JPH03219013A - フェライト・ステンレス鋼の製造方法および製造装置 - Google Patents
フェライト・ステンレス鋼の製造方法および製造装置Info
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- JPH03219013A JPH03219013A JP2219128A JP21912890A JPH03219013A JP H03219013 A JPH03219013 A JP H03219013A JP 2219128 A JP2219128 A JP 2219128A JP 21912890 A JP21912890 A JP 21912890A JP H03219013 A JPH03219013 A JP H03219013A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0405—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing of ferrous alloys
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
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。
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、熱間圧延され１段熱処理で焼鈍され、通常の
冷間圧延された後の深絞り特性およびストリーク特性に
優れた、ニオブを含有するフェライト・ステンレス鋼の
調帯および鋼板を製造する方法および装置に関する。
冷間圧延された後の深絞り特性およびストリーク特性に
優れた、ニオブを含有するフェライト・ステンレス鋼の
調帯および鋼板を製造する方法および装置に関する。
ニオブを含有するフェライト・ステンレス鋼の板を熱間
圧延する公知の方法が米国特許第４．３７４．６８３号
に記載されている。この方法では、仕上圧延機における
最終圧延温度が８５０℃以下であり、得られたコイルを
温度９５０〜１０５０℃で焼鈍する。しかし、上記特許
に規定された圧延は炭素量が低い、すなわち０．０２０
ｗｔ％以下の綱にのみ用いることができるため、圧延の
より困難な鋼に用いることはできない。
圧延する公知の方法が米国特許第４．３７４．６８３号
に記載されている。この方法では、仕上圧延機における
最終圧延温度が８５０℃以下であり、得られたコイルを
温度９５０〜１０５０℃で焼鈍する。しかし、上記特許
に規定された圧延は炭素量が低い、すなわち０．０２０
ｗｔ％以下の綱にのみ用いることができるため、圧延の
より困難な鋼に用いることはできない。
ブラジル特許第ＰＩ３１００１３１号および第ＰＩ３１
０７６６６号に記載された銅帯の製造方法では、フェラ
イト・ステンレス鋼にＡ／！を添加するが、アルミニウ
ムを含有するフェライト・ステンレス鋼から従来法によ
り製造された冷間圧延鋼帯に現れるいわゆる金粉状欠陥
の発生を防止するために、熱延コイルの２段熱処理が必
要であるという欠点がある。上記ブラジル特許に記載さ
れた方法では、ストリップを９００℃より高温で熱間圧
延し、７００〜１１００”Ｃの第１段熱処理を施し、そ
の後クロムを拡散させるために７００〜９００℃の第２
段熱処理を施した後、２００ ’Ｃより低温にまで冷却
する。
０７６６６号に記載された銅帯の製造方法では、フェラ
イト・ステンレス鋼にＡ／！を添加するが、アルミニウ
ムを含有するフェライト・ステンレス鋼から従来法によ
り製造された冷間圧延鋼帯に現れるいわゆる金粉状欠陥
の発生を防止するために、熱延コイルの２段熱処理が必
要であるという欠点がある。上記ブラジル特許に記載さ
れた方法では、ストリップを９００℃より高温で熱間圧
延し、７００〜１１００”Ｃの第１段熱処理を施し、そ
の後クロムを拡散させるために７００〜９００℃の第２
