JP2738285B2

JP2738285B2 - 高Ｃｒ鋼帯の製造方法

Info

Publication number: JP2738285B2
Application number: JP34524693A
Authority: JP
Inventors: 貞和升田; 勝三宅; 幸雄木村
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: JPH07178415A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面性状の優れた高
Cr鋼帯を製造するための方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高Cr鋼帯は、通常、高Crスラブを熱間圧
延して熱延鋼帯を調製し、次いで、得られた熱延鋼帯を
焼鈍しそして酸洗した後、これを冷間圧延することによ
って製造される。熱延鋼帯の冷間圧延は、ゼンジミアミ
ルに代表される、ワークロールの直径が 100mm以下の小
径ロールの可逆式圧延機により、圧延油として鉱物油を
供給しながら、複数パスで圧延することにより行われて
いる。

【０００３】高Cr鋼帯は、特に、製品表面性状の優れて
いることが要求されている。従って、冷間圧延後の鋼帯
の表面粗さを低減して、その表面光沢度を高める必要が
ある。小径ロールの可逆式圧延機によって冷間圧延を行
えば、上述した要求に応え得る表面性状の優れた鋼帯を
製造することができるが、この方法の場合の冷間圧延効
率は、連続圧延の場合に比べて低い。

【０００４】そこで、生産性向上の観点から、近時、高
Cr熱延鋼帯を、タンデムミルに代表される大径の圧延ロ
ールによって冷間圧延することが行われている。このよ
うなタンデムミルによって冷間圧延を行えば、水溶性圧
延油の使用によって冷却能が高められるので、高速での
冷間圧延が可能になり、生産性を飛躍的に向上させるこ
とができる。

【０００５】しかしながら、タンデムミルによる連続圧
延には、次のような問題がある。一般に、熱間圧延時に
おける圧延ロールの軸方向表面粗さ(Ra)は、0.15〜0.20
μm 程度である。従って、このような表面粗さの圧延ロ
ールによって熱間圧延された鋼帯の表面には、ワークロ
ールの表面凹凸が転写され、その最表層は、冷却過程で
生じた２次スケールによって覆われている。特に、高Cr
鋼帯の場合には、その機械的性質を確保するために、熱
間圧延後においても焼鈍を施し、次いで、酸洗工程にお
いて、２次スケールおよび焼鈍時に生成した酸化スケー
ルの除去を行っている。

【０００６】高Cr鋼帯の表面に生成するスケールは、普
通鋼帯の表面に生成するスケールに比べてその量は少な
いが、Cr₂0₃ およびCr, Mn, Feを含むスピネル酸化物を
主体とした緻密な被膜であるために、普通鋼帯や低合金
鋼帯の場合のように、酸洗液中に浸漬するだけでは、こ
れを除去することができない。そこで、高Cr鋼帯の場合
には、一般に、硫酸電解、硝酸電解、中性塩電解等の電
解酸洗によってスケールを除去することが行われてい
る。

【０００７】しかしながら、軸方向表面粗さ(Ra)が0.15
〜0.20μm の圧延ロールによって熱間圧延された高Cr熱
延鋼帯に対し、上述した電解酸洗処理を施すと、図７に
鋼帯表面の断面模式図で示すように、スケールが除去さ
れるのみならず、鋼帯１の表面凹凸部も酸洗により浸食
される結果、その表面に酸洗ピット２と呼ばれる凹みが
発生し、酸洗後の鋼帯表面肌は非常に荒れたものにな
る。

【０００８】上述した、表面に酸洗ピット２が発生した
高Cr熱延鋼帯に対し冷間圧延を施すと、酸洗ピット２に
圧延油がトラップされるため、圧延ロールと酸洗ピット
との間に封入された圧延油内に、静水圧的に応力が発生
する。その結果、冷間圧延されても酸洗ピット２は潰さ
れず、図８に表面断面模式図で示すように、鋼帯１の表
面にオイルピット３と呼ばれている凹みが残る。

【０００９】このように、鋼帯の表面に発生したオイル
ピットは、高Cr冷延鋼帯の表面光沢度および表面粗さを
著しく阻害し、重大な欠陥になる。特に、タンデムミル
による連続冷間圧延の場合には、その特徴である、大径
の圧延ロール、高速圧延、１パス毎の圧下率が大等のた
めに、圧延ロールと鋼帯との間に生成する油膜が厚くな
る結果、オイルピットが残存しやすい。

【００１０】なお、前述したゼンジミアミルに代表され
る可逆式圧延機により複数パスで冷間圧延する場合に
は、小径の圧延ロールで低速で圧延され且つ１バス毎の
圧下率が小さい等の理由から、圧延ロールと鋼帯間の油
膜厚さが小さく、従って、オイルピットの少ない表面光
沢の優れた高Cr鋼帯を製造することができる。

