JPH0931543A - オ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法Info
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- JPH0931543A JPH0931543A JP18259695A JP18259695A JPH0931543A JP H0931543 A JPH0931543 A JP H0931543A JP 18259695 A JP18259695 A JP 18259695A JP 18259695 A JP18259695 A JP 18259695A JP H0931543 A JPH0931543 A JP H0931543A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鏡面研磨に要する工数の削減、特にバフ研磨の
所要時間を削減し、製品の表面光沢を高めることができ
るオ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
を提供する。 【構成】（１）焼鈍後酸洗前のオ−ステナイト系ステン
レス鋼板であって、酸素を除く金属元素についてのａｔ
％で、焼鈍中に生成したスケ−ル中に濃化したＳｉ濃度
のピ−ク値が３０％以下もしくはＭｎ濃度の第２ピ−ク
値が１５％以下またはその両方を満たすことを特徴とす
るオ−ステナイトステンレス鋼板、および（２）重量％
で、Ｓｉ：０．４０％以下もしくはＭｎ：１．４０％以
下またはその両方を満たす組成を有するオ−ステナイト
系ステンレス鋼板の焼鈍において、４００℃から９００
℃までの温度範囲での平均加熱速度を３０℃／ｓ以上と
し、かつ、１０００℃以上での加熱時間を５〜９０秒間
とすることを特徴とするオ−ステナイト系ステンレス鋼
板の製造方法。
所要時間を削減し、製品の表面光沢を高めることができ
るオ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
を提供する。 【構成】（１）焼鈍後酸洗前のオ−ステナイト系ステン
レス鋼板であって、酸素を除く金属元素についてのａｔ
％で、焼鈍中に生成したスケ−ル中に濃化したＳｉ濃度
のピ−ク値が３０％以下もしくはＭｎ濃度の第２ピ−ク
値が１５％以下またはその両方を満たすことを特徴とす
るオ−ステナイトステンレス鋼板、および（２）重量％
で、Ｓｉ：０．４０％以下もしくはＭｎ：１．４０％以
下またはその両方を満たす組成を有するオ−ステナイト
系ステンレス鋼板の焼鈍において、４００℃から９００
℃までの温度範囲での平均加熱速度を３０℃／ｓ以上と
し、かつ、１０００℃以上での加熱時間を５〜９０秒間
とすることを特徴とするオ−ステナイト系ステンレス鋼
板の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少ない研磨量で光沢が
向上するオ−ステナイト系ステンレス鋼板の製造方法に
関する。
向上するオ−ステナイト系ステンレス鋼板の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】オ−ステナイト系ステンレス鋼板は耐食
性や加工性の優れた金属材料として多くの用途に使用さ
れるが、近年はその特有の金属光沢を活かして、意匠性
の要求される用途、例えば、器物または化粧板等にも用
途を広げている。これらの用途には表面は鏡面研磨され
ることが多く、そのためにバフ研磨等が行われる。バフ
研磨は、バフ布と研磨油により研磨して滑らかな表面に
仕上げる方法であり、多くの労力と時間を要する。
性や加工性の優れた金属材料として多くの用途に使用さ
れるが、近年はその特有の金属光沢を活かして、意匠性
の要求される用途、例えば、器物または化粧板等にも用
途を広げている。これらの用途には表面は鏡面研磨され
ることが多く、そのためにバフ研磨等が行われる。バフ
研磨は、バフ布と研磨油により研磨して滑らかな表面に
仕上げる方法であり、多くの労力と時間を要する。
【０００３】図１はオ−ステナイト系ステンレス鋼板の
冷間圧延後バフ研磨までの製造工程を示す図面である。
オ−ステナイト系ステンレス鋼板は、通常、冷間圧延１
の後鋼帯の焼鈍２を行い、その際に生じたスケ−ルを除
去するために中性塩電解処理３を施した後、酸洗４を行
う。オ−ステナイト系ステンレス鋼板はＮｉを含有しな
いフェライト系ステンレス鋼板に比べて表面が粗く、光
沢に乏しい。これはスケ−ル除去方法の差に起因するも
のである。フェライト系ステンレス鋼は中性塩電解後に
硝酸電解法で脱スケ−ルするのに対して、オ−ステナイ
ト系ステンレス鋼では、図１に示すように中性塩電解し
