JPH02263930A - 表面品質が優れたＣｒ―Ｎｉ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） 本発明は、鋳片と鋳型内壁面間に相対速度差の無い、所
謂同期式連続鋳造プロセスによって鋳片ｊνさを製品厚
さに近いサイズとして、Ｃｒ　−Ｎｌ系ステンレス鋼薄
板を製造する方法に関する。

（従来の技術） 従来、連続鋳造法を用いてステンレス鋼薄板を製造する
には、鋳型を鋳造方向に振動させながら厚さ１０（ｌａ
ｍ以上の鋳片に製造し、得られた鋳片の表面手入れを行
ない、加熱炉において１０００℃以上に加熱した後、粗
圧延機および仕上げ圧延機列かちなるホットストリップ
ミルによって熱間圧延を施し、厚さ数龍のホットストリ
ップとしていた。

こうして得られたホットストリップを冷間圧延するに際
しては、最終製品に要求される形状（平坦さ）、材質、
表面性状を確保するために、強い熱間加工を受けたホッ
トストリップを軟化させるための熱延板焼鈍を行なうと
ともに、表面のスケールや疵等を酸洗し更に研削によっ
て除去していた。

従来のプロセスにおいては、長大な熱間圧延設備で、材
料の加熱及び加工のために多大のエネルギーを必要とし
、生産性の面でも優れた製造プロセスとは言い難かった
。また、最終製品は、集合組織が発達し、ユーザーにお
いてプレス加工等を加えるときはその異方性を考慮する
ことが必要となる等使用上の制約も多かった。

そこで、１００ｍｍ以上の厚さの鋳片をホットストリッ
プに圧延するために、長大な熱間圧延設備と多大なエネ
ルギー、圧延動力を必要とするという問題を解決すべく
、最近、連続鋳造の過程でホットストリップと同等か或
はそれに近いＪ’７’さの鋳片（薄帯）を得るプロセス
の研究が進められている。

例えば、［鉄と鋼Ｊ　　’１１１５．＾１９７〜°＾２
５６やｒｃＡＭＰ　ｌ５ＩＪＪ　ｖｏｇ、Ｉ、　１９８
８．１６７０〜１７０５において特集された論文に、ホ
ットストリップを連続鋳造によって直接的に得るプロセ
スが開示されている。

このような連続鋳造プロセスにあっては、得ようとする
鋳片（ストリップ）のゲージが１〜１０市の水準である
ときはツインドラム方式が、また鋳片のゲージが２０〜
５０龍の水準であるときはツインベルト方式が検討され
ている。

（発明が解決しようとする課ｒＸＪ） この種の方式の連続鋳造プロセスにおいては、最終形状
に近い鋳片を製造し、熱延工程、熱処理工程等の中間段
階を省略又は軽減している。そのため、鋳片の組織、表
面状態舌が製品の材質や表面性状に大きな影響を与える
ことが知られている。

すなわち、前述のｒＣＡＭＰ　ｌ５ＩＪＪ　ｖｏｇ、Ｌ
、　１９１１８゜１８７０〜１７０５において、Ｃｒ−
Ｎｊ系ステンレス鋼薄阪の材質問題やＣｒ系ステンレス
鋼薄板のりジング現象が述べられている。しかしＣｒ−
Ｎ１系ステンレス鋼薄板の表面品質については特に問題
にはされていない。

本発明者らが、ストリップ連鋳によるＣｒ　−Ｎｉ系ス
テンレス鋼薄板製造プロセスを詳細に研究した結果、以
下に具体的に示すように製品にローピングと称される表
面欠陥や光沢むらが発生することが判明した。

すなわち、Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０４ｊＩ４を基本成分とする
溶鋼を、内部水冷式の双ロール式の連続鋳造試験機によ
って鋳造して、１〜４ｍｍの厚さの薄帯として巻き取っ
た。得られた鋳片（薄帯）を、デスケーリングした後直
接冷間圧延し、最終焼鈍し、酸洗して厚さ１〜０．４１
の製品Ａとした。

他方、従来の溶鋼を連続鋳造して１００ｍｍ以上のＪ￥
°さを有する鋳片とし、これを再加熱後、ホットストリ
ップミルによって熱間圧延して３〜６ｍｍ厚さの薄帯と
し、冷却して巻き取ったものをデスケーリング後冷間圧
延し、最終焼鈍し、酸洗して厚さ１〜０．４龍の製品Ｂ
とした。

この製品Ａ及び製品Ｂの表面性状を比較すると、製品Ａ
には、次のような表面欠陥が発生することが判明した。

（１）　　ローピング・・・冷延時に表面に微細な凹凸
を生じる。

（２）光沢むら・・・冷延・焼鈍・酸洗後に表面に光沢
むらが現われる。

他方、製品Ｂには、このような欠陥が発生していない。

したがって、これらの製品の表面性状に関する問題は、
オーステナイト系ステンレス溶鋼から最終形状に近い薄
肉鋳片を鋳造し冷延する場合に生じる特有の問題であり
、　Ｎ、　Ｎ、　Ｓ鋳造の本質的欠点である。

