(57)【要約】【課題】良好な平坦性と、エッチング後の少ない反りと、優れたフォトレジスト膜との密着性とを兼備し、さらに優れたばね限界値を備えるフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供する。【解決手段】Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５〜１５％、Ｃｒ：１５〜２５％、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、Ｍｏ：０〜３％、Ｃｕ：０〜３％、Ｔｉ、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれた１種または２種以上を合計で０％以上０．５％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有するステンレス鋼板に加工率が１０％以上の冷間圧延（調質圧延）を施した後、テンションレベラーで矯正を行い、張力が４９ＭＰａ未満のユニットテンションを付与しながら、７００℃以上８００℃以下の温度域で６０秒間未満の熱処理を施すことにより、ステンレス鋼板を製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼板に圧下率が１０％以上の冷間圧延（調質圧延）を施した後、張力が４９ＭＰａ未満のユニットテンションを付与しながら、７００℃以上８００℃以下の温度域で６０秒間未満の熱処理を施すことを特徴とするステンレス鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記ステンレス鋼板に１０％以上の冷間圧延を施した後に、テンションレベラーで矯正を行う請求項１に記載されたステンレス鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記ステンレス鋼板は、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５％以上１５％以下、Ｃｒ：１５％以上２５％以下、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有する請求項１または請求項２に記載されたステンレス鋼板の製造方法。
【請求項４】
前記ステンレス鋼板は、前記Ｆｅの一部に代えて、Ｍｏ：３質量％以下を含有する請求項３に記載されたステンレス鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記ステンレス鋼板は、前記Ｆｅの一部に代えて、Ｃｕ：３質量％以下を含有する請求項３または請求項４に記載されたステンレス鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記ステンレス鋼板は、前記Ｆｅの一部に代えて、Ｔｉ、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれた１種または２種１種以上：合計で０．５質量％以下を含有する請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載されたステンレス鋼板の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された製造方法により製造される、優れたばね限界値を有するステンレス鋼板。
【請求項８】
質量％で、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５％以上１５％以下、Ｃｒ：１５％以上２５％以下、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有するとともに、表面からマイクロビッカース硬度計（荷重９．８Ｎ）でＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準じて測定される硬度：３３０（ＨＶ）以上、圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面から板厚の半分まで（１／１０）ｔずつエッチングにより溶解して反り曲率を測定し、下記（１）式により求められる残留応力：１００ＭＰａ以下、２．０ｍｍ以下の平坦性と、６．０ｍｍ以下のハーフエッチング後の反りと、圧延の長さ方向にｔ×１０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さの試験片を切削加工により採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ３１３０に準じてモーメント式試験機により測定されるばね限界値：８００ＭＰａ以上とを有するフォトエッチング加工用ステンレス鋼板。
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・・・（１）
なお、（１）式における符号ｔ０は初期板厚を示し、符号ｔは減肉後の板厚を示し、符号Ｅは材料のヤング率を示し、符号νはポアソン比を示し、符号Ｃ（ｔ）は板厚ｔにおける反り曲率を示し、さらにＳ（ｔ）は板厚ｔにおける表層部残留応力の算出値を示す。
【請求項９】
前記Ｆｅの一部に代えて、Ｍｏ：３質量％以下を含有する請求項８に記載されたステンレス鋼板。
【請求項１０】
前記Ｆｅの一部に代えて、Ｃｕ：３質量％以下を含有する請求項８または請求項９に記載されたステンレス鋼板。
【請求項１１】
