JPH10273790A - 曲げ性の良好な高b含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法 - Google Patents

曲げ性の良好な高b含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法

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JPH10273790A
JPH10273790A JP7732497A JP7732497A JPH10273790A JP H10273790 A JPH10273790 A JP H10273790A JP 7732497 A JP7732497 A JP 7732497A JP 7732497 A JP7732497 A JP 7732497A JP H10273790 A JPH10273790 A JP H10273790A
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JP
Japan
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pickling
stainless steel
austenitic stainless
grinding
steel strip
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Pending
Application number
JP7732497A
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Inventor
Hiroshi Morikawa
広 森川
Osamu Yamamoto
修 山本
Toshihiko Takemoto
敏彦 武本
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的なデスケーリングで生成した表面硬化
層を機械的又は熱的に除去し、連続ラインでスケール残
りのないB含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯を
製造する。 【解決手段】 0.6〜2.0重量%のBを含むオース
テナイト系ステンレス鋼の熱延鋼帯を機械的にデスケー
リングした後で連続酸洗し、次いで鋼帯の表裏両面をそ
れぞれ50μm以上研削し又は700〜1100℃で連
続焼鈍し、更に連続酸洗する。デスケーリングが不十分
な場合、研削によるスケール除去及び焼鈍によるスケー
ル除去を併用する。この場合、研削及び焼鈍は何れの順
序で実施しても良い。 【効果】 表面硬化層がないので、曲げ性が改善された
B含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電用の核燃料
キャスク,使用済み燃料貯蔵ラック等の熱中性子遮蔽材
料として使用されるB含有オーステナイト系ステンレス
鋼熱延板を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電で発生する使用済み核燃料
は、再処理工場で処理されるまでの間、ラックに収容さ
れて発電所内のプールで保管される。ラックは、使用済
み核燃料が熱中性子を放射するので、熱中性子吸収能に
優れた材料で作製することが要求される。熱中性子吸収
材料には、Bを含有するSUS304系の熱延板が使用
されている。一般的に、B含有量の高いステンレス鋼
は、単板で製造され、焼鈍・酸洗等の工程を経て製造さ
れている。しかし、B含有ステンレス鋼は、通常のSU
S304に比較して酸洗性が悪いため、酸洗に先立って
ショットブラスト等の機械的なデスケーリング処理を施
している。
【0003】他方、特開平8−1766745号公報で
は、焼鈍温度を900〜1050℃に設定することによ
り、ショットブラストを省略しても鋼板表面の酸化スケ
ールを除去できると報告している。これは、単板熱延で
熱延鋼板から製造する場合、バッチ式の酸洗が採用され
るため酸洗時間を比較的長くとることができ、ショット
ブラストを省略し、酸洗後の研削なしでもデスケーリン
グが可能になるものと推察される。ところで、熱延鋼帯
を製造する場合、単板圧延に比較して生産効率の点では
有利であるが、焼鈍・酸洗を連続して施すため酸洗時間
に大きな制約が加わる。具体的には、酸洗時間を長くて
も数分しかとることができず、単板圧延で鋼板を製造す
るバッチ式に比較して著しく短い酸洗時間となる。ま
た、連続ラインでは、他のステンレス鋼も同一ラインで
製造されるため、酸洗液の濃度もB含有鋼のみを対象と
して変更できない。そのため、連続酸洗ラインで効率よ
く酸洗するためには、ショットブラスト等の機械的なデ
スケーリングが不可欠になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】B含有オーステナイト
系ステンレス鋼に機械的なデスケーリングを伴った酸洗
を施すと、デスケーリング性は改善されるものの、製品
の機械的性質、なかでも曲げ性が大きく低下する傾向が
示される。曲げ性の低下は、多量のBが含まれるほど顕
著になる。また、機械的なデスケーリングを省略して酸
洗を施すと、スケールが鋼板のほぼ全面に残る。酸化ス
ケールは、硬質でしかも鋼板全面に残存しているので、
酸洗後に研削除去する際の研削効率が著しく低い。本発
明は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、機械的デスケーリングで生じた表面硬化層を研削除
