JPS621818A - ほうろう用熱延鋼板の製造方法 - 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、はうろう焼成後、はうろう密着性に優れ、は
うろうの前処理工程が省略可能なほうろう用熱延鋼板に
関する。

〈従来技術およびその問題点〉 通常はうろう用製品の製造工程は、熱延後酸洗して塩ス
ケールした鋼板を加工後、脱脂−酸洗−Ｎｉディップ−
中和等の前処理を行い、乾燥後施釉−焼成を行っている
。しかしこうした方法は多数の工程からなるためコスト
高となり、多くの手間をかける割には、はうろう欠陥も
減少しない。

さらに酸類を用いるために環境の悪化や廃酸処理などの
公害問題も誘起され、それらの対策に多くの設備や費用
が必要となる等の諸問題があった。

一般にほうろうの密着性を高めるために前述した酸洗や
Ｎｉディップ処理などの前処理が不可欠とされていたの
に対し、このようなほうろう密着に必要な酸洗やＮｉデ
ィップを省略する方法として未焼成はうろう用鋼板（特
公昭４Ｂ−２９２８９号）がかつて提案されている。

しかし、この方法では鋼板メーカーが熱延段階を経て施
釉、乾燥およびその後に冷間圧延を行うため、それに専
用の諸設備および資材を必要とする上、特に焼成後のほ
うろう被膜に不必要となる樹脂を釉薬に混用するためコ
ストアップとなり、さらに焼成段階で樹脂の分解による
黒煙が発生して大気汚染の原因となるという別の欠点も
ある。

また、再結晶焼きなまし後、Ｎｉメッキを施し、プレス
加工後の前処理を不要ならしめたほうろう用鋼板が特公
昭４７−４４７６号に、さらに再結晶前にＮｉやＧＯお
よび複合メッキを行い、次いで再結晶焼鈍を施し、プレ
ス加工後の前処理を省略したほうろう用鋼板が特開昭５
９−５３６８２号に開示されている。

しかし前者はＮｉツメツキ後レスすると、メッキが剥離
してその部分の密着性が低下するのを防ぐため、Ｎｊツ
メツキ後保護被膜の被覆を必要とし、そのためのコスト
アップは避けられないし、万−Ｎｉが剥着した場合は錆
が生じるなどの欠点を残す。後者は加工時のメッキの剥
離はないが、Ｎｉメッキの設備を必要とし、そのための
コストアップが避けられない。

一方、はうろうの前処理として“油焼き”と称するほう
ろう施釉前の脱脂、酸洗工程を省略する方法が古くから
行われていた。この方法は鋼板表面に付着した油脂を高
温で空焼きすることにより除去し、施釉を円滑にし、か
つ空焼き中に生成された掻く薄い酸化被膜がほうろう焼
成後の密着性を若干改善するといわれている。しかしか
かる方法でも空焼きのための焼成回数が増えることによ
るコストアップや空焼きのための専用の諸設備および諸
資材を必要とするなどのコストアップが避けられない。

他方、はうろう用熱延鋼板は厚いスケールに覆ね打てい
るため、酸洗やショツトブラストによりスケールの除去
が行われ、次いで脱脂−酸洗−Ｎｉディップを施してほ
うろう密着性を確保させている。

しかし、酸洗によるスケール除去において、酸洗は多量
の酸を用いるために環境の悪化や廃酸処理などの公害問
題があり、ショツトブラストによる脱スケールは多くの
労力が必要となる。両者とも設備投資以外に高額のラン
ニングコストがかかる。また設備の保守管理の問題もあ
る。さらに脱スケールによる歩留り低下を防ぐため熱間
圧延中に生成するスケールを可能な限り少なくすること
が望まれている。

そこで、本発明者等は酸洗やショツトブラストによる脱
スケールやぼうろうの前処理工程が省略可能なほうろう
用熱延鋼板を得るために鋭意検討した結果、熱間仕上圧
延時のスケール厚みを制御し、熱延状態のまま還元雰囲
気で連続焼鈍することにより本発明を完成するに至った
。

