JPH04232297A - 光沢、白色度および耐食性に優れたステンレス冷延鋼帯の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェライト系、マルテ
ンサイト系ステンレス冷延鋼帯の光沢、白色度および耐
食性を高めるためにの脱スケールによるステンレス冷延
鋼帯の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にステンレス冷延鋼帯は酸化性雰囲
気で焼鈍などの熱処理を行った場合、鋼帯表面に酸化ス
ケールが形成されるので、酸化スケールを除去するため
の脱スケール処理が行なわれる。この脱スケール処理に
は硫酸、塩酸、硝弗酸（硝酸と弗酸の混合酸）などによ
る酸洗が一般に用いられているが、ステンレス冷延鋼帯
に形成される酸化スケールは緻密であるため完全に脱ス
ケールするのは、困難である。そのため、酸洗を容易に
する前処理方法として溶融アルカリ塩への浸漬処理（ソ
ルト処理）を行う方法や、特公昭３８−１２１６２号に
示される中性塩水溶液中での電解処理などが開発され実
用化されている。

【０００３】また、特にＳｉを０．２％以上含有するフ
ェライト系ステンレス鋼帯について、本出願人はこれを
９５０℃以上で焼鈍した後第１脱スケールとして中性塩
電解し、第２脱スケールとして硝弗酸浸漬を実施するこ
とを特徴とする耐食性に優れたフェライト系ステンレス
鋼帯を製造する方法を開示している（特願平２−１８８
２７２号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は耐食性
の点に留意した方法であるが、例えば特願平２−１８８
２７２号のように、フェライト系、マルテンサイト系ス
テンレス鋼について第２脱スケールとして硝弗酸を用い
ると、良好な金属光沢、白色度が得られず、一般に利用
価値が高いとされる黒光りする表面光沢とならないこと
が判明した。

【０００５】本発明は、脱スケールされた表面の金属光
沢、白色度の点で優れているばかりでなく、耐食性にも
優れたステンレス冷延鋼帯の製造方法を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、　　Ｍｏ、Ｎｂをほとんど含有せず
、かつＳｉを０．２〜１．０％含有するフェライト系ま
たはマルテンサイト系ステンレス冷延鋼帯を所定の温度
と時間で焼鈍した後、第１脱スケールとして中性塩電解
、続いて第２脱スケールとして硝酸電解を行うことを特
徴とする光沢と耐食性に優れたステンレス冷延鋼帯の製
造方法が提供される。

【０００７】ここで、前記ステンレス冷延鋼帯のＣｒは
１１．０〜１８．０％、Ｍｏは０．０５％以下、Ｎｂは
０．０５％以下であるのが好ましい。

【０００８】また、前記焼鈍は、再結晶完了後７〜１５
秒間その温度に保持するのが好ましい。

【０００９】また、前記中性塩電解は、中性塩水溶液濃
度１００〜３００ｇ／ｌ、温度７０〜９０℃アノードお
よびカソード反応電流密度２〜１５Ａ／ｄｍ２　で、前
記硝酸電解は、硝酸濃度５〜２０％、温度７０℃以下、
アノードおよびカソード反応電流密度１８Ａ／ｄｍ２　
以下でそれぞれ行うのが好ましい。

【００１０】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本
発明は、所定の温度で焼鈍したステンレス冷延鋼帯を、
まず第１脱スケールとして中性塩電解脱スケール法によ
りクロム酸化物系のスケールを除去するとともに表面を
シリコン酸化物で被覆したのち、第２脱スケールとして
硝酸電解によりシリコン酸化物層の大きな溶解を与えず
クロム酸化物系スケールの脱スケールを完了し、むしろ
非常に薄く緻密なシリコン酸化物層を残留させることに
より、耐食性の向上と不動態化処理を行うことができる
のが特長である。

【００１１】図２は、脱スケール前のフェライト系ステ
ンレス冷延鋼帯（後述する実施例において表２に示す鋼
種Ｃ）の表面組成を示すグラフである。この鋼帯を用い
た本発明の中性塩電解−硝酸電解後の表面組成は、図３
に例示するようになり、緻密なシリコン被覆が脱スケー
ル後に形成され、耐食性が良好となる。図４は同じ鋼帯
をソルト処理したときの表面組成の一例であり、表面状
態が図３と全く異なることがわかる。

