JPS61111703A - フエライト系ステンレス鋼の熱間圧延時の割れ疵を防止する方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フェライト系ステンレス鋼の熱間圧延時に発
生することがある鋼板表面の小さなひび割れ疵を効果的
に防止する方法に関する。

〔従来の技術〕

フェライト系ステンレス鋼は、熱間加工性の低いフェラ
イト・オーステナイト２相ステンレス鋼などとは異なり
１元来熱間加工が困難なものではないために、熱間圧延
にさいしても、鋼板耳部に発生する小さな割れの他には
、特に問題視されてはいなかった。しかし、フェライト
系ステンレス鋼の酸洗後の熱延鋼板の表面を詳細に調べ
ると。

その表面に目視観察で判別できるかできない程度の、深
さの浅い小さな疵が存在することがある。

この鋼板表層部の小さな疵は表面がひび割れたような疵
であり１本願明細書ではこの小さな表面割れ疵を、単に
“割れ疵”と呼ぶ。この小さな割れ疵は熱間加工に関係
したものである。このような割れ疵はヘゲ状の疵として
、酸洗並びに冷間圧延後にも残るため２表面美麗さを一
つの特質とするステンレス鋼にとってその製品価値に大
きな影響を及ぼすので、無視できない表面疵となる。こ
のような疵が酸洗後の熱延鋼板に発見された場合には、
従来は、この部分を切り捨てるか、鋼板全体を研削手入
れする等の処置を施して、冷間圧延するのが通常であっ
た。

一方、従来においては熱間圧延時において鋼板に大きな
応力が加わって割れが発生しないようにするという考え
方から、１バス当たりの圧下率を下げ、成るべく苛酷な
圧延条件にならないようにするといった操業も採られて
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述のようなフェライト系ステンレス鋼の熱
線鋼板表面に発生する“割れ疵”に基づく諸問題１例え
ば１歩留り低下、余分な表面研削手入れ作業の必要性、
生産工程の振り回しの煩雑性、熱間圧延でのバス当たり
の圧下率低下によるバス回数の増大等の諸問題、を解決
しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記のような問題点を解決するために１本発明は、フェ
ライト系ステンレス鋼のスラブを所定の温度に加熱して
から熱間圧延するさいに、該スラブの加熱時において生
成するスラブ表層部の粗大フェライト粒の深さを５００
μｌ以下に制御することを特徴とする。

フェライト系ステンレス鋼のスラブを加熱するさいに生
成するスラブ表層部の粗大フェライト粒の深さを５００
μＩＩｌ以下に抑制するための制御は。

（ａ）、脱炭防止剤をスラブ表面に塗布する。

（ｂ）、スラブ表面を薄鋼板で覆う。

（Ｃ）、鋼中の窒素含有量を０．０２％以上に高める。

（ｄ）、スラブの加熱条件を。

スラブ加熱温度（℃）十加熱時間（分）≦１２４０の式
で表される関係を満足するように制御する。

という処決のいずれかを行うことによって、効果的に実
現できる。

以下に本発明の内容を詳述する。

第１図は、フェライト系ステンレス鋼の熱延鋼板の表面
に発生した割れ疵の部分を含む断面顕微鏡写真である。

図に見られるように、この割れ疵は鋼板表面の表層部に
浅く生成している。本発明は、このようなフェライト系
ステンレス鋼の熱延鋼板の表面に発生ずる割れ疵を、ス
ラブの加熱時において生成するスラブ表層部の粗大フェ
ライト粒の深さを５００μｍ以下にすることによって、
防止したものである。

第２図は、フェライト系ステンレス鋼のスラブを加熱炉
に装入して従来普通に採用されているスラブ加熱温度に
加熱し、これを圧延することなく冷却した場合のスラブ
表層部の断面顕微鏡写真である。図に見られるように、
スラブ表層部には。

粗大フェライト粒１が生成している。スラブの加熱条件
によっては、この粗大フェライト粒の層は２ＩｌｌＩ１
１に達することもある。この粗大フェライト粒の層より
内部は若干のオーステナイト相を含む通常のフェライト
組織２である。このスラブ加熱時に生成するスラブ表層
部の粗大フェライト粒ｌの深さを５００μｍ以下になる
ように制御すると、これを熱間圧延した場合に、前述の
“割れ疵”は殆ど発生しなくなることがわかった。

