JP2707472B2 - フェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プレス成形加工或いはロール成形加工時に
発生するポケットウェーブを防止し得るフェライト系ス
テンレス鋼板又は鋼帯の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般にフェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯は、熱間
圧伸延後、熱延板焼鈍、酸洗され、１回又は中間焼鈍を
挟んだ２回以上の冷間圧延後、最終焼鈍、スキンパス圧
延を経て製品化される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、これらのフェライト系ステンレス鋼板又は
鋼帯の製品に対してプレス成形加工やロール成形加工を
行なう場合、加工品の底板部や側板部が凹凸になるポケ
ットウェーブ（オイルキャンとも呼ぶ）が発生し、該加
工品の外観を損なう。そこで、近年、ポケットウェーブ
防止技術の開発が望まれていた。

尚、従来の深絞り加工性改善方法として、特開昭57−
79122号公報に記載のように、冷間圧延をするにあたり
冷間圧延パス間で、100〜450℃の温度で10秒以上の時効
処理を少なくとも１回施すことにより深絞り加工性を改
善する方法が知られている。然しながら、フェライト系
ステンレス鋼板又は鋼帯のポケットウェーブ防止に関
し、これを抜本的に解決し得る製造技術の確立は未ださ
れていないのが現状である。

本発明は、プレス成形加工或いはロール成形加工時に
発生するポケットウェーブを防止し得るフェライト系ス
テンレス鋼板又は鋼帯を製造することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、重量％でCr:10〜32％、
Ｃ＋N:0.005〜0.1％を含み、残部はFe及び不可避的不純
物からなるフェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯を冷間
圧延、仕上げ焼鈍、及びスキンパス圧延後、200〜550℃
の温度で５秒以上48時間以下の時効処理を施すようにし
たものである。

請求項２に記載の本発明は、重量％でCr:10〜32％、
Ｃ＋N:0.005〜0.1％、並びにMo、Cuのうちから選ばれる
何れか少なくとも一種、Moにあっては0.2〜3.5％、Cuに
あっては0.1〜3.0％を含み、残部はFe及び不可避的不純
物からなるフェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯を冷間
圧延、仕上げ焼鈍、及びスキンパス圧延後、200〜550℃
の温度で５秒以上48時間以下の時効処理を施すようにし
たものである。

請求項３に記載の本発明は、重量％でCr:10〜32％、
Ｃ＋N:0.005〜0.1％、並びにNb、Ti、Ｖ、Zr、Ｂのうち
から選ばれる何れか少なくとも一種、Nbにあっては0.1
〜0.9％、Ti、Ｖ、Zr、Ｂにあっては1.0％以下を含み、
残部はFe及び不可避的不純物からなるフェライト系ステ
ンレス鋼板又は鋼帯を冷間圧延、仕上げ焼鈍、及びスキ
ンパス圧延後、200〜550℃の温度で５秒以上48時間以下
の時効処理を施すようにしたものである。

請求項４に記載の本発明は、重量％でCr:10〜32％、
Ｃ＋N:0.005〜0.1％、並びにMo、Cu、Nb、Ti、Ｖ、Zr、
Ｂのうちから選ばれる何れか少なくとも一種、Moにあっ
ては0.2〜3.5％、Cuにあっては0.1〜3.0％、Nbにあって
は0.1〜0.9％、Ti、Ｖ、Zr、Ｂにあっては1.0％以下を
含み、残部はFe及び不可避的不純物からなるフェライト
系ステンレス鋼板又は鋼帯を冷間圧延、仕上げ焼鈍、及
びスキンパス圧延後、200〜550℃の温度で５秒以上48時
間以下の時効処理を施すようにしたものである。

［作用］ 本発明者らは、フェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯
をロール成形又はプレス成形加工する場合、ポケットウ
ェーブを防止する方法として従来の製造工程、即ち、熱
間圧延後、熱延板焼鈍、酸洗、１回又は中間焼鈍を挟ん
だ２回以上の冷間圧延、最終焼鈍、スキンパス圧延とい
う製造工程に引き続いて適切な条件で時効処理を行なえ
ば、プレス成形加工或いはロール成形加工時にポケット
ウェーブが防止できることを発見した。

