(57)【要約】【課題】  円筒絞り成形に用いられるオーステナイト系ステンレス鋼板であって、円筒絞り後の表面品質の低下が少ない鋼板を提供する。【解決手段】  Ａｌ：０．０１０ｍａｓｓ％以上０．０３５ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．００４ｍａｓｓ％以上０．０１４ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０２ｍａｓｓ％以上０．０６ｍａｓｓ％以下であり、かつ、Ａｌ（％）／Ｔｉ（％）が２．５以上のオーステナイト系ステンレス鋼板であって、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１で表される結晶粒度番号が８．５以上１１未満、長辺長さが０．５μｍ以下のＴｉＮを含有することを特徴とする冷間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ：０．０１０ｍａｓｓ％以上０．０３５ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．００４ｍａｓｓ％以上０．０１４ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０２ｍａｓｓ％以上０．０６ｍａｓｓ％以下であり、かつ、Ａｌ（％）／Ｔｉ（％）が２．５以上のオーステナイト系ステンレス鋼板であって、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１で表される結晶粒度番号が８．５以上１１未満、長辺長さが０．５μｍ以下のＴｉＮを含有することを特徴とする冷間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷間加工後の表面が高光沢を有するオーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＵＳ３０４を代表とするオーステナイト系ステンレス鋼板の用途は、耐食性および加工性に優れていることから、厨房用・洋食器等多岐にわたっている。従って、求められる品質は、製品表面の美麗さはもとより、研磨性・加工後の表面性状にまで及んでいる。これらを満足するために種々の製造方法が発明されている。
【０００３】
特許文献１では、鏡面研磨性の向上のために成分・製造条件の組み合わせにより最終製品の結晶粒径を規定している。特許文献２では、結晶粒径を限定した鋼板に無潤滑圧延を実施することにより、写像性の製品の供給を可能にしている。さらに、特許文献３では精錬条件および介在物組成を限定することにより熱間加工性とともに表面性状が優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造を可能としている。これらの技術のように、製造条件を工夫することにより種々の問題は解決できるが、プレス加工に代表される最終形状に変形した後の美麗さまでは検討されていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−１５４８０２号公報
【特許文献２】特開平０８−２７５１８号公報
【特許文献３】特開２００１−１４００３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＵＳ３０４においてはＢＡ後の調質圧延は通常０．５％程度の圧下率（伸び長さで規定する場合は「伸び率」とも言う）の圧延で行う。圧下率が高くなると細かな皺状のうねりが表面に発生して逆に写像性を劣化させてしまう。さらに、この状態の板にプレス加工を付与すると、結晶粒径が大きい場合には個々のうねりが大きくなり成形加工品の光沢が劣化するだけでなく、光沢を確保するために研磨工程の増加が必須となる場合がある。したがって、冷間加工後の美麗さを確保するためには結晶粒径を細かくする必要があり、冷間圧延後の再結晶熱処理を他の製品と異なる低温で実施する必要が生じ、生産性を著しく低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、他の製品と同様の熱処理においても細粒化が可能となる条件を見出し、写像性および加工性後の表面性状ともに良好なオーステナイト系ステンレス鋼板の最適条件を明確にした。
