JPS6326177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、フエライト系ステンレス薄鋼板の製
造法、特に、リジングの少ないフエライト系ステ
ンレス薄鋼板の製造に関するものである。 フエライト系ステンレス薄鋼板は通常絞り加工
して使用されるが、絞り加工に際してリジングと
称される凹凸の縞模様が発生する場合が多くこの
凹凸模様は外観を著しく損なう。このリジング発
生の有無はステンレス鋼の製造条件によつて変化
するが、中でも熱間圧延工程の処理条件と著しく
相関があり、仕上熱延開始温度を低温で行うとリ
ジングが少なくなるという知見があるが、仕上熱
延温度を下げると、従来の製造プロセスにおいて
は確かにリジングは軽減されるが、低温圧延で行
なわれるため、いわゆるスケール疵と称せられる
表面疵の発生し易すい欠点があつた。 本発明者等はこれらの欠点をなくすため、仕上
熱延条件と、熱延板焼鈍条件との関連について詳
しい研究を行なつた結果、熱延板焼鈍を850℃好
ましくは900〜1100℃の温度で10分以内の短時間
の連続焼鈍を行なうか、あるいはむしろ全く熱延
板焼鈍なしで冷延を行なう場合には、仕上熱延開
始温度が高い程リジング特性が良くなるという従
来と全く反対の知見を得た。熱延板焼鈍工程が
800〜900℃の温度で昇温速度の遅い箱焼鈍の場合
は、仕上熱延開始温度が高い程リジングが悪い結
果が得られ、従来の知見が再現されたが、仕上熱
延の最終スタンドでの圧延温度のみ800℃以下の
低温で熱延することにより、仕上熱延開始温度が
950℃以上と高い程リジング特性がよくなること
がわかつた。以上の新しい現象の発見により、従
来リジング特性を良くするために行なつていた粗
圧延終了後、仕上圧延を開始するまで一定の時間
待ちを行ない、仕上熱延開始温度を例えば850〜
800℃の低温としてから圧延をするという遅延熱
延が不必要となり、熱延の生産性が高まるのみな
らず、スケール疵が減少し、リジングも軽減され
た。 フエライト系ステンレス薄鋼板の熱間圧延のメ
タラジーは熱延後の熱延板焼鈍工程は昇温速度が
遅く、かつ低温長時間の箱焼鈍を前提として構成
されていた。熱延板焼鈍工程がこのような箱焼鈍
である場合、熱延板に蓄積された歪量が少ない
と、再結晶しにくくなり、この箱焼鈍工程での結
晶粒微細化効果が期待出来なくなり、結果として
製品のリジングが劣化することになり、熱間圧延
においては、熱延板焼鈍での再結晶を促進させる
ため、出来るだけ低温熱延を行なう必要があつ
た。箱焼鈍における昇温速度は通常10℃／min以
下であるが、この昇温速度を３桁の昇温速度、例
えば200℃／min程度の急速加熱を行なうと、熱
間圧延における歪の蓄積が少ない場合も、再結晶
が促進され、結果としてリジング特性が軽減され
ることが判つた。熱間圧延工程での歪の蓄積がリ
ジング特性の支配因子とならない場合の、熱間圧
延工程におけるリジング特性の支配因子は、熱間
圧延工程においてどの程度再結晶が進行し、結晶
粒が微細化されるかによるものであり、この熱間
圧延工程における再結晶挙動について種々検討し
たところ、熱間圧延温度900〜1150℃の温度で出
来るだけ１パスあたりの圧下量を大きくとり、１
パスあたりの圧下量が大きくとれない場合は累積
圧下量を増すことにより再結晶が促進されること
が判つた。又累積圧下圧延の効果は、パス間の時
間によつても変化し、パス間時間が数秒程度と短
い範囲では静的再結晶が進まず回復のみ起るの
で、この場合パス間時間が短い程回復による歪の
解放が少なくなり、累積圧下圧延の効果が大きく
なる。 第１図、第２図、第３図に、これらの知見が得
られた基礎となつた実験結果の一例を示す。第１
図は、900〜1150℃の温度範囲で大圧下圧延する
程再結晶が進行することを示し、第２図は、複数
