JPH06108145A - 高耐候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法 - Google Patents
高耐候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法Info
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- JPH06108145A JPH06108145A JP26015792A JP26015792A JPH06108145A JP H06108145 A JPH06108145 A JP H06108145A JP 26015792 A JP26015792 A JP 26015792A JP 26015792 A JP26015792 A JP 26015792A JP H06108145 A JPH06108145 A JP H06108145A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 建築建材用に適する高耐食オーステナイト系
ステンレス鋼を製造する光輝焼鈍方法を提供する。 【構成】 オーステナイト系ステンレス鋼を、露点を−
４０℃以下に制御した、容量パーセントで窒素ガスを２
５％以上８０％以下含有する水素ガスとの混合ガス中に
おいて焼鈍する。望ましくは、上記の混合ガス中におい
て、毎秒１０℃以上の昇温速度にて加熱し、３０秒以下
焼鈍するか、または１１５０℃超え１２５０℃以下の設
定温度に到達後直ちに冷却する。 【効果】 本発明に従って製造した１８重量％クロム８
重量％ニッケル鋼は、常温の３．５％の塩化ナトリウム
水溶液中で極めて高い孔食発生電位を示す。
ステンレス鋼を製造する光輝焼鈍方法を提供する。 【構成】 オーステナイト系ステンレス鋼を、露点を−
４０℃以下に制御した、容量パーセントで窒素ガスを２
５％以上８０％以下含有する水素ガスとの混合ガス中に
おいて焼鈍する。望ましくは、上記の混合ガス中におい
て、毎秒１０℃以上の昇温速度にて加熱し、３０秒以下
焼鈍するか、または１１５０℃超え１２５０℃以下の設
定温度に到達後直ちに冷却する。 【効果】 本発明に従って製造した１８重量％クロム８
重量％ニッケル鋼は、常温の３．５％の塩化ナトリウム
水溶液中で極めて高い孔食発生電位を示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築建材用などに使用
される各種の装飾材に適した、耐候性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法に関する。
される各種の装飾材に適した、耐候性に優れたオーステ
ナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼は、きれいな表面光沢と耐
食性を兼ね備えているため、建築物の外装材などの装飾
を主な目的とする部材に広く適用されている。ところ
が、ステンレス鋼の用途が広がるにつれて、今までにな
い厳しい環境でも使用されることが増えてきており、ス
テンレス鋼のよりいっそうの高耐食性化が求められてい
る。ところで、耐食性改善効果のあるＣｒやＭｏを多く
合金化することで耐食性を向上させると、かえって製造
コストや価格の極端な上昇を招く。安価で耐候性に優れ
たステンレス鋼およびその製造方法の開発は、未解決の
技術課題の一つである。
食性を兼ね備えているため、建築物の外装材などの装飾
を主な目的とする部材に広く適用されている。ところ
が、ステンレス鋼の用途が広がるにつれて、今までにな
い厳しい環境でも使用されることが増えてきており、ス
テンレス鋼のよりいっそうの高耐食性化が求められてい
る。ところで、耐食性改善効果のあるＣｒやＭｏを多く
合金化することで耐食性を向上させると、かえって製造
コストや価格の極端な上昇を招く。安価で耐候性に優れ
たステンレス鋼およびその製造方法の開発は、未解決の
技術課題の一つである。
【０００３】安価な方法で、ステンレス鋼の耐食性を改
善するには、光輝焼鈍条件を変化させてステンレス鋼の
酸化皮膜組成および皮膜下の組成が耐候性に優れたもの
となる条件で行う、という方法が採られる。例えば、特
開昭５４−１２６６２号公報においては、Ｈ2とＮ2ガス
の組成比と露点を管理することで、ＳＵＳ３０４鋼の光
沢を維持したまま表層数十μｍ内にＮを固溶させ、耐食
性を向上させる焼鈍条件が開示されている。しかし、開
示された条件は、焼鈍を１１５０℃で７０〜１３０秒間
行った実験に基づいて設定されたものであり、ステンレ
ス鋼の大量生産を行うためには、より短時間の焼鈍時間
での適正焼鈍条件を把握する必要がある。また、１１５
０℃超での適正焼鈍条件も決定されていないのが現状で
ある。
