(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延鋼板を下記（a）〜（e）：
（a）  スケールを除去するための初期酸洗
（b）  ３回以下のパス数で行う冷間圧延
（c）  最終アニール
（d）  最終酸洗
（e）  「スキンパス」型の冷間圧延
の工程を有する単一の製造ラインで、連続的に処理することを特徴とする、優れた表面状態を有する圧延ステンレス鋼板ストリップの製造方法。
【請求項２】
上記初期酸洗前に残留伸びが１〜５％となるように引張矯正を行って酸化物層を破壊し、鋼板を平らにする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
初期酸洗前および／または後および／または途中で鋼板ストリップを研磨する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記研磨を少なくとも１回のブラシ掛けで行う請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記の引張矯正を残留伸びが１〜５％となるように行い、この引張矯正後に鋼板ストリップをショットブラスティングしてスケールを除去する請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
上記冷間圧延を、フェライト系鋼板のストリップの場合、60％以下の圧下率で行う請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
上記冷間圧延を、オーステナイト系鋼板のストリップの場合、50％以下の圧下率で行う請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
上記最終アニールを酸化雰囲気下、 800℃〜1200℃の温度で行う請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
上記「スキンパス」型冷間圧延でストリップを 0.5〜２％伸ばす請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
上記「スキンパス」型圧延後に鋼板ストリップをさらに引張矯正する請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
下記（a）〜（f）の装置をこの順番で有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法を実施するためのステンレス鋼板ストリップの製造ライン：
（a）  引張矯正装置、
（b）  初期酸洗ステーション、
（c）  反転なしの連続冷間圧延装置、
（d）  最終アニール装置、
（e）  最終酸洗装置。
（f）「スキンパス」型冷間圧延装置。
【請求項１２】
引張矯正装置の後にショットブラスティングステーションをさらに有する請求項１１に記載の製造ライン。
【請求項１３】
初期酸洗ステーションがオンラインでストリップの酸洗を停止させる手段を備えている請求項１１または１２に記載の製造ライン。
【請求項１４】
初期酸洗ステーションが酸性浴タンクを有し、この酸性浴タンクが酸性浴に浸漬されたストリップを酸性浴から取り出すための装置を備えている請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の製造ライン。
【請求項１５】
初期酸洗ステーションが噴霧式である請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の製造ライン。
【請求項１６】
初期酸洗ステーションが電解分解式である請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の製造ライン。
【請求項１７】
上記初期酸洗ステーションの酸洗液が第２鉄イオンと第３鉄イオンとを含む塩酸水溶液である請求項１６に記載の製造ライン。
【請求項１８】
初期酸洗ステーションの前および／または後および／または初期酸洗ステーション内に研磨手段をさらに有する請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の製造ライン。
【請求項１９】
研磨手段がブラシである請求項１８に記載の製造ライン。
【請求項２０】
上記冷間圧延装置が少なくとも３台の多段ロール型圧延機で構成され、そのワークロールは直径が 180 mm以下である請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の製造ライン。
