JPS61195924A - リジングがなく加工性に優れたフエライト系ステンレス鋼帯板の製造方法 - Google Patents

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、リジングがなく加工性に優れたフェライト系
ステンレス鋼帯板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） ＳＵＳ　４３０で代表されるフェライト系ステンレス鋼
板は、深絞シや張出しなどの加工を受けるとリジングも
しくはロービングと呼ばれているところ昶圧延方向に平
行な皺が生起するという現象が見られる。このような皺
すなわちリジングは表面の美麗さを要求されるステンレ
ス劇板加工製品にとって重大な欠陥となるので、このよ
うな鋼板にプレス加工等の成形加工を施した場合には、
加工後研摩等の処理によりリジングを除去しなけれはな
らないという欠点がある。

ところで、ステンレス鋼板の最新の製造工程は先ず原料
を電気炉で溶解したのち、ＡＯＤ法あるいはＶＯＤ法に
より精錬を施し、引続いて連続鋳造してスラブとし、こ
のスラブに熱間圧延を施して３〜６箇厚の熱延鋼帯板（
以下熱帯という）とする。

この熱帯に焼鈍ならびに酸洗を施した後、冷間圧延、焼
鈍、酸洗を１回あるいは２回順次施して冷延鋼帯板とし
、さらにこれに調質圧延を施した後所定寸法に切断して
製品とする。

前記製造工程中の熱帯の板厚中心部には粗大なフェライ
ト粒およびマクロ的には如似の結晶方位を有する粗大フ
ェライト粒群が層状に伸びたいわゆるフェライトバンド
が形成される。このフェライトバンド部分はそれ以降の
熱帯の焼鈍、冷間圧延ならびに最終焼鈍後も再結晶が進
行し難く、類似の結晶方位を有するフェライト粒群とし
て残存し、深絞りや張出し加工時にあたかも単結晶のよ
うな変形挙動をとるため、瞬接する他の７工ライト粒群
との塑性異方性によってリジングが発生すると考えられ
ている。

上述のように熱帯の板厚中心部にフェライトバンドが生
成する原因の一つは、連続鋳造スラブの粗大組織にある
と考えられ、例えば連続鋳造法を使用せずに普通造塊法
を用いれば、スラブとするまでに分塊圧延などの加工が
施されるため、前記粗大組織は細分化されてリジングは
改善されることが知られている。

すなわちフェライト系ステンレス鋼板の製造方法にあっ
て、連続鋳造法が開発されるより以前の普通造塊法によ
っていた時代にはこのようなリジングが発生するという
問題は少なかった。しかしながらリジングを避けるため
に連続鋳造法の採用を中止することは生産性の面で今と
なっては到底考えられない。

）よ。７．−ｔ’１、工、３．ッ。あ□工ゆ１．よおい
て板厚中心部の粗大フェライト粒またはフェライトバン
ドを十分に細分化できない理由は、熱延時において板厚
中心部の加工歪は表層部のそれに比べて少ないだけでな
く、熱社中の温度低下は、板厚中心部の方が表層部よシ
小さいため、ロールパス毎に増殖される転位は容易に回
復し、再結晶による組織微細化の機会に乏しいためであ
ると考えられているる 従って、リジングを軽減するために、熱延工程において
採られるべき手段としては、板厚中心部にできるだけ大
きな歪を与えて熱延中の再結晶の確率を高める手段が考
えられ、このためＫはｌパス当りの圧下率を高めること
や異径ロールを使用することが有効であることが知られ
ている。以上の手段の他に熱帯焼鈍において再結晶を促
進するため、熱延時の仕上温度を低下させて熱帯の板厚
中心部に歪を残留させる手段も知られている。

しかし実際の熱延工程で上記対策を十分に実施贅ること
は設備上の制約もあって開離である。現在ステンレス鋼
の熱間圧延に使用されているミルの種類は、軟鋼と共用
されるタンデム型ミルとステンレス鋼専用のステツケル
ミルおよびプラネタリ−ミルがある。この中で特にプラ
ネタリ−ミルはその特性上わずか数ｍの間でかつ極めて
短時間のうちに圧延が完了してしまうので、上記の対策
を実施することは更に困難なものとなる。