善するには、光輝焼鈍条件を変化させてステンレス鋼の
酸化皮膜組成および皮膜下の組成が耐候性に優れたもの
となる条件で行う、という方法が採られる。例えば、特
開昭５４−１２６６２号公報においては、Ｈ2とＮ2ガス
の組成比と露点を管理することで、ＳＵＳ３０４鋼の光
沢を維持したまま表層数十μｍ内にＮを固溶させ、耐食
性を向上させる焼鈍条件が開示されている。しかし、開
示された条件は、焼鈍を１１５０℃で７０〜１３０秒間
行った実験に基づいて設定されたものであり、ステンレ
ス鋼の大量生産を行うためには、より短時間の焼鈍時間
での適正焼鈍条件を把握する必要がある。また、１１５
０℃超での適正焼鈍条件も決定されていないのが現状で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐候性に優
れたステンレス鋼の製造方法を提供することを目的とす
る。
れたステンレス鋼の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ステンレス
鋼の光輝焼鈍条件と耐食性との関係を系統的に研究した
結果、焼鈍時間が極めて短い場合においても雰囲気ガス
組成と露点、さらに焼鈍時の温度パターンの組み合わせ
を変えることで、極めて耐食性の良いステンレス鋼光輝
焼鈍材が得られることを見出した。
鋼の光輝焼鈍条件と耐食性との関係を系統的に研究した
結果、焼鈍時間が極めて短い場合においても雰囲気ガス
組成と露点、さらに焼鈍時の温度パターンの組み合わせ
を変えることで、極めて耐食性の良いステンレス鋼光輝
焼鈍材が得られることを見出した。
【０００６】本発明の要旨とするところは下記のとおり
である。 （１） オーステナイト系ステンレス鋼を、露点≦−４
０℃に制御された、Ｎ 2を２５％以上、８０％以下含有
するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスからなる雰囲気中
で、１１５０℃を超え、１２５０℃以下の温度域で焼鈍
することを特徴とする高耐候性オーステナイト系ステン
レス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
である。 （１） オーステナイト系ステンレス鋼を、露点≦−４
０℃に制御された、Ｎ 2を２５％以上、８０％以下含有
するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスからなる雰囲気中
で、１１５０℃を超え、１２５０℃以下の温度域で焼鈍
することを特徴とする高耐候性オーステナイト系ステン
レス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
【０００７】（２） オーステナイト系ステンレス鋼
を、露点≦−４０℃に制御された、Ｎ 2を２５％以上、
８０％以下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスか
らなる雰囲気中で、１０℃／秒以上の加熱速度で加熱
し、１１５０℃を超え、１２５０℃以下の温度域で３０
秒以下焼鈍することを特徴とする高耐候性オーステナイ
ト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
を、露点≦−４０℃に制御された、Ｎ 2を２５％以上、
８０％以下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスか
らなる雰囲気中で、１０℃／秒以上の加熱速度で加熱
し、１１５０℃を超え、１２５０℃以下の温度域で３０
秒以下焼鈍することを特徴とする高耐候性オーステナイ
ト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
【０００８】（３） オーステナイト系ステンレス鋼
を、露点≦−４０℃に制御された、Ｎ 2を２５％以上、
８０％以下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスか
らなる雰囲気中で、１０℃／秒以上の加熱速度で１１５
０℃を超え、１２５０℃以下の温度域に加熱した後、直
ちに冷却することを特徴とする高耐候性オーステナイト
系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
を、露点≦−４０℃に制御された、Ｎ 2を２５％以上、
８０％以下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスか
らなる雰囲気中で、１０℃／秒以上の加熱速度で１１５
０℃を超え、１２５０℃以下の温度域に加熱した後、直
ちに冷却することを特徴とする高耐候性オーステナイト
系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
