JPWO2017154981A1 - マルテンサイト系ステンレス鋼箔およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで本発明の目的は、冷間圧延にて、従来よりも薄い35μm以下のマルテンサイト系ステンレス鋼箔およびその製造方法を提供することである。
そのマルテンサイト系ステンレス鋼箔の断面の金属組織は、炭化物が分散しているフェライト組織であることが好ましい。
好ましくは、質量%でC:0.25〜1.5%、Cr:10〜18%、Si:1.0%以下(0%を含まない)、Mn:1.5%以下(0%を含まない)、Mo:3.0%以下(0%を含む)、残部は実質的にFeからなるマルテンサイト系ステンレス鋼箔である。
仕上冷間圧延における圧延速度は40〜120m/minであり、
前記仕上冷間圧延の中間パスにおけるワークロール径は50mm以下であり、
前記仕上冷間圧延の最終パスにおけるワークロール径は、中間パスにおけるワークロール径以上であることを特徴とする、マルテンサイト系ステンレス鋼箔の製造方法である。
以下に本発明の実施形態を詳しく説明する。本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼箔(以下、単に「鋼箔」とも記載する。)は、厚みが35μm以下であることが第一の特徴である。好ましい厚みは30μm以下である。これにより、マルテンサイト系ステンレス鋼箔のプレス、切断性はもとより、エッチングによる貫通加工性の向上が期待できるため、複雑な形状加工や高精度な加工が求められる製品など、多様な用途に適用できる可能性が高まる。なお下限は特に限定しないが、製造限界を考慮して、例えば10μm以上とすることが好ましい。なお本発明におけるマルテンサイト系ステンレス鋼とは、焼入れによって鋼帯の金属組織がマルテンサイト組織に変態し、鋼帯の硬度が硬くなるステンレス鋼を言う。
本発明の鋼箔は、圧延方向の650mm長さにおける急峻度が0.75%以下であることが第二の特徴である。より好ましい急峻度は、0.50%以下である。上記の特徴を備えることで、複雑あるいは精密に加工可能な鋼箔を得ることができる。また、鋼箔を製造する上で、コイル状に巻取る際に鋼箔に発生するしわや、切断時の横曲り等の形状不良を抑制することもできる。なお急峻度の下限は特に規定しないが、完全に平坦な形状(急峻度0.00%)は製造困難なため、例えば0.01%以上であることが好ましい。
なお本実施形態での急峻度の測定は、例として下記に示す方法で測定することができる。まず鋼箔を一定長さ(例えば、圧延方向の長さ650mm)に切断し、水平定盤上に置き、レーザー変位計等を用いて、鋼箔の浮上り高さを測定する。尚、本実施形態での急峻度の測定では、幅は320mmのものを用いたが、幅は特に規定しない。圧延方向の長さにおける急峻度が測定できる幅のものを用いればよい。この際、鋼箔の幅および長さ方向で、一定長さごとで浮上り高さをマトリックス状に記録したデータから、急峻度を求めることができる。なお、精度良く急峻度を測定しようとする際には、ある程度の試料の長さがあったほうが好ましい。650mm以上の薄板の長さがあれば高い信頼性を維持することができるため、本発明では急峻度を測定する長さを650mmと設定している。
また本発明の製造方法では、上記仕上冷間圧延工程の中間パスに使用するワークロール径を、50mm以下に設定する。好ましくは、40mm以下であり、より好ましくは30mm以下である。上記のワークロール径に設定することで、圧延荷重を抑えながら、板厚が薄い鋼箔を効率良く圧延することが可能である。なおここでの中間パスとは、後述する最終パスを除く仕上冷間圧延パスを示す。
表1に示す組成を有するマルテンサイト系ステンレス鋼の鋼塊を作製した後、鍛造、熱間圧延を行い、厚み1.5mmの熱間圧延材を作製した。その後、表面研磨・粗圧延を施し、耳切り加工で素材幅方向の両端部を除去し、冷間圧延用素材を準備した。続いて、前述の冷間圧用素材に対し、冷間圧延と熱処理を繰り返して厚さ約0.1mmの中間冷延素材を作製し、その中間冷延素材に仕上冷間圧延を行って厚さ30μmのマルテンサイト系ステンレス鋼箔を作製して本発明例No.1とした。本発明例の仕上冷間圧延工程は、ワークロール径を30mm、1パス当たりの圧下率を18〜30%、圧延速度を40〜110m/minとして4パスの冷間圧延を行い(中間パス)、軟化焼鈍後、ワークロール径を80mmに変更して圧下率約17%の冷間圧延を行った(最終パス)。比較例No.11として、表1に示す組成を有する鋼塊を作製した後、本発明例と同様の工程で厚さ約0.11mmの中間素材を作製し、その後1パスの仕上冷間圧延を施して、厚さ0.1mmのマルテンサイト系ステンレス鋼帯を作成した。比較例の仕上圧延工程におけるワークロール径は120mmであり、圧延速度は約180m/minであった。図1に本発明例のマルテンサイト系ステンレス鋼箔の表面写真を、図2にその断面写真を示す。図1に示すように、本発明の鋼箔表面は、冷間圧延により加工をすることで、圧延方向を向いた筋状の圧延痕がある、つやが無い圧延肌となっていることが確認できる。また、図2は金属組織を観察する為、得られた鋼箔を積層させ、断面方向で組織観察を行った。図2より、フェライト組織中に炭化物が分散している金属組織を呈していることが確認できた。尚、図2において、板厚方向として示す部分が一つの鋼箔であり、その上下は別の鋼箔が積層されているものあり、図2の左右方向が幅方向(圧延方向に対して垂直な方向)である。
Claims (4)
- 厚みが35μm以下であり、
650mm長さにおける急峻度が0.75%以下であることを特徴とするマルテンサイト系ステンレス鋼箔。 - 断面の金属組織は、炭化物が分散しているフェライト組織であることを特徴とする請求項1に記載のマルテンサイト系ステンレス鋼箔。
- 質量%でC:0.25〜1.5%、Cr:10〜18%、Si:1.0%以下(0%を含まない)、Mn:1.5%以下(0%を含まない)、Mo:3.0%以下(0%を含む)、残部はFe及び不純物からなることを特徴とする請求項1または2に記載のマルテンサイト系ステンレス鋼箔。
- マルテンサイト系ステンレス鋼箔の製造方法において、
仕上冷間圧延における圧延速度は40〜120m/minであり、
前記仕上冷間圧延の中間パスにおけるワークロール径は50mm以下であり、
前記仕上冷間圧延の最終パスにおけるワークロール径は、中間パスにおけるワークロール径以上であることを特徴とする、マルテンサイト系ステンレス鋼箔の製造方法。
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