特公昭４７−１８７８号記載の発明によれば、リジング
を発生せず加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼板
の製造方法が提案されている。この方法の要旨は、その
特許請求の範囲に記載されているように、 ［重量％として０．１５％以下の炭素、１３〜２５％の
クロムを含有するフェライト系ステンレス鋼において、
こり熱延板をオーステナイト及び７エライト相が共存す
る９３０〜９９０℃の温度範囲で１０分以内での焼鈍後
、空冷又は空冷よシ早い速度で冷却して、マルテンサイ
ト分散相を含むフェライト組織とし、この組織の焼鈍板
を圧下率３０％以゛段階を含み互生間焼鈍を挿入した多
段冷延した後焼鈍を行うことを特徴とするりリジングを
発生せず加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼板の
農造法。」 である。すなわち、この方法によれば熱帯の板厚中心部
に存在する粗大フェライト粒およびフェライトバンドが
高温加熱時に細分化されるばかりでなく、硬いマルテン
サイト分散相を含む７工ライト組織で冷間圧延されるの
でマルテンサイト相周辺のフェライト粒を分断し、リジ
ングの発生をほぼ完全に防止することができる。

また、特公昭５７−５８４１６号記載の発明によ些ば、
含クロムフェライト系ステンレス鋼冷延薄板のゴールド
ダスト防止方法が開示されている。この方法は、フェラ
イト系ステンレス鋼冷延薄板の製造に当って、熱延鋼帯
を８５０　Ｎ１０００℃の温度範囲で熱処理したのち引
続き冷却する過程において、７００℃に至る冷却速度を
２００℃／ｈｒ以下に抑゛制する冷却制御を加え、上記
熱処理により鋼中でいったん生じたＯｒ欠乏餉域にその
周辺の地からのＯｒ拡散で該領域を補填することを特徴
とする方法を特定発明とし、さらに上記冷却過程におい
て、７５０〜６５０℃の温度域に至る間、２００℃／ｈ
ｒを越える冷却速度の下に該温度域内の７００℃以上の
温度で少くとも１５分間、よシ低い温度ではより長時間
、下限温度では６０分間以上に至る間にわた９保持する
冷却制御を加え、上記熱処理によシ鋼中でいったん生じ
たＯｒ欠乏領域にその周辺の地からのｃｒ拡散で＃！領
領域補填すると七を特徴とする方法を第２発明とするも
のである。

（発明が解決しようとする問題点） 前記特公昭４７−１８７８号記載の発明にあっては、マ
ルテンサイト分散相を殉ずため熱帯の強度が高くなり延
性が劣化する。従って、冷延中にコイル耳切れやコイル
破断が発生する。また、熱帯時のマルテンサイト相の存
在によシ、製品の延性および最大深絞り深さの指標であ
るｉ値の劣化がもたらされる、という欠点がある。

、さらにまた、上記方法によれば、熱帯を高温油）熱後
の冷却過程で粒界ＫＯ・炭化物が析出し、冷却速度が速
いため周囲にＯｒ欠乏層が生成する。

このため続く酸洗工程で粒界鵬食が発生し、冷延後多数
の微小なヘゲ疵となシ、その製品を使用する際表面保護
用に貼付けられたＰｖＣなどのフィルムをはがすと剥離
して点状に乱反射し、キラキラした表面欠陥となって製
品の表面外観を損うという問題点がある。

一方、特公昭５７−５８４１６号記載の発明によれば、
ゴールドダストが防止されるばかりでなく、冷却制御に
よりマルテンサイト生成も抑制されるため冷却中のコイ
ル破断や製品の延性劣化も防止されるが、冷延中、マル
テンサイト相による周囲のフェライト粒の分断が行われ
ないため、リジングを防止することは不十分であり、さ
らにまた熱帯が８５０〜１０００℃の高温で焼鈍される
ことにより、通常焼鈍に比べてｒ値が劣化し易い。従っ
て、上記公告公報はその発明が目的とするゴールドダス
ト防止方法としては合目的的な方法であるが、−゛リジ
ングのないフェライト系ステンレス鋼帯板の製造方法と
しては不適切である。

以上要するに１従来のフェライト系ステンレス鋼の製造
工程のうち、熱帯高温焼鈍法に内在する問題点、部ち、
特公昭４７−１８７８号の方法にあっては工程中のコイ
ル耳切れ及び製品のｒ値劣化並びにゴールドダストの発
生があり、又特公昭５７−５８４１６号記載の発明によ
れば製品のリジングを十分に防止し得ないという問題点
があった。

