JPH02232318A - 薄肉鋳造法を用いたＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、薄肉鋳造法を用いたＣｒ系ステンレス鋼薄
板の製造方法に関する。

［従来の技術］ ステンレス鋼薄板は、例えば特開昭５５−９７４３０号
公報に開示されているように、連続鋳造プロセスによっ
て得られた、厚さ２００ｍｍ前後の鋳片を、直接粗圧延
するか、或は＋２（１０″Ｃ程度の温度に加熱した後、
熱間圧延して熱延板とし、これをベル型の焼鈍炉により
熱延板焼鈍を施して、冷間圧延、仕上げ焼鈍を施して製
品とされている。

しかし、このようにして製造されたＣｒ渠ステンレス鋼
冷延鋼板はプレス加工などの成形加工か施されると、圧
延方向と平行にリジングと呼称される表面凹凸が生じる
。この現象は鋳片の凝固組織、すなわち粗大な柱状晶に
起因すると考えられ、これを防止する方法として、成分
組成、鋳造温度、電磁攪拌などの手段により凝固組織を
改善したり、或は熱間圧延条件や熱処理条件を制御する
などの方法が用いられてきた。

たとえば、特開昭５８−３２５６８号公報では、鋳造工
程において凝固殻の成長速度を０．８＋＋＋ｍ／ｓｅｃ
以上に保持しつつ凝固を完了させる方法が提案されてい
る。

一方、鋳造板厚を薄手化することにより凝固組織を細粒
化し、前記リジングの発生を防止する方法が提案されて
いる。たとえば、特開昭６２−５４０１７号公報では，
板厚を３０ｍｍもしくは１０ｍｍ以下に鋳造した律、所
定の冷却あるいは加工、，＠処理を施すことにより、Ｃ
ｒ系ステンレス鋼のりジング特性を向上させることが提
案されている。

また、特開昭６２−１７６６４９号公報では、単ロール
、双ロール法を用いて板厚を５ｆｆｉｌｌ１以下に鋳造
した接、焼鈍、冷延及び焼鈍を施すことにより、ロービ
ングのないフエライト系ステンレス鋼を製造する方法が
提案ざれている。

［発明が解決しようとする課題］ 従宋の技術では、連続鋳造によって鋳片を作る際に冷却
速度が遅いために、柱状晶ならびに等軸晶の粗大化を十
分に抑制することができず、また熱間圧延時の再結晶挙
動が緩慢なため、かかる板厚２００１１１０１程度の鋳
片を用いた場合リジングの発生を抑制することは困難で
あった。

一方、鋳片を薄手化してリジングを抑制する方法は、ｔ
ｒＬに板厚を薄くするだけでは、圧減比が低下するため
に凝固組織の破壊が困難になり、かえってリジング特性
は劣化する。

本発明は、薄肉鋳造法を用いたＣｒ系ステンレス鋼薄板
の製造に際し、上述した従来の方法の問題点を解決し、
加工性の優れたＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造方法を提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するための本発明は、 １．重量％で Ｃｒ：８〜３０零 Ｃ　：　０．００１〜０．５ｔ Ｓｉ　：　５．０％以下 Ｍｎ　：　５．０％以下 ＡＵ　：　０．００１〜０．５！Ｉｉ Ｎ　：　０．００１〜０．５４６ を主成分とし、残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼を
厚さＩ　Ｏａ＋ｍ以下に鋳造した鋼帯を、γ相析出温度
域内で３秒以上１０分以内の保定を行った後、当該温度
域で２０１以−トの圧延加工を施す過程と、次いで当該
温度域で３秒以上５分以下の保定を施す過程を有し、そ
の後冷間圧延、焼鈍を行うことを特徴とするＣｒ系ステ
ンレス鋼薄板の製造方法。

２，重量％で Ｃｒ：８　〜３０Ｎ Ｃ　：　０．００１　〜０，５ｔ Ｓｉ　：　５．Ｈ以下 Ｍｎ　：　５．０％以下 Ａ立：　０．００１〜０．５％ Ｎ　　：　　０．００１　　〜０．５！Ｉｉを主成分と
し、残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼を厚さＩ　Ｏ
ｎ＋＋ｎ以下に鋳造した鋼帯を、γ相析出温度域内で３
秒以上１０分以内の保定を行った後、当該温度域で２０
’ｌｌｉ以上の圧延加工を施し、更に当該温度域で３秒
以上５分以下の保定を施す過程と、次いでコイルに捲き
取った後に７００℃以上１０００℃以Ｆの温度域で焼鈍
を行う過程を有し、その後冷間圧延、焼鈍を行うことを
特徴とするＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造方法。

