JPS61276955A

JPS61276955A - 表面疵の発生しないフエライト単相ステンレス鋼

Info

Publication number: JPS61276955A
Application number: JP60118455A
Authority: JP
Inventors: Akio Yamamoto; 章夫山本; Susumu Kurosawa; 黒澤　進; Koichi Oki; 大木　光一
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-12-06

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、光輝焼鈍仕上げや加工の有無にかかわらず研
磨仕上げを行なうような表面の美観を要求されるフェラ
イト単相ステンレス鋼に関するものである。

（ロ）従来の技術高温からオーステナイト相を形成せずフェライト相とわ
ずかな炭窒化物からなるフェライト単相ステンレス鋼は
、優れた加工性と耐食性ケ有している上にフェライト系
ステンレス鋼特有のＣｒメッキに似た色調と澄んだ光沢
を有することから、自動車用部品や家庭用機器類に広く
使用されている。

このような用途には、製品表面の美観が重曹な特性とな
るため、製造者は疵が発生しないようにまた疵がつかな
いように細心の注量を払って製造している。

製品表面の美観を損ねる表面疵には、いわゆる取り扱い
疵と潤ｒ＃粂件の選定不良によって起こる疵（例えば、
流体潤滑下での辷り線に起因する潤滑模様や潤滑油膜切
れによって発生するヒートスクラッチ）、冷間圧延前の
素材に起因する疵（例えば、素材の凹凸が倒れ込んでで
きる鱗状の疵や粒界腐食に起因するコ９−ルドダスト疵
、Ｔｉ、Ｚｒなどを含有する鋼での窒化物によるスクラ
ッチ疵）などがある。本発明で対象とする表面疵は、原
因が明確な取り扱い疵などではなく、−見ロールの条痕
跡の深いものと思われる疵であわ、圧延方向に線状に認
められ、長いもの〒は数１０　ｃｍ、短いものでは数箇
の長さ、幅は１ｗＤＪ下から広いものでもせいぜい数■
である。なお本発明では、このような表面疵を「線状疵
」と称することとする。

従来線状疵の原因としては、光輝焼鈍仕上ヒげのように
冷延のままの表面がそのままで使用される場合は冷間圧
延の条件が、着たヘアライン仕上げや研磨仕上げを行な
うものではそれに加えて研磨条件が挙げられてきた。即
ち、線状疵の大半は工程要因のみに影響されるものと考
えられてきたのである。従って、通常行なわれている線
状疵の防止対策は、冷間圧延のロールの粗さの低下や潤
滑条件の適正化、研磨の砥粒の適正化などが主体であっ
た。

もちろん冷間圧延前の累月に起因する疵の場合には、成
分組成に関する注意がなされる場合がある。例えばＴｉ
やＺｒを含む鋼でのＮ含有量の低下や、光輝焼鈍仕上げ
材のゴールドダスト疵についての特開昭５９−２８５６
０号公報におけるように微廿成分の限定である。しかし
、このような表面疵以外では、成分組成に対する注意は
ほとんどなされていないのが実状である。

しかしながら、本発明で問題とする線状疵は工程上の対
策を込かに強力に行なっても必ずしも解消しないため、
他の特性は光輝焼鈍のままでも実用上は差し支えないに
もかかわらず研磨仕上げを施さざる全得なかったり、必
要り、上に研磨を繰り返したり、さらには「工程疵の発
生」という理由のもとに用途変更をせざるを得ないもの
が少なからず発生しているのが実状であった。

（−）発明が解決（７ようとする同順点本発明は、フェ
ライト単相ステンレス鋼の光輝焼鈍仕上げ面や研磨面に
おける線状疵の原因には、素材の成分組成の影響もある
との知見に基づき、成分組成を厳格に規制することによ
って線状疵の解消を目的としてなされたものである。

に）問題点を解決するための手段本発明者らは、フェライト単相ステンレス鋼の光輝焼鈍
仕上げ面や研磨面における線状疵を詳細に観察調査した
結果、従来考えられていた圧延条件などの工程のみに起
因する疵の他に、介在物によって良好な圧延条件が局所
的に乱されることによって発生するものがあり、しかし
特別な場合を除いて後者と推定される線状疵の方が多い
ことを見いだした。即ち、介在物によってはその硬さや
延性などの機械的性質が母材予ある金属部分と著しく異
なるため、表面直下に存在するとその部分の潤滑条件が
変化し、線状の光沢異常や条痕として残留するのである
。そして、甚だしい場合は介在物直上の金属部分を破断
させることとなり、激しい疵に至るのである。

従って、このような線状疵の解消には、工程要因におけ
る対策ではなくむしろ材料側の特に介在物対策が重要と
なる。然るにこのような考え方（線状疵が月利側に起因
する）はゴールドダスト疵などの一部を除いて従来なか
ったものである。

