JPH06136578A - 高マンガン熱延鋼材の脱スケール方法 - Google Patents
高マンガン熱延鋼材の脱スケール方法Info
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- JPH06136578A JPH06136578A JP29109592A JP29109592A JPH06136578A JP H06136578 A JPH06136578 A JP H06136578A JP 29109592 A JP29109592 A JP 29109592A JP 29109592 A JP29109592 A JP 29109592A JP H06136578 A JPH06136578 A JP H06136578A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】高マンガン熱延鋼材の酸洗において、１槽の酸
洗槽で、短時間に、スケールを完全に除去すると共に、
スマット残りによる表面の肌黒化を生じさせず、良好な
表面性状を得る。 【構成】重量組成でＣ：１．５％以下、Ｓｉ：１．０％
以下、Ｍｎ：５〜３５％、Ｃｒ：１０％以下、Ｎｉ：５
％以下を基本組成とする高マンガン熱延鋼材を焼鈍後、
酸洗する際に、硝酸５０〜２５０ｇ／リットル、弗酸２
０〜１００ｇ／リットルからなる混酸を用いて、液温３
０〜７０℃で脱スケールする。
洗槽で、短時間に、スケールを完全に除去すると共に、
スマット残りによる表面の肌黒化を生じさせず、良好な
表面性状を得る。 【構成】重量組成でＣ：１．５％以下、Ｓｉ：１．０％
以下、Ｍｎ：５〜３５％、Ｃｒ：１０％以下、Ｎｉ：５
％以下を基本組成とする高マンガン熱延鋼材を焼鈍後、
酸洗する際に、硝酸５０〜２５０ｇ／リットル、弗酸２
０〜１００ｇ／リットルからなる混酸を用いて、液温３
０〜７０℃で脱スケールする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高マンガン熱延鋼材の
酸洗方法に係り、特に熱延焼鈍材の脱スケールにおい
て、スケールを完全に除去すると共に、スマット残りに
よる表面の肌黒化を生じさせず、良好な表面性状を得ら
れる高マンガン熱延鋼材の酸洗法に関する。
酸洗方法に係り、特に熱延焼鈍材の脱スケールにおい
て、スケールを完全に除去すると共に、スマット残りに
よる表面の肌黒化を生じさせず、良好な表面性状を得ら
れる高マンガン熱延鋼材の酸洗法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器部品用素材として非磁性
鋼材の需要が増大しており、なかでも経済性の高い高マ
ンガン系オーステナイト鋼材が注目を集めている。この
ような高マンガン鋼は、鋼中のマンガン量が高いため熱
延あるいは熱延材焼鈍で生じるスケールの脱スケール性
が極めて悪いことが知られている。
鋼材の需要が増大しており、なかでも経済性の高い高マ
ンガン系オーステナイト鋼材が注目を集めている。この
ような高マンガン鋼は、鋼中のマンガン量が高いため熱
延あるいは熱延材焼鈍で生じるスケールの脱スケール性
が極めて悪いことが知られている。
【０００３】一般に鋼材熱延後あるいは熱延焼鈍後の脱
スケール方法としては８０℃程度の液温で塩酸や硫酸と
いった酸を用いた酸洗方法が行われるが、高マンガン鋼
においては、これらの酸洗方法ではスケール残りが生じ
易く、また、スケールが除去されてもスマットと呼ばれ
る黒色の溶解残滓が鋼材の表面に固着し肌黒化するの
で、適正な脱スケール方法であるとは言えなかった。
スケール方法としては８０℃程度の液温で塩酸や硫酸と
いった酸を用いた酸洗方法が行われるが、高マンガン鋼
においては、これらの酸洗方法ではスケール残りが生じ
易く、また、スケールが除去されてもスマットと呼ばれ
る黒色の溶解残滓が鋼材の表面に固着し肌黒化するの
で、適正な脱スケール方法であるとは言えなかった。
【０００４】また、スケールを機械的に除去する方法と
してグラインダー等による研削も考えられるが、この種
の高マンガン鋼の研削においては研削時の火花発生が著
しく、研削油への引火等安全上の問題が大きく、うかつ
に作業できない問題もあった。このような高マンガン鋼
の脱スケール上の問題を解決する方法として、特開平１
−１８０９９２号公報には、硫酸あるいは塩酸中、３０
℃以上で１次酸洗を行いスマットが生じるまで脱スケー
ルを行った後、２次酸洗として３０℃以下の温度でスマ
ットを除去する脱スケール法が提案されている。しか
し、この方法においては、酸として塩酸又は硫酸といっ
たスマットを生じさせ易い酸の溶液を用いるので、浸漬
条件を厳しく管理するにしても実操業においてはおのず
とばらつきが生じ、必ずしも完全なスマット除去を達成