【００１２】なお、図２〜４に示すＳｉ被膜の形成状況
は、いずれも鋼種Ｃ以外の鋼帯を用いても、ほぼ同様の
傾向を示すことを確認している。

【００１３】本発明においては焼鈍時に生成するクロム
酸化物系スケール層と素地との界面に成形されるシリコ
ン酸化物層を利用するため、鋼中のＳｉは０．２〜１．
０％含有するものに限定される。

【００１４】Ｓｉ含有料が０．２％未満では、前記第１
脱スケールでの中性塩電解において十分なシリコン酸化
物層が得られない。

【００１５】また、第１脱スケール中性塩、第２脱スケ
ール硝酸電解は、脱スケール能力としては弱い方法であ
るため、Ｓｉの上限は１．０％以下に限定される。

【００１６】同様の理由により、Ｍｏ、Ｎｂはほとんど
含有せず０．０５％以下が好ましい。１１．０未満の場
合、白色度が増加し、１８％をこえるとスケールが残る
からＣｒは１１．０〜１８．０％が好ましい。

【００１７】また、焼鈍温度については、良好な機械的
性質を得るために必要な温度とし、その温度は鋼種によ
り異る。また、十分なシリコン酸化物層を得るため再結
晶完了後その温度に７〜１５秒保持するのが好ましい。

【００１８】焼鈍雰囲気は、酸化性の雰囲気、例えば燃
焼ガス雰囲気であればよい。

【００１９】また、本発明の素材となる冷延鋼帯として
、フェライト系またはマルテンサイト系ステンレス鋼が
用いられる。

【００２０】本発明の第１脱スケールにおける中性塩電
解では、中性塩として硫酸、硝酸、塩酸などのＮａ塩、
Ｋ塩を単独または複合して使用することができるが、経
済性、表面仕上りの点から硫酸ナトリウムの使用が適し
ている。

【００２１】中性塩水溶液の濃度と温度は、それぞれ１
００〜３００ｇ／ｌ、７０〜９０℃が適正である。

【００２２】電流密度は、アノード反応電流密度、カソ
ード反応電流密度ともに２〜１５Ａ／ｄｍ２　が適正で
ある。電解時間は、スケールの程度に応じて、適宜選択
すればよい。

【００２３】本発明の第２脱スケールにおける硝酸電解
では、用いる硝酸に関しては、適用する冷延鋼帯の鋼種
と焼鈍条件に応じて硝酸濃度５〜２０％および浴温７０
℃以下の範囲から選定され、電流密度はカソード反応電
流密度、アノード反応電流密度ともに１８Ａ／ｄｍ２　
以下の範囲とした間接電解方式による処理が好ましい。

【００２４】なお、この硝酸電解については、その効用
は定量的に把握できていないが、カソード反応およびア
ノード反応の両方付与させるのが良い。電解時間は、ス
ケールの程度に応じて、適宜選択すればよい。これは、
カソード反応でＳｉ被膜を補強しアノード反応で脱スケ
ールを助長しているためと推定できる。

【００２５】図１は、本発明による脱スケール処理を行
った鋼帯表面の白色度と光沢度との関係を、後述する実
施例において表２に示す鋼種Ｃ（０．８ｍｍ厚さ、８０
％Ｒｅｄ．）の場合について示したグラフ１である。比
較のために同じ鋼帯を用いソルト処理した場合２も示し
た。図１で、○と●、△と▲および□と■は、それぞれ
同一の鋼帯であることを示す。

【００２６】一般に、光沢度：２５０以上で、かつ白色
度：３５以下が好ましいが、本発明によるもの１はいず
れもこの範囲にあることがわかる。

【００２７】以上のように本発明により、硝弗酸を使用
することなく光沢の良好な、かつ耐食性に優れた鋼帯が
得られる。

【００２８】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。

【００２９】（実施例１）表２に示す５種のステンレス
鋼の板厚０．５ｍｍの冷延板を表１に示す各温度で焼鈍
したのち、表１に示す方法、すなわち本発明法（Ｆ）、
特願平０２−１８８２７２号の方法（Ｇ）およびソルト
処理法（Ｈ）により脱スケールを行なった。焼鈍は、い
ずれも再結晶完了後１０秒間その温度に保持した。

