JPH02163397A - ステンレス鋼板の表面仕上げ方法 - Google Patents

ステンレス鋼板の表面仕上げ方法

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JPH02163397A
JPH02163397A JP31499788A JP31499788A JPH02163397A JP H02163397 A JPH02163397 A JP H02163397A JP 31499788 A JP31499788 A JP 31499788A JP 31499788 A JP31499788 A JP 31499788A JP H02163397 A JPH02163397 A JP H02163397A
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stainless steel
acid
steel plate
pickling
finishing
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JP31499788A
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Satoru Owada
哲 大和田
Tatsuo Kawasaki
川崎 龍夫
Hiroshi Shimizu
寛 清水
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Kawasaki Steel Corp
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

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〉 本発明はステンレス鋼板の表面仕上げ方法に係わり、特
にBA仕上げのオーステナイト系ステンレス鋼をNo.
2BもしくはN[L2D仕上げに変更する方法に関する
ものである。
〈従来の技術〉 オーステナイト系ステンレス鋼板は本来の耐食性以外に
加工性や表面性状が優れていることから、装飾や意匠性
の性格の強い部材にも多く用いられている。このため、
これらのステンレス鋼板はそれぞれの使用目的に応じて
種りの表面状態に仕上げられる。
JIS  G4305r冷間圧延ステンレス鋼板」およ
びJ I S  G4307 r冷間圧延ステンレス鋼
帯」に規定されるBA仕上げは、冷間圧延後、還元性雰
囲気中で光矧熱処理(3A鈍)する工程を経て製造され
るため、表面は冷延のままに近い高い光沢面を呈するが
、反面極めて微細な欠陥があっても非常に目立ち易い欠
点がある。
従来、そのような表面欠陥により不合格と判定されたB
A仕上げ品は、やむなく再度冷延および焼鈍を繰り返し
再仕上げを行うか、もしくは研摩処理をしてJ I S
  G4305およびJ I S  G4307に規定
されるNo、3仕上げ(研摩材粒度100〜120番で
研摩して仕上げたもの)品、あるいはN114仕上げ(
研摩材粒度150〜180番で研摩して仕上げたもの)
品に転用すること、さらにはJIS  C;4305お
よびJ I S  G4307に規定されるHL仕上げ
(適当な粒度の研摩材で連続したみがき目がつくように
研摩して仕上げたもの)品に転用すること等を対策とし
てとっていた。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、これらの対策、処理は需要量の少ない品
種の製品をつくることになり、適正な需給バランスをく
ずすとともに、需要の少ない製品を不適当に多(かつ長
い期間在庫せざるを得なくなるという不利をこうむるこ
とになる。また、再圧延、再焼鈍する場合は工程増加に
よる製造コストアップの問題を避けることができない。
このため、−度BA仕上げされたステンレス鋼板製品を
