JP2002273504A - 表面光沢に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面性状に優れたオーステナイト系ステンレ
ス鋼板を提供する。 【解決手段】 オーステナイト系ステンレス鋼板の冷間
圧延において、Ｒａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μ
ｍ以上の表面突起高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで
圧延した後、また更に９００〜１１００℃で焼鈍して表
面から１００μｍ深さ以内の結晶粒度が８〜１１とした
後、伸び率が０．５％〜１．５％の調質圧延を施し、伸
び率が０．１％〜０．５％のテンションレベラー矯正す
ることを特徴とする表面光沢に優れたオーステナイト系
ステンレス鋼板の製造方法。 【効果】 光沢が高いオーステナイト系ステンレス鋼板
を新規設備を必要とすることなく提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面光沢に優れた
オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼板は、優れた耐食性が製品
肌で得られることから広範囲に使用されており、更なる
耐食性向上、加工性向上の他、高表面光沢を有すること
が要望されている。ステンレス鋼板は、スラブを熱間圧
延、熱延板焼鈍、冷間圧延、冷延板焼鈍後に調質圧延を
施し、場合によってはテンションレベラーにより形状矯
正される。従来、ステンレス鋼板の表面光沢を向上させ
る方法としては、冷間圧延条件や調質圧延条件の最適化
により成されてきた。

【０００３】これまで、ステンレス鋼板の表面光沢につ
いては特開平６−１８２４０３号公報、特開平６−１８
２４０２号公報、特開平７−３２００４号公報など多数
公開されているが、これら従来技術は、冷間圧延後に平
滑表面を得るために、圧延時に表面粗さが平滑なロール
を使用して多パス圧延し、表面凹凸を低減していく方法
である。しかしながら、調質圧延後にテンションレベラ
ーで形状矯正した際に、自由変形領域において表面にう
ねりが発生して、光沢が劣化する課題があった。また従
来の冷間圧延方法では、ロール研磨目とは異なり、ロー
ル表面に存在する超微細な突起が鋼板表面に転写され
て、表面光沢が劣化する課題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既知
技術の問題点を解決するために、冷間圧延については、
冷延ロール表面に存在する超微細な突起の形状を制御
し、焼鈍において表層近傍の結晶粒度を制御すること
で、調質圧延−テンションレベラー矯正後の表面光沢に
優れたステンレス鋼板を提供することにある。尚、ここ
で取り上げるロール表面に存在する超微細な突起は、数
十〜数百ｎｍの円形の突起であり、通常のロール研削に
より生じる研削目とは形状が異なり小さいものである。

【０００５】上記の課題を解決するために、本発明者ら
はステンレス鋼板表面についても圧延トライボロジー、
結晶学的研究を、冷間圧延、焼鈍、調質圧延、テンショ
ンレベラー矯正工程について詳細に行った結果、以下に
示す発明を完成した。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記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） オーステナイト系ステンレス鋼板の冷間圧延に
おいて、Ｒａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μｍ以上
の表面突起高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで圧延し
た後、調質圧延を施すことを特徴とする表面光沢に優れ
たオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。 （２） オーステナイト系ステンレス鋼板の冷間圧延に
おいて、Ｒａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μｍ以上
の表面突起高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで圧延し
た後、９００〜１１００℃で焼鈍して表面から１００μ
ｍ深さ以内の結晶粒度が８〜１１とした後、調質圧延を
施し、テンションレベラーで矯正することを特徴とする
表面光沢に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板の製
造方法。 （３） 前記（１）又は（２）の調質圧延の伸び率は
０．５％〜１．５％とすることが好ましい。 （４） 前記（２）のテンションレベラー矯正の伸び率
は０．１％〜０．５％とすることが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、ステンレス鋼板の冷間
圧延において、Ｒａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μ
ｍ以上の表面突起高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで
１パス以上圧延した後、９００〜１１００℃で焼鈍して
表面から１００μｍ深さ以内の結晶粒度が８〜１１とし
た後、調質圧延を施し、テンションレベラーで矯正する
表面光沢に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板の製
造方法である。

【０００８】以下に本発明の限定理由について説明す
る。通常、ステンレス鋼板の冷間圧延は、小径ロールに
よる多パス圧延が行われることが多い。この際、圧延ロ
ールに平滑ロールが使用される場合がある。平滑ロール
を使用した場合、鋼板表面の光沢は向上するが、しばし
ば超微細な鋼板表面の凹みにより白っぽい表面になる場
合がある。

