JPS591685A - 耐銹性の優れたステンレス鋼の製造法 - Google Patents
耐銹性の優れたステンレス鋼の製造法Info
- Publication number
- JPS591685A JPS591685A JP11082182A JP11082182A JPS591685A JP S591685 A JPS591685 A JP S591685A JP 11082182 A JP11082182 A JP 11082182A JP 11082182 A JP11082182 A JP 11082182A JP S591685 A JPS591685 A JP S591685A
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- Japan
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- stainless steel
- rust resistance
- steel material
- resistance
- oxide
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐誘性の優れたステンレス鋼の製造法に関する
ものであってその特徴とするところはあらかじめ表面に
シリコン化合物を塗布した後、水素ガスもしくは水素ガ
スと窒素ガスとの混合ガス中で加熱軟化（焼きなまし）
を行ない、表面にシリカ（５ｔＯ２または５１０ｘ）皮
膜を形成させることにある。
ものであってその特徴とするところはあらかじめ表面に
シリコン化合物を塗布した後、水素ガスもしくは水素ガ
スと窒素ガスとの混合ガス中で加熱軟化（焼きなまし）
を行ない、表面にシリカ（５ｔＯ２または５１０ｘ）皮
膜を形成させることにある。
本発明はステンレス鋼、特にクロム系ステンレス鋼の光
輝焼鈍材の耐誘性が同一鋼種（成分系）であるにもかか
わらず、材料によって大巾に異なる事実を見い出し、そ
の原因、が、これまでの常識に反してその表面皮膜にク
ロムを多く含む酸化物であるステンレス鋼よりも、大部
分シリコンの酸化物、就中無定形シリカから成るステン
レス鋼がよりすぐれた耐誘性を示すという新発見に基づ
いてなされたものである。
輝焼鈍材の耐誘性が同一鋼種（成分系）であるにもかか
わらず、材料によって大巾に異なる事実を見い出し、そ
の原因、が、これまでの常識に反してその表面皮膜にク
ロムを多く含む酸化物であるステンレス鋼よりも、大部
分シリコンの酸化物、就中無定形シリカから成るステン
レス鋼がよりすぐれた耐誘性を示すという新発見に基づ
いてなされたものである。
現在ステンレス鋼の製造プロセスを最終的な表面仕上の
面から分類すると、冷間圧延後に軽油燃焼による酸化雰
囲気中で焼なましし、引続き硝酸電解もしくは硝フッ酸
浸漬によって表面の着色酸化膜を除去すると同時に表面
を不働態化するプロセスと水素ガスを含む還元性雰囲気
中で表面が酸化着色しないように焼なましく光輝焼鈍、
Ｂｒ ｉ ｇｈ ｔａｎｎｅａｌｉｎｇ ＋ 以下ＢＡ
と略す）を行ない、不働態化処理は省略するプロセスと
に分けられる。後者のプロセスでは製品の表面品質（外
観、耐誘性）は当然ながら最終工程である焼なまし工程
に支配される。
面から分類すると、冷間圧延後に軽油燃焼による酸化雰
囲気中で焼なましし、引続き硝酸電解もしくは硝フッ酸
浸漬によって表面の着色酸化膜を除去すると同時に表面
を不働態化するプロセスと水素ガスを含む還元性雰囲気
中で表面が酸化着色しないように焼なましく光輝焼鈍、
Ｂｒ ｉ ｇｈ ｔａｎｎｅａｌｉｎｇ ＋ 以下ＢＡ
と略す）を行ない、不働態化処理は省略するプロセスと
に分けられる。後者のプロセスでは製品の表面品質（外
観、耐誘性）は当然ながら最終工程である焼なまし工程
に支配される。
本発明は後者のプロセスのステンレス鋼に関するもので
あって、同一成分系のステンレス鋼であっても耐誘性が
大巾に異なる原因を明らかにする目的で、各種のＢＡ材
の表面組成をオージェ電子分光法および電子回折法で詳
細に調査した結果、たとえばＳＵＳ ４３０系（１６〜
１９ ｗｔ％）では表面組成が主としてＣｒとＳｉの酸
化物から成り、そのＣｒの表面濃度（厚さ約２０Ｘの平
−膜組成）は３〜２２原子ノｅ−セントで、ｓｌの表面
濃度は１４〜４６原子ツヤ−セントの範囲に変化するこ
とが分った。
あって、同一成分系のステンレス鋼であっても耐誘性が
大巾に異なる原因を明らかにする目的で、各種のＢＡ材
の表面組成をオージェ電子分光法および電子回折法で詳