前記Ｆｅの一部に代えて、Ｔｉ、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれた１種または２種以上：合計で０．５質量％以下を含有する請求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載されたステンレス鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば金属材料の精密加工分野の中でフォトエッチング加工に使用されるフォトエッチング加工用ステンレス鋼板およびその製造方法に関し、特にばね限界値に優れるフォトエッチング加工用ステンレス鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトエッチング加工法は、金属板の表面にフォトレジスト法によるパターンを形成した後にスプレーや浸漬によるエッチングによって金属板を部分的に溶解することによって、フォトレジストパターンと同じ形状に金属板を加工する方法である。フォトエッチング加工法は、例えば精密機器部品や精密電子部品のように、高い寸法精度および複雑な形状を有する金属部品の加工方法として、広く用いられる。近年、フォトエッチング加工法により製造される部品は、その小型化、軽量化さらには高性能化に伴って、従来よりもさらに高い寸法精度および高い性能を有することを、要求されている。
【０００３】
一方、ステンレス鋼は、機械的強度、ばね性さらには耐食性に優れることから、機械部品用または電子部品用の金属材料としても多用される。
フォトエッチング加工に供されるステンレス鋼板は、主に、ＳＵＳ３０４系あるいはＳＵＳ３０１系といったばね材である。これまでにも、フォトエッチング加工用ステンレス鋼板は、平坦性が高いこと、エッチング後の反りを抑制するために残留応力が低いこと、さらにはフォトレジスト膜との密着性が高いこと等が求められる。
【０００４】
しかし、これまでに開示された文献では、フォトエッチング加工に供されるステンレス鋼板のばね性は、ばね材が主体であるにもかかわらず、具体的な開示はされておらず、硬さのみ開示されるものが殆どであり、特にばね限界値は全く開示されていない。
【０００５】
ステンレス鋼板に低温焼鈍を行うとばね限界値が上昇することが記載された文献は、これまでにも多数開示されている。
特許文献１には、冷間圧延ステンレス鋼帯に加工度２０％以上の仕上冷間圧延を施した後、ローラーレベラーをかけることにより、ばね限界値に優れたステンレス鋼帯を製造する方法に係る発明が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、焼鈍されたオーステナイト系ステンレス冷延鋼帯を厚さの減少率で５％以上の加工率で冷間圧延した後、伸び率を０．０８％以上としてテンションレベラーによる矯正を行い、その後冷間圧延材の０．２％耐力の０．７〜１．０倍に相当する張力を付与して通板し、さらに材料温度を７００〜８００℃として低温焼鈍処理することによって、ステンレス冷延鋼帯の残留応力を大幅に低減し、これによりエッチング後の平坦性に優れたステンレス鋼板を製造する方法に係る発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０７３９３０号
【特許文献２】特許第３５７３０４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１、２により開示された発明に基づいても、良好な平坦性と、エッチング後の少ない反りと、さらに優れたばね限界値を要求される、機器の小型軽量化や高性能化に十分に対応可能なフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供することは難しい。
【０００９】
具体的には、特許文献１、２により開示された発明では、例えば、表面からマイクロビッカース硬度計（荷重９．８Ｎ）でＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準じて測定される硬度：３３０（ＨＶ）以上、圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面から板厚の半分まで（１／１０）ｔずつエッチングにより溶解して反り曲率を測定し、下記（１）式：
【００１０】
2011012334.tif 000003
・・・（１）
【００１１】
により求められる残留応力：１００ＭＰａ以下、２．０ｍｍ以下の平坦性と、６．０ｍｍ以下のハーフエッチング後の反りと、圧延の長さ方向にｔ×１０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さの試験片を切削加工により採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ３１３０に準じてモーメント式試験機により測定されるばね限界値：８００ＭＰａ以上とを有するフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供することは難しい。なお、（１）式における符号ｔ０は初期板厚を示し、符号ｔは減肉後の板厚を示し、符号Ｅは材料のヤング率を示し、符号νはポアソン比を示し、符号Ｃ（ｔ）は板厚ｔにおける反り曲率を示し、さらにＳ（ｔ）は板厚ｔにおける表層部残留応力の算出値を示す。
【００１２】
すなわち、特許文献１により開示された発明により得られるばね限界値はたかだか６００ＭＰａ程度であり、現在求められる特性を備えるフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供することはできない。
【００１３】
