JPH0739002B2 - ステンレス冷延鋼帯の製造方法 - 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
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
圧延を施した後、仕上焼鈍酸洗又は仕上光輝焼鈍し、圧
下率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、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
公報に示されるロール粗さを工夫する方法等が採られて
いた。然し、この方法を用いても、熱延後、冷間圧延前
に焼鈍酸洗した鋼帯表面の著しく大きい粗さが、冷間圧
延後まで残留する結果、表面光沢は満足できるものでは
なかった。

又、一方、圧延時間を大幅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。然
し、大径ワークロールで冷間圧延した鋼帯の表面粗さは
前述の通り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、然も、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号公報等のワーク
ロール径の組み合わせを工夫する方法が開示されてい
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の表面の著しく大きい粗さが冷間
圧延後に残留し、製品の表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、冷間タンデムミル等の大径ワークロールを用
いる冷間圧延及びその後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、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、前述の問題を解決し、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方法を提供するもので
ある。

即ち、請求項１記載の本発明は、熱間圧延終了後のステ
ンレス鋼帯に焼鈍酸洗を施した後、ロール表面に厚み１
μｍ以下の液体潤滑剤を塗布したまま５％を超える圧下
率のもとで、予備処理圧延を施し、しかる後に、冷間タ
ンデムミルの少なくとも最終スタンドのワークロール径
を400mmφ以下にして冷間圧延するようにしたものであ
る。

又、請求項２記載の本発明は、請求項１において、冷間
タンデムミルでの圧延後に、更に、ワークロール径150m
mφ以下の小径ロールで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、圧延油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
に油が充満しロールバイトにかみ込まれる。この凹みに
充満した油は、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、圧延中に油を充満した凹み
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
なり、又、同時に、鋼帯表面の凹凸を充分低減させるの
に必要な圧下率を採れない場合が生じた。

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、以下の方法があることが認められた。

（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、上記（Ｂ）のロールの表面処理活用方法は、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不充分である。

これに比べて上記（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、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、水、スキンパス油、圧延油、圧
延油エマルション等何れも焼付防止効果、表面凹凸低減
効果を有するが、望ましくは１〜15cSt程度の粘度を有
する液体潤滑剤が良い。

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、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、その後にゼンジミアルミル等の小径ワ
ークロールを用いた冷間圧延何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。

然しながら、本発明の予備処理圧延を実施した後のステ
ンレス鋼帯を冷間圧延する場合、圧延中にオイルピット
と称する表面欠陥が大量に生成する場合があり、圧延後
に仕上げた製品の表面光沢を低下させる新たな問題が生
じた。

一般に、オイルピットは、材質関係でいわれる結晶粒の
粒内すべり帯の鋼帯表面に残留したものであり、圧延中
にロールと鋼帯の間に封じ込められた圧延油の薄い層が
関係することが知られている。

そこで、本発明者らは、このオイルピットを防止する方
法として冷間タンデムミルの各スタンドのワークロール
径に着目し検討を加えた。

一般に、ワークロール径を小さくすると鋼帯の表面光沢
が良好になることは知られていた。然し、目的とするゼ
ンジミアミル製品同等以上の表面光沢を得るのに必要な
ワークロール径の大きさ、及び、冷間タンデムミルの複
数スタンドの何れにおいてワークロール径を小さくすべ
きか等、全く明らかでなかった。特に、前述した厚み１
μｍ以下の液体潤滑剤を塗布したまま、５％を超える圧
下率で予備処理圧延したステンレス鋼帯を冷間圧延する
場合について、全く明確でなかった。

そこで、本発明者らは、種々のワークロール径を組み合
わせた冷間タンデムミルにより、前述の予備処理圧延し
た鋼帯を冷間圧延し、その後、仕上焼鈍酸洗及び仕上調
質圧延を施した。そのステンレス冷延鋼帯の表面光沢を
調査した結果、以下のことが明らかとなった。

即ち、従来の冷間タンデムミルは、500mmφ以上のワー
クロールを用いて圧延していたが、これに比べてより小
さい400mmφ以下のワークロールを用いるとオイルピッ
トを著しく低減できる。

