WO2018143267A1 - 発色ステンレス鋼板、発色ステンレス鋼コイル及びその製造方法 - Google Patents

発色ステンレス鋼板、発色ステンレス鋼コイル及びその製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a colored stainless steel plate, a colored stainless steel coil, and a method for producing the same, which are manufactured by a chemical coloring method, an electrolytic coloring method (both batch processing) or a coil coloring method (continuous coloring method).
  • the present invention relates to a stainless cold-rolled (cold-rolled) steel sheet, a cold-rolled steel coil, and a method for producing the same, which are excellent in mold galling resistance and formability in press forming and have high strength of the molded product.
  • a steel strip refers to a long plate-shaped steel body whose length direction is longer than the width direction.
  • a steel plate means the cut plate cut out from steel strip by required length.
  • a coil means what wound up the steel strip helically.
  • the stainless steel (colored stainless steel plate) 100 has an oxide film (colored film layer) 102 formed on the surface of a stainless steel base (stainless steel plate) 101. This oxide film (colored film layer) 102 acts as a light interference film. For this reason, the stainless steel (colored stainless steel plate) 100 exhibits various colors.
  • the incident light L0 to the stainless steel 100 is divided into a reflected light L1 reflected on the surface of the oxide film 102 and a reflected light L2 reflected on the surface of the stainless steel substrate 101.
  • These two kinds of reflected light L1 and L2 are
  • the waves interfere with each other due to the nature of the waves, and light of a color corresponding to the thickness of the oxide film 102 is emphasized.
  • stainless steel coloring method include, for example, the chemical coloring method disclosed in Patent Document 1 and the electrolytic coloring method disclosed in Patent Document 2, for example.
  • the coloring film layer is mainly composed of chromium (water) oxide. This coloring film layer is as thin as 1.5 ⁇ m at most. Due to the light interference effect due to the thickness of the coloring film layer and the color of the coloring film layer itself, the colored stainless steel sheet can bring out various shades such as bronze, blue, gold, red, and green.
  • the colored stainless steel sheet has been used after being processed into molded products of various shapes.
  • Such a colored stainless steel sheet is widely used in the field of building materials such as interiors and exteriors related to building materials.
  • the plate thickness is mostly 0.5 mm or more.
  • the use of thin plates having a thickness of 0.5 mm or less is increasing in functional members that make use of optical characteristics and small molded products of colored stainless steel plates that reflect the trend of lightness and shortness. For this reason, an increasing number of cases require the rigidity of the molded product after molding.
  • Stainless steel sheets include 2B materials, 2D materials, BA materials, etc., which are softened by annealing.
  • press-formed products of colored stainless steel sheets having a small plate thickness are easily deformed. For this reason, it is necessary to increase the strength.
  • a ferritic stainless steel plate such as SUS443CT 2B is harder to be hardened by rolling than an austenitic stainless steel plate such as SUS304 2B.
  • the colored stainless steel sheet is required to have excellent moldability and mold galling resistance, and the molded product must have high rigidity. More and more are being done. Die galling is seizure caused by contact between a press die such as a die and a material, and is particularly likely to occur due to contact with a die of a material subjected to severe deformation.
  • stainless steel has a low thermal conductivity. For this reason, a press die and seizure are likely to occur during press molding. In addition, the cost is increased due to wear of the mold. In order to prevent this, measures have been taken to make the extreme pressure additive in the press oil chlorine or sulfur, and to increase the viscosity of the press oil.
  • the technique of the metal thin plate disclosed in Patent Document 3 is to form an Fe—Ni—O-based film on at least one surface of the metal plate. Its purpose is common to each thin plate of aluminum, stainless steel, steel, etc., especially a metal plate suitable for obtaining a metal thin plate which is excellent in press formability, and also excellent in spot weldability, adhesiveness and chemical conversion treatment. Is to develop a surface coating.
  • the amount of deposition of the film is, the total weight range of 10 mg / m 2 or more 1500 mg / m 2 or less in terms of the film in the metal elements, Fe content and (wt%) Ni content is (wt%) Fe—Ni—O system in which the ratio of the Fe content (wt%) to the range of 0.004 to 0.9 and the oxygen content is in the range of 0.5 wt% to 10 wt% A film is formed.
  • a highly viscous lubricating oil press oil
  • the technique of the ferritic stainless steel sheet disclosed in Patent Document 4 aims to provide a ferritic stainless steel sheet that is extremely excellent in deep drawability.
  • This ferritic stainless steel sheet can be subjected to extremely severe pressing.
  • this stainless steel sheet has a surface film having a friction coefficient ⁇ of 0.21 or less.
  • the average value r of the Rankford r value considering the anisotropy is 1.9 or more.
  • it is a ferritic stainless steel sheet having a limit drawing ratio of 2.50 or more and excellent in press formability.
  • This stainless steel plate contains a specific amount of C, N, Cr, Si, Mn, P, S, and Al, and further contains one or more of Ti, Nb, and Zr.
  • the balance consists of iron and inevitable impurities. You may further contain 1 or more types of Mg, B, Mo, Ni, Cu, and V as needed. Furthermore, the technology of this ferritic stainless steel sheet is a technique in which cold rolling and annealing are performed in a specific combination after hot rolling at a specific cold rolling rate. However, in order to improve die galling and press formability, it may be necessary to form a solid lubricant.
  • Japanese Patent Publication No.52-32621 Japanese Patent Laid-Open No. 06-299394 Japanese Patent Laid-Open No. 10-60663 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-60009
  • a stainless steel plate with high strength subjected to cold rolling is further inferior in formability.
  • processing cracks and die galling (burn-in) are more likely to occur.
  • SUS304 1 / 2H, 3 / 4H and other tempered materials having strength and rigidity have a problem that press formability is inferior and die galling is likely to occur.
  • the former countermeasure that is, the countermeasure for making the extreme pressure additive in the press oil chlorine-based or sulfur-based
  • dioxins are generated when incinerating discarded press oil.
  • problems such as deterioration of the corrosion resistance of the environmental surface and the coloring film layer.
  • the latter measure that is, a measure for increasing the viscosity of the press oil has a problem in that the degreasing step after press molding causes a great cost increase.
  • This invention has been made to solve the problems of the conventional ones as described above. Its purpose is to obtain a cold-rolled steel sheet, a steel coil, and a method for producing the same, which are highly colored, have high moldability, high moldability, and high productivity from the viewpoint of shape freezing. That is.
  • the present inventors performed cold rolling on a stainless steel plate and a stainless steel strip (colored stainless steel plate before cutting the colored stainless steel plate) that had been colored in advance, By maintaining the surface Bickus hardness Hv of the stainless steel sheet in the range of 250 to 550 and preparing a colored layer having a thickness of 0.05 to 1.0 ⁇ m, its press formability and seizure resistance are simply colored. It has been found that a solid stainless steel plate without a coating layer is cold-rolled to increase the Bickus hardness, and then improved compared to the colored one. The present invention has been made based on this finding.
  • the colored stainless steel sheet according to the present invention has a colored film layer having a thickness of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less on the surface of the stainless steel sheet, formed on the surface of the colored film layer by cold rolling, An enlarged image obtained by a microscope or a scanning electron microscope has a deformation band that is observed as a wavy striped pattern. Further, the colored stainless steel sheet according to the present invention has a Bickers hardness Hv of 250 to 550 on the surface of the colored coating layer.
  • the colored stainless steel sheet according to the present invention has an arithmetic average roughness Ra on the surface of the colored coating layer having a surface roughness of 0.05 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the colored stainless steel coil according to the present invention is formed by winding any one of the above colored stainless steel plates in a coil shape.
  • the method for producing a colored stainless steel sheet according to the present invention comprises a coloring step of forming a colored coating layer on a stainless steel plate surface by a chemical coloring method, an electrolytic coloring method or a continuous coloring method, and the coloring coating layer is formed by the coloring step.
  • the method for producing a colored stainless steel coil according to the present invention includes a coloring step of forming a colored coating layer on a stainless steel plate surface by a chemical coloring method, an electrolytic coloring method or a continuous coloring method, and the coloring coating layer is formed by the coloring step. Rolling the formed colored stainless steel sheet, and rolling the colored coating layer to a thickness of 0.05 ⁇ m to 1.0 ⁇ m and an arithmetic average roughness Ra of 0.05 ⁇ m to 5.0 ⁇ m. And a winding step of winding the colored stainless steel plate cold-rolled by the rolling step into a coil shape to obtain a colored stainless steel coil.
  • the colored stainless steel plate according to the present invention is a colored stainless steel plate provided with a stainless steel plate on which at least one principal surface is to be colored, and a colored coating layer formed on the principal surface on which the stainless steel plate is to be colored. And controlling the surface hardness by cold rolling the colored stainless steel sheet, controlling the thickness of the colored film layer of at least one main surface, and at least of the colored stainless steel sheet by the cold rolling. On the main surface provided with one color coating layer, minute irregularities to be a reservoir of press oil are formed. Of course, even if the color coating layer is formed on both main surfaces of the stainless steel plate, the gist of the present application is not impaired.
  • the roughening of the colored stainless steel plate according to the present invention is caused by a deformation band formed on the colored stainless steel plate by rolling deformation of the cold rolling, and includes at least one colored coating layer of the colored stainless steel plate. This is done by producing a minute step on the main surface.
  • the colored stainless steel sheet according to the present invention has a coloring layer formed by performing the cold rolling using a roll having a roughened surface on the colored stainless steel sheet, in addition to the minute unevenness of the deformation band. The roughening of the main surface is added, and the oil sump of the press oil at the time of pressing is strengthened.
  • the cause of the improvement effect based on the above knowledge is considered to be that the seizure resistance with the mold is improved at the time of press molding by the colored film layer having a thickness of 0.05 ⁇ m or more.
  • the colored stainless steel sheet was caused by the deformation band 5 formed by cold rolling on the surface 3 of the colored film layer as shown in FIG. 1 (see FIG. 9B) by subsequent cold rolling. Small unevenness is generated. It is considered that the oil droplets of the press lubricant accumulated in the oil sump 7 due to the minute unevenness prevent the press lubricant oil from running out during the press work and provide a lubrication effect during the press work. Furthermore, the following knowledge was also found.
  • the arithmetic average roughness Ra on the surface 3 of the colored coating layer of the stainless steel plate is adjusted to 0.05 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less. It was also found that these characteristics are further improved. The following findings were also found. That is, if the Bickers hardness Hv in the color developing film layer after cold rolling of the colored stainless steel sheet is 250 or more and 550 or less, the strength of the molded product is high and the press workability of the stainless steel is improved.
