JP2004306077A

JP2004306077A - ステンレス鋼帯の製造方法

Info

Publication number: JP2004306077A
Application number: JP2003102407A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Goto; 勇三後藤; Toru Matsuhashi; 透松橋; Hikari Okada; 光岡田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】表面性状に優れたステンレス鋼帯の製造方法の提供。
【解決手段】（１）ステンレス熱延鋼帯を焼鈍し、ロールベンダ、圧延機およびテンションレベラの１種以上により伸び率１．０％以上の伸びを与えた後にショットブラストにより脱スケールし、複数の酸洗槽で酸洗するステンレス熱延鋼帯の製造方法であって、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することを特徴とするステンレス熱延鋼帯の製造方法。（２）ステンレス冷延鋼帯を焼鈍し、前処理した後、１以上の酸洗槽で酸洗するステンレス冷延鋼帯の製造方法であって、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の製造方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス熱延鋼帯およびステンレス冷延鋼帯の製造方法に係り、特に、表面性状に優れたステンレス鋼帯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼板は優れた耐食性を有しており、最終製品の表面を構成する部材としてそのまま用いられることが多く、ステンレス鋼板の表面性状を向上させることは極めて重要である。このため、ステンレス鋼板の製造においては、十分な光沢を有すること、光沢のムラがないことのほか、生産効率を向上させることを目的として、酸洗処理方法を中心とした様々な改善がなされている。
【０００３】
特許文献１および２には、酸洗処理の前後および酸洗槽と酸洗槽の間に砥粒入りブラシ（以下、「研削ブラシ」という）を用いる方法が提案されている。これにより高効率な酸洗処理を確保し、ひいては生産性を向上させることが可能である。
【０００４】
しかし、ステンレス熱延鋼帯は平坦形状が悪い場合が多く、研削ブラシの当たりが強い面と弱い面において、研削ムラ（表面の光沢ムラ）が生じる。通常、研削ブラシの直前で鋼帯の平坦矯正を実施しているが、それでもこの研削ムラを完全に除去するのは困難である。このようにして発生した研削ムラは、その後の冷間圧延、焼鈍、酸洗、調質圧延の工程を経ても改善されず、最終製品の光沢ムラの原因となる。このため、ステンレス熱延鋼帯の酸洗処理後にコイルグラインダーによる表面研磨を行われているが、研削ブラシだけでなく、コイルグラインダーの費用も必要となり、製造コストの上昇を招く。
【０００５】
一般に、酸洗処理槽の出側には、酸洗時に発生する汚れ（スマット）を除去するべく、洗浄ブラシが取り付けられている。しかし、この洗浄ブラシが偏った状態で摩耗すると、摩耗部分ではスマットを除去できなくなり、結果として最終製品に光沢ムラを生じさせる。
【０００６】
一方、高圧水を使用した脱スケール方法として、下記の方法が提案されている。
【０００７】
特許文献３には、ショットブラスト、液体ホーミング等により機械的に脱スケールしたステンレス熱延鋼帯の表面を、酸洗処理した後、高圧水または高圧水蒸気を噴射して、ステンレス熱延鋼帯の脱スケールを行う方法が提案されている。この発明ではスケールと鋼板との界面までクラックを導入させることができないため、酸洗液の浸透が不十分となって酸洗効率が低下する問題がある。
【０００８】
特許文献４にはステンレス鋼を冷延し、大気中焼鈍酸洗処理を施した後、ダルロールにより軽圧延し、更に大気中焼鈍または光輝焼鈍後酸洗処理を施す防眩性、色調均一性および耐食性に優れたダル仕上げステンレス鋼板の製造方法が提案されている。しかし、この方法では、ダルロールによる軽圧延を含め２回の冷延圧延を行う必要があり、さらに焼鈍処理も２回行うことが必要である。従って、ステンレス鋼帯の製造方法として工程が複雑であり、製造コストの上昇を招く。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１７８２７号公報
【特許文献２】
特開平６−１７０４３２号公報
【特許文献３】
特開昭５９−１４７７１１号公報
【特許文献４】
特開平６−１８２４０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、低コストで、生産効率がよく、しかも表面性状に優れたステンレス鋼帯の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記の（１）に示すステンレス熱延鋼帯の製造方法および（２）に示すステンレス冷延鋼帯の製造方法を要旨とする。
【００１２】
（１）ステンレス熱延鋼帯を焼鈍し、ロールベンダ、圧延機およびテンションレベラの１種以上により伸び率１．０％以上の伸びを与えた後にショットブラストにより脱スケールし、複数の酸洗槽で酸洗するステンレス熱延鋼帯の製造方法であって、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することを特徴とするステンレス熱延鋼帯の製造方法。
【００１３】
（２）ステンレス冷延鋼帯を焼鈍し、前処理した後、１以上の酸洗槽で酸洗するステンレス冷延鋼帯の製造方法であって、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のステンレス鋼帯の製造方法を説明する。
【００１５】
１．ステンレス熱延鋼帯の製造方法
図１は、本発明のステンレス熱延鋼帯の製造方法の一例を示す模式図である。本発明法においては、例えば図１に示すように、ステンレス熱延鋼帯１−１は、焼鈍炉２−１により焼鈍され、ロールベンダ３により伸び率１．０％以上の伸びが与えられた後にショットブラスト４による脱スケールが施され、酸洗槽５−１、５−２を通過して捲き取られる。このとき、スプレーノズル６−１、６−２により圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄される。
【００１６】
