JP2002275592A - 表面性状に優れたフェライト系ステンレス鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面性状に優れたフェライト系ステンレス鋼
板を提供する。 【解決手段】 光輝焼鈍時の耐ブルーイング性に優れた
フェライト系ステンレス鋼板に関するものであり、質量
％にて、Ｃ≦０．１％、Ｓｉ：０．２〜０．８％、Ｍ
ｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：１０〜２０％、Ａｌ：
０．００５〜０．２％、Ｎ≦０．０５％、残部がＦｅお
よび不可避的不純物より成り、Ｍｎ／（Ｓｉ＋Ａｌ）＜
３を満たし、また更に、酸化皮膜中の各元素の濃度比が
（Ｓｉ＋Ａｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）＞
０．１である、耐ブルーイング性に優れたフェライト系
ステンレス鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光輝焼鈍時の耐ブ
ルーイング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼板は、オース
テナイト系ステンレス鋼板に比べ、経済的な利点をもつ
ことから広範囲に使用されており、高耐食性、高成形性
とともに高表面品質を有することが要望されている。

【０００３】フェライト系ステンレス鋼板の各種表面仕
上げの中で表面光沢が要求されるＢＡ仕上げは、冷延板
を無酸化雰囲気で光輝焼鈍し、冷延板の光沢をそのまま
維持する高光沢仕上げである。このＢＡ仕上げ材を製造
する際に、水素や窒素雰囲気中で光輝焼鈍されるが、こ
の時表面が着色するブルーイングと呼ばれる現象が生じ
る場合が有り、これが発生すると表面品位の他に耐食性
も劣化する。

【０００４】ブルーイングは、光輝焼鈍時に酸化皮膜が
厚くなることで生じ、光の干渉によって肉眼では表面が
着色して見える。これを防止するためには、特開昭６０
−２５５９１９号公報、特開平０１−３０６５２０号公
報、特開平０１−１８５９６号公報に開示されているよ
うに、ＢＡ焼鈍時の雰囲気、露点を制御する方法が一般
的であるが、この場合還元ガス流量の増加により生産コ
ストが増加するほか、在炉時間が長く採らざるを得ない
厚手の素材では、露点を下げてもブルーイングが発生す
る場合があった。

【０００５】

【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、鋼成分について、光輝
焼鈍時に表面酸化皮膜を形成するＳｉ，Ｍｎ，Ａｌ量を
制御し、光輝焼鈍時に生成する酸化皮膜の組成を制御す
ることにより、ブルーイング発生を防止することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明者らはフェライト系ステンレス鋼板の耐ブ
ルーイング性に及ぼす表面物性、酸化挙動御について詳
細な研究を行った結果に基づき、以下に示す本発明を完
成した。

【０００７】本発明は、光輝焼鈍時の耐ブルーイング性
に優れたフェライト系ステンレス鋼板に関するものであ
り、その要旨は、質量％にて、Ｃ≦０．１％、Ｓｉ：
０．２〜０．８％、Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：１
０〜２０％、Ａｌ：０．００５〜０．２％、Ｎ≦０．０
５％、残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｍｎ
／（Ｓｉ＋Ａｌ）＜３を満たし、また更に、酸化皮膜中
の各元素の濃度比が（Ｓｉ＋Ａｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓ
ｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）＞０．１である、耐ブルーイング性に
優れたフェライト系ステンレス鋼板である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明について説明する。
先ず、化学成分の限定理由を述べる。Ｃは、加工性と耐
食性を劣化させるため、その含有量は少ないほど良い
が、０．１％以下とした。但し、過度の低減は精錬コス
トの増加に繋がるため、０．０４〜０．０８％が望まし
い。

【０００９】Ｓｉは、光輝焼鈍時の保護性の酸化皮膜を
形成し、酸化皮膜厚さの増加を抑制する効果を有する。
脱酸素剤として作用するため添加されるが、固溶強化元
素であり過度の添加は加工性が劣化するため、０．２〜
０．８％とした。精錬コストを考慮すると０．３〜０．
５％が望ましい。

【００１０】Ｍｎは、光輝焼鈍時に非保護性の酸化皮膜
を形成し、多量の添加は酸化皮膜の増加に繋がるため、
その含有量は少ないほど良く、Ｍｎ：０．３〜１．０％
とした。但し、過度の低減は精錬コストの増加に繋がる
ため、０．５〜０．８％が望ましい。

【００１１】Ｃｒは、耐食性および耐高温酸化性の向上
のため添加されるが、２０％超の添加により靱性の劣化
が生じ、製造性が劣化する。１０％未満では酸化し易い
ため、Ｃｒの範囲は１０〜２０％とした。更に、耐食性
と加工性の確保という観点では１６〜１８％が望まし
い。

【００１２】Ａｌは、Ｓｉと同様に光輝焼鈍時の保護性
の酸化皮膜を形成し、酸化皮膜厚さの増加を抑制し、
０．００５％以上の添加でその効果を有する。また、脱
酸素剤として作用するため添加されるが、０．２％超の
添加によりＡｌ系酸化物がクラスター化し、表面疵の原
因になる。また多量の添加は、溶接時の溶け込み性劣化
やブラックスポットと呼ばれる溶接ビードの品位劣化を
もたらすため、０．００５〜０．２％とした。但し、過
度の低減は精錬コストの増加に繋がるため、０．０５〜
０．１０％が望ましい。

