JPH0211653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼板又
は鋼帯の製造工程において、熱間圧延後の鋼板又
は鋼帯の焼鈍工程を省略し、かつ従来の焼鈍を行
つたものと同等以上の加工性、特に面内異方性の
小さい特性を有する薄板製品の製造方法に関する
ものである。 （従来の技術） 一般に18％Cr−８％Ni系を中心としたオース
テナイト系ステンレス鋼薄板の製造方法において
は、従来は電気炉において溶製かつ成分調整を行
つた後、熱間圧延を行つて熱延鋼板又は鋼帯（以
下総称して熱延板という）となし、その後熱延板
を1010℃以上の高温で熱処理し、シヨツトブラス
ト等による機械的デスケーリングと酸洗等による
化学的デスケーリングを行つた後、冷間圧延、最
終焼鈍を経て冷延鋼板又は鋼帯（以下総称して薄
板製品という）を製造していた。 熱延板の熱処理の主な目的は、再結晶させ軟質
化するとともに機械的性質の均一化を図ること
と、熱間圧延後の冷却過程で生じた炭化物を固溶
化し、後工程の酸洗で粒界腐食による肌荒れを防
止して表面光沢に優れた薄板製品を得ることにあ
る。 しかしながらオーステナイト系ステンレス鋼の
再結晶温度は普通鋼板に比べると著しく高温であ
り、熱延板焼鈍工程では高温の熱処理が必要であ
る。従つて熱延板焼鈍工程を省略できれば省エネ
ルギーと生産性の著しい向上が期待される。 冷間圧延技術の発達に伴い、熱延板を焼鈍しな
くても、薄板製品の板厚まで冷間圧延することは
可能となつた。しかし、単に焼鈍工程を省略した
だけでは、つぎの問題点がある。すなわち薄板製
品の機械的性質の面内異方性が増大することであ
る。異方性が大きいとは、圧延面内において、圧
延方向、直角方向及び圧延方向と45゜方向での特
性の差が大きいことをいい、このような薄板製品
を例えば、円筒深絞りをした場合には、イヤリン
グが大きく発生し、材料歩留を低下させる原因に
なる。 従来、熱延板焼鈍省略に関する報告例は多数あ
るがいずれも薄板製品で面内異方性の増大する点
が無視されている。すなわち、特開昭51−77523
号公報記載の発明は、熱延後800〜500℃の温度範
囲を急冷して粒界腐食感受性をなくそうとするも
のであるが、薄板製品の機械的性質は考慮されて
いない。特開昭52−28424号公報には、熱延板焼
鈍を省略して冷間圧延することにより圧延方向に
対して45゜方向のｒ値を向上させることが開示さ
れているが、角筒深絞り材料用として、製品板の
面内異方性を大きくしようとするものである。特
開昭53−100124号公報記載の発明は熱延板焼鈍を
省略し、中間焼鈍を入れない１回の冷間圧延で製
品板厚まで圧延することによつてプレス加工性を
向上させるものであるが、面内異方性は考慮され
ていない。特開昭55−70404号公報記載の発明は、
熱延仕上圧延条件と熱間圧延後の冷却条件を限定
して再結晶と固溶化処理を行うものであり、特開
昭56−158819号公報には、熱延板焼鈍を省略して
塩酸単味で酸洗することが開示されているが、い
ずれも薄板製品の機械的性質は考慮されていな
い。 本発明者らは、熱延板焼鈍を省略しても、薄板
製品の機械的性質の面内異方性が熱延板焼鈍材と
同等以上のものを製造する方法として、熱間圧延
における粗圧延を15〜55％／パス、出口温度990
〜1200℃の図示範囲で行い、かつ仕上圧延を10〜
55％／パス、噛込温度820〜1040℃の図示範囲で
行うことを提案している（特開昭58−34139号公
報）。その後、本発明者は、熱間圧延の条件を特
にこの範囲にしなくても、機械的性質の面内異方
性の小さい薄板製品を製造できることを見出し
た。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼板又
は鋼帯の製造において、熱延板の焼鈍工程を省略
し、従来の焼鈍工程を経て製造した薄板製品と同
等以上の機械的性質、特にその面内異方性の小さ
