JPH0999304A

JPH0999304A - リジング特性の良好なフェライト系ステンレス鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH0999304A
Application number: JP25747295A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Takeshita; 哲郎竹下; Hidekuni Murakami; 英邦村上; Masaharu Kameda; 正春亀田; Takashi Oda; 高士小田; Masayuki Abe; 阿部　　雅之
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-15
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JP3128487B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リジング特性の良好なフェライト系ステンレ
ス鋼板を製造する。【解決手段】Ｃｒを１０〜３０％含有しかつＣが０．
１％以下であるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法
において、当該ステンレス鋼を熱延するに際し仕上圧延
に用いるロール表面粗度を１．５μｍ以上とする。更
に、異周速を仕上熱延の１パス以上施すか、仕上熱延終
了後の板厚を２．５mm以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リジング特性の良
好なフェライト系ステンレス鋼板を製造する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼板のリジング
特性を熱間圧延法により向上させる方法として、特公昭
４９−１７９３２号公報、特開昭５９−１３０２６号公
報に開示された技術がある。前者では、熱間圧延時の捲
取温度を低くすることで冷延製品板のリジング特性を向
上させる技術が開示されている。しかし、熱延捲取温度
を低くすると、製品板の降伏応力が高くなり、かつ延性
や深絞り性も劣化するという問題がある。また、後者で
は、粗熱延時のパス間時間を長くすることでリジング特
性を向上させる技術が開示されている。しかし、当該パ
ス間時間を長くすると当然ながら熱延時間が長くなり、
生産性を低下させるという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を克服しつつリジング特性を向上せしめる
製造方法、特に、生産性を低下させずかつリジング以外
の他の製品特性（機械的性質等）を劣化させることなく
リジング特性を向上せしめる製造方法を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためにフェライト系ステンレス鋼板の熱間圧延条
件、特に仕上げ熱延条件を特定したもので、その要旨と
するところは、Ｃｒを１０−３０重量％含有しかつＣ含
有量が０．１重量％以下であるフェライト系ステンレス
鋼板の製造方法において、当該ステンレス鋼を熱間圧延
するに際し、仕上圧延に用いる圧延ロールの表面粗度を
１．５μｍ以上とすることにある。更に、当該粗度の圧
延ロールで圧延するに際し、異周速率が１５％以上の異
周速圧延を少なくとも１パス以上施すか、あるいは仕上
熱延終了板厚を２．５mm以下とすることにある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
一般に、リジングは鋼板に存在する結晶コロニーの塑性
異方性により顕在化すると考えられている。結晶コロニ
ーとは、結晶方位が大略同方位となる結晶粒が隣接した
集団であり、リジングの原因として最も著名なコロニー
は板面法線方向に｛１００｝方位が平行な｛１００｝コ
ロニーである。従って、リジングを向上させるにはこの
｛１００｝コロニーを破壊すれば良く、リジング向上を
狙った従来技術は大略この範疇に入る。例えば、前述の
特公昭４９−１７９３２号公報に開示された低温捲取
は、本発明者らの研究によれば、熱延時の低温捲取によ
り鋼板中にマルテンサイトに代表される低温変態相が導
入され、その後の冷延時にこの低温変態相がα母相の
｛１００｝コロニーを破壊すると考えられる。即ち、こ
の低温変態相はα母相より硬質のため冷延時にα相ほど
変形せず、冷延（平面歪み変形）により助長される｛１
００｝コロニー形成を妨げ、最終製品のリジング特性を
向上させる。しかし、同時にこの低温変態相は、降伏応
力の増加及び延性や深絞り性の劣化を招く。

【０００６】また、前述の特開昭５９−１３０２６号公
報に開示された粗熱延時のパス間時間は、粗熱延時の再
結晶を促進させ｛１００｝コロニーの破壊をもたらすも
のである。しかし、この再結晶に時間がかかり生産性劣
化を来す。そこで、本発明者らはこの｛１００｝コロニ
ー破壊に関し、上述の低温変態相や再結晶以外の冶金現
象に基づく方法を探究し、仕上熱延時の鋼板表層の歪み
分布の変化が製品板のリジング特性を向上せしめること
を見出し、本発明を完成させたものである。