去又は熱的に消去することにより、スケールがなく曲げ
性に優れたB含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、そ
の目的を達成するため、0.6〜2.0重量%のBを含
むオーステナイト系ステンレス鋼の熱延鋼帯を機械的に
デスケーリングした後で連続酸洗し、次いで鋼帯の表裏
両面をそれぞれ50μm以上研削し、更に連続酸洗する
ことを特徴とする。機械的なデスケーリングで生成した
表面硬化層は、700〜1100℃の連続焼鈍によって
も消去できる。デスケーリングが不十分な場合、研削に
よるスケール除去及び酸洗によるスケール除去を併用す
る。この場合、研削及び焼鈍は何れの順序で実施しても
良い。なお、熱延鋼帯を得るための熱間圧延では、仕上
げ温度を950℃以上に設定することが好ましい。
【0006】
【作用】本発明は、0.6〜2.0重量%のBを含むオ
ーステナイト系ステンレス鋼を対象としている。このオ
ーステナイト系ステンレス鋼は、熱中性子吸収材料とし
て使用されることから、0.6重量%以上のBを含んで
いる。B含有量の増加に伴って、熱中性子吸収能も向上
する。また、0.6重量%未満のBを含むオーステナイ
ト系ステンレス鋼では、機械的デスケーリングによる曲
げ性の劣化が小さく、本発明によらなくても曲げ性の良
好な鋼帯が製造される。他方、B含有量が2.0重量%
を超えると、素材そのものの熱間加工性が著しく低下
し、熱間圧延が困難になる。本発明者等は、B含有ステ
ンレス鋼に機械的なデスケーリングを伴った酸洗を施し
た場合に曲げ性が低下する原因について調査・研究し
た。その結果、B含有ステンレス鋼の場合、ショットブ
ラスト等の機械的なデスケーリングを施すと表面層が著
しく硬化し、この硬化によって曲げ性が大きく低下する
ことを解明した。因みに、Bを含まないオーステナイト
系ステンレス鋼にあっては、ショットブラストによる表
面硬化は小さく、曲げ性の大きな低下はみられない。
【0007】しかし、機械的なデスケーリングなしで連
続焼鈍酸洗を施すと酸洗不良になり、その後にベルトグ
ラインダー等を使用した研削により酸化スケールを除去
しようとしても、酸化スケールが硬いため研削効率が著
しく低く、製造コスト上昇の大きな原因となる。そこ
で、本発明者等は、機械的なデスケーリングを伴った酸
洗によりデスケーリングした後、表面硬化層を研削除去
することにより曲げ性を改善する方法を検討した。その
結果、連続焼鈍後、機械的にデスケーリングし、次いで
連続酸洗することにより酸化スケールをほぼ除去した表
面に調整するとき、研削効率が著しく改善されることが
判った。
【0008】また、機械的にデスケーリングした後に酸
洗した鋼帯について断面の硬度を測定した。その結果、
表面下約100μmの深さから表面方向に向かって著し
く硬化していることが判った。そこで、表面研削量と曲
げ性との関係を調査したところ、片面当り少なくとも5
0μm以上の研削量で表面を研削除去することにより曲
げ性が改善されることを解明した。ただし、研削ままの
表面では耐食性が低下するため、再度酸洗することによ
り不動態化を促進させ、耐食性を改善する必要がある。
更に、種々の仕上げ温度で分塊スラブを熱間圧延し、仕
上げ温度が機械的性質に及ぼす影響を調査した。その結
果、熱間圧延の仕上げ温度を950℃以上にすると、熱
延ままでも十分再結晶が終了し、熱延後に1130℃で
焼鈍した場合と同等の機械的性質が得られることを見い
出した。すなわち、熱間圧延の仕上げ温度を950℃以
上にすると、熱間圧延後の焼鈍を省略できるため、生産
コストが節減されるばかりでなく、連続酸洗でのデスケ
ーリング効率が改善され、機械的な研削負荷も減少す
る。
【0009】次いで、機械的なデスケーリングを伴った
連続酸洗でスケールを除去した状態で、表面硬化層を熱
的に消去する方法を検討した。その結果、再結晶温度以
下の700℃の低温で連続焼鈍を施しても、生産効率を
それほど低下させない焼鈍時間で表面硬度が低下し、曲
げ性が改善されることが判った。これに対し、焼鈍温度
が1100℃以上になると、その後の研削でも除去困難
となるようなデスケーリング不良が生じる。そのため、
焼鈍温度は低いほど良く、高くても1100℃以下にす
ることが必要である。低温焼鈍で酸化スケールが薄い場
合でも、機械的なデスケーリングなしでは連続酸洗によ
るスケール除去が困難である。そこで、スケール残りが
ある場合には、軽度の研削により残存スケールを除去し
た後、耐食性改善のために連続酸洗を施すことが好まし
い。
【0010】表面硬化層を熱処理で消去する方法は、表
面硬化層を研削除去する方法に比較して連続焼鈍・酸洗
工程が増えるため生産効率が低下する。しかし、B含有
量の増加に伴って母材の硬度が上昇するため、研削だけ
で表面硬化層を除去しようとすると研削の負荷が増大す
る。この点、B含有量が多くなって母材が硬質化し研削
負荷が増加する場合、研削負荷が小さいことから、表面
硬化層を熱的に消去する低温焼鈍法も有効な方法とな
る。研削を効率的に施すためには、研削される鋼帯が平
坦であることが要求される。場合によっては、熱延まま
では平坦度等の板形状が不良になることがある。このよ
うな場合には、研削に先立ってスキンパス,レベラー矯
正等により鋼帯の平坦度を修正することが好ましい。し
かし、スキンパス,レベラー矯正等により鋼帯の表面が
硬化し、曲げ性が劣化することがある。そこで、形状修
正工程が付加される場合、表面硬化層を熱的に消去する
低温焼鈍等を必要に応じて採用する。
【0011】
【実施例】表1に示した組成をもつB含有オーステナイ
