JPH02169111A - オーステナイト系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法 - Google Patents

オーステナイト系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法

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JPH02169111A
JPH02169111A JP18883289A JP18883289A JPH02169111A JP H02169111 A JPH02169111 A JP H02169111A JP 18883289 A JP18883289 A JP 18883289A JP 18883289 A JP18883289 A JP 18883289A JP H02169111 A JPH02169111 A JP H02169111A
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rolling
cold rolling
surface roughness
diameter
cold
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Masanori Ueda
上田 全紀
Teruo Iura
井浦 輝生
Hideki Furuno
英樹 古野
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Nippon Steel Corp
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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、表面性状の良好なステンレス薄鋼板を得るた
めの冷間圧延方法に関する。
(従来の技術) ステンレス鋼薄板は、耐食性に優れていることは勿論、
特にその外観が美麗で光沢がありまた、研磨性(研磨し
易さ)に優れていることが要求される。さらに、BA製
品に関しては、白筋やゴールドダストと呼ばれる、商品
価値を左右するかぶさり状の表面欠陥のないことが優れ
た光沢のためにも必要である。
従来、ステンレス鋼薄板に上記表面特性を有せしめまた
、前記表面欠陥を除くための手段として、焼鈍された後
の熱延板をメカニカルデスケーリングし、酸洗した後、
その全表面を研削(コイル研削と呼ばれる)して、材*
4(ストラング)表層部の欠陥を除去した後、小径の(
通常、50〜80mmの直径をもつ)ワークロールを有
するクラスターミル、たとえばセンシマーミルによって
多数回のバスを伴う冷間圧延を行うプロセスによって製
造されてきた。
このような製造プロセスによって、JISに規定される
2B製品、2B製品、BA製品、研磨製品が製造されて
きた。かかる従来のステンレス鋼薄板の製造プロセスは
、沢谷 等「製鉄研究Jlt292 (1977)の第
100頁に開示されている。
しかしながら、上記従来技術によるときは、たとえば5
0〜80間の直径をもつワークロールを有するセンシマ
ーミルによって材料を冷間圧延するから、生産性が低い
のみならず、ワークロール直径が小さいことに起因して
、冷間圧延素材表面に凹凸が存在していると、凸部が倒
れて延伸せしめられる“かぶさり“と呼ばれる表面欠陥
を惹起する問題があり、研削工程の省略は困難であった
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上に述べた従来技術における問題を解決し、
コイル研削を省略してなお表面性状に優れたステンレス
鋼薄板を、高い生産性下に得ることができる冷間圧延方
法を提供することを目的としてなされた。
(課題を解決するための手段) 本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
(1)  l 8 Cr −8N i鋼に代表されるオ
ーステナイト系ステンレス鋼薄板薄板の冷間圧延方法で
あって、熱間圧延され、酸洗された材料を冷間圧延する
に際し、下記式で定義される直径および表面粗さを有す
るワークロールをもつ圧延機によって、鹸化価≧30お
よび粘度≧30センチストーク(50”Cにおいて)の
何れか一方または双方を満足する条件を備えた圧延油の
適用下に冷間圧延を行うことを特徴とするオーステナイ
ト系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法。
Ra (t ) / Ra (D )≧1.5  ・(
1)t/D≦1150       ・・・(2)ここ
で、Ra (t):板厚りの材料の表面粗さ(但し、R
a  D)≦2.5声) Ra (D);直径りを有するワークロールの表面粗さ
(μff1) L:冷間圧延前の材料の厚さ(11m)D:ワークロー
ル直径 (但し、D≧1.50in) (2)  18 Cr −8N i鋼に代表されるオー
ステナイト系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法であって
、熱間圧延され、酸洗された材料を冷間圧延するに際し
