JPH07266207A - ステンレス鋼帯の処理方法および処理装置列 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステンレス鋼帯のスケールおよび表面疵を効
率的に除去し、かつ冷延製品の表面品質向上を図る。 【構成】 熱間圧延あるいは薄肉鋳造したステンレス鋼
帯を、弾性砥石ロールによって表面１０〜１００μｍの
範囲を（１）式を満足する条件の研削処理を行いスケー
ルおよび表面疵を除去し、続いて、電解酸洗あるいは電
解研磨によって（２）式を満足する条件の溶削処理を行
い、研削目残りおよび研削バリを除去する。 ５μｍ≦Ａ≦３５μｍ …………………………
………（１） ０．１×Ａ≦Ｂ≦０．５×Ａ …………………………
………（２） Ａ：研削処理後の表面粗さＲmax （μｍ） Ｂ：溶削量（μｍ／片面）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯におい
て、熱間圧延工程や薄肉帯状鋳片鋳造工程にて生成した
表面スケールや表面疵を除去するに際して、ステンレス
鋼帯の表面品質向上と酸洗処理および別ラインでの表面
疵取り工程の簡省略等を可能とする処理方法および処理
装置列に関するものである。本発明においてステンレス
鋼帯とは、通常の方法で製造した熱延板（帯）あるいは
コイル、または薄肉鋳片に連続鋳造で製造した板（帯）
あるいは巻き取られたコイルをいう。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼帯の製造工程においては、
鋳片の加熱およびその後の熱間圧延あるいは薄肉鋳片連
続鋳造等により表面に酸化スケールや表面疵が生じるた
め、これらを除去し、かつその表面を冷間圧延用素材と
して仕上げるための工程が必要である。

【０００３】従来これらの方法としては、ステンレス鋼
帯の表面に０．２〜０．６mm径の鋼球を投射して表面研
掃するショットブラスト等を施してスケールの亀裂や剥
離を生じさせ、次いで硝弗酸、硫酸や塩酸等の酸洗によ
るデスケール処理し、その後に形状矯正のための冷間圧
延を行い、しかる後別ラインでのベルト研削によりステ
ンレス鋼帯の表面疵を除去することが代表的な方法とさ
れていた。

【０００４】しかしこの従来の工程では、酸洗工程は焼
鈍工程と連続ラインであり、研削ラインと圧延ラインあ
るいはダミー板溶接ラインは別々に配置されているた
め、ステンレス鋼帯の酸化スケールと表面疵の除去のた
めには２乃至４ラインを通板させる必要があり、能率が
極めて悪いという問題があった。焼鈍酸洗ラインは、デ
スケーリングを酸洗により行うものであるため非能率で
あり、更に酸洗に伴う多量の廃液発生がある等、生産
性、コストおよび省力の点から種々の問題があった。一
方、ベルト研削による表面疵取りを板幅方向に均一に行
うには、コイルの形状を冷間加工によりフラット矯正す
る必要があるが、この矯正作業は通常の冷間圧延ミルを
用いて行う場合が多く、そのために本来のゲージダウン
（減厚）作業以外に形状矯正作業を余分に行わなければ
ならず、従って能率が向上しないばかりかコストアップ
につながるという問題があった。更に、研削ラインで
は、回転式エンドレスベルトによりステンレス鋼帯の表
面を研削する方法が主体であるが、この方法は通板速度
が低いと共に、ベルト寿命が短く頻繁なベルト交換を必
要とするため作業性が悪い。その上研削前の板形状がフ
ラットでないと均一研削できない等の問題があった。

【０００５】そこで、表面スケールや表面疵除去工程を
簡省略化しかつ表面品質向上を図るために、インライン
研削装置と脱脂洗浄および酸洗装置を連続化した処理方
法および処理設備が、特開平４−３４７１６４号公報に
開示されている。しかしながら、該処理方法では、酸洗
処理として従来の硫酸あるいは硝弗酸への浸漬処理を適
用しているため、深い研削目を平滑化する能力が低い、
溶削速度の素材鋼種依存性が非常に大きい、という問題
がある。

【０００６】通常の硫酸あるいは硝弗酸による浸漬酸洗
では、研削目の凹凸に沿って溶削されるために研削目を
平滑化する能力が低いため、研削処理において砥石粒の
細粒化等により表面粗さの平滑化を行う必要がある。そ
のため研削スタンド数の増加を招いている。

