JPH05255816A

JPH05255816A - 加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼およびその薄鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH05255816A
Application number: JP8754792A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ishijima; 聡石島; Kozo Harada; 耕造原田; Tetsuo Sakiyama; 哲雄崎山; Takashi Abe; 隆阿部; Kaoru Uchino; 薫内野
Original assignee: NKK Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼及
びその薄鋼帯等の薄鋼板の製造方法を提供する。【構成】１〜３μm の酸化系介在物を50〜200 個/mm²
含有し３μm 超の介在物数を５個/mm²以下としたフェラ
イト系ステンレス鋼。該鋼の熱延鋼帯を焼鈍酸洗し全圧
下量の50％以上を400mm 以上の直径のワークロールを有
する連続型冷間圧延機で圧延するフェライト系ステンレ
ス薄鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加工性の優れたフェライ
ト系ステンレス鋼およびその薄鋼帯などの薄鋼板の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来フェライト系ステンレス薄鋼板は厨
房機器や家電機器などに広く利用されており、このよう
な用途においては加工性と共に美麗さが要求されている
が、苛酷な深絞り加工では割れが発生し高度なプレス加
工には適用できなかった。このようなことから超深絞り
用フェライト系ステンレス鋼板として極低炭素でTi、Nb
を添加したフェライト系ステンレス鋼板が例えば特開昭
58−104185号、特公平２−7391号に開示されている。即
ち、特開昭58−104185号は（Ｃ＋Ｎ）を0.０４％とし、
（Nb＋Ti）を１０×（Ｃ＋Ｎ）以上複合添加したもので
ある。また、特公平２−7391号はＣ：0.０２〜0.０３
％、Ｎ≦0.０２％とし、Tiを６×（Ｃ＋Ｎ）以上添加し
たものである。

【０００３】特公昭５０−１４９６５号公報においては
クロム系ステンレス鋼に関し、リジングを少なくするた
めに溶鋼中で分解可能な周期律表の第VI族あるいは第VI
I 族金属の酸化物ないし該金属酸化物を含有する化合物
または混合物を添加することが提案されている。

【０００４】低炭素冷延鋼板において大径ロールで圧延
を行なうと、せん断変形量が小さくなりｒ値に有効な集
合組織が発達し加工性が向上することは良く知られてい
る。これをフェライト系ステンレス薄鋼板に応用する試
みが、例えば特公平２−27412 号や特公平２−14122 号
に開示されている。特公平２−27412 号ではAlを0.０８
〜0.５％含有させることにより熱延板焼鈍を省略し、中
間焼鈍前の冷間圧延を５００mm以上の大径ロールを使用
すると加工性が向上するとしている。特公平2-14122 号
は直径１５０mm以上の大径ロールで全圧下量の６０％以
上を圧延しさらに小径ロールで圧延すると加工性が向上
するとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭58−104185号、
特公平2-7391号に開示されているように成分調整のみを
行ない、極低炭素鋼にTi、Nbを添加したフェライト系ス
テンレス鋼板は、固溶Ｃ、Ｎの低下によりある程度の加
工性向上は認められるが、Ti、Nb添加によるコスト上昇
やプレス成形後のリジングの発生などの問題点がある。

【０００６】前記した特開昭５０−１４９６５号公報に
よるものは耐リジング性をよくすることが可能であると
しても酸化物系介在物の粒度およびその量を制御するも
のでないからその他の特性については従来の一般技術に
おけると同様に該介在物の増加は好ましくない傾向を示
し、また溶鋼における該酸化物の浮上性が大きいため有
効な量を添加することが容易でなく、更にはスラブ位置
での不均一性が増大し部分的欠陥を生じ易いなどの不利
がある。

【０００７】一方、低炭素冷延鋼板において一般化して
いる大径ロール圧延による加工性向上技術をフェライト
系ステンレス薄鋼板に応用しようとする技術において
は、フェライト系ステンレスの固溶しているＣ、Ｎ濃度
が高く冷延焼鈍後の集合組織変化が低炭素冷延鋼板と同
様にならないために加工性の向上は得られなかった。特
公平2-27412 号や特公平２−14122 号に開示されている
タンデム型冷間圧延機を利用する試みは、SUS430に Al
を添加し熱延板焼鈍を省略したものや通常の SUS430 に
適用しているため、固溶Ｃ、Ｎの濃度が十分に低減して
いないので、加工性の向上はわずかである。

