JPH08229603A

JPH08229603A - 冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方法

Info

Publication number: JPH08229603A
Application number: JP7061615A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Kenmochi; 一仁剣持; Osamu Sonobe; 治園部; Eisuke Kawasumi; 英輔河澄; Yoshiichi Kiyono; 芳一清野; Takashi Akazawa; 高赤澤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP3536868B2

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた表面光沢を有するステンレス冷延鋼帯
を製造可能とすること。【構成】熱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に、焼
鈍、酸洗を施し、更にＷＣ合金からなるワークロールを
用いて、 5％を超えて30％以下とする圧下率にて無潤滑
圧延を施すもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、良好な表面光沢を有す
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
テンレス予備処理鋼帯の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステンレス冷延鋼帯は、熱延鋼帯
を焼鈍酸洗した後、ワークロール径 150mmφ以下のゼン
ジミアミル等において、鋼製合金ワークロールを用いて
冷間圧延を施し、更に仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍し
た後、圧下率1.2 ％以下の仕上調質圧延を施し製造して
いた。

【０００３】上記ステンレス冷延鋼帯は、例えば、ＳＵ
Ｓ４３０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ことが多く、仕上調質圧延後の製品
に優れた表面光沢が要求される。また、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
バフ研磨を施すことが多く、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。

【０００４】そこで、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、冷間タン
デムミルのように 150mmφ以上の大径ワークロールを有
する圧延機で冷間圧延する方法が採られている。しか
し、大径ワークロールで冷間圧延した鋼帯の表面粗さ
は、小径ワークロールで圧延した鋼帯に比べて著しく大
きいため、その製品は光沢を要求する用途には全く適用
できなかった。

【０００５】従来、特公平4-36762 号公報及び特開平2-
169107号公報に示されるように、ステンレス熱延鋼帯を
焼鈍酸洗した後、鋼帯表面を平滑化する予備処理圧延を
行ない、その後冷間圧延することにより表面光沢を向上
する技術が提案されている。しかし、特公平4-36762 号
公報の従来技術は、無潤滑で予備処理圧延を施すので鋼
帯表面に微小な焼付き疵が発生する場合があり、冷間圧
延して仕上げた鋼帯の表面光沢が低下する場合が生じて
いる。また、特開平2-169107号公報の従来技術では、ワ
ークロール表面にごく薄い油膜を付着させてこの焼付き
を防止する工夫がなされているが、圧延油クーラントの
供給設備やろ過設備等に多大な投資を必要とし、これら
設備の保守管理の負担も大きく、更に良い方法が望まれ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ステンレス
鋼帯をゼンジミアミル等に小径ワークロールで圧延する
場合、冷間タンデムミル等の大径ワークロールで圧延す
る場合、及び、これらを組み合わせて圧延する場合にお
いて、優れた表面光沢を有するステンレス冷延鋼帯を製
造可能とすることを目的とする。

【０００７】

【発明を解決するための手段】本発明に係る冷間圧延用
ステンレス予備処理鋼帯の製造方法は、熱間圧延終了後
のステンレス鋼帯に、焼鈍、酸洗を施し、更にＷＣ合金
からなるワークロールを用いて、 5％を超えて30％以下
とする圧下率にて無潤滑圧延を施すようにしたものであ
る。

【０００８】

【作用】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。

【０００９】しかし、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出した。

【００１０】そこで、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面
粗さについて、以下に示す。最終仕上製品で平均粗さＲ
ａ 0.1μm 以下の表面粗さ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洗処理により、平均粗さＲ
ａ 2〜 4μm と著しく大きな粗さを有している。

【００１１】しかるに、一般に、冷間圧延時には圧延機
の入側より大量の圧延油がロールと鋼帯に供給される。
これは、圧延油による潤滑と冷却とを同時に実施し、ヒ
ートストリーク等の焼付き疵の発生を防止して、安定し
て鋼帯を製造するために行なわれる。

