(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量で、
Ｃ  ：０．１２％以下、
Ｓｉ：１．００％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、
Ｐ  ：０．１％以下、
Ｓ  ：０．０３０％以下、
Ｃｒ：１０〜２０％、
Ｎｉ：０．７５％以下、
Ｃｕ：０．００５〜０．２０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．３０％、
Ａｌ：０．００１〜０．３０％、
Ｎ  ：０．０６％以下
を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物であり、下式（１）に示す組成にコントロールした熱延鋼帯を製造し、熱延後の熱処理として、熱延後にコイルを冷却した後に焼鈍する際に焼鈍温度を７００〜８８０℃、焼鈍温度を１〜６時間として行い、メカニカルデスケーリングし、酸洗し、冷間圧延し、露点−１５〜−４０℃、水素濃度１〜２０％の弱酸化性雰囲気中で鋼板の再結晶開始温度〜再結晶完了温度＋６０℃の温度範囲で焼鈍した後、２０〜４００ｇ／Ｌ硫酸水溶液中に、フルオロケイ酸塩もしくはフルオロホウ酸塩の１種又は２種を硫酸水溶液１Ｌ（リットル）あたり１〜５０ｇ添加し、更に硝酸塩、硫酸塩の１種又は２種を硫酸水溶液１Ｌあたり５０〜４００ｇ混合した酸洗溶液で、電流密度２０〜６０Ａ／Ｄｍ２で電解酸洗して製造することを特徴とする表面性状の良好なステンレス鋼板の製造方法。
γｐ（％）＝420* [C]+470*[N]+23*[Ni]+9*[Cu]+7*[Mn]-11.5*[Cr]-11.5*[Si]-12*
[Mo]-23*[V]-47*[Nb]-49*[Ti]-52*[Al]+189 ≧30・・・・式（１）
【請求項２】
熱延後の熱処理として、熱延終了後の鋼帯巻き取り温度を７００℃以上で保定し、コイル冷却後に焼鈍することを特徴とする請求項１記載の表面性状の良好なステンレス鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼の冷間圧延鋼帯を製造する場合に、最終製品表面にマクロ模様のない鋼帯を製造する方法に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼の冷延鋼帯の製造に関しては、熱間圧延後のホットコイルの酸化スケールをデスケールした後に冷間圧延し、焼鈍し、酸洗して製品として製造される。このような鋼板は様々な機器の表面に用いられる場合が多く、仕上表面が美麗であることが求められる。
【０００３】
この冷延鋼帯の製造法の製品前に実施される酸洗に関して、特開昭６１−２７６９９９号公報では、Ｃｒ含有鋼板を、特定濃度の硫酸水溶液にフルオロケイ酸塩又はフルオロホウ酸塩、及び硝酸塩又は硫酸塩を添加した溶液で電解酸洗することにより、仕上表面の美麗な鋼板を得る方法が示されている。
【０００４】
また、この冷延鋼帯の製造法の製品前に実施される焼鈍と酸洗に関して、特開平３−９０６００号公報では、Ｃｒ含有冷延鋼板について露点を−１５〜−４０℃弱酸化性雰囲気でかつ鋼板の再結晶開始温度〜再結晶完了温度＋５０℃の範囲で焼鈍し、フルオロケイ酸塩等を添加した硫酸水溶液で電解酸洗することで、外観の平滑な鋼板を高速大量生産する方法が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この製造法に関し、更に詳細な検討を行った結果、以下のことが判明した。
特開昭６１−２７６９９９号公報及び特開平３−９０６００号公報に示された方法で冷延鋼帯を製造した場合、冷延し焼鈍し酸洗した後の鋼板表面にＬ方向に巾０．５〜２ｍｍ程度で長さ３０〜７０ｍｍ程度の筋状の模様が多数発生する場合があることがわかった。
