(57)【要約】【課題】ステンレス鋼帯の生産性及び歩留りを向上させることが可能であるとともに、ステンレス鋼帯の製造コストを減少させることが可能なステンレス鋼帯の製造方法を提供する。【解決手段】ショットブラスト設備８と、ブラシ研削装置１０と、酸洗装置１２を備えた製造ライン１において、ショットブラスト設備８におけるショットブラスト処理の各種条件を、ショット粒子の平均粒径を０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とし、ショット粒子の投射密度を８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内とし、ショット粒子の投射速度を６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内とし、ショット粒子の投射距離を３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延したステンレス鋼帯の表面にショット粒子を衝突させた後に、前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理して製造されるステンレス鋼帯であって、
前記ショット粒子の平均粒径は、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内であり、
前記ショット粒子の投射密度は、８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内であることを特徴とするステンレス鋼帯。
【請求項２】
前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理した後に、当該研削処理したステンレス鋼帯を酸洗処理することなく冷間圧延して製造されることを特徴とする請求項１に記載したステンレス鋼帯。
【請求項３】
前記ショット粒子の投射速度は、６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、
前記ショット粒子の投射距離は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載したステンレス鋼帯。
【請求項４】
熱間圧延したステンレス鋼帯の表面にショット粒子を衝突させた後に、前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理するステンレス鋼帯の製造方法であって、
前記ショット粒子の平均粒径を、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とし、
前記ショット粒子の投射密度を、８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内としたことを特徴とするステンレス鋼帯の製造方法。
【請求項５】
前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理した後に、当該研削処理したステンレス鋼帯を酸洗処理することなく冷間圧延したことを特徴とする請求項４に記載したステンレス鋼帯の製造方法。
【請求項６】
前記ショット粒子の投射速度を、６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内とし、
前記ショット粒子の投射距離を、３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内としたことを特徴とする請求項４または５に記載したステンレス鋼帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、表面に形成されたスケールの除去方法に特徴があるステンレス熱延鋼帯やステンレス冷延鋼帯等、表面性状の優れたステンレス鋼帯及びステンレス鋼帯の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステンレス鋼帯の製造工程において、加熱された鋳片を熱間圧延した際に、熱間圧延後の表面に酸化物の層（以下、「スケール」と記載する）が形成される場合が多い。したがって、このスケールを除去して優れた表面性状を得るために、スケールの除去を行う場合が多い。
このようなスケールの除去方法としては、例えば、特許文献１に記載されている方法がある。
【０００３】
特許文献１に記載されている方法は、まず、熱間圧延後のステンレス鋼帯に対し、ショットブラスト処理やロールベンディング処理等の機械的な予備スケール除去処理を行う。そして、この予備スケール除去処理を行ったステンレス鋼帯に対し、硫酸、硝酸、弗酸等の酸液中に浸漬する酸洗処理を行うことにより、表面に形成されたスケールを除去する方法である。
【０００４】
ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されるスケールは、例えば、炭素鋼を用いて形成された鋼帯等、他の鋼帯の表面に形成されるスケールと比較して緻密で堅いため、酸液中に浸漬する酸洗処理を行うのみではスケールを除去することが困難である。したがって、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されるスケールを効率的に除去するためには、酸洗処理の前に行う予備スケール除去処理としての、ショットブラスト処理が必要となる。
