JP3273227B2 - 耐リビング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】フェライト系ステンレス鋼板の重
要な表面性状に表面光沢とリビングがある。本発明は、
耐リビング（フェライト系ステンレス鋼板の冷延後の表
面にみられる圧延方向と平行な筋状のうねり）性に優れ
たフェライト系ステンレス鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼の冷延鋼板を
加工したときに表面に現れる圧延方向と平行な筋状のう
ねり欠陥にリジングがある。フェライト系ステンレス鋼
板の耐リジング性の改善方法が、特公昭５９−５７６号
公報、特公昭５９−３７３３２号公報、特公昭６０−９
０８８号公報、特公昭６１−１９６８５号公報等に開示
されている。これらの技術は、多くのＡｌを含有させる
とともに熱延板の焼鈍と冷延条件を適正に組み合わせて
耐リジング性の向上を図ったものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術では、冷延後の表面に生じるリビングを完全
になくすことはできない。板表面にリビングが発生する
と、例えば蛍光灯を写したときに像が歪んで見え、製品
品質上重大な欠陥となる。本発明の目的は、リビングの
発生原因である粗大な鋳造組織を破壊し、かつ、熱延板
焼鈍後の結晶粒の長径を１ｍｍ以下にすることにより、
冷延後のうねり模様の高さを低くし、製品板においてう
ねり模様を肉眼では観察されない程度に小さくして、表
面の美麗な耐リビング性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼板の製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】リビングは鋳造組織にま
で起因するため、多くの改善研究が行われているにもか
かわらず、うねり高さで０．１〜０．３μｍのリビング
が製品板に残存しているのが現状である。このリビング
をほぼ０．１μｍ以下のうねり高さにすることにより、
肉眼では認めることができないようにして実質的に無害
化するために必要な成分組成、熱延条件、熱延板焼鈍条
件を見出すことにより、本発明はなされたものである。

【０００５】即ち、本発明は、フェライト系ステンレス
鋼の成分組成条件においてはガンマポテンシャル（γ
ｐ）を高めて熱延中にオーステナイト（γ）相を密に析
出させることにより熱延で鋳造組織を微細ランダム化さ
せ、熱延条件においては歪みを蓄積するのに必要な圧延
温度とし、熱延板焼鈍条件においてはラルソンミラーパ
ラメーター（ＬＭＰ）を一定以上とすることによって十
分に再結晶させて結晶方位のランダム化と結晶粒の微細
化を行う。このように結晶粒を調節した熱延焼鈍板を圧
延し、続いて焼鈍し、続いて調質圧延を施して製品板と
することを特徴とする。

【０００６】即ち、本発明は、重量％で、Ｃ：０．０１
〜０．１０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以
下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎ
ｉ：０．８０％以下、Ｃｒ：１３．０〜１８．０％、Ａ
ｌ：０．０１〜１．０％、Ｎ：０．００５〜０．０６％
を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、か
つ（１）式を満足する成分組成のフェライト系ステンレ
ス鋼のスラブを、１１００℃以上１２２０℃以下のスラ
ブ加熱温度Ｔ１（℃）に加熱し、続いて７５０℃以上９
００℃以下の仕上げ圧延温度Ｔ２（℃）で熱間圧延を行
い、続いて４５０℃以上７５０℃以下の巻取り温度Ｔ３
（℃）で巻取りを行い、続いて（２）式および（３）式
を満足する焼鈍温度Ｔ４（℃）および保定時間ｔ（Ｈ
ｒ）で焼鈍を行い、続いて脱スケールを行い、続いて冷
間圧延を行い、続いて大気焼鈍と脱スケール、または光
輝焼鈍を行い、続いて調質圧延を行うことを特徴とする
耐リビング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製
造方法を要旨とするものである。 γｐ＝420C％＋470N％＋７Mn％＋23Ni％−11.5Cr％−11.5Si％−52Al％＋189 ２７≦γｐ≦４０ …（１） Ｔ４≦−５・γｐ＋１１００ …（２） ＬＭＰ＝（Ｔ＋２７３）・（２０＋ｌｏｇｔ） ＬＭＰ≧２２５００ …（３） 以下、本発明を詳細に説明する。

