JPH046800B2

JPH046800B2 -

Info

Publication number: JPH046800B2
Application number: JP62280753A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kitani; Kenichi Goshokubo
Original assignee: Nippon Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1992-02-06
Also published as: JPH01123098A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、表面光沢、耐食性および耐銹性のす
ぐれたフエライト系ステンレス鋼板の製造方法、
特に光輝焼鈍処理およびそれに続く陽極電解処理
によつて表面光沢、耐食性および耐銹性を一層改
善したNb含有フエライト系ステンレス鋼板の製
造方法に関する。（従来の技術）従来より、光輝焼鈍処理（BA）した材料
（BA材という）、特にステンレス鋼のBA材はそ
のすぐれた表面光沢を生かして、自動車部品、建
材、厨房器具、家庭様電気器具等に使われてい
る。特に、自動車部品用としてNb含有フエライ
ト系ステンレス鋼のBA材が近年大量に使われて
いる。ところが、スレンレス鋼であつても最近は
使用環境の悪化に伴なつて発銹が多くなり、問題
となつている。ところで、フエライト系ステンレス鋼BA材
は、硝酸中で電解することによつて、耐銹性が改
善されることが知られている。例えば、特公昭61
−2760号、特開昭59−23882号、および特開昭59
−6398号参照。しかし、これらの方法は電解電気量がかなり多
く、実際に製造する際に電極の溶損が大きい。ま
た、過度に電解した場合には、表面光沢が失わ
れ、屋外で使用される場合にはかえつて発銹し易
くなることが判明した。これは表面の微細な凹凸
に塵埃や汚れが付着し易く、そこに塩素イオンが
濃縮して、発銹を促進するためと推測される。し
かしながら、ある程度は陽極電解しないと不動態
化しないため十分な耐食性は確保されない。前述の特公昭61−2760号にあつては、冷間圧
延、光輝焼鈍処理を行つてから５〜30ｍＡ／cm²の
低電流密度で２〜30秒間陽極電解する。低電流密
度での短時間電解処理を特徴とするが、その場合
でも総電解電気量は10ｍAsec／cm²以上となり、
実施例ではこれは100ｍAsec／cm²以上となり、か
なり大きなものとなる。しかも光輝焼鈍処理の具
体的な条件はその実施例にあつても開示がない。（発明が解決しようとする問題点）ここに、本発明の目的は、表面光沢、耐食性お
よび耐銹性をいずれも共に実用上十分満足ゆく程
度にまで改善したNb含有フエライト系ステンレ
ス鋼の製造方法を提供することである。（問題点を解決するための手段）かかる問題解決のため本発明者らは、鋭意検討
を重ねたところ、BA条件に限定することによつ
て硝酸電解電気量を少なくして電極の消耗を削減
すると同時に、表面光沢を高め耐銹性を向上させ
得ることを知り、本発明を完成した。すなわち、BA処理によつて表面に薄い酸化膜
ができるが、この膜の性質はBA条件によつて異
なるのであつて、そのようなBA条件と硝酸電解
処理条件とを種々組み合わせて検討した結果、高
度の非酸化性雰囲気下にあつて高温焼鈍を行うこ
とによつて生成した表面酸化膜を利用することに
より、従来よりも少ない電解電気量で耐銹性が顕
著に改善される範囲が存在することを知り、本発
明を完成したのである。本発明の要旨とするところは、フエライト系ス
テンレス鋼板を、露点−35℃以下、O₂濃度
100ppm以下の非酸化性ガス中において920〜1030
℃の温度で焼鈍した後、５〜40％NHO₃水溶液中
において電流密度0.05〜５ｍＡ／cm²で１〜15秒
間、総電解電気量0.5〜50ｍAsec／cm²で陽極電解
処理することを特徴とする、表面光沢、耐食性お
よび耐銹性のすぐれたフエライト系ステンレス鋼
板の製造方法である。本発明の好適態様にあつては、前記フエライト
系ステンレス鋼は、Nbを0.20〜1.00％（ただし、
Nb≧８×Ｃ％＋0.15％）含有する。本発明にあつても光沢をさらに改善する場合に
は、陽極電解処理後、さらに、調質圧延すること
によつて表面の微細凹凸を消失させて、併せて耐
銹性の改善を図つてもよい。（作用）次に、本発明において製造条件を上述のように
限定した理由を詳述する。フエライト系ステンレス鋼：本発明にかかる処理方法はスレンレス鋼一般に
適用されそのすぐれた効果を発揮できるが、特に
フエライト系スレンレス鋼の場合には前述のよう
な用途に多量に使用されており、その実用上の利
益が大きい。特に、Nb含有フエライト系ステン
レス鋼はそのすぐれた光沢性および耐食性が着目
されて使用されていることから、本発明の作用効
果が特に顕著である。 Nb： NbはＣやＮを炭化物や窒化物として固定して
耐食性を高めるだけでなく、表面皮膜中に濃縮し
て耐銹性向上にも役立つ。また、結晶の粗大化を
防いで成形性を改善する効果もある。上記の効果
を得るためには、Nb含有フエライト系ステンレ
ス鋼にあつては、0.20％以上、かつ８×Ｃ％＋
0.15％以上の添加が好ましい。しかし、1.00％を
超えて添加すると、溶接性が悪くなり、コストも
高くなる。露点：露点は−35℃超では表面酸化膜が厚くなりすぎ
るため、硝酸電解電気量を多くしなければ耐食性
が改善されない。酸素： O₂量が100ppm超では表面酸化皮膜が厚くなり
すぎるため、硝酸電解電気量を多くしなければ耐
食性が改善しない。焼鈍温度：焼鈍温度が920℃未満では比較的長時間の焼鈍
が必要であり、FeやCrの多い皮膜ができるため、
硝酸電解電気量を多くしなければ耐食性が改善さ
れない。焼鈍温度が高いほどSiの多い皮膜となつ
て耐食性改善のために必要な電気量が少なくなる
が、一方、1030℃超では結晶粒粗大化が起こり易
く、機械的性質や成形性に悪影響を及ぼす。処理時間は特に制限ないが、余り長時間にわた