【０００７】以下に本発明方法の限定理由を述べる。ま
ず、Ｃｒの含有量を１０％以上としたのは、それ以下の
含有量ではステンレス鋼としての耐食性が満たされない
と共に、α／γ完全変態が生じてリジング発生が大幅に
低減されるためである。Ｃｒ含有量の上限を３０％とし
たのは、これ以上のＣｒ添加は経済的でなくかつ耐食性
向上効果も少なくなり、更には脆化傾向が大きくなり成
形性を損なうからである。また、Ｃの含有量の上限を
０．１％としたのは、これ以上のＣ添加は耐食性を損な
うばかりでなく、硬質化し成形性を劣化せしめるためで
ある。

【０００８】仕上熱間圧延時の圧延ロール粗度を１．５
μｍ以上と限定した理由は、これ以下のロール粗度では
熱延板表層の歪み分布変化が生じず、製品板のリジング
特性が向上しないからである。その上限は特に規定しな
いが、ロール粗度が大きすぎると鋼板の表面性状を劣化
させるため通常高々５０μｍ程度までである。なお、本
発明におけるロール粗度は、ＪＩＳで規定される平均粗
度Ｒａで示される。また、当該粗度ロールによる仕上圧
延条件は特に規定しないが、その温度範囲は通常１１０
０℃から８００℃までで、圧下率は通常６０％以上であ
るが、圧延温度は低く、圧延圧下率は大きいほどリジン
グ特性向上効果は大きいと考えられる。従って、連続熱
間圧延機で本発明を実施する場合には、圧延後半で当該
粗度ロールを用いる方が効果的である。その際の当該粗
度ロールによる全圧下率は５０％以上であることが望ま
しい。更に、当該粗度ロールの１パス当たりの圧下率
は、当然ながら大きい方が効果的である。しかし、通常
仕上圧延における１パス当たりの圧下率は最大５０％ま
でで、それ以上の圧下率は鋼板の表面性状を劣化させ
る。

【０００９】本発明におけるロール粗度は、基本的には
圧延を実施する前のロール粗度で良い。しかし、工業生
産に用いる熱間圧延機では大量の鋼板を続けて圧延する
ため、ロールが磨耗して圧延中にロール粗度が低下する
場合がある。この際には、近年開発されたオンラインロ
ール研磨機により、圧延を中断することなくロールを研
磨し、本発明の当該粗度を維持することが生産性向上の
観点からも望ましい。

【００１０】次に、熱間圧延を実施するに際して異周速
率を１５％以上とした理由は、それ以下の異周速率では
リジングが向上しないからである。その圧延パス数は１
パスで十分効果を発揮する。本発明では、異周速率及び
異周速圧延パス数の上限は特に規定しないが、何れも大
きい方がリジング向上効果が大きいことは言うまでもな
い。しかし、５０％以上の異周速率は現状困難であり、
仕上熱延パス数は通常８パス程度までである。ここで本
発明における異周速率とは、上下圧延ロールの周速差を
低周速側ロールの周速で除した値を百分率で表示したも
のである。また、本発明の異周速圧延は、上述の鋼板表
層歪み分布変化を大きくするために実施するので、上下
ロール周速の何れが大きくてもリジング向上効果に差は
無い。

【００１１】更に、仕上熱延終了板厚を２．５mm以下に
限定した理由は、これ以上の板厚ではリジングが向上し
ないからである。また、当該板厚が薄くなる程、上述の
歪み分布変化部の全板厚に対する割合が増加し、リジン
グ向上効果が大きくなることは言うまでもない。しか
し、通常の熱間圧延による終了板厚の下限は大略１mm程
度であり、近年開発されつつある連々続熱間圧延機でも
０．５mm厚程度までである。

