JPS60177135A - 酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造方法 - Google Patents
酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造方法Info
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- JPS60177135A JPS60177135A JP3267984A JP3267984A JPS60177135A JP S60177135 A JPS60177135 A JP S60177135A JP 3267984 A JP3267984 A JP 3267984A JP 3267984 A JP3267984 A JP 3267984A JP S60177135 A JPS60177135 A JP S60177135A
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造
方法に関する。
方法に関する。
（従来技術）
ステンレス鋼の熱延焼鈍鋼は、一般に１コイル状のｉｔ
熱熱間圧延１取取稜、連続焼鈍、冷却。
熱熱間圧延１取取稜、連続焼鈍、冷却。
機械的デスケールおよび酸洗という各工程を経て製造さ
れる。さらには酸洗されたステンレス鋼を冷間圧延し、
光輝焼鈍を施こしてからスキンパス圧延を行なって成品
とするのが普通でおる。
れる。さらには酸洗されたステンレス鋼を冷間圧延し、
光輝焼鈍を施こしてからスキンパス圧延を行なって成品
とするのが普通でおる。
従来、ステンレス鋼の熱延鋼帯を焼鈍する連続焼鈍炉で
は、燃焼ガス雰囲気下で加熱することが行なわれている
。しかし、このような酸化性雰囲気中での焼鈍ではステ
ンレス鋼の表面に内部酸化や粒界酸化が起こシやすいた
め、時に長時間酸洗しても微少なスケールが残留したシ
、粒界が選択的に腐食して表面凹凸を生ずるなどの問題
があった。
は、燃焼ガス雰囲気下で加熱することが行なわれている
。しかし、このような酸化性雰囲気中での焼鈍ではステ
ンレス鋼の表面に内部酸化や粒界酸化が起こシやすいた
め、時に長時間酸洗しても微少なスケールが残留したシ
、粒界が選択的に腐食して表面凹凸を生ずるなどの問題
があった。
酸洗後のスケール残りや表面凹凸は、冷間圧延等の２次
加工に際し、表面疵を多発させる原因となるため、上記
のような酸洗不良材に対しては、表面を機械的に研摩し
たシ、長時間酸洗をするなどの後処理を行なわなければ
ならない。
加工に際し、表面疵を多発させる原因となるため、上記
のような酸洗不良材に対しては、表面を機械的に研摩し
たシ、長時間酸洗をするなどの後処理を行なわなければ
ならない。
このような後処理工程は、ステンレス鋼の製造工程を煩
雑化し、製造コストに直接反映するなど、生産性、経済
性の点で好ましくない。それゆえ、後処理が不要で、酸
洗性のすぐれたステンレス鋼を能率良く製造し得る方法
の開発が強く望まれている。
雑化し、製造コストに直接反映するなど、生産性、経済
性の点で好ましくない。それゆえ、後処理が不要で、酸
洗性のすぐれたステンレス鋼を能率良く製造し得る方法
の開発が強く望まれている。
（発明の目的）
本発明は、前述のような問題点を克服するために種々検
討を行ない、酸化スケールの付着した熱延ステンレス鋼
を焼鈍する際の雰囲気を制御することによって、熱延焼
鈍ステンレス鋼の酸洗性を大幅に改善したものである。
討を行ない、酸化スケールの付着した熱延ステンレス鋼
を焼鈍する際の雰囲気を制御することによって、熱延焼
鈍ステンレス鋼の酸洗性を大幅に改善したものである。
一般に、金属を高温で酸化する場合、雰囲気中の酸素分
圧を極力低下させれば、雰囲気中からの０の内方向拡散
速度に対して金属原子の外方向拡散速度が相対的に大き
くなるため、外部酸化（酸化反応がスケール／算囲気界
面で進行する現象）が起こシ、内部酸化は生じ々いと言
われている。
圧を極力低下させれば、雰囲気中からの０の内方向拡散
速度に対して金属原子の外方向拡散速度が相対的に大き
くなるため、外部酸化（酸化反応がスケール／算囲気界
面で進行する現象）が起こシ、内部酸化は生じ々いと言
われている。
このような事実は、例えばＡｃｔａ Ｍｅｔａｌｌｕｒ
ｇｌｃａ ＋旦、ｐ、７３０（１９６１年）に記載され
