JPH0713256B2 - 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法Info
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- JPH0713256B2 JPH0713256B2 JP63007421A JP742188A JPH0713256B2 JP H0713256 B2 JPH0713256 B2 JP H0713256B2 JP 63007421 A JP63007421 A JP 63007421A JP 742188 A JP742188 A JP 742188A JP H0713256 B2 JPH0713256 B2 JP H0713256B2
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- Japan
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- stainless steel
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- hot rolling
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- martensitic stainless
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼帯
の製造方法に関するものである。0.5重量％以上のＣを
含有する高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼はJI
S規格に規定されたSUS420J2鋼に比べて耐食性が良好で
焼入れ硬度も高いことから、高級な包丁、カミソリ、ナ
イフ、カッターなどの家庭用、工業用あるいは医療用刃
物として使用されている。
の製造方法に関するものである。0.5重量％以上のＣを
含有する高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼はJI
S規格に規定されたSUS420J2鋼に比べて耐食性が良好で
焼入れ硬度も高いことから、高級な包丁、カミソリ、ナ
イフ、カッターなどの家庭用、工業用あるいは医療用刃
物として使用されている。
従来の技術 従来、高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製
造にあっては、熱間加工性が著しく劣ることから温度確
保に有利なシートバー熱延で行われている。この熱延温
度は高すぎると熱延途中で鋼片表面に割れが生じ圧延不
能となり、また、低すぎると熱延中900℃以下で板の両
サイドに耳割れが生じ歩留り低下を招くことになる。こ
のようなことから高炭素含有マルテンサイト系ステンレ
ス鋼の適正な熱延加熱温度として、「ステンレス鋼便
覧」（日刊工業新聞社刊、昭和48年８月30日初版発行、
P613）に記載がある。第１図にその適正加熱温度をＣ含
有量別に整理し示したが、JIS規格のSUS440A鋼では1035
〜1205℃、SUS440B鋼では1035〜1175℃、SUS440C鋼では
1035〜1150℃である。
造にあっては、熱間加工性が著しく劣ることから温度確
保に有利なシートバー熱延で行われている。この熱延温
度は高すぎると熱延途中で鋼片表面に割れが生じ圧延不
能となり、また、低すぎると熱延中900℃以下で板の両
サイドに耳割れが生じ歩留り低下を招くことになる。こ
のようなことから高炭素含有マルテンサイト系ステンレ
ス鋼の適正な熱延加熱温度として、「ステンレス鋼便
覧」（日刊工業新聞社刊、昭和48年８月30日初版発行、
P613）に記載がある。第１図にその適正加熱温度をＣ含
有量別に整理し示したが、JIS規格のSUS440A鋼では1035
〜1205℃、SUS440B鋼では1035〜1175℃、SUS440C鋼では
1035〜1150℃である。
発明が解決しようとする課題 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造は、
このようにしてシートバー熱延で行われているが、しか
し生産性が極めて悪い。その生産性の向上対策としては
ホットストリップミルによる連続熱延が考えられるが、
しかし、前記の「ステンレス鋼便覧」で示された適正熱
延加熱温度の上限温度で圧延しても製造ラインの長さが
長い関係から、板の両サイド耳割れ防止の限界である熱
延終了温度900℃以上を到底確保できない問題がある。
このようにしてシートバー熱延で行われているが、しか
し生産性が極めて悪い。その生産性の向上対策としては
ホットストリップミルによる連続熱延が考えられるが、
しかし、前記の「ステンレス鋼便覧」で示された適正熱
延加熱温度の上限温度で圧延しても製造ラインの長さが
長い関係から、板の両サイド耳割れ防止の限界である熱