【請求項２１】
上記ワークロールの直径が150 mm 以下である請求項20に記載の製造ライン。
【請求項２２】
「スキンパス」型の冷間圧延装置と組み合わせた少なくとも１つの引張矯正ステーションをさらに有する請求項１１〜２１のいずれか一項に記載の製造ライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は優れた表面状態を有する圧延ステンレス鋼板ストリップを単一の製造ライン上で連続的に製造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱間圧延シートから表面粗さ(Ra)が0.25μｍ以下の優れた表面状態を有するステンレス鋼板のストリップを製造する方法は種々知られている。
公知のステンレス鋼板のストリップの製造方法では第１の製造ライン上で熱間圧延シートをアニールし、次いで酸洗する。第２の製造ラインでは酸洗したシートが往復圧延機で冷間圧延される。この圧延は５回のパス、一般には７回以上のパスで50〜80％の圧下率まで行われる。こうして冷間圧延されたシートストリップがコイラーに巻取られ、ライン上を運搬され、アニールおよび酸洗される。酸洗されたシートストリップには最後に「スキンパス」型の冷間圧延をし、さらに矯正（levelling)および剪断操作へと送られる。
【０００３】
この方法の欠点は多数の装置で圧延シートストリップを順次処理する必要があり、その結果、操作と保守にかかるコストと人件費が高くなり、各装置間での取り扱い時に圧延シートストリップが損傷し、それを廃棄しなければならなくなる危険がある点と、各装置での待ち時間が一般には１週間以上、時には２週間以上になり、この待ち時間のための貯蔵、従って貯蔵場所と貯蔵コストが必要になるという点にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は所定の表面粗さの均質な外観を有するステンレス鋼のストリップを単一の製造ライン上で連続的に製造する方法を提供することにある。
本発明の製造方法を用いることによって、冷間圧延でのパス数を大幅に減らすことができ、所定の表面品質を有するストリップを得るのに必要な全操作を経済的に行うことができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱間圧延ステンレス鋼板を少なくとも下記a)〜e)の工程で処理することを特徴とする優れた表面状態を有する圧延ステンレス鋼板のストストリップを単一の製造ラインで連続的に製造する方法：
a)  スケールを除去するための初期酸洗
b)  ３回以下のパス数で行う冷間圧延
c)  最終アニール
d)  最終酸洗
e)  「スキンパス」型の冷間圧延。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の処理では初期酸洗の前に残留伸び(residual elongation) が１〜５％のなるように引張矯正(stretcher levelling) して酸化物層を破壊し、鋼板を平らにするのが好ましい。
本発明方法はさらに下記特徴を有している：
1)  初期酸洗の前および／または後および／または途中でストリップをさらに研磨する。
2)  研磨は少なくとも１回のブラシかけで行う。
3)  引張矯正後に、ストリップをショットブラスティングしてスケールを除去する。
4)  フェライト系鋼板のストリップの場合には、60％以下の圧下率でストリップを冷間圧延する。
5)  オーステナイト系鋼板のストリップの場合には、50％以下の圧下率で冷間圧延する。
6)  鋼板のストリップの最終アニールを酸化雰囲気下で 800℃〜1200℃の温度で行う。
7)  冷間圧延と最終アニール後にストリップを「スキンパス」型冷間圧延し、この冷間圧延によってストリップを 0.5〜２％伸す。
8)  最終酸洗と「スキンパス」型圧延後にストリップをさらに引張矯正する。
9)  ストリップをさらに剪断して端縁部をトリミングする。
【０００７】
本発明はさらに本発明方法を実施するためのステンレス鋼板のストリップの製造ラインを提供する。本発明の製造ラインは下記a)〜f)の装置をこの順番で有することを特徴とする：
a)  引張矯正装置、
b)  初期酸洗ステーション、
c)  反転なしの連続冷間圧延装置、
d)  最終アニール装置、
e)  最終酸洗装置。
f)「スキンパス(skin pass) 」型冷間圧延装置。
【０００８】
本発明の製造ラインの他の特徴は下記の点にある：
1)  ラインはさらにショットブラスティングステーションを含む。