  • a conventional method ie, a stainless steel plate or a stainless steel strip that has been strengthened by cold rolling (uncut stainless steel plate before the stainless steel plate is cut) is pressed, and the pressed product is Compared with chemical coloring and electrolytic coloring methods, cold-rolled colored steel plate or colored stainless steel strip (uncut colored stainless steel plate before the colored stainless steel plate is cut) is cold-rolled to increase the surface hardness and thickness of the colored layer.
  • the controlled stainless steel plate or stainless steel strip is superior in press formability and mold galling resistance, and by using the steel plate or steel strip, the colored stainless steel plate or colored stainless steel strip including the color treatment step is high. Productivity of molded products having rigidity is dramatically improved.
  • the reason for limitation will be described.
  • a coloring method of a stainless steel plate that can be applied in the present invention there are a chemical coloring method and an electrolytic coloring method.
  • FIG. 9 shows the observation result (FIG. 9A) of the surface of the SUS304BA material-colored stainless steel plate and the observation result (FIG. 9B) of the surface obtained by cold rolling 50%.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are enlarged images of the surface 3 of the coloring film layer of the colored stainless steel plate by a scanning electron microscope (Scanning Electron Microscope; SEM). A similar magnified image can be obtained with an optical microscope.
  • SEM scanning Electron Microscope
  • FIG. 9B the enlarged image of the deformation band is observed as a wavy striped pattern. According to this enlarged image, it can be seen that minute unevenness caused by the deformation band 5 is generated on the surface 3 of the color coating layer shown in FIG. 1 by cold rolling.
  • the cold rolling ratio of the colored stainless steel plate is less than 10%, the unevenness of the surface 3 of the colored film layer is not observed as shown in FIG. 9B, and the press formability is low.
  • a cold reduction ratio of 10% or more is preferable.
  • minute unevenness on the surface 3 of the color coating layer is not observed because of chemical color reaction or electrolytic color reaction.
  • the thickness of the color development coating layer of the color development stainless steel sheet or color development stainless steel strip by cold rolling is preferably in the range of 0.05 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. That is, if the thickness of the color developing film layer is less than 0.05 ⁇ m, mold galling is likely to occur during press working. When the thickness of the color developing film layer exceeds 1.0 ⁇ m, the adhesion between the color developing film layer and the stainless steel plate material is deteriorated, and mold galling is likely to occur during pressing. Therefore, the thickness of the coloring film layer corresponding to the required color is selected in the range of 0.05 ⁇ m to 1 ⁇ m. By this selection, it is possible to provide a colored stainless steel plate or colored stainless steel strip that has good formability during press working and has reduced generation of mold galling.
  • the Bickers hardness Hv on the surface of the color development coating layer of the color development stainless steel plate or color development stainless steel strip is preferably in the range of 250 or more and 550 or less. That is, if the Bickers hardness Hv on the surface of the color development coating layer of the color development stainless steel plate or color development stainless steel strip is less than 250, the rigidity of a molded product such as press molding is low. Further, when the Bickus hardness Hv is more than that, the strength of the molded product increases as the hardness increases. However, when the Bickus hardness Hv exceeds 550, the press workability of the stainless steel is significantly lowered. Therefore, the Bickers hardness Hv on the surface of the color developing film layer is preferably in the range of 250 or more and 550 or less.
  • the roll surface roughness of the final pass is almost the same as the surface roughness of the dull finished colored stainless steel plate.
  • the reason is that only the final pass of rolling is switched to a dull roll, and the roll surface is transferred to a colored stainless steel plate. Accordingly, if the surface roughness of the cold-rolled colored stainless steel sheet or colored stainless steel strip is controlled by changing the surface roughness of the cold-rolled roll, it is possible to further prevent the press lubricant oil from running out. In this case, press formability is further improved. When the arithmetic average roughness Ra is less than 0.05 ⁇ m, the press formability is inferior.
  • the arithmetic average roughness Ra exceeds 5 ⁇ m, press cracks due to the roughness tend to occur.
  • the arithmetic average roughness Ra is in the range of 0.05 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less, the press lubricant is easily held on the surface of the colored stainless steel plate during pressing. As a result, a lubrication effect is exhibited, and press formability and die galling resistance are improved.
  • the stainless steel plate is a stainless steel plate that can be colored by chemical coloration or electrolytic coloration, both the ferritic stainless steel plate and the austenitic stainless steel plate, the effect of the present invention is not impaired.
  • the steel type is not limited.
  • the surface finish of the stainless steel plate before color development includes a mirror surface, a hairline, an abrasive, etc. in addition to the BA material and 2B material. Since these are similarly effective, they are not defined in the present invention.
  • austenitic stainless steel sheets include non-magnetic steels that do not easily generate magnetism even when cold-rolled, and these are also included in the scope of the present invention.
  • the description mainly relates to the stainless steel plate and the stainless steel strip.
  • the coloring film layer can be prepared by cold rolling so as to fall within the thickness range of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, The shape may be a stainless steel material. This also falls within the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a colored stainless steel plate or colored stainless steel strip according to the present invention.
  • FIG. 2 is a process diagram showing the manufacturing process of the colored stainless steel plate or colored stainless steel strip according to the present invention.
  • FIG. 3 is a process diagram showing an example of a chemical coloring process of the colored stainless steel sheet according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing an example of an apparatus used in the chemical coloring process and the hardening process of the colored stainless steel sheet according to the present invention, and FIG. 4 (a) is a chemical coloring apparatus that colors by immersing the stainless steel sheet.
  • FIG. 4B is a diagram showing a dura mater processing apparatus that further performs a dura mating process.
  • FIG. 5 is a view showing an example of an electrolytic coloring apparatus used in the electrolytic coloring process of the colored stainless steel sheet according to the present invention.
  • FIG. 5 (a) is an illustration thereof, FIG. It is a figure which shows the periphery.
  • FIG. 6 is a diagram showing an outline of a coil coloring method used for continuous coloring of the colored stainless steel strip according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a four-high rolling mill used in the rolling process of the colored stainless steel strip according to the present invention.
  • FIG. 8 a is a plan view of a bezel of a smartphone, which is an example using the colored stainless steel plate according to the present invention.
  • FIG. 8B is a perspective view of a bezel of a smartphone, which is an example using the colored stainless steel plate according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the color coating surface of the colored stainless steel plate
  • FIG. 9A is a diagram showing a photograph of the color coating surface before rolling
  • FIG. 9B is a color coating after rolling. It is a figure which shows the photograph which image
  • FIG. 10 is a diagram showing the coloring principle of stainless steel.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the hardness of stainless steel and the rolling reduction.
  • a colored stainless steel plate 1 has a colored coating layer 11 on the surface of a stainless steel plate 10.
  • the total thickness of the colored stainless steel plate 1 composed of the stainless steel plate 10 and the colored coating layer 11 is 0.5 mm or less, the thickness of the colored coating layer 11 is 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, and the surface 3 of the colored coating layer 3.
  • the Bicus hardness Hv is 250 or more and 550 or less, and the surface roughness of the surface 3 of the coloring film layer is such that the arithmetic average roughness Ra is 0.05 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the colored stainless steel plate 1 has a deformation band 5 formed by plastic deformation by cold rolling after coloring.
  • the level difference on the surface 3 of the color developing film layer due to the deformation band 5 becomes minute unevenness, and the recess becomes an oil sump 7. Since oil droplets of press oil used during press forming after cold rolling are held in this oil reservoir 7, it is considered that the lubricating oil is prevented during press processing by preventing the press lubricant from running out during press processing. It is done.
  • transformation zone 5 can be observed as a wavy striped pattern in the enlarged image by an optical microscope or a scanning electron microscope.
  • this colored stainless steel plate is first formed with a colored coating layer on the surface of the stainless steel plate by a chemical coloring method or an electrolytic coloring method (both batch processing).
  • the colored stainless steel strip which is an uncut steel plate before the colored stainless steel plate is cut, is colored on the surface of the stainless steel strip, which is the uncut steel plate before the stainless steel plate is cut, by a coil coloring method (continuous coloring method).
  • a film layer is formed (coloring step 20).
  • the colored stainless steel plate or colored stainless steel strip thus produced was rolled by cold rolling (rolling step 21), and the colored coating layer was prepared to a thickness of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less by 0.5 mm.
  • a colored stainless steel sheet or colored stainless steel strip having a thickness of less than the thickness is produced. Further, the colored stainless steel strip produced in this way is wound (winding step) to produce a colored stainless steel coil.
  • a colored coating layer is formed on the stainless steel plate (including the stainless steel strip).
  • this color coating layer can be formed by batch processing using a chemical coloring method or electrolytic coloring method, and in the case of a stainless steel strip, it can be formed by a continuous coloring method using a coil coloring method.
  • a general coloring method on the surface of a stainless steel plate is to immerse the stainless steel plate in a high-temperature solution composed of high-concentration dichromate / sulfuric acid by a natural immersion method of about 10 minutes to 1000 minutes. However, an oxide film is formed.
  • this method called an inco (INCO) method includes a degreasing step 30, a water washing step 31, a surface activation step 32, a water washing step 33, an oxidation (coloring) step 34, a water washing step 35, and a dura mater.
  • the process includes a treatment (drying) process 36, a water washing process 37, and a drying process 38.
  • FIG. 4 shows an apparatus used for the oxidation (coloring) step 34 and the hardening process 36. That is, FIG. 4 (a) is a chemical coloring apparatus, and FIG. 4 (b) is a dura treatment apparatus.
  • a stainless steel plate 45 for example SUS304
  • an oxidizing solution 43 filled in an outer tub 41 lined by a lining 42, for example, a solution obtained by dissolving chromium oxide CrO 3 which is a strong oxidizing agent in sulfuric acid. It is configured.
  • the dura mater processing apparatus comprises a tank similar to the color developing tank of the chemical color developing apparatus, a platinum electrode 44 as a counter electrode of the stainless steel plate 45, and a direct current power source 46 for applying a potential between the platinum electrode 44 and the stainless steel plate 45. ing.
  • the degreasing step 30 dirt such as oil and fat on the surface of the stainless steel plate 45 is removed using an alkali.
  • the alkali remaining on the surface of the stainless steel plate 45 is removed by water washing.
  • the surface activation process 32 the surface of the degreased stainless steel plate 45 is activated by being well etched with 10% hydrochloric acid.
