JP2642572B2 - 表面平滑性に優れたステンレス鋼帯およびその製造方法 - Google Patents

表面平滑性に優れたステンレス鋼帯およびその製造方法

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JP2642572B2 JP34070792A JP34070792A JP2642572B2 JP 2642572 B2 JP2642572 B2 JP 2642572B2 JP 34070792 A JP34070792 A JP 34070792A JP 34070792 A JP34070792 A JP 34070792A JP 2642572 B2 JP2642572 B2 JP 2642572B2
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孝樹 藤井
和博 梁井
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に高い平滑性を有す
る表面性状の優れたステンレス鋼帯およびその製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼の薄板製品として、JIS
規格に規定されているBA製品や2B製品あるいは研摩
製品等がある。これらの薄板製品においては、高い平滑
性を有し表面性状が優れていることが強く要望されてい
る。
【0003】このような要求に対して、従来、冷間圧延
において各パス毎にあるいは2乃至3パス毎に表面粗さ
の粗いロールから細かいロールへ順次ロールを交換して
圧延を行い、表面性状を造り込んできた。しかしなが
ら、このような従来の冷間圧延方式では、冷間圧延後に
高い平滑性を有する表面性状を確保するために、相当数
のパス数を必要とし、更に表面粗さが異なるロールを相
当数準備しなければならない。また、この場合のように
後述のヒートストリーク模様のない条件では、冷間圧延
板における表面の平滑性の評価を平均粗さRaや最大粗
さRmax 等の表面粗さで行っても、冷間圧延板の表面粗
さと製品板の光沢度との相関が認められた。
【0004】一方、表面の光沢度を向上する方法とし
て、例えば特開平2−175005号公報に開示されて
いる如く、冷間圧延前において焼き付きを防止できる程
度の潤滑剤を塗布した予備圧延を行い、続く仕上冷間圧
延において最終の1乃至3パスのワークロールの表面粗
さの上限を規定し、表面凹凸を低減する方法がある。し
かしながら、この方法では冷間圧延板における表面粗さ
をある程度低減できるが、高平滑性を有する表面性状を
確保するには不十分であって、更なる改良を必要として
いた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】BA製品や2B製品に
おいて板の光沢度を劣化させ、研摩製品において研摩回
数を増加させる原因となる冷延板表面の凹みは、熱延鋼
帯の凹凸、疵取り切削時の研削目、タンデム圧延等の中
間圧延により形成されるロール目、冷間圧延中のオイル
ピット等が原因と考えられるものである。従って、本発
明者等は、高い平滑性を有し表面性状の優れたステンレ
ス鋼帯および同鋼帯を得ることができる製造プロセスに
ついて、前記の表面の凹みを効果的かつ効率的に軽減消
失するための検討を行った。
【0006】本発明は製品板の光沢度や研摩回数に影響
する表面の凹みを明確にし、JISZ8741で規定さ
れた光沢度Gs(45°)C方向が800以上の高平滑
性表面を確保するための冷間圧延板の表面条件を求める
とともに、同表面条件を得るための製造条件を提示する
ことを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】冷間圧延において、焼き
付き模様(以下、ヒートストリーク模様と呼ぶ)が発生
する場合には、前記の表面の凹みが大幅に軽減消失する
場合がある。しかしながら、このような場合には冷間圧
延板の表面粗さと製品板の光沢度との相関は小さい。そ
のために、冷間圧延板における表面の平滑性を前記の表
面粗さのではなく、表面の凹みおよびヒートストリーク
模様の面積率を用いて評価した。ここで、表面の凹みと
は、冷間圧延板に存在する圧延方向に平行な線状あるい
は紡錘状の窪みである。ヒートストリーク模様は、大き
さが約20μm程度のウロコ状隆起物である。
【0008】本発明は、冷間圧延板における表面の凹み
およびヒートストリーク模様の面積率と製造条件を種々
検討した結果完成したもので、その要旨とするところは
下記のとおりである。 (1)冷間圧延板の表面において、深さ0.1μm以上
の表面の凹み面積率が1.0%以下、かつヒートストリ
ーク模様が面積率で35%以下である表面平滑性に優れ
たステンレス鋼帯。 (2)冷間圧延において、2パス目以降の圧延のロール
面粗さがRaで0.2μm以下のロールを用いて、1パ
