(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼連続鋳造鋳片を手入れを行わず、熱間圧延し、溶体化処理し、酸洗して厚み６mm以上の厚鋼板を製造するに際し、熱間圧延後の溶体化処理時の酸素濃度を３〜８ｖｏｌ％とし、酸洗前のショットブラストの条件を下式の範囲とし、スケールの上からショットブラストしスケールの下の鋼板表面の凹凸を減少させた後、酸洗し、製品への模様の残存を防止することを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。
Ｗ・ｄ／Ａ≧２．０
但し、Ｗ：投射密度  ５０〜３００kg／ｍ2
ｄ：スチールショット平均径  ０．１mm〜２．０mm
Ａ：溶体化熱処理時の酸素濃度（ｖｏｌ％）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーステナイト系ステンレス厚鋼板を製造するに際し、無手入れ鋳片から熱間圧延により製造した場合に生じるオシレーションマークに起因する模様や圧延中や圧延後スケール生成の不均一に起因した圧延模様を防止する製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オーステナイト系ステンレス鋼の連続鋳造鋳片から厚鋼板を製造する場合、鋳片表面を手入れによって約１mm程度除去後に再加熱して熱間圧延を行った後、溶体化熱処理を施し、ショットブラスト等を実施して硝弗酸等による酸洗を行い、製品を製造している。この厚鋼板を製造するプロセスにおいて、鋳片手入れは鋳片表面の全面をグラインダー等により研削するものであり、歩留まり低下ならびにコストアップの要因となっている。
【０００３】
一方、この鋳片手入れを省略して圧延すると、オーステナイト系ステンレス鋼は高Ｃｒ鋼であり、耐酸化性も優れているため、普通鋼のように表面をスケールオフさせることができず、鋳片表面の欠陥に起因した表面割れやオシレーションマークに起因した模様が製品に残存し、表面品位を著しく低下させることが知られている。
【０００４】
鋳片表面の割れに関しては、成分の適正化や鋳造技術の改善により、防止可能になってきた。しかし、連続鋳造時に生じるオシレーションマークの凹凸や偏析は皆無にすることは困難であり、これらに起因すると考えられる模様や表面欠陥に関しては防止することができず無手入れ化の大きな障害となっていた。
【０００５】
鋳片処理に関しては、例えば、特開平１−３２１０１２号公報や特開昭６１−１５７６２７号公報ならびに特開平５−９８３４６号公報に開示されるように、圧延前の鋳片に対するブラスト処理がなされてきた。しかし、上記の方法では最終製品が１mm程度の冷延鋼板においてはある程度効果が認められるものの、冷間圧延を行わず熱間圧延まま溶体化処理される厚み６mm以上の厚鋼板では、オシレーションマークに起因する模様や圧延中や圧延後スケール生成の不均一に起因した模様を防止できず、無手入れ化には至らなかったのが実状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した連続鋳造されたオーステナイト系ステンレス鋼鋳片より鋳片手入れを省略して厚鋼板を製造する際に、オシレーションマークに起因する模様や圧延中や圧延後スケール生成の不均一に起因した圧延模様を防止する製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、厚鋼板の製造に対して鋳片無手入れ材でも現行の手入れ材と同等以上の表面を得ることを目的として、圧延後の表面の形態と酸洗前のショットブラスト処理を用いて圧延時の微小凹凸を無害化する方法について検討を行った結果、圧延後に実施される溶体化熱処理時のスケール生成とショットブラスト条件を一連で制御することで製品への模様の残存を防止できることを知見し、下記の方法を確立した。
【０００８】
すなわち本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼連続鋳造鋳片を手入れを行わず、熱間圧延し、溶体化処理し、酸洗して厚み６mm以上の厚鋼板を製造するに際し、熱間圧延後の溶体化処理時の酸素濃度を３〜８ｖｏｌ％とし、酸洗前のショットブラストの条件を下記（１）式の範囲とした後、スケール上からショットブラストしスケール下の凹凸を減少させた後、酸洗し、製品への模様の残存を防止することを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法である。
Ｗ・ｄ／Ａ≧２．０          ・・・・・・・・・・・・（１）
但し、Ｗ：投射密度  ５０〜３００kg／ｍ2
ｄ：スチールショット平均径  ０．１mm〜２．０mm
Ａ：溶体化熱処理時の酸素濃度（ｖｏｌ％）