た後に硝ふっ酸（硝酸とふっ化水素酸の混酸）に浸漬し
てスケ−ルを除去する。硝酸電解法は比較的緩やかな脱
スケ−ル方法であり、ステンレス鋼の結晶粒界が選択的
に腐食される深さは浅いのに対して、硝ふっ酸による酸
洗４は結晶粒界を選択的に腐食して、その腐食深さを深
くする。したがって、オ−ステナイト系ステンレス鋼の
表面粗度は大きくなり、光沢は低下する。オ−ステナイ
ト系ステンレス鋼はＮｉ濃度が高いためにスケ−ルの鋼
表面への粘着力が強く、硝ふっ酸により酸洗せざるをえ
ない。このため、オ−ステナイト系ステンレス鋼板をバ
フ研磨して鏡面仕上げにするには、多くの研磨時間を要
する。
冷間圧延後バフ研磨までの製造工程を示す図面である。
オ−ステナイト系ステンレス鋼板は、通常、冷間圧延１
の後鋼帯の焼鈍２を行い、その際に生じたスケ−ルを除
去するために中性塩電解処理３を施した後、酸洗４を行
う。オ−ステナイト系ステンレス鋼板はＮｉを含有しな
いフェライト系ステンレス鋼板に比べて表面が粗く、光
沢に乏しい。これはスケ−ル除去方法の差に起因するも
のである。フェライト系ステンレス鋼は中性塩電解後に
硝酸電解法で脱スケ−ルするのに対して、オ−ステナイ
ト系ステンレス鋼では、図１に示すように中性塩電解し
た後に硝ふっ酸（硝酸とふっ化水素酸の混酸）に浸漬し
てスケ−ルを除去する。硝酸電解法は比較的緩やかな脱
スケ−ル方法であり、ステンレス鋼の結晶粒界が選択的
に腐食される深さは浅いのに対して、硝ふっ酸による酸
洗４は結晶粒界を選択的に腐食して、その腐食深さを深
くする。したがって、オ−ステナイト系ステンレス鋼の
表面粗度は大きくなり、光沢は低下する。オ−ステナイ
ト系ステンレス鋼はＮｉ濃度が高いためにスケ−ルの鋼
表面への粘着力が強く、硝ふっ酸により酸洗せざるをえ
ない。このため、オ−ステナイト系ステンレス鋼板をバ
フ研磨して鏡面仕上げにするには、多くの研磨時間を要
する。
【０００４】オ−ステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０
４の２Ｂ仕上げ材（ＪＩＳ Ｇ ４３０５「冷間圧延ス
テンレス鋼板及び鋼帯」：酸洗後、調質圧延したもの）
のバフ研磨性に及ぼす粒界侵食の影響については、研究
結果（荒木ら：材料とプロセス，７（１９９４），ｐ．
１７０５）が発表されている。これによれば、酸洗によ
って生じる粒界侵食の深さが深いほどバフ研磨の効果を
減殺する。しかし、この研究結果にはオ−ステナイト系
ステンレス鋼の組成の影響および改善の方法は示されて
いない。
４の２Ｂ仕上げ材（ＪＩＳ Ｇ ４３０５「冷間圧延ス
テンレス鋼板及び鋼帯」：酸洗後、調質圧延したもの）
のバフ研磨性に及ぼす粒界侵食の影響については、研究
結果（荒木ら：材料とプロセス，７（１９９４），ｐ．
１７０５）が発表されている。これによれば、酸洗によ
って生じる粒界侵食の深さが深いほどバフ研磨の効果を
減殺する。しかし、この研究結果にはオ−ステナイト系
ステンレス鋼の組成の影響および改善の方法は示されて
いない。
【０００５】特開平５−３０６４１３号公報には焼鈍時
に急速加熱した後、７５０℃以上の温度で所定時間以上
加熱することによって、脱スケ−ルの容易なスケ−ルと
する方法が開示されている。しかし、説明は、スケ−ル
中のＣｒ濃度が高いほど中性塩電解法によって脱スケ−
ルしやすいことにのみ終始しており、粒界の選択腐食に
関する記述はなされていない。すなわち、地金の組成あ
るいは酸洗による粒界腐食等に関しては記述がない。
に急速加熱した後、７５０℃以上の温度で所定時間以上
加熱することによって、脱スケ−ルの容易なスケ−ルと
する方法が開示されている。しかし、説明は、スケ−ル
中のＣｒ濃度が高いほど中性塩電解法によって脱スケ−
ルしやすいことにのみ終始しており、粒界の選択腐食に
関する記述はなされていない。すなわち、地金の組成あ
るいは酸洗による粒界腐食等に関しては記述がない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鏡面
研磨に要する工数の削減、特にバフ研磨の所要時間を削
減し、製品の表面光沢を高めることができる研磨前のオ
−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法を提
供することにある。
研磨に要する工数の削減、特にバフ研磨の所要時間を削
減し、製品の表面光沢を高めることができる研磨前のオ
−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは硝ふっ酸に
よる酸洗によっておきる粒界侵食を少なくする方法を検
討し、下記するスケ−ル組成およびそのスケ−ル組成を
