JP2003064452A - 塗装皮膜の密着性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents
塗装皮膜の密着性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼板の表面に形成された塗装皮膜の密着性に
優れ、かつ、塗装皮膜処理後の耐食性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼板を得る。 【解決手段】 Ｃ：0.1mass％以下、Si：1.0mass％以
下、Mn：1.5mass％以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.0
3mass％以下、Cr：6〜20mass％、Ni：2.0mass％以下、M
o：3mass％以下、Al：1mass％以下、Ｎ：0.04mass％以
下、Nb:0.01〜0.8mass％及び／またはTi：0.01〜1mass
％を含み、残部が実質的にFeからなる熱延板を、酸洗
後、タンデム式冷間圧延機で冷延し、焼鈍酸洗すること
により、鋼板表面における、板面法線方向と結晶粒の＜
111＞方向のなす角が15°以下である結晶粒の面積率を3
0％以上とする。
優れ、かつ、塗装皮膜処理後の耐食性に優れたフェライ
ト系ステンレス鋼板を得る。 【解決手段】 Ｃ：0.1mass％以下、Si：1.0mass％以
下、Mn：1.5mass％以下、Ｐ：0.06mass％以下、Ｓ：0.0
3mass％以下、Cr：6〜20mass％、Ni：2.0mass％以下、M
o：3mass％以下、Al：1mass％以下、Ｎ：0.04mass％以
下、Nb:0.01〜0.8mass％及び／またはTi：0.01〜1mass
％を含み、残部が実質的にFeからなる熱延板を、酸洗
後、タンデム式冷間圧延機で冷延し、焼鈍酸洗すること
により、鋼板表面における、板面法線方向と結晶粒の＜
111＞方向のなす角が15°以下である結晶粒の面積率を3
0％以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板表面に直接も
しくは部材に加工した後、塗装皮膜を形成して用いられ
る塗装皮膜の密着性と耐食性に優れたフェライト系ステ
ンレス鋼板およびその製造方法に関するものである。
しくは部材に加工した後、塗装皮膜を形成して用いられ
る塗装皮膜の密着性と耐食性に優れたフェライト系ステ
ンレス鋼板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車車体用材料としては、軟鋼板や高
強度鋼板、あるいはこれらの鋼板に亜鉛めっきなどの表
面処理を施しためっき鋼板が用いられている。これらの
鋼板は、耐食性に優れることが必要であり、特に最近の
ように自動車が長寿命化している場合、この耐食性に対
してもより一層の向上が求められている。こうした要請
に応えるため、最近では、鋼板表面に樹脂塗料を電着塗
装し、さらに必要に応じて、上塗り塗装を施して用いら
れているが、いずれも工程が複雑化するなどの問題点が
ある。
強度鋼板、あるいはこれらの鋼板に亜鉛めっきなどの表
面処理を施しためっき鋼板が用いられている。これらの
鋼板は、耐食性に優れることが必要であり、特に最近の
ように自動車が長寿命化している場合、この耐食性に対
してもより一層の向上が求められている。こうした要請
に応えるため、最近では、鋼板表面に樹脂塗料を電着塗
装し、さらに必要に応じて、上塗り塗装を施して用いら
れているが、いずれも工程が複雑化するなどの問題点が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうした問題点の解決
策の一つとして開発されたものに、耐食性に優れたステ
ンレス鋼板を用いることが考えられる。しかし、ステン
レス鋼板は、塗装皮膜処理せずに用いると、光沢が強す
ぎることなどの外観上の問題が生じる。一方、ステンレ
ス鋼板は、無塗装で用いてもなお耐食性を有するが、高
価な合金成分を添加する必要があり、素材のコストアッ
プや加工性の劣化を招く原因になっていた。
策の一つとして開発されたものに、耐食性に優れたステ
ンレス鋼板を用いることが考えられる。しかし、ステン
レス鋼板は、塗装皮膜処理せずに用いると、光沢が強す
ぎることなどの外観上の問題が生じる。一方、ステンレ
ス鋼板は、無塗装で用いてもなお耐食性を有するが、高
価な合金成分を添加する必要があり、素材のコストアッ
プや加工性の劣化を招く原因になっていた。
【０００４】これに対して、ステンレス鋼板を、耐食性
が特に必要な部位や構造上塗装皮膜処理が困難な部位に
のみ、部分的に用いることも考えられる。しかし、自動
車のホワイトボディなどは、最終形状に組立後、一体で
塗装皮膜処理されるため、ステンレス鋼板を用いた部位
も他の部分と同時に塗装皮膜処理が施されることにな
る。しかし、この塗装皮膜処理では、ステンレス鋼板に
安定して塗装皮膜を密着させることは難しく、塗装皮膜
剥離を生じ、かえって隙間部での腐食が促進されるなど
の問題があった。
が特に必要な部位や構造上塗装皮膜処理が困難な部位に
のみ、部分的に用いることも考えられる。しかし、自動
車のホワイトボディなどは、最終形状に組立後、一体で
塗装皮膜処理されるため、ステンレス鋼板を用いた部位
も他の部分と同時に塗装皮膜処理が施されることにな
る。しかし、この塗装皮膜処理では、ステンレス鋼板に
安定して塗装皮膜を密着させることは難しく、塗装皮膜
剥離を生じ、かえって隙間部での腐食が促進されるなど
の問題があった。
【０００５】上記のような、塗装皮膜処理をすることに
よって、逆に耐食性が劣化するという現象は、ステンレ
ス鋼板の表面に生成した薄い緻密なクロム酸化物層が関
係し、この酸化皮膜の存在により逆に塗装皮膜密着性が
劣って塗装皮膜が剥離し、塗装皮膜との隙間にたまった
水などにより腐食が促進されるためと考えられている。
このように、従来のステンレス鋼板は、塗装皮膜密着性
が低い（塗装皮膜が剥離しやすい）という本質的問題点
を有している。
よって、逆に耐食性が劣化するという現象は、ステンレ
ス鋼板の表面に生成した薄い緻密なクロム酸化物層が関