ると表面膜が厚くなりすぎるため、一般には、20
〜60秒程度で十分である。なお、通常の光輝焼鈍処理温度は、850〜950℃
といわれている。硝酸濃度：硝酸濃度５％未満では比較的長時間の電解処理
が必要となり、一方、40％超では酸からのヒユー
ム発生が多くなり、作業環境が悪化する。電流密度、電解時間および総電解電気量：総電解電気量が0.5ｍAsec／cm²未満では耐食性
改善効果が認められず、50ｍAsec／cm²超では表
面が粗くなり過ぎて、かえつて耐銹性が劣化す
る。また、この際の電流密度は0.05ｍＡ／cm²、電
解時間は１〜５秒が適当である。すでに従来技術に関連して述べたように、、電
解によつて表面が粗くなると、屋外で使用した場
合に塵埃や汚れが付着しやすくなり、これに塩素
イオンが濃縮して発銹しやすくなるけれども、本
発明の場合には、上述のように極低電流密度で短
時間処理するだけであるので、電解処理後の表面
の粗面化はかなり阻止できる。しかし、一層の光
沢および耐銹性を確保するには、本発明にあつて
もその好適態様としては電解後に鏡面研磨された
ロールで調質圧延することが好ましく、これによ
り表面光沢および耐銹性がさらに一層改善され
る。かかる調質圧延は、特に制限されないが、好ま
しくは圧下量は0.5〜1.2％である。なお、本発明における陽極電解処理は、被処理
材に正の電気を付与して行う電解処理であり、通
常は被処理材に直接導線を接続して行われる。し
かし、工業規模で連続的にステンレス鋼帯を処理
しようとする場合には、例えば、第１図にその平
面図を、第２図にその側面図を示すような、ステ
ンレス鋼帯１に対する間接通電方式を採用し、図
示のように並べられた正と負の一連の電極２の近
くにスレンレス鋼帯１を連続的に通過させて間接
的にスレンレス鋼帯に電気を流す方法が便利であ
る。この方法によれば、鋼帯は固定された電極の間
を連続的に通過する訳であるが負極（で表示）
の近くを通過する際に鋼帯の表面に正の電気が誘
起され、陽極電解処理が行われる。なお、この際に鋼帯から硝酸溶液中に流れる正
電流の量や電流密度や電解時間を正確に実測する
ことは事実上困難である。なぜなら、電極間のロ
ス電流や鋼帯表面上の電解処理面積が鋼帯と電極
の間隔等の因子によつて大いに異なるためであ
る。しかし、総電極電気量が同じであればその効
果は直接通電の合倍と同じであると考えられる。したがつて、本発明において限定した電流密
度、電解時間および総電解電気量は、直接通電よ
つてその効果を認められた範囲を意味するが、同
時に間接通電電解において同じ効果を得たとすれ
ば、そのときに鋼帯表面に流れた正電流の密度、
時間および総電解電気量は本発明の範囲内にある
と考えられる。次に、本発明の実施例を説明する。実施例第１表にその合金組成を示すNb含有フエライ
ト系スレンレス鋼（）の冷延鋼帯（板厚0.4mm）
をH₂とN₂との混合ガス（容量比＝３：１）中で
焼鈍した。なお、このときの焼鈍温度、混合ガスの露点お
よびO₂濃度は第２表にまとめて示す通りであつ
た。焼鈍後のスレンレス鋼を第２表に示す条件（硝
酸濃度、温度、電流密度および時間）で陽極電解
処理した。ただし、例No.７、８は陽極処理と陰極
処理を休止をはさんで交互に行つたものであり、
この場合には陽極処理のみの時間の合計を本発明
範囲内の１〜15秒に限定する必要がある。光沢の評価は光沢系（村上色彩技術研究社製、
商品名：光沢計GM−26D型）を用いて行つた。
グロス値1100以上を○、900〜1100を△、そして
900以下を×として第２表に示した。これらの結果からも明らかなように、本発明例
である例No.１〜８はいずれも優れた光沢を有して
おり、陽極電解処理なしの比較例（例No.14）と同
等の光沢であつた。しかし、陽極電解の程度が多
すぎた場合には調質圧延によつても十分な光沢が
得られなかつた（例No.13参照）。耐食性または耐銹性は、次の４つの方法によつ
て評価した。 (1) 硫酸浸漬試験： 30℃、4N−H₂SO₄中に30分間浸漬し、表面
光沢および自然電位を調べた。耐食性の劣るも
の（×で表示）は表面が溶解して光沢が低下す
ると同時に、自然電位も−0.4〜−0.6V（飽和カ
ロメル電極基準）にまで低下した。これに対
し、耐食性の良好なもの（○で表示）は、光沢
が変化せず、自然電位も−0.1V以下にはなら
なかつた。 (2) 孔食電位試験： JIS Ｇ 0577−1980に準じて、40℃の温度の
0.5MNaCl水溶液中における孔食発生限界電位
（飽和カロメル電極基準）を測定した。 (3) フエロキシルテスト： 100ml中にK₃Fe（CN）₆を３ｇ、K₄Fe
（CN）₆・3H₂Oを３ｇおよびNaClを４ｇ含み、
塩酸でPHを３に調節された水溶液でぬらしたろ
紙を試験面に張り付け、22℃で10分間保持し
た。耐食性の劣るものは、局部的に起こる腐食
反応によつて試験面より鉄が多く溶け出し、こ
れがK₃Fe（CN）₆などと反応して、青色物質を
生じ、斑点状にろ紙に付着する。この青色斑点
の発生程度をJIS Ｈ 8502−1982のレイテング
ナンバー（R.N.）で表示した。R.N.が小さい
ほど青色斑点の発生程度が多く、耐食性が劣
る。 (4) 大気暴露試験：新潟県上越市（海岸より約200mmの距離）に
おいて６ケ月間大気暴露試験を行い、試験面に
生じた「しみ状の発銹」の程度をJIS Ｈ 8502
−1982のレイテイングナンバー（R.N.）で表
示した。これらの結果は同じく第２表にまとめて示す
が、それからも分かるように、本発明例にあつ
ては、いずれも耐硫酸性および耐孔食性が優
れ、フエロキシテストによる耐食性、大気暴露
試験による耐銹性も優れている。これに対し、比較例のうち、光輝焼鈍の温度が
低すぎるもの（例No.９）、露点が高過ぎるもの
（例No.10）、O₂濃度が高すぎるもの（例No.11）は、
陽極電解処理につても充分な耐食性が得られなか
つた。一方、陽極電解処理が少なすぎるもの（例No.
12）や、反対に多すぎるもの（例No.13）や、処理
しないもの（例No.14）は、耐食性も本発明に比べ
て大幅に劣る。