【０００５】
酸洗処理の予備スケール除去処理としてショットブラスト処理を行い、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されたスケールに亀裂や剥離等のクラックを生じさせると、酸洗処理において、スケールに生じたクラックに酸を浸透させやすくなる。このため、地金とスケールとの界面からスケールが剥離しやすくなり、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されるスケールを、効率的に除去することが可能となる。
【０００６】
上述したようなスケールの除去方法では、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されるスケールを効率的に除去するために、酸洗処理の重要度が高いため、酸洗処理において多量の酸を使用する場合が多い。
しかしながら、近年では、酸の排出規制が厳しくなっており、排出規制を満足するためには、排出処理に係るコストが増加してしまう。また、酸洗処理において多量の酸を使用するにつれて、酸洗処理後の廃液を中和する処理や、中和物の廃棄等、廃酸の処理に係るコストが増加してしまう。したがって、ステンレス鋼帯の製造コストが増加してしまうという問題が発生するおそれがある。
【０００７】
このような問題を解決するため、例えば、特許文献２に記載されているステンレス鋼帯の製造方法が用いられている。
特許文献２に記載されているステンレス鋼帯の製造方法は、熱間圧延後のステンレス鋼帯に対してショットブラスト処理を行い、ショットブラスト処理を行ったステンレス鋼帯の形状を矯正する。
そして、形状を矯正したステンレス鋼帯に対し、弾性砥石ロールによって、ステンレス鋼帯の重研削処理と、表面コンディショニング処理を行うものである。ここで、重研削処理と表面コンディショニング処理に関しては、両処理における研削量の合計を５０μｍ以上とすることにより、スケールを除去することを可能としている。
【０００８】
このようなステンレス鋼帯の製造方法であれば、酸洗処理を行うことなく、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されるスケールを除去することが可能となるため、ステンレス鋼帯の製造コストを減少させることが可能となる。
【特許文献１】特開昭６１−１１７２９１号公報
【特許文献２】特開平５−２４５５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載したステンレス鋼帯の製造方法では、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されるスケールを除去するために、弾性砥石ロールによる重研削処理と表面コンディショニング処理における研削量の合計を、５０μｍ以上としている。
このような大きい研削量が得られるように、弾性砥石ロールによる重研削処理と表面コンディショニング処理を行うと、弾性砥石ロールに著しい磨耗が発生することとなるため、弾性砥石ロールの交換頻度が高くなる。
【００１０】
したがって、ステンレス鋼帯の生産性及び歩留りが低下してしまうという問題が発生するおそれがある。また、ステンレス鋼帯の製造に係る弾性砥石ロールの原単位が増加してしまい、ステンレス鋼帯の製造コストが増加してしまうという問題が発生するおそれがある。
本発明は、上述したような問題点に着目してなされたもので、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の小さい研削処理によって、ステンレス鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能な、ステンレス鋼帯及びステンレス鋼帯の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、熱間圧延したステンレス鋼帯の表面にショット粒子を衝突させた後に、前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理して製造されるステンレス鋼帯であって、
前記ショット粒子の平均粒径は、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内であり、
前記ショット粒子の投射密度は、８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によると、熱間圧延したステンレス鋼帯の表面に衝突させるショット粒子の平均粒径は、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内であり、ショット粒子の投射密度は、８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内である。