【０００８】なおステンレス鋼板などにおいては前記の
ような加工性（ｒm 値：ｒm ＝ｒ₄₅／２＋ｒ₀ ／４＋ｒ
₉₀／４）と共に加工時に鋼板の表面に縞模様の発生（リ
ジング）が少ないことや表面疵の少ないことなどが共に
枢要であって、これらの各要請を有効に満足させること
が困難である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ね、従来においてはできるだけ減少すべく高清
浄化が図られている介在物について、特に３μm 以下の
微細介在物に注目し、この従来においては注目されるこ
とのなかった特定範囲の介在物を特定量範囲に制御する
ことにより、フェライト系ステンレスのｒ値が高く且つ
安定して得られ、特に大径ロールで圧延することにより
好ましく増大せしめ得ることを初めて見出した。又これ
により、Ti、Nb添加によるコスト上昇を招くことなし
に、加工性の優れたフェライト系ステンレス鋼板をタン
デム型の冷間圧延機を利用して生産性を向上させて提供
することに成功したものであって、以下の如くである。

【００１０】(1) １〜３μm の酸化物系介在物を５０
〜２００個／mm²含有し３μm を超える介在物数を５個
／mm²以下としたことを特徴とするフェライト系ステン
レス鋼。

【００１１】(2) １〜３μm の酸化物系介在物を５０
〜２００個／mm²含有し３μm を超える介在物数を５個
／mm²以下としたフェライト系ステンレス鋼熱延鋼帯を
焼鈍酸洗し、全圧下量の５０％以上を４００mm以上の直
径のワークロールを有する連続型冷間圧延機で圧延する
ことを特徴とする加工性に優れたフェライト系ステンレ
ス薄鋼帯及び薄鋼板の製造方法。

【００１２】(3) 前記（２）項に記載の製造方法を実
施するに当って、全圧下量の５０％以上を４００mm以上
の直径のワークロールを有する連続型冷間圧延機で圧延
する冷間圧延工程において、１回ないし２回の中間焼鈍
を施すことを特徴とする加工性に優れたフェライト系ス
テンレス薄鋼帯及び薄鋼板の製造方法。

【００１３】

【作用】上記したような本発明について更に説明する
と、 SUS430 に代表されるフェライト系ステンレス鋼板
は0.０４〜0.０８％Ｃ、0.０３〜0.０６％Ｎを含有する
のが一般的で、かなりの量のＣ、Ｎが固溶している。ｒ
値を向上させるためには固溶Ｃ、Ｎがあるレベル以下で
あることが必要である。Ti、Nbを含まないフェライト系
ステンレス鋼板においては固溶Ｃ、Ｎ量を低減すること
はかなり困難であり、これらの元素を含ませたものでも
Ｃ、Ｎを完全に固着することは現実的に難しい。本発明
者らはこのような背景から、従来とは異なる視点からの
検討を行った結果、固溶Ｃ、Ｎ量の低減には酸化物系介
在物の微細分散が極めて有効であることを見いだした。

【００１４】即ち、ロール径を、７０mm、３５０mm、お
よび４００mmと５８０mmに変化させると共に全圧下量７
５％で圧延した場合において、ｒm と表面欠陥率に及ぼ
す１〜３μm の酸化物系介在物数の影響を図１に要約し
て示すが、ロール系の如何でそれなりに異なるにして
も、介在物数が５０個／mm²以上でｒm 値が1.１〜1.６
６以上のように５０個／mm²以下の場合の0.９３〜1.４
４よりも相当に高い優れた加工性を有することがわか
る。つまり、熱間圧延後の鋼帯において１〜３μmの微
細な酸化物系介在物は固溶Ｃ、Ｎ濃度を低下させるもの
と推定され、冷延焼鈍後に優れた加工性を付与させるた
めには５０個／mm²以上必要であって安定した加工性が
得られる。然し過剰に含有させることは技術的に困難で
あるとともに疵の原因になって表面不良を来すことから
２００個／mm²以下とした。なお３μm を超える粗大な
介在物は熱冷延時の疵の原因となるので５個／mm²以下
とした。また１μm 未満の極微細介在物については正確
に計数すること自体が極めて困難であると共に１〜３μ
m のものを制御することによって実質的な制御も可能で
あるから制御範囲外とした。

