CN100577841C - 表面色调优异的奥氏体系不锈钢板及其制造方法 - Google Patents

表面色调优异的奥氏体系不锈钢板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供表面色调优异的奥氏体系不锈钢板，其特征在于，表面的凹坑深度为0.5μm～2μm，凹坑宽度为1μm～4μm。其制造方法是：在氧化性气氛中对冷轧钢板进行退火时，在1000℃～1200℃下所保持的时间为10秒～40秒；对退火后的钢板用熔融碱金属盐进行处理时，使其浸渍在温度为440℃～495℃的熔融碱金属盐中2秒～30秒。

Description

表面色调优异的奥氏体系不锈钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及表面色调优异的奥氏体系不锈钢板及其制造方法。
背景技术
奥氏体系不锈钢板由于其耐腐蚀性、加工性优异，因此在家电制品、厨房设备、电子设备等广泛的领域中被使用。被称为2B加工的表面加工一般通过热轧钢带→退火(或省略退火)→机械去除氧化皮、酸洗→冷轧→(中间退火、酸洗→冷轧)→退火、酸洗→调质轧制这样的过程来制造。奥氏体系不锈钢板的2B加工材料的表面没有光泽，为发白的色调，且其是要求色调均匀性的表面加工。这里所谓的均匀性是指表面没有光泽不均或氧化皮残留。并且，所谓色调是指色彩适度地发白、没有带黄色或蓝色的配色的表面。
对于有关奥氏体系不锈钢板的表面特性的现有知识，虽然提高光泽度的技术很多，但有关表面色调的技术很少。近年来，在各个领域中直接使用不锈钢的2B或2D(省略了最后的调质轧制)制品板变得越来越多，但由于使用者对外观的感性发生了变化，因此表面色调变得严格起来，要求上述不带黄色或蓝色的配色的表面。而在利用现有技术的制造中，有时会产生带有黄色的配色不良的情况。现有技术中，日本特开平6-182402号公报中公开了通过减小表面的凹坑的面积率来获得高光泽度的不锈钢板的技术。这是一种适用于具有光泽度在700左右或以上的非常高的光泽度的不锈钢板的技术，对于在本发明中作为课题的表面光泽度和色调，仅通过控制二维的凹坑面积率是不能制造出均匀的表面的。并且，日本特开2001-300605号公报、特开2001-300606号公报公开了在高生产率的冷串列式轧钢机中制造白筋(沿轧制方向存在的筋状条纹，原因是油坑或热纹等)不明显的色调均匀性优异的不锈钢板的技术。这些技术适用于高效率地制造实施例所述的光泽度在100左右的明显低的钢板，在以制造不锈钢板时通常所使用的森吉米尔式极薄钢板多辊轧机制造2D或2B加工材料时，上述技术并不是充分的技术。
发明内容
本发明的目的是要解决作为现有技术中的问题的色调不良的问题，在退火、酸洗过程中提供表面色调优异的奥氏体系不锈钢板。本发明的要点如下：
(1)表面色调优异的奥氏体系不锈钢板，其特征在于，表面的凹坑深度为0.5μm～2μm，凹坑宽度为1μm～4μm。
(2)表面色调优异的奥氏体系不锈钢板，其特征在于，在氧化性气氛中对冷轧钢板进行退火时，1000℃～1200℃的温度区域内所保持的时间为10秒～40秒。
(3)表面色调优异的奥氏体系不锈钢板，其特征在于，对退火后的钢板用熔融碱金属盐进行处理时，使其浸渍在温度为440℃～495℃的熔融碱金属盐中2秒～30秒。
附图说明
图1是表示表面的凹坑深度和表面的凹坑宽度与光泽度的关系的图。
图2是表示退火条件与制品板表面的色彩(b*值)的关系的图。
图3是表示熔融碱金属盐的处理条件与光泽度和氧化皮去除状况的关系的图。
具体实施方式
下面详细地说明本发明。
不锈钢板的表面色调受表面特性的影响很大。钢板表面除存在冷轧时生成的油坑、冷轧材料上存在的晶界侵蚀沟以及凹凸倒塌生成的缺陷以外，还存在对冷轧板进行退火、酸洗时生成的晶界侵蚀沟。由此光发生漫反射，而决定钢板的色调。我们发现，由于冷轧时生成的油坑或倒塌缺陷在对冷轧板进行退火、酸洗时被溶解除去，因此对制品的色调影响小，对色调的影响主要是退火、酸洗时新生成的表面的凹坑的影响较大。该表面的凹坑为退火时生成的Cr缺乏层或以Si为主体的内部氧化物在酸洗时溶解生成的微小的凹坑。虽然这些凹坑主要在晶界生成，但在由内部氧化物引起的情况下，粒子内部也会产生凹坑。并且发现，如图1所示的那样，当退火、酸洗时生成的表面凹坑的深度和宽度在特定的范围内时，是合适的色调。图1是表示SUS304/2B制品表面的表面凹坑深度和宽度与光泽度的关系的图(另外，在图1中，数字表示光泽度(GS45°)。
其中，表面凹坑的深度和宽度为用激光显微镜测量退火、酸洗后的表面而得到的值，其是对任意选择的3处凹状的凹坑部进行测量的平均值。虽然表面凹坑为从最表面向深度方向的V字形或U字形的形态，但测量的是从最表面开始的深度和最表面的宽度。光泽度是按照JISZ 8741测定与轧制方向相垂直的方向上的3处位置的45°方向的光泽度的平均值。当光泽度超过350时，光泽度过高，不能获得SUS304/2B或2D的表面所要求的发白的色调。因此，将表面的凹坑的深度和表面的宽度的下限分别设定为0.5μm和1μm。并且，如果将下限分别设定为1μm和2μm的话，则即使存在白筋但也不明显，由于均匀且发白的色调得以稳定，因此是更优选的。并且，如果表面的凹坑的深度和宽度过大的话，则研磨性或污垢除去性差，因此使表面凹坑的深度的上限为2μm，使表面的凹坑的宽度上限为4μm。