、下記式で定義される直径および表面粗さを有するワー
クロールをもつ圧延機によって、鹸化価≧30および粘
度≧30センチストーク(50”Cにおいて)の何れか
一方または双方を満足する条件を備えた圧延油の適用下
に冷間圧延を行いさらに、100唾以下の直径を有する
とともに表面粗さRaがRa≦0.3μmであるワーク
ロールをもつ圧延機で仕上冷間圧延を行うことを特徴と
するオーステナイト系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法
Ra (t)/Ra (D)≧1.5  ・(1)t/
D≦1150       ・・・(2)ここで、Ra
 (t):板厚りの材料の表面粗さ(但し、Ra  (
t)≦2.5μ) Ra (D):直径りを有するワークロールの表面粗さ
(n) t:冷間圧延前の材料の厚さ(ffls)D:ワークロ
ール直径 (但し、D≧1501) 以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明者等は、オーステナイト系ステンレス鋼薄板につ
いて、冷間圧延条件と得られる圧延製品の表面性状の関
係を究明した結果、100M未満の直径を有するワーク
ロールをもつクラスターミル、たとえばセンシマーミル
で材料を冷間圧延すると、素材表面の凹凸の凸部が倒れ
て延伸される°“かぶさり”を生じ易いのに対し、15
0薗以上の直径を有するワークロールをもつ圧延機によ
って冷間圧延するときは、材料表面における剪断変形が
少なくて圧縮変形が多くなり、素材表面に存在した凹凸
は、かぶさることなく圧縮変形によって次第に浅くなる
ことを見出した。
このような大径ワークロールをもつ圧延機によるステン
レス鋼薄板の冷間圧延において、素材である酸洗後の材
料に凹凸が存在していてもかぶさらない条件として、次
の3つが重要であることも併せて解明した。
即ち、(1)良好な潤滑条件下での冷間圧延が前提とな
る。
(2)酸洗後の素材の表面粗さ(Ra(t))が可及的
に小さく、即ち、Ra (t)≦2.5μでかつワーク
ロールの表面粗さRa (D)との関係が、Ra (t
)/Ra (D)≧1.5を満たすワークロールを用い
る。
(3)  ワークロール直径りと素材の板厚tとの関係
が、t/D≦1150を満たす条件下に、少なくとも3
0%の冷間圧延を行う。
先ず、潤滑条件について説明する。
上に述べた“かぶさり”現象は、冷間圧延時のロールバ
イト内における潤滑状態に深く関係する。
潤滑が不足すると、大径ワークロールを用いる圧延を行
っても、材料表面の凹凸に対する剪断変形が多くなるた
め、大径ワークロールを用いる圧延の効果が減殺される
。冷間圧延に際し、材料表面の凹凸を圧縮変形して°゛
かぶさり”を生ぜしめないためには、ロールバイト内に
おける圧延油の油膜強度を高くする必要がある。
そのためには、圧延油の鹸化価(SV)を30以上にす
ることおよび、温度50℃における粘度を30センチス
トーク(cst)以上にすることの少なくとも一方が必
要である。好ましくは前記2つの条件の双方を満足する
ことである。そうすることによって、ロールバイト内で
の圧延油の耐圧強度が高くなり、大径ワークロールを用
いる圧延の効果を最大限に発揮させることができる。
また、ロールバイト内には適切な圧延油(潤滑油)量を
確保する必要がある。それぞれのバスにおける圧延機入
側での材料表面1平方メートル当り0.01〜Igの潤
滑油を、材料表面に適用することが好ましい。0.01
g/rrf未溝の潤滑油通用量では、潤滑不良に起因し
て剪断変形が多くなり、“かぶさり”を生じる。
一方、Ig/rrfを超える多量の潤滑油を適用すると
、油量過多に起因してロールと圧延材のロールバイト内
における中立点がふらつき、チャタリング、スリップな
どの圧延不安定現象が生じるのみならず、°゛かぶさり
パに対してもよくない。
ロールバイト内の潤滑油量は、潤滑油の粘度、潤滑油供
給量、圧延速度を操作パラメータとして制御することが
できる。
次に、酸洗後の素材表面の粗さおよびワークロール表面
の粗さについて、説明する。
酸洗後の素材表面の粗さRa (t)が2.5μmを超
えると、冷間圧延工程において°かぶさり”を生じ易く
なり、光沢劣化や白筋欠陥を招くから、素材表面の粗さ
は、2.5μm以下に抑える必要がある。また、ワーク
ロール表面の粗さRa (D)も細かい方が゛かぶさり
”が生じ難くなるから、Ra (t ) / Ra (
D )≧1.5−(1)とする必要がある。
同様の目的で、酸洗後の素材の板厚tに対し、ワークロ
ール直径りを1″5offII11以上でかつ、t/D
≦1150・・・(2)を満たす条件下で可及的に大径
のワークロールを用いて冷間圧延すると、“かぶさり”
が生じ難くなる。
かかる大径のワークロールを用いて、少なくとも圧下率
30%の冷間圧延を施す。
こうして得られた冷延板は、最終焼鈍、酸洗を施されて
2B製品とされる。
最終焼鈍、酸洗を施された材料にさらに、調質圧延を施
して2B表面の製品を得る。
さらに表面光沢の優れた2D、2B表面を有する製品を
得るには、冷間圧延において大径のワークロールで全圧
下量の30%以上を圧延して素材表面の凹凸を浅くした
後、100mm以下の直径を有するとともにRa≦0.