【００１５】つまり、本発明者等がこのようなフェライ
ト系ステンレス鋼における酸化物系介在物に関して仔細
に検討を重ねた結果によると、１〜３μm の微細な酸化
物系介在物は、熱延及び焼鈍時に再結晶の核、炭窒化物
の析出サイトとなり再結晶粒を微細にするとともに、炭
窒化物を微細に分散させ、固溶Ｃ、Ｎ濃度を低下させ、
加工性を向上させる。斯かる作用は介在物径による影響
があり、介在物径が大きいほど効果は大きくなるが、前
記したように粗大な介在物は表面疵の原因となるので３
μm を超える介在物は５個／mm²以下とした。また、微
細な酸化物系介在物は熱延冷延工程を経ても変形しにく
いため、１〜３μm の酸化物系介在物の適量存在は曲げ
性や疲労特性を劣化させることはない。これらの結果と
して前記図１に示したように圧延条件如何に拘わらず、
卓越した加工性を安定して得しめることができる。

【００１６】介在物径が大きくなり、あるいは１〜３μ
m の微細介在物であってもその数が多くなると表面疵の
発生原因となり、従って加工性向上と表面特性の劣化防
止を共に達成するためには前記の範囲に限定することが
必要である。

【００１７】前記したような介在物のサイズと密度の制
御は精練、鋳造過程における脱酸方法、二次精練方法並
びにバブリング攪拌の適正化によって行うことができ
る。脱酸においてはスラグ塩基度を1.９〜2.７に調整し
て溶存酸素量の適正化を計り、１〜３μm の介在物を生
成させる。その後、 Ar を流量0.５〜3.０Ｎm³／min
で、５〜６０分ブローイングを行ない、３μm を超える
介在物を浮上させる。図２に示したように塩基度の関係
において得られる１〜３μm および３μm 以上の介在物
数を示すが、バブリングの条件を上記のようにし、塩基
度を1.９〜2.７とした時、１〜３μm の介在物数は５０
〜２００個／mm²、３μm を超える粗大な介在物数は５
個／mm²以下となり、本発明範囲となることが理解され
る。

【００１８】また、本発明では前記したようなフェライ
ト系ステンレス鋼板の製造法として特定ロールを用いる
と共にその組合わせ圧延を提案するもので、前述した図
１のように介在物数が一定の条件下においても７０mmお
よび３５０mmのロール径の場合においてはｒm 値が相当
に異なり、例えば１〜３μm の酸化物系介在物数が５０
個／mm²の場合において、ロール径７０mmでｒm が1.１
０、３５０mmでrmが1.１８程度であるのに対し、ロール
径４００mmではｒm が1.３８程度と大幅に高くなり、ロ
ール径５８０mmではrmが1.４４程度である。１〜３μm
の介在物が１００〜２００個／mm²では前記各ロールの
場合に以下の如くである。ロール径７０mm ： rm 1.２０〜1.２４ロール径３５０mm ： rm 1.２９〜1.３３ロール径４００mm ： rm 1.４５〜1.５８ロール径５８０mm ： rm 1.６３〜1.６６

【００１９】即ちロール径が大となるに従い、前述した
ような介在物存在下でｒ値をそれなりに向上し得るとし
ても、このロール径が３５０mmから４００mmとなること
によって大幅なｒ値の向上が得られ、４００mm以上のロ
ールを用いることによって好ましい加工性の向上を安定
して得ることができる。

【００２０】又本発明によるものは同じくその製造法と
して大径ロールと小径ロールを併用して圧延することが
でき、図３には前記したようなｒm と全圧下量に対する
大径ロール圧延の割合との関係を示すが、大径ロール圧
延が５０％以上において優れたｒm を得しめることは明
らかである。また、１〜３μm の酸化物系介在物数が３
７個／mm²では大径ロールの圧延割合が増加してもｒm
の向上は僅かであるのに対し、この介在物数が６７個／
mm²となることにより５０％附近で急激なｒm向上が得
られ、介在物数との間に密接な関係が確認される。

【００２１】更に図４には３８０〜５８０mmの各大径ロ
ールと径７０mmの小径ロールにより７５％の全圧下量に
対し各々５０％の圧延を行った際の、ｒm に及ぼす大径
ロール径の影響を要約して示したが、３８０mmでは７０
mmの場合と殆ど変化がないのに対し、４００mmでｒm が
大幅に向上し、特に介在物数が６７個／mm²以上におい
て著しい向上が認められ、介在物数との関係において大
径ロール圧下によるｒm が1.４８以上と向上の大きいこ
とは図３とも相俟って明らかである。