（関題を解°決するための手段） 本発明は、熱帯高温焼鈍法の加熱および冷却過程を同時
に制御することにより上記問題点を一挙に解決し、リジ
ングがなくかつ加工性に優れたフェライト系ステンレス
鋼帯板の製造方法を提供することを目的とするものであ
る０ 次に本発明の詳細な説明する０ 従来フェライト系ステンレス鋼の熱帯焼鈍は箱型炉また
は連続焼鈍炉によって行われており、加熱速度は主に炉
のバーナー容量によって決まるが、箱型炉にあっては１
５０〜ｂ ・″にあっては１００〜ｂ 明者らは前記ＳＵ８４３０熱帯の加熱速度を含む加熱手
段ならびに冷却手段と熱帯の組織変化との関係を綜合的
に研究し、このようＫして得られた製品のリジングおよ
び〒＠［に及はす影１を調査した。

この結果、熱帯高温焼鈍法において、その加熱手段を制
御することによって製品のリジングは著しく軽減され、
かつ冷却速度を制御することにより従来法による三値の
劣化とゴールドダストの発生を同時に防止することがで
きることを新規に知見して本発明を完成した。

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の特定発明の加熱および冷却過程を温度
と時間との関係について示す図であり、熱帯を７００℃
の温度からＡｃ１点乃至１０００℃の温度に７５℃／ｈ
ｒ未満の加熱速度で加熱した後、上記加熱温度から７０
０℃までの温度領域を２０乃至２００℃／ｈｒの冷却速
度で冷却し、引続き放冷することによって、リジングが
なく加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼帯板を製
造することかでセＩ。

うき・る。

゛°前記の加熱過程において加熱速度を制御して７００
℃からＡＣ＋点乃至１０００℃に加熱することにより、
前述した製品のリジング発生原因と表る熱帯、板厚中心
部に存在する粗大フェライト粒およびフェライトバンド
を完全に消失させることができる。

その理由は、上記粗大フェライト粒およびフェライトバ
ンド中にオーステナイト相を生成させてこれらを分断す
るためである。従って、ＡＯｔ点以上に加熱してオース
テナイト相を出現させることが本発明の第一要件となる
が、さらにオーステナイト相の発生位置をランダム化す
ることも必須要件となる。

ここで熱延後の顕微鏡組織はＯｒ量の高いフェライト相
とＯｒ量の低いマルテンサイト相およびＯｒ炭窒化物相
からなシ、引続く焼鈍加熱過程でマルテンサイト相はフ
ェライト相に変態するが、従来法のように加熱速度に制
御を加えないとＡＯｔ点以上で発生するオーステナイト
相は元のマルテンサイト相の部分に集中して、結果的に
上記粗大７工ライト粒およびフェライトバンドの分断作
用が弱まってしまう。

本発明の特徴の１つは熱延後の不均質な組織を、拡散速
度の速い７００℃乃至ＡＣ＋点の温度領域で加熱速度を
７５℃／ｈｒ未満に制御した点にあり、この制御により
ます組成的な均質化を図シ、次のＡＣ＋Ｃ原点の温度域
で上記粗大フェライト粒およびフェライトバンド中にも
均等にオーステナイト相を生成させこれを完全に分断さ
せることが可能になつたものである。

一方、加熱後の冷却過程で７００　’Ｃｔでの冷却速度
を２００℃／ｈｒ超えとすると、高温でのオーステナイ
ト相が脆いマルテンサイト相に変態して、続く冷間圧延
工程で耳切れ等のトラブル発生原因となシ、また特公昭
５７−５８４１６号記載の発明に開示されているように
粒界に（ｉｒ欠乏層を生成して、製品となったときの表
面きず、即ちゴールドダストの原因にもつながる。従っ
て、７００℃までの冷°如速度は、本発明では２００℃
／ｈｒ以下に限定する必要がある。

′　次Ｋ、従来の熱帯高温焼鈍法では製品の加工性の指
標となるｉ値が劣化し易い欠点があったが、本発明者ら
は、この原因について追求したところ、熱帯高温焼鈍に
よって製品の結晶粒が粗大化し易い点にあることを新規
に知見し、この防止方法として、上記焼鈍過程で最高加
熱温度を１０００℃以下に抑え、かつ続く冷却過程で結
晶粒が粗大化し易い７００℃までの温度領域を２０℃／
ｈｒ以上の速度で冷却する方法を知見して特定発明を完
成したものである。

上述のように、本発明のうち特定発明（以下第１発明と
称し、以下に述べる特定発明に関連する本発明を第２発
明、第３発明等として表現する。）について説明したが
、次に第２発明について説明する。

