JPH08295999A - 耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents

耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板およびその製造方法

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JPH08295999A
JPH08295999A JP9720995A JP9720995A JPH08295999A JP H08295999 A JPH08295999 A JP H08295999A JP 9720995 A JP9720995 A JP 9720995A JP 9720995 A JP9720995 A JP 9720995A JP H08295999 A JPH08295999 A JP H08295999A
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JP
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stainless steel
steel sheet
color resistance
temper color
polished
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JP9720995A
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Jun Araki
純 荒木
Tomio Satsunoki
富美夫 札軒
Toyohiko Kakihara
豊彦 柿原
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げステ
ンレス鋼板およびその製造方法を提供することを目的と
する。 【構成】 研磨仕上げステンレス鋼板であって、表面か
ら50Åまでの深さにおけるCr、Si、Al、Feの
原子濃度比(Cr+Si+Al)/Feが0.6以上の
表面酸化皮膜を有することを特徴とする耐テンパーカラ
ー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板および冷間圧延
されたステンレス鋼板に機械的研磨を施した後に光輝焼
鈍を行うことを特徴とする耐テンパーカラー性に優れた
研磨仕上げステンレス鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レンジ、ポット、炊飯
器、鍋等の調理器具や電気ストーブ、ヒーター等の暖房
機具等として多方面に用いられる耐テンパーカラー性に
優れた研磨仕上げステンレス鋼板およびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】調理機具や暖房機具等において、耐食性
および意匠性を持たせるために研磨仕上げステンレス鋼
板が用いられることが多くなっている。従来、研磨仕上
げステンレス鋼板は研磨ベルトや研磨円盤等を回転させ
て、その研磨面に被研磨鋼板を接触させることにより製
造されるが、研磨材と被研磨鋼板の速度、研磨方向や研
磨材の砥粒の大きさ等に応じて、HL研磨仕上げ、N
o.4研磨仕上げ、バフ研磨仕上げや鏡面研磨仕上げ等
種々の研磨仕上げがある。
【0003】これらの研磨仕上げは最終仕上げとして用
いられ、冷間圧延後光輝焼鈍あるいは大気焼鈍後酸洗を
行い、調質圧延やテンションレベラーで材質、形状を整
えた後施されている。しかしながら、上記のような研磨
仕上げステンレス鋼板を200〜500℃の環境で使用
した場合、表面が茶褐色あるいは暗い青色に変色し、著
しく外観が損なわれる。この変色がテンパーカラーと呼
ばれるもので、初期には変色のみであるが、そのまま変
色が進むと耐銹性が劣化し、発銹が生じることもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】テンパーカラーを低く
抑える(耐テンパーカラー性向上)技術としては、特公
平4−1046号公報に見られるような、ステンレス鋼
中にSiまたはAlを多量に添加し、光輝焼鈍仕上げを
行う方法が知られている。しかし、ステンレス鋼に多量
のSiまたはAlを添加すると靱性の低下をもたらし、
熱間加工性も劣化する。さらに、従来の工業的プロセス
においては光輝焼鈍後に各種研磨仕上げを行うが、研磨
仕上げの後では耐テンパーカラー性は通常のステンレス
鋼板とほとんど差がなくなる。
【0005】本発明は、SiやAlが多量に添加されて