上記した需要量の少ない表面仕上げ品でなく、十分に需
要の多いJ I S  G4305およびJI S  
G4307規定のNcx2B仕上げ(冷間圧延後、熱処
理、酸洗またはこれに準する処理を施したのち、適当な
光沢を得る程度に冷間圧延して仕上げたもの)品、もし
くはN112D仕上げ(冷間圧延後、熱処理、酸洗また
はこれに準する処理を施して仕上げたもの)品に転用す
る方法の技術化が強(望まれていた。
このような技術化の一つとして特開昭61−1.178
88号公報では、BA仕上げされたステンレス鋼板の表
面に1i、物油を塗布し、続いて焼鈍・酸洗する方法が
開示されている。しかしながらこの方法では、塗油量の
制御nが難しい、鋼板の上面、下面で塗油量の差が生じ
易い、下面側では搬送又は支持ロールとの接触により塗
油量の減少、ロールマークの発生が生じ易い、また、油
の流動によるムラが生じ焼鈍後に焼はムラとなり酸洗後
もムラとして残る等の問題がある。
本発明はこのような実際の製造の現4にならびに技術上
の問題点を解決し、オーステナイト系ステンレス鋼板の
BA仕上げ面を再圧延することなく、k2BもしくはN
112D仕上げ面に変更し、かつこの間加工性等に問題
を生じさせることのない方法を提供することを目的とす
るものである。
〈課題を解決するだめの手段〉 本発明者等は、BA仕上げされたオーステナイト系ステ
ンレス鋼板の表面のに2Bもしくは徹2D表面への変更
にあたって表面処理法、焼鈍条件、酸洗方法等の検討を
詳細に行うとともに、同時にf!A板の材料特性(機械
的特性、加工性等)を低下させない技術について鋭意検
討を進めた結果、本発明に到達した。
すなわち第1の発明は、BA仕上げされたステンレス鋼
板を再圧延することなく表面を酸により活性化前処理す
る工程と、前記前処理されたステンレスw4板の表面に
鉄めっきを目付!i1〜50g/Mの範囲で処理する工
程と、前記鉄めっきされたステンレス鋼板を酸化性雰囲
気中にて600〜1200°Cの温度範囲で加熱処理す
る工程と、前記加熱処理されたステンレス鋼板を必要に
より溶融アルカリ塩処理もしくは中性塩電解処理等の酸
洗前処理する工程と、前記加熱処理もしくはさらに酸洗
前処理されたステンレス鋼板を硫酸、硝酸、硝弗酸等の
酸中で浸漬または電解により酸洗する工程とを有してな
る、BA仕上げされたステンレス鋼板をNo.2D仕上
げと同等の表面に仕上げることを特徴とするステンレス
鋼板の表面仕上げ方法である。
また、第2の発明は、BA仕上げされたステンレス鋼板
を再圧延することなく表面を酸により活性化前処理する
工程と、前記前処理されたステンレス鋼板の表面に鉄め
っきを目付量1〜50 g / rdの範囲で処理する
工程と、前記鉄めっきされたステンレス鋼板を酸化性雰
囲気中にて600〜1200°Cの温度範囲で加熱処理
する工程と、前記加熱処理されたステンレス鋼板を必要
により溶融アルカリ塩処理もしくは中性塩電解処理等の
酸洗前処理する工程と、前記加熱処理もしくはさらに酸
洗前処理されたステンレス鋼板を硫酸、硝酸、硝弗酸等
の酸中で浸漬または電解により酸洗する工程と、前記酸
洗されたステンレス鋼板に通常工程と同程度のスキンバ
ス圧延を行う工程とを有してなる、BA仕上げされたス
テンレス鋼板をに2B仕上げと同等の表面に仕上げるこ
とを特徴とするステンレス鋼板の表面仕上げ方法である
〈作 用〉 本発明者等は、まずBA仕上げ材をそのままAPライン
に通した際には低露点(−40°C以下)にしても酸化
スケールが生じ、しかもBA焼鈍時に生じているBA層
の不均一に起因する酸化スケールの発生ムラが酸洗後も
ムラとして残り、表面光沢の不均一として残ってしまう
ことをつきとめた。
また、塗油等の事前処理は、APシライン通板時酸化ス
ケールの発生を抑制し、上記のムラ残りを減少させてい
く効果のあることを確認した。しかし、前にも述べたよ
うに、このような事前処理は、鋼板の表面を連続的に均
一に塗布することが難しいこと、さらには、鋼板の下面
