JP7281929B2 - Stainless steel sheet and method for manufacturing stainless steel sheet - Google Patents

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Description

本発明はステンレス鋼板およびステンレス鋼板の製造方法等に関する。詳しくは、固体高分子型燃料電池のセパレータ用基材として好適に用いられるステンレス鋼板およびステンレス鋼板の製造方法等に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a stainless steel plate, a method for manufacturing a stainless steel plate, and the like. More specifically, the present invention relates to a stainless steel plate suitable for use as a base material for a separator of a polymer electrolyte fuel cell, a method for producing the stainless steel plate, and the like.

従来、固体高分子型燃料電池(PEFC)は、複数の単セルを含んで構成されており、該単セルは、固体高分子膜の両側に酸化極および燃料極をそれぞれ貼り合わせて成る膜-電極接合体を、2つのセパレータ(導電板)によって挟み込んだ構造となっている。一般に、セパレータと、酸化極または燃料極との間にはガス拡散層(例えばカーボンペーパ)が配置される。 Conventionally, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is composed of a plurality of single cells, and the single cell is a membrane made by laminating an oxide electrode and a fuel electrode on both sides of a polymer electrolyte membrane. It has a structure in which an electrode assembly is sandwiched between two separators (conductive plates). Generally, a gas diffusion layer (eg, carbon paper) is arranged between the separator and the oxide electrode or fuel electrode.

上記セパレータは、様々な役割を有しており、高い耐久性が求められるとともに、PEFCの発電効率を高めるために上記ガス拡散層との表面接触抵抗が低いことが求められる。 The separator has various roles, and is required to have high durability and low surface contact resistance with the gas diffusion layer in order to increase the power generation efficiency of the PEFC.

近年、上記セパレータの素材として金属材料(例えば、ステンレス鋼板またはチタン箔等)を用いることが試みられている。そして、例えば、表面に電気化学的な処理を施した金属材料を用いることによって、セパレータの表面接触抵抗を低減する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 In recent years, attempts have been made to use a metal material (eg, stainless steel plate or titanium foil) as the material for the separator. For example, a technique has been proposed to reduce the surface contact resistance of the separator by using a metal material whose surface has been electrochemically treated (see, for example, Patent Document 1).

特許6418364号公報(2018年11月07日発行)Japanese Patent No. 6418364 (issued on November 7, 2018)

しかしながら、例えば特許文献1に記載の技術では、既存のステンレス鋼板に更なる表面処理を施すことによってセパレータ基材を製造するため、表面処理のための後処理設備および作業工程が必要であり、セパレータ基材の製造コストが嵩み得る。 However, for example, in the technique described in Patent Document 1, since the separator base material is manufactured by further surface-treating an existing stainless steel plate, post-treatment equipment and work processes for the surface treatment are required, and the separator Substrate manufacturing costs can be high.

セパレータ基材として好適に利用し得るステンレス鋼板を、一般的な大量生産設備における製造ラインを用いて生産することができれば、セパレータ基材の低コスト化を実現することができる。 If a stainless steel plate that can be suitably used as a separator base material can be produced using a production line in general mass production equipment, the cost of the separator base material can be reduced.

本発明の一態様は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、製造コストを抑制することができ、表面に導電性薄膜を形成した場合に低い表面接触抵抗を示すステンレス鋼板の製造方法を提供することにある。 One aspect of the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to reduce manufacturing costs and to provide a stainless steel sheet that exhibits low surface contact resistance when a conductive thin film is formed on the surface. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a steel plate.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るステンレス鋼板は、ステンレス鋼板の表面における算術平均粗さRaが1nm以上5nm以下であり、表面接触抵抗が200mΩ・cm以下であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a stainless steel plate according to an aspect of the present invention has an arithmetic mean roughness Ra of 1 nm or more and 5 nm or less and a surface contact resistance of 200 mΩ·cm 2 or less on the surface of the stainless steel plate. is characterized by

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るステンレス鋼板の製造方法は、ステンレス鋼の成分組成を有する処理対象材に仕上圧延を施して成る圧延材に対して、H分圧0.6atm以上かつ露点-30℃以下の還元雰囲気下にて900℃以上1150℃以下の温度で光輝焼鈍を施すことによりステンレス鋼板を得る光輝焼鈍工程を含み、前記光輝焼鈍工程では、下記(1)式を満足するように前記還元雰囲気を制御することを特徴としている。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a stainless steel plate according to an aspect of the present invention provides a rolled material obtained by subjecting a material to be treated having a chemical composition of stainless steel to finish rolling, and adding H 2 a bright annealing step of obtaining a stainless steel sheet by performing bright annealing at a temperature of 900° C. or higher and 1150° C. or lower in a reducing atmosphere having a partial pressure of 0.6 atm or more and a dew point of −30° C. or lower; (1) The reducing atmosphere is controlled so as to satisfy the formula.

DP≦(-7.43)×ln(%Mn)-55+12.5×P(H)・・・(1)
ここで、
DP:前記露点(℃)
%Mn:前記ステンレス鋼の成分組成におけるマンガン濃度(質量%)
P(H):前記H分圧(atm)、である。
DP≦(−7.43)×ln(%Mn)−55+12.5×P(H 2 ) (1)
here,
DP: dew point (°C)
%Mn: Manganese concentration (% by mass) in the composition of the stainless steel
P(H 2 ): the H 2 partial pressure (atm).

本発明の一態様によれば、製造コストを抑制することができ、清浄な表面を有することにより該表面に導電性薄膜を形成した場合に低い表面接触抵抗を示すステンレス鋼板およびその製造方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, there is provided a stainless steel sheet that can reduce manufacturing costs and has a clean surface that exhibits low surface contact resistance when a conductive thin film is formed on the surface, and a method for manufacturing the same. can do.

(a)はステンレス鋼板の製造工程の概要を示すフローチャートであり、(b)は上記ステンレス鋼板を基材としてセパレータを製造する工程の概要を示すフローチャートである。(a) is a flow chart showing an outline of a manufacturing process of a stainless steel plate, and (b) is a flow chart showing an outline of a process for manufacturing a separator using the stainless steel plate as a base material. (a)は光輝焼鈍後の本実施形態におけるステンレス鋼板の表面の電子顕微鏡写真であり、(b)は本実施形態における光輝焼鈍およびコーティング処理による処理対象材の表面状態の変化の様子を模式的に示す断面図である。(a) is an electron micrograph of the surface of the stainless steel sheet in the present embodiment after bright annealing, and (b) is a schematic representation of changes in the surface state of the material to be treated due to bright annealing and coating treatment in the present embodiment. 3 is a cross-sectional view shown in FIG. グロー放電発光分光法(GDS)を用いて試料の表面分析を行った結果を示すグラフであって、(a)は本実施形態におけるステンレス鋼板、(b)は比較例におけるステンレス鋼板、をそれぞれ試料として表面分析することにより得られた結果である。Graphs showing the results of surface analysis of samples using glow discharge optical emission spectroscopy (GDS), where (a) is a stainless steel plate in this embodiment, and (b) is a stainless steel plate in a comparative example. This is the result obtained by surface analysis as 一実施例におけるステンレス鋼板の表面接触抵抗を測定する方法について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of measuring the surface contact resistance of a stainless steel plate in one example; 光輝焼鈍時の還元雰囲気における露点および水素分圧と、光輝焼鈍後のステンレス鋼板の表面における生成物の有無と、の関係を示すグラフであって、(a)~(d)はそれぞれ、ステンレス鋼板の成分組成におけるMn濃度が、0.5質量%、1.1質量%、1.5質量%、および1.8質量%の場合について示している。Graphs showing the relationship between the dew point and hydrogen partial pressure in a reducing atmosphere during bright annealing and the presence or absence of products on the surface of a stainless steel sheet after bright annealing, wherein (a) to (d) are respectively stainless steel sheets. Mn concentration in the component composition of 0.5% by mass, 1.1% by mass, 1.5% by mass, and 1.8% by mass. (a)は本発明例のステンレス鋼板について、AFMによる表面観察例および表面の算術平均粗さRaを測定した結果の一例について示す図であり、(b)は本発明外の条件で光輝焼鈍を施して得られた比較例のステンレス鋼板について、AFMによる表面観察例および表面の算術平均粗さRaを測定した結果の一例について示す図である。(a) is a diagram showing an example of surface observation by AFM and an example of the results of measuring the arithmetic mean roughness Ra of the surface of the stainless steel plate of the example of the present invention, and (b) is a diagram showing an example of bright annealing under conditions other than the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of surface observation by AFM and measurement results of surface arithmetic mean roughness Ra of a stainless steel plate of a comparative example obtained by applying heat treatment. (a)は光輝焼鈍後の一般的なステンレス鋼板の表面の電子顕微鏡写真であり、(b)は一般的な光輝焼鈍およびコーティング処理による処理対象材の表面状態の変化の様子を模式的に示す断面図である。(a) is an electron micrograph of the surface of a general stainless steel plate after bright annealing, and (b) schematically shows how the surface condition of the material to be treated changes due to general bright annealing and coating treatment. It is a cross-sectional view.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものでは無い。また、本出願において、「A~B」とは、A以上B以下であることを示している。化学組成に関する「%」の記載は、特に断らない限り「質量%」を意味する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. The following description is for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified. In addition, in the present application, "A to B" indicates A or more and B or less. Description of "%" in chemical composition means "% by mass" unless otherwise specified.

