JPH11279654A - Ti入りフェライト系ステンレス鋼帯の製造方法 - Google Patents

Ti入りフェライト系ステンレス鋼帯の製造方法

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JPH11279654A
JPH11279654A JP10101752A JP10175298A JPH11279654A JP H11279654 A JPH11279654 A JP H11279654A JP 10101752 A JP10101752 A JP 10101752A JP 10175298 A JP10175298 A JP 10175298A JP H11279654 A JPH11279654 A JP H11279654A
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JP
Japan
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stainless steel
steel strip
annealing
ferritic stainless
cold rolling
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JP10101752A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Kashiwa
克彦 柏
Kenichi Haba
健一 羽場
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ti入りフェライト系ステンレス鋼帯の冷延
での鋭敏化によるキラキラ疵(粒界腐食)の発生を防止
する。 【解決手段】 重量%で、C:0.08%以下、Cr:
10.50〜20.00%、Ti:1.0%以下からな
る鋳片を加熱又は鋳造後の熱片のまま直接熱間圧延し、
次いで焼鈍、酸洗、冷間圧延を少なくとも1回以上繰り
返すフェライト系ステンレス鋼帯の製造方法において、
冷延工程にて施される1回もしくは複数回の焼鈍の許容
設計焼鈍温度のうちから選択される最も高い許容温度
(T)から、 Ti/(C+N)≧0.006T−0.4 となるようTi添加調整をして溶製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼中成分を適正に
調整することにより冷延鋼帯で発生する粒界腐食疵(キ
ラキラ疵と以下称する。)の防止を行う製造方法であっ
て、且つTiコストの低減を図ったTi入りフェライト
系ステンレス鋼の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】Ti入りフェライト系ステンレス鋼板
は、家電製品等に使用され、SUS430に比べて、加
工性、溶接性、耐食性を向上したものである。
【0003】Ti入りフェライト系ステンレス鋼の冷延
鋼帯を製造する際、冷延工程にて連続焼鈍あるいはバッ
チ式焼鈍が施される(以下これらを焼鈍と称す)。この
焼鈍の際、焼鈍の温度あるいは冷却の条件によっては、
材料が鋭敏化し、焼鈍後に施される酸洗工程にて鋼帯の
表層付近の粒界が侵食され、その後の冷間圧延工程、最
終焼鈍工程後、粒界が侵食された結晶粒が脱落し、キラ
キラ疵と称する表面欠陥が発生する。
【0004】このキラキラ疵が発生した場合、著しく外
観を損なうという問題がある。また、このキラキラ疵が
発生した場合、研磨除去する必要があり、余分な工程が
必要となる。
【0005】Ti入りフェライト系ステンレス鋼の鋭敏
化によるキラキラ疵発生防止には従来、C,Nの低減に
よる方法が知られている。しかし、工業的に到達し得る
C,N量レベルでは、キラキラ疵の要因である粒界腐食
感受性を完全に抑制することができない場合は、Ti又
はNb等のC,Nを固定し得る安定化元素を単独或いは
複合で添加することにより、粒界腐食に及ぼすC,Nの
悪影響を解消することが知られており、本発明と同一出
願人による特開平5−271880号公報に開示されて
