JPH0729122B2 - 冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、優れた表面光沢を有するステンレス冷延鋼帯
を有利に生産し得る冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯
の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、ステンレス冷延鋼帯は、熱延鋼帯を焼鈍酸洗し、
酸洗された表面のまま、ワークロール径150mmφ以下の
ゼンジミアミル等において大量の圧延油を供給した冷間
圧延（以下、冷間圧延と省略する）を施した後、仕上焼
鈍洗又は仕上光輝焼鈍し、伸び率1.2％以下の仕上調質
圧延を施して製造していた。

これら工程を経て製造されたステンレス冷延鋼帯は、例
えば、SUS430に代表されるフェライト系の場合、製造後
の表面のまま使用される場合が多く、仕上調質圧延後の
製品に優れた表面光沢が要求される。又、SUS304に代表
されるオーステナイト系の場合、仕上調質圧延後にバフ
研磨を施す場合が多く、このバフ研磨後に優れた表面光
沢を呈することが重要である。

そこで、従来のステンレス冷延鋼帯の製造時には、フェ
ライト系及びオーステナイト系ともに、ゼンジミアミル
等の小径ワークロールを用いる冷間圧延において、例え
ば、特公昭57-13362号公報に示されるワークロール粗さ
を工夫する方法等が採られていた。しかし、この方法を
用いても、冷間圧延前の熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯表面
の著しく大きい粗さが、冷間圧延後まで残留する効果、
表面光沢は満足できるものではなかった。

又、一方、圧延時間を大巾に短縮して高能率にステンレ
ス冷延鋼帯を製造するものとして、150mmφ以上の大径
ワークロールで冷間圧延する方法が採られている。しか
し、大径ワークロールで冷間圧延した鋼帯の表面粗さ
は、熱延鋼帯を焼鈍酸洗した表面の著しく大きい粗さが
冷間圧延後に残留し、しかも、小径ワークロールを用い
る冷間圧延に比べて更に大きい粗さとして残留するた
め、その製品は、表面光沢を要求される用途には全く適
用できなかった。

そこで、この種の表面光沢低下問題を解決する方法とし
て、従来、例えば特開昭61-49701号公報等に示される如
くワークロール径の組み合せを工夫する方法が提案され
ている。これは、ゴールドダストと称する疵を防止する
方法であり、表面光沢そのものを向上する本出願とは目
的を異にするものであるが、この方法を採用した場合、
前述の特公昭57-13362号公報に記載の技術と同様に、熱
延後に焼鈍酸洗した鋼帯表面の著しく大きい粗さが冷間
圧延後に残留するため、製品の表面面光沢は不充分であ
って、更に改良を必要としていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、ゼンジミアミル等の小径ワークロールを用い
る冷間圧延、冷間タンデムミル等の大径ワークロールを
用いる冷間圧延及びこれらを組み合わせた冷間圧延にお
いて、従来からかかえていたステンレス冷延鋼帯の表面
光沢低下問題を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の課題を解決し、優れた表面光沢を有する
ステンレス冷延鋼帯を製造するため、冷間圧延に先立っ
てステンレス鋼帯を予備処理する方法を提供するもので
ある。

即ち、本発明に係る冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯
の製造方法は、熱間圧延終了後のステンレス鋼帯に、焼
鈍酸洗を施し、更に５％を超える圧下率のもとでロール
表面に厚み１μｍ以下の液体潤滑剤を塗布して、圧延す
るようにしたものである。

［作用］ 以下、本発明について詳細に説明する。

従来、ステンレス冷延鋼帯の表面光沢を良好にするに
は、その製品の表面粗さを左右する冷間圧延後の鋼帯の
表面粗さを低減すると良いことが知られていた。

然しながら、本発明者らの検討において、上述の冷間圧
延後の鋼帯の表面粗さは、冷間圧延前の鋼帯、即ち、熱
延後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面粗さの一部が、冷間圧延
後に残存するものであることを見い出した。

そこで、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯の表面粗さの影響に
ついて、以下に説明する。最終仕上製品で平均粗さRa0.
1μｍ以下の表面粗さを得ることを目標とするステンレ
ス冷延鋼帯の製造において、熱延鋼帯を焼鈍酸洗した直
後の鋼帯表面粗さは、酸洗時のショットブラスト等の機
械的脱スケール処理及び硫酸等の酸により、平均粗さRa
2〜４μｍと著しく大きな粗さを有している。

ところで、一般に、冷間圧延時には圧延機入側より大量
の圧延油がロールバイトに供給される。これは、鋼帯表
面及びロール表面に対し、圧延抽による潤滑と冷却を同
時に実施して、ヒートストリーク等の焼付き疵発生を防
止し、安定して鋼帯を製造するために行なわれる。従っ
て、冷間圧延の入側において、鋼帯表面に数μｍ厚み以
上の大量の圧延油が付着し、熱延後の焼鈍酸洗により上
述の如くに生じている鋼帯表面の著しく大きい粗さの凹
みに該油が溜りロールバイトにかみ込まれる。この凹み
に溜った油は、ロールバイトの中でロールと鋼帯が接触
している間、逃げ場がなくなり封じ込められたまま圧延
されることになる。