側すなわち搬送ロール、支持ロールと接触する側の塗油
量制御が難しいこと、ロールマークの発生を抑えること
が非常に難しいこと、また、油の流動によるムラの発生
等のため、焼鈍・酸洗後のムラの発生を実操業可能なま
でに低いレベルへ定常的に抑制できることはきわめて困
難である。
本発明者等は、このような観察・検討から光沢ムラの発
生が不均一な酸化スケールの発生に原因すること、これ
から、APラインでの焼鈍時に均一でかつできるだけ薄
い酸化スケールの生成となるようにし、しかも塗油のよ
うな操業時に制御しづらいものでない技術を念頭におい
て種々研究を重ねた結果、BA仕上げステンレス鋼板面
に鉄めっきを1 g/m以上50g/n(以下の範囲で
めっきし、かつ酸化性雰囲気下で600°C以上120
0’C以下の範囲で熱処理し、その後酸洗処理すればム
ラなく目的とする表面仕上げの得られることを見出し本
発明に至ったものである。
以下、本発明の具体的構成ならびに作用について詳細に
述べる。
本発明ではまずBA仕上げされたオーステナイト系ステ
ンレス鋼板に対して、その表面を酸によって活性化させ
る、いわゆるめっき前処理を行う。
この目的とするところは、普通鋼のめっき前処理と同じ
く、めっきの密着性を確保することである。
具体的には、通常のアルカリ電解脱脂等の脱脂処理を施
した後、塩酸(肛りあるいは硫酸(II□304)中で
の浸漬法によって行う、酸浸漬処理条件は本特許では特
に規定をするものではないが、必要なめっき密着力を得
るため、5%以上の塩酸又は硫酸を用い、液温30°C
以上、浸漬時間10秒以上とすることが望ましいが、逆
に酸によって過度に肌を荒らすことは最終仕上げ表面を
悪くさせるので、液温は60°C以下、浸漬時間は10
0秒以下、酸濃度は35%以下とするのが望ましい。但
し、鋼板の種類、BA仕上がり伏皿の差などで変化する
ことは言うまでもない。
次に本発明の工程では、活性化表面処理されたステンレ
ス鋼板に銖めっきを施す。
鉄めっき工程は、本発明の目的を達成するに最も重要な
位置をしめ、本発明の方法の第1の根幹を成すものであ
る。すなわち、前にも述べたように、APラインでの焼
鈍時に酸化スケールの生成を抑えかつ酸洗によってムラ
のない美麗な表面を得ること、及び実操業ラインで制御
し易い手段を得ることが本発明の目的上量も重要なポイ
ントとなるので、この点の研究を精力的に進めた。この
際、考え方の基本として、塗布する方式のものは前記の
塗油の場合と同じ問題点が生じるので、本発明者等は鋼
板にめっきあるいは接着、クラッド等を施すことを対象
として検討した。第1表に検討結果を示す、第1表から
、鉄めっきの場合が最も効率よく、かつ焼鈍・酸洗後の
表面性状の良い結果が得られることがわかる。これから
鉄めっきを本発明における処理法と決めたのである。
鉄めっきがこのように良い表面性状をもたらす原因は、
酸化性雰囲気下での焼鈍において、鉄めっき層が酸化さ
れ、ステンレス鋼地鉄部の酸化が抑制されるために、地
鉄部の酸化ムラ発生がなく、酸洗によって表層の酸化ス
ケール(主としてFet’:h又はFe3O4の形の酸
化鉄で、酸洗で除去し難い(:rz03. FeCr2
0a等のクロム酸化物や鉄・クロムスピネル型酸化物は
少ない)を除去することにより美麗な表面が得られるも
のと考えられる。
る。
第1図は、鉄めっき目付量と焼鈍・酸洗後の表面状態と
の関係を調べた結果である。なお加熱条件は、LPGガ
ス燃焼雰囲気炉において空燃比1.1、加熱温度900
℃、在炉時間40秒である。また酸洗条件は、溶融アル
カリ塩処理(温度430’C1浸漬時間10秒)後、l
lNO380g / ’、IIF]、Og/2を含む5
0″Cの硝弗酸中に30秒浸漬した。
この結果から、鉄めっきの口付量がIg/m2未満では
鉄めっき層が薄すぎ均一にめっきができないため焼鈍加
熱時にステンレス鋼地鉄部まで酸化し、酸化スケールを
発生させるため、結果として地鉄部表面のムラに起因す