係し、この酸化皮膜の存在により逆に塗装皮膜密着性が
劣って塗装皮膜が剥離し、塗装皮膜との隙間にたまった
水などにより腐食が促進されるためと考えられている。
このように、従来のステンレス鋼板は、塗装皮膜密着性
が低い（塗装皮膜が剥離しやすい）という本質的問題点
を有している。
【０００６】本発明の目的は、鋼板の表面に形成された
塗装皮膜の密着性に優れ、かつ、塗装皮膜処理後の耐食
性に優れたステンレス鋼板およびその製造方法を提案す
ることにある。
塗装皮膜の密着性に優れ、かつ、塗装皮膜処理後の耐食
性に優れたステンレス鋼板およびその製造方法を提案す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、従来技術が
抱えている上述した問題点を解決するために、種々の組
成、工程条件のステンレス鋼板を作製し、これらに樹脂
塗装皮膜処理を施し、腐食試験を行った。その結果、特
定の成分組成のフェライト系ステンレス鋼板を、大径ロ
ールを用いるタンデム式冷間圧延機で冷間圧延し、焼鈍
酸洗するいわゆる機能品の製造プロセスで製造した鋼板
において、上記の塗装皮膜の密着性が高くかつ塗装皮膜
処理後の耐食性の優れた鋼板が得られることを見出し
た。そしてこれら良好な塗装皮膜の密着性を示す鋼板
は、最表層に特定の結晶方位が集積した鋼板であること
を知見して本発明に想到した。
抱えている上述した問題点を解決するために、種々の組
成、工程条件のステンレス鋼板を作製し、これらに樹脂
塗装皮膜処理を施し、腐食試験を行った。その結果、特
定の成分組成のフェライト系ステンレス鋼板を、大径ロ
ールを用いるタンデム式冷間圧延機で冷間圧延し、焼鈍
酸洗するいわゆる機能品の製造プロセスで製造した鋼板
において、上記の塗装皮膜の密着性が高くかつ塗装皮膜
処理後の耐食性の優れた鋼板が得られることを見出し
た。そしてこれら良好な塗装皮膜の密着性を示す鋼板
は、最表層に特定の結晶方位が集積した鋼板であること
を知見して本発明に想到した。
【０００８】すなわち、本発明は、
Ｃ：0.1mass％以下、
Si：1.0mass％以下、 Mn：1.5mass％以下、
Ｐ：0.06mass％以下、 Ｓ：0.03mass％以下、
Cr：6〜20mass％、 Ni：2.0mass％以下、
Mo：3mass％以下、 Al：1mass％以下、
Ｎ：0.04mass％以下、
Nb:0.01〜0.8mass％及び／またはTi：0.01〜1mass％
を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を
有し、かつ鋼板表面には、板面法線方向と結晶粒の＜11
1＞方向とのなす角が15°以下である結晶粒の割合が面
積率で30％以上有することを特徴とする塗装皮膜の密着
性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板であ
る。本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、その表面
に厚さ2μm以上の樹脂塗装皮膜が形成されていることが
好ましい。さらに、本発明においては、前記樹脂塗装皮
膜はカチオン電着塗装皮膜であることが好ましい。
有し、かつ鋼板表面には、板面法線方向と結晶粒の＜11
1＞方向とのなす角が15°以下である結晶粒の割合が面
積率で30％以上有することを特徴とする塗装皮膜の密着
性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板であ
る。本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、その表面
に厚さ2μm以上の樹脂塗装皮膜が形成されていることが
好ましい。さらに、本発明においては、前記樹脂塗装皮
膜はカチオン電着塗装皮膜であることが好ましい。
【０００９】Ｃ：0.1mass％以下、
Si：1.0mass％以下、 Mn：1.5mass％以下、
Ｐ：0.06mass％以下、 Ｓ：0.03mass％以下、
Cr：6〜20mass％、 Ni：2.0mass％以下、
Mo：3mass％以下、 Al：1mass％以下、
Ｎ：0.04mass％以下、
Nb:0.01〜0.8mass％及び／またはTi：0.01〜1mass％
を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラ
ブを、熱間圧延し、必要に応じて熱延板焼鈍し、必要に
応じて酸洗し、冷間圧延し、必要に応じて連続焼鈍酸洗
してフェライト系ステンレス鋼板を製造する方法におい
て、前記冷間圧延を、大径ロールのタンデム式冷間圧延
機を用いて行うことにより、鋼板表面に、板面法線方向
と結晶粒の＜111＞方向とのなす角が15°以下である結
晶粒（以下、「＜111＞結晶粒」と略記する）とを面積
率で30％以上生成させることを特徴とする塗装皮膜の密
着性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製
造方法である。
ブを、熱間圧延し、必要に応じて熱延板焼鈍し、必要に
応じて酸洗し、冷間圧延し、必要に応じて連続焼鈍酸洗
してフェライト系ステンレス鋼板を製造する方法におい
て、前記冷間圧延を、大径ロールのタンデム式冷間圧延
機を用いて行うことにより、鋼板表面に、板面法線方向
と結晶粒の＜111＞方向とのなす角が15°以下である結
晶粒（以下、「＜111＞結晶粒」と略記する）とを面積
率で30％以上生成させることを特徴とする塗装皮膜の密
着性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製
造方法である。
【００１０】なお、本発明では、板面法線方向と結晶粒
の＜111＞方向のなす角は、電子線後方散乱で測定した
値を用いる。この理由は、従来のＸ線法では、表面から
最大100μm深さまでの情報を検出するのに対し、電子線
後方散乱では、表面性状に直接的に関係する表面に露出
した結晶粒の情報のみを効果的に検出できるからであ
る。電子線後方散乱による場合には、1000結晶粒程度の
個数を測定すれば統計的に安定した測定値が得られる。
なお、結晶粒の面積率とは、上記の全測定結晶粒個数を