第３図はその事実の一端を示すもので、１７％Ｃｒの５
ＵＳ４３０鋼を１１００〜１３００℃の加熱炉内で加熱
時間を変えて種々の深さの粗大フェライト粒を形成せし
めたのち、　１１００℃で７０％圧下率（この圧下率は
比較的苛酷な川下率である）の熱間圧延を行ったときの
粗大フェライト粒層の深さくこれは加熱したスラブの一
部を熱間圧延に供することなくサンプルとして切出して
測定した）と、熱延板の表面１００ｃ＋Ｊ当たりに発生
した割れ疵の個数との関係をプロットしたものである。

この結果は、　１１１１大フ工ライト粒の層の深さを５
００μｍ以下にするならば、比較的苛酷な熱間圧延条件
でも割れ疵の発生を皆無にすることができることを示し
ている。

このような結果が得られた理由としては、スラブ表面の
粗大フェライト粒の層が５００μｍを越えるような厚さ
く深さ）にまで成長すると、内部の通常の組織との加工
性の差に基づき、熱間圧延時に粗大フェライト粒の粒界
で割れの現象が生ずるが、この層の厚さが５００μｍ以
下の場合には１通常の熱間圧延条件ではこのような粒界
割れの現象が具体的には現れないからであろうと本発明
者らは考えている。

この粗大フェライト粒の深さを５００μｍ以下に抑制す
るには、前述の（ａｌ〜（ｄｌの処法のいずれかを採る
のがよい。

（ａ）の脱炭防止剤をスラブ表面に塗布して加熱すると
、スラブ表面の脱炭を防Ｉにでき、その結果。

スラブ表面のＩｌｌ大フェライト粒の成長を抑制するご
とができるからである。この脱炭防止剤としては５ｉ０
２や＾１２０３などを主成分とする通常の脱炭防１ヒ剤
や酸化防止剤として市販されているものを使用すればよ
い。

（ｂｌのＭ鋼板でスラブ表面を覆った状態でスラブを加
熱した場合にも、スラブ表面の酸化を防止する効果があ
り、この酸化による表面脱炭の進行を妨げることによっ
て粗大フェライト粒の成長を抑制することができる。

（Ｃ１における鋼中窒素の含有量を０．０２％以上に高
める処法によると、この窒素の存在によりスラブ加熱温
度においてもフェライト粒の成長を抑制できる。これは
、窒素は微量でもオーステナイト相を形成する性質を有
する元素であり且つ酸化によって減少するような成分で
もないから、スラブ加熱時においてスラブ表層部のオー
ステナイト相の形成を維持する作用を供する結果、これ
が適量存在すると、フェライト粒の成長を抑制するもの
と考えられる。なお、窒素をあまり多量に含有させると
鋼板の弛度が高くなりすぎるので、窒素含有量の上限は
０．１重程度とするのがよい。

また、（ｄ）のように、スラブの加熱条件を適切にする
ことによっても、粗大フェライト粒の深さを５００μｍ
以下にすることができる。第４図は、後記実施例の結果
のうち、前記（ａ）〜（ｄ）の処法を採用することなく
、スラブの加熱温度と加熱時間を変えた場合の粗大フェ
ライト粒の深さ並びに割れ疵の発生状況を整理して示し
たものである。この第４図から明らかなように、粗大フ
ェライト粒の深さが５００μｍより深くなったものはい
ずれも割れ疵が発生するが、５００μｍ以下のものでは
割れ疵は発生していない。そして、この割れ疵の発生し
ないスラブ加熱条件が存在することがわかる。この加熱
条件は、第４図に示すとおり、スラブの加熱時間をＴ（
℃）、スラブの加熱時間をｔ　（分）とすると、Ｔ＋ｔ
≧１２４０となる条件である。

〔実施例〕

第１表にその化学成分を示すＡ−Ｈの５種のフェライト
系ステンレス鋼について、各々連続鋳造によって連鋳ス
ラブとし、これを加熱炉で加熱しＯ たあと、ホントストリップミルで熱間圧延した。

いずれもスラブの寸法は厚さ２００ｍｍ、　’Ｎａ　１
０３０＋＋ｍで、１重は１２〜１４　Ｔｏｎである。熱
間圧延は、厚さ２３〜２５ＩＩＩＩ１１のホットバーま
で粗圧延したあと。

仕上げ圧延して厚さ３．６〜４．５　ｍｍのボットコイ
ルに仕−ヒげた。その後、酸洗を行った。

そのさい、スラブの加熱時において、脱炭防止剤を塗布
したものとじなかったもの、薄鋼板の覆いをかけたもの
としながったもの、また、加熱条件を変えたもの、など
条件を変えて実施した。使用した脱炭防止剤は、５ｔＯ
２，＾／２０３などを主成分とする市販のものであり、
薄鋼板は厚さが０．４　ｍｍの軟鋼板を用いた。また、
鋼種Ｃは窒素含有壁を高めたものである。

