JPH03211236A - 表面品質と材質が優れた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、鋳型が鋳片と同期して移動する、いわゆる同
期式連続鋳造法によって製品厚さに近い厚さの鋳片を鋳
造し、熱間圧延を経ずに直接冷間圧延してＣｒ−Ｎｆ系
スステンレス鋼薄板製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、連続鋳造法によっ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１００腫程度ま
での厚さの鋳片に鋳造し、得られた鋳片の表面手入れを
行ってから、加熱炉でｌ。

００℃以上の温度に加熱して粗圧延機および仕上げ圧延
機からなるホットストリップミルで熱間圧延を行うこと
によって厚さ数■程度のホットストリップとし、これに
冷間圧延を施した後、必要な焼鈍、酸洗、および調質圧
延を行って冷間圧延製品としていた。

熱間圧延で得られたホットストリップを冷間圧延する前
に、最終製品に要求される形状（平坦さ）、材質（結晶
粒度、機械的性質）、および表面品質（ロービング防止
）を確保するために、強い熱間加工を受けて加工硬化し
た状態のホットストリップを軟化させるための熱圧板焼
鈍を行うと共に、表面の酸化スケール等の除去するため
の酸洗と研削を行っていた。

このような従来のプロセスは、長大な熱間圧延設備で材
料の加熱と加工のために多大なエネルギーを必要とする
ため、生産性の観点からも優れた製造プロセスとは言え
なかった。

また、最終的に得られる薄板製品は、熱間加工中に発達
した集合組織が強く残留しているため、ユーザーにおい
てプレス加工等を行う場合に、この集合組織に起因する
異方性を考慮しなければならない等、製品使用上での制
約も多かった。

そこで、１００ｍ１以上の厚さの鋳片を熱間圧延してホ
ットストリップとするための長大な熱間圧延設備と多大
なエネルギーを必要とせず、かつ熱間加工の集合組織に
起因する製品使用上の制約も解消するために、連続鋳造
過程から熱間圧延過程を経ずに冷間圧延過程に直結させ
たプロセスの開発が進められている。すなわち、従来熱
間圧延で得ていたホットストリップと同等あるいはそれ
に近い厚さの鋳片（薄帯）を連続鋳造し、この薄肉鋳片
を冷間圧延するプロセスである。このようなプロセスは
、例えば「鉄と鋼」第８５巻、Ａ１９７〜Ａ２５６に特
集された論文に記載されており、連続鋳造の方式として
は、得ようとする鋳片の肉厚が１〜１０ｇｍ程度の場合
にはツインドラム方式、鋳片肉厚が２０〜５０■程度の
場合に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〕

しかし、上記の何れの方式の連続鋳造を用いても、熱間
圧延を行わない連続鋳造／冷間圧延プロセス（以下「ス
トリップ連鋳」と略称する）で製造した薄板製品は、従
来の連続鋳造／熱間圧延／冷間圧延プロセス（以下「従
来法」と略称する）で製造した薄板製品に比べて細粒組
織であり、伸びが低くなるため、ユーザーにおけるプレ
ス加工等の加工性が低下するという問題があった。この
現象は、例えばｒｃＡＭＰ　　ｌ５ｒＪ　　ｖｏｌ、１
゜１９８８．１６７０〜１７０５に特集された論文にも
報告されており、その対策として、鋳片を焼鈍すること
によって、鋳片中に残留するδフェライトを消失させる
ことが記載されている。

本発明者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検討した結果、鋳片に残
存するδフェライトと介在物の存在によって冷間圧延・
焼鈍時の再結晶粒の成長が抑制され、これが最終製品の
細粒組織とそれによる伸びの低下の原因となっているこ
とが明らかになった。従って、ストリップ連鋳によって
製造した製品の伸び低下を解消するためには、介在物量
を少なくするような成分調整・脱酸を行うと共に、δフ
ェライトを消失させるための熱処理を行う必要がある。

δフェライトは鋳片を焼鈍することによって消失させる
ことができる。しかし、鋳片に残存するδフェライトは
、従来のオーステナイト系ステンレス鋼熱延鋼帯に対し
て行われていたような短時間の焼鈍では十分にＴ相に変
態せず、高温・長時間の焼鈍を行う必要があり、生産性
および製造コストの観点から極めて不利であるため、よ
り経済的な熱処理方法や熱処理中のδフェライトの消失
速度を早くする方法が必要であった。