なお、焼鈍後のステンレス熱延鋼帯１−１には、図１に示すようにロールベンダ３により伸びを与えてもよく、圧延機またはテンションレベラにより伸びを与えてもよい。更に、これらの装置の２種以上を組み合わせて用いてもよい。図１では便宜上、２つの酸洗槽５−１、５−２を図示しているが、酸洗槽の数は、鋼種、最終製品に要求される性能に応じて増加させてもよい。但し、酸洗槽の数が１つの場合には、スケールを完全に除去することが困難となるため、２以上の酸洗槽を通過させることが必要である。また、図１では２つのスプレーノズル６−１、６−２を設置した例を示したが、スプレーノズルは、少なくとも最終酸洗槽の下流側に設置されておればよく、図１のスプレーノズル６−１は省略できる。
【００１７】
本発明のステンレス熱延鋼帯の製造方法は、高効率にスケール、スマットの除去ができるため、研削ブラシおよび洗浄ブラシは必ずしも必要ではない。但し、表面品質が損なわれない程度にその当たりを弱くすれば、図１に示すように、酸洗槽５−１、５−２の出側においてブラシ７−１、７−２を使用してもよい。
【００１８】
２．ステンレス熱延鋼帯に与える伸びについて
本発明のステンレス熱延鋼帯の製造方法においては、ショットブラストによる脱スケールの前に、ロールベンダ、圧延機およびテンションレベラの１種以上により伸び率１．０％以上の伸びを与える必要がある。これは、ショットブラストによる脱スケールを行う前に、ステンレス熱延鋼帯にベンディング等を与えることによりその表面に付着したスケールに十分なクラックを導入させる（スケールと鋼板との界面までクラックを導入させる）ためである。これによりその後の酸洗処理の効率を向上させることができる。
【００１９】
しかし、その伸び率が１．０％未満の場合には、クラックの導入量が少なく、その後の酸洗処理における酸液の浸透が不十分となり酸洗処理を長時間行う必要が生じる。従って、ショットブラストによる脱スケールの前に、ロールベンダ等により伸び率１．０％以上の伸びを与えることとした。ロールベンダ、圧延機およびテンションレベラの２種以上を用いる場合には、これらの装置を通過する際の合計伸び率が１．０％以上となっておればよい。
【００２０】
なお、上記の伸び率の上限は、押し込み疵が発生しない程度、具体的には２０％であればよい。押し込み疵の発生頻度は、鋼帯の種類（スケールの組成、厚さ等）、設備仕様（異物除去装置の有無、その性能等）等により大きく異なるが、伸び率が２０％を超えると極端に増加するからである。望ましい上限は１０％である。
【００２１】
３．ステンレス冷延鋼帯の製造方法
図２は、本発明のステンレス冷延鋼帯の製造方法の一例を示す模式図である。本発明法においては、例えば図２に示すように、ステンレス冷延鋼帯１−２は、焼鈍炉２−２により焼鈍され、前処理槽８−１、酸洗槽５−３を通過して捲き取られる。このとき、スプレーノズル６−３、６−４により圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄される。ここで、ステンレス冷延鋼帯の前処理としては、例えば、アルカリ溶融塩への浸漬および中性塩電解の１以上の処理、その他のステンレス冷延鋼帯の前処理を実施すればよい。
【００２２】
なお、本発明のステンレス冷延鋼帯の製造方法においては、前処理槽８−１を通過させるため、その後に１の酸洗槽を通過させればよいが、鋼種等によっては酸洗槽の数を増加させてもよい。また、上記のステンレス熱延鋼帯の製造方法の場合と同様に、スプレーノズル６−３を省略することができ、研削ブラシおよび洗浄ブラシ（図２のブラシ７−３、７−４）を用いてもよい。
【００２３】
焼鈍後のステンレス冷延鋼帯のスケールは、ステンレス熱延鋼帯のものと比べて薄いため、酸洗処理前の脱スケールの必要性は低い。このため、本発明のステンレス冷延鋼帯の製造方法においては、ショットブラストによる機械的な脱スケールは不要である。但し、鋼種によってはロールベンダによるベンディング等を与えてもよい。その条件は、上記のステンレス熱延鋼帯の場合と同様でよい。
【００２４】
４．スプレー洗浄の条件について
本発明のステンレス熱延鋼帯の製造方法およびステンレス冷延鋼帯の製造方法のいずれの方法においても、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することが必要である。これは、アンカー効果が小さくなったスケールおよび酸洗処理中に生成するスマットを除去するためである。しかし、スプレー洗浄の圧力が１．０ＭＰａ未満の場合、スケールおよびスマットの除去の効率が悪く、噴射時間を長くする必要が生じて生産効率が悪くなり、スプレー洗浄の噴射時間が０．０３秒未満の場合、圧力を上げてもスケールおよびスマットが鋼帯表面に残存する。このため、スプレー洗浄の圧力を１．０ＭＰａ以上、噴射時間を０．０３秒以上とした。スプレー洗浄の圧力および噴射時間の上限値は特に定めないが、製造コストの観点から圧力は２０ＭＰａ以下、噴射時間は１０秒以下とすることが望ましい。
【００２５】
最終酸洗槽の出側においてスプレー洗浄を実施するのは、これによりスマット等の異物を除去し、その後の冷間圧延、捲き取り等の工程において押し込み疵、表面の光沢ムラ等の発生を防止するためである。また、酸洗槽間で使用すれば、更に効率よくスマット等の異物を除去できる。
【００２６】
なお、酸洗の条件は、通常ステンレス鋼帯に実施しているものであればよく、材料に応じて、硫酸、硝酸および硝弗酸の単独または複数の処理により実施すればよい。また、必要に応じてこれらの液による電解酸洗やスプレー酸洗を行ってもよい。
【００２７】
【実施例】
（実施例１）
本発明のステンレス熱延鋼帯（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０）の製造方法の効果を確認するべく、下記の実験を行った。
【００２８】
ＳＵＳ３０４のステンレス熱延鋼帯については、１１００℃×３０秒の焼鈍を施した後、表１に示す条件で脱スケールを行い、ＳＵＳ４３０のステンレス熱延鋼帯については、８００℃×１５時間の焼鈍を施した後、表２に示す条件で脱スケールを行った。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
得られた各鋼帯の表面を目視観察して、スケール付着、スマット付着および表面均一性を評価した。この結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】