このため、ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面粗さが、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の少ない研削処理によって、ステンレス鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能な表面粗さとなる。
なお、「ショット粒子の投射密度」とは、ステンレス鋼帯の表面にショット粒子を衝突させる際に、単位面積当たりに投射されたショット粒子の重量である。
【００１３】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理した後に、当該研削処理したステンレス鋼帯を酸洗処理することなく冷間圧延して製造されることを特徴とするものである。
本発明によると、ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理した後に、研削処理したステンレス鋼帯を酸洗処理することなく冷間圧延される。
このため、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の少ない研削処理によって、スケールが除去されたステンレス鋼帯を用いて、ステンレス冷延鋼帯が製造されるため、ステンレス冷延鋼帯の製造コストを減少させることが可能となる。
【００１４】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記ショット粒子の投射速度は、６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、
前記ショット粒子の投射距離は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であることを特徴とするものである。
本発明によると、ショット粒子の投射速度は、６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、ショット粒子の投射距離は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であるため、請求項１または２に記載した発明と比較して、さらに、ステンレス鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能となる。
【００１５】
次に、請求項４に記載した発明は、熱間圧延したステンレス鋼帯の表面にショット粒子を衝突させた後に、前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理するステンレス鋼帯の製造方法であって、
前記ショット粒子の平均粒径を、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とし、
前記ショット粒子の投射密度を、８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内としたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明によると、熱間圧延したステンレス鋼帯の表面に衝突させるショット粒子の平均粒径を、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内とし、ショット粒子の投射密度を、８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内として、ステンレス鋼帯が製造される。
このため、ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面粗さが、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の少ない研削処理によって、表面に形成されたスケールを除去することが可能な表面粗さとなったステンレス鋼帯を用いて、ステンレス鋼帯を製造することが可能となる。
【００１７】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明であって、前記ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理した後に、当該研削処理したステンレス鋼帯を酸洗処理することなく冷間圧延したことを特徴とするものである。
本発明によると、ショット粒子を衝突させたステンレス鋼帯の表面を研削処理した後に、研削処理したステンレス鋼帯を酸洗処理することなく冷間圧延される。
このため、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の少ない研削処理によって、スケールが除去されたステンレス鋼帯を用いて、ステンレス冷延鋼帯が製造されるため、ステンレス冷延鋼帯の製造コストを減少させることが可能となる。
【００１８】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項４または５に記載した発明であって、前記ショット粒子の投射速度を、６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内とし、