また、特許文献２の段落００２１には「・・・低温焼鈍処理には、残留応力を低減させるほかにばね限界値の改善および再加熱による寸法変化を抑止する効果もある。」と記載されているものの、特許文献２に開示された発明により得られるばね限界値は、６００〜７００ＭＰａ程度であり、現在求められる特性を備えるフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供することはできない。
【００１４】
本発明は、従来の技術が有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、機器の小型軽量化や高性能化に対応したフォトエッチング加工用ステンレス鋼板に好適な、良好な平坦性と、エッチング後の少ない反りと、さらに優れたばね限界値を備えるフォトエッチング加工用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。
【００１５】
具体的には、本発明は、表面からマイクロビッカース硬度計（荷重９．８Ｎ）でＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準じて測定される硬度：３３０（ＨＶ）以上、圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面から板厚の半分まで（１／１０）ｔずつエッチングにより溶解して反り曲率を測定し、下記（１）式により求められる残留応力：１００ＭＰａ以下、２．０ｍｍ以下の平坦性と、６．０ｍｍ以下のハーフエッチング後の反りと、圧延の長さ方向にｔ×１０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さの試験片を切削加工により採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ３１３０に準じてモーメント式試験機により測定されるばね限界値：８００ＭＰａ以上とを有するフォトエッチング加工用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。
【００１６】
2011012334.tif 000004
・・・（１）
【００１７】
なお、（１）式における符号ｔ０は初期板厚を示し、符号ｔは減肉後の板厚を示し、符号Ｅは材料のヤング率を示し、符号νはポアソン比を示し、符号Ｃ（ｔ）は板厚ｔにおける反り曲率を示し、さらにＳ（ｔ）は板厚ｔにおける表層部残留応力の算出値を示す。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
フォトエッチング加工用素材は、冷間圧延を行われた後、テンションレベラー矯正を行われ、次いで圧延および矯正による残留応力を緩和するための熱処理（低温焼鈍、歪取り焼鈍）を行われ、場合によってはさらにフォトレジスト膜との密着性を向上させるための表面処理を行われて、製造される。
【００１９】
本発明は、調質圧延およびテンションレベラー矯正した後の残留応力を低減するいわゆる歪取り焼鈍での焼鈍条件とともに鋼帯に加える張力を適正化することにより、調質圧延での硬さを維持ながら材料内の残留応力を低減し、さらにばね限界値を向上することができ、これにより、所望の特性を有するフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供できるという知見に基づくものである。
【００２０】
本発明は、ステンレス鋼板に加工率が１０％以上の冷間圧延（調質圧延）を施した後、張力が４９ＭＰａ未満のユニットテンションを付与しながら、７００℃以上８００℃以下の温度域で６０秒間未満の熱処理を施すことを特徴とするステンレス鋼板の製造方法である。
【００２１】
この本発明に係るステンレス鋼板の製造方法では、ステンレス鋼板に加工率が１０％以上の冷間圧延を施した後に、テンションレベラーで矯正を行うことが望ましい。
これらの本発明に係るステンレス鋼板の製造方法では、ステンレス鋼板が、Ｃ：０．１５％以下（本明細書では特に断りがない限り組成に関する「％」は「質量％」を意味するものとする）、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５％以上１５％以下、Ｃｒ：１５％以上２５％以下、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、必要に応じて、（ｉ）Ｍｏ：３％以下、（ｉｉ）Ｃｕ：３％以下、および（ｉｉｉ）Ｔｉ、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれた１種または２種以上：合計で０．５％以下、を少なくとも一つ、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有することが望ましい。
【００２２】
別の観点からは、本発明は、上述した本発明に係る製造方法により製造される、優れたばね限界値を有するステンレス鋼板である。例えば、このステンレス鋼板は、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５％以上１５％以下、Ｃｒ：１５％以上２５％以下、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、必要に応じて、（ｉ）Ｍｏ：３％以下、（ｉｉ）Ｃｕ：３％以下、および（ｉｉｉ）Ｔｉ、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれた１種または２種以上：合計で０．５％以下を少なくとも一つ、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有するとともに、表面からマイクロビッカース硬度計（荷重９．