JPS6149705A - 表面性状の優れた冷間圧延ステンレス鋼板の製造法 - 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、小径ワークロール金円いたステンレス鋼板の
多パス冷間圧延において、表面性状の優れたステンレス
鋼板および銅帯（本発明ではこれらを総称してステンレ
ス鋼板という）全製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ステンレス鋼は耐食性を活かした利用のほかに、その素
面光沢を活かした利用がある。特にステンレス鋼板の光
輝焼鈍（以下ＢＡという）製品は各種装飾品や、軽度の
加工で表面の美しさが損なわれないものに使用される。

そのため、用途上表面光沢がちり、かつ疵のないことが
特に要求される。

ステンレス鋼板ＢＡ製品は、熱間圧延材を焼鈍し、ちる
いは焼鈍せずにデスケーリングし、冷間圧延し、非数化
性雰囲気で焼鈍し、調質圧延して製造される。優れた表
面光沢を有する製品ｔ−製造するためには、ミクロ的な
表面欠陥もない優れた表面性状を有する冷間圧延方法得
ることが必要でちる。

冷間圧延前の材料表面に、冷間圧延後にも残存するよう
な疵がちる場合７にはとれを除去する必要がちシ、通常
ベルト研削（以下ＣＧという）が行われていた。また、
フェライト系ステンレス鋼板においては、熱延材のデス
ケーリング工程で行われたショツトブラストによる凹凸
あるいは焼鈍、収洗によシ生じた粒界腐食の溝が圧延中
にかぶさりとなシ、製品板を加工したときあるいは製品
板に保護被膜を張り、これ金利がしたときかぶさシが起
き上がシキラキラ輝く疵（ゴールドダストとよばれる）
が発生するので、その対策として冷間圧延前にＣＧが行
われていた。しかし、フェライト系ステンレス鋼板では
このＣＧの研削目が、「白筋模様」と呼ばれる表面欠陥
の原因となシ表面光沢を劣化させる。これは、ＣＧの研
削目などの幾何学的空間に圧延油が保持され圧延中に逃
げ場を失い圧延板に押し込まれて生じるミクロ的な凹み
（オイルビットと呼ばれる）が筋状に集合したものでち
る。このためＢＡ製品の従来の製造方法は２間冷延金し
中間の焼鈍敏洗、或いはＣＧ後、酸洗のみでこの研削目
の影響を無害化して製造している。しかしこの製造方法
では、中間の焼鈍酸洗および中間圧延工程が、または、
酸洗工程が必要となり、コスト面あるいは、製造工期の
面で１回冷延法と比較して不利となる。

また、オーステナイト系ステンレス鋼板においては、熱
延材のシ、、、トの凹凸あるいは鋳銑酸洗時に発生する
粒界腐食が存在するものを冷間圧延すると、「肌荒れ」
と呼ばれる白っぽい模様が発生じ表面光沢が著しく劣化
する。この防止対策として止むを得ずＣＧが行われてい
たがコスト面、製造工期などで不利でらった。

なお、表面光沢の良いステンレス鋼板を製造する冷間圧
延方法として、ゼンジミア圧延の仕上パス以前のパスで
表面粗さＲａが０．２〜１．０μｍのワークロール全使
用し、仕上ＩＪ？スで表面粗さＲａが０．１μｍ以下の
ワークロールを使用しかつ圧下率を１８〜２５チにする
ことが特公昭５７−１３３６２号公報によシ知られてい
る。この方法は、冷間圧延時におけるワークロールとス
テンレス鋼板との間の圧延油膜切れに起因するヒートス
クラッチを発生させないために前記条件を定めたもので
ｌ）、決定的な光沢向上対策とはなシ得ない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、冷間圧延前の鋼板表面にショツトブラストに
よる凹凸があっても、また、焼鈍あるいは酸洗による粒
界腐食があっても「ゴールドダスト疵」や「肌荒れ」が
発生せず、更に、ＣＧ研削目があっても「白筋模様」が
発生しない、表面性状の優れたステンレス鋼板ｔ−ｉ造
することを目的とする。

