(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面酸化皮膜中におけるＣｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅの原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅが０．４以上の表面酸化皮膜を有し、かつ研磨目に直角方向の中心線平均粗さＲａが０．３０μｍ以下であり、かつ黄色ワセリンを塗布し、布で拭き取り、アセトン中で超音波洗浄した表面と元の表面の色差ΔＥが０．０≦ΔＥ＜１．５であることを特徴とする汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板。
ΔＥ＝ΔＥ*ab＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2（ΔＥ*abはＪＩＳ  Ｚ８７３０に従う）
【請求項２】
ステンレス鋼板を研磨目に直角方向の中心線平均粗さＲａが０．３０μｍ以下に機械的研磨し、続いて下記（１）式および（２）式を満足する条件で光輝焼鈍し、かつ黄色ワセリンを塗布し、布で拭き取り、アセトン中で超音波洗浄した表面と元の表面の色差ΔＥが０．０≦ΔＥ＜１．５であることを特徴とする汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板の製造方法。
ΔＥ＝ΔＥ*ab＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2（ΔＥ*abはＪＩＳ  Ｚ８７３０に従う）
７５０≦Ｔ１≦５×Ｔ２＋１２５０  ・・・・（１）
−７０≦Ｔ２≦−３０  ・・・・・・・・・・（２）
但し、Ｔ１は焼鈍温度（℃）
Ｔ２は焼鈍雰囲気の露点（℃）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電車などの車輛の内装、ドア、ビルなどの建築物の壁等の外装や内壁、ドア等の建材、業務用冷蔵庫の外装、ドアやその他厨房機器などに使用される汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両材、建材や厨房機器等において、耐食性および意匠性を持たせるために研磨仕上げステンレス鋼板が用いられることが多くなっている。
従来、研磨仕上げステンレス鋼板は研磨ベルトや研磨円盤等を回転させて、その研磨面に被研磨鋼板を接触させることにより製造されるが、研磨材と被研磨鋼板の速度、研磨方向や研磨材の砥粒の大きさ等に応じて、ＨＬ仕上げ、Ｎｏ．３，Ｎｏ．４研磨仕上げ、バフ研磨仕上げや鏡面研磨仕上げ等、種々の研磨仕上げがある。
【０００３】
これらの研磨仕上げは最終仕上げとして用いられ、冷間圧延後光輝焼鈍あるいは大気焼鈍後酸洗を行い、調質圧延やテンションレベラーで材質、形状を整えた後施されている。
【０００４】
しかしながら、前記のような研磨仕上げステンレス鋼板が車両材、建材や厨房機器等の人の手に触れる場所で使用される場合、手垢や指紋あるいは油脂類の付着等の汚れが残り、美観上問題となっていた。
【０００５】
これらを防止する方法としては、フッ素系のクリアーを塗装したり、シリコンフッ素系の処理をすることが提案されたり、特開平６−３３５７０５号公報、特開平７−９００３号公報、特開平７−９００６号公報、特開平７−９００７号公報に記載されているのように、レーザーダルロールにより凹凸の形状を制御することにより指紋を目立たなくさせたり、除去しやすくすることが提案されている。しかしながら、これらの方法は工業的にはコストが高くなったり、ステンレス鋼板研磨仕上げ材特有の意匠性を持たせることができない等の問題がある。
【０００６】
また、特開昭５９−１９７５２４号公報や特開昭５９−２１５４１８号公報のように研磨仕上げステンレス鋼板の製造において、冷間圧延後、２段の砥粒ベルトで研磨後、光輝焼鈍あるいは焼鈍酸洗後調質圧延を施す製造方法が記載されているが、その表面特性と耐指紋性あるいは耐汚染性との関係が明確に記載されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するもので、研磨仕上げステンレス鋼板の汚れ除去性を改善することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、研磨仕上げステンレス鋼板の表面に形成される酸化皮膜中の成分、表面粗さと汚れ除去性について検討し、汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板およびその製造方法を確立した。
すなわち本発明は、ステンレス鋼板において最終的に研磨仕上げの状態で、表面粗さＲａが０．３０μｍ以下で、かつ表面酸化皮膜成分のＣｒ，Ｓｉ，Ａｌの濃度の高い表面酸化皮膜を有する材料および製造方法を開発したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は下記の通りである。