3nの表面粗さを有するワークロールをもつ圧延機、た
とえばセンシマーミルによって全圧下量の10%以上冷
間圧延し、次いで最終焼鈍、酸洗、調質圧延を材料に施
す。
また、前記プロセスにおける最終焼鈍、酸洗に代えて光
輝焼鈍を施せば、最も優れた表面性状のBA裏表面有す
る製品を得ることができ、光沢不良や白筋は発生しない
次に、本発明を実施するに際しての好ましいプロセスに
ついて、説明する。
オーステナイト系ステンレス鋼薄板を製造するプロセス
にあっては、熱延板焼鈍を省略できれば、製造コストの
面で有利である。
本発明者等は、熱延板焼鈍工程省略材のスケールの特徴
に注目し、メカニカルデスケーリングを含めて検討した
結果、従来におけるよりも高濃度、高温のHNO,とH
Fからなる酸洗液を使用することにより、粒界腐食がな
くかつ、酸洗後の材料表面の凹凸を小さなものとするこ
とができた。材料に粒界腐食が発生したり、酸洗後の材
料表面の凹凸或いは表面粗さが大きいと、冷間圧延工程
において、“かぶさり”を生じ、コイル研削工程を省略
することができない。
熱間圧延後、材料を直ちに水冷して炭化物の析出を防止
し、650℃以下の温度域でストリップを巻き取ること
が、炭化物析出防止の点から重要である。
同様の理由で、鋼中のCの含有量も少ない方が好ましく
、C50,060%がよい。
熱間圧延後、急冷され、650 ℃以下の温度域で巻き
取られた材料(ストリップ)表面のスケールは、熱間圧
延後焼鈍した材料表面のスケールに比しその厚みが薄い
このようなスケールをもつ材料に対しては、ショツトブ
ラストのようなメカニカルデスケーリングよりも、高圧
水中に砂鉄粒を混合したジェットを材料表面に適用する
湿式のメカニカルデスケーリングが、酸洗後の材料の表
面粗さを小さくするのに有効であることが判った。この
湿式のメカニカルデスケーリングは、80〜300kg
/c+aの高圧水に、砂鉄粒を50〜70%含有するス
ラリーを高圧水量の0.2〜3倍の比率で混合したジェ
ットを材料表面に吹き付けるものである。この方法によ
れば、砂鉄粒による研掃効果によって材料表面のスケー
ルが機械的に除去され、その後の、濃度と温度が選択さ
れたH N OsとHFからなる酸洗液を用いる酸洗に
よって極めて短時間にデスケーリングが完了する。
第1図に、熱延板焼鈍工程を省略して得られた18Cr
−8Ni材(C50,060%、熱延後の巻き取り温度
:590℃)表面に、砂鉄粒55%を含むスラリーを高
圧水(110kg/d) itに対して0.33の比率
で混合したジェットを適用した後、種々の濃度のHNO
,とHFからなりかつ、種々の温度の酸洗液を用いてス
プレー酸洗を施したときの20秒後の溶剤量を示す。デ
スケーリング限界は、1.5 amの溶剤量に相当して
いる。
第1図から、高温で高濃度のHN O、とHFからなる
酸洗液を用いる場合には、極めて短時間でデスケーリン
グされることが判る。
また、前述の酸洗の結果、デスケーリング後の材料表面
には粒界腐食は見られない。
本発明で対象とするオーステナイト系ステンレス鋼にお
いては、Cの含有量は、重量で0.060%以下である
ことが望ましい、C含有量が0.060%を超えると、
熱間圧延後、材料を急冷して巻き取り温度を650℃以
下にしても粒界にCr炭化物が析出し、酸洗工程におい
てHNO,とHFからなる酸洗液を用いる酸洗によって
、粒界腐食を生じる。また、熱間圧延後、材料を急冷し
ても巻き取り温度が650 ℃を超えると、やはり粒界
腐食を生じる。
HNO,とHFからなる酸洗液組成については、第1図
に示すように、HN Ox濃度を60〜200g/L 
HF濃度を15〜150 g/1.とする。
それぞれ、下限はデスケーリングの効果で決まり、それ
ぞれの下限値未満では高速デスケーリングが不可能とな
る。一方、それぞれの濃度が高くなるほど高速でデスケ
ーリングされるけれども、前記それぞれの上限値を超え
ても濃度による効果が飽和する。
酸洗液の温度は、HNO,とHFの濃度に関連するが、
40〜so’cが好ましい。
酸洗を完了した材料の表面粗さを測定した結果、最大粗