い製品を得ることを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、つぎのような工程を経ることを特徴
とする。 Ａ オーステナイト系ステンレス鋼のスラブを
1200℃以上1300℃以下の温度範囲に加熱する。 Ｂ 熱間圧延の粗圧延において、25％／パス以上
の圧下（１パスで25％以上の圧下をする）を１
パス以上行い、1050℃以上の温度で粗圧延を終
了する。 Ｃ 熱間圧延の仕上圧延において全圧下率50％以
上の圧延を980〜1100℃で終了する。 Ｄ 熱間圧延後650℃以下の温度で巻取る。 Ｅ 熱延板をデスケーリングする。 Ｆ 冷間圧延機により30％以上の累積圧下率で冷
間圧延する。 Ｇ 最終焼鈍する。 本発明の対象とするオーステナイト系ステンレ
ス鋼はSUS304を代表としSUS301、SUS316等に
適用できるが、本発明者らが提案し、特開昭58−
22328号公報に開示されているように、重量パー
セントで、C0.070％以下、Si1.0％以下、Mn3.0％
以下、P0.040％以下、S0.030％以下、Cr16.0〜
19.0％、Ni6.0〜9.0％、N0.2％以下を含むオース
テナイト系ステンレス鋼において、Ｃ及びNiの
添加量の関係を 102×〔Ｃ〕＋４×〔Ni〕39.5％ に規制するとより効果的である。 Ｂ工程では２段圧延、４段圧延機などによる往
復圧延や、これらの圧延機群によるタンデム圧延
を行うことができる。 Ｃ工程では４段圧延機、６段圧延機などによる
往復圧延やこれらの圧延機群によるタンデム圧延
を行うことができ、高温状態で仕上圧延を開始さ
せかつ終了温度を高くするには、粗圧延後、保温
カバーあるいは加熱装置等を用いて粗圧延板の保
熱および加熱を行えば良い。また高温状態で仕上
圧延をくり返すにはステツケル圧延機による方法
も効果的である。 Ｄ工程では、熱延後の鋼帯を水冷あるいは強制
空冷などの手段により冷却した後巻取る。巻取後
は放冷でよい。 Ｅ工程では、シヨツトブラスト、高圧スラリー
吹付け、繰返し曲げ、軽圧下圧延などの機械的手
段と硫酸、塩酸、硝酸、硝弗酸などの酸洗手段と
の組合せ、あるいは、高圧スラリーによる研掃、
研削ベルトや剛毛ブラシなどによる研削等の機械
的手段単独のデスケーリングを行うことができ
る。 Ｆ工程では４段圧延機、６段圧延機あるいはゼ
ンジミア圧延機などの多段圧延機を用いた往復圧
延やこれらの圧延機群によるタンデム圧延を行う
ことができる。 Ｇ工程では、焼鈍酸洗ライン（APライン）を
通して焼鈍とデスケーリングを行うこともできる
し、また、光輝焼鈍ライン（BAライン）を通し
て焼鈍のみを行うこともできる。 （作用） 本発明者はイヤリングの発生はオーステナイト
系ステンレス鋼に特有の強い集合組織が発達する
ためであり、イヤリングを小さくするためにはこ
の特有の集合組織を少くするか、あるいはイヤリ
ングに関してこの方位と反対の作用をする副方位
を優先的に発達させる等、集合組織のランダム化
が達成されれば防止できると考えた。 以上の様な考え方から各種のオーステナイト系
ステンレス鋼板を用いてその集合組織を詳細に検
討した結果、集合組織の形成には熱間圧延の圧延
条件が強く左右することを見出した。 即ち熱間圧延の粗圧延及び仕上圧延において再
結晶と粒成長が進み結晶粒が粗粒化すると、製品
板での集合組織はランダム化し、異方性が小さく
なる傾向がある。このため粗圧延は高温かつ大圧
下圧延が望ましいが、粗圧延を1050℃以上で終了
するためにはスラブ加熱温度は1200℃以上でなく
てはならない。しかし1300℃を超えるとデルター
フエライトが急激に増加し熱間加工性を阻害する
ためスラブ加熱の上限は1300℃とした。粗圧延で
の再結晶は圧延温度と圧下率により影響される
が、板厚方向に均一な再結晶状態を得るには少く
とも25％／パス以上の圧下を１パス以上行い、か
つ1050℃以上の温度で粗圧延を終了する必要があ
る。パス当りの圧下率がこれより低いと歪蓄積が
不充分となり再結晶は部分的にしか進行しない。 仕上圧延では圧延温度により次の３通りの金属
組織状態が得られる。 (1) 低温仕上圧延：噛込温度を低くすることによ