なお、本明細書において、「ステンレス鋼板」との用語は、「ステンレス鋼帯」および「ステンレス箔」を含む意味で用いる。 In this specification, the term "stainless steel plate" is used to include "stainless steel strip" and "stainless steel foil".

<発明の知見の概略的な説明>
近年、燃料電池(例えばPEFC)は、環境問題対策の観点から精力的に開発が行われている。一方で、現状、PEFCは比較的高価であり、更なる普及のためには製造コストの低減(構成部品の低コスト化)が要望される。そこで、セパレータ基材にステンレス鋼板を用いることが提案されている。
<Brief description of the findings of the invention>
In recent years, fuel cells (for example, PEFC) have been vigorously developed from the viewpoint of measures against environmental problems. On the other hand, at present, PEFCs are relatively expensive, and there is a demand for a reduction in manufacturing costs (reduction in the cost of component parts) for further spread. Therefore, it has been proposed to use a stainless steel plate for the separator base material.

ステンレス鋼板は、その表面が不動態皮膜によって覆われているため表面接触抵抗が比較的高い。例えば、電解処理等を施すことにより表面を粗面化したステンレス鋼板を用いてPEFCの単セルを形成すると、セパレータの表面接触抵抗を低減し得る(特許文献1を参照)。しかし、この種の技術では、生産設備に対する要求が生じるとともに、追加の工程によって所要時間が長大化し得るため、セパレータの製造コストを低減することには限界がある。 A stainless steel plate has a relatively high surface contact resistance because its surface is covered with a passive film. For example, the surface contact resistance of the separator can be reduced by forming a single PEFC cell using a stainless steel plate whose surface has been roughened by subjecting it to electrolytic treatment or the like (see Patent Document 1). However, this type of technology imposes demands on the production equipment and the additional steps may lengthen the required time, thus limiting the cost reduction of the separator.

セパレータの表面接触抵抗を低減するために、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)等の導電性の薄膜(コーティング膜)を表面に形成したステンレス鋼板(以下、「膜形成鋼板」と称することがある)を用いてセパレータを製造する方法も知られている。しかし、このようなセパレータは、想定よりも高い表面接触抵抗を示す場合があることが報告されている。 In order to reduce the surface contact resistance of the separator, a stainless steel plate (hereinafter sometimes referred to as "film-formed steel plate") having a conductive thin film (coating film) such as diamond-like carbon (DLC) formed on the surface is used. It is also known to manufacture separators by However, it has been reported that such separators may exhibit higher than expected surface contact resistance.

表面にコーティング膜を形成した場合に低い表面接触抵抗を示すステンレス鋼板を、一般的な大量生産設備を用いて製造することができれば、セパレータ基材として好適に利用し得るステンレス鋼板の製造コストを抑制することができる。本発明者らは、そのような製造方法について、鋭意検討を行った。 If a stainless steel sheet that exhibits low surface contact resistance when a coating film is formed on the surface can be manufactured using general mass production equipment, the manufacturing cost of the stainless steel sheet that can be suitably used as a separator base material can be suppressed. can do. The present inventors have made intensive studies on such a production method.

ここで、一般的なステンレス鋼板およびセパレータの製造方法(一連の製造工程)の概要について、図1を参照して説明する。図1の(a)は、ステンレス鋼板の製造工程の概要を示すフローチャートである。図1の(b)は、上記ステンレス鋼板を基材としてセパレータを製造する工程の概要を示すフローチャートである。なお、本発明の一実施形態に係るステンレス鋼板の製造方法(以下、単に「本製造方法」と称することがある)においても、一連の製造工程の概要は、一般的なステンレス鋼板の製造工程(図1の(a))と同様である。 Here, an overview of a general stainless steel plate and separator manufacturing method (a series of manufacturing steps) will be described with reference to FIG. (a) of FIG. 1 is a flow chart showing an outline of a manufacturing process of a stainless steel plate. FIG. 1(b) is a flow chart showing an overview of the steps of manufacturing a separator using the above stainless steel plate as a base material. In addition, even in the method for manufacturing a stainless steel plate according to one embodiment of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "this manufacturing method"), the outline of a series of manufacturing steps is the general manufacturing process for a stainless steel plate ( This is the same as (a) of FIG.

図1の(a)に示すように、一般に、ステンレス鋼板の製造方法は、製鋼工程S1、熱間圧延工程S2、冷間圧延工程S3、焼鈍・酸洗工程S4、仕上圧延工程S5、光輝焼鈍(BA)工程S6を含む。 As shown in (a) of FIG. 1, in general, the method of manufacturing a stainless steel plate comprises a steelmaking process S1, a hot rolling process S2, a cold rolling process S3, an annealing and pickling process S4, a finish rolling process S5, a bright annealing process, and a (BA) including step S6.

製鋼工程S1は、ステンレス原料を溶解し、精錬することで目的の化学成分に調整し、次いで溶鋼を鋳型に流し込むことで、目的の成分組成を有するスラブを製造(製鋼)する工程である。熱間圧延工程S2は、上記スラブを高温で圧延する(熱間圧延する)ことにより、所定の厚みの鋼板(通常は鋼帯であるが、以下では鋼帯を含む意味で単に鋼板と記載する)を製造する工程である。また、冷間圧延工程S3は、熱間圧延工程S2で製造された鋼板を、さらに薄く圧延する工程である。焼鈍・酸洗工程S4は、冷間圧延工程S3において薄く圧延された鋼板を加熱することによって、材料組織のひずみを除去して軟質化を図るとともに、鋼板表面のスケールを硝酸とフッ化水素酸との混合液等を用いて酸洗する工程である。 The steelmaking step S1 is a step of melting and refining stainless steel raw materials to adjust the target chemical composition, and then pouring the molten steel into a mold to manufacture (steelmaking) a slab having the target chemical composition. In the hot rolling step S2, the slab is rolled (hot rolled) at a high temperature to form a steel plate (usually a steel strip, but hereinafter simply referred to as a steel plate in the sense of including a steel strip). ) is a step of manufacturing. In addition, the cold rolling step S3 is a step of rolling the steel sheet manufactured in the hot rolling step S2 even thinner. In the annealing/pickling step S4, the steel sheet that has been thinly rolled in the cold rolling step S3 is heated to remove strain in the material structure and soften it, and the scale on the surface of the steel sheet is removed with nitric acid and hydrofluoric acid. It is a step of pickling using a mixed solution or the like with.

仕上圧延工程S5は、焼鈍・酸洗工程S4後の鋼板に対して、平滑なロールを用いて更に薄く冷間圧延する工程である。これにより、鋼板の板厚を最終調整する。仕上圧延工程S5後の鋼板の板厚は0.1mm程度である。 The finish rolling step S5 is a step of further cold-rolling the steel plate after the annealing and pickling step S4 using smooth rolls. Thereby, the plate|board thickness of a steel plate is finally adjusted. The thickness of the steel sheet after the finish rolling step S5 is about 0.1 mm.

光輝焼鈍(BA)工程S6は、仕上圧延工程S5によって得られた鋼板(圧延材)の表面性状を維持しつつ焼鈍を行う処理である。例えば、水素および窒素を混合した還元雰囲気(無酸素雰囲気)下で1000℃程度の温度にて鋼板の焼鈍を行う。 The bright annealing (BA) step S6 is a process of performing annealing while maintaining the surface properties of the steel plate (rolled material) obtained in the finish rolling step S5. For example, the steel sheet is annealed at a temperature of about 1000° C. in a reducing atmosphere (oxygen-free atmosphere) in which hydrogen and nitrogen are mixed.

そして、図2の(b)に示すように、光輝焼鈍(BA)工程S6により得られたBA後のステンレス鋼板を基材としてセパレータを製造する工程は、加工工程S11およびコーティング工程S12を含む。 Then, as shown in FIG. 2(b), the step of manufacturing a separator using the stainless steel plate after BA obtained in the bright annealing (BA) step S6 as a base material includes a processing step S11 and a coating step S12.

加工工程S11は、BA後のステンレス鋼板(セパレータ基材)をセパレータとしての所望の形状に加工する工程である。例えば、セパレータの形状としては、気体(酸素や空気)の流路となる凹溝を有し、該流路が延びる方向に垂直な断面が矩形波状となっている形状が挙げられる。 The processing step S11 is a step of processing the stainless steel plate (separator base material) after BA into a desired shape as a separator. For example, the shape of the separator may be a shape having a concave groove that serves as a channel for gas (oxygen or air), and a cross section perpendicular to the direction in which the channel extends has a rectangular wave shape.

コーティング工程S12は、加工工程S11後の半製品の表面に、導電性の薄膜(コーティング膜)を形成する工程である。このコーティング膜としては、公知の材料を適用することができるが、例えば、DLCの薄膜が挙げられる。これにより、セパレータが製造される。 The coating step S12 is a step of forming a conductive thin film (coating film) on the surface of the semi-finished product after the processing step S11. As this coating film, a known material can be applied, and for example, a thin film of DLC can be used. A separator is thus manufactured.

本明細書における以下の説明において、仕上圧延工程S5後かつ光輝焼鈍(BA)工程S6前の時点をBA前(時点T1)、光輝焼鈍(BA)工程S6後かつコーティング工程S12前の時点をBA後(時点T2)、コーティング工程S12後の時点をコーティング後(時点T3)、と称することがある。 In the following description in this specification, the time after the finish rolling step S5 and before the bright annealing (BA) step S6 is before BA (time T1), and the time after the bright annealing (BA) step S6 and before the coating step S12 is BA. After (time T2), the time after coating step S12 may be referred to as after coating (time T3).