（１）Ａｌ：０．０１０ｍａｓｓ％以上０．０３５ｍａｓｓ％以下、Ｔｉ：０．００４ｍａｓｓ％以上０．０１４ｍａｓｓ％以下、Ｎ：０．０２ｍａｓｓ％以上０．０６ｍａｓｓ％以下であり、かつ、Ａｌ（％）／Ｔｉ（％）が２．５以上のオーステナイト系ステンレス鋼板であって、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１で表される結晶粒度番号が８．５以上１１未満、長辺長さが０．５μｍ以下のＴｉＮを含有することを特徴とする冷間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板。
【発明の効果】
【０００７】
冷間圧延工程を経てきたオーステナイト系ステンレス鋼板に他の製品と同じ温度の再結晶熱処理を実施しても、熱処理後の結晶粒（結晶粒度番号）を細粒とすることが可能となり、写像性に優れた表面と加工後の表面性状に優れた材質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を詳細に説明する。結晶粒度は焼鈍温度の影響が顕著であり、焼鈍温度が高くなるほど結晶粒は粗大化する。従って、焼鈍温度によって結晶粒度を調整することが一般的である。焼鈍温度と結晶粒度との関係を図１に示す。焼鈍温度が１０００℃未満だと結晶粒度番号が１０を超えて細粒になり、焼鈍温度が１１２０℃を超えると結晶粒度番号が７未満で粗粒になる。従って、最終焼鈍は一般的に１１００℃付近の温度で行うことによって結晶粒度を８前後となる。
【０００９】
一方、結晶粒径が成長する過程においてその成長が抑制される場合がある。オーステナイト系ステンレス鋼では、γ相と格子整合性の悪い粒子の影響を受ける。この粒成長と粒子の関係は、粒子の大きさと分布に影響されることが知られている。γ相の成長を抑制する粒子としてはＴｉＮがある。ＴｉＮは、δ相と格子整合性が良いため溶鋼中に微細晶出させ凝固組織制御に用いられているが、凝固後に析出すると混粒組織の原因になる。従って、凝固後にのみ微細に分散析出させることで、均一な微細組織を得ることができる。
【００１０】
焼鈍温度を１０５０℃、その保持時間を２０秒とした再結晶熱処理を実施した板の結晶粒径とＴｉＮの長辺長の関係を図２に示す。ＴｉＮの長辺長が０．５μｍ以下であれば、結晶粒度番号は安定して１０前後になっている。ここで、ＴｉＮの測定は、透過型電子顕微鏡を用いて行い、任意の部分から抽出レプリカ法によってＴｉＮの長辺長さを測定した。ＴｉＮの長辺長さは析出後の熱処理条件の影響を受けるため、最終焼鈍もしくは熱間圧延後に析出させることが望ましく、鋼板製造工程で析出していれば偏在は起こらない。
【００１１】
ＴｉＮを微細に分散析出させるためには、Ｔｉが酸化物となることを抑制する必要があり、酸素とＡｌを優先的に反応させる目的でＴｉとＡｌを発明範囲内にする必要がある。すなわち、
Ｔｉ：ＴｉはＴｉＮを形成することで、結晶粒径を小さくするために重要な元素であり、その効果が発揮されるのは０．００４％以上であるため、これを下限とした。しかし、０．０１４％を超えると凝固中に晶出し、混粒の原因となるためこれを上限とした。好ましくは、０．００６〜０．０１０％が良い。
【００１２】
Ａｌ：Ａｌは脱酸工程で必要な元素であり、Ｔｉ酸化物の生成を抑制しＴｉＮの析出を効率的にする重要な元素である。この効果を発揮するには０．０１％以上であり、これを下限とした。また、大量に添加するとＡｌ酸化物による表面疵が発生し、焼鈍後の結晶粒度番号が１１以上になるため、０．０３５％を上限とした。好ましくは、０．０２０〜０．０２５％が良い。
【００１３】
Ｎ：ＮはＴｉとともにＴｉＮを形成する重要な元素である。この効果を発揮する０．０２％を下限とした。また、大量に含有すると母地の硬化が生じるため、０．０６％以下とした。好ましくは、０．０３〜０．０４％がよい。
【００１４】