いないステンレス鋼において、研磨仕上げの表面性状を
有する耐テンパーカラー性に優れたステンレス鋼板およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、研磨仕上
げの表面と光輝焼鈍の表面に形成される酸化皮膜中の成
分と耐テンパーカラー性について検討し、耐テンパーカ
ラー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板およびその製
造方法を確立した。すなわち本発明は、ステンレス鋼板
において最終的に研磨仕上げの状態で表面酸化皮膜成分
のCr、Si、Alの濃度の高い表面酸化皮膜を有する
材料およびその製造方法を開発したものである。
【0007】本発明の要旨とするところは下記のとおり
である。 (1)研磨仕上げステンレス鋼板であって、表面から5
0Åまでの深さにおけるCr、Si、Al、Feの原子
濃度比(Cr+Si+Al)/Feが0.6以上の表面
酸化皮膜を有することを特徴とする耐テンパーカラー性
に優れた研磨仕上げステンレス鋼板。
【0008】(2)冷間圧延されたステンレス鋼板に機
械的研磨を施した後に光輝焼鈍を行うことを特徴とする
耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板
の製造方法。 (3)前記光輝焼鈍が式を満足する焼鈍温度T1
(℃)および式を満足する焼鈍雰囲気の露点T2
(℃)の条件の光輝焼鈍であることを特徴とする前項
(2)記載の耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げス
テンレス鋼板の製造方法。
【0009】 750≦T1≦5・T2+1200 …… −70≦T2≦−30 …… 以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】
【作用】本発明者らは、種々の研究の結果、耐テンパー
カラー性と表面から50Åまでの深さにおける酸化皮膜
中の成分組成との間には密接な関係があり、耐テンパー
カラー性向上のためには、Cr、Si、Alの成分に富
んだ酸化皮膜を形成させる必要があることを見出した。
【0011】また、逆にFeは耐テンパーカラー性を劣
化させることから、酸化皮膜中のCr、Si、Al、F
eの含有している割合として原子濃度比(Cr+Si+
Al)/Feを求め、SUS430、SUS304鋼板
において、原子濃度比(Cr+Si+Al)/Feを
0.1〜4までに調整した供試材について耐テンパーカ
ラー性を比較した。なお、酸化皮膜中の成分はAES
(オージェ電子分光分析法)によって分析し、耐テンパ
ーカラー性は大気中250℃で5時間加熱し、加熱前後
の色の変化を色差(ΔE* :JIS Z 873 0)
として測定した。その結果、図1に示すように原子濃度
比(Cr+Si+Al)/Feが大きい程、ΔE* が小
さく変色が少ないことが明らかとなった。
【0012】ΔE* が4以下であれば変色として目立た
ないため、満足する耐テンパーカラー性を有するために
は表面に原子濃度比(Cr+Si+Al)/Feで0.
6以上の酸化皮膜を形成させる必要があることが明らか
となった。研磨仕上げままの表面酸化皮膜中の原子濃度
比(Cr+Si+Al)/Feは0.1〜0.2であ
り、このままでは耐テンパーカラー性は著しく劣る。そ
こで本発明者らは、研磨仕上げ鋼板の表面に光輝焼鈍を
施し、表面から50Åまでの深さにおけるCr、Si、
Al、Feの原子濃度比(Cr+Si+Al)/Feが
0.6以上となる酸化皮膜を形成させる耐テンパーカラ
ー性向上方法を検討したが、従来のプロセスでは研磨仕
上げの前に一度焼鈍工程があるため、さらに光輝焼鈍を
行うと機械的性質等の製品材質が狙いから大きく外れる
可能性が高く安定製造条件が難しくなる上、工程数も増
えることから好ましくない。
【0013】本発明は、工業的プロセスでの効果を考え
て、冷間圧延されたステンレス鋼板に目的とする機械研
磨を施した後に光輝焼鈍を行うことを特徴としており、
冷間圧延後の最低2工程で耐テンパーカラー性に優れた
研磨仕上げステンレス鋼板が得られる。次に、光輝焼鈍
条件について説明する。
【0014】光輝焼鈍は一般的に水素と窒素をH2 :N
2 =(1〜9):1範囲の割合で混合した還元性雰囲気
の中で行うが、その際、焼鈍温度T1(℃)と雰囲気露
点T2(℃)の組み合わせによって焼鈍後の酸化皮膜中
の成分が変化する。冷間圧延したSUS430、SUS
304鋼板に対して、No.4仕上げ(JIS G 0
203 No.5349)相当の機械研磨を施し、種々