段熱処理を施した後、２００ ’Ｃより低温にまで冷却
する。
第２段熱処理の目的は、１１００℃以下の温度−ご行う
第１段熱処理でクロム炭化物が析出したためにクロムが
欠乏した領域にクロムを拡散させることである。この熱
処理を行わないと、耐食性の劣化が起こって、冷間圧延
後のストリップに金粉状欠陥が発生する。上記従来の方
法は、冷却温度を制御する必要があり、金粉状欠陥の発
生防止のためクロム拡散を起こすように特別仕様のフェ
ライト・ステンレス鋼熱間圧延ストリップの連続焼鈍う
、インが必要になるという欠点もある。このような特別
仕様のラインでは、従来のラインにある炉と冷却設備に
加えて、更に炉と冷却設備をもう１基ずつ設置しなけれ
ばならない。
第１段熱処理でクロム炭化物が析出したためにクロムが
欠乏した領域にクロムを拡散させることである。この熱
処理を行わないと、耐食性の劣化が起こって、冷間圧延
後のストリップに金粉状欠陥が発生する。上記従来の方
法は、冷却温度を制御する必要があり、金粉状欠陥の発
生防止のためクロム拡散を起こすように特別仕様のフェ
ライト・ステンレス鋼熱間圧延ストリップの連続焼鈍う
、インが必要になるという欠点もある。このような特別
仕様のラインでは、従来のラインにある炉と冷却設備に
加えて、更に炉と冷却設備をもう１基ずつ設置しなけれ
ばならない。
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、ランクフォー
ド値（Ｒ値）で１．１以上の高い深絞り性を有しストリ
ークを低減した（０〜５の尺度で１以下の）フェライト
・ステンレス鋼冷間圧延鋼帯および鋼板を提供すること
を目的とする。
ド値（Ｒ値）で１．１以上の高い深絞り性を有しストリ
ークを低減した（０〜５の尺度で１以下の）フェライト
・ステンレス鋼冷間圧延鋼帯および鋼板を提供すること
を目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、鋳塊を鋳造し、該鋳塊
を多段粗圧延機に通して中間ストリップとし、該中間ス
トリップを多段仕上圧延機を通した後、連続焼鈍および
冷間圧延を行うニオブを含有するフェライト・ステンレ
ス銅の製造方法において、上記粗圧延機の最終パス群に
おける温度が９００〜９５０℃且つ圧下率が３５〜５０
％であり、上記仕上圧延機の最終パスにおける温度が９
００℃未満且つ変形が３５％より大きいことを特徴とす
るニオブ含有ステンレス鋼の製造方法によって達成され
る。
を多段粗圧延機に通して中間ストリップとし、該中間ス
トリップを多段仕上圧延機を通した後、連続焼鈍および
冷間圧延を行うニオブを含有するフェライト・ステンレ
ス銅の製造方法において、上記粗圧延機の最終パス群に
おける温度が９００〜９５０℃且つ圧下率が３５〜５０
％であり、上記仕上圧延機の最終パスにおける温度が９
００℃未満且つ変形が３５％より大きいことを特徴とす
るニオブ含有ステンレス鋼の製造方法によって達成され
る。
本発明の方法によれば、ニオブおよび０．０６％以下の
炭素を含有するフェライト・ステンレス鋼の粗圧延を最
適条件で行い、最終的に得られる熱延焼鈍コイルを最適
な結晶粒寸法とすると共に仕上圧延機の最終パスを最適
圧下率にすることができる。更に、本発明の方法によれ
ば、現存する連続焼鈍ラインを利用して熱間圧延後の熱
処理を１段で行い、金粉状欠陥の発生を防止することが
できる。
炭素を含有するフェライト・ステンレス鋼の粗圧延を最
適条件で行い、最終的に得られる熱延焼鈍コイルを最適
な結晶粒寸法とすると共に仕上圧延機の最終パスを最適
圧下率にすることができる。更に、本発明の方法によれ
ば、現存する連続焼鈍ラインを利用して熱間圧延後の熱
処理を１段で行い、金粉状欠陥の発生を防止することが
できる。
本発明の方法で用いるニオブ含有ステンレス鋼は、−船
釣に下記のような組成を有する。
釣に下記のような組成を有する。
Ｎｂ０．４０〜１．００％
ＣＯ，０６％以下