【０００７】

【作用】本発明において、鋼の化学成分の限定理由を説
明する。Ｃはγｐに及ぼす影響が大きく、（１）式を満
足するには０．０１％未満では他のオーステナイト生成
元素を多くしなければならず、コスト、製造性の面か
ら、適正バランスにするには０．０１％以上必要であ
る。一方、Ｃは鋼の加工性に悪影響を及ぼすので上限を
０．１０％とした。

【０００８】Ｓｉ，Ｍｎ，Ａｌは鋼の脱酸剤として有効
なので、Ｓｉ，Ｍｎは１．０％以下、Ａｌは１．０％以
下含有する。それぞれ成分の上限を超えると延性、靱性
等の機械的性質が劣化する。更にＡｌはγｐを下げる元
素で（１）式を適正バランスに調節する成分として有効
である。そのため０．０１％以上含有させる必要がある
ので、Ａｌ量は０．０１〜１．０％とする。

【０００９】Ｐ，Ｓは不純物元素で靱性および耐食性が
劣化するので、それぞれ０．０４０％以下、０．０３０
％以下とする。Ｎｉもγｐに及ぼす影響があり、（１）
式を適正バランスに調節する成分として有効であるが、
Ｎｉは高価な元素であるため大量の添加はコスト面から
好ましくないので０．８０％以下とした。

【００１０】Ｃｒは耐食性および耐高温酸化性の向上の
ために最低限１３．０％の添加が必要であり、また１
８．０％を超すとγｐが小さくなり、靱性も劣化し製造
が困難になるので、１３．０〜１８．０％とする。Ｎは
Ｃと同様にγｐに及ぼす影響が大きく、（１）式を満足
するには０．００５％未満では他のオーステナイト生成
元素を多くしなければならず、コスト、製造性の面から
適正バランスにするには０．００５％以上必要である。
一方、鋼の加工性には悪影響を及ぼすので上限を０．０
６％とする。

【００１１】次に、ガンマポテンシャルγｐについて説
明する。Ｃ：０．０１〜０．０８％、Ｓｉ：０．１〜
０．７％、Ｍｎ：０．１〜１．０％、Ｐ：０．０２０〜
０．０４０％、Ｓ：０．００１〜０．０１０％、Ｎｉ：
０．０５〜０．８０％、Ｃｒ：１３．０〜２０．０％、
Ａｌ：０．００７〜０．１３％、Ｎ：０．００３〜０．
０６０％を含み、残部は実質的にＦｅからなるγｐ＝１
０〜６０％の各レベルに調整したフェライト系ステンレ
ス鋼を転炉で溶製し、２５０ｍｍ厚さのスラブを鋳造し
た。このスラブをスラブ加熱温度Ｔ１：１２００℃に加
熱後、仕上げ圧延温度Ｔ２：８２０℃で板厚３ｍｍの熱
延板とし、巻取り温度Ｔ３：７００℃で巻取り、続いて
８６０℃（Ｔ４）×５時間（ｔ）の焼鈍を行った後、脱
スケールを行い、一回冷延でトータル圧下率６０％を加
えて製品板厚１．２ｍｍの冷延板とし、最終光輝焼鈍、
調質圧延を行い、製品板表面のリビング高さＲを粗さ計
で測定した。

【００１２】結果を図１に示す。製品板のリビングが肉
眼で見えなくなる高さである０．１μｍ以下にするに
は、図１より、ガンマポテンシャルγｐは２７％以上と
しなければならない。これは、熱延においてオーステナ
イト相が鋳造組織を破壊して微細化する効果があるため
と考えられる。

