TW200528565A - An austenite stainless steel sheet excellent in color tone and a method for producing the same - Google Patents

Description

200528565 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板及其 製造方法。 5【先前技術】

沃斯田系不鏽鋼板由於耐蝕性、加工性優異，因此廣泛使 用在家電製品、廚房機器、電子機器等領域。被稱為2B加工 之表面加工，一般是以熱軋鋼帶—退火（或賓略退火）—機械 除鏽•酸洗—冷軋-> (中間退火•酸洗冷軋）—退火•酸洗 10 —回火輥軋之步驟來製造。沃斯田系不鏽鋼板之2B加工材無 表面光澤，為帶白色之色調，係求色調均一性之表面加工。在 此，所謂均一性，係指無表面光澤不均或鏽皮殘留之情形。又， 所謂色調係指色彩適度泛白、表面不帶有黃色或青色之配色。 關於沃斯田系不鏽鋼板之表面性狀之習知知識，有許多提 15 高光澤度之技術，但鮮少有關於表面色調之技術。近年，在各 種領域中，直接使用不鏽鋼板之2B或2D(省略最後回火輥軋） 製品板之情況變多，且使用者對於美觀之感性有所變化，因此 對表面色調之要求變嚴格，表面必須不帶上述黃色或青色之配 色。相對於此，藉習知技術製造時，會發生帶黃色之色調不良 20 情況。在先前技術中，特開平6-182402號公報中揭示了藉由縮 小表面凹陷之面積率來得到高光澤不鏽鋼板之技術。該技術適 用於光澤度700以上之具有非常高光澤之不鏽鋼板，而作為本 發明課題之表面光澤及色調，僅以控制2次元性凹陷之面積率 是無法製造出均質表面的。又，特開2001-300605號公報、特 5 200528565 開2001-300606號公報中，揭示了在高生產性之冷軋連軋機 (cold tandem mill)上製造出白筋（在輥(軋方向以筋狀存在之 紋路，起因於油坑（oil pit)或熱條痕（heat streak)。）不明顯 之色調均勻性優異之不鏽鋼板。這些係如實施例所揭示地，適 5 用於可高效率地製造出光澤度100之明顯偏低之鋼板時，而對 於使用森吉米爾式軋機製造2D或2B加工材這種一般製造不鏽 鋼板之情況，則並非充分之技術。 【發明内容】

本發明目的是解決已知技術問題點所在之色調不良，提供 10 在退火•酸洗步驟中表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板。本發 明之要旨如下所述。 (1) 一種表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板，其表面凹 陷深度在0.5//m以上、2//m以下，且凹陷寬度在l//m以上、 4 // m以下。 15 20 (2) —種表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板之製造方 法，係在氧化性氣體環境中將冷軋鋼板退火之際，於1000°C以 上1200°C以下之溫度領域保持10秒以上、40秒以下之時間。 (3) —種表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板之製造方 法，係在將業已退火之鋼板進行熔融鹼金屬鹽處理之際，使其 於溫度440°C以上495°C以下之熔融鹼金屬鹽中浸潰2秒以 上、30秒以下。 圖式簡單說明 第1圖是顯示表面凹陷深度及表面凹陷寬度與光澤度之關 係圖。 6 200528565 第2圖是顯示退火條件與製品板表面色彩（b*值）之關係 圖 第3圖是顯示熔融鹼金屬鹽處理條件與光澤度及除鏽狀況 之關係圖。 5【實施方式】 以下就本發明進行詳細說明。