ス当たりの圧下率が15〜40%、かつ板温が65〜1
80℃の範囲で圧延を行う。 (3)(2)記載の冷間圧延後、還元性雰囲気焼鈍また
は大気焼鈍・酸洗を行い、引き続き無潤滑で調質圧延を
行う。
【0009】
【作用】以下、本発明の限定理由について詳細に説明す
る。本発明者等は、JIS Z8741で規定された光
沢度Gs(45°)C方向が800以上の高平滑性表面
を有するステンレス鋼帯を得るための冷間圧延板の表面
条件として、冷間圧延板において深さが0.1μm以上
の表面の凹み面積率が1.0%以下であり、かつヒート
ストリーク模様の面積率が35%以下であることを見出
した。
【0010】SUS430の中間圧延鋼帯を用いて、冷
間圧延前の板厚1.5mmから仕上厚0.6mm前後に冷間
圧延した時に、製品板の光沢度と冷間圧延板における深
さが0.1μm以上の表面の凹みおよびヒートストリー
ク模様の面積率の関係を調査した結果を図1に示す。冷
間圧延板における深さが0.1μm以上の表面の凹みお
よびヒートストリーク模様の面積率は、微分干渉顕微鏡
の倍率200倍にて観察した結果を画像解析にて処理す
る。ここで、表面の凹みは深さが0.1μm未満につい
ては焦点深度の点から凹みとして明瞭に区別できないた
め、深さが0.1μm以上のものを対象とした。また、
中間圧延鋼帯とは、熱延鋼帯を例えばゼンジミア圧延機
またはタンデム圧延機にて中間厚まで圧延したもの、あ
るいは更に続けて中間焼鈍を付与したものである。
【0011】図1から明らかなように、冷間圧延板にお
いて深さが0.1μm以上の表面の凹み面積率が1.0
%以下、かつヒートストリーク模様の面積率が35%以
下で、最終焼鈍後引き続いて調質圧延後の製品板表面で
の光沢度Gs(45°)C方向が800以上の高平滑性
表面を有するステンレス鋼帯を得ることができる。
【0012】本発明者等は、冷間圧延板における深さが
0.1μm以上の表面の凹み面積率が1.0%以下であ
り、かつヒートストリーク模様の面積率が35%以下で
あるための冷間圧延条件として、2パス目以降の圧延の
ロール面粗さがRa0.2μm以下のロールによる1パ
ス当たりの圧下率が15〜40%、かつ板温が65〜1
80℃の範囲であることを見出した。
【0013】SUS430の中間圧延鋼帯を用いて、冷
間圧延前の板厚1.5mmから仕上厚0.6mm前後に冷間
圧延において、2パス目以降の圧延ロール面粗さがRa
0.2μm以下のロールを用いて1パス当たりの圧下率
が15〜40%の範囲にある圧延を行えば、冷間圧延板
において深さが0.1μm以上の表面の凹み面積率が
1.0%以下、かつヒートストリーク模様の面積率が3
5%以下の表面が得られ、最終焼鈍後引き続いて調質圧
延後の製品板表面での光沢度Gsが800以上の高平滑
性表面を得ることができる。1パス当たりの圧下率が4
0%を超えると、現状の設備仕様の点から設備への負担
が大きく、実用上圧延困難である。
【0014】SUS430の中間圧延鋼帯を用いて、冷
間圧延前の板厚1.5mmから仕上厚0.6mm前後に冷間
圧延した時に、冷間圧延板における表面の凹み面積率が
1.0%以下で、かつヒートストリーク模様の面積率が
35%以下である範囲とロール面粗さがRa0.2μm
以下のロールによる1パス当たりの圧下率および同ロー
ルによる圧延開始時の板温の関係を調査した結果を図2
に示す。
【0015】図2から明らかなように、冷間圧延におい
てロール面粗さがRa0.2μm以下のロールによる1
パス当たりの圧下率が15〜40%、かつ同ロールによ
る圧延開始時の板温度が65〜180℃の範囲で圧延を
行えば、冷間圧延板において深さが0.1μm以上の表
面の凹み面積率が1.0%以下、かつヒートストリーク
模様の面積率が35%以下の表面が得られ、最終焼鈍後
引き続いて調質圧延後の製品板表面での光沢度Gsが8
00以上の高平滑性表面を得ることができる。
【0016】板温が180℃を超えると、板表面に酸化
による着色(テンパーカラー)が発生し、焼鈍・調質圧
延後に残留し、製品表面を劣化させることがある。ま
た、ヒートストリーク模様を一層均一に発生させるため
には、ロール面粗さがRa0.2μm以下のロールを用
いて1パス当たりの圧下率が15〜40%の圧延中の板
温は65℃以上にすることが好ましい。
【0017】冷間圧延における表面の凹みの消失および
ヒートストリーク模様の発生に関する作用および機構
は、必ずしも明確でないが、以下のように推定される。
板表面に比べて平滑なロールを用いて、圧延油の温度ア
ップおよび高圧下圧延を行うことにより、圧延油粘度が
低減し、かつ板とロールの間で潤滑膜が極めて薄くな
り、場所により一種の潤滑切れの現象が発生する。この
潤滑切れが起こった場所では凹みはロール表面に沿う平
滑面となり、平滑面はロールに焼き付き、ヒートストリ
ーク模様となる。冷間圧延後に焼鈍酸洗を行う場合、同
