JPH01111816A - フェライト系ステンレス冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工程の増加や設備の新設を必要とせずに耐リ
ジング性の極めて優れたフェライト系ステンレス冷延鋼
板を製造する方法に関する。

（従来の技術とその問題点） ＪＩＳの５ＵＳ４３０に代表されるフェライト系ステン
レス鋼板は、耐食性に優れ長期間にわたって美しい表面
光沢を保持しつづける上、良好な加工性を有しており、
しかもオーステナイト系ステンレス鋼に較べて安価であ
るから厨房機器、家具什器、家電器具、自動車部品等の
広汎な分野で賞用されている。しかしながら、上記のよ
うな用途では、装飾性も重視されることが多く、耐食性
や成形性とともに成形後の表面性状の良さも要求される
ようになってきた。

フェライト系ステンレス鋼板の成形後の表面性状を損な
う現象として、リジング（ｒｉｄｇｉｎｇ　％ロービン
グ（ｒｏｐｉｎｇ）と呼ばれることもある）が知られて
いる。これは、プレス成形加工後の鋼板表面に現れる“
しわ”で、表面の光沢むらの原因となる。リジングが発
生すると、成形加工の後に更に表面研磨などの工数をか
けてこれを除去しなければならない、なお、リジングの
発生原因についての報告として、大橋「１７％Ｃｒステ
ンレス熱延鋼帯のりジング発生原因」日本金属学会誌（
１９６７）第３１巻Ｐ、５１９−５２５がある。

上記のようなフェライト系ステンレス鋼板のすジング発
生の防止策については、既に下記のような提案がなされ
ている。

■凝固組織の微細化、等軸晶化 ■熱間圧延、冷間圧延時の再結晶による結晶粒の微細化 ■二相組織とすることによる結晶粒の微細化である。

■の具体的手段としては、連続鋳造時の電磁攪拌、鋳込
み温度の低下、結晶微細化元素（Ｔｉ、　Ｎｂ、Ｚｒ）
の添加等があるが、連続鋳造の凝固Ｕ織を完全に微細等
軸晶組織にすることは困難である。

■は熱延板のヘル焼鈍、冷延板の中間焼鈍によって行わ
れるが、工程の増加を伴う割にはりジング防止の効果が
完全でない。

■の対策のうちには、 （イ）γポテンシャルを増すような成分調整（ロ）熱延
後のγ域高温焼鈍 がある。しかし、　（イ）はＪＩＳの成分規格上の制約
があって有効な手段とはなりえず、また、（ロ）は先に
掲げた論文にも紹介されているが、熱延後、高温焼鈍と
急冷（９００〜１１００°ｃｘ１分、ガス冷却以上の急
冷）の工程をとるため高温焼鈍設備、急冷設備が必須で
ある。更には、リジングの全くない、いわゆる「リジン
グレス鋼板」を得ようとすると、水冷（ガスシェアド、
どぶづけ）が必要になり、これにはコイルの形状不良な
どの問題が伴う。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、リジング発生のないフェライト系ステンレス
鋼板を安定して量産することを目的とし、前述のこれま
での対策とは異なり、特別な設備や付加的工程を必要と
しない新しい製造方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） ここに、本発明は、フェライト系ステンレス鋼を仕上温
度８５０℃以上で熱間圧延し、圧延終了後直ちに１０℃
／秒以上の冷却速度で急冷し、５５０℃以下の温度で巻
き取り、フェライトとマルテンサイトの２相組織とする
こと、および累積圧下率５０％以上の冷間圧延を施した
後焼鈍することを特徴とする耐リジ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その要旨とする。

以下、本発明の各構成要件を、本発明者が多数の実験結
果を総合して得た新たな知見とともに順次説明する。

先ず、熱間圧延に際しては、その仕上圧延温度（Ｔｆ）
を８５０℃以上にすること、仕上圧延後巻取りまでの冷
却速度（Ｖ）を１０°Ｃ／秒以上とすること、および巻
取り温度（Ｔｃ）を５５０℃以下とすること、の３条件
が必須である。このような条件を満たして製造された熱
延鋼板は、次いで冷間圧延に付されるが、このとき累積
圧下率を５０％以上とすることも合わせて必要である。