介在物の減少対策は、脱酸の強化にあることはいうまで
もないことである。脱酸の方法には、　Ａｌ。

Ｓｉ、Ｍ＋ｉあるいけＴｉによる方法などが挙げられる
が、最も効果的で他への影響が少なくかつコストの安い
方法けＡｌ脱酸である。従って、脱酸の強化にけｋｌの
添加増量をするというのが従来の考え方であった。しか
し本発明者らの調査によれば、Ａｌの添加増量は清浄度
などで示される介在物の量の減少には従来どおり著しい
効果が昭められたが、本発明で対象としている光輝焼鈍
材の線状疵にはほとんど効果がないことが判明した。

本発明者らは、この原因を詳細に検討した結果、線状疵
の直下の介在物には他と異なる特徴があること金見いだ
した。即ち、線状疵に至る介在物は、たとえ微細であっ
てもＡｌ２０３単独の介在物のみであり、他の介在物の
場合余程粗大でない限りほとんど害とならないのである
。これは、塑性変形能のほとんどないＡｌ２０３の場合
、Ａｌ２ｏ、そのものが研磨材であることかられかると
おり、研磨するかのごとく表面を傷付けたり直上の金属
を破断したりするが、他の脱酸生成物例えばシリケート
系介在物は金属と変わらない程の塑性変形能を有してい
るため圧延によって延伸してしまい、表面を傷付けたり
直上の金属を破断するようなことはないためであると推
定される。本発明はこの知見に基づいてなされたもので
、介在物を単に減少させるだけでなくその組成形状をコ
ントロールするところに特徴がある。

ところで脱酸生成物をＡｌ２０３系から、他の例えばシ
リケート系に変えるには、脱酸の方法を変更すれば良い
ことは従来の知見から容易に考えられる。即ち、Ａｌ脱
酸をｓｉあるいはＭｎ脱酸に変更すれば良いのである。

しかし、フェライト単相ステンレス鋼の場合Ｓ１あるい
はＭｎ脱酸では、介在物の量が増えて清浄度が悪化し、
ステンレス鋼の命である耐食性の劣化を招くこととなる
。しかも、介在物はＡ／−２（’１３４３独からシリケ
ート系などに変わってはいるけれども、表面直下の介１
在物も粗大化してしまい、線状疵の減少にはつながらず
むしろ悪化することさえある。このように、線状疵がＡ
ｌ２ｏ５単独の介在物に起因していることが判明しても
、従来の知見に基づく対策では他の特性まで含めて品質
′ｆ：維持しつつ解決するととけ非常に困難であった。

本発明の考え方ｉｔ、ｉ状疵がｈｔ２ｏ、単独の介在物
に起因している点に着目してＡｌ脱酸を行なって清浄度
は優れたレベルヶ確保するが、脱酸生成物のＡｌ２０ｓ
はその周りをシリケート系介在物で覆い複合介在物化す
ることで塑性変形能を付与し線状疵に対しては無害化し
ようとするものである。即ち、周りをシリケート系介在
物などに覆われたｋｔ２０．の塑性変形能は、はとんど
シリケート系介在物と同様であるものと考えられるから
である。

この考え方に基づいて棹々検吋を行ない、本発明をなし
とげた。

以下に、本発明の基となった知見を説明する。

第１図は、Ｃを０．０２　％以下に低減したフェライト
単相ステンレス鋼の酸可溶Ａｌと清浄度との関係を示し
たものである。酸可溶Ａｌの量が多い程清浄度が低下し
、特に０．０００５％未満では著しく劣化していること
がわかる。第２図は、同じフェライト単相ステンレス鋼
の酸可溶Ａｌと線状疵発生レベルとの関係を示したもの
である。線状疵の発生率は、１溶解単位から製造される
全冷延コイル数に対する線状疵発生コイル数の比率で示
した。線状疵は酸可溶ｋｔＯ量が多いと増加傾向にあり
、特に０．０１５％を超えると急激に増加することがわ
かる。即ち、酸可溶Ａｌで０．０００５％以上０．０１
５チ以下に制御することが清浄度を劣化させることなく
線状疵の発生を抑制できるのである。

次に、本発明の成分の限定理由を示す。

Ｃｒは、１０チ未満ではステンレス鋼としての基本的な
耐食性ＶＣ欠けるので下限とし、２２チを超えると表面
の美麗さを要求する用途がないことから上限とした。

Ｓｔは、添加量が少ないと脱酸が不足するため０．０５
％を下限とした。別は多量に添加すると熱間加工性が劣
化するので上限を２．０％とした。

？１（ｎは、添加量が少ないと脱酸が不足するため０．
０５％を下限とした。Ｍｎはオーステナイト生成元素で
あるので多量に添加するとフェライト単相組織でなくな
るが、他の添加元素との関係でその上限が決まるので本
発明では特に限定しない。

