JPH10195684A

JPH10195684A - ステンレス熱延鋼材の脱スケール方法

Info

Publication number: JPH10195684A
Application number: JP34919796A
Authority: JP
Inventors: Toru Matsuhashi; 透松橋; Shigeru Kitani; 滋木谷; Koichi Takeuchi; 孝一武内; Hiroshi Matsumoto; 啓松本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】従来から一般に使用されている公害対策等が必
要で取扱いにくい硫酸や硝酸とふっ酸の混酸を使用する
ことなく、ステンレス熱延鋼材を低ストで脱スケールす
る方法を提供する。【解決手段】熱間圧延後の表面に酸化スケールを有する
ステンレス鋼材に、圧下率５％以上４０％以下の冷間圧
延を施し、次いで塩酸水溶液に浸漬してスケールを除去
することを特徴とするステンレス熱延鋼材の脱スケール
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延後の表面
に酸化スケール（以下、スケールと記す）を有するステ
ンレス鋼材に冷間圧延を施し、次いで塩酸水溶液に浸漬
してスケールを除去する脱スケール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス熱延鋼板の一般的な脱スケー
ル方法は、スケールに機械的にクラックを入れた後、硫
酸や、硝酸とふっ酸の混酸に浸漬する方法が採られてい
る。このような方法が広く採用されているのはスケール
鋼のスケールは主に緻密なＣｒ酸化物からなり酸に溶解
しにくいためである。

【０００３】スケールにクラックを入れる方法には、主
にショットブラストが用いられているが、それ以外にも
圧延やブラシを用いる方法がある。

【０００４】特公昭５７−５２１２２号公報には、ステ
ンレス鋼熱延板を１〜３０％圧延し、次いでベルト回転
式の研磨機により研磨を施すことにより、酸洗を省略す
る方法が開示されている。

【０００５】特開昭５９−４１４８２号公報には、ステ
ンレス鋼の熱延板の脱スケール法として、スケールが付
着した熱延鋼板を２％以上で冷間圧延（以下黒皮冷延と
いう）した後、スケールブレーカーで曲げ加工し、合計
１０％以上の歪みを付与させた鋼帯を硫酸水溶液単味、
または硝酸とふっ酸の混酸で酸洗し、さらに研削ブラシ
で表面処理する方法が開示されている。

【０００６】また、特開昭５７−５８９１２号公報に
は、普通鋼の熱延材を１０〜７０％の圧下率で黒皮冷延
して酸洗することにより、後工程の冷間圧延を省略する
方法が開示されている。

【０００７】しかし、上記特公昭５７−５２１２２号公
報に開示されている方法は、黒皮冷間圧延とブラシによ
ってのみ脱スケールするため研削ベルトの消耗が激し
く、ランニングコストが上昇するなどの問題がある。

【０００８】特開昭５９−４１４８２号公報に示されて
いる方法においては、圧延と曲げ加工によりショットブ
ラスト処理が省略可能となり、表面性状が良好となる。
しかし、酸洗方法は従来の硫酸および硝酸とふっ酸の混
酸を用いているため、酸が比較的高価なために酸原単位
が高くなるうえ、酸洗スラッジの問題が生じる。さら
に、硝酸、ふっ酸は環境および身体への影響も問題とな
る。

【０００９】一方、普通鋼の酸洗では、スケール自体が
塩酸に溶解するため、塩酸水溶液を用いて浸漬酸洗する
方法が一般に採られている。場合によっては、脱スケー
ル速度を向上させるめ、表面に１〜２％程度の歪を付与
し、スケールにクラックを導入することもある。

【００１０】塩酸の場合には、酸コストが低いうえに、
ほとんどが回収、再生されており、酸の原単位は非常に
低くなる。ステンレス熱延鋼材を塩酸により酸洗ができ
れば、ステンレス鋼の製造コストの大幅な低減が可能と
なる。

【００１１】しかし、ステンレス鋼を塩酸水溶液に浸漬
すると鋼板表面が孔食状に溶解され表面が粗くなるた
め、冷間圧延後の表面性状が劣化するという問題があ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来から一
般に使用されている公害対策等が必要で取扱いにくい硫
酸や硝酸とふっ酸の混酸を使用することなく、ステンレ
ス熱延鋼材を低ストで脱スケールする方法を提供するこ
とを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ステンレ
ス鋼の熱延鋼材を脱スケールする方法において、硫酸や
硝酸とふっ酸の混酸を使用しないで低コストで脱スケー
ルする方法を開発をすべく塩酸水溶液による酸洗に着目
し、種々実験検討をおこなった。その結果、下記の知見
を得た。