すなわち、本発明の第１の目的は、冷間圧延前にＣＧｔ
−行っても白筋模様が発生ぜず、したがって１回冷延法
でも表面光沢の優れたフェライト系ステンレス鋼板を製
造することでおる。

本発明の第２の目的は、冷間圧延前にＣＧｔ−行わなく
ても「ゴールドダスト疵」が生じない、表面光沢の優れ
たフェライト系ステンレス鋼板を製造することである。

本発明の第３の目的は、冷間圧延前にＣＧをおこなわな
くても「肌荒れ」による光沢不良の生じない、表面光沢
の優れたオーステナイト系ステンレス鋼板を製造するこ
とである。

〔問題点上解決するための手段〕

通常冷間圧延する場合には、前記特公昭５７−１３３６
２号公報にも記載されているようにヒートスクラッチ（
本発明ではヒートストリークという）の発生はさせては
いけないものとされている。

これはヒートストリークの発生により製品表面に「さみ
だれ模様」と呼はれる疵が発生し狭面品質が悪化するこ
と、またロール摩耗が著しいこと等による。

しかし、本発明者は、この「ヒートストリーク」を積極
的に発生させることによって、鋼板の最外表層部をいわ
ばロールによシ研削するようにして除去することで、圧
延前の表面品質ヲつく夛かえ、引き続いてこの「ヒート
ストリーク」が修復される条件で圧延すると表面性状の
非常に優れた冷間圧延板が得られ、このような鋼板をＢ
Ａ処理し、調質圧延すると表面光沢の非常に優れたＢＡ
製品が製造できることを見出した。また、冷間圧延後に
焼鈍酸洗を行った後、調質圧延して製造する２Ｂ製品に
おいても、光沢の優れた製品が得られることを見出した
。

すなわち、本発明は、小径ワークロールを用いたステン
レス鋼板の多パス冷間圧延において、ステンレス鋼板の
全面に均一にヒートストリークを発生させる圧延（以下
ヒートストリークという）を行い、ついでヒートストリ
ークを修復する圧延（以下修復圧延という）金行うもの
であり、笥１発明は、ヒートストリーク圧延として表面
粗さＲａが０．１８μｍ以下のワークロール全使用し圧
下率２０％／パス以上の圧延を連続して２パス以上行い
、修復圧延として表面粗さＲ，ａが０．１８μｍ以下の
ワークロールを使用し圧下率８％／パス以上２０％／パ
ス未満の圧延を連続して２パス以上行うことを特徴とし
、第２発明は、ヒートストリーク圧延の前処理として、
表面粗さＲａが０．５μｍ以上３．０μｍ以下のワーク
ロールを使用した圧延（以下粗ロール圧延という）を１
パスまたは２ノそスリ上行った後、ヒートストリーク圧
延として第１発明と同様の粗さ、圧下率の圧延を１パス
または２ノ４ス以上行い、修復圧延として第１発明と同
様の圧延を行うことを特徴とする。

本発明の対象とするステンレス鋼板は、フェライト系、
オーステナイト系、マルテンサイト系あるいは二相系の
いずれの鏑種でもよい。本発明における冷間圧延前のス
テンレス鋼板は、熱間圧延材を焼鈍し、あるいは焼鈍せ
ずにデスケーリングしたもの、冷間圧延し、焼鈍し、デ
スケーリングしたもののいずれでもよく、冷間圧延前の
ステンレス鋼板表面には、ＣＧ研磨目があってもよく、
ショヴトブラストによる凹凸があってもよく、また焼鈍
ちるいは酸洗による粒界腐食があってもよく、いかなる
形態のものでもよい。

本発明における小径ワークロールを用いた多パス冷間圧
延とは、直径が１００簡以下のロールをワークロールと
するゼンジミア圧延機などの多段圧延機によってリバー
ス圧延（板を往復動させる）すること、あるいはこのよ
うな圧延機全複数機差べてタンデム圧延することをいう
。また、表面あらさＲａはＪＩＳ　ＢＯ６０１に規定さ
れている中心線平均粗さである。