決定する鋼の組成および焼鈍方法を用いれば脱スケ−ル
に要する硝ふっ酸酸洗時間を短縮でき、粒界侵食を軽減
できることを確認した。ここに、本発明は以下のオ−ス
テナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法を要旨と
する。
よる酸洗によっておきる粒界侵食を少なくする方法を検
討し、下記するスケ−ル組成およびそのスケ−ル組成を
決定する鋼の組成および焼鈍方法を用いれば脱スケ−ル
に要する硝ふっ酸酸洗時間を短縮でき、粒界侵食を軽減
できることを確認した。ここに、本発明は以下のオ−ス
テナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法を要旨と
する。
【０００８】（１）焼鈍後脱スケ−ル前のオ−ステナイ
ト系ステンレス鋼板であって、酸素を除く元素について
のａｔ％で、焼鈍中に生成したスケ−ル中に濃化したＳ
ｉ濃度のピ−ク値が３０％以下、もしくはＭｎ濃度の第
２ピ−ク値が１５％以下、またはＳｉ濃度のピ−ク値お
よびＭｎ濃度の第２ピ−ク値が同時にそれぞれ３０％以
下および１５％以下であることを特徴とするオ−ステナ
イト系ステンレス鋼板。
ト系ステンレス鋼板であって、酸素を除く元素について
のａｔ％で、焼鈍中に生成したスケ−ル中に濃化したＳ
ｉ濃度のピ−ク値が３０％以下、もしくはＭｎ濃度の第
２ピ−ク値が１５％以下、またはＳｉ濃度のピ−ク値お
よびＭｎ濃度の第２ピ−ク値が同時にそれぞれ３０％以
下および１５％以下であることを特徴とするオ−ステナ
イト系ステンレス鋼板。
【０００９】（２）重量％で、Ｓｉ：０．４０％以下、
もしくはＭｎ：１．４０％以下、またはＳｉ：０．４０
％以下およびＭｎ：１．４０％以下を同時に満たす組成
を有するオ−ステナイト系ステンレス鋼板の焼鈍におい
て、４００℃から９００℃までの温度範囲での平均加熱
速度を３０℃／ｓ以上とし、かつ、１０００℃以上での
加熱時間を５〜９０秒間とすることを特徴とするオ−ス
テナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
もしくはＭｎ：１．４０％以下、またはＳｉ：０．４０
％以下およびＭｎ：１．４０％以下を同時に満たす組成
を有するオ−ステナイト系ステンレス鋼板の焼鈍におい
て、４００℃から９００℃までの温度範囲での平均加熱
速度を３０℃／ｓ以上とし、かつ、１０００℃以上での
加熱時間を５〜９０秒間とすることを特徴とするオ−ス
テナイト系ステンレス鋼板の製造方法。
【００１０】
【作用】オ−ステナイト系ステンレス鋼板の製造中、冷
間圧延後焼鈍時に表面に発生する酸化スケ−ルの構造や
組成は、そのステンレス鋼板の組成や焼鈍条件の影響を
強くうける。代表的なオ−ステナイト系ステンレス鋼の
ＳＵＳ３０４はＪＩＳＧ４３０５等に規定されているよ
うに、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃ
ｒ：１８〜２０％、Ｎｉ：８．０〜１０．５％を含有す
る。
間圧延後焼鈍時に表面に発生する酸化スケ−ルの構造や
組成は、そのステンレス鋼板の組成や焼鈍条件の影響を
強くうける。代表的なオ−ステナイト系ステンレス鋼の
ＳＵＳ３０４はＪＩＳＧ４３０５等に規定されているよ
うに、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃ
ｒ：１８〜２０％、Ｎｉ：８．０〜１０．５％を含有す
る。
【００１１】図２は、ＳＵＳ３０４冷延鋼板の焼鈍後の
スケ−ル付着ままの表面を二次イオン質量分析法（ＳＩ
ＭＳ）で分析した場合のスケ−ル中のＦｅ、Ｃｒ、Ｏ、
Ｓｉ、ＮｉおよびＭｎの濃度分布を表す。横軸のスパッ
タリング時間はスパッタリングに要した時間であり、表
面からの距離に対応する。縦軸は、酸素以外の金属元素
は、金属元素のみについてのａｔ％を表示する。酸素は
測定におけるカウント数を示す。同図より、スケ−ル外
層にはＣｒやＭｎが濃化し、そのスケ−ル内層にはＳｉ
が濃化することが分かる。Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｉ等の濃化層
は焼鈍時にこれら元素が地金の内部から表面へ拡散し、
表面から入ってくる酸素と反応してスケ−ルをつくる際
に形成される。これら濃化層を形成するＣｒやＭｎの酸
化物（ＣｒＯ3 およびＭｎ3 Ｏ4(スヒ゜ネル型)）は中性塩電
解の過程で、下記の反応によって容易に溶解する。
スケ−ル付着ままの表面を二次イオン質量分析法（ＳＩ
ＭＳ）で分析した場合のスケ−ル中のＦｅ、Ｃｒ、Ｏ、
Ｓｉ、ＮｉおよびＭｎの濃度分布を表す。横軸のスパッ