ているようにＡｇ−Ｉｎ合金の高温酸化の際に認められ
ている。
ｇｌｃａ ＋旦、ｐ、７３０（１９６１年）に記載され
ているようにＡｇ−Ｉｎ合金の高温酸化の際に認められ
ている。
そこで、本発明者は、ステンレス鋼の熱延鋼板を焼鈍す
る際に雰囲気中の酸素分圧を極力低下させれば、内部酸
化や粒界酸化が抑制されてステンレス鋼の酸洗性が向上
するのではないかと考え、鋭意研究を重ねた結果、Ａ
ｒ ＋ Ｎ２等の不活性ガス雰囲気、またはＮ２等の還
元性ガス雰囲気、あるいは真空中において、酸化スケー
ルのついたｉまの熱延ステンレス鋼を短時間の焼鈍の後
、高圧水噴射等の方法で急冷することによル、焼鈍・酸
洗工程の操業を阻害することなく、酸洗性のすぐれた熱
延焼鈍ステンレス鋼を製造し得ることを見い出し、本発
明を完成するに到った。
る際に雰囲気中の酸素分圧を極力低下させれば、内部酸
化や粒界酸化が抑制されてステンレス鋼の酸洗性が向上
するのではないかと考え、鋭意研究を重ねた結果、Ａ
ｒ ＋ Ｎ２等の不活性ガス雰囲気、またはＮ２等の還
元性ガス雰囲気、あるいは真空中において、酸化スケー
ルのついたｉまの熱延ステンレス鋼を短時間の焼鈍の後
、高圧水噴射等の方法で急冷することによル、焼鈍・酸
洗工程の操業を阻害することなく、酸洗性のすぐれた熱
延焼鈍ステンレス鋼を製造し得ることを見い出し、本発
明を完成するに到った。
（従来技術との相違）
従来、ステンレス鋼冷間圧延板の光輝焼鈍では、Ｎ２．
アンモニア分解ガス等の還元性ガス雰囲気下で焼鈍する
ことが行なわれている。しかし、ステンレス鋼の光輝焼
鈍は、酸化スケールのない冷延鋼板に対して施こされる
もので、熱延スケールのついたステンレス鋼の酸洗性向
上を目的とした本発明とは全く異なっている。
アンモニア分解ガス等の還元性ガス雰囲気下で焼鈍する
ことが行なわれている。しかし、ステンレス鋼の光輝焼
鈍は、酸化スケールのない冷延鋼板に対して施こされる
もので、熱延スケールのついたステンレス鋼の酸洗性向
上を目的とした本発明とは全く異なっている。
普通鋼の焼鈍工程においても種々の不活性ガス雰囲気が
利用されているが、これらの方法はスケールのついてい
ない冷間圧延鋼板を対象としているものである。
利用されているが、これらの方法はスケールのついてい
ない冷間圧延鋼板を対象としているものである。
すなわち、日本鉄配Ｉ協会第８８回西山記念技術講座資
料「ステンレス鋼用連続焼鈍技術と製品」、ｐ−２５９
〜２８２（１９８３年）において指摘されているように
、熱延材の焼鈍はステンレス鋼製造上の固有技術で、普
通鋼の製造には利用されていない。したがって、本発明
の方法は、普通鋼を不活性ガス下で焼鈍する方法とは異
なるものである。
料「ステンレス鋼用連続焼鈍技術と製品」、ｐ−２５９
〜２８２（１９８３年）において指摘されているように
、熱延材の焼鈍はステンレス鋼製造上の固有技術で、普
通鋼の製造には利用されていない。したがって、本発明
の方法は、普通鋼を不活性ガス下で焼鈍する方法とは異
なるものである。
また、フェライト系ステンレス鋼熱延コイルを、水素あ
るいは水素を１０％以上含有する不活性ガス中において
３時間以上焼鈍する方法も知られている（特公昭５４−
１３４０４号公報）。しかしながら、焼鈍時間が３時間
以上と限定されていることから明らかなように、この方
法はデ、クス炉焼鈍法に関する発明であル、短時間の焼
鈍、好ましくは連続焼鈍を前提とした本発明の方法とは
相違している。
るいは水素を１０％以上含有する不活性ガス中において
３時間以上焼鈍する方法も知られている（特公昭５４−
１３４０４号公報）。しかしながら、焼鈍時間が３時間
以上と限定されていることから明らかなように、この方
法はデ、クス炉焼鈍法に関する発明であル、短時間の焼
鈍、好ましくは連続焼鈍を前提とした本発明の方法とは
相違している。
さらに、本発明の方法では、短時間の焼鈍の後１急冷す
ることを必須要件とするが、特公昭５４−１３４０４号
公報に開示されている方法では焼鈍後の急冷を必要とし
ていない。
ることを必須要件とするが、特公昭５４−１３４０４号
公報に開示されている方法では焼鈍後の急冷を必要とし
ていない。
銅帯を焼鈍の後、急冷することの効果は、本発明の実施
例において明らかにされているように、Ｎ２ガス中にお
いて焼鈍の後急冷された供試材／に１（本発明材）は、
焼鈍後徐冷された供試材ｌ６８（比較材）に比べてすぐ
れた酸洗性を示している。
