JPH04236717A - フェライト系ステンレス鋼板の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フェライト系ステン
レス鋼板、特に耐銹性、耐酸性に優れ、かつ加工性の良
好なフェライト系ステンレス鋼板を製造する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼板は、通常絞
り加工して使用されるが、絞り加工に際しローピングま
たはリジング（以下ローピングという）と称される板の
表面に圧延方向に平行なうね状の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損う。この
ローピング発生の有無は、フェライト系ステンレス鋼の
製造条件によって変化するが、中でも熱間圧延工程の処
理条件と著しい相関があり、仕上圧延開始温度を低くす
るとローピングが少なくなるという知見がある。

【０００３】しかしながら、仕上圧延開始温度を下げて
仕上圧延時の残留歪を残したままで焼鈍を行い、再結晶
を促進させて結晶粒を微細化することにより確かにロー
ピングは低減する。ところが仕上圧延開始温度が低いた
め、仕上圧延時に材料の変形能が低下し、変形が円滑に
行なわれず、材料とロールの間で焼付きが生じて肌荒れ
が発生する。特に材料エッジ部は、温度低下が大きく変
形能が著しく低下するため、肌荒れが発生し易かった。

【０００４】肌荒れが生じたコイルは、焼鈍を行ったの
ち、そのまま冷間圧延すると、肌荒れが押込まれ欠陥と
なって残存し、製品として出荷できない。あるいは欠陥
を除去するため、表面研削等の手入れが必要で、そのた
めの工数がかさむ等の問題点がある。このため、フェラ
イト系ステンレス鋼板の製造において、ローピングの発
生と肌荒れの発生を同時に防止することは不可能であっ
た。

【０００５】上記フェライト系ステンレス鋼板の製造時
のローピングを防止する方法としては、フェライト系ス
テンレス溶鋼を連続鋳造法により鋳造する際、中間容器
内溶鋼の温度を溶融温度＋１５〜２５℃とし、かつ鋳造
中の鋳片湯面下１．５〜３．０ｍの位置に電磁攪拌装置
を設置し、鋳片未凝固相を攪拌推力６０ｍｍＨｄ以上で
攪拌して製造した鋳片を使用する方法（特開昭５２−４
７５２２号公報）、フェライト系ステンレス溶鋼の鋳造
温度を溶融温度＋２５℃以上とし、４５ｍｍＨｄ以上１
３０ｍｍＨｄ以下の攪拌推力のもとで鋳片内の未凝固部
分を電磁攪拌し、かつその攪拌方向を１０ないし３０秒
間隔で正逆方向に変化させ、圧延時のローピング発生を
防止し、かつ鋼中の非金属介在物の集積を防止する方法
（特開昭５４−１２５１３２号公報）あるいは粗圧延開
始温度を１２００℃以下とし、仕上圧延開始温度を９０
０℃以上とすると共に、圧延パスの圧下率が少なくとも
２５％である再結晶圧延を複数パス行い、仕上圧延の後
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、７００〜１１００℃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方法（特開昭
５７−１３７４２７号公報）、鋼片を１０５０℃以上１
１５０℃以下の温度域で３０分以上均熱したのち、１１
５０℃以上１３００℃以下の温度域で６０分以内の均熱
を行い、しかるのち熱間圧延する方法（特開昭６２−３
３７２１号公報）等多くの提案が行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来法のうち、特
開昭５２−４７５２２号公報および特開昭５４−１２５
１３２号公報に記載のフェライト系ステンレス鋼のスラ
ブを連続鋳造する際に所定の攪拌推力で電磁攪拌する方
法は、ローピング防止には効果的であるが、ロール肌荒
れを十分に防止することはできない。また、特開昭５７
−１３７４２７号公報および特開昭６２−３３７２１号
公報に記載の熱間圧延前の加熱温度あるいは該加熱温度
と仕上圧延時の温度と圧下率を所定値に保持して熱間圧
延する方法は、フェライト系ステンレス鋼のスラブの種
類によってはローピングを防止することはできない場合
がある。