本発明者らは、これらの表面性状に関する問題の原因を
詳細に検討した結果、冷間圧延前の祠料のγ粒が５０１
１ｎ以上に大きい場合や、Ｃｒ系炭化物の析出する温度
域で薄肉鋳片の冷却が不十分の場合、これらの表面欠陥
が生じることを解明した。

そして、これらの表面欠陥を防止するために、溶鋼を凝
固・冷却する過程において溶鋼成分と冷却条件に改良を
加え、冷間圧延前の平均γ粒径を５０１１Ｉｎ以下とし
、かつＣｒ系炭化物を析出させず、良好な表面性状を得
るＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法を発明した
。

例えば凝固後１２００℃まで１００℃／ｓｅｃ以上の冷
速で冷却する方法及び成分調整により、δ−Ｆ　ｅ　ｃ
、ｉを一２〜ｌＯ％とする方法（特願昭６３−２２１４
７１号）、更には結晶粒微細化元素を０．０１〜１モル
％添加する方法である。

しかし、１４００〜１２００℃までの冷却条件を１００
℃／　ｓｅｅ以上と凝固直後極力高温から冷却開始して
、γ粒の成長を抑制しているため、鋳片板厚が厚い場合
や板幅が広い場合においては、設備面で十分な均一冷却
を得ることが工業的に困難である。

そこで、本発明は、鋳片の冷却の制御と成分調整によっ
て、γ粒径を小さくすると共に、冷延工程や最終焼鈍後
の調質圧延工程を活用して、安定的に優れた表面品質の
Ｃｒ−Ｎ１系ステンレス鋼薄板を製造する方法を提起す
るものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は、Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼をδ−Ｆｅ
ｃａｌ？（％）　−３（Ｃｒ＋　１．５ｓ１＋Ｍｏ＋２
ＴＩ＋Ｎｂ）　−２，８（Ｎ１＋０．５Ｍｎ＋０．５Ｃ
ｕ）−８４（Ｃ＋Ｎ）　−１９，８（ｖＬ％）で定義さ
れるδ−Ｆ　ｅ　ｃａｇを一２〜ＩＯ％とした溶鋼を、
鋳型壁面が鋳片と同期して移動する連続鋳造機によって
、厚さｌＯ關以下の薄帯状鋳片に連続鋳造し、得られた
鋳片を凝固温度以下の可及的高温から冷却を開始して、
該鋳片の復熱を抑えつつ５０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度
で１２００℃まで冷却して鋳片のγ粒の成長を抑制し、
次いで１２００℃から６０Ｏ℃までの温度域を１０℃／
ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却して巻取り、該鋳片を酸洗
後、温間圧延、冷間圧延の１種または２種を施こし焼鈍
・酸洗或いは光輝焼鈍し、調質圧延工程で圧延の伸び率
を０．２〜２．５％の範囲でコントロールし、表面の光
沢向上と共に表面凹凸を改善しローピングを低減するこ
とを特徴とする表面品質が優れたＣｒ−Ｎ１系ステンレ
ス鋼薄板の製造方法である。

（作　　用） 以下に本発明の詳細な説明する。

薄肉連鋳において、鋳片の凝固から１２００℃までの冷
却速度を１００℃／ｓｅｃ以上にしてγ粒を微細化させ
る方法は極めて有効である。しかし工業的には、冷却設
備として板厚の変動、板幅の変動に対応して十分に均一
冷却が可能か否かは適切な冷却設備の開発が出来るか否
かにかかっている。必要な冷却の程度を緩和する技術が
設備面から望まれている。

本発明者らは既にローピング現象を詳細に検討し、既に
述べた鋳片製造時にγ粒を微細化する技術と合わせて、
冷延工程で表面品質の向上をはかるべく詳細に検討した
結果、冷延ロールの硬質化や最終焼鈍後の調圧工程にお
いても、ローピングの改善が顕著であることが判明した
。

こうして新しいプロセスである双ロール鋳造・直接冷延
法によるＳ　Ｕ　Ｓ　３０４系の新規な課題である表面
品質、特にローピング対策としては多くの可能性が判明
したが、鋳造板厚や板幅の変動を含めて、安定して優れ
た表面品質を確保していくためにはこれらの改善作用を
組合せる必要がある。

実験において双ロール鋳造機を使用し、Ｓ　Ｕ　Ｓ　３
０４の主要成分をコントロールし、δ−Ｆｅｃａｎ）（
％）−３（Ｃｒ＋１．５Ｓｉ＋Ｍｏ＋　２ＴＩ＋Ｎｂ）
　　−２，８（Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋０．５Ｃｕ）−８４
（Ｃ＋Ｎ）　−１１８で決まるδ−Ｆ　ｅ　、、　（％
）を変えて凝固形態を変えると共に、双ロール鋳造機の
出口から鋳片を冷却してγ粒の成長を防止し、その後１
２００〜６００℃間はｌＯ’Ｃ／ｓｅｅ以上で冷却して
４ｍｍ厚みの鋳片を得た。

