼帯を焼鈍
   し、これに連続して該鋼帯を焼鈍直後から該鋼帯温度が
   850℃〜 400℃の範囲にて25℃／秒以上の冷却速度で急
   冷することを特徴とする冷間圧延用ステンレス予備処理
   鋼帯の製造方法。
3. 【請求項３】 ステンレス熱延鋼帯のための焼鈍装置
   と、該焼鈍装置に直結して鋼帯を急冷するための急冷装
   置と、該急冷装置の出側に設置される酸洗装置とからな
   ることを特徴とする冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯
   の製造装置。