JPS61170599A - 表面光沢および耐水素脆性に優れたステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

表面光沢および耐水素脆性に優れたステンレス鋼板の製造方法

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JPS61170599A
JPS61170599A JP1043485A JP1043485A JPS61170599A JP S61170599 A JPS61170599 A JP S61170599A JP 1043485 A JP1043485 A JP 1043485A JP 1043485 A JP1043485 A JP 1043485A JP S61170599 A JPS61170599 A JP S61170599A
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JP
Japan
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stainless steel
steel sheet
annealing
gas
nitric acid
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JP1043485A
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Inventor
Masayuki Hino
肥野 真行
Shinji Sato
信二 佐藤
Masaaki Ishikawa
正明 石川
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表面光沢および耐水素脆性に優れたステンレス
鋼板の製造方法に係り、特にステンレス鋼板の焼鈍およ
び酸洗方法に関し、ステンレス冷延鋼板の製造分野に利
用される。
〔従来の技術〕
最終の仕上厚に冷延されたステンレス鋼板は光輝焼鈍(
以下BAと称する)ラインまたは焼純酸洗(以下APと
称する)ラインのいずれかによって再結晶焼鈍が施され
る。焼純温度としてはフェライト系ステンレス鋼では8
00〜1000℃、オーステナイト系ステンレス鋼では
1050〜1150℃で行われる。JISG4305冷
間圧延ステンレス鋼板およびG4307冷間圧延ステン
レス鋼帯にはBAラインを経由したものはBA仕上げ用
として、またAPラインを経由したものはNo、20ま
たはNo、2B仕上げ用として規定されている。
一般にBA材は表面光沢に優れる反面、深絞り加工後に
水素脆性による置き割れを生じやすい。これに対しAP
材は水素脆性による問題はないが、表面光沢が劣ってい
る。したがってBA材はプレス加工分野において用途限
定されるきらいがあり、一方AP材は光沢向上等のため
表面研磨工程において工数を多く要するという問題があ
る。
これらの問題点は主として次に述べるような理由に基づ
くものと考えられる。すなわち、BAでは焼純雰囲気と
してアンモニア分解ガス(75%H2+25%N2、以
下AXガスと称する)あるいはN2ガスとN2ガスの混
合ガスにより焼鈍後テンパーカラーの付着しない程度の
露点あるいはH2濃度を確保して行われるため、表面は
冷延のままに近い鏡面が得られるものの鋼中に水素が多
量侵入する。
一方APではLPG等のガス燃焼雰囲気で焼鈍されるた
め、雰囲気中に水素を含まず鋼中への侵入水素の心配は
ないが、雰囲気中過剰の02、CO□、HOによる強度
な酸化を受けて比較的厚いスケール層を生成するので、
その後脱スケールのために溶融アルカリ塩処理もしくは
中性塩電解処理等の前処理と酸洗とを組合せた処理が施
されるが、表面は酸化および腐蝕による凸凹の生成のた
め光沢のない仕上がりとなる。
従来のステンレス冷延鋼板の焼鈍においては、BA材は
水素脆性、AP材は低光沢度が問題となっていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は上記従来技術のBA材の欠点である水素
脆性およびAP材の欠点である低光沢度を解消し、優れ
た表面光沢と耐水素脆性を兼備するステンレス鋼板の製
造方法を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の目
的は下記の要旨の2発明によって、いずれも達成される
。第1発明の要旨とするところは次の如くである。すな
わち、ステンレス冷延鋼板の焼鈍に際し雰囲気ガスとし
て露点−30℃以下の不活性ガスを使用して焼鈍する工
程と、前記焼鈍後下記(a)、(b)、(c)式を満足
する条件にて硝酸電解処理する工程と、を有して成るこ
とを特徴とする表面光沢および耐水素脆性に優れたステ
ンレス鋼板の製造方法である。
T≦80・・・・・・(a) 1≦C≦30・・・・・・(b) 1≦A×t≦500・・・・・・ (e)ただしT:液
温(℃) C:硝酸の濃度(g/cc%) A:陽極の電流密度(A / d m’ )t:陽極の
