JPS5829897A - ステンレス鋼板の表面欠陥防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステンレス鋼板の表面欠陥防止方法に係り、特
に熱間圧延に起因する表面欠陥の防止方法に関−Ｃる。

一般にステンレス鋼板はその特性とされる外観の美麗さ
や耐食性を満足するため表面性状が他の炭素鋼や低合金
鋼に比してより一層すぐれていることが要求される。

しかるに、ステンレス鋼板はその製造過程において棟々
の表面欠陥が発生し易く、それらのうち製品の品質に及
ぼす影響が特に強いものに熱間圧延工程において発生す
るスケール疵とわれ疵がある。従って熱延時にかかる表
面疵が発生した場合には、酸洗等による黒皮スケール除
去後、冷延に先立ってグラインダー等による研削手入れ
が行われる。しかしなから、この研削手入れは作業能率
が低いのに加え、手入れ作業の結果化じる製品歩留低下
により製造コストの上昇を招き製造工程の大きな障害に
なっている。

このためステンレス鋼板の製造にあたって、　−ｈ記の
如き表面疵の発生をいかに防止するかということが製造
現場における重大閃心事の一つとなっていて、これに費
す労力は極めて大きいものがある。

次に、上記の表面疵についで、従来考えられていた生成
原因とその防止のため講じられた対応策について説明す
る。

げ）スケール疵 表面スケールが圧下によって鋼板内に押込まれるために
発生すると考えられ、この防止対策としてデスケーリン
グ装置による脱スケールの強化、さらにはロールが摩耗
し表面の凹凸が大きくなると発生傾向が強くなることか
ら同一ロールによる圧延本数の制限ならびに圧延荷重の
規制などの処置がとられている。

（ロ））われ疵 被圧延材を加熱する際に生じた表面層の粒界酸化部や熱
間加工性の劣る鋼中のδフェライト相が圧延の際に割ら
れるために発生するといわれ、この防止には被圧延材の
高温長時間の加熱を避けるとともに雰囲気ガスを調節し
て粒界酸化を抑制することおよび粗圧延段階の圧下率を
規制することなどが一般的な対策として講じられている
。

上記の如き従来の表面疵防止対策は、いずれも生産性の
低下と製造作業の煩雑さをもたらすものであり、製造工
程における総合的不利益は極めて大きい、しかるにさら
に重大な問題はかかる表面疵防止対策を講じてもなおか
つ表面疵の発生を完全に防止できない点にある。

この原因は表面疵の生成原因についての究明が不十分で
あり、従ってその防止対策についでも多分に経験的な対
策にとどまり、根本的な解決法が見出だせないところに
起因していると考えられる。

本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し、生成機
構の解明に広く、ステンレス鋼板の表面欠陥防止方法を
提供するにある。

本発明者らは、ステンレス鋼につぎ、その熱間圧延工程
において発生するスケール疵およびわれ疵の生成機構に
ついて研究を行って、次の如く解明した。

（５）スケール疵の生成機構 圧延の際、鋼とロール間の摩擦によって鋼面（Ｊ研削さ
れ局部的に極めて強加工を受けた層を生じる。このため
全電極効果によって強加工層と周辺の走量少ない部分と
の間に電位差を生じる。

この時−１強加工層部は卑電位であす、シかも川下直後
には強加工層の一部は新生界面の状態で酸化雰囲気にさ
らされるので、電池作用的酸化反応が起こり、強加工層
全体が急速にスケール化する。

このようにしてできたスケールの深さ方向の厚さは通常
の２次スケールより数倍大さく、これが熱延後まで残留
するためスケール疵となる。

従って前記の如く、ロール面が荒れてきたり、又１回当
りの圧下量が大きくなるとスケール疵が発生し易くなる
という理由は従来考えられていたような表面スケールの
鋼面へのかみ込みを助長するということではなく、鋼面
とロール間の摩擦の増加により局部的な強加工層を生じ
易くすること、および強加工層の深さを深くすることに
よるためである。

（ハ）われ疵の生成機構 われ疵は前記の如く、鋼面に生じる割れが起源となると
考えられてさた。しかしながら、実際にはわれ疵もスケ
ール疵も全＜１川様の過程で生じたものである。

