JPH05163588A - 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法

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JPH05163588A
JPH05163588A JP33054291A JP33054291A JPH05163588A JP H05163588 A JPH05163588 A JP H05163588A JP 33054291 A JP33054291 A JP 33054291A JP 33054291 A JP33054291 A JP 33054291A JP H05163588 A JPH05163588 A JP H05163588A
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Yutaka Oka
裕 岡
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根 雄 二 曽
Yoshihiro Yazawa
沢 好 弘 矢
Masaaki Ishikawa
川 正 明 石
Masayuki Hino
野 真 行 肥
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Abstract

(57)【要約】 【目的】防眩性と耐食性を兼ね備えた低白色度のステン
レス鋼板の製造方法の提供。 【構成】重量%で、C:0.020%以下、Cr:1
7.0〜35.0%、Mo:0.5〜4.0%、Cr+
3Mo:26〜40%、Si:0.05〜1.0%、M
n:0.05〜0.5%、Al:0.005〜0.2
%、残部Feおよびその他不可避的不純物からなり、鋼
板の表面粗さ(Ra)が0.5〜10.0μmの冷延鋼
板を600〜900℃に加熱したのち2℃/sec以上
の冷却速度で冷却し、中性塩溶液中で1〜20A/dm2
条件で電解し、その後硝酸と弗酸の混酸または硝酸に浸
漬する。さらに、ステンレス鋼板をNb:0.1〜0.
5%、Ti:0.1〜0.5%、V:0.05〜0.5
%の一種以上の元素を含有するのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は屋根などの外装材に用い
られる防眩性と耐食性を兼ね備えたステンレス鋼板に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼板を屋根などの外装材に用
いる場合、耐食性に加えて、防眩性及びステンレス鋼特
有の色調が要求される。防眩性は鋼板表面に大きな凹凸
をつけて光の反射率を低減することが有効である。鋼板
表面の凹凸は表面に凹凸の加工を行ったダルロールを用
いた圧延により、ロール表面を鋼板へ転写させることに
よりつけられる。
【0003】防眩性を付与したステンレス鋼としては特
開昭61−227193号や特開平1−162779号
に示されているダル仕上げステンレス鋼があるが、これ
らはいずれも化学発色処理を行う着色ステンレス鋼板で
あり、無彩色から白色のステンレス鋼に関する本発明と
は根本的に異なる。
【0004】ステンレス鋼板が屋根用に使われた例とし
てはパリのショッピングセンターの屋根に特殊なダル−
サテン仕上げのオーステナイトステンレス鋼板が使用さ
れた例がNickel, Volume 6, Number 3, 1991, P.8 に記
載されている。
【0005】ステンレス鋼板の表面の色調(白色度)は
焼鈍工程を焼鈍・酸洗(AP)工程にするのか、光輝焼
鈍(BA)工程にするのがで決まることが知られてい
る。AP工程では白く仕上がり、白色度は高くなる傾向
がある。一方、BA工程では、AP工程のように、酸洗
(P)工程がないためAP工程に比べて、白色度が低く
なり、金属特有の色調をもつ。このBA鋼板は屋根用等
の外装材に仕上げられるが、耐食性がAP工程材に比べ
て劣るという欠点がある。また、AP工程ではBA工程
に近い色調の鋼板を得ることは極めて難しいのが現状で
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ダル圧延後、BA工程
を経た鋼板は白っぽさが低減しているため、金属光沢を
保ちながら、防眩性にも優れるという特徴を持つ。しか
し、この工程を経た鋼板の耐食性はダル圧延後AP工程
を経た鋼板に比較して劣るという問題がある。本発明
は、前記問題点を解決した、防眩性と耐食性を兼ね備え
た低白色度のステンレス鋼板の製造方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【発明を解決するための手段】防眩性はダル加工で付与
できるものの、耐食性は低下すること、ダル圧延後焼鈍
して(硝酸+弗酸)の混酸で酸洗した鋼板は耐食性は確
保されるが、白色度が高すぎることなど現状では、防眩
性、耐食性、低白色度のステンレス鋼板を得ることはで
きなかった。
【0008】防眩性は結晶粒単位の表面粗さでは付与す
ることができず、結晶粒が数個〜数十個の単位で表面に
凹凸ができることが必要であり、またこのような表面の
凹凸は長期の大気暴露下における耐食性及び色調にも影
響することがわかった。そのためには、焼鈍前に、ダル
ロールで1パス以上の圧延を行なって適正な表面粗度に
調整することが必要である。
【0009】ダル加工と耐食性の関係を明確にするため
に、ダル圧延後の鋼板表面を詳細に調査した結果、鋼板
