JP7031515B2 - オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
前記第1工程後の前記オーステナイト系ステンレス鋼板に対し、pHが5.0以上12.0未満の電解液中で、n組(ただしnは2以上の自然数)の電極を用いてn回の陽極電解処理を連続して行う際に、k回目の陽極電解処理における単位面積あたりの電気量をσk(ただしkは1からnまでの自然数)とし、各回の陽極電解処理における単位面積あたりの電気量の総和をΣσkとしたとき、電気量の総和Σσk、電気量の平均減少幅((σ1-σn)/(n-1))、及び電気量の総和に対する1回目の陽極電解処理の電気量の比率(σ1/Σσk×100)が、下記(1)~(3)を満たす条件で陽極電解処理を行う第2工程と、
を備えるオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
0.10(C/dm2)≦Σσk≦25.0(C/dm2) …(1)
0(C/dm2/回)≦(σ1-σn)/(n-1)≦5.00(C/dm2/回) …(2)
10(%)≦σ1/Σσk×100≦90(%) …(3)
[2] k回目の陽極電解処理における電気量σkと、k+1回目の陽極電解処理における電気量σk+1との関係が、σk≧σk+1の関係にあることを特徴とする[1]に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
[3] 前記電解液に、質量%で1~10%のアルカリ性界面活性剤が含まれることを特徴とする[1]または[2]に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
[4] 前記オーステナイト系ステンレス鋼板の表面Si濃度が15質量%以下、表面粗さRaが0.100μm以下であることを特徴とする、[1]乃至[3]の何れか一項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
本実施形態の製造方法は、冷間圧延後のオーステナイト系ステンレス鋼板に対し、中間焼鈍と、仕上焼鈍と、テンションレベラーによる矯正処理と、応力除去処理とを行う第1工程と、第1工程後のオーステナイト系ステンレス鋼板を所定の条件で陽極電解処理する第2工程と、から構成される。以下、各工程について説明する。
本実施形態の製造方法に適用可能なステンレス鋼板は、オーステナイト系ステンレス鋼板であれば特に制限はない。例えば、JIS G 4305に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼のSUS301、SUS301L、SUS301J1、SUS304L、SUS304J1、SUS304J2、SUS304LN、SUS304N1、SUS304N2、SUS305、SUS309S、SUS310S、SUS312L、SUS315J1、SUS316、SUS316L、SUS316N、SUS316LN、SUS317、SUS317L、SUS317J1、SUS317J2、SUS317LNが適用可能である。以下、オーステナイト系ステンレス鋼板を単にステンレス鋼板と言う場合がある。
第1工程は、冷間圧延後のステンレス鋼板に対し、中間焼鈍と、仕上焼鈍と、テンションレベラーによる矯正処理と、応力除去処理とを行う工程である。中間焼鈍、仕上焼鈍及び応力除去処理における均熱温度はそれぞれ、600℃以上1000℃以下の範囲とし、均熱時間はそれぞれ、5秒以上30秒以下とする。また、中間焼鈍、仕上焼鈍及び応力除去処理における雰囲気は、非酸化性雰囲気とすることが好ましく、より具体的には、N2を10%以上含有し、残部をH2とする露点-40℃以下の非酸化性雰囲気が好ましい。
第2工程は、例えば、図1に示すような電解設備1において行うことができる。図1に示す電解設備1は、電解槽2と、ステンレス鋼板10の搬送方向に沿って電解槽2の内部に配置された複数の電極3a~3eと、電解槽2の導入部及び導出部の近くに備えられたコンダクタロール4と、を備えている。
第1工程後のオーステナイト系ステンレス鋼板に対し、pHが5.0以上12.0未満の電解液中で、n組(ただしnは2以上の自然数)の電極を用いてn回の陽極電解処理を連続して行う際に、k回目の陽極電解処理における単位面積あたりの電気量をσk(ただしkは1からnまでの自然数)とし、各回の陽極電解処理における単位面積あたりの電気量の総和をΣσkとしたとき、電気量の総和Σσk、電気量の平均減少幅((σ1-σn)/(n-1))、及び電気量の総和に対する1回目の陽極電解処理の電気量の比率(σ1/Σσk×100)が、下記(1)~(3)を満たす条件で陽極電解処理を行う。なお、nは陽極電解処理の回数である。図1においては、電解設備1における陰極として機能する電極3a~3eの組数である。nの上限は特に制限はないが、例えば、20以下、15以下、10以下、5以下のいずれでもよい。
0(C/dm2/回)≦(σ1-σn)/(n-1)≦5.00(C/dm2/回) …(2)