本発明は、鋳片と鋳型壁との間に相対速度差の無い、い
わゆる同期式連続鋳造方法によって製品厚さに近いサイ
ズの鋳片を鋳造し熱間圧延を経ずに冷間圧延してＣｒ−
Ｎｉ系ステンレス鋼薄板を製造する方法において、高温
・長時間の焼鈍を必要とせず鋳片の残留δフェライトを
Ｔ相に変態させることにより、冷延焼鈍時の再結晶粒の
成長を促進させて加工性の優れた軟質のＣｒ−Ｎｉ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
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ
ｔ！４に代表されるＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼から、鋳
型が鋳片と同期して移動する連続鋳造法によって、厚さ
６ＩＩＩＩ＋以下の鋳片を鋳造し、熱間圧延をせずに直
接冷間圧延を行って薄板製品を製造する方法において、
鋳造直後の鋳片を８００°Ｃ以上１２００°Ｃ以下の温
度で巻き取った後に、焼鈍、酸洗、および冷間圧延を施
し、焼鈍後酸洗を行う最終焼鈍または光輝焼鈍による最
終焼鈍を行ってから調質圧延を行って薄板製品とするこ
とを特徴とする表面品質と材質が優れたＣｒ−Ｎｉ系ス
テンレス鋼薄板の製造方法によって達成される。

本発明者は、鋳型を離れる時の鋳片の固相率を高くして
鋳造し、且つこの鋳片を鋳造直後に高温で巻き取り、得
られたコイル自体の保有熱による焼鈍効果を利用すれば
、別個に高温・長時間の焼鈍を行わなくても鋳片の残留
δフェライトを十分にＴ相に変態させて消失させること
ができること、更に、鋳型から離れる時の鋳片の固相率
を高くして鋳造することによって、より早くδフェライ
トが消失することを見出した。

第１図に、ツインドラム方式の連続鋳造によって鋳造し
たＪＩＳ　　５ＵＳ３０４ステンレス鋼鋳片（厚さ２■
）について、鋳造直後の巻き取り温度と、最終冷延製品
のロービング高さおよび引張試験における伸びとの関係
の代表例を示す。同図から明らかなように、δフェライ
トを十分に消失させて実用上十分な伸び値（４８％以上
）を得るためには巻き取り温度を８００°Ｃ以上とする
ことが必要である。しかし、巻き取り中の１粒の成長を
抑制してロービング高さを実用上問題の無い値（０，２
μ−以下）に維持するためには巻き取り温度を１２００
°Ｃ以下とする必要がある。この温度域で巻き取った鋳
片から製造した薄板製品は、実用上十分な材質（伸び）
および表面品質（ロービング防止）を有することを確認
した。

更に、鋳片中に残留するδフェライトの性質としては、
δフェライトが巻き取り温度域において容易にＴ相に変
態するような不安定な組成のδフェライトであることが
必要である。そのためには、δフエライト中へのフェラ
イト安定化元素（Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔｉ等）の濃化を
抑制できる急冷凝固が行われることが必要であり、その
ためには、鋳片が鋳型壁から離れる時の固相率を６５％
以上とし、鋳型から離れた後に等軸晶部（柱状晶部より
凝固速度が遅く、δフェライトの安定化が進んでいる部
分）を少なくすることが重要である。

この観点から、本発明者は、各種の鋳造条件下で薄肉鋳
片を鋳造し、δフェライトの消失速度に及ぼす種々の要
因を検討した結果、鋳片の凝固組織がδフェライトの消
失速度に大きく影響することを見出した。すなわち、同
一の鋳片焼鈍条件に対して、鋳片の急冷凝固組織である
柱状晶部分は等軸晶部分に比べてδフェライトの消失速
度がかなり速いことが明らかになった。

第２図に、ＪＩＳ　　５ＵＳ３０４ステンレス鋼につい
て、鋳造条件を種々に変化させることによって鋳片の凝
固組織に占める柱状晶の割合（柱状晶率）を変化させ、
得られた鋳片を同一の条件（８００°ＣＸ６０分）で焼
鈍したものから製造した薄板製品の伸びを測定した結果
の代表例を示す。