【００１２】従って、冷間圧延機の入側において、ロー
ル及び鋼帯表面に数μm 以上の厚みの圧延油が付着し、
熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯表面の著しく大きい凹みに圧
延油が溜まってロールバイトに噛み込まれる。この凹み
に溜まった油は、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。

【００１３】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
封じ込めた凹みは、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。

【００１４】以上のように、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。

【００１５】そこで、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。そして、このことは、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施す
ことにより実現できるのである。ところが、無潤滑圧延
を施すと、ロールと鋼帯が焼付いて微小な焼付き疵が発
生し、この疵が冷間圧延後にも残留して、鋼帯の表面光
沢が低下する場合が生じた。

【００１６】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。

【００１７】その結果、以下の方法が適当であることを
認めた。 (a) ステンレス鋼帯と焼付かないロール材質を採用す
る。 (b) ロール表面にごく薄い圧延油の膜を形成させる。

【００１８】ここで、(b) の薄膜潤滑方法は、薄い油膜
をロール表面に形成させる設備が必要であり、コストが
高い難点がある。

【００１９】これに比べて、(a) のロール材質を変更す
る方法は、ロールと鋼帯が焼付きを防止するものである
から無潤滑圧延を容易に達成できる。

【００２０】そこで、本発明者らは種々のロール材質の
ロールを本発明の予備処理圧延に適用した。その結果、
ＷＣ合金からなるワークロールを用いると良いことを見
出したわけである。

【００２１】即ち、ロールと鋼帯が焼付く現象を詳細に
観察すると、ロール表面の金属部分が鋼帯と凝着し、そ
の凝着がロールの回転に伴って繰り返されて、ロール表
面温度が著しく高くなり、凝着が拡大して焼付きに至る
ことを把握した。また、炭化物がロール表面にあると、
凝着は炭化物で停止し、ロールの回転に伴って凝着を繰
り返そうとしても、それ以上凝着は進展しないことを見
出した。このことより、ロール表面の大部分を炭化物で
覆うことができればロールと鋼帯は焼付かないわけであ
る。そのために、本発明者らは種々のロール材質を検討
したところ、本発明のＷＣ（炭化タングステン）を主成
分とするロールはロール表面に炭化物が微細分散してお
り、ロールと鋼帯は焼付かないことを見出したわけであ
る。ＷＣ合金は例えば、ＷＣ50％〜99％に、Ｃｏ0 〜30
％及び／又は、Ｎｉ0 〜30％及び／又は、他を組み合わ
せるのが良い。

【００２２】尚、本発明において、ＷＣ合金の一体ロー
ルを用いても良いが、コストが大きいため、ロールバレ
ル部分のみＷＣ合金としロールネック部分は従来の鋼系
合金とするか、或いは、ロールバレル部分の表層のみを
ＷＣ合金とすると良い。更に、ロールバレル部分の表層
のみをＷＣ合金とする方法として、ＷＣ合金を従来の鋼
系合金に嵌合したり溶射しても良いが、その厚みは0.5
mm以上とすることが望ましい。

【００２３】また、本発明による方法では冷間圧延前の
予備処理として前述の知見から、圧延油等の液体を供給
しない無潤滑圧延をしかも 5％を超えて30％以下とする
圧下率のもとで施すものである。

【００２４】尚ここで、無潤滑圧延時に、 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、冷間圧延前の無潤滑圧延時の圧下率を
種々変えて通板し、その後、圧延油を供給した冷間圧
延、仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍、及び仕上調質圧延
を行なって仕上げた製品の表面光沢を調査した。尚、表
面光沢度は、JIS Z 8741光沢度測定方法５（ＧＳ20°)
に従って測定した。その結果、大径ワークロールを用い
た冷間タンデムミルの場合、小径ワークロールを用いた
ゼンジミアミルの場合ともに、無潤滑圧延時の圧下率を
増加させると、圧下率 5％まで表面光沢はほとんど変化
しないが、 5％を超えると表面光沢は著しく良好とな
る。