本発明は、従来技術では達成できなかった最終製品表面にマクロ模様のない鋼帯を製造することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は以下の構成を要旨とする。
（１）  質量で、
Ｃ  ：０．１２％以下、    Ｓｉ：１．００％以下、
Ｍｎ：１．００％以下、    Ｐ  ：０．１％以下、
Ｓ  ：０．０３０％以下、  Ｃｒ：１０〜２０％、
Ｎｉ：０．７５％以下、    Ｃｕ：０．００５〜０．２０％、
Ｔｉ：０．００１〜０．３０％、  Ａｌ：０．００１〜０．３０％、
Ｎ  ：０．０６％以下
を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物であり、下式（１）に示す組成にコントロールした熱延鋼帯を製造し、熱延後の熱処理として、熱延後にコイルを冷却した後に焼鈍する際に焼鈍温度を７００〜８８０℃、焼鈍温度を１〜６時間として行い、メカニカルデスケーリングし、酸洗し、冷間圧延し、露点−１５〜−４０℃、水素濃度１〜２０％の弱酸化性雰囲気中で鋼板の再結晶開始温度〜再結晶完了温度＋６０℃の温度範囲で焼鈍した後、２０〜４００ｇ／Ｌ硫酸水溶液中に、フルオロケイ酸塩もしくはフルオロホウ酸塩の１種又は２種を硫酸水溶液１Ｌ（リットル）あたり１〜５０ｇ添加し、更に硝酸塩、硫酸塩の１種又は２種を硫酸水溶液１Ｌあたり５０〜４００ｇ混合した酸洗溶液で、電流密度２０〜６０Ａ／Ｄｍ２で電解酸洗して製造することを特徴とする表面性状の良好なステンレス鋼板の製造方法。
γｐ（％）＝420* [C]+470*[N]+23*[Ni]+9*[Cu]+7*[Mn]-11.5*[Cr]-11.5*[Si]-12*
[Mo]-23*[V]-47*[Nb]-49*[Ti]-52*[Al]+189 ≧30・・・・式（１）
（２）熱延後の熱処理として、熱延終了後の鋼帯巻き取り温度を７００℃以上で保定し、コイル冷却後に焼鈍することを特徴とする前記（１）記載の表面性状の良好なステンレス鋼板の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、課題解決のため種々の詳細な検討を行った結果、最終製品表面にマクロ模様のない鋼帯を製造する方法として、γｐを一定値以上になるように成分コントロールした熱延鋼帯を製造し、焼鈍しメカニカルデスケーリングし、酸洗し、冷間圧延し、弱酸化性雰囲気中で焼鈍し、電解酸洗して製造することが最も有効であることを見出した。以下、実験結果に従い説明する。
【０００８】
前述のように、特開昭６１−２７６９９９号公報及び特開平３−９０６００号公報に示された方法で冷延鋼帯を製造した場合、冷延し焼鈍し酸洗した後の鋼板表面にＬ方向に巾０．５〜２ｍｍ程度で長さ３０〜７０ｍｍ程度の筋状の模様が多数発生する場合があることがわかった。
【０００９】
そこで本発明者らは、このような模様の発生を低減できる熱延後熱処理処理条件を、以下のような実験により検討した。
ＳＵＳ４３０の熱延鋼帯３〜５mm厚のものを用いて、巻取り温度６００℃で焼鈍を省略するか７００〜８８０℃で２時間焼鈍し、メカニカルデスケーリングし、酸洗し、０．６〜１．２mm厚に冷間圧延し、窒素中に水素を８％含有させた露点−２０℃の弱酸化性雰囲気中で８８０℃で２０sec 間焼鈍し、１００g/L(リットル）硫酸水溶液中に、２０g/L Ｎａ2 ＳｉＦ6 、５０g/L ＮａＮＯ3 、５０g/L Ｎａ2 ＳＯ4 を混合した水溶液で４０A/Dm2 の電流密度、８０℃で１０sec 間電解酸洗した。
【００１０】
このようにして製造した筋状の模様の発生状況を、成分条件をγｐとして計算により表わしたγｐと、熱延鋼帯の熱処理有無との関係について纏めた結果を図１に示す。
図１から明らかなように、熱延鋼帯の熱処理を省略した場合には、筋状の模様が多く発生し、γｐの増加とともに若干良好になる。さらに、７００〜８８０℃で２Ｈｒの焼鈍を行った場合には大きな改善が認められ、γｐが３０％以上で筋状の模様は皆無になる。
【００１１】