従来、上述の製造工程により、BA後のステンレス鋼板に例えばDLCをコーティングする処理を施してなる膜形成鋼板は、表面接触抵抗が想定よりも高くなることがある。本発明者らは、この要因について詳細に調査し、以下の知見を得た。図7の(a)は、BA後の一般的なステンレス鋼板110の表面の電子顕微鏡写真である。 Conventionally, a film-formed steel sheet obtained by coating a stainless steel sheet after BA with, for example, DLC in the manufacturing process described above sometimes has a higher surface contact resistance than expected. The present inventors investigated this factor in detail and obtained the following findings. FIG. 7(a) is an electron micrograph of the surface of a general stainless steel plate 110 after BA.

図7の(a)に示すように、BA後の一般的なステンレス鋼板110は、その表面について高分解能の電子顕微鏡を用いて観察すると、直径100nm以下程度の微細な粒子状の生成物が存在し、この生成物はマンガン(Mn)酸化物を含むことがわかった。このことから、従来のセパレータの製造方法では、以下のように処理対象材の表面状態が変化していると考えられる。図7の(b)は、一般的なBAおよびコーティング処理による処理対象材の表面状態の変化の様子を模式的に示す断面図である。 As shown in (a) of FIG. 7, when the surface of a general stainless steel plate 110 after BA is observed using a high-resolution electron microscope, fine particulate products with a diameter of about 100 nm or less are present. However, the product was found to contain manganese (Mn) oxide. From this, it is considered that in the conventional separator manufacturing method, the surface state of the material to be treated changes as follows. FIG. 7(b) is a cross-sectional view schematically showing how the surface state of the object to be treated changes due to general BA and coating treatments.

図7の(b)に示すように、BA前の時点T1(図1参照)の圧延材100とは異なり、BA後の時点T2のステンレス鋼板110は、その表面上に粒状の生成物111が生成している。上記生成物111は、BA中に(i)圧延材100の母材101中に含まれるMnと(ii)BAにおける炉内の還元雰囲気中に極めて微量に存在する酸素とが結合することにより生成したと考えられる。 As shown in FIG. 7B, unlike the rolled material 100 at time T1 (see FIG. 1) before BA, the stainless steel plate 110 at time T2 after BA has granular products 111 on its surface. are generating. The product 111 is generated by combining (i) Mn contained in the base material 101 of the rolled material 100 and (ii) oxygen present in a very small amount in the reducing atmosphere in the furnace of the BA. It is thought that

コーティング後の時点T3の膜形成鋼板120は、生成物111を覆うように導電性のコーティング膜121が形成される。膜形成鋼板120は、電気抵抗の高い生成物111の存在によって表面接触抵抗が高くなる。また、膜形成鋼板120は、コーティング膜121の耐久性が低くなり得る。これは、コーティング膜121と生成物111との界面の接合力が低くなり得るため、および、PEFCの単セルに加工する際にコーティング膜121の凸部に高い負荷が生じ得るためである。 A conductive coating film 121 is formed so as to cover the product 111 on the film-formed steel plate 120 at time T3 after coating. The film-formed steel sheet 120 has a high surface contact resistance due to the presence of the product 111 with high electrical resistance. In addition, the coating film 121 of the film-formed steel plate 120 may have low durability. This is because the bonding strength at the interface between the coating film 121 and the product 111 may be low, and a high load may be applied to the convex portions of the coating film 121 during processing into PEFC single cells.

上記の知見に基づいて、本発明者らは、BA条件について種々検討を行い、上述のような生成物111が存在しない(または生成物111の密度が非常に小さい)ステンレス鋼板を製造することができる条件を見出し、本製造方法を想到した。この本発明者らが見出した条件について、以下に説明する。 Based on the above findings, the present inventors conducted various studies on BA conditions, and found that it is possible to produce a stainless steel plate in which the above-described product 111 does not exist (or the product 111 has a very low density). The inventors have found the conditions under which this can be achieved, and conceived of the present manufacturing method. The conditions found by the inventors of the present invention will be described below.

<ステンレス鋼板の製造方法>
本発明の一態様におけるステンレス鋼板は、一般的なステンレス鋼板の製造工程(図1を用いて上述した説明を参照)のうち、光輝焼鈍工程S6において、条件を以下のように制御することによって製造される。その他の工程S1~S5については、従来と同様の処理を行ってよく、詳細な説明を省略する。
<Manufacturing method of stainless steel plate>
The stainless steel sheet according to one aspect of the present invention is manufactured by controlling the conditions as follows in the bright annealing step S6 in the general stainless steel sheet manufacturing process (see the description above with reference to FIG. 1). be done. As for the other steps S1 to S5, the same processing as in the prior art may be performed, and detailed description thereof will be omitted.

本製造方法では、ステンレス鋼の成分組成を有する処理対象材(焼鈍・酸洗工程S4後の鋼板)に仕上圧延を施して形成した圧延材(時点T1の鋼板)に対して、光輝焼鈍工程S6において、以下の処理を行う。 In this manufacturing method, a rolled material (steel sheet at time T1) formed by performing finish rolling on a material to be treated (steel sheet after annealing and pickling step S4) having a chemical composition of stainless steel is subjected to bright annealing step S6. , the following processing is performed.

すなわち、本製造方法における光輝焼鈍工程S6では、上記圧延材に対して、水素(H)分圧0.6atm以上かつ露点-30℃以下であるとともに下記(1)式を満足する還元雰囲気下にて、900℃以上1150℃以下の温度で光輝焼鈍を施すことによりステンレス鋼板を得る。 That is, in the bright annealing step S6 in this manufacturing method, the rolled material is subjected to a reduction atmosphere having a hydrogen (H 2 ) partial pressure of 0.6 atm or more and a dew point of −30° C. or less and satisfying the following formula (1). , bright annealing is performed at a temperature of 900°C or higher and 1150°C or lower to obtain a stainless steel plate.

DP≦(-7.43)×ln(%Mn)-55+12.5×P(H)・・・(1)
ここで、上記還元雰囲気とは、光輝焼鈍を施す炉内の雰囲気である。DPは、上記還元雰囲気における露点(℃)であり、「%Mn」は、ステンレス鋼の成分組成を有する上記処理対象材におけるマンガン濃度(質量%)である。また、P(H)は、上記還元雰囲気における水素分圧(atm)である。
DP≦(−7.43)×ln(%Mn)−55+12.5×P(H 2 ) (1)
Here, the reducing atmosphere is the atmosphere in the furnace in which bright annealing is performed. DP is the dew point (°C) in the reducing atmosphere, and "%Mn" is the manganese concentration (% by mass) in the material to be treated having the chemical composition of stainless steel. P(H 2 ) is the hydrogen partial pressure (atm) in the reducing atmosphere.

本製造方法により得られるステンレス鋼板について、図2の(a)および(b)を用いて以下に説明する。図2の(a)は、本発明の一実施形態におけるBA後のステンレス鋼板10の表面の電子顕微鏡写真である。 The stainless steel plate obtained by this manufacturing method will be described below with reference to FIGS. 2(a) and 2(b). FIG. 2(a) is an electron micrograph of the surface of the stainless steel plate 10 after BA in one embodiment of the present invention.

図2の(a)に示すように、上述した条件を満たしてBAを施した本実施形態のステンレス鋼板10は、その表面にMn酸化物を含む粒子状の生成物が見られず、清浄な表面状態を有している。 As shown in FIG. 2(a), the stainless steel plate 10 of the present embodiment, which has been subjected to BA while satisfying the above conditions, has no particulate products containing Mn oxide on its surface, and is clean. It has a surface condition.

本製造方法では、以下のように処理対象材の表面状態が変化する。図2の(b)は、本実施形態におけるBAおよびコーティング処理による処理対象材の表面状態の変化の様子を模式的に示す断面図である。 In this manufacturing method, the surface condition of the material to be treated changes as follows. FIG. 2(b) is a cross-sectional view schematically showing how the surface state of the object to be treated changes due to the BA and coating treatments in this embodiment.

図2の(b)に示すように、BA前の時点T1(図1参照)において、圧延材1が製造される。なお、圧延材1は、上述の従来例における圧延材100と同等品である。本製造方法における処理対象材(製鋼工程S1により製造されて各圧延工程に供される鋼材)は、ステンレス鋼の成分組成を有しており、具体的には以下のとおりである。 As shown in FIG. 2(b), the rolled material 1 is manufactured at time T1 (see FIG. 1) before BA. The rolled material 1 is equivalent to the rolled material 100 in the conventional example described above. The material to be treated in the present manufacturing method (steel material manufactured in the steelmaking process S1 and supplied to each rolling process) has a chemical composition of stainless steel, specifically as follows.