細に調査した結果、たとえばＳＵＳ ４３０系（１６〜
１９ ｗｔ％）では表面組成が主としてＣｒとＳｉの酸
化物から成り、そのＣｒの表面濃度（厚さ約２０Ｘの平
−膜組成）は３〜２２原子ノｅ−セントで、ｓｌの表面
濃度は１４〜４６原子ツヤ−セントの範囲に変化するこ
とが分った。
該ステンレス鋼のＳｌ濃度（０，３〜０．７ｗｔ％）に
比べて異常に高い表面８１濃度はＢＡ中にＳｔの優先酸
化が起っていることを示している。すなわちＢＡの雰囲
気は一般にアンモニア分解ガス（７５ｖｏｔ％Ｈ２＋
２５ ｖｏｔ％Ｎ２）が用いられるが、微量の水分を含
んでおシ、その水分量は０．００１ ｖｏｔ％から０．
１ ｖｏｔ％である。（露点にして約−６０℃〜−２０
℃）。而してガスの還元力は水素ガスの分圧（ＰＨ２）
と水蒸気の分圧（ＰＨ２０）との比ＰＨ２ｏ／ｐＨ２並
びに加熱温度によって決まる。す々わち金金属をＭ、そ
の酸化物をＭｘＯｙとするとその酸化還元平衡は次の式
で表わされる。
比べて異常に高い表面８１濃度はＢＡ中にＳｔの優先酸
化が起っていることを示している。すなわちＢＡの雰囲
気は一般にアンモニア分解ガス（７５ｖｏｔ％Ｈ２＋
２５ ｖｏｔ％Ｎ２）が用いられるが、微量の水分を含
んでおシ、その水分量は０．００１ ｖｏｔ％から０．
１ ｖｏｔ％である。（露点にして約−６０℃〜−２０
℃）。而してガスの還元力は水素ガスの分圧（ＰＨ２）
と水蒸気の分圧（ＰＨ２０）との比ＰＨ２ｏ／ｐＨ２並
びに加熱温度によって決まる。す々わち金金属をＭ、そ
の酸化物をＭｘＯｙとするとその酸化還元平衡は次の式
で表わされる。
ｘＭ ＋ ｙ Ｈ２Ｏ＝ ＭｘＯｙ＋ ｙＨ２，（１）
ΔＧ ＝ ＲＴ Ａｎ ＰＨ２０／ＰＨ２（２）ここで
ΔＧは（１）反応のギブスの自由エネルギーである。Ｆ
ｅ＋ ＣｒおよびｓｉのそれぞれのΔＧを用いて（１）
反応の起シやすさく酸化されやすさ）を比較すると、い
ずれの温度においてもｓｉが最も酸化されやすく、Ｃｒ
がそれにつぎ、Ｆｅは最も酸化されにくい。すなわち７
５％Ｈ２であれば露点−２０℃以下テＦｅは焼なまし中
（１ｏｏｏ℃〜１ｏｏ℃）に全く酸化されないが、ｓｉ
は露点−６０℃、１０００℃でも酸化状態にあｉ） 、
Ｃｒは露点によっては酸化される。鋼中の固溶金属元素
が表面で酸化物（イオン）になると、内部がら固溶元素
が引続き表面に拡散し、その結果、その成分の酸化濃縮
層が表面に形成される。Ｓｔの表面酸化物は以上の原理
によってＢＡ中に形成するものである。したがって同一
鋼成分であっても焼なまし雰囲気が異なると表面皮膜組
成（Ｓｉの酸化物とＣｒの酸化物との割合）が変わシ、
製品の耐誘性に直接影響を及はす。そこで各種のＢＡ材
の耐誘性と表面組成との関係を調べたところｓｉの酸化
物の割合の高いものほど耐誘性がすぐれていること、更
にまたＳｔの酸化物がアモルファスになっているものが
耐誘性がよいことを見い出した。
ΔＧ ＝ ＲＴ Ａｎ ＰＨ２０／ＰＨ２（２）ここで
ΔＧは（１）反応のギブスの自由エネルギーである。Ｆ
ｅ＋ ＣｒおよびｓｉのそれぞれのΔＧを用いて（１）
反応の起シやすさく酸化されやすさ）を比較すると、い
ずれの温度においてもｓｉが最も酸化されやすく、Ｃｒ
がそれにつぎ、Ｆｅは最も酸化されにくい。すなわち７
５％Ｈ２であれば露点−２０℃以下テＦｅは焼なまし中
（１ｏｏｏ℃〜１ｏｏ℃）に全く酸化されないが、ｓｉ
は露点−６０℃、１０００℃でも酸化状態にあｉ） 、
Ｃｒは露点によっては酸化される。鋼中の固溶金属元素
が表面で酸化物（イオン）になると、内部がら固溶元素
が引続き表面に拡散し、その結果、その成分の酸化濃縮
層が表面に形成される。Ｓｔの表面酸化物は以上の原理
によってＢＡ中に形成するものである。したがって同一
鋼成分であっても焼なまし雰囲気が異なると表面皮膜組
成（Ｓｉの酸化物とＣｒの酸化物との割合）が変わシ、
製品の耐誘性に直接影響を及はす。そこで各種のＢＡ材
の耐誘性と表面組成との関係を調べたところｓｉの酸化
物の割合の高いものほど耐誘性がすぐれていること、更
にまたＳｔの酸化物がアモルファスになっているものが
耐誘性がよいことを見い出した。
Ｓｔの酸化物を表面Ｆ形成せしめるには、上記の如く焼
な甘し雰囲気成分（水素ガス濃度と露点）をコントロー
ルすることによって達成できる。しかしながらこの方法
は全ての熱サイクルで厳密なＰｕ２ｏ／Ｐｎ２の管理が
必要で、かつ連続節なましに於てはコイル（銅帯）から
持ち込まれる水分による露点上昇などがあってコントロ
ールが難かしい。
な甘し雰囲気成分（水素ガス濃度と露点）をコントロー
ルすることによって達成できる。しかしながらこの方法