【０００７】この発明の目的は、フェライト系ステンレ
ス鋼板製造時におけるローピングとロール肌荒れの双方
を同時に防止することができるフェライト系ステンレス
鋼板の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、特定の
成分範囲のフェライト系ステンレス鋼を用い、連続鋳造
時に特定の攪拌推力で電磁攪拌して製造したスラブを、
特定の温度範囲、特定の圧下率で熱間圧延したのち、焼
鈍することによって、ローピングと肌荒れの双方を同時
に防止できることを究明し、この発明に到達した。

【０００９】すなわちこの発明は、Ｃ：０．０５ｗｔ％
以下、Ｓｉ：０．１０〜５．００ｗｔ％以下、Ｍｎ：０
．１０〜５．００ｗｔ％以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以
下、Ｃｕ：０．３０〜２．００ｗｔ％以下、Ｃｒ：１０
．００〜３０．００ｗｔ％、Ｎ：０．０５ｗｔ％以下、
Ｎｂ：０．２０〜１．００ｗｔ％以下（ただしＮｂｗｔ
％≧Ｃｗｔ％×８＋０．２０ｗｔ％）を含有し、残部が
実質的にＦｅと不可避的不純物からなるフェライト系ス
テンレス鋼を、４５〜１３０ｍｍＨｄの攪拌推力で電磁
攪拌しながら連続鋳造してスラブとなし、該スラブを１
１００〜１２５０℃に加熱して圧下率３０％以下の粗圧
延を行い、ついで入側温度１０００℃以上、出側温度８
４０℃以上で仕上げ圧延を行ったのち焼鈍するのである
。

【００１０】

【作用】この発明においては、上記成分組成のフェライ
ト系ステンレス鋼を、４５〜１３０ｍｍＨｄの攪拌推力
で電磁攪拌しながら連続鋳造してスラブとするから、ス
ラブ中の等軸晶が増加してローピングが改善され、熱間
圧延時の高温圧延が可能となり、ロール肌荒れが防止で
きる。

【００１１】また、前記スラブを１１００〜１２５０℃
に加熱して圧下率３０％以下の粗圧延を行うので、粗圧
延において強圧下が行なわれず、変形能の劣化を防止で
き、表面性状を損うこともない。

【００１２】さらに、仕上圧延機入側温度１０００℃以
上、出側温度８４０℃以上で仕上げ圧延を行うので、圧
延材とロール間での焼付きが防止され、ロール肌荒れが
防止でき、コイル表面研削工数を大幅に低減することが
できる。

【００１３】この発明のフェライト系ステンレス鋼の成
分組成を前記のとおり限定した理由は、以下のとおりで
ある。なお、以下の成分組成における％は、断りのない
限りｗｔ％を示す。

【００１４】Ｃは、耐食性、耐酸性に大きな影響を及ぼ
す元素であり、０．０５％を超えると耐食性、耐酸性が
劣化すると共に、加工性が不良となるため、上限を０．
０５％とした。

【００１５】Ｓｉは、脱酸作用を持つた有用な成分であ
るが、０．１０％未満では十分な脱酸を図ることがこと
ができず、一方５．００％を超えると加工性が劣化する
ところから、その含有量を０．１０〜５．００％とした
。

【００１６】Ｍｎは、脱硫脱酸作用および熱間加工性改
善作用を有するが、０．１０％未満ではこれらの作用に
所望の効果が得られず、一方５．００％を超えてもこれ
らの作用により一段の向上効果が得られないところから
、その含有量を０．１０〜５．００％とした。

【００１７】Ｓは、通常ステンレス鋼の規格でも０．０
３％以下と上限許容値が示されているだけで、特に耐食
性改善という面から、これを厳格に規制することは行わ
れていないが、耐銹性の点から０．００５％以下とする
ことが必要である。自動車用モール材のように仕様の厳
しい用途の場合は、０．００２％以下とするのが好まし
い。このようにＳを低減させる方法としては、塩基性ス
ラグを用いる方法、Ｃａ−Ｓｉ、金属Ｃａ、金属Ｍｇ、
希土類元素等の添加剤を用いる方法などがある。