〔作用〕

冷間圧延におけるロールと被圧延材の界面の潤滑状態に
は、圧延油膜が厚く被圧延材表面が自由に変形しうる流
体潤滑状態、油膜が非常に薄く被圧延材表面の変形がロ
ールによって拘束され圧延後の材料表面はロールのレプ
リカとなる境界潤滑状態、および油膜が切れてロールと
被圧延材とが接触する金属接触状態が存在するといわれ
ている。

本発明法においては、表面粗さＲａが０．１８μｍ以下
のワークロールを使用してｌパスで２０％以上の圧延を
することによっ、ワークロールとステンレス鋼板の界面
を金属接触状態とし、鋼板表面にヒートストリーク七発
生させる。このようなヒートストリーク圧延によって鋼
板表面にヒートストリークが発生すると、圧延前に存在
した各種表面欠陥が治癒される。しかし、ヒートストリ
ークが部分的に発生すると、引き続き修復圧延を行って
も、ヒートストリークが発生した部分と発生しなかった
部分の表面性状が異なるため均一な光沢の製品が得られ
ない。したがって、ヒートストリークを均一に発生させ
るために、第１発明においては、前記ヒートストリーク
圧延を連続して２ノやスリ上行い、第２発明においては
、ヒートス）　ＩＪ−り圧延の前処理として、表面粗さ
ＲａがＱ、　５μｍ以上３．０μｍ以下のワークロール
を使用した粗ロール圧延を１パスまた２ノやスリ上行っ
た後、ヒートストリーク圧延金１パスまたは２パス以上
行う。

しかし、ヒートストリークも前述のように「さみだれ模
様」と呼はれる疵であるから、ヒートストリークが発生
したままの状態で冷間圧延を終了すると、後工程で訓ｊ
質圧延を行っても表面光沢の優れた製品を得ることが出
来ない。そこでヒートストリーク圧延に続いて、表面粗
さＲａが０．１８μｍ以下のワークロールを使用して１
パスで１０チ以上２０％未満の圧延を行うことにより、
ワークロールとステンレス鋼板の界面を境界潤滑状態と
し、ヒートストリークを修復する。このような修復圧延
全２ノ９ス以上連続して行うと、鋼板表面の全面にわた
ってヒートストリークが修復され、表面性状の優れた冷
間圧延ステンレス鋼板が得られる。

この状態で冷間圧延を終了し、ＢＡ処理を行い、調質圧
延を行プと、表面光沢の著しく優れたＢＡ製品が得られ
る。また、冷間圧延後に炊鈍酸洗を行い、調質圧延を行
うと表面光沢の優れた２Ｂ製品が得られる。

ヒートストリーク圧延においてワークロールの表面粗さ
Ｒａが０．１８μｍよシも扛１いと、冷間圧延の際、ロ
ール面の凹部と、鋼板表面の間に介在する厚い圧延油膜
に起因して、部分的に流体浴１滑状Ｂあるいは境界潤滑
状態となｐ１ヒートストリークが一様には発生し娯くな
る。ヒートストリークはロールと被圧延材の潤滑状態が
金属接触状態のときに発生するので油膜金薄くするよう
な高圧下圧延、圧延油の低粘度化、低速圧延、ロールと
板の相対粗度差の減少、油温あるいは板温全土げること
などの条件により発生が容易となる。本発明者の実験で
は、表面粗さＲａが０．１８μｍ以下のワークロールを
使用して圧下率が２０％／パス以上の条件で圧延するこ
とによシ容易にヒートストリークを発生させることがで
きた。