【００２５】このように、 5％を超える圧下率のもとで
の無潤滑圧延は、表面光沢を著しく良好にするわけであ
るが、反面、従来技術にはない高い圧下率を必要とする
ため、従来ロールでは無潤滑状態でロールと鋼帯が直接
接触するために焼付き疵が発生し易く、従って、低速で
圧延し、焼付き疵を防ぐ必要があった。本発明者らの検
討において、ＷＣ合金のワークロールを用いた無潤滑予
備処理圧延時の圧下率を種々変更して焼付きの有無を調
査した結果、30％の圧下率まで焼付きが進展しなかった
ので、圧下率を30％以下とする必要があるものとしたの
である。

【００２６】尚、本発明方法における無潤滑圧延は、熱
延鋼帯の焼鈍、酸洗後、冷間圧延前であれば、如何なる
タイミング、位置において行なうものであっても良い。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）（表１）フェライト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚み4.
0mm のＳＵＳ４３０鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍・酸
洗した後に、本発明方法の一例として、ロール軸芯をハ
イス鋼とし、ロール外周にＣｏを10％含有するＷＣ合金
を嵌合したワークロールを適用して該鋼帯を圧下率13％
で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００２８】また、比較例として、通常の 5％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００２９】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行なった。これら鋼帯は、５スタ
ンド冷間タンデムミルで仕上げ厚み1.0mm まで冷間圧延
し、その後に仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率1.0 ％で調質
圧延し鋼帯表面の光沢を調査した。

【００３０】これらステンレス冷延鋼帯の表面光沢につ
いて、JIS Z 8741光沢測定方法５（ＧＳ20°) により測
定し、良好な順に光沢度950 以上を特Ａ、800 〜950 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。

【００３１】表１に示す結果より、本発明方法で製造し
たステンレス冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製
造した鋼帯に比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表１】

【００３２】（実施例２）（表２）フェライト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚み5.
0mm のＳＵＳ４３０鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍・酸
洗した後に、本発明方法の一例として、Ｃｏを30％含有
するＷＣ合金の一体型ワークロールを適用して該鋼帯を
圧下率20％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００３３】また、比較例として、通常の 3％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００３４】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行った。これら鋼帯は、５スタン
ド冷間タンデムミルで仕上げ厚み2.0mm まで冷間圧延
し、その後に仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率1.2 ％で調質
圧延し鋼帯表面の光沢を調査した。

【００３５】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表２に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表２】

【００３６】（実施例３）（表３）フェライト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚み3.
0mm のＳＵＳ４３０鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍・酸
洗した後に、本発明方法の一例として、ロール軸芯を冷
間ダイス鋼とし、ロール外周にＮｉを 5％含有するＷＣ
合金を嵌合したワークロールを適用して該鋼帯を圧下率
9％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００３７】また、比較例として、通常の 5％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００３８】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行った。これら鋼帯は、５スタン
ド冷間タンデムミルで仕上げ厚み0.7mm まで冷間圧延
し、その後に仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率0.8 ％で調質
圧延し鋼帯表面の光沢を調査した。

【００３９】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表３に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表３】

【００４０】（実施例４）（表４）フェライト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚み4.
0mm のＳＵＳ４３０鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍・酸
洗した後に、本発明方法の一例として、ロールネックを
セミハイス鋼とし、ロールバレルにＮｉを15％含有する
ＷＣ合金を設けたワークロールを適用して該鋼帯を圧下
率15％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００４１】また、比較例として、通常の 3％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００４２】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行なった。これら鋼帯は、５スタ
ンド冷間タンデムミルで仕上げ厚み1.3mm まで冷間圧延
し、その後に冷間ダイス鋼の小径ワークロールを用いる
20段ゼンジミア圧延機で中間厚み1.3mm から仕上げ厚み
1.0mm まで５パスで圧延し、仕上げ焼鈍、酸洗して伸び
率1.0 ％で調質圧延した。

【００４３】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表４に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表４】