前記ショット粒子の投射距離を、３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内としたことを特徴とするものである。
本発明によると、ショット粒子の投射速度を、６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内とし、ショット粒子の投射距離を、３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内としているため、請求項４または５に記載した発明と比較して、さらに、表面に形成されたスケールが除去されたステンレス鋼帯を用いて、ステンレス鋼帯を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の小さい研削処理によって、ステンレス鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能となるため、ステンレス鋼帯の生産性及び歩留りを向上させることが可能であるとともに、ステンレス鋼帯の製造コストを減少させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１を参照して、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法を適用した、ステンレス鋼帯の製造ラインの構成を説明する。
図１は、本実施形態のステンレス鋼帯の製造ライン（以下、「製造ライン１」と記載する）の構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の製造ライン１は、ステンレス鋼帯の製造において、一般的に用いられる製造ラインであり、払出し機２と、溶接機４と、入側ルーパー６と、ショットブラスト設備８と、ブラシ研削装置１０と、酸洗装置１２と、出側ルーパー１４と、巻取り機１６を備えている。
【００２１】
なお、図１中に示す製造ライン１は、一般的に用いられる製造ラインを示しているが、製造ライン１の構成は、これに限定されるものではなく、例えば、焼鈍ラインや圧延ラインと連続した構成としてもよい。また、メカニカルブレーカ等の、ショットブラスト設備８以外の機械的なスケール除去設備を併用してもよい。
このような製造ライン１では、熱間圧延処理が行われた帯状ステンレス鋼材（以下、「ステンレス熱延鋼帯１８」と記載する）が、払出し機２から払出された後、溶接機４において先行材と溶接処理されて連結され、入側ルーパー６を経由して、ショットブラスト設備８へ移動する。
ショットブラスト設備８へ移動したステンレス熱延鋼帯１８は、その表面に、例えば、金属粒子からなるショット粒子を衝突（以下、「ショットブラスト処理」と記載する）させた後、ブラシ研削装置１０へ移動する。
【００２２】
ここで、本実施形態の製造ライン１では、ショットブラスト設備８におけるショットブラスト処理の各種条件を、以下の範囲内に設定する。
ショット粒子の平均粒径：０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍ
ショット粒子の投射密度：８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２
ショット粒子の投射速度：６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃ
ショット粒子の投射距離：３００ｍｍ〜１０００ｍｍ
ショットブラスト設備８においてショットブラスト処理が行われたステンレス熱延鋼帯１８は、ブラシ研削装置１０によってショットブラスト処理が行われた面に研削処理が行われた後、酸洗装置１２及び出側ルーパー１４を経由して、巻取り機１６で巻き取られる。
【００２３】
ここで、本実施形態の製造ライン１では、ブラシ研削装置１０による研削処理において、砥粒を含有する棒状体がロール軸に装着されて形成されたブラシロールを用い、その研削量を、４μｍ〜５μｍの範囲内に設定する。
また、本実施形態の製造ライン１では、ブラシ研削装置１０から移動してきたステンレス熱延鋼帯１８を、酸洗装置１２において酸洗処理を行わずに通過させて、出側ルーパー１４へ移動させる。
【００２４】
以下、ショットブラスト設備におけるショットブラスト処理の各種条件を、上述した範囲内に設定した理由について説明する。
従来の製造ラインにおけるショットブラスト処理は、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されたスケールに亀裂や剥離等のクラックを生じさせることにより、酸洗処理において、スケールに生じたクラックへの酸の浸透を促進することが目的であった。
【００２５】
これに対し、本発明の発明者達は、後述する実験等によって、ショットブラスト処理の各種条件を鋭意検討した結果、ショットブラスト設備におけるショットブラスト処理の各種条件を、上述した範囲内に設定した。
そして、ショットブラスト処理の各種条件を、上述した範囲内に設定することにより、酸洗処理を行うことなく、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能であることを知見した。
【００２６】