処理対象材におけるステンレス鋼の成分組成は、11質量%以上26質量%以下のCr、0.1質量%以上22質量%以下のNi、0.1質量%以上2.0質量%以下のMn、0.005質量%以上0.1質量%以下のC、0.1質量%以上4.0質量%以下のSi、0.01質量%以上5.0質量%以下のMo、0.01質量%以上3.5質量%以下のCu、0.001質量%以上0.8質量%以下のNb、0.005質量%以上0.25質量%以下のN、0.001質量%以上0.8質量%以下のTi、および0.001質量%以上1.5質量%以下のAlを含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる。 The component composition of the stainless steel in the material to be treated is 11% by mass or more and 26% by mass or less of Cr, 0.1% by mass or more and 22% by mass or less of Ni, 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less of Mn, 0.005% by mass or more and 0.1% by mass or less of C, 0.1% by mass or more and 4.0% by mass or less of Si, 0.01% by mass or more and 5.0% by mass or less of Mo, 0.01% by mass 3.5% by mass or more of Cu, 0.001% by mass or more and 0.8% by mass or less of Nb, 0.005% by mass or more and 0.25% by mass or less of N, 0.001% by mass or more and 0.8% by mass % or less of Ti, and 0.001 mass % or more and 1.5 mass % or less of Al, with the balance being iron and unavoidable impurities.

つまり、処理対象材は、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、およびオーステナイト・フェライト系(二相系)ステンレス鋼のうちいずれの成分組成を有していてもよい。 That is, the material to be treated may have any component composition among austenitic stainless steel, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, and austenitic-ferritic (duplex) stainless steel.

処理対象材は、残部は鉄(Fe)および不可避的不純物であってもよく、残部は他の各種の添加元素を含んでいてもよい。 The material to be treated may contain iron (Fe) and unavoidable impurities as the balance, and may contain other various additive elements as the balance.

なお、処理対象材の成分組成は、各種工程(圧延、焼鈍、加工、コーティング等)の影響をほとんど受けず、ステンレス鋼板10の成分組成は、処理対象材の上記成分組成と同様である。 The chemical composition of the material to be treated is hardly affected by various processes (rolling, annealing, working, coating, etc.), and the chemical composition of the stainless steel plate 10 is the same as the chemical composition of the material to be treated.

圧延材1は、板厚が0.005mm以上0.2mm以下である。板厚が0.005mm未満では、例えば、圧延材1をセパレータ用として加工するには強度が不足し、製造コストがかかるため、セパレータ用途としては不適となる。また、板厚が0.2mmを超えると、重量が重すぎるため、燃料電池の軽量化を図ることができない。それ故、セパレータ用途としては不適となる。 The rolled material 1 has a plate thickness of 0.005 mm or more and 0.2 mm or less. If the plate thickness is less than 0.005 mm, for example, the strength is insufficient to process the rolled material 1 for use as a separator, and the manufacturing cost increases, making it unsuitable for use as a separator. On the other hand, if the plate thickness exceeds 0.2 mm, the weight of the fuel cell is too heavy, and weight reduction of the fuel cell cannot be achieved. Therefore, it is unsuitable for use as a separator.

圧延材1にBAを施した後(BA後の時点T2)のステンレス鋼板10は、母材11の表面には粒子状の生成物111(マンガン酸化物を含む粒子状生成物)が存在しない(または生成物111の密度が非常に小さい)。具体的には、ステンレス鋼板10は、表面における算術平均粗さRa(JIS B 0601)が1nm以上5nm以下であり、1nm以上3nm以下であることが好ましい。ここで、算術平均粗さRaが1nm未満では、母材11とコーティング膜21(後述)との密着性が不十分である。また、算術平均粗さRaが大きすぎると、表面にDLCコーティング膜が形成された場合の表面接触抵抗が十分に低くならない。さらに、該コーティングの耐久性が損なわれる。以上の理由で、算術平均粗さRaの上限値を5nmとした。 After subjecting the rolled material 1 to BA (time T2 after BA), the stainless steel plate 10 has no particulate products 111 (particulate products containing manganese oxide) on the surface of the base material 11 ( or the density of the product 111 is very low). Specifically, the surface of the stainless steel plate 10 has an arithmetic mean roughness Ra (JIS B 0601) of 1 nm or more and 5 nm or less, preferably 1 nm or more and 3 nm or less. Here, if the arithmetic mean roughness Ra is less than 1 nm, the adhesion between the base material 11 and the coating film 21 (described later) is insufficient. Also, if the arithmetic mean roughness Ra is too large, the surface contact resistance will not be sufficiently low when a DLC coating film is formed on the surface. Moreover, the durability of the coating is compromised. For the above reasons, the upper limit of the arithmetic mean roughness Ra was set to 5 nm.

ステンレス鋼板10の母材11は、BAによって圧延材1の母材2が焼きなましされて形成される。 The base material 11 of the stainless steel plate 10 is formed by annealing the base material 2 of the rolled material 1 with BA.

ステンレス鋼板10は、表面に生成物111が存在しないことから、従来のステンレス鋼板110よりも表面接触抵抗が低い。具体的には、ステンレス鋼板10は、表面接触抵抗が200mΩ・cm以下であり、好ましくは、表面接触抵抗が180mΩ・cm以下である。なお、本明細書において、表面接触抵抗の値は、後述する実施例に記載した方法にて測定した値である。 Since the stainless steel plate 10 does not have the product 111 on its surface, the surface contact resistance is lower than that of the conventional stainless steel plate 110 . Specifically, the stainless steel plate 10 has a surface contact resistance of 200 mΩ·cm 2 or less, preferably 180 mΩ·cm 2 or less. In addition, in this specification, the value of surface contact resistance is the value measured by the method described in the example mentioned later.

そして、ステンレス鋼板10にコーティング処理を施した後(時点T3)の膜形成鋼板20は、母材11の表面を覆うようにコーティング膜(コーティング層)21が形成されている。このコーティング膜21は、例えばDLCからなる。 A coating film (coating layer) 21 is formed so as to cover the surface of the base material 11 in the film-formed steel plate 20 after the stainless steel plate 10 has been subjected to the coating process (time point T3). This coating film 21 is made of DLC, for example.

ステンレス鋼板10の表面にDLCをコーティングする処理は、例えば以下のように実施される。すなわち、前処理として、ステンレス鋼板10の表面にArイオンによるスパッタクリーニングを施す。これにより、ステンレス鋼板10の母材11の表面に存在する不働体皮膜(厚さ数nm程度)や微細な付着物を除去し、DLCコーティングの密着性を確保する。スパッタクリーニング後のステンレス鋼板10に対して、例えば、PVD(Physical Vapor Deposition)法を用いてDLCをコーティングする。ステンレス鋼板10にコーティングされたDLCの膜厚は、例えば、20nm以上100nm以下であり、好ましくは、40nm以上60nm以下である。 The process of coating the surface of the stainless steel plate 10 with DLC is performed, for example, as follows. That is, as a pretreatment, the surface of the stainless steel plate 10 is subjected to sputter cleaning using Ar ions. As a result, the passive film (thickness of about several nanometers) and fine deposits present on the surface of the base material 11 of the stainless steel plate 10 are removed to ensure the adhesion of the DLC coating. After the sputter cleaning, the stainless steel plate 10 is coated with DLC using, for example, a PVD (Physical Vapor Deposition) method. The film thickness of the DLC coated on the stainless steel plate 10 is, for example, 20 nm or more and 100 nm or less, preferably 40 nm or more and 60 nm or less.

ここで、マンガン酸化物を含む粒子状の生成物111が表面に存在するステンレス鋼板110(図7参照)では、生成物111のサイズが不働体皮膜よりも大きいことから、上記スパッタクリーニングによって生成物111を充分に除去することが困難である。そのため、前述のように、膜形成鋼板120では、生成物111を覆うようにDLCのコーティング膜が形成されることになり、表面接触抵抗が高くなる。 Here, in the stainless steel plate 110 (see FIG. 7) on which particulate products 111 containing manganese oxide exist on the surface, the size of the products 111 is larger than that of the passive film. It is difficult to sufficiently remove 111. Therefore, as described above, in the film-formed steel plate 120, the DLC coating film is formed so as to cover the product 111, and the surface contact resistance increases.

本製造方法によれば、膜形成鋼板20は、母材11上にコーティング膜21を平坦に形成することができる。そのため、母材11とコーティング膜21との接着性を良好なものとすることができる。その結果、コーティング膜21の耐久性を高くすることができる。また、膜形成鋼板20の表面接触抵抗を低くすることができる。具体的には、膜形成鋼板20は、表面接触抵抗が5mΩ・cm以下であり、好ましくは、表面接触抵抗が3mΩ・cm以下である。 According to this manufacturing method, the film-formed steel sheet 20 can form the coating film 21 flat on the base material 11 . Therefore, the adhesiveness between the base material 11 and the coating film 21 can be improved. As a result, durability of the coating film 21 can be enhanced. Also, the surface contact resistance of the film-formed steel sheet 20 can be reduced. Specifically, the film-formed steel sheet 20 has a surface contact resistance of 5 mΩ·cm 2 or less, preferably 3 mΩ·cm 2 or less.

図3の(a)は、ステンレス鋼板10の表面状態について、グロー放電発光分光法(GDS)を用いて分析した結果を示すグラフである。図3の(a)に示すように、本実施形態におけるステンレス鋼板10は、その表面のMn濃度(Mn元素の存在量を示すシグナル)が非常に低いことがわかる。 FIG. 3(a) is a graph showing the results of analyzing the surface state of the stainless steel plate 10 using glow discharge optical emission spectroscopy (GDS). As shown in FIG. 3(a), the stainless steel plate 10 according to the present embodiment has a very low Mn concentration (a signal indicating the abundance of Mn element) on the surface.