８Ｎ）でＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準じて測定される硬度：３３０（ＨＶ）以上、圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面から板厚の半分まで（１／１０）ｔずつエッチングにより溶解して反り曲率を測定し、下記（１）式により求められる残留応力：１００ＭＰａ以下、２．０ｍｍ以下の平坦性と、６．０ｍｍ以下のハーフエッチング後の反りと、圧延の長さ方向にｔ×１０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さの試験片を切削加工により採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ３１３０に準じてモーメント式試験機により測定されるばね限界値：８００ＭＰａ以上とを有するフォトエッチング加工用ステンレス鋼板である。
【００２３】
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・・・（１）
【００２４】
なお、（１）式における符号ｔ０は初期板厚を示し、符号ｔは減肉後の板厚を示し、符号Ｅは材料のヤング率を示し、符号νはポアソン比を示し、符号Ｃ（ｔ）は板厚ｔにおける反り曲率を示し、さらにＳ（ｔ）は板厚ｔにおける表層部残留応力の算出値を示す。
【００２５】
この本発明に係るステンレス鋼板を素材としてフォトエッチング加工法により製造されるのに好適な精密機器部品または精密電子部品として、例えば、プリンター用板ばねや接点ばね、さらには部品の製造工程で使用される治具等が例示される。これらの部品は、近年、小型軽量化や高性能化に伴って、高いばね限界値、すなわち８００ＭＰａ以上のばね限界値を有することが求められている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によりフォトエッチング加工用ステンレス鋼板に用いるのに好適な、平坦性が良好で、エッチング後の反りが少なく、フォトレジスト膜との密着性に優れる等々の性能を兼備し、かつばね限界値に優れたフォトエッチング加工用ステンレス鋼板を提供することが可能となり、その効果は極めて大きなものがある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、炉内張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満として保持時間０秒間、６０秒間で熱処理した場合における熱処理温度と硬さ、残留応力またはばね限界値との関係を示すグラフである。
【図２】図２は、炉内張力（Ｕ．Ｔ）を１９．６ＭＰａとして保持時間０秒間、６０秒間で熱処理した場合における熱処理温度と硬さ、残留応力またはばね限界値との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、炉内張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとして保持時間０秒間、６０秒間で熱処理した場合における熱処理温度と硬さ、残留応力またはばね限界値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
本発明に係るステンレス鋼板は、冷間圧延（調質圧延）工程、矯正工程および低温焼鈍工程を経て製造されるので、これら各工程を順次説明する。
【００２９】
［冷間圧延（調質圧延）工程］
本発明に係るステンレス鋼板は、例えば、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５％以上１５％以下、Ｃｒ：１５％以上２５％以下、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、必要に応じて、（ｉ）Ｍｏ：３％以下、（ｉｉ）Ｃｕ：３％以下、および（ｉｉｉ）Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖの１種以上：合計で０．５％以下を少なくとも一つ、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有することが望ましい。この理由を以下に説明する。
【００３０】
＜Ｃ：０．１５％以下＞
Ｃは、Ｃｒ炭化物を形成して粒界析出し、エッチングの際にスマット発生の原因となるために、Ｃ含有量は少ないほうがよい。しかし、Ｃは、強度を上げられる元素であるため、スマットの悪影響のない０．１５％以下の範囲で含有してもよい。好ましくは０．１２％以下である。強度が重要視されＣ含有量を高めざるを得ず、炭化物の析出が懸念される場合は、Ｃと化合し易いＴｉ、Ｎｂ、Ｖの一種以上を合計で０．５％以下含有して炭化物析出の抑制を図ることが好ましい。
【００３１】
＜Ｓｉ：１％以下＞
Ｓｉは、脱酸剤として使用してもよいが、多量に含有するとエッチング速度を低下させる悪影響があるため、Ｓｉ含有量は１％以下とする。好ましくは０．６％以下である。
【００３２】
＜Ｍｎ：２％以下＞
Ｍｎは、脱酸剤としてあるいは熱間加工時の脆性破壊防止と鋼板の強度確保の目的で含有するが、Ｍｎ含有量が２％を超えると耐食性を低下させるため、Ｍｎ含有量は２％以下とする。好ましくは１．５％以下である。
【００３３】
＜Ｐ：０．０４５％以下＞
Ｐは、多量に含有させると熱間加工性を劣化させるので、Ｐ含有量は０．０４５％以下とする。
【００３４】
＜Ｓ：０．０３％以下＞
Ｓは、多量に含有すると熱間加工性を劣化させるので、Ｓ含有量は０．０３％以下とする。
【００３５】
＜Ｎｉ：５％以上１５％以下＞
