WO2012133837A1 - ステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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川越　崇史
智治 重富
香月　淳一
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Definitions

  • the present invention relates to a stainless steel plate excellent in cleanability and antiglare property and a method for producing the same.
  • Austenitic stainless steel sheets typified by SUS304 and SUS316 and ferritic stainless steel sheets typified by SUS430 are often used for exterior building materials, interior building materials, and kitchen supplies. In these applications, not only the various dirt that adheres during product manufacture and construction, but also the dirt and fingerprints that are attached during daily use are required to be easy to remove. Antiglare properties are also regarded as important so that fingerprints and handling wrinkles are not noticeable.
  • HDDs hard disk drives
  • Materials used for HDD members such as rotating members, arm members, case members, and covers are strictly controlled not only for excellent corrosion resistance but also for contamination such as particles (adherent particles) and outgas.
  • careful cleaning such as ultrasonic cleaning is performed using a fluorine-based cleaning solution, a weak alkaline cleaning solution, and ultrapure water.
  • steam cleaning is performed as necessary, and finally a rinsing process using ultrapure water is performed a plurality of times, so that not only particles but also ionic substances are removed.
  • JIS B9920 since fine dirt present in the air in the cleaning process also becomes a contamination source, cleaning is generally performed in a clean environment of class 5 or higher defined by JIS B9920.
  • the class 5 or higher defined in JIS B9920 means that the number of particles of 0.1 ⁇ m per 1 m 2 of air is 100,000 or less, the number of particles of 0.2 ⁇ m is 23700 or less, and the number of particles of 0.3 ⁇ m is 10200.
  • the environment is such that the number of 0.5 ⁇ m particles is 3520 or less, the number of 1 ⁇ m particles is 832 or less, and the number of 5 ⁇ m particles is 29 or less.
  • HDD members manufactured through such a cleaning process ordinary steel, aluminum alloy, stainless steel, and the like are used, and are often used in a state where electroless Ni plating is applied. Electroless Ni plating is applied mainly for the purpose of imparting corrosion resistance and improving cleaning properties, but these HDD members have not only anti-corrosion properties and cleaning properties, but also anti-glare properties so that fingerprints and fine wrinkles are not noticeable. It is also required to have a matte surface with
  • Patent Document 1 describes a stainless steel damping steel plate having excellent contamination resistance for precision equipment covers such as HDD case covers.
  • the Cr-deficient layer generated near the grain boundary near the surface by annealing is preferentially welded by pickling, and small grooves (microgrooves) are formed along the grain boundary. It is formed.
  • This microgroove causes oil to remain and cause outgassing when pickling is insufficient. Further, the microgroove easily adheres to dust and has poor cleaning properties. Therefore, in Patent Document 1, in order to prevent the occurrence of microgrooves, the finish annealing after cold rolling is bright annealing or non-oxidizing annealing.
  • Patent Document 2 discloses that the number of pinholes having a size exceeding 0.25 mm 2 on the surface of the tempered rolled plate is 10 or less per 10 cm 2 so that fine dust and dirt in the air are less likely to adhere.
  • a suppressed stainless steel sheet is described. This steel plate is manufactured by combining mechanical polishing, reduction annealing, and temper rolling using a water-soluble lubricant.
  • Patent Document 3 describes a stainless steel plate excellent in dirt resistance and corrosion resistance. This steel sheet is subjected to bright annealing after finishing rolling using a dull roll, and the surface roughness is regulated, thereby improving the stain resistance and the corrosion resistance.
  • Patent Document 4 describes a stainless steel plate having excellent antifouling properties, cleanability and antiglare properties. This steel sheet is manufactured by performing the first temper rolling with a mirror roll after finish annealing and performing the second temper rolling with a dull roll.
  • the stainless steel plate of Patent Document 2 has been evaluated for its cleanability by a test in which the sample after completion of the exposure test is wiped once with a cloth soaked in a neutral detergent. Therefore, it is considered that good cleaning properties against dirt such as fine particles cannot be obtained.
  • a stainless steel plate with excellent anti-glare properties has large surface irregularities, so that dirt easily adheres and is difficult to remove. It will be inferior.
  • the anti-glare property can be improved only by specifying the surface roughness as in the stainless steel plate of Patent Document 4, but the good cleaning property against dirt such as fine particles cannot be obtained.
  • the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a stainless steel plate excellent in cleanability and antiglare property and a method for producing the same.
  • the stainless steel plate according to claim 1 is a stainless steel plate temper-rolled using dull rolls after finish cold rolling and bright annealing, and the arithmetic average roughness Ra in the direction perpendicular to the rolling direction on the steel plate surface is 0. 2 to 1.2 ⁇ m, the transfer rate of the area where the dull pattern is transferred on the steel sheet surface is 15 to 70%, the depth formed on the steel sheet surface is 0.5 ⁇ m or more, and the opening area is Micropits of 10 ⁇ m 2 or more have a density of not more than 10.0 per 0.01 mm 2 on the surface of the steel sheet and an opening area ratio on the surface of the steel sheet of not more than 1.0%.
  • the stainless steel plate according to claim 2 is the stainless steel plate according to claim 1, wherein in mass%, C: 0.15% or less, Si: 0.1 to 2.0%, Cr: 10 to 32% , Nb: 0.01 to 0.8% and Ti: 0.01 to 0.5%, and the remainder is a ferritic stainless steel plate made of Fe and inevitable impurities.
  • the stainless steel plate according to claim 3 is the stainless steel plate according to claim 2, which contains at least one of Mo: 0.2 to 5% and Cu: 0.1 to 3.0% by mass%. .
  • the stainless steel plate according to claim 4 is the stainless steel plate according to claim 1, in mass%, C: 0.15% or less, Si: 2% or less, Mn: 2% or less, and P: 0.04. %, S: 0.03% or less, Ni: 0.6% or less, Cr: 11 to 32%, Mo: 0 to 3%, Cu: 0 to 1%, Nb: 0 to 1%, Ti: 0 to 1%, Al: 0 to 0.12%, N: 0.025% or less, B: 0 to 0.01%, the balance being Fe and inevitable It is a ferritic stainless steel plate made of impurities.
  • the stainless steel plate according to claim 5 is the stainless steel plate according to claim 1, in terms of mass%, C: 0.15% or less, Si: 4% or less, Mn: 10% or less, and P: 0.045. %, S: 0.03% or less, Ni: 1 to 28% or less, Cr: 16 to 32% or less, Mo: 0 to 10%, Cu: 0 to 3.5%, Nb : 0 to 1%, Ti: 0 to 1%, Al: 0 to 0.1%, N: 0.3% or less, B: 0 to 0.01%, the balance being Fe And an austenitic stainless steel plate made of inevitable impurities.
  • the method for producing a stainless steel plate according to claim 6 is a method for producing a stainless steel plate, wherein the hot-rolled steel plate is brightly annealed as finish annealing after at least finish cold rolling, and temper rolled using a dull roll.
  • the total cold rolling ratio until annealing is set to 70% or less, and in finish cold rolling, the cold rolling ratio is set to 30% or less, and at least the final rolling pass has an arithmetic average roughness Ra of 0.3 ⁇ m or less.
  • a roll is used and rolled at a rolling rate of 15% or more and a rolling speed of 200 mm / min or less.
  • the method for producing a stainless steel plate according to claim 7 is the method for producing a stainless steel plate according to claim 6, wherein in the temper rolling, a dull roll having a roll diameter of 500 mm or more and an arithmetic average roughness Ra of 1.0 to 3.5 is used. It is used to roll one pass or more when the elongation rate of one pass is 0.5% or less, and the total elongation rate is 0.2 to 1.4%.
  • the stainless steel plate according to claim 8 is the stainless steel plate according to any one of claims 1 to 4, and is any one of a hard disk drive member, a solar cell substrate material, a precision device member, an electronic device member, a digital device member, and a computer member. It is a ferritic stainless steel sheet used in the above.
  • the cleanability is improved in order to define the micropits that cause the adhesion of dirt, and the temper rolling is performed under conditions that suppress the opening and generation of the micropits.
  • the antiglare property can be improved.
  • the stainless steel plate according to this embodiment is temper rolled using bright rolls after bright annealing, and defines micropits that become trap sites for particles and the like and become a factor that impairs cleanability.
  • the anti-glare property is improved while maintaining the cleaning property by performing temper rolling using a dull roll under the condition of suppressing the opening and generation of micropits.
  • a pit is a fine depression on the surface of a steel plate.
  • These pits are mainly cracks in the hot rolling process, gaps in the grain boundary oxidation part, grain boundary erosion parts, depressions formed in gaps between different kinds of particles such as inclusions and carbides, dropping marks of these particles, during the manufacturing process Indentation of metal particles and other particles in the metal, falling marks of oxide scale residue, indentation due to rolling oil entrainment during cold rolling, fine surface defects due to cold rolling mismatch, and cold Occurs due to processing cracks caused by inclusions during processing.