延終了温度900℃以上を到底確保できない問題がある。
課題を解決するための手段 本発明は、この様な問題に鑑がみなされたものであり、
その目的とするところは高炭素含有マルテンサイト系ス
テンレス鋼を表面割れを起させずにホットストリップミ
ルにより連続熱延する製造方法を開示するものである。
その目的とするところは高炭素含有マルテンサイト系ス
テンレス鋼を表面割れを起させずにホットストリップミ
ルにより連続熱延する製造方法を開示するものである。
すなわち、本発明は、 C:0.5〜1.2重量％、Cr:10〜20重量％、P:0.025重量％以
下、S:0.010重量％以下、残りFeおよび不可避的不純物
からなる鋼片を、熱延加熱温度を第１図のａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの記号で示す温度範囲として、ホッ
トストリップミルにより連続熱延することを特徴とする
表面割れのない高炭素含有マルテンサイト系ステンレス
鋼板の製造方法である。
下、S:0.010重量％以下、残りFeおよび不可避的不純物
からなる鋼片を、熱延加熱温度を第１図のａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの記号で示す温度範囲として、ホッ
トストリップミルにより連続熱延することを特徴とする
表面割れのない高炭素含有マルテンサイト系ステンレス
鋼板の製造方法である。
作用 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼は、凝固の際
初晶γの粒界にラメラー状の共晶炭化物が晶出する。こ
の共晶炭化物は、熱延加熱温度でも完全に固溶せずにか
なりの量が未固溶のまま残留する。このため高温延性は
著しく阻害され、熱延温度が900℃以下の低温になると
板の両サイドに耳割れが生じ、甚だしい場合は板破断に
至り圧延不能となる。シートバー熱延の場合、このよう
な事故は若干の歩留低下を招く程度で圧延には大きな支
障を来さないが、ホットストリップミルによる連続熱延
の場合、ライン停止によって著しい生産性低下を招来す
ることになる。このため、通常高炭素含有マルテンサイ
ト系ステンレス鋼の圧延終了温度は900℃以上が望まし
いとされているが、連続熱延の場合圧延終了温度は厳密
に900℃以上に確保する必要がある。
初晶γの粒界にラメラー状の共晶炭化物が晶出する。こ
の共晶炭化物は、熱延加熱温度でも完全に固溶せずにか
なりの量が未固溶のまま残留する。このため高温延性は
著しく阻害され、熱延温度が900℃以下の低温になると
板の両サイドに耳割れが生じ、甚だしい場合は板破断に
至り圧延不能となる。シートバー熱延の場合、このよう
な事故は若干の歩留低下を招く程度で圧延には大きな支
障を来さないが、ホットストリップミルによる連続熱延
の場合、ライン停止によって著しい生産性低下を招来す
ることになる。このため、通常高炭素含有マルテンサイ
ト系ステンレス鋼の圧延終了温度は900℃以上が望まし
いとされているが、連続熱延の場合圧延終了温度は厳密
に900℃以上に確保する必要がある。
一方、本発明に関わる高炭素含有マルテンサイト系ステ
ンレス鋼は第１図の従来の適正な加熱温度範囲の上限加
熱温度を越えると熱延途中で表面割れが生じ圧延不能と
なることから、これ以上に加熱温度を上げることができ
ない。
ンレス鋼は第１図の従来の適正な加熱温度範囲の上限加
熱温度を越えると熱延途中で表面割れが生じ圧延不能と
なることから、これ以上に加熱温度を上げることができ
ない。
本発明者らはこの熱延途中の表面割れの原因が、初晶γ
粒界のせいぜい数100Åの層が溶融するため生ずるもの
であり、この溶融温度がＰ含有量・Ｓ含有量によって変
化することを見出した。前述したように高炭素含有マル
テンサイト系ステンレス鋼は、鋳造凝固時初晶γ粒界に
共晶炭化物を晶出する。この共晶炭化物付近は最終凝固
部であるため、Ｐ、Ｓのように平衡分配係数の高い元素
が濃化する。この濃化層はせいぜい数100Åであり、従
来認められていなかったものである。しかも、共晶炭化
物が固溶しにくいため、低炭素ステンレス鋼に比べＰ・
Ｓの拡散均一化も抑制されているものと推定される。熱
延時の表面割れは、この非常に薄いＰ・Ｓ濃化層が熱延
加熱時に融液化することが原因であることを見出した。
粒界のせいぜい数100Åの層が溶融するため生ずるもの
であり、この溶融温度がＰ含有量・Ｓ含有量によって変
化することを見出した。前述したように高炭素含有マル
テンサイト系ステンレス鋼は、鋳造凝固時初晶γ粒界に
共晶炭化物を晶出する。この共晶炭化物付近は最終凝固
部であるため、Ｐ、Ｓのように平衡分配係数の高い元素
が濃化する。この濃化層はせいぜい数100Åであり、従
来認められていなかったものである。しかも、共晶炭化
物が固溶しにくいため、低炭素ステンレス鋼に比べＰ・
Ｓの拡散均一化も抑制されているものと推定される。熱