タリング時間はスパッタリングに要した時間であり、表
面からの距離に対応する。縦軸は、酸素以外の金属元素
は、金属元素のみについてのａｔ％を表示する。酸素は
測定におけるカウント数を示す。同図より、スケ−ル外
層にはＣｒやＭｎが濃化し、そのスケ−ル内層にはＳｉ
が濃化することが分かる。Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｉ等の濃化層
は焼鈍時にこれら元素が地金の内部から表面へ拡散し、
表面から入ってくる酸素と反応してスケ−ルをつくる際
に形成される。これら濃化層を形成するＣｒやＭｎの酸
化物（ＣｒＯ3 およびＭｎ3 Ｏ4(スヒ゜ネル型)）は中性塩電
解の過程で、下記の反応によって容易に溶解する。
【００１２】 ＣｒＯ3 ＋４Ｈ2 Ｏ→Ｃｒ2 Ｏ7 2-＋８Ｈ+ ＋６ｅ （１） Ｍｎ3 Ｏ4 ＋８Ｈ2 Ｏ→ ３ＭｎＯ4 - ＋１６Ｈ+ ＋１３ｅ （２） 一方、スケ−ル内層で濃化層を形成するＳｉの酸化物は
中性塩電解３で全く溶解せず、硝ふっ酸浸漬法による酸
洗４で溶解する。Ｓｉの濃化した層（以後、Ｓｉ濃化層
という）は、その層が厚い場合、これを除去するのに要
する硝ふっ酸の酸洗時間は長くなり、結晶粒界が選択的
に溝状に腐食される程度が強くなる。ここで、硝ふっ酸
酸洗に要する時間とは、外観観察によりスケ−ルが認め
られなくまでの酸洗時間をいう。このように粒界が侵食
される原因は、結晶粒界が粒内に比べて耐食性が劣るた
めと推測される。結晶粒界が侵食される程度が強くなれ
ば表面粗度が大きくなり、鏡面研磨に要する研磨工数が
増大する。一定の研磨時間で比較した場合、粒界侵食深
さが深いほど光沢は低下する。
中性塩電解３で全く溶解せず、硝ふっ酸浸漬法による酸
洗４で溶解する。Ｓｉの濃化した層（以後、Ｓｉ濃化層
という）は、その層が厚い場合、これを除去するのに要
する硝ふっ酸の酸洗時間は長くなり、結晶粒界が選択的
に溝状に腐食される程度が強くなる。ここで、硝ふっ酸
酸洗に要する時間とは、外観観察によりスケ−ルが認め
られなくまでの酸洗時間をいう。このように粒界が侵食
される原因は、結晶粒界が粒内に比べて耐食性が劣るた
めと推測される。結晶粒界が侵食される程度が強くなれ
ば表面粗度が大きくなり、鏡面研磨に要する研磨工数が
増大する。一定の研磨時間で比較した場合、粒界侵食深
さが深いほど光沢は低下する。
【００１３】Ｓｉ濃化層の厚さを薄くすることによっ
て、スケ−ルを除去するのに要する硝ふっ酸による酸洗
時間は減少する。その結果、粒界侵食深さは浅くなり、
鏡面仕上げに要する研磨時間が減少し、研磨厚さ一定の
場合、得られる表面光沢は向上する。Ｓｉ濃化層の厚さ
は、スケ−ル中のＳｉのピ−ク濃度に正相関の関係にあ
るので、ピ−ク濃度を減少させれば厚さは減少する。実
験の結果、Ｓｉのピ−ク濃度を、酸素を除くＦｅ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＭｏおよびＣｕ等金属元素につ
いてのａｔ％で３０％以下にすれば硝ふっ酸酸洗に要す
る時間を短縮でき、その結果、粒界侵食深さは浅くなる
ことが判明した。このピ−ク濃度を２０％以下にする
と、その効果はさらに高くなり硝ふっ酸酸洗に要する時
間は大きく減少し粒界侵食は浅くなるので、さらに研磨
時間を短縮したい場合には２０％以下にすることが好ま
しい。
て、スケ−ルを除去するのに要する硝ふっ酸による酸洗
時間は減少する。その結果、粒界侵食深さは浅くなり、
鏡面仕上げに要する研磨時間が減少し、研磨厚さ一定の
場合、得られる表面光沢は向上する。Ｓｉ濃化層の厚さ
は、スケ−ル中のＳｉのピ−ク濃度に正相関の関係にあ
るので、ピ−ク濃度を減少させれば厚さは減少する。実
験の結果、Ｓｉのピ−ク濃度を、酸素を除くＦｅ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＭｏおよびＣｕ等金属元素につ
いてのａｔ％で３０％以下にすれば硝ふっ酸酸洗に要す
る時間を短縮でき、その結果、粒界侵食深さは浅くなる
ことが判明した。このピ−ク濃度を２０％以下にする
と、その効果はさらに高くなり硝ふっ酸酸洗に要する時
間は大きく減少し粒界侵食は浅くなるので、さらに研磨
時間を短縮したい場合には２０％以下にすることが好ま
しい。
【００１４】また、理由は不明であるが、Ｓｉの濃度ピ
−クの如何によらず、スケ−ル内層中にできるＭｎのな
だらかなピ−ク濃度を低くすることによっても目的を達
成できる。このピ−ク濃度を酸素を除くＦｅ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＭｏおよびＣｕ等の金属元素について
のａｔ％で１５％以下に低くすることによって、脱スケ