電解時間(sea) 第2発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、ステンレス冷延鋼板の焼鈍に際し雰囲気ガス
としてH210%以下残部は不活性ガスから成る露点−
20℃以下の混合ガスを使用して焼鈍する工程と、続い
て第1発明と同様の工程で硝酸電解処理する工程を有し
て成る表面光沢および耐水素脆性に優れたステンレス鋼
板の製造方法である。
不活性ガス単独あるいは水素と不活性ガスの混合ガス雰
囲気中で5US304ステンレス冷延鋼板を焼鈍し鋼中
に侵入した水素量におよぼす雰囲気中H分圧の影響を調
査した。すなわち不活性ガスとしてN ガスを使用した
場合あるいはArガスを使用した場合の結果を第1図に
示した。
また鋼中水素量と耐置き割れ性の関係を第2図に示した
。同図において附置き割れ性の指標として円筒深絞り加
工後置き割れを生じない最大絞り比で表わした。第1図
および第2図から焼鈍雰囲気におけるN2分圧の上昇と
ともに鋼中侵入水素量は増加するが、従来のAXガスで
焼鈍したものの耐置き割れ性に比べ顕著に改善されてい
るのは雰囲気ガス中のN2分圧が10%以下の場合であ
ることがわかる。
本発明で不活性ガス単独あるいはH210%以下残り不
活性ガスの混合ガスに限定したのは、雰囲気ガス中のN
2濃度が10%を越えると実際の深絞り加工の際に置き
割れを生じ易く、N2濃度が10%以下ないしは0%の
場合には良好な耐置き割れ性を有するからである。
焼鈍雰囲気として不活性ガス単独あるいはH210%以
下残り不活性ガスで焼鈍すると、明らかにテンパーカラ
ーが付着し、そのままでは商品価値を著しく失するので
、テンパーカラーを除去するための何らかの脱スケール
処理が必要となる。
次に脱スケール処理と鋼板の表面光沢との関係を調査し
た。すなわち、5US304ステンレス冷延鋼板を不活
性ガス単独あるいはH10%残り不活性ガスの混合ガス
中で1100℃で焼鈍を行った。これらの2種の焼鈍材
について、焼鈍後に硝酸電解法による脱スケール後と従
来APで使用されている硝弗酸による脱スケール後のそ
れぞれについて表面光沢におよぼす露点の影響を調査し
た。また同時に従来のAXガスによるBA焼純の場合の
表面光沢と露点の関係も調査した。
不活性ガスとしてN2ガスを使用した場合の結果を第3
図に示した。なお硝酸電解は50℃、10%HN O,
溶液で(20A/dゴ)×3秒の陽極処理を行い全浸漬
10秒間で行った。また硝弗酸による脱スケールは焼鈍
後50℃の(2%HF+8%HNO)溶液に30秒間浸
漬した。
また不活性ガスとしてArガスを使用した場合の結果を
第4図に示した。この場合の硝酸電解条件および硝弗酸
浸漬条件は第3図のN2ガスの場合と同一である。
第3図、第4図において従来のN o * 2 D材の
光沢度は250〜350の範囲で斜線で示したが、露点
−30℃以下のN2もしくはAr単独ガスで焼鈍後硝酸
電解処理を施すか、あるいは露点−20℃以下のH21
0%以下残すN2もしくはArの混合ガスにより焼鈍後
硝酸電解処理を施した場合、従来のNo、2D材に比べ
格段に優れた光沢度を有することを示している。
本発明において焼鈍雰囲気ガスの露点を、不活性ガス単
独の場合−30℃以下とし、またH210%以下残り不
活性ガスの混合ガスの場合−20℃以下と限定したのは
、それぞれの露点が一30℃および一20℃以下であれ
ば仕上げ後表面光沢が十分良好なものであるが、露点が
それらよりも高いと従来のAP材(No、2D材)に比
べ表面光沢が十分な優位性を保持し得ないからである。
焼鈍後施す硝酸電解処理条件に関し、硝酸濃度が1%未
満では電解脱スケール効果が乏しく、30%を越えると
表面光沢を損う。液温は80℃を越える高温に保持して
も投入熱エネルギーの増加の割に下が妥当である。電解
条件は被処理材のステンレス鋼板を陽極とした上で、d
rn’単位面積当り1〜500クローンの電気量を印加
して電解処理すれば良好な脱スケールが可能であって、
1クローン/ d m”未満の電解ではスケール残りを
生じやすく、逆に500クロ一ン/dmFを越える電解
を施すと表面光沢の劣化が著しく本発明の目的が達成で
きなくなる。従って(陽極の電流密度)×(陽極の電解
時間)を1〜500クローン/drn’の範囲に限定し
た。
脱スケール処理として従来AP材で実施されている硝弗
酸による方法でも実質的に脱スケールは可能でその光沢
度も十分高いが(第3図、第4図参照)、No、ガスの
発生等環境上の問題があり前記硝酸電解法に比べると取
扱い上の不利がある。
次に不活性ガスとしてN ガスを使用した場合の窒化の
影響を調査した。すなわちSUS 304ステンレス鋼
板を1100℃のN2−N2雰囲気ガス中で焼鈍した時
の表層での窒化程度に対するN2分圧および露点の影響
を第5図に示した。窒化はN2分圧が50%付近で極大
値を示し、低露点はど顕著なことがわかる。つまり加熱
温度およびN2分圧を一定にしたとき、窒化の程度は金
属酸化物のH2による還元平衡値P H2/ P H2
Oに依存する。したがって窒化を完全に抑制するには、
不活性ガスとしてArを使用する必要がある。
〔実施例〕
センジミア圧延機により冷延された通常の5O8304
ステンレス冷延鋼板を第1表に示す焼鈍雰囲気において