たたスケール疵と異なる点はスケール疵の場合には独卯
に層全体が酸化を受けたものであるのに対し、ねれ疵の
場合は強加工層のメタルフローに沿った一部分のみに酸
化反応が集中するために外観的な形態が割れ状に見える
ところにある。この際結晶粒界あるいはδフェライト相
などが特に酸化反応が集中し易い場所となるので前記の
如くスラブ加熱条件の影響があられれるのである。

上記の如く、スケール疵およびわれ疵の生成機構は、一
般にメカノケミカル反応と呼ばれる現象、すなわち歪を
与える機械的要因と電気化学的要因とによるスケール生
成反応に由来することを見出だしたのである　このメカ
ノケミカル反応は鋼板に機械的外力や変形が付加された
場合に酸化ないし腐食などの反応が急速に進行する現象
であり、応力腐食や擦過腐食へどの損傷を起こす原因で
ある。史にステンレス鋼は他の炭素鋼や低合金鋼に比へ
てこのような損傷を受は易いことが知られており、ステ
ンレス鋼の持つこのような性質がスケール疵ならびにわ
れ疵の発生頻度に大さく関与していると考えられる。

さて、本発明者らはスケール疵やわれ疵などの表面疵に
対するメカノケミカル反応のうち、電気化学的な面での
影響因子に関し、熱間圧延時における周辺雰囲気につい
て考察した。実際の熱延状態を考えてみると、圧延ロー
ルの冷却用およびデスケーリング用に水（以下これらの
用途に使用される水をｓ＃、用水と称する）が使用され
ており、鋼板表面は圧延中およびｌ：Ｆ延後しばらくの
間は、この熱延用水の飛沫ないしは蒸気に覆われている
。

従って圧延加工により油虫化された鋼板表面は、このよ
うな環境にざらされた場合に電気化学的反応が極めて進
行し易い状態となっていることは容易に推察されるとこ
ろであり、しかも熱延用水中には種々の物質がイオンの
状態で溶解しでいて、これらのうちには直接的または間
接的に電気化学反応を左右するものを含んでいる。

本発明者らは、ステンレス鋼のスケール疵およびわれ疵
の発生のし易さに対する熱延用水中の不純物イオンの影
響に着目し調査した結果、Ｑ−イオンの助長作用および
ＣＯ，−イオンの抑制作用を確認し、この両者の相対量
を制御することによるステンレス−の熱間圧延による表
面疵の防止方法を別途提案した。

本発明法は上記方法をざらに進展せしめ、従来と異なる
全く新規の方法によって、ステンレス鋼の表面欠陥防止
効果をより一層向上せしめたものである。

本発明の要旨とするところは次のとおりである。

すなわち、ステンレス鋼板の熱間圧延に際し、りん酸塩
、酢酸塩、炭酸塩、珪酸塩、安息査酸塩、金属石けん、
およびりん酸エステル（以下単にインヒビターと称する
）のうちから選ばれた１種または２種以上の合計にで−
１００〜３００００　ｐｐｍの濃度範囲において含有す
る水を各粗圧延機の入側において被圧延材の表面に１４
／ｍｉ　ｎ　　以上の割合で噴射塗布しつつ熱間圧延す
ることを特徴とするステンレス鋼板の表面欠陥防止方法
である。

本発明の基礎実験を第１表により説明する。

基（ｍ実験４ｉ　Ｊ　Ｉ　Ｓ規格５ｖｓ３ｏ４ｔ＝よび
５ＵＳ３１６の組成を有する厚さ２００ｗｎ、　４１５
３１２１４ｍのスラブから通常の熱間圧延によって３．
０■厚さの熱延鋼帯を製造するに際し、第１表に示す欅
類および濃度のインヒビターの水溶液もしくは懸濁液を
塗布量１１と塗布量を変え被圧延材の両面に噴射中ｆｌ
ｉ　しつつ圧延した。すなわちインヒビター藁材は１０
柚類、インヒビター濃度はθ〜１００００　ｐｐｍの範
囲、塗布位置は仕上圧延機前と各粗圧延機前の２種類、
塗布量は０〜１０ｔ／ｍｉｎ　　の範囲において、第１
表に示したそれぞれの条件の組合せにより熱間圧延を行
った。これらの熱延鋼帯のスケール疵およびわれ疵の発
生率を下式によって求めて第１表に示した。