  • micropits having a depth of 0.5 ⁇ m or more and an opening area of 10 ⁇ m 2 or more are particularly likely to become trapping sites for foreign substances, which is a major factor that impairs cleaning properties. Therefore, as a result of detailed examination, a stainless steel plate in which the density of micropits on the steel plate surface is 10.0 or less per 0.01 mm 2 and the opening area ratio of micropits is 1.0% or less. It exhibits good cleanability in a cleaning process performed in a clean environment of class 5 or higher defined by JIS B9920.
  • micropits defined in this embodiment do not correspond to crater-shaped depressions of several tens of ⁇ m in which a dull pattern is transferred by dull roll rolling, but the micropits existed before the dull roll rolling.
  • a pit that has a pattern transferred and remains in the crater as it is, a newly opened pit inside the crater, or a newly generated pit corresponds to a micro pit.
  • the pit depth is the maximum pit depth based on the average height of the twill part on the outer periphery of the pit.
  • the pit depth when the pit is present inside the crater to which the dull pattern is transferred is also the maximum pit depth based on the average height of the twill portion on the outer periphery of the pit.
  • the opening area of a pit is a projection area of the part enclosed by the edge of a pit in the state which planarly viewed the steel plate surface in the plate pressure direction.
  • the measurement of the pit depth and the opening area is preferably performed using a laser microscope or a white interference microscope capable of measuring the shape of the surface.
  • the measurement area by such measurement is a total area of 0.1 mm 2 or more in a plurality of fields of view randomly selected from the steel sheet surface. For example, it is only necessary to observe 20 fields of view or more at a magnification of 1000 to calculate the existence density of micropits and the opening area ratio. This abundance density is measured by measuring the number of micropits (including micropits in which a part of the pit opening protrudes from the boundary of the measurement area) existing in the measurement area set in each field of view.
  • the total number of measurements in the region is divided by the total area of all the measurement region areas, and converted into the number per 0.01 mm 2 to calculate.
  • the opening area ratio is the opening area of coarse micropits that exist in the measurement area set in each field of view (micropits in which a part of the pit opening protrudes from the boundary of the measurement area Only the area of the located portion is included.) And the sum of the total opening area in each measurement region is divided by the total measurement region area.
  • a matte surface such as a dull pattern is suitable as a design of an HDD member, and it is preferable that the glossiness defined in JISZ8741 as a guide, that is, the value at 20 ° is 400 or less. And by performing temper rolling using a dull roll, the surface glossiness is lowered and antiglare property is imparted.
  • the arithmetic average roughness (Ra) of the steel sheet surface that has been temper-rolled using a dull roll in this way is a measurement value defined in JIS B0601, and is a measurement value in a direction perpendicular to the rolling direction.
  • Ra In order to ensure sufficient anti-glare properties, Ra needs to be 0.2 ⁇ m or more. However, if the unevenness on the surface of the steel plate becomes large and Ra becomes large and exceeds 1.2 ⁇ m, the cleaning properties deteriorate. Therefore, Ra on the steel sheet surface is set to 0.2 ⁇ m or more and 1.2 ⁇ m or less.
  • the transfer rate which is the area ratio of the portion where the dull pattern is transferred by temper rolling on the steel sheet surface, is a crater in which the dull pattern is transferred to the total area in a state where the steel sheet surface is viewed in plan view. It is the ratio of the projection area of the part enclosed by the twill part of the part.
  • the transfer rate may be calculated by observing 20 fields of view or more with an optical microscope or the like at a magnification of 400 and measuring the area ratio of the crater portion to which the dull pattern is transferred.
  • the cleanability and the antiglare property are contradictory, and if the transfer rate is low, the cleanability is good, but the antiglare property is deteriorated and the surface gloss is too high. On the other hand, if the transfer rate is too high, the surface gloss becomes low and the antiglare property can be made good, but the surface irregularities become large and the detergency deteriorates.
  • the transfer rate is less than 15%, the antiglare property is poor, and dirt, fingerprints, and handling wrinkles are easily noticeable.
  • the transfer rate exceeds 70%, the antiglare property is sufficient, but the opening and generation of micropits inside the crater to which the dull pattern has been transferred increases, which causes the cleaning property to deteriorate significantly. Therefore, the transfer rate on the steel sheet surface is set to 15% to 70%.
  • This stainless steel sheet has a mass% of 0.15% or less of C, 0.1 to 2.0% of Si, 10 to 32% or less of Cr, 0.01 to 0.8% of Nb and A ferritic stainless steel sheet containing at least one of 0.01 to 0.5% Ti, with the balance being Fe and inevitable impurities.
  • C is an essential component of the solid solution strengthening element, but if the C concentration is high, Cr carbides precipitated at the grain boundaries increase. A Cr-deficient layer having a low Cr concentration is generated around Cr carbide, and micropits are easily generated starting from this portion. Further, during temper rolling using a dull roll, micropits are opened and newly generated, which causes a deterioration in cleaning performance. Therefore, the C content is set to 0.15% by mass or less.
  • Si is an alloying element that improves corrosion resistance and strength, and is also a component used for deoxidation of molten steel.
  • the Si content is less than 0.1% by mass, deoxidation is insufficient, and non-metallic inclusions that induce work cracking are likely to be generated.
  • the Si content is set to 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less.
  • Cr is an alloy component necessary for improving the corrosion resistance, and it is necessary to add 10% by mass or more. However, if it is added in a large amount exceeding 32% by mass, the productivity is deteriorated. Therefore, the Cr content is set to 10% by mass to 32% by mass.
  • Nb adheres C and N in steel as Nb (C, N) to form precipitates, suppresses the formation of Cr carbide, which is one of the causes of micropits, and improves cleaning properties. It is an important alloy component to be improved. Such an effect becomes remarkable when the Nb content is 0.01% by mass or more. However, when Nb is added excessively exceeding 0.8 mass%, manufacturability and workability are deteriorated. Therefore, the content when Nb is contained is set to 0.01% by mass or more and 0.8% by mass or less.
  • Ti like Nb, fixes C and N in steel as Nb (C, N) to form precipitates, and suppresses the formation of Cr carbide, which is one of the causes of micropits. It is an important alloying component that improves the cleanability. Such an effect becomes remarkable when the Ti content is 0.01% by mass or more. However, if Ti is added excessively in excess of 0.5 mass%, manufacturability and workability are deteriorated. Therefore, the content when Ti is contained is set to 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less.
  • Mo and Cu may contain at least one as required for the purpose of improving the corrosion resistance.
  • Mo When Mo is contained, the content is 0.2% by mass to 5% by mass, and when Cu is contained, the content is 0.1% by mass to 3.0% by mass.
  • alloy components may be included as required.
  • Mn 2% by mass or less
  • Zr 0.01% by mass to 0.5% by mass
  • Y 0.05% by mass or less
  • W 1% by mass or less
  • 0.5% by mass or less of Ag 0.5% by mass or less of Sn
  • Co 1% by mass or less of Co
  • ferritic stainless steel plate for example, it may correspond to a ferritic stainless steel type defined in JIS G4305: 2005 or JIS G4303: 2005.
  • ferritic stainless steels 0.15 mass% or less of C, 2 mass% or less of Si, 2 mass% or less of Mn, 0.04 mass% or less of P, and 0.03 mass%.
  • S of mass% or less Ni of 0.6 mass% or less, Cr of 11 mass% or more and 32% or less, Mo of 3 mass% or less (including no addition), Cu (1 mass% or less) 1% by mass or less of Nb (including no addition), 1% by mass or less of Ti (including no addition), and 0.12% by mass or less of Al (with no addition).
  • austenitic stainless steel not only ferritic stainless steel but also austenitic stainless steel may be used, and for example, it may correspond to an austenitic stainless steel type defined in JIS G4305: 2005 and JIS G4303: 2005.
  • austenitic stainless steels 0.15 mass% or less of C, 4 mass% or less of Si, 10 mass% or less of Mn, 0.045 mass% or less of P, and 0.03 mass%.
  • a stainless steel plate may be used.
  • the stainless steel plate it becomes a trap site for particles and the like, and it is possible to improve the cleaning property in order to regulate the occurrence state of micropits that cause the adhesion of dirt, and to reduce the opening and generation of micropits. Therefore, the antiglare property can be improved.
  • the stainless steel original plate is subjected to temper rolling using a dull roll under the condition that the opening and generation of micropits can be suppressed, and the antiglare property is imparted while maintaining the cleanability.
  • a hot-rolled steel plate is used as a starting material, and at least after finish cold rolling, bright annealing is performed as finish annealing, and temper rolling is performed using a dull roll.
  • a specific manufacturing procedure for example, it is possible to manufacture from a hot-rolled steel sheet by a procedure (1) in which annealing, pickling, finish cold rolling, finish annealing (bright annealing), and temper rolling are performed in this order.