パスにわけて熱間圧延を行なつた場合は、再結晶
しにくくなるが、累積圧下率が高くなる程再結晶
し易すくなることを示し、第３図は、同一累積圧
下率でパス間時間が10秒以内と短い場合、パス時
間が短い程再結晶し易すいことを示したものであ
る。 熱延板焼鈍が箱焼鈍の場合も、熱延中に蓄積さ
れた歪が大きく、熱延板焼鈍工程での微細再結晶
効果が発揮される条件が満たされる範囲内では、
熱延中により再結晶が促進された場合の方がリジ
ングがよくなるが、本発明に適用されるような熱
間圧延機で圧延する場合は、再結晶が促進される
ような熱延条件をそのまま採用した場合は、仕上
熱延開始温度を積極的に下げて歪の蓄積を計る如
き低温圧延法と比べて歪の蓄積が少なく、結果と
して最終製品のリジング特性はこのような低温圧
延法と比べて劣化することになる。 本発明者はこの箱焼鈍工程における歪の蓄積法
について種々検討した結果、800℃以下好ましく
は750℃以下の温度で少なくとも25％の１パスの
圧下を与えれば全パス低温圧延をしないでも歪蓄
積の効果が発揮されることがわかり、その条件で
は前述の如く、再結晶が促進できる温度領域で圧
延した方が、リジング特性がよくなることが判明
した。熱延板焼鈍なしで冷延する工程において
は、冷間圧延による歪蓄積量が著しく大きいの
で、熱間圧延工程では、再結晶を促進させること
のみ留意すればよい。次に本知見を本発明の適用
される粗圧延機と複数台の仕上熱延機とからなる
通常の連続熱間圧延機に適用する具体的方法並び
に本発明の構成要件の限定理由について述べる。 本発明の対象となる鋼はＣ：0.12％以下、Cr10
〜20％を含有するフエライト系ステンレス鋼で、
SUS430鋼がその代表的なものであるが、更に加
工性を高めるために極低Ｃ、Ｎ化及びTi、Nb、
Ｂ、Zr、Ｖ等を添加した17Cr鋼及びこれに溶接
部の靭性を高めるためにMnを2.0％以下で添加し
た極低Ｃ、Ｎ−高Mn−Ti添加17Cr鋼、耐食性を
高めるためにMo：0.5〜３％添加したSUS434鋼
に代表される高耐食性フエライト系ステンレス鋼
があり、Alを多量に含有したSUS430鋼も本発明
の対象鋼である。一般にフエライト系ステンレス
薄鋼板は熱間圧延温度に加熱されたスラブから連
続熱間圧延機により熱間圧延後、熱延板焼鈍を経
て１回又は中間焼鈍をはさむ２回以上の冷延−焼
鈍工程により製造される。 本発明で粗圧延の開始温度を1150℃以下、好ま
しくは1100℃以下と規定したのは、これ以上の温
度で熱延を開始した場合は、熱延での再結晶が不
充分であるからである。有利には再結晶が最も起
きやすい1100℃から熱延を開始することが好まし
い。 次に仕上熱延開始温度を900℃、好ましくは950
℃以上としたのは、この温度から仕上熱延を開始
出来れば、第１図に示す如く再結晶温度領域での
圧延となり、しかして仕上熱延は粗熱延工程と異
なり、連続熱延が行なわれるので、１パスの圧下
率を25％以上、好ましくは30％以上として累積圧
延を行なうことにより、１パス大圧下圧延を行な
つた場合と冶金学的には同等の再結晶効果が期待
できるからである。粗圧延工程で950℃以下の温
度で25％以上の大圧下圧延を与えることも可能で
あるが、この場合は、パス間時間が長く、累積圧
下圧延による再結晶促進効果が期待出来ないこ
と、仕上熱延開始温度が必然的に低下し、表面性
状が著しく劣化するという欠点が生じる。以上の
理由から粗熱延開始温度を1150℃、好ましくは
1100℃以下とし、連続仕上熱延開始温度を900℃
以上とし、複数パス、例えば最初の１、２スタン
ドの圧下率を25％以上、好ましくは30％以上とし
たものである。900℃以上の温度で熱延を開始し
た場合も圧下率が25％以下では、再結晶効果が不
充分であり、圧下率の下限を25％としたものであ