2)  初期酸洗ステーションが製造ライン上でストリップの酸洗を停止させるための手段を備えている。
3)  酸洗ステーションが酸性浴タンクを含み、この酸性浴タンクは酸性浴に浸漬されたストリップを浴から取り出すための装置を備えている。
4)  酸洗ステーションが噴霧式である。
5)  酸洗ステーションが電解分解式である。
6)  電気分解式の酸洗ステーションのタンクが中性塩、リン酸およびこれらの混合物の中から選択される電解液を含む。
【０００９】
7)  製造ラインが酸洗ステーションの前および／または後および／または初期酸洗ステーションに配置された研磨手段をさらに含む。
8)  研磨手段がブラシである。
9)  冷間圧延装置が多段ロール型の圧延機を少なくとも３台備え、圧延機のワークロールの直径が 180 mm 以下、好ましくは150 mm以下である。
10) 製造ラインが「スキンパス」型の冷間圧延装置と組み合わされた少なくとも１つの矯正ステーションをさらに有する。
11) 製造ラインが少なくとも１台のストリップ端縁剪断装置をさらに含む。
【００１０】
本発明は、長さ方向および幅方向の粗さRaが0.25μｍ以下、好ましくはは0.15μｍ以下であることを特徴とする優れた表面状態２Ｂを有する圧延ステンレス鋼板のストリップを単一の製造ラインで連続的に製造する方法に関するもので、本発明方法によって外見の色が変化するとはなく、丸いシミ(halo)および酸化物の痕跡が生じることもない。
本発明方法では熱間圧延された鋼板のストリップをまず最初に引張矯正する。この引張矯正の目的は鋼板のストリップに１〜５％の残留伸びを与え、引張りによってストリップ上の酸化物層を破壊することにある。この段階で引張矯正することによってストリップの平坦性が向上する。これはその後の操作、例えばショットブラスティングに影響を与える。引張矯正後にストリップを酸洗する。この酸洗によって、上記の従来技術の項で述べた従来のストリップ製造方法に比べてストリップの表面状態を確実に向上させることができる。
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。
【００１１】
図１の曲線Ａ、Ｂは冷間圧延操作でのパス数および圧下率の関数でストリップ表面の粗さの変化を表したものである。従来法での表面状態の変化は曲線Ａで表され、本発明方法による表面状態の変化は曲線Ｂで表される。
図１の曲線Ａ、Ｂから分かるように、ストリップの粗さは冷間圧延中のストリップの圧下率の関数で減少し、また、冷間圧延のパス数の関数で減少する。パス数Ｐは図１の曲線Ａ、Ｂに丸付き数字で表してある。
【００１２】
ストリップを冷間圧延前にアニールし、次いでショットブラスティングおよび酸洗する従来法で得られるストリップの表面粗さRtは25〜40μｍ、Raは 2.5〜４μｍである。これに対して本発明の方法では、冷間圧延前のストリップの粗さはRtが10〜20μｍで、Raが１〜２μｍである。さらに、ストリップには酸化物が全くない。
引張矯正された鋼板ストリップの表面状態を完全にするために、ストリップを研磨、例えば研磨ブラッシングするのが好ましい。このブラッシングは初期酸洗前または後あるいは酸洗中に行うことができる。
【００１３】
鋼板ストリップの表面状態を完全なものにするために冷間圧延および酸洗い前に鋼板ストリップにショットブラスティングすることもできる。このショットブラスティングによって鋼板の表面を過度に悪くしないでスケールの除去が容易になる。事実、アニールしていない熱間圧延ストリップは優れた機械特性を有し、緩やかな条件でショットブラスティングすればストリップ表面が悪化することはない。
冷間圧延でのストリップのパス数を多くすればストリップの表面状態が向上することは知られているが、本出願人はストリップ表面品質（表面粗さ）は冷間圧延操作前のストリップ表面の品質に負うところが大きいということを見出した。すなわち、冷間圧延前のストリップの処理時に生じた表面の荒れは、冷間圧延でのパス数を多くしてもごくわずかずつしか除去できない。
【００１４】
本発明では、引張矯正と酸洗とを組み合わせることによってストリップ表面の粗さの状態を向上させることができ、冷間圧延でのパス数を大幅に減らすことが可能になる。このことは図１の曲線Ｂで表されている。本発明では冷間圧延でのパス数の減少によってストリップの粗さを確実に減少させるような圧延条件を採用できる。
ストリップの厚さ方向の全圧下率を最適化して、圧延機のロールに加わる１ｍ当たりの圧延荷重が 800ｔを越えないようにする。この限界値を越えると、ワークロールに厚い粗い転移層が生じて圧延シートに跡が付き、シートの粗さはRa＝約１μｍに相当する値まで上昇する。