一般に、圧延油を含めた液体は、空気等の気体に比較し
て著しく圧縮され難いので、圧延中に油を封じ込めた凹
みは、圧延前よりいくらか小さくなるが、大部分が圧延
後も残留する。

以上により、冷間圧延前の鋼帯の表面粗さが、冷間圧延
後も残留し、製品の表面光沢を著しく損なうわけであ
る。

従って、表面光沢の良好な鋼帯を得るためには、予め、
冷間圧延前の鋼帯表面の凹凸を小さくすると良いことが
理解される。

即ち、上述の知見より、圧延油等の液体を用いない無潤
滑圧延を、冷間圧延前の鋼帯に施すと良いのである。と
ころが、無潤滑圧延を施すと、ロールと鋼帯が焼付いて
摩擦係数が著しく大きくなり、圧延荷重が著しく大きく
なると同時に、必要圧下率が採れない場合が生じた。ま
た、鋼帯表面の焼付き疵が、その後の冷間圧延によって
も消去できず光沢を低下させる問題が生じた。

そこで、本発明者らは、以下の２点を同時に両立させる
ステンレス鋼帯の予備処理方法を検討した。

（１） 予備処理圧延時に、ロールと鋼帯が焼付かない
こと。

（２） 熱延鋼帯を焼鈍酸洗した後の鋼帯表面の凹凸を
冷間圧延後に残留させない程度に、予備処理可能なこ
と。

その結果、以下の方法が適当であることを認めた。

（Ａ） ロール表面にごく薄い液体の膜を形成させ潤滑
する方法。

（Ｂ） 表面処理したロールで無潤滑圧延する方法。

ここで、（Ｂ）のロールの表面処理活用方法について
は、従来知られている表面処理を種々試みたが、無垢ロ
ールに比べて焼付防止効果を有するものの未だに不充分
である。

これに比べて（Ａ）の薄膜潤滑方法は、液体の膜が薄い
にもかかわらず、焼付防止効果が著しく大きい。又、液
体の膜厚を薄くするほど、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯の
表面凹凸を充分低減できる。本発明者らの検討では、ロ
ール表面の膜厚を１μｍ以下にすると大部分の前記表面
凹凸を消去できて、然も、膜厚0.5μｍ以下にすると更
に良いこと、又反面、膜厚が１μｍを超えると凹凸が多
量に残留し、その後の冷間圧延においても消去できない
ことを把握した。

尚、液体潤滑剤としては、水、スキンパス油、圧延油、
圧延油エマルション等いずれも焼付防止効果、表面凹凸
低減効果を有するので適しているが、望ましくは１〜15
cSt程度の粘度を有する液体潤滑剤が良い。

又、ここで、予備処理圧延時に５％を超える圧下率が必
要な理由は以下の通りである。

本発明者らの検討において、予備処理圧延時にその圧下
率を種々変更して、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯を通板
し、その後、冷間圧延、仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼
鈍、及び、仕上調質圧延を施して仕上げたステンレス冷
延鋼帯の表面光沢を調査した。

その結果、ゼンジミアミル等の小径ワークロールを用い
た圧延、冷間タンデムミル等の大径ワークロールを用い
た圧延、及び、これらを組み合わせた冷間圧延いずれの
場合においても、予備処理圧延時の圧下率を変化させる
と、圧下率５％以下では冷間圧延にて仕上げた製品の表
面光沢は殆ど改善されないが、５％を超えると著しく良
好となる。

又、本発明方法による予備処理を実施するためには、入
側ロール表面に均一に、且つ、液体厚みを１μｍ以下に
塗布する必要があるが、例えば、ロールコーター等を利
用して塗布すると膜厚の巾方向むらが発生し、又、１μ
ｍ以下にすることが著しく難しい。そこで、本発明者ら
は、操業管理上、可能な限り簡便で、且つ、上記目的を
達成する方法を検討したところ、４段以上のロール配置
を有する圧延機を予備処理に用い、圧延機出側から液体
を供給すると、ステンレス鋼帯は変形抵抗が大きく圧延
荷重が高いため、ワークロールとこれに隣接するロール
との面圧は大きく、その結果このロール間に引込まれる
油の膜厚は著しく薄くなり膜厚１μｍ以下を容易に達成
できることを把んだ。然も、ロール間で油が巾方向に拡
がり均一な油膜が得られる。そこで、この油膜をワーク
ロール表面に残留させたまま圧延することにより、本発
明方法を達成し得るわけである。

