JPH0739003B2 - 冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、優れた表面光沢を有する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鋼帯の予備処
理に関する。

［従来の技術］ 従来、ステンレス冷延鋼帯は、熱延鋼帯を焼鈍酸洗し、
酸洗された表面のまま、ワークロール径150mmφ以下の
ゼンジミアミル等において大量の圧延油を供給した冷間
圧延を施した後、仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍し、圧
下率1.2％以下の仕上調質圧延を施して製造していた。

これら工程を経て製造されたステンレス冷延鋼帯は、例
えば、SUS430に代表されるフェライト系の場合、製造後
の表面のまま使用される場合が多く、仕上調質圧延後の
製品に優れた表面光沢が要求される。又、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表面光
沢を呈することが重要である。

そこで、従来、ゼンジミアミル等の小径ワークロールを
用いる冷間圧延において、例えば、特公昭57−13362号
公報に示されるロール粗さを工夫する方法等が採られて
いた。然し、この方法を用いても、熱延後、冷間圧延前
に焼鈍酸洗した鋼帯表面の著しく大きい粗さが、冷間圧
延後まで残留する結果、表面光沢は満足できるものでは
なかった。

又、一方、圧延時間を大幅に短縮して高能率にステンレ
ス冷延鋼帯を製造するものとして、150mmφ以上の大径
ワークロールで冷間圧延する方法が採られている。然
し、大径ワークロールで冷間圧延した鋼帯の表面粗さは
前述の通り熱延鋼帯を焼鈍酸洗した表面の著しく大きい
粗さが冷間圧延後に残留し、然も、小径ワークロールを
用いる冷間圧延に比べて更に大きい粗さとして残留する
ため、その製品は、表面光沢を要求される用途には全く
適用できなかった。

そこで、この種の表面光沢低下問題を解決する方法とし
て、従来、例えば、特開昭61−49701号公報等のワーク
ロール径の組み合わせを工夫する方法が開示されてい
る。これは、ゴールドダストと称する疵を防止する方法
であり、表面光沢そのものを向上する本出願とは目的を
異にするものであるが、この方法を採用した場合、前述
の特公昭57−13362号公報に記載の技術と同様に、熱延
後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面の著しく大きい粗さが冷間
圧延後に残留し、製品の表面光沢は不充分であって、更
に改良を必要としていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、ゼンジミアミル等の小径ワークロールを用い
る圧延、冷間タンデムミル等の大径ワークロールを用い
る圧延及びこれらを組み合わせた冷間圧延において、従
来からかかえていた表面光沢低下問題を解決することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題を解決し、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ため、冷間圧延に先立
ってステンレス鋼帯を予備処理する方法を提供するもの
である。

即ち、本発明は、熱間圧延終了後のステンレス鋼帯に焼
鈍した後、表面性状調整処理を施して、鋼帯表面粗さを
平均粗さRa2μｍ以下とした後、更にロール表面に厚み
１μｍ以下の液体潤滑剤を塗布し、５％を超える圧下率
のもとで圧延するようにしたものである。

［作用］ 以下、本発明について詳細に説明する。

従来、ステンレス冷延鋼帯の表面光沢を良好にするに
は、その製品の表面粗さを左右する冷間圧延後の鋼帯の
表面粗さを低減すると良いことが知られていた。

然しながら、本発明者らの検討において、上述の冷間圧
延後の鋼帯の表面粗さは、冷間圧延前の鋼帯、即ち、熱
延後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面粗さの一部が冷間圧延後
に残存するものであることを見い出した。

そこで、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面粗さの影響に
ついて、以下に説明する。最終仕上製品で平均粗さRa0.
1μｍ以下の表面粗さを得ることを目標とするステンレ
ス冷延鋼帯の製造において、熱延鋼帯を焼鈍酸洗した直
後の鋼帯表面粗さは、酸洗時のショットブラスト等の機
械的脱スケール処理及び硫酸等の酸により、平均粗さRa
2〜４μｍと著しく大きな粗さを有している。

ところで、一般に、冷間圧延時には圧延機入側より大量
に圧延油がロールバイトに供給される。これは、鋼帯表
面及びロール表面に対し、圧延油による潤滑と冷却を同
時に実施して、ヒートストリーク等の焼付き疵発生を防
止し、安定して鋼帯を製造するために行なわれる。従っ
て、冷間圧延の入側において、鋼帯表面に数μｍ厚み以
上の大量の圧延油が付着し、熱延後の焼鈍酸洗により上
述の如くに生じている鋼帯表面の著しく大きい粗さの凹
みに油が充満しロールバイトにかみ込まれる。この凹み
に充満した油は、ロールバイトの中でロールと鋼帯が接
触している間、逃げ場がなくなり封じ込められたまま圧
延されることになる。