10(%)≦σ1/Σσk×100≦90(%) …(3)
<供試材及び第1工程>
表1に示す2種類のオーステナイト系ステンレス鋼のスラブを準備した。これらのスラブに熱間圧延を施し、ショットブラストと酸洗により脱スケールを施した。脱スケールの条件は、一般的に用いられる方法で行った。脱スケール後に冷間圧延と中間焼鈍を施すことで、最終的に板厚0.1mmの素材を作成した。この素材を仕上焼鈍、テンションレベラーによる矯正処理、応力除去処理を施した。中間焼鈍および仕上焼鈍および応力除去処理は、N2を10%以上含有し、残部をH2とする露点-40℃以下の非酸化性雰囲気中で行った。また、中間焼鈍及び応力除去処理における均熱温度をそれぞれ600℃以上1000℃以下の範囲とし、均熱時間をそれぞれ5秒以上30秒以下とした。仕上焼鈍の均熱温度および均熱時間は表2の通りとした。
これらの素材を用いて、図1に示す電解設備を用いて、様々なpHの電解液中にて電解を施した。陽極電解処理は5回連続で行った。表2に、電解条件を示す。なお、各回毎の陽極電解処理における電気量の平均減少幅((σ1-σn)/(n-1))は0(C/dm2/回)とした。すなわち各回の陽極電解処理における電気量は同一とした。また、σ1/Σσk×100は20%であった。
表面組成は、XPS(X線光電子分光)により評価した。表2に示した素材の表面から深さ方向へ分析し、Fe、Cr、Ni、Si、Mn、Nbの総和に占めるSiの割合を算出した。
接触式粗さ計を用いて、JIS B 601に規定された方法により測定した。圧延方向の平行方向および垂直方向に測定した値の平均値を算出し、代表値として用いた。
光沢度計を用いて、JIS Z 8741に規定された方法により測定した。入射角は60°とし圧延方向の平行方向および垂直方向に測定した値の平均値を算出し、代表値として用いた。
<供試材及び第1工程>
表1に示すオーステナイト系ステンレス鋼のスラブAを準備した。スラブAに熱間圧延を施し、ショットブラストと酸洗により脱スケールを施した。脱スケールの条件は、一般的に用いられる方法で行った。脱スケール後に冷間圧延と中間焼鈍を施すことで、最終的に板厚0.1mmの素材を作成した。この素材を仕上焼鈍、テンションレベラーによる矯正処理、応力除去処理を施した。中間焼鈍、仕上焼鈍および応力除去処理は、N2を10%以上含有し、残部をH2とする露点-40℃以下の非酸化性雰囲気中で行った。また、中間焼鈍、仕上焼鈍及び応力除去処理における均熱温度をそれぞれ600℃以上1000℃以下の範囲とし、均熱時間をそれぞれ5秒以上30秒以下とした。
第1工程後のステンレス鋼板を用いて、様々なpHの電解液中にて電解を施した。表4A及び表4Bに、電解条件をまとめる。
Claims (4)
- 冷間圧延後のオーステナイト系ステンレス鋼板に対し、中間焼鈍と、仕上焼鈍と、テンションレベラーによる矯正処理と、応力除去処理とを行うとともに、前記中間焼鈍、前記仕上焼鈍及び前記応力除去処理における均熱温度をそれぞれ600℃以上1000℃以下の範囲とし、均熱時間をそれぞれ5秒以上30秒以下とする第1工程と、
前記第1工程後の前記オーステナイト系ステンレス鋼板に対し、pHが5.0以上12.0未満の電解液中で、n組(ただしnは2以上の自然数)の電極を用いてn回の陽極電解処理を連続して行う際に、k回目の陽極電解処理における単位面積あたりの電気量をσk(ただしkは1からnまでの自然数)とし、各回の陽極電解処理における単位面積あたりの電気量の総和をΣσkとしたとき、電気量の総和Σσk、電気量の平均減少幅((σ1-σn)/(n-1))、及び電気量の総和に対する1回目の陽極電解処理の電気量の比率(σ1/Σσk×100)が、下記(1)~(3)を満たす条件で陽極電解処理を行う第2工程と、
を備えるオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
0.10(C/dm2)≦Σσk≦25.0(C/dm2) …(1)
0(C/dm2/回)≦(σ1-σn)/(n-1)≦5.00(C/dm2/回) …(2)
10(%)≦σ1/Σσk×100≦90(%) …(3) - k回目の陽極電解処理における電気量σkと、k+1回目の陽極電解処理における電気量σk+1との関係が、σk≧σk+1との関係にあることを特徴とする請求項1に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
- 前記電解液に、質量%で1~10%のアルカリ性界面活性剤が含まれることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
- 前記オーステナイト系ステンレス鋼板の表面Si濃度が15質量%以下、表面粗さRaが0.100μm以下であることを特徴とする、請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
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