第１発明においては、ヒートストリークを均一に発生さ
せるためには、ヒートストリーク圧延全連続して２−４
ス以上行うことが必要であシ、多数回行うことが望まし
い。しかし、この場合製品サイズとの兼ね合いによシ修
復圧延のノクス回数が確保出来なくなる場合がある。こ
のために、第２発明においては、ヒートストリーク圧延
の前処理として、表面粗さＲａが０．５μｍ以上３．０
μｍ以下のワークロールを使用した粗ロール圧延を行っ
て、ヒートストリークの発生核をステンレス鋼板表面に
均一に生じさせる。この粗ロール圧延において、ワーク
ロールの表面粗さＲａが０．５μｍよシも細がいと、ヒ
ートストリークの発生核となる疵が均一に生じ難い。ま
た、ワークロールの粗さが３．０μｍよりも粗いと、以
後の冷間圧延でフェライト系ステンレス鋼板においては
、ゴールドダスト疵が発生するおそれがアシ、オーステ
ナイト系ステンレス鋼板においては、肌荒れが発生する
おそれがある。このような粗ロール圧延を行うことにょ
シ、１パスのヒートストリーク圧延でもヒートストリー
クを均一に発生させる事が可能となる。粗ロールの作成
方法は、ロール研削の砥石の砥粒を大きくするとか、エ
ツチング或いはショットピーニング法などがあるが、狙
いとするのは前述の如くヒートストリークの発生核を均
一につけるために、適用するためであシ粗度を粗くする
方法については限定するものでない。

修復圧延において、ワークロールの表面粗さＲａ−が０
．１８μｍよりも粗いと、冷間圧延後の鋼板表面の粗さ
がロール表面と同様に粗くなシ、調質圧延を行っても良
好な表面光沢を有する製品が得られ難くなる。修復圧延
によって、圧延板の表面光沢が向上する。第１図に示す
ように圧延油にょシ光沢の回復に差があるが、実機圧延
による確性では２パス以上望ましくはフェライト系では
３〜４パス、オーステナイト系では５〜６ノ９スが良い
ことが判った。

〔実施例〕

表１１表２は実施例の一例を示したものである。

表中のランクの意味は、光沢ランクおよび白筋ランクは
Ａ、Ｂ、Ｃが合格、Ｄ、Ｅが不合格であシ、肌荒ランク
およびＧ、Ｄ（ゴール−ダスト）ランクはＡ、１３が合
格、Ｃが不合格である。連番１〜５（表１）は、フェラ
イト系ステンレス鋼板のＢＡ製品の製造例であフ、３．
０＋ｍ＋＋厚の熱延板を焼鈍醒′６ヒし、ＣＧを行い、
１回冷延にて０．６０ｍ厚に冷間圧延したものでちる。

連番１は、従来の圧延方法による比較例でらフ、１ノヂ
ス目〜６・母ス目まで表面粗さ０．２０μｍのワークロ
ール全使用し、ヒートストリークが発生しないようにし
て１８〜２３％／パスの圧延を行い、７パス目（最終パ
ス）は表面粗さ０．０４μｍのワークロールを使用し、
圧下率１７％／、ｆスの圧延を行った。ゴールドダスト
は発生しないが、光沢、白筋ともに不合格であった。

連番２は、第１発明の例であジ、白筋が大幅に改善され
、光沢も改善されている。連番３〜５は第２発明の例で
あ夛、粗ロール圧延を行うことによりヒートストリーク
圧延の１／ス回数全減少させることができ、連番５では
ヒートストリーク圧延１パスでも均一にヒートストリー
クを発生させることができた。連番４，５は光沢、白筋
、ゴールドダストともにパランクであった。なお、連番
２の１ノぐス目および連番４の１〜２パス目は、表面粗
さ０．１〜０．２μｍのワークロール全使用した従来の
圧延を行った。

連番６〜１０（表２）は、ＣＧ工程を省略した。

ほかは連番１〜５と同じで、フェライト系ステンレス鋼
板のＢＡ製品の製造例である。連＠６は、従来の圧延方
法による比較例であシ、連番１と同じ条件で圧延したも
のである。ＣＧを行っているため、光沢、白筋は連番１
よシも良好であるが、ゴールドダストが発生し不合格で
あった。連番７〜９は、第２発明を適用することによシ
、光沢、白筋、ゴールドダスト共に改善された例である
。

