JP2009061556A

JP2009061556A - 表面研磨方法

Info

Publication number: JP2009061556A
Application number: JP2007232416A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shiokawa; 隆塩川
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-26

Abstract

【課題】プレス等の絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品において、要求される表面光沢を確保すると共にリジングの除去を可能とする表面研磨方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る表面研磨方法は、絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品の表面研磨方法であって、絞り加工後に、所定の砥粒径により所定時間粗研磨を行った後、所定の砥粒径により所定時間仕上研磨を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレス等の絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品の表面研磨方法に関する。

ステンレス鋼は、他の鉄鋼材料と比較して、切断面、溶接部等を含めた材料全域で耐食性が良好である。このため、鍋等の器物に大量に使用されている。

従来、鍋等の器物に使用されるステンレス鋼としては、Ｎｉを含む３０４等のオーステナイト系のものが一般に使われていた。器物用途では、絞り加工を行った後、研磨工程により平滑な表面を得ている。

一方、Ｎｉは近年において価格の高騰が著しい原料である。そのため、Ｎｉを含まない安価なフェライト系ステンレス鋼が使用できれば有利である。しかし、フェライト系ステンレス鋼に深絞り等の加工を行うと「リジング」と呼ばれる「しわ」が発生して、そのままでは実用に使えないという問題がある。

フェライト系ステンレス鋼に発生したリジングを除去する方法として、研磨により除去する方法がある。しかし、リジングを除去できるように荒い研磨目で研磨すると、その研磨目が製品に残留して外観を損なう場合がある。一方、外観を損なわないように細かい研磨目で研磨を行うと、長時間研磨を行ってもリジングの除去ができないといった問題がある。

例えば特許文献１には、フェライト系ステンレス鋼に対して、表面が所定範囲内の粗さとなるように研磨する際に、良好な耐食性を得ることができる表面研磨方法が記載されている。
特開２００４−３３０３９４号公報

しかし、上記特許文献１に記載の研磨方法は、鋼板が平面状態での研磨方法であり、プレス等の絞り加工を行った製品に対するリジングの除去を目的としたものではなく、その防止を考慮したものでもない。

そこで、本発明は、プレス等の絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品において、要求される表面光沢を確保すると共にリジングの除去を可能とする表面研磨方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。
［１］絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品の表面研磨方法であって、
絞り加工後に、所定の砥粒径により所定時間粗研磨を行った後、所定の砥粒径により所定時間仕上研磨を行うことを特徴とする表面研磨方法。
［２］絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品の表面研磨方法であって、
砥粒径ａ、研磨時間ｂとした場合、絞り加工後に、
粗研磨を下記（１）、（２）および（３）を満たす条件で行い、
仕上研磨を下記（４）、（５）および（６）を満たす条件で行うことを特徴とする表面研磨方法。

（１）２２０μｍ≦ａ≦６３７μｍ
（２）２０ｓｅｃ≦ｂ≦１２０ｓｅｃ
（３）５３ｂ≦１６９８５−２５ａ
（４）５０μｍ≦ａ≦１５０μｍ
（５）６０ｓｅｃ≦ｂ≦３６０ｓｅｃ
（６）５ｂ≦３６００−１８ａ

本発明によれば、プレス等の絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品において、要求される表面光沢を確保すると共にリジングの除去を可能とする表面研磨方法が提供される。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。

プレス等の絞り加工により製造されたフェライト系ステンレス鋼製品に対して、粗研磨および仕上研磨の条件である砥粒径および研磨時間を種々変更して研磨を行った。粗研磨後の製品に対して、リジング残留の有無、研磨目の状態、研磨時間等の項目について良好、不良の判定を行った。また、仕上研磨後の製品に対して、粗研磨目残留の有無、光沢度、研磨時間等の項目について良好、不良の判定を行った。

粗研磨後の製品に対して、リジング残留の有無の評価に関しては、粗研磨後にリジングが残留していた場合をリジング残留、リジングが除去されていた場合を良好とした。また、研磨目の状態の評価に関しては、研磨目が粗すぎて商品価値を損なう程度の研磨表面を研磨目過大、表面が美麗でＪＩＳで規定しているＮｏ．４仕上に相当する研磨表面を良好とした。さらに、研磨時間の評価に関しては、研磨時間が１２０秒を超えた場合を研磨時間超過、研磨時間が１２０秒以下の場合を良好とした。

仕上研磨後の製品に対して、粗研磨目残留の有無の評価に関しては、仕上研磨後に粗研磨目が残留していた場合を粗研磨目残留、粗研磨目が除去されていた場合を良好とした。また、光沢度の評価に関しては、光沢度が７００（入射角２０度）未満の場合を光沢不良、光沢度が光沢度が７００（入射角２０度）以上の場合を良好とした。さらに、研磨時間の評価に関しては、研磨時間が３６０秒を超えた場合（研磨時間超過）を研磨時間超過、研磨時間が１２０秒以下の場合を良好とした。