100％としたときの、＜111＞結晶粒の個数の比率を意味
する。
の＜111＞方向のなす角は、電子線後方散乱で測定した
値を用いる。この理由は、従来のＸ線法では、表面から
最大100μm深さまでの情報を検出するのに対し、電子線
後方散乱では、表面性状に直接的に関係する表面に露出
した結晶粒の情報のみを効果的に検出できるからであ
る。電子線後方散乱による場合には、1000結晶粒程度の
個数を測定すれば統計的に安定した測定値が得られる。
なお、結晶粒の面積率とは、上記の全測定結晶粒個数を
100％としたときの、＜111＞結晶粒の個数の比率を意味
する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る鋼板を開発
するために行った実験について説明する。 （実験１）種々のCr量を有し、鋼板表面における＜111
＞結晶粒の面積率を種々に変化させたフェライト系ステ
ンレス鋼板を用意し、これらの鋼板に、カチオン電着塗
装により10μmの塗装皮膜処理を施し、塗装皮膜の密着
性を評価した。なお、塗装皮膜の密着性は、塗装皮膜処
理後のサンプルを、50℃の純温水中に10日間浸漬した
後、塗装皮膜にカッターナイフで、2mm間隔で碁盤目状
に地鉄に達する傷を入れ、その部分をテープ剥離した時
の塗装皮膜の剥離面積率を測定し、その結果、塗装皮膜
の剥離面積率が5％以上を不良、5％未満を良として評価
した。評価の結果を図１に示した。Cr量が20mass％以
下、表面の＜111＞結晶粒の割合が30％以上の場合に限
り、優れた密着性が得られていることが明らかである。
するために行った実験について説明する。 （実験１）種々のCr量を有し、鋼板表面における＜111
＞結晶粒の面積率を種々に変化させたフェライト系ステ
ンレス鋼板を用意し、これらの鋼板に、カチオン電着塗
装により10μmの塗装皮膜処理を施し、塗装皮膜の密着
性を評価した。なお、塗装皮膜の密着性は、塗装皮膜処
理後のサンプルを、50℃の純温水中に10日間浸漬した
後、塗装皮膜にカッターナイフで、2mm間隔で碁盤目状
に地鉄に達する傷を入れ、その部分をテープ剥離した時
の塗装皮膜の剥離面積率を測定し、その結果、塗装皮膜
の剥離面積率が5％以上を不良、5％未満を良として評価
した。評価の結果を図１に示した。Cr量が20mass％以
下、表面の＜111＞結晶粒の割合が30％以上の場合に限
り、優れた密着性が得られていることが明らかである。
【００１２】（実験２）種々のCr量を有し、かつ表面の
＜111＞結晶粒の割合が30％を超えるステンレス鋼板
を、70mm×60mmに剪断し、塗装皮膜厚みを種々の変えて
塗装皮膜処理をしたのち、 ・35℃−5mass％NaCl塩水噴霧 ：0.5時間 ・60℃乾燥 ：１時間 ・40℃湿潤（相対湿度≧95％）雰囲気：１時間 を１サイクルとする腐食試験を30サイクル行い、鋼板表
面に生じた最大侵食深さを測定した。その結果を図２に
示したが、Cr量が6％以上であり、かつ、塗装皮膜厚み
が2μm以上の場合には、鋼板最大侵食深さは0.01mm以下
で、良好な耐食性であった。
＜111＞結晶粒の割合が30％を超えるステンレス鋼板
を、70mm×60mmに剪断し、塗装皮膜厚みを種々の変えて
塗装皮膜処理をしたのち、 ・35℃−5mass％NaCl塩水噴霧 ：0.5時間 ・60℃乾燥 ：１時間 ・40℃湿潤（相対湿度≧95％）雰囲気：１時間 を１サイクルとする腐食試験を30サイクル行い、鋼板表
面に生じた最大侵食深さを測定した。その結果を図２に
示したが、Cr量が6％以上であり、かつ、塗装皮膜厚み
が2μm以上の場合には、鋼板最大侵食深さは0.01mm以下
で、良好な耐食性であった。
【００１３】次に、本発明のフェライト系ステンレス鋼
板における成分組成の限定理由について説明する。 Ｃ：0.1mass％以下 Ｃは、結晶粒界を強化し、耐二次加工脆性を向上させる
元素である。しかし、多量に含有し、炭化物となって結
晶粒界に析出するようになると、耐二次加工脆性、結晶
粒界耐食性に悪影響を及ぼす。特に、0.1mass％を超え
ると、その悪影響が顕著となるので、0.1mass％以下に
限定する。好ましくは、0.01mass％以下である。
板における成分組成の限定理由について説明する。 Ｃ：0.1mass％以下 Ｃは、結晶粒界を強化し、耐二次加工脆性を向上させる
元素である。しかし、多量に含有し、炭化物となって結
晶粒界に析出するようになると、耐二次加工脆性、結晶
粒界耐食性に悪影響を及ぼす。特に、0.1mass％を超え
ると、その悪影響が顕著となるので、0.1mass％以下に
限定する。好ましくは、0.01mass％以下である。
【００１４】Si：1.0mass％以下
Siは、耐酸化性、耐食性を改善するために有効な元素で
ある。しかし、1.0mass％を超えると、鋼板の靭性を劣
化させ、溶接部の靭性をも劣化させることから、1.0mas
s％を上限とする。好ましくは、0.05mass％以下であ
る。
ある。しかし、1.0mass％を超えると、鋼板の靭性を劣
化させ、溶接部の靭性をも劣化させることから、1.0mas
s％を上限とする。好ましくは、0.05mass％以下であ
る。
【００１５】Mn：1.5mass％以下
Mnは、耐酸化性を改善するため、少量の存在はむしろ有
効である。しかし、過剰に添加すると、鋼板の靭性を劣
化させ、溶接部の靭性をも劣化させることから、1.5mas
s％以下に限定する。好ましくは、0.3mass％以下であ
る。
効である。しかし、過剰に添加すると、鋼板の靭性を劣
化させ、溶接部の靭性をも劣化させることから、1.5mas
s％以下に限定する。好ましくは、0.3mass％以下であ
る。
【００１６】Ｐ：0.06mass％以下
Ｐは、結晶粒界に偏析しやすく、加工性および結晶粒界
耐食性に悪影響を及ぼすので、この影響が顕著とならな
い0.06mass％を上限とする。好ましくは、0.03mass％以
下である。
耐食性に悪影響を及ぼすので、この影響が顕著とならな
い0.06mass％を上限とする。好ましくは、0.03mass％以
下である。
【００１７】Ｓ：0.03mass％以下
Ｓは、含有量が低い方が、耐食性を向上させる。よっ
て、Ｓ含有量は0.03mass％以下とする。好ましくは、0.