さ(R,□)で20〜10n、中心線平均粗さ(Ra)
で2.1〜1.54であった。
従来の、熱延板焼鈍を施した材料にシ町ットブラストを
施した後、HNO,とHFからなる酸洗液を用いて酸洗
して得られた材料の表面粗さは、Rsawで254.R
aで3.Ilであった。
こうして、C含有量≦0.060%とし、熱延後の巻き
取り温度を650″C以下として熱延板焼鈍を省略した
熱延板表面に、高圧水に砂鉄粒を混合したジェットを適
用するメカニカルデスケーリングを施した後、高温、高
濃度のHNOユとHFからなる酸洗液を用いて酸洗する
プロセスを採ることにより、粒界腐食がなくかつ、表面
粗さの小さな材料を得ることができる0粒界腐食がなく
かつ、表面粗さの小さな材料は、コイル研削工程を省略
しても、冷間圧延工程で材料に“かぶさり”を生じるこ
とがない。
酸洗後の材料表面の中心線平均粗さRaが、2.5n以
下、好ましくは1.5〜2. i nであれば、コイル
研削工程を省略して材料を冷間圧延しても十分な表面性
状を有する製品を得ることができる。
(実施例) 実施例l SO3304鋼を、E F−AODプロセスによって溶
製し、連続鋳造して150III11厚さの鋳片とした
これら供試材の主要成分は、第1表の通りである。
第   1   表 (wt%) この鋳片を熱間圧延し、3.0 amおよび2.5mm
厚さの熱延板とした。
熱間圧延仕上温度を高温とし、圧延後直ちに材料を急冷
して530〜560℃の温度域で巻き取った。熱延板焼
鈍工程を省略して、ilokg/dの高圧水に、砂鉄粒
を70%含むスラリーを高圧水量に対し0.3〜0.5
の比率で混合したジェットを材料表面に適用するメカニ
カルデスケーリングを施した後、材料を酸洗槽前面の浴
中で70℃に予熱し、HNOs  : 80〜150 
g/lとHF:15〜55 g/I!からなる酸洗液(
60〜70℃)を用いて15〜30秒間のスプレー酸洗
を施した。
デスケーリングの結果は、何れも良好であった。
しかしながら、C含有量が0.074%の素材から出発
したものは、粒界腐食を生じた。
供試材1〜3は、表面が片面で2.6〜3.4n溶剤さ
れ、供試材4は、4.4鴻溶剤された。酸洗後の材料の
表面粗さは、供試材1〜3については、平均粗度Raで
1.8〜2.3 usであった。供試材4については、
Ra:4.1nと異常な粗さであった。
次いで、この酸洗後の材料を、450m5の直径を有す
るワークロールをもっ5スタンドタンデムミルによって
、50 (1〜1000m1m1nの圧延速度で冷間圧
延した。
一方、200amの直径を有するワークロールをもつ冷
間圧延機で、150〜500 m/+++inの圧延速
度でリバース圧延し、前記タンデムミルによるものも含
め1.5m、1,2111および1.0 m厚さの冷延
板とした。
ワークロールの表面粗さは、5スタンドタンデムミルに
ついては、スタンド毎にRaで1.2〜0.1nまで変
えたものおよび、全スタンドRa:0.3nに統一した
ものについて実施した。リバース圧延機のワークロール
の表面粗さは、Ra:0.3nで一定とした。
冷間圧延における圧延油(潤滑剤)としては、(1)鹸
化価(SV):80、粘度:25cst(50℃におい
て)の鉱油、牛脂混合エマルジョン、 (2)鹸化価(SV125、粘度:60cst(50″
Cにおいて)の鉱油、牛脂混合エマルジョン、 (3)鹸化価(SV);150、粘度160cst(5
0℃において)の牛脂高エマルジョン、の3つのケース
について、温度60℃,、濃度5%で、各圧延スタンド
の入側における材料表面への付着量が0.01〜1 g
/rdとなるようにスプレー給油した。
冷間圧延時、ワークロールの表面粗さを最終スタンドで
細かくしたものについては、1.2111111゜1.
0鵬厚さの冷延板について、1075〜1100℃の温
度域での最終焼鈍を施し、次いで酸洗を施して2B製品
とした。これをさらに、調質圧延し、2B製品とした。
これらの製品の表面粗さは、Raで0.2〜0.3nで
あった。
以上の結果、大径ワークロールをもつ冷間圧延機で1.