【００１２】ところで、熱延ロール粗度を大きくした
り、異周速圧延や圧延終了板厚を薄くすることで製品板
のリジング特性が顕著に向上する理由は、現在のところ
必ずしも明確ではないが、下記の様に考えられる。上述
のように、｛１００｝コロニーを破壊すれば製品板のリ
ジング特性は向上する。本発明者らの研究によれば、
｛１００｝コロニーの形成は下記の如く生じるものと考
えられる。まず、圧延変形（平面歪み変形）時に結晶回
転して板面法線方向に｛１００｝方位が平行となると、
その後の焼鈍工程により再結晶して細粒化しても、各結
晶粒の方位は再結晶後も｛１００｝に近い方位となり、
この結晶粒の一群が｛１００｝コロニーとなる。従っ
て、平面歪み変形時の｛１００｝方位形成を妨げるか、
平面歪み変形前に細粒化（更にはランダム化）しコロニ
ーサイズを小さくすれば、リジング特性は向上する。例
えば、冷延（平面歪み変形）前にα／γ完全変態が生じ
てα粒の微細化・ランダム化が生じる普通鋼では、フェ
ライト系ステンレス鋼に比べ、リジング特性が格段に良
い。フェライト系ステンレス鋼では、完全変態が生じな
いため、熱延工程も｛１００｝形成平面歪み変形工程と
見なすことができる。この際、本発明者らの研究によれ
ば、粗熱延工程では通常十分では無いが再結晶が生じ
｛１００｝の形成は少なく、仕上熱延工程では再結晶が
生じず｛１００｝方位が形成される。即ち、フェライト
系ステンレス鋼における重要な｛１００｝方位形成工程
は冷延工程と仕上熱延工程であると言える。この様に考
えると、特公昭４９−１７９３２号公報に開示された低
温捲取技術は冷延工程での｛１００｝形成の防止を実現
するものであり、特開昭５９−１３０２６号公報に開示
された粗熱延パス間時間効果は仕上熱延（｛１００｝形
成工程）前の細粒化・ランダム化を実現したものと考え
られる。

【００１３】上記仮説が正しいとすると、本発明におけ
るロール粗度・異周速熱延・仕上熱延薄手化の効果は、
仕上熱延工程における｛１００｝形成を阻害し、製品板
の｛１００｝コロニーを少なくしてリジング特性を向上
せしめたものと考えうる。即ち、ロール粗度を大きくす
ると鋼板とロールの摩擦係数が増加し、鋼板表層に剪断
歪み変形が生じて歪み分布が変化し、平面歪み条件が保
たれず｛１００｝形成が阻害されたものと考えられる。
更に、異周速熱延はこの剪断変形を助長し、板厚薄手化
はこの歪み分布変化部の全板厚に対する割合を増加せし
めたものと考えることができる。しかし、通常板厚中心
部に存在する｛１００｝コロニーがリジングを発生させ
ると考えられ、鋼板表層の歪み分布変化が如何にして板
厚中心部のコロニー形成に作用するかは、現在のところ
明確ではない。更に、単純に表層剪断変形がリジング向
上作用を持つとすれば、異周速熱延を実施するだけでリ
ジング特性が向上する筈であるが、単なる異周速熱延だ
けでは格別のリジング向上効果はない。即ち、ロール粗
度を大きくした時の鋼板表層歪み分布の変化にリジング
向上効果が内在していると考えられる。