できない問題が残されていた。また、酸洗に２槽を必要
とすることになり、コストの上昇にもつながることにな
る。
してグラインダー等による研削も考えられるが、この種
の高マンガン鋼の研削においては研削時の火花発生が著
しく、研削油への引火等安全上の問題が大きく、うかつ
に作業できない問題もあった。このような高マンガン鋼
の脱スケール上の問題を解決する方法として、特開平１
−１８０９９２号公報には、硫酸あるいは塩酸中、３０
℃以上で１次酸洗を行いスマットが生じるまで脱スケー
ルを行った後、２次酸洗として３０℃以下の温度でスマ
ットを除去する脱スケール法が提案されている。しか
し、この方法においては、酸として塩酸又は硫酸といっ
たスマットを生じさせ易い酸の溶液を用いるので、浸漬
条件を厳しく管理するにしても実操業においてはおのず
とばらつきが生じ、必ずしも完全なスマット除去を達成
できない問題が残されていた。また、酸洗に２槽を必要
とすることになり、コストの上昇にもつながることにな
る。
【０００５】以上のように、従来提示されている脱スケ
ール方法では、高マンガン熱延鋼材の脱スケール及びス
マット除去を、完全、短時間、かつ低コストで達成し得
ないという問題点が残されていた。
ール方法では、高マンガン熱延鋼材の脱スケール及びス
マット除去を、完全、短時間、かつ低コストで達成し得
ないという問題点が残されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決し、スケールを完全に除去するとと
もに、スマット残りによる肌黒化を生じさせず、かつ酸
洗槽１槽で短時間に処理が完了できる脱スケール方法を
提供することを目的とする。
従来の問題点を解決し、スケールを完全に除去するとと
もに、スマット残りによる肌黒化を生じさせず、かつ酸
洗槽１槽で短時間に処理が完了できる脱スケール方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは高マンガン
熱延鋼材の脱スケール性について、鋼中の成分を各種酸
組成の面から、それらの及ぼす影響について詳細な検討
を行った結果、鋼中の化学組成の適正化を図ると共に、
特定組成の硝酸及び弗酸からなる混酸を用いることによ
って、従来の技術のなし得なかった脱スケールを達成し
得ることを見出し、本発明に至ったものである。
熱延鋼材の脱スケール性について、鋼中の成分を各種酸
組成の面から、それらの及ぼす影響について詳細な検討
を行った結果、鋼中の化学組成の適正化を図ると共に、
特定組成の硝酸及び弗酸からなる混酸を用いることによ
って、従来の技術のなし得なかった脱スケールを達成し
得ることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００８】すなわち、本発明は、鋼の組成を重量％に
て、Ｃ：１．５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：５
〜３５％、Ｃｒ：１０％以下、Ｎｉ：５％以下を基本組
成とする高マンガン熱延鋼材を焼鈍後、酸洗する際に、
硝酸５０〜２５０ｇ／リットル、弗酸２０〜１００ｇ／
リットルからなる混酸を用いて、液温３０〜７０℃で脱
スケールすることで従来の問題の解決を図ったものであ
る。
て、Ｃ：１．５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：５
〜３５％、Ｃｒ：１０％以下、Ｎｉ：５％以下を基本組
成とする高マンガン熱延鋼材を焼鈍後、酸洗する際に、
硝酸５０〜２５０ｇ／リットル、弗酸２０〜１００ｇ／
リットルからなる混酸を用いて、液温３０〜７０℃で脱
スケールすることで従来の問題の解決を図ったものであ
る。
【０００９】
【作用】以下に本発明の作用について具体的に説明す
る。まず、本発明においての高マンガン鋼の組成につい
て、主として脱スケール性の面から以下のように限定す
る。ただし、ここで言及する脱スケール性は、後で述べ
る酸洗条件を基準とするものであることは言うまでもな
い。
る。まず、本発明においての高マンガン鋼の組成につい
て、主として脱スケール性の面から以下のように限定す
る。ただし、ここで言及する脱スケール性は、後で述べ
る酸洗条件を基準とするものであることは言うまでもな
い。
【００１０】Ｃ：Ｃは鋼中のオーステナイト組織を安定
化させ強度を付与するのに必要な元素であるが、１．５
重量％を超えるとスマットの発生が著しく増大するので
上限を１．５重量％とする。 Ｓｉ：Ｓｉは溶製時の脱酸に必要であると共に強度を付
与するのに必要な元素であるが、１．０重量％をこえる
と脱スケール性が低下し、酸洗時にテンパーカラー状に
残り易くなるので上限を１．０重量％とする。
化させ強度を付与するのに必要な元素であるが、１．５