る表面ムラが酸洗後も残ることがわかった。一方、50
g/rrfを超える目付量では地鉄部を酸化させること
はないが、焼鈍後の酸化スケールの厚みが極めて厚くな
り、酸洗工程での負荷が著しく増し、不利となることが
わかった。これらの結果から、鉄めっきの目付量を1〜
50g/ポと定めた。
本発明で用いられる鉄めっき法としては、公知の方法を
そのまま用いることができる。すなわち、塩化第1鉄(
FeC1g)を用いる塩化浴、硫酸第1鉄(FeSO4
)および塩化第1鉄を用いる硫酸・塩化浴、はう弗化第
1鉄(Fe(BFa)z)を用いるほう弗化浴、スルフ
ァミン酸第1銖(re(SOs・1111□)よ)を用
いるスルファミン酸浴なといずれの浴を用いても本発明
の実施上不都合なものではない。
次に、焼鈍工程について説明する。
前工程となる鉄めっきの目付量を10g/rrfとし、
加熱温度を種々変更して、加熱温度が焼鈍・酸洗後の表
面の光沢度および白色度に及ぼす影響を調べた結果を第
2図に示す、なお加熱条件は、LPGガス燃焼雰囲気炉
において空燃比1.1、在炉時間40秒である。また酸
洗条件は、80゛Cの20%Na1SO,水溶液中で電
解時間20秒、電流密度5A/dFiの中性塩電解を行
い、次にllNOs 80 g / It 、 tlF
8g/2を含む45°Cの硝弗酸中に30秒浸漬した。
第2図から加熱温度が600°C以上、1200°C以
下の温度範囲であれば酸洗・冷間圧延(スキンバス圧延
)後の光沢、色調がNo.2B仕上げと同等であること
がわかる。第2図から600″C未満の加熱温度では、
鉄めっき層の酸化程度が少なく、結果として酸洗後の鋼
板表面はNo.2B仕上げよりも、光沢度が高く、白色
度の低い表面となる。一方、1200°Cを超える加熱
温度では、鉄めっき層および地鉄部の酸化が著しく進み
、この酸化層を酸洗により除去すると、白色度が高く光
沢の低い白っぽい表面に仕上がる。この結果から、表面
光沢や色調の面からは加熱温度を600°C以上120
0’C以下とすることが必要であるとわかった。
また、加熱温度は材料特性や結晶粒度にも大きく影響す
る。すなわち、板厚0.8amの5US304BA材に
ついて種々の温度に加熱し、その結晶粒度を調査し第3
図に示した。第3図から加熱温度が1200°C以下で
あれば、胤2BもしくはNo.2D材と同等(結晶粒度
番号7以上)の結晶粒度であるが、この温度を超えると
結晶粒度番号7以下となり、結晶粒の粗大化が生じるこ
とがわかる。結晶粒の粗大化は加工用途での品質上の問
題点を生じるため、加熱温度としては1200°C以下
とすることが必要条件となる。
また、加熱雰囲気としては酸化性雰囲気が望ましい。こ
れは本発明のポイントである鉄めっき層の酸化を進行さ
せるために必要な条件であり、いわゆる還元性雰囲気(
例えば、BA処理雰囲気)では本発明の目的を達し得る
ような鉄めっき層の酸化を得られない、酸化性雰囲気と
しては通常のAPラインで用いられる空燃比1.0〜1
.5で良い。
以上述べたように酸洗後の表面性状および加工性の両面
から定まる適正な加熱温度は600″C以上、1200
°C以下の範囲となる。
さらに、上記の諸条件と同時に酸洗条件によっても表面
光沢や白色度は変化する。
本発明者等は、上記した本発明範囲の処理を施したステ
ンレス鋼板について硫酸、硝酸、硝弗酸等を単独又は組
み合わせて、浸漬であるいは電解で用いる酸洗工程にお
ける酸洗処理性と酸洗後の表面状況について調べた。
その結果、これらの酸を用いる場合には、通常−Mに用
いられている酸濃度、組成、温度、電流密度で適正であ
ることがわかった。このため、本発明では特に酸洗工程
における処理条件については規定はしないが、−a的な
条件としては以下のような条件が用いられる。
■硫 酸:濃度50〜200 g / l、温度50〜
80°C5 電流密度5〜30A/d+d (電解の場合)■硝 酸