同図から明らかなように、鋳片の柱状晶率の増加に伴っ
て薄板製品の伸びが向上し、特に柱状晶率が６５％以上
になると著しく優れた伸び値が得られることが明らかに
なった。すなわち、鋳片を高温で巻き取ってδフェライ
トを消すと共に、δフェライトの消失速度を上げるため
に固相率を６５％以上として、より低い温度の焼鈍でも
δフェライトが短時間で消失するようにすれば更に望ま
しい。

以下に、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

〔実施例〕

第１表に示す、１８％Ｃｒ−８％Ｎｉステンレス鋼を基
本組成とする各種のオーステナイト系ステンレス鋼を溶
製し、内部水冷式のツインドラム方式の連続鋳造機によ
って厚さ２閣の鋳片に鋳造した。鋳片がドラムから離れ
る時の面相率（柱状晶率）はドラムギャップを調整する
ことによって８０〜６０％になるように制御した。

得られた鋳片を焼鈍・酸洗・５０％冷間圧延し、焼鈍し
た後、伸び率１％の調質圧延を行って薄板製品とした。

〔比較例〕

比較のために、固相率を６０％とし、８００°Ｃまたは
４００°Ｃで巻き取りを行った鋳片からも同様の手順で
薄板製品を製造した。

実施例（サンプルＡ、Ｂ、Ｃ）および比較例（サンプル
Ｄ、Ｅ）について、薄板製品の結晶粒度（Ｇ、　　Ｓ、
　Ｎ、　）、伸びおよび表面品質を評価した結果を第２
表に示す。

本発明の方法によって製造した薄板製品は、製品粒度Ｇ
、　　Ｓ、　Ｎ、が８．０以下であり、伸びが５０％以
上であり実用上必要な値（４８％以上）を十分に満たし
、かつ表面品質もロービング高さ０．２μ翔以下であり
実用上十分な値であった。

これに対して、本発明の巻き取り温度を満たさない比較
例は、製品粒度Ｇ、　Ｓ、　Ｎ、が１ｏ、５（Ｄ）　、
９．６　（Ｅ）と細粒組織であり、この粒度に対応して
表面品質は良好であるものの、伸びが４３％（Ｄ）、４
５％（Ｅ）であり実用上十分な値が得られなかった。

第１表 第２表 ＊（１）伸びは４８％以上のものをＯ（合格）とした。

＊（２）表面性状は製品板のロービング高さが０．２μ
ｍ以下の物をＯ（合格）とした。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、鋳造過程から熱
間圧延を経ずに直接冷間圧延過程を行う連続鋳造による
製造方法において、高温・長時間の焼鈍を必要とせず鋳
片の残留δフェライトを十分に消失させることにより、
実用上十分な表面品質を確保しながら加工性の優れたＣ
ｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板を製造することができる。

これにより、１００閣程度までの厚肉鋳片を熱間圧延し
ていた従来の方法に比べて、製造コストを著しく低減し
た、極めて高い生産性のＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板
の製造方法が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、鋳片の巻き取り温度と薄板製品のロービング
高さおよび伸びとの関係を示すグラフ、および 第２図は、鋳片の柱状晶率と製品薄板の伸びとの関係の
代表例を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ鋼に代表されるＣｒ−Ｎｉ系
   ステンレス鋼から、鋳型が鋳片と同期して移動する連続
   鋳造法によって、厚さ６ｍｍ以下の鋳片を鋳造し、熱間
   圧延をせずに直接冷間圧延を行って薄板製品を製造する
   方法において、鋳造直後の鋳片を８００℃以上１２００
   ℃以下の温度で巻き取った後に、焼鈍、酸洗、および冷
   間圧延を施し、焼鈍後酸洗を行う最終焼鈍または光輝焼
   鈍による最終焼鈍を行ってから調質圧延を行って薄板製
   品とすることを特徴とする表面品質と材質が優れたＣｒ
   −Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法。 ２、鋳型壁から離れる時の鋳片の固相率を６５％以上と
   して鋳造を行うことを特徴とする請求項１記載の方法。