いる。
【0006】また、一般的にTi入りフェライト系ステ
ンレス鋼帯の製造は、客先での加工条件なども考慮して
種々の成分設計が行われ、且つ機械的特性等材料の要求
特性を出すため、焼鈍温度範囲や冷却速度範囲をきめて
その範囲になるよう製造されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、化学量
論的にC,Nを固定するに必要なTi量程度のTi添加
量では焼鈍温度、冷却条件によってはきらきら疵を完全
に防止することは困難であった。また、前述のように客
先の指定による成分設計、温度・冷却条件など予め決め
られた条件内で製造しても、製造上の外乱例えば、焼鈍
後の冷却条件のバラツキ、製造工程の通板速度などのバ
ラツキもあり、 Ti入りフェライト系ステンレス鋼帯
のキラキラ疵を完全に防止するに至っていないのが実状
であった。そこで、本発明はTi入りフェライト系ステ
ンレス鋼帯の鋭敏化によるキラキラ疵発生をあらゆる製
造条件の基でも防止できるTi入りフェライト系ステン
レス鋼帯の製造方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、重量%
で、C:0.08%以下、Cr:10.50〜20.0
0%、Ti:1.0%以下からなる鋳片を加熱又は鋳造
後の熱片のまま直接熱間圧延し、次いで焼鈍、酸洗、冷
間圧延を少なくとも1回以上繰り返すフェライト系ステ
ンレス鋼帯の製造方法において、冷延工程にて施される
1回もしくは複数回の焼鈍の許容設計焼鈍温度のうちか
ら選択される最も高い許容温度(T)から、Ti/(C
+N)≧0.006T−0.4となるようTi添加調整
をして溶製するものである。本発明に従えば、予め決め
られた成分設計及び焼鈍温度設計の後に、前記最高許容
温度(T)に基づき更に細かくTi重量%を見直し鋼成
分設計ができるため、確実にキラキラ疵を防止できる。
【0009】更に本発明は、前記Ti添加調整は溶製工
程の最終段階で溶鋼中へTiを添加する方法である。本
発明に従えば、溶製工程の最終工程で鋼中成分を測定し
た後、Ti添加量を調整できるため、成分調整が困難な
不可避的に含まれるN重量%を正確に加味することがで
き、確実にキラキラ疵を防止できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明者等は、Ti入りフェライ
ト系ステンレス鋼帯であるSUS430LX等で時とし
て発生するキラキラ疵について鋭意調査した結果、予め
決められた製造条件は満足しているが、なお且つキラキ
ラ疵が発生している。これを確実に防ぐには、製造条件
における焼鈍工程の最高許容温度から再度成分設計を見
直し、製造することで確実にキラキラ疵を防止できるこ
とを見出したものである。
【0011】キラキラ疵の評価は、目視評価であり、最
終冷延鋼帯の表面へガムテープを張り付け、その後剥が
した後を観察することによって評価する。剥がした後の
表面が脱粒され目視するとキラキラ見えるところからキ
ラキラ疵と呼んでいる。尚、この疵は鋼帯表面の肌荒れ
が重度の場合はガムテープ未貼り付けの場合でも白い筋
状の疵として観察できる。
【0012】以下、基材として使用されるTi入りフェ
ライト系ステンレス鋼の合金成分及び含有量を説明す
る。
【0013】C:ステンレス鋼に不可避的に含まれる元
素である。C含有量を低減すると軟質になり、加工性が
向上すると共に炭化物の生成が少なくなる。また、C含
有量の低減に伴って、溶接性及び溶接部の耐食性も向上
する。そこでC含有量の上限を0.08重量%に規定し
た。
【0014】Cr:ステンレス鋼の耐食性を高める主要
元素であり、耐候性、耐孔食性等の耐食性を著しく向上
させる。耐食性改善に与えるCrの作用は、10.50
重量%未満では不十分である。しかし、Cr含有量が2
0.00重量%を超えると脆化が生じ易く、薄板製造、
製品加工等の際に困難を伴う。そのため、Cr含有量を
10.50〜20.00重量%の範囲に定めた。
【0015】Ti:Tiは、C,Nを固定する作用があ
り、耐食性向上に有効な合金元素である。しかし、1.
