JPS60180648A - フエライト系ステンレス鋼板の製造方法 - 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】 この発明は、優れた耐ロービング性を有するフェライト
系ステンレス鋼板を、低コストで、かつ安定して量産す
る方法に関するものである。

〈産業上の利用分野〉 近年、独得の美麗な金属光沢を有している上、耐食性が
良好で、長期間に亘って前記金Ｍ光沢を失うことが無い
との理由で、フェライト系ステンレス鋼の成形品が、各
種日用品、或いは建材や車輌部品等を含む各種装飾相を
中心として広く用いられるようになってきた。

そ（７て、これらの成形品のほとんどは、フェライト系
ステンレス鋼薄鋼板をプレス加工して作られたもので占
められている。

〈従来技術〉 従来、このようなプレス加工等の成形加工に供するフェ
ライト系ステンレス鋼薄＠機は、他ｍ種の薄鋼板製造の
場合と同様、まず、オシレーション方式を採用した通常
の連続鋳造法にて溶鋼から連続的に鋳片を得た後、該鋳
片を圧延素材とした熱間圧延及び冷間圧延を行って製造
されるのが普通であった。

ところが、このようにして製造されたフェライト系ステ
ンレス鋼板は、プレス加工等の際、シ品表面の美観を著
しく損うところの−Ｘロービング〃と呼ばれる−しわ状
欠陥〃を生じやすく、高級用途への使用を制限せさる′
ｆｒ：得ないと言う問題点を有していたのである。

そして、この間Ｗ１は、圧延累材たる連続鋳造鋳片の凝
固組織に起因して生ずるものであるとの指摘もなされて
いた。

つまり、従来のオシレーション方式の連続鋳造機では、
鋳込みが可能な鋳片の最、Ｊ−厚さは精々１３０咽程度
である。そして、このような鋳片は、一般に、凝固シェ
ル成長速度の速い鋳片表面近くの凝固組織は微細となる
が、中心部に向かうにつれて、形。成されたシェル自体
の伝熱析抗のためにその成長速度が遅くなり、従って柱
状晶の発達が促されることとなるので微細組織とはなり
に゛ぐい。

特に、５ＵＳ４３０に代表される高純度フェライト系ス
テンレス鋼は、凝固時に柱状晶が発達しやすく、微細組
織を得ることが困難だったのである。

そして、このような発達した柱状晶組織を有する鋳片を
圧延して製造された冷延鋼板にプレス加工等を施すとロ
ービングが多発することから、ロービングの発生原因が
鋳片凝固組織の発達した柱状晶にあると言われているの
である。

そこで、ロービング対策の１つとして、鋼板圧延の前の
鋳造工程で、モールドへの注入前の溶鋼過熱度（ΔＴ：
注入前の溶鋼温度とその溶鋼の凝固温度との差）を小さ
くした低温鋳造を実施し、これによって柱状晶の発達を
抑制して等ｌ！ｌ晶化を図る試みがなされたが、この場
合、顕著な効果が得られる８度にまでΔＴを小さくする
とノズル詰まシを起して鋳込みが不能となったシ、或い
は介在物の低減を期待することができない等と言った間
粗が生じ、実操業上好ましいものではなかった。

また、未凝固溶鋼に電磁撹拌を施したり、或いは接種や
冷却材添加を行ったシしで等軸晶化するこ七も試みられ
ているが、必ずしも十分な効果が得られていない。

このような対策とけ別に、鋼のＡＯＤＰ精錬工程におい
て、Ａｒの代シにＮ２ガスを用いることでＮの添加を行
い、熱延中に再結晶するｒ粒を細粒化して微細組織を？
！たり、熱延工程での加熱温度や仕上温度の引き下げ、
或いは冷延工程での２回圧延等によシａｍを微細化する
と言った耐ロービング性向上手段も報告されているが、
いずれも繁雑な工程を必要とする上、期待するほどの効
果が得られないものであった。

一方、「鋼板製造の際の鋳造工程において、溶＠＃、固
中の各時点における凝固シェルの成長速度を毎秒（１，
８ｍ＋以上に保持しつつ凝固を完了爆ぜる」とＬう鋼板
の劇ロービング性向土方法も提案されている（特Ｇｉ’
ｌ昭５８−３２５６８号公報）。