  • the hydrochloric acid remaining on the surface of the stainless steel plate 45 is removed by water washing.
  • a chemical coloring device as shown in FIG. 4 (a) is used to immerse the stainless steel plate 45 in 8% chromium oxide CrO 3 and an aqueous sulfuric acid solution.
  • chromium oxide CrO 3 and sulfuric acid remaining on the surface of the stainless steel plate 45 are removed by water washing.
  • a hardening process for increasing the corrosion resistance of the oxide film (colored film layer) formed on the surface of the stainless steel plate 45 is performed in the hardening process step 36.
  • a hardening apparatus having a tank similar to that in the oxidation (coloring) process 34 as shown in FIG. 4B is used, and the stainless steel plate 45 is made of 5% chromium oxide CrO 3 and a phosphoric acid solution.
  • an electrolytic coloring device 50 as shown in FIG. 5 is used.
  • One output of the switch 54 is connected to the stainless steel plate 60 via the ammeter 56 by the connector 58a, and the other output of the polarity changeover switch 54 is connected to the counter electrode plate 62 by the connector 58b.
  • the polarity of the constant current power supply 52 is alternately switched by the polarity changeover switch 54, and the anodic electrolysis treatment and the cathodic electrolysis treatment are alternately repeated for 5 seconds.
  • an oxide film (colored film layer) is formed on the surface of the stainless steel plate 60, and the stainless steel surface is colored.
  • the aqueous solution 66 may be an aqueous solution at 80 to 100 ° C. containing at least one of sodium hydroxide or potassium hydroxide. The above is an example in the case of alternating electrolytic treatment.
  • the polarity changeover switch 54 is fixed to the anode side.
  • the polarity changeover switch 54 is omitted, the positive terminal of the constant current power supply 52 is connected to the stainless steel plate 60 via the ammeter 56 by the connection tool 58a, and the negative terminal of the constant current power supply 52 is connected by the connection tool 58b. What is necessary is just to connect to the counter electrode plate 62.
  • the polarity changeover switch 54 is fixed to the cathode side.
  • the polarity changeover switch 54 is omitted, the negative terminal of the constant current power supply 52 is connected to the stainless steel plate 60 via the ammeter 56 by the connection tool 58a, and the positive terminal of the constant current power supply 52 is connected by the connection tool 58b. What is necessary is just to connect to the counter electrode plate 62.
  • Stainless steel sheet has various colors such as bronze, blue, gold, red, green, etc., depending on the color of the interference film and the color film itself, which is composed mainly of chromium (water) oxide of 1.5 ⁇ m or less. It can be brewed.
  • the colored stainless steel sheet that has been colored by the chemical coloring method or the electrolytic coloring method is cold-rolled by, for example, a rolling process using a four-high rolling mill to form a deformation band. Further, by rolling the final pass with a roughened roll, the colored layer forming surface formed on one or two surfaces of the colored stainless steel sheet is roughened simultaneously.
  • the Bicus hardness Hv on the front and back surfaces of the colored stainless steel plate is increased to 250 or more and 550 or less, and furthermore, by controlling the surface roughness of the roll during the final cold rolling,
  • the arithmetic average roughness Ra on the surface is 0.05 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the concave portions of minute irregularities formed by the deformation band 5 serve as a sump 7 of press oil used during cold rolling. Oil drops of press oil used at the time of press forming after cold rolling are held in the oil reservoir 7 to prevent oil shortage.
  • the control of the surface roughness of the colored surface by roughening the roll of the final rolling in cold rolling further enhances the prevention of press oil shortage during pressing. For this reason, the cold-rolled stainless steel sheet subjected to the cold rolling of the present application has improved press formability and anti-scoring property, and as a result, mass productivity is also improved.
  • the coil coloring method includes, for example, an uncoiler process 61, a degreasing process 63, a coloring tank process 65, and a coiler process 67 as shown in FIG.
  • a stainless steel strip is unwound by an uncoiler process 61 from a stainless steel coil in which the stainless steel strip is wound in a coil shape.
  • the oil film adhering to the surface of the fed stainless steel strip is removed by the degreasing step 63.
  • the degreased stainless steel strip is continuously colored by the coloring tank step 65.
  • the colored stainless steel strip after continuous color development is wound into a coil by a coiler (winding) step 67 to form a colored stainless steel coil.
  • a colored stainless steel strip having a colored film layer for example, a black colored film layer formed by any one of the coloring methods described above, is cold-rolled.
  • a four-high rolling mill 70 as shown in FIG. 7 or a multi-stage rolling mill having a higher number of stages is used.
  • this four-high rolling mill is a colored stainless steel fed from a colored stainless steel coil formed as described above between a pair of upper and lower work rolls (drive rolls) 71a and 71b that are rotationally driven by a motor 75. Cold rolling is performed by passing the steel strip 1.
  • a pair of upper and lower work rolls (drive rolls) 71a and 71b are supported by a pair of upper and lower backup rolls (non-drive rolls) 73a and 73b, respectively.
  • FIG. 7 shows one reverse type four-high rolling mill.
  • this is merely an example, and there is no particular problem even with cold rolling in a cluster mill, Sendzimir, multi-high mill, or the like.
  • a plurality of these rolling mills may be provided in series, and no special rolling mill, rolling technique, or rolling condition is required.
  • dull rolling it is performed only in the final pass.
  • the deformation zone is formed by performing cold rolling with this four-high rolling mill and rolling with a roll having a roughened final pass.
  • the surface of the colored stainless steel strip (the surface of the colored coating layer) and the back surface (the surface on the side where the colored coating layer of the colored stainless steel strip is not formed) are simultaneously roughened, and the colored coating layer and the whole are desired.
  • a thin colored stainless steel strip with a thickness of is obtained.
  • the colored stainless steel strip that has been cold-rolled by the four-high rolling mill 70 is coiled by a coiler device 76 around, for example, an iron core 78 (winding step), thereby producing a colored stainless steel coil. 77 is obtained.
  • correction processing of the colored stainless steel plate or colored stainless steel strip such as a leveler, tension leveler, and tension annealing may be required. These correction processes do not detract from the gist of the present invention, and fall within the scope of the rights of the present invention.
  • the colored stainless steel plate after continuous color development is once wound into a coil shape to obtain a colored stainless steel coil.
  • the colored stainless steel strip was drawn out from the colored stainless steel coil, and after cold rolling, it was wound again into a coil shape to form a colored stainless steel coil.
  • the colored stainless steel strip after continuous coloring may be immediately cold-rolled, and the colored stainless steel strip after the cold rolling may be wound into a coil shape to form a colored stainless steel coil.
  • Example Chemical coloring treatment was performed using steel plates of SUS304, SUS316, and SUS443J1 under the conditions shown in Table 1A. Moreover, the electrolytic color treatment was performed under the conditions shown in Table 1B and Table 1C. The thickness of the color coating layer was adjusted by changing the color treatment time. The thickness of the coloring film layer was measured by sputtering with a high-frequency glow discharge luminescence surface analyzer (GD-Profiler 2 manufactured by Horiba, Ltd.). For the hardness measurement, a 5-point average value of the Bickers hardness was measured on the steel sheet surface using a hardness measurement device (FM-ARS900 manufactured by Futuretec), and the measurement load was 50 g. As for the surface roughness, a 5-point average value of the arithmetic average roughness Ra was measured using a surface roughness measuring device (Handy Surf E-35A manufactured by Tokyo Seimitsu).
  • GD-Profiler 2 high-frequency glow discharge luminescence surface analyzer
  • Experimental example 1 A SUS304 0.3 mm-thick BA material and a 1 / 2H material steel plate having a width of 200 mm and a length of 300 mm were subjected to color treatment under the conditions shown in Tables 1A, 1B, and 1C. Thereafter, using a four-stage rolling compact rolling mill in the laboratory, reverse rolling and multi-pass cold rolling were performed at a room temperature of 0.2 mm. On the other hand, cold rolling was performed to a thickness of 0.2 mm in a laboratory using a SUS304 BA material and a 1 / 2H steel plate having a thickness of 0.3 mm. Thereafter, color was developed under the conditions shown in Table 1. A cylindrical swift deep drawing test was performed as a method for evaluating the anti-molding test.
  • the test was performed by setting the punch diameter to 40 mm, the punch speed to 60 mm / min, the crease pressing force to 12 kN, and the blank diameters to 72 mm, 78 mm, and 84 mm. Further, in order to make it easy to detect a difference in image sticking, a low-viscosity press oil (viscosity 25 centistokes) was applied and a test was conducted to check for the presence of mold galling.
  • a low-viscosity press oil viscosity 25 centistokes
  • Table 2 shows the results of the cylindrical swift deep drawing test for SUS304BA material and 1 / 2H material.
  • the mold squeezing property was indicated by “ ⁇ ” when there was no galling in the cylindrical swift deep drawing test.
  • “ ⁇ ” indicates that there was a type galling.
  • the result of the cylindrical swift deep drawing test, which was completely drawn out and no crack was generated was indicated by “ ⁇ ”.
  • produced in the punch corner part was shown by "(circle)”.
  • “x” indicates that cracking occurred in the middle of drawing out and the drawing could not be done.
  • the thickness of the coloring film layer is in the range of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less and is cold-rolled after the coloring process.
  • the thickness of the color developing film layer is outside the range of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less, or even within this range, the case where the color forming treatment is performed after cold rolling is a comparative example.
  • the limit drawing ratio is small.
  • the thickness of the color-developing film layer is less than 0.05 ⁇ m, it is clear that die galling occurs in the punch corner portion due to seizure between the stainless steel plate and the press die, and the press formability is poor.
  • no mold galling was observed.
  • the press formability and the deep drawability are extremely good as compared with the comparative example in the case of coloring after cold rolling.
  • a low-viscosity press oil viscosity 25 centistokes
  • the punch diameter is 40 mm
  • the punch speed is 60 mm / min
  • the crease pressing force is changed in the range of 12 kN to 20 kN
  • the blank diameter is changed.
  • the test was performed while changing within the range of 60 mm or more and 100 mm or less.
  • the ratio of blank diameter / punch diameter becomes the drawing ratio
  • the limit of drawing without breaking is the limit drawing ratio. Since the punch diameter is constant, deep drawing becomes more difficult as the blank diameter increases. Of course, it goes without saying that the larger the limit drawing ratio, the better the deep drawing performance.