は全ての熱サイクルで厳密なＰｕ２ｏ／Ｐｎ２の管理が
必要で、かつ連続節なましに於てはコイル（銅帯）から
持ち込まれる水分による露点上昇などがあってコントロ
ールが難かしい。
またアモルファス酸化物にする露点の管理範囲が狭いと
いう難点がある。本発明者らは表面にｓｉの酸化物を簡
単に形成させる方法として、焼鈍前に３ｔの化合物を塗
布することが有効であることを見いだした。すなわち冷
間圧延後のコイルを脱脂後、シリカゾルの水けんだく液
、各種の水溶性無機珪酸塩（オルソ珪酸ソーダおよびカ
リメタ珪酸ソーダおよびカリあるいは珪弗化ソーダおよ
び珪フッ化アンモンなど）の溶液に浸漬し、ロール絞り
によってＳｉＯ２の付着量を好ましくは１〜１２０ ｒ
ｖ’／ｍ ２の範囲に付着せしめ、１５０℃の熱風で乾
燥したあと、通常の加熱サイクル、たとえば９５０℃、
１分間の焼なましを行々う。この際露点は特に制御され
る必要はないが、表面が着色しないためには一２０℃以
下（７５４Ｈ２において）が望ましい。
いう難点がある。本発明者らは表面にｓｉの酸化物を簡
単に形成させる方法として、焼鈍前に３ｔの化合物を塗
布することが有効であることを見いだした。すなわち冷
間圧延後のコイルを脱脂後、シリカゾルの水けんだく液
、各種の水溶性無機珪酸塩（オルソ珪酸ソーダおよびカ
リメタ珪酸ソーダおよびカリあるいは珪弗化ソーダおよ
び珪フッ化アンモンなど）の溶液に浸漬し、ロール絞り
によってＳｉＯ２の付着量を好ましくは１〜１２０ ｒ
ｖ’／ｍ ２の範囲に付着せしめ、１５０℃の熱風で乾
燥したあと、通常の加熱サイクル、たとえば９５０℃、
１分間の焼なましを行々う。この際露点は特に制御され
る必要はないが、表面が着色しないためには一２０℃以
下（７５４Ｈ２において）が望ましい。
またＳｌの好ましい付着量を上記範囲としたのは、１ｍ
９／ｍ”未満では耐誘性が同−焼なまし条件の無塗布ス
テンレス鋼に比べて改善されず、一方１２０ｍｑ／ ｍ
２を超えると焼なまし後の表面が光沢不良を起し外観が
悪くなるためである。
９／ｍ”未満では耐誘性が同−焼なまし条件の無塗布ス
テンレス鋼に比べて改善されず、一方１２０ｍｑ／ ｍ
２を超えると焼なまし後の表面が光沢不良を起し外観が
悪くなるためである。
塗布方法は上記の如く浸漬、ロール絞りが最も簡単であ
るが、珪酸ソーダ溶液を用いるときは脱脂を兼ねる目的
で電解（銅帯をプラス、マイナスのいずれとしても可）
を併用することもできる。
るが、珪酸ソーダ溶液を用いるときは脱脂を兼ねる目的
で電解（銅帯をプラス、マイナスのいずれとしても可）
を併用することもできる。
以下に本発明の実施例を述べる。
実施例１
予じめ脱脂した１ ９ Ｃｒステンレス鋼（Ｃｒ １９
．２％、Ｃ０，００５％、 ８１０．３０％、Ｍｎ０．
７５％、 Ｐ ００２５％ 、Ｓ Ｏ，００４％、Ｎｌ
０４３０％、Ｃｕ０．４％、 Ｎ Ｏ，００９％、Ｎｂ
Ｏ，５０％、 Ｆｅ残）の冷延板を３％オルソ珪酸ソー
ダ水溶液（９０℃）に浸漬し、ロール絞シによって水切
りした後、熱風乾燥し、７５％Ｈ。
．２％、Ｃ０，００５％、 ８１０．３０％、Ｍｎ０．
７５％、 Ｐ ００２５％ 、Ｓ Ｏ，００４％、Ｎｌ
０４３０％、Ｃｕ０．４％、 Ｎ Ｏ，００９％、Ｎｂ
Ｏ，５０％、 Ｆｅ残）の冷延板を３％オルソ珪酸ソー
ダ水溶液（９０℃）に浸漬し、ロール絞シによって水切
りした後、熱風乾燥し、７５％Ｈ。
露点−４０℃の雰囲気中で９５０’Ｃ，１分間の熱処理
を行なった。１００℃まで冷却後大気中に取り出したも
のは、すぐれた光沢を示した。表面酸化膜組成並びに耐
誘性を表１に示す。表面皮膜はＳｔの酸化物が主体で、
耐誘性は極めてすぐれていた。
を行なった。１００℃まで冷却後大気中に取り出したも
のは、すぐれた光沢を示した。表面酸化膜組成並びに耐
誘性を表１に示す。表面皮膜はＳｔの酸化物が主体で、
耐誘性は極めてすぐれていた。
実施例２
実施例１と同じステンレス鋼（脱脂板）を２％の固形分
を含むシリカゾル中（常温）に浸漬し、引上げてロール
絞り、乾燥を行なった。実施例１と同様の焼なま１−を
行なった製品の表面皮膜と耐誘性を同じく表１に示す。
を含むシリカゾル中（常温）に浸漬し、引上げてロール
絞り、乾燥を行なった。実施例１と同様の焼なま１−を
行なった製品の表面皮膜と耐誘性を同じく表１に示す。
実施例３
３％オルソ珪酸ソーダ（９０℃）中で、実施例１と同じ
成分系のステンレス鋼（冷間圧延油付着のまま）を陰極
として２０Ａ／ｄｍ”で２秒間電解し、引続き水洗乾燥
を行なった。実施例１と同様に焼なましを行なった製品