【０００９】この超微細な凹みについて、原子間力顕微
鏡やレーザー顕微鏡を用いたナノオーダーレベルの詳細
な解析を行った結果、圧延ロール表面に存在する超微細
突起が転写されていることが判明した。この超微細突起
は圧延ロールを製造する際に凝固組織に起因して生成す
るもので、この突起が圧延時に鋼板表面を押しつけるこ
とで超微細凹みが形成される。

【００１０】そこで、冷間圧延ロール表面と鋼板表面の
光沢の関係を鋭意検討した結果、Ｒａが０．０４μｍ以
下かつ、直径５μｍ以上の表面突起高さが１００ｎｍ以
下の圧延ロールで１パス以上圧延することで、高光沢な
冷延鋼板が得られることが可能になった。突起の直径に
ついては、１０ｎｍ未満では鋼板表面への影響は少ない
ため、本発明では直径１０ｎｍ以上の突起について限定
した。ここで突起高さは、通常の触針式粗さ計では測定
困難であるため、原子間力顕微鏡を使用して測定した。

【００１１】Ｒａについては、ＪＩＳ Ｂ０６０１に規
定された方法に準じて、中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定
した。Ｒａが０．０４μｍ超の粗い圧延ロールで圧延す
ると、ロール目の残存したり、圧延油がトラップされる
ことによるオイルピットが形成され、光沢が劣化する。
また圧延ロール表面の超微細突起については、直径５μ
ｍ以上の突起が光沢劣化に影響し、その高さが１００ｎ
ｍ以下であれば鋼板表面の凹み形成への影響は少ない。
図１に圧延ロール表面の超微細突起高さと冷延板光沢度
の関係を示す。これより、冷延ロール表面についてはＲ
ａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μｍ以上の表面突起
高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで１パス以上圧延す
るとした。

【００１２】次に結晶粒度について説明するが、調質圧
延後に製品とする場合は光沢に及ぼす結晶粒度の影響は
少ないが、調質圧延後にテンションレベラーを付与する
場合は結晶粒度が光沢度に大きく影響する。ステンレス
鋼板の光沢に及ぼす要因として、表面の粗さやオイルピ
ットと呼ばれる表面欠陥が最も影響し、平滑性が問題と
なる。

【００１３】しかしながら、圧延スケジュールなどの工
夫により製造された粗さが小さくオイルピットが少ない
鋼板においても、調質圧延後にテンションレベラー加工
を受けた場合、表面に微小なうねりが生じ、白っぽい表
面となり光沢が劣化する場合がある。これは、テンショ
ンレベラー矯正時には鋼板表面が自由変形するために、
伸び率の増加とともに表面うねりが発生するため、光沢
が劣化するのである。ここで、テンションレベラーは形
状矯正が目的で付与され、平均的には伸び率０．３％が
付与される。この現象について詳細に検討した結果、表
層近傍において、結晶粒毎に異なる変形が異なることに
よりうねりが生じて表面凹凸が発生することを見出し
た。

【００１４】そこで、テンションレベラー加工時に生じ
る表面凹凸を抑制するための条件を鋭意検討した結果、
表面から１００μｍまでの結晶粒度が８〜１１とするこ
とによって、表面光沢度がＧｓ８００以上有する高光沢
ステンレス鋼板の製造が可能になった。

【００１５】結晶粒度の測定は、ＪＩＳ Ｇ０５５１に
規定された方法に準じ、表層から１００μｍ深さにおけ
る結晶粒度を測定した。光沢度の測定は、ＪＩＳ Ｚ８
７４１に規定された方法でＣ方向（幅方向）について、
入射角４５°方向の光沢度（Ｇｓ４５°）を測定した。

【００１６】図２に示す様に、結晶粒度が大きいとテン
ションレベラー加工後の光沢が劣化する。結晶粒度が８
以上で光沢度が８００以上になるが、８未満では光沢度
が８００未満となり、表面が白っぽく、光沢不良とな
る。これは、結晶粒度が大きい即ち結晶粒が細かい場
合、結晶粒界により拘束されるためうねりが生じにくく
なるが、結晶粒度が小さい即ち結晶粒が粗い場合、粗粒
部が優先的に塑性変形すると共に、粒界の拘束が少ない
ためと考えられる。