如先前叙述过的那样，对于奥氏体系不锈钢板的2B和2D的表面，带黄色的表面是不适合的。在本发明中，仔细研究了退火、酸洗后的表面的黄色和退火、酸洗条件。图2表示对冷轧板退火时，升温之后在1000℃～1200℃的温度区域内的保持时间与酸洗后的b*的关系(另外，图2中试验材料为SUS304；加热条件：加热到达温度为1100℃；熔融碱金属盐处理条件：浸渍450℃×10sec；酸洗条件：硝氟酸HF/HNO3＝15/50g/l，浸渍55℃×30sec)。将冷轧板的退火温度设定在这一范围内的理由是，为了使奥氏体系不锈钢板再结晶，则需要1000℃或以上的温度，并且由于退火设备的耐热性，加热到超过1200℃是不合适的，因此设定在这一温度区域内。其中，b*为用色差计依据JISZ8729测定的值，如果该值在1.5或以上的话，则用肉眼能够识别发黄的颜色。
因此，在1000℃～1200℃的温度区域内所保持的时间在40秒或以下时，b*低于1.5，没有形成发黄的表面。虽然黄色与退火条件的关系不明确，但发现，如果在1000℃～1200℃的温度区域内所保持的时间较长，则以Mn为主体的尖晶石系氧化物在最表面浓化，在Si的内部进行过度氧化，据认为，由于这些氧化物的氧化皮除去性差，因此在制品板的表面产生极微量的氧化皮残留。如果在1000℃～1200℃的温度区域内所保持的时间过短，则产生材质上的不适，因此将保持时间设定为10秒～40秒。
不锈钢板在氧化性环境下退火以后，在400℃～430℃左右的以硝酸钠为主要成分的熔融碱金属盐中进行氧化皮改质处理，通过硝氟酸或硝酸电解处理进行氧化皮的除去处理。在本发明中发现：将钢板浸渍到熔融碱金属盐中时的浴温度和浸渍时间对色调影响很大。图3表示熔融碱金属盐的温度、钢板接触的时间与光泽度和氧化皮除去状况之间的关系(另外，在图3中，试验材料为SUS304；退火条件：1000℃或以上的保持时间为30sec，到达温度为1100℃；酸洗条件：硝氟酸HF/HNO3＝15/50g/l，浸渍55℃×30sec)。这样一来，当熔融碱金属盐的温度在350℃或以上时，能够除去氧化皮，但如果低于440℃，则酸洗后的光泽度超过350，不能获得发白的色调。其原因可以认为，由于粒子内部的氧化层不能完全溶解，因此酸洗后表面凹坑不十分发达。
并且，当熔融减性盐的温度在440℃或以上时，酸洗后的光泽度在350或以下，因此能够获得所希望的色调。当熔融碱金属盐的温度超过495℃时，虽然光泽度在350或以下，能够获得所希望的色调，但产生氧化皮残留。并且，当超过495℃时，由于与钢板的反应进行地过度，因此有可能在酸洗板上产生斑点。其原因可以认为是：与熔融碱金属盐的反应过度地进行，以铁为主体的氧化显著进行，用后面的酸洗处理不能除去。因此，将熔融碱金属盐的温度设定为440℃～495℃。而且，浸渍时间在2秒或以上即可，如果浸渍时间过长，除生产效率明显降低以外，会产生表面的光泽不均，因此将浸渍时间设定为2秒～30秒。
在本发明中，在对冷轧后的板进行退火时，将在1000℃～1200℃的温度区域内所保持的时间设定为10～40秒的范围内来进行处理，同时对退火后的钢板用熔融碱金属盐进行处理时，在处理温度为440℃～495℃、浸渍时间为2秒～30秒的条件下进行浸渍来处理，由此不仅能够抑制以Mn为主体的尖晶石系氧化物，并抑制内部的氧化，而且能够获得酸洗斑点较少且色调优异的奥氏体系不锈钢板。
实施例
在对奥氏体系不锈钢板SUS304进行熔炼、铸造、热轧、热轧板退火、酸洗、冷轧之后，按表1的条件进行退火、酸洗处理，进行调质轧制，从而获得制品。评价这样获得的制品板的表面色调和氧化皮除去状况，并一并示于表1中。
如表1所揭示的那样，与比较制法相比，本发明所规定的制法的表面色调优异。
Figure C20058000245300081
另外，对于在其它工序中的制法，只要适当地设计制法就可以了。并且，冷轧板的退火、酸洗中的到达温度只要根据目的设定就可以，退火环境气体、酸液的种类、酸洗方法、水洗方法等适当选择即可。而且，调质轧制也可以根据目的而省略(2D加工)，退火、酸洗处理后，也可以进行矫平等形状矫正工序。
如以上的说明所揭示的那样，根据本发明，不需要特别新型的设备就能够高效地提供表面色调优异的奥氏体系不锈钢板。

Claims (1)

1.一种表面色调优异的奥氏体系不锈钢板的制造方法，其特征在于，在氧化性气氛中对奥氏体系不锈钢冷轧钢板进行退火时，通过在1000℃～1200℃的温度区域内保持29秒～40秒，抑制以Mn为主体的尖晶石系氧化物的生成和内部氧化，接着，在温度为440℃～495℃的熔融碱金属盐中浸渍2秒～18秒，从而得到在晶界和粒子内部产生的表面的凹坑深度为0.5μm～2μm、凹坑宽度为1μm～4μm的表面色调优异的奥氏体系不锈钢板。
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