の耐誘性は表１に示すように極めてすぐれていた。
成分系のステンレス鋼（冷間圧延油付着のまま）を陰極
として２０Ａ／ｄｍ”で２秒間電解し、引続き水洗乾燥
を行なった。実施例１と同様に焼なましを行なった製品
の耐誘性は表１に示すように極めてすぐれていた。
Claims (1)
- ステンレス鋼または銅帯をあらかじめ無機の珪酸塩化合
物の水溶液もしくはシリカゾルの水けんだく液中で処理
し、引続き光輝焼鈍を行なうことを特徴とする耐誘性の
優れたステンレス鋼の製造法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082182A JPH0718016B2 (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 耐銹性の優れたステンレス鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082182A JPH0718016B2 (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 耐銹性の優れたステンレス鋼の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591685A true JPS591685A (ja) | 1984-01-07 |
| JPH0718016B2 JPH0718016B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=14545505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082182A Expired - Lifetime JPH0718016B2 (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 耐銹性の優れたステンレス鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718016B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157885A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Kawasaki Steel Corp | フエライト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の耐銹性改善方法 |
| JP2008231551A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐テンパーカラー性に優れたステンレス鋼材およびその製造法 |
| CN113755830A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-07 | 温州瑞银不锈钢制造有限公司 | 一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢 |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP11082182A patent/JPH0718016B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157885A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Kawasaki Steel Corp | フエライト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の耐銹性改善方法 |
| JP2008231551A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐テンパーカラー性に優れたステンレス鋼材およびその製造法 |
| CN113755830A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-07 | 温州瑞银不锈钢制造有限公司 | 一种表面改性不锈钢的生产工艺以及表面改性不锈钢 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718016B2 (ja) | 1995-03-01 |
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