これに対して、図3の(b)は、上述の条件を満たさない光輝焼鈍を施した比較例におけるステンレス鋼板110の表面状態について、同じくGDSを用いて分析した結果を示すグラフである。ステンレス鋼板110では、その表面におけるMn濃度が大幅に高くなっている(表面にMnが濃化されている)。 On the other hand, FIG. 3(b) is a graph showing the results of analyzing the surface state of the stainless steel plate 110 in the comparative example, which was subjected to bright annealing that does not satisfy the above conditions, similarly using GDS. The Mn concentration on the surface of the stainless steel plate 110 is significantly high (Mn is concentrated on the surface).

ここで、本発明者らが鋭意検討の結果見出した、本製造方法の光輝焼鈍工程S6における上述の(1)式の関係について、より詳しく説明すれば以下のとおりである。
DP≦(-7.43)×ln(%Mn)-55+12.5×P(H)・・・(1)。
Here, the relationship of the above-mentioned formula (1) in the bright annealing step S6 of the present manufacturing method, which the inventors found out as a result of earnest studies, will be described in more detail below.
DP≦(−7.43)×ln(%Mn)−55+12.5×P(H 2 ) (1).

以下、光輝焼鈍工程S6にて用いられる加熱炉をBA炉と称し、BA炉内の還元雰囲気をBA雰囲気と称する。 Hereinafter, the heating furnace used in the bright annealing step S6 will be referred to as a BA furnace, and the reducing atmosphere in the BA furnace will be referred to as a BA atmosphere.

BA雰囲気における露点が低くなる程、BA雰囲気の酸素濃度が低下する。また、BA雰囲気における水素濃度を高くするほど、BA雰囲気の還元性が強くなるとともに、水素が酸素と反応して酸素濃度が低下する。そのため、露点を最大限低くし、かつ水素濃度を100%とすれば、BA後の生成物111の発生は抑制される。しかし、必要以上に露点を低くすること、および水素濃度を高くすることは、ステンレス鋼板の製造コストを増大させる。 The lower the dew point in the BA atmosphere, the lower the oxygen concentration in the BA atmosphere. Moreover, the higher the hydrogen concentration in the BA atmosphere, the stronger the reducing property of the BA atmosphere, and the hydrogen reacts with oxygen to lower the oxygen concentration. Therefore, if the dew point is made as low as possible and the hydrogen concentration is 100%, the generation of the product 111 after BA is suppressed. However, lowering the dew point more than necessary and increasing the hydrogen concentration increase the manufacturing cost of the stainless steel plate.

一方、一般的な条件にてBAを施すと、生成物111が容易に生成する。また、処理対象物のMn濃度が高くなるほど、生成物111が発生し易くなる。そのため、処理対象物のMn濃度を低くすれば、BA後の生成物111の発生は抑制される。それ故、処理対象物のMn濃度が0%であることが理想である。しかし、Mn濃度を0%とすることは、以下の2点の理由により難しい。(i)一般的に、ステンレス鋼板の主要原料は、ステンレス鋼スクラップであり、該スクラップにはMnが含まれる。そのため、Mnが不可避的にステンレス鋼板へ混入する。前記スクラップを使用せず、純粋な合金のみを原料とすると、コストが高くなる。(ii)ステンレス鋼板の加工性の確保や、製造性の確保のため、通常は1%程度のMnを含有することが求められる。 On the other hand, if BA is applied under general conditions, product 111 is readily formed. In addition, the higher the Mn concentration of the object to be treated, the more easily the product 111 is generated. Therefore, if the Mn concentration of the object to be treated is lowered, the generation of the product 111 after BA is suppressed. Therefore, it is ideal that the Mn concentration of the object to be treated is 0%. However, it is difficult to make the Mn concentration 0% for the following two reasons. (i) In general, the main raw material for stainless steel sheets is stainless steel scrap, and the scrap contains Mn. Therefore, Mn is inevitably mixed into the stainless steel plate. If the scrap is not used and only pure alloys are used as raw materials, the cost will be high. (ii) In order to ensure workability of the stainless steel sheet and to ensure manufacturability, it is usually required to contain about 1% of Mn.

そこで、本発明者らは、一般的なBA条件における製造コストよりも追加で必要となる追加コストをなるべく抑制しつつ、生成物111が発生し難いBA雰囲気となる条件を特定すべく種々検討し、上述の(1)式を見出した。 Therefore, the present inventors have made various studies to specify the conditions for a BA atmosphere in which the product 111 is unlikely to occur while suppressing the additional cost that is additionally required from the production cost under general BA conditions as much as possible. , found the above equation (1).

なお、BA雰囲気の露点が高くなり過ぎると、ステンレス鋼板の表面が酸化して着色する。この場合、セパレータ用のステンレス鋼板の製造方法としては不適である。そのため、BA雰囲気は、露点が-30℃以下であることが好ましい。また、水素分圧が低すぎると、ステンレス鋼板の表面が窒化することがある。BA雰囲気は、酸素濃度を低減する、および還元性を高める観点から、水素分圧が0.6atm以上であることが好ましい。 If the dew point of the BA atmosphere becomes too high, the surface of the stainless steel plate is oxidized and colored. In this case, it is not suitable as a method for manufacturing stainless steel plates for separators. Therefore, the BA atmosphere preferably has a dew point of −30° C. or less. Also, if the hydrogen partial pressure is too low, the surface of the stainless steel sheet may be nitrided. The BA atmosphere preferably has a hydrogen partial pressure of 0.6 atm or more from the viewpoint of reducing the oxygen concentration and increasing the reducing property.

BA炉は、温度が900℃以上1150℃以下の範囲内であり、例えば、950℃以上1000℃以下の範囲内である。また、BA炉内における在炉時間は特に限定されず、BA炉の温度が上述の温度である場合、例えば、5秒から30秒であってよい。ステンレス鋼板の製造ラインにおける処理速度に応じて適宜決定されてよい。 The temperature of the BA furnace is within the range of 900° C. or higher and 1150° C. or lower, for example, within the range of 950° C. or higher and 1000° C. or lower. Further, the time in the BA furnace is not particularly limited, and when the temperature of the BA furnace is the temperature described above, it may be, for example, 5 seconds to 30 seconds. It may be appropriately determined according to the processing speed in the production line of the stainless steel plate.

<ステンレス鋼板>
本発明の一態様におけるステンレス鋼板は、上述の製造方法により製造される。上記ステンレス鋼板は、表面における算術平均粗さRaが1nm以上5nm以下であり、表面接触抵抗が200mΩ・cm以下である。
<Stainless steel plate>
A stainless steel plate in one aspect of the present invention is manufactured by the manufacturing method described above. The stainless steel plate has an arithmetic mean surface roughness Ra of 1 nm or more and 5 nm or less and a surface contact resistance of 200 mΩ·cm 2 or less.

ステンレス鋼板の成分組成は、例えば、下記表1に示される成分である。 The chemical composition of the stainless steel plate is, for example, the components shown in Table 1 below.

Figure 0007281929000001
Figure 0007281929000001

C(炭素)は、オーステナイト組織の形成および強度確保のために必要な元素である。また、Cを過度に低下させると精錬コストが増加するため経済的に好ましくない。そのため、C含有量は0.005%以上とする。一方、C濃度が高すぎると、必要以上に材料が硬化する。さらに、Cr炭化物が生成し、耐食性が低下するため、C含有量は0.1%以下とし、0.07%以下であるのが好ましい。 C (carbon) is an element necessary for forming an austenitic structure and ensuring strength. Further, if the C content is excessively lowered, the refining cost increases, which is economically unfavorable. Therefore, the C content is made 0.005% or more. On the other hand, if the C concentration is too high, the material hardens more than necessary. Furthermore, since Cr carbide is formed and the corrosion resistance is lowered, the C content is set to 0.1% or less, preferably 0.07% or less.

Si(ケイ素)は精錬工程における脱酸元素として添加される元素である。また、材料の耐熱性や高温強度を確保する効果がある。よって、Si含有量は0.1%以上とする。一方、Si濃度が高すぎると材料が脆化するため、Si含湯量は4.0%以下とし、2.0%以下であるのがより好ましい。 Si (silicon) is an element added as a deoxidizing element in the refining process. It also has the effect of ensuring the heat resistance and high-temperature strength of the material. Therefore, the Si content should be 0.1% or more. On the other hand, if the Si concentration is too high, the material becomes brittle.

Mn(マンガン)はオーステナイト組織形成の目的で添加することがある。また、一般的にステンレス鋼の原料としてステンレス鋼のスクラップが使用されるため、スクラップ中に含まれるMnが不可避的に混入する。ステンレス母材中のMnは、BA工程において、ステンレス表面のMnOを含む粒子状の生成物の起源となるため、生成物抑制のためには、Mn濃度が低いほうが有利である。しかし、Mn濃度を過度に低下させるためには、原料として安価なスクラップの使用を制限せざるを得ず、原料費が増加する。そのため、Mn含有量は0.1%以上とする。一方、Mn含有量が過度に高い場合は、製品表面に粒子状の生成物を生じやすくなるため、Mn含有量は2.0%以下とし、1.2%以下であるのがより好ましい。 Mn (manganese) is sometimes added for the purpose of forming an austenitic structure. In addition, since stainless steel scrap is generally used as a raw material for stainless steel, Mn contained in the scrap is inevitably mixed. Since Mn in the stainless base material becomes the origin of particulate products containing MnO on the surface of the stainless steel in the BA process, a lower Mn concentration is advantageous for suppressing the products. However, in order to excessively lower the Mn concentration, it is necessary to limit the use of inexpensive scrap as a raw material, which increases raw material costs. Therefore, the Mn content is set to 0.1% or more. On the other hand, if the Mn content is excessively high, particulate products tend to form on the surface of the product.