このように、γｐの増加と焼鈍を付与することが有効である理由は、γｐが小さく熱延鋼帯にγ相の生成が少ない場合と、熱延鋼帯の焼鈍が充分に行われなかった場合には、冷延中に圧延Ｌ方向に沿った微小凹凸が生じやすい。この凹部と凸部で、弱酸化性雰囲気中で焼鈍した際に酸化スケールの生成のしかたに違いが生じ、電解酸洗後に模様化するためである。このため、冷延後の微小凹凸を軽減するγｐを大きくすることと焼鈍することが有効に作用しているものと考えられる。
【００１２】
次に本発明の限定理由について説明する。
成分の限定理由は以下のとおりである。なお単位は質量％である。
Ｃは、耐孔食性や耐食性の点から低い方がよいが、製造性を考慮して上限を０．１２％とした。
【００１３】
Ｓｉは、脱酸作用を持った有用な成分であるが、１．００％を超えて含有させると熱間加工性が劣化して、熱間圧延時の表面疵を多発するようになることから１．００％以下とした。
【００１４】
Ｍｎは、機械的強度維持および脱酸に有効に寄与するが、１．００％を超えると靭性劣化の不利を招き、熱間圧延での表面疵を多発するようになるので、１．００％以下とする必要がある。
【００１５】
Ｐは、Ｐ固溶度の低下に伴い粒界に濃化し粒界偏析を生じ、硫酸との組み合わせで粒界腐食溝を生じる有害元素であり、低いほど望ましいが、製鋼時の経済性を考えて０．１％以下とする。
Ｓは、耐食性向上のためできるだけ低い方が望ましく、０．０３０％以下とする。
【００１６】
Ｃｒは、耐食性および耐酸化性を向上させるステンレス鋼としての重要な元素であるが、そのためには少なくとも１０％が必要であり、一方、２０％を超えると靭性の劣化を招くので、１０〜２０％の範囲に限定した。
【００１７】
Ｎｉは、優れた耐食性、耐酸性を付与する作用があり、耐孔食性ならびに耐隙間腐食性を向上させる作用もある。ただし、０．７５％を超えて添加することは経済性を損なうので、０．７５％以下とした。
【００１８】
Ｃｕは、耐食性向上および機械的強度向上のために有用な元素であるが、０．００５％未満では所望の効果が得られず、一方、０．２０％を超えると熱間加工性低下の点で好ましくないので、０．００５〜０．２０％の範囲に限定した。
【００１９】
Ｔｉは、耐食性向上および機械的性質向上のために有用な元素であるが、０．００１％未満では所望の効果が得られず、一方、０．３０％を超えると熱間加工性低下の点で好ましくないので、０．００１〜０．３０％の範囲に限定した。
【００２０】
Ａｌは、脱酸作用を持ち材質にも有用な成分であるが、０．００１％未満では所望の効果が得られず、０．３０％を超えて含有させると熱間加工性が劣化して、熱間圧延時の表面疵を多発するようになることから、０．３０％以下とした。
【００２１】
Ｎは、耐食性向上および機械的強度向上のために有用な元素であるが、０．０６％を超えると熱間加工性低下の点で好ましくないので、０．０６％以下の範囲に限定した。
【００２２】
これらの成分は前記式（１）、即ち、γｐ（％）＝４２０＊〔Ｃ〕＋４７０＊〔Ｎ〕＋２３＊〔Ｎｉ〕＋９＊〔Ｃｕ〕＋７＊〔Ｍｎ〕−１１．５＊〔Ｃｒ〕−１１．５＊〔Ｓｉ〕−１２＊〔Ｍｏ〕−２３＊〔Ｖ〕−４７＊〔Ｎｂ〕−４９＊〔Ｔｉ〕−５２＊〔Ａｌ〕＋１８９≧３０で示される組成にコントロールする必要がある。
γｐが３０％以上では熱延鋼帯の焼鈍との組み合わせで筋状の模様はなくなる。一方３０％未満では焼鈍と組み合わせても改善は難しいためである。
【００２３】
熱延後の鋼帯の熱処理は、コイルを冷却した後に焼鈍する際に焼鈍温度を７００〜８８０℃とすることが筋状の模様の軽減に有効である。加熱温度は７００℃未満では効果がなく、７００℃以上で、さらに高温にするほど効果がある。しかし、８８０℃を超えてγ相がでるようになると、冷延時に耳割れが生じたり圧延荷重が大きくなるので、８８０℃以下とした。
【００２４】
熱延後の鋼帯の熱処理は、熱延終了後の鋼帯巻き取りを７００℃以上の温度で保定することによっても有効に作用する。７００℃未満では効果がなく、７００℃以上で効果がある。