【００１４】１）ステンレス熱延鋼材を普通鋼の酸洗で
通常使われている１０％程度の塩酸水溶液に浸漬した場
合、地金が孔食状に深く溶解されてしまい、これが冷間
圧延時にカブレ疵等の表面疵の原因となる。

【００１５】２）しかし、酸化スケールが付着したまま
の熱延鋼材を、１０％以上の圧下率で冷間圧延した後、
塩酸水溶液で酸洗すると、地金の孔食状の溶解を抑制す
ることができる。

【００１６】３）また、１０％以上４０％以下の高圧下
率で黒皮冷延した後、塩酸水溶液で酸洗すると脱スケー
ル速度は飛躍的に向上する。

【００１７】本発明は、このような知見に基づきなされ
たもので、その要旨は、「熱間圧延後の表面に酸化スケ
ールを有するステンレス鋼材に、圧下率５％以上４０％
以下の冷間圧延を施し、次いで塩酸水溶液に浸漬してス
ケールを除去することを特徴とするステンレス熱延鋼材
の脱スケール方法」にある。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について詳細に
説明する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の脱スケールの対象とする
ステンレス熱延鋼材は鋼板、形鋼、棒鋼および管材等で
あり、熱間圧延された鋼材であればよく、形状はどのよ
うなものであってもよい。

【００２０】酸洗前の冷間圧延の圧下率を５％以上、４
０％以下に限定したのは、下記の理由による。

【００２１】すなわち、５％未満の軽い圧下率での冷間
圧延では、圧下率の増加に伴い塩酸水溶液による酸洗時
間は急激に短縮される。しかし、地金が孔食状に深く溶
解されてしまい、これが後の冷間圧延において、かぶさ
り状の疵の発生原因となる。ところが、５％以上の圧下
率で圧延して酸洗すると孔食状に深く地金が溶解される
ことなく酸洗時間が短縮される。したがって、圧下率の
下限を５％とした。一方、５０％以上の圧下率での冷間
圧延では、圧延時にスケールが鋼材の表面に押し込まれ
る量が増加する。しかも、押し込まれたスケールは酸に
難溶性のＣｒ酸化物が主体となっているので酸洗時間を
長くしないと除去することができなくなり、酸洗効率が
低下する。したがって、圧下率の上限を４０％とした。
好ましくは５〜３０％である。この好適な圧下率を求め
るのにおこなった試験例を以下に示す。

【００２２】板厚が３ｍｍのＳＵＳ４３０のステンレス
鋼板を焼鈍した後、圧下率を２〜５０％の範囲で種々変
えて黒皮冷延し、８０℃の１０％塩酸水溶液で酸洗し、
次いで仕上げ冷間圧延を施し全て板厚１ｍｍとした。

【００２３】使用した仕上げ圧延機は、２Ｈｉでロール
径５０ｍｍ、ロール表面粗度はＲａ＝０．０８μmであ
る。

【００２４】酸洗時には、酸洗液に鋼板を浸漬してから
完全に脱スケールできるまでの時間を測定した。また、
仕上げ圧延した後各鋼板の表面光沢度をＪＩＳＺ８
７４１に規定する６０゜で測定した。

【００２５】図１は、酸洗時間の測定結果を、圧下率と
の関係で図に示したものである。

【００２６】同図より明らかなように、圧下率が約５〜
４０％の範囲ではほぼ一定の酸洗時間となる。これは冷
間圧延した際、母材とスケールの伸展率の差によりスケ
ールが破壊されることにより酸の浸透性が向上したため
であり、この効果は約４０％で飽和する。それ以上の圧
下率では逆に酸洗時間は増加している。

【００２７】酸洗後に鋼板表面を観察したところ、酸洗
前の冷間圧延での圧下率が低い場合は酸洗によりピット
状に深く浸食されていた。また、圧下率の増大に伴いピ
ット状の溶解形態が全面にわたり細かくかつ浅くなるの
が認められた。

【００２８】また、黒皮冷延後の断面を観察したところ
圧下率が５％以上と増加した場合の地金の凹凸が大きく
なっていた。このことから、酸洗前の冷間圧延における
圧下率が４０％までの場合に仕上げ冷間圧延後の表面性
状が良好なのは、圧延による残留応力により酸洗時の溶
解反応の起点が細かく分散したためピット状の溶解が小
さくなったと推定される。

【００２９】圧下率５〜４０％で黒皮冷延した後、８０
℃の５％塩酸水溶液で酸洗した場合の酸洗時間は、圧下
率３％の場合の約１／２以下に短縮され、ショットブラ
スト処理と比較しても約２／３の短縮された。