Ｎｉは、鋼板に耐食性や強度を付与する元素であり、Ｎｉ含有量が５％を下回ると耐食性が低下し、１５％を超えるとコストアップとなるため、Ｎｉ含有量は５％以上１５％以下とする。
【００３６】
＜Ｃｒ：１５％以上２５％以下＞
Ｃｒは、Ｎｉと同様に鋼板に耐食性と強度を付与する元素であり、Ｃｒ含有量が、１５％を下回ると耐食性が低下し、２５％を超えるとコストアップとなるため、Ｃｒ含有量は１５％以上２５％以下とする。
【００３７】
＜Ｎ：０．０２％以上０．２％以下＞
Ｎは、鋼板の強度の向上に有効な元素であるとともにばね限界値確保に必要な元素であり、０．０２％以上含有する。このような観点からは０．０４％以上含有することが好ましい。しかし、Ｎを過剰に含有すると熱間加工性が低下するので、Ｎ含有量は０．２％以下とする。
【００３８】
＜Ｍｏ：０％以上３％以下＞
Ｍｏは、任意元素であり、含有することによって鋼板の耐食性を向上させるのに有効であるが、多量に含有するとエッチング速度が遅くなって生産性が低下し、またコストも上昇するので、Ｍｏを含有する場合にはその含有量は３％以下とする。
【００３９】
＜Ｃｕ：０％以上３％以下＞
Ｃｕは、任意元素であり、含有することによってオーステナイト相を安定化させるのに有効な元素であり、加工性にも有効な元素であるが、過剰に含有すると製造コストが上昇するので、Ｃｕを含有する場合にはその含有量は３％以下とする。
【００４０】
＜Ｔｉ、ＮｂおよびＶからなる群から選ばれた１種または２種以上：合計で０％以上０．５％以下＞
Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖは、いずれも、任意元素であり、これらを１種以上含有することによってＣ、Ｎと化合物を形成し、結晶粒成長およびＣｒ炭化物生成を抑制する効果を有するが、これらの合計の含有量が０．５％を超えるとその効果が飽和するとともにコストアップとなる。したがって、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖの１種以上を含有する場合には、これらの合計の含有量を０．５％以下とする。
【００４１】
上述した以外は、Ｆｅおよび不純物である。
本発明の製造方法に使用するＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１等のオーステナイトステンレス鋼帯（鋼板）は、一般的な方法で製造されるものであり、特段の方法には限定されない。すなわち、溶解後に連続鋳造法または造塊法によって製造された鋼片を、熱間圧延によって鋼帯とした後に、焼鈍、酸洗および冷間圧延を繰り返して所定の板厚とすればよい。
【００４２】
このようにして得られたステンレス冷延鋼帯を焼鈍処理した後、本発明ではさらに冷間圧延（調質圧延）を行う。この冷間圧延は、所望の材料硬さ（強度）とするために実施する調質圧延であり、所望の硬さに応じて調質圧延率を変更することができる。
【００４３】
この調質圧延でＪＩＳ  Ｇ  ４３１３に規定されたばね用ステンレス鋼帯の硬さ（強度）を得るためには、少なくとも１０％以上の加工率とすることが望ましく、加工率の上限は特に設けないが、過大な加工率を採用しても強度はそれほど向上せず、生産性も低下するので通常は６０％以下である。なお、加工率は、冷延鋼帯の厚さの減少率として規定される。
【００４４】
なお、本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼として、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３０１のみならず、Ｃ含有量が低いＳＵＳ３０４ＬやＳＵＳ３０１Ｌについても同様に成り立つものである。
【００４５】
このようにして、ステンレス冷延鋼板に加工率が１０％以上の冷間圧延（調質圧延）を施す。
［矯正工程］
本発明では、必要に応じて、冷間圧延工程により加工率が１０％以上の冷間圧延を行われたステンレス冷延鋼板に、テンションレベラーで矯正を行う。すなわち、調質圧延後のステンレス鋼帯には、ふち波または中伸び等の平坦性を阻害する要因が含まれているため、この要因を除去するためにテンションレベラー設備による矯正を施すことが望ましい。
【００４６】
テンションレベラー設備による矯正は、鋼帯のふち波みまたは中伸びを２．０ｍｍ以下に抑制されるように公知の手法により行えばよく、例えば、特許文献２に開示されるようにステンレス鋼板の伸び率を０．０８％以上として行うことが例示される。
【００４７】
［低温焼鈍工程］
その後、調質圧延およびテンションレベラーでの矯正により生じたステンレス鋼板残留応力を低減するため、比較的低温で歪取り焼鈍を行う。この歪取り焼鈍を行うことにより、調質圧延で得られた硬さを維持しながら、調質圧延およびテンションレベラー矯正により生じた残留応力を低減し、さらにばね限界値を向上する。
【００４８】
歪取り焼鈍は、鋼帯の場合は箱型焼鈍炉や連続焼鈍ラインが用いられるが、一般的には生産性の面から連続焼鈍ラインが用いられる。その連続焼鈍ラインで、炉内において鋼帯に付与する張力を単位面積当りの張力（ユニットテンション、以下Ｕ．Ｔとする）で、４．９ＭＰａ未満、１９．６ＭＰａまたは４９ＭＰａとした場合について、ステンレス鋼板の温度を５００℃から９００℃までの範囲で、０秒間保持と６０秒間保持の２水準の歪取り焼鈍を施した。
【００４９】
そのステンレス鋼板について、硬さ、残留応力およびばね限界値を、以下に列記する方法により測定した。
＜測定法＞
（ｉ）硬さ測定
ステンレス鋼板より小片を採取して表面からマイクロビッカース硬度計（荷重９．８Ｎ）でＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準じて測定した。