表面にはダルロール表面の凸部と接し、面圧の高い状態
で圧延された強加工部分や倒れ込みが存在し、これら表
面の加工組織が耐食性に影響していることがわかった。
【0010】一方、ダル圧延後、焼鈍して(硝酸+弗
酸)の混酸で酸洗した鋼板には倒れ込みは少なくなって
いるが、結晶粒界の溶解が著しく、それが原因となって
白色度が高くなっている。特に、900℃より高い温度
で焼鈍した鋼板の酸化スケールはアルカリ溶融塩へ浸漬
しなければ除去できない。アルカリ溶融塩への浸漬は酸
洗後の白色度を高くする。
【0011】屋根などの外装材に用いられるステンレス
鋼は、種々の汚染物質や塩分を含む雨水と接し、湿潤乾
燥が繰り返される環境に曝される。そのため、施工初期
の状態を長期間にわたって保持するために、汎用ステン
レス鋼より優れた耐食性が要求される。
【0012】湿潤と乾燥が繰り返される大気中の環境下
で、高い防眩性と低い白色度を保持するステンレス鋼板
を耐食性、防眩性および色調の点から種々検討した結
果、重量%で、C:0.020%以下、Cr:17.0
〜35.0%、Mo:0.5〜4.0%、Cr+3M
o:26〜40%、Si:0.05〜1.0%、Mn:
0.05〜0.5%、Al:0.005〜0.2%、残
部Feおよびその他不可避的不純物からなり、鋼板の表
面粗さ(Ra)が0.5〜10.0μmの冷延鋼板を6
00〜900℃に加熱したのち2℃/sec以上の冷却
速度で冷却し、中性塩溶液中で1〜20A/dm2 の条
件で電解を行ない、その後硝酸と弗酸の混酸または硝酸
に浸漬することにより防眩性と耐食性を兼ね備えた外装
用ステンレス鋼板を製造することができる。
【0013】さらに、Nb:0.1〜0.5%、Ti:
0.1〜0.5%、V:0.05〜0.5%の一種以上
の元素を含有するステンレス鋼板を用いると、耐食性、
防眩性および色調に優れた屋根等の外装用ステンレス鋼
板を製造するのに有利であることがわかった。
【0014】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。まず、
本発明で用いるステンレス鋼の成分および表面性状の限
定理由について述べる。
【0015】C:0.02%より多いと製造中の熱処理
でCr炭化物を形成し、そのため、耐食性が低下する。
したがって、C量は0.02%以下に限定した。
【0016】Cr:耐食性を付与するための必須成分で
あるが、17%より少ないと、長期の大気中の曝露で発
銹する。一方、35%を超えると、延性及び靱性が著し
く低下して、薄板への製造性を著しく阻害する。したが
って、Crの含有量を17〜35%に限定した。
【0017】Mo:耐孔食性向上に効果があるが、0.
5%より少ないと大気中暴露における孔食発生傾向が高
くなり。一方、4.0%を超えると熱間加工性が著しく
低下する。したがって、Moの含有量を0.5〜4.0
%に限定した。
【0018】CrとMoの含有量は、重量%で(Cr+
3Mo)で表される指標が26〜40であることが好ま
しい。
【0019】Crの耐食性向上効果を確保するために、
NbとTiの添加が有効であり、本発明においてはNb
とMoの添加量を以下のように限定した。
【0020】Nb:Cと結合して炭化物を作り、粒界へ
のCr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素
である。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制
する効果が小さく、0.5%より大きいと靱性を低下さ
せる。したがって、Nbの含有量は0.1〜0.5%に
限定した。
【0021】Ti:Cと結合して炭化物を作り、粒界へ
のCr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素
である。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制
する効果が小さく、0.5%より多いと靱性を低下させ
る。したがって、Tiの含有量は0.1〜0.5%に限
定した。
【0022】V:Cと結合して炭化物を作り、粒界への
Cr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素で
ある。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制す
る効果が小さく、0.5%より多いと靱性を低下させ
る。したがって、Vの含有量は0.1〜0.5%に限定
した。
【0023】Si:脱酸剤として添加するが、0.05
%未満では効果が小さく、1.0%を超えると機械的性
質に悪影響を及ぼす。したがって、Siの添加量は0.
05〜1.0%に限定した。
【0024】Mn:0.5%を超えると耐食性が低下す
る。一方、0.05%未満とすると経済性が損なわれ
る。そこで、Mnの添加量を0.05〜0.5%に限定
した。
【0025】Al:脱酸剤として添加するが、0.00
5%未満では効果が小さく、0.2%を超えると機械的
性質に悪影響を及ぼす。したがって、Alの添加量を
0.005〜0.2%に限定した。
【0026】以上の化学組成をもつステンレス鋼板にダ
ル加工することが耐食性と防眩性を付与するのに必要で
ある。ダル加工による表面粗さ(Ra)が0.5μmよ
り小さい場合には、太陽光線の入射角度が60°より小
さいと眩しさを感じてしまう。一方、表面粗さが10.