【００１３】一方、ガンマポテンシャルγｐが高くなり
すぎると焼鈍におけるオーステナイト相析出温度が下が
るため、オーステナイト相析出を防止するためには焼鈍
温度Ｔ４を低くする必要が生じる。焼鈍温度Ｔ４が低く
なとる再結晶が遅れて焼鈍時間ｔが長時間必要となるた
め、焼鈍処理における生産能率を低下させる。よって、
ガンマポテンシャルは４０％以下とした。

【００１４】次に、スラブの加熱温度について説明す
る。Ｃ：０．０６２％、Ｓｉ：０．２７％、Ｍｎ：０．
５９％、Ｐ：０．０２７％、Ｓ：０．００４％、Ｎｉ：
０．１４％、Ｃｒ：１６．５％、Ａｌ：０．０６％、
Ｎ：０．０１１％を含み（１）式のγｐ：３１．４％、
残部は実質的にＦｅからなるフェライト系ステンレス鋼
を転炉で溶製し、２５０ｍｍ厚さのスラブを鋳造した。
このスラブを１０５０〜１２５０℃の各加熱温度で熱間
圧延して３ｍｍ厚の熱延鋼板とした。

【００１５】このときの熱延鋼板表面に生じるスケール
疵深さを図２に示す。スケール疵深さが実用上無害とな
る深さである１０μｍ以下にするには、スラブ加熱温度
Ｔ１は１１００℃以上にしなければならない。１１００
℃未満では、鋼の組成、スケール組成、スケールの潤滑
性、ロールと素材間の潤滑、熱延の変形抵抗によってス
ケール疵が急激に悪化する。

【００１６】また、前記と同一のスラブ加熱温度Ｔ１：
１０５０〜１２９０℃の各温度に加熱後、仕上げ圧延温
度Ｔ２：８２０℃、板厚：３ｍｍ、巻取り温度Ｔ３：７
００℃の熱延により熱延板とし、８６０℃×５時間の焼
鈍を行った後、トータル圧下率６０％の冷延を加えて、
製品板厚１．２ｍｍの冷延板とした。続いて、９００℃
×１０秒の最終光輝焼鈍を行い、次いで伸び率１．０％
の調質圧延を行った。

【００１７】製品板表面のリビング高さＲを粗さ計で測
定した結果を図３に示す。製品板のリビング高さＲを肉
眼で見えない程度である０．１μｍ以下にするために
は、スラブ加熱温度は１２２０℃以下にしなければなら
ない。１２２０℃を超えると、結晶粒が粗大化してオー
ステナイト相が減少するため、圧延による鋳造組織の破
壊効果が低下するためと考えられる。従って、スケール
疵防止とリビング抑制の両者を満足するスラブ加熱温度
は１１００〜１２２０℃である。

【００１８】次に、熱延の仕上げ圧延温度について説明
する。前記と同一スラブを用い、スラブ加熱温度Ｔ１を
１２００℃、仕上げ圧延温度Ｔ２を７２０〜９５０℃の
各温度とし、板厚：３ｍｍ、巻取り温度Ｔ３：７００℃
の熱延により熱延板とした。続いて８６０℃×５時間の
焼鈍を行い、トータル圧下率６０％の冷延を行い、９０
０℃×１０秒の光輝焼鈍をし、伸び率１．０％の調質圧
延をして１．２ｍｍ厚さの製品板とし、リビング高さＲ
を測定した。結果を図４に示すが、リビング高さＲを
０．１μｍ以下にするためには、熱延における仕上げ圧
延温度は９００℃以下とすることが必要である。９００
℃を超えると歪の蓄積が不十分となり、熱延板焼鈍後の
再結晶粒の長径が１ｍｍを超えるバンド状組織となるた
めに最終製品のリビング高さＲが０．１μｍを超えるも
のと考えられる。しかしながら、仕上げ圧延温度Ｔ２が
７５０℃未満では仕上げ圧延における変形抵抗が大きく
なり、スケール疵が増加する。