  • Experimental example 3 SUS304 width 320mm, 0.3mm thick BA steel strip (approx. 300kg) is divided into four, and the two four-segment steel strips perform electrolytic coloring under the conditions shown in Table 4 to determine the thickness of the colored coating layer. Two levels were set. Cold rolling was performed using a four-high rolling mill (work roll diameter 80 mm), and the surface roughness of the roll in the final pass was adjusted to obtain a steel sheet having a thickness of 0.2 mm. On the other hand, the remaining two quadrant steel strips were similarly cold-rolled to form steel sheets having a surface roughness of 2 levels, and then subjected to electrolytic coloration under the conditions shown in Table 4 to a color coating thickness of 2 levels. As an evaluation of press formability and die squeezing, a cylindrical swift deep drawing test similar to that of Experimental Example 2 was performed to obtain a limit drawing ratio and to confirm the presence of die squeezing.
  • Table 5 The results are shown in Table 5.
  • Table 5 when the thickness of the color developing film layer is in the range of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less and cold rolling is performed after the color forming treatment, the example is given.
  • a comparative example is provided in the case where the color forming treatment is performed after cold rolling even if the thickness of the color developing film layer is outside the range of 0.05 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less.
  • the mold galling occurs in Comparative Example 3-1, where the thickness of the coloring film layer is small. Further, in Comparative Example 3-2, which develops color after cold rolling, mold galling does not occur because the color coating layer has a sufficient thickness. However, if the arithmetic average roughness is adjusted within the scope of the present claims, the limit drawing ratio is slightly improved, but the limit drawing ratio is low as in Comparative Example 3-1. On the other hand, in Examples 3-1 and 3-2, mold galling does not occur. It can be seen that the limiting drawing ratio of Example 3-2 prepared with the arithmetic average roughness within the claimed range is extremely high.
  • Example 4 A smartphone bezel was prototyped using Example 3-2 in Table 5.
  • 8a and 8b are diagrams showing a prototype of the smartphone bezel.
  • the bezel 80 has a substantially rectangular base 81 having a height of 137 mm, a width of 74 mm, and a rising (thickness) of 1 mm, for example.
  • the three side edges 82 composed of the two long sides S1 and S3 and the one short side S2 in contact with the two long sides S1 and S3 It has become.
  • the edge portion 83 of the remaining short side S4 of the base 81 corresponds to the bottom surface of the smartphone.
  • the edge portion 83 is wide.
  • the corners C1 and C2 are cut by 45 °.
  • the support portions 84 and 85 near the corner portion and the support portion 86 formed slightly apart from the support portion 84 are wider and higher than the edge portion 82.
  • the shape is suitable for engagement with the smartphone body.
  • a bezel for a smartphone is required to be compatible with thinness and strength, unlike a building material that requires surface flatness. Even such a bezel for a smartphone can be realized by pressing a colored stainless steel plate. At this time, according to the present manufacturing method, mold galling is less likely to occur, and press formability is also increased. For this reason, even if the shape in the vicinity of the corner portion becomes complicated, processing can be performed without causing a decrease in productivity. It is also possible to change the thickness of the color-developing film layer to be a bezel colored other than black. It is also possible to roughen and color a stainless steel plate having a thickness of 0.5 mm or more.
  • a colored stainless steel plate includes a stainless steel plate on which at least one principal surface is to be colored, and a colored coating layer formed on the principal surface on which the stainless steel plate is to be colored.
  • the colored stainless steel sheet wherein the colored stainless steel sheet was plastically deformed by cold rolling to adjust the hardness of the principal surface, and the hardness of at least one principal surface and the thickness of the colored coating layer were controlled. It is a plastically deformed laminate, and the cold rolling forms minute irregularities on at least one main surface to be a reservoir of press oil. Further, the minute unevenness is formed by roughening at least one main surface of the plastic deformation laminate by the cold rolling.
  • the roughening is performed by causing a step on at least one main surface of the plastic deformation laminate by a deformation band formed on the plastic deformation laminate by the cold rolling.
  • the deformation band is formed by performing the cold rolling on the plastic deformation laminate with a rolling roll whose surface is roughened.
