JPH02258931A - 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） 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、たとえば特開昭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２０〇−前後の鋳片を、直接粗圧延す
るかあるいは１２００℃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系ステンレス鋼
冷延鋼板は、プレス加工などの成形加工が施されると、
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、あるい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５８−８２５６８号公報では、鋳造工
程において凝固殻の成長速度を０．８ｍｍ／ｓｅｅ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８２−５４０１７号公報では、板厚を
３０關もしくは１０關以下に鋳造した後、所定の冷却あ
るいは加工、熱処理を施すことにより、Ｃｒ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８２−１７６［１４９号公報では、単ロー
ル、双ロール法を用いて板厚を５ｅｍ以下に鋳造した後
、焼鈍、冷延及び焼鈍を施すことにより、ロービングの
ないフェライト系ステンレス鋼を製造する方法が提案さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の技術では、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、柱状晶ならびに等輪島の粗大化を十
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２００ｗ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、従来技術におけるかかる問題を解決し、薄肉
鋳造法によって、加工性に優れ、リジングの少ないＣｒ
系ステンレス鋼薄板を製造する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） 本発明は、重量比でＣｒ：８〜３０％、Ｃ：０．００１
〜０．５％、Ｓｉ：５．０％以下、Ｍｎ：５．０％以下
、ＡＤ　：　０．００１〜０．５％、Ｎ　：　［１，０
０１〜０．５％、残部は実質的にＦｅからなる合金溶鋼
を厚さ１０ｗ以下に鋳造した鋼帯を、７００℃以上γ相
析出温度域以下で３秒以上３０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、つ
いで当該温度域で３秒以上３０分以下の保定を施す過程
ををし、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である。

すなわち、本発明は薄肉鋳片鋳造に際し、板厚をＩＯｍ
＋ｅ以下に鋳造した後、オーステナイト相析出温度域以
下において保定、圧延加工、更に保定や焼鈍あるいは捲
き取り処理を行うことにより＃Ｉ織を細粒化した帯に、
冷間圧延、仕上げ焼鈍を施す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。

以下に本発明の詳細な説明する。

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、柱状晶ならびに等輪島の粗大化を十分に
抑制することができなかった。またフェライト系ステン
レス鋼はα相で凝固し、室温まで冷却される途中の高温
域におていγ相の析出ノーズを横切るために、α相から
α＋γ二相への変態、更にα＋γ二相からα相＋炭化物
への変態がおこり、この温度の変態のために、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相析出ノーズ温度域で行
われるために、熱間圧延時に導入された歪が再結晶の駆
動力として働く前に、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厚２
００ｍｍ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
化した。

本発明者等は、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、Ｃｒ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集粒の集団）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る。

そのためには板厚をｌＯｓ＋ｗ以下に鋳造した鋳片を、
７００℃以上γ相析出温度域以下において、まず熱間圧
延前に３秒以上３０分以下の保定を行うことにより、α
＋γ相からα＋炭化物相への変態を完了させ、ついで２
０％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３０分以下の保定を行うか、
もしくは７００〜１０００℃で捲き取り、あるいは焼鈍
を行って充分に再結晶を起こさせることが必要であるこ
とを見いだした。

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温度
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や
、焼鈍や捲き取り処理により再結晶を進行させようとい
うものである。

鋳ハ厚さを、１０ｍｍ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７００℃以上γ相析
出温度域以下での保定、熱間圧延、更に保定や捲き取り
あるいは焼鈍による再結晶で充分な細粒化が図れるが、
鋳片厚が１０順を越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１０１＋１！１以下が望ましい
。

鋳片板厚は、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％以上としたのは、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。

熱間圧延前に７００℃以上γ相析出温度以下で保定する
理由は、深絞り性を向上させることを目的としている。

熱間圧延前の保定温度を７００℃以上γ相析出温度域以
下としたのは、７００℃以下では変態がすみやかに行わ
れず、またγ相析出温度域ではγ相が残存するためであ
る。

また保定時間を３秒以上３０分以下としたのは、３秒未
満では変態が充分に行われず、また３０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３０分以下と
した。

熱間圧延後の保定及び７００℃以上１０００℃以下で焼
鈍あるいは捲き取りを行う理由は、再結晶によりリジン
グ特性を向上させることを目的としている。熱間圧延後
の保定温度を７００℃以上γ相析出温度域以下としたの
は、７００℃以下では再結晶が充分に行われず、またγ
相析出温度域ではγ相が残存するためである。

また保定時間を３秒以上３０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３０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３０分以下
とした。

また熱延後保定を行わずに再結晶を起こさせるためには
、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倶してもよいし、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。

この場合焼鈍は７００℃以下では再結晶が充分に行われ
ず、１０００℃以上ではγ相が析出する温度域になるた
めに、７００℃以上１０００℃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１０
００℃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。

Ｃ「を８％以上としたのは、これ未満のＣｒｆｆ１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ＣｒｆＡ
は好ましくないので３０％を上限とした。

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

Ｍｎは脱硫、脱酸材として必要であるが、５．０％超に
添加してもその効果が飽和して経済的でないので、５．
０％以下とした。

Ｃを０．００１％以上としたのは、これ未満のＣ，１の
出発材を溶製することは、通常の方法では困難なので、
０．００１％以上とした。Ｃは添加量が多いほどリジン
グ特性が向上するが、０，５％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。

ＡΩは添加量が多いほどｒ値が向上するが、０．５％を
越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％としたもので、下限をｏ、ｏｏｉ％としたの
は、これ未満のＡＩ？ｆｆｌでは０２が著しく増し、好
ましくないので下限を０．０（１％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．
５％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０．５％としたものであり、下限をｏ、ｏｏｉ％と
したのは、Ｎの添加量が少ないほどｒ値が向上して好ま
しいが、０．００１％未満は通常の方式では溶製できな
いので０．００１％を下限としたものである。

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
を用いて板厚３關に鋳造した薄肉鋳片を、９５０℃で１
０分間保定して熱間圧延を行った。その後、直ちに均熱
炉に装入して９５０℃で５分間保定を行い、ついで６０
０℃×１時間の捲き取り処理を行った。

また熱延後、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−Ｄ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Ｅ鋼で
はりジング特性が悪く、また熱延前の保定を行わなかっ
たＦ鋼も、やはり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４〜１０ｍｍの範囲に鋳造した薄肉鋳片を、
９５０℃で１０分間保定して熱間圧延を行った。その後
、直ちに均熱炉に装入して９５０℃で５分間保定を行い
、ついで６００℃×１時間の捲き取り処理を行った。

また熱延後、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、８０％冷延及び８７５℃Ｘ１
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に、Ｌ
鋼ではりジング特性が悪かった。

（発明の効果） 以上の詳述した通り、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
ることができ、工業的な効果は大きい。

手 続 補 正 書 （自発） 平成１年５月１ 日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量比で 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％ 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、７００℃以上γ相析出温度域以下
   で３秒以上３０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、ついで当該温度域
   で３秒以上３０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. （２）７００℃以上γ相析出温度域以下で３秒以上３０
   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、つ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い、その後冷間
   圧延、焼鈍を行うことを特徴とする請求項１記載のＣｒ
   系ステンレス鋼薄板の製造方法。
3. （３）７００℃以上γ相析出温度域以下で３秒以上３０
   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、ついで７００℃以上１０００℃以下でコ
   イルに捲き取り、その後冷間圧延、焼鈍を行うことを特
   徴とする請求項１記載のＣｒ系ステンレス鋼薄板の製造
   方法。