JPH0348250B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、フエライト系ステンレス薄鋼板の製
造法、特に、加工性のすぐれたフエライト系ステ
ンレス薄鋼板の製造法に関するものである。 フエライト系ステンレス薄鋼板は通常絞り加工
して使用されるが、絞り加工に際してリジングと
称される凹凸の縞模様が発生する場合が多くこの
凹凸模様は外観を著しく害う。このリジング発生
の有無はステンレス鋼の製造条件によつて変化す
るが、中でも熱間圧延工程の処理条件と著しく相
関があり、仕上熱間圧延開始温度を低温で行うと
リジングが少なくなるという知見がある。しかし
ながら、仕上熱間圧延温度を下げると、従来の製
造プロセスにおいては確かにリジングは軽減され
るが、低温圧延で行われるため、いわゆるスケー
ル疵と称せられる表面疵の発生し易すい欠点があ
つた。 本発明者はこれらの欠点をなくすため、仕上熱
間圧延条件と、熱延板焼鈍条件との関連について
詳しい研究を行つた結果、熱延板焼鈍を700℃以
上、好ましくは900〜1100℃の温度で10分以内の
短時間の連続焼鈍を行うと仕上熱間圧延開始温度
が高い程リジング特性が良くなるという従来と全
く反対の知見を得た。熱延板焼鈍工程が800〜900
℃の温度で昇温速度の遅い箱焼鈍の場合は、仕上
熱間圧延開始温度が高い程リジングが悪い結果が
得られ、従来の知見が再現された。更に仕上熱間
圧延の後段に圧延温度を800℃以下、好ましくは
700℃以下の低温で熱間圧延することにより、仕
上熱間圧延開始温度が950℃以上と高い程リジン
グ特性がよくなることがわかつた。 熱延板焼鈍温度は高い程、製品のリジング特性
は良くなるが逆に深絞り性の指標となるｒ値は低
下する。仕上熱間圧延の後段の圧延温度を800℃
以下、好ましくは700℃以下とし、その温度以下
の圧下率を25％以上とすると、熱延板焼鈍温度が
低くてもリジング特性がよくなり、ｒ値も向上す
ることがわかつた。 以上の新しい現象の発見により、従来リジング
特性を良くするために行つていた粗熱間圧延終了
後、仕上熱間圧延を開始するまで一定の時間待ち
を行い、仕上熱間圧延開始温度を例えば850〜800
℃の低温としてから圧延をするという遅延熱延が
不必要で、熱間圧延の生産性が高まるのみなら
ず、高温で仕上圧延が開始できるのでスケール疵
も減少し、リジングが軽減し、ｒ値も向上可能と
なり本発明が完成されたものである。 まず本発明の治金的理由を説明する。 熱間圧延工程におけるリジング特性の支配因子
は、熱間圧延工程においてどの程度再結晶が進行
し、結晶粒が微細化されるかによるものであり、
この熱間圧延工程における再結晶挙動について種
種検討したところ、熱間圧延温度900〜1200℃の
温度で出来るだけ１パスあたりの圧下量を大きく
とり、１パスあたりの圧下量が大きくとれない場
合は累積圧下量を増すことにより再結晶が促進さ
れることが判つた。又累積圧下圧延の効果は、パ
ス間の時間によつても変化し、パス間時間が数10
秒と長い例えば粗圧延工程よりも、パス間時間が
数秒以下という例えば連続仕上熱間圧延工程に適
用された場合に、より効果が発揮される。 第１図、第２図、第３図に、これらの知見が得
られた基礎となつた実験結果の一例を示す。第１
図は、900〜1200℃の温度範囲で大圧下圧延する
程再結晶が進行することを示し、第２図は、複数
パスにわけて熱間圧延を行つた場合は、再結晶し
にくくなるが、累積圧下率が高くなる程再結晶し
易すくなることを示し、第３図は、同一累積圧下
率の場合、パス間時間が短い程再結晶し易すいこ
とを示したものである。 熱延板焼鈍工程におけるリジング支配因子は、
熱延板焼鈍工程において更にどの程度再結晶が進
行し、結晶粒が微細化されるかによるものであ
り、これは熱延工程でどの程度結晶粒が微細化さ
れていたかということと、仕上熱延工程の歪蓄積
量により決まり、歪蓄積量が多い程再結晶開始温
度が低下し、再結晶粒は微細化する。 本発明者は仕上熱間圧延工程における歪の蓄積
法について種々検討した結果、800℃以下好まし