  • the colored stainless steel sheet, the colored stainless steel coil, and the manufacturing method thereof according to the present invention are used for press products that are press-molded with a mold in applications of molded products that require the strength and rigidity of thin colored stainless steel. Is done. Further, according to the present invention, it is difficult to cause mold galling, and since a colored stainless steel cold-rolled thin steel sheet or strip having excellent press formability is obtained, the life of the press mold or the like is improved, and the productivity is improved. Contributes greatly to the metal processing industry.

Abstract

プレス成形において、耐型かじり性と成形性に優れ、成形品の強度の高い発色ステンレス鋼板、発色ステンレス鋼コイル及びその製造方法を得る。　ステンレス鋼板１０表面に、化学発色法もしくは電解発色法により発色皮膜層１１を形成し、その後、この発色皮膜層を有する発色ステンレス鋼板１を冷間圧延し、発色皮膜層１１は、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚みに、全体の板厚は、０．５ｍｍ以下に調整する。冷間圧延により、ビッカス硬さＨｖは、２５０以上５５０以下となり、変形帯５が生じる。また、表面粗度は、算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下に調整する。これにより、薄い発色ステンレス鋼の強度と剛性を確保でき、型かじりが生じにくく、またプレス成形性に優れた発色ステンレス鋼板１や鋼コイルが得られる。

Description

発色ステンレス鋼板、発色ステンレス鋼コイル及びその製造方法
　この発明は、化学発色法もしくは電解発色法（いずれもバッチ処理）またはコイル発色法（連続発色法）で製造される発色ステンレス鋼板、発色ステンレス鋼コイル及びその製造方法に関する。特に、プレス成形において耐型かじり性と成形性に優れ且つ成形品の強度の高いステンレス冷延（冷間圧延）鋼板、冷延鋼コイル及びその製造方法に関する。
　先ず、本明細書において、鋼帯とは、幅方向に比べ長さ方向が長い長尺の板状鋼体を言う。また、鋼板とは、鋼帯から所要の長さで切り出した切り板を言う。さらに、コイルとは、鋼帯を螺旋状に巻取ったものを言う。
　図１０に示すように、ステンレス鋼（発色ステンレス鋼板）１００は、ステンレス素地（ステンレス鋼板）１０１の表面に酸化皮膜（発色皮膜層）１０２が生成されている。この酸化皮膜（発色皮膜層）１０２が、光の干渉膜として作用する。このためステンレス鋼（発色ステンレス鋼板）１００は、種々の色を呈する。
　すなわち、ステンレス鋼１００への入射光Ｌ０は、酸化皮膜１０２表面で反射する反射光Ｌ１と、ステンレス素地１０１表面で反射する反射光Ｌ２とに分かれ、これら反射した２種類の光Ｌ１，Ｌ２が、波の性質で互いに干渉し合い、酸化皮膜１０２の厚みに応じた色の光が強調される。
　ステンレス鋼の発色法の代表例として、例えば特許文献１に開示されている化学発色法および例えば特許文献２に開示されている電解発色法がある。
　化学発色法、あるいは電解発色法により製造されたステンレス鋼板では、発色皮膜層は、クロムの（水）酸化物が主体となる。この発色皮膜層は、せいぜい１．５μｍと薄い。この発色皮膜層の厚みによる光の干渉効果及び発色皮膜層自体の色味により、発色ステンレス鋼板は、ブロンズ，青，ゴールド，赤，緑など種々の色合いを醸し出すことが出来る。
　そのため、要求される意匠性に応じて、発色ステンレス鋼板は、種々の形状の成形加工品に加工され、使用されてきた。
　このような発色ステンレス鋼板は、建材関係の内装及び外装等の建材分野に多用されている。そしてその板厚は０．５ｍｍ厚以上が大半である。しかし、特に最近では、光学的特性を活かした機能性部材や、軽薄短小の傾向を反映した発色ステンレス鋼板の小型の成形加工品において、０．５ｍｍ厚以下の薄板の使用が増大している。このため、成形後の成形品の剛性が要求されるケースが増えてきている。
　ステンレス鋼板では、焼きなましによって軟質になる２Ｂ材、２Ｄ材やＢＡ材等がある。しかしながら、上記のごとく板厚の小さな発色ステンレス鋼板のプレス成形加工品では変形しやすい。このため、その強度を高める必要がある。
　従来、建材分野において強度を高めた発色ステンレス鋼板の成形品が要求される場合、発色した美麗な表面を保持するという観点から、冷間圧延してステンレス鋼板の表面硬度を高めたステンレス鋼板の調質材を用いる。そしてこのステンレス鋼板の調質材に、プレス加工等の成形を行った後、最後に化学発色または電解発色を施す方法が用いられている。
　冷間圧延は、図１１より明らかなように、何れのステンレス鋼板にあっても圧下率が増加すると共にビッカス硬さが増大する。ＳＵＳ３０４　２Ｂのようなオーステナイト系ステンレス鋼板よりも、ＳＵＳ４４３ＣＴ　２Ｂのようなフェライト系ステンレス鋼板の方が、圧延しても硬くなりにくいという特徴がある。
　ところで、０．５ｍｍ厚以下の薄い用途、特に光学特性などの機能性が目的の用途では、発色ステンレス鋼板は、成形加工性と耐型かじり性に優れ、成形品が高い剛性を有することが要求される場合が多くなってきている。型かじりとは、ダイ等のプレス金型と素材との接触によって生じる焼き付きであり、特に過酷な変形を受ける素材のダイとの接触によって生じやすい。
　また、一般に、ステンレス鋼は、熱伝導率が低い。このため、プレス成型時にプレス金型と焼き付きを生じやすい。そして、金型の損耗によりコストアップを招く。これを防止するために、プレス油中の極圧添加剤を塩素系や硫黄系にする対策や、プレス油の粘性を上げる対策が取られている。
　例えば、特許文献３に開示されている金属薄板の技術は、金属板の少なくとも一方の表面に、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｏ系皮膜を形成させるものである。その目的は、アルミニウム、ステンレスおよび鋼等の各薄板に共通的に、特にプレス成形性に優れ、更にスポット溶接性、接着性および化成処理性にも優れた金属薄板を得るために適した金属板の表面皮膜を開発することである。望ましくは、皮膜の付着量が、皮膜中金属元素の合計量換算で１０ｍｇ／ｍ2以上１５００ｍｇ／ｍ2以下の範囲内、Ｆｅ含有量（ｗｔ％）とＮｉ含有量（ｗｔ％）との和に対するＦｅ含有量（ｗｔ％）の比率が、０．００４以上０．９以下の範囲内、且つ、酸素含有量が、０．５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲内にあるＦｅ－Ｎｉ－Ｏ系皮膜を形成させるものである。その際、金属薄板の耐型かじり性及びプレス成形性を改善するために、高粘性の潤滑油（プレス油）を用いなければならない。また、成形後は高粘性のプレス油をきれいに洗浄する必要がある。
　また、特許文献４に開示されているフェライト系ステンレス鋼板の技術は、深絞り性に極めて優れたフェライト系ステンレス鋼板を提供することを目的とする。このフェライト系ステンレス鋼板は、極めて厳しいプレス加工が可能である。この目的を達成するために、このステンレス鋼板は、摩擦係数μが０．２１以下である表面皮膜を有する。また、ランクフォードｒ値の、異方性を考慮した平均値ｒが１．９以上である。さらに、限界絞り比が２．５０以上である、プレス成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼板である。このステンレス鋼板は、特定量のＣ，Ｎ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，Ａｌを含有し、さらにＴｉ，Ｎｂ，Ｚｒの１種以上を含有する。残部は、鉄及び不可避的不純物からなる。必要に応じて、Ｍｇ，Ｂ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｖの１種以上をさらに含有しても良い。さらにこのフェライト系ステンレス鋼板の技術は、熱間圧延後に冷間圧延及び焼鈍を特定の組み合わせ、特定の冷間圧延率で施すものである。但し、型かじり性及びプレス成形性を改善するためには、固体潤滑剤を形成しなければならない場合がある。
特公昭５２－３２６２１号公報 特開平０６－２９９３９４号公報 特開平１０－６０６６３号公報 特開２００４－６０００９号公報
　ところで、一般に、冷間圧延を施した強度の高いステンレス鋼板は、さらに成形性に劣る。特に、プレス成形時において強度が増大するに従い、加工割れや型かじり（焼き付き）がより発生し易い。すなわち、強度や剛性を有するＳＵＳ３０４の１／２Ｈ、３／４Ｈなどの調質材は、プレス成形性が劣り、また型かじりも発生しやすいという問題点があった。
　しかし、上述のプレス油による対策のうち、前者の対策、すなわち、プレス油中の極圧添加剤を塩素系や硫黄系にする対策では、廃棄したプレス油を焼却する際ダイオキシンが発生するなどの環境面や発色皮膜層の耐食性が低下するなどの問題がある。また、後者の対策、すなわち、プレス油の粘性を上げる対策では、プレス成形後の脱脂工程で多大なコストアップを招くという問題がある。
　したがって、非塩素系などの極圧添加剤や低粘性のプレス油を用いても、成形性が高く、型かじりが生じにくく、形状凍結性の観点から成形品の強度が高い発色ステンレス鋼板及び鋼コイルの出現が望まれていた。
　また一方、建材分野では、プレス成形加工後の成形品に化学発色や電解発色処理を施す。このため、成形品を連続的に発色することが出来ない。従って、ある程度の成形品を纏めてバッチ式で発色処理を行う必要がある。それゆえ、生産性に劣るという問題点もあった。
　この発明は、上記のような従来のものの問題点を解決するためになされたものである。その目的は、成形性が高く、型かじりが生じにくく、形状凍結性の観点から成形品の強度が高いうえ、生産性も高い発色ステンレス鋼の冷延鋼板、鋼コイル、及びその製造方法を得ることである。
　これらの観点から鋭意検討した結果、本件発明者は、事前に発色を施したステンレス鋼板やステンレス鋼帯（発色ステンレス鋼板が切り出される前の未切断発色ステンレス鋼板）に対し、冷間圧延を施し、ステンレス鋼板の表面ビッカス硬さＨｖを２５０以上５５０以下の範囲に保持し、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚みの発色層に調製することにより、そのプレス成形性および耐焼き付き性が、単に発色皮膜層のない無垢のステンレス鋼板を冷間圧延してビッカス硬さを高め、その後発色したものに比べ、改善することを見出した。
　本発明は、この知見に基づきなされたものである。
　即ち、本発明に係る発色ステンレス鋼板は、ステンレス鋼板表面に０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さの発色皮膜層を有し、前記発色皮膜層の表面に、冷間圧延により形成され、光学顕微鏡または走査電子顕微鏡による拡大像が波状の縞模様として観察される変形帯を有するものである。
　また、本発明に係る発色ステンレス鋼板は、前記発色皮膜層の表面におけるビッカス硬さＨｖが２５０以上５５０以下であるものである。
　また、本発明に係る発色ステンレス鋼板は、前記発色皮膜層の表面における算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の表面粗度を有するものである。
　また、本発明に係る発色ステンレス鋼コイルは、以上のいずれかの発色ステンレス鋼板をコイル状に巻回してなるものである。
　また、本発明に係る発色ステンレス鋼板の製造方法は、ステンレス鋼板表面に化学発色法もしくは電解発色法または連続発色法により発色皮膜層を形成する発色工程と、前記発色工程により発色皮膜層が形成された発色ステンレス鋼板を冷間圧延し、前記発色皮膜層を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さに調製する圧延工程とを含むものである。