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、連続鋳造されたオーステナイト系ステンレス鋼を無手入れで圧延したときに生じる圧延模様について詳細に調査した。
その結果、圧延模様は圧延時に存在する表面のスケールの不均一さに大きく関係することを明らかにした。特にスケールの厚みや組成が異なることにより、圧延中のスケールの変形挙動が部分的に変化し、圧延後の鋼板表面には光沢度が異なったスケールむらが生じる。
【００１０】
このスケールむらは、幅数mmで長さ数cm〜数十cmの大きさがあり、圧延方向に長く伸びた形態を呈し、相対的に光沢度の高い部分と光沢度の低い部分が存在するために生じている。光沢度の相対的に低い部分は、鋼材表面に数１００μｍ程度の大きさで高さ５〜２０μｍの凹凸が密に存在しており、また光沢度の高い部分は、上記の凹凸がほとんど存在しない表面となっていることが判明した。この微妙な凹凸の粗密さがその後の溶体化熱処理やショットブラスト及び酸洗によるデスケ工程後も残存し、光沢度が異なる圧延模様となることが判明した。
【００１１】
従来も、溶体化後に酸洗する場合には酸洗前にデスケ性改善のためショットブラスト等のメカニカルデスケが用いられてきたが、スケールに亀裂を入れる程度のものであり、製品表面調整機能は果たしていない。
【００１２】
以下に本発明を詳細に説明する。
溶体化熱処理は、通常、直火式の熱処理炉において１０００〜１２００℃で１０〜６０分間熱処理される。この時の酸素濃度を８％以下としたのは、これを超える条件で溶体化熱処理するとスケール生成が促進され、表面近傍に低Ｃｒ層が生じその後の酸洗時のデスケ性は向上するものの、スケール厚みが増加することによって、本発明の特徴である母材表面に対するショットの効果が薄くなり、模様の原因である表面凹凸を低減できなくなるためである。
【００１３】
ショットブラストにおいてスチールショット平均径を０．１〜２．０mmとしたのは、０．１mm以下では圧延時に発生した大きさ数十μｍから数１００μｍ程度で高さ５〜２０μｍの凹凸を減少させることができず、一方、スチールショットの平均径が２．０mmを越えると、ショットブラストによる凹凸が大きく発生し、光沢不良を生じるためである。
【００１４】
また、本発明において、投射密度を５０超〜３００kg／ｍ2 以下としたのは、ショット球の径を０．１〜２．０mmとする本発明において投射密度が５０kg／ｍ2 以下では、対象とする不均一スケールによる圧延模様を低減することができないためであり、また投射密度を３００kg／ｍ2 を越えるとショットブラストによる表面凹凸を発生させてしまうためである。
【００１５】
上記のスチールショットの平均径及び投射密度の範囲で、模様を軽減するためには、スチールショットの平均径ｄと投射密度Ｗ及び溶体化処理時の酸素濃度Ａ（％）の関係を次式とすることが必要であり、この条件を満たしていないと表面凹凸を無害化することはできない。
Ｗ・ｄ／Ａ≧２．０
【００１６】
また、熱間圧延前の加熱条件は特に規定しないが、例えば下記のような条件が望ましい。
加熱温度は１１５０℃以上１３００℃以上が望ましい。すなわち、１１５０℃以下では、加熱時のスケールが極端に薄くなり、加熱時のスケールによる圧延時の潤滑効果にむらが発生し、結果として表面凹凸を助長するため、加熱温度は１１５０℃以上とし、一方、１３００℃を越えて加熱すると、加熱時に大きさ数１０cm以上の異常酸化が発生するようになり、本発明でも防止できない表面欠陥が生じてしまうため、上限を１３００℃とするのが望ましい。
【００１７】
【実施例】
表１に示す成分の連続鋳造されたオーステナイト系ステンレス鋼スラブを鋳片手入れを省略して、表２に示す条件で熱間圧延して厚鋼板を製造した。その後、製品表面を目視判定し、模様の程度を評価した。表中の判定結果は、１が模様が全く見られないものであり、２は模様が若干残存するものの、製品表面としては実用上問題が無いレベル、３は模様が残存しており、再度ショット−酸洗処理の精整工程を必要とするもの、４は再精整しても模様が除去できなかったことを示し、評価１，２が本発明の範囲である。
表２に示すように、本発明によって製造した厚鋼板は最終製品に不均一スケールに起因した圧延模様が問題ないレベルであったのに対し、本発明条件を満たしていない鋼板には模様が残存した。
【００１８】
【表１】
0003799179.tif 000002
【００１９】
【表２】
0003799179.tif 000003
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、オーステナイト系ステンレス厚鋼板を製造するに際し、製品表面品位を低下させる原因となる圧延模様を鋳片手入れを省略しても防止することができ、同時に手入れ省略による歩留まり向上、生産性向上が達成でき安価なオーステナイト系ステンレス厚鋼板の生産に大きく寄与する。