(1)表面酸化皮膜中におけるＣｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅの原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ） ／Ｆｅが０．４以上の表面酸化皮膜を有し、かつ研磨目に直角方向の中心線平均粗さＲａが０．３０μｍ以下であり、かつ黄色ワセリンを塗布し、布で拭き取り、アセトン中で超音波洗浄した表面と元の表面の色差ΔＥが０．０≦ΔＥ＜１．５であることを特徴とする汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板。
ΔＥ＝ΔＥ*ab＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2（ΔＥ*abはＪＩＳ  Ｚ８７３０に従う）
(2)ステンレス鋼板を研磨目に直角方向の中心線平均粗さＲａが０．３０μｍ以に機械的 研磨し、続いて下記（１）式および（２）式を満足する条件で光輝焼鈍し、かつ黄色ワセリンを塗布し、布で拭き取り、アセトン中で超音波洗浄した表面と元の表面の色差ΔＥが０．０≦ΔＥ＜１．５であることを特徴とする汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板。
ΔＥ＝ΔＥ*ab＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2（ΔＥ*abはＪＩＳ  Ｚ８７３０に従う）
７５０≦Ｔ１≦５×Ｔ２＋１２５０  ・・・・（１）
−７０≦Ｔ２≦−３０  ・・・・・・・・・・（２）
但し、Ｔ１は焼鈍温度（℃）
Ｔ２は焼鈍雰囲気の露点（℃）
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、種々の研究の結果、研磨仕上げステンレス鋼板の汚れ除去性と表面に形成される表面酸化皮膜中の成分組成と表面粗さには密接な関係があり、汚れ除去性を向上させるには、Ｃｒ，Ｓｉ，Ａｌに富んだ表面酸化皮膜を形成させることと、表面粗度を下げることが有効であることを見い出した。
【００１１】
このため、研磨仕上げステンレス鋼板の表面に形成される表面酸化皮膜中のＣｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅの含有している割合として、原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅを求め、ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４鋼板において、原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅを０．２〜３まで、中心線平均粗さＲａを０．０５〜０．４μｍまで調整した供試材について汚れ除去性を比較した。なお、表面酸化皮膜中の成分はＡＥＳ（オージェ電子分光分析法）により分析し、酸素濃度が最も高い点での原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅとし、表面粗さはＪＩＳ  Ｂ０６０１の中心線平均粗さＲａにより評価し、汚れ除去性はステンレス鋼板表面に黄色ワセリン塗布後、布で拭き取り、アセトン中で超音波洗浄した後の表面と元の表面との色差ΔＥ* ab（（ΔＥ* ab＝［（ΔＬ* ）2 ＋（Δａ* ）2 ＋（Δｂ* ）2 ］1/2 ；ＪＩＳ  Ｚ８７３０）。以下ΔＥ* abをΔＥとする）で評価した。
【００１２】
その結果、図１に示すように表面酸化皮膜中の原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅが大きく０．４以上では、ΔＥが０．１５未満となり汚れが目立たず、汚れの除去性が良いことが明らかになった。
色差ΔＥは下記のように、ΔＥが１．５以上の場合は汚れの残存が変色として目立ち、汚れの残存が変色として目立たないためにはΔＥが１．５未満であることが必要である。
0003739887.tif 000002
従来の研磨仕上げままの表面酸化皮膜中の原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅは０．２程度で汚れ除去性に劣る。
【００１３】
次に、表面粗度の影響について説明する。
図２に示すように、中心線平均粗さＲａが小さい程、ΔＥが小さく、汚れ除去性が良いことが明らかになった。ただし、表面酸化皮膜中の（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅが０．４未満の供試材では、同程度の粗さでもΔＥが２倍程度大きく、汚れ除去性が悪いことは明らかである。
この結果、汚れが変色として目立たないΔＥが１．５未満を得るには、図３に示す通り表面酸化皮膜中の（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅの比が０．４以上、かつＲａが０．３μｍ以下であることが必要であることが明らかになった。