02mass％以下である。
て、Ｓ含有量は0.03mass％以下とする。好ましくは、0.
02mass％以下である。
【００１８】Ni：2.0mass％以下
Niは、耐食性を向上させるため、2.0mass％以下の範囲
で添加しても良い。しかし、2.0mass％を超えて多量に
添加すると、鋼板が硬質化し、また、オーステナイト相
の生成により、応力腐食割れの懸念が生ずる。以上の観
点から2.0mass％を上限とする。好ましくは、0.5mass％
以下である。
で添加しても良い。しかし、2.0mass％を超えて多量に
添加すると、鋼板が硬質化し、また、オーステナイト相
の生成により、応力腐食割れの懸念が生ずる。以上の観
点から2.0mass％を上限とする。好ましくは、0.5mass％
以下である。
【００１９】Cr：6〜20mass％
Crは、耐食性の向上に必須な元素であり、大気中で酸化
して発錆しない程度の耐食性を得るためには、通常12ma
ss％以上が必要とされている。しかしながら、上記（実
験２）の結果から明らかなように、塗装皮膜を適正に形
成した場合には、6mass％存在すれば良好な耐食性が得
られることが判ったので、6mass％を下限とする。一
方、Crは、鋼板表面に緻密な酸化皮膜層を形成し、塗装
皮膜密着性を劣化させる元素でもある。特に、上記（実
験１）の結果が示すように、20mass％を超えて含有する
と、塗装皮膜の密着性を改善する結晶粒の＜111＞方向
の結晶粒の割合を30mass％以上に増大させても塗装皮膜
処理後の剥離が顕著になるので、これを上限とする。従
って、Crは6〜20mass％の範囲とするが、好ましくは、1
2〜18mass％である。
して発錆しない程度の耐食性を得るためには、通常12ma
ss％以上が必要とされている。しかしながら、上記（実
験２）の結果から明らかなように、塗装皮膜を適正に形
成した場合には、6mass％存在すれば良好な耐食性が得
られることが判ったので、6mass％を下限とする。一
方、Crは、鋼板表面に緻密な酸化皮膜層を形成し、塗装
皮膜密着性を劣化させる元素でもある。特に、上記（実
験１）の結果が示すように、20mass％を超えて含有する
と、塗装皮膜の密着性を改善する結晶粒の＜111＞方向
の結晶粒の割合を30mass％以上に増大させても塗装皮膜
処理後の剥離が顕著になるので、これを上限とする。従
って、Crは6〜20mass％の範囲とするが、好ましくは、1
2〜18mass％である。
【００２０】Mo：3mass％以下
Moは、耐食性の向上に有効な元素であるが、3mass％を
超えて含有すると、熱処理時に析出物を生じて加工性の
劣化を招くため、3mass％を上限とする。好ましくは、
2.0mass％以下である。
超えて含有すると、熱処理時に析出物を生じて加工性の
劣化を招くため、3mass％を上限とする。好ましくは、
2.0mass％以下である。
【００２１】Al：1mass％以下
Alは、製鋼工程における脱酸剤として必要であるが、過
度の添加は介在物の生成により、外観および耐食性を劣
化させるため1mass％以下に限定する。好ましくは、0.2
mass％以下である。
度の添加は介在物の生成により、外観および耐食性を劣
化させるため1mass％以下に限定する。好ましくは、0.2
mass％以下である。
【００２２】Nb:0.01〜0.8mass％、Ti：0.01〜1mass％
Nb，Tiは、固溶Ｃ，Ｎを化合物として固定することによ
り、＜111＞結晶粒の量を増加する効果があり、単独、
もしくは複合で添加することが必要である。それぞれ0.
01mass％以下では有効な効果が得られないため、これを
下限とする。しかし、Nbは、0.8mass％を越えて添加す
ると靭性の劣化が顕著となり、また、Tiは、1mass％を
越えて添加すると外観および靭性の劣化を招くため、そ
れぞれ上記の値に上限を定める。好ましくは、Nbは0.5m
ass％以下、Tiは0.25mass％以下である。
り、＜111＞結晶粒の量を増加する効果があり、単独、
もしくは複合で添加することが必要である。それぞれ0.