〈発明の目的〉 本発明は、熱間圧延時の鋼板表面に生成されるスケール
厚を制御し、続いて還元性雰囲気中で連続的にスケール
を還元することを特徴とする脱スケール工程およびほう
ろう前処理工程が省略可能なほうろう用熱延鋼板を提供
することを目的とするものである。

〈発明の構成〉 すなわち、本発明は、熱延後の鋼板表面のスケールを８
μｌ以下に調整し、直ちに還元性雰囲気中で連続焼鈍す
ることを特徴とするほうろう用熱延鋼板の製造方法を提
供するものである。

以下本発明の詳細について述べる。

通常、熱延終了後の鋼板表面には５〜１５μｍ厚みのス
ケールが生成される。説スケールおよびほうろう前処理
なしでほうろう焼成された場合、はうろうはほとんど密
着せず、スケール界面で剥離してしまう。

本発明者等はスケール厚みの異なる熱延鋼板を還元性雰
囲気中で連続的に脱スケールを行うことにより鋼板表面
がポーラスになり、はうろう前処理なしでも良好な密着
性が得られるという知見を得た。

還元性雰囲気としては、ＨＮガスなどを用いることがで
きる。

しかし、はうろうの密着性は第１図に示すように、焼鈍
前のスケール厚みが厚遇ると急激に低下する傾向がみら
れる。焼鈍中鋼板１上のスケール２は、第２ａ図および
第２ｂ図に示すように、鋼板１表面のスケール２が還元
されて還元鉄３となると同時に、スケール直下には内部
酸化部４が形成される。

一般に鋼板とほうろうの密着は鋼板の凹凸による機械的
な密着とほうろう焼成中に鋼板表面が酸化され、鋼板表
面の酸化鉄が油中に拡散して融着する科学的な密着とが
考えられている。還元雰囲気で焼鈍された本発明鋼は前
述したように脱スケールされた鋼板表面は第２ｂ図に示
すようにポーラスな表面となっており、機械的な密着が
改羨される。また、鋼板表面近傍には内部酸化層４が形
成されており、はうろう焼成中における酸化を助長し、
密着性が改善されるものと推定される。

焼鈍前のスケール厚が厚いにもかかわらず、短時間しか
焼鈍しなかった場合、脆弱なスケールが残存し、急激な
密着低下がおきる。長時間焼鈍すれば同一スケール厚み
でも密着性は改善されるが、高価な還元性ガスを多量に
消費すると同時に省エネルギーの点から非常に不利とな
り、さらに内部酸化による材質劣化も誘発される。

したがって、連続焼鈍前の熱延鋼板表面のスケール厚み
は薄い程有利となり、焼鈍前のスケール厚としては、経
済的見地から８μｍ以下が望ましい。

第３図は仕上圧延機出側温度（以下、ＦＤＴという）を
変えたときの鋼板表面のスケール厚みの変化を示したも
のである。

ＦＤＴは低い程スケール厚が薄くなるが、ＦＤＴが７０
０℃をこえるとスケール厚は急激に増加する傾向が認め
られ、前述の焼鈍前スケール厚みを考慮するとＦＤＴは
７００℃以下にする必要がある。

また、第４図は仕上り圧延機出側直近で冷却速度を変え
て急冷したときの熱延鋼板表面のスケール厚みを示した
ものである。

仕上り圧延機出側直近において急冷を行うことにより、
鋼板表面のスケールは急激に薄くなる。

前述の焼鈍前のスケール厚み（８μｍ以下）を得るため
には、第４図から明らかなように、仕上がり圧延機出側
直近の冷却速度を３０℃／ｓｅｃ以上にする必要がある
。

く実　施　例〉 本発明の実施例を以下に述べる。

（実施例１） ２００ｍｍ厚の極低炭素鋼スラブ（組成Ｇ：０．００３
、Ｓｉ：０．０２、Ｍｎ：０．ｌ０１Ｐ：０．Ｏｌ、Ｓ
：０．００５）を１１００℃に加熱し、１７＋ｎｍ厚の
シートバーに粗圧延した後、ＦＤＴが２５０〜８７０℃
の範囲になるようスタンド間で冷却しながら、１．４　
ｍｍまで熱間圧延した。熱間圧延終了後コイル状に巻取
り後直ちに水冷し、鋼板表面のスケール厚みを測定した
。