【００１３】Ｎは、Ｃと同様に加工性と耐食性を劣化さ
せるため、その含有量は少ないほど良く、０．０５％以
下とした。但し、過度の低減は精錬コストの増加に繋が
るため、０．０２〜０．０４％が望ましい。

【００１４】また、上記化学成分を有するフェライト系
ステンレス鋼の耐ブルーイング性を向上させるために
は、酸化皮膜を形成するＭｎ，ＳｉおよびＡｌの組成バ
ランスの最適化が重要であることを見出した。図１にＭ
ｎ／（Ｓｉ＋Ａｌ）と光輝焼鈍後の表面色度の関係を示
す。ここで、表面色度としては、ＪＩＳ Ｚ８７２９に
おけるｂ^* を色差計で測定した。これより、Ｍｎ／（Ｓ
ｉ＋Ａｌ）＜３の場合にｂ^* が３未満となるが、ｂ^* が
３以上となると肉眼で薄い着色が認識され、３未満では
肉眼で着色が認識できないレベルである。すなわち、Ｍ
ｎ／（Ｓｉ＋Ａｌ）＜３とすることで、ブルーイング発
生を防止できる。

【００１５】Ｍｎ／（Ｓｉ＋Ａｌ）＜３でブルーイング
が生じない理由については、酸化皮膜厚さが影響してお
り、Ｍｎ，Ｓｉ，Ａｌの酸化皮膜生成は温度によって異
なるものの、保護性皮膜形成による酸化抑制が影響して
いると考えられる。すなわち、ＳｉとＡｌの保護性酸化
皮膜生成により、Ｍｎの非保護性酸化皮膜生成が抑制さ
れ、表面酸化被膜厚さの著しい増加が起きないと考えら
れる。

【００１６】また、光輝焼鈍時に生成する酸化皮膜厚さ
について、組成分析を詳細に行った結果、酸化皮膜中の
各元素の濃度比（Ｓｉ＋Ａｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋
Ｍｎ＋Ａｌ）を制御することで、ブルーイングが防止で
きることがわかった。図２に酸化皮膜中の（Ｓｉ＋Ａ
ｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）と鋼板表面の
ｂ^* の関係を示す。ここで、酸化皮膜中の（Ｓｉ＋Ａ
ｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）については、
鋼板表面皮膜組成をオージェ電子分光器で測定し、酸素
濃度が最大となる深さにおいて、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ａｌの濃度比率を求め、これらの中でＳｉとＡｌの
比率を求めたものである。これより、（Ｓｉ＋Ａｌ）／
（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）＞０．１で鋼板表面
のｂ ^* が３未満となり、肉眼で着色が識別できないレベ
ルとなる。

【００１７】

【実施例】表１示す成分組成のフェライト系ステンレス
鋼を溶製、鋳造した。その後、１１００〜１２００℃に
加熱して熱間圧延して、３．８ｍｍ厚の熱延板とした。
これを焼鈍−酸洗後、０．６ｍｍ厚まで冷間圧延し、露
点−４５℃、Ｈ₂ とＮ₂ の比率が７５：２５の雰囲気中
において、焼鈍温度８３０℃で光輝焼鈍した。上記によ
うにして得られた０．６ｍｍ厚の光輝焼鈍材の表面につ
いて、ｂ^* を測定した結果を併せて表１に示す。

【００１８】表１から明らかなように、本発明で規定す
る化学成分を有する鋼は、Ｍｎ／Ｓｉ＋Ａｌ＜３の場合
にはｂ^* が３未満となり、耐ブルーイング性に優れてい
る。比較例１２，１５，１６，１７は、Ｍｎ／Ｓｉ＋Ａ
ｌが３以上となり、耐ブルーイング性に劣る。また比較
例１１，１４は、Ｍｎ／Ｓｉ＋Ａｌ＜３であるが、それ
ぞれＳｉ，Ａｌが本発明範囲外であり、耐ブルーイング
性に劣る。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば光輝焼鈍時の耐ブルーイング性に優れ、表面品
位と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｍｎ／（Ｓｉ＋Ａｌ）と鋼板表面のｂ^* を示す
図である。

【図２】酸化皮膜中の（Ｓｉ＋Ａｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋
Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）と鋼板表面のｂ^* を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 義仁 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 伊藤 力 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 武藤 泉 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％にて、 Ｃ ≦０．１％、 Ｓｉ：０．２〜０．８％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：１０〜２０％、 Ａｌ：０．００５〜０．２％、 Ｎ ≦０．０５％、 残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｍｎ／（Ｓ
   ｉ＋Ａｌ）＜３を満たすことを特徴とする表面性状に優
   れたフェライト系ステンレス鋼板。
2. 【請求項２】 質量％にて、 Ｃ ≦０．１％、 Ｓｉ：０．２〜０．８％、 Ｍｎ：０．３〜１．０％、 Ｃｒ：１０〜２０％、 Ａｌ：０．００５〜０．２％、 Ｎ ≦０．０５％、 残部がＦｅおよび不可避的不純物より成り、Ｍｎ／（Ｓ
   ｉ＋Ａｌ）＜３を満たし、酸化皮膜中の各元素の濃度比
   が（Ｓｉ＋Ａｌ）／（Ｆｅ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｍｎ＋Ａｌ）
   ＞０．１であることを特徴とする表面性状に優れたフェ
   ライト系ステンレス鋼板。