JPS643561B2 - - Google Patents

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、表面性状の優
れたステンレス鋼板および鋼帯（本発明ではこれ
らを総称してステンレス鋼板という）を製造する
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、その表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
表面光沢があり、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、あるいは焼鈍せずにデスケーリングし、冷間
圧延し、非酸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を製造
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板を得ることが必要で
ある。 冷間圧延前の材料表面に、冷間圧延後にも残存
するような疵がある場合にはこれを除去する必要
があり、通常ベルト研削（以下CGという）が行
われていた。また、フエ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
れたシヨツトブラストによる凹凸あるいは焼鈍、
酸洗により生じた粒界腐食の溝が圧延中にかぶさ
りとなり、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、これを剥がしたときかぶさり
が起き上がりキラキラ輝く疵（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、フエライ
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り表面光
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
（オイルピツトと呼ばれる）が筋状に集合したも
のである。このためBA製品の従来の製造方法は
２回冷延をし中間の焼鈍酸洗、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、熱延材のシヨツトの凹凸あるいは焼鈍酸洗
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」と呼ばれる白つぽい模様が発
生し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あつた。 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
クロールを使用し、仕上パスで表面粗さ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％にすることが特公昭57−13362号公報に
より知られている。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ツチを発生させ
ないために前記条件を定めたものであり、決定的
な光沢向上対策とはなり得ない。 〔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ヨツトブ
ラストによる凹凸があつても、また、焼鈍あるい
は酸洗による粒界腐食があつても「ゴールドダス
ト疵」や「肌荒れ」が発生せず、更に、CG研削
目があつても「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を製造することを目的
とする。 すなわち、本発明の第１の目的は、冷間圧延前
にCGを行つても白筋模様が発生せず、したがつ
て１回冷延法でも表面光沢の優れたフエライト系
ステンレス鋼板を製造することである。 本発明の第２の目的は、冷間圧延前にCGを行
わなくても「ゴールドダスト疵」が生じない、表
面光沢の優れたフエ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。 〔問題点を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−
13362号公報にも記載されているようにヒートス
クラツチ（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」と呼ばれる疵が発生し表面品質
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つて、鋼板の
最外表層部をいわばロールにより研削するように
して除去することで、圧延前の表面品質をつくり
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BA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つた後、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、直径100mm以下の小径ワ
ークロールを用いてステンレス鋼板を４パス以上
圧延する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圧延という）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）を行うものであり、第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パス以上行い、
修復圧延として表面粗さ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
ス未満の境界潤滑状態の圧延を連続して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0.5μ
ｍ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パ
ス以上行つた後、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パス以上行い、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、フエラ
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鋼種でもよい。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研磨目があつてもよく、
シヨツトブラストによる凹凸があつてもよく、ま
た焼鈍あるいは酸洗による粒界腐食があつてもよ
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100mm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
延機によつてリバース圧延（板を往復動させる）
すること、あるいはこのような圧延機を複数機並
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 B0601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つて拘束され圧延
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、まず表面粗さRaが0.18μ
ｍ以下のワークロールを使用して１パスで20％以
上の圧延をすることにより、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を発生させる。このようなヒ
ートストリーク圧延によつ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つ
ても、ヒートストリークが発生した部分と発生し
なかつ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。したがつて、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パ
ス以上行い、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3.0μｍ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パス以上行つた後、ヒート
ストリーク圧延を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」と呼ばれる疵であるから、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、後工程で調質圧延を行つても表面光沢の優
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８％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。なお、ロールと被圧延
材の界面の潤滑状態は、前記のように、油膜の厚
い側から順に流体潤滑状態、境界潤滑状態および
金属接触状態の３種類に区分されるが、これらの
間には互いに混在する状態もある。本発明におけ
るヒートストリークの修復段階においては、必ず
しも純粋な境界潤滑状態にする必要はなく、境界