これらの要件の組合せによって、耐リジング性の掻めて
優れた鋼板が得られる理由については、未だ十分に解明
されつくしていないが、現象的には次のように説明でき
る。

ＳＯ５４３０に代表されるフェライト系ステンレス＠（
凝固温度から室温までフェライト単相組織となるＣ、Ｎ
を０．０１％以下まで低めた高純度フェライト系ステン
レス鋼はのぞく）は熱延加熱時（１２５０〜１１００℃
）にフェライト／オーステナイト二相組織となり、熱延
後二柑１１１１織状態から急冷後低温巻取り　（５５０
０℃）を行うと、オーステナイト相がマルテンサイト変
態によりマルテンサイト相となり、フェライト／マルテ
ンサイト二相組織となる。なお、通常の巻取り条件（６
００℃以上）では、マルテンサイトはフェライトとカー
バイドに分解し、フェライト組織である。

即ち、前記の条件で圧延された熱延綱板（ホットコイル
）の組織は、フェライト地に硬質のマルテンサイトが均
一に分散したＭｉ織になっている。

このような組織をもつ熱延鋼板を５０％以上の累積圧下
率で冷間圧延すると、冷間圧延の過程でマルテンサイト
相が加工歪の局所的集中化に寄与し、再結晶を促進する
。つまり、耐リジング性の改善は、従来から考えられて
いるα−γ−Ｍの相変態によるのではなく、二相組織状
態での冷延とそれによる再結晶促進によるものと推定さ
れる。

第１図は、５ＵＳ４３０を対照に熱間圧延の条件を種々
変えて実験した結果をまとめたものである。

但し、１００　ｋｇゼインットを鍛伸後熱間圧延では２
７ｎＮＲ厚のスラブを圧延開始温度１２００℃で圧延し
、３゜２１の熱延板とした。冷間圧延の条件は、圧下率
７５％一定とし、焼鈍条件は、８３０℃Ｘ　１０ｍ１ｎ
ＡＣとした。

第１図（ａ）は仕上圧延温度の影響、同（ｂ）は冷却速
度の影響、同（ｃ）は巻取り温度の影響をそれぞれ示し
ている。なお、耐リジング性の試験方法とグレードを表
すＡ、ＢおよびＣの基準は下記のとおりである。

試験方法：ＪＩＳ５号引張試験片に成形後、表面を鏡面
研磨し、２０％引張変形後、目 視判定にてグレードを決めた。

グレード： Ａ：　リジング高さ≦１０μ Ｂ：　１０〜３０μ Ｃ：　≧３０μ 第１図（ａ）によれば、仕上圧延温度が８５０℃以上の
ときに、耐リジング性がＡとなる。８５０℃より低い仕
上温度では、圧延終了後直ちに急冷しても耐リジング性
改善に有効なマルテンサイトが十分には得られないもの
と思われる。

第１図（ｂ）から、耐リジング性Ａとするのに１０℃／
秒以上の冷却速度が必要であることがわがる。

この冷却速度も耐リジング性改善に寄与する硬質のマル
テンサイトの十分な生成に必要なものである。

第１図（ｃ）は、巻取り温度を５５０℃以下にする必要
のあることを示している。巻取り温度は急冷終了温度を
意味するから、従来のようにこの温度が高いということ
は、マルテンサイトの生成量が足りないことになり、仮
に熱延仕上温度とその後の冷却速度が前記の条件を満た
しても、耐リジング性の改善効果が不十分になってしま
う。

第２図は、冷間圧延の圧下率の影響を調べた結果であ−
る。対象鋼種および熱間圧延の基本条件は前記第１図の
場合と同じで、仕上温度は９００’ｃ、冷却速度は、５
０℃／秒、巻取り温度は４００　℃にそれぞれ一定とし
た。