延時の表面割れは、この非常に薄いＰ・Ｓ濃化層が熱延
加熱時に融液化することが原因であることを見出した。
以上の知見に基づき、母材のＰ・Ｓ含有量と熱延による
表面割れの関係を検討したところ、第２図に示すように
Ｐ・Ｓが低くなると表面割れ発生温度が高くなることが
認められた。本発明は以上の知見をベースになされたも
のである。すなわち母材のＰ・Ｓを低くすることで加熱
温度を上げることができ、従って圧延終了温度の900℃
以上を確保することが可能となった。
表面割れの関係を検討したところ、第２図に示すように
Ｐ・Ｓが低くなると表面割れ発生温度が高くなることが
認められた。本発明は以上の知見をベースになされたも
のである。すなわち母材のＰ・Ｓを低くすることで加熱
温度を上げることができ、従って圧延終了温度の900℃
以上を確保することが可能となった。
次に、本発明の限定範囲を説明する。
Ｃ含有量は、各種刃物類あるいは耐摩耗材料として必要
な硬度、切れ味および耐摩耗性を得るに必要最小限度の
0.5重量％を下限とした。しかし1.2重量％を越えると耐
食性が著しく劣化すると同時に靱性が著しく低下し使用
不能となるため、上限を1.2重量％とした。
な硬度、切れ味および耐摩耗性を得るに必要最小限度の
0.5重量％を下限とした。しかし1.2重量％を越えると耐
食性が著しく劣化すると同時に靱性が著しく低下し使用
不能となるため、上限を1.2重量％とした。
Cr含有量は、良好な耐食性を得るに必要最小限度の10重
量％を下限とした。しかしCr含有量が20重量％を越える
と巨大な炭化物を生成しやすくなり、靱性劣化の原因と
なるだけではなく充分な硬度を出すことができなくなる
ため、20重量％を上限とした。
量％を下限とした。しかしCr含有量が20重量％を越える
と巨大な炭化物を生成しやすくなり、靱性劣化の原因と
なるだけではなく充分な硬度を出すことができなくなる
ため、20重量％を上限とした。
Ｐ含有量は、0.025重量％以下とした。Ｐ含有量が0.025
重量％を越えると、熱延加熱温度の第１図で示すａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ線を越えた場合、圧延中に表面割れ
が生じるため0.025重量％以下とした。
重量％を越えると、熱延加熱温度の第１図で示すａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ線を越えた場合、圧延中に表面割れ
が生じるため0.025重量％以下とした。
Ｓ含有量は、0.010重量％以下とした。これもＰ含有量
と同様、Ｓ含有量が0.010重量％を越えると、熱延加熱
温度の第１図で示すａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ線を越えた
場合圧延中に表面割れが生じるため0.010重量％以下と
した。
と同様、Ｓ含有量が0.010重量％を越えると、熱延加熱
温度の第１図で示すａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ線を越えた
場合圧延中に表面割れが生じるため0.010重量％以下と
した。
熱延加熱温度は、Ｃ含有量が0.50重量％以上0.75重量％
未満の時1205℃を越える温度（第１図中のａからｂの
線）、Ｃ含有量が0.75重量％以上0.95重量％未満の時11
75℃を越える温度（同図中のｃからｄの線）、Ｃ含有量
が0.95重量％以上1.20重量％以下の時1150℃を越える温
度（同図中のｅからｆの線）とした。上述の加熱温度未
満では、ホットストリップミルによる熱間圧延における
圧延終了温度を900℃以上に確保することができず耳割
れが生じ、甚しい場合は板破断が生じ圧延不能となるた
め、上述の温度を下限とした。
未満の時1205℃を越える温度（第１図中のａからｂの
線）、Ｃ含有量が0.75重量％以上0.95重量％未満の時11
75℃を越える温度（同図中のｃからｄの線）、Ｃ含有量
が0.95重量％以上1.20重量％以下の時1150℃を越える温
度（同図中のｅからｆの線）とした。上述の加熱温度未
満では、ホットストリップミルによる熱間圧延における
圧延終了温度を900℃以上に確保することができず耳割
れが生じ、甚しい場合は板破断が生じ圧延不能となるた
め、上述の温度を下限とした。
また、熱延加熱温度の上限は1250℃（第１図中のｈから
ｇの線）とした。1250℃を越える高温ではＰ・Ｓ含有量
に関わらず融液相が現われて圧延が不可能となるので、
Fe−Cr−C3元系の共晶温度である1250℃を上限とした。
ｇの線）とした。1250℃を越える高温ではＰ・Ｓ含有量
に関わらず融液相が現われて圧延が不可能となるので、
Fe−Cr−C3元系の共晶温度である1250℃を上限とした。
実施例 第１表に示す化学成分の高炭素ステンレス鋼を150kg真
空溶解炉で溶製し、得られた鋼塊を分塊圧延し鋼片とし
た後、同じく第１表に示す加熱温度に加熱後連続熱延