−ルに要する酸洗時間を短縮でき、粒界侵食を浅くする
ことができた。この効果は同ピ−ク濃度を１０％以下に
することによりさらに効果的になるので、より短い研磨
時間で高い光沢を得るには１０％以下にすることが望ま
しい。上記したようにＭｎはスケ−ル外層にスピネル型
の酸化物Ｍｎ3 Ｏ4 として濃化すると同時に、前記のＳ
ｉ濃化層よりさらに内側にも濃度は低いがＭｎＯとして
濃化し、これが硝ふっ酸の酸洗を困難にするためと考え
られる。以後、スケ−ル外層のＭｎのピ−クを第１ピ−
ク、内層のなだらかなピ−クを第２ピ−クと呼ぶ。
−クの如何によらず、スケ−ル内層中にできるＭｎのな
だらかなピ−ク濃度を低くすることによっても目的を達
成できる。このピ−ク濃度を酸素を除くＦｅ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、ＭｏおよびＣｕ等の金属元素について
のａｔ％で１５％以下に低くすることによって、脱スケ
−ルに要する酸洗時間を短縮でき、粒界侵食を浅くする
ことができた。この効果は同ピ−ク濃度を１０％以下に
することによりさらに効果的になるので、より短い研磨
時間で高い光沢を得るには１０％以下にすることが望ま
しい。上記したようにＭｎはスケ−ル外層にスピネル型
の酸化物Ｍｎ3 Ｏ4 として濃化すると同時に、前記のＳ
ｉ濃化層よりさらに内側にも濃度は低いがＭｎＯとして
濃化し、これが硝ふっ酸の酸洗を困難にするためと考え
られる。以後、スケ−ル外層のＭｎのピ−クを第１ピ−
ク、内層のなだらかなピ−クを第２ピ−クと呼ぶ。
【００１５】Ｍｎの第２ピ−ク濃度を１５％以下、ある
いは望ましくは１０％以下とすることにより、スケ−ル
内層におけるＭｎ濃化を軽減することを通じて脱スケ−
ル所要時間の短縮をもたらすのである。
いは望ましくは１０％以下とすることにより、スケ−ル
内層におけるＭｎ濃化を軽減することを通じて脱スケ−
ル所要時間の短縮をもたらすのである。
【００１６】Ｓｉの濃度ピ−クが３０％以下であればＭ
ｎの第２ピ−ク濃度は１５％より高くてもよく、またＭ
ｎの第２ピ−ク濃度が１５％以下であればＳｉのピ−ク
濃度は３０％を超えてもかまわない。Ｓｉのピ−ク濃度
およびＭｎの第２ピ−ク濃度が共にそれぞれ３０％以下
および１５％以下である場合も当然含まれる。
ｎの第２ピ−ク濃度は１５％より高くてもよく、またＭ
ｎの第２ピ−ク濃度が１５％以下であればＳｉのピ−ク
濃度は３０％を超えてもかまわない。Ｓｉのピ−ク濃度
およびＭｎの第２ピ−ク濃度が共にそれぞれ３０％以下
および１５％以下である場合も当然含まれる。
【００１７】焼鈍後脱スケ−ル前のスケ−ル中のＳｉま
たはＭｎのピ−ク濃度を上記した範囲にすることは、ス
テンレス鋼自体の組成を制限すると同時に焼鈍時の加熱
方法を工夫することによって可能となる。
たはＭｎのピ−ク濃度を上記した範囲にすることは、ス
テンレス鋼自体の組成を制限すると同時に焼鈍時の加熱
方法を工夫することによって可能となる。
【００１８】ステンレス鋼のＳｉ含有量を重量％で０．
４０％以下にして後述する焼鈍時の加熱方法を制御する
と、Ｓｉ濃化層の厚さを顕著に薄く、したがってＳｉピ
−ク濃度を低くできる。その結果、脱スケ−ルに要する
硝ふっ酸の酸洗時間を短縮でき、粒界侵食を軽減するこ
とができる。これにより、バフ研磨工数が減少して、表
面光沢は向上する。鋼のＳｉ含有量は低いほど好まし
い。０．４０％を超えるとスケ−ル中のＳｉ濃化層の厚
さは、通常の焼鈍炉で制御できる加熱方法の範囲内でど
のように制御しても薄くできない。
４０％以下にして後述する焼鈍時の加熱方法を制御する
と、Ｓｉ濃化層の厚さを顕著に薄く、したがってＳｉピ
−ク濃度を低くできる。その結果、脱スケ−ルに要する
硝ふっ酸の酸洗時間を短縮でき、粒界侵食を軽減するこ
とができる。これにより、バフ研磨工数が減少して、表
面光沢は向上する。鋼のＳｉ含有量は低いほど好まし
い。０．４０％を超えるとスケ−ル中のＳｉ濃化層の厚
さは、通常の焼鈍炉で制御できる加熱方法の範囲内でど
のように制御しても薄くできない。
【００１９】ステンレス鋼のＭｎ含有量を重量％で１．
４０％以下に制限し、同時に焼鈍の加熱方法を制御する
ことによっても、硝ふっ酸による酸洗時間を短縮でき、
粒界侵食を少なくすることができる。鋼のＭｎ含有量は
低いほど好ましい。１．４０％を超えると、焼鈍の加熱
方法の制御によっては硝ふっ酸による酸洗時間を短縮す
ることができない。
４０％以下に制限し、同時に焼鈍の加熱方法を制御する
ことによっても、硝ふっ酸による酸洗時間を短縮でき、
粒界侵食を少なくすることができる。鋼のＭｎ含有量は
低いほど好ましい。１．４０％を超えると、焼鈍の加熱