Ni(ニッケル)はオーステナイト組織の形成および耐食性確保に必要な元素である。そのため、Ni含有量は0.1%とする。一方、Niの過度な添加は製造コスト増大に繋がるため、Ni含有量は22%以下とし、10%以下であるのがより好ましい。 Ni (nickel) is an element necessary for forming an austenitic structure and ensuring corrosion resistance. Therefore, the Ni content is set to 0.1%. On the other hand, since excessive addition of Ni leads to an increase in production cost, the Ni content is set to 22% or less, more preferably 10% or less.

Cr(クロム)は耐食性を向上させる元素である。そのため、Cr含有量は11%以上とする。一方、Cr濃度が高すぎると、材料が硬質となり、加工性を劣化させる。よって、Cr含有量は26%以下とし、20%以下であるのがより好ましい。 Cr (chromium) is an element that improves corrosion resistance. Therefore, the Cr content is set to 11% or more. On the other hand, if the Cr concentration is too high, the material becomes hard and deteriorates workability. Therefore, the Cr content is set to 26% or less, more preferably 20% or less.

Mo(モリブデン)は耐食性を向上させる元素である。そのため、Mo含有量は0.01%以上とする。一方、Moを過度に添加すると、製造コストが増大する。そのため、Mo含有量は5.0%以下とし、2.0%以下であるのがより好ましい。 Mo (molybdenum) is an element that improves corrosion resistance. Therefore, Mo content shall be 0.01% or more. On the other hand, excessive addition of Mo increases the manufacturing cost. Therefore, the Mo content is 5.0% or less, preferably 2.0% or less.

Cu(銅)はオーステナイト組織の安定化および材料の軟質化による加工性向上に有効な元素であるそのため、Cu含有量は0.01%以上とする。一方、Cuを過度に添加すると、製造コストが増大するだけでなく、製造性の劣化にも繋がる。そのため、Cu含有量は3.5%以下とし、1.0%以下であるのがより好ましい。 Cu (copper) is an element effective in stabilizing the austenite structure and improving workability by softening the material, so the Cu content is made 0.01% or more. On the other hand, excessive addition of Cu not only increases manufacturing costs, but also leads to deterioration of manufacturability. Therefore, the Cu content is set to 3.5% or less, more preferably 1.0% or less.

Nb(ニオブ)はC、Nと結合して耐食性を向上させる効果がある。また、微量のNbは原料のステンレス鋼スクラップから不可避的に混入する。よって、Nb含有量は0.001%以上とする。一方、Nbを過度に添加すると、製造コストが増大するだけでなく、製造性の劣化にも繋がる。そのため、Nb含有量は0.8%以下とし、0.4%以下であるのがより好ましい。 Nb (niobium) combines with C and N and has the effect of improving corrosion resistance. Also, a small amount of Nb is inevitably mixed in from stainless steel scrap as a raw material. Therefore, the Nb content is set to 0.001% or more. On the other hand, excessive addition of Nb not only increases manufacturing cost but also leads to deterioration of manufacturability. Therefore, the Nb content is set to 0.8% or less, more preferably 0.4% or less.

N(窒素)はオーステナイト組織形成と材料の強度向上に寄与する元素である。また、Nを過度に低下させると精錬コストが増加するため経済的に好ましくない。このため、N含有量は0.005%以上とする。一方、N含有量が高すぎると、材料が硬質化し、加工性が劣る。そのため、N含有量は0.25%以下とし、0.08%以下であるのがより好ましい。 N (nitrogen) is an element that contributes to the formation of an austenite structure and the strength improvement of the material. Moreover, if N is excessively lowered, the refining cost increases, which is not economically preferable. Therefore, the N content is set to 0.005% or more. On the other hand, if the N content is too high, the material becomes hard and the workability deteriorates. Therefore, the N content is set to 0.25% or less, more preferably 0.08% or less.

Ti(チタン)はC、Nと結合して耐食性を向上させる効果がある。また、微量のTiは原料のステンレス鋼スクラップから不可避的に混入する。よって、Ti含有量は 0.001%以上とする。一方、Tiを過度に添加すると、製造コストが増大するだけでなく、製造性の劣化にも繋がる。そのため、Ti含有量は0.8%以下とし、0.4%以下であるのがより好ましい。 Ti (titanium) has the effect of improving corrosion resistance by combining with C and N. Also, a small amount of Ti is inevitably mixed in from stainless steel scrap as a raw material. Therefore, the Ti content should be 0.001% or more. On the other hand, excessive addition of Ti not only increases manufacturing costs, but also leads to deterioration of manufacturability. Therefore, the Ti content is set to 0.8% or less, more preferably 0.4% or less.

Al(アルミニウム)は精錬工程において脱酸元素と添加される他、耐高温酸化性向上に寄与する元素である。また、微量のAlは製造工程で使用される還元材等から不可避的に混入する。よって、Al含有量は0.001%以上とする。一方、Alの過度な添加は製造コストが増大するだけでなく、製造性の劣化にも繋がる。そのため、Al含有量は1.5%以下とし、0.5%以下であるのがより好ましい。 Al (aluminum) is added as a deoxidizing element in the refining process, and is an element that contributes to the improvement of high-temperature oxidation resistance. Also, a small amount of Al is inevitably mixed from reducing agents and the like used in the manufacturing process. Therefore, the Al content is set to 0.001% or more. On the other hand, excessive addition of Al not only increases manufacturing costs, but also leads to deterioration of manufacturability. Therefore, the Al content is set to 1.5% or less, more preferably 0.5% or less.

本発明の一態様におけるステンレス鋼板の表面における算術平均粗さRaおよび表面接触抵抗は、後述する実施例に記載した方法にて測定した値である。 The arithmetic mean roughness Ra and the surface contact resistance on the surface of the stainless steel plate in one aspect of the present invention are values measured by the methods described in the examples below.

〔附記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上記説明において開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways within the scope of the claims. It is included in the technical scope of the invention.

本製造方法における上記(1)式を満たす条件および満たさない条件にて、一連の処理(図1の(a)参照)を行い、下記表2に示す組成および板厚のステンレス鋼板(BA後の時点T2のステンレス鋼板)を得た。得られた供試材についてそれぞれ、表面接触抵抗測定、付着物評価および表面粗さ(算術平均粗さRa)の測定を行った。 A series of treatments (see (a) in FIG. 1) are performed under the conditions that satisfy and not satisfy the above formula (1) in this manufacturing method, and the stainless steel plate (after BA) having the composition and thickness shown in Table 2 below A stainless steel sheet at time T2) was obtained. Surface contact resistance measurement, deposit evaluation, and surface roughness (arithmetic mean roughness Ra) measurement were performed on each of the obtained test materials.

また、上記供試材の表面にDLCをコーティングする処理を行った後、下記と同様の方法にて表面接触抵抗を測定した。DLCコーティング処理は、上記供試材の表面にArイオンによるスパッタクリーニング処理を施した後、一般的なPVD法を用いて、膜厚50~100nmのDLCの皮膜を形成することにより行った。 Further, after the surface of the test material was coated with DLC, the surface contact resistance was measured in the same manner as described below. The DLC coating treatment was carried out by subjecting the surface of the test material to a sputter cleaning treatment using Ar ions and then forming a DLC film with a film thickness of 50 to 100 nm using a general PVD method.

(表面接触抵抗測定)
図4は、一実施例におけるステンレス鋼板の表面接触抵抗を測定する方法について説明するための図である。図4に示すように、測定対象試料のステンレス鋼板50を2枚のカーボンペーパ52、53で挟んだ状態にて、2つの押え治具51により両側から挟持して固定した。2つの押え治具51は、ステンレス鋼板50に対して荷重Fを付与可能となっている。
(Surface contact resistance measurement)
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of measuring the surface contact resistance of a stainless steel plate in one example. As shown in FIG. 4, a stainless steel plate 50, which is a sample to be measured, is sandwiched between two sheets of carbon paper 52 and 53, and held and fixed by two holding jigs 51 from both sides. The two holding jigs 51 can apply a load F to the stainless steel plate 50 .

また、2つの押え治具51はそれぞれ、直流電源60と接続されており、カーボンペーパ52からステンレス鋼板50を介してカーボンペーパ53へと電流Cを流すことができるようになっている。そして、ステンレス鋼板50およびカーボンペーパ53には電圧計70が接続されている。 Each of the two holding jigs 51 is connected to a DC power supply 60 so that a current C can be passed from the carbon paper 52 to the carbon paper 53 via the stainless steel plate 50 . A voltmeter 70 is connected to the stainless steel plate 50 and the carbon paper 53 .

2つの押え治具51を用いて、ステンレス鋼板50とカーボンペーパ53との面圧が1.0MPaとなるように荷重Fを調整し、ステンレス鋼板50とカーボンペーパ53との間の電気抵抗を測定した。この測定値に、電極の接触面の面積を乗じた値を接触抵抗値とした。 Using two holding jigs 51, the load F was adjusted so that the surface pressure between the stainless steel plate 50 and the carbon paper 53 was 1.0 MPa, and the electrical resistance between the stainless steel plate 50 and the carbon paper 53 was measured. bottom. The value obtained by multiplying this measured value by the area of the contact surface of the electrode was taken as the contact resistance value.