重量％を超えるとスマットの発生が著しく増大するので
上限を１．５重量％とする。 Ｓｉ：Ｓｉは溶製時の脱酸に必要であると共に強度を付
与するのに必要な元素であるが、１．０重量％をこえる
と脱スケール性が低下し、酸洗時にテンパーカラー状に
残り易くなるので上限を１．０重量％とする。
【００１１】Ｍｎ：Ｍｎはオーステナイト組織の安定化
に必要であり、５重量％未満では組織の安定に対し不十
分であるので５重量％以上にする。一方、３５重量％を
超えると脱スケール性が著しく低下するので上限を３５
重量％とする。 Ｃｒ：Ｃｒは鋼の耐食性を付与するのに必要な元素であ
るが、その量が１０重量％を超えると脱スケール性が低
下するので１０重量％を上限とする。
に必要であり、５重量％未満では組織の安定に対し不十
分であるので５重量％以上にする。一方、３５重量％を
超えると脱スケール性が著しく低下するので上限を３５
重量％とする。 Ｃｒ：Ｃｒは鋼の耐食性を付与するのに必要な元素であ
るが、その量が１０重量％を超えると脱スケール性が低
下するので１０重量％を上限とする。
【００１２】Ｎｉ：Ｎｉは鋼の組織を安定化するのに必
要な元素であるが、５重量％を超える含有によって著し
く耐食性が低下すると共に高価な元素でもあるので上限
を５重量％とする。なお、上記以外に高マンガン鋼に添
加される元素については、本発明者らの検討するところ
脱スケール性に及ぼす影響が小さいので特に限定はしな
い。
要な元素であるが、５重量％を超える含有によって著し
く耐食性が低下すると共に高価な元素でもあるので上限
を５重量％とする。なお、上記以外に高マンガン鋼に添
加される元素については、本発明者らの検討するところ
脱スケール性に及ぼす影響が小さいので特に限定はしな
い。
【００１３】次に、本発明では酸洗として、硝酸５０〜
２５０ｇ／リットル、弗酸２０〜１００ｇ／リットルか
らなる混酸を用い、液温３０〜７０℃で酸洗、脱スケー
ルする。図１に混酸中の硝酸と弗酸の濃度と脱スケール
性との関係を示す。供試材の組成は、Ｃ：０．８重量
％、Ｓｉ：０．７重量％、Ｍｎ：２０重量％、Ｃｒ：５
重量％、Ｎｉ：２重量％、液温５０℃で、図において、 Ａ：本発明範囲の組成。表面性状良好。脱スケール所要
時間５分以内の領域。
２５０ｇ／リットル、弗酸２０〜１００ｇ／リットルか
らなる混酸を用い、液温３０〜７０℃で酸洗、脱スケー
ルする。図１に混酸中の硝酸と弗酸の濃度と脱スケール
性との関係を示す。供試材の組成は、Ｃ：０．８重量
％、Ｓｉ：０．７重量％、Ｍｎ：２０重量％、Ｃｒ：５
重量％、Ｎｉ：２重量％、液温５０℃で、図において、 Ａ：本発明範囲の組成。表面性状良好。脱スケール所要
時間５分以内の領域。
【００１４】Ｂ：表面性状不良（凹凸大）。 Ｃ：脱スケール所要時間１０分以上の領域。 Ｄ：脱スケール所要時間５分を超える領域。スマット残
り発生。 Ｅ：脱スケール所要時間１０分以上の領域。酸洗後テン
パーカラー状着色発生。 である。
り発生。 Ｅ：脱スケール所要時間１０分以上の領域。酸洗後テン
パーカラー状着色発生。 である。
【００１５】図１から本発明の混酸組成において酸洗性
が優れることが明瞭である。これらの範囲以外の組成に
おいては酸洗性が均一でなく、局部的に凹凸が大となっ
たり、スマット残りによる鋼材表面の肌黒化が顕著とな
ったりするので、従来技術と比較すれば格段の良化は得
られるものの、本発明の目的とするところからは問題の
残るところである。
が優れることが明瞭である。これらの範囲以外の組成に
おいては酸洗性が均一でなく、局部的に凹凸が大となっ
たり、スマット残りによる鋼材表面の肌黒化が顕著とな
ったりするので、従来技術と比較すれば格段の良化は得
られるものの、本発明の目的とするところからは問題の
残るところである。
【００１６】以上のごとく、液組成を本発明の混酸組成
で良好な脱スケールが達成されるが、好ましくは硝酸と
弗酸の濃度比を（１〜８）：１に保つことにより、より
安定した脱スケールを行うことができる。また、液温に
ついては３０℃未満の低い温度では鋼の溶解速度が低
く、脱スケールに長時間を要する。溶解速度を高める意
味からは液温は高いほどよいが、７０℃を超えた高温度
にすると酸濃度の変動が大きくなると共に、ＮＯx 等の
発生も増大し、作業性の低下、安全、衛生上の不都合も
増すので実用的でなくなる。したがって、通常の通板速
度、浸漬時間にして３０秒〜５分間で脱スケールの可能
な好ましい溶解力を得られる３０〜７０℃に定める。
で良好な脱スケールが達成されるが、好ましくは硝酸と
弗酸の濃度比を（１〜８）：１に保つことにより、より
安定した脱スケールを行うことができる。また、液温に
ついては３０℃未満の低い温度では鋼の溶解速度が低
く、脱スケールに長時間を要する。溶解速度を高める意