【００１９】従って、仕上げ圧延温度は７５０〜９００
℃とする。次に、熱延の巻取り温度Ｔ３について説明す
る。前記と同一スラブを用い、スラブ加熱温度Ｔ１：１
２００℃、仕上げ圧延温度Ｔ２：８２０℃の熱延により
板厚：３ｍｍの熱延板とし、巻取り温度Ｔ３を４５０〜
８００℃の各温度として巻取り、８６０℃×５時間の焼
鈍、一回冷延でトータル圧下率６０％の冷延、９００℃
×１０秒の光輝焼鈍、伸び率１．０％の調質圧延で１．
２ｍｍ厚さの製品板とし、リビング高さＲを測定した。
結果を図５に示すが、リビング高さＲを０．１μｍ以下
にするには、巻取り温度Ｔ３は７５０℃以下にしなけれ
ばならない。７５０℃を超えると熱延板に一部再結晶が
生じて熱延で付与した歪が解放されるためにリビング高
さＲが高くなるものと考えられる。

【００２０】一方、巻取り温度が低くなると材料の強度
が高くなりすぎ、コイルの巻取に困難を生じるので、下
限を４５０℃とする。従って、巻取り温度Ｔ３は４５０
〜７５０℃とする。次に、熱延板焼鈍におけるラルソン
ミラーパラメーター（ＬＭＰ）の条件について説明す
る。

【００２１】前記と同一のスラブを用い、スラブ加熱温
度Ｔ１：１２００℃、仕上げ圧延温度Ｔ２：８２０℃、
板厚：３ｍｍ、巻取り温度Ｔ３：７００℃の熱延により
熱延板とし、ラルソンミラーパラメーター（ＬＭＰ）値
が２００００〜２５０００間の各条件で焼鈍を行った
後、一回冷延でトータル圧下率６０％の冷延、９００℃
×１０秒の光輝焼鈍、伸び率１．０％の調質圧延で１．
２ｍｍ厚さの製品板とし、リビング高さＲを測定した。
結果を図６に示すが、リビング高さＲを０．１μｍ以下
にするには、熱延板焼鈍におけるラルソンミラーパラメ
ーター（ＬＭＰ）値を２２５００以上にしなければなら
ない。２２５００を下回ると熱延板焼鈍後の再結晶が不
十分となり、再結晶の長径が１ｍｍを越えるバンド状組
織となって製品のリビングが０．１μｍを超えるものと
考えられる。

【００２２】熱延板焼鈍の温度Ｔ４については、温度が
高い程、短時間でＬＭＰ≧２２５００に達するため生産
能率上高い温度での焼鈍が望ましいが、高温での焼鈍は
γ相が析出して、製品の材質、表面性状を劣化させる。
ガンマポテンシャルγｐとγ相の析出温度の関係を図７
に示すが、ガンマポテンシャルγｐが高くなる程γ相の
析出温度が低くなり、γ相析出がない温度は（２）式を
満足する範囲である。

【００２３】よって、熱延板の焼鈍は（２）式を満足す
る温度において行うこととする。

【００２４】

【実施例】

〔実施例１〕表１に示す化学成分を有するフェライト系
ステンレス鋼を転炉で溶製し、２５０ｍｍ厚さの連続鋳
造スラブとした。これをスラブ加熱温度：１２２０℃、
仕上げ圧延温度：８２０℃、板厚：３．０ｍｍ、巻取り
温度：７００℃で熱延して熱延板とした。

【００２５】γｐの計算は（１）式を用いた。続いて、
該熱延板を８６０℃×５時間（ＬＭＰ＝２３４５２）で
焼鈍を行った後脱スケールを行い、一回冷延でトータル
圧下率６０％の冷延、９００℃×１０ｓｅｃの最終光輝
焼鈍、伸び率１．０％の調質圧延を行って製品板厚１．
２ｍｍの冷延鋼板とし、製品板表面のリビング高さを測
定した。結果を表１に示す。