【００１８】Ｃｕは、鋼に優れた耐銹性耐酸性を付与す
る作用があるが、０．３０％未満ではこの作用に所望の
効果が得られず、一方２．００％を超えると、熱間加工
性が劣化するので、その含有量を０．３０〜２．００％
とした。

【００１９】Ｃｒは、１０．００％未満ではフェライト
系ステンレス鋼自体のもつ通常の耐食性を確保すること
ができず、一方３０．００％を超えると脆化が目立つよ
うになって製造上問題となるばかりでなく、極低硫化の
効果が見られなくなるので、その含有量を１０．００〜
３０．００％とした。

【００２０】Ｎは、耐食性、耐酸性に大きな影響を及ぼ
す元素であり、０．０５％を超えると耐食性、耐酸性が
劣化すると共に、加工性が不良となるため、上限を０．
０５％とした。

【００２１】Ｎｂは、表面性状を劣化させることなしに
鋼中のＣおよびＮ成分を固定して耐銹性耐酸性を向上さ
せ、さらに結晶粒を微細化して成形性を改善する作用が
ある。したがってこれらの作用に所望の効果を得るには
、０．２０％以上にして、かつ、Ｃ含有量との関係にお
いて定めた経験式：Ｎｂ％≧Ｃ％×８＋０．２０％を満
足する量のＮｂを含有させる必要がある。しかし１．０
０％を超えると金属間化合物を形成して加工性が劣化す
るので、その含有量を０．２０〜１．００％で、かつＮ
ｂ％≧Ｃ％×８＋０．２０％とした。

【００２２】また、フェライト系ステンレス鋼板の製造
方法を限定した理由は、つぎのとおりである。前記成分
組成のフェライト系ステンレス鋼スラブの連続鋳造にお
いて、連続鋳造時の電磁攪拌推力を４５〜１３０ｍｍＨ
ｄとしたのは、攪拌推力が４５ｍｍＨｄ未満の場合には
、ローピングの原因となる柱状晶の伸長肥大化を阻止す
ることができない。しかし攪拌推力が１３０ｍｍＨｄを
超えてもこの柱状晶の伸長肥大防止作用が大きくならず
、湯面における人工スラグの巻込みの発生が起こり易く
、品質向上に対しては悪影響をもたらすことになる。 したがってローピングの防止と品質劣化の防止の観点か
らは、攪拌推力は４５〜１３０ｍｍＨｄで十分である。 なお、電磁攪拌による攪拌推力は次式で表わされる。

【００２３】攪拌推力＝４Ｂｍ２・ｒ２・ｆ・σ・Ｆ（
Ｇ）・δ／γ・ρ・Ｋｃ・ｇ ただし、Ｂｍ；最大磁束密度（μｂ／ｍ２）ｒ；ポール
ピッチ（ｍｍ） ｆ；周波数（Ｈｚ） σ；溶鋼の電気伝導度 δ；溶鋼の厚み（ｍｍ） γ；溶鋼の抵抗上昇係数 ρ；溶鋼の比重 Ｋｃ；係数（ほぼ１） ｇ；空隙長さ（ｍｍ）

【００２４】

【数１】

【００２５】Ｋｗ；巻線係数 ｑ；毎極毎相溝数 ｎ；毎溝導係数 Ｉｏ；電流 Ｍｏ；４π×１０−７（真空の透磁率）β；ｇ・ｒで決
まる定数 Ｆ（Ｇ）；（ｒ２・ω・σ・Ｍｏ／π２）×（δ／Ｋｃ
・ｇ）の函数