【０００７】また、高Ｃｒ−高Ｎｉオーステナイト系ス
テンレス鋼は、通常の酸洗処理に用いられる硝弗酸酸洗
では溶削速度が非常に小さい。そのため、研削−浸漬酸
洗を連続化した設備においては浸漬酸洗処理がネックと
なり、通板速度を大幅に下げざるを得ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を解消するものであって、ステンレス鋼帯の
表面スケールや表面疵を除去するに際し、処理工程内に
設けたインライン研削装置と脱脂洗浄および電解酸洗あ
るいは電解研磨手段を連続化して、ステンレス鋼帯の表
面品質の飛躍的な向上と酸洗処理および表面疵取り工程
を簡省略化し、更に高速での処理を可能として処理作業
を高能率化するステンレス鋼帯の処理方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するためにメカニカルデスケーリングおよび表面コン
ディショニング条件を種々研究した結果、完成したもの
で、その要旨とするところは下記のとおりである。

【００１０】（１）表面にスケールを有するステンレス
鋼帯を、弾性砥石ロールによって表面１０〜１００μｍ
の範囲を（１）式を満足する条件の研削処理を行い、続
いて、脱脂洗浄後、電解酸洗あるいは電解研磨によって
（２）式を満足する条件の溶削処理を行うステンレス鋼
帯の処理方法。 ５μｍ≦Ａ≦３５μｍ …………………………………（１） ０．１×Ａ≦Ｂ≦０．５×Ａ …………………………………（２） Ａ：研削処理後の表面粗さＲmax （μｍ） Ｂ：溶削量（μｍ／片面） （２）被処理材の搬送系にブライドルロール、インライ
ン研削装置、脱脂洗浄装置、電解酸洗装置あるいは電解
研磨装置、および洗浄装置を設けたステンレス鋼帯の処
理装置列。

【００１１】

【作用】以下に、本発明に関わるステンレス鋼帯の処理
方法および処理装置列について図面に基づいて詳細に説
明する。図１は本発明方法を実施するためのプロセスラ
インの１実施例を示す概略説明図である。図１におい
て、１はステンレス鋼帯を巻き戻して供給するペイオフ
リール、２は熱間圧延または薄肉鋳片に連続鋳造された
ステンレス鋼帯、３はステンレス鋼帯へのダミー板（以
下、リーダーと呼ぶ）の溶接やリーダーどうしの溶接を
行うための溶接機であり、例えばサブマージアーク溶接
機、ＴＩＧ溶接機、プラズマ溶接機、スポット溶接機等
が用いられる。４は熱間圧延または薄肉鋳片連続鋳造時
にステンレス鋼帯に発生するエッジ疵や熱間割れを切断
除去するトリマーであり、５はこのような疵や割れの中
でも比較的微小なものを研削除去するためのエッジグラ
インダーである。６はステンレス鋼帯を加熱するために
必要により設置する加熱装置であって、通常重油焚きや
ガス焚き等による加熱装置が用いられるが、誘導加熱ま
たは直接通電加熱等の電気加熱装置を用いてもよい。７
はステンレス鋼帯を加熱後冷却するための冷却帯であ
り、例えばガス冷却、噴霧冷却、水スプレー冷却、ロー
ル冷却等がある。以上の各装置は、本発明における前処
理手段であり、それぞれ必要に応じて配置すればよい。

【００１２】８はステンレス鋼帯に曲げ加工や引張加工
を施すレベラー、９はステンレス鋼帯を研削するために
必要なテンションを付与するブライドルロール、１０は
ステンレス鋼帯の表面に鋼球を投射する乾式または湿式
のショットブラストである。

【００１３】１１はインライン研削装置であり、例えば
弾性砥石ロール１１ａと押えロール１１ｂとでそれぞれ
対をなすスタンドを配置し、ステンレス鋼帯の表裏両面
を重研削する。ここでいう弾性砥石ロールとは、板の形
状になじみやすくするためにある程度の弾性を持たせた
ロール状の砥石であり、例えば砥粒が塗布された円盤を
積層しロール状に成形したもの（積層型）、フラップホ
イールを積層しロール状に成形したもの（フラップ
型）、および砥粒入りナイロン樹脂をロール状に一体成
形したもの（一体型）等があり、これらの何れでも採用
できる。

【００１４】１２は研削装置の後に設置する脱脂・洗浄
装置であり、例えばブラシロール１２ａと押えロール１
２ｂとでそれぞれ対をなすスタンドを複数段配置する
か、またはブラシロールをステンレス鋼帯の表裏両面に
対向して設ける。このブラシロールには、例えば砥粒が
内包されたナイロン繊維から成るブラシをロール状に成
形したもの等がある。更に温水スプレー１２ｃを脱脂装
置の後に配置する。

【００１５】１３は電解酸洗装置あるいは電解研磨装置
であり、上記重研削したステンレス鋼帯を洗浄後、電解
酸洗処理あるいは電解研磨処理を行う。短時間で目標溶
削量を得るために、処理液としては硫酸，硝酸，燐酸−
硫酸−クロム酸，過塩素酸−エチルアルコールを用い、
電解時の電流密度は０．１Ａ／cm² 以上とすることが望
ましい。