しかしなから、前記提案は、従来がら言われていたとこ
ろの「凝固シェル成長速度が遅くで粗大な柱状晶を生じ
た鋳片がらの鋼板ｒ（はロービングが出やすいｊなる事
項全裏返しにしｆ？：、ｆ？ｌけのものであり、極めて
具体性に欠けるものである。

そ（７て、従来公知の技微的手段を駆使して、前記提案
の通りに溶鋼を縦置させようと１゛れば、必然的に鋳型
のキャビティ厚さを最大ｉｏ閣前後に抑えねはならず、
それ以上の厚濾の場合には、実操業上、凝固シェル成長
速度：毎秒０．８助以上を達成できないことが本発明者
等の検討により明らかとなったのである。

即ち、一般に、凝固シェル厚さｄ（朧）は次の０式で表
わされることが知られている。

ｄ＝にへ　・・・・・・α） 従って、凝Ｉｉ！＋１シェルの成長速２　ｖ　（ｍ／ｍ
ｉｎ　）ｔｄ。

上記の式を微分した下記０式で表わされる。

Ｋ　Ｎ２ ２１　３．　“°°°°°■ なる凝固シェル厚さは、前記０式よシ（１＝４．２１１
１となシ、鋳片厚さく２ｄ：鋳型キャビティ厚さ）とし
ては８．４ｍＩ）仙、となる。

もっとも、凝固係数にの値は「２０」より多少大きいこ
ともあるが、それでもｒ　ｖ＝４８＋＋ｍ／ｍ１ｎＪ、
即ち凝固シェルのＲ３長速ＩＫ：　０．８　ｗｍ／　ｓ
ｅｅ　が達成されるのは高々１０町程度までに過きない
ことが、前記式からも明らかである。

このように、前記％開昭５８−３２５６８号公報と［７
て提案されている方法は、厚づ：１０期程塵取下と言う
椿めて限られた特殊な鋳片の圧延を大前提と１−たもの
であるとしか考えられず、実月１的とは言えないもので
あった。

〈発明の目的〉 本発明者％は、上述のような観点から、耐ロービング性
に優れたフェライト系ステンレス鋼板を、工程数少なく
、高能率かつ低コストにて、安定して製造すべく、特に
、［鋼板製造の際の鋳造工程で得られる鋳片の凝固組織
が微細組織となれば、その他のロービング対策は殆んど
無用になる」との認識の下で、熱延素材に適用して格別
な不都合を生じない程度の厚さを有していてもその凝固
組織が発達した柱状晶の無い微細゛組織となっている鋳
片の実現を月相して研究を行った結果、以下に示される
如き知見を得たのである。

く知見事項〉 （ａ）　極く最近になって、第１図（ツインベルトキャ
スター）或いは第２図（相対する一対のリング状回転体
の内外周に接したベルト全回転体と同期回転させながら
鋳込むもの）に示したような同期式ベルトキャスターに
よシ、融点が比較的高い鋼環の薄鋳片を連続的に鋳造す
る方法が開発され、実用化のための多数の報告がなされ
ているが、このような同期式ベルトキャスターを使用し
、しかもそのキャビティ厚さを６０ｗり下に設定してフ
ェライト系ステンレス鋼を鋳込むと、中心部に至るまで
栖めて微細な凝固組織を有する鋳片が得られる上、該鋳
片を常法通りに熱間圧延し、冷間圧延すると、ロービン
グ発生の危険が殆んど無い、極めて加工性の優れたフェ
ライト系ステンレス鋼薄鋼板が得られること。

もつとも、その理由ｔよ完全には解明されていないが （Ｊ）　同期式ベルトキャスターで鋳込んだフェライト
系ステンレス鋼鋳片のキャスター内凝固係数をＳ添加法
によって調簀したところ、２２従来法での１５〜２１　
（＋ｍ／ｍ１ｎ２）よシもかなシ大きい仙を示しており
、鋳片の中心部付近でもシェル成長速度の落ちないこと
が予想され、従って微細凝固組織を得やすい。