くは700℃以下の温度で少なくとも25％の累積圧
下を与えれば全パス低温圧延をしないでも歪蓄積
の効果が発揮されることを発見した。またフエラ
イト系ステンレスのｒ値支配因子は、冷間圧延
前、すなわち熱延板焼鈍後、鋼板中の固溶Ｎ量、
硬い相の量、結晶粒径によつて決まるものである
ことを発見した。すなわちｒ値を向上させるため
には熱延板焼鈍温度を低温としてＮの固溶量を減
少させ、マルテンサイト等の硬い相の生成を防止
し、再結晶させて結晶粒の微細化を計ればよい。
冷間圧延前の鋼板中の固溶Ｎの量は、Ｎの固定元
素の量、Ｎの溶解度を増加させる元素の量等、鋼
板の化学成分によつてまず大筋は決定されるが、
更にはスラブ加熱温度、熱間圧延条件、熱延板焼
鈍条件によつても大巾に変化する。すなわちスラ
ブ加熱温度は1200℃以下と低いほど減少し、熱間
圧延温度が950℃〜800℃の温度範囲の低温圧延領
域で圧延すると、窒化物の析出が促進され効果的
であり、熱延板焼鈍温度も800℃〜900℃の温度範
囲で低い程固溶Ｎが減少する。 冷間圧延前の結晶粒は、前述の如く、熱間圧延
での再結晶の進行程度と、歪蓄積による熱延板焼
鈍工程での再結晶により決まる。冷間圧延前の硬
い相の量は大筋においては鋼の化学成分組成によ
つて決まるが、熱延板焼鈍温度によつても決ま
り、熱延板焼鈍工程で再結晶する温度以上の温度
範囲では低温程、熱延板焼鈍後、すなわち冷間圧
延前の硬い相の量が減少し、ｒ値が向上する。以
上の理由から、低温の熱延板焼鈍でリジングが軽
減可能であるならば、低温の熱延板焼鈍でｒ値は
向上できるので、リジングとｒ値ともにすぐれた
フエライト系ステンレス薄鋼板の製造が可能とな
る。 次に本知見を本発明の適用される粗圧延機と複
数台の仕上熱間圧延機とからなる通常の連続熱間
圧延機に適用する具体的方法並びに本発明の構成
要件の限定理由について述べる。 本発明の対象となる鋼はＣ：0.12％以下、Cr10
〜20％を含有するフエライト系ステンレス鋼で、
SUS430鋼、SUS434鋼がその代表的なものであ
るが、更に加工性を高めるために極低Ｃ、Ｎ化及
びTi、Nb、Ｂ、Zr、Ｖ、Cr等を添加した17Cr鋼
及びこれに溶接部の靭性を高めるためにMnを2.0
％以下で添加した極低Ｃ、Ｎ−高Mn−Ti添加
17Cr鋼、耐食性を高めるためにMo：0.5〜３％、
Cu：0.2〜1.0％、Ni：0.2〜1.5％等を１種または
２種以上添加した高耐食性フエライト系ステンレ
ス鋼や、Alを多量に含有したSUS430鋼も本発明
の対象鋼である。 本発明の対象となるフエライト系ステンレス薄
鋼板の製造プロセスは熱間圧延温度に加熱された
スラブから連続熱間圧延機により熱間圧延後、熱
延板焼鈍を経て１回又は中間焼鈍をはさむ２回以
上の冷間圧延−焼鈍工程により製造されるが、本
発明で粗熱間圧延の開始温度を1200℃以下、好ま
しくは1150℃以下と規定したのは、これを超える
温度で熱間圧延を開始した場合は、熱間圧延での
再結晶が不充分であるからである。これはこれ以
上の高温では、結晶粒が粗大化して再結晶しにく
くなることと、高温であるために再結晶が起こる
程の歪の蓄積が出来ず、回復のみ生じるためであ
る。更にこのような高温から熱間圧延を開始する
ことは、鋼中の固溶Ｎ量が増し、ｒ値を劣化させ
るので好ましくない。 次に仕上熱間圧延開始温度を900℃、好ましく
は950℃以上としたのは、この温度から仕上熱間
圧延を開始出来れば、第１図に示す如く再結晶温
度領域での圧延となり、しかして仕上熱間圧延は
粗熱間圧延工程と異なり、連続熱間圧延が行われ
るので、１パスの圧下率を25％以上、好ましくは
30％以上として累積圧延を行うことにより、１パ
ス大圧下圧延を行なつた場合と冶金学的には同等
の再結晶効果が期待できるからである。粗熱間圧
延工程で950℃以下の温度で25％以上の大圧下圧
延を与えることも可能であるが、この場合は、パ
ス間時間が長く、累積圧下圧延による再結晶促進
効果が期待出来ないこと、仕上熱間圧延開始温度
が必然的に低下し、表面性状が著しく劣化すると
いう欠点が生じる。以上の理由から粗熱間圧延開
始温度を1200℃、好ましくは1150℃以下とし、連