模様は焼鈍時のスケール発生とその後の酸洗溶削により
消失する。また、冷間圧延後に還元性雰囲気焼鈍を行う
場合、ヒートストリーク模様は該焼鈍後に残留するが、
後工程の無潤滑調質圧延により消失する。更に無潤滑調
質圧延では平滑ロール表面の被圧延鋼板への転写がより
安定して起こるため、一層光沢が高いステンレス鋼板の
表面となる。
【0018】このような微小なヒートストリーク模様を
発生させる圧延は、1パス目の圧延にて加工発熱により
圧延温度が上昇した2パス目以降に行うのが効果的であ
る。また、同模様を一層均一に発生させるには、連続2
パス以上圧延を行うのが好ましい。一方、最終焼鈍を還
元性雰囲気で行うことは、冷間圧延板で得られた高平滑
面をそのまま保持できるため好ましい。更に、調質圧延
を無潤滑で行うことは、製品板の高平滑性を更に向上さ
せる。
【0019】
【実施例】表1に本発明例および比較例を示す。鋼種と
しては、SUS430,SUS304を用い、冷間圧延
条件、冷間圧延板の表面条件、最終焼鈍および調質圧延
の条件を示している。また、表面の凹みおよび微小なヒ
ートストリーク模様の面積率は、表面を200倍に拡大
し、画像処理を用いて測定している。光沢度は、JIS
Z8741に基づいて測定している。研摩性は、ユー
ザーにおける実評価にて行った。研摩指標として研摩回
数を用いており、○印は従来より減った場合、△印は従
来並み、×印は従来より増えた場合を示している。
【0020】本発明例は、表面の凹みの面積率が1.0
%以下、かつ微小なヒートストリーク模様の面積率が3
5%以下であり、比較例、従来例に比べ製品板の光沢度
が800以上となり、ユーザーでの研摩性評価も良好で
あり、高平滑性を有していることがわかる。更に、同一
圧下量であれば、本発明例は従来例に比べ冷間圧延パス
数が半減乃至2〜3パス減になることがわかる。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】
【表4】
【0025】
【表5】
【0026】
【表6】
【0027】
【発明の効果】以上のことから明らかな如く、本発明に
よれば、製品板の光沢度が800以上の高平滑性を有す
る表面性状に優れたステンレス鋼帯が得られる。更に、
本発明による冷間圧延法は、従来法に比べて極めて高能
率に圧延作業を行うことが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】SUS430の鋼帯を用いて、製品板の光沢度
と冷間圧延板における深さが0.1μm以上の表面の凹
み面積率の関係を示す図。
【図2】SUS430の鋼帯を用いて、冷間圧延板にお
ける表面の凹み面積率が0.5%以下で、かつ微小なヒ
ートストリーク模様の面積率が35%以下である範囲と
ロール面粗さがRa0.2μm以下を有するロールによ
る1パス当たりの圧下率および同ロールによる圧延開始
時の板温の関係を示す図。
フロントページの続き (72)発明者 藤井 孝樹 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 梁井 和博 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 高井良 昌文 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭58−22330(JP,A) 特開 平2−179304(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷間圧延板の表面において、深さ0.1
    μm以上の表面の凹み面積率が1.0%以下、かつヒー
    トストリーク模様が面積率で35%以下であることを特
    徴とする表面平滑性に優れたステンレス鋼帯。
  2. 【請求項2】 最終焼鈍前の冷間圧延において、圧延油
    温度が45〜160℃の範囲で、2パス目以降の圧延の
    ロール面粗さがRaで0.2μm以下のロールを用い
    て、 1パス当たりの圧下率が15〜40%、かつ板温が65
    〜180℃の範囲で圧延を行うことを特徴とする表面平
    滑性に優れたステンレス鋼帯の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の冷間圧延後、還元性雰囲
    気焼鈍を行い、引き続き無潤滑にて調質圧延を行うこと
    を特徴とする表面平滑性に優れたステンレス鋼帯の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の冷間圧延後、大気焼鈍・
    酸洗を行い、引き続き無潤滑にて調質圧延を行うことを
    特徴とする表面平滑性に優れたステンレス鋼帯の製造方
    法。
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