【００４４】（実施例５）（表５）オーステナイト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚
み4.0mm のＳＵＳ３０４鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍
・酸洗した後に、本発明方法の一例として、ロール軸芯
をハイス鋼とし、ロール外周にＣｏを10％含有するＷＣ
合金を嵌合したワークロールを適用して該鋼帯を圧下率
13％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００４５】また、比較例として、通常の 5％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００４６】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行なった。これら鋼帯は、５スタ
ンド冷間タンデムミルで仕上げ厚み1.3mm まで冷間圧延
し、その後に仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率0.6 ％で調質
圧延し、＃600 のバフ研磨を３パス施して鋼帯表面の光
沢を調査した。

【００４７】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表５に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表５】

【００４８】（実施例６）（表６）オーステナイト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚
み5.0mm のＳＵＳ３０４鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍
・酸洗した後に、本発明方法の一例として、Ｃｏを30％
含有するＷＣ合金のワークロールを適用して該鋼帯を圧
下率30％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００４９】また、比較例として、通常の 3％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００５０】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行った。これら鋼帯は、５スタン
ド冷間タンデムミルで仕上げ厚み2.3mm まで冷間圧延
し、その後に仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率0.8 ％で調質
圧延し、＃400 のバフ研磨を５パス施して鋼帯表面の光
沢を調査した。

【００５１】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表６に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表６】

【００５２】（実施例７）（表７）オーステナイト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚
み3.0mm のＳＵＳ３０４鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍
・酸洗した後に、本発明方法の一例として、ロール軸芯
を冷間ダイス鋼とし、ロール外周にＮｉを 5％含有する
ＷＣ合金を嵌合したワークロールを適用して該鋼帯を圧
下率 9％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００５３】また、比較例として、通常の 3％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００５４】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行なった。これら鋼帯は、５スタ
ンド冷間タンデムミルで仕上げ厚み0.98mmまで冷間圧延
し、その後に仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率1.0 ％で調質
圧延し、＃400 のバフ研磨を１パス施して鋼帯表面の光
沢を調査した。

【００５５】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表７に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表７】

【００５６】（実施例８）（表８）オーステナイト系ステンレス鋼帯の一例としての素材厚
み3.0mm のＳＵＳ３０４鋼帯を用いて、熱延鋼帯を焼鈍
・酸洗した後に、本発明方法の一例として、ロールネッ
クをセミハイス鋼とし、ロールバレルにＮｉを15％含有
するＷＣ合金を設けたワークロールを適用して該鋼帯を
圧下率13％で無潤滑にて予備処理圧延した。

【００５７】また、比較例として、通常の 5％Ｃｒ鍛鋼
を用いたワークロールを適用して同じ圧下率で予備処理
圧延した。

【００５８】更に、従来例として全く予備処理圧延を施
さず、焼鈍酸洗のみを行なった。これら鋼帯は、５スタ
ンド冷間タンデムミルで仕上げ厚み1.3mm まで冷間圧延
し、その後にハイス系小径ワークロールを用いる12段ク
ラスターミルで中間厚み1.3mm から仕上げ厚み0.8mm ま
で冷間圧延し、仕上げ焼鈍、酸洗して伸び率0.6％で調
質圧延し、＃600 でバフ研磨を２パス施して鋼帯表面の
光沢を調査した。

【００５９】光沢の評価方法は実施例１と同じとした。
表８に示す結果より、本発明方法で製造したステンレス
冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法で製造した鋼帯に
比較して著しく良好な光沢を有していた。

【表８】

【００６０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明方法により製造し
たステンレス冷延鋼帯は、比較例及び従来例の方法によ
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
アミル等の小径ワーク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。そして、本発明方法によれ
ば、圧延油クーラントの設備投資の削減と該設備の保守
管理の削減が達成できる。また、焼付きが進展しないの
で、予備処理圧延の速度を大きくでき、圧延能率が向上
する効果も得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河澄英輔千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者清野芳一千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者赤澤高千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱間圧延終了後のステンレス鋼帯に、焼
鈍、酸洗を施し、更にＷＣ合金からなるワークロールを
用いて、 5％を超えて30％以下とする圧下率にて無潤滑
圧延を施す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。