【表】

【表】（発明の効果）このように、本発明は極低電流密度、短時間処
理を特徴とし、その結果従来と同等あるいはそれ
以上の優れた耐食性、光沢、そして耐銹性などの
特性を有するものであつて、しかも短時間処理が
可能であるということは、連続処理に適した方法
ということで、実用上の利益は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、間接通電方式の原理を説明する略式
平面図；および第２図は、第１図の略式側面図で
ある。１：ステンレス鋼帯、２：電極。

Claims

【特許請求の範囲】１フエライト系ステンレス鋼板を、露点−35℃
以下、O₂濃度100ppm以下の非酸化性ガス中にお
いて920〜1030℃の温度では焼鈍した後、５〜40
％NHO₃水溶液中において電流密度0.05〜５ｍ
Ａ／cm²で１〜15秒間、総電解電気量0.5〜50ｍ
Asec／cm²で陽極電解処理することを特徴とする、
表面光沢、耐食性および耐銹性のすぐれたフエラ
イト系ステンレス鋼板の製造方法。２前記フエライト系ステンレス鋼がNbを0.20
〜1.00％（ただし、Nb≧８×Ｃ％＋0.15％）含有
する特許請求の範囲第１項記載の方法。３陽極電解処理後、さらに、調質圧延する特許
請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。