:濃度50〜200g/j!、温度30〜60℃、 電流密度5〜30A/dd (電解の場合)■硝弗酸:
 a度硝酸30〜200 g / j!、弗酸5〜50
g/j!、 温度25〜60°C また、必要によっては酸洗の前処理として、溶融アルカ
リ塩処理もしくは中性塩電解処理等を施すことが有効で
ある。
以上述べたように、BA材を再圧延することな(、k2
D仕上げ材と同等の表面にするには、当該ステンレス鋼
表面に鉄めっきを実施後、酸化性雰囲気下、加熱温度6
00〜1200°Cで熱処理して表面仕上がり性状を調
整する下地を作った後、必要に応じて溶融アルカリ塩処
理もしくは中性塩電解処理等の酸洗前処理を施し、次い
で硫酸、硝酸、硝弗酸等の酸中で、浸漬又は電解処理す
ることで目的を達成できることがわかった。また、この
ような処理を行った後、さらに通常工程と同程度のスキ
ンバス圧延を行うことにより、k2B仕上げ材と同等の
表面を得ることができるのがわかった。
〈実施例〉 以下実施例について説明する。
実施例I BA仕上げされた後微細なスリ疵が目視で確認された5
US304ステンレス冷延鋼板(板厚0.8鵬)をアル
カリ電解脱脂後、20%塩酸(50°C)中に30秒間
浸漬後、塩化浴(Fe(Jz ・41h0300 g 
/1 、 CaC1z 150 g / l 、 pH
1,5、浴温85°C1電流密度5A/drA)を用い
て5 g/n?の目付量で鉄めっきを施した。その後、
1000’Cに設定したLPGガス燃焼雰囲気炉(Ox
:3%、CO□: 10.2%、+1.0:12.8%
、残りNt)に50秒在炉(最高到達板温度930°C
)後、溶融アルカリ塩処理(NaOII / NaN0
゜−3/1、温度430°C,浸漬時間20秒)を施し
、最後にllN0z 60g/1SIIF 10g//
!を含む50’Cの硝弗酸中に18秒浸漬して仕上げた
この板の表面光沢度および色調を調査したところ、第2
図と同じ測定方法で、光沢度はGs (20°)−24
0、白色度(L”値)は79であり、かつ機械的特性、
加工性および耐食性とも従来のNo.2D仕上げ材と変
わらない特性を存し、J I S  04305に規定
されるNo.2D仕上げ材として十分に適合し得るもの
であることを確認した。また、処理前に認められたスリ
疵は、光学顕微鏡で拡大しても認められないことを確認
した。
実施例2 BA仕上げされた復極(微細なかき疵が認められた5U
S304ステンレス冷延鋼板(板厚0.5M)を、実施
例1と同様の活性化前処理実施後、硝酸・塩化浴(Fe
lon ・71120250 g / l 、 FeC
1t −4nto40g/l、No、cz 20 g 
/ l、pH4,0,浴温70゛C5電流密度10A/
、M)を用いて10g/イの目付量で鉄めっきを施した
。その後、900°Cに設定した実施例1で用いたと同
じ燃焼雰囲気炉(ガス雰囲気も同じ)に40秒在炉(l
高到達板温820”C)後、溶融アルカリ塩処理(実施
例1と同じ条件、浸漬時間は16秒)、次いで5%硫酸
(50°C)中で電解処理(il!解時開時間5秒漬時
間15秒、電流密度10A/di)を施し、さらに、l
lN0.40 g /l、IIFag/j!を含む45
”C硝弗酸中に15秒浸漬した。その後、通常行われて
いると同じ1%程度のスキンバス圧延を施して仕上げた
この仮について、実施例1と同じようにして、特性を調
べたところ、光沢度はGs (20” ) =330、
白色度(L”値)は76で、機械的特性、加工性および
耐食性ともNo.2B仕上げ材と遜色ないことがわかっ
た。また、処理前に認められた微細なかき疵は、光学顕
微鏡レベルでは発見されないこともi!認できた。
実施例3 BA仕上げされた後微細なスリ疵が目視で観察された5
US304ステンレス冷延鋼板(板厚0.8ffIll
)を、実施例1と同じく、活性化前処理実施後、スルフ
ァミン酸浴(Fe(SOff −N11z) ffi 
350 g / i、、NaCZ 40 g / j!