本発明における冷却制御の目的は、オーステナイト相か
らフェライト相へ完全に変態させること、および粒界Ｏ
ｒ欠乏層の生成並びに結晶粒の粗大化を防止する点にあ
るが、加熱後の冷却過程でその冷却速度が２００℃／ｈ
ｒを超えても、変態速度が速く、結晶粒粗大化の生じな
い７７５乃至７２５℃の温度範囲内に２時間以上保持す
れば、上記目的は十分達成できることを知見して第２発
明を完成した。なお第２発明の加熱過程は第１発明のそ
れと同一であるが、上述のとおシ冷却過程において員な
る。

すなわち第２発明は第２図に示すとおシ、熱帯を７００
℃の温度からＡｃ＋点乃至１０００℃の温度に７５℃／
ｈｒ未満の加熱速度で加熱した後、上記加熱温度から７
７５乃至７２５℃の温度領域を２００″ｃＡｒを超える
冷却速度で冷却し、引続いて７７５乃至７２５℃の温度
範囲内に２時間以上保持した後放冷することを特徴とし
ている。

次に、本発明における加熱制御の目的は、前述の通す７
００℃乃至Ａｃ１点の温度領域で拡散現象を利用して組
成的な均質化を図る点にあるが、７００℃以上の温度を
７５℃／ｈｒを超える速度で加熱しても拡散速度の速い
８００℃乃至Ａｃ１点の温度範囲を知見して第３発明を
完成した。

本発明の第３発明によれば、第３図に示すように熱延鋼
帯板を７００℃の温度からｓｏｏ”ｃ乃至ＡＣ＋点の温
度に７５℃／ｈｒを超える加熱速度で加熱し、引続いて
８００℃乃至Ａ（＋点の温度範囲内で４時間以上保持し
た後、さらにＡＣ３点乃至１０００’Ｃの温度範囲内に
加熱した後、上記加熱温度から７００’Ｃまでを２０乃
至２００℃／ｈｒの冷却速度で冷却した後放冷すること
を％献としている。

次に、加熱過程を第３発明の方法を用い、冷却過程を第
２発明の方法を用いて組合せても本発明の目的は十分達
成される。すなわち本発明の第４発明によれば、第４図
に示すように熱延鋼帯板を７００℃の温度から８００℃
乃至Ａｃｔ点の温度に７５℃／ｈｒを超える加熱速度で
加熱した後、８００℃乃至Ａｃ１点の温度範囲内に４時
間以上保持した後、さらにＡＯｔ点乃至１０００℃の温
度領域に加熱した後、上記加熱温度から７７５乃至７２
５℃の温度領域を２００℃／ｈｒを超える冷却速度で冷
却し、引続いて７７５〜７２５℃の温度範囲内に２時間
以上保持した後放冷することを特徴としている。

次に本発明を実施例について説明する。

実施例 連続鋳造法によって造擁したスラブをプラネタリ−ｉル
で圧延して板厚５■としたＳＵＳ　４３０熱帯を素材と
し実験室エレマ炉によシ各柚温度一時間パターンの焼鈍
を施した。なお供試Ｅ３１ＪＥ３４３０熱帯のム０嘗点
は８８０℃であった。焼鈍後の熱帯は酸洗によシスケー
ル除去後４段ミルで板厚１．６■とじ、８３０℃ｘ　２
　ｍｉｎ空冷の中間焼鈍、酸洗を施して、さらに４段ミ
ルにより板厚帆４■とし、８３０℃×２　ｍｉｎ空冷の
最終焼鈍、酸洗を施して製品として各棟試ｙ！に供した
。

リジングの評価方法は圧延方向に平行な方向に１５％の
引張歪を付与し、表面粗さ計によりＪＩＳＢ　−０６０
１により規定される断面曲線を測定し、基準長さ２．５
■の最大うねり高さＷａＭの値により評価した。なおこ
の方法によりリジングの発生しな）ＡｓＵｓ　３０４の
板厚０．４■製品を測定すると、Ｗ２Ｎ値は４〜５μｍ
であり、５μｍ以下であれば実質的゛） にリジングがないとすることができる。ｒ＊はＪＩ３５
号試験片に１５％の引張歪を付与して測定した。板厚０
．４５ｍｇ１品のｉ値は１．２以上あれば通常の深絞り
加工では十分である。リジング、ｒ値以外には通常の引
張試験とセロテープの剥離で発生するゴールドダストを
評価した。ゴールドダストの評点は全く発生していない
ものを０とし、発生したものはその根度によって１〜３
に分類した。