【００５０】
（ｉｉ）残留応力測定
ステンレス鋼板より圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面から板厚の半分まで（１／１０）ｔずつエッチングにより溶解して、反り曲率を測定し、文献「Ｂ．Ｂ．Ｈｕｎｄｙ，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｉｒｏｎ  ａｎｄ  ｓｔｅｅｌ  ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，  Ｊａｎ，１９５５，ｐ２３  ”Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｓｔｒｅｓｓｅｓ  ｉｎ  Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｒｏｌｌｅｄ  Ｔｈｉｎ  Ｓｔｒｉｐ”」に記載された下記（１）式に準じて残留応力を求めた。
【００５１】
2011012334.tif 000006
・・・（１）
【００５２】
なお、（１）式における符号ｔ０は初期板厚を示し、符号ｔは減肉後の板厚を示し、符号Ｅは材料のヤング率を示し、符号νはポアソン比を示し、符号Ｃ（ｔ）は板厚ｔにおける反り曲率を示し、さらにＳ（ｔ）は板厚ｔにおける表層部残留応力の算出値を示す。
【００５３】
（ｉｉｉ）ばね限界値測定
鋼板より圧延の長さ方向にｔ×１０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さの試験片を切削加工により採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ３１３０に準じてモーメント式試験機により測定した。
【００５４】
図１は、炉内張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満として保持時間０秒間と保持時間６０秒間で熱処理した場合における熱処理温度と硬さ、残留応力またはばね限界値との関係を示すグラフである。
【００５５】
図１に示すグラフは、最終焼鈍されたＳＵＳ３０４ステンレス鋼帯に調質圧延（加工率３７％）およびテンションレベラー矯正を行った板厚０．２ｍｍのステンレス鋼帯について調べたものである。
【００５６】
図１にグラフで示すように、張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満とした場合は、黒丸印により示す０秒間保持の硬さは、熱処理温度が８００℃までは調質圧延およびテンションレベラー矯正後の硬さを維持するものの、熱処理温度が８００℃を超えると、調質圧延およびテンションレベラー矯正後の硬さよりも低下し軟化する。
【００５７】
また、白丸印により示す６０秒間保持では、硬さが低下する熱処理温度は低温側へ移行し、硬さを維持できる熱処理温度は７００℃以下となる。
次に、黒四角印と白四角印により示す残留応力は、調質圧延およびテンションレベラー矯正後では７００ＭＰａ超と非常に高いが、それを熱処理すると熱処理温度の上昇とともに低下し、１００ＭＰａ以下とするには熱処理温度を７００℃以上とすればよい。
【００５８】
また、保持時間は６０秒間と長くすれば、残留応力の低下は大きくなるが、７００℃を超えると残留応力そのものは低い値となるので、保持時間の影響は小さい。
次に、ばね限界値の影響について説明する。調質圧延およびテンションレベラー矯正後のばね限界値は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１あるいは調質仕様、試験片方向（Ｌ、Ｔ方向）等々によって多少の変動はあるが、おおよそ２００ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下である。
【００５９】
黒三角印により示す０秒間保持のばね限界値は、熱処理温度の上昇とともに上昇し、７００℃以上８００℃以下の熱処理温度で８００ＭＰａ以上と高まり、大幅に上昇する。しかし、熱処理温度が８００℃超になると、ばね限界値は低下する。
【００６０】
また、白三角印により示す６０秒間保持のばね限界値は、保持時間が長くなると、ばね限界値の低下する熱処理温度は低温側に移行し、７００℃を超えると低下が始まる。
図２は、炉内張力（Ｕ．Ｔ）を１９．６ＭＰａとして保持時間０秒間と保持時間６０秒間で熱処理した場合における熱処理温度と硬さ、残留応力またはばね限界値との関係を示すグラフである。図２に示すグラフは、図１に示す結果を得られた鋼帯と同じ鋼帯（最終焼鈍されたＳＵＳ３０４ステンレス鋼帯に調質圧延（加工率３７％）およびテンションレベラー矯正を行った板厚０．２ｍｍのステンレス鋼帯）について調べたものである。
【００６１】
図２にグラフで示すように、張力（Ｕ．Ｔ）を１９．６ＭＰａとすると、黒丸印により示す０秒間保持と白丸印により示す６０秒間保持の硬さは、図１により示す張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満としたときのものと、ほぼ同様である。
【００６２】
次に、黒四角印により示す０秒間保持と白四角印により示す６０秒間保持の残留応力は、熱処理温度が５００℃になると大きく低下し、例えば１００ＭＰａ以下とする熱処理温度は６００℃以上であり、図１に示す、張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満としたものに比べると、やや低温側に移行することがわかる。
【００６３】
