JP2002294343A

JP2002294343A - フェライト系ステンレス冷延鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2002294343A
Application number: JP2001100431A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimizu; 寛清水; Yasushi Kato; 康加藤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】熱延時の肌荒れ発生を抑制し、加工性と耐リジ
ング性に優れたフェライト系ステンレス冷延鋼板を製造
する方法を提供する。【解決手段】Ｃ：0.08％以下、Si：0.75％以下、Mn：0.
8 〜1.5 ％、Ｓ：0.010〜0.030 ％、Cr：16.00 〜18.00
％を含有する組成を有するフェライト系ステンレス鋼
素材に、１パス当りの圧下率が50％以上の圧延パスを少
なくとも１回有する粗圧延と、１パス当りの圧下率が50
％以上の圧延パスを少なくとも１回有する仕上げ圧延と
からなる強圧下熱間圧延を施し、ついで冷間圧延、仕上
げ焼鈍、あるいはさらに調質圧延を施し、加工性と耐リ
ジング性に優れたフェライト系ステンレス冷延鋼板とす
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、フェライト系ステ
ンレス鋼板の製造方法に係り、とくに加工性および耐リ
ジング性の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】SUS 430 を代表とするフェライト系ステ
ンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比較し
て、高価なNiを含有しないために安価であり、様々な用
途に使用されている。しかしながら、フェライト系ステ
ンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比較して
延性が劣るうえ、さらに、鋼板の集合組織に起因して、
鋼板の成形加工時に、その表面にリジングと呼ばれる圧
延方向に沿った凹凸模様の欠陥が発生し、美観上、成形
加工後の表面研磨が必要不可欠になる。

【０００３】このようなことから、フェライト系ステン
レス鋼の適用範囲を、厨房機器や台所用品を始めとした
成形加工用に拡大するためには、深絞り性の指標である
ｒ値の向上と、耐リジング性の向上が要望されている。
ｒ値の向上と、リジングを軽減するための技術として、
例えば、特開昭54−11827号公報、特開昭56−55522号公
報、特開昭57−70234号公報、特開昭57−22802号公報、
特開平5−179358号公報、特開平7−310122号公報、特開
平9−59717号公報、特開2000−73121号公報に、熱間圧
延時に強圧下を加える方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱間圧
延時に強圧下を加える方法では、強圧下に起因して鋼板
の表面性状が悪化してしまうため、十分な強圧下を加え
ることができないという問題があり、ｒ値と耐リジング
性の向上にも限界があった。この鋼板の表面性状の悪化
の原因としては、熱間圧延の強圧下時に被圧延材がワー
クロールに焼付き、この焼付きを起こしたワークロール
により圧延された鋼板の表面が荒れる、いわゆる「肌荒
れ」が挙げられる。

【０００５】通常、熱延板は、焼鈍を施され、熱延焼鈍
板とされた後、酸洗を施され表面に生成した酸化スケー
ルを除去された後に、冷間圧延を施される。しかし、肌
荒れが発生した熱延板は、酸洗後まで肌荒れが残存した
り、さらには、肌荒れ部の酸化スケールが酸洗を行って
も除去できない場合があり、そのままでは冷間圧延を施
すことができないという問題がある。この場合には、酸
洗後に肌荒れや残存した酸化スケールを、ベルトグライ
ンダー等で除去する工程を追加することが必要となる。
このため、生産性が低下し、コストアップにつながり、
経済的に不利となる。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を有利に
解決し、肌荒れの発生を回避できる、加工性と耐リジン
グ性に優れたフェライト系ステンレス冷延鋼板の製造方
法を提供することを目的とする。なお、本発明でいう、
「加工性に優れた」とは、平均ｒ値で1.4 以上の高いｒ
値を有する鋼板を意味し、また、「耐リジング性に優れ
た」とは、リジンググレードで2.0以下を有する鋼板を
いうものとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を達成するために、まず、強圧下熱延されたフェラ
イト系ステンレス熱延板に発生する、肌荒れの原因につ
いて鋭意研究を行った。その結果、熱間圧延工程で、フ
ェライト系ステンレス熱延板表面に生成する酸化スケー
ルは、薄く緻密であるため、熱間圧延時に強圧下する
と、ロールバイト内にて被圧延材表面のスケールが十分
な潤滑効果を示さず、結果的にワークロールと被圧延材
であるフェライト系ステンレス熱延板との間でメタル接
触が発生し、ワークロールの焼付きが生じることを知見
した。