ト系ステンレス鋼を溶製し、7トンの鋼塊を得た。鋼塊
を分塊圧延して150mm厚のスラブとし、仕上げ圧延
温度を980℃とする熱間圧延により板厚5mmの熱延
鋼帯を製造した。熱延鋼帯を連続焼鈍酸洗ラインに通板
し、酸洗のみを施した。その際、インラインでショット
ブラストによる機械的デスケーリングを行った。
【0012】
【0013】得られた鋼帯を分割し、ベルト研削機を用
いて種々の研削量で各鋼帯を研削した後、酸洗を施し、
サンプルを採取した。各サンプルを曲げ試験に供し、研
削量が曲げ性に及ぼす影響を調査した。曲げ試験では、
R=2tの曲げ試験を実施し、曲げた後の割れ発生の有
無により曲げ性を評価した。表2の試験結果にみられる
ように、本発明に従って50μm以上の研削量で表面硬
化層を研削除去したものでは、割れが発生せず、良好な
曲げ性を呈することが判る。
【0014】
【0015】次いで、機械的デスケーリングで発生した
表面硬化層を熱処理で消去する際、表面硬化層に及ぼす
熱処理温度の影響を調査した。供試鋼帯としては、同様
にして製造した板厚5mmの熱延板にショットブラスト
によるデスケーリングを伴う連続酸洗を施したものを分
割して使用した。連続焼鈍酸洗ラインで、各鋼帯を40
0〜1130℃の温度範囲で熱処理した後、引き続き連
続酸洗した。熱処理は、在炉時間が5分間となるように
ライン速度を調整し、鋼帯の到達最高温度に基づいて温
度管理した。酸洗条件は1.2%HF+4.5%HNO
3 ,温度50℃とし、酸洗浴への浸漬時間が2分間とな
るようにライン速度を調整した。
【0016】そして、熱処理温度と曲げ性及び酸洗性と
の関係を調査した。酸洗性は、酸洗された各鋼帯の表裏
両面を目視観察し、デスケーリング性の良好なものを
○,スケールが一部残留しているものを△,デスケーリ
ング性の不良なものを×として評価した。酸洗性の評価
を終えた後、酸洗性評価が○であった鋼帯については、
そのまま試験片を採取して曲げ試験に供した。酸洗性評
価が△又は×であった鋼帯については、ベルト研削機で
研削することにより残存スケールを除去し、次いで酸洗
を施した後、曲げ試験用の試験片を採取した。表3の試
験結果にみられるように、700℃以上の温度で焼鈍し
た鋼帯では、良好な曲げ性が得られていた。また、酸洗
後の表面肌を比較した結果、700〜1000℃の焼鈍
温度では一部に残存スケールがあったが、その後の研削
で容易に除去することができた。これに対し、1130
℃で焼鈍された鋼帯では、ほぼ全面にスケールが残存
し、その後の研削でも容易に除去できなかった。
【0017】
【0018】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、機械的なデスケーリングを併用する連続酸洗により
スケール除去したB含有オーステナイト系ステンレス鋼
を製造する際、機械的なデスケーリングで生成した表面
硬化層を機械研削により除去し、或いは連続焼鈍で熱的
に消去している。この方法によるとき、連続ラインでス
ケール残りが少なく、曲げ性に優れたB含有オーステナ
イト系ステンレス熱延鋼帯が製造される。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 0.6〜2.0重量%のBを含むオース
    テナイト系ステンレス鋼の熱延鋼帯を機械的にデスケー
    リングした後で連続酸洗し、次いで鋼帯の表裏両面をそ
    れぞれ50μm以上研削し、更に連続酸洗することを特
    徴とする曲げ性の良好な高B含有オーステナイト系ステ
    ンレス熱延鋼帯の製造方法。
  2. 【請求項2】 0.6〜2.0重量%のBを含むオース
    テナイト系ステンレス鋼の熱延鋼帯を機械的にデスケー
    リングした後で連続酸洗し、次いで700〜1100℃
    で連続焼鈍酸洗することを特徴とする曲げ性の良好な高
    B含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 0.6〜2.0重量%のBを含むオース
    テナイト系ステンレス鋼の熱延鋼帯を機械的にデスケー
    リングした後で連続酸洗し、次いで700〜1100℃
    の連続焼鈍酸洗及び鋼帯の表裏両面の研削をそれぞれ少
    なくとも1回施し、更に連続酸洗することを特徴とする
    曲げ性の良好な高B含有オーステナイト系ステンレス熱
    延鋼帯の製造方法。
JP7732497A 1997-03-28 1997-03-28 曲げ性の良好な高b含有オーステナイト系ステンレス熱延鋼帯の製造方法 Pending JPH10273790A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5682701B2 (ja) * 2011-03-03 2015-03-11 新日鐵住金株式会社 シートメタルの曲げ加工方法および製品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5682701B2 (ja) * 2011-03-03 2015-03-11 新日鐵住金株式会社 シートメタルの曲げ加工方法および製品
US9539630B2 (en) 2011-03-03 2017-01-10 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for bending sheet metal and product of sheet metal

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