【００２２】本発明では熱間圧延後、焼鈍酸洗した冷延
用素材にｒ値に有効な集合組織を付与させるために全圧
下量の５０％以上を４００mm以上の直径のワークロール
を有する連続型の冷間圧延機で圧延を行なう。ロール径
が大きくなると板中心部の歪み量が増大し再結晶を促進
させるが、このときは前記介在物が存在すると板中心部
での有効歪み量が増大し、再結晶後の（１１１）面集合
組織が強く形成されるものと推定されるが、介在物が大
きさおよび量において夫々制御された条件下では斯様な
作用を得しめるワークロール径も亦影響するものの如く
で、４００mm以上において好ましいｒ値などの向上がも
たらされる。４００mm未満の直径のワークロールではｒ
値に有効な集合組織の集積が乏しく、全圧下量に対する
大径ロールの圧延の割合が５０％未満では加工性に有利
な集合組織の発達が十分ではないので、全圧下量の５０
％以上を４００mm以上の直径のワークロールで圧延する
こととした。

【００２３】即ち、大径ロール圧延ではせん断歪み量が
小さく（１００）面等のｒ値を低下させる再結晶集合組
織の発達を抑制し、ｒ値に有効な（１１１）面を強く発
達させる。一般のフェライト系ステンレス鋼板において
も同様のことが言えるが、固溶Ｃ、Ｎ濃度が高い場合は
低炭素冷延鋼板に比べると大径ロール圧延の効果は小さ
い。本発明においては１〜３μm の酸化物系介在物が熱
延及び焼鈍時に再結晶の核、炭窒化物の析出サイトとな
り再結晶粒を微細にするとともに、炭窒化物を微細分散
させ、固溶Ｃ、Ｎ濃度を低下させるために大径ロール圧
延によるｒ値向上を低炭素冷延鋼板なみに得ることがで
きる。なお、酸化物系介在物は熱延冷延工程を経ても変
形しにくいため、３μm 以下の酸化物系介在物は曲げ性
や疲労特性を劣化させることがないことは前記の如くで
ある。

【００２４】また、本発明における酸化物系介在物は、
このように熱延冷延工程を経ても変形しにくいものであ
ることから熱延板、冷延板の何れにおいてもその規定な
いし範囲は共通するものであって、実際の製品について
検討した結果においてもその数および大きさは熱延板と
冷延板において殆んど差がなかった。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）上記したような本発明によるものの具体的
実施例について説明すると、本発明者等は次の表１に示
すような介在物レベルを種々調整した SUS430 鋼を溶製
し、常法により熱間圧延を行ない板厚３mmの熱延板とし
た。

【００２６】

【表１】

【００２７】前記したような各鋼は、８３０℃、４時間
均熱の熱延板焼鈍及び酸洗後、径７０mmのワークロール
で全圧下量７５％の冷間圧延を行い、８３０℃で２分間
の焼鈍をなし、１％調圧後ｒ値とリジングの測定を行っ
た。リジングは１５％歪みを与えた圧延方向の引張試験
片の幅方向の粗さを測定しRzで評価した。また調圧後の
コイル表面における介在物性の疵を測定することにより
製品コイル欠陥率を求めた。鋼Ａ〜Ｇが本発明の規定を
満足する鋼であり、鋼Ｈ〜Ｑが比較鋼である。

【００２８】即ち、前記表１から明らかなように本発明
鋼であるＡ〜Ｇはｒm 1.１５以上、リジング高さ6.７μ
m 以下と良好な加工性を示している。また、製品コイル
欠陥率は０％であり、その表面状態は全く問題がないの
で総合評価を“○”として表した。一方、比較鋼Ｈ〜Ｌ
では１〜３μm の介在物数が本発明の下限値を下回って
いるため、rm0.９５以下、リジング高さ8.１μm 以上と
加工性が劣っている。また、比較鋼Ｋ、Ｍ、Ｎでは３μ
m を超える介在物数が、また比較鋼Ｏ〜Ｑでは１〜３μ
m の介在物数が本発明規定の範囲外であるため、製品コ
イル欠陥率は５％を超え表面性状が劣っている。このよ
うに比較鋼Ｈ〜Ｊ、Ｌ〜Ｑはフェライト系ステンレスの
重要な特性である加工性あるいは表面性状のどちらかに
問題があるので、総合評価を“×" とし、比較鋼Ｋにお
いては加工性、表面性状の両方に問題があるので総合評
価を“××”とした。