【００１４】一方、本発明におけるロール粗度の効果
は、表層剪断変形により再結晶が生じ、｛１００｝形成
工程の冷間圧延前に細粒化・ランダム化が達成されたと
も考えられる。しかし、前述のようにフェライト系ステ
ンレス鋼の再結晶は、普通鋼に比べて遅く、仕上熱延時
には殆ど再結晶しない。更に、熱延捲取工程において
も、熱延時に析出した部分変態γ相がα相と炭化物に分
解するためα母相の再結晶は著しく遅延され、大略８０
０℃以下の捲取温度では再結晶は生じにくい。即ち、ロ
ール粗度の増加により表層歪み分布が変化し、リジング
向上に有効な再結晶が生じたとは、現在のところ考えに
くい。しかし、熱延板焼鈍を実施するときには、当然な
がらこの再結晶の効果も寄与するものと考えられる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳細に説明す
る。（実施例１）表１に示す化学成分を有する２５mm厚のフ
ェライト系ステンレス鋼板を１０００℃に加熱し６パス
で熱延し、熱延後６５０℃で１時間の捲取相当処理を実
施した。この際の熱延条件の詳細を表２に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】得られた熱延板は、酸洗後、全圧下率８０
％の冷延を施し、８７５℃で３０秒間焼鈍した後にリジ
ング特性を評価した。その結果を表２及び図１，２，３
に示す。尚、リジング特性は、下記の様に評価した。成
品板より圧延方向に平行にＪＩＳ５号引張試験片を１０
本切り出し、各試験片を圧延方向に１７％の引張歪みを
与えた時の粗度の最大値（各試験片）を求め、その最大
値の平均値（１０本分）をリジング高さとした。この評
価法で、リジング高さが約２０μｍ以下であればリジン
グ特性は良好であり、１５μｍ以下であればリジング特
性は極めて良好と言える。

【００１９】図１は、熱延終了板厚を一定とした時に熱
延ロール粗度がリジング特性に及ぼす影響を示す図で、
表２の符号１（比較法：図中白丸）と符号７，８，１６
（本発明法第１項：図中黒丸）の結果を示す。図１よ
り、熱延時のロール粗度を１．５μｍ以上にすると冷延
焼鈍板のリジング高さが２０μｍ以下となり、リジング
特性が良好になることが認められる。

【００２０】図２は、熱延ロール粗度を１μｍと３μｍ
の２水準とした時の異周速圧延率がリジング特性に及ぼ
す影響を示す図で、表２の符号１，２，３，４，５（比
較法：図中白丸）と符号８，９（本発明法第１項：図中
黒丸）及び符号１０，１１，１２（本発明法第２項：図
中黒四角）の結果を示す。図２より明らかなように、ロ
ール粗度が大きいとリジング高さは低減し、更にロール
粗度が大きい場合に異周速圧延率を１５％以上にすると
リジング特性が顕著に向上し、リジング高さが１５μｍ
以下となることが認められる。

【００２１】図３は、熱延ロール粗度を１μｍと３μｍ
の２水準として熱延終了板厚を変化させた時のリジング
特性を示す図で、表２の符号１，６（比較法：図中白
丸）と符号８（本発明法第１項：図中黒丸）及び符号１
３，１４，１５（本発明法第３項：図中黒三角）の結果
を示す。図３より、ロール粗度が大きいとリジング特性
は良好となり、ロール粗度が大きい場合に熱延終了板厚
を薄くすることで、冷延焼鈍板のリジング特性が顕著に
向上し、リジング高さが１５μｍ以下となることが認め
られる。（実施例２）表３に示す化学成分を有するフェライト系
ステンレス鋼を通常の溶製法に従って溶製し、２５０mm
厚の連続鋳造スラブとした。該スラブを１２００度に加
熱し粗熱延終了後、続けて７パスの仕上熱間圧延機で３
mm厚の熱延コイルとした。得られた熱延コイルは、一部
熱延板焼鈍（８４０℃×５hr）して酸洗・冷延後８５０
℃で３０秒の焼鈍を行い、０．４mm厚の製品板とした。
残りの熱延コイルはそのまま酸洗・冷延し、８７５℃で
３０秒の焼鈍を行い、０．４mm厚の製品板とした。これ
らの製品板の材質特性を、製造条件と共に表４に示す。