【０００９】
【作用】光輝焼鈍処理の第１の目的は、無酸化雰囲気で
焼鈍により金属光沢に優れた表面を得ることである。工
業的に利用できる雰囲気ガスとしては、アンモニア分解
ガス（水素７５％、窒素２５％）が一般的であるが、水
素と窒素の混合ガスを利用することも可能である。水素
ガスは混合ガスの露点、つまりは酸素ポテンシャルを下
げる作用がある。雰囲気ガス中の水素ガス分圧ＰH2と水
蒸気分圧ＰH2Oの比ＰH2／ＰH2Oが１５００以上あれば、
１０００℃以上の温度域でＦｅとＣｒおよびＮｉが酸化
されずスケールが生成しないため、光沢のある表面を得
ることができる。また、低温度域で生成したスケールも
充分金属に還元される。このような条件は、混合ガスの
露点が−４０℃以下で、Ｈ2を２０％以上含むＨ2とＮ2
の混合ガス、すなわちＮ2が８０％以下のＨ2とＮ2の混
合ガスを用いることにより達成される。
焼鈍により金属光沢に優れた表面を得ることである。工
業的に利用できる雰囲気ガスとしては、アンモニア分解
ガス（水素７５％、窒素２５％）が一般的であるが、水
素と窒素の混合ガスを利用することも可能である。水素
ガスは混合ガスの露点、つまりは酸素ポテンシャルを下
げる作用がある。雰囲気ガス中の水素ガス分圧ＰH2と水
蒸気分圧ＰH2Oの比ＰH2／ＰH2Oが１５００以上あれば、
１０００℃以上の温度域でＦｅとＣｒおよびＮｉが酸化
されずスケールが生成しないため、光沢のある表面を得
ることができる。また、低温度域で生成したスケールも
充分金属に還元される。このような条件は、混合ガスの
露点が−４０℃以下で、Ｈ2を２０％以上含むＨ2とＮ2
の混合ガス、すなわちＮ2が８０％以下のＨ2とＮ2の混
合ガスを用いることにより達成される。
【００１０】また、その作用機構の詳細は不明である
が、Ｎ2ガス雰囲気で焼鈍するとステンレス鋼の耐候性
が向上する。この場合、１１５０℃超の加熱において充
分な効果を得るには、２５％以上のＮ2ガスを混合し
た、Ｈ2とＮ2の混合ガスを使用することが必要である。
さらに、この混合ガス中において、１１５０℃を超えて
オーステナイト系ステンレス鋼冷延板を加熱すると、ス
テンレス鋼表面に窒素含有化合物を含む極薄い酸化皮膜
が生成し、耐候性が著しく向上する。しかし、１２５０
℃を超えた過度の加熱を行うと窒素含有化合物生成速度
が遅くなり、耐候性改善の効果が少なくなる。また、こ
のような組成と焼鈍温度の場合には、耐候性の高いステ
ンレス鋼を得るには、焼鈍の時間を３０秒を超えて長く
すると、肌あれや耐食性の低下を起こすため、焼鈍での
昇温後の保持時間は３０秒以下が適切である。さらに
は、焼鈍時に保持時間を設定せずに所定の温度に加熱
後、直ちに冷却することも有効である。いずれの場合に
おいても、耐候性に優れたステンレス鋼を得ることがで
きるが、焼鈍に際しては、１０℃／秒以上の昇温速度で
加熱する必要がある。これは、主に１０００℃以下の温
度域で生成するＦｅ、ＣｒおよびＮｉ酸化物層の厚さを
最小限にするためである。昇温速度が１０℃／秒以上で
あれば、生成する酸化物の量が少なく、１０００℃以上
の還元域で一部が金属に還元されて、スケールは極薄い
酸化皮膜になる。その結果充分な金属光沢を持った表面
を得るこきが可能である。昇温速度が遅い時は、保持時
間をできるだけ長くすることが、表面光沢の確保にとっ
て望ましい。
が、Ｎ2ガス雰囲気で焼鈍するとステンレス鋼の耐候性
が向上する。この場合、１１５０℃超の加熱において充
分な効果を得るには、２５％以上のＮ2ガスを混合し
た、Ｈ2とＮ2の混合ガスを使用することが必要である。
さらに、この混合ガス中において、１１５０℃を超えて
オーステナイト系ステンレス鋼冷延板を加熱すると、ス
テンレス鋼表面に窒素含有化合物を含む極薄い酸化皮膜
が生成し、耐候性が著しく向上する。しかし、１２５０
℃を超えた過度の加熱を行うと窒素含有化合物生成速度
が遅くなり、耐候性改善の効果が少なくなる。また、こ
のような組成と焼鈍温度の場合には、耐候性の高いステ
ンレス鋼を得るには、焼鈍の時間を３０秒を超えて長く
すると、肌あれや耐食性の低下を起こすため、焼鈍での
昇温後の保持時間は３０秒以下が適切である。さらに
は、焼鈍時に保持時間を設定せずに所定の温度に加熱
後、直ちに冷却することも有効である。いずれの場合に
おいても、耐候性に優れたステンレス鋼を得ることがで
きるが、焼鈍に際しては、１０℃／秒以上の昇温速度で
加熱する必要がある。これは、主に１０００℃以下の温
度域で生成するＦｅ、ＣｒおよびＮｉ酸化物層の厚さを
最小限にするためである。昇温速度が１０℃／秒以上で
あれば、生成する酸化物の量が少なく、１０００℃以上
の還元域で一部が金属に還元されて、スケールは極薄い
酸化皮膜になる。その結果充分な金属光沢を持った表面