味からは液温は高いほどよいが、７０℃を超えた高温度
にすると酸濃度の変動が大きくなると共に、ＮＯx 等の
発生も増大し、作業性の低下、安全、衛生上の不都合も
増すので実用的でなくなる。したがって、通常の通板速
度、浸漬時間にして３０秒〜５分間で脱スケールの可能
な好ましい溶解力を得られる３０〜７０℃に定める。
【００１７】なお、酸洗前の前処理については、本発明
の必要不可欠な要件ではないので特に付け加えることは
ないが、一般的に行われるショットブラストやベンディ
ング等によるスケールの機械的破壊処理が本発明におい
てもその効果をより有効とすることは明らかであり、こ
れらの処理が本発明においても適用されることは何ら差
し支えるものではない。
の必要不可欠な要件ではないので特に付け加えることは
ないが、一般的に行われるショットブラストやベンディ
ング等によるスケールの機械的破壊処理が本発明におい
てもその効果をより有効とすることは明らかであり、こ
れらの処理が本発明においても適用されることは何ら差
し支えるものではない。
【００１８】
実施例１ Ｃ：１．０重量％、Ｓｉ：．０．８重量％、Ｍｎ：２８
重量％、Ｃｒ：７重量％、Ｎｉ：３重量％を含む高マン
ガン熱延鋼材（板厚４ｍｍ）を、大気雰囲気中、１１０
０℃×３０秒の条件で焼鈍後、機械的な処理なしで本発
明組成の混酸ならびに比較例として本発明組成外の混酸
及び従来技術による酸を用いて酸洗を実施した。その
際、脱スケールに要する時間及び酸洗終了後の表面の状
態を目視で、また、表面の白色度をＬ* で評価、観察し
た。これらの結果を表１にまとめて示す。表１の結果か
ら本発明の酸洗方法によると、きわめて短時間に、スマ
ット残りの問題がなく脱スケールが完全に達成されるの
に対し、本発明組成以外の混酸及び従来の酸洗方法で
は、長時間を費やしてもスケール残りやスマットによる
白色度低下が生じることは明らかである。
重量％、Ｃｒ：７重量％、Ｎｉ：３重量％を含む高マン
ガン熱延鋼材（板厚４ｍｍ）を、大気雰囲気中、１１０
０℃×３０秒の条件で焼鈍後、機械的な処理なしで本発
明組成の混酸ならびに比較例として本発明組成外の混酸
及び従来技術による酸を用いて酸洗を実施した。その
際、脱スケールに要する時間及び酸洗終了後の表面の状
態を目視で、また、表面の白色度をＬ* で評価、観察し
た。これらの結果を表１にまとめて示す。表１の結果か
ら本発明の酸洗方法によると、きわめて短時間に、スマ
ット残りの問題がなく脱スケールが完全に達成されるの
に対し、本発明組成以外の混酸及び従来の酸洗方法で
は、長時間を費やしてもスケール残りやスマットによる
白色度低下が生じることは明らかである。
【００１９】実施例２ 成分を表２に示すように変化させた高マンガン熱延鋼材
を、大気雰囲気中１１００℃×３０秒で焼鈍後、スケー
ルの機械的処理なしで、硝酸１５０ｇ／リットル、弗酸
３０ｇ／リットルからなる混酸（温度６０℃）に３分間
浸漬し酸洗性を調べた。結果を表２に示す。
を、大気雰囲気中１１００℃×３０秒で焼鈍後、スケー
ルの機械的処理なしで、硝酸１５０ｇ／リットル、弗酸
３０ｇ／リットルからなる混酸（温度６０℃）に３分間
浸漬し酸洗性を調べた。結果を表２に示す。
【００２０】表２の結果から本発明範囲の化学成分では
脱スケール性が良好であるのに対し、比較例では脱スケ
ールが不十分であると共に、スマットの問題も生じるこ
とが明らかである。
脱スケール性が良好であるのに対し、比較例では脱スケ
ールが不十分であると共に、スマットの問題も生じるこ
とが明らかである。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明は、高マンガン熱延鋼材の化学組
成を適正化すると共に、酸洗に特定組成の混酸及び特定
の液温を用いた結果、熱延のままあるいは熱延焼鈍後の
脱スケール性をきわめて効率の良いものとすると共に、
スマット残りによる表面性状の低下の問題も解決するこ
とができるようになった。
成を適正化すると共に、酸洗に特定組成の混酸及び特定
の液温を用いた結果、熱延のままあるいは熱延焼鈍後の
脱スケール性をきわめて効率の良いものとすると共に、
スマット残りによる表面性状の低下の問題も解決するこ
とができるようになった。
【００２４】その結果、電子機器部材用等の素材として
の非磁性鋼材をより安価かつ安定した品質で供給するこ
とが可能となり、産業上の効果に極めて大きなものがあ
る。
の非磁性鋼材をより安価かつ安定した品質で供給するこ
とが可能となり、産業上の効果に極めて大きなものがあ
る。
【図１】硝酸及び弗酸の濃度が、酸洗後の表面性状に及
ぼす影響を示す図である。