図１に、粗研磨において砥粒径および研磨時間を種々変更した場合の上記評価結果を示す。また、図２に、仕上研磨において砥粒径および研磨時間を種々変更した場合の上記評価結果を示す。なお、図１および図２において、横軸ａは砥粒径（単位：μｍ）、縦軸ｂは研磨時間（単位：秒）を表す。

図１において、図中四角で示す点は、リジング残留、研磨目過大、研磨時間超過のいずれかの不良が発生した場合である。また、図中丸で示す点は、前記項目が全て良好であった場合である。

図２において、図中四角で示す点は、粗研磨目残留、光沢不良、研磨時間超過のいずれかの不良が発生した場合である。また、図中丸で示す点は、前記項目が全て良好であった場合である。

図１および図２に示す結果より、図中の各直線で示す範囲内で粗研磨および仕上研磨を行うことで、プレス等の絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品において、要求される表面光沢を確保すると共にリジングを除去することが可能となる。

図１において、リジング残留の有無、研磨目の状態、研磨時間についての評価が全て良好となる砥粒径（単位：μｍ）および研磨時間（単位：秒）の関係は、砥粒径ａ、研磨時間ｂとした場合、下記（１）、（２）および（３）の条件を満たす場合である。
（１）２２０μｍ≦ａ≦６３７μｍ
（２）２０ｓｅｃ≦ｂ≦１２０ｓｅｃ
（３）５３ｂ≦１６９８５−２５ａ
また、図２において、粗研磨目残留の有無、光沢度、研磨時間についての評価が全て良好となる砥粒径（単位：μｍ）および研磨時間（単位：秒）の関係は、砥粒径ａ、研磨時間ｂとした場合、下記（４）、（５）および（６）の条件を満たす場合である。
（４）５０μｍ≦ａ≦１５０μｍ
（５）６０ｓｅｃ≦ｂ≦３６０ｓｅｃ
（６）５ｂ≦３６００−１８ａ
上述のように、本発明においては、砥粒径が大きく、研磨力が大きい粗研磨工程において、短時間でリジングの除去を行った後、砥粒径が小さく、研磨力は大きくはないが表面状態を良好とできる仕上研磨工程において要求される表面光沢を確保する。つまり、プレス等の絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品において、要求される表面光沢を確保すると共にリジングの除去を可能とする表面研磨方法である。

以下、フェライト系ステンレス鋼を用いて、プレス加工後、表面研磨を行い、最終製品とした物の製品化の可否判断を行った結果を示す。

本発明例１、比較例１，２を以下の条件により研磨を行った。

［適用材］
高Ｃｒフェライト系ステンレス鋼（２１Ｃｒ−０．４Ｃｕ−０．３Ｔｉ）
［プレス加工条件］
パンチ径：１９５ｍｍ
プレス深さ：１５０ｍｍ
片面保護フィルム貼り
［研磨条件］
・本発明例１
粗研磨：砥粒径４００μｍの砥石で６０秒間研磨
仕上研磨：砥粒径１００μｍの砥石で１２０秒間研磨
・比較例１
粗研磨：砥粒径６３７μｍの砥石で８０秒間研磨
仕上研磨：砥粒径８０μｍの砥石で２４０秒間研磨
・比較例２
砥粒径１００μｍの砥石で６００秒間研磨
最終製品の外観検査の結果、本発明例１および比較例２においては、製品化が可能であったのに対して、比較例１では、研磨目が過大となり製品化は不可であった。

また、製品化が可能であった本発明例１では研磨時間は１８０秒であるのに対して、比較例２では研磨時間は６００秒であり、本発明例１で大幅に研磨時間が短縮されていることが確認できた。

本発明に係る表面研磨方法における粗研磨の条件範囲を示す図である。本発明に係る表面研磨方法における仕上研磨の条件範囲を示す図である。

Claims

絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品の表面研磨方法であって、
絞り加工後に、所定の砥粒径により所定時間粗研磨を行った後、所定の砥粒径により所定時間仕上研磨を行うことを特徴とする表面研磨方法。
絞り加工により製造されるフェライト系ステンレス鋼製品の表面研磨方法であって、
砥粒径ａ、研磨時間ｂとした場合、絞り加工後に、
粗研磨を下記（１）、（２）および（３）を満たす条件で行い、
仕上研磨を下記（４）、（５）および（６）を満たす条件で行うことを特徴とする表面研磨方法。
（１）２２０μｍ≦ａ≦６３７μｍ
（２）２０ｓｅｃ≦ｂ≦１２０ｓｅｃ
（３）５３ｂ≦１６９８５−２５ａ
（４）５０μｍ≦ａ≦１５０μｍ
（５）６０ｓｅｃ≦ｂ≦３６０ｓｅｃ
（６）５ｂ≦３６００−１８ａ