さらに、本発明の発明者達は、従来と比較して研削量の小さい研削処理であっても、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能であるとともに、このステンレス熱延鋼帯が、酸洗処理を行った場合と同程度の耐食性を有することを知見した。
したがって、以下に、ショットブラスト処理の各種条件を、上述した範囲内に設定するに至った実験について説明する。なお、本実験では、本実施形態の製造ライン１と同様の製造ラインを用いる。
【００２７】
本実験では、熱間圧延後に箱型の焼鈍炉にて焼鈍したステンレス熱延鋼帯から、厚さ４ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ２００ｍｍのサンプル鋼帯を切り出し、このサンプル鋼帯を用いて、ショットブラスト処理の各種条件を検討した。なお、ステンレス熱延鋼帯としては、ＳＵＨ４０９から形成されるステンレス熱延鋼帯を用い、ＳＵＨ４０９の化学成分は表１に示す化学成分とした。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
なお、表１中では、各成分をｍａｓｓ％で示している。
ショットブラスト処理の各種条件を検討する際には、ショット粒子の材質、ショット粒子の平均粒径、ショット粒子の投射密度、ショット粒子の投射速度を、それぞれ、以下の条件に設定した。
ショット粒子としては、同一材料で形成され、平均粒径が異なる五種類のスチールショットを用い、平均粒径が異なるショット粒子毎に、それぞれ、四つのサンプル鋼帯に対するショットブラスト処理を行った。すなわち、サンプル鋼帯の総数は、２０である。五種類のショット粒子の平均粒径は、それぞれ、０．０８ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍとした。
【００３０】
また、これらの平均粒径を求める際には、ＪＩＳＺ８８０１に準拠した複数の標準ふるいを用いて粒径の選別を行い、重量の平均により求めた。複数の標準ふるいとしては、網の目が、それぞれ、５３μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、１８０μｍ、２１２μｍ、２５０μｍ、３００μｍ、３５５μｍ、４２５μｍ、５００μｍ、７１０μｍの標準ふるいを用いた。
【００３１】
ショット粒子の投射密度は、５０ｋｇ／ｍ２、１００ｋｇ／ｍ２、１５０ｋｇ／ｍ２の三種類とし、五種類のショット粒子毎に用いられる四つのサンプル鋼帯は、投射密度を５０ｋｇ／ｍ２としたサンプル鋼帯と、１００ｋｇ／ｍ２としたサンプル鋼帯を、それぞれ一つとし、また、投射密度を１５０ｋｇ／ｍ２としたサンプル鋼帯を二つとした。また、ショット粒子の投射距離は、投射装置とサンプル鋼帯との垂直距離にして、３５０ｍｍとした。
【００３２】
ショット粒子の投射速度は、６５ｍ／ｓｅｃの一種類のみとした。
そして、サンプル鋼帯に対し、遠心式の投射装置を用いて、上述した各条件下でショットブラスト処理を行い、ショットブラスト処理によってサンプル鋼帯の表面から除去されたスケールの量（以下、「脱スケール量」と記載する）を求めた。なお、脱スケール量は、ショットブラスト処理前後におけるサンプル鋼帯の重量を、それぞれ測定することにより求めた。
【００３３】
また、ＪＩＳＢ０６０１−２００１及びＪＩＳＢ０６５１−２００１に準拠し、触針式表面粗さ測定器をサンプル鋼帯の表面に接触させた状態で長さ方法へ移動させ、サンプル鋼帯の算術平均粗さを測定し、この測定した算術平均粗さを、平均粗さＲａとして記録した。なお、算術平均粗さを測定する際には、粗さ曲線用の基準長さＬｒ（λｃ）を０．８ｍｍ、うねり曲線用の基準長さＬｗ（λｆ）を８ｍｍ、断面曲線用の基準長さＬｐ、すなわち、評価長さＬｎを４０ｍｍとして、測定を行った。
【００３４】
さらに、ショットブラスト処理後の、五種類のショット粒子毎に用いられる四つのサンプル鋼帯のうち、投射密度を１５０ｋｇ／ｍ２とした二つのサンプル鋼帯のうち一方を除く、残りの三つのサンプル鋼帯に対して、これらのサンプル鋼帯を速度３０ｍ／ｍｉｎで搬送させながら、サンプル鋼帯の搬送方向と逆方向に速度１０００ｒ／ｍｉｎで回転させたブラシロールを用いて、研削処理を行った。
【００３５】
ここで、研削処理によるサンプル鋼帯の研削量は、４μｍ〜５μｍの範囲内に設定した。なお、研削処理は、サンプル鋼帯とブラシロールとの間に、２Ｌ／ｍｉｎの冷却水を供給しながら行った。また、この研削処理で用いたブラシロールは、砥粒を含有する直径３ｍｍ以上の棒状体が、ロール軸に放射状に装着されて形成されており、その直径は４００ｍｍとした。
そして、研削処理後のサンプル鋼帯を冷間圧延した後、冷間圧延したサンプル鋼帯の表面に残留しているスケールを測定した。なお、研削処理後のサンプル鋼帯に対する冷間圧延は５パス行い、その厚さを１ｍｍとした。また、サンプル鋼帯の表面に残留しているスケールの測定は、目視によって行った。
上記の実験により得られた結果を、以下の表２に示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
また、図２に、表２中に示された実験結果のうち、脱スケール量と、ショット粒子の平均粒径（表２及び図２中では、「ショット粒径」と記載する）と、平均粗さＲａとの関係を示す。