を得るこきが可能である。昇温速度が遅い時は、保持時
間をできるだけ長くすることが、表面光沢の確保にとっ
て望ましい。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を述べる。表１に化
学組成を示した２種類の冷間圧延板に対して、本発明の
光輝焼鈍処理を施し、その有効性を確認した。鋼板Ａは
溶鋼を２本の鋼製ロール間に鋳込み（鋳造速度７５ｍ／
ｍｉｎ）、急冷凝固させた厚さ２．５ｍｍの鋳片から作
製した０．６ｍｍ厚さの冷間圧延板であり、鋼板Ｂは熱
間圧延板から製造した０．６ｍｍ厚さの冷間圧延板であ
る。表２〜表５に、それぞれの鋼板について、各種条件
で光輝焼鈍処理を施した際の耐食性を調査した結果を示
す。耐食性は、空気飽和の２５℃の３．５％ＮａＣｌ中
で孔食発生電位（電位走引速度２０ｍＶ／ｍｉｎ）の大
小により評価した。電位は飽和カロメル電極基準で示
す。雰囲気ガスとして、Ｎ2ガスを過度に混合したもの
は、かえって耐食性が悪く、表面がやや黄色味みをおび
ており、光沢が不良であった。また、Ｎ2ガスが少ない
と耐食性が悪い。Ｎ2量としては、２５％以上、８０％
以下の範囲が適切であることが分かる。また、露点−４
５℃のＮ2ガス３０％、Ｈ2ガス７０％の混合ガスにて実
験した際の、鋼板Ａに対しての焼鈍時間、および焼鈍温
度と耐食性の関係を図１に示した。１１５０℃を超え、
１２５０℃以下で、０〜３０秒の範囲では１０００ｍＶ
以上の孔食発生電位を示し、極めて耐食性が良いことが
分かる。また、図２は鋼板Ａに対する昇温速度と孔食発
生電位との関係を示すものであるが、昇温速度が１０℃
／秒以上において高い孔食発生電位を示すことが分か
る。本実施例に用いた鋼材の、湿式研磨肌での孔食発生
電位が、５００ｍＶ程度であることから、本発明の光輝
焼鈍処理の有用性は極めて高い。
学組成を示した２種類の冷間圧延板に対して、本発明の
光輝焼鈍処理を施し、その有効性を確認した。鋼板Ａは
溶鋼を２本の鋼製ロール間に鋳込み（鋳造速度７５ｍ／
ｍｉｎ）、急冷凝固させた厚さ２．５ｍｍの鋳片から作
製した０．６ｍｍ厚さの冷間圧延板であり、鋼板Ｂは熱
間圧延板から製造した０．６ｍｍ厚さの冷間圧延板であ
る。表２〜表５に、それぞれの鋼板について、各種条件
で光輝焼鈍処理を施した際の耐食性を調査した結果を示
す。耐食性は、空気飽和の２５℃の３．５％ＮａＣｌ中
で孔食発生電位（電位走引速度２０ｍＶ／ｍｉｎ）の大
小により評価した。電位は飽和カロメル電極基準で示
す。雰囲気ガスとして、Ｎ2ガスを過度に混合したもの
は、かえって耐食性が悪く、表面がやや黄色味みをおび
ており、光沢が不良であった。また、Ｎ2ガスが少ない
と耐食性が悪い。Ｎ2量としては、２５％以上、８０％
以下の範囲が適切であることが分かる。また、露点−４
５℃のＮ2ガス３０％、Ｈ2ガス７０％の混合ガスにて実
験した際の、鋼板Ａに対しての焼鈍時間、および焼鈍温
度と耐食性の関係を図１に示した。１１５０℃を超え、
１２５０℃以下で、０〜３０秒の範囲では１０００ｍＶ
以上の孔食発生電位を示し、極めて耐食性が良いことが
分かる。また、図２は鋼板Ａに対する昇温速度と孔食発
生電位との関係を示すものであるが、昇温速度が１０℃
／秒以上において高い孔食発生電位を示すことが分か
る。本実施例に用いた鋼材の、湿式研磨肌での孔食発生
電位が、５００ｍＶ程度であることから、本発明の光輝
焼鈍処理の有用性は極めて高い。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】
【表５】
【００１７】
【発明の効果】本発明に従って製造されたステンレス鋼
光輝焼鈍材は高耐候性であるから、建築建材用などに使
用される各種の装飾材として好適である。
光輝焼鈍材は高耐候性であるから、建築建材用などに使
用される各種の装飾材として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】焼鈍温度と焼鈍時間およびその際の孔食発生電
位との関係を示す図である。
位との関係を示す図である。
【図面２】昇温速度と孔食発生電位との関係を示す図で
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼を、露点
≦−４０℃に制御された、Ｎ2を２５％（容量％、以下
同じ）以上、８０％以下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガス
の混合ガスからなる雰囲気中で、１１５０℃を超え、１
２５０℃以下の温度域で焼鈍することを特徴とする高耐
候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方
法。 - 【請求項２】 オーステナイト系ステンレス鋼を、露点
≦−４０℃に制御された、Ｎ2を２５％以上、８０％以