また、保持時間が６０秒間と長くなれば、残留応力の低下は大きくなる。
さらに、黒三角印により示す０秒間保持と白三角印により示す６０秒間保持のばね限界値は、図１に示す、張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満としたときのものと、ほぼ同様であり、熱処理温度が７００℃から８００℃の範囲で高まる。ばね限界値の最大値は、図１に示す場合よりもやや低下する。
【００６４】
図３は、炉内張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとして保持時間０秒間と保持時間６０秒間で熱処理した場合における熱処理温度と硬さ、残留応力またはばね限界値との関係を示すグラフである。図３に示すグラフは、図１、２に示す結果を得られた鋼帯と同じ鋼帯を用いて得られたものである。
【００６５】
図３にグラフで示すように、張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとすると、前述した張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満とした図１に示すグラフや、張力を１９．６ＭＰａとした図２に示すグラフと比較すると、明らかに異なる状態になる。
【００６６】
すなわち、黒丸印と白丸印により示す硬さは、図３にグラフで示すように張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとしても、図１にグラフにより示す張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満としたものや、図２にグラフにより示す張力を１９．６ＭＰａとしたものと、殆ど差異はない。
【００６７】
しかし、張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとすると、熱処理温度が９００℃の場合にステンレス鋼帯が幅方向に湾曲変形して、各試験はできず除外した。
次に、黒四角印と白四角印により示す残留応力は、張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとすると、例えば残留応力を１００ＭＰａ以下とする熱処理温度が、張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満または１９．６ＭＰａとするものよりも低温側へ移行し、熱処理温度が略５００℃以上で１００ＭＰａ以下となる。
【００６８】
さらに、黒三角印と白三角印により示すばね限界値は、張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとすると、熱処理温度が６００℃前後で最大値を示し、この温度を超える熱処理温度では低下する。また、その時のばね限界値は７００ＭＰａであり、張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満としたものに比べて、ばね限界値の上昇度合は低いことがわかる。
【００６９】
図１〜３にグラフで示す結果から、歪取り焼鈍時のステンレス鋼板に張力を付与すると、ばね限界値の最大値となる温度は低温側に移行し、かつその最大値は低下することがわかる。したがって、調質圧延およびテンションレベラー矯正後の歪取り焼鈍において、調質圧延での硬さを維持でき、残留応力を１００ＭＰａ以下に低減でき、かつばね限界値を大幅に上昇することができる焼鈍条件は、付与する張力の大きさの影響を大きく受けることがわかる。
【００７０】
本発明は、この調質圧延の硬さを維持し、残留応力を１００ＭＰａ以下とし、かつばね限界値の優れるステンレス鋼板を製造するために、基本的に、工程Ａ：調質圧延⇒テンションレベラー矯正⇒歪取り焼鈍⇒電解処理を採用する。工程Ａでは、調質圧延後の板形状が平坦であれば、テンションレベラー矯正を省略した工程Ｂ：調質圧延⇒歪取り焼鈍⇒電解処理を採用してもよい。
【００７１】
本発明では、工程Ａまたは工程Ｂにおいて、調質圧延で加工率１０％以上として、テンションレベラー矯正後の歪取り焼鈍で、調質圧延の硬さを維持し、かつ残留応力を１００ＭＰａ以下とし、さらにばね限界値が優れる焼鈍条件として、図１〜３にグラフで示す結果に基づいて、炉内張力（Ｕ．Ｔ）：４９ＭＰａ未満、焼鈍温度：７００℃以上８００℃以下、焼鈍時間：６０秒間未満とする。
【００７２】
すなわち、炉内張力は、ばね限界値に大きく影響し、張力（Ｕ．Ｔ）を４９ＭＰａとしたものに比較して、張力（Ｕ．Ｔ）を４．９ＭＰａ未満および張力（Ｕ．Ｔ）を１９．６ＭＰａとしたものはばね限界値の上昇度合がはるかに大きいことから、炉内張力（Ｕ．Ｔ）は４９ＭＰａ未満とする。好ましくは炉内張力（Ｕ．Ｔ）は１９．６ＭＰａ以下である。
【００７３】
また、炉内張力の下限値は、上述した観点からは特に定める必要はないものの、連続焼鈍ライン装置の通板に最低限必要な張力があり、一般的には０．９８ＭＰａ以上である。
熱処理温度は、７００℃より低いと残留応力が１００ＭＰａを超えてしまい、かつばね限界値の上昇量も少ない。また、熱処理温度が８００℃を超えると、調質圧延での硬さが低下し、ばね限界値も低下するため、熱処理温度は７００℃以上８００℃以下とする。
【００７４】
さらに、熱処理時間は、０秒間、つまり鋼板の温度が瞬間的に到達するだけでよいが、６０秒間と長くなると残留応力は低下させられるが、硬さとばね限界値も低下してしまい熱処理時間は６０秒間未満とする。熱処理時間は熱処理温度と製品仕様を考慮して適時選択することができるが、生産性を考慮すると３０秒間以下が好ましい。
【００７５】