0重量%を超えて含有させると、Tiストリークと呼ば
れる表面欠陥を強める傾向がみられ、素材の表面品質を
劣化させる。
【0016】次に、冷延工程にて施される1回もしくは
複数回の焼鈍の許容設計焼鈍温度のうちから選択される
最も高い許容温度(T)から、 Ti/(C+N)≧0.006T−0.4 1式 となるようTi添加調整する理由について以下述べる。
【0017】これは、前述の調査結果から、このキラキ
ラ疵発生原因は、予め決められたTi重量%が下限に近
いことから、焼鈍等の加熱後の冷却時に、TiNが優先
的に析出し、残存Ti量によるCに対する安定化作用が
低下する結果、図7の(a)のようにCr炭化物が析出
し鋭敏化する。更にその後の酸洗ないし冷延・焼鈍酸洗
の繰り返しによりCr炭化物が析出した粒界腐食面が図
7の(b),(c)、(d),(e)と進んで脱粒する
ものである。すなわち、製造条件のバラツキ等は、不可
避的に発生する外乱であるが、これらを考慮して確実に
キラキラ疵を防止するには、前記のTiNの優先析出と
それに伴うCr炭化物の析出が焼鈍時の最高温度に左右
され易いことを見出し、その対応策の創出が有効である
と確信したものである。
【0018】予め決められた成分設計及び焼鈍温度設計
の後に、1式による最高許容温度から更に細かくTi重
量%を見直し鋼成分設計すると、確実にキラキラ疵を防
止できる。さらに、確実に行うためには、溶製工程の最
終成分調整工程である脱ガス工程で溶鋼成分を確認して
不可避的成分であるC,N量を確実に把握してTiを調
整するものである。
【0019】本発明を確認するため実施した実験を以下
説明する。供試材料として、重量%でC:0.001〜
0.030%,Si:00%以下、Mn:1.00%以
下、Cr:10.50〜20.00%,Mo:2.20
%以下、Ti:0.01〜1.00%、その他不可避不
純物およびFeからなるTi入りフェライト系ステンレ
ス鋼冷延鋼帯を使用し、Ti,C+N量を変化させ、そ
の冷延鋼帯のサンプルを採取し、通常の製造条件ではキ
ラキラ疵が発生する場合があり、調査研究の条件を一定
にするため、表面を研磨し、その後実験室的に焼鈍を施
し、その際、焼鈍温度850℃〜1100℃,冷却速度
0.53〜27000℃/minの範囲で変化させ、冷
却後の鋭敏化有無を調査した。焼鈍温度の範囲は、Ti
入りフェライト系ステンレス鋼の材料特性によってきま
る通常の焼鈍温度範囲であり、冷却速度範囲は、焼鈍設
備の仕様できまる通常の冷却速度範囲30000℃/m
in以下を想定したものである。
【0020】この実験の結果を図2から図6へ示し、
これをTi/(C+N)比率と冷却速度に関わらず鋭敏
化しない焼鈍温度の最高値で整理したものが図1であ
る。図2から図6は、Ti/(C+N)を固定して、焼
鈍温度と冷却速度を変化させキラキラ疵の発生有無を調
査したものである。そして、図1は冷却速度全域に渡っ
てキラキラ疵が発生しない焼鈍温度をTi/(C+N)比
率との関係で整理したものである。この結果、焼鈍温度
850度以上においては、Ti/(C+N)≧0.00
6T−0.4にTi重量%を調整することで、冷却条件
が変化しても確実にキラキラ疵を防止できることがわか
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ti入りフェライト系ステンレス鋼を製造する際し、最
高許容温度でTi含有量を再調整することにより、確実
に冷延鋼帯でのキラキラ疵の発生を防止することができ
る。また、焼鈍時の冷却速度の変動に拘らず、C、Nを
固定するためのTi量を最低限に押さえることができ製
造コストを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造条件を説明するTi/(C+N)
と最高焼鈍温度の関係図である。
【図2】 Ti/(C+N)=0.0重量%の実験結果
である。
【図3】 Ti/(C+N)=5.3重量%の実験結果
である。
【図4】 Ti/(C+N)=5.6重量%の実験結果
である。
【図5】 Ti/(C+N)=5.9重量%の実験結果
である。
【図6】 Ti/(C+N)=6.2重量%の実験結果
である。
【図7】キラキラ疵発生メカニズムを説明する模試図で
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、C:0.08%以下、Cr:
    10.50〜20.00%、Ti:1.0%以下からな
    る鋳片を加熱又は鋳造後の熱片のまま直接熱間圧延し、
    次いで焼鈍、酸洗、冷間圧延を少なくとも1回以上繰り
    返すフェライト系ステンレス鋼帯の製造方法において、
    冷延工程にて施される1回もしくは複数回の焼鈍の許容
    設計焼鈍温度のうちから選択される最も高い許容温度
    (T)から、 Ti/(C+N)≧0.006T−0.4 となるようTi添加調整をして溶製することを特徴とす
    るTi入りフェライト系ステンレス鋼帯の製造方法。
  2. 【請求項2】溶製工程の最終段階で溶鋼中へTiを添加
    することにより、Ti添加調整を行うことを特徴とする
    請求項1記載のTi入りフェライト系ステンレス鋼帯の
    製造方法。
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