下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスからなる雰
囲気中で、１０℃／秒以上の加熱速度で加熱し、１１５
０℃を超え、１２５０℃以下の温度域で焼鈍することを
特徴とする高耐候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝
焼鈍材の製造方法。 - 【請求項３】 オーステナイト系ステンレス鋼を、露点
≦−４０℃に制御された、Ｎ2を２５％以上、８０％以
下含有するＮ2ガスおよびＨ2ガスの混合ガスからなる雰
囲気中で、１０℃／秒以上の加熱速度で１１５０℃を超
え、１２５０℃以下の温度域に加熱した後、直ちに冷却
することを特徴とする高耐候性オーステナイト系ステン
レス鋼光輝焼鈍材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4260157A JP3052170B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 高耐候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4260157A JP3052170B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 高耐候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108145A true JPH06108145A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3052170B2 JP3052170B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=17344112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4260157A Expired - Lifetime JP3052170B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 高耐候性オーステナイト系ステンレス鋼光輝焼鈍材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3052170B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100276293B1 (ko) * | 1996-11-02 | 2000-12-15 | 이구택 | 오스테나이트계 스텐레스 냉연강판의 광휘소둔방법 |
| KR20020046334A (ko) * | 2000-12-12 | 2002-06-21 | 이구택 | 특수강의 조직에 따른 광휘 소둔방법 |
| JP2015004133A (ja) * | 2014-08-06 | 2015-01-08 | 日本冶金工業株式会社 | ステンレス鋼板の表面改質方法 |
| CN114015839A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-08 | 南京筑新技术集团有限公司 | 一种不锈钢结构加工的热应力释放方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP4260157A patent/JP3052170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100276293B1 (ko) * | 1996-11-02 | 2000-12-15 | 이구택 | 오스테나이트계 스텐레스 냉연강판의 광휘소둔방법 |
| KR20020046334A (ko) * | 2000-12-12 | 2002-06-21 | 이구택 | 특수강의 조직에 따른 광휘 소둔방법 |
| JP2015004133A (ja) * | 2014-08-06 | 2015-01-08 | 日本冶金工業株式会社 | ステンレス鋼板の表面改質方法 |
| CN114015839A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-02-08 | 南京筑新技术集团有限公司 | 一种不锈钢结构加工的热应力释放方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3052170B2 (ja) | 2000-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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