第１図に、本発明方法を達成するに用いられる予備処理
圧延装置の概要を示す。ミル出側のノズル１より供給さ
れた液体は、ワークロール２又は、隣接ロール３に付着
する。この付着した液体はロールの回転にともなって、
ワークロール２と隣接ロール３の間で大部分は排除さ
れ、一部の液体のみが均一化され、ロール間にかみ込ま
れる。その後、ロール間を出た液体は、ワークロール２
と隣接ロール３の各表面に分割され、ワークロール２の
表面に付着した薄い液体のみがステンレス鋼帯４とワー
クロール２の間にかみ込まれるわけである。

尚、第１図では圧延機出側の液体供給装置の一例として
ノズルを示したが、ロールコーターによる液体塗布、或
は、液体をミスト状に噴霧、或は、ジャケットを設けて
塗布する等種々適用できる。

又、圧延機入側でワークロール表面に付着した液体を更
に薄くするため、空気を噴射したり、ワイパーを設ける
等も可能である。

［実施例］ 以下、本発明方法に従って、第１表〜第３表に示す如
く、熱延後に焼鈍酸洗したフェライト系ステンレス鋼の
例としてのSUS430鋼帯、及び、オーステナイト系ステン
レス鋼の例としてのSUS304鋼帯を用い、第１表〜第３表
に例として示した圧下率にて、液体潤滑剤としてスキン
パス油、水、冷間圧延油、冷間圧延油エマルションを供
給して予備処理圧延した。又、本発明の比較例として、
予備処理圧延時の圧下率が低い場合、及び予備処理圧延
時の油膜厚みが１μｍを超える場合についても実施し
た。その後、これら鋼帯に冷間圧延を実施し、仕上焼鈍
酸洗又は仕上光輝焼鈍して、各々仕上調質圧延を実施し
た。尚、SUS304の仕上焼鈍酸洗を施した鋼帯は、仕上調
質圧延、更にバフ研磨を同一条件で施した。

更に、従来例として熱延鋼帯を焼鈍酸洗したまま、予備
処理圧延を施さないで冷間圧延に供し（この冷間圧延
は、第１パス（もしくは第１スタンド）から大量の圧延
油を供給する通常の冷間圧延であり、この冷間圧延の入
側において、鋼帯表面には数μｍ厚み以上の大量の圧延
油の付着をみた）、仕上焼鈍酸洗、又は仕上光輝焼鈍を
施し、仕上調質圧延を実施した。尚、SUS304の仕上焼鈍
酸洗の場合、更にバフ研磨を上記と同一の条件で施し
た。

尚、第１表は、冷間タンデムミルの大径ワークロールを
用いる冷間圧延の場合、第２表は、ゼンジミアミルの小
径ワークロールを用いる冷間圧延の場合、第３表は、冷
間タンデムミル圧延後にゼンジミアミルで冷間圧延した
場合を示す。

これらステンレス冷延鋼帯の表面光沢について、その目
視判定結果を第１表〜第３表に併せて示した。尚、目視
判定は、光沢の良好な順に、特Ａ及びＡ〜Ｄの５段階と
した。又、比較として、従来の製造方法で得られたステ
ンレス冷延鋼帯の表面光沢の目視判定結果を併せて示し
た。

フェライト系SUS430及びオーステナイト系SUS304の場合
ともに、第１表〜第３表に示す冷間タンデムミル等の大
径ワークロールを用いる圧延、ゼンジミアミル等の小径
ワークロールを用いる圧延及びこれらを組み合わせた圧
延各々において、本発明方法により予備処理を施して製
造したステンレス冷延鋼帯は、従来方法で製造した鋼帯
に比べて著しく良好な表面光沢を有しており、本発明方
法は表面光沢向上に著しく有効であることが明らかであ
る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明方法により予備処理して製造した
ステンレス冷延鋼帯は、従来方法により製造したステン
レス冷延鋼帯に比べ、著しく優れた表面光沢を呈する。
特に、冷間タンデムミル等の大径ワークロールを用いた
圧延の場合、従来方法で製造した鋼帯の表面光沢は著し
く劣っており、一般のステンレス冷延鋼帯は、耐銹性、
高強度と同時に良好な表面光沢が要求されるのに対し、
この大径ワークロールを用いた圧延製品を適用すること
が全く不可能であった。然しながら、本発明方法を実施
することにより、従来全く到達不可能であったゼンジミ
アミル等を用いた製品と同等以上の優れた表面光沢が得
られ、大量生産向きのタンデムミルを利用して能率良
く、且つ、品質の良い製品を供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる装置の一例を示す模
式図である。 １……液体供給ノズル、 ２……ワークロール、 ３……隣接ロール、 ４……ステンレス鋼帯。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 富夫 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 岸田 朗 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭51−95962（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延終了後のステンレス鋼帯に、焼鈍
   酸洗を施し、更に５％を超える圧下率のもとでロール表
   面に厚み１μｍ以下の液体潤滑剤を塗布して、圧延する
   ことを特徴とする冷間圧延用ステンレス予備処理鋼帯の
   製造方法。