Ｃｒ １５〜２０％
Ｎ Ｏ，０２５％
残部 鉄および一般的にステンレス鋼中に存在する残留
元素 第１図を参照して、本発明に従ってフェライト・ステン
レス鋼を製造する手順を説明する。
元素 第１図を参照して、本発明に従ってフェライト・ステン
レス鋼を製造する手順を説明する。
鋳塊鋳造設備１で製造されたフェライト・ステンレス鋼
板材を、加熱炉２で９５０℃より高温、望ましくは１０
５０℃より高温に加熱する。次に、粗圧延機３で、最終
パス群での圧下率が３５〜５０％、望ましくは４０％で
あり、温度範囲が９００〜９５０℃となるように圧延す
る。この条件は、変形速度を遅くした圧延により得られ
る。それは、このようにすると、圧延中の温度降下によ
って上記規定温度が得られる条件となるためである。第
２図に、再結晶が起こり得るための粗圧延温度と圧下率
の関係を示す。この材料については温度９５０℃で圧下
率２５％から再結晶が始まるのが観察される。圧下率が
４０％になる温度になると、再結晶化率は７０％になる
。このような条件では、連続鋳塊鋳造法による粗大な鋳
造組織は全て破壊され、結晶粒寸法６０〜８０μｍの全
く新たな再結晶均一組織が得られる。第３図および第４
図に、鋳造された鋳塊板の柱状組織および粗圧延後の板
材のミクロ組織をそれぞれ示す。この方法は、連続鋳造
鋳塊１の柱状粒を破壊するために電磁攪拌装置を用いる
必要がない。
板材を、加熱炉２で９５０℃より高温、望ましくは１０
５０℃より高温に加熱する。次に、粗圧延機３で、最終
パス群での圧下率が３５〜５０％、望ましくは４０％で
あり、温度範囲が９００〜９５０℃となるように圧延す
る。この条件は、変形速度を遅くした圧延により得られ
る。それは、このようにすると、圧延中の温度降下によ
って上記規定温度が得られる条件となるためである。第
２図に、再結晶が起こり得るための粗圧延温度と圧下率
の関係を示す。この材料については温度９５０℃で圧下
率２５％から再結晶が始まるのが観察される。圧下率が
４０％になる温度になると、再結晶化率は７０％になる
。このような条件では、連続鋳塊鋳造法による粗大な鋳
造組織は全て破壊され、結晶粒寸法６０〜８０μｍの全
く新たな再結晶均一組織が得られる。第３図および第４
図に、鋳造された鋳塊板の柱状組織および粗圧延後の板
材のミクロ組織をそれぞれ示す。この方法は、連続鋳造
鋳塊１の柱状粒を破壊するために電磁攪拌装置を用いる
必要がない。
粗圧延機３を出た材料は、温度８００〜８５０“Ｃで４
０Ｓ−’未満の変形速度で作動できる仕上圧延機４に入
る。この圧延機での圧延中に、材料の温度が降下する。
０Ｓ−’未満の変形速度で作動できる仕上圧延機４に入
る。この圧延機での圧延中に、材料の温度が降下する。
その際、最適条件を得るために、最終パスでの温度は９
００℃未満、望ましくは７５０℃未満にすべきであり、
３５％よりも大きい変形が得られるようにすべきである
。このようにすると、ストリップの焼鈍後に３０〜５０
μｍ、望ましくは４０μｍ未満の結晶粒寸法が得られる
。
００℃未満、望ましくは７５０℃未満にすべきであり、
３５％よりも大きい変形が得られるようにすべきである
。このようにすると、ストリップの焼鈍後に３０〜５０
μｍ、望ましくは４０μｍ未満の結晶粒寸法が得られる
。
第５図に、結晶粒寸法の′化を変形量の関数として示す
。同図から、結晶粒寸法の減少は４０％のレベルで一定
になる傾向があることが分かる。したがって、最小の結
晶粒寸法を得るためには、この減少を４０％より大きく
すべきであり、温度を７５０℃未満とすべきである。こ
のような条件は、小さい変形速度、すなわち４０ｓ−’
未満で作動できる圧延機４を用いることによってのみ可
能である。その理由は、材料を低温・高変形速度で圧延
すると、材料の機械的強度が変形速度に対して非常に敏
感になるため、圧延荷重が大きい値になって圧延が不可
能になるからである。第６図に、数水準の変形速度につ
いて、平面状態での引張力（百）の変化を温度の関数と