３．重量％で Ｃｒ：　８〜３０％ Ｃ　　：　　０．００１　　〜０．５！ＩｉＳｉ　：　
５．０零以下 Ｍｎ　：　５．０％以下 八文＋　　０．００１　　〜０．５本 Ｎ　　：　　０．００１　　〜０．５ｔを主成分とし、
残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼を厚さＩＯ［１［
１以下に鋳造した鋼帯を、γ相析出温度域内で３秒以上
１０分以内の保定を行った後、当該温度域で２０ｋ以上
の圧延加工を施し、更に当該温度域で３秒以−ト５分以
下の保定を施す過程に引き続き、７００℃以上１０００
℃以下で捲き取った後に冷間圧延、焼鈍を行うことを特
徴とするＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造方法。

である。

すなわち、本発明は薄肉鋳月鋳造に際し、板厚をＩ　Ｏ
＋ｏａｉ以下に鋳造した後、フエライトーオーステナイ
トニ相域において保定、圧延加工及び保定を行うことに
より組織を細粒化した鋼帯に、焼鈍あるいは捲き取り処
理を行った後に冷間圧延、仕上げ焼鈍を施すことを特徴
とする薄肉鋳造法を用いたＣｒ系ステンレス鋼薄板の製
造方法である。

［発明の詳細］ 以下本発明を詳細に説明する。

本発明の目的は、薄肉鋳造法を用いたＣｒ系ステンレス
鋼薄板の製造方法を提供することにあるが、従来の連続
鋳造法によるＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造においては
、連続鋳造にょワて鋳片を作る際に冷却速度が遅いため
に、柱状晶ならびに等軸晶の粗大化を十分に抑制するこ
とができなかった。またフエライト系ステンレス鋼はα
相で凝固し、室温まで冷却される途中の高温域において
γ相の折出ノーズを横切るために、α相がらα＋γ二相
への変態、更にα＋γ二相からα単相あるいはα相＋炭
化物への変態が起こり、この二度の変，聾のために、従
来からフェライト系ステンレス鋼では熱間圧延時の再結
晶が遅れ、凝固組織の破壊が充分に行われないという問
題があった。これは通常の熱間圧延は、表面性状あるい
は熱間圧延時の変形抵抗などの制約によりγ相折出ノー
ズ温度域で行わわるために、熱間圧延時に導入された歪
が再結晶の駆動力として働く餌に、変態により消費され
たためである。従ってこれらの理由から、連続鋳造法で
得られる板Ｆ％２００＋ａｍ程度の鋳片を用いた場合リ
ジングの発生を抑制することは困難であった。

一方．鋳片を薄手化してリジングを抑制する方法は、単
に板厚に薄くするだけでは、圧減比が低下するために凝
固組城の破壊が困難になり、かえってリジング特性は劣
化した。

本発明の発明者等は、薄肉鋳造法を用いたＣｒ系ステン
レス鋼薄板の製造方法について研究を重ねた結果，　Ｃ
ｒ系ステンレス鋼薄板のりジング特性の改善のためには
、成品板のコロニー（近似した方位を有する結晶粒の集
団）のサイズを小さくかつランダムに分散させ、結晶粒
径も比較的小さくすることが必要であり、そのためには
板厚をＩＯｍｏ以下に鋳造した鋳片を、γ相折出温度域
において、まず熱間圧延前に３秒以上１０分以下の保定
を行うことにより変態を完了させ、次いで２０零以上の
熱間圧延を行い、更に温度を低下させることなく上記温
度域で３秒以上５分以下の保定を行って充分に再結晶を
起こさせることか必要であることを見い出した。

すなわち、薄肉鋳造プロセスにおいては、熱間圧延時に
大きな圧減比を取れないことと熱間圧延時に起こる二度
の変態のために、再結晶による凝固組織の破壊が充分に
行われない。そこで熱間圧延の前後に保定を行うことに
より再結晶を進行させようというものである。