■　同ＪｔＪＪ式ベルトキャスターへの給湯は、第１図
で示されるような、２つの水冷鋳造用ベルト１，１の間
隔部分に鋳造区域（キャビティ）が形成訟れている形式
のツインベルトキャスターの場合にはオーバーフロー樋
２で、また、第２図で示されるような、２つの水冷鋳造
用ベルトｌ、１とリング状回転体８と全同期回転させな
がらそれらの間隔部分（キャビティ）に鋳込む形娑の場
合にはノズル９で行うが、これらの給湯法はいずれもギ
ヤスター内溶融金総プールを著しく撹拌混合する。そし
て、給湯量一定の条件下では、この撹拌混合の程度はキ
ャビティ厚さが薄くなる程顕著となるので、キャビティ
厚さ：６０ｍ以下になると従来の水冷銅鋳型による連続
鋳造に比べて格段に強力な撹拌混合状態が得られる。従
って、鋳片の等軸晶化傾向は強くなる。

序の、同期式ベルトキャスター特有の機能と、そのキャ
ビティ厚さを６０ｍ以下に設定したことによって生ずる
現象とが絡み合って醸し出される相乗的な作用により、
前記効果が得られるものと考えられる。なお、第１図及
び第２図において、符号３で示されるもの社プーリ、４
はタンディツシュ、５は溶融金属ゾール、６は凝固シェ
ル、７は鋳片である。

（ｂ）　また、上述のような同期式ベルトキャスターで
得られる薄鋳片は、厚さが６０−以下であって、従来の
オシレーション方式の連続鋳造で得られる鋳片よりも相
当に薄いので、熱間圧延の際の加熱温度を下げることが
容易となり、この点でもロービングの発生防止に有効で
あること。

（ｅ）　鋳片厚さが６０ｗ程度近くであれば、熱間圧延
による性状改善効果を十分に期待できる上、鋳造作業も
比較的容易であること。

〈発明の構成〉 この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 フェライト系ステンレス鋼板の製造方法において、まず
、 キャピテイ厚さ：６０ｇｍ以下　゛ に設定した同期式ベルトキャスターにて溶鋼を連続的に
薄輌片となすとともに、該薄鋳片を圧延素材として用い
ることにより、耐ロービング性の優れたフェライト系ス
テンレス鋼板を安定して量産するようにした点、 に特徴を有するものである。

なお、ここで言う「フェライト系ステンレス鋼」とは、
５ＵＳ４０５．５ＵＳ４１０Ｌ、５ＵＳ４３０．５ＵＳ
４３０Ｆ、５ＵＳ４３４，２６Ｃｒ−ＩＭｏ鋼等に代表
されるような、一般に知られているもののいずれをも意
味することはもちろんであシ、格別に限定されるもので
はない。

また、［同期式ベルトキャスター」とは、第１図で示し
たツインベルトキャスターや、例えば特開昭５５−８３
１１号公報に記載されているような、相対する一対のリ
ング状回転体の内外周に接し次ベルト１回転体と同期回
転させながら鋳込むキャスター（第２図）などの、鋳造
用ベルトを背面から水冷しながら同期回転させるキャス
ターを意味するものである。そして、これらのキャスタ
ーは、従来のオシレーション方式を採用する非同期式キ
ャスターと違って、ベルトが鋳片と同期移動するために
凝固シェルに余分な外方がかがらず、引依き速度２ｍ／
ｍｉｎ　以上の高速鋳造時にも割れ発生やブレーク・ア
ウト等を起すことがない。従って、薄肉鋳片を高速度で
引き抜くことが可能であシ、生産性は従来の非同期式キ
ャスター以上である。

更に、キャビティ厚さを６０＋＋ｍ以下と限定した理由
は、キャビティ厚さが６０ｗｍを越えると、鋳込み溶鋼
のΔＴ（過熱度）を２０　℃以下にしなければ耐ロービ
ング性に劣った鋼板しか得られな（なるが、オーバーフ
ロー給湯法の場合にΔＴを２０℃以下にして鋳込むと、
樋耐火物に地金が生成して給湯不安定や給湯不能と言っ
た操業上の問題を生ずるからである。

そして、前記条件を満足する方法にて薄鋳片を製造する
と、得られる鋳片は極めて微細な凝固組織（方向性の無
い微細な紹織十微細柱状晶）を有するものとなり、これ
を素材としたフェライト系ステンレス鋼板は極めて優れ
た＃１０−ビング性を示すこととなる。