  • the procedure (2) of processing from a hot-rolled steel plate in the order of annealing, pickling, cold rolling, annealing, pickling, finish cold rolling, finish annealing (bright annealing), and temper rolling may be used.
  • annealing, pickling, cold rolling 1, annealing 1, pickling 1, cold rolling 2, annealing 2, pickling 2, finish cold rolling, finish annealing (bright annealing), tempering
  • the procedure (3) of processing in the order of rolling may be used.
  • the procedure (4) of processing from a hot-rolled steel sheet in the order of annealing, pickling, cold rolling, bright annealing, finish cold rolling, finish annealing (bright annealing), and temper rolling may be used.
  • a hot-rolled steel plate is a steel plate that has not been cold-rolled and remains hot-rolled.
  • This hot-rolled steel sheet is obtained by melting, casting, and hot-rolling stainless steel according to a conventional method, and hot-rolled annealing and pickling are performed as necessary.
  • the bright annealing is annealing in a reducing atmosphere, and the conditions of the bright heat treatment applied to BA finishing (JIS G203: 2009, number 4225) can be adopted.
  • the finish cold rolling is cold rolling performed after the last annealing and immediately before bright annealing, and the number of passes may be one pass or multiple passes.
  • a plurality of different rolling mills such as a general Sendzimir mill and a thin plate dedicated mill may be used in order.
  • the cold rolling rate of finish cold rolling when different rolling mills are used in order is the total cold rolling rate of a plurality of rolling mills.
  • polishing process and a degreasing process may be added as needed, and in the range which does not affect surface properties after the last temper rolling, a degreasing
  • the finishing process such as leveler and slit may be passed.
  • the total cold rolling rate is the total rolling rate of cold rolling during a series of steps when producing a stainless steel plate.
  • the rolling ratio of finish cold rolling in the above procedure (2) is the total rolling ratio of cold rolling and finishing rolling
  • cold rolling 1 It is the total rolling rate of cold rolling 2 and finish cold rolling
  • (4) it is the total rolling rate of cold rolling and finish rolling.
  • the total cold rolling ratio before bright annealing process is increased and present in the hot rolled steel sheet as the starting material. It is important to sufficiently stretch the surface defects.
  • foreign matter buried near the surface of the steel sheet may fall off due to hot-rolled sheet annealing or pickling before cold rolling, and the total cold rolling rate should be increased in order to extend the dropout mark. Is effective.
  • the total cold rolling ratio until bright annealing is set to 70% or more.
  • the upper limit of the total cold rolling rate is not particularly specified because it is limited by the material deformation resistance and the capability of the cold rolling mill to be used, but is usually 98% or less.
  • Annealing and pickling are effective treatments for removing coarse foreign matters such as metal and scale adhering to the steel sheet surface.
  • conditions can be appropriately selected in consideration of manufacturability and characteristics of the material.
  • annealing depends on the material, any method of batch annealing and continuous annealing may be adopted as long as the surface properties are not affected.
  • the pickling is performed with a combination of a neutral salt and an acid such as sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and hydrochloric acid, and electrolytic pickling may be performed.
  • Finish cold rolling is an important process that determines the surface condition of a stainless steel plate. In other words, since it is necessary to extend the depressions so that the micropits have the specified density and opening area ratio, it is important to sufficiently extend the removal marks of foreign matters generated by pickling and the depressions caused by grain boundary erosion. It is. Thus, in order to extend a hollow, it is necessary to make the rolling rate of finish cold rolling 30% or more. Further, the rolling rate of finish rolling is preferably 40% or more, and more preferably 50% or more. On the other hand, the upper limit of finish rolling is not particularly specified because it is limited by the material deformation resistance and the capability of the cold rolling mill to be used, but is usually 90% or less.
  • the rolling speed in the final rolling pass needs to be 200 m / min or less.
  • the finish annealing can prevent surface oxidation and eliminate the subsequent steps of removing oxide scale such as pickling and polishing. This is very important. Therefore, bright annealing in a reducing atmosphere is performed as finish annealing.
  • the conditions for this bright annealing can be those for producing ordinary BA-finished stainless steel sheets.
  • As the atmospheric gas in the bright annealing for example, hydrogen gas or a mixed gas of hydrogen and nitrogen is preferable.
  • the annealing temperature can be appropriately set according to the composition, thickness and application of the steel sheet. For example, if it is a ferritic stainless steel grade, it is 800 to 1100 ° C. Good. In addition, you may degrease as needed just before bright annealing.
  • the diameter of the dull roll is smaller than 500 mm, an excessive stress is applied to the crater portion to which the dull pattern is transferred, thereby increasing the opening and generation of micropits inside the crater.
  • the surface roughness of the dull roll to be used can impart antiglare properties and maintain cleanability when the arithmetic average roughness Ra is in the range of 1.0 ⁇ m to 3.5 ⁇ m.
  • the pass schedule of the temper rolling when the elongation rate of one pass is larger than 0.5%, the opening and generation of micropits inside the crater increase, so the elongation rate of one pass is 0.5. % Or less. Furthermore, even if the total elongation rate is the same, it is preferable to perform temper rolling in a plurality of passes because the opening and generation of micropits inside the crater to which the dull pattern is transferred can be further suppressed.
  • the diameter of the dull roll is set to 500 mm or more
  • the arithmetic average roughness Ra of the dull roll is set to 1.0 ⁇ m or more and 3.5 ⁇ m or less
  • the elongation of one pass is set to 0.5% or less.
  • the elongation percentage of the film was 0.2% or more and 1.4% or less.
  • a lubricant containing additives may be used for the purpose of preventing rust. Moreover, you may wipe off with a wiper etc. using a washing
  • the opening and generation of micropits can be suppressed, and a stainless steel plate having excellent detergency and antiglare properties can be produced.
  • it is an industrially suitable manufacturing process, and in particular it can provide excellent cleaning and anti-glare properties without surface treatment such as electroless Ni plating, so economically clean and anti-glare.
  • Excellent stainless steel sheet can be manufactured.
  • a process such as mechanical polishing and degreasing may be added as long as the surface properties are not affected.
  • stainless steels having chemical compositions shown in Tables 1 and 2 were melted in an electric furnace, converter, and VOD process, and continuously cast to obtain a slab.
  • the continuous cast slab was hot-rolled by a normal method to obtain a hot-rolled steel sheet.
  • this hot-rolled steel sheet is processed in the order of the above procedure (2) or procedure (3), and in the temper rolling process, a temper rolled material having a sheet thickness of 0.3 to 1.5 mm is used using a dull roll. It was set as the test material of each Example and each comparative example.
  • the procedure (2) was adopted for the stainless steels of the steel types b and j, and the procedure (3) was adopted for the other steel types.
  • the rolling rate in the final rolling pass is 15% or more, and the rolling speed in the final rolling pass is 200 mm / min. It was made to become the following. Further, the bright annealing was performed in an atmosphere in which hydrogen was 75 to 100% by mass and the balance was nitrogen.
  • Tables 3 and 4 show the manufacturing conditions and final plate thicknesses of the examples and comparative examples.
  • annealing and pickling are performed instead of bright annealing as finish annealing
  • electrolytic pickling is performed after bright annealing.
  • AP mixed acid
  • AP electrolytic pickling
  • degreasing is first performed by ultrasonic cleaning using acetone.
  • the degreased sample is subjected to ultrasonic cleaning using a fluorine-based cleaning liquid, steam cleaning, and vacuum drying. Then, it is ultrasonically cleaned using a weak alkaline detergent, rinsed by immersing it in ultrapure water, pulled up at a low speed and dried in warm air.
  • the surface cleanliness was measured using an LPC (liquid particle counter) device as follows. First, in order to immerse the cleanliness measurement sample, ultrapure water is placed in a beaker and set in an LPC apparatus, and the number of particles present in the ultrapure water and the size distribution of the particle particles are measured. The number of particles having a particle diameter of 0.3 ⁇ m or more was calculated from the measurement data of the ultrapure water, and the calculated value was used as the number of particles before sample immersion (blank measurement value). Next, the sample for cleaning degree measurement is immersed in a beaker containing ultrapure water and subjected to ultrasonic cleaning for a certain time, and particles adhering to the sample surface are extracted into the ultrapure water.
  • LPC liquid particle counter
  • the number of particles present in the ultrapure water and the size distribution of the particle particles were measured with an LPC apparatus, and the number of particles having a particle diameter of 0.3 ⁇ m or more was calculated.
  • the difference between the calculated value and the blank measurement value was taken as the number of particles extracted from the cleanliness measurement sample.
  • the density of micropits is 10.0 or less per 0.01 m 2 , and the opening area ratio of micropits is 1.0% or less. Met. Further, a stainless steel plate having an arithmetic average roughness in the direction perpendicular to the rolling direction of the steel plate surface of 0.2 to 1.2 ⁇ m and a dull pattern transfer rate of 15 to 70% was obtained.
  • the stainless steel plates of each of these examples had the same number of particles adhering to the cleaning sample as compared with the electroless Ni plating material shown in Table 4. Further, the surface gloss was low and the antiglare property was obtained. Therefore, it can be evaluated that the surface state has excellent cleaning properties and anti-glare properties that can be applied as a material for precision parts such as HDD members, with the surface of a solid stainless steel plate.
  • the present invention includes, for example, exterior building materials, interior building materials, vehicle steel plates, commercial kitchen equipment, outer panels of household appliances, outer panels of kitchen and kitchen accessories, computer members, digital device members, HDD (hard disk drive) members, Used as precision equipment members such as solar cell substrate materials and electronic equipment members.
  • exterior building materials interior building materials, vehicle steel plates, commercial kitchen equipment, outer panels of household appliances, outer panels of kitchen and kitchen accessories, computer members, digital device members, HDD (hard disk drive) members, Used as precision equipment members such as solar cell substrate materials and electronic equipment members.

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Abstract

　洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板を提供する。　仕上げ冷間圧延および光輝焼鈍後にダルロールを用いて調質圧延してステンレス鋼板とする。このステンレス鋼板は、鋼板表面における圧延方向と垂直な方向の算術平均粗さＲａが０．２～１．２μｍである。また、鋼板表面におけるダル模様が転写された部分の面積率である転写率が１５～７０％である。さらに、鋼板表面に形成され、深さが０．５μｍ以上で開口面積が１０μｍ２以上のマイクロピットは、鋼板表面における存在密度が０．０１ｍｍ２当たり１０．０個数以下で、かつ、鋼板表面における開口部面積率が１．０％以下である。

Description

ステンレス鋼板およびその製造方法
　本発明は、洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板およびその製造方法に関する。
　外装建材、内装建材および厨房用品などには、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３１６を代表とするオーステナイト系ステンレス鋼板や、ＳＵＳ４３０を代表とするフェライト系ステンレス鋼板が多く用いられている。これらの用途では、製品製造時や施工時に付着する様々な汚れ、および、日常での使用時に付着する様々な汚れや指紋などが除去しやすいように洗浄性が求められているだけでなく、汚れや指紋や取り扱い疵などが目立ちにくいように防眩性も重要視されている。
　また、精密機器や電子機器部材の分野では、例えば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）に関して高速化および高密度化が求められている。回転部材、アーム部材、ケース部材およびカバーなどのＨＤＤ部材に使用される材料は、優れた耐食性だけでなく、パーティクル（付着物粒子）やアウトガスなどの汚れについても厳格に管理されている。そして、ＨＤＤ部材を製造する際の洗浄工程においては、例えば、炭化水素で脱脂した後に、フッ素系洗浄液、弱アルカリ系洗浄液および超純水などを用いて超音波洗浄などの入念な洗浄が施される。また、必要に応じて蒸気洗浄が施され、最終的に超純水を用いたリンシング（すすぎ）工程が複数回実施されることにより、パーティクルだけでなくイオン性物質も除去される。さらに、洗浄工程での空気中に存在する微細な汚れも汚染源となるので、一般的に洗浄は、ＪＩＳ Ｂ９９２０で規定されるクラス５以上のクリーン環境で行われる。なお、ＪＩＳ Ｂ９９２０で規定されるクラス５以上とは、空気１ｍ２当りにおける０．１μｍの粒子数が１０００００個以下、０．２μｍの粒子数が２３７００個以下、０．３μｍの粒子数が１０２００個以下、０．５μｍの粒子数が３５２０個以下、１μｍの粒子数が８３２個以下、５μｍの粒子数が２９個以下の環境である。
　このような洗浄工程を経て製造されるＨＤＤ部材には、普通鋼、アルミニウム合金およびステンレス鋼などが用いられ、無電解Ｎｉめっきを施した状態で使用されることが多い。無電解Ｎｉめっきは、主として、耐食性付与および洗浄性改善を目的として施されるが、これらのＨＤＤ部材などは、耐食性や洗浄性だけでなく、指紋や微細な疵が目立ちにくいように防眩性を有するつや消し表面であることも要求されている。
　特許文献１には、ＨＤＤケースカバーなどの精密機器カバー用の耐コンタミ性に優れたステンレス制振鋼板が記載されている。通常のステンレス鋼板では、焼鈍酸洗すると、焼鈍により表面近傍の粒界付近に生成されるＣｒ欠乏層が酸洗により優先的に溶削されて、粒界に沿って小さな溝（ミクログルーブ）が形成される。このミクログルーブは、酸洗が不十分な場合に油分が残留しアウトガス発生の要因となる。また、ミクログルーブは、塵挨が付着しやすく洗浄性も劣る。そこで、特許文献１では、ミクログルーブの発生を防止するために、冷間圧延後の仕上げ焼鈍を光輝焼鈍または無酸化焼鈍としている。
　また、特許文献２には、空気中の微細な塵や埃が付着しにくいように、調質圧延板の表面において０．２５ｍｍ２を超えるサイズのピンホールの数が１０ｃｍ２当たり１０個以下に抑えられたステンレス鋼板が記載されている。この鋼板は、機械研磨、還元焼鈍および水溶性潤滑材を用いた調質圧延を組み合わせて製造される。
　さらに、特許文献３には、耐汚れ性および耐食性に優れたステンレス鋼板が記載されている。この鋼板は、ダルロールを用いて仕上げ圧延した後に光輝焼鈍を行い、表面粗さが規定することにより、耐汚れ性および耐食性を向上させている。
　また、特許文献４には、対汚染性、洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板が記載されている。この鋼板は、仕上げ焼鈍後に鏡面ロールで１回目の調質圧延を行い、ダルロールを用いて２回目の調質圧延を行うことにより製造される。
特許第３９５６３４６号公報 特開２００１－２００４５号公報 特許第３５８７１８０号公報 特許第４２２６１３１号公報
　しかしながら、特許文献１のステンレス鋼板のように、仕上げ焼鈍として光輝焼鈍または無酸化焼鈍を適用して酸洗を省略するだけでは、微小なパーティクルなどの汚れに対する良好な洗浄性が得られないと考えられる。
　また、特許文献２のステンレス鋼板は、中性洗剤に浸した布で暴露試験完了後のサンプルを１回拭き取るだけの試験で洗浄性が評価されており、この特許文献２のステンレス鋼板の表面性状では、微小なパーティクルなどの汚れに対する良好な洗浄性が得られないと考えられる。
　ここで、洗浄性と防眩性とは相反するものであり、例えば防眩性に優れるステンレス鋼板は、表面の凹凸が大きいため、汚れが付着しやすくその汚れが除去しにくくなり、洗浄性が劣ってしまう。
　したがって、特許文献３のステンレス鋼板では、防眩性は向上できるものの、洗浄性については検討されておらず、微小なパーティクルなどの汚れに対する良好な洗浄性が得られないと考えられる。
　また、特許文献４のステンレス鋼板のように表面粗さのみを規定しただけでは、防眩性は向上できるものの、微小なパーティクルなどの汚れに対する良好な洗浄性が得られないと考えられる。
　本発明は、このような点に鑑みなされたもので、洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
　請求項１記載のステンレス鋼板は、仕上げ冷間圧延および光輝焼鈍後にダルロールを用いて調質圧延されたステンレス鋼板であって、鋼板表面における圧延方向と垂直な方向の算術平均粗さＲａが０．２～１．２μｍであり、鋼板表面におけるダル模様が転写された部分の面積率である転写率が１５～７０％であり、鋼板表面に形成された深さが０．５μｍ以上で開口面積が１０μｍ２以上のマイクロピットは、鋼板表面における存在密度が０．０１ｍｍ２当たり１０．０個数以下で、かつ、鋼板表面における開口部面積率が１．０％以下であるものである。
　請求項２記載のステンレス鋼板は、請求項１記載のステンレス鋼板において、質量％で、Ｃ：０．１５％以下と、Ｓｉ：０．１～２．０％と、Ｃｒ：１０～３２％と、Ｎｂ：０．０１～０．８％およびＴｉ：０．０１～０．５％の少なくとも一方とを含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板であるものである。
　請求項３記載のステンレス鋼板は、請求項２記載のステンレス鋼板において、質量％で、Ｍｏ：０．２～５％およびＣｕ：０．１～３．０％の少なくとも一方を含有するものである。
　請求項４記載のステンレス鋼板は、請求項１記載のステンレス鋼板において、質量％で、Ｃ：０．１５％以下と、Ｓｉ：２％以下と、Ｍｎ：２％以下と、Ｐ：０．０４％以下と、Ｓ：０．０３％以下と、Ｎｉ：０．６％以下と、Ｃｒ：１１～３２％と、Ｍｏ：０～３％と、Ｃｕ：０～１％と、Ｎｂ：０～１％と、Ｔｉ：０～１％と、Ａｌ：０～０．１２％と、Ｎ：０．０２５％以下と、Ｂ：０～０．０１％とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板であるものである。
　請求項５記載のステンレス鋼板は、請求項１記載のステンレス鋼板において、質量％で、Ｃ：０．１５％以下と、Ｓｉ：４％以下と、Ｍｎ：１０％以下と、Ｐ：０．０４５％以下と、Ｓ：０．０３％以下と、Ｎｉ：１～２８％以下と、Ｃｒ：１６～３２％以下と、Ｍｏ：０～１０％と、Ｃｕ：０～３．５％と、Ｎｂ：０～１％と、Ｔｉ：０～１％と、Ａｌ：０～０．１％と、Ｎ：０．３％以下と、Ｂ：０～０．０１％とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼板であるものである。
　請求項６記載のステンレス鋼板の製造方法は、熱延鋼板を、少なくとも仕上げ冷間圧延をした後に仕上げ焼鈍として光輝焼鈍し、ダルロールを用いて調質圧延するステンレス鋼板の製造方法であって、光輝焼鈍までのトータル冷間圧延率を７０％以下とし、仕上げ冷間圧延では、冷間圧延率を３０％以下とし、かつ、少なくとも最終圧延パスにて算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下のワークロールを使用して圧延率１５％以上で圧延速度２００ｍｍ／ｍｉｎ以下で圧延するものである。
　請求項７記載のステンレス鋼板の製造方法は、請求項６記載のステンレス鋼板の製造方法において、調質圧延では、ロール直径５００ｍｍ以上で算術平均粗さＲａが１．０～３．５のダルロールを使用して１パスの伸び率が０．５％以下で１パス以上圧延し、トータルの伸び率を０．２～１．４％とするものである。
　請求項８記載のステンレス鋼板は、請求項１ないし４いずれか一に記載のステンレス鋼板において、ハードディスクドライブ部材、太陽電池基板材、精密機器部材、電子機器部材、デジタル機器部材およびコンピュータ部材のいずれかに用いられるフェライト系ステンレス鋼板であるものである。
　本発明によれば、汚れの付着の原因となるマイクロピットを規定するため洗浄性を向上させるとともに、マイクロピットの開口および発生を抑制する条件にて調質圧延を行うため、洗浄性を維持しながら防眩性を向上できる。
　本発明の一実施の形態について説明する。
　この一実施の形態のステンレス鋼板は、光輝焼鈍後にダルロールを用いて調質圧延されたものであり、パーティクルなどのトラップサイトとなり汚れが付着して洗浄性を阻害する要因であるマイクロピットを規定して洗浄性を向上させるとともに、マイクロピットの開口および発生を抑制する条件にてダルロールを用いた調質圧延を行うことにより、洗浄性を維持しながら、防眩性を向上させている。
　まず、ステンレス鋼板の表面性状について説明する。
　ステンレス鋼板表面に付着した汚れの除去しやすさである洗浄性に関し、ステンレス鋼板の表面に分布している微小なピットが大きく影響していることが分かった。ピットとは、鋼板表面の微細な窪みである。このピットは、主として、熱延工程での割れ、粒界酸化部の間隙、粒界侵食部、介在物や炭化物などの異種粒子の隙間に生じた窪み、これらの粒子の脱落痕、製造工程中での金属粒子やその他の粒子の噛み込みによる窪み、酸化スケール残存物の脱落痕、冷間圧延の際の圧延油の巻き込みによる窪み、冷間圧延条件のミスマッチによる微細な表面疵、および冷間加工の際の介在物に起因した加工割れなどに起因して発生する。
　このようなピットのうち、深さ０．５μｍ以上で、開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットは、特に、異物のトラップサイトになりやすく、洗浄性を阻害する大きな要因になる。そこで、詳細な検討の結果、鋼板表面におけるマイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり１０．０個以下であり、かつ、マイクロピットの開口部面積率が１．０％以下であるステンレス鋼板は、ＪＩＳ Ｂ９９２０で規定されるクラス５以上のクリーン環境で行われる洗浄工程にて良好な洗浄性を示す。
　なお、この一実施の形態で規定するマイクロピットには、ダルロール圧延によりダル模様が転写された数十μｍサイズのクレーター状の窪み自体は該当しないが、ダルロール圧延前に存在したマイクロピット部分にダル模様が転写され、そのままクレーター内部に残存するピットや、クレーター内部で新たに開口したピットや新たに発生したピットはマイクロピットに該当する。
　ここで、ピットの深さは、ピット外周の綾部の平均高さを基準としたピットの最大深さである。なお、ダル模様が転写されたクレーター内部にピットが存在する場合のピットの深さも同様にピット外周の綾部の平均高さを基準としたピットの最大深さである。また、ピットの開口面積は、鋼板表面を板圧方向に平面視した状態にてピットの縁部にて囲まれている部分の投影面積である。
　ピットの深さおよび開口面積の測定は、表面の形状測定が可能なレーザー顕微鏡や白色干渉顕微鏡を用いて行うことが好ましい。このような測定による測定面積は、鋼板表面からランダムに選択した複数の視野にて合計０．１ｍｍ２以上の面積とする。例えば、倍率１０００倍で２０視野以上の観察を行って、マイクロピットの存在密度および開口部面積率を算出すればよい。この存在密度は、それぞれの視野において設定された測定領域内に存在するマイクロピット（ピット開口部の一部が測定領域の境界から突出しているマイクロピットも含む。）の数を測定し、各測定領域での測定数の総和を、全測定領域面積の総面積で除して、０．０１ｍｍ２当たりの個数に換算して算出する。また、開口部面積率は、各視野において設定された測定領域内に存在する粗マイクロピットの開口面積（ピット開口部の一部が測定領域の境界から突出しているマイクロピットは、測定領域内に位置する部分の面積のみ含む。）の合計を算出し、各測定領域での合計開口面積の総和を、全測定領域面積で除することにより算出する。
　ダル模様などのつや消し表面は、ＨＤＤ部材の意匠として好適であり、目安としてＪＩＳＺ８７４１に規定する光沢度、すなわち２０°での値が４００以下であることが好ましい。そして、ダルロールを用いて調質圧延することにより、表面光沢度を低下させて防眩性を付与する。
　このようにダルロールを用いて調質圧延した鋼板表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に規定された測定値であって、圧延方向に垂直な方向の測定値である。十分な防眩性を確保するには、Ｒａで０．２μｍ以上必要である。しかし、鋼板表面の凹凸が大きくなりＲａが大きくなり１．２μｍを超えると洗浄性が劣化してしまう。したがって、鋼板表面のＲａは、０．２μｍ以上１．２μｍ以下とした。
　また、鋼板表面において、調質圧延によりダル模様が転写された部分の面積率である転写率は、鋼板表面を板厚方向に平面視した状態にて、総面積に対するダル模様が転写されたクレーター部の綾部で囲まれている部分の投影面積の割合である。例えば、光学顕微鏡などにて倍率４００倍で２０視野以上の観察を行い、ダル模様が転写されたクレーター部の面積率を測定することにより転写率を算出すればよい。
　ここで、洗浄性と防眩性とは相反するものであり、転写率が低い状態だと洗浄性は良好であるが、防眩性が悪化し表面光沢が高すぎる状態になる。逆に、転写率が高くなりすぎると、表面光沢が低くなり防眩性が良好な状態にできるが、表面の凹凸が大きくなり洗浄性が悪化する。
　そして、具体的には、転写率が１５％未満だと、防眩性が悪く、汚れや指紋や取り扱い疵が目立ちやすくなってしまう。一方、転写率が７０％を超えると、防眩性は十分であるが、ダル模様が転写されたクレーター内部のマイクロピットの開口および発生が増加するため、洗浄性が著しく悪化する原因となる。したがって、鋼板表面における転写率は、１５％以上７０％以下とした。
　次に、一実施の形態のステンレス鋼板の成分組成について説明する。
　このステンレス鋼板は、質量％で、０．１５％以下のＣと、０．１～２．０％のＳｉと、１０～３２％以下のＣｒと、０．０１～０．８％のＮｂおよび０．０１～０．５％のＴｉの少なくとも一方とを含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板である。
　Ｃは、固溶強化元素で必須の成分であるが、Ｃ濃度が高いと結晶粒界に析出するＣｒ炭化物が増加する。Ｃｒ炭化物の周辺にはＣｒ濃度の低いＣｒ欠乏層が生成され、この部分を起点としてマイクロピットが生成されやすくなる。また、ダルロールを用いた調質圧延の際に、マイクロピットを開口させ新たに発生させて洗浄性を悪化させる原因となる。したがって、Ｃ含有量は、０．１５質量％以下とした。
　Ｓｉは、耐食性および強度を改善する合金元素であり、また、溶鋼の脱酸に使用される成分でもある。Ｓｉ含有量が０．１質量％未満であると、脱酸不足になり、加工割れを誘発させる非金属介在物が生成されやすくなる。また、２．０質量％を超えてＳｉを過剰に添加すると製造性を劣化させる原因となる。したがって、Ｓｉの含有量は、０．１質量％以上２．０質量％以下とした。
　Ｃｒは、耐食性の改善に必要な合金成分であり、１０質量％以上添加する必要がある。しかし、３２質量％を超えて多量に添加させると、製造性を悪化させる。したがって、Ｃｒ含有量は、１０質量％以上３２質量％以下とした。
　Ｎｂは、鋼中のＣおよびＮを、Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）として固着して析出物を生成し、マイクロピットの発生の原因で一つであるＣｒ炭化物の生成を抑制して、洗浄性を改善させる重要な合金成分である。このような効果は、Ｎｂの含有量が０．０１質量％以上の場合に顕著に奏するようになる。しかし、Ｎｂを０．８質量％を超えて過剰に添加すると、製造性や加工性を悪化させる。したがって、Ｎｂを含有させる場合の含有量は、０．０１質量％以上０．８質量％以下とした。
　Ｔｉは、Ｎｂと同様に鋼中のＣおよびＮを、Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）として固着して析出物を生成し、マイクロピットの発生の原因で一つであるＣｒ炭化物の生成を抑制して、洗浄性を改善させる重要な合金成分である。このような効果は、Ｔｉの含有量が０．０１質量％以上の場合に顕著に奏するようになる。しかし、Ｔｉを０．５質量％を超えて過剰に添加すると、製造性や加工性を悪化させる。したがって、Ｔｉを含有させる場合の含有量は、０．０１質量％以上０．５質量％以下とした。
　ＭｏおよびＣｕは、耐食性を改善させる目的で、必要に応じて少なくとも一方を含有させてもよい。Ｍｏを含有させる場合の含有量は０．２質量％以上５質量％以下とし、Ｃｕを含有させる場合の含有量は０．１質量％以上３．０質量％以下とした。
　また、これらの合金成分の他に必要に応じて他の合金成分を含有させてもよい。例えば、耐食性や加工性などを改善する目的で、２質量％以下のＭｎ、０．０１質量％以上０．５質量％以下のＺｒ、０．０５質量％以下のＹ、１質量％以下のＷ、０．５質量％以下のＡｇ、０．５質量％以下のＳｎ、および１質量％以下のＣｏなどの少なくとも１つを添加してもよい。また、不純物として含まれるＰは０．０５質量％以下に規制され、Ｓは０．０１質量％以下に規制されている限り特性に悪影響を及ぼすことはない。
　なお、このようなフェライト系ステンレス鋼板の他に、例えばＪＩＳ Ｇ４３０５：２００５や、ＪＩＳ Ｇ４３０３：２００５にて規定されるフェライト系ステンレス鋼種に相当するものにしてもよい。また、これらフェライト系ステンレス鋼の他に、０．１５質量％以下のＣと、２質量％以下のＳｉと、２質量％以下のＭｎと、０．０４質量％以下のＰと、０．０３質量％以下のＳと、０．６質量％以下のＮｉと、１１質量％以上３２％以下のＣｒと、３質量％以下のＭｏ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＣｕ（無添加を含む。）と、１％質量以下のＮｂ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＴｉ（無添加を含む。）と、０．１２質量％以下のＡｌ（無添加を含む。）と、０．０２５質量％以下のＮと、０．０１質量％以下のＢ（無添加を含む。）とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板にしてもよい。
　さらに、フェライト系ステンレス鋼だけでなく、オーステナイト系ステンレス鋼にしてもよく、例えば、ＪＩＳ Ｇ４３０５：２００５およびＪＩＳ Ｇ４３０３：２００５に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼種に相当するものにしてもよい。また、これらオーステナイト系ステンレス鋼の他に、０．１５質量％以下のＣと、４質量％以下のＳｉと、１０質量％以下のＭｎと、０．０４５質量％以下のＰと、０．０３質量％以下のＳと、１質量％以上２８質量％以下のＮｉと、１６質量％以上３２質量％以下のＣｒと、１０質量％以下のＭｏ（無添加を含む。）と、３．５％質量以下のＣｕ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＮｂ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＴｉ（無添加を含む。）と、０．１質量％以下のＡｌ（無添加を含む。）と、０．３質量％以下のＮと、０．０１質量％以下のＢ（無添加を含む。）とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼板にしてもよい。
　そして、上記ステンレス鋼板によれば、パーティクルなどのトラップサイトとなり、汚れの付着の原因となるマイクロピットの発生状況を規定するため洗浄性を向上できるとともに、マイクロピットの開口および発生を抑制する条件にて調質圧延を行うため、防眩性を向上できる。
　次に、上記ステンレス鋼板の製造方法について説明する。
　洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板を製造するには、焼鈍・酸洗、冷間圧延、および光輝焼鈍にて、マイクロピットの少ない平滑な洗浄性に優れたステンレス鋼原板を製造し、この原板にダルロールを用いた軽圧下の調質圧延を行い、洗浄性を維持した状態で防眩性を付与させることが重要である。
　まず、常法により製造された熱延鋼板を出発材料として、焼鈍・酸洗工程などでメタルやスケールなどの粗大な付着物を除去する。
　次いで、仕上げ冷間圧延にて、十分な圧延率を確保し、かつ、最終段階で平滑性の高いワークロールを使用し低速度で高圧下の条件で圧延することによって、酸洗にて生成された窪み（脱落痕）や、粒界浸食による窪みをできるだけ平滑化する。同時にトータル冷間圧延率を十分に大きくすることにより、熱延鋼板由来の窪みや、焼鈍・酸洗工程にて脱落した遺物の脱落痕などの窪みをできるだけ平滑化する。
　また、仕上げ冷間圧延後に仕上げ焼鈍として光輝焼鈍を行うことにより、表面酸化による窪みの形成を防止するとともに、その後の酸洗が不要になり、酸洗による粒界浸食をなくして、洗浄性に優れたステンレス鋼原板を製造する。
　そして、このステンレス鋼原板について、マイクロピットの開口および発生を抑制可能な条件にてダルロールを用いて調質圧延を行い、洗浄性を維持しながら防眩性を付与する。
　なお、ステンレス鋼板を製造する際には、熱延鋼板を出発材料とし、少なくとも仕上げ冷間圧延をした後に仕上げ焼鈍として光輝焼鈍し、ダルロールを用いて調質圧延を行えばよい。具体的な製造手順としては、例えば、熱延鋼板から、焼鈍、酸洗、仕上げ冷間圧延、仕上げ焼鈍（光輝焼鈍）、調質圧延の順に処理する手順（１）などで製造可能である。また、熱延鋼板から、焼鈍、酸洗、冷間圧延、焼鈍、酸洗、仕上げ冷間圧延、仕上げ焼鈍（光輝焼鈍）、調質圧延の順に処理する手順（２）でもよい。さらに、熱延鋼板から、焼鈍、酸洗、冷間圧延１、焼鈍１、酸洗１、冷間圧延２、焼鈍２、酸洗２、仕上げ冷間圧延、仕上げ焼鈍（光輝焼鈍）、調質圧延の順に処理する手順（３）でもよい。また、熱延鋼板から、焼鈍、酸洗、冷間圧延、光輝焼鈍、仕上げ冷間圧延、仕上げ焼鈍（光輝焼鈍）、調質圧延の順に処理する手順（４）でもよい。