連番１０は、粗ロール圧延のワークロールにンヨｙｌ’
ブラストでダル仕上にしたものを使用した例であるが、
表面粗さが３．５μｍと本発明の範囲を超えたためにゴ
ールドダストが不合格となった比較例である。粗ロール
圧延にダル仕上ロールを使用しても、連番８，９のよう
に表面粗石が０．５μｍ以上３．０μｍ堤下０範囲であ
れば問題ない。

連番１１〜１４（表２）は、オーステナイト系ステンレ
ス鋼板のＢＡ製品の製造例であ、Ｑ、３．０ｍ厚の熱延
板を焼鈍酸洗し、ＣＧを行わずに１間冷、延にて０．６
０ｓ＋ｍ厚に冷間圧延したものでちる。連番１１は、従
来の圧延方法による比較例であシ、１／ぐス目〜９パス
目まで表面粗さ０．２０μｍのワークロールを使用し、
ヒートストリークが発生しないようにして、１２〜２０
％／パスの圧延を行い、ｌＯパス目（最終パス）は表面
粗さ０．０３μｍのワークロールを使用し、圧下率１１
％／ノクスの圧延を行った。肌荒が不合格でちった。連
番１２は、第１発明の例、連番１３．１４は第２発明の
例でちシ、光沢、肌荒ともに改善されている。なお、連
番１２の１パス目は、表面粗さ０．２０μｍのワークロ
ールを使用した従来の圧延を行った。

以上の実施例のほか、７エライト系およびオーステナイ
ト系のいずれについても、ｚＢｆ）ａ品に適用しても効
果のあることを認めている。

なお、２回冷延の中間焼鈍酸洗後に本発明法を適用して
も効果がちシ、さらに他鋼種（普通鋼、珪素鋼など）の
適用も可能である。

〔効　果〕

本発明によフ、ＣＧを行わなくても、フェライト系ステ
ンレス鋼板のゴールドダスト疵、オーステナイト系ステ
ンレス鋼板の肌荒れが発生せず、表面性状の優れた冷間
圧延ステンレス鋼板が得られ、それによって表面光沢の
優れたＢｈＨ品および２Ｂ製品が得られる。さらに、フ
ェライト系においては、熱間圧延時などに生じた表面疵
を除去するためにＣＧを行っても、白筋模様が発生する
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒートストリークを修復するための圧延油及び
、ノ母ス回数の影響を示す図である。 軸　　　Ｉ　　　２　　３　　４ ハ０　　ス　　面　　数

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）小径ワークロールを用いたステンレス鋼板の多パ
   ス冷間圧延において、表面粗さＲａが０．１８μｍ以下
   のワークロールを使用し圧下率２０％／パス以上の圧延
   を連続して２パス以上行ってステンレス鋼板の全面に均
   一にヒートストリークを発生させ、引き続いて、表面粗
   さＲａが０．１８μｍ以下のワークロールを使用し圧下
   率８％／パス以上２０％／パス未満の圧延を連続して２
   パス以上行ってステンレス鋼板の表面のヒートストリー
   クを修復し、冷間圧延を終了することを特徴とする表面
   性状の優れた冷間圧延ステンレス鋼板の製造法。
2. （２）小径ワークロールを用いたステンレス鋼板の多パ
   ス冷間圧延において、表面粗さＲａが０．５μｍ以上３
   ．０μｍ以下のワークロールを使用して１パスまたは２
   パス以上圧延した後、表面粗さＲａが０．１８μｍ以下
   のワークロールを使用し圧下率２０％／パス以上の圧延
   を１パスまたは２パス以上行ってステンレス鋼板の全面
   に均一にヒートストリークを発生させ、引き続いて、表
   面粗さＲａが０．１８μｍ以下のワークロールを使用し
   圧下率８％／パス以上２０％／パス未満の圧延を連続し
   て２パス以上行ってステンレス鋼板の表面のヒートスト
   リークを修復し、冷間圧延を終了することを特徴とする
   表面性状の優れた冷間圧延ステンレス鋼板の製造法。