次いで、熱延のまま（＋１２７５％十Ｎ２２５％）ガス
雰囲気中で８５０℃、３分の連続焼鈍を行って試片とし
た。焼鈍後５号試験片を作成し、引っ張り試験を行フた
。また焼鈍のままの状態で日本フェロ−社のＬタイプ釉
薬を施釉し、８２０℃で４．２５分の下引き焼成を行っ
た後、同じ日本フェロ−社の１５５３Ｂを施釉し、７９
０℃で４．２５分の仕上り焼成を行った。はうろう焼成
後、Ｐ　Ｅ　Ｉ（Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ　Ｅｎａｍｅｌ　
Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ）試験機（ＡＳＴＭＣ−３１３）を
用いてほうろうの密着性を測定した。そわらの結果を第
１表に示す。

スケール厚みは本発明鋼のＦＤＴ範囲である７　００　
”Ｃ以下では８μｍ以下となっており、はうろう焼成後
の密着性もＰＥＩ　（％）で８０％以上が得られる。し
かし、ＦＤＴが７００℃をこえた比較鋼はスケール厚が
厚く、はうろうの密着性が急激に劣化することが明かで
ある。

また、ＦＤＴが低くなると５スケール厚が薄くなり、〒
値も大きくなる傾向が認められ、はうろう密着性も改善
さね、材質的にも非常に有利となる。

（実施例２） ２００ｍｍ厚の極低炭素鋼スラブを１２００℃に加熱し
、ｔ７ｍｍ厚のシートバーに粗圧延した後、ＦＤＴを８
５０℃として］、’ｌ［ＤＩ８まで熱間圧延を行った。

仕上り圧延機出側直近の冷却速度を１５〜ｂ 巻取った後、直ちに水冷して鋼板表面のスケール厚を測
定した。

次いで熱延のまま（）１２７５％十Ｎ２２５％）ガス雰
囲気中で８５０℃、３分の連続焼鈍を行って試片とした
。焼鈍のままで前述と同様の条件でほうろう焼成を行い
、はうろうの密着性を測定した。

その結果を第２表に示す。

本発明謳の仕上り圧延機出側直近の冷却速度が３０℃／
ｓｅｃ以上ではスケール厚みは８μｍ以下となっており
、はうろう焼成後の密着性も８０％以上が得られる。仕
上り圧延機出側直近の冷却速度が遅い場合、スケール厚
が厚くほうろう焼成後の密着性も大巾に低下することが
明かである。

〈発明の効果〉 従来、熱間圧延後の鋼板表面には５〜１５μｍのスケー
ルが生成され、酸洗やショツトブラストによるスケール
除去に多大のコストがかかっていた。本発明により脱ス
ケール工程の省略により歩留りの向上や作業能率の向上
が期待される。

また、本発明により製造された鋼板は表面のスケールを
還元することにより、はうろうの密着性が向上し、はう
ろう前処理が省略できるばかりでなく、材質の向上が期
待され、冷延鋼板の代替としても利用できるなど多くの
メリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼鈍前のスケール厚みを前処理省略時のほうろ
う密着性との関係を示すグラフである。 第２ａ図および第２ｂ図はそれぞれ焼鈍前後のスケール
還元状態を示す模式図である。 第３図は、熱間仕上り圧延機出側温度 （ＦＤＴ）とスケール厚みとの関係を示すグラフである
。 第４図は仕上り圧延機出側直近の冷却速度とスケール厚
みとの関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・鋼板、２・−スケール、３・−還元鉄、４・・
・内部酸化部 ＦＩＧ、１ 焼託前のスケータし厚み（Ｐｍ） ＦＩＧ、２ａ ＦＩＧ、３ ＦＤＴ（Ｃ） ＦＩＧ、４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱延後の鋼板表面のスケールを８μｍ以下に調整
   し、直ちに還元性雰囲気中で連続焼鈍することを特徴と
   するほうろう用熱延鋼板の製造方法。