このようにして、本発明では、ステンレス鋼板に加工率が１０％以上の冷間圧延（調質圧延）を施した後に熱処理（歪み取り焼鈍）を行う際に、張力が４９ＭＰａ未満のユニットテンションを付与しながら、７００℃以上８００℃以下の温度域で６０秒間未満の熱処理を施すことにより、本発明に係るステンレス鋼板を製造する。
【００７６】
本発明に係るステンレス鋼板は、例えば、Ｃ：０．１５％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：５％以上１５％以下、Ｃｒ：１５％以上２５％以下、Ｎ：０．０２％以上０．２％以下、必要に応じて、（ｉ）Ｍｏ：３％以下、（ｉｉ）Ｃｕ：３％以下、および（ｉｉｉ）Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖの１種以上：合計で０．５％以下を少なくとも一つ、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学成分を有するとともに、表面からマイクロビッカース硬度計（荷重９．８Ｎ）でＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準じて測定される硬度：３３０（ＨＶ）以上、圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面から板厚の半分まで（１／１０）ｔずつエッチングにより溶解して反り曲率を測定し、下記（１）式により求められる残留応力：１００ＭＰａ以下、２．０ｍｍ以下の平坦性と、６．０ｍｍ以下のハーフエッチング後の反りと、圧延の長さ方向にｔ×１０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さの試験片を切削加工により採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ３１３０に準じてモーメント式試験機により測定されるばね限界値：８００ＭＰａ以上とを有するフォトエッチング加工用ステンレス鋼板である。
【００７７】
2011012334.tif 000007
・・・（１）
【００７８】
なお、（１）式における符号ｔ０は初期板厚を示し、符号ｔは減肉後の板厚を示し、符号Ｅは材料のヤング率を示し、符号νはポアソン比を示し、符号Ｃ（ｔ）は板厚ｔにおける反り曲率を示し、さらにＳ（ｔ）は板厚ｔにおける表層部残留応力の算出値を示す。
【００７９】
この本発明に係るステンレス鋼板と素材としてフォトエッチング加工法により製造されるのに好適な精密機器部品または精密電子部品として、例えば、プリンター用板ばねや接点ばね、さらには部品の製造工程で使用される冶具等が例示される。これらの部品は、近年、小型軽量化や高性能化に伴って、高いばね限界値、すなわち８００ＭＰａ以上のばね限界値が要望される。
【実施例１】
【００８０】
本発明を、実施例を参照しながら、より具体的に説明する。
ＪＩＳ  Ｇ４３１３に規定されているＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３０１のステンレス鋼帯を、表１に示す冷間圧延率（調質圧延率）で圧延し、板厚０．１５ｍｍの鋼帯を得た。これらの鋼帯の硬さ測定結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
2011012334.tif 000008
【００８２】
このようにして製造されたステンレス鋼帯をテンションレベラーで矯正した後、歪取り焼鈍を行った。テンションレベラーによる矯正条件は、鋼帯のふち波みまたは中伸びを２．０ｍｍ以下に抑制する条件で一定とした。
【００８３】
歪取り焼鈍は、連続光輝焼鈍設備を使用し、保持時間はライン速度で調整した。またその時の張力は、炉内のユニットテンションで４．９ＭＰａ未満、１９．６ＭＰａまたは４９ＭＰａとした状態で行った。
【００８４】
歪取り焼鈍を行った各鋼板よりサンプルを採取して、硬さ、残留応力、ばね限界値の測定を行った。また平坦性、ハーフエッチング後の反り量についても測定を行った。測定法は前述した方法により行ない、平坦性、ハーフエッチング後の反り量は以下に列記する方法により測定した。結果を表２にまとめて示す。
【００８５】
〈測定法〉
（ｉ）平坦性
ステンレス鋼板より圧延の長さ方向にｔ×３００ｍｍ幅×５００ｍｍ長さの試験片を切り出して定盤上に置いて、ふち波、中伸びの高さｈを隙間ゲージで測定し、測定値の最大値を示した。
【００８６】
（ｉｉ）ハーフエッチング後の反り量
ステンレス鋼板より圧延の長さ方向にｔ×１２ｍｍ幅×１００ｍｍ長さの試験片をエッチングで抜き、その片側表面を板厚の半分までエッチングで溶解して、定盤上に置いて反り上がり高さｈを隙間ゲージで測定し、両端の反り量の最大値を示した。
【００８７】
【表２】
2011012334.tif 000009
【００８８】
表２における試験番号１〜９は、本発明で規定する条件を満足する本発明例であり、試験番号１０〜２１は本発明で規定する条件を満足しない比較例である。
表２から明らかなように、本発明に係る方法によって製造されたステンレス鋼板（試験番号１〜９）は、それぞれ調質圧延後の硬さを維持しており、残留応力も１００ＭＰａ以下となっている。
【００８９】
特に、試験番号１〜９のばね限界値を、調質圧延のみの試験番号１０または調質圧延およびテンションレベラー矯正のみの試験番号１１、１２のばね限界値と比較することから理解されるように、試験番号１〜９は、ばね限界値が大幅に上昇することがわかる。
【図１】
2011012334.tif 000011
【図２】
2011012334.tif 000012
【図３】
2011012334.tif 000013