【００２９】（実施例２）次に、前記した本発明鋼Ａ、
Ｅ、Ｇ、比較鋼Ｌについて、次の表２、表３に示す条件
で熱延板焼鈍、冷間圧延と一部８３０℃で２分間の中間
焼鈍を行ない冷延板とした後、８３０℃で２分間の焼鈍
を行ない１％調圧後ｒ値とリジングの測定を行った結果
は表２、表３に併せて示す如くである。即ち表２は本発
明方法の規定を満足するものであり、表３は本発明の規
定を満足していないものである。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】即ち、表２から明らかなように１〜３μm
の酸化物系介在物数を５０〜２００個／mm²含有した本
発明鋼Ａ、Ｅ、Ｇを、全圧下量の５０％以上を直径４０
０mm以上のワークロールで圧延する本発明法により製造
した方法１〜３、５、７、９〜１３はｒm 1.４５以上、
リジング高さ6.０μm 以下と表１に示した径７０mmのロ
ールにより圧延したものよりもさらに良好な加工性を示
す。

【００３３】一方、方法４、６、８では１〜３μm の酸
化物系介在物数が本発明法の下限値より少ない比較鋼Ｌ
を用いているため、rm1.２以下と低く加工性が劣ってい
る。また方法１４、１５においては鋼としては発明鋼Ｅ
を用いているが、製造法が本発明を満足していないの
で、加工性の向上は殆どない。

【００３４】（実施例３）SUS430LX、SUS410L 、 SUS44
4 鋼について、前記した実施例２の SUS430 鋼と同様に
介在物レベルを種々調整し、冷延板を製造して加工性及
び表面性状を調査した結果は次の表４に示す如くであ
る。

【００３５】

【表４】

【００３６】つまり、表４の結果によると、鋼種の如何
によりそれなりに変化することは当然であるが、同じ鋼
種内で比較すると、発明鋼Ｒ、Ｓは比較鋼Ｔよりも、発
明鋼Ｗ、Ｘは比較鋼Ｙよりも、発明鋼Ｂ２、Ｃ２は比較
鋼Ｄ２よりもｒm が高く優れた加工性を有することがわ
かる。また、比較鋼Ｕ、Ｚ、Ｅ２では３μm を超える介
在物数が、また比較鋼Ｖ、Ａ２、Ｆ２では１〜３μm の
介在物数が本発明規定の範囲外であるため、製品コイル
欠陥率は５％を超え表面性状が劣っている。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば酸化
物系介在物の技術的実態を解明して加工性に優れたフェ
ライト系ステンレス鋼板を適切に提供し得るものであ
り、また斯かる介在物の制御された条件下で特定の大径
ロールで圧延することによりさらに優れた加工性を付与
させ、しかも耐リジング性や耐疵付き性をも良好として
生産性良く製造できるものであって、工業的にその効果
の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】１〜３μm の酸化物系介在物数とｒm 及び表面
欠陥率の関係を示した図表であって、冷間圧延率は７５
％である。

【図２】塩基度による１〜３μm および３μm 超の酸化
物系介在物数の関係を示したものである。

【図３】大径ロールと径７０mmの小径ロールで組合わせ
圧延を行った際の冷間圧延率とｒm の関係を示した図表
であって、１〜３μm の酸化物系介在物数は比較鋼の３
７個／mm²、および発明鋼の６７個／mm²と１５３個／
mm²、全圧下量に対する大径ロールでの圧延の割合は２
０〜１００％の範囲で行なった結果を要約して示すもの
である。

【図４】大径ロールと径７０mmの小径ロールの組合わせ
圧延を行った際の大径ロールの径とｒm の関係を示した
ものであって、１〜３μm の酸化物系介在物数は比較鋼
の３７個／mm²、および発明鋼の６７個／mm²と１５３
個／mm²、全圧下量に対する大径ロールでの圧延の割合
は５０％で行ったものである。なおこれら図１〜図４に
関して記載された酸化物系介在物数は冷延板についての
ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿部隆東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者内野薫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１〜３μm の酸化物系介在物を５０〜２
００個／mm²含有し３μm を超える介在物数を５個／mm
²以下としたことを特徴とするフェライト系ステンレス
鋼。
【請求項２】１〜３μm の酸化物系介在物を５０〜２
００個／mm²含有し３μm を超える介在物数を５個／mm
²以下としたフェライト系ステンレス鋼熱延鋼帯を焼鈍
酸洗し、全圧下量の５０％以上を４００mm以上の直径の
ワークロールを有する連続型冷間圧延機で圧延すること
を特徴とする加工性に優れたフェライト系ステンレス薄
鋼板の製造方法。
【請求項３】請求項２に記載の製造方法を実施するに
当って、全圧下量の５０％以上を４００mm以上の直径の
ワークロールを有する連続型冷間圧延機で圧延する冷間
圧延工程において、１回ないし２回の中間焼鈍を施すこ
とを特徴とする加工性に優れたフェライト系ステンレス
薄鋼板の製造方法。