(57)【要約】【課題】  表面肌が適度に明るく、適度にくすんでいて、新規な意匠効果を発揮する、熱間圧延平鋼とその製造方法を提供する。【解決手段】  不働態皮膜の表層部を有するオーステナイト鋼から成り、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼であって、  表層部の表面における光沢度が、ＪＩＳ  Ｚ８７４１で規定する光沢度で５〜２０であり、表層部の表面から深さ０．０５ｍｍまでの部分のビッカース硬さ（Ｈｖ）が２５０以上あり、そして透磁率が１．０２以下の値を示す、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不働態皮膜の表層部を有するオーステナイト鋼から成り、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼であって、
前記表層部の表面における光沢度が、ＪＩＳ  Ｚ８７４１で規定する光沢度で５〜２０であり、前記表層部の表面から深さ０．０５ｍｍまでの部分のビッカース硬さ（Ｈｖ）が２５０以上であり、そして透磁率が１．０２以下の値を示すことを特徴とする、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼。
【請求項２】
オーステナイト鋼材に熱間圧延を行ない、得られた圧延材の表面に１回目のショットブラストを行なったのち酸洗処理を行ない、ついで、得られた処理材に２回目のショットブラストを行なったのち再度の酸洗処理を行ない、最後に、得られた処理材の表面に不働態皮膜を形成することを特徴とする、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼の製造方法。
【請求項３】
前記１回目のショットブラスト後の酸洗処理と、前記２回目のショットブラストの間で、一旦、前記圧延材の表面に不働態皮膜を形成する、請求項２の意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼とその製造方法に関し、更に詳しくは、光沢むらがなく、適度に明るく、適度にくすんでいて、人に滑らかで軟かい感触を与える肌光沢を有し、また表面に擦過疵もつきにくく、耐食性に優れ、更には塵埃なども付着しにくく、例えば病院や療養所のように利用者にとっての癒し環境が求められる諸施設の建材として好適な熱間圧延平鋼とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼は、カーテンウォールやカウンター仕切りのような内壁・内装材、パネルやフェンスのような外装材、はしごやダクト骨組のような付帯設備、ドアノブや蝶番心棒のような構造部品など、各種の建材として使用されている。また、屋根材としての使用需要もある。
これらの用途は、ステンレス鋼が耐食性・耐久性に優れているので、建物とその付帯設備の寿命を向上させることができると同時に、メンテナンスの簡素化も可能であるという特性を利用したものである。
【０００３】
ところで最近の傾向として、建材に用いるステンレス鋼に関しては、その金属肌の光沢をそのまま活用することにより、表面に意匠性を備えた建材として使用することが注目され始めている。
とりわけ、前記した内壁材・内装材に使用する平鋼（平角材）の場合、その建材を用いた住空間で生活する居住者が快適感を感得できるように、当該建材の表面に意匠性を付与することが追求されている。具体的には、平鋼表面の肌光沢を適正化する努力が重ねられている。
【０００４】
ところで、従来からステンレス鋼の平鋼は概ね次のようにして製造されている。
まず、所定鋼種のステンレス鋼を熱間圧延して、所望の厚みと幅を有する圧延材を製造する。ついで、この圧延材の表面に例えばショットブラストのようなメカニカルデスケール処理を行ない、表面に付着する黒皮のようなスケールを除去する。そしてその後、例えば所定濃度の沸硝酸に所定の時間浸漬して表面に付着しているメディア粒や汚染物質を溶解除去する酸洗処理を行って、表面を清浄化する。最後に、例えば所定濃度の硝酸に所定の時間浸漬して、表面に通常は０．０５ｍｍ程度の厚みの硬質な表面を得て目的の平鋼にする。
【０００５】
このようにして製造された平鋼は、表層が高硬度となっており、また不働態膜になっており、そして耐食性も優れている。しかし、その表面は灰色系統の暗くくすんだ色調になっていて、かつざらざらした粗面になっている。すなわち、この平鋼の表面は、このままでは、暗くくすんでおり、しかも光沢むらが認められ、意匠性に乏しい肌光沢になっている。
【０００６】
しかしながら、この平鋼の表面を例えば研磨ベルトを用いて研磨仕上げすると、その肌光沢は大幅に変化する。
すなわち、ベルト研磨により表面の不働態皮膜が研磨除去されて、平鋼の地金が表出するので、その表出面は明るい金属光沢で明るく輝く面になる。肌光沢の点では大幅に向上した表面が得られる。
【０００７】
しかしながら、不働態皮膜に比べて軟質な地金表面が表出しているので、その表出面には擦過疵がつきやすく、また、耐食性も大幅に劣化しているので大気中に曝されていると発錆しやすいという問題がある。
