JP2003342798A - 表面の平滑なステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステンレス鋼の冷間圧延後の鋼帯を、弱酸化
性雰囲気中で焼鈍し電解酸洗した時の表面粗さを小さく
安定化する表面の平滑なステンレス鋼板の製造方法を提
供する。 【解決手段】 ステンレス鋼の冷間圧延後の鋼帯を、露
点−１５〜−４０℃の弱酸化性雰囲気中で、鋼板の再結
晶開始温度〜再結晶完了温度＋２０〜＋６０℃の範囲で
焼鈍し、次に表面粗さがＲａ０．５μｍ以下の冷間圧延
ロールを用いて０．３〜２．５％の冷間圧延をするか、
あるいは表面粗さがＲａ０．５μｍ以下のベンデイング
ロールにより０．３〜２．５％の減肉歪を付与した後、
２０〜４００ｇ／Ｌ硫酸水溶液中に、等のフルオロケイ
酸塩、もしくはフルオロホウ酸塩を添加し、更に硝酸
塩、硫酸塩の１種又は２種を混合した酸洗溶液で電解酸
洗することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼の冷
間圧延後の鋼帯を、焼鈍し加工性の良い鋼帯として製造
する場合に、平滑な表面を有する鋼帯を製造する方法に
関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼の冷延鋼帯の製造に関して
は、熱間圧延後のホットコイルの酸化スケールをデスケ
ールした後に冷間圧延し焼鈍し酸洗して製品として製造
される。このような鋼板は様々な機器の表面に用いられ
る場合が多く、仕上表面が美麗であることが求められ
る。

【０００３】この冷延鋼帯の製造法の製品前に実施され
る酸洗に関して、特開昭６１−２７６９９９号公報で
は、Ｃｒ含有鋼板を、特定濃度の硫酸水溶液にフルオロ
ケイ酸塩又はフルオロホウ酸塩、及び硝酸塩又は硫酸塩
を添加した溶液で電解酸洗することにより、仕上表面の
美麗な鋼板を得る方法が示されている。

【０００４】また、この冷延鋼帯の製造法の製品前に実
施される焼鈍と酸洗に関して、特開昭３−９０６００号
公報では、Ｃｒ含有冷延鋼板について露点を−１５〜−
４０℃弱酸化性雰囲気でかつ鋼板の再結晶開始温度〜再
結晶完了温度＋５０℃の範囲で焼鈍し、フルオロケイ酸
塩等を添加した硫酸水溶液で電解酸洗することで、外観
の平滑な鋼板を高速大量生産する方法が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの製造法に関
し、さらに詳細な検討を行った結果、以下のことが判明
した。特開昭６１−２７６９９９号公報及び特開昭３−
９０６００号公報に示された方法で冷延鋼帯を製造した
場合、焼鈍酸洗後の冷延鋼帯表面の粗さに大きなバラツ
キが生じることがわかった。本発明の目的は、従来技術
では達成できなかった製品表面粗さを小さく安定化する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
には、ステンレス鋼の冷間圧延後の鋼帯を、露点−１５
〜−４０℃の弱酸化性雰囲気中で、鋼板の再結晶開始温
度〜再結晶完了温度＋６０℃の範囲で焼鈍し、次に、表
面粗さがＲａ０．５μｍ以下の冷間圧延ロールを用いて
０．３〜２．５％の冷間圧延をするか、あるいは表面粗
さがＲａ０．５μｍ以下のベンデイングロールにより
０．３〜２．５％の減肉歪を付与した後、２０〜４００
ｇ／Ｌ硫酸水溶液中に、Ｎａ₂ ＳｉＦ₆ 等のフルオロケ
イ酸塩、もしくはＮａＢＦ₄ 等のフルオロホウ酸塩を添
加し、更にＮａＮＯ₃ 、Ｎａ₂ ＳＯ ₄ 等の硝酸塩、硫酸
塩の１種又は２種を混合した酸洗溶液で電解酸洗するこ
とを行なうことが有効である。

【０００７】

【発明の実施の形態】課題解決のため種々の詳細な検討
を行った結果、製品表面粗さを小さく安定化する方法と
して、冷間圧延後の鋼帯を焼鈍した後にメカニカルデス
ケを作用させ、所定の酸洗溶液で電解酸洗することがが
最も有効であることを見出した。以下、実験結果に従い
説明する。

【０００８】特開昭６１−２７６９９９及び特開昭３−
９０６００号公報に示された方法で冷延鋼帯を製造した
場合、焼鈍酸洗後の冷延鋼帯表面の粗さに大きなバラツ
キが生じることがわかった。この原因を検討した結果、
焼鈍時の露点や加熱温度の変動にともない生成する酸化
スケールの状態が変化し、板面内での酸洗の程度に変化
が生じるためであることが判明した。