一般に、圧延油を含めた液体は、空気等の気体に比較し
て著しく圧縮され難いので、圧延中に油を充満した凹み
は、圧延前よりいくらか小さくなるが、大部分が圧延後
も残留する。

以上により、冷間圧延前の鋼帯の表面粗さが、冷間圧延
後も残留し、製品の表面光沢を著しく損なうわけであ
る。

従って、表面光沢の良好な鋼帯を得るためには、予め、
冷間圧延前の鋼帯表面の凹凸を小さくすると良いことが
理解される。

即ち、上述の知見より、圧延油等の液体を用いない無潤
滑圧延を、冷間圧延前の鋼帯に施すと良いのである。

ところが、無潤滑圧延を施すとロールと鋼帯が焼付いて
摩擦係数が著しく大きくなり、圧延荷重が著しく大きく
なり、又、同時に、鋼帯表面の凹凸を充分低減させるの
に必要な圧下率が採れない場合が生じた。

そこで、本発明者らは、以下の２点を同時に両立させる
ステンレス鋼帯の予備処理方法を検討した。

（１）予備処理圧延時に、ロールと鋼帯が焼付かないこ
と。

（２）熱延鋼帯を焼鈍酸洗した後の鋼帯表面の凹凸を冷
間圧延後に残留させない程度に、予備処理可能なこと。

その結果、以下の方法があることが認められた。

（Ａ） ロール表面にごく薄い液体の膜を形成させ潤滑
する方法。

（Ｂ） 表面処理したロールで無潤滑圧延する方法。

ここで、上記（Ｂ）のロールの表面処理活用方法は、従
来知られている表面処理を種々試みたが、無垢ロールに
比べて焼付防止効果を有するものの未だ不充分である。

これに比べて上記（Ａ）の薄膜潤滑方法は、液体の膜が
薄いにもかかわらず、焼付防止効果が著しく大きい。
又、液体の膜厚を薄くするほど、熱延後に焼鈍酸洗した
鋼帯の表面凹凸を充分低減できる。本発明者らの検討で
は、ロール表面の膜厚を１μｍ以下にすると大部分の前
記表面凹凸を消去でき、然も、膜厚0.5μｍ以下にする
と更に良いこと、又反面、膜厚が１μｍを超えると凹凸
が多量に残留し、その後の冷間圧延においても消去でき
ないことを把握した。

尚、液体潤滑剤として、水、スキンパス油、圧延油、圧
延油エマルション等何れも焼付防止効果、表面凹凸低減
効果を有するが、望ましくは１〜15cSt程度の粘度を有
する液体潤滑剤が良い。

ここで、予備処理圧延時に５％を超える圧下率が必要な
理由は以下の通りである。

本発明者らの検討において、予備処理圧延時にその圧下
率を種々変更して、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯を通板
し、その後、冷間圧延、仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼
鈍、及び、仕上調質圧延を施して仕上げたステンレス冷
延鋼帯の表面光沢を調査した。

その結果、ゼンジミアミル等の小径ワークロールを用い
た圧延、冷間タンデムミル等の大径ワークロールを用い
た圧延、及び、これらを組み合わせた冷間圧延何れの場
合においても、予備処理圧延時の圧下率を変化させる
と、圧下率５％以下では表面光沢は殆ど改善されない
が、５％を超えると著しく良好となる。

ここで、更に鋼帯の表面光沢を向上する方法を検討し
た。

本発明の５％を超える圧下率のもとで、厚み１μｍ以下
の液体潤滑剤をロール表面に塗布したまま予備処理圧延
する方法において、予備処理圧延入側の鋼帯、即ち、熱
延鋼帯を焼鈍し、メカニカル脱スケール及び酸洗等の表
面性状調整処理を施した後の鋼帯の表面粗さは、予備処
理圧延出側の鋼帯の表面粗さに影響を及ぼし、例えば、
表面性調整処理後の鋼帯の表面粗さが小さいほど、予備
処理圧延後の鋼帯の表面粗さは小さくなる。その結果、
厚み１μｍ以下の液体潤滑剤をロール表面に塗布する予
処理圧延を施したステンレス鋼帯を、その後、圧延油を
大量に供給する冷間圧延を施して仕上焼鈍酸洗及び仕上
調質圧延した場合、その冷延鋼帯は、表面光沢がさらに
向上することを見い出した。