また、肌光沢の明るさや輝きは、人にキラキラとした刺激的な感触を与え、滑らかで軟らかな感触を与えるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、熱間圧延で製造される平鋼であって、その肌光沢が、従来の平鋼それ自体の肌光沢と、その平鋼を研磨仕上げしたときの肌光沢の概ね中間の肌光沢になっていて、表面に不働態皮膜が形成されているので、耐食性に優れ、また擦過疵もつきにくく、しかも全体として非磁性であるため塵埃などの付着が起こりにくい熱間圧延平鋼と、その製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明においては、
不働態皮膜の表層部を有するオーステナイト鋼から成り、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼であって、
前記表層部の表面における光沢度が、ＪＩＳ  Ｚ８７４１で規定する光沢度で５〜２０であり、前記表層部の表面から深さ０．０５ｍｍまでの部分のビッカース硬さ（Ｈｖ）が２５０以上であり、そして透磁率が１．０２以下の値を示すことを特徴とする、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼が提供される。
【００１０】
また、本発明においては、
オーステナイト鋼材に熱間圧延を行ない、得られた圧延材の表面に１回目のショットブラストを行なったのち酸洗処理を行ない、ついで、得られた処理材に２回目のショットブラストを行なったのち再度酸洗処理を行ない、最後に得られた処理材の表面に不働態皮膜を形成することを特徴とする、意匠性に優れた肌光沢を有する熱間圧延平鋼の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の平鋼は、圧延材に対する１回目のショットブラストで当該圧延材の表面は凹凸の激しい粗化面になるが、２回目のショットブラストで、この表面の粗さが適度に均一にならされるので、そこに形成された不働態皮膜の表面も適度の粗さになっていて、その光沢度が５〜２０という値を示す。
そのため、この平鋼の表面は、適度に明るく、適度にくすんでいて、軟く滑らかな肌光沢を有し、従来にない特異な意匠性を発揮する。
【００１２】
この平鋼は、住宅の壁材などの建材に用いることにより、居住者におだやかで落ち着いた雰囲気を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の平鋼は、オーステナイト鋼からなる地金と、その表層部を構成する後述の不働態皮膜とから成る。
オーステナイト鋼としては、格別限定されるものではなく、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６のような鋼種を用いることができる。
平鋼表層部を構成する不働態皮膜の表面における肌光沢は、まず光沢むらはなく、適度に明るく、適度にくすんでいて、全体として滑らかで軟かい感触を与える。
【００１４】
具体的には、ＪＩＳ  Ｚ８７４１で規定する方法に準拠して表面光沢度を測定すると、その測定光沢度が５〜２０になっている。
このＪＩＳで規定する光沢度は、次のように規定される値である。すなわち、不働態皮膜の表面に入射角６０°で光を入射し、その反射光を光沢度計で測定したときの反射率を、同様の態様で測定したガラス板の反射率が１０％である場合を光沢度１００としたときの相対値として規定される。
【００１５】
したがって、この値が大きいほど不働態皮膜の表面は明るく、キラキラと輝く状態になり、またこの値が小さいほど表面は暗くくすんだ状態になるが、この平鋼の場合は光沢度５〜２０という値であるため、おだやかで軟かい表面光沢になっている。
また、この平鋼の表面は高硬度であり、擦過疵がつきづらい状態になっている。具体的には、平鋼表面のビッカース硬さ（Ｈｖ）を測定すると、表面から０．０５ｍｍまでの深さの部分がＨｖ２５０以上の値になっている。換言すれば、表面から深さ０．０５ｍｍの表層部は、高硬度であり、不働態皮膜で構成されている。
【００１６】
そして、表層部が不働態皮膜で構成されているので、この平鋼は優れた耐食性を備えている。
この平鋼は次のようにして製造することができる。
まず、所定組成のオーステナイト鋼の鋼材を熱間圧延して、所定の寸法形状をした圧延材にする。
【００１７】
ついで、この圧延材の表面に、１回目のショットブラストを行なって、表面のスケールを除去する。このときのショットブラストには、粒径０．３〜０．８ｍｍ程度で、例えばスティール（Ｆｅ系鋳鉄）から成るメディア粒を用い、ショット圧力５０〜５００kg/cm２で０．５〜２分程度でそのメディア粒を表面に吹き当てればよい。
ついで、ショットブラスト処理を終了した処理材に対して、例えば硝フッ酸溶液に所定時間浸漬する酸洗処理を施して、表面に付着しているメディア粒や他の汚染物質などを除去して表面を清浄にする。しかし、この過程で処理材の表面は酸で侵食されるのでザラザラとした感触の粗面になる。