利とＮｂけ安定化のために添加する。フェライト単相ス
テンレス鋼は安定化しないと耐粒界腐食性が劣り、酸洗
工程などで粒界腐食を起こしそれがｆ−ルドダスト疵に
なるため安定化が必要となる。従って、その添加量は単
独ないし複合〒４×（％Ｃ十％Ｎ）と同重量以上とする
。

酸可溶Ａｌは第１図に示したように０．０００５％未満
では清浄度が著しく劣化することから下限とし、第２図
に示したように０．０１５％を超えると線状疵が急激に
増加することから上限とした。

また、Ｃｕ　＋　Ｎ　Ｉ　＊　Ｍｏは、多葉に添加する
と耐食性は向上するが、それぞれ２％、２チ、３％を超
えて添加すると熱間加工性が劣化するため上限とした。

（用件用以上示したように本発明では、Ａｌ脱酸をしながらも酸
可溶Ａｌ針を厳密に限定することだよって、清浄度を劣
化させることがなく線状疵を減少させることが〒きる。

本発明の効果は脱酸生成物を調査することによって確認
された。即ち、酸可溶Ａｌを多量に含有させるようなＡ
ｌ脱酸（ｈｔ強強酸酸の場合大半の酸化物系介在物はＡ
ｌ２ｏ３、逆に酸可溶Ａｌが０．０００５ｆｉ未満とな
るようなＡｌ以外の脱酸の場合主としてシリケート系と
同定されるのに対して、本発明による鋼の脱酸生成物は
本発明の考え方どうりＡｌ２０．を中心にして周り全シ
リケート系介在物が覆っているような複合介在物であっ
た。

従って、　Ａｌ脱酸を行なうと清浄度は優れたレベルに
達するが線状疵の原因となるＡｌ２０３単独の脱酸生成
物を生ずることになり、逆ＫＡｌ脱酸を行なわないとＡ
ｌ２０．は生成しないが清浄度が劣化することとなるが
、本発明によってＡｌ脱酸と同様の清浄度を確保しつつ
かつ脱酸生成物のＡｌ２０．はシリク−１・系介在物な
どに覆われてｌるため線状疵を劣化させないこととなっ
て、清浄度を劣化させることなく線状疵の発生を抑制で
きたものである。

（へ）実施例第１表に示した化学組成のフェライト単相ステンレス鋼
を転炉にて溶製後、常法により熱間圧延し次いで冷延、
焼鈍を行なって０．４籠厚の光輝焼鈍板を製造した。こ
の光輝焼鈍板の清浄度と線状疵の発生率を第１表に併せ
て示１．た。酸可溶Ａｌｉが０．０００５％未満では清
浄度が劣化１−でいるだけでなく線状疵の発生率も高く
明らかに脱酸不足であった。また、０．０１５係を超え
ると線状疵の発生率が急激に増加した。しかｊ〜、酸可
溶ｋｌ岨が０．０００５％から０．０１５％までの材料
では、清浄度は十分に低く線状疵の発生率も低いことが
わかる。

（ト）発明の効果以上水したとおり、本発明によれば、清浄度を劣化させ
ることなく線状疵の発生を抑制しうるフェライト単相ス
テンレス鋼を提供できるものである。従って、線状疵に
よる研磨補修や用途変更などがなくなるだけでなく、必
要以上の冷延ロールの手入れや潤滑油の更新、研磨用ベ
ルトなどの更新が不要となるなど工業的な利点は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フェライト単相ステンレス鋼の酸可溶Ａｌと
清浄度との関係を示したものである。第２図は、フェラ
イト単相ステンレス鋼の酸可溶Ａｌと線状疵発生レベル
との関係を示したものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％にて、Ｃｒ：１０〜２２％、Ｓｉ：０．０
５％以上２．０％以下、Ｍｎ：０．０５％以上を含み、
４×（％Ｃ＋％Ｎ）以上のＴｉとＮｂを単独または複合
で安定化したフェライト単相ステンレス鋼において、不
可避不純物である酸可溶Ａｌ：０．０００５％以上０．
０１５％以下に制限したことを特徴とする表面疵の発生
しないフェライト単相ステンレス鋼。
（２）重量％において、Ｃｒ：１０〜２２％、Ｍｎ：０
．０５％以上、Ｓｉ：０．０５％以上２．０％以下を含
み、さらにＮｉ：２．０％以下とＣｕ：２．０％以下と
Ｍｏ：３．０％以下のうち１種または２種以上を含み、
４×（％Ｃ＋％Ｎ）以上のＴｉとＮｂを単独または複合
で安定化したフェライト単相ステンレス鋼において、不
可避不純物である酸可溶Ａｌ：０．０００５％以上０．
０１５％以下に制限したことを特徴とする表面疵の発生
しないフェライト単相ステンレス鋼。