図３には、Ｔｉ、Ａｌ含有量と焼鈍後の結晶粒度との関係を示す。○は焼鈍後の結晶粒度番号が８．５以上１１未満であり、×はその範囲から外れているものである。ＴｉＮを効果的に析出させるためには、図３に示すようにＡｌ％／Ｔｉ％の関係を２．５以上とする必要がある。これを満たさない場合には、Ｔｉが過剰に存在するためＴｉ酸化物やＴｉＮが凝固中に晶出し、微細なＴｉＮの析出が抑制されるか、もしくは、粗大なＴｉＮが形成されるために、ＴｉＮによる結晶粒界の移動を抑制するピンニング効果が損なわれ、粗大粒が容易に生成するため均一微細粒が得られない。
【００１５】
最終焼鈍の保定時間については、長くなるにしたがって結晶粒が大きく成長することが一般的に知られているが、３０秒保定と６０秒保定では結晶粒度の有為差が認められなかった。現在工業的に行われる焼鈍はほとんど連続ラインでの処理で、保定時間は６０秒以下の範囲である。粒成長に及ぼす保定時間の影響としては、温度の影響に比べて非常に小さく無視できる。
【００１６】
オーステナイト系ステンレス鋼板をプレス加工すると、底の平坦部は結晶粒径が粗大な場合に凹凸が生じる。凹凸が存在すると光沢や写像性のような表面品質は著しく低下する。一方、細粒であれば凹凸は抑制され平坦な底部表面を得ることができる。その結果、光沢や写像性が良好な表面を得ることが可能になる。従って、均一な微細粒を得ることが必要である。
【００１７】
厚さ１．０ｍｍで直径７５ｍｍの光輝焼鈍板に絞り比１．５の円筒絞り成形を実施し、成形前後の４５度における光沢度の変化を調査した。結晶粒度と円筒絞り材底面の４５度光沢度との関係を図４に示す。光沢度の低下を１５％以下に抑制するには結晶粒度番号（ＧＳＮ）が８．５以上にする必要がある。一方、結晶粒度番号が１１を上回る材は硬度が上昇し、プレス成型性能が劣化する。従って、結晶粒度番号（ＧＳＮ）が８．５以上１１未満でなければならない。好ましくはＧＳＮ９〜１０である。
【００１８】
本発明の素材を用いれば、製造条件に関わらず均一な微細粒を得ることが可能となり、プレス成型による表面性状の低下を抑制することが可能である。また、均一な微細粒が得られているため、素材そのものの平坦度が高く、調質圧延前の光輝焼鈍鋼帯の中心線粗さ（Ｒａ）は０．１５μｍ以下で、光沢や写像性が良好な素材が得られている。
【実施例】
【００１９】
表１に本発明例、比較例の成分を示す。この素材を用いて熱間圧延後焼鈍し、続いて冷間圧延を行った素材を用いて、表１に示す各条件で光輝焼鈍後、伸び率０．５％の調質圧延を行った。それぞれの鋼板について結晶粒度と表面光沢を評価した。この鋼板に絞り比１．５の円筒絞りを実施し、円筒絞り後の底面の光沢度を測定した。
【００２０】
本発明例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８）は結晶粒度番号が８．５以上１１未満、ＴｉＮが０．５μｍ以下であり、円筒絞り後の光沢度の低下が１５％以下であった。図５にＴｉＮの大きさと円筒絞り後の光沢低下率との関係を示す。ＴｉＮが０．５μｍ以下では、光沢度の低下率が１５以下に抑制されている。また、加工前の製品における表面光沢が９２５以上と比較例（Ｎｏ．９〜１５）に比べ品質の優れた品質のステンレス鋼板となっている。
【００２１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明により円筒絞り成形に用いられるオーステナイト系ステンレス鋼板の円筒絞り後の表面品質の低下が少ない鋼板を提供でき、その工業的価値は大きいと言える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】焼鈍温度と結晶粒度番号との関係を示した図である。
【図２】焼鈍後の結晶粒度番号とＴｉＮの大きさとの関係を示した図である。
【図３】焼鈍後の結晶粒度番号に及ぼすＡｌ％／Ｔｉ％の関係を示した図である。
【図４】結晶粒度と円筒絞り後の底面の光沢度との関係を示した図である。
【図５】ＴｉＮの大きさと円筒絞り後の底面の光沢度との関係を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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