　また、本発明に係る発色ステンレス鋼コイルの製造方法は、ステンレス鋼板表面に化学発色法もしくは電解発色法または連続発色法により発色皮膜層を形成する発色工程と、前記発色工程により発色皮膜層が形成された発色ステンレス鋼板を冷間圧延し、前記発色皮膜層を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さと、表面の算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下に調製する圧延工程と、前記圧延工程により冷間圧延された発色ステンレス鋼板をコイル状に巻回して、発色ステンレス鋼コイルを得る巻回工程とを含むものである。
　さらに、本発明に係る発色ステンレス鋼板は、少なくとも一方の主面が発色されるべきステンレス鋼板と、前記ステンレス鋼板の発色されるべき主面に形成された発色皮膜層とを備えた発色ステンレス鋼板であって、前記発色ステンレス鋼板を冷間圧延することにより表面硬さを制御し、少なくとも一方の主面の前記発色皮膜層の厚みを制御するとともに、前記冷間圧延により、前記発色ステンレス鋼板の少なくとも一方の発色被膜層を備えた主面にプレス油の油溜りとなるべき微小な凹凸が形成されるものである。勿論、ステンレス鋼板の両主面に前記発色被膜層が形成されていても、本願の趣旨を何ら損ねるものではない。
　すなわち、本発明に係る発色ステンレス鋼板の前記粗面化は、前記冷間圧延の圧延変形により前記発色ステンレス鋼板に形成された変形帯が生じ、前記発色ステンレス鋼板の少なくとも一方の発色被膜層を備えた主面に微小な段差が生じることによりなされるものである。
　さらに、本発明に係る発色ステンレス鋼板は、前記変形帯の微小な凹凸の他に、前記発色ステンレス鋼板に、表面が粗面化されたロールを用いた前記冷間圧延を行うことによる発色層を有する主面の粗面化が加わり、プレス時でのプレス油の油溜りが強化されるものである。
　上述の知見による改善効果の原因は、０．０５μｍ以上の厚みの発色皮膜層によりプレス成形時において金型との耐焼き付き性が改善される点が考えられる。さらに、発色ステンレス鋼板は、その後の冷間圧延によって、図１（図９（ｂ）参照）に示すような、発色皮膜層の表面３に、冷間圧延により形成された変形帯５に起因した微小な凹凸が生じる。この微小な凹凸による油溜り７に溜まったプレス潤滑油の油滴が、プレス加工時にプレス潤滑油の油切れを防止して、プレス加工時に潤滑効果をもたらすものと考えられる。
　さらに、以下のような知見も見出した。すなわち、発色ステンレス鋼板の冷間圧延時のロール表面粗度を制御することにより、ステンレス鋼板の発色皮膜層の表面３における算術平均粗さＲａを、０．０５μｍ以上５．０μｍ以下に調整すれば、これらの特性がさらに向上することも見出した。
　また、次のような知見も見出した。すなわち、発色ステンレス鋼板の冷間圧延後の、発色皮膜層におけるビッカス硬さＨｖが２５０以上５５０以下であれば、成形品の強度が高く、かつステンレス鋼のプレス加工性が高くなる。
　本知見により、従来の方法、すなわち、冷間圧延により強度を高めたステンレス鋼板もしくはステンレス鋼帯（ステンレス鋼板が切り出される前の未切断ステンレス鋼板である）をプレス加工し、そのプレス加工品に対し化学発色や電解発色を施す方法に比べ、発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯（発色ステンレス鋼板が切り出される前の未切断発色ステンレス鋼板である）を冷間圧延し、表面硬さと発色層の厚みを制御したステンレス鋼板もしくはステンレス鋼帯は、プレス成形性および耐型かじり性により優れており、その鋼板や鋼帯を用いることにより、発色処理工程をも含めた発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の高い剛性を有する成形加工品の生産性は、飛躍的に向上する。
　この発明にかかるステンレス鋼板もしくはステンレス鋼帯において、限定理由を述べる。
　本発明において適用し得る、ステンレス鋼板の発色法としては、前述のように、化学発色法もしくは電解発色法がある。
　図９に、ＳＵＳ３０４ＢＡ材の発色ステンレス鋼板の表面の観察結果（図９（ａ））と、それを５０％冷間圧延した表面の観察結果（図９（ｂ））を示す。これら図９（ａ）および図９（ｂ）は、走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope; SEM）による発色ステンレス鋼板の発色皮膜層の表面３の拡大像である。なお、光学顕微鏡によっても同様の拡大像が得られる。図９（ｂ）に示すように、変形帯の拡大像は、波状の縞模様として観察される。この拡大像によれば、冷間圧延により図１に示す発色皮膜層の表面３で変形帯５に起因した微小な凹凸が生じていることがわかる。発色ステンレス鋼板の冷間圧延率が１０％未満では、図９（ｂ）のごとき、発色皮膜層の表面３の凹凸が観察されず、プレス成形性が低い。プレス成形性には１０％以上の冷間圧下率が好ましい。これに対し、冷間圧延後発色処理をしたものでは、化学発色反応または電解発色反応に起因するためか、上記発色皮膜層の表面３の微小な凹凸が観察されない。
　冷間圧延による発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の発色皮膜層の厚みは、０．０５μｍ以上１μｍ以下の範囲が好ましい。
　すなわち、発色皮膜層の厚みが０．０５μｍ未満では、プレス加工時に型かじりが発生しやすくなる。
　発色皮膜層の厚みが１．０μｍを超えると、発色皮膜層とステンレス鋼板生地との密着性が悪くなり、プレス加工時に型かじりが発生しやすくなる。
　従って、発色皮膜層の厚みが０．０５μｍ以上１μｍ以下の範囲で、要求される色味に対応した発色皮膜層の厚みを選択する。この選択により、プレス加工時において成形性が良好で、且つ型かじりの発生を低減した発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯を提供することが出来る。
　発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の発色皮膜層の表面におけるビッカス硬さＨｖは、２５０以上、５５０以下の範囲が好ましい。
　すなわち、発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の発色皮膜層の表面におけるビッカス硬さＨｖが２５０未満では、プレス成形等の成形品の剛性が低い。またビッカス硬さＨｖがそれ以上であると、硬さの上昇と共に成形品の強度が増大する。しかし、ビッカス硬さＨｖが５５０を超えると、ステンレス鋼のプレス加工性が著しく低下する。
　従って、発色皮膜層の表面におけるビッカス硬さＨｖは、２５０以上、５５０以下の範囲が好ましい。
　ところで、発色ステンレス鋼板をダル仕上げにする場合、最終パスのロール表面粗度は、ダル仕上げ発色ステンレス鋼板の表面粗度とほぼ同じである。その理由は、圧延の最終パスのみダルロールに切り替え、そのロール表面が発色ステンレス鋼板に転写されるためである。従って、冷間圧延のロールの面粗度を変化させることにより、冷間圧延された発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の表面粗度を制御すれば、プレス潤滑油の油切れをさらに防止できる。この場合、プレス成形性がさらに向上する。算術平均粗さ、Ｒａが０．０５μｍ未満ではプレス成形性が劣る。また、算術平均粗さＲａが５μｍを超えると、粗度に起因したプレス割れが発生しやすくなる。算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の範囲では、プレス時にプレス潤滑油が発色ステンレス鋼板表面に保持されやすい。その結果、潤滑効果が発揮され、プレス成形性と耐型かじり性が向上する。
　ステンレス鋼板は、フェライト系ステンレス鋼板、オーステナイト系ステンレス鋼板ともに化学発色または電解発色によって発色可能なステンレス鋼板であれば、本発明の効果は損なわれない。このため、鋼種限定はしない。また、発色する前のステンレス鋼板の表面仕上げは、ＢＡ材や２Ｂ材の他に鏡面、ヘアライン、研磨材などがある。これらは同様に有効であるので、本願発明においては、規定しない。また、オーステナイト系ステンレス鋼板は、冷間圧延しても磁性が生じにくい非磁性鋼もあるが、これも本願発明の範囲に含まれる。
　また、主にステンレス鋼板、ステンレス鋼帯について説明しているが、冷間圧延により発色皮膜層を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さの範疇に入るように調製可能であれば、他の形状のステンレス鋼材であってもよい。これも本願発明の範囲に入る。
　この発明によれば、プレス成形性および耐型かじり性により優れており、その鋼板や鋼帯を用いることにより、発色処理工程をも含めた発色ステンレス鋼の高い剛性を有する成形加工品の生産性を飛躍的に向上できる、発色ステンレス鋼の冷延鋼板、発色ステンレス鋼コイルおよびその製造方法が得られる。
　この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
図１は、この発明にかかる発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の一例を示す断面図である。 図２は、この発明にかかる発色ステンレス鋼板もしくは発色ステンレス鋼帯の製造工程を示す工程図である。 図３は、この発明にかかる発色ステンレス鋼板の化学発色工程の一例を示す工程図である。 図４は、この発明にかかる発色ステンレス鋼板の化学発色工程および硬膜処理工程に使用する装置の一例を示す図であり、図４（ａ）は、ステンレス鋼板を浸漬して発色する化学発色装置を示す図、図４（ｂ）は、これにさらに硬膜処理を行う硬膜処理装置を示す図である。 図５は、この発明にかかる発色ステンレス鋼板の電解発色工程に使用する電解発色装置の一例を示す図であり、図５（ａ）は、その図解図、図５（ｂ）は、その浴およびその周辺を示す図である。 図６は、この発明にかかる発色ステンレス鋼帯の連続発色に使用するコイル発色法の概要を示す図である。 図７は、この発明にかかる発色ステンレス鋼帯の圧延工程に用いる４段圧延機を示す図である。 図８ａは、この発明にかかる発色ステンレス鋼板を使用した一例である、スマートフォンのベゼルの平面図である。 図８ｂは、この発明にかかる発色ステンレス鋼板を使用した一例である、スマートフォンのベゼルの斜視図である。 図９は、発色ステンレス鋼板の発色皮膜表面を示す図であり、図９（ａ）は、圧延前の発色皮膜表面を撮影した写真を示す図、図９（ｂ）は、圧延後の発色皮膜表面を撮影した写真を示す図である。 図１０は、ステンレス鋼の発色原理を示す図である。 図１１は、ステンレス鋼の硬さと圧下率との関係を示す図である。
　図１に示すように、本願発明に係る発色ステンレス鋼板１は、ステンレス鋼板１０の表面に、発色皮膜層１１を有する。これらステンレス鋼板１０および発色皮膜層１１からなる発色ステンレス鋼板１全体の厚さは、０．５ｍｍ以下、発色皮膜層１１の厚さは、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下、発色皮膜層の表面３のビッカス硬さＨｖは、２５０以上５５０以下、発色皮膜層の表面３の表面粗度は、算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の粗さを有する。
　この発色ステンレス鋼板１は、発色後の冷間圧延による塑性変形により、変形帯５が形成されている。変形帯５による発色皮膜層の表面３の段差が微小な凹凸となり、その凹部は、油溜り７となる。冷間圧延後のプレス成形時に使用するプレス油の油滴がこの油溜り７に保持されるため、プレス加工時にプレス潤滑油の油切れを防止して、プレス加工時に潤滑効果をもたらすものと考えられる。なお、変形帯５は、光学顕微鏡または走査電子顕微鏡による拡大像において、波状の縞模様として観察しうる。
　この発色ステンレス鋼板は、図２に示すように、まず、化学発色法もしくは電解発色法（いずれもバッチ処理）によりステンレス鋼板表面に発色皮膜層を形成する。あるいは、発色ステンレス鋼板が切り出される前の未切断鋼板である発色ステンレス鋼帯は、ステンレス鋼板が切り出される前の未切断鋼板であるステンレス鋼帯表面に、コイル発色法（連続発色法）により、発色皮膜層を形成する（発色工程２０）。このようにして作製された発色ステンレス鋼板又は発色ステンレス鋼帯を冷間圧延により圧延して（圧延工程２１）、発色皮膜層を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さに調製した０．５ｍｍ厚以下の発色ステンレス鋼板、又は発色ステンレス鋼帯を製造する。さらには、このようにして製造された発色ステンレス鋼帯を巻回して（巻回工程）、発色ステンレス鋼コイルを製造したものである。