【００２５】
これら熱処理後の鋼帯を、メカニカルデスケーリングし、酸洗し酸化スケールを完全に除去した後、冷間圧延し、弱酸化性雰囲気中で焼鈍する。冷延鋼帯の焼鈍条件については、露点を−１５〜−４０℃の弱酸化性雰囲気中とする。−１５〜−４０℃の範囲では電解酸洗しやすい酸化スケールが生成する。一方、−１５℃より高温では電解酸洗で除去できない厚さの酸化スケールが生成するためであり、露点は低いほど良いが、−４０℃より低温の露点を得るには設備費が増大してしまうためである。
【００２６】
この弱酸化性雰囲気は窒素中に水素を１〜２０％加えることによって得られる。水素濃度が１％未満であれば酸化スケールの厚みは著しく厚くなり、後で行われる酸洗作業が煩雑になる。また水素濃度が２０％を超すと、供給するガスのコストがかさみ、操業面での安全管理にも問題をきたす。
【００２７】
また、製品鋼帯を加工しやすい柔らかな鋼帯とするため、鋼板の再結晶開始温度〜再結晶完了温度＋６０℃の範囲で焼鈍する。再結晶完了温度＋２０℃未満では軟質化が安定しないが、＋２０℃以上では安定する。＋６０℃を超えると粒成長しやすく組織を一定化できないためである。
【００２８】
電解酸洗溶液として、２０〜４００g/L(リットル）硫酸水溶液中に、Ｎａ2 ＳｉＦ6 等のフルオロケイ酸塩、もしくはＮａＢＦ4 等のフルオロホウ酸塩を添加し、更にＮａＮＯ3 、Ｎａ2 ＳＯ4 等の硝酸塩、硫酸塩の１種又は２種を混合した酸洗溶液を用いる。２０〜４００g/L 硫酸で安定した電解酸洗が可能で、２０g/L 未満では酸洗能力が極端に小さくなり、４００g/L を超えると酸洗能力を制御することが難しくなる。
【００２９】
Ｎａ2 ＳｉＦ6 等のフルオロケイ酸塩、もしくはＮａＢＦ4 等のフルオロホウ酸塩は、酸化スケールの除去速度を大幅に向上させるために添加する。その添加量としては、硫酸水溶液１L(リットル）あたり１〜５０g が好ましい。硫酸水溶液１L あたり１g 未満では効果がほとんど見られず、一方５０g を超えても効果は飽和する。
【００３０】
ＮａＮＯ3 等の硝酸塩は、電解酸洗時に鋼帯が陰極化するときに素地の溶解を促進させるために、Ｎａ2 ＳＯ4 等の硫酸塩は、電解酸洗における過酸洗を抑制するために添加する。その添加量は硫酸水溶液１L あたり５０〜４００g 添加するのが好ましい。硫酸水溶液１L あたり５０g 未満では効果がほとんど見られず、一方４００g を超えても効果は飽和する。
電解酸洗は、酸洗浴中を通板する鋼帯の両面に対向して２枚１組の陽極板、陰極板を設け間接通電酸洗する。
【００３１】
【実施例】
表１に示す、ＳＵＳ４３０鋼でγｐを３０％以上の熱延鋼帯とし、表２に示す７００〜８８０℃の焼鈍を施すか、熱延終了後の鋼帯巻取り温度を７００℃以上とし、メカニカルデスケーリングし、酸洗し、４０〜９０％の冷間圧延し、表３の条件で焼鈍し、表４の条件で電解酸洗した。この条件で製造した最終製品鋼帯には、表２に示す様に筋状の模様はなかった。一方、これ以外の条件で製造した鋼帯には筋状の模様がはっきりと認められた。
【００３２】
【表１】
0004137517.tif 000002
【００３３】
【表２】
0004137517.tif 000003
【００３４】
【表３】
0004137517.tif 000004
【００３５】
【表４】
0004137517.tif 000005
【００３６】
【発明の効果】
本発明によって、従来技術では達成できなかった、最終製品表面にマクロ模様のない鋼帯を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】成分の異なる熱延鋼帯を製造し、熱延後の熱処理を付与したり省略して、メカニカルデスケーリングし、酸洗し、冷間圧延し、弱酸化性雰囲気中で焼鈍し、電解酸洗した場合に、成分条件をγｐとして纏め、このγｐと、熱延鋼帯の熱処理有無と、筋状の模様との関係を示す図。
【図１】
0004137517.tif 000006