そこで、熱延鋼帯を焼鈍し、メカニカル脱スケール及び
酸洗等の表面性状調整処理を施した後の鋼帯の表面粗さ
を種々変えて、本発明の予備処理圧延を施し、その後、
圧延油を大量に供給する冷間圧延、仕上焼鈍酸洗及び仕
上調質圧延した後、そのステンレス冷延鋼帯の表面光沢
を調査した。

その結果、従来平均粗さRaが２〜４μｍと著しく粗さの
大きかった表面性状調整処理後の鋼帯表面粗さを、平均
粗さRa2μｍ以下とすることにより、ステンレス冷延鋼
帯の表面光沢が著しく向上することを見い出した。

尚、ここで、鋼帯の表面性状調整処理方法としては、酸
洗のみによるものの他、メカニカル脱スケールとしてシ
ョットブラスト、液体ホーニング、テンションレベラ
ー、ブラシ等の機械処理によるもの、或いはペースト電
解等の化学処理によるもの等を広く用いることができ
る。

［実施例］ 本発明方法に従って、熱延後に焼鈍酸洗し、更に表面粗
さを平均粗さRa2μｍ以下としたフェライト系ステンレ
ス鋼の例としてSUS430鋼帯、及び、オーステナイト系ス
テンレス鋼の例としてのSUS304鋼帯を、第１表〜第３表
に例として示す圧下率のもと、液体潤滑剤としてはスキ
ンパス圧延油を供給して予備処理圧延した。又、本発明
の比較例として、上述の表面粗さRaが２μｍを超える場
合についても実施した。その後、冷間圧延を実施し、仕
上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍して、各々仕上調質圧延し
た。尚、SUS304の仕上焼鈍酸洗を施した鋼帯は、仕上調
質圧延後、更にバフ研磨を同一条件で施した。

尚、第１表は、冷間タンデムミルによる大径ワークロー
ルを用いる冷間圧延の場合、第２表は、ゼンジミアミル
による小径ワークロールを用いる冷間圧延の場合、第３
表は、冷間タンデムミルによる圧延後にゼンジミアミル
で冷間圧延した場合を示す。

これらステンレス冷延鋼帯の表面光沢について、その目
視判定を第１表〜第３表に併せて示した。尚、目視判定
は、光沢の良好な順に特Ａ及びＡ〜Ｄの５段階とした。
目視判定による光沢をJIS−Z8741光沢度測定方法５（GS
20゜）によって定量化したところ、特Ａは光沢度950以
上、Ａは光沢度800〜950、Ｂは600〜800、Ｃは400〜60
0、Ｄは400以下に相当する。

又、従来の製造方法で得られたステンレス冷延鋼帯、及
び、比較例として、表面性状調整処理を施して平均粗さ
Raを２μｍ以下とし、その後、予備処理圧延時に、従来
の冷間圧延と同じく厚み１μｍを超える状態で液体潤滑
剤を供給する方法で得られたステンレス冷延鋼帯の表面
光沢の目視判定結果も併せて示した。

フェライト系SUS430鋼帯及びオーステナイト系SUS304鋼
帯のいずれの場合も、第１表〜第３表に示す冷間タンデ
ムミル等の大径ワークロールを用いる圧延、ゼンジミア
ミル等の小径ワークロールを用いる圧延、及びこれらを
組み合わせた圧延各々において、本発明方法により予備
処理を施して製造したステンレス冷延鋼帯は、従来方法
で製造した鋼帯に比べて著しく良好な表面光沢を有して
おり、本発明方法は表面光沢向上に著しく有効であるこ
とが明らかである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明方法により予備処理して製造したス
テンレス冷延鋼帯は、従来の方法により製造したステン
レス冷延鋼帯に比べ、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ワークロールを用いた
圧延の場合、従来全く到達不可能であったゼンジミアミ
ル等を用いた製品と同等以上の優れた表面光沢が得ら
れ、大量生産向きのタンデムミルを利用して能率良く、
かつ、品質の良い製品を供給できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 富夫 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 岸田 朗 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 (1)

【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
   た後、表面性状調整処理を施して、鋼帯表面粗さを平均
   粗さRa2μｍ以下とした後、更にロール表面に厚み１μ
   ｍ以下の液体潤滑剤を塗布し、５％を超える圧下率のも
   とで圧延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。