表２及び図２中に示されているように、ショット粒子の平均粒径が小さいほど、ショットブラスト処理後の表面粗さが小さくなっている。
また、表２及び図２中に示されているように、ショット粒子の投射速度が同一である場合、ショット粒子の平均粒径が０．１５ｍｍまたは０．２５ｍｍの場合に、ショットブラスト処理における脱スケール量が多くなっている。
【００３８】
表２中に示されているように、本実験では、ショットブラスト処理における脱スケール量が２４．８ｇ／ｍ２でほぼ飽和している。このため、表２中では、脱スケール量が２４．８ｇ／ｍ２以上となった場合を、ショット脱スケール「○」と示し、脱スケール量が２４．８ｇ／ｍ２未満となった場合を、ショット脱スケール「×」と示している。これは、スケールの重量が２４．８ｇ／ｍ２程度であり、脱スケール量が２４．８ｇ／ｍ２以上となった時点から、さらにショットブラスト処理を行っても、それ以上のスケール除去が行われないためである。なお、サンプル鋼帯の表面に形成されたスケールの密度を５５００ｋｇ／ｍ２とすると、脱スケール量が２４．８ｇ／ｍ２である場合、４．５μｍの除去量に相当する。
【００３９】
また、冷間圧延したサンプル鋼帯の表面に残留しているスケールの測定結果（表２中では、「冷延後スケール残り」の欄に記載）を比較すると、表２中に示されているように、実験Ｎｏ．３−ｂ、３−ｃ、４−ｂ及び４−ｃの四通りにおいて、サンプル鋼帯の表面に残留しているスケールが観察されず、スケールが除去されていた。なお、表２中では、備考欄において、実験Ｎｏ．３−ｂ、３−ｃ、４−ｂ及び４−ｃを「本発明例」と記載し、その他の実験Ｎｏ．を「比較例」と記載している。
【００４０】
すなわち、ショット粒子の平均粒径が０．１５ｍｍまたは０．２５ｍｍの場合であるとともに、ショット粒子の投射密度が１００ｋｇ／ｍ２または１５０ｋｇ／ｍ２の場合であり、さらに、研削処理を行った場合に、サンプル鋼帯の表面に残留しているスケールが完全に除去されていた。
これに対し、ショット脱スケールが「○」であっても、研削処理が行われていない場合では、サンプル鋼帯の表面に残留しているスケールが観察され、スケールが完全に除去されていなかった。これは、ショットブラスト処理において、スケールをほぼ除去していると考えられるが、微小なスケール粉のようなものがサンプル鋼帯の表面に残留しており、これが、冷間圧延後に、サンプル鋼帯の表面にスケール残りとして残存したものと推定される。
【００４１】
一方、ショット粒子の平均粒径が０．４ｍｍまたは０．５ｍｍの場合では、ショット脱スケールが「○」であり、研削処理が行われた場合であっても、サンプル鋼帯の表面に残留しているスケールが観察され、スケールが完全に除去されていなかった。これは、ショットブラスト処理後のサンプル鋼帯の表面粗さが影響していると推定される。すなわち、平均粒径が０．４ｍｍ以上のショット粒子を用いてショットブラスト処理を行うと、ショットブラスト処理後のサンプル鋼帯の表面粗さＲａが３μｍを超える。したがって、表面粗さが大きくなり、研削処理を行っても、部分的に研削できない領域が発生してしまう。このため、冷間圧延後に、サンプル鋼帯の表面にスケール残りが残存したものと推定される。
【００４２】
ここで、図３を参照して、ショットブラスト処理後のサンプル鋼帯の表面粗さと、冷間圧延したサンプル鋼帯の表面に残留しているスケールの測定結果との関係について説明する。なお、図３（ａ）は、比較例のうち、ショット粒子の平均粒径が０．４ｍｍ以上の場合を示しており、図３（ｂ）は、本発明例を示している。
図３（ａ）中に示されているように、ショット粒子の平均粒径が０．４ｍｍ以上の比較例、すなわち、ショットブラスト処理後のサンプル鋼帯の表面粗さＲａが３μｍを超えている場合、サンプル鋼帯の表面に形成されるショット粒子の衝突痕が大きい。このため、研削処理を行っても、ショット粒子の衝突痕を完全に研削することが困難であり、スケールが残留してしまう。
【００４３】
これに対し、図３（ｂ）中に示されているように、本発明例、すなわち、ショットブラスト処理後のサンプル鋼帯の表面粗さＲａが３μｍ以下である場合、表面粗さＲａが３μｍを超えている場合と比較して、サンプル鋼帯の表面に形成されるショット粒子の衝突痕が小さい。このため、研削処理を行うことにより、ショット粒子の衝突痕を完全に研削することが可能となり、スケールが完全に除去される。
以上の理由により、本実施形態の製造ライン１では、ショットブラスト設備８におけるショットブラスト処理の各種条件を、上述した範囲内に設定している。
【００４４】
次に、本実施形態の製造ライン１における、ステンレス鋼帯の製造方法の作用・効果等を説明する。
まず、払出し機２から払出されたステンレス熱延鋼帯１８が、溶接機４において先行材と溶接処理されて連結され、入側ルーパー６を経由して、ショットブラスト設備８へ移動する。
そして、ショットブラスト設備８において、ショット粒子の平均粒径が０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内、ショット粒子の投射密度が８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内に、それぞれ設定されたショットブラスト処理が、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に対して行われる。
