JPH02263931A - 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厚さを製品厚さ
に近いサイズとして、Ｃｒ−Ｎｉ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１００１１
１ｍ以上の鋳片に鋳造し、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ら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１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
共に、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、　１００ｍ＋ｅ以上の厚さの鋳片をホットスリ
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
或はそれに近い厚さの鋳片（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　　’８５．　Ａｌ９７〜’Ａ２５
ＧやｒｃＡＭＰ　ＩＳＩ月ｖＯΩ、１．１９８８．１１
３７０〜１７０５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〜
５０ｍｍの水学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題） 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
面状態等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ｒＣＡ）ＩＰ　ＩｓＩ月ｖｏＬｌ、　
１９８８１１３７０〜１７０５において、Ｃｒ−Ｎｉ系
ステンレス鋼薄板の材質問題や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−Ｎｉ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ＣｒＮｉ系ステン
レス鋼薄板製造プロセスを詳細にり［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、５ＵＳ３０４ｎ４を基本成分とする溶鋼を、
内部水冷式の双ロール（ツインドラム）連続鋳造試験機
によって鋳造して１〜４ＩＩＩ１１厚さの薄帯として巻
き取った。こうして得られた鋳片（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１〜０．４ｍ＋＋＊の製品Ａとした。

他方、従来の溶鋼を連続鋳造して１００ｍ＋ｉ以上の厚
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３〜６ｍ＋ｗ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１〜０．４１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、冷間圧延前の材料のγ粒が５０−
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５０−以下とし、かつ
Ｃｒ系炭化物を析出させず、製品の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−Ｆｅｃａｆ
ｆを一２〜１０％とする方法（特願昭６３−２．２１４
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。

しかしながら１４００〜１２００℃までの冷却条件を１
００℃／ｓｅｃ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を
有するＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法を提起
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　−Ｎｌ系ステンレス鋼において
、酸化物生成元素である０、０１％以上のＡｇ。

ＴＩ　、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ又はｏ、ｏｏｉ
％以上のＹ、Ｃａ、Ｍｇの単独又はその合計量でｏ、ｏ
ｏｔ〜１％とし、残部は実質的に鉄と不可避の不純物か
らなる溶鋼を、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ｌＯｍ＋ｅ以下の薄帯状鋳片に連
続鋳造し、１２００℃から８００℃までの温度域をｌＯ
℃／　ｓｅｅ以上の冷却速度で冷却して巻き取り、該鋳
片を酸洗後、温間圧延、冷間圧延の１種又は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０．３〜２．５％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’ｃ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σ−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、更に結晶粒微細化効
果を有するＡＱ、Ｃｃ、Ｔｉ　、Ｎｂ。

Ｌａ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃａ等の１種又は２ＰＩ
！以上を含有する溶鋼を鋳造した。その後双ロール鋳造
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１２００〜８００℃間はｌＯ℃／ｓｅｃ以上で冷却し
て４ｍ＋ｓ厚みの鋳片を得た。

その後これらの鋳片を常法通リゾスケールし、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・酸洗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。

１８ｃｒ−８Ｎｌ鋼成分６の双ロール鋳片を５０％冷延
し焼鈍・酸洗した状態では調質圧延なしはもちろん、調
質圧延の伸び率を０６３〜２．５％まで与えてもローピ
ング高さの改善は不十分である。

しかし１８ｃｒ　−８Ｎｉ鋼に組織微細化効果の大きい
酸化物生成元素であるＡＮ、Ｃｃ、Ｌａ。

ＴＩ　、Ｎｂ、Ｚｒ等を０．０Ｉ〜１％の範囲で添加し
た場合（１〜５）には、ローピングのレベルが改善され
、特に調質圧延を伸び率で０．３％以上与えるとローピ
ングレベルが良好になり、調質圧延の伸び率を増すほど
ローピングレベルが改善される。

しかし２．５％を超えるとローピング改善効果が飽和す
るとともに耐力が大きくなり伸びが低下する。

（実　施　例） 第１表に示す１８Ｃｒ−８Ｎｉ鋼を基本とする種々の成
分のオーステナイト系ステンレス鋼を溶製した。又ＡＩ
、Ｔｉ　、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｃ。

Ｎｄ　、Ｙ、Ｃａ等の１種又は２種を合計で０．０１〜
１％の範囲で添加した。

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１〜６ｍｍ１￥みで幅１０００ｍｍの鋳片に連続鋳
造した。

１２００〜８００℃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鰭の薄
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％の伸び率の範
囲で調質圧延を行ない、表面のローピング高さと表面光
沢を評価した。

結果を第２表に示す。

ローピング高さは本発明法のＡｌ１．ＴＩ　、Ｃｃ。

Ｌａ、ＴＩ　、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｙ、Ｃａ等々の微細化成分
を含んだ鋳片で、調質圧延の伸び率の増大と共に向上す
る。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、良好な表面性状が得
られた。

又厚手の鋳片では１２００℃までの鋳片の冷却を５０”
Ｃ／ｓｅｅ以上とした鋳片で良好であった。

比較法として行なった微細化成分が不足の鋳片では鋳片
の冷却の有無にかかわらず、調質圧延を行なってもロー
ピング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、鋳片段階で組織を微細化し、調質圧延の条
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
レス鋼薄板を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は調質圧延後のローピング高さと調質圧延の伸び
率との関係の図表である。 代　理　人　　弁理士　　茶野木　立　大箱１図 訓＄７Ｅ延０傳σ串（修）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼において、酸化物生成元
   素である０．０１％以上のＡｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｌ
   ａ、Ｃｅ、Ｎｄ又は０．００１％以上のＹ、Ｃａ、Ｍｇ
   の単独又はその合計量で０．００１〜１％とし、残部は
   実質的に鉄と不可避の不純物からなる溶鋼を、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１
   ０ｍｍ以下の薄帯状鋳片に連続鋳造し、１２００℃から
   ６００℃までの温度域を１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度
   で冷却して巻き取り、該鋳片を酸洗後、温間圧延、冷間
   圧延の１種又は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０．３〜２．５％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。 ２、鋳造後の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制しつつ、５０℃／ｓｅｃ
   以上の冷却速度で１２００℃まで冷却して、鋳片のγ粒
   の成長を抑制する請求項１記載の表面品質が優れたＣｒ
   −Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法。