【００１８】
この酸洗処理時に、酸濃度が低すぎたり、浸漬時間が短すぎると、表面の清浄化は不充分となり、逆に酸濃度が高すぎたり浸漬時間が長すぎたりすると、表面の粗面化が過度に進んで、例えば５〜２０という光沢度を実現することが困難になる。
酸洗処理には、例えばフッ酸濃度５〜３０Ｎ程度の硝フッ酸溶液を用い、定温下で、処理材を硝フッ酸溶液に例えば５〜３０分程度浸漬すればよい。
【００１９】
ついで、酸洗処理後の処理剤に、２回目のショットブラストを行なう。この２回目のショットブラストを行なうことにより、上記した酸洗処理時に発生した粗化面をならして表面粗さを均一化し、そのことによって、表面における光沢度が５〜２０の範囲内におさまるように調整される。
２回目のショットブラストは、１回目のショットブラストと同じ条件で行なってもよいが、ブラスト時間は短くし、またショット圧力は低めにして行なうことが好ましい。
【００２０】
２回目のショットブラストを終了した処理材に対しては、再度、例えば硝フッ酸溶液に浸漬して酸洗処理を行ない、ショットブラストの過程で表面に付着しているメディア粒などを除去し、表面を清浄化する。
この２回目の酸洗処理は、前記した１回目の酸洗処理と同じ条件で行なってもよいが、浸漬時間を１回目よりも短めに設定することが好ましい。
【００２１】
このようにして表面が清浄化されている処理材に対し、最後に表面の不働態化処理を行なって不働態皮膜を形成する。
具体的には、例えば濃度５〜３０Ｎの硝酸溶液を用いて、定温下で、上記した処理材を硝酸溶液に浸漬すればよい。浸漬時間は５〜３０分程度でよい。
このときに成膜される不働態皮膜は、２回目のショットブラストで粗化面の表面粗さが均一化されている当該表面が不働態化してそのまま皮膜に転化したものであるため、その不働態皮膜の表面も表面粗さが均一化されている。そのため、その光沢度は５〜２０の値になる。
【００２２】
なお、上記した工程において、１回目のショットブラスト後の酸洗処理を行なって表面を清浄にしたのちに、例えば硝酸を用いて、この清浄な表面に一旦不働態皮膜を形成し、ついで、この不働態皮膜に２回目のショットブラストを行なってもよい。
【実施例】
【００２３】
鋼種がＳＵＳ３０４であるオーステナイト鋼を熱間圧延して、厚み９ｍｍ、幅９０ｍｍの圧延材を製造した。
この圧延材の表面に、粒径０．８ｍｍの鉄製メディア粒を用いて、ショット圧１６０ｋｇ／ｃｍ２で１５秒間ショットブラストを行なって表面の黒皮を除去した。
ついで、硝酸濃度５Ｎ、フッ酸濃度１０Ｎの硝フッ酸溶液（液温４０℃）に圧延材を１５分間浸漬して酸洗処理したのち取出して水洗した。
【００２４】
ついで、得られた処理材を濃度２０Ｎの硝酸溶液（液温２５℃）に０．８分間浸漬して、処理材の表面に不働態皮膜を形成した。
得られた平鋼を比較例１とする。
この平鋼の表面を研磨ベルトを用いて研磨仕上げを行なった。研磨ベルトは＃４００を用いた。
【００２５】
研磨後の平鋼を比較例２とする。
次に、比較例１の平鋼の製造過程で、酸洗処理を終了した処理材の表面に対し、１回目のショットブラスト時と同じ条件で２回目のショットブラストを行なった。
ついで、得られた処理材に浸漬時間を８分に短縮したことを除いては１回目の酸洗処理時と同じ条件で２回目の酸洗処理を行ない、最後に比較例１の場合と同じ条件で不働態皮膜を形成した。
【００２６】
得られた平鋼を実施例とする。
これら３種類の平鋼の表面を目視観察して肌光沢の状態を評価した。また、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に準拠して、各平鋼の表面光沢度を、光沢度計（堀場製作所社製のＩＧ−３０）で測定した。
【００２７】
更に、各平鋼の表面、表面から深さ０．０５ｍｍの位置、表面から深さ０．１ｍｍの位置表面から深さ０．２ｍｍの位置の４箇所におけるビッカース硬さ（Ｈｖ）を測定した。
そしてまた、各平鋼の透磁率を測定した。
以上の結果を、各平鋼３個の平均値として表１に示した。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、実施例の平鋼の表面は、比較例２の場合のような刺激的なてかり感はなく、また比較例１の場合のように黒ずんだ感触を与えることもなく、適度に明るく、適度にくすんでいて、特異な意匠効果を発揮している。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の平鋼は、その表面が適度に明るく、適度にくすみ、しかもざらざら感もなく適度に滑らかであるため、その肌表面から受ける感触は全体として軟く、人に精神的な安らぎを与える意匠効果を備えている。
また、その表面は不働態皮膜で構成されているので耐食性に優れ、Ｈｖ値も表面で２９０であるため、擦過傷もつきにくく、更に透磁率も低く、事実上非磁性体であるため、例えば磁性を帯びた粉塵などが付着して表面を汚染することも起こりにくくなる。
【００３１】
このようなことから、本発明の平鋼は、精神の安定を保証する住空間の建設に用いる建材として有用である。