その後これらの鋳片を常法通りデスケールし、常法通り
冷間圧延した。冷間圧延の圧下率を４０〜９０％に変え
て常法通り、１０００℃以上で最終焼鈍、酸洗し、表面
粗さとローピング高さを求めた。その後これらの冷延、
焼鈍板を用いて、調質圧延工程を検討した。

これらの結果を第１図に示す。

この結果調質圧延の伸び率が０．２％未満ではローピン
グが不良であるが、調質圧延の伸び率を増大するとロー
ピングは顕著に改善される。特にδフェライトの多い材
料での効果が顕著であるが、δフェライトが１０％を超
えると効果が飽和する。

δフェライトが一２％未満では調質圧延の圧下率を２．
５％にしてもローピングの改善が不足である。

調質圧延の圧下率としては光沢向上の点から伸び率とし
て０，２％は必要である。しかし２．５％を超えると耐
力が過大となり、伸びが減少する。冷延率が５０％より
も大きい場合は、全般的にローピングレベルが小さく良
好である。

（実　施　例） 第１表に示す１８ｃｒ−８ＮＩ鋼を基本とする種々のオ
ーステナイト系ステンレス鋼を溶製した。

δ−Ｆ　ｅ　ｏａｐ　（％）は−２〜ｌＯ％の範囲で変
化させた。

これらの溶鋼を内部水冷方式の双ロール連続鋳造機によ
って、１〜６ｍ＋＊厚みで幅！０００＋＋＋＋＊の鋳片
に連続鋳造し、双ロール出口から凝固した鋳片を水冷ド
ラムに押し付ける方式で急冷した。この場合には１２０
０℃までの平均冷却速度としては、最小でも７０〜ｂ １２００〜６００℃間はいわゆる２次冷却帯で冷却し、
１０℃／ｓｅｃ以上で冷却し６００℃以下で巻き取った
。

その後は常法通りデスケーリングし、５０〜８５％の冷
間圧延を行ない、１０５０〜１２００℃で３０秒の焼鈍
後酸洗するか光輝焼鈍を行なって０．３〜２．０順の薄
板とし、調質圧延を行なって製品とした。

調質圧延工程においては０．１〜３，０％の範囲で調質
圧延の伸び率を変えて行ない、表面のローピング高さ及
び表面光沢を評価した。

第１表には実施例の成分とδ−Ｆｅ、ｇ（％）を示した
。

結果は第２表に示した。

ローピング高さは調質圧延の伸び率が０．２％以上から
ほぼ現行プロセス材と同等になり、光沢も向上して良好
な表向性状が得られた。一方調質圧延の伸び率が、０．
２％未満ではローピングの軽減効果は十分でなく、又伸
び率が２，５％を超えると材質（耐力や伸び）の劣化が
大きく、調質圧延による製品材質への悪影響が顕在化し
た。

第２表では比較法として、双ロール鋳片の凝固から１２
００℃までの冷却が不十分で５０℃／ｓｅｃ未満の例を
示したが、この場合には調質圧延の伸び率を大きく取っ
てもローピングのレベルが不十分であった。

（発明の効果） 本発明により、製品厚さに近い厚さの薄帯状鋳片を連続
鋳造によって得て、直接冷延で製品化する簡素なプロセ
スによって、鋳片段階から組織を微細化し、調質圧延条
件を選択して表面性状が優れたオーステナイト系ステン
レス鋼薄板をｆＵることか出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は調質圧延の伸び率と調質圧延後のローピング高
さの関係の図表である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　失策１図 ９耳屓ズＥ延クイ甲ひ４≦ （％）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼をδ−Ｆｅ＿ｃ＿ａ＿ｌ（％
   ）＝３（Ｃｒ＋１．５Ｓｉ＋Ｍｏ＋２Ｔｉ＋Ｎｂ）−２
   ．８（Ｎｉ＋０．５Ｍｎ＋０．５Ｃｕ）−８４（Ｃ＋Ｎ
   ）−１９．８（ｗｖｔ％）で定義されるδ−Ｆｅ＿ｃ＿
   ａ＿ｌ−２〜１０％とした溶鋼を、鋳型壁面が鋳片と同
   期して移動する連続鋳造機によって、厚さ１０ｍｍ以下
   の薄帯状鋳片に連続鋳造し、得られた鋳片を凝固温度以
   下の可及的高温から冷却を開始して、該鋳片の復熱を抑
   えつつ５０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で１２００℃まで
   冷却して鋳片のγ粒の成長を抑制し、次いで１２００℃
   から６００℃までの温度域を１０℃／ｓｅｃ以上の冷却
   速度で冷却して巻取り、該鋳片を酸洗後、温間圧延、冷
   間圧延の１種または２種を施こし焼鈍・酸洗或いは光輝
   焼鈍し、調質圧延工程で圧延の伸び率を０．２〜２．５
   ％の範囲でコントロールし、表面の光沢向上と共に表面
   凹凸を改善しローピングを低減することを特徴とする表
   面品質が優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方
   法。