以下、本発明の特徴的構成とその作用について説明す
る。

（１）即ち、本発明は従来の製造工程に引き続いて200
〜550℃の温度範囲で５秒以上、48時間以下の時効処理
を行なうことを特徴とするものである。

ここで、時効温度を200℃以上と限定した理由は、200
℃以下でも歪比、弾性限向上についての効果があるがそ
の効果の程度が少ないため、その下限を200℃以上とし
た。又、550℃以下と限定した理由は、550℃を超えると
その効果が減少する傾向が見られるので、その上限を55
0℃以下とした。

又、時効処理時間を５秒以上とした理由は、５秒未満
の時間ではその効果が少ないため、その下限を５秒とし
た。又48時間以下とした理由は、48時間を超えるとその
効果がほぼ飽和値に達するか若干減少する傾向が見ら
れ、48時間を超える長時間の時効処理を行なう必要がな
いため、その上限を48時間とした。

（２）又、本発明にあっては、フェライト系ステンレス
鋼板又は鋼帯の成分構成を、「Cr:10〜32％、Ｃ＋N:
0.005〜0.1％を含み、残部はFe及び不可避的不純物」、
「Cr:10〜〜32％、Ｃ＋N:0.005〜0.1％、並びにMo、C
uのうちから選ばれる何れか少なくとも一種、Moにあっ
ては0.2〜3.5％、Cuにあっては0.1〜3.0％を含み、残部
はFe及び不可避的不純物」、「Cr:10〜32％、Ｃ＋N:
0.005〜0.1％、並びにNb、Ti、Ｖ、Zr、Ｂのうちから選
ばれる何れか少なくとも一種、Nbにあっては0.1〜0.9
％、Ti、Ｖ、Zr、Ｂにあっては1.0％以下を含み、残部
はFe及び不可避的不純物」、又は「Cr:10〜32％、Ｃ
＋N:0.005〜0.1％、並びにMo、Cu、Nb、Ti、Ｖ、Zr、Ｂ
のうちから選ばれる何れか少なくとも一種、Moにあって
は0.2〜3.5％、Cuにあっては0.1〜3.0％、Nbにあっては
0.1〜0.9％、Ti、Ｖ、Zr、Ｂにあっては1.0％以下を含
み、残部はFe及び不可避的不純物」としたものである。

以下、上記各成分の限定理由について説明する。

Cr:Cr添加量を10％以上とした理由は、10％未満のCr
添加量では耐食性が悪いからその下限を10％とした。
又、32％以下とした理由は、32％を超えると耐食性改善
の効果が飽和してくるとともに成形加工性が低下し経済
的ではないのでその上限を32％とした。

Ｃ＋N:C＋Ｎの量を0.005％以上とした理由は、時効効
果を得るために、少なくとも0.005％の（Ｃ＋Ｎ）量が
必要だからであり、又0.1％以下とした理由は、0.1％を
超えてＣ＋Ｎが含まれると耐食性、加工性が著しく悪い
からである。この点からＣ＋Ｎ量がいくら低くても何ら
悪影響を与えないのでその下限については限定しない。

Mo:Moは、耐食性改善元素であるが、Mo量を0.2％以上
にした理由は、孔食の進行を抑制するために最低限必要
なMo添加量が0.2％以上だから、その下限を0.2％とし
た。又、3.5％以下とした理由は、3.5％を超えるとその
効果が飽和するとともに固くなり成形加工性が著しく低
下するため、その上限を3.5％とした。

Cu:Cuも耐食性改善元素であるが、Cu添加量を0.1％以
上とした理由は、0.1％未満の添加では孔食の進行を抑
制する効果がないから、その下限を0.1％とした。又、
3.0％以下とした理由は、3.0％を超えるとその効果が飽
和しかつ成形加工性が低下するから、その上限を3.0％
とした。

Nb、Ti、Ｖ、Zr、B:Nb、Ti、Ｖ、Zr、Ｂの元素は、炭
化物及び窒化物形成元素であり耐食性及び成形性向上を
もたらす。

Nb添加量を0.1％以上にした理由はＣ＋Ｎ≦0.1％とし
た場合に0.1％未満のNb添加では耐食性改善が期待でき
ないから、その下限を0.1％とした。又、0.9％以下とし
た理由は、0.9％を超えて添加してもその効果が飽和す
るため、その上限を0.9％とした。