【００１４】
次に、汚れ除去性に優れる研磨仕上げステンレス鋼板の製造方法について説明する。
上記の表面酸化皮膜と表面粗度の関係から、研磨目に直角方向の中心線平均粗さＲａが０．３０μｍ以下の機械研磨し、光輝焼鈍を行う。
光輝焼鈍条件については、光輝焼鈍は一般的に水素と窒素をＨ2 ：Ｎ2 ＝（１〜９）：１範囲の割合で混合した還元性雰囲気の中で行うが、その際、焼鈍温度Ｔ１（℃）と雰囲気露点Ｔ２（℃）の組合せによって焼鈍後の表面酸化皮膜中の成分が変化する。
【００１５】
ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４鋼板に対して、Ｒａ＝０．１μｍの機械研磨を施し、種々の焼鈍温度Ｔ１（℃）と雰囲気露点Ｔ２（℃）で光輝焼鈍した結果を図４に示す。焼鈍温度を横軸に、雰囲気露点を縦軸にとり、それぞれ酸化皮膜中の酸素が最も高い深さにおけるＣｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅの原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅを求め、原子濃度比が０．４以上となる範囲は、
７５０≦Ｔ１≦５×Ｔ２＋１２５０  ・・・・（１）
−７０≦Ｔ２≦−３０  ・・・・・・・・・・（２）
である。
【００１６】
光輝焼鈍温度Ｔ１（℃）が７５０℃未満の場合は、Ｃｒを中心とした有効元素Ｓｉ，Ａｌの拡散速度が遅くなって十分な原子濃度比の表面酸化皮膜とならない。また、（５×Ｔ２＋１２５０）℃を超える場合は、Ｃｒが還元される条件となり、Ｃｒの酸化と拡散移動が抑制されるとともに他の元素の拡散移動も抑制される。但し、Ｃｒ還元条件の焼鈍温度は露点との関係で決まることから、光輝焼鈍の焼鈍温度Ｔ１（℃）は上記（１）式の範囲が良く、好ましくは８００℃以上１０５０℃以下が良い。
【００１７】
光輝焼鈍の露点Ｔ２（℃）は−３０℃を超えるとＦｅの酸化が激しくなり、表面酸化皮膜へのＦｅの濃化が避けられず、さらにブルーイングを起こし研磨仕上げステンレス鋼板のとしての商品価値を低下させてしまう。また、−７０℃未満のガス露点は工業的に非常に難しい。従って、光輝焼鈍の露点は上記（２）式の範囲が良く、好ましくは−６０℃以上−３５℃未満が良い。
【００１８】
【実施例】
表１に本発明例、比較例を示す。種々の鋼種を用い、精錬−鋳造−熱間圧延−焼鈍・酸洗の工程を経てきた素材に冷間圧延を施した後、機械的研磨を行い、最後に光輝焼鈍を施した。各々の鋼板について酸化皮膜中のＣｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅの原子濃度をＡＥＳ（オージェ電子分光分析法）で測定し、原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅを求めた。表面粗さは、研磨目方向と直角方向をＪＩＳ  Ｂ  ０６０１の中心線平均粗さＲａで求めた。汚れ除去性は、鋼板表面に黄色ワセリンを塗布後、布で拭き取り、アセトン中で超音波洗浄した後の表面と元の表面との色差ΔＥで評価した。
【００１９】
本発明例は、原子濃度比が０．４以上かつ粗さＲａが０．３μｍ以下であり、汚れの除去性も色差ΔＥも１．５未満の良好な汚れ除去性を有しているのに対して、比較例は原子濃度比が０．４未満あるいは粗さＲａが０．３μｍより大きく、汚れ除去性に劣る研磨仕上げステンレス鋼板になっている。
【００２０】
【表１】
0003739887.tif 000003
【００２１】
【発明の効果】
以上のことから明らかな如く、本発明によれば、汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中心線平均粗さＲａ＝０．２５〜０．３μｍの研磨材の表面酸化皮膜中の原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅと黄色ワセリン塗布、拭き取り後、アセトン中で超音波洗浄後の色差ΔＥの関係を示す図。
【図２】中心線平均粗さＲａと黄色ワセリン塗布、拭き取り後、アセトン中で超音波洗浄後の色差ΔＥの関係を示す図。
【図３】黄色ワセリン塗布、拭き取り後、アセトン中で超音波洗浄後の色差ΔＥが１．５未満である中心線平均粗さＲａ、表面酸化皮膜中の原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅの範囲を示す図。
【図４】光輝焼鈍における焼鈍温度Ｔ１（℃）、露点Ｔ２（℃）と表面酸化皮膜中のＣｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｆｅの原子濃度比（Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ａｌ）／Ｆｅの関係を示す図。
【図１】
0003739887.tif 000004
【図２】
0003739887.tif 000005
【図３】
0003739887.tif 000006
【図４】
0003739887.tif 000007