【００１７】よって、本発明のステンレス鋼板は、表面
から１００μｍ深さまでの結晶粒度が８〜１１にするこ
とが必要である。ここで、表面から１００μｍまでの結
晶粒度という点については、１％以下のテンションレベ
ラー矯正では表層近傍の結晶粒単位の変形が表面凹凸の
主要因になるためである。また、結晶粒度が１１を超え
るような細粒材では延性が低下するため、上限を１１以
下とした。

【００１８】次に、表面から１００μｍ深さの結晶粒度
が８〜１１を得るための焼鈍温度について説明する。焼
鈍温度が低いと再結晶後の粒成長が生じ難くなるため細
粒組織となり、テンションレベラー矯正時の結晶粒単位
のうねりは生じ難くなる。しかしながら、過度に低温で
焼鈍した場合、延性の低下や光輝焼鈍時にブルーイング
と呼ばれる表面着色が生じるため、９００〜１１００℃
とした。更に、材質や製造コストを考慮すると焼鈍温度
は、９５０〜１０５０℃が望ましい。

【００１９】また、調質圧延については、高い伸び率ほ
どロールの転写性が良く、光沢が向上するが、過度に高
くすると材質が劣化したりロール肌荒れが生じるため、
伸び率は０．５〜１．５％が望ましい。更に、テンショ
ンレベラーは伸び率が高いと表面うねりが発生し易くな
り、光沢が劣化するため、その伸び率は０．１〜０．５
％が望ましい。図３に調質圧延とテンションレベラーの
伸び率と光沢度の関係を示すが、上記範囲内であれば光
沢度が８００以上有り、テンションレベラーを付与して
も高光沢を維持できる。

【００２０】

【実施例】オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０
４：１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ）を溶製、鋳造してスラブと
した後、熱間圧延、熱延板焼鈍、冷間圧延、冷延板焼鈍
を施し、調質圧延（伸び率０．８％）、テンションレベ
ラー（伸び率０．３％）工程を経て製品板とした。

【００２１】上記にようにして得られた０．７ｍｍ厚の
製品板について、光沢度（Ｃ方向）と表層から１００μ
ｍ深さ以内の結晶粒度を測定した。表１から明らかなよ
うに、本発明例は比較例に比べて光沢度が高く、表面光
沢に優れている。特に、表面から１００μｍ深さまでの
結晶粒度が８〜１１の本発明例は、テンションレベラー
後も高光沢を有している。

【００２２】なお本発明の効果は、冷間圧延−焼鈍を２
回繰り返す２回冷延法においても有効である。また冷間
圧延と調質圧延条件については、本発明範囲内であれば
圧延速度、圧下率、潤滑油の有無や種類は適宜選択すれ
ば良い。冷延板焼鈍については、表面光沢を考慮して無
酸化雰囲気で焼鈍する光輝焼鈍が望ましいが、大気焼鈍
−酸洗工程において適用することも可能である。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればテンションレベラー矯正時の光沢劣化を防止で
き、表面光沢に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷延ロール表面の超微細突起高さと光沢度の関
係を示す図である。

【図２】表層から１００μｍ深さの結晶粒度と光沢度の
関係を示す図である。

【図３】調質圧延伸び率、テンションレベラー伸び率と
光沢度の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 隆行 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 Ｆターム(参考） 4E002 AD05 AD06 BB09 BD09 CB03 4E016 AA03 CA09 DA11 4K037 EB00 FG10 FJ06 FJ07 FM01 FM02 GA01 HA05 JA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼板の冷間
   圧延において、Ｒａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μ
   ｍ以上の表面突起高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで
   圧延した後、調質圧延を施すことを特徴とする表面光沢
   に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】 オーステナイト系ステンレス鋼板の冷間
   圧延において、Ｒａが０．０４μｍ以下かつ、直径５μ
   ｍ以上の表面突起高さが１００ｎｍ以下の圧延ロールで
   圧延した後、９００〜１１００℃で焼鈍して表面から１
   ００μｍ深さ以内の結晶粒度が８〜１１とした後、調質
   圧延を施し、テンションレベラーで矯正することを特徴
   とする表面光沢に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
   板の製造方法。
3. 【請求項３】 調質圧延の伸び率を０．５％〜１．５％
   とすることを特徴とする請求項１又は２記載の表面光沢
   に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
4. 【請求項４】 テンションレベラー矯正の伸び率を０．
   １％〜０．５％とすることを特徴とする請求項２記載の
   表面光沢に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板の製
   造方法。