【００３０】なお、中性塩電解は硫酸ナトリウム２００
ｇ／ｌ水溶液、８０℃で５Ａ／ｄｍ２　×１０秒の電解
処理とし、硝弗酸浸漬は５％硝酸と１％弗酸から成る浴
温５０℃の混酸中で４０秒間の浸漬とした。また、硝酸
電解は１０％硝酸、５０℃でカソード、アノードとも５
Ａ／ｄｍ２×５秒の間接電解処理とした。ソルト処理は
、溶融塩処理の後、硫酸（１０±２％、６０℃）、硝酸
（１１±２％、６０℃）にそれぞれ浸漬処理して行なっ
た。

【００３１】表１中のＦは中性塩電解→硝酸電解、Ｇは
中性塩電解→硝弗酸浸漬、Ｈはソルト処理→硝酸浸漬→
硝酸電解をそれぞれ示す。

【００３２】脱スケール後の表面は、光沢度（ＪＩＳ　
　Ｚ８７４１による（受光角２０°））・白色度（ハン
ター白色度による）の測定をするとともにサイクル腐食
試験により耐食性を比較した。

【００３３】耐食性は、脱スケールのまま下記により１
５サイクルの腐食試験を行ない、評価した。

【００３４】３５℃塩水噴霧×２時間→乾燥６０℃×２
時間→湿潤５５℃×２時間

【００３５】（評価） 〇…発銹面積率：１０％未満 △…発銹面積率：１０〜２０％ ×…発銹面積率：２０％超

【００３６】表１の結果から、脱スケール性については
、ＭｏおよびＮｂ添加鋼（比較例１、２）以外について
はすべて良好であるが、光沢度、白色度に関しては、Ｍ
ｏ、Ｎｂ添加鋼以外では、本法が非常に良好である。 光沢度については、２５０未満になると悪く、白色度は
、５０以上のものは全く良くない。耐食性については、
本発明および先行技術（特願平０２−１８８，２７２号
の方法）ではＳｉ被膜が形成されるため、比較的良好で
あるが、本発明ではＮｂ、Ｍｏ添加鋼は脱スケール性が
不良で、これによるもらい錆効果で、当然悪化する。ま
た、前記先行技術で処理したＭｏ、Ｎｂ添加鋼以外は、
第２脱スケールで硝弗酸を使用しているため、Ｓｉ被膜
が薄くなっているため、完璧とは云えない。

【００３７】

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、ステンレス冷延鋼帯の脱スケールについて所
定の温度と時間で焼鈍した後、第１脱スケールとして中
性塩電解、第２脱スケールとして硝酸電解を実施するこ
とにより、光沢、白色度、耐食性の良好なステンレス冷
延鋼帯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】脱スケール後の鋼帯表面の白色度と光沢度との
関係を示すグラフである。

【図２】脱スケール前のフェライト系ステンレス冷延鋼
帯（表２の鋼種Ｃ）の表面組成を示すグラフである。

【図３】図２に示す鋼帯の中性塩電解−硝酸電解後の表
面組成を示すグラフである。

【図４】図２に示す鋼帯をソルト処理したのちの表面組
成を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　本発明の処理をした鋼帯 ２　　ソルト処理した鋼帯

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｍｏ、Ｎｂをほとんど含有せず、かつ
   Ｓｉを０．２〜１．０％含有するフェライト系またはマ
   ルテンサイト系ステンレス冷延鋼帯を所定の温度と時間
   で焼鈍した後、第１脱スケールとして中性塩電解、続い
   て第２脱スケールとして硝酸電解を行うことを特徴とす
   る光沢と耐食性に優れたステンレス冷延鋼帯の製造方法
   。
2. 【請求項２】　　前記ステンレス冷延鋼帯のＣｒは１１
   ．０〜１８．０％、Ｍｏは０．０５％以下、Ｎｂは０．
   ０５％以下である請求項１に記載の光沢と耐食性に優れ
   たステンレス冷延鋼帯の製造方法。
3. 【請求項３】　　前記焼鈍は、再結晶完了後７〜１５秒
   間その温度に保持する請求項１または２に記載の光沢と
   耐食性に優れたステンレス冷延鋼帯の製造方法。
4. 【請求項４】　　前記中性塩電解は、中性塩水溶液濃度
   １００〜３００ｇ／ｌ、温度７０〜９０℃、アノードお
   よびカソード反応電流密度２〜１５Ａ／ｄｍ２　で、前
   記硝酸電解は、硝酸濃度５〜２０％、温度７０℃以下、
   アノードおよびカソード反応電流密度１８Ａ／ｄｍ２　
   以下でそれぞれ行う請求項１〜３のいずれかに記載の光
   沢と耐食性に優れたステンレス冷延鋼帯の製造方法。