続仕上熱間圧延機の１、２スタンドの圧下率を25
％以上、好ましくは30％以上としたものである。
900℃以上の温度で仕上熱間圧延を開始した場合
も圧下率が25％未満では、再結晶効果が不充分で
あるので、圧下率の下限を25％としたものであ
る。仕上熱間圧延開始の好ましい温度は950℃以
上である。 以上の如き熱間圧延を行なえば、リジング特性
が著しく向上し、かつ高温仕上熱間圧延であるか
ら、表面疵の発生が少ない。熱延板焼鈍を従来の
如く箱焼鈍で行なう場合に、前述した如き高温仕
上熱間圧延を採用すると箱焼鈍での再結晶微細化
が進行せず、熱延工程での再結晶が進んでいるに
もかかわらず、製品のリジング特性が劣化する。
しかしながら、このような高温圧延を仕上熱間圧
延の前段で行つても仕上熱間圧延の後段の圧延温
度を800℃以下、好ましくは700℃以下に制御すれ
ば、歪蓄積の効果が発揮され、熱延板焼鈍温度を
低温としても、再結晶の微細化が進行し、熱間圧
延工程での再結晶促進効果との相乗効果により、
従来技術の低温熱延法で製造した場合と比べて著
しくリジング特性がすぐれかつ低温焼鈍により固
溶Ｎが減少し、硬い相も少なくｒ値のすぐれたフ
エライト系ステンレス薄鋼板が、低温熱間圧延に
よる表面性状を害うことなく製造される。 仕上熱間圧延の後段の圧延温度を800℃以下と
限定したのは、これを超える温度では、熱延板焼
鈍温度を高めないとリジング特性向上効果が少な
く、しかして熱延板焼鈍温度が、高い程ｒ値が低
下し本発明の目的に沿わないからである。この圧
延温度800℃以下での圧下率を25％以上と限定し
たのは、25％未満の圧下率では熱延板焼鈍工程で
板厚中心層の結晶粒微細化効果が発揮できないか
らである。なお圧下率は大きければ大きい程、リ
ジング、ｒ値ともに向上して望ましいが、その上
限は圧延機のパワーによつて自ずから制限され
る。圧延温度も800℃以下450℃程度の温度まで低
い程効果的であるが、低温になるほど圧延機の負
荷が増加することと、表面性状が劣化する傾向が
あらわれるので、圧延機の能力、表面性状等から
総合的に判断して圧延温度を決めればよい。 本発明の如く、仕上圧延開始温度を900℃以上
の高温とし、後段では800℃以下の低温圧延を行
うことは、通常の連続仕上熱間圧延機で粗バーの
板厚を厚くし、仕上熱間圧延前段では大圧下して
出来るだけ板厚を薄くして温度が速く下がるよう
にすることと、圧延速度の制御を行うことにより
可能であるが、より効果的に本発明の条件を満足
させるには仕上熱間圧延の後段の圧延機スタンド
間の距離を大きくし、圧延機スタンド間で高圧水
等を被圧延材料に吹きつけて、ランアウトテーブ
ル上での冷却速度以上の急速冷却を行なうことが
必要である。以上の理由から、本発明の実施態様
項では、圧延機スタンド間で強制冷却しながら圧
延することを実施態様としてあげたものである。 次に熱延板焼鈍条件の限定理由について説明す
る。焼鈍温度を700℃以上と限定したのは700℃未
満の温度では仕上熱間圧延温度を低温としても再
結晶せず、熱延板焼鈍によるリジング軽減効果が
消滅するのみならず、熱延板を焼鈍することによ
り、焼戻されてかえつて、リジングが劣化するか
らである。また熱延板焼鈍温度を1100℃以下と限
定したのは、これを超える温度ではｒ値が著しく
劣化し、リジングも若干劣化するか殆んど向上が
期待できないからである。前記した如く、仕上熱
間圧延の後段で圧延温度を下げ低温熱延する程、
熱延板焼鈍工程の再結晶温度が低下し、低温焼鈍
で結晶粒の微細化が可能であるから、リジングも
向上し、しかも低温焼鈍であるのでｒ値がそれだ
け向上することは言うまでもない。焼鈍時間を10
分以内と限定したのは、10分を超える長時間の加
熱を行つても、リジング、ｒ値ともに殆んど向上
せず、しかもこのような長時間の加熱は経済的で
はないからである。 以下本発明を実施例に従つて詳細に説明する。 実施例 １ 表１に示した化学成分のフエライト系ステンレ
スの厚さ250mmの連鋳スラブを1100℃に加熱後、
粗圧延機で厚さ25mmまで圧延した。圧延後の粗圧
材の温度は1000℃であつた。ついで仕上熱間圧延