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】表４の（１）〜（５）は表３の鋼種Ａでの
結果を示す。（１）は従来法に則り、低温捲取をした結
果で、リジング特性は良好であるが、降伏応力（ＹＰ）
が高くかつ深絞り特性（ｒ値）も低い。従って通常、
（２）に示す様に熱延板焼鈍を実施して低ＹＰ化及び高
ｒ値化する必要がある。また、（３）の様に高温捲取を
実施するとリジング特性は極めて悪い。かかる（１）〜
（３）の比較法に対し、本発明法を実施した（４），
（５）材ではリジング特性を他の材質特性を損なうこと
なく向上せしめることができる。（４）材は、熱延板焼
鈍を実施して製造したものであるが、比較法（２）材よ
り一層リジング特性が向上していることが判る。（５）
材では、高温捲取に拘わらずリジング特性が良好で、
（３）材と比較するとＹＰ及びｒ値を劣化させずにリジ
ング特性を向上させる本発明法の特徴をよく示してい
る。また（２）材と比較すると、材質特性は同程度であ
り、この程度の材質特性ならば本発明法により熱延板焼
鈍を省略する事が可能となる。

【００２５】表４の（６）〜（１３）は表３の鋼種Ｂで
の結果を示す。鋼種Ａに比べてＡｌ含有量が高いため全
般に低ＹＰで高ｒ値化しているが、比較法の（６）〜
（８）と本発明法の（９）〜（１１）を比較すると上述
の鋼種Ａでの結果と同様の本発明法の効果が認められ
る。更に、（１２）と（１３）材では、各々本発明法第
２項及び第３項の効果を示している。表４より、本発明
方法を実施すれば、ＹＰやｒ値特性を低下させずにリジ
ング特性を確実に１５μｍ以下とする事ができる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、特
に生産性を低下させることなくフェライト系ステンレス
鋼板のリジング特性を他の材質特性を損なうことなく向
上せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、２５mm厚のα系ステンレス鋼板をロー
ル粗度を変えて３mm厚まで熱間圧延し、６５０℃で１時
間の捲取相当処理を実施した後に、酸洗後全圧下率８０
％の冷延を施して８７５℃で３０秒間焼鈍した板のリジ
ング特性と熱延ロール粗度との関係を示す図である。
（図中白丸：比較法、黒丸：本発明法第１項の製造法。
ロール粗度：ＪＩＳ規定の平均粗度Ｒａで評価。）

【図２】図２は、２５mm厚のＳＵＳ４３０鋼板を３mm厚
まで熱間圧延し、その後０．６mmまで冷延して８７５℃
で３０秒間焼鈍した板のリジング特性を、熱延時の異周
速率に対して示した図である。熱延時のロール粗度は１
μｍ（図中白丸）と３μｍ（図中黒印）の２水準とし、
更に上ロールと下ロールの周速を変えて異周速熱延を実
施した。（図中白丸：比較法、図中の黒丸、黒四角：各
々本発明法第１項及び第２項の製造法。）

【図３】図３は、図１と同様の実験で、熱延終了板厚を
変化させた時のリジング特性を示した図である。この
際、熱延ロール粗度は１μｍ（図中白丸）と３μｍ（図
中黒印）の２水準とした。（図中白丸：比較法、図中の
黒丸及び黒三角：各々本発明法第１項及び第３項の製造
法。）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 38/18 Ｃ２２Ｃ 38/18 (72)発明者小田高士福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者阿部雅之千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃｒを１０−３０重量％含有し、かつＣ
含有量が０．１重量％以下であるフェライト系ステンレ
ス鋼板の製造方法において、当該ステンレス鋼を熱間圧
延するに際し、仕上圧延に用いる圧延ロールの表面粗度
を１．５μｍ以上とすることを特徴とするリジング特性
の良好なフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項２】熱間圧延を実施するに際し、異周速率が
１５％以上の異周速圧延を少なくとも１パス以上施すこ
とを特徴とする請求項１記載のリジング特性の良好なフ
ェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項３】熱間圧延を実施するに際し、仕上熱延終
了板厚を２．５mm以下にすることを特徴とする請求項１
記載のリジング特性の良好なフェライト系ステンレス鋼
板の製造方法。