又、400mmφ以下のワークロールを最も必要とするスタ
ンドは最終スタンドであり、他のスタンドにおいてもこ
の400mmφ以下のワークロールを用いると、更にオイル
ピットが低減でき、その結果、表面光沢が向上する。

尚、これら所定のスタンドのワークロール径を所定の値
以下にする上記方法は、熱延後に焼鈍酸洗した鋼帯表面
の著しく大きい粗さを、本発明の予備処理圧延を実施す
ることによって低減した後に適用することを条件とし
て、初めて多大な効果を奏するものであって、単に、従
来方法におけるワークロール径のみを変更するだけの方
法においてはその効果が小さい。

又、請求項２に記載の本発明における如く、本発明方法
に従う冷間タンデムミルでの圧延後に、ゼンジミアミル
等の150mmφ以下の小径ワークロールを用いて圧延する
場合にも、圧延後に仕上げた製品の表面光沢を著しく良
好とすることができる。

［実施例］ 本発明方法に従って、熱延後に中間焼鈍酸洗したフェラ
イト系SUS430鋼帯に、第１表に例として示す圧下率の予
備処理圧延をスキンパス油を用いて実施し、その後、同
表に示した直径のワークロールを用い、一例として５ス
タンド冷間タンデムミルで圧延した後、仕上焼鈍酸洗及
び仕上調質圧延した。

又、第２表に例として示す通り、第１表の場合と同様に
予備処理圧延した後、第２表に示す直径を有するワーク
ロールを用いて、冷間タンデムミルで圧延し、更に、小
径のワークロールで圧延した後で、仕上焼鈍酸洗及び仕
上調質圧延した。

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、及び最終スタンドのロール径が400mmφを超
える場合についても実施した。

これら鋼帯の表面光沢について、その目視判定結果を第
１表及び第２表に併せて示した。尚、目視判定は、光沢
の良好な順にＡ〜Ｄの４段階とした。目視判定による光
沢をJIS−Z8741光沢度測定方法５（GS20゜）によって定
量化したところ、Ａは光沢度800以上、Ｂは600〜800、
Ｃは400〜600、Ｄは400以下に相当する。

又、従来の製造方法で得られた製品、及び、比較例とし
て、従来の製造方法でワークロール径のみを径小化した
場合の製品についての結果も併せて示した。

第１表及び第２表より、本発明方法で製造したステンレ
ス冷延鋼帯は従来の方法及び比較例の方法で製造した場
合に比べ、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。

尚、本発明方法はフェライト系SUS430に限らずオーステ
ナイト系SUS304等に適用しても充分良好な結果を得るこ
とができ有効な方法であることが認められた。特に、SU
S304の仕上焼鈍酸洗を施した製品は、その後バフ研磨等
で表面光沢を付与するが、本発明方法を適用した場合、
従来方法で製造した鋼帯に比べ、バフ研磨後の表面光沢
をも著しく向上できた。

又、本発明方法は、冷間圧延後に仕上光輝焼鈍を施す場
合においても、従来より著しく良好な表面光沢を得るこ
とができた。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明方法により製造したステンレス冷延
鋼帯は、従来方法で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有する。特に、冷間タンデ
ムミルによる圧延の場合において、従来、到底到達不可
能であったゼンジミアミルのみによる圧延から得られた
表面光沢と同等以上の優れた表面光沢を有する。

───────────────────────────────────────────────────── 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60−262922（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【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
   洗を施した後、ロール表面に厚み１μｍ以下の液体潤滑
   剤を塗布したまま５％を超える圧下率のもとで、予備処
   理圧延を施し、しかる後に、冷間タンデムミルの少なく
   とも最終スタンドのワークロール径を400mmφ以下にし
   て冷間圧延することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の
   製造方法。
2. 【請求項２】請求項１において、冷間タンデムミルでの
   圧延後に、更に、ワークロール径150mmφ以下の小径ロ
   ールで圧延することを特徴とするステンレス冷延鋼帯の
   製造方法。