して示す。
。同図から、結晶粒寸法の減少は４０％のレベルで一定
になる傾向があることが分かる。したがって、最小の結
晶粒寸法を得るためには、この減少を４０％より大きく
すべきであり、温度を７５０℃未満とすべきである。こ
のような条件は、小さい変形速度、すなわち４０ｓ−’
未満で作動できる圧延機４を用いることによってのみ可
能である。その理由は、材料を低温・高変形速度で圧延
すると、材料の機械的強度が変形速度に対して非常に敏
感になるため、圧延荷重が大きい値になって圧延が不可
能になるからである。第６図に、数水準の変形速度につ
いて、平面状態での引張力（百）の変化を温度の関数と
して示す。
上記処理の後に、熱間圧延されたコイルを室温にまで冷
却し、高い変形エネルギーを持った硬化組織にする。冷
却後のコイルを従来の連続焼鈍ライン５で焼鈍する。こ
の焼鈍は、変形組織を完全に再結晶させるための熱エネ
ルギーを供給し、選択された変形量と組み合わせて細粒
組織を生成させるために行う。
却し、高い変形エネルギーを持った硬化組織にする。冷
却後のコイルを従来の連続焼鈍ライン５で焼鈍する。こ
の焼鈍は、変形組織を完全に再結晶させるための熱エネ
ルギーを供給し、選択された変形量と組み合わせて細粒
組織を生成させるために行う。
焼鈍温度は９００〜１１００℃とすべきである。
この温度範囲であれば、結晶粒寸法を増加させずに完全
再結晶を確保できる。第７図に、本発明の方法に従って
圧延された材料について、焼鈍温度に対する硬さの変化
を示す。同図から直ちに、９００℃以上の温度で、再結
晶した材料であることを示すレベルの硬さ（ＨＲＢ７０
〜７８）になることが分かる。この条件で処理された鋼
は完全再結晶し、結晶粒寸法が３０〜４０μ−の範囲に
なる。コイル焼鈍後のこの細粒化組織すなわち４０μｍ
以下の結晶粒寸法は、材料を冷間圧延したときに高Ｒ値
およびストリーク低減が得られるための決定要因である
。
再結晶を確保できる。第７図に、本発明の方法に従って
圧延された材料について、焼鈍温度に対する硬さの変化
を示す。同図から直ちに、９００℃以上の温度で、再結
晶した材料であることを示すレベルの硬さ（ＨＲＢ７０
〜７８）になることが分かる。この条件で処理された鋼
は完全再結晶し、結晶粒寸法が３０〜４０μ−の範囲に
なる。コイル焼鈍後のこの細粒化組織すなわち４０μｍ
以下の結晶粒寸法は、材料を冷間圧延したときに高Ｒ値
およびストリーク低減が得られるための決定要因である
。
次に、上記ストリップを従来の方法で冷間圧延する。
以下に、ニオブを含有するフェライト・ステンレス鋼６
０ ｔｏｎを製造した際に得られた結果を例に、本発明
をより詳しく説明する。
０ ｔｏｎを製造した際に得られた結果を例に、本発明
をより詳しく説明する。
および鋼板が得られた。
第１表 化学成分（ｗｔ％）
鋳塊板を１０５０″Ｃに加熱し、粗圧延機３により最終
パスでの圧下率を４０％より大きくし且つ温度を９００
〜９２０″Ｃとして圧延した。粗圧延した板材を８００
〜８５０″Ｃの範囲の温度でステラケル（Ｓｔｅｃｋｅ
ｌ）仕上圧延機４に装入した。最終パスは温度を７５０
℃未満、圧下率を４０％より太き（、変形速度を４０ｓ
−’より小さくして圧延を行った。熱間圧延されたコイ
ルをステンレス鋼用の連続焼鈍ラインで９３０〜９８０
℃の範囲の温度で焼鈍した後、最終的に冷間圧延および
最終焼鈍を行った。
パスでの圧下率を４０％より大きくし且つ温度を９００
〜９２０″Ｃとして圧延した。粗圧延した板材を８００
〜８５０″Ｃの範囲の温度でステラケル（Ｓｔｅｃｋｅ
ｌ）仕上圧延機４に装入した。最終パスは温度を７５０
℃未満、圧下率を４０％より太き（、変形速度を４０ｓ
−’より小さくして圧延を行った。熱間圧延されたコイ
ルをステンレス鋼用の連続焼鈍ラインで９３０〜９８０
℃の範囲の温度で焼鈍した後、最終的に冷間圧延および
最終焼鈍を行った。
上記手順により、第２表に示したように金粉状欠陥が無