　上述のように、本願発明の発色ステンレス鋼板（発色ステンレス鋼帯を含む）又は発色ステンレス鋼コイルを製造するにあたり、まず、ステンレス鋼板（ステンレス鋼帯を含む）に、発色皮膜層の形成を行う。この発色皮膜層は、ステンレス鋼板の場合、化学発色法もしくは電解発色法によるバッチ処理により、ステンレス鋼帯の場合、コイル発色法による連続発色法により、これを形成できる。
　化学発色法における、ステンレス鋼板表面上への一般的な発色方法は、高濃度の重クロム酸塩・硫酸からなる高温溶液中に、１０分以上１０００分以下程度の自然浸漬法によりステンレス鋼板を浸漬し、酸化皮膜を形成している。
　インコ（ＩＮＣＯ）法と呼ばれるこの方法は、例えば図３に示すように、脱脂工程３０、水洗工程３１、表面活性化工程３２、水洗工程３３、酸化（発色）工程３４、水洗工程３５、硬膜処理（乾燥）工程３６、水洗工程３７、乾燥工程３８の各工程からなる。
　図４は、酸化（発色）工程３４および硬膜処理工程３６に使用される装置を示す。すなわち、図４（ａ）は、化学発色装置、図４（ｂ）は、硬膜処理装置である。化学発色装置は、ライニング４２により内張りされた外槽４１に満たした酸化液４３、例えば強力な酸化剤である酸化クロムＣｒＯ3を硫酸に溶かした溶液に、ステンレス鋼板４５、例えばＳＵＳ３０４を浸漬するように構成されている。硬膜処理装置は、化学発色装置の発色槽と同様の槽と、ステンレス鋼板４５の対極としての白金電極４４と、白金電極４４とステンレス鋼板４５との間に電位を与える直流電源４６とから成っている。
　化学発色において、まず、脱脂工程３０では、アルカリを用いてステンレス鋼板４５表面の油脂等の汚れを除く。水洗工程３１では、ステンレス鋼板４５表面に残存するアルカリ分を水洗により除く。表面活性化工程３２では、脱脂したステンレス鋼板４５表面を１０％塩酸で良くエッチングして活性化する。水洗工程３３では、ステンレス鋼板４５表面に残存する塩酸分を水洗により除去する。酸化（発色）工程３４では、図４（ａ）に示すような化学発色装置を用い、ステンレス鋼板４５を８％の酸化クロムＣｒＯ3及び硫酸水溶液に浸漬し、温度８０℃、電位を与えない自然電位で酸化被膜の厚さに応じ５～１５分酸化する。水洗工程３５では、ステンレス鋼板４５表面に残存する酸化クロムＣｒＯ3及び硫酸分を水洗により除去する。次にステンレス鋼板４５表面に形成された酸化被膜（発色皮膜層）の耐食性を高めるための硬膜処理を、硬膜処理工程３６で行う。硬膜処理工程３６では、図４（ｂ）に示すような、酸化（発色）工程３４と同様の槽を持つ硬膜処理装置を用い、ステンレス鋼板４５を５％の酸化クロムＣｒＯ3及び燐酸溶液に浸漬し、常温で電流密度０．０１Ａ／ｃｍ2となるような電位を２～５分与える。水洗工程３７では、ステンレス鋼板４５表面に残存する酸化クロムＣｒＯ3及び燐酸分を、水洗により除去する。乾燥工程３８では、ステンレス鋼４５表面の水分を除き、全工程を終了する。
　また、電解発色法では、例えば、図５に示すような電解発色装置５０を使用する。この電解発色装置５０において、浴６４内に充填した、例えば硫酸水溶液あるいは硫酸に酸化クロムＣｒＯ3を加えた水溶液（液温５０～９０℃）６６中で、定電流電源５２の極性を切替える極性転換スイッチ５４の一方の出力を、電流計５６を介して接続具５８ａによりステンレス鋼板６０に、極性転換スイッチ５４の他方の出力を、接続具５８ｂにより対極板６２にそれぞれ接続する。極性転換スイッチ５４により定電流電源５２の極性を交互に切替え、陽極電解処理および陰極電解処理を５秒間ずつ交互に繰り返し行う。この処理により、ステンレス鋼板６０の表面に酸化皮膜（発色皮膜層）が形成され、ステンレス表面が発色する。なお、水溶液６６は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの少なくとも一方を含む８０～１００℃の水溶液を使用してもよい。
　以上は、交番電解処理の場合の例である。
　直流電解処理として陽極電解処理を行う場合は、極性転換スイッチ５４を陽極側に固定する。あるいは、極性転換スイッチ５４を省略し、定電流電源５２の正側端子を、電流計５６を介して接続具５８ａによりステンレス鋼板６０に接続し、定電流電源５２の負側端子を接続具５８ｂにより対極板６２に接続すればよい。
　また、直流電解処理として陰極電解処理を行う場合は、極性転換スイッチ５４を陰極側に固定する。あるいは、極性転換スイッチ５４を省略し、定電流電源５２の負側端子を、電流計５６を介して接続具５８ａによりステンレス鋼板６０に接続し、定電流電源５２の正側端子を接続具５８ｂにより対極板６２に接続すればよい。
　ステンレス鋼板は、せいぜい１．５μｍ以下のクロムの（水）酸化物が主体の発色皮膜層の干渉膜及び発色皮膜層自身の色味により、ブロンズ，青，ゴールド，赤，緑など種々の色合いを醸し出すことが出来る。
　このように、化学発色法または電解発色法による発色工程により発色された発色ステンレス鋼板は、例えば４段圧延機による圧延工程により冷間圧延されることにより変形帯が形成される。またさらに最終パスを粗面化したロールで圧延することにより、発色ステンレス鋼板の１つまたは２つの表面に形成されている発色層形成表面が同時に粗面化される。
　この発色処理後の冷間圧延により、発色ステンレス鋼板の表面および裏面におけるビッカス硬さＨｖが２５０以上５５０以下に増し、さらに最終冷間圧延時のロールの表面粗度を制御することにより、これら両表面における算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の表面粗度となる。この変形帯５による微小な凹凸の凹部が、冷間圧延の際に使用するプレス油の油溜り７となる。冷間圧延後のプレス成形時に使用するプレス油の油滴がこの油溜り７に保持され、油切れを防止することになる。また、冷間圧延での最終圧延のロールの粗面化による発色表面の表面粗度の制御によりプレス時でのプレス油の油切れの防止をさらに強化する。このため、本願の冷間圧延を施した発色ステンレス鋼板は、プレス成形性と耐型かじり性が向上し、その結果、量産性も向上する。
　また、コイル発色法は、例えば、図６に示すように、アンコイラー工程６１、脱脂工程６３、発色槽工程６５、コイラー工程６７からなる。まず、ステンレス鋼帯がコイル状に巻回されているステンレス鋼コイルから、アンコイラー工程６１により、ステンレス鋼帯が繰り出される。その繰り出されたステンレス鋼帯の表面に付着している油膜が、脱脂工程６３により除去される。その後、脱脂されたステンレス鋼帯が、発色槽工程６５により連続して発色される。連続発色後の発色ステンレス鋼帯が、コイラー（巻回）工程６７によりコイル状に巻き取られ、発色ステンレス鋼コイルとなる。
　次に、発色ステンレス鋼コイルから発色後の発色ステンレス鋼帯が繰り出され、圧延工程が実行される。圧延工程では、上述のいずれかの発色法により形成した発色皮膜層、例えば黒色の発色皮膜層を有する発色ステンレス鋼帯を冷間圧延する。この冷間圧延には、例えば、図７に示されるような４段圧延機７０、あるいはより多段の多段式圧延機が用いられる。例えばこの４段圧延機は、モータ７５により回転駆動される上下一対のワークロール（駆動ロール）７１ａ，７１ｂの間を、上述のようにして形成された、発色ステンレス鋼コイルから繰り出された発色ステンレス鋼帯１が通過することで、冷間圧延が行われる。上下一対のワークロール（駆動ロール）７１ａ，７１ｂは、それぞれ上下１対のバックアップロール（非駆動ロール）７３ａ，７３ｂにより支持される。
　なお、この図７は、１つのリバース式の４段圧延機を示した。しかしながら、これは一例であって、クラスターミル、ゼンジミア、多段圧延機等、での冷間圧延であっても特段問題がない。またこれら圧延機を複数、直列に設けたものであってもよく、特殊な圧延機や圧延技術、圧延条件は、必要としない。なお、ダル圧延を行う場合は、最終パスのみで行う。
　この４段圧延機により、冷間圧延を行い、最終パスを粗面化したロールで圧延することにより変形帯が形成される。その結果、発色ステンレス鋼帯の表面（発色皮膜層の表面）および裏面（発色ステンレス鋼帯の発色皮膜層が形成されていない側の表面）が同時に粗面化され、発色皮膜層および全体が所望の厚みとなった薄い発色ステンレス鋼帯が得られる。この発色処理後の冷間圧延により、発色ステンレス鋼帯の表面および裏面のビッカス硬さＨｖが２５０以上５５０以下に増す。しかも発色ステンレス鋼帯の表面および裏面に、算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の表面粗度を有する微小な凹凸が観測されるものとなる。この変形帯５による微小な凹凸の凹部が、冷間圧延の際に使用するプレス油の油溜り７となり、油切れを防止することにより、発色ステンレス鋼帯は、プレス成形性と耐型かじり性が向上し、その結果、量産性も向上する。
　さらに、４段圧延機７０による冷間圧延された発色ステンレス鋼帯を、コイラー装置７６により、例えば、鉄製の芯７８を中心にコイル状に巻取ることにより（巻回工程）、発色ステンレス鋼コイル７７が得られる。
　なお、冷間圧延した後に、レベラー、テンションレベラー、テンションアニーリング等の、発色ステンレス鋼板または発色ステンレス鋼帯の矯正処理が必要となる場合もある。これらの矯正処理は、何ら本願発明の趣旨を損ねるものではなく、本願発明の権利範囲の範疇に入るものである。
　また、上述の説明では、連続発色後の発色ステンレス鋼板を一旦コイル状に巻回して発色ステンレス鋼コイルとした。その後、その発色ステンレス鋼コイルから発色ステンレス鋼帯を繰り出し、冷間圧延を実行した後に、再度コイル状に巻回し、発色ステンレス鋼コイルを形成するようにした。但し、連続発色後の発色ステンレス鋼帯を、直ちに冷間圧延し、その冷間圧延後の発色ステンレス鋼帯をコイル状に巻回して発色ステンレス鋼コイルを形成するようにしてもよい。これら一連の処理は、いずれも本願発明の趣旨を損ねるものではなく、本願発明の権利範囲の範疇に入るものである。
実施例
　ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、およびＳＵＳ４４３Ｊ１の鋼板を用い、表１Ａに示す条件で化学発色処理を行った。また、表１Ｂおよび表１Ｃに示す条件で電解発色処理を行った。また、発色皮膜層の厚みは、発色処理時間を変更して発色皮膜厚を調製した。発色皮膜層の厚みは、高周波グロー放電発光表面分析装置（堀場製作所製ＧＤ－Ｐｒｏｆｉｌｅｒ２）によりスパッタリングし測定した。硬度測定は、鋼板表面について、硬度測定装置（フューチュアテック製ＦＭ－ＡＲＳ９００）を用いてビッカス硬さの５点平均の値を測定し、測定荷重を５０ｇとした。また、表面粗度については、表面粗度測定装置（東京精密製ハンディサーフＥ－３５Ａ）を用いて、算術平均粗さ　Ｒａの５点平均の値を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実験例１
　ＳＵＳ３０４の０．３ｍｍ厚のＢＡ材及び１／２Ｈ材の２００ｍｍ幅×３００ｍｍ長さの鋼板を、表１Ａ、表１Ｂおよび表１Ｃに示す条件で発色処理を行った。その後、実験室の４段圧延の小型圧延機を用いて、室温にていずれも０．２ｍｍ厚にリバース式で多パスの冷間圧延を行った。また、一方、ＳＵＳ３０４のＢＡ材及び１／２Ｈ材の０．３ｍｍ厚の鋼板を用い、実験室的に０．２ｍｍ厚まで冷間圧延を行った。その後、表１の条件で発色した。
　耐型かじり試験評価方法として、円筒スウィフト深絞り試験を行った。この場合、パンチ径を４０ｍｍとし、パンチ進行速度を６０ｍｍ／ｍｉｎにし、しわ押さえ力を１２ｋＮにし、ブランク径７２ｍｍ、７８ｍｍ及び８４ｍｍに変更して試験を行った。また、焼き付きの差異を検出しやすいように、低粘性のプレス油（粘度２５センチストークス）を塗布して試験を行い、型かじりの有無などを調べた。