ぼす影響を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃ：１．５重量％以下 Ｓｉ：１．０重量％以下 Ｍｎ：５〜３５重量％ Ｃｒ：１０重量％以下 Ｎｉ：５重量％以下 を基本組成とする高マンガン熱延鋼材を焼鈍後、酸洗す
る際に、硝酸：５０〜２５０ｇ／リットル、弗酸：２０
〜１００ｇ／リットルからなる混酸を用いて、液温３０
〜７０℃で脱スケールすることを特徴とする高マンガン
熱延鋼材の脱スケール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29109592A JPH06136578A (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 高マンガン熱延鋼材の脱スケール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29109592A JPH06136578A (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 高マンガン熱延鋼材の脱スケール方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136578A true JPH06136578A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17764386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29109592A Withdrawn JPH06136578A (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 高マンガン熱延鋼材の脱スケール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06136578A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0259969A2 (en) * | 1986-08-01 | 1988-03-16 | Toto Ltd. | Hot/cold water mixing device |
| WO1997024467A1 (en) * | 1995-12-30 | 1997-07-10 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | Methods for annealing and pickling high manganic cold rolled steel sheet |
| WO2009092733A3 (de) * | 2008-01-22 | 2010-02-25 | Thyssenkrupp Steel Ag | Verfahren zum beschichten eines 6 - 30 gew. % mn enthaltenden warm- oder kaltgewalzten stahlflachprodukts mit einer metallischen schutzschicht |
| CN104278213A (zh) * | 2014-07-22 | 2015-01-14 | 安徽省三方耐磨股份有限公司 | 一种含硼的超高锰钢 |
| US11136656B2 (en) | 2015-05-21 | 2021-10-05 | Cleveland-Cliffs Steel Properties Inc. | High manganese 3rd generation advanced high strength steels |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP29109592A patent/JPH06136578A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
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| US8506731B2 (en) | 2008-01-22 | 2013-08-13 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Method for coating a hot-rolled or cold-rolled steel flat product containing 6-30 wt% Mn |
| CN104278213A (zh) * | 2014-07-22 | 2015-01-14 | 安徽省三方耐磨股份有限公司 | 一种含硼的超高锰钢 |
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