2 mmおよび1.0 M厚さの冷延板とし、最終焼鈍
、酸洗を施した2D、2B製品については、素材のCが
0.060%以下でかつ、酸洗後の材料の表面粗さがR
aで2.5−以下の場合、大径ワークロールをもつ圧延
機による冷間圧延に際して、表面粗さRaがRa≦1.
2 pmのワークロールで圧延した製品は、優れた表面
性状を有することが明らかとなった。
しかしながら、素材のC含有量が0.070%で、酸洗
後の表面粗さの大きい材料を冷間圧延して得られた製品
は、2B表面の光沢が不良であった。
実施例2 実施例1におけると同様のプロセスで、溶製、連続鋳造
、熱間圧延、酸洗して得られた材料を、大径ワークロー
ルをもつ圧延機によって冷間圧延し1.5 mおよび1
.0 mm厚さの冷延板とした。この冷延板を、551
直径を有し、表面粗さを0.31以下と可及的に細かく
したワークロールをもつセンシマーミルによって、通常
の圧延油を適用して200〜500m/n+fnの速度
で3〜6バスの仕上圧延をした。
こうして得られた冷延板の一部に、最終焼鈍、酸洗およ
び調質圧延を施して2B表面をもつ製品とした。その余
の大部分の冷延板には、光輝焼鈍を施した後調質圧延を
施してBA裏表面有する製品とした。
これらの製品のうち、素材のC含有量が0.010%と
高くて酸洗後の材料の表面粗さが大きいと、表面粗さが
Raで1.0〜0.5nの大径ワークロールで圧延して
も、BA製品で優れた光沢が得られなかった。
一方、素材のC含有量が0.060%以下と低く、酸洗
後の材料の表面粗さRa (t)≦2.5鐸で、表面粗
さがRaで1.2n以下で150mm以上の直径を有す
るワークロールをもつ圧延機で冷間圧延し、次いで表面
粗さがRaで0.3n以下の小径ワークロールをもつ圧
延機で仕上圧延した後、最終焼鈍、酸洗或は光輝焼鈍を
施して得られた製品は、゛かぶさり“がなく、光沢の優
れた2BおよびBA裏表面有していた。
(発明の効果) 本発明によれば、熱延板焼鈍さらには、コイル研削を省
略してなお、°“かぶさり′°のない2D、2B、BA
裏表面有する製品を製造することができ、その工業的効
果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、18Cr−8Niステンレス鋼(C50,0
60%)のメカニカルデスケーリング材を酸洗するとき
のHNOs/HF濃度、温度と材料の溶剤量の関係を示
す図(図中の数字は、20秒間における材料片面の溶剤
量(trm) )である。 第1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)18Cr−8Ni鋼に代表されるオーステナイト
    系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法であって、熱間圧延
    され、酸洗された材料を冷間圧延するに際し、下記式で
    定義される直径および表面粗さを有するワークロールを
    もつ圧延機によって、鹸化価≧30および粘度≧30セ
    ンチストーク(50℃において)の何れか一方または双
    方を満足する条件を備えた圧延油の適用下に冷間圧延を
    行うことを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼薄
    板の冷間圧延方法。 Ra(t)/Ra(D)≧1.5・・・(1) t/D≦1/50・・・(2) ここで、Ra(t):板厚tの材料の表面粗さ (但し、Ra(t)≦2.5μm) Ra(D):直径Dを有するワークロールの表面粗さ(
    μm) t:冷間圧延前の材料の厚さ(mm) D:ワークロール直径 (但し、D≧150mm)
  2. (2)18Cr−8Ni鋼に代表されるオーステナイト
    系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法であって、熱間圧延
    され、酸洗された材料を冷間圧延するに際し、下記式で
    定義される直径および表面粗さを有するワークロールを
    もつ圧延機によって、鹸化価≧30および粘度≧30セ
    ンチストーク(50℃において)の何れか一方または双
    方を満足する条件を備えた圧延油の適用下に冷間圧延を
    行いさらに、100mm以下の直径を有するとともに表
    面粗さRaがRa≦0.3μmであるワークロールをも
    つ圧延機で仕上冷間圧延を行うことを特徴とするオース
    テナイト系ステンレス鋼薄板の冷間圧延方法。 Ra(t)/Ra(D)≧1.5・・・(1) t/D≦1/50・・・(2) ここで、Ra(t):板厚tの材料の表面粗さ (但し、Ra(t)≦2.5μm) Ra(D):直径Dを有するワークロールの表面粗さ(
    μm) t:冷間圧延前の材料の厚さ(mm) D:ワークロール直径 (但し、D≧150mm)
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KR20190077667A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 주식회사 포스코 표면 품질이 우수한 린 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법

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