【００１５】
幅１ｍ当たりの圧延荷重を 800ｔ以下にしてストリップの厚さを大きく減少させることができるようにするために、圧延機のロールの直径は 180 mm 以下、好ましくは 150 mm 以下にする。こうしたロールを用いることによって、冷間圧延中に確実に粗さが改良される。最後の圧延機のロールは粗さが極めて小さくなるように好ましくは0.1 μｍ以下まで磨かなければならない。
ストリップの厚さの減少率を60％以下にするためには、一種以上の摩擦低下剤を含むパラフィン系圧延油を用いるのが好ましい。添加剤として一種以上のエステルを圧延油に対する濃度が合計で10％以上となるような量使用するのが好ましい。使用する圧延オイルによってパス数をさらに減少させることができ、例えば圧延荷重を増加させずにパス数をさらに２回分減らすことができる。圧延荷重が一定の場合、例えば少なくとも10％のエステルを含むパラフィン系オイルを使用すると、ストリップの厚さの減少率はエステル含有率が１％の従来型オイルを用いて得られる25％に比べて35％になる。
【００１６】
図２に示す２つの曲線Ａ、Ｂは、可能な圧延荷重をエステル含有量が異なる２種類の圧延油について圧下率の関数で示したものである。
引張矯正された熱間圧延ストリップの表面状態を完全なものにするために、ストリップをブラッシング（研磨ブラッシング）する。ブラッシングは化学的酸洗の前、後または最中に行う。
同じ目的で、引張矯正された熱間圧延ストリップを酸洗および／またはブラッシングの前にショットブラスティングしてスケールの分離を容易にする。
本発明方法で製造された鋼板ストリップの表面品質は粗さRa値にして0.25μｍ以下、好ましくは0.15μｍ以下に相当する。
【００１７】
本発明は本発明方法を実施するための製造ライン１に関するものでもある。本発明の製造ライン１は図３に示すようにた引張矯正装置２と、初期酸洗ステーション３とを組み合わせた有している。これらは冷間圧延装置が停止した時にそれと同時にオンラインで酸洗操作を停止する。
また、鋼板の酸洗処理時間が大幅に短縮されるのでラインの各装置間でストリップが滞留することが避けられ、こうした連続製造ラインでは装置間でのハンドリングと貯蔵を減らすことができる。
【００１８】
ステンレス鋼板ストリップの冷間圧延分野では、圧延機のワークロールを処理してワークロールに耐磨耗性を与えて、少なくとも30ｔの一巻分のストリップコイルを圧延する間はロール表面の品質が維持されるようにしなければならない。バナジウムが表面浸炭(supercarburize)されるか、焼結された高速鋼のロールを使用し、実際には一巻分のコイルを圧延する度に交換しなければならない。従って、ワークロールを交換する度にラインを定期的に停止しなければならない。
【００１９】
冷間圧延装置の前に酸洗浴を用いると、圧延機がしばしば停止することが問題になり、ストリップが酸洗浴を通過する時間の制御に問題が生じる。単一の製造ライン上でストリップを別々に停止させるには、各ステーションと装置の間に配置したストリップ蓄積装置を用いてストリップを貯蔵および供給させる構造にする必要がある。
本発明では、初期酸洗ステーション３の後に冷間圧延装置４が設置される。酸洗ステーション３は酸浴を収容したタンクを有し、タンクに浸漬されたストリップを取り出すための装置が備えられている。
酸洗ステーション３を噴霧式のものにして、オンラインでストリップを頻繁に停止させても制御不可能な化学反応によってストリップが変質しないようにするのが好ましい。噴霧式の酸洗ステーションを用いると、圧延機の停止と同時に噴霧を停止することによって酸洗を瞬時に停止することが可能になる。
【００２０】
別の実施例では、初期酸洗ステーション３を例えば中性塩のタンクからなる電解酸洗ステーションにする。この場合には電解槽への給電を停止すると初期酸洗ステーションを停止することができる。
酸洗の停止手段を備えた酸洗ステーション３を用いることによって、一般に酸洗ステーション３と冷間圧延装置４との間に設けられるストリップ蓄積装置13の寸法を小さくでき、あるいは無くすことができる。
本発明の製造ライン１では３台以下の圧延機５を有する反転なしの冷間圧延装置４の後に冷間圧延されたストリップ８をアニールする装置６と、最終酸洗ステーション７と、「スキンパス」型冷間圧延装置８とを備えている。
本発明の製造ライン１はさらに、図４に示すように引張矯正装置の後にショットブラスティングステーション９および／またはブラッシング手段10（このブラッシングは研磨ブラッシングにすることができる）を備えていてもよい。これらの手段は冷間圧延前にストリップの表面品質を整え、パス数の少ない冷間圧延後に得られるストリップの表面状態を向上させる役目をする。