【００３３】
なお、表中の「スケールの付着」では、鋼帯表面にスケールが残存していなかったものを「○」とし、残存していたものを「×」とした。「スマットの付着」では、鋼帯表面にスマットが残存していないものを「○」、残存していたものを「×」とした。「表面の均一性」では、均一であったものを「○」、不均一であったものを「×」とした。
【００３４】
表３に示すように、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ４３０のいずれの熱延鋼帯でも、本発明の範囲を外れる比較例１〜８および比較例１４〜２１は、スケールおよび／またはスマットが鋼帯表面に付着していた。このため、いずれの比較例でも表面均一性が劣っていた。一方、本発明例９〜１３および本発明例２２〜２６ではいずれも、スケールおよびスマットの付着が無く、表面均一性に優れていた。
（実施例２）
本発明のステンレス冷延鋼帯（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０）の製造方法の効果を確認するべく、下記の実験を行った。
【００３５】
ＳＵＳ３０４のステンレス冷延鋼帯（板厚：１ｍｍ）については、１１００℃×６０秒の焼鈍を施した後、ＳＵＳ４３０のステンレス冷延鋼帯（板厚：１ｍｍ）については、８２０℃×２０秒の焼鈍を施した後、表４に示す条件で脱スケールを行った。
【００３６】
【表４】