例において明らかにされているように、Ｎ２ガス中にお
いて焼鈍の後急冷された供試材／に１（本発明材）は、
焼鈍後徐冷された供試材ｌ６８（比較材）に比べてすぐ
れた酸洗性を示している。
（発明の構成）
すなわち、本発明は、酸化スケールのついた熱延ステン
レス鋼を％ Ａｒ＋Ｎ２等の不活性ガス雰囲気、または
Ｎ２等の還元性ガス雰囲気、あるいは真空中において焼
鈍の後、高圧水噴射等の方法を用いて急冷することによ
シ、酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造を可
能としたものである。
レス鋼を％ Ａｒ＋Ｎ２等の不活性ガス雰囲気、または
Ｎ２等の還元性ガス雰囲気、あるいは真空中において焼
鈍の後、高圧水噴射等の方法を用いて急冷することによ
シ、酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造を可
能としたものである。
さらに本発明の方法によシ、熱延焼鈍ステンレス鋼の酸
洗による粒界腐食が低減するという特徴がある。これは
、雰囲気中の酸素分圧を極力低下させることによシ、焼
鈍時の粒界酸化が抑制されるためと考られる。
洗による粒界腐食が低減するという特徴がある。これは
、雰囲気中の酸素分圧を極力低下させることによシ、焼
鈍時の粒界酸化が抑制されるためと考られる。
粒界酸化の抑制に対する要求が特に厳しい場合には、熱
間圧延の仕上圧延後の巻取温度を極力低下させ、好まし
くは巻取後年活性ガス雰囲気中で冷却したうえで、本発
明の方法を適用することが望ましい。
間圧延の仕上圧延後の巻取温度を極力低下させ、好まし
くは巻取後年活性ガス雰囲気中で冷却したうえで、本発
明の方法を適用することが望ましい。
次に本発明について詳しく説明する。
一般にＣｒ欠乏層は、ステンレス鋼の熱延板にはほとん
ど認められず、焼鈍・急冷の工程を経て生ずるものであ
るが、酸化性雰囲気下でなされる従来の焼鈍法ではＣｒ
のみならずＦｓも酸化されるため、Ｃｒ欠乏層の深さは
わずかに２μｍ程度あるいはそれ以下である〇 これに対し、本発明の方法によれば、鋼中のＣｒ成分の
みが酸化され、急冷によりＣｒ欠乏状態がほとんどその
まま保持されるがために、Ｃｒ欠乏層の深さは３．５μ
ｍ以上にも達し、酸洗性が向上する。
ど認められず、焼鈍・急冷の工程を経て生ずるものであ
るが、酸化性雰囲気下でなされる従来の焼鈍法ではＣｒ
のみならずＦｓも酸化されるため、Ｃｒ欠乏層の深さは
わずかに２μｍ程度あるいはそれ以下である〇 これに対し、本発明の方法によれば、鋼中のＣｒ成分の
みが酸化され、急冷によりＣｒ欠乏状態がほとんどその
まま保持されるがために、Ｃｒ欠乏層の深さは３．５μ
ｍ以上にも達し、酸洗性が向上する。
また、本発明の方法には、酸洗後のスケール残シの原因
となる内部酸化および表面凹凸の原因となる粒界酸化が
起こシ難いという特徴がある。これは、雰囲気の酸素分
圧を極力低下させることによシ、雰囲気中からのＯの内
方向拡散速度に対して鋼中Ｏｒの外方向拡散速度が相対
的に大きくな力、Ｃｒの酸化反応がスケール／雰囲気界
面で進行するためと考えられる。
となる内部酸化および表面凹凸の原因となる粒界酸化が
起こシ難いという特徴がある。これは、雰囲気の酸素分
圧を極力低下させることによシ、雰囲気中からのＯの内
方向拡散速度に対して鋼中Ｏｒの外方向拡散速度が相対
的に大きくな力、Ｃｒの酸化反応がスケール／雰囲気界
面で進行するためと考えられる。
このような本発明の方法を適用することによシ、Ｃｒ系
およびＮｉ系のいずれのステンレス鋼においても、熱延
焼鈍鋼のｉ洗浄は、従来の方法で製造されたものに比較
して著しく向上する。
およびＮｉ系のいずれのステンレス鋼においても、熱延
焼鈍鋼のｉ洗浄は、従来の方法で製造されたものに比較
して著しく向上する。
本発明では、熱延スケールのついたステンレス鋼に対し
て短時間の焼鈍を施こすが、ステンレス鋼が銅帯すなわ
ちコイル状でも板状でもよく形状を特定するものではな
い。また焼鈍時間としては３０分以内の短時間で効果が
認められるが、板厚。
て短時間の焼鈍を施こすが、ステンレス鋼が銅帯すなわ
ちコイル状でも板状でもよく形状を特定するものではな
い。また焼鈍時間としては３０分以内の短時間で効果が
認められるが、板厚。
熱処理温度などによシ変動するため予じめ最適な条件を
検討することが望ましい。
検討することが望ましい。