る。仕上圧延開始の好ましい温度は950℃以上で
ある。 以上の如き熱間圧延を行なえば、熱延板焼鈍を
行なわないで、冷間圧延する工程を採用した場合
及び熱延板焼鈍を連続焼鈍で行なつて冷間圧延す
る工程を採用した場合に、リジング特性が著しく
向上し、かつ高温仕上熱延であるから、表面疵の
発生が少ない。熱延板焼鈍を従来の如く箱焼鈍で
行なう場合に、前述した如き高温仕上熱延を採用
すると箱焼鈍での再結晶微細化が進行せず、熱延
工程での再結晶が進んでいるにもかかわらず、製
品のリジング特性が劣化する。しかしながら、こ
のような高温圧延を仕上熱延の前段で行なつて
も、仕上熱延の後段の圧延温度を800℃以下、好
ましくは750℃以下に制御すれば、歪蓄積の効果
が発揮され、箱焼鈍工程においても、再結晶の微
細化が進行し、熱延工程での再結晶促進効果との
相乗効果により、従来技術の低温熱延技術法で製
造した場合と比べて著しくリジング特性のすぐれ
たフエライト系ステンレス薄鋼板が、低温熱延に
よる表面性状を損うことなく製造される。 第４図に熱延板焼鈍が箱焼鈍の場合の熱延温度
スケジユールを模式的に示した。 ここで、本発明において熱延板を900〜1100℃
の温度域で10分間以内の短時間焼鈍を行なう理由
について説明すると、焼鈍温度が900℃未満の温
度域では、鋼板の再結晶が不十分であり、安定し
て再結晶を進行せしめるためには、少なくとも
900℃好ましくは950℃以上の温度が必要である。
一方、焼鈍温度が1100℃を超える領域では、鋼板
の粒成長およびγ相の析出が著しくなり、最終製
品における表面性状および深絞り性を劣化させ
る。従つて、熱延板の短時間焼鈍における温度域
を900〜1100℃とした。 前述の温度域内においては、高温である程、粒
界移動が起こり易く、熱延集合組織とは異なつた
集合組織が発達して好ましいけれども、γ相の析
出量との兼ね合いで、焼鈍温度を決定しなければ
ならない。 次に、焼鈍時間は、再結晶する範囲内で短かい
方がよい。本発明において10分間以内と限定した
のは、これ以上長くしても、再結晶は進行せず、
粒成長が起こり、リジングを小さくするという観
点からは好ましくないからである。 従来、フエライト系ステンレス鋼の熱延板焼鈍
はα単相域で行なわねばならないという技術思想
（熱延板焼鈍中にα′相の如き硬い相をフエライト
＋炭化物に完全変態させるという考え方）から、
熱延板焼鈍は、必然的に低温指向であつた。 かかる低温では、粒界移動のモビリテイが小さ
いため、歪エネルギが大きくなると、再結晶しな
いという欠点があつた。従つて、従来技術にあつ
ては、熱間圧延工程中の仕上圧延過程を可及的に
低温にして歪エネルギを蓄え、低温の箱焼鈍でも
再結晶が起こるようプロセス条件を決めていた。 しかしながら、発明者等の知見によれば、特に
本発明のような熱間圧延を行なつた場合、熱延板
焼鈍を高温にすれば粒界移動のモビリテイが増す
ため、高温の熱間仕上圧延を行なつても十分に再
結晶が進行し、さらに、焼鈍時間が10分間以内と
短いから、粒成長も防止でき、何等問題がないこ
とがわかつた。 また、熱延板に存在していたα′の如き硬い相
が、このような短時間焼鈍では、完全にα＋炭化
物に分解せずに、これが引続く冷間圧延、焼鈍工
程でリジングを小さくする効果として作用するか
ら高温、短時間の熱延板焼鈍が製品の加工性向上
に効果的に働らく。 しかしながら、熱延板焼鈍過程で、α＋γ2相
域に長時間保持されると、γ相が再析出し、以降
の冷間圧延工程で鋼板の破断といつたトルブルを
惹起し易くするので、γ相が十分析出しないよう
な温度・時間を選定しなければならない。 実施例 １ 表２に示した化学成分のフエライト系ステンレ
スの厚さ250mmの連鋳スラブを1100℃で加熱後、
粗圧延機で厚さ25mmまで圧延した。圧延後の粗圧