【００３０】酸洗液に使用する塩酸水溶液の塩酸の濃度
は１０〜１５％がよく、液温は７０〜９０℃が好まし
い。

【００３１】なお、本発明の方法は、黒皮圧延と、通常
実施されているベンダ、レベラや重研削ブラシ等の機械
的脱スケールとを組合わせる場合も含むのとし、組合わ
せると一層脱スケールが容易になることはいうまでもな
い。また、本発明の方法はフェライト系ステンレス鋼以
外のオーステナイト系ステンレス鋼や二相ステンレス鋼
にも効果がある。

【００３２】

【実施例】

（実施例１）熱間圧延した板厚３ｍｍのフェライト系ス
テンレスＳＵＳ４３０鋼板をバッチ式焼鈍炉により８０
０℃で１２時間焼鈍し、０〜５０％の範囲内で圧下率を
変化させて黒皮冷圧した。その後、８０℃の１０％塩酸
水溶液で浸漬酸洗しスケールを除去し、次いで仕上げ冷
間圧延で板厚１ｍｍとした。

【００３３】従来の脱スケール方法と比較するため、上
記熱間圧延後、ショットブラストを施し、２０％硫酸水
溶液で酸洗を行い、さらに８％硝酸＋２％ふっ酸水溶液
にて浸漬酸洗したのち上記と同じ仕上げ冷延した。

【００３４】酸洗処理では、酸洗液に鋼板を浸漬してか
らスケールが完全に除去されるまでの時間を測定した。
さらに、冷間圧延後表面観察によりかぶさり状の表面疵
の有無を調査した。その結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１から、ショットブラスト後に硫酸＋硝
ふっ酸酸洗処理した場合に比較して、黒皮冷圧の圧下率
が５〜４０％の場合は、酸洗完了時間が短縮されたこと
が分かる。また、冷間圧延後の光沢度は、ショットブラ
ストしたＮｏ．１とほぼ同程度となり、良好な結果を示
した。しかし、圧下率が０〜５％未満の場合、酸洗完了
時間が長時間となり、冷間圧延後の表面観察よりカブレ
状の表面疵が確認された。また４０％を超える圧下率で
は、スケール押し込みの増加により酸洗完了時間が増加
した。

【００３７】（実施例２）熱延板焼鈍を省略した板厚３
ｍｍのフェライト系ステンレスＳＵＨ４０９Ｌ熱延鋼板
を０〜５０％の範囲で圧下率を種々変化させて黒皮冷圧
した。次いで８０℃の１０％塩酸水溶液で酸洗した後、
２ｍｍ厚まで仕上げ冷間圧延施した。

【００３８】従来の脱スケール方法と比較するため、上
記熱延鋼板にショットブラストを施し、２０％硫酸水溶
液で酸洗を行い、さらに８％硝酸＋１％ふっ酸水溶液に
て浸漬酸洗したのち上記と同じように仕上げ冷間圧延を
おこなっつた。

【００３９】実施例１と同様に酸洗処理時間を測定し
た。測定結果を表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２から明らかなよいうに、圧下率５〜４
０％で黒皮冷圧して塩酸酸洗した本発明例のＮｏ．１５
〜１８は、酸洗完了時間は６０秒で、比較例のショット
ブラスト後に硫酸＋硝ふっ酸酸洗処理したＮｏ．１１の
場合と同じである。

【００４２】しかし、圧下率が０〜５％未満のＮｏ．１
２〜１４の場合、酸洗完了時間が長時間となり、冷間圧
延後の表面観察よりカブレ状の表面疵が確認された。ま
た４０％を超えた圧下率では、スケール押し込みの増加
により酸洗完了時間が増加し、冷間圧延後の光沢度は仕
上げ冷延での圧下率を大きくとることができないため悪
化する。

【００４３】

【発明の効果】ステンレス熱延鋼材に黒皮冷延を施すこ
とにより、ステンレスの熱延鋼材の酸洗に塩酸を用いる
普通鋼酸洗設備を利用することが可能となる。これによ
り製品の商品価値を下げることなく、生産性の向上およ
び酸原単位の低減等が可能となり、工業的な意義は大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】黒皮冷延の圧下率と塩酸酸洗完了時間との関係
を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本啓大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱間圧延後の表面に酸化スケールを有する
ステンレス鋼材に、圧下率５％以上４０％以下の冷間圧
延を施し、次いで塩酸水溶液に浸漬してスケールを除去
することを特徴とするステンレス熱延鋼材の脱スケール
方法。