Ti、Ｖ、Zr、Ｂの添加量を10％以下とした理由は、10
％を超えて添加すると成形加工性が低下するため、その
上限を10％とした。

［実施例］ 本発明者らは、表１に示したような化学組成をもつフ
ェライト系ステンレス鋼スラブを、1200℃に加熱後4mm
厚に熱間圧延し、800℃〜1100℃の温度範囲での熱延板
焼鈍後0.6mm厚に冷間圧延し引続き、800〜1100℃で仕上
げ焼鈍後、スキンパス圧延（圧下率：約１％に相当）を
行なう通常の製造工程にて鋼板を作製した。その後これ
らの材料に対し表２〜表７に示す如くの種々の条件で時
効処理を施し、第１図に示したような形状にロール成形
加工し、ロール成形により生じたポケットウェーブ高さ
と時効処理条件の関係を調査した。

第２図、第３図にそれぞれポケットウェーブ高さと時
効処理条件の関係を示す。但し、ポケットウェーブの大
きさを定量化する方法としては、ポケットウェーブが最
も発生し易いウェーブ中央において過電流式変位計を走
査することでポケットウェーブ長手方向断面プロファイ
ルを測定し、得られたデータを基に単位長さ当りの波高
さの総和を算出することによりポケットウェーブの大小
を定量的に評価することとした。

表２〜表７に記載の実験結果によれば、スキンパス圧
延を最終工程とする通常の製造工程に加えて、更に本発
明が規定する適切な条件での時効処理を施すことによ
り、ポケットウェーブの発生を防止できることが認めら
れる。

尚、表２〜表７において、ポケットウェーブの程度
（Ａ〜Ｄ）は、Ａがポケットウェーブなし、Ｂが波の高
さhw＜1.0mm、Ｃが波の高さ1.0mm≦hw＜2.0mm、Ｄが波
の高さ2.0mm≦hwをそれぞれ表わす。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、プレス成形加工或いは
ロール成形加工時に発生するポケットウェーブを防止し
得るフェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は屋根用成形材を示す模式図、第２図は時効温度
とポケットウェーブ高さとの関係を示す線図、第３図は
時効時間とポケットウェーブ高さとの関係を示す線図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 昇 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者 肥野 真行 兵庫県神戸市中央区脇浜海岸通２番88号 川崎製鉄株式会社阪神製造所内

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％でCr:10〜32％、Ｃ＋N:0.005〜0.1
   ％を含み、残部はFe及び不可避的不純物からなるフェラ
   イト系ステンレス鋼板又は鋼帯を冷間圧延、仕上げ焼
   鈍、及びスキンパス圧延後、200〜550℃の温度で５秒以
   上48時間以下の時効処理を施すことを特徴とするフェラ
   イト系ステンレス鋼板又は鋼帯の製造方法。
2. 【請求項２】重量％でCr:10〜32％、Ｃ＋N:0.005〜0.1
   ％、並びにMo、Cuのうちから選ばれる何れか少なくとも
   一種、Moにあっては0.2〜3.5％、Cuにあっては0.1〜3.0
   ％を含み、残部はFe及び不可避的不純物からなるフェラ
   イト系ステンレス鋼板又は鋼帯を冷間圧延、仕上げ焼
   鈍、及びスキンパス圧延後、200〜550℃の温度で５秒以
   上48時間以下の時効処理を施すことを特徴とするフェラ
   イト系ステンレス鋼板又は鋼帯の製造方法。
3. 【請求項３】重量％でCr:10〜32％、Ｃ＋N:0.005〜0.1
   ％、並びにNb、Ti、Ｖ、Zr、Ｂのうちから選ばれる何れ
   か少なくとも一種、Nbにあっては0.1〜0.9％、Ti、Ｖ、
   Zr、Ｂにあっては1.0％以下を含み、残部はFe及び不可
   避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板又は鋼
   帯を冷間圧延、仕上げ焼鈍、及びスキンパス圧延後、20
   0〜550℃の温度で５秒以上48時間以下の時効処理を施す
   ことを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板又は鋼帯
   の製造方法。
4. 【請求項４】重量％でCr:10〜32％、Ｃ＋N:0.005〜0.1
   ％、並びにMo、Cu、Nb、Ti、Ｖ、Zr、Ｂのうちから選ば
   れる何れか少なくとも一種、Moにあっては0.2〜3.5％、
   Cuにあっては0.1〜3.0％、Nbにあっては0.1〜0.9％、T
   i、Ｖ、Zr、Ｂにあっては1.0％以下を含み、残部はFe及
   び不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板
   又は鋼帯を冷間圧延、仕上げ焼鈍、及びスキンパス圧延
   後、200〜550℃の温度で５秒以上48時間以下の時効処理
   を施すことを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板又
   は鋼帯の製造方法。