【０００８】そして、本発明者らは、さらに検討を重ね
た結果、フェライト系ステンレス熱延板中のMnおよびＳ
の含有量を増加させることにより、強圧下熱延時の肌荒
れ発生を抑制できるという知見を得た。またさらに、本
発明者らは、このMn、Ｓの肌荒れ抑制機構について詳細
に調査した。その結果、Mnは熱間圧延時の二次スケール
生成を助長し、厚い酸化スケールを瞬時に生成させる作
用を有し、また、Ｓは、Mnと同様に酸化スケールの生成
を助長し、さらに、酸化スケール中に均一分散して、圧
延時に潤滑剤として作用し、ワークロールの焼付きを防
止する効果があることを見いだした。

【０００９】また、フェライト系ステンレス冷延鋼板の
ｒ値および耐リジング性の向上には、粗圧延時に１パス
あたりの圧下率が50％以上の圧延パスを１回以上行うこ
とに加えて、仕上圧延時に１パスあたりの圧下率が40％
以上の圧延パスを１回以上行うことが有効であるとの知
見を得た。本発明は、上記した知見に基づき、さらに検
討を加えて完成されたものである。

【００１０】すなわち、本発明は、フェライト系ステン
レス鋼素材に、熱間圧延工程と、冷間圧延工程と、仕上
げ焼鈍工程と、あるいはさらに調質圧延工程とを順次施
すフェライト系ステンレス冷延鋼板の製造方法におい
て、前記フェライト系ステンレス鋼素材を、質量％で、
Ｃ：0.08％以下、Si：0.75％以下、Mn：0.8 〜1.5 ％、
Ｓ：0.010 〜0.030 ％、Cr：16.00 〜18.00 ％を含有す
る組成を有するスラブとし、また、前記熱間圧延工程の
熱間圧延を、１パス当りの圧下率が50％以上の圧延パス
を少なくとも１回有する粗圧延と、１パス当りの圧下率
が50％以上の圧延パスを少なくとも１回有する仕上げ圧
延とからなる熱間圧延とすることを特徴とする加工性と
耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス冷延鋼板
の製造方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】まず、本発明方法に使用するフェ
ライト系ステンレス鋼素材の組成限定理由について説明
する。なお、以下、組成のついての％は、全て質量％を
意味する。Ｃ：0.08％以下Ｃは、鋼の強度を増加させる元素であるが、多量の含有
はｒ値を低下させるとともに、0.08％を超えて含有する
と、耐食性の劣化を招く。このため、Ｃは0.08％以下に
限定した。

【００１２】Si：0.75％以下 Siは、脱酸元素として添加されるが、0.75％を超えて含
有すると靭性が著しく低下する。また、Siは酸化スケー
ルを薄く緻密なものとする作用を有し、熱間圧延時のワ
ークロールの焼付き防止の観点からは少ないほうが好ま
しい。このため、Siは0.75％以下に限定した。なお、好
ましくは0.30％以下である。

【００１３】Mn：0.8 〜1.5 ％ Mnは、脱酸剤としての作用も有するが、熱間圧延時に酸
化スケールを厚くかつ迅速に生成させる作用し、本発明
では非常に重要な元素のひとつである。本発明では、特
にMnの酸化スケール生成助長作用を利用し、熱間圧延時
に生成する酸化スケールを厚いものとして、酸化スケー
ルの潤滑剤作用によりワークロールと被圧延材との焼付
きを抑制する。この効果は、0.8 ％以上の含有で認めら
れる。一方、1.5 ％を超えると、鋼の靭性が低下すると
ともに、冷間圧延後の最適焼鈍温度範囲が狭くなり、製
造性が低下する。このため、Mnは0.8 〜1.5 ％に限定し
た。

【００１４】Ｓ：0.010 〜0.030 ％Ｓは、Mnと同様に、熱間圧延時に酸化スケールを厚くか
つ迅速に生成させる作用を有し、酸化スケールの潤滑剤
作用を介しワークロールと被圧延材との焼付きを抑制す
る。この効果は、0.010 ％以上の含有で認められる。一
方、0.030 ％を超えて過剰に含有すると、耐食性に悪影
響を及ぼす。このため、Ｓは0.010 〜0.030 ％の範囲内
に限定した。

【００１５】Cr：16.00〜18.00％ Crは、フェライト系ステンレス鋼の耐食性を維持するた
めに重要な元素である。本発明では、汎用フェライト系
ステンレス鋼であるSUS430と同等の耐食性を有するよう
に、16.00％以上の含有を必要とする。一方、18.00％を
超える含有は、靭性が劣化する。このため、Crは16.00
〜18.00％に限定した。

【００１６】本発明では、上記した成分以外に、SUS 43
0 に含有される、Ni：0.6 ％以下、Ｐ：0.04％以下、A
l：0.15％以下、Ｎ：0.08％以下、Ｏ：0.01％以下、
Ｖ：0.15％以下、Ca：0.0015％以下、Mg：0.0015％以
下、Ｂ：0.010 ％以下が許容できる。上記の成分以外の
残部は、Feおよび不可避的不純物である。