(付着物評価)
走査電子顕微鏡による観察により、ステンレス鋼板の表面上の、直径10nm以上の粒子の有無を判定した。以下に、走査電子顕微鏡の種類および測定条件を記載する。
・装置名:株式会社 日立ハイテクノロジーズ社製 電界放出形走査電子顕微鏡 SU5000
・測定倍率:50,000倍
・加速電圧:15kV
・測定視野:ステンレス鋼板の表面の10視野を、ランダムに選択して観察した。1視野中に直径10nm以上の粒子が1つ以上観察された場合、その視野において付着物「有」と評価した。そして、10視野中に1視野でも付着物「有」の場合、当該試料の付着物評価は「有」と判定した。
(Deposit evaluation)
The presence or absence of particles with a diameter of 10 nm or more on the surface of the stainless steel plate was determined by observation with a scanning electron microscope. The types of scanning electron microscopes and measurement conditions are described below.
・ Apparatus name: field emission scanning electron microscope SU5000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation
・Measurement magnification: 50,000 times ・Acceleration voltage: 15 kV
- Field of view for measurement: 10 fields of view on the surface of the stainless steel plate were randomly selected and observed. When one or more particles with a diameter of 10 nm or more were observed in one visual field, the visual field was evaluated as "presence" of deposits. When the deposit was "presence" even in one of the ten fields of view, the sample was evaluated as "presence" of the deposit.

(算術平均粗さの測定)
算術平均粗さRaの測定は、原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Micro scope)を用いて行った。以下に、測定方法の条件を記載する。
・装置名:Digital Instruments社製 NanoScopeIIIa
・測定条件:タッピングAFM
・スキャン速度:0.6~0.8Hz
・測定点:512点
・測定範囲:2×2μm
結果を表2に示す。
(Measurement of arithmetic mean roughness)
The arithmetic mean roughness Ra was measured using an atomic force microscope (AFM). The conditions of the measuring method are described below.
・Equipment name: NanoScopeIIIa manufactured by Digital Instruments
・Measurement conditions: Tapping AFM
・Scanning speed: 0.6 to 0.8 Hz
・Measurement points: 512 points ・Measurement range: 2 × 2 μm
Table 2 shows the results.

Figure 0007281929000002
Figure 0007281929000002

表2には、各試料におけるMn濃度およびBA炉内雰囲気の水素分圧を下記(2)式に代入して得られるD値を示している。そして、各試料について露点≦Dの場合を判定「○」とし、露点>Dの場合を判定「×」として示している。
D=(-7.43)×ln(%Mn)-55+12.5×P(H)・・・(2)。
Table 2 shows the D value obtained by substituting the Mn concentration and the hydrogen partial pressure of the atmosphere in the BA furnace in each sample into the following equation (2). For each sample, the case of dew point≦D is indicated as “◯”, and the case of dew point>D is indicated as “x”.
D=(−7.43)×ln(%Mn)−55+12.5×P(H 2 ) (2).

判定が「○」である本発明例の試料ではいずれも、ステンレス鋼板の表面に付着物は観察されず、また、表面接触抵抗が200mΩ・cm以下と低かった。一方、判定が「×」である比較例の試料では、ステンレス鋼板の表面に付着物が観察された。そのため、比較例の試料は、表面接触抵抗が200mΩ・cmを超えていた。さらに、DLCコーティングを施した後の、各ステンレス鋼板の表面接触抵抗を測定した。その結果、判定が「○」である本発明例の試料ではいずれも、表面接触抵抗が3.8以下であった。 In all of the samples of the present invention evaluated as "good", no deposit was observed on the surface of the stainless steel plate, and the surface contact resistance was as low as 200 mΩ·cm 2 or less. On the other hand, in the sample of the comparative example, which was evaluated as "x", deposits were observed on the surface of the stainless steel plate. Therefore, the sample of the comparative example had a surface contact resistance exceeding 200 mΩ·cm 2 . Furthermore, the surface contact resistance of each stainless steel plate after applying the DLC coating was measured. As a result, the surface contact resistance was 3.8 or less for all the samples of the present invention that were judged to be "good".

表2に示す結果をグラフにして、図5を用いて説明すれば以下のとおりである。 The results shown in Table 2 are graphed and explained with reference to FIG. 5 as follows.

図5は、BA時の還元雰囲気における露点および水素分圧と、BA後のステンレス鋼板の表面における生成物の有無と、の関係を示すグラフであって、(a)~(d)はそれぞれ、ステンレス鋼板の成分組成におけるMn濃度が、0.5質量%、1.1質量%、1.5質量%、および1.8質量%の場合について示している。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the dew point and hydrogen partial pressure in the reducing atmosphere during BA and the presence or absence of products on the surface of the stainless steel plate after BA, in which (a) to (d) are respectively The cases where the Mn concentration in the chemical composition of the stainless steel plate is 0.5% by mass, 1.1% by mass, 1.5% by mass, and 1.8% by mass are shown.

つまり、図5の(a)は、表2に示すNo.6~10の試料に対応しており、図中F1で示す点線は、下記(3)式を表している。
D[Mn:0.5]=(-7.43)×ln(0.5)-55+12.5×P(H)・・・(3)。
That is, (a) of FIG. Corresponding to samples 6 to 10, the dotted line indicated by F1 in the figure represents the following formula (3).
D[Mn:0.5]=(−7.43)×ln(0.5)−55+12.5×P(H 2 ) (3).

Mn濃度が0.5質量%の場合、図5の(a)に示すグラフにおいて、F1で示す点線よりも下側の領域に含まれるように、BA雰囲気の露点および水素分圧を調整すればよい。 When the Mn concentration is 0.5% by mass, if the dew point and hydrogen partial pressure of the BA atmosphere are adjusted so as to be included in the region below the dotted line indicated by F1 in the graph shown in FIG. good.

そして、図5の(b)~(d)に示すように、ステンレス鋼板の成分組成におけるMn濃度が高くなるほど、図中F2~F4で示す点線の位置(すなわち、露点および水素分圧として適正な範囲)が変化する。 Then, as shown in (b) to (d) of FIG. 5, the higher the Mn concentration in the chemical composition of the stainless steel plate, the more appropriate the positions of the dotted lines indicated by F2 to F4 in the figure (that is, the dew point and hydrogen partial pressure). range) changes.

図6の(a)は、本発明例のステンレス鋼板について、AFMによる表面観察例および表面の算術平均粗さRaを測定した結果の一例について示す図である。図6の(b)は、本発明外の条件で光輝焼鈍を施して得られた比較例のステンレス鋼板について、AFMによる表面観察例および表面の算術平均粗さRaを測定した結果の一例について示す図である。 FIG. 6(a) is a view showing an example of surface observation by AFM and measurement results of surface arithmetic mean roughness Ra of a stainless steel plate of an example of the present invention. FIG. 6(b) shows an example of surface observation by AFM and measurement results of surface arithmetic mean roughness Ra of a comparative stainless steel sheet obtained by bright annealing under conditions outside the present invention. It is a diagram.

図6の(a)に示すように、本発明例のステンレス鋼板は、その表面における付着物の生成が大幅に抑制されることにより、非常に清浄な表面を有することがわかる。また、本発明例のステンレス鋼板は、機械的な研磨処理を施すことなくこのような表面状態となっていることから、表面に研磨疵(研磨目)を有しない。また、例えば電解研磨処理をすると、算術平均粗さRaの値が本発明例のステンレス鋼板よりも大きくなり得る。一方で、図6の(b)に示すように、比較例のステンレス鋼板は、表面に付着物が多量にしており、表面の算術平均粗さRaが5nmを大きく超えることがわかる。 As shown in FIG. 6(a), the stainless steel plate of the example of the present invention has a very clean surface because the formation of deposits on the surface is greatly suppressed. In addition, since the stainless steel sheets of the present invention have such a surface state without being mechanically polished, they do not have polishing marks (polishing marks) on the surface. Further, for example, if electrolytic polishing treatment is performed, the value of the arithmetic mean roughness Ra can become larger than that of the stainless steel plate of the example of the present invention. On the other hand, as shown in FIG. 6(b), the stainless steel plate of the comparative example has a large amount of deposits on the surface, and the surface arithmetic mean roughness Ra greatly exceeds 5 nm.

以上のように、ステンレス鋼板の成分組成におけるMn濃度に対応して決定される(1)式の関係を満たすように、BA炉内の還元雰囲気を制御することにより、清浄な表面を有することにより該表面に導電性薄膜を形成した場合に低い表面接触抵抗を示すステンレス鋼板を製造することができる。
DP≦(-7.43)×ln(%Mn)-55+12.5×P(H)・・・(1)。
As described above, by controlling the reducing atmosphere in the BA furnace so as to satisfy the relationship of formula (1) determined corresponding to the Mn concentration in the chemical composition of the stainless steel sheet, the surface is clean. A stainless steel plate having a low surface contact resistance can be produced when a conductive thin film is formed on the surface.
DP≦(−7.43)×ln(%Mn)−55+12.5×P(H 2 ) (1).

また、本製造方法によれば、(1)式の範囲内にてBA雰囲気の露点および水素分圧を決定すればよく、過剰に露点を低くしたり水素分圧を高くしたりすることが抑制される。その結果、製造コストを抑制して、PEFC(固体高分子型燃料電池)のセパレータ基材として好適に利用し得るステンレス鋼板を製造することができる。 In addition, according to this production method, the dew point and hydrogen partial pressure of the BA atmosphere may be determined within the range of formula (1), and excessively lowering the dew point and increasing the hydrogen partial pressure are suppressed. be done. As a result, it is possible to suppress the manufacturing cost and manufacture a stainless steel plate that can be suitably used as a separator base material for a PEFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell).