紡片厚さを、ｌ　Ｏｎｏｎ以下とすることにより凝固組
織を比較的細粒化することができ、更にγ相折出温度域
での保定、熱間圧延及び保定による再結晶で充分な細粒
化が図れるが、鋳片厚さが１００１１１１を超えると凝
固組織が粗大化し、また熱間圧延に費やすエネルギーも
多大になりメリットが小さくなるために，鋳片厚は１０
＋＋＋ｍ以下が望ましい。鋳造教厚は、希望する成品板
厚と必要な熱間圧延率及び冷間圧延率から決定されるべ
きである。また熱延率を２０％以」二としたのは、それ
以下の熱延率では充分な再結晶が起こらないために下限
を２０％とした。

熱間圧延萌の保定時間を３秒以上１０分以下としたのは
、３秒未満では変態が充分に行わわず、また１０分以上
では粒成長が起こり粒が粗大化するために３秒以上１０
以下とした。一方、熱間圧延後の保定時間を３秒以上５
分以下としたのは、３秒未満では再結晶が充分に行われ
ず、また５分以七では粒成長が起こり粒が粗大化するた
めに３秒以−Ｆ５分以下とした。

かかる所定温度域での保定、圧延加工及び保定を受けた
薄肉鋳片は７００℃以下の低温で捲き取って冷間圧延に
供してもよいし、更に捲き取ったコイルを７００℃以上
１０００℃以下で焼鈍してから冷間圧延に供してもよい
。また焼鈍を行う代わりに７００℃以上１０００℃以下
の温度域で捲き取ってから冷間圧延に供してもよい。

通常Ｃｒ系ステンレス鋼はそのまま冷却されるとγ相は
硬い相としてα相中に残存する。冷却時にこの硬い相が
存在すると、焼鈍再結晶時に組織がランダム化されリジ
ング特性が向上する。一方、焼鈍あるいは高温捲き取り
により硬い相を分解して軟質化すると，冷延、焼鈍再結
晶時に深絞り性に好ましい集合組織が形成されて、深絞
り性が向１する。

７００℃以下の低温で捲き取る理由は、深絞り性よりも
むしろリジング特性を向上させることを目的としており
、逆に７００℃以１．１０００℃以下で焼鈍を行う理由
は、リジング特性よりも深絞り性を向１させることを目
的としている。また７００℃以上１０００℃以下で捲き
取る理由は、焼鈍工程を省略するためである。この場合
焼鈍は７００℃以下では硬い相の分解に長時間を必要と
するために経済的にメリットがなく、１０００℃以上で
はγ相が析出する温度域になるために、７００℃以上１
０００℃以下で行うのが望ましい。また捲き取りも同様
の理由により７００℃以上１０００℃以下で行うのが望
ましい。

次に本発明の出発材の成分限定理由について説明する。

Ｃｒを８主以上としたのは、こね未満のＣｒｌでは耐食
性が劣るためである。Ｃｒの添加量が増すほど耐食性は
向上するが３０％を超えると効果が少なく、かつ冷延性
も劣化し、経済性を考慮するとこれ以上のＣｒｉは好ま
しくないので３０ｔを上限とした。

Ｓｉは脱酸材として必要であるが、５．０ｔを超えて添
加すると熱間加工性を著しく阻害するので，５．０ｔ以
下とした。

Ｍｎは説流、脱酸材として必要であるが、５，Ｏｔを超
えて添加してもその効果が飽和して経済的でないので、
５。Ｏｔ以下とした。

Ｃを０．００１％以上としたのは、これ未満のｃ量の出
発材を溶製することは、通常の方法では困難なので、０
．０旧零以上とした。Ｃは添加看が多いほどリジング特
性が向上するが、０．５！Ｉｉを超えて添加すると冷延
性やｒ値が劣化するので上限を０．５％とした。

＾２は添加１が多いほどｒ値が向上するが、０．４を超
えて添加しても効果は飽和し、経済的でないので上限を
０．５’４としたもので、下限を０。００１’４とした
のは、これ未満の＾Ｑｆｆｉでは０２が著しく増し、好
ましくないので下限を０．００１％ｉとしたものである
。

Ｎは添加量が多いほどリジング特性が向上するが、０．
５１を超えて添加するとブリスター等が発生するので上
限を０．５ｔとしたものであり、下限を０．００１’ｋ
としたのは、Ｎの添加ｈ１が少ないほどｒ値が向上して
好ましいが、０．００１ｋ未満は通常の方式では溶製で
きないので，　０．００１％と下限としたものである。