り結晶粒は展伸粒化した状態が得られる。粒界
面積は少い。 (2) 高温仕上圧延：終了温度を980℃以上とする
ことにより再結晶が完了しかつ粒成長した結晶
粒が得られる。粒界面積はとくに少い。 (3) 中間温度域圧延：上記(1)と(2)の中間温度域で
の圧延で旧粒界より発達した微細再結晶粒が全
域に広がつた状態の金属組織が得られる。粒界
面積が著しく多い。 以上の仕上圧延の中で(1)及び(2)の金属組織とな
つた熱延板を焼鈍せずに前記条件で冷間圧延し、
最終焼鈍すると、機械的性質の面内異方性の小さ
な薄板製品が得られることを見い出した。 更にＸ線回折では、冷間圧延前の粒界面積を少
くすることにより、最終焼鈍工程で形成される再
結晶組織中の優先方位の発達が遅れ、結晶方位が
よりランダム化する事が確認できた。 これらの熱延条件の中でとくに圧延機の負荷を
小さくおさえるため、本発明は(2)の条件とした。 仕上圧延の温度を高温化するためには粗圧延後
の温度低下を極力防止しかつ場合によつては加熱
するために粗〜仕上圧延機間に保熱カバーあるい
は加熱バーナー装置等を設置するのが良い。 尚、本発明法では熱間圧延後急冷し650℃以下
で巻取る事が必須であるが、これは炭化物の析出
を防止し熱延板酸洗時の肌荒れ防止を目的とした
ものである。650℃超の温度で巻取つた場合の熱
延板酸洗後の肌荒れはコイル疵取り機により除去
すれば良いが、製造コストの上昇を招くため好し
くない。 （実施例） 以下、本発明を実施例に従つて詳細に説明す
る。Ｃ：0.033％、Si：0.7％、Mn：0.9％、Ｐ：
0.027％、Ｓ：0.004％、Ni：8.4％、Cr：18.2％、
Ｎ：0.033％、その他不可避的不純物からなるオ
ーステナイト系ステンレス鋼のスラブを用いて
1200℃以上に加熱後、熱間粗圧延と仕上圧延を行
い板厚３〜４mmの熱延板とした。 本発明鋼は比較例に比べ熱間仕上圧延の終了温
度が高い。従つて組織観察結果はいずれも粗大な
再結晶粒である。更に巻取温度が650℃以下と低
いため炭化物の析出が防止されている。 以上の熱延板は熱延板焼鈍を省略し、機械的及
び化学的な方法によりデスケーリングした後、冷
間圧延し、板厚を0.6mmとした。 その後、通常法通り、1100℃×10秒の最終焼鈍
を経て、スキンパス圧延し、薄板製品とした。こ
れらの結果を比較例と共に第１表および第２表に
示す。

【表】

【表】 本発明に従つて得られた鋼板又は鋼帯はいずれ
もイヤリング率が低く、機械的性質の面内異方性
が小さい事が判る。これに対し比較例No.４、５
は、いずれもスラブ加熱温度、熱間粗圧延の圧下
率と終了温度、熱間仕上圧延の温度が低いため製
品板のイヤリング率が高い。No.５は、さらに、熱
延巻取温度が高いため、酸洗時に肌荒れを起し、
全パスをゼンジミア圧延機によつて冷間圧延を行
つても表面形状が改善されない。 （発明の効果） 以上のように本発明の適用によつて、熱延板焼
鈍を省略して製造した薄板製品の深絞り加工時に
発生するイヤリングを著しく減少させることがで
き、プレス加工後の切り捨て量の減少、深絞り前
の必要ブランクサイズの減少等多大の効果をもた
らす。 更に、熱延板の焼鈍工程省略により、低コスト
化、高生産化し得る効果もきわめて大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オーステナイト系ステンレス鋼のスラブを
   1200℃以上1300℃以下の温度範囲に加熱し、熱間
   粗圧延にて25％／パス以上の圧下を１パス以上行
   い1050℃以上の温度で圧延を終了させ、引続き全
   圧下率50％以上の熱間仕上圧延を980〜1100℃で
   終了し、650℃以下の温度で巻取り、熱延板焼鈍
   することなくデスケーリングを施した後、30％以
   上の累積圧下率で冷間圧延し、最終焼鈍すること
   を特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼板又
   は鋼帯の製造方法。