ゴールドダスト評点は１まで許容される。次に、上記試
験結果を表に示す。

この表から明らかな；ｐａシ、本発明によれば、リジン
グがな（、Ｆ値が高いフェライト系ステンレス鋼帯板が
得られ、しかも製造工程中のコイル破断などのトラブル
が防止され、ゴールドダストの発生も防止されることが
判る。

一方、従来方法のうち一般に採用されているＡｃ１点以
下の温度で行われる低温拡散焼鈍法では製品のリジング
が著しく劣る。また熱帯高温焼鈍法、のうち特公昭４７
−１８７８号記載の発明に含まれる一８条件によればｒ
値および伸びの劣化と共にゴールドダストが発生し、加
熱制御が不十分な翫（発明の効果） 本発明はフェライト系ステンレス鋼帯板を製造する際の
欠点となっていたリジングを、加熱制御を付加した熱帯
高温焼鈍法により防止したもので、従来の普通造塊法や
熱延条件の制御によるリジング防止法と比べてコストア
ップや効果の不安定性要因が除去される。また従来の熱
帯高ｍ焼鈍法と比べて以下の冷延工程でのトラブル発生
を未然に防止し欠点であったｉ値の劣化を防止すること
ができる。

以上本発明によればリジングがなく加工性に優れたフェ
ライト系ステンレス鋼が経済的にかつ安定して供給でき
るようになシ、その経済的効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はそれぞれ熱帯の焼鈍において本発明の熱処
理方法を示した図である。 特許出願人　日本冶金工業株式会社 代　理　人　弁理士　　村　　１）　政　　油量　　　
弁理士　　秦　　野　　拓　　也第２図 第４図 蒔　旬

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フェライト系ステンレス鋼冷延薄板の製造工程にお
   ける熱延鋼帯板を熱処理する過程において： 前記熱延鋼帯板を７００℃の温度からＡ＿Ｃ＿１点乃至
   １０００℃の温度に７５℃／ｈｒ未満の加熱速度で加熱
   した後に； 上記加熱温度から７００℃までの温度領域を２０乃至２
   ００℃／ｈｒの冷却速度で冷却し、引続き放冷する； ことを特徴とするリジングがなく加工性に優れたフェラ
   イト系ステンレス鋼帯板の製造方法。 ２、フェライト系ステンレス鋼冷延薄板の製造工程にお
   ける熱延鋼帯板を熱処理する過程において： 前記熱延鋼帯板を７００℃の温度からＡ＿Ｃ＿１点乃至
   １０００℃の温度に７５℃／ｈｒ未満の加熱速度で加熱
   した後； 上記加熱温度から７７５乃至７２５℃の温度領域を２０
   ０℃／ｈｒを超える冷却速度で冷却し；引続いて７７５
   乃至７２５℃の温度範囲内に２時間以上保持した後放冷
   する； ことを特徴とするリジングがなく加工性に優れたフェラ
   イト系ステンレス鋼帯板の製造方法。 ３、フェライト系ステンレス鋼冷延薄板の製造工程にお
   ける熱延鋼帯板を熱処理する過程において： 前記熱延鋼帯板を７００℃の温度から８００℃乃至Ａ＿
   Ｃ＿１点の温度に７５℃／ｈｒ以上の加熱速度で加熱し
   ； 引続いて８００℃乃至Ａ＿Ｃ＿１点の温度範囲内で４時
   間以上保持した後； さらにＡ＿Ｃ＿１点乃至１０００℃の温度範囲内に加熱
   した後； 上記加熱温度から７００℃までを２０乃至 ２００℃／ｈｒの冷却速度で冷却した後放冷する；こと
   を特徴とするリジングがなく加工性に優れたフェライト
   系ステンレス鋼帯板の製造方法。 ４、フェライト系ステンレス鋼冷延薄板の製造工程にお
   ける熱延鋼帯板を熱処理する過程において： 前記熱延鋼帯板を７００℃の温度から８００℃乃至Ａ＿
   Ｃ＿１点の温度に７５℃／ｈｒ以上の加熱速度で加熱し
   た後； ８００℃乃至Ａ＿Ｃ＿１点の温度範囲内に４時間以上保
   持した後； さらにＡ＿Ｃ＿１点乃至１０００℃の温度範囲内に加熱
   した後； 上記加熱温度から７７５乃至７２５℃の温度領域を２０
   ０℃／ｈｒを超える冷却速度で冷却し；引続いて、７７
   ５乃至７２５℃の温度範囲内に２時間以上保持した後放
   冷する； ことを特徴とするリジングがなく加工性に優れたフェラ
   イト系ステンレス鋼帯板の製造方法。