潤滑状態を主とし、これに流体潤滑状態が混在し
た状態であつてもよい。このような修復圧延を２
パス以上連続して行うと、鋼板表面の全面にわた
つ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
延を行うと、表面光沢の著しく優れたBA製品が
得られる。また、冷間圧延後に焼鈍酸洗を行い、
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よりも粗いと、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、部分的に流体潤滑状態
あるいは境界潤滑状態となり、ヒートストリーク
が一様には発生し難くなる。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を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、油温あるいは板温を上げるこ
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り容易にヒートストリークを
発生させることができた。SUS430および
SUS304の3.0mm厚の熱延板の焼鈍酸洗し、CGを
行つたものおよび行わないものについて、ワーク
ロールの表面粗さおよび１パスの圧下率を変え
て、２パス連続して圧延した結果を第２図に示
す。図中〇印はヒートストリークが均一に発生し
たこと、△印はヒートストリークが部分的に発生
したこと、×印はヒートストリークが発生しなか
つたことを示す。 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を
連続して２パス以上行うことが必要であり、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り修復圧延のパス回数が確
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3.0μｍ以下のワー
クロールを使用した粗ロール圧延を行つて、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よりも細かい
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エライト系ステ
ンレス鋼板においては、ゴールドダスト疵が発生
するおそれがあり、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より、
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ヨツトピーニン
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、
適用するためであり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り、調質圧
延を行つても良好な表面光沢を有する製品が得ら
れ難くなる。全面に均一にヒートストリークが発
生したSUS430およびSUS304について、ワーク
ロールの表面粗さおよび１パスの圧下率を変え
て、２パス連続して圧延した結果を第３図に示
す。図中〇印はヒートストリークが修復され光
沢、白筋、肌荒、ゴールドダストともに合格であ
つたこと、△印はヒートストリークは修復された
が光沢、白筋、肌荒、ゴールドダストの何れかが
不合格であつたこと、×印はヒートストリークが
発生していたことを示す。圧下率が８％未満だと
ヒートストリークが修復されず、20％以上だとヒ
ートストリークが発生する。修復圧延によつて、
圧延板の表面光沢が向上する。第１図に示すよう
に圧延油により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エライ
ト系では３〜４パス、オーステナイト系では５〜
６パスが良いことが判つた。 〔実施例〕 表１、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
あり、肌荒ランクおよびＧ，Ｄ（ゴールドダスト）
ランクはＡ，Ｂが合格、Ｃが不合格である。連番
１〜５（表１）は、フエライト系ステンレス鋼板
のBA製品の製造例であり、3.0mm厚の熱延板を焼
鈍酸洗し、CGを行い、１回冷延にて0.60mm厚に
冷間圧延したものである。 連番１は、従来の圧延方法による比較例であ
り、１パス目〜６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％／パスの圧延を行
つた。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つた。 連番２は、第１発明の例であり、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発明の例であり、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パス回数を減少させ
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Ａランクであつた。なお、連番２
の１パス目および連番４の１〜２パス目は、表面
粗さ0.1〜0.2μｍのワークロールを使用した従来
の圧延を行つた。 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、フエライト系ステンレス
鋼板のBA製品の製造例である。連番６は、従来
の圧延方法による比較例であり、連番１と同じ条
件で圧延したものである。CGを行つているため、
光沢、白筋は連番１よりも良好であるが、ゴール
ドダストが発生し不合格であつた。連番７〜９
は、第２発明を適用することにより、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シヨツト
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つた比較例で
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のように表面粗さが0.5μｍ以上
3.0μｍ以下の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製品の製造例であり、3.0mm厚の
熱延板を焼鈍酸洗し、CGを行わずに１回冷延に
て0.60mm厚に冷間圧延したものである。連番11
は、従来の圧延方法による比較例であり、１パス
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、10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％／パスの圧延を行つた。肌荒
が不合格であつた。連番12は、第１発明の例、連
番13、14は第２発明の例であり、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
の圧延を行つた。 以上の実施例のほか、フ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、2B製品に適
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
適用しても効果があり、さらに他鋼種（普通鋼、
珪素鋼など）の適用も可能である。

【表】

【表】

【表】

〔効果〕

本発明により、CGを行わなくても、フエライ
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、それによつて表面光沢の優れたBA製品およ
び2B製品が得られる。さらに、フエライト系に
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を行つても、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、パス回数の影響を示す図、第２図はヒ
ートストリーク圧延の条件を示す図、第３図は修
復圧延の条件を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直径100mm以下の小径ワークロールを用いて
   ステンレス鋼板を４パス以上圧延する多パス冷間
   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パス以上行つ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％／パス未満の境
   界潤滑状態の圧延を連続して２パス以上行つてス
   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 直径100mm以下の小径ワークロールを用いて
   ステンレス鋼板を４パス以上圧延する多パス冷間
   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パス以上行つてステンレス鋼板
   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
   満の境界潤滑状態の圧延を連続して２パス以上行
   つ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。