01mass％以下では有効な効果が得られないため、これを
下限とする。しかし、Nbは、0.8mass％を越えて添加す
ると靭性の劣化が顕著となり、また、Tiは、1mass％を
越えて添加すると外観および靭性の劣化を招くため、そ
れぞれ上記の値に上限を定める。好ましくは、Nbは0.5m
ass％以下、Tiは0.25mass％以下である。
【００２３】Ｎ：0.04mass％以下
Ｎは、結晶粒界を強化し靭性を向上させるが、窒化物と
なって結晶粒界に析出すると、耐食性に悪影響を及ぼす
元素である。その影響は0.04mass％を超えると顕著とな
るので、0.04mass％以下に限定する。好ましくは、0.01
mass％以下である。
なって結晶粒界に析出すると、耐食性に悪影響を及ぼす
元素である。その影響は0.04mass％を超えると顕著とな
るので、0.04mass％以下に限定する。好ましくは、0.01
mass％以下である。
【００２４】本発明では、上記の必須とする元素の他
に、結晶粒界の靭性改善の観点から、必要に応じて、C
o，Ｂを少量添加することを妨げない。さらに、少量の
V，Zr，Ca，Ta，Ｗ，Cu，Snを添加しても、本発明の上
記効果に影響はなく、必要に応じて添加することが可能
である。
に、結晶粒界の靭性改善の観点から、必要に応じて、C
o，Ｂを少量添加することを妨げない。さらに、少量の
V，Zr，Ca，Ta，Ｗ，Cu，Snを添加しても、本発明の上
記効果に影響はなく、必要に応じて添加することが可能
である。
【００２５】次いで、本発明に係るステンレス鋼板の特
性について説明する。本発明のステンレス鋼板において
は、上述したように、板面における結晶粒のうち上記の
定義に係る＜111＞結晶粒の面積率を30％以上とする
と、塗装皮膜密着性が高く、塗装皮膜処理後の耐食性に
優れるステンレス鋼板を得ることができる。しかし、＜
111＞結晶粒の面積率が30％を下回ると、塗装皮膜の安
定した密着が得られなくなるため、30％を下限とする。
性について説明する。本発明のステンレス鋼板において
は、上述したように、板面における結晶粒のうち上記の
定義に係る＜111＞結晶粒の面積率を30％以上とする
と、塗装皮膜密着性が高く、塗装皮膜処理後の耐食性に
優れるステンレス鋼板を得ることができる。しかし、＜
111＞結晶粒の面積率が30％を下回ると、塗装皮膜の安
定した密着が得られなくなるため、30％を下限とする。
【００２６】次に、ステンレス鋼板の表面に施される塗
装皮膜について説明する。従来の表面処理鋼板では、安
定した耐食性を得るための塗装皮膜の厚みは、20μm程
度、少なくとも10μm以上が必要であった。これに対
し、本発明に係るステンレス鋼板の場合、最低2μmの塗
装皮膜の厚みがあれば、安定した耐食性が得られる。こ
れを下回ると、発錆および減肉が顕著になり好ましくな
い。 なお、本発明のステンレス鋼板は、通常よりも薄
い塗装皮膜の厚みで充分な耐食性が得られることを利用
して、例えば、ホワイトボディのうち、構造的に塗装皮
膜の厚みが他の部分より薄くなる部位に使用することも
可能である。また、本発明のステンレス鋼板は、2μm以
上の厚みに樹脂塗装皮膜処理を施してもよい。
装皮膜について説明する。従来の表面処理鋼板では、安
定した耐食性を得るための塗装皮膜の厚みは、20μm程
度、少なくとも10μm以上が必要であった。これに対
し、本発明に係るステンレス鋼板の場合、最低2μmの塗
装皮膜の厚みがあれば、安定した耐食性が得られる。こ
れを下回ると、発錆および減肉が顕著になり好ましくな
い。 なお、本発明のステンレス鋼板は、通常よりも薄
い塗装皮膜の厚みで充分な耐食性が得られることを利用
して、例えば、ホワイトボディのうち、構造的に塗装皮
膜の厚みが他の部分より薄くなる部位に使用することも
可能である。また、本発明のステンレス鋼板は、2μm以
上の厚みに樹脂塗装皮膜処理を施してもよい。
【００２７】本発明に用いる樹脂塗装皮膜処理には、ス
プレー塗装、粉体塗装などの公知の塗装法が適用可能で
あるが、とりわけカチオン電着塗装が好適に適合する。
また、本発明フェライト系ステンレス鋼板は、部材に加
工した後、前記部材に2μm以上の厚みに樹脂塗装皮膜処
理を施してもよい。
プレー塗装、粉体塗装などの公知の塗装法が適用可能で
あるが、とりわけカチオン電着塗装が好適に適合する。
また、本発明フェライト系ステンレス鋼板は、部材に加
工した後、前記部材に2μm以上の厚みに樹脂塗装皮膜処
理を施してもよい。
【００２８】次に、本発明に係るステンレス鋼板を製造
する方法について説明する。製鋼工程は、転炉あるいは
電気炉等で、上記した必須成分および必要に応じて添加
される成分を含む鋼を溶製し、その後ＶＯＤで２次精錬
を行う。溶製した溶鋼は、公知の鋳造方法によって鋼素
材（スラブ）とすることができるが、生産性および品質
の観点からは、連続鋳造法を採用するのが好ましい。連
続鋳造により得られたスラブは、1000〜1250℃に加熱さ
れ、熱間圧延により所望の板厚の熱延板とされる。この
熱延板は、必要に応じて、900〜1100℃の連続焼鈍によ
る熱延板焼鈍を施してもよい。その後、熱延板は、酸洗
後、所望の板厚に冷間圧延した後、必要に応じて焼鈍酸
洗して製品とされる。
する方法について説明する。製鋼工程は、転炉あるいは
電気炉等で、上記した必須成分および必要に応じて添加
される成分を含む鋼を溶製し、その後ＶＯＤで２次精錬
を行う。溶製した溶鋼は、公知の鋳造方法によって鋼素
材（スラブ）とすることができるが、生産性および品質
の観点からは、連続鋳造法を採用するのが好ましい。連
続鋳造により得られたスラブは、1000〜1250℃に加熱さ
れ、熱間圧延により所望の板厚の熱延板とされる。この