を1000℃→950℃→900℃→850℃→800℃と種々変
化させ７パスで厚さ3.7mmの熱延板とした。仕上
熱間圧延終了温度は夫々900℃→870℃→840℃→
790℃→750℃と変化した。仕上熱間圧延の１、２
スタンドの圧下率は50％と30％とした。仕上熱間
圧延開始温度1000℃及び950℃で圧延を開始した
材料については仕上熱間圧延の２スタンドから７
スタンドの各スタンド間で強制冷却しながら圧延
を行い、3.7mmの熱延板としたものも作つた。こ
の場合６スタンド、７スタンドでの圧延率は夫々
25％、20％とし、６スタンドでの圧延温度は650
℃とした。 比較のため、同一供試材を1250℃の温度に加熱
後厚さ25mmまで圧延した。粗圧延機の粗圧延材の
温度は1150℃であつた。ついで仕上熱間圧延開始
温度が1100℃及び800℃の２水準となるよう粗熱
間圧延工程と仕上熱間圧延工程の間で粗圧延材を
保持してから仕上熱間圧延を行い厚さ3.7mmの熱
延板とした。 このようにして作られた熱延板に950℃で２分
間の熱延板焼鈍を行つた後、0.7mmの板厚の冷延
板とし、850℃×２分の仕上焼鈍を行つて製品と
した。得られた製品のリジングとｒ値を表２に示
した。表２から明らかの如く、本発明の方法に従
つて仕上熱間圧延開始温度を950℃以上の高温と
し、仕上熱間圧延後段の圧延温度を650℃以下と
低温とした場合は、ｒ値、リジング共に極めて良
好であつた。 なお熱間圧延開始温度1250℃の場合は前記いづ
れの処理工程を経ても得られた製品のリジング、
ｒ値は著しく悪かつたので表には示されなかつ
た。

【表】

【表】 実施例 ２ 表３に示した化学成分のフエライト系ステンレ
ス鋼の厚さ135mmの連鋳スラブを1100℃に加熱後、
粗圧延機で厚さ25mmまで圧延した。圧延後の粗圧
延材の温度は960℃であつた。ついで仕上熱間圧
延を950℃、800℃の温度で開始した。仕上１、２
スタンドの圧下率は25％とした。仕上入口温度
950℃で圧延開始した材料については、仕上最終
スタンドでの圧延温度を800℃と750℃の２水準で
行なつた。仕上熱間圧延を800℃で開始した材料
の仕上熱間圧延終了温度は730℃であつた。 かくして得られた厚さ3.7mmの熱延板に800℃×
５分の連続焼鈍を行つてから冷間圧延し、厚さ
0.7mmの製品とし840℃×２分の仕上焼鈍を行なつ
て製品とした。得られた製品のリジング、ｒ値を
表４に示した。

【表】

【表】 以上、本発明を１回冷間圧延工程を前提として
説明したが、本発明は中間焼鈍をはさむ２回冷間
圧延工程にも適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は１パス圧延における熱間圧延温度と再
結晶率の関係を示す図、第２図は累積圧下率と再
結晶率の関係を示す図（圧延温度1000℃）、第３
図はパス間時間と累積圧下率と再結晶率の関係を
示す図（圧延温度950℃）である。第１図におい
て数字の％は再結晶率、第３図において数字の％
は累積圧下率（３パス実験）を意味する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フエライト系ステンレス鋼スラブを粗圧延機
   と複数台の連続仕上圧延機とからなる連続熱間圧
   延機で熱間圧延する工程において、該熱間圧延の
   粗圧延開始温度を1200℃以下とし、次いで連続仕
   上熱間圧延に際しては、圧延開始温度900℃以上
   とすると共に圧延パスの圧下率が少くとも25％で
   ある再結晶圧延を複数パス行い、更に仕上熱間圧
   延の後段での圧延温度を800℃以下として累積圧
   下率25％以上で圧延後、熱延板に700〜1100℃の
   温度で10分以内の短時間焼鈍を施し、冷間圧延
   し、仕上焼鈍を行うことを特徴とする加工性のす
   ぐれたフエライト系ステンレス薄鋼板の製造法。 ２ 仕上熱間圧延の後段の圧延機スタンド間で鋼
   板を強制冷却しながら圧延することを特徴とする
   前項１記載の加工性のすぐれたフエライト系ステ
   ンレス薄鋼板の製造法。