0μmを超えると大気暴露中に大気に浮遊する汚染物質
がたまり、耐食性が極端に低下する。したがって、表面
粗さは0.5〜10.0μmに限定した。
【0027】以上説明した成分および表面性状を有する
ステンレス鋼について、本発明では下記の処理を施すこ
とにより、防眩性および耐食性を兼ね備えた外装用ステ
ンレス鋼を製造する。
【0028】上記ステンレス鋼にまず加熱冷却処理を施
す。加熱温度が900℃を超えると鋼板の白色度は高
く、白っぽい板となり、また酸化スケールの生成が不均
一になりやすいことに加えて、高温のアルカリ溶融塩と
著しく反応するため、酸洗むらになりやすい。加熱温度
が600℃未満の場合には、ダル加工部の軟化が不十分
であり、またダル加工で生成した倒れ込みなどの表面欠
陥を酸洗除去できず、硬質で、耐食性が低い材料とな
る。そのため加熱温度を600〜900℃に限定した。
【0029】加熱後の冷却において、冷却速度が2℃/
secより遅い場合、靱性が低下するため、冷却速度を
2℃/sec以上に限定した。冷却停止温度は低い方が
よく、好ましくは450℃以下がよい。
【0030】次いで、中性塩中で電解処理を行なう。中
性塩としては、硫酸ソーダなどを好適に用いることがで
きる。電解条件について述べると、中性塩溶液中の電解
電流値が1A/dm2 未満の場合、脱スケールに時間を
要するし、一方、20A/dm2 を超えると経済性が低
下する。したがって、電解電流値を1〜20A/dm 2
に限定した。電解時間は、10〜120secとするの
がよい。
【0031】上記の中性塩中での電解処理だけでは耐食
性が不十分である。そこで、ステンレス鋼板の表面を不
動態化するために酸に浸漬する。用いる酸は、硝酸と弗
酸の混酸または硝酸が好ましい。混酸は温度40〜80
℃、濃度5〜25%、硝酸は温度30〜70℃、濃度8
〜20%とするのがよい。なお浸漬時間は適宜選択すれ
ばよい。
【0032】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【0033】(実施例)第1表に示す化学組成の鋼を溶
解し、熱間圧延により、4mmの板厚の鋼板とした。1
000℃×10minの急冷の熱処理を施したのち、酸
化スケールを酸洗除去した。これら鋼板を0.8mmま
で冷間圧延して、最終パスは表面粗さが4〜20μm の
ダルロールで圧延した。ダル加工された鋼板を第2表に
示す工程で処理した。なお、焼鈍条件は400〜100
0℃、在炉120sとし、アルカリ溶融塩浸漬では40
0℃の(NaOH+NaNO3 )の溶融塩を用い、30
秒浸漬し、中性塩電解では、70℃の20%Na2 SO
4 溶液を用い、20秒電解した。最終製品の白色度、光
沢度、孔食電位、衝撃値を測定した結果を第3表に示
す。
【0034】第3表から明らかなように、本発明による
鋼板は耐食性、防眩性に優れ、色調はダル加工後光輝焼
鈍した鋼板とほぼ同等であることがわかる。
【0035】光沢度は、光沢計を用い、入射角20°の
条件により測定した。
【0036】白色度は、測色色差計を用いてL、a、b
を測定し、 ハンター式 W(Lab)=100-[(100-L)2+a2+b2]1/2 により算出した。
【0037】衝撃値は、サブサイズの2mmVノッチシ
ャルピー試験片を用い室温で試験した値で評価した。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【表3】
【0041】
【発明の効果】本発明はステンレス鋼の化学組成をある
特定範囲に限定して、大気中暴露における長期にわたる
耐食性を確保し、防眩性付与のためのダル加工による耐
食性の低下を、光輝焼鈍とそれに続く冷却・さらには中
性塩溶液中の電解、酸法条件を工夫することにより回避
して、耐食性、防眩性に優れた低白色度のステンレス鋼
板を得ることができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢 沢 好 弘 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 石 川 正 明 神戸市中央区脇浜海岸通2番88号 川崎製 鉄株式会社阪神製造所内 (72)発明者 肥 野 真 行 神戸市中央区脇浜海岸通2番88号 川崎製 鉄株式会社阪神製造所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%で、C:0.020%以下、Cr:
    17.0〜35.0%、Mo:0.5〜4.0%、Cr
    +3Mo:26〜40%、Si:0.05〜1.0%、
    Mn:0.05〜0.5%、Al:0.005〜0.2
    %、残部Feおよびその他不可避的不純物からなり、鋼
    板の表面粗さ(Ra)が0.5〜10.0μmの冷延鋼
    板を600〜900℃に加熱したのち2℃/sec以上
    の冷却速度で冷却し、中性塩溶液中で1〜20A/dm
    2 の条件で電解を行ない、その後硝酸と弗酸の混酸また
    は硝酸に浸漬することを特徴とする防眩性と耐食性を兼
    ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】Nb:0.1〜0.5%、Ti:0.1〜
    0.5%、V:0.05〜0.5%の一種以上の元素を
    含有する請求項1に記載の防眩性と耐食性を兼ね備えた
    外装用ステンレス鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】冷却工程において冷却停止温度は450℃
    以下である請求項1または請求項2に記載の防眩性と耐
    食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007038250A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Honda Motor Co Ltd 鍛造用金型及びその製造方法
JP2020007597A (ja) * 2018-07-05 2020-01-16 日本製鉄株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007038250A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Honda Motor Co Ltd 鍛造用金型及びその製造方法
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