本発明の方法は、ステンレス鋼熱延銅帯の連続焼鈍酸洗
ラインの設備として採用でき、たとえば第１図に示され
るがごとき装置を用いて実施することができる。
ラインの設備として採用でき、たとえば第１図に示され
るがごとき装置を用いて実施することができる。
第１図において、１は熱延コイル、２は溶接機、３は焼
鈍炉であシ、焼鈍炉内はＮ２ガスなどのような不活性ガ
スで充たされている。また、４はスグレークーラー、５
は機械的デスケーラ−１６は酸洗槽、７はスクラバー、
８は洗浄槽およびエアードライヤー、そして９は巻取機
である。
鈍炉であシ、焼鈍炉内はＮ２ガスなどのような不活性ガ
スで充たされている。また、４はスグレークーラー、５
は機械的デスケーラ−１６は酸洗槽、７はスクラバー、
８は洗浄槽およびエアードライヤー、そして９は巻取機
である。
熱延コイル１は溶接機２で溶接された後、不活性ガス穿
囲気に保持された焼鈍炉３を通力、スグレークーラー４
で高圧水を噴射することＫより急冷される。さらに機械
的デスケーラ−５においてスケールにひび割れを発生さ
せて後続の酸洗を容易にし、酸洗槽６において完全にデ
スケールされる。その後、洗浄槽およびエアードライヤ
ー８において洗浄、乾燥され、最後に巻取機９で巻取ら
れコイル状になる。
囲気に保持された焼鈍炉３を通力、スグレークーラー４
で高圧水を噴射することＫより急冷される。さらに機械
的デスケーラ−５においてスケールにひび割れを発生さ
せて後続の酸洗を容易にし、酸洗槽６において完全にデ
スケールされる。その後、洗浄槽およびエアードライヤ
ー８において洗浄、乾燥され、最後に巻取機９で巻取ら
れコイル状になる。
（実施例）
次に実施例を挙げて本発明の方法を具体的に説明する。
実施例ｌ
５ＵＳ ３０４鋼熱延板（１００Ｘ１００ｍ２、厚さ４
ａｍ。
ａｍ。
熱延スケール付）を、雰囲気を制御した焼鈍炉中におい
て１１００℃で５分間熱処理後、直ちに水中に浸漬する
ことによシ急冷した。また、一部のものについては焼鈍
後、空気中で徐冷した。その後、鉄粒子を懸濁させた高
圧水を鋼板表面に投射して機械的デスケールを行ない、
５０℃の弗硝酸溶液（２０１１／１３ ＨＦ ＋ ６０
１１／４３ Ｉ（Ｎｏ、）中で７５秒間酸洗した。
て１１００℃で５分間熱処理後、直ちに水中に浸漬する
ことによシ急冷した。また、一部のものについては焼鈍
後、空気中で徐冷した。その後、鉄粒子を懸濁させた高
圧水を鋼板表面に投射して機械的デスケールを行ない、
５０℃の弗硝酸溶液（２０１１／１３ ＨＦ ＋ ６０
１１／４３ Ｉ（Ｎｏ、）中で７５秒間酸洗した。
酸洗性の評価は、酸洗後の鋼板光面を肉眼および顕微鏡
で観察することにょシ行なった。
で観察することにょシ行なった。
酸洗性の判定基準を第１表に示す。
第１表
第２表に、焼鈍・冷却条件、酸洗性、およびＣｒ欠乏層
の深さをまとめて示す。
の深さをまとめて示す。
第２表中、供試材４１およびム２は不活性ガス雰囲気中
で、また供試材Ａ３は還元性ガス中で、そして供試材４
４は真空中で焼鈍の後、急冷されたものであシ、本発明
の方法に該当する。
で、また供試材Ａ３は還元性ガス中で、そして供試材４
４は真空中で焼鈍の後、急冷されたものであシ、本発明
の方法に該当する。
供試材扁５〜Ａ７は比較材で、いずれも酸化性雰囲気中
で焼鈍されたものである。また、供試材Ａ８および９は
各々不活性ガスおよび還元性ガス中で焼鈍後、徐冷され
たものでオ多、いずれも比較材である。
で焼鈍されたものである。また、供試材Ａ８および９は
各々不活性ガスおよび還元性ガス中で焼鈍後、徐冷され
たものでオ多、いずれも比較材である。
第２表から明らかなように、本発明材はＣｒ欠乏層が深
く、酸洗性が良好である。これに対し、比較材ではＣｒ
欠乏層の深さが本発明材の半分以下であり、酸洗性が悪
い。
く、酸洗性が良好である。これに対し、比較材ではＣｒ
欠乏層の深さが本発明材の半分以下であり、酸洗性が悪
い。
実施例２
第３表の組成を有するＣｒ系ステンレス鋼熱延板（１０
０Ｘ１００＋ｍ２、厚さ３■、熱延スケール付）を、雰
囲気を制御した焼鈍炉中において９８０℃で５分間熱処
理後、直ちに水中に浸漬することによシ急冷した。また
、一部のものについては焼鈍後、空気中で徐冷した。そ
の後、実施例１と同様の方法によシ機械的デスケールお
よび酸洗試験を行なったＯ その結果を第４表に示す◎ 第３表 （重量％） 第４表中、供試材４１〜４は本発明材、Ａ５〜９は比較