本発明の製造ライン１はさらに、「スキンパス」型冷間圧延装置の後に引張矯正装置11と剪断装置12とを組み合わせて備えることができる。第２の剪断装置を引張矯正装置２の後に配置することもできる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
１つの実施例では、厚さ２mmの熱間圧延されたオーステナイト系鋼板ストリップを引張矯正装置にかけて 3.5％の残留伸びを与える。
次に、このストリップを２つの硫酸浴で酸洗する。この段階でのストリップの粗さは 1.5μｍ以下である。
次に、ストリップを ZHi型のSendzimir 冷間圧延機列でパス数を３にして冷間圧延する。ストリップは圧下率50％で冷間圧延される。ストリップをアニールした後、酸洗する。上記の短い冷間圧延、アニールおよび酸洗操作の後のストリップの粗さRaは0.25μｍ以下になる。このストリップを「スキンパス」型冷間圧延（パス数は１) で伸びを 0.8％にする。この時点でのストリップの粗さRaは0.1 μｍ以下になる。
【００２２】
別の実施例では、熱間圧延された厚さ３mmのチタン安定化フェライト系鋼板のストリップを引張矯正して残留伸びを４％にした。
その後、ストリップを硫酸浴で酸洗し、次いで硝酸浴で酸洗した。この段階でのストリップの粗さRaは２μｍ以下である。
その後、ストリップをZHi 型のSendzimir 圧延機を用いて圧下率50％で冷間圧延（パス数は２) し、アニールおよび酸洗した。上記の短い冷間圧延、アニールおよび酸洗操作後のストリップの粗さRaは0.25μｍ以下である。次に、このストリップを「スキンパス」型冷間圧延（パス数は１）してストリップを 0.8％伸長させる。ストリップの粗さは0.15μｍ以下になる。
この製造ラインでは、酸洗の問題、特にストリップ連続製造ラインに配置された一連の装置間でストリップが蓄積するのを防止するために、所定の短い時間内で酸洗するという問題がある。
【００２３】
別の実施例では、ステンレス鋼板のストリップを塩酸と第２鉄イオンと第３鉄イオンとを含む酸洗水溶液を用いて酸洗して、塩酸水溶液の酸洗能力を一定に保ち、酸洗時に生じたFe2+イオンの再酸化によってFe3+イオンの濃度を一定に維持し、酸化還元電位を０〜800mV の値に維持する。この電位は白金電極と溶液中に配置されたAg／AgCi基準電極との間で測定する。
連続製造ラインで圧延前に酸洗処理することによって、ストリップの表面状態を最適化することができる。酸洗が効果的であるので、ストリップの品質によっては引張矯正、ショットブラスティング、ブラッシングの機械的処理を省略することができ、それによって鋼板ストリップの製造ラインを大幅に短縮することが可能になる。
【００２４】
本発明方法では、冷間圧延でのパス数を減らすことによって冷間圧延装置を小型化した連続製造ラインにすることができ、それによって高品質の鋼板を製造するための投資コストが下がると同時にラインの維持管理コストと人件費が軽減する。結果的に、連続製造ラインの処理時間が極めて短くなり、半製品のストックが大幅に減少し、金属の欠陥および損失の原因となる装置間でのハンドリング取扱いも不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  冷間圧延でのパス数およ圧下率の関数で表したストリップの表面状態 (粗さで表す) の変化を示すグラフ。
【図２】  冷間圧延での圧下率の関数で表した２種類の圧延油での圧延力の変化を示すグラフ。
【図３】  本発明の圧延ラインの概念的ブロック図。
【図４】  本発明の圧延ラインの別の概念的ブロック図。
【符号の説明】
１  製造ライン                          ２、11  引張矯正装置
３  初期酸洗ステーション                ４  冷間圧延装置
５  圧延機                              ６  アニール装置
７  最終酸洗ステーション                ８  「スキンパス」型冷間圧延装置９  ショットブラスティングステーション  10  ブラッシング手段
12  剪断装置                            13  蓄積装置
【図１】
0003888396.tif 000002
【図２】
0003888396.tif 000003
【図３】
0003888396.tif 000004
【図４】
0003888396.tif 000005