【００３７】
得られた各鋼帯の表面を目視観察して、スケール付着、スマット付着および表面性状を評価した。この結果を表５に示す。
【００３８】
【表５】

【００３９】
なお、表中の「スケール付着」は、鋼帯表面にスケールが残存していなかったものを「○」とし、残存していたものを「×」とした。「スマット付着」は、鋼帯表面にスマットが残存していないものを「○」、残存していたものを「×」とした。「表面性状」では、２Ｂ状態で表面性状を観察した結果、高光沢で、且つ均一であったものを「○」、光沢が不十分であったもの、または光沢が不均一であったものを「×」とした。
【００４０】
表５に示すように、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ４３０のいずれの熱延鋼帯でも、本発明の範囲を外れる比較例２７〜３４は、スケールおよび／またはスマットが鋼帯表面に付着していた。このため、いずれの比較例でも製品の表面性状が劣っていた。一方、本発明例３５〜３８はいずれも、スケールおよびスマットの付着が無く、表面均一性に優れていた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、低コストで、生産効率がよく、しかも表面性状に優れたステンレス鋼帯を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステンレス熱延鋼帯の製造方法の一例を示す模式図である。
【図２】本発明のステンレス冷延鋼帯の製造方法の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１−１．ステンレス熱延鋼帯、１−２．ステンレス冷延鋼帯、２−１、２−２．焼鈍炉、３．ロールベンダ、４．ショットブラスト、５−１、５−２、５−３．酸洗槽、６−１、６−２、６−３、６−４．スプレーノズル、７−１、７−２、７−３、７−４．ブラシ、８−１．前処理槽

Claims

ステンレス熱延鋼帯を焼鈍し、ロールベンダ、圧延機およびテンションレベラの１種以上により伸び率１．０％以上の伸びを与えた後にショットブラストにより脱スケールし、複数の酸洗槽で酸洗するステンレス熱延鋼帯の製造方法であって、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することを特徴とするステンレス熱延鋼帯の製造方法。
ステンレス冷延鋼帯を焼鈍し、前処理した後、１以上の酸洗槽で酸洗するステンレス冷延鋼帯の製造方法であって、少なくとも最終酸洗槽での酸洗の後に、圧力が１．０ＭＰａ以上で、且つ噴射時間が０．０３秒以上の条件でスプレー洗浄することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の製造方法。