材である。
０Ｘ１００＋ｍ２、厚さ３■、熱延スケール付）を、雰
囲気を制御した焼鈍炉中において９８０℃で５分間熱処
理後、直ちに水中に浸漬することによシ急冷した。また
、一部のものについては焼鈍後、空気中で徐冷した。そ
の後、実施例１と同様の方法によシ機械的デスケールお
よび酸洗試験を行なったＯ その結果を第４表に示す◎ 第３表 （重量％） 第４表中、供試材４１〜４は本発明材、Ａ５〜９は比較
材である。
第４表から明らかなように、本発明の方法で処理された
鋼板はすぐれた酸洗性を示している。
鋼板はすぐれた酸洗性を示している。
（発明の効果）
以上のように、本発明の方法によれば、焼鈍・酸洗工程
の操業を阻害することなく、酸洗性のすぐれた熱延焼鈍
ステンレス鋼を製造することができ、したがって酸洗時
間を短縮することが可能である。
の操業を阻害することなく、酸洗性のすぐれた熱延焼鈍
ステンレス鋼を製造することができ、したがって酸洗時
間を短縮することが可能である。
本発明の方法はステンレス鋼板、銅帯のみ々らず、酸化
性雰囲気中において熱間加工により製造されるステンレ
ス鋼材の製造方法、たとえば熱間にて押し出し成形され
るステンレス鋼管の製造方法としても利用し得るもので
ある。
性雰囲気中において熱間加工により製造されるステンレ
ス鋼材の製造方法、たとえば熱間にて押し出し成形され
るステンレス鋼管の製造方法としても利用し得るもので
ある。
第１図は、本発明を実施する際の装置例を模式％式％
１：熱ｇコイル、２：溶凝機、３：焼鈍炉、４ニスグレ
ークーラー、５：機械的ｒスケー２−１６：酸洗槽、７
：スクラバー、８：洗浄槽およびエアードライヤー、９
：巻取機。 特許出願人 新日本製鐵株式會社
ークーラー、５：機械的ｒスケー２−１６：酸洗槽、７
：スクラバー、８：洗浄槽およびエアードライヤー、９
：巻取機。 特許出願人 新日本製鐵株式會社
Claims (1)
- ステンレス鋼の熱延焼鈍鋼材を製造するに際して、熱延
されたままのステンレス鋼を不活性ガス雰囲気または還
元性雰囲気あるいは真空中で、短時間の焼鈍を施こした
後急冷することを特徴とする酸洗性のすぐれた熱延焼鈍
ステンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3267984A JPS60177135A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3267984A JPS60177135A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177135A true JPS60177135A (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=12365555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3267984A Pending JPS60177135A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | 酸洗性のすぐれた熱延焼鈍ステンレス鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177135A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02243725A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-27 | Hitachi Ltd | 連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法 |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3267984A patent/JPS60177135A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02243725A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-27 | Hitachi Ltd | 連続焼鈍装置及び連続焼鈍方法 |
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