　表２に、ＳＵＳ３０４ＢＡ材及び１／２Ｈ材についての円筒スウィフト深絞り試験の結果を示す。表２において、型かじり性については、円筒スウィフト深絞り試験で型かじりがなかったものを「○」で示した。また、型かじりがあったものを「×」で示した。また、表２において、プレス成形性については、円筒スウィフト深絞り試験の結果、完全に絞り抜けができ、しかも割れが発生しなかったものを「◎」で示した。また、完全に絞り抜け出来たが、パンチコーナー部に割れが発生したものを「○」で示した。さらに、絞り抜けの途中で割れが発生して、絞り抜けができなかったものを「×」で示した。
　なお、表２中、発色皮膜層の厚さが０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、且つ発色処理後冷間圧延したものであれば、実施例としている。一方、発色皮膜層の厚さが０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲外か、または、この範囲内であっても、発色処理が冷間圧延後に行われる場合は、比較例としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　本実験では、低粘性のプレス油を用いているために限界絞り比は小さい。一方、比較例においては、発色被膜層の厚みが０．０５μｍ未満の場合ステンレス鋼板とプレス金型との焼き付きによりパンチコーナー部に型かじりが発生し、プレス成形性が悪いことが明らかとなった。それに対して、本発明の実施例では、いずれも、一切型かじりが観察されなかった。しかもブランク径が大きくなりプレス成形性が過酷になる場合でもプレス成形性及び深絞り性も、冷間圧延後発色した場合の比較例に比べ極めて良好であった。
実験例２
　ＳＵＳ３１６及びＳＵＳ４４３Ｊ１の０．３ｍｍ厚のＢＡ材の鋼板を用い、表１の条件で電解発色を行い、発色皮膜層の厚みも変化させた。その後、実験室的に０．２ｍｍ厚に多パスの冷間圧延を行った。冷間圧延の最終パスにおいて、ロール表面をショットブラストまたは電解エッチングにより表面粗度を８水準変化させたものを用い、発色ステンレス鋼の冷延鋼板の発色皮膜層の表面における算術平均粗さ、Ｒａを変化させた。これらの鋼板を用いてプレス成形性を評価した。プレス成形性試験として円筒スウィフト深絞り試験を行い、限界絞り比を求めた。この場合、低粘性のプレス油（粘度２５センチストークス）を用い、パンチ径を４０ｍｍとし、パンチ進行速度を６０ｍｍ／ｍｉｎにし、しわ押さえ力を１２ｋＮ以上２０ｋＮ以下の範囲で変更し、またブランク径を６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲で変更して試験を行った。
　深絞り試験の場合、ブランク径／パンチ径の比が絞り比になり、破断しないで絞れる限界が限界絞り比である。パンチ径は一定としているので、ブランク径が大きくなるほど、深絞りが難しくなる。勿論限界絞り比は、大きい方が深絞り性は良いことは言うまでもない。
　それらの結果を表３に示す。耐型かじり性に対しては、層厚０．０５μｍ以上の発色皮膜層が有効であるが、算術平均粗さＲａが本発明の請求範囲内であれば、いずれの鋼種も限界絞り比も極めて高いことは明白である。
　なお、この表３においては、発色皮膜層の厚さが０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内および算術平均粗さが０．０５μｍ以上５・０μｍ以下であれば実施例としている。逆に、発色皮膜層の厚さが０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲外か、もしくは、算術平均粗さが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の範囲外の場合は、比較例としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　実験例３
　ＳＵＳ３０４の幅３２０ｍｍ、０．３ｍｍ厚のＢＡ材の鋼帯（約３００ｋｇ）を４分割し、その中の２つの４分割鋼帯は、表４の条件で電解発色を行い、発色皮膜層厚を２水準とした。４段圧延機（ワークロール径８０ｍｍ）を用いて冷間圧延を行い、最終パスのロールの面粗度を調整し、０．２ｍｍ厚の鋼板とした。一方、残り２つの４分割鋼帯は、同様に冷間圧延を行い、表面粗度が２水準の鋼板としたのち、表４の条件で電解発色を行い、発色皮膜厚を２水準とした。プレス成形性や型かじりの評価として、実験例２と同様な円筒スウィフト深絞り試験を行って、限界絞り比を求めるとともに、型かじりの有無を確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　それらの結果を表５に示す。この表５においては、発色皮膜層の厚さが０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内であり、発色処理後に冷間圧延を行っていれば、実施例としている。発色皮膜層の厚さが０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の範囲外か、または、範囲内であっても冷間圧延後に発色処理が行われる場合は、比較例としている。
　発色皮膜層の層厚が小さな比較例３－１で、型かじりが生じる。また、冷間圧延後発色である比較例３－２は、発色皮膜層の層厚が十分あるため型かじりが生じない。とはいえ、算術平均粗さを本請求範囲内に調製すれば、限界絞り比は若干改善されるが、限界絞り比は比較例３－１と同様に低い。一方、実施例３－１および３－２では、型かじりがともに発生しない。算術平均粗さを本請求範囲内に調製した実施例３－２の限界絞り比が極めて高いことがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
実験例４
　表５の実施例３－２を用いて、スマートフォン用ベゼルを試作した。図８ａ，図８ｂは、このスマートフォン用ベゼルの試作品を示す図である。図において、このベゼル８０は、例えば、高さ１３７ｍｍ、幅７４ｍｍ、立ち上がり（厚み）１ｍｍの略長方形状の基体８１を有する。その２つの長辺Ｓ１，Ｓ３とこれらと接する１つの短辺Ｓ２からなる３辺の辺縁部８２は、基体８１主面に対し垂直方向にわずかに突出するように折り曲げられた狭額縁形状となっている。また、基体８１の残り１つの短辺Ｓ４の辺縁部８３は、スマートフォンの底面に該当する。辺縁部８３は、辺縁部８２の狭額縁形状とは異なり幅広である。そのコーナー部Ｃ１，Ｃ２は、４５°カットの切欠きとなっている。コーナー部付近のサポート部８４，８５およびサポート部８４よりわずかに離れて形成されたサポート部８６は、辺縁部８２より幅広で高い。その形状は、スマートフォン本体との係合に適した形状となっている。
　このように、スマートフォン用のベゼルは、表面の平坦性が要求される建材とは異なり、薄さと強度の両立が要求される。このようなスマートフォン用のベゼルであっても、発色ステンレス鋼板のプレス加工によりこれを実現できる。その際、本製造方法によれば、型かじりが生じにくく、プレス成形性も増している。このため、コーナー部付近の形状が複雑化しても、生産性の低下を招くことなく加工が可能である。また、発色皮膜層の厚みを変えて、黒以外に発色させたベゼルとすることも可能である。
　また、０．５ｍｍ以上の板厚を有するステンレス鋼板を、粗面化し、発色することも可能である。
　以上のように、本発明の実施の形態は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
　すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。
　例えば、本願発明の他の実施の形態による発色ステンレス鋼板は、少なくとも一方の主面が発色されるべきステンレス鋼板と、前記ステンレス鋼板の発色されるべき主面に形成された発色皮膜層とを備えた発色ステンレス鋼板であって、前記発色ステンレス鋼板は、冷間圧延により塑性変形させることにより主面の硬さを調整し、少なくとも一方の主面の硬さと前記発色皮膜層の厚みを制御された塑性変形積層体であり、前記冷間圧延により、少なくとも一方の主面にプレス油の油溜りとなるべき微小な凹凸が形成されるものである。
　また、前記微小な凹凸は、前記冷間圧延により前記塑性変形積層体の少なくとも一方の主面が粗面化されることにより形成されるものである。
　また、前記粗面化は、前記冷間圧延により前記塑性変形積層体に形成された変形帯により、前記塑性変形積層体の少なくとも一方の主面に段差が生じることによりなされるものである。
　さらに、前記変形帯は、前記塑性変形積層体に対し、表面が粗面化された圧延ロールにより前記冷間圧延を実行することで形成されるものである。
　この発明にかかる発色ステンレス鋼板、発色ステンレス鋼コイル、およびその製造方法は、薄物の発色ステンレスの強度と剛性が要求される成形加工品の用途において、金型でプレス成形されるプレス製品などに利用される。また、この発明によれば、型かじりが生じにくく、またプレス成形性に優れた発色ステンレス冷延薄鋼板や薄鋼帯が得られるので、プレス型等の寿命向上や、生産性を向上させ、金属加工業界に大いに貢献する。
　１　発色ステンレス鋼板
　３　発色皮膜層の表面
　５　変形帯
　７　油溜り
　１０　ステンレス鋼板
　１１　発色皮膜層
　２０　発色工程
　２１　圧延工程
　３０　脱脂工程
　３１，３３，３５，３７　水洗工程
　３２　表面活性化工程
　３４　酸化工程
　３６　硬膜処理工程
　３８　乾燥工程
　４１　外槽
　４２　ライニング
　４３　酸化液
　４４　白金電極
　４５　ステンレス鋼板
　４６　直流電源
　５０　電解発色装置
　５２　定電流電源
　５４　極性転換スイッチ
　５６　電流計
　５８ａ，５８ｂ　接続具
　６０　ステンレス鋼板
　６１　アンコイラー工程
　６２　対極板
　６３　脱脂工程
　６４　浴
　６５　発色槽工程
　６６　水溶液
　６７　コイラー工程
　７０　４段圧延機
　７１ａ，７１ｂ　ワークロール
　７３ａ，７３ｂ　バックアップロール
　７５　モータ
　７６　コイラー装置
　７７　発色ステンレス鋼コイル
　７８　芯
　８０　ベゼル
　８１　基体
　８２，８３　辺縁部
　８４，８５，８６　サポート部
　１００　ステンレス鋼
　１０１　ステンレス素地
　１０２　酸化皮膜
　Ｓ１，Ｓ３　長辺
　Ｓ２，Ｓ４　短辺
　Ｃ１，Ｃ２　コーナー部

Claims (6)

  1. 　ステンレス鋼板表面に０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さの発色皮膜層を有し、
    　前記発色皮膜層の表面に、冷間圧延により形成され、光学顕微鏡または走査電子顕微鏡による拡大像が波状の縞模様として観察される変形帯を有する、発色ステンレス鋼板。
  2. 　前記発色皮膜層の表面におけるビッカス硬さＨｖが２５０以上５５０以下である、請求項１に記載の発色ステンレス鋼板。
  3. 　前記発色皮膜層の表面における算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下の表面粗度を有する、請求項２に記載の発色ステンレス鋼板。
  4. 　請求項１ないし３のいずれかに記載の発色ステンレス鋼板を、コイル状に巻回してなる、発色ステンレス鋼コイル。
  5. 　ステンレス鋼板表面に化学発色法もしくは電解発色法または連続発色法により発色皮膜層を形成する発色工程と、
    　前記発色工程により発色皮膜層が形成された発色ステンレス鋼板を冷間圧延し、前記発色皮膜層を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さに調製する圧延工程とを含む、発色ステンレス鋼板の製造方法。
  6. 　ステンレス鋼板表面に化学発色法もしくは電解発色法または連続発色法により発色皮膜層を形成する発色工程と、
    　前記発色工程により発色皮膜層が形成された発色ステンレス鋼板を冷間圧延し、前記発色皮膜層を０．０５μｍ以上１．０μｍ以下の厚さと、表面の算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以上５．０μｍ以下に調製する圧延工程と、
    　前記圧延工程により冷間圧延された発色ステンレス鋼板をコイル状に巻回して、発色ステンレス鋼コイルを得る巻回工程とを含む、
    　発色ステンレス鋼コイルの製造方法。
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