【００１６】１４は洗浄装置であり、例えば、ブラシロ
ール１４ａと押えロール１４ｂとでそれぞれ対をなすス
タンドを複数配置するか、またはブラシロールを帯状金
属体の表裏両面に対向して設ける。更に温水スプレー１
４ｃをブラシ洗浄装置の後に配置する。１５はステンレ
ス鋼帯を巻き取るテンションリールである。

【００１７】このような構成のステンレス鋼帯の処理工
程において、ステンレス鋼帯２はペイオフリール１よ
り、捲戻して、まず溶接機３によりリーダーを溶接し、
引き続き先行材のリーダーと溶接する。次いで、トリマ
ー４またはエッジグラインダー５にてエッジ部にある疵
や割れを除去した後、必要に応じて加熱装置６内で加熱
することによりステンレス鋼帯素地近傍のスケールの空
洞化が進み、引き続く冷却帯７で行う急速冷却で、冷却
時に発生する歪により該スケールに亀裂または剥離を生
じさせることができ、後のデスケーリングを容易にし得
る。

【００１８】表面にスケールを有するステンレス鋼帯を
テンションレベラー８に通し、表面のスケールに亀裂や
剥離を進行させ、あるいは更に助長させると共に、均一
研削を容易にするための板の形状矯正や耳部の曲りおよ
び返りの矯正がなされ、次いで行われる乾式または湿式
ショットブラスト１０の処理で表面に投射される鋼球の
衝突力によりスケールの亀裂や剥離を一層助長する。

【００１９】このような状態のステンレス鋼帯をインラ
イン研削装置１１に導入し、弾性砥石ロール１１ａに
て、スケールを含む表層部を研削してデスケールと疵取
りを同時に行う。

【００２０】一般に、熱間圧延あるいはその後の工程の
焼鈍や薄肉鋳片連続鋳造で発生するスケールの厚みは１
０μｍ程度である。表面疵の深さは、鋼種や製造工程に
より異なっており１０〜１００μｍ程度である。ＳＵＳ
３０４に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼の熱
間圧延鋼帯では表面疵の深さは１０μｍ程度であり、Ｓ
ＵＳ４３０に代表されるフェライト系ステンレス鋼の熱
間圧延鋼帯では表面疵の深さは１００μｍと深い。そこ
で、スケールと表面疵を完全に研削するためには、予め
表面疵の深さの程度を調査しておき、少なくとも最大深
さまでの研削を行う。

【００２１】研削の後、ステンレス鋼帯は、脱脂・洗浄
装置を通って表面に付着している油分や金属残渣、スケ
ール粉等を除去してから電解酸洗処理あるいは電解研磨
処理を施す。

【００２２】研削後のステンレス鋼帯表面には、深いス
クラッチ状の研削目残り等が存在する。このような表面
欠陥が冷延製品の表面光沢に大きな影響を与えることが
知られており、溶削処理で無害化しておく必要がある。
本発明者らは、優れた表面光沢を有する冷延製品を製造
するために、研削条件および溶削方法・溶削量について
詳細に検討を行い、本発明を完成した。

【００２３】まず、以下の理由から研削後の溶削処理方
法として、従来の硫酸、硝弗酸等での浸漬酸洗でなく、
電解酸洗あるいは電解研磨とした。 （１）図２に示すように、電解酸洗、電解研磨は通常の
浸漬酸洗に比較して研削面の凸部を選択的に溶解する能
力に優れる。そのために、冷延製品の表面品質を格段に
向上させることができる。更に、研削処理における砥石
砥粒を大きくすることができ、研削速度、研削能率を大
きくすることができる。

【００２４】（２）電解酸洗、電解研磨における電解電
気量と溶削量の関係は、鋼種によらずほぼ一定となる。
すなわち、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏを多く含む高耐食ステンレ
ス鋼のような通常の硫酸酸洗，硝弗酸酸洗等では溶削が
困難な材料でも高速での溶削処理ができる。

【００２５】そこで、研削処理条件と電解酸洗あるいは
電解研磨による溶削条件を変え、冷延製品の表面光沢向
上技術について詳細に検討した結果、研削後の表面粗さ
と電解酸洗あるいは電解研磨による溶削量を適正化する
ことにより、表面光沢に優れた冷延製品が得られること
がわかった。