【００４５】
ステンレス熱延鋼帯１８の表面にショットブラスト処理が行われると、ショットブラスト処理後のステンレス熱延鋼帯１８の表面粗さＲａが３μｍ以下となり、ステンレス熱延鋼帯１８の表面には、表面粗さＲａが３μｍを超えている場合と比較して、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に、小さなショット粒子の衝突痕が形成される。
表面にショットブラスト処理が行われたステンレス熱延鋼帯１８は、ブラシ研削装置１０へ移動する。そして、ステンレス熱延鋼帯１８に対し、研削量が４μｍ〜５μｍの範囲内に設定された研削処理が行われ、ショット粒子の衝突痕とともに、スケールが完全に除去される。
【００４６】
ブラシ研削装置１０によって研削処理が行われたステンレス熱延鋼帯１８は、酸洗装置１２及び出側ルーパー１４を経由して、巻取り機１６で巻き取られる。
したがって、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法であれば、ショットブラスト設備８において、ショット粒子の平均粒径が０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲内、ショット粒子の投射密度が８０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲内に、それぞれ設定されたショットブラスト処理が、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に対して行われる。
【００４７】
このため、ショット粒子を衝突させたステンレス熱延鋼帯１８の表面粗さが３μｍ以下となり、酸洗処理を行うことなく、且つ４μｍ〜５μｍ程度の、研削量の少ない研削処理によって、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に形成されたスケールを除去することが可能な表面粗さとなる。
その結果、ステンレス鋼帯の生産性及び歩留りを向上させることが可能であるとともに、ステンレス鋼帯の製造コストを減少させることが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法であれば、ショットブラスト設備８において、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内に、それぞれ設定されたショットブラスト処理が、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に対して行われる。
このため、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲外であるとともに、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲外である場合と比較して、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に形成されたスケールを、さらに除去することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法は、ステンレス熱延鋼帯１８の製造に適用したが、これに限定されるものではない。すなわち、ショット粒子を衝突させたステンレス熱延鋼帯１８の表面を研削処理した後に、研削処理したステンレス熱延鋼帯１８を酸洗処理することなく冷間圧延することにより、ステンレス冷延鋼帯の製造に適用してもよい。この場合、酸洗処理を行うことなく、且つ研削量の少ない研削処理によって、スケールが除去されたステンレス熱延鋼帯１８を用いて、ステンレス冷延鋼帯が製造されるため、ステンレス冷延鋼帯の製造コストを減少させることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法では、ショットブラスト設備８において、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内に、それぞれ設定されたショットブラスト処理を、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に対して行ったが、これに限定されるものではない。すなわち、ショットブラスト処理の条件を、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲外であるとともに、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲外としてもよい。もっとも、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法のように、ショットブラスト処理の条件を、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲内、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内に、それぞれ設定することが、ショット粒子の投射速度が６０ｍ／ｓｅｃ〜１００ｍ／ｓｅｃの範囲外であるとともに、ショット粒子の投射距離が３００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲外である場合と比較して、ステンレス熱延鋼帯１８の表面に形成されたスケールを、さらに除去することが可能となるため、好適である。