次に本発明の実施例について説明する。

［実施例］ （実施例１） 第１表に示す成分のＣｒ系ステンレス鋼を銅製双ロール
を用いて板ＪＩＪ３ｍｍに鋳造した薄肉鋳片を、１１５
０℃で５０秒間保定して熱間圧延を行った後、直ちに均
熱炉に装入して１１５０℃で３０秒間保定を行い、次い
で６００℃×１時間の捲き取り処理を行った。また一部
の試料については７５０℃×１時間の捲き取り処理、あ
るいは８４０℃×４時間の焼鈍を行った。得られた熱延
板を酸洗、８０％冷延及び８７５℃×１分の焼鈍を行っ
た後、引張り、ｒ値及びリジング試験を行った。熱延条
件を第２表に示す。

第３表に試験結果を示す。本発明鋼であるＡ〜ＤＩＡは
母ねた引張り、ｒ値及びリジング特性を示したか、熱延
後の保定を行わなかったＥ鋼ではｒ値、リジング特性が
共に悪く、また熱延１１７ｒの保定を行わなかったＦ鋼
ではＥ鋼に比べ若干向−トしたものの、やはりｒ値及び
リジング特性が悪かった。

（実施例２） 第４表に示す成分のＣｒ系ステンレス鋼を鋳鉄製鋳型を
用いて板厚４〜】ＯＩｌ＋Ｉｌの範囲に鋳造した薄肉鋳
片を、■５０℃で６０秒間保定して熱間圧延を行った後
、直ちに均熱炉に装入して１１５０℃で３０秒間保定を
行った。その後、６００℃×１時間あるいは７５０℃×
１時間の捲き取り処理を行った。得られた熱延板を酸洗
、８０ｔ冷延及び８７５℃×１分の焼鈍を行フた後、引
張り、ｒ値及びリジング試験を行った。熱延条件を第５
表に示す。

第６表に試験結果を示す。本発明鋼であるＧ〜Ｊ鋼は優
れた引張り、ｒ値，リジング特性を示したが、熱延後の
保定を行わなかったκ．Ｌ′ｉＡではｒ値、リジング特
性が共に悪かった。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明によれば、引張り特性、リジ
ング特性、深絞り性の良好なＣｒ系ステンレス鋼薄板を
、薄肉鋳造法を用いて極めて容易に低コストで製造する
ことでき、その工業的な効果は大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量％で Ｃｒ：８〜３０％ Ｃ：０．００１〜０．５％ Ｓｉ：５．０％以下 Ｍｎ：５．０％以下 Λｌ：０．００１〜０．５％ Ｎ：０．００１〜０．５％ を主成分とし、残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼を
   厚さ１０ｍｍ以下に鋳造した鋼帯を、γ相析出温度域内
   で３秒以上１０分以内の保定を行った後、当該温度域で
   ２０％以上の圧延加工を施す過程と、次いで当該温度域
   で３秒以上５分以下の保定を施す過程を有し、その後冷
   間圧延、焼鈍を行うことを特徴とするＣｒ系ステンレス
   鋼薄板の製造方法。 ２、重量％で Ｃｒ：８〜３０％ Ｃ：０．００１〜０．５％ Ｓｉ：５．０％以下 Ｍｎ：５．０％以下 Ａｌ：０．００１〜０．５％ Ｎ：０．００１〜０．５％ を主成分とし、残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼を
   厚さ１０ｍｍ以下に鋳造した鋼帯を、γ相析出温度域内
   で３秒以上１０分以内の保定を行った後、当該温度域で
   ２０％以上の圧延加工を施し、更に当該温度域で３秒以
   上５分以下の保定を施す過程と、次いでコイルに捲き取
   った後に７００℃以上１０００℃以下の温度域で焼鈍を
   行う過程を有し、その後冷間圧延、焼鈍を行うことを特
   徴とするＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造方法。 ３、重量％で Ｃｒ：８〜３０％ Ｃ：０．００１〜０．５％ Ｓｉ：５．０％以下 Ｍｎ：５．０％以下 Ａｌ：０．００１〜０．５％ Ｎ：０．００１〜０．５％ を主成分とし、残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼を
   厚さ１０ｍｍ以下に鋳造した鋼帯を、γ相析出温度域内
   で３秒以上１０分以内の保定を行った後、当該温度域で
   ２０％以上の圧延加工を施し、更に当該温度域で３秒以
   上５分以下の保定を施す過程に引き続き、７００℃以上
   １０００℃以下で捲き取った後に冷間圧延、焼鈍を行う
   ことを特徴とするＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造方法。