し、表面割れの発生の有無を調べた。第１表において○
は表面割れがなかったことを示し、×は表面割れが発生
したことを示す。
空溶解炉で溶製し、得られた鋼塊を分塊圧延し鋼片とし
た後、同じく第１表に示す加熱温度に加熱後連続熱延
し、表面割れの発生の有無を調べた。第１表において○
は表面割れがなかったことを示し、×は表面割れが発生
したことを示す。
Ｐ、Ｓ含有量が高いNo.1、２、３のステンレス鋼のうち
Ｃ含有量が0.67重量％のNo.1は1210℃以上の加熱温度、
Ｃ含有量が0.85重量％のNo.2およびＣ含有量が1.12重量
％のNo.3はそれぞれ1185℃、1160℃以上の加熱温度で表
面割れが発生するのに対し、Ｐ含有量が0.025重量％以
下、Ｓ含有量が0.010重量％以下のNo.4、５、６では124
0℃の加熱温度でも割れを生ずることなく圧延すること
が可能である結果が得られた。
Ｃ含有量が0.67重量％のNo.1は1210℃以上の加熱温度、
Ｃ含有量が0.85重量％のNo.2およびＣ含有量が1.12重量
％のNo.3はそれぞれ1185℃、1160℃以上の加熱温度で表
面割れが発生するのに対し、Ｐ含有量が0.025重量％以
下、Ｓ含有量が0.010重量％以下のNo.4、５、６では124
0℃の加熱温度でも割れを生ずることなく圧延すること
が可能である結果が得られた。
発明の効果 以上述べたように、本発明により高炭素含有マルテンサ
イト系ステンレス鋼も低炭素ステンレス鋼と同様に連続
熱延が可能となった。この結果、1ton未満の小鋼塊のシ
ートバー熱延による従来法に比べて、飛躍的に生産性お
よび歩留まりが向上し、高品質な高炭素含有マルテンサ
イト系ステンレス鋼を汎用ステンレス並に供給すること
が可能となり、社会的、工業的利益は計り知れないもの
がある。
イト系ステンレス鋼も低炭素ステンレス鋼と同様に連続
熱延が可能となった。この結果、1ton未満の小鋼塊のシ
ートバー熱延による従来法に比べて、飛躍的に生産性お
よび歩留まりが向上し、高品質な高炭素含有マルテンサ
イト系ステンレス鋼を汎用ステンレス並に供給すること
が可能となり、社会的、工業的利益は計り知れないもの
がある。
第１図は本発明及び従来の熱延加熱温度範囲を示し、第
２図はSUS440B高炭素含有マルテンサイト系ステンレス
鋼のＰ・Ｓ含有量と熱延加熱温度を1200℃とした時の表
面割れの関係を示したものである。
２図はSUS440B高炭素含有マルテンサイト系ステンレス
鋼のＰ・Ｓ含有量と熱延加熱温度を1200℃とした時の表
面割れの関係を示したものである。
Claims (1)
- 【請求項１】C:0.5〜1.2重量％、Cr:10〜20重量％、P:
0.025重量％以下、S:0.010重量％以下、残りFeおよび不
可避的不純物からなる鋼片を、熱延加熱温度を第１図の
点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈでかこまれる温度範
囲内として、ホットストリップミルにより連続熱延する
ことを特徴とする高炭素含有マルテンサイト系ステンレ
ス鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007421A JPH0713256B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63007421A JPH0713256B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6209395A Division JP2648709B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184228A JPH01184228A (ja) | 1989-07-21 |
| JPH0713256B2 true JPH0713256B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=11665407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63007421A Expired - Fee Related JPH0713256B2 (ja) | 1988-01-19 | 1988-01-19 | 高炭素含有マルテンサイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713256B2 (ja) |
-
1988
- 1988-01-19 JP JP63007421A patent/JPH0713256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01184228A (ja) | 1989-07-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |