(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが０．１ｍｍ以下の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法において、最終冷間圧延を行うとき、ワークロール直径：１００〜１３０ｍｍ、通板速度：１２０を超えて２００ｍ／分以下、潤滑油粘度：３０〜４０ｍｍ２／ｓの条件で冷間圧延を行うことを特徴とする刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法。
【請求項２】
前記通板速度が１５０〜１９０ｍ／分であり、前記潤滑油粘度が３３〜３９ｍｍ２／ｓであることを特徴とする請求項１に記載の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法。
【請求項３】
前記最終冷間圧延後の硬さが２８０〜３４０ＨＶであることを特徴とする請求項１または２に記載の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、厚さが０．１ｍｍ以下の剃刀等に用いられる刃物用ステンレス鋼は、高い硬さと耐食性が求められ、０．５〜１．０質量％のＣを含有する１３質量％Ｃｒ鋼が多く用いられている。本願出願人も例えば、特開平５−０３９５４７号公報（特許文献１）や特開平６−１４５９０７号公報（特許文献２）で提案したステンレス剃刀用鋼の発明がある。
ところで、例えば、剃刀等に用いられるマルテンサイト系ステンレス鋼は、所望の厚さに熱間圧延され、続いて冷間圧延と焼鈍とを繰返して刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼とされる。そして、実際に剃刀等の刃物とする場合においては、例えば、剃刀形状に打抜き加工が施されるため、前述の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼には、例えば、２７０〜３６０ＨＶといった硬さが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−０３９５４７号公報
【特許文献２】特開平６−１４５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の硬さを調整するには、複数回の冷間圧延を行って最終的な硬さに調整する。このとき、冷間圧延に用いるワークロールの直径を小さくしておけば、強圧下の冷間圧延が行えるが、そうすると板厚断面の形状が不安定となる。そのため、大きな直径のワークロール（以下、大径ロール）を用いなければならず、強圧下ができないので、おのずと１回の冷間圧延で行うパス回数の増加につながる。
特に、最終圧延では、最終製品の形状を整えて平坦とするため、大径ロールを用いるためパス回数が増加して生産性向上の阻害要因となり、大径ロールの摩耗も早くなる。そのため、もし、最終の冷間圧延で行うパス回数を減らすことができ、且つ、製品形状も従来の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼と変化なければ、生産性を高めることが可能となる。
本発明の目的は、最終の冷間圧延のパス回数を低減して、生産性を向上できる刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、最終の冷間圧延で行うパス回数を低減することが可能であり、且つ、最終的な製品形状も従来工程と同等な形態とするべく、冷間圧延時の条件を種々検討した結果、大径ロールを用いることで製品形状を安定させつつ、通板速度と潤滑油の粘度を調整することで圧下率を向上させ、最終の冷間圧延で行うパス回数を低減できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明は、厚さが０．１ｍｍ以下の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法において、最終冷間圧延を行うとき、ワークロール直径：１００〜１３０ｍｍ、通板速度：１２０を超えて２００ｍ／分以下、潤滑油粘度：３０〜４０ｍｍ２／ｓの条件で冷間圧延を行う刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法である。
好ましくは、前記通板速度が１５０〜１９０ｍ／分であり、前記潤滑油粘度が３３〜３９ｍｍ２／ｓである刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法である。
前記最終冷間圧延後の硬さが２８０〜３４０ＨＶであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、最終冷間圧延のパス回数を低減して、従来材と同等の２８０〜３４０ＨＶといった硬さを得ることが可能なため、生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明で得られた刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、冷間圧延で厚さを０．１ｍｍ以下とする、例えば、剃刀等に好適な刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法において、以下に示す冷間圧延条件を選定したことに最大の特徴がある。
最終の冷間圧延以外では、直径が小さなワークロール（以下、小径ロール）の適用により、圧下率を高めることができ、生産性を向上できる。しかしながら、最終の冷間圧延では、製品形状が不安定とならないように大径ロールを用いて、多くのパス回数が必要となっていたところ、本発明を用いれば、最終冷間圧延においてもパス回数を低減できたものである。以下に詳しく本発明を説明する。
【０００９】
ワークロール直径：１００〜１３０ｍｍ
前述したように、最終圧延では大径ロールを用いて、刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の厚さや製品形状を整える必要がある。これに必要なワークロールの直径は１００〜１３０ｍｍである。ワークロールの直径が１００ｍｍ未満となると、表面の形状が不安定となる。これは、例えば、刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の幅が７００ｍｍを超えるような広幅材で特に顕著となる。そのため、ワークロールの直径の下限を１００ｍｍとする。好ましいワークロールの直径の下限は１０５ｍｍであり、更に好ましくは１１０ｍｍである。また、ワークロールの直径が１３０ｍｍを超えると、後述する通板速度や潤滑油の粘度を調整しても、パス回数の増加につながり、最終の冷間圧延でのパス回数低減効果が不十分となる。そのため、ワークロールの直径の上限を１３０ｍｍとする。好ましくいワークロールの直径の上限は１２５ｍｍであり、更に好ましくは１２０ｍｍである。
【００１０】
通板速度：１２０を超えて２００ｍ／分以下、潤滑油粘度：３０〜４０ｍｍ２／ｓ
本発明で規定する、通板速度と潤滑油粘度の調整により、ミル荷重を低減させることが可能なため、前述の１００〜１３０ｍｍの大径ロールを用いても、圧下率を高くすることができる。特に、大径ロールで圧延を行う場合、大径ロールは曲率半径が大きいためにロール表面と圧延される刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面の接触面積が必然的に大きくなるために、ミル荷重も高くなる。そのため、大径ロールで圧延を行う際には、適切な潤滑油粘度と適切な通板速度の設定が特に必要となる。
冷間圧延において、冷間圧延中の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の通板速度はロール外周の周速とは一致しないことから冷間圧延中の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面とロール表面には滑りが発生している。刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面とロール表面の間に所望の滑りを発生させるためには、潤滑油が不可欠となる。もし、潤滑油の粘度が低い場合には、圧延中に油膜切れが発生するため、滑りが悪くなり、ミル荷重が高くなってしまう。そのため、これを防止するために潤滑油粘度の下限を３０ｍｍ２／ｓとする。好ましい下限は３３ｍｍ２／ｓであり、更に好ましくは３５ｍｍ２／ｓである。逆に潤滑油の粘度が高い場合には、潤滑油の入り込みが大きくなり油膜切れが生じにくくなる一方で、最終圧延後の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼コイルの巻き取り時にテレスコープが発生し、コイルが破断する。これを防止するため、潤滑油の粘度上限を４０ｍｍ２／ｓとする。好ましい上限は３９ｍｍ２／ｓであり更に好ましくは３８ｍｍ２／ｓである。
また、圧延される刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面には、圧延ロールの表面から大きな荷重が加わっている。そのため、通板速度が遅い場合には、圧延される刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面と圧延ロールの表面の間に潤滑油の入り込みが少なくなり、油膜切れが発生しやすくなり、ミル荷重が高くなってしまう。そこで、通板速度の下限は１２０ｍ／分を超えるものとする。好ましい下限は１５０ｍ／分である。
逆に通板速度が速い場合には、潤滑油の入り込みが大きくなり油膜切れが生じにくくなる一方で、最終圧延後の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼コイルの巻き取り時にテレスコープが発生し、コイルが破断する。これを防止するため、通板速度の上限を２００ｍ／分とし、好ましい上限を１９０ｍ／分とした。
【００１１】
また、本発明では最終冷間圧延後の硬さをビッカース硬さで２８０〜３４０ＨＶとする。この範囲であれば、本発明の製造方法で得られる刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼に対して打抜き加工を行ったとき、だれの発生を抑制できる。好ましい硬さの範囲は２９０〜３２０ＨＶである。
なお、本発明でいう刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の代表的な成分としては、例えば、質量％で、０．３〜１．５％のＣ、１０〜１８％のＣｒ、１％以下のＳｉ、１．５％以下のＭｎを必須として含有し、必要に応じて３％以下のＭｏ、１％以下のＮｉ、１％以下のＶ、０．００１％以下のＢ、０．２％以下のＮを含有するＦｅ基の合金である。
【実施例】
【００１２】
表１に示す厚さ２．０ｍｍの刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の熱間圧延材を用いて、冷間圧延と焼鈍とを繰返し行って、最終の冷間圧延前の厚さが０．１２１ｍｍの中間冷間圧延材を１０コイル用意した。【００１３】
【表１】
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【００１４】
前述の１０コイル共に、最終の厚さを０．１ｍｍとするために最終の冷間圧延を行った。Ｎｏ．１〜６のコイルは本発明例とし、残りの４コイルのうち３コイルを比較例として、１コイルを従来例とした。
最終の冷間圧延に用いた、大径ロールの直径、通板速度、潤滑油粘度を併せて表２に示す。【００１５】
【表２】
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【００１６】
表２に示す条件にて、最終冷間圧延を行ったところ、最終の厚さを０．１ｍｍとするために行ったパス回数は、本発明例が１回であったのに対し比較例のパス回数は２回であり、パス回数を半減することが可能であった。
なお、表２のＮｏ．８については、冷間圧延中にテレスコープが発生したため、途中で冷間圧延を中止した。また、Ｎｏ．７の従来例においては、油切れのおそれがあるため、パス回数を２回とした。比較例のＮｏ．９及び１０においては、やはり冷間圧延中に油切れを生じた。
また、本発明例の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の表面は図１に示すようにツヤ無し（ダル状）の金属肌となっていた。また、硬さについても、本発明例の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼が２９８〜３０２ＨＶに対して、従来例の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼が３０５ＨＶとなり、表面形状、硬さとも遜色ないものであった。【００１７】
以上、説明する本発明の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法を適用すると、従来と比較して大幅に最終の冷間圧延でのパス回数を低減できることから、生産性を向上させるだけでなく、大径ロールの摩耗量も低減でき、大径ロールの寿命までも向上させることができる。
【要約】
最終の冷間圧延のパス回数を低減して、生産性を向上できる刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法を提供する。
冷間圧延で厚さが０．１ｍｍ以下の刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼を製造する方法において、最終冷間圧延を行うとき、ワークロール直径：１００〜１３０ｍｍ、通板速度：１２０を超えて２００ｍ／分以下、潤滑油粘度：３０〜４０ｍｍ２／ｓの条件で冷間圧延を行う。好ましくは、前記通板速度が１５０〜１９０ｍ／分であり、前記潤滑油粘度が３３〜３９ｍｍ２／ｓである。【図１】
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