方法の制御によっては硝ふっ酸による酸洗時間を短縮す
ることができない。
【００２０】ＳｉおよびＭｎ含有量を同時に前記範囲内
に制限する組成は、本発明範囲内に含まれることは云う
までもない。
に制限する組成は、本発明範囲内に含まれることは云う
までもない。
【００２１】ＳｉおよびＭｎの含有量を前記範囲内にし
た上で、焼鈍時に、鋼板表面温度が４００℃から９００
℃までの温度範囲での平均加熱速度を３０℃／ｓ以上と
することにより、この温度範囲で起こるスケ−ルへのＳ
ｉやＭｎの濃化を抑制し、その結果中性塩電解３による
脱スケ−ルを容易にすることができる。３０℃／ｓより
遅い加熱速度ではＳｉ濃化層の厚さを薄くすることがで
きない。この温度範囲での平均加熱速度は大きいほどよ
い。
た上で、焼鈍時に、鋼板表面温度が４００℃から９００
℃までの温度範囲での平均加熱速度を３０℃／ｓ以上と
することにより、この温度範囲で起こるスケ−ルへのＳ
ｉやＭｎの濃化を抑制し、その結果中性塩電解３による
脱スケ−ルを容易にすることができる。３０℃／ｓより
遅い加熱速度ではＳｉ濃化層の厚さを薄くすることがで
きない。この温度範囲での平均加熱速度は大きいほどよ
い。
【００２２】本発明法における焼鈍温度（最高到達温
度）はとくに限定しないが、通常の条件、１０８０〜１
１５０℃である。しかし、１０００℃以上での加熱中、
スケ−ルへは地金からＣｒやＭｎが拡散濃化するため、
９００℃以下の低温域で濃化したＳｉやＦｅの濃度は薄
まり、図１に示す中性塩電解法３により溶解しやすいＣ
ｒ濃度の高いスケ−ル組成に変化する。したがって、４
００℃から９００℃までに達する加熱時間を短くすれ
ば、スケ−ル中に濃化するＳｉやＦｅの量を少なくする
ことができ、比較的短時間の１０００℃以上での加熱に
よってＣｒ濃度の高いスケ−ルとすることができ、中性
塩電解３による脱スケ−ルが容易になる。
度）はとくに限定しないが、通常の条件、１０８０〜１
１５０℃である。しかし、１０００℃以上での加熱中、
スケ−ルへは地金からＣｒやＭｎが拡散濃化するため、
９００℃以下の低温域で濃化したＳｉやＦｅの濃度は薄
まり、図１に示す中性塩電解法３により溶解しやすいＣ
ｒ濃度の高いスケ−ル組成に変化する。したがって、４
００℃から９００℃までに達する加熱時間を短くすれ
ば、スケ−ル中に濃化するＳｉやＦｅの量を少なくする
ことができ、比較的短時間の１０００℃以上での加熱に
よってＣｒ濃度の高いスケ−ルとすることができ、中性
塩電解３による脱スケ−ルが容易になる。
【００２３】１０００℃以上での加熱時間が長過ぎる
と、スケ−ル外層にＣｒは濃化するが、内層ではＳｉ濃
化層およびＭｎ濃化層が厚く成長するので、硝ふっ酸に
よる酸洗４に長時間を要し粒界侵食が深くなってしま
う。Ｓｉ：０．４０％以下、もしくはＭｎ：１．４０％
以下、またはＳｉ：０．４０％以下およびＭｎ：１．４
０％以下を同時に満足する組成を有するオ−ステナイト
系ステンレス冷延鋼板を加熱するとき、４００℃から９
００℃に達するまでの加熱速度を３０℃／ｓ以上とした
場合には、１０００℃以上での加熱時間は５〜９０秒間
とすることによって、中性塩電解法３による脱スケ−ル
が容易になると同時に、次の工程の硝ふっ酸酸洗時間も
短縮でき、その結果、粒界侵食も浅くできる。１０００
℃以上の加熱時間が５秒未満では冷延により加工硬化し
た鋼板の軟化という目的を達成できないし、９０秒を超
えると内層スケ−ル中にＳｉやＭｎが濃化して長時間の
硝ふっ酸による酸洗４が必要となり粒界侵食が深くな
る。
と、スケ−ル外層にＣｒは濃化するが、内層ではＳｉ濃
化層およびＭｎ濃化層が厚く成長するので、硝ふっ酸に
よる酸洗４に長時間を要し粒界侵食が深くなってしま
う。Ｓｉ：０．４０％以下、もしくはＭｎ：１．４０％
以下、またはＳｉ：０．４０％以下およびＭｎ：１．４
０％以下を同時に満足する組成を有するオ−ステナイト
系ステンレス冷延鋼板を加熱するとき、４００℃から９
００℃に達するまでの加熱速度を３０℃／ｓ以上とした
場合には、１０００℃以上での加熱時間は５〜９０秒間
とすることによって、中性塩電解法３による脱スケ−ル
が容易になると同時に、次の工程の硝ふっ酸酸洗時間も
短縮でき、その結果、粒界侵食も浅くできる。１０００
℃以上の加熱時間が５秒未満では冷延により加工硬化し
た鋼板の軟化という目的を達成できないし、９０秒を超
えると内層スケ−ル中にＳｉやＭｎが濃化して長時間の
硝ふっ酸による酸洗４が必要となり粒界侵食が深くな
る。
【００２４】焼鈍雰囲気は、通常のガス雰囲気、例え
ば、ＣＯ2 ：１０％、Ｈ2 Ｏ：１２％、Ｏ2 ：３．５
％、Ｎ2 ：Ｂａｌ．を使用することができる。
ば、ＣＯ2 ：１０％、Ｈ2 Ｏ：１２％、Ｏ2 ：３．５