【００１７】本発明では、フェライト系ステンレス鋼素
材として上記した組成のスラブを用い、該スラブに、熱
間圧延工程と、冷間圧延工程と、仕上げ焼鈍工程と、あ
るいはさらに調質圧延工程とを順次施し、フェライト系
ステンレス冷延鋼板とする。フェライト系ステンレス鋼
素材は、上記した組成の溶鋼を、転炉―VOD法により溶
製した後、連続鋳造法により150mm以上の厚さを有する
スラブに鋳造されることが好ましい。

【００１８】熱間圧延工程では、上記した組成のスラブ
を、好ましくは1100℃以上1300℃以下の温度に加熱した
のち、粗圧延および仕上げ圧延を施す。本発明では、ス
ラブ組成を上記組成としたうえで、粗圧延および仕上げ
圧延時に、強圧下圧延を行う。スラブ加熱温度は、特に
限定されないが、1100℃未満では、変形抵抗が大きくな
り熱間圧延負荷が大きく、圧延荷重が過大となる。一
方、1300℃を超えると、結晶粒が粗大化し靭性が低下す
る。

【００１９】本発明では、粗圧延を、１パス当りの圧下
率が50％以上の圧延パスを少なくとも１回有する圧延と
する。本発明は、熱間圧延時に、強圧下圧延を行うこと
により加工性および耐リジング性を向上させることを意
図したものである。本発明では、粗圧延で、１パス当り
の圧下率が50％以上の圧延パスを１回以上行わないと、
ｒ値1.4 以上を達成できない。また、粗圧延時にこの条
件を満たさないと、リジンググレードで2.0以下を達成
できない。なお、粗圧延において１パスあたりの圧下率
が80％を超えると、Mn，Ｓをいかに調整しても肌荒れが
生じる場合がある。

【００２０】本発明では、上記したように粗圧延を強圧
下圧延としたうえで、さらに、仕上げ圧延を、１パスあ
たりの圧下率が40％以上の圧延を１回以上有する圧延と
する。仕上圧延で、１パスあたりの圧下率が40％以上の
圧延を１回以上行わないと、ｒ値1.４以上、リジンググ
レード2.0以下を達成できない。なお、１パスあたりの
圧下率が70％を超えると、肌荒れが生じる場合があり、
圧下率は70％以下とすることが好ましい。

【００２１】仕上げ圧延を終了し、好ましくは3.0〜5.0
mmの熱延板とされたのち、ついで冷間圧延工程を施され
る。冷間圧延工程では、熱延板は、好ましくはボックス
タイプの焼鈍炉にて800℃以上の温度でバッチ焼鈍を施
され、熱延焼鈍板とされることが好ましい。熱延板焼鈍
を施された熱延焼鈍板は、ついで通常公知の条件でショ
ットブラストおよび酸洗等により表面スケールを除去さ
れたのち、冷間圧延を施され冷延板とされる。

【００２２】冷間圧延も、熱延焼鈍板を所定の板厚、形
状の冷延板とすることができれば、とくにその条件は限
定されない。なお、加工性の観点からは冷延圧下率を40
％以上とすることが好ましい。冷延板は、ついで、仕上
げ焼鈍および酸洗の仕上げ焼鈍工程を施される冷延焼鈍
板とされる。なお、仕上げ焼鈍条件は特に限定する必要
はなく、通常公知の条件、例えば、700 〜900 ℃、であ
れば特に問題はない。冷延焼鈍板は、ついで必要に応じ
て、調質圧延工程を施されて板厚2.0mm以下の製品（冷
延鋼板）とされる。

【００２３】

【実施例】表１に示す成分組成を有する材料を、転炉−
ＶＯＤ法にて溶製、そして連続鋳造することによって、
200mm厚のスラブとした。該スラブを1150℃に加熱後、
表１に示す条件にて熱間圧延を施し４mm厚の熱延板とし
た。得られた熱延板に焼鈍を施し熱延焼鈍板とした。

【００２４】ついで、得られた熱延焼鈍板について、肌
荒れの有無を目視にて調査した。またさらに、得られた
熱延焼鈍板からシャルピー衝撃試験片を採取し、熱延焼
鈍材の靭性について調査した。なお、肌荒れが発生した
ものについては×、肌荒れが発生しないものについては
○とし、肌荒れ状況を評価した。また、靭性は、吸収エ
ネルギーが50J／cm²未満の場合に×、50J／cm²以上の場
合に○とした。