の焼鈍温度T1(℃)と雰囲気露点T2(℃)で光輝焼
鈍した結果を図2に示す。焼鈍温度を横軸に、雰囲気露
点を縦軸にとり、それぞれの表面から50Åまでの深さ
におけるCr、Si、Al、Feの原子濃度比(Cr+
Si+Al)/Feを求めており、原子濃度比が安定し
て0.6以上となる範囲は、 750≦T1≦5・T2+1200 …… −70≦T2≦−30 …… である。
【0015】光輝焼鈍の温度T1(℃)が750℃未満
の場合は、Crを中心とした有効元素(Si、Al)の
拡散移動が遅くなって十分な原子濃度比の酸化皮膜とな
らず、また(5×T2+1200)℃を超える場合は、
Crが還元される条件となり、Crの酸化と拡散移動が
抑えられるとともに他の元素の拡散移動も抑制される。
但し、Cr還元条件の焼鈍温度は露点との関係で決まる
ことから、光輝焼鈍の温度T1(℃)は、式の範囲が
よい。好ましくは、800℃以上1000℃以下がよ
い。
【0016】光輝焼鈍の露点T2(℃)は−30℃を超
えるとFeの酸化も激しくなり、表面の酸化皮膜へのF
eの濃化が避けられず、安定した品質とならない。また
−70℃未満のガス露点は工業的には非常に難しい。従
って、光輝焼鈍の露点は式の範囲がよい。好ましく
は、−60℃以上−35℃未満がよい。
【0017】
【実施例】表1、表2(表1のつづき)に本発明例、比
較例および従来例を示す。種々の鋼種を用い、精錬−鋳
造−熱間圧延−焼鈍・酸洗の工程を経てきた素材に冷間
圧延を施した後、本発明例と比較例には機械的な研磨を
行い、最後に光輝焼鈍を施し、従来例は冷間圧延後光輝
焼鈍を行い、最後に機械的研磨を施した。各々の鋼板に
ついて表面から50Åまでの深さにおける酸化皮膜中の
Cr、Si、Al、Feの原子数濃度をAES(オージ
ェ電子分光分析法)で測定し、原子濃度比(Cr+Si
+Al)/Feを求めた。耐テンパーカラー性について
は、大気中にて250℃で5時間の加熱を行い、加熱前
後の変色量を色差(ΔE* :JISZ 8730)とし
て測定した。
【0018】本発明例は原子濃度比が0.6以上で、加
熱による変色も4以下と良好な耐テンパーカラー性を有
しているのに対し、比較例および従来例は原子濃度比が
0.6未満で、加熱による変色も4を超え、耐テンパー
カラー性が劣った鋼板となっている。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】以上のことから明らかな如く、本発明に
よれば、耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げステン
レス鋼板を製造することが可能となる。特に本発明によ
れば、耐テンパーカラー性をはじめとした表面品質が研
磨仕上げ方法による影響を受けることなく、安定した鋼
板を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面から50Åまでの深さにおける酸化皮膜中
のCr、Si、Al、Feの原子濃度比(Cr+Si+
Al)/Feと250℃、5時間の大気中加熱を行った
際の加熱前後の変色量ΔE* の関係を示す図である。
【図2】光輝焼鈍における焼鈍温度T1(℃)、露点T
2(℃)と表面から50Åまでの深さにおける酸化皮膜
中のCr、Si、Al、Feの原子濃度比(Cr+Si
+Al)/Feの関係を示す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研磨仕上げステンレス鋼板であって、表
    面から50Åまでの深さにおけるCr、Si、Al、F
    eの原子濃度比(Cr+Si+Al)/Feが0.6以
    上の表面酸化皮膜を有することを特徴とする耐テンパー
    カラー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板。
  2. 【請求項2】 冷間圧延されたステンレス鋼板に機械的
    研磨を施した後に光輝焼鈍を行うことを特徴とする耐テ
    ンパーカラー性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 前記光輝焼鈍が式を満足する焼鈍温度
    T1(℃)および式を満足する焼鈍雰囲気の露点T2
    (℃)の条件の光輝焼鈍であることを特徴とする請求項
    2記載の耐テンパーカラー性に優れた研磨仕上げステン
    レス鋼板の製造方法。 750≦T1≦5・T2+1200 …… −70≦T2≦−30 ……
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