熱延板は、必要に応じて、900〜1100℃の連続焼鈍によ
る熱延板焼鈍を施してもよい。その後、熱延板は、酸洗
後、所望の板厚に冷間圧延した後、必要に応じて焼鈍酸
洗して製品とされる。
【００２９】上記工程で、冷間圧延は、大径ロールを用
いたタンデム式冷間圧延機を用いる。この理由は、大径
ロールを用いたタンデム式冷間圧延機にて圧延すること
により、＜111＞結晶粒の比率を30％以上確保するため
の制御が可能になるからである。冷間圧延の際のロール
径は、少なくとも200mmφ以上、好ましくは300mmφ以上
とするのがよい。タンデム式圧延機を用いる理由は、リ
バース式圧延機に比べ、鋼板表面での剪断変形が低減さ
れて、ｒ値を高めることができるからである。なお、冷
間圧延工程は、工程生産上の都合により必要に応じて、
中間焼鈍を含む二回以上の冷延を行ってもかまわない。
いたタンデム式冷間圧延機を用いる。この理由は、大径
ロールを用いたタンデム式冷間圧延機にて圧延すること
により、＜111＞結晶粒の比率を30％以上確保するため
の制御が可能になるからである。冷間圧延の際のロール
径は、少なくとも200mmφ以上、好ましくは300mmφ以上
とするのがよい。タンデム式圧延機を用いる理由は、リ
バース式圧延機に比べ、鋼板表面での剪断変形が低減さ
れて、ｒ値を高めることができるからである。なお、冷
間圧延工程は、工程生産上の都合により必要に応じて、
中間焼鈍を含む二回以上の冷延を行ってもかまわない。
【００３０】また冷延後の焼鈍酸洗は、急速加熱後、80
0〜1100℃の短時間の連続焼鈍後、短時間酸洗を採用す
るのが好ましい。なぜならば、この条件において、上記
の＜111＞結晶粒が多く得られる傾向があるからであ
る。連続焼鈍の加熱速度は、2.0℃／秒以上、均熱保持
時間は150秒以下、また酸洗は600秒以下とすることが好
ましい。なお、用途によっては、焼鈍後に軽度の圧延を
加えて形状、機械的性質の調整を行っても構わない。
0〜1100℃の短時間の連続焼鈍後、短時間酸洗を採用す
るのが好ましい。なぜならば、この条件において、上記
の＜111＞結晶粒が多く得られる傾向があるからであ
る。連続焼鈍の加熱速度は、2.0℃／秒以上、均熱保持
時間は150秒以下、また酸洗は600秒以下とすることが好
ましい。なお、用途によっては、焼鈍後に軽度の圧延を
加えて形状、機械的性質の調整を行っても構わない。
【００３１】上記の方法で製造したステンレス鋼板は、
樹脂塗装皮膜処理を施したのち使用に供することができ
るが、ホワイトボディ等の各種部材やパイプ等の部材に
加工した後、樹脂塗装皮膜処理を施してもよい。上述し
たように、樹脂塗装皮膜処理には、スプレー塗装、粉体
塗装などの公知の塗装法が適用可能であり、とりわけカ
チオン電着塗装が好適である。なお、塗装皮膜処理条件
については特に制限はなく、常法に従えばよい。
樹脂塗装皮膜処理を施したのち使用に供することができ
るが、ホワイトボディ等の各種部材やパイプ等の部材に
加工した後、樹脂塗装皮膜処理を施してもよい。上述し
たように、樹脂塗装皮膜処理には、スプレー塗装、粉体
塗装などの公知の塗装法が適用可能であり、とりわけカ
チオン電着塗装が好適である。なお、塗装皮膜処理条件
については特に制限はなく、常法に従えばよい。
【００３２】
【実施例】＜発明例１＞Ｃ：0.004mass％，Si：0.10mas
s％，Mn：0.18mass％，Ｐ：0.04mass％，Ｓ：0.01mass
％，Cr：8.5mass％，Ni：0.2mass％，Mo：1.2mass％，C
u：0.3mass％，V：0.06mass％，Al：0.04mass％，Nb：
0.002mass％，Ti：0.3mass％，Ｎ：0.01mass％を含み、
残部実質的にFeからなるスラブを、1120℃に加熱後、熱
延仕上温度780℃で熱延し、板厚4.0mmの熱延板とした。
その後、980℃×60秒の熱延板焼鈍をした後、ロール径2
50mmφのタンデム式冷間圧延機で厚さ0.85mmの冷延板と
した。さらに、920℃×20秒の仕上焼鈍を行った後、酸
洗により脱スケールし、厚さ0.8mmの供試ステンレス鋼
板とした。このステンレス鋼板表面の＜111＞結晶粒の
面積比率は42％であった。また、このステンレス鋼板を
脱脂後、日本ペイント社製サーフダインSD2500MZL溶液
で化成処理し、さらに同社製の塗装液V−20を用いてカ
チオン電着塗装を行い、膜厚8μmの樹脂皮膜を形成し
た。塗装皮膜処理後の樹脂皮膜について、先述した方法
でテープ剥離試験の行った結果、塗膜剥離もなく良好な
密着性を示した。さらに、 ・35℃−5mass％NaCl塩水噴霧 ：0.5時間 ・60℃乾燥 ：１時間 ・40℃湿潤（相対湿度≧95％）雰囲気:１時間 を１サイクルとする腐食試験を、30サイクル繰返した
後、ステンレス鋼板に生じた最大浸食深さを測定した。
結果は0.01mm以下で、良好であった。
s％，Mn：0.18mass％，Ｐ：0.04mass％，Ｓ：0.01mass
％，Cr：8.5mass％，Ni：0.2mass％，Mo：1.2mass％，C
u：0.3mass％，V：0.06mass％，Al：0.04mass％，Nb：
0.002mass％，Ti：0.3mass％，Ｎ：0.01mass％を含み、
残部実質的にFeからなるスラブを、1120℃に加熱後、熱
延仕上温度780℃で熱延し、板厚4.0mmの熱延板とした。
その後、980℃×60秒の熱延板焼鈍をした後、ロール径2
50mmφのタンデム式冷間圧延機で厚さ0.85mmの冷延板と
した。さらに、920℃×20秒の仕上焼鈍を行った後、酸
洗により脱スケールし、厚さ0.8mmの供試ステンレス鋼