1100℃で焼鈍し、続いて酸洗をした。
これらの4種の実施例は焼鈍酸洗後いずれも光沢度はN
o、2D材よりも格段にすぐれていることを確認した。
またAr雰囲気で焼鈍した本発明実施例No、3、No
、4および従来のBA材およびNo、2D材を用い打抜
きテストを行ったところ、実施例No、3、N004お
よびNo、2D材は表面に窒化層がないので従来のBA
材に比して金型の摩耗が少なく打抜き性が良好であった
次に本発明実施例No、1〜No。4および通常のBA
材およびNo、2D材を用い、プレス成形により絞り比
2.1の円筒深絞抄加工を施したところ、BA材は加工
後数時間放置の状態で側壁部に縦割れが発生したのに対
し、本発明実施例およびNo、2D材は1週間放置後も
健全であった。
更に割れのない加工品についてパフ研磨工程を通したと
ころ、No、2D材は鏡面に仕上げるのに3工程を要し
たのに対し、本発明実施例は1工程により美麗な鏡面に
仕上げることができな。
〔発明の効果〕
本発明は上記実施例からも明らかな如くステンレス冷延
鋼板を露点−30℃息下の不活性ガスもしくはN210
%以下残部は不活性ガスから成る露点−20℃以下の混
合ガスの雰囲気で焼鈍し、続いて限定条件で硝酸電解処
理することによって、従来のBA材およびAP材(No
、2D材、No。
2B材)の欠点を克服し、表面光沢および耐水素魔性の
優れたステンレス鋼板の製造が可能になりステンレス畑
のgIR亜め址÷軟)1に石工M −−I4’−1yお
ける工程簡略化等の効果をあげることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図はH−Ar混合ガスあるいはH−N 混合ガス雰
囲気中において5US304ステンレス鋼板を焼鈍時の
鋼中に侵入した水素量におよぼすH分圧の影響を示す線
図、第2図は鋼中水素量と耐置き割れ性の関係を示す線
図、第3図は脱スケール後の表面光沢度におよぼすN 
ガスを含む雰囲気ガスの露点および脱スケール方法の影
響を示す線図、第4図は脱スケール後の表面光沢度にお
よぼすArガスを含む雰囲気ガスの露点および脱スケー
ル方法の影響を示す線図、第5図はN ガスを含む雰囲
気で焼純した場合の窒化に対するN分圧および露点の依
存性を示す線図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ステンレス冷延鋼板の焼鈍に際し雰囲気ガスとし
    て露点−30℃以下の不活性ガスを使用して焼鈍する工
    程と、前記焼鈍後下記(a)、(b)、(c)式を満足
    する条件にて硝酸電解処理する工程と、を有して成るこ
    とを特徴とする表面光沢および耐水素脆性に優れたステ
    ンレス鋼板の製造方法。 T≦80・・・・・・(a) 1≦C≦30・・・・・・(b) 1≦A×t≦500・・・・・・(c) ただしT:液温(℃) C:硝酸の濃度(g/cc%) A:陽極の電流密度(A/dm^2) t:陽極の電解時間(sec)
  2. (2)ステンレス冷延鋼板の焼鈍に際し雰囲気ガスとし
    てH_210%以下残部は不活性ガスから成る露点−2
    0℃以下の混合ガスを使用して焼鈍する工程と、前記焼
    鈍後下記(a)、(b)、(c)式を満足する条件にて
    硝酸電解処理する工程と、を有して成ることを特徴とす
    る表面光沢および耐水素脆性に優れたステンレス鋼板の
    製造方法。 T≦80・・・・・・(a) 1≦C≦30・・・・・・(b) 1≦A×t≦500・・・・・・(c) ただしT:液温(℃) C;硝酸の濃度(g/cc%) A:陽極の電流密度(A/dm^2) t:陽極の電解時間(sec)
  3. (3)前記不活性ガスはN_2である特許請求の範囲の
    第1項もしくは第2項に記載の表面光沢および耐水素脆
    性に優れたステンレス鋼板の製造方法。
  4. (4)前記不活性ガスはArである特許請求の範囲の第
    1項もしくは第2項に記載の表面光沢および耐水素脆性
    に優れたステンレス鋼板の製造方法。
JP1043485A 1985-01-23 1985-01-23 表面光沢および耐水素脆性に優れたステンレス鋼板の製造方法 Pending JPS61170599A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01168899A (ja) * 1987-12-25 1989-07-04 Kawasaki Steel Corp ヒート・スクラッチのないステンレス冷延鋼板の製造方法
JPH02111900A (ja) * 1988-10-20 1990-04-24 Nippon Steel Corp ステンレスばね材の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01168899A (ja) * 1987-12-25 1989-07-04 Kawasaki Steel Corp ヒート・スクラッチのないステンレス冷延鋼板の製造方法
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