次に、この発明を実施例により比較例と対比しながら説
明する。

〈実施例〉 まず、第１図に櫃略図を示される如き形式のツインベル
トキャスターにて、キャビティ厚さく鋳造ベルトの間隔
）を１００．８０　、６　＋１　、４０及び１５關（！
：変えた状態で、それぞれ５ＵＳ４３０級のフェライト
系ステンレス鋼全オーバーフロー給湯法によシ鋳込んだ
。

そして、仕上部Ｉｆ：９００℃の熱間圧延によって４簡
厚の鋼板とし、焼鈍を行った後冷間圧延に□て０．８１
厚となしてから再度焼鈍を施すと言う工程で薄鋼板を製
造した。

次いで、この薄鋼板金２０％引張シ加工し、てローピン
ク発生状況を調べる一方、プレス加工によｐ直径：１１
００５ａ円筒絞シ成形全施し、実物確認を行った。

このときの鋳片凝固組織の状態、及びロービングの発生
状況を第１表に示した。

第１表に示される結果からも明らかなように、鋳片厚さ
くキャビティ厚さ）が６０１Ｉ＃Ｉり下では、ΔＴＫ関
係なく、ロービングの発生が殆んどみられないことが明
らかである。

また、鋳片厚さくキャビティ厚さ）が６０ｍを越えたも
のは、ΔＴを２０℃以下”ＫＬないと実用上問題のない
程度にまでロービングの発生を抑えることはできなかっ
た。

なお、第１表中の「従来法」とは、水冷銅鋳型を使用し
たオシレーション方式による、従来の連続鋳造法を採用
し会ものであス≠；−得られる鋼板にロービングの発生
がひどく、実用上問題のあることがわかる。

そして、これとは別に、Ｓ　ＵＳ　４１０　Ｌ、５ＵＳ
４０９　、５ＵＳ４３４　、２６％Ｃｒ−１％Ｍｏ、及
び１９％Ｃｒ　−２％Ｍｏ級のフェライト系ステンレス
鋼についても、前述と同様のツインベルトキャスｐ−ｙ
ｉｒ使用し、キャビティ厚さｆ　４０　ａｍ　Ｉｃ　設
定してからΔＴを４０℃として鋳造を行い、同様の圧延
を施してイ（すられた薄鋼板のロービング発生状況を調
べたが、ロービング発生を殆んど認めることができなか
った。

更に、相対する一対のリング状回転体の内外周に接した
ベルトを前記回転体と同期回転させながら鋳込むキャス
ターも、水冷ベルトによる凝固冷却ト言う点でｔまツイ
ンベルトキャスターと変わるところがなく、実試験によ
つでも、ベルト間隔（キャビティ厚さ）が同じであれば
第１表に示されると同様の結果が得られることも確認さ
れた。

加うるに、フェライト系ステンレス鋼は、一般に７〜３
５電！＃チ程度のＣｒを金倉する本のであるが、Ｃｒ含
有量等が変わっても凝固組織の細かさには殆んど変化の
ないことが確認され、この発明の方法は、フェライト系
ステンレス鋼の総てのものに適用できるものと考えられ
る。

く総括的な効果〉 上述のように、この発明ｅこよれば、成形加工時等にロ
ービング等の欠陥を生ずることの無い、性状良好なフェ
ライト系ステンレス鋼を、能率良く低コストで、かつ安
定して量産することが可能となるなど、産業上有用な効
果がもたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はツインベルト形式の同期式ベルトキャスターに
て鋳造を実施している状態を示す概略模式図、第２図は
別形式の同期式ベルトキャスターにて鋳造を実施してい
る状態を示す概略模式図で　゛ある。 図面において、゛ １・・・鋳造用ベルト、 ２・・・オーバーフロー樋、 ３・・・プーリー、　４・・・タンディツシュ、５・・
・溶融金属プール、６・・・凝固シェル、７・・・鋳片
、　８・・・リング状回転体、９・・・ノズル。 出願人　住友金属工業株式会社 代理人　富　１）和　夫　ほか１名 学２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フェライト系ステンレス鋼板の製造方法において、まず
   、 キャビティ層さ＝６０Ｉｎ１以下 に設定した同期式ベルトキャスターにて溶鋼を連続的に
   薄鋳片となすとともに、該＃鋳片を圧延素材として用い
   ることを％徴とする、１（ロービング性の優れたフェラ
   イト系ステンレス鋼板の製造方法。