1 圧延材
10 ステンレス鋼板
20 膜形成鋼板
21 コーティング膜
1 Rolled material 10 Stainless steel plate 20 Film-formed steel plate 21 Coating film

Claims (5)

ステンレス鋼板の表面における算術平均粗さRaが1nm以上5nm以下であり、
前記ステンレス鋼板は光輝焼鈍材であり、
表面接触抵抗は、前記ステンレス鋼板を第1のカーボンペーパおよび第2のカーボンペーパで挟んだ状態にて2つの押さえ治具により両側から挟持して固定し、前記ステンレス鋼板および前記第2のカーボンペーパに電圧計を接続して、前記2つの押さえ治具を用いて前記ステンレス鋼板と前記第2のカーボンペーパとの面圧が1.0MPaとなるように荷重をかけた状態で前記ステンレス鋼板と前記第2のカーボンペーパとの間の電気抵抗を測定した値に、電極の接触面の面積を乗じて得られる値とし、
前記表面接触抵抗が200mΩ・cm以下であることを特徴とするステンレス鋼板。
The arithmetic mean roughness Ra on the surface of the stainless steel plate is 1 nm or more and 5 nm or less,
The stainless steel plate is a bright annealed material,
The surface contact resistance was measured by fixing the stainless steel plate sandwiched between the first carbon paper and the second carbon paper and sandwiching it from both sides with two pressing jigs. A voltmeter is connected to the stainless steel plate and the second carbon paper while a load is applied using the two holding jigs so that the surface pressure between the stainless steel plate and the second carbon paper is 1.0 MPa. A value obtained by multiplying the measured value of the electrical resistance between the second carbon paper and the area of the contact surface of the electrode,
A stainless steel plate, wherein the surface contact resistance is 200 mΩ·cm 2 or less.
ステンレス鋼の成分組成を有する処理対象材に仕上圧延を施して成る圧延材に対して、H分圧0.6atm以上かつ露点-30℃以下の還元雰囲気下にて900℃以上1150℃以下の温度で光輝焼鈍を施すことによりステンレス鋼板を得る光輝焼鈍工程を含み、
前記光輝焼鈍工程では、下記(1)式を満足するように前記還元雰囲気を制御し、
前記ステンレス鋼板の表面において、マンガン酸化物を含む粒子状生成物が形成されていない、または算術平均粗さRaが1nm以上5nm以下であり、
表面接触抵抗は、前記ステンレス鋼板を第1のカーボンペーパおよび第2のカーボンペーパで挟んだ状態にて2つの押さえ治具により両側から挟持して固定し、前記ステンレス鋼板および前記第2のカーボンペーパに電圧計を接続して、前記2つの押さえ治具を用いて前記ステンレス鋼板と前記第2のカーボンペーパとの面圧が1.0MPaとなるように荷重をかけた状態で前記ステンレス鋼板と前記第2のカーボンペーパとの間の電気抵抗を測定した値に、電極の接触面の面積を乗じて得られる値とし、
前記表面接触抵抗が200mΩ・cm 以下であることを特徴とするステンレス鋼板の製造方法。
DP≦(-7.43)×ln(%Mn)-55+12.5×P(H)・・・(1)
(ここで、
DP:前記露点(℃)
%Mn:前記ステンレス鋼の成分組成におけるマンガン濃度(質量%)
P(H):前記H分圧(atm))
A rolled material obtained by performing finish rolling on a material to be treated having a chemical composition of stainless steel is subjected to a heat treatment at a temperature of 900°C or higher and 1150°C or lower in a reducing atmosphere having a H2 partial pressure of 0.6 atm or higher and a dew point of -30°C or lower. including a bright annealing step of obtaining a stainless steel sheet by subjecting it to bright annealing at a temperature;
In the bright annealing step, the reducing atmosphere is controlled so as to satisfy the following formula (1) ,
No particulate product containing manganese oxide is formed on the surface of the stainless steel plate, or the arithmetic mean roughness Ra is 1 nm or more and 5 nm or less,
The surface contact resistance was measured by fixing the stainless steel plate sandwiched between the first carbon paper and the second carbon paper and sandwiching it from both sides with two pressing jigs. A voltmeter is connected to the stainless steel plate and the second carbon paper while a load is applied using the two holding jigs so that the surface pressure between the stainless steel plate and the second carbon paper is 1.0 MPa. A value obtained by multiplying the measured value of the electrical resistance between the second carbon paper and the area of the contact surface of the electrode,
A method for producing a stainless steel plate , wherein the surface contact resistance is 200 mΩ·cm 2 or less .
DP≦(−7.43)×ln(%Mn)−55+12.5×P(H 2 ) (1)
(here,
DP: dew point (°C)
%Mn: Manganese concentration (% by mass) in the composition of the stainless steel
P (H 2 ): the H 2 partial pressure (atm))
前記ステンレス鋼の成分組成は、11質量%以上26質量%以下のCr、0.1質量%以上22質量%以下のNi、0.1質量%以上2.0質量%以下のMn、0.005質量%以上0.1質量%以下のC、0.1質量%以上4.0質量%以下のSi、0.01質量%以上5.0質量%以下のMo、0.01質量%以上3.5質量%以下のCu、0.001質量%以上0.8質量%以下のNb、0.005質量%以上0.25質量%以下のN、0.001質量%以上0.8質量%以下のTi、および0.001質量%以上1.5質量%以下のAlを含み、残部が鉄および不可避的不純物からなることを特徴とする請求項2に記載のステンレス鋼板の製造方法。 The chemical composition of the stainless steel is 11% by mass or more and 26% by mass or less of Cr, 0.1% by mass or more and 22% by mass or less of Ni, 0.1% by mass or more and 2.0% by mass or less of Mn, and 0.005 C, 0.1 mass % to 4.0 mass %, Mo, 0.01 mass % to 5.0 mass %, 0.01 mass % to 0.01 mass %3. 5 mass% or less of Cu, 0.001 mass% or more and 0.8 mass% or less of Nb, 0.005 mass% or more and 0.25 mass% or less of N, 0.001 mass% or more and 0.8 mass% or less of 3. The method for producing a stainless steel plate according to claim 2, comprising Ti and 0.001% by mass or more and 1.5% by mass or less of Al, with the balance being iron and unavoidable impurities. 前記圧延材は、板厚が0.2mm以下であることを特徴とする請求項2または3に記載のステンレス鋼板の製造方法。 4. The method for producing a stainless steel plate according to claim 2, wherein the rolled material has a plate thickness of 0.2 mm or less. 前記ステンレス鋼板は、固体高分子型燃料電池のセパレータ基材であることを特徴とする請求項2~のいずれか一項に記載のステンレス鋼板の製造方法。 The method for producing a stainless steel plate according to any one of claims 2 to 4 , wherein the stainless steel plate is a separator base material for polymer electrolyte fuel cells.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007026694A (en) 2005-07-12 2007-02-01 Nisshin Steel Co Ltd Separator for solid polymer type fuel cell, and solid polymer type fuel cell
JP2008091225A (en) 2006-10-03 2008-04-17 Nisshin Steel Co Ltd Separator for solid polymer fuel cell and its manufacturing method
JP2011034907A (en) 2009-08-05 2011-02-17 Jx Nippon Mining & Metals Corp Separator material for fuel cell, fuel cell stack using the same
WO2016052623A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 新日鐵住金株式会社 Ferritic stainless steel material, separator for solid polymer fuel cells which uses same, and solid polymer fuel cell
WO2016052622A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 新日鐵住金株式会社 Ferritic stainless steel material, separator for solid polymer fuel cells which uses same, and solid polymer fuel cell
JP2016225134A (en) 2015-05-29 2016-12-28 日新製鋼株式会社 Stainless foil for battery outer packaging and manufacturing method of same
JP2016225133A (en) 2015-05-29 2016-12-28 日新製鋼株式会社 Stainless foil for battery outer packaging and manufacturing method of same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01306520A (en) * 1988-06-01 1989-12-11 Nisshin Steel Co Ltd Method for bright-annealing weather resistant ferritic stainless steel strip

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007026694A (en) 2005-07-12 2007-02-01 Nisshin Steel Co Ltd Separator for solid polymer type fuel cell, and solid polymer type fuel cell
JP2008091225A (en) 2006-10-03 2008-04-17 Nisshin Steel Co Ltd Separator for solid polymer fuel cell and its manufacturing method
JP2011034907A (en) 2009-08-05 2011-02-17 Jx Nippon Mining & Metals Corp Separator material for fuel cell, fuel cell stack using the same
WO2016052623A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 新日鐵住金株式会社 Ferritic stainless steel material, separator for solid polymer fuel cells which uses same, and solid polymer fuel cell
WO2016052622A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 新日鐵住金株式会社 Ferritic stainless steel material, separator for solid polymer fuel cells which uses same, and solid polymer fuel cell
JP2016225134A (en) 2015-05-29 2016-12-28 日新製鋼株式会社 Stainless foil for battery outer packaging and manufacturing method of same
JP2016225133A (en) 2015-05-29 2016-12-28 日新製鋼株式会社 Stainless foil for battery outer packaging and manufacturing method of same

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