このような各種条件のもとで実施して得られた熱延鋼板
（酸洗後の鋼板）の表面を検査して１割れ疵の発生状況
ｆ調べた。また、各々のスラブ加熱時において、スラブ
の一部をサンプルとして同時に加熱炉に装入し、実施に
供したのと同じ条件のもとで加熱したあと、このサンプ
ルは熱間圧延することなく冷却し、その表層部に生じた
粗大フェライト粒の層の深さを測定した。

これらの結果を一括して第２表に示した。第２表に記し
た加熱温度はスラブ抽出温度であり、また、加熱時間は
スラブ表面が抽出温度にほぼ達した状態に加熱炉内で保
持された時間であり、いわゆる均熱時間に相当する。

第１表 第２表の結果に示されるように、脱炭防止剤を塗布した
試験隘２．４および１４では、その他の条件はほぼ等し
くした比較例に比べて、粗大フェライト粒の深さが５０
０μｍ以下となり９割れ疵が発生していない。また、薄
鋼板で覆った試験Ｎａ５ではその他の条件はほぼ等しい
比較例に比べて、粗大フェライト粒の深さは５００μｍ
以下となり、やはり割れ疵は発生していない。そして、
窒素含有量が０．０２％より低い鋼Ａ、ＢおよびＤにつ
いて脱炭防止剤も薄鋼板の覆いも使用しなかった場合で
も、加熱条件を、スラブ加熱温度（−Ｃ）十加熱時間（
分）≦１２４０とした場合には（試験！ｋｌｏ。

１１、１３．１５）粗大フェライト粒の深さが５００μ
ｍ以下となって割れ疵が発生しないのに対し、スラブの
加熱温度（℃）十加熱時間（分）の値が１２４０を越え
るもの（試験Ｎｌ１ｌｌ、　　３．　６．１２．１６＞
では粗大フェライト粒の深さが５００μｍより深くなっ
て割れ疵が発生している（第４図参照）。窒素含有量が
０．０２％以上のＣ鋼では、脱炭防Ｉト剤も薄鋼板の覆
いも使用しなくとも、また、スラブの加熱温度（’Ｃ）
十加熱時間（分）の値が１２４（＋を越えても、ＩＩＩ
大フェライト粒の深さは５００μｍ以下になり９割れ疵
は発生しない。

以上の結果から、フェライト系ステンレス鋼の熱延鋼板
の表面に現れる割れ疵の発生は、スラブ加熱時において
生成する粗大フェライト粒の深さを５００ｐｔｎｐＩ下
にすることによって防止できることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はフェライト系ステンレス鋼の熱延鋼板（酸洗後
）の表向に生じた割れ疵の部分を含む鋼板断面の金属組
織を示す顕微鏡写真、第２図はフェライト系ステンレス
鋼をスラブ加熱条件で加熱したときの表層部の金属組織
を示す顕微鏡写真。 第３図はスラブ表層部に生成した粗大フェライト粒の深
さと割れ疵発生との関係図、第４図はスラブ加熱温度と
加熱時間が鋼板表面の割れ１１１Ｌ発生に及ぼす関係を
示す図である。 １・・粗大フェライト粒の１−１２・・通常のフェライ
ト組織。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、フェライト系ステンレス鋼のスラブを所定の温
   度に加熱してから熱間圧延するにさいし、該スラブの加
   熱時において生成するスラブ表層部の粗大フェライト粒
   の深さを５００μｍ以下にすることを特徴とするフェラ
   イト系ステンレス鋼の熱間圧延時の割れ疵を防止する方
   法。
2. （２）、粗大フェライト粒の深さを５００μｍ以下にす
   るのは、スラブ加熱時に脱炭防止剤をスラブ表面に塗布
   することによって行う特許請求の範囲第１項記載の方法
   。
3. （３）、粗大フェライト粒の深さを５００μｍ以下にす
   るのは、スラブ加熱時にスラブ表面を薄鋼板で覆うこと
   によって行う特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）、粗大フェライト粒の深さを５００μｍ以下にす
   るのは、鋼中の窒素含有量を０．０２％以上に高めるこ
   とによって行う特許請求の範囲第１項記載の方法。
5. （５）、粗大フェライト粒の深さを５００μｍ以下にす
   るのは、 スラブ加熱温度（℃）＋加熱時間（分）≦１２４０の式
   で表される関係を満足するようにスラブを加熱すること
   によって行う特許請求の範囲第１項記載の方法。