【００２６】粗圧延時の加熱温度を１１００℃以上１２
５０℃以下としたのは、１１００℃未満であると後工程
の仕上圧延開始温度を１０００℃以上に保持することは
困難となり、圧延材の変形能が低下し、ロールバイト内
での変形が円滑に行なわれず、焼付きが発生し表面品質
が劣化する。また、１２５０℃を超えると結晶粒が粗大
化し、ローピング性が劣化するからである。

【００２７】粗圧延における圧下率を３０％／パス以下
としたのは、粗圧延時に１パス当たり３０％を超える強
圧下、特に粗圧延後段で強圧下を加えると、変形能が低
下し、変形が円滑に行なわれず表面性状を損うからであ
る。

【００２８】仕上圧延機入側温度を１０００℃以上とし
たのは、仕上圧延機入側温度とコイル表面研削パス回数
との関係を示す図１のとおり、１０００℃以下の温度で
仕上圧延を開始すると、圧延材の変形能が低下し、ロー
ルバイト内での変形が円滑に行なわれないため、焼付き
が発生して表面性状を損い、表面研削等の手入れ工数が
増大するからである。

【００２９】仕上圧延機出側温度を８４０℃以上とした
のは、仕上圧延機出側温度とコイル表面研削パス回数と
の関係を示す図２のとおり、８４０℃未満の温度で仕上
圧延を完了すると、温度が低すぎて圧延材の変形が円滑
に行なわれず、焼付きが発生して表面性状を損い、表面
研削等の手入れ工数が増大するからである。

【００３０】なお、仕上圧延完了後の焼鈍は、鋼中のＮ
ｂを固溶化させて再結晶を促進させるため、高温で短時
間の連続焼鈍が好ましい。

【００３１】

【実施例】実施例１ 表１に示す成分範囲のフェライト系ステンレス鋼の溶銑
から表２に示す製造条件で連続鋳造して得た厚さ２００
ｍｍのスラブを、１１８０℃の温度に加熱したのち、表
２に示す圧下率で粗圧延し、厚さ３５ｍｍの粗圧延片と
し、引続き表２に示す温度条件で仕上圧延して厚さ４．
０ｍｍの熱延板とし、これを９５０℃で１５０秒間連続
焼鈍した。得られた各コイルの冷間圧延前の表面研削パ
ス回数と目視によるローピング評点を表２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】表２に示すとおり、本発明法により製造し
たフェライト系ステンレス鋼板は、コイル表面研削成績
ならびにローピング評点が比較例ならびに従来法に比較
し、格段に向上していることは明らかである。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、従来のフェライト系ステンレス鋼板に比較し、表面
欠陥のない、加工特性に優れ、コイルローピング特性を
大きく向上させたフェライト系ステンレス鋼板を製造す
ることが可能となり、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】仕上圧延機入側温度と圧延コイルのコイル表面
研削パス回数の関係を示す線図である。

【図２】仕上圧延機出側温度と圧延コイルのコイル表面
研削パス回数の関係を示す線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．
   １０〜５．００ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．１０〜５．００
   ％以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｃｕ：０．３０〜
   ２．００ｗｔ％以下、Ｃｒ：１０．００〜３０．００ｗ
   ｔ％、Ｎ：０．０５ｗｔ％以下、Ｎｂ：０．２０〜１．
   ００ｗｔ％以下（ただしＮｂｗｔ％≧Ｃｗｔ％×８＋０
   ．２ｗｔ％）を含有し、残部が実質的にＦｅと不可避的
   不純物からなるフェライト系ステンレス鋼を、４５〜１
   ３０ｍｍＨｄの攪拌推力で電磁攪拌しながら連続鋳造し
   てスラブとなし、該スラブを１１００〜１２５０℃に加
   熱して圧下率３０％／パス以下の粗圧延を行い、ついで
   仕上圧延機入側温度１０００℃以上、出側温度８４０℃
   以上で仕上圧延を行ったのち焼鈍することを特徴とする
   フェライト系ステンレス鋼板の製造方法。