　なお、熱延鋼板は、冷間圧延を受けておらず熱延したままの鋼板である。この熱延鋼板は、常法に従ってステンレス鋼の溶製、鋳造および熱間圧延されたもので、必要に応じて熱延焼鈍、酸洗が施される。
　また、光輝焼鈍は、還元雰囲気中における焼鈍であり、ＢＡ仕上げ（ＪＩＳ Ｇ２０３：２００９、番号４２２５）に適用する光輝熱処理の条件を採用できる。
　さらに、仕上げ冷間圧延とは、最後の焼鈍の後、光輝焼鈍の直前に行われる冷間圧延であり、パス回数は、１パスでも複数パスでもよい。また、例えば、一般的なゼンジミアミルとおよび薄板専用ミルなどの種々の異なる複数の圧延機を順に使用してもよい。異なる圧延機を順に使用する場合の仕上げ冷間圧延の冷間圧延率は、複数の圧延機によるトータルの冷間圧延率である。
　また、上記手順（１）ないし手順（４）では、必要に応じて研磨工程や脱脂工程が加えられることがあり、最後の調質圧延後に、表面性状に影響を与えない範囲で、脱脂、テンションレベラーおよびスリットなどの精整工程を通板することもある。
　次にこのような製造方法における具体的な製造条件について説明する。
[トータル冷間圧延率：７０％以上]
　まず、トータル冷間圧延率とは、ステンレス鋼板を製造する際の一連の工程中における冷間圧延のトータル圧延率である。例えば、上記手順（１）では仕上げ冷間圧延の圧延率であり、上記手順（２）では冷間圧延および仕上げ圧延のトータル圧延率であり、上記手順（３）では、冷間圧延１、冷間圧延２および仕上げ冷間圧延のトータル圧延率であり、上記手順（４）では冷間圧延および仕上げ圧延のトータル圧延率である。そして、最初の冷間圧延パス前の板厚をｈ０（ｍｍ）とし、最後の冷間圧延パス後の板厚をｈ１（ｍｍ）とした場合に、（ｈ０－ｈ１）／ｈ０×１００（％）にて表される。
　ここで、熱延時に生じた表面欠陥は深いものが多く、マイクロピットをできるだけ消失させるためには、光輝焼鈍工程前までのトータル冷間圧延率を高くし、出発材料である熱延鋼板に存在する表面欠陥を十分に引き延ばすことが重要である。また、冷間圧延前の熱延板焼鈍や酸洗などによって、鋼板表面付近に埋まっていた異物が脱落する可能性もあり、その脱落痕を引き延ばすためにもトータル冷間圧延率を高くすることが有効である。そして、種々の検討の結果、光輝焼鈍までのトータル冷間圧延率を７０％以上とすることにより効果的に表面欠陥を消失できることが分かった。したがって、光輝焼鈍までのトータル冷間圧延率を７０％以上とした。なお、トータル冷間圧延率の上限については、材料変形抵抗および使用する冷間圧延機の能力により制限されるため、特に規定していないが、通常は９８％以下とする。
[焼鈍および酸洗]
　焼鈍および酸洗は、鋼板表面に付着したメタルやスケールなどの粗大な異物を除去するのに有効な処理である。焼鈍は、材料の製造性や特性を考慮して適宜条件を選択できる。また、焼鈍は、材料にもよるが、表面性状に影響を与えない範囲において、バッチ式焼鈍および連続式焼鈍のいずれの方式を採用してもよい。また、酸洗は、中性塩や、硫酸、硝酸、フッ酸および塩酸などの酸を組み合わせたもので行われ、電解酸洗を行ってもよい。
[仕上げ冷間圧延]
　仕上げ冷間圧延は、ステンレス鋼板の表面状態を決定づける重要な工程である。すなわち、マイクロピットが規定した存在密度および開口部面積率となるように窪みを引き延ばす必要があるため、酸洗にて生じた異物の脱落痕および粒界浸食による窪みなどを十分に引き延ばすことが重要である。このように窪みを引き延ばすためには、仕上げ冷間圧延の圧延率を３０％以上にする必要がある。また、仕上げ圧延の圧延率が４０％以上であれば好ましく、５０％以上であればより好ましい。一方、仕上げ圧延の上限については、材料変形抵抗および使用する冷間圧延機の能力により制限されるので、特に規定していないが、通常は９０％以下とする。
　また、できるだけ平滑な鋼板表面を得るためには、仕上げ冷間圧延において、少なくとも最終圧延パスにてロール表面の算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下に調整されたワークロールを使用すると効果的である。また、Ｒａが０．３μｍ以下のワークロールを使用した最終圧延パスでの圧延率を１５％以上にする必要がある。さらに、ワークロールと鋼板表面への圧延油の巻き込みによるマイクロピットの開口および発生を防止するには、最終圧延パスでの圧延速度を２００ｍ／ｍｉｎ以下にする必要がある。
[光輝焼鈍]
　仕上げ冷間圧延によって得られたマイクロピットが極めて少ない表面性状を維持するため、仕上げ焼鈍では、表面酸化を防止し、その後の酸洗や研磨などの酸化スケールを除去する工程を省略できるようにすることが重要である。そこで、仕上げ焼鈍として、還元性の雰囲気での光輝焼鈍を行う。この光輝焼鈍の条件は、通常のＢＡ仕上げステンレス鋼板の製造条件を適用できる。光輝焼鈍での雰囲気ガスは、例えば、水素ガスや、水素および窒素の混合ガスなどが好ましい。焼鈍温度は、鋼板の成分、板厚および用途に応じて適宜設定できるが、フェライト系ステンレス鋼種であれば例えば８００～１１００℃で、オーステナイトステンレス鋼種であれば例えば１０００～１１００℃の範囲にすればよい。なお、光輝焼鈍の直前には、必要に応じて脱脂を行ってもよい。
[調質圧延]
　光輝焼鈍後には、ワークロールとしてダルロールを用いて調質圧延を行うことにより、鋼板表面にダル模様を転写させ、洗浄性を維持しながら防眩性を付与する。このような調質圧延においては、ダル模様が転写されたクレーター内部のマイクロピットの開口および発生を抑制し、洗浄性を悪化させることなく防眩性を付与できるように、ダル圧延条件を制御することが重要である。
　まず、ダルロールについては、直径が５００ｍｍより小さいと、ダル模様が転写されたクレーター部に必要以上に応力が加わり、クレーター内部のマイクロピットの開口および発生を増加させる。
　また、使用するダルロールの表面粗さは、算術平均粗さＲａが１．０μｍ以上３．５μｍ以下の範囲であれば、防眩性を付与でき、かつ、洗浄性を維持できることが分かった。
　さらに、調質圧延のパススケジュールについては、１回のパスの伸び率が０．５％より大きいと、クレーター内部のマイクロピットの開口および発生が増加するため、１パスの伸び率は０．５％以下とした。さらに、トータルの伸び率が同じでも、複数パスに分けて調質圧延を行うと、ダル模様が転写されたクレーター内部のマイクロピットの開口および発生をより抑制できるので好ましい。
　また、これらのパス条件にて、調質圧延のトータルの伸び率が０．２％以上１．４％以下の範囲であれば、防眩性を付与でき、かつ、洗浄性を維持できることが分かった。
　したがって、調質圧延では、ダルロールの直径を５００ｍｍ以上とし、このダルロールの算術平均粗さＲａを１．０μｍ以上３．５μｍ以下とし、１回のパスの伸び率を０．５％以下とし、トータルの伸び率を０．２％以上１．４％以下とした。
　このような調質圧延では、防錆などの目的で添加剤を配合した潤滑剤を使用してもよい。また、ワークロール表面の異物除去のために洗浄液を用いてワイパーなどで拭き取ってもよい。
　そして、上記ステンレス鋼板の製造方法によれば、マイクロピットの開口および発生を抑制でき、洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板を製造できる。また、工業的に適した製造プロセスであり、特に、無電解Ｎｉめっきなどの表面処理を施さなくても優れた洗浄性および防眩性を付与できるので、経済的に洗浄性および防眩性に優れたステンレス鋼板を製造できる。
　なお、上記製造工程の他に、表面性状に影響しない範囲で、機械研磨や脱脂などの工程を加えてもよい。
　以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
　まず、表１および表２に示す化学組成のステンレス鋼を電気炉、転炉およびＶＯＤ工程にて溶製し、連続鋳造してスラブを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　次いで、連続鋳造スラブを通常の方法で熱間圧延して熱延鋼板とした。この熱延鋼板を出発材料として、上記手順（２）または手順（３）の順に処理するとともに、調質圧延工程ではダルロールを用いて板厚０．３～１．５ｍｍの調質圧延材とし、各実施例および各比較例の供試材とした。なお、鋼種ｂおよび鋼種ｊのステンレス鋼は手順（２）を採用し、それ以外の鋼種は手順（３）を採用した。また、本実施例のいずれも仕上げ冷間圧延では、Ｒａが０．３μｍ以下のワークロールを使用し、最終圧延パスでの圧延率が１５％以上で、最終圧延パスの圧延速度が２００ｍｍ／ｍｉｎ以下になるようにした。さらに、光輝焼鈍は、水素が７５～１００質量％で、残部が窒素である雰囲気にて行った。
　各実施例および各比較例の製造条件および最終板厚を表３および表４に示す。なお、一部の比較例では、仕上げ焼鈍として光輝焼鈍の代わりに焼鈍・酸洗を施したものや、光輝焼鈍後に電解酸洗を施したものがある。表３および表４では、仕上げ焼鈍として焼鈍・酸洗を施したものをＡＰ（混酸）と示し、電解酸洗を施したものをＡＰ（電解）と示す。また、各供試材はいずれも両面を同一条件で仕上げたものである。
　これら各実施例および各比較例の供試材を用いて、洗浄性および防眩性に関する各種測定を行った。なお、表３に示すように洗浄性評価の対照材としてＨＤＤ部材で使用されている無電解Ｎｉめっき材を同様に洗浄性に関する測定を行った。
［鋼板表面の算術平均粗さの測定］
　各供試材から切り出した５０ｍｍ角のサンプルについて、アセトンを用いた超音波洗浄を行った後、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準ずる方法で、算術平均粗さ（Ｒａ）の測定を行った。また、算術平均粗さの測定は、圧延方向に垂直な方向で３回行い、平均値を算出して評価した。各サンプルの算術平均粗さの測定結果を表３および表４に示す。
［転写率の測定］
　各供試材から切り出した５０ｍｍ角のサンプルについて、アセトンを用いた超音波洗浄を行った後、光学顕微鏡により表面を観察して、ダル模様の転写されたクレーター部の面積率である転写率を算出した。また、表面の観察は、観察倍率を４００倍とし、観察視野数を２０視野とし、全測定値の平均値を算出して評価した。各サンプルの転写率の測定結果を表３および表４に示す。
［マイクロピットの測定］
　各供試材から切り出した５０ｍｍ角のサンプルについて、アセトンを用いた超音波洗浄を行った後、レーザー顕微鏡により表面を観察して、深さ０．５μｍで、開口面積１０μｍ２であるマイクロピットの存在密度および開口部面積率を算出した。また、表面の観察は、観察倍率を１０００倍とし、観察視野数を１０とし、全測定領域面積を０．１ｍｍ２とした。各サンプルにおけるマイクロピットの存在密度および開口部面積率の測定結果を表３および表４に示す。
［表面光沢度の測定］
　各供試材から切り出した５０ｍｍ角のサンプルについて、アセトンを用いた超音波洗浄を行った後、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準ずる方法で表面光沢度（２０°）の測定を行った。また、表面光沢度の測定は、圧延方向に平行な方向および垂直な方向でそれぞれ３回行い、平均値を算出して評価した。各サンプルの表面光沢度の測定結果を表３および表４に示す。
［洗浄性の評価］
　各供試材から切り出した５０ｍｍ角のサンプルについて、以下の手順で洗浄操作を施し、表面洗浄度測定用試料を得た。なお、洗浄操作のアセトン脱脂以降の工程および表面洗浄度測定の全工程は、ＪＩＳ Ｂ９９２０で規定されるクラス５のクリーン環境で実施した。
　サンプルの洗浄操作では、まず、アセトンを用いた超音波洗浄により脱脂する。この脱脂したサンプルをフッ素系洗浄液を用いて超音波洗浄し、蒸気洗浄し、真空乾燥する。その後、弱アルカリ系洗剤を用いて超音波洗浄し、超純水に浸漬してリンシングし、低速で引き上げて温風乾燥する。
　表面洗浄度の測定は、ＬＰＣ（リキッド・パーティクル・カウンター）装置を用いて以下のように行った。まず、洗浄度測定用試料を浸漬するために超純水をビーカーに入れてＬＰＣ装置にセットし、超純水中に存在するパーティクルの個数およびパーティクル粒子のサイズ分布を測定する。この超純水の測定データから粒子径０．３μｍ以上の粒子の個数を算出し、この算出した値を試料浸漬前のパーティクル数（ブランク測定値）とした。次に、超純水が入ったビーカーに洗浄度測定用試料を浸漬して一定時間の超音波洗浄を施し、試料表面に付着していたパーティクルを超純水中に抽出する。その後、この超純水中に存在するパーティクル個数およびパーティクル粒子のサイズ分布をＬＰＣ装置にて測定し、粒子径０．３μｍ以上の粒子の個数を算出した。そして、この算出値とブランク測定値との差を、洗浄度測定用試料から抽出されたパーティクル数とした。なお、パーティクル個数およびサイズ分布を測定する際には、同一液についてＬＰＣ装置で３回以上の測定を行い、その平均値を測定値とした。また、同種の試料について３つのサンプルを用いて、試験数ｎ＝３で測定を行い、その平均値を洗浄度測定用試料に付着して残存していたパーティクルの数とした。さらに、このパーティクル数の値から、鋼板表面における単位面積当たりのパーティクル付着数（表面付着粒子数）を算出した。これらの結果を表３および表４に示す。なお、パーティクル付着数が１０００個／ｃｍ２以下である場合に洗浄性が良好と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３および表４に示すように、本実施例のいずれも、マイクロピットの存在密度が０．０１ｍ２当たり１０．０個以下で、かつ、マイクロピットの開口部面積率が１．０％以下であった。また、鋼板表面の圧延方向と垂直な方向の算術平均粗さが０．２～１．２μｍで、ダル模様の転写率が１５～７０％のステンレス鋼板が得られた。これら各本実施例のステンレス鋼板は、洗浄試料のパーティクル付着数が、表４に示す無電解Ｎｉめっき材と比較しても同等に低かった。さらに、表面光沢度も低く防眩性を有していた。したがって、無垢のステンレス鋼板表面のままで、例えばＨＤＤ部材などの精密部品用の材料として適用可能な優れた洗浄性および防眩性を有した表面状態であると評価できる。
　本発明は、例えば、外装建材、内装建材、車両用鋼板、業務用厨房機器、家電製品の外板、厨房および台所周り用品の外板、コンピュータ部材、デジタル機器部材、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）部材、太陽電池基板材などの精密機器部材および電子機器部材などとして利用される。

Claims (8)

  1. 　仕上げ冷間圧延および光輝焼鈍後にダルロールを用いて調質圧延されたステンレス鋼板であって、
    　鋼板表面における圧延方向と垂直な方向の算術平均粗さＲａが０．２～１．２μｍであり、
    　鋼板表面におけるダル模様が転写された部分の面積率である転写率が１５～７０％であり、
    　鋼板表面に形成された深さが０．５μｍ以上で開口面積が１０μｍ２以上のマイクロピットは、鋼板表面における存在密度が０．０１ｍｍ２当たり１０．０個数以下で、かつ、鋼板表面における開口部面積率が１．０％以下である
    　ことを特徴とするステンレス鋼板。
  2. 　質量％で、Ｃ：０．１５％以下と、Ｓｉ：０．１～２．０％と、Ｃｒ：１０～３２％と、Ｎｂ：０．０１～０．８％およびＴｉ：０．０１～０．５％の少なくとも一方とを含有し、残部がＦｅと不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板である
    　ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板。
  3. 　質量％で、Ｍｏ：０．２～５％およびＣｕ：０．１～３．０％の少なくとも一方を含有する
    　ことを特徴とする請求項２記載のステンレス鋼板。
  4. 　質量％で、Ｃ：０．１５％以下と、Ｓｉ：２％以下と、Ｍｎ：２％以下と、Ｐ：０．０４％以下と、Ｓ：０．０３％以下と、Ｎｉ：０．６％以下と、Ｃｒ：１１～３２％と、Ｍｏ：０～３％と、Ｃｕ：０～１％と、Ｎｂ：０～１％と、Ｔｉ：０～１％と、Ａｌ：０～０．１２％と、Ｎ：０．０２５％以下と、Ｂ：０～０．０１％とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板である
    　ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板。
  5. 　質量％で、Ｃ：０．１５％以下と、Ｓｉ：４％以下と、Ｍｎ：１０％以下と、Ｐ：０．０４５％以下と、Ｓ：０．０３％以下と、Ｎｉ：１～２８％以下と、Ｃｒ：１６～３２％以下と、Ｍｏ：０～１０％と、Ｃｕ：０～３．５％と、Ｎｂ：０～１％と、Ｔｉ：０～１％と、Ａｌ：０～０．１％と、Ｎ：０．３％以下と、Ｂ：０～０．０１％とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼板である
    　ことを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼板。
  6. 　熱延鋼板を、少なくとも仕上げ冷間圧延をした後に仕上げ焼鈍として光輝焼鈍し、ダルロールを用いて調質圧延するステンレス鋼板の製造方法であって、
    　光輝焼鈍までのトータル冷間圧延率を７０％以下とし、
    　仕上げ冷間圧延では、冷間圧延率を３０％以下とし、かつ、少なくとも最終圧延パスにて算術平均粗さＲａが０．３μｍ以下のワークロールを使用して圧延率１５％以上で圧延速度２００ｍｍ／ｍｉｎ以下で圧延する
    　ことを特徴とするステンレス鋼板の製造方法。
  7. 　調質圧延では、ロール直径５００ｍｍ以上で算術平均粗さＲａが１．０～３．５のダルロールを使用して１パスの伸び率が０．５％以下で１パス以上圧延し、トータルの伸び率を０．２～１．４％とする
    　ことを特徴とする請求項６記載のステンレス鋼の製造方法。
  8. 　ハードディスクドライブ部材、太陽電池基板材、精密機器部材、電子機器部材、デジタル機器部材およびコンピュータ部材のいずれかに用いられるフェライト系ステンレス鋼板である
    　ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のステンレス鋼板。
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