く、深絞り性およびストリーク特性の優れたニオブ含有
フェライト・ステンレス鋼の調帯第３表に、本発明に従
って製造され得る鋼の一つについて、他の特性を示す。
く、深絞り性およびストリーク特性の優れたニオブ含有
フェライト・ステンレス鋼の調帯第３表に、本発明に従
って製造され得る鋼の一つについて、他の特性を示す。
第３表 ｒ４３０＋ＮｂＪ ！Ｉｉｌの強度および深絞
り性
り性
第１図は、本発明に従ってフェライト・ステンレス鋼を
製造するための設備配置を模式的に示す図、 第２図は、粗圧延温度と再結晶との関係を示すグラフ、 第３図および第４図は、鋳塊鋳造板の柱状組織および粗
圧延後の板材のミクロ組織をそれぞれ示す金属組織写真
、 第５図は、結晶粒寸法を変形量の関数として示すグラフ
、 第６図は、変形速度を変化させたときの引張力の変化を
温度の関数として示すグラフ、および第７図は、硬さと
焼鈍温度との関係を示すグラフである。
製造するための設備配置を模式的に示す図、 第２図は、粗圧延温度と再結晶との関係を示すグラフ、 第３図および第４図は、鋳塊鋳造板の柱状組織および粗
圧延後の板材のミクロ組織をそれぞれ示す金属組織写真
、 第５図は、結晶粒寸法を変形量の関数として示すグラフ
、 第６図は、変形速度を変化させたときの引張力の変化を
温度の関数として示すグラフ、および第７図は、硬さと
焼鈍温度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、鋳塊を鋳造し、該鋳塊を多段粗圧延機に通して中間
ストリップとし、該中間ストリップを多段仕上圧延機を
通した後、連続焼鈍および冷間圧延を行うニオブを含有
するフェライト・ステンレス鋼の製造方法において、上
記粗圧延機の最終パス群における温度が９００〜９５０
℃且つ圧下率が３５〜５０％であり、上記仕上圧延機の
最終パスにおける温度が９００℃未満且つ変形が３５％
より大きいことを特徴とするニオブ含有ステンレス鋼の
製造方法。 ２、前記粗圧延機の最終パスにおける圧下率が４０％で
あることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、前記仕上圧延機の最終パスにおける温度が７５０℃
未満且つ変形が約４０％であることを特徴とする請求項
１記載の方法。 ４、前記仕上圧延機の最終パスにおける温度が７３０℃
であることを特徴とする請求項３記載の方法。 ５、前記仕上圧延後の結晶粒寸法が３０〜５０μｍであ
ることを特徴とする請求項３記載の方法。 ６、前記仕上圧延後の結晶粒寸法が約３０μｍであるこ
とを特徴とする請求項５記載の方法。 ７、前記連続焼鈍を温度９００〜１１００℃での１段熱
処理で行うことを特徴とする請求項１記載の方法。 ８、前記焼鈍温度が９００〜９８０℃であることを特徴
とする請求項７記載の方法。 ９、前記焼鈍温度が９５０℃であることを特徴とする請
求項８記載の方法。 １０、前記鋼が０．４０〜１．００％のＮｂ、０．０６
％以下のＣ、１５〜２０％のＣｒ、０．０２５％以下の
Ｎを含み、残部が鉄および通常ステンレス鋼中に存在す
る残留元素であることを特徴とする請求項１記載の方法
。 １１、鋳塊鋳造装置（１）、加熱炉（２）、分塊圧延機
（３）、仕上圧延機（４）および連続焼鈍ライン（５）
を有するフェライト・ステンレス鋼の製造装置において
、該分塊圧延機最終パス群が温度９００〜９５０℃で作
動して３５〜５０％圧下を行い、該仕上圧延機の最終パ
ス群が温度９００℃未満で作動して３５％より大きい変
形を行うことを特徴とするフェライト・ステンレス鋼の
製造装置。
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| BR9002535 | 1990-05-25 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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