【００２５】得られた結果を表２に示す。さらに、得ら
れた熱延焼鈍板に、冷間圧延を施し、0.8mm厚の冷延板
とした。ついでこれら冷延板に仕上げ焼鈍と、酸洗を施
して冷延焼鈍板とした。仕上げ焼鈍は、820 ℃で行っ
た。なお、熱延焼鈍板の靭性の低い鋼板については、そ
の後の冷間圧延工程を実施しなかった。

【００２６】得られた冷延焼鈍板について、次に示す方
法でｒ値の測定およびリジンググレードの測定を行なっ
た。（１）ｒ値の測定冷延焼鈍板のコイル長手方向中央部よりJIS Z 2201に規
定されるJIS 13号B試験片を、圧延方向（Ｌ方向）、圧
延方向に対して45°傾いた方向（Ｄ方向）、および圧延
方向に直交する方向（Ｃ方向）から採取し、それぞれ15
％引張歪みを与えて、試験前および試験中の板厚ｔ₀,
ｔ、平行部幅ｗ₀,ｗとから、ｒ＝ln（ｗ₀/ｗ）ln（ｔ₀/
ｔ）により、各方向のｒ値、ｒ_L，ｒ_D，ｒ_Cを求め
た。得られた各方向のｒ値から、平均ｒ値を、ｒ_mean＝
（ｒ_L＋２ｒ_D＋ｒ_C）／４で算出した。（２）リジンググレードの測定冷延焼鈍板から引張方向がＬ方向となるように、JIS Z
2201に規定されるJIS5号試験片を採取し、20％引張歪を
与えた後に、Ｃ方向のうねり高さを測定し、測定したう
ねり高さからリジンググレードを決定した。なお、リジ
ンググレードは、リジンググレード１をうねり高さ10μ
ｍ以下、リジンググレード２をうねり高さ30μｍ、リジ
ンググレード３をうねり高さ60μｍ、リジンググレード
４をうねり高さ100 μｍ、リジンググレード５をうねり
高さ150 μ以上、として、この値を目安として、うねり
高さ測定値から計算により求めた。リジンググレードは
低い程、耐リジング性がよい。

【００２７】得られた結果を表２に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】表２から、本発明例は、いずれも肌荒れを
起こすことなく、また靭性も良好であり、さらに平均ｒ
値も1.40以上の高い値を有している。さらに本発明例は
リジンググレードが2.00以下であり良好な耐リジング性
を有している。これに対して、Mn含有量あるいはＳ含有
量が本発明の範囲を低く外れる比較例（鋼板No.B1 、N
o.B2 、No.B3 ）は、熱延焼鈍板に肌荒れが生じてい
る。また、Ｃ含有量が本発明の範囲を高く外れる比較例
（鋼板No.B4 ）は、ｒ値1.40以上を達成できていない。
また、Si、Mn、Ｓ、Crの含有量がそれぞれ本発明の範囲
を高く外れる比較例（鋼板No.B5 、No.B6 、No.B7 ）
は、熱延焼鈍板の靭性が悪い。また、粗圧延時の最大圧
下率が本発明の範囲を低く外れる比較例（鋼板No.B8
）、仕上圧延時の最大圧下率が本発明の範囲を低く外
れる比較例（鋼板No.B9 ）は、いずれも、平均ｒ値およ
び耐リジング性が低下している。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、熱延板の肌荒れ発生を
回避し、加工性に優れかつ耐リジング性に優れたフェラ
イト系ステンレス冷延鋼板を、安価でかつ生産効率高く
製造でき、産業上格段の効果を奏する。

フロントページの続きＦターム(参考） 4K037 EA04 EA05 EA12 EA15 EA25 EA27 EB05 EB09 FB06 FB07 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェライト系ステンレス鋼素材に、熱間
圧延工程と、冷間圧延工程と、仕上げ焼鈍工程と、ある
いはさらに調質圧延工程とを順次施すフェライト系ステ
ンレス冷延鋼板の製造方法において、前記フェライト系
ステンレス鋼素材を、質量％で、Ｃ：0.08％以下、Si：
0.75％以下、Mn：0.8 〜1.5 ％、Ｓ：0.010 〜0.030
％、Cr：16.00 〜18.00 ％を含有する組成を有するスラ
ブとし、前記熱間圧延工程の熱間圧延を、１パス当りの
圧下率が50％以上の圧延パスを少なくとも１回有する粗
圧延と、１パス当りの圧下率が50％以上の圧延パスを少
なくとも１回有する仕上げ圧延とからなる熱間圧延とす
ることを特徴とする加工性と耐リジング性に優れたフェ
ライト系ステンレス冷延鋼板の製造方法。