板とした。このステンレス鋼板表面の＜111＞結晶粒の
面積比率は42％であった。また、このステンレス鋼板を
脱脂後、日本ペイント社製サーフダインSD2500MZL溶液
で化成処理し、さらに同社製の塗装液V−20を用いてカ
チオン電着塗装を行い、膜厚8μmの樹脂皮膜を形成し
た。塗装皮膜処理後の樹脂皮膜について、先述した方法
でテープ剥離試験の行った結果、塗膜剥離もなく良好な
密着性を示した。さらに、 ・35℃−5mass％NaCl塩水噴霧 ：0.5時間 ・60℃乾燥 ：１時間 ・40℃湿潤（相対湿度≧95％）雰囲気:１時間 を１サイクルとする腐食試験を、30サイクル繰返した
後、ステンレス鋼板に生じた最大浸食深さを測定した。
結果は0.01mm以下で、良好であった。
【００３３】＜比較例１＞実施例１と同じ熱延板素材
に、980℃×60秒の熱延板焼鈍を施したのち、リバース
式の小径クラスター式圧延機で、厚さ0.85mmの冷延板と
した。さらに、900℃×100秒の仕上焼鈍後、酸洗を行い
脱スケールし、厚さ0.8mmの冷延焼鈍酸洗板とし、供試
ステンレス鋼板とした。このステンレス鋼板表面の＜11
1＞結晶粒の面積比率は25％であった。また、この鋼板
を脱脂後、日本ペイント社製サーフダインSD2500MZL溶
液で化成処理し、さらに同社製の塗装液V−20を用いて
カチオン電着塗装を行い膜厚8μmの樹脂皮膜を被成し
た。塗装皮膜処理後の樹脂皮膜について、発明例１と同
じテープ剥離試験を行ったところ、まだら模様に剥離
し、剥離面積率も10％となり、不良と評価された。さら
にこの鋼板に、発明例１と同じ条件の腐食試験を行った
ところ、30サイクル経過後のステンレス鋼板の最大浸食
深さは0.24mmとなり、塗装皮膜が剥離した隙間を中心に
発錆が顕著であった。
に、980℃×60秒の熱延板焼鈍を施したのち、リバース
式の小径クラスター式圧延機で、厚さ0.85mmの冷延板と
した。さらに、900℃×100秒の仕上焼鈍後、酸洗を行い
脱スケールし、厚さ0.8mmの冷延焼鈍酸洗板とし、供試
ステンレス鋼板とした。このステンレス鋼板表面の＜11
1＞結晶粒の面積比率は25％であった。また、この鋼板
を脱脂後、日本ペイント社製サーフダインSD2500MZL溶
液で化成処理し、さらに同社製の塗装液V−20を用いて
カチオン電着塗装を行い膜厚8μmの樹脂皮膜を被成し
た。塗装皮膜処理後の樹脂皮膜について、発明例１と同
じテープ剥離試験を行ったところ、まだら模様に剥離
し、剥離面積率も10％となり、不良と評価された。さら
にこの鋼板に、発明例１と同じ条件の腐食試験を行った
ところ、30サイクル経過後のステンレス鋼板の最大浸食
深さは0.24mmとなり、塗装皮膜が剥離した隙間を中心に
発錆が顕著であった。
【００３４】＜発明例２＞Ｃ：0.021mass％，Si：0.4ma
ss％，Mn：0.25mass％，Ｐ：0.03mass％，Ｓ：0.02mass
％，Cr：12.9mass％，Ni：0.3mass％，Mo：0.02mass
％，Al：0.03mass％，Nb：0.3mass％，Ti：0.2mass％，
N：0.01mass％を含み、残部実質的にFeからなるスラブ
を、1160℃に加熱後、粗圧延と7スタンドの仕上圧延か
らなる熱間圧延を仕上温度780℃で行い、板厚3．5mmの
熱延板とした。その後、980℃×40秒の熱延板焼鈍をし
た後、ロール径250mmφの4スタンドタンデム式冷間圧延
機で、厚さ0.85mmの冷延板とした。その後、920℃×20
秒の仕上焼鈍と、軽酸洗で脱スケールを行い、厚さ0.8m
mの焼鈍酸洗板とした。このステンレス鋼板の＜111＞結
晶粒の面積率は35％であった。さらに、この板をパイプ
に加工したのち、エポキシ樹脂を吹きつけて塗装皮膜処
理を施したところ良好な密着性が得られた。また、発明
例１と同じ、腐食試験を行い、侵食深さを測定した結
果、最大浸食深さは0.01mm以下と良好であった。
ss％，Mn：0.25mass％，Ｐ：0.03mass％，Ｓ：0.02mass
％，Cr：12.9mass％，Ni：0.3mass％，Mo：0.02mass
％，Al：0.03mass％，Nb：0.3mass％，Ti：0.2mass％，
N：0.01mass％を含み、残部実質的にFeからなるスラブ
を、1160℃に加熱後、粗圧延と7スタンドの仕上圧延か
らなる熱間圧延を仕上温度780℃で行い、板厚3．5mmの
熱延板とした。その後、980℃×40秒の熱延板焼鈍をし
た後、ロール径250mmφの4スタンドタンデム式冷間圧延
機で、厚さ0.85mmの冷延板とした。その後、920℃×20
秒の仕上焼鈍と、軽酸洗で脱スケールを行い、厚さ0.8m
mの焼鈍酸洗板とした。このステンレス鋼板の＜111＞結
晶粒の面積率は35％であった。さらに、この板をパイプ
に加工したのち、エポキシ樹脂を吹きつけて塗装皮膜処
理を施したところ良好な密着性が得られた。また、発明
例１と同じ、腐食試験を行い、侵食深さを測定した結
果、最大浸食深さは0.01mm以下と良好であった。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、Cr含有量を6〜20mass％、鋼板表面に占める＜111＞
方向の結晶粒の面積率を30％以上とすることにより、塗
装皮膜の密着性が高くかつ塗装皮膜処理後の耐食性に極
めて優れるフェライト系ステンレス鋼板を得ることがで
きる。また、本発明に係るステンレス鋼板は、鋼板およ
びその鋼板を加工した部材に樹脂塗装皮膜処理を行うこ
とにより、塗装皮膜の密着性が高くかつ塗装皮膜処理後
の耐食性に極めて優れるフェライト系ステンレス鋼板を
得ることができる。さらに、本発明に係るステンレス鋼
板は、塗装皮膜の密着性に優れるため、最低2μm程度の