本発明において、りん酸塩、酢酸塩、炭酸塩、珪酸塩、
安息香酸塩、金属石けん、およびりん酸エステル等のイ
ンヒビターを選定したのは第１表に示す如く本発明者ら
が実際に適用実験を行い、表面欠陥に対する防止効果を
確認した結果に基くものである。これらインヒビターの
スケール疵およびわれ疵に対する防止機構は、前記の表
面欠陥の生成機構から推察すれば、前記欠陥の起源とな
るロール摩耗部等における圧下により被圧延材表面に発
生した強加工層部にこれらインヒビターが作用し、その
部分の電気化学的活性度を緩和せしめることにより、急
激な酸化反応の進行が抑制されるためと考えられる。

次にインヒビターの濃度を１００〜３００００　ｐｐｍ
　（１）　範囲に限定する理由について説明する。添付
図面は各種ステンレス鋼の熱間圧延に際して、本発明法
を適用するにあたり、上記の各種のインヒビターの濃度
と熱延後のスケール疵およびわれ疵の発生率との関係を
示したものであり、図中プロットした数字は第１表に示
されている供試材の雇である。

同図より明らかな如く、欠陥防止効果を得るためにはイ
ンヒビター濃度として１００　ｐｐｍ以上が必要である
ので下限を１００　ｐｐｍとした。なお上限については
、経済的および熱延用水中に混入した場合における水質
管理面の弊害を発生しない限度という観点から３０′ｂ
１００　ｐｐ−とした。

インヒビターを噴射塗布する位置は、本発明者らの調査
によるとスケール疵およびわれ疵は粗圧延の段階におい
で発生しでおり、従っで各粗月−延機の入側においで行
う必要がある。なかでも最も発生し易いのは圧延を開始
した時点からの累計圧下率が約７０％までの領域におけ
る圧延であるが、圧下条件、圧延機のロール面状態、更
には被圧延材の表面温度等によって発生する圧延領域は
拡大するので、これらの事態に対処するため各粗圧延機
の入側とした。

インヒビター塗布量は第１表に示した如く、１４／ｍ　
ｉ　ｎ　　未満においては疵発生の防止効果が不十分な
ので下限を１々ｍｌｎ　に限定した。

実施例 Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０４および５ＵＳ３１６における実施例
を第１表に示したが、本発明法の限定外である比較例に
対比して、本発明の実施例はいずれも疵の研削手入れが
不必要すなわち、発生率Ｏという好結束を示している。

上記の実施例からも明らかな如く、本発明は疵発生の生
成機構の解明に基き、粗圧延機の入側において被Ｉｔユ
延材の表面にインヒビターを噴霧塗布することによりス
テンレス銅板製造の最大１ｉｉ１１１である熱間圧延に
おける表面疵を防止する大きな効果をあげることができ
た。

本発明法は主としてステンレス鋼板についテ説明したが
、他の多くの高級鋼種、および棒、線および型鋼などの
型態についても広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

添＋ｊ図面は熱間圧延機入側において被圧延材にに噴霧
塗布されたインヒビター濃度と熱延後のスケール疵およ
びわれ疵の発生率との関係を小す相関図である。 代理人中路武雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステンレス鋼板の熱間圧延に際し、りん酸塩、酢
   酸塩、炭酸塩、珪酸塩、安息喬酸塩、金属石けん、およ
   びりん酸エステルのうちから選ばれた１種または２種以
   上を合計にて１００〜３００００ｐｐｍの濃度範囲にお
   いて含有す空水ケ各粗圧延機の入側において、被圧延材
   の表面に１４’ｍｉ　ｙｘ　　以上の割合で噴射塗布し
   つつ熱間圧延することを特徴とするステンレス鋼板の表
   面欠陥防止方法。