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不鏽鋼板之表面色調會給予表面性狀很大的影響。鋼板表 面存在有冷軋時生成之油坑、塌入存在於冷軋素材之晶界侵I虫 溝及凹凸所產生之缺陷，還有在將冷軋板退火·酸洗時所產生 之晶界侵蝕溝。這些缺陷會使光漫射，而決定色調。冷軋時產 生之油坑或塌入缺陷，可在將冷軋板退火•酸洗時溶解除去， 因此對製品色調之影響很少，主要是退火•酸洗時新產生之表 面凹陷對色調的影響較大。該表面凹陷，係退火時生成之Cr 欠缺層或以Si為主體之内部氧化物在酸洗時溶解而產生之微 凹陷。該凹陷主要產生於結晶晶界，而若是起因於内部氧化 物，則在晶界内也會產生該凹陷。於是，如第1圖所示，當退 火•酸洗時產生之表面凹陷深度與寬度在特定範圍，則可變成 適度之色調。第1圖係顯示SUS304/2B製品之表面之表面凹陷 深度與寬度與光澤度之相對關係（又，第1圖中，數字表示光 澤度（GS45°))。 在此，表面凹陷深度與寬度，係以雷射顯微鏡測定退火· 酸洗後之表面所得之值，在3個所在測定任意選擇之槽狀凹陷 部、平均後之值。表面凹陷係從最表面起朝深度方向呈V字或 U字狀之狀態，而係測定從最表面起之深度及最表面之寬度。 20 200528565 光澤度係依據JISZ28741 ’在輥軋方向與垂直方向測定3個所 在之45。方向光澤度、且平均後之值。光澤度超過350時，則 光澤過佳，無法得到SUS304/2B或2D所追求之表面泛白色調。 因此，表面四卩曰’米度與在表面之寬度，分別以0.5;/m及l//m 5為下限。又，若下限分別定為及，則即使白筋可能 存在也不顯眼，使均勻且泛白之色調安定化，因此更適宜。又， 表面凹陷深度及寬度若過大’則研磨性或去污性惡劣，因此表 面凹陷深度上限為2//m’表面凹陷寬度為4//m。 • 如前所述，沃斯田系不鏽鋼板之2B及2D表層，帶有黃色 10 之表面並不適宜。本發明中，詳細檢討退火•酸洗後之表面黃 色與退火•酸洗條件。第2圖中，顯示在將冷軋板退火之際， 升溫在10〇〇°C以上、1200°C以下之溫度領域中之保持時間與酸 洗後b*之關係（又，第2圖中，供試材為SUS304、加熱條件： 加熱到達溫度1100°C、熔融鹼金屬鹽處理條件：450°Cxl〇sec、 15 酸洗條件：氟硝酸 HF/HN03= 15/50g/l，浸潰 55°Cx30sec。）。 冷軋板之退火溫度設定在該範圍之理由，是因為使沃斯田系不 • 鏽鋼板再結晶需要l〇〇〇°C以上之溫度，又，基於退火設備之耐 熱性，無法加熱超過1200°C，因此定在該溫度範圍。在此，b* 係依據JISZ8729，以色差計測定之值，該值一旦變為ι·5以上 20 則肉眼可看出偏黃色。 • 藉此，在100(TC以上、120(TC以下之溫度領域中保持時間 在40秒以下時，b*小於1.5，不會變成偏黃色表層。黃色與退 火條件之關係雖未明確，但保持在1000°C以上1200°C以下之 時間拉長時，則以Μη為主體之尖晶石系氧化物會在最表面富 8 200528565 集’且Si内部氧化過度進行，這些氧化物由於除鏽性不佳，因 此在製品板表面會產生極為微量之鏽皮殘留。 若在1000它以上、1200°C以下之溫度領域中之保持時間過 短’則材質上會產生不適宜之情況，因此定在10秒以上、40 5 秒以下。 不鏽鋼板在氧化性氣體環境下退火後，利用400〜430°C之 以硝酸鈉為主組成之熔融鹼金屬鹽進行鏽皮改質處理，並藉氟 硝酸或硝酸電解處理進行除鏽處理。本發明中，發現將鋼板浸 •潰於溶融驗金屬鹽時之浴溫度及浸潰時間對色調有很大影 10響。第3圖是顯示熔融鹼金屬鹽之溫度、鋼板接觸時間與光澤 度及除鏽狀況之關係（又，第3圖中，供試材為SUS304、退 火條件：1000°C以上之保持時間30sec、到達溫度11〇〇。(： '酸 洗條件：氟硝酸 HF/HNO3=15/50gn，浸潰 55°Cx30sec。）。藉 此，熔融鹼金屬鹽之溫度在35(TC以上可除鏽，但小於44(rc 15則酸洗後之光澤度超過350，無法得到泛白色調。推測這是因 為晶内之内部氧化層無法完全溶解，所以酸洗後表面凹陷不夠 _ 發達。 接著，熔融鹼金屬鹽之溫度在440°C以上，酸洗後之光澤 度變成350以下，因此可得到所希望之色調。熔融鹼金屬鹽之 2〇 溫度超過495°C時，光澤度在350以下，雖可得到所希望之色 調，但產生鏽垢殘留。又，若超過495°C，則由於與鋼板之反 應過度進行，因此酸洗板上可能產生斑。推測是因為與熔融鹼 金屬鹽之反應過度進行，以鐵為主體之氧化顯著進行，在後續 酉欠洗處理中無法除去之故。因此，溶融驗金屬鹽之溫度定在440 9 200528565 。(：以上495°C以下。更，浸潰時間在2秒以上即可，若浸潰時 間過長，則不僅生產效率顯著降低，且產生表面光澤斑驳，因 此定在2秒以上30秒以下。 本發明中，在將業已冷軋之鋼板退火之際，使l〇〇〇°C以上 5 1200°C以下之溫度領域之保持時間為1〇秒〜40秒之範圍進行處