第２図によれば、熱間圧延において前述の３条件を満足
していても、冷間圧延の累積圧下率が５゜％未満であれ
ば、Ａグレードの耐リジング性は得られない。その理由
は、硬質のマルテンサイト相による加工歪の局所的集中
化が行われないためである。

なお、本発明の冷間圧延におりる圧下率とは、全て累積
圧下率を意味する。

ところで、本発明にあっては、すでに述べたように、熱
延板を累積圧下率５０％以上の冷間圧延を施した後、焼
鈍しく中間焼鈍）更に薄肉化をはかるため冷延圧延及び
焼鈍（仕上焼鈍）を行ってもよく、その場合も同様な効
果が得られる。

焼鈍の条件については特に制約はない。フェライト系ス
テンレス鋼の冷延板に通常族される一般的な焼鈍条件（
８００〜ｂ えない。

本発明の対象になるフェライト系ステンレス鋼は、ＪＩ
Ｓ　４３０　、４３４．４１０をはじめリジングが問題
になる全ての鋼種である。勿論、規格化されている鋼種
だけでなく、その改良鋼種、例えば、耐食性を改善する
ために、Ｔｔｓ　Ｚｒ−ＮｂｌＭｏを添加、成形性を改
善するためにＡＱ、Ｎを添加、耐熱性を改善するために
Ｓｉを添加した９〜２５Ｃｒ系フエライトステンレス鋼
などにも本発明方法は有効に適用できる。

要するに、本発明方法はかかる処理によりマルテンサイ
ト／フェライト組織となり所期の効果が発揮されるもの
であればよい。

（実施例） 第１表に示す４種のフェライト系ステンレス鋼を真空溶
解して、１２００℃にて鍛伸後、２７１厚のスラブとし
、これを第２表に示す条件下で熱間圧延して３．２　ｍ
ｍ厚の熱延鋼板を得た。熱間圧延の加熱温度は１２００
℃、圧延開始温度は約１２００℃であった。

得られた熱延鋼板を酸洗した後、０．８　ｍｍＦ￥に冷
間圧延し、最後に８３０℃×１分−空冷の焼鈍を行った
。上記以外の製造条件は第２表に記載したとおりである
。

得られた焼鈍後の鋼板について、前記の試験方決で耐リ
ジング性を評価した。その結果を第２表に併記する。

第２表のりジング性評価の欄に示されるように、グレー
ドＡになるのは熱間圧延の仕上温度、その後の冷却速度
、巻取り温度ならびに冷間圧延の圧下率の全てが本発明
で定める条件を満たす場合である。例えば、熱間圧延終
了後の冷却速度が著しく小さい階６や巻取り温度の高い
階１２は、他の条件が本発明のそれを満たしているにも
かかわらず耐リジング性は悪い。なお、従来技術の説明
の項で触れた９００〜１１００℃の高温で焼鈍して急冷
する方法によるものは、本発明者の評価方法でグレー（
発明の効果） 本発明方法によれば、従来の製造ラインにある設備以外
に特別な装置を要せず、また付加的な工程もなしに実際
上りジング発生のおそれのないフェライト系ステンレス
鋼板を製造することができる０本発明方法によって得ら
れるフェライト系ステンレス鋼板は、その本来の耐食性
、加工性において従来のものと全く同等であり、その上
に上記の優れた耐リジング性をもつから、近年ますます
要求の厳しい装飾的用途にふされしい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜第１図（ｃ）は、それぞれ熱間圧延の仕
上温度、冷却速度、および巻取り温度の影響を示すグラ
フ；および 第２図は、冷間圧延の圧下率の影響、 を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フェライト系ステンレス鋼を仕上温度８５０℃以上で熱
   間圧延し、圧延終了後直ちに１０℃／秒以上の冷却速度
   で急冷し、５５０℃以下の温度で巻き取り、フェライト
   とマルテンサイトの２相組織にすること、および累積圧
   下率５０％以上の冷間圧延を施した後焼鈍することを特
   徴とする耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス
   冷延鋼板の製造方法。