【００２６】図３に、研削後の表面粗さと電解酸洗ある
いは電解研磨の溶削量を変えた処理を行い、その後に、
ゼンジミアミルにより通常条件で冷間圧延した後の表面
光沢の関係を示す。なお、研削後の表面粗さは弾性砥石
ロールの砥粒番手により調整し、溶削量は時間により調
整した。図３で明らかなように、研削処理後のＲmax
（Ａ）と溶削量（Ｂ）の関係が下式の条件を満たした場
合に、良好な表面光沢の冷延製品が得られる。 ５μｍ≦Ａ≦３５μｍ …………………………………（１） ０．１×Ａ≦Ｂ≦０．５×Ａ …………………………………（２） 更に、冷延製品の表面を光顕、ＳＥＭで観察した結果、
上式の条件範囲をはずれた場合に表面光沢が低下する原
因について、図３に併記した。

【００２７】このような電解酸洗処理あるいは電解研磨
処理により、シャープな研削目が丸みを帯びてなくなり
表面プロフィールが改善され、冷延後の表面性状が一層
向上する。電解酸洗あるいは電解研磨後は表面に付着し
た処理液を洗浄し、テンションリールに巻き取る。

【００２８】

【実施例】図１に示す処理装置列による工程に準じてス
テンレス鋼帯を表１に示す条件にてインライン研削およ
び電解酸洗あるいは電解研磨処理を行い、研溶削後の表
面品質および冷延焼鈍製品の品質を調査、評価し、その
結果も表１に併記した。インライン研削前に熱処理およ
び前処理を行ったものはその条件および方法も記載し
た。この表において、研削量および溶削量は処理前後の
重量を測定し、比重から除去厚みを算出した。表面粗さ
は各処理後にサンプルを採取し板幅方向に粗度計にて測
定し、最大粗さＲmax を用いて評価した。デスケールお
よび疵取りの評価は、次のようにした。 ○：スケール残りおよび表面疵なし。 △：スケール残りが認められないが、表面疵は残存。 ×：スケールおよび表面疵残存。

【００２９】また、冷延製品の表面品質は目視での光沢
の程度によりＡ〜Ｄの４ランクにて評価すると共に、４
５°入射−４５°反射での光沢度（ＧＳ４５°）を測定
した。冷延焼鈍の条件は通常条件とした。

【００３０】この表から明らかなように本発明法による
ステンレス鋼帯の評価結果はいずれも良好であり、かつ
高速での処理が可能であり、研削後の表面にはスケール
残りや表面疵は認められず、冷延焼鈍後の製品も良好な
表面性状が得られ、製品歩留も向上している。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【発明の効果】以上のことから明らかな如く、本発明で
は表面スケールや表面疵を除去するに際して、研削装置
をインライン化すると共に電解酸洗処理あるいは電解研
磨処理を連続化せしめてステンレス鋼帯を処理すること
によって、ステンレス鋼帯の表面品質を向上させ、かつ
デスケーリングおよび表面疵取り工程や酸洗処理を簡省
略化し更に高能率化が可能となった。また連続処理によ
る別ラインでの疵取りの省略も可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための１実施例を示す概略説
明図。

【図２】研削後の表面コンディショニング処理による表
面プロフィールの変化を示す図（浸漬酸洗処理と電解酸
洗処理あるいは電解研磨処理の比較）。

【図３】研削後の表面粗さ（Ｒmax)と電解酸洗、電解研
磨による溶削量の冷延製品光沢ランクへの影響を示す
図。

【符号の説明】

１ ペイオフリール ２ 帯状金属体 ３ 溶接機 ４ トリマー ５ エッジグラインダー ６ 加熱装置 ７ 冷却帯 ８ レベラー ９ ブライドルロール １０ 乾式または湿式ショットブラスト １１ インライン重研削装置 １１ａ 弾性砥石ロール １１ｂ 押えロール １２ 脱脂洗浄装置 １２ａ ブラシロール １２ｂ 押えロール １２ｃ スプレー １３ 電解酸洗装置あるいは電解研磨装置 １４ 洗浄装置 １４ａ ブラシロール １４ｂ 押えロール １４ｃ スプレー １５ テンションリール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿原 豊彦 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にスケールを有するステンレス鋼帯
   を、弾性砥石ロールによって表面１０〜１００μｍの範
   囲を（１）式を満足する条件の研削処理を行い、続い
   て、脱脂洗浄後、電解酸洗あるいは電解研磨によって
   （２）式を満足する条件の溶削処理を行うことを特徴と
   するステンレス鋼帯の処理方法。 ５μｍ≦Ａ≦３５μｍ …………………………………（１） ０．１×Ａ≦Ｂ≦０．５×Ａ …………………………………（２） Ａ：研削処理後の表面粗さＲmax （μｍ） Ｂ：溶削量（μｍ／片面）
2. 【請求項２】 被処理材の搬送系にブライドルロール、
   インライン研削装置、脱脂洗浄装置、電解酸洗装置ある
   いは電解研磨装置、および洗浄装置を設けたことを特徴
   とするステンレス鋼帯の処理装置列。