理，同時將業已退火之鋼板進行熔融鹼金屬鹽處理之際，使其 於溫度440°C以上495°C以下之熔融鹼金屬鹽中浸潰2秒以 上、30秒以下進行處理，藉此抑制以Μη為主體之尖晶石系氧 化物，且可得到在抑制内部氧化同時酸洗斑少且色調優異之沃 10 斯田系不鏽鋼板。 實施例 將沃斯田系不鏽鋼SUS304熔製、鑄造、熱軋、熱軋板退 火、酸洗、冷軋後，以表1之條件進行退火•酸洗處理，進行 回火輥軋製成製品。評價如此得到之製品板之表面色調及除鏽 15 狀況，一併顯示於表1。 從表1可清楚得知，本發明所規定之製法，與比較製法相 較 ， 表面 色調非 常優異 10 200528565 N 碟 Μ € £ 與 '碟 銮«刼絜 ^¾ S ί 丨w

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00 U §2 is. •#遭以罗僉4-55罗孝爷 ^ cn 丨 i m ♦^««aS5 卜 200528565 又，其他步驟之製法，可適當設計。又，冷軋板之退火· 酸洗之到達溫度可因應目的設定，退火環境、酸液種類、酸洗 方法、水洗方法等可適當選擇。更，回火輥軋亦可因應目的省 略（2D精加工），退火•酸洗處理後亦可賦予整平器等進行形 5 狀矯正步驟。 產業上可利用性 從以上說明可清楚得知，藉本發明，不需特別的新穎設 備，即可有效率地提供表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板。

【圖式簡單說明】 10 第1圖是顯示表面凹陷深度及表面凹陷寬度與光澤度之關 係圖。 第2圖是顯示退火條件與製品板表面色彩（b*值）之關係 圖 第3圖是顯示熔融鹼金屬鹽處理條件與光澤度及除鏽狀況 15 之關係圖。 【主要元件符號說明】 無 12

Claims (1)

1. 200528565 十、申請專利範圍： 1. 一種表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板，其表面凹陷深度 在0.5 // m以上、2" m以下，且凹陷寬度在1 m以上、4// m 以下。 2. —種表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板之製造方法，係在 氧化性氣體環境中將冷軋鋼板退火之際，於l〇〇〇°C以上 1200°C以下之溫度領域保持10秒以上、40秒以下之時間。

   10 3. —種表面色調優異之沃斯田系不鏽鋼板之製造方法，係在 將業已退火之鋼板進行熔融鹼金屬鹽處理之際，使其於溫 度440°C以上495°C以下之熔融鹼金屬鹽中浸潰2秒以上、30 秒以下。

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