％、Ｎ2 ：Ｂａｌ．を使用することができる。
【００２５】本発明の対象となるオ−ステナイト系ステ
ンレス鋼の組成は、ＳｉおよびＭｎ以外はとくに制約は
ない。オ−ステナイト系ステンレス鋼として高い頻度で
使用される、Ｃｒ：１６．０〜２０．０％、Ｎｉ：８．
０〜１５．０％、Ｍｏ：３．０％以下、Ｃｕ：５．０％
以下（いずれも重量％）のものが好適である。
ンレス鋼の組成は、ＳｉおよびＭｎ以外はとくに制約は
ない。オ−ステナイト系ステンレス鋼として高い頻度で
使用される、Ｃｒ：１６．０〜２０．０％、Ｎｉ：８．
０〜１５．０％、Ｍｏ：３．０％以下、Ｃｕ：５．０％
以下（いずれも重量％）のものが好適である。
【００２６】
【実施例】表１は、本発明の範囲内にある組成を有する
オ−ステナイト系ステンレス鋼６鋼種および比較鋼２鋼
種の組成を示す一覧表である。同表に示す組成のステン
レス冷延鋼板（板厚０．６ｍｍ）を、電気炉中で、炭化
水素ガス燃焼炉と類似の混合ガス（ＣＯ2 ：１０％，Ｈ
2 Ｏ：１２％，Ｏ2 ：３．５％，Ｎ2 ：Ｂａｌ）を流し
ながら加熱した。表２は、実験に用いた加熱速度、１０
００℃以上での加熱時間およびそれらを適用した結果の
スケ−ル中のＳｉピ−ク濃度およびＭｎ第２ピ−ク濃度
等をあらわした一覧表である。同表の中欄にある試験番
号によって、本発明の適用例か否かを識別する。同表に
示す加熱条件で１１２０±２０℃にて焼鈍後、中性塩電
解および硝ふっ酸酸洗によって脱スケ−ルした。表３
は、これら脱スケ−ルの条件をしめす一覧表である。脱
スケ−ル時間はそれぞれの試験片につき、脱スケ−ルが
終了するまでの時間とした。脱スケ−ル終了の判定は、
脱スケ−ル後の表面を光学顕微鏡を用いて観察して、ス
ケ−ルの残存が認められない状態を脱スケ−ル終了とし
た。このとき１次脱スケ−ルの時間と２次脱スケ−ルの
時間を２：１に揃えた。例えば、１次脱スケ−ルの中性
塩電解法の電解パタ−ンを陽極電解２秒間および陰極電
解１秒間を１０回繰り返すと１次脱スケ−ルの時間は３
０秒間となる。この後の２次脱スケ−ルの硝ふっ酸浸漬
時間は１５秒間とし、脱スケ−ル時間全体では４５秒間
とする。表２の脱スケ−ル所要時間欄は、このような中
性塩電解および硝ふっ酸酸洗浸漬の合計時間、前記した
場合は４５秒間を表示する。脱スケ−ルの終了した各鋼
板の表面を４００番および６００番バフを用いて、表面
から０．４±０．０２μｍの深さまで研磨した後、ＪＩ
Ｓ Ｚ ８７４１（鏡面光沢度測定方法）にしたがって
鏡面光沢（入射角＝反射角＝２０゜）を測定した。結果
を、同じく、表２に示す。
オ−ステナイト系ステンレス鋼６鋼種および比較鋼２鋼
種の組成を示す一覧表である。同表に示す組成のステン
レス冷延鋼板（板厚０．６ｍｍ）を、電気炉中で、炭化
水素ガス燃焼炉と類似の混合ガス（ＣＯ2 ：１０％，Ｈ
2 Ｏ：１２％，Ｏ2 ：３．５％，Ｎ2 ：Ｂａｌ）を流し
ながら加熱した。表２は、実験に用いた加熱速度、１０
００℃以上での加熱時間およびそれらを適用した結果の
スケ−ル中のＳｉピ−ク濃度およびＭｎ第２ピ−ク濃度
等をあらわした一覧表である。同表の中欄にある試験番
号によって、本発明の適用例か否かを識別する。同表に
示す加熱条件で１１２０±２０℃にて焼鈍後、中性塩電
解および硝ふっ酸酸洗によって脱スケ−ルした。表３
は、これら脱スケ−ルの条件をしめす一覧表である。脱
スケ−ル時間はそれぞれの試験片につき、脱スケ−ルが
終了するまでの時間とした。脱スケ−ル終了の判定は、
脱スケ−ル後の表面を光学顕微鏡を用いて観察して、ス
ケ−ルの残存が認められない状態を脱スケ−ル終了とし
た。このとき１次脱スケ−ルの時間と２次脱スケ−ルの
時間を２：１に揃えた。例えば、１次脱スケ−ルの中性
塩電解法の電解パタ−ンを陽極電解２秒間および陰極電
解１秒間を１０回繰り返すと１次脱スケ−ルの時間は３
０秒間となる。この後の２次脱スケ−ルの硝ふっ酸浸漬
時間は１５秒間とし、脱スケ−ル時間全体では４５秒間
とする。表２の脱スケ−ル所要時間欄は、このような中
性塩電解および硝ふっ酸酸洗浸漬の合計時間、前記した
場合は４５秒間を表示する。脱スケ−ルの終了した各鋼
板の表面を４００番および６００番バフを用いて、表面
から０．４±０．０２μｍの深さまで研磨した後、ＪＩ
Ｓ Ｚ ８７４１（鏡面光沢度測定方法）にしたがって
鏡面光沢（入射角＝反射角＝２０゜）を測定した。結果
を、同じく、表２に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】表２から分かるように、Ｓｉ：０．４０％
以下もしくはＭｎ：１．４０％以下またはＳｉ：０．４
０％以下およびＭｎ：１．４０％以下を同時に満たすオ