材の温度は1000℃であつた。ついで仕上熱延を
1000℃→950℃→900℃→850℃→800℃と種々変化
させ７パスで厚さ3.7mmの熱延板とした。仕上熱
延終了温度は夫々900℃→870℃→840℃→790℃→
750℃と変化した。仕上圧延の１、２スタンドの
圧下率は30％とした。 比較のため、同一供試材を1250℃の温度に加熱
後厚さ25mmまで圧延した。粗圧延後の粗圧延材の
温度は1150℃であつた。ついで仕上熱延開始温度
が1100℃及び800℃の２水準となるよう粗圧延工
程と仕上圧延工程の間で粗圧延材を保持してから
仕上熱延を行ない厚さ3.7mmの熱延板とした。こ
のようにして作られた熱延板は、(A)熱延板焼鈍な
しで直ちに冷延する工程、(B)熱延板を400℃／
minの昇温速度で昇温後1000℃で30秒保持する連
続焼鈍工程で経てから冷延する工程、(C)熱延板を
２℃／minの昇温速度で昇温後、840℃で４時間
の箱焼鈍を経て冷延する工程で処理し、0.7mmの
板厚の冷延板として、840℃×２分の仕上焼鈍を
行なつて製品とした。粗熱延開始温度1100℃の場
合についての仕上熱延開始温度とリジング特性の
関係を第５図に示したが、本発明に従い、熱延開
始温度を1100℃とし、仕上熱延開始温度を900℃
以上、好ましくは950℃以上とした場合、熱延板
焼鈍なしの工程及び、熱延板焼鈍を連続焼鈍で行
なう工程を経たものはリジング特性が著しく向上
していた。仕上熱延開始温度1250℃の場合は前記
いづれの処理工程を経ても得られた製品のリジン
グは著しく悪かつたので図示は省略した。 以上の説明から明らかな如く本発明の特徴は、
リジング特性をよくするために従来行なわれてい
た低温仕上熱延と全く逆に高温仕上熱延を行な
い、低温仕上熱延によつて生じる表面性状不良を
防止し、かつリジング発生を軽減する方法を提供
するものであり、その冶金学的基礎は、熱延板焼
鈍を昇温速度を早くしかつ高温で行なう場合には
熱延板焼鈍において、又昇温速度が遅くかつ低温
の箱焼鈍の場合には熱延中に歪を蓄積しておかな
いと微細再結晶しないのに反し、このような連続
焼鈍の場合には、熱延中の歪蓄積量が少ない場合
にも再結晶が進行し、微細化されるという新しい
知見、900℃温度以上でパス間時間が短かければ、
１パス大圧下圧延が出来ない場合にも累積圧下圧
延効果が発揮できるという新しい知見にもとづい
ている。 以上、本発明を１回冷延工程を前提として説明
したが、本発明は中間焼鈍をはさむ２回冷延工程
にも適用できることは言うまでもない。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は１パス圧延における熱延温度と再結晶
率の関係を示す図、第２図は累積圧下率と再結晶
率の関係を示す図、第３図はパス間時間と累積圧
下率と再結晶率の関係を示す図、第４図は熱延板
焼鈍を箱焼鈍で行つた場合の従来の低温仕上熱延
法と本発明の熱延法の圧延カーブを示す模式図、
第５図は熱延開始温度1100℃の場合の仕上熱延開
始温度と、熱延板焼鈍工程条件とリジングの関係
を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フエライト系ステンレス鋼スラブを、粗圧延
   機と連続仕上圧延機列とから構成される熱間圧延
   設備によつて、粗圧延開始温度を1150℃以下と
   し、連続仕上圧延機列による仕上圧延開始温度を
   900℃以上とするとともに少なくとも第１および
   第２スタンドでパス当り25％以上の圧下率で仕上
   熱間圧延した後、熱延板に900〜1100℃の温度域
   で10分間以内の短時間焼鈍を施し、次いで冷間圧
   延、仕上焼鈍を行なうことを特徴とするリジング
   が少なく、表面性状のすぐれたフエライト系ステ
   ンレス薄鋼板の製造法。