【０００９】この酸洗後の粗さを小さく安定化するため
に、メカニカルデスケによる方法を検討した。ＳＵＳ４
３０の冷間圧延後の表面粗さ０．２μｍの鋼帯を、露点
−２０℃の弱酸化性雰囲気中で、鋼板の再結晶開始と再
結晶完了を考慮した温度８５０℃で２０ｓｅｃ間焼鈍す
る。次に、表面粗さがＲａ０．１〜１．５μｍの冷間圧
延ロールを用いて０．１〜３．０％の冷間圧延を行い、
１００ｇ／Ｌ硫酸水溶液中に、２０ｇ／Ｌ Ｎａ₂ Ｓｉ
Ｆ₆ 、５０ｇ／Ｌ ＮａＮＯ₃ 、５０ｇ／ＬＮａ₂ ＳＯ
₄ を混合した酸洗溶液で４０Ａ／Ｄｍ² の電流密度で鋼
帯を陰極とし８０℃で１０ｓｅｃ間電解酸洗した。

【００１０】このようにして製造した、ロールの表面粗
さと圧下率と酸洗後の表面粗さの関係を図１に示す。
０．１％の圧下率では圧下しない場合と同じで、いずれ
のロールの表面粗さでも酸洗後の鋼板の表面粗さは大き
くバラツキも大きい。０．３％以上の圧下で、ロールの
表面粗さを小さくすると酸洗後の鋼板の表面粗さも小さ
くなる。この場合、ロール粗さが０．５μｍを超えると
粗くなることが判明した。

【００１１】このように、カニカルデスケを作用させ、
所定の酸洗溶液で電解酸洗することがが有効である理由
は、弱酸化性雰囲気中で加熱され生成した酸化スケール
が緻密であり、酸化スケール下のメタル部と酸洗溶液の
間の溶解反応を阻害しているためであり、この溶解反応
を均一に作用させる為にメカニカルデスケーリングが有
効に作用しているものと考えられる。

【００１２】次に限定理由について説明する。ステンレ
ス鋼の冷間圧延後の鋼帯については、Ｃｒ量８〜２５％
を含有する鋼帯とする。この鋼板では冷延鋼板を弱酸化
性雰囲気中であっても加熱すると緻密な酸化スケールを
生成するためである。

【００１３】冷延鋼帯の焼鈍条件については、露点を−
１５〜−４０℃の弱酸化性雰囲気中とする。−１５〜−
４０℃の範囲では電解酸洗しやすい酸化スケールが生成
する。一方、−１５℃より高温では電解酸洗で除去でき
ない厚さの酸化スケールが生成するためであり、露点は
低いほど良いが−４０℃より低温の露点を得るには設備
費が増大してしまうためである。

【００１４】この弱酸化性雰囲気は窒素中に水素を１〜
２０％加えることによって得られる。水素濃度が１％未
満であれば酸化スケールの厚みは著しく厚くなり、後で
行われる酸洗作業が煩雑になる。また、水素濃度が２０
％を越すと供給するガスのコストがかさみ、操業面での
安全管理にも問題をきたす。

【００１５】また、製品鋼帯を加工しやすい柔らかな鋼
帯とするため、鋼板の再結晶開始温度〜再結晶完了温度
＋６０℃の範囲で焼鈍する。再結晶開始温度未満では軟
質化が安定しない。一方、再結晶完了温度＋６０℃を越
えると粒成長しやすく組織を一定化できないためであ
る。

【００１６】メカニカルデスケーリングのための冷間圧
延ロールは、表面粗さをＲａ０．５μｍ以下にし、０．
３〜２．５％の冷間圧延をする。表面粗さがＲａ０．５
μｍ以下で、０．３〜２．５％の冷間圧延をした場合に
酸洗後の鋼板の表面粗さを高平滑にすることができる。
ロール表面粗さＲａ０．５μｍを超えると酸洗後の鋼板
の表面粗さが安定せず大きくなり、０．３％未満の圧下
率では効果がなく、２．５％を超えた条件では加工硬化
の程度が大きくなる。

【００１７】また、メカニカルデスケーリングのために
ベンデイングロールによる方法も有用である。この場合
もロールの表面粗さをＲａ０．５μｍ以下にし、０．３
〜２．５％の減肉歪を付与することで酸洗後の鋼板の表
面粗さを高平滑にすることができる。ロール表面粗さＲ
ａ０．５μｍを超えると酸洗後の鋼板の表面粗さが安定
せず大きくなる。減肉歪は０．３％未満では効果がな
く、２．５％を超えた減肉歪では加工硬化の程度が大き
くなる。