【００２６】本発明鋼の製品板リビング高さはいずれも
０．１０μｍ以下であるのに対し、比較例のそれはいず
れも０．１０μｍを超えている。 〔実施例２〕表１、Ｎｏ．４の成分の２５０ｍｍ厚さの
スラブを用いて、表２の製造条件で熱延焼鈍板とした。
なお、熱延板厚さは３．０ｍｍである。

【００２７】ＬＭＰ値の計算は（３）式を用いた。引き
続いて、脱スケールを行い、一回冷延で圧下率６０％冷
延、９００℃×１０ｓｅｃの最終光輝焼鈍、伸び率１．
０％の調質圧延を行って製品板厚１．２ｍｍの冷延鋼板
とし、製品板表面のリビング高さを測定し、同じく表２
に示した。本発明鋼の製品板のリビング高さはいずれも
０．１０μｍ以下であるのに対し、比較例のそれはいず
れも０．１０μｍを超えている。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よれば、表面の耐リビング性に優れたフェライト系ステ
ンレス鋼板を製造することが可能である。特に、本発明
によれば、焼鈍温度が従来のものより高いため焼鈍時間
を短縮でき産業上の効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガンマポテンシャル（γｐ）と製品板のリビン
グ高さＲ（μm ）の関係を示す図である。

【図２】フェライト系ステンレス鋼のスラブ加熱温度Ｔ
１（℃）と熱延板のスケール疵の深さＤ（μm ）の関係
を示す図である。

【図３】フェライト系ステンレス鋼のスラブ加熱温度Ｔ
１（℃）と製品板のリビング高さＲ（μm ）の関係を示
す図である。

【図４】フェライト系ステンレス鋼の熱延仕上げ圧延温
度Ｔ２（℃）と製品板のリビング高さＲ（μm ）の関係
を示す図である。

【図５】フェライト系ステンレス鋼の熱延巻取り温度Ｔ
３（℃）と製品板のリビング高さＲ（μm ）の関係を示
す図である。

【図６】フェライト系ステンレス鋼の熱延板焼鈍におけ
る焼鈍のラルソン・ミラー・パラメーター（ＬＭＰ）値
と製品板のリビング高さＲ（μm ）の関係を示す図であ
る。

【図７】ガンマポテンシャル（γｐ）とガンマ相析出温
度の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 雅明 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 平嶋 謙治 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 平６−73458（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−179358（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 9/46 B21B 3/02 C21D 8/02 C22C 38/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．１０％、 Ｓｉ：１．０％以下、 Ｍｎ：１．０％以下、 Ｐ ：０．０４０％以下、 Ｓ ：０．０３０％以下、 Ｎｉ：０．８０％以下、 Ｃｒ：１３．０〜１８．０％、 Ａｌ：０．０１〜１．０％、 Ｎ ：０．００５〜０．０６％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなり、か
   つ（１）式を満足する成分組成のフェライト系ステンレ
   ス鋼のスラブを、１１００℃以上１２２０℃以下のスラ
   ブ加熱温度Ｔｌ（℃）に加熱し、続いて７５０℃以上９
   ００℃以下の仕上げ圧延温度Ｔ２（℃）で熱間圧延を行
   い、続いて４５０℃以上７５０℃以下の巻取り温度Ｔ３
   （℃）で巻取りを行い、続いて（２）式および（３）式
   を満足する焼鈍温度Ｔ４（℃）および保定時間ｔ（Ｈ
   ｒ）で焼鈍を行い、続いて脱スケールを行い、続いて冷
   間圧延を行い、続いて大気焼鈍と脱スケール、または光
   輝焼鈍を行い、続いて調質圧延を行うことを特徴とする
   耐リビング性に優れたフェライト系ステンレン鋼板の製
   造方法。 γｐ＝420C％＋470N％＋７Mn％＋23Ni％−11.5Cr％−11.5Si％−52Al％＋189 ２７≦γｐ≦４０ …（１） Ｔ４≦−５・γｐ＋１１００ …（２） ＬＭＰ＝（Ｔ＋２７３）・（２０＋ｌｏｇｔ） ＬＭＰ≧２２５００ …（３）