−ステナイト系ステンレス鋼を焼鈍する際に、本発明範
囲内としたものの鏡面光沢度は、いずれも１０００以上
である。脱スケ−ル所要時間も３６〜５８．５秒と短
い。これに対して、組成および加熱条件の点で本発明範
囲外のものの鏡面光沢度は、いずれも１０００未満であ
って、脱スケ−ル所要時間も１００秒以上ときわめて長
い。
以下もしくはＭｎ：１．４０％以下またはＳｉ：０．４
０％以下およびＭｎ：１．４０％以下を同時に満たすオ
−ステナイト系ステンレス鋼を焼鈍する際に、本発明範
囲内としたものの鏡面光沢度は、いずれも１０００以上
である。脱スケ−ル所要時間も３６〜５８．５秒と短
い。これに対して、組成および加熱条件の点で本発明範
囲外のものの鏡面光沢度は、いずれも１０００未満であ
って、脱スケ−ル所要時間も１００秒以上ときわめて長
い。
【００３１】
【発明の効果】本発明によって得られるオ−ステナイト
系ステンレス鋼板は、従来のものに比較して短時間の研
磨で光沢に富んだ鏡面仕上げとすることができる。品質
面のみならず、製造中の脱スケ−ル時間も短くて済むの
で製造コストの低減に有効である。
系ステンレス鋼板は、従来のものに比較して短時間の研
磨で光沢に富んだ鏡面仕上げとすることができる。品質
面のみならず、製造中の脱スケ−ル時間も短くて済むの
で製造コストの低減に有効である。
【図１】図１は、オ−ステネイト系ステンレス鋼板の冷
延後バフ研磨までの製造工程を示す図面である。
延後バフ研磨までの製造工程を示す図面である。
【図２】図２は、ＳＵＳ３０４冷延鋼板の焼鈍後のスケ
−ル付着ままの表面を二次イオン質量分析法（ＳＩＭ
Ｓ）によって分析したときのスケ−ル中のＣｒ、Ｏ、Ｆ
ｅ、Ｓｉ、ＮｉおよびＭｎの濃度分布をあらわす図面で
ある。
−ル付着ままの表面を二次イオン質量分析法（ＳＩＭ
Ｓ）によって分析したときのスケ−ル中のＣｒ、Ｏ、Ｆ
ｅ、Ｓｉ、ＮｉおよびＭｎの濃度分布をあらわす図面で
ある。
１…冷間圧延、２…焼鈍、３…中性塩電解法、４…酸洗
（硝ふっ酸浸漬法）、５…研磨
（硝ふっ酸浸漬法）、５…研磨
Claims (2)
- 【請求項１】焼鈍後脱スケ−ル前のオ−ステナイト系ス
テンレス鋼板であって、酸素を除く元素についてのａｔ
％で、焼鈍中に生成したスケ−ル中に濃化したＳｉ濃度
のピ−ク値が３０％以下、もしくはＭｎ濃度の第２ピ−
ク値が１５％以下、またはＳｉ濃度のピ−ク値およびＭ
ｎ濃度の第２ピ−ク値が同時にそれぞれ３０％以下およ
び１５％以下であることを特徴とするオ−ステナイト系
ステンレス鋼板。 - 【請求項２】重量％で、Ｓｉ：０．４０％以下、もしく
はＭｎ：１．４０％以下、またはＳｉ：０．４０％以下
およびＭｎ：１．４０％以下を同時に満たす組成を有す
るオ−ステナイト系ステンレス鋼板の焼鈍において、４
００℃から９００℃までの温度範囲での平均加熱速度を
３０℃／ｓ以上とし、かつ、１０００℃以上での加熱時
間を５〜９０秒間とすることを特徴とするオ−ステナイ
ト系ステンレス鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18259695A JPH0931543A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | オ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18259695A JPH0931543A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | オ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0931543A true JPH0931543A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16121059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18259695A Pending JPH0931543A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | オ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0931543A (ja) |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18259695A patent/JPH0931543A/ja active Pending
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