【００１８】電解酸洗溶液として、２０〜４００ｇ／Ｌ
（リットル）硫酸水溶液中に、Ｎａ ₂ ＳｉＦ₆ 等のフル
オロケイ酸塩、もしくはＮａＢＦ₄ 等のフルオロホウ酸
塩を添加し、更にＮａＮＯ₃ 、Ｎａ₂ ＳＯ₄ 等の硝酸
塩、硫酸塩の１種又は２種を混合した酸洗溶液を用い
る。２０〜４００ｇ／Ｌ硫酸で安定した電解酸洗が可能
で、２０ｇ／Ｌ未満では酸洗能力が極端に小さくなり、
４００ｇ／Ｌを越えると酸洗能力を制御することがむつ
かしくなる。

【００１９】Ｎａ₂ ＳｉＦ₆ 等のフルオロケイ酸塩、も
しくはＮａＢＦ₄ 等のフルオロホウ酸塩は、酸化スケー
ルの除去速度を大幅に向上させるために添加する。その
添加量としては、硫酸水溶液１Ｌあたり１〜５０ｇが好
ましい。硫酸水溶液１Ｌあたり１ｇ未満では効果がほと
んど見られず、一方、５０ｇを超えても効果は飽和す
る。

【００２０】ＮａＮＯ₃ 等の硝酸塩は、電解酸洗時に鋼
帯が陰極化するときに素地の溶解を促進させるために、
Ｎａ２ ＳＯ４ 等の硫酸塩は、電解酸洗における過酸
洗を抑制するために添加する。その添加量は硫酸水溶液
１Ｌあたり５０〜４００ｇ添加するのが好ましい。硫酸
水溶液１Ｌあたり５０ｇ未満では効果がほとんど見られ
ず、一方４０００ｇを超えても効果は飽和する。

【００２１】電解酸洗は、酸洗浴中を通板する鋼帯の両
面に対向して２枚１組の陽極板、陰極板を設け間接通電
酸洗する。このような手順で製造した表面は０．１〜１
μｍ程度の素地溶解を伴うため、酸洗特有の表面を有す
る。

【００２２】

【実施例】ＳＵＳ４３０の冷間圧延後の表面粗さ０．２
μｍの鋼帯を、表１に示す条件で焼鈍した。次に、表面
粗さがＲａ０．５μｍ以下の冷間圧延ロールを用いて
０．３〜２．５％の冷間圧延をするか、あるいは表面粗
さがＲａ０．５μｍ以下のベンデイングロールにより
０．３〜２．５％の減肉歪を付与した後、表２に示す条
件で鋼帯を電解酸洗した。このようにして製造した、酸
洗後の鋼帯は、冷間圧延ロールによる方法を表３に、ベ
ンデイングロールによる方法を表４に示す様に表面平滑
性と引張強さはいずれも良好になった。この条件外のも
のでは、表面粗さが大きく、バラツキも大きなものとな
ったり、引張強さの値の大きい加工硬化した鋼板になっ
た。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】

【発明の効果】本発明によって、従来技術では達成でき
なっかた、製品表面粗さを小さく安定化することが出来
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷延鋼帯を、弱酸化性雰囲気中で焼鈍した後
に、表面粗さが異なる冷間圧延ロールを用いて、圧下率
を変更して冷間圧延を行い、さらに一定条件で電解酸洗
した場合に、冷間圧延ロールの表面粗さと、冷延圧下率
と、酸洗後の鋼板の表面粗さとの関係を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 明彦 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 AA07 AD05 BB09 BB15 BC05 BD09 BD10 CB03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼の冷間圧延後の鋼帯を、露
   点−１５〜−４０℃の弱酸化性雰囲気中で、鋼板の再結
   晶開始温度〜再結晶完了温度＋６０℃の範囲で焼鈍し、
   次に、表面粗さがＲａ０．５μｍ以下の冷間圧延ロール
   を用いて圧下率０．３〜２．５％の冷間圧延をした後、
   ２０〜４００ｇ／Ｌ（リットル）硫酸水溶液中に、フル
   オロケイ酸塩もしくはフルオロホウ酸塩の１種又は２種
   を添加し、更に硝酸塩、硫酸塩の１種又は２種を混合し
   た酸洗溶液で電解酸洗することを特徴とする表面の平滑
   なステンレス鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】 焼鈍に引き続く冷間圧延に換えて、表面
   粗さがＲａ０．５μｍ以下のベンデイングロールにより
   ０．３〜２．５％の減肉歪を付与することを特徴とする
   請求項１記載の表面の平滑なステンレス鋼板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 フルオロケイ酸塩もしくはフルオロホウ
   酸塩の１種又は２種を、硫酸水溶液１Ｌ（リットル）あ
   たり１〜５０ｇ添加することを特徴とする請求項１もし
   くは２記載の表面の平滑なステンレス鋼板の製造方法。
4. 【請求項４】 硝酸塩、硫酸塩の１種又は２種を、硫酸
   水溶液１Ｌあたり５０〜４００ｇ添加することを特徴と
   する請求項１〜３記載の表面の平滑なステンレス鋼板の
   製造方法。