塗装皮膜の厚みがあれば十分安定した耐食性が得られ
る。従って、塗装皮膜の厚みが、構造的に他の部分より
薄くなる部位に使用することできる。
ば、Cr含有量を6〜20mass％、鋼板表面に占める＜111＞
方向の結晶粒の面積率を30％以上とすることにより、塗
装皮膜の密着性が高くかつ塗装皮膜処理後の耐食性に極
めて優れるフェライト系ステンレス鋼板を得ることがで
きる。また、本発明に係るステンレス鋼板は、鋼板およ
びその鋼板を加工した部材に樹脂塗装皮膜処理を行うこ
とにより、塗装皮膜の密着性が高くかつ塗装皮膜処理後
の耐食性に極めて優れるフェライト系ステンレス鋼板を
得ることができる。さらに、本発明に係るステンレス鋼
板は、塗装皮膜の密着性に優れるため、最低2μm程度の
塗装皮膜の厚みがあれば十分安定した耐食性が得られ
る。従って、塗装皮膜の厚みが、構造的に他の部分より
薄くなる部位に使用することできる。
【図１】 鋼中Cr量と表面の＜111＞結晶粒の面積率が
塗装皮膜の剥離性に及ぼす影響を示した図である。
塗装皮膜の剥離性に及ぼす影響を示した図である。
【図２】 鋼中Cr量と塗装皮膜の厚みが耐食性に及ぼす
影響を示した図である。
影響を示した図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 古君 修
千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製
鉄株式会社技術研究所内
Ｆターム(参考） 4K032 AA04 AA12 AA13 AA16 AA19
AA20 AA21 AA22 AA23 AA24
AA27 AA29 AA31 AA35 BA01
CA02 CC03 CF03 CG02 CH05
4K037 EA01 EA04 EA05 EA12 EA15
EA17 EA18 EA19 EA20 EA23
EA25 EA27 EA31 EB08 FA02
FC03 FF03 FH01 FJ06 GA03
JA06
Claims (4)
- 【請求項１】Ｃ：0.1mass％以下、 Si：1.0mass％以下、 Mn：1.5mass％以下、 Ｐ：0.06mass％以下、 Ｓ：0.03mass％以下、 Cr：6〜20mass％、 Ni：2.0mass％以下、 Mo：3mass％以下、 Al：1mass％以下、 Ｎ：0.04mass％以下、 Nb:0.01〜0.8mass％及び／またはTi：0.01〜1mass％ を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を
有し、かつ鋼板表面には、板面法線方向と結晶粒の＜11
1＞方向とのなす角が15°以下である結晶粒の割合が面
積率で30％以上有することを特徴とする塗装皮膜の密着
性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板。 - 【請求項２】前記鋼板は、その表面に厚さ2μm以上の樹
脂塗装皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１
に記載のフェライト系ステンレス鋼板。 - 【請求項３】前記樹脂塗装皮膜がカチオン電着塗装皮膜
であることを特徴とする請求項２または３に記載のフェ
ライト系ステンレス鋼板。 - 【請求項４】Ｃ：0.1mass％以下、 Si：1.0mass％以下、 Mn：1.5mass％以下、 Ｐ：0.06mass％以下、 Ｓ：0.03mass％以下、 Cr：6〜20mass％、 Ni：2.0mass％以下、 Mo：3mass％以下、 Al：1mass％以下、 Ｎ：0.04mass％以下、 Nb:0.01〜0.8mass％及び／またはTi：0.01〜1mass％ を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラ
ブを、熱間圧延し、冷間圧延して、フェライト系ステン
レス鋼板を製造する方法において、前記冷間圧延を、大
径ロールのタンデム式冷間圧延機を用いて行うことによ
り、鋼板表面に、板面法線方向と結晶粒の＜111＞方向
とのなす角が15°以下である結晶粒を面積率で30％以上
生成させることを特徴とする塗装皮膜の密着性と耐食性
に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248853A JP4655432B2 (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 塗装皮膜の密着性と耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003064452A true JP2003064452A (ja) | 2003-03-05 |
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| JP2012207298A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 疲労特性に優れた容器用フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
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-
2001
- 2001-08-20 JP JP2001248853A patent/JP4655432B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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