【００５１】
さらに、本実施形態のステンレス鋼帯の製造方法では、ショット粒子として、スチールショットを用いており、ショット粒子の材料として、金属系材料を用いたが、これに限定されるものではない。すなわち、ショット粒子の材料として、例えば、炭化ケイ素(ＳｉＣ)等のセラミック系材料、ナイロン等の樹脂材料、木材チップ等の植物系材料、ガラスビーズ等のガラス系材料を用いてもよい。
【実施例】
【００５２】
以下、本実施形態の製造ライン１と同様の製造ラインを用いて、酸洗処理を行った従来例と、酸洗処理を行わない本発明例及び比較例の三通りのステンレス熱延鋼帯に対し、スケール除去処理を行い、その実験結果を示す。
なお、ステンレス熱延鋼帯としては、ＳＵＨ４０９から形成され、熱間圧延後に箱型の焼鈍炉にて焼鈍した厚さ３ｍｍのステンレス熱延鋼帯を用い、ＳＵＨ４０９の化学成分は表３に示す化学成分とした。
【００５３】
【表３】
2008207203.tif 000005
【００５４】
なお、表３中では、上述した表１と同様、各成分をｍａｓｓ％で示している。
本実験の各種条件は、ショット粒子の平均粒径を、従来例は０．４ｍｍ、本発明例は０．２ｍｍ、比較例は０．４ｍｍとし、ショット粒子の投射密度を、三例全て８０ｋｇ／ｍ２とし、ショット粒子の投射速度を、三例全て６５ｍ／ｓｅｃとした。また、ステンレス熱延鋼帯の搬送速度は、三例全て３０ｍ／ｍｉｎとした。
【００５５】
また、本発明例及び比較例の研削処理は、砥粒を含有する直径３ｍｍ以上の棒状体が、ロール軸に放射状に装着され、その直径が４５０ｍｍに形成されたブラシロールを、ステンレス熱延鋼帯の搬送方向と逆方向に速度１２００ｒ／ｍｉｎで回転させるとともに、ステンレス熱延鋼帯とブラシロールとの間に冷却水を供給しながら行った。
また、従来例では、本発明例及び比較例と異なり、ショットブラスト処理後のステンレス熱延鋼帯に対して、公知の酸洗処理を行った。
【００５６】
酸洗処理においては、２０ｍａｓｓ％の硫酸を用いて、８０℃且つ６０ｓｅｃの酸洗処理を行った後、１５ｍａｓｓ％の硝酸と３ｍａｓｓ％の弗酸との混酸を用いて、８０℃且つ３０ｓｅｃの酸洗処理を行った。
上記の各条件下において実験を行った後、三例全てのステンレス熱延鋼帯に対し、長手方向全長の表裏両面について、スケール残りの有無を確認した。その結果、比較例では、スケール残りが確認されたが、本発明例及び従来例では、スケール残りが確認されなかった。
【００５７】
したがって、本発明例では、酸洗処理を行わなくとも、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能であることが確認された。
さらに、スケール残りが確認されなかった本発明例及び従来例に対して、耐食性評価試験を行った。
耐食性評価試験としては、塩水噴霧による加速腐食試験を適用し、加速腐食試験の条件は、以下のサイクルを３０サイクル繰り返した後、試験後のステンレス熱延鋼帯の腐食状況に基づいて、耐食性を評価した。
塩水噴霧：４０℃及び１Ｈｒ
乾燥：６０℃及び２Ｈｒ
湿潤：４０℃及び２Ｈｒ
【００５８】
図４に、耐食性評価試験の結果を示す。なお、図４（ａ）は従来例を示し、図４（ｂ）は本発明例を示している。
図４中に示されるように、酸洗処理を行わない本発明例であっても、酸洗処理を行なう従来例と比較して、ほぼ同程度の耐食性を有していることが確認された。
したがって、本発明例では、酸洗処理を行わなくとも、ステンレス熱延鋼帯の表面に形成されたスケールを除去することが可能であるとともに、従来例と比較して耐食性も劣化しないことが確認され、環境負荷低減の観点から非常に有効であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のステンレス鋼帯の製造ラインの構成を示す図である。
【図２】脱スケール量と、ショット粒子の平均粒径と、平均粗さＲａとの関係を示す図である。
【図３】ショットブラスト処理後のサンプル鋼帯の表面粗さと、冷間圧延したサンプル鋼帯の表面に残留しているスケールの測定結果との関係を示す図である。
【図４】耐食性評価試験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    製造ライン
２    払出し機
４    溶接機
６    入側ルーパー
８    ショットブラスト設備
１０  ブラシ研削装置
１２  酸洗装置
１４  出側ルーパー
１６  巻取り機
１８  ステンレス熱延鋼帯
【図１】
2008207203.tif 000006
【図２】
2008207203.tif 000007
【図３】
2008207203.tif 000008
【図４】
2008207203.tif 000009