、NIIJIItSOff 35 g / l 、、p
H3,0゜浴温60℃、電流密度5A/dd)を用いて
、30g/ポの目付量で鉄めっきを施した。その後、1
200°Cに設定した実施例1で用いたと同じ燃焼雰囲
気炉(ガス雰囲気も同じ)に25秒在炉(!!に高到達
板温1000”C)後、続いて、llNOs 40 g
 / j! 、 IIF 8 g /!を含む50゛C
硝弗酸中に15秒浸漬し、最後に濃度120g/j!、
液温60°Cの硝酸中に20秒浸漬後、通常工程と同じ
スキンバス圧延を施して仕上げた。
この仮について、実施例1.2と同じようにして特性を
調べたところ、光沢度はGs(20’ ) =280、
白色度(L“値)は78で、機械的特性、加工性、耐食
性とも従来のNo.2B仕上げ材と同等の特性が得られ
、J I S  G4307に規定されるに213仕上
げ材として十分適合し得るものであることを確認した。
また、処理前に認められたスリ疵は、光学顕微鏡レベル
では発見されないことも確認できた。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、オーステナイト系ステ
ンレスlBA材に鉄めっきを施した後、適正温度で加熱
処理後酸洗することによってBΔ仕上げをNo.2Dあ
るいは、さらに通常と同様のスキンバス圧延を施すこと
でNo.2B仕上げに変更することにより、表面に欠陥
を有するBA材を多額の費用をかけることなく救済する
ことができ、その実用的価値は極めて大きなものがある
【図面の簡単な説明】
第1図は鉄めっき目付量と焼鈍・酸洗後の表面性状の関
係を示す図、第2図は加熱温度と焼鈍・酸洗後の表面の
光沢および白色度の関係を示す図、第3図は加熱温度と
結晶粒度の関係を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)BA仕上げされたステンレス鋼板を再圧延するこ
    となく表面を酸により活性化前処理する工程と、前記前
    処理されたステンレス鋼板の表面に鉄めっきを目付量1
    〜50g/m^2の範囲で処理する工程と、前記鉄めっ
    きされたステンレス鋼板を酸化性雰囲気中にて600〜
    1200℃の温度範囲で加熱処理する工程と、前記加熱
    処理されたステンレス鋼板を必要により溶融アルカリ塩
    処理もしくは中性塩電解処理等の酸洗前処理する工程と
    、前記加熱処理もしくはさらに酸洗前処理されたステン
    レス鋼板を硫酸、硝酸、硝弗酸等の酸中で浸漬または電
    解により酸洗する工程とを有してなる、BA仕上げされ
    たステンレス鋼板をNo.2D仕上げと同等の表面に仕
    上げることを特徴とするステンレス鋼板の表面仕上げ方
    法。
  2. (2)BA仕上げされたステンレス鋼板を再圧延するこ
    となく表面を酸により活性化前処理する工程と、前記前
    処理されたステンレス鋼板の表面に鉄めっきを目付量1
    〜50g/m^2の範囲で処理する工程と、前記鉄めっ
    きされたステンレス鋼板を酸化性雰囲気中にて600〜
    1200℃の温度範囲で加熱処理する工程と、前記加熱
    処理されたステンレス鋼板を必要により溶融アルカリ塩
    処理もしくは中性塩電解処理等の酸洗前処理する工程と
    、前記加熱処理もしくはさらに酸洗前処理されたステン
    レス鋼板を硫酸、硝酸、硝弗酸等の酸中で浸漬または電
    解により酸洗する工程と、前記酸洗されたステンレス鋼
    板に通常工程と同程度のスキンバス圧延を行う工程とを
    有してなる、BA仕上げされたステンレス鋼板をNo.
    2B仕上げと同等の表面に仕上げることを特徴とするス
    テンレス鋼板の表面仕上げ方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100676523B1 (ko) * 2005-06-23 2007-02-01 덕산산업주식회사 알루미늄 용융도금을 위한 전처리방법
JP2011157567A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Jfe Steel Corp 電気鍍金処理方法

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