【００１１】上述した、高Cr熱延鋼帯を、タンデムミル
に代表される大径の圧延ロールにより冷間圧延する場合
に生ずる問題を解決する手段について、従来から種々研
究されており、例えば、次のような技術が提案されてい
る。特開平2-59101 号焼鈍および酸洗処理された高Cr熱延鋼帯を冷間圧延する
に際し、その最終スタンド前までの圧延ロールの表面粗
さを、Rz≧Ra×10、Ra≦0.2 μm に限定し、そして、最
終パスの表面粗さRaを、0.15μm 以下に限定する（以
下、先行技術１という）。

【００１２】特開平1-107907号高Cr熱延鋼帯に対して、中間焼鈍および酸洗処理を行っ
た後、５％超の圧下率によって無潤滑圧延する予備処理
を施す（以下、先行技術２という）。特開平2-169108号酸洗された高Cr熱延鋼帯に対し、交差した溝を有する圧
延ロールによって、５％を超える圧下率により圧延する
予備処理を施す（以下、先行技術３という）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】先行技術１には、次の
ような問題がある。高Cr鋼帯は普通鋼帯に比べて変形抵
抗が高く且つ圧延ロールと鋼帯との面圧が非常に大きい
ために、圧延ロールに摩耗が発生しやすい。タンデム圧
延のように生産性高く圧延する場合には、多くの鋼帯
を、ロール組替えなしに連続圧延することが重要である
が、このように連続圧延すると、ロールの摩耗によっ
て、所期のロール表面粗さを維持することが困難にな
る。

【００１４】先行技術２は、無潤滑圧延によって酸洗肌
を改善するものであるが、高Cr鋼は、一般に焼付きやす
い鋼種であるために、先行技術２の方法では、焼付きに
よって鋼帯の表面性状が悪化することが容易に想像され
る。また、先行技術３の場合には、多くの鋼帯を連続圧
延するに際し、摩耗によって圧延ロールの溝を維持する
ことが困難になり、且つ、予備処理によって製造工程が
増加する結果、生産性および生産コストの増大を招く問
題が生ずる。

【００１５】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、高Cr熱延鋼帯を、タンデムミルに代表される
大径の圧延ロールにより連続的に冷間圧延して高Cr鋼帯
を製造するに際し、製品表面にピットのような欠陥が生
ぜず、ロール摩耗に起因する問題や、製造工程の増加に
よる生産性の悪化等が生ずることなく、表面光沢度の高
い表面性状の優れた高Cr鋼帯を製造するための方法を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題を解決するためになされたものであって、高Crスラブ
を熱間圧延して熱延鋼帯を調製し、次いで、前記熱延鋼
帯を焼鈍しそして酸洗した後、これを冷間圧延して高Cr
冷延鋼帯を製造するに際し、前記高Crスラブの熱間圧延
を、軸方向の表面粗さ（Ra）が１〜４μm の範囲内であ
る圧延ロールを使用して行うことに特徴を有するもので
あり、そして、前記軸方向の表面粗さ（Ra）が１〜４μ
m の範囲内である圧延ロールを使用した熱間圧延を、可
逆式圧延の場合には、その最終パスにおいて15％超の圧
下率によって行い、そして、連続式圧延の場合には、そ
の最終スタンドまたは最終スタンドおよび最終スタンド
より１つ上流側のスタンドにおいて15％超の圧下率によ
って行うことに特徴を有するものである。

【００１７】

【作用】この発明の方法においては、軸方向の表面粗さ
（Ra）が１〜４μm である、通常よりも非常に大きい粗
さを有する圧延ロールによって熱間圧延される結果、圧
延ロール表面の凹凸が鋼帯に転写され、通常の圧延ロー
ルの場合に比べて非常に大きい凹凸が、熱延鋼帯の表面
に形成される。このような大きい凹凸が形成された熱延
鋼帯に対し酸洗処理を施すと、凹部の一部が酸洗液によ
って浸食されるが、図５に鋼帯表面の断面模式図で示す
ように、鋼帯１の表面に形成された酸洗ピット２の大き
さは表面凹凸と比較して非常に小さい。

【００１８】このような、酸洗ピット２に小さい熱延鋼
帯を冷間圧延すると、最初の数パスで表面凹凸は潰され
るが、その際、通常の表面粗さの圧延ロールで熱間圧延
した場合と異なり、酸洗ピット２内への圧延油の封入は
極めて僅かであって、図６に鋼帯表面の断面模式図で示
すように、冷延鋼帯１の表面に形成されたオイルピット
３の大きさは極めて小さい。従って、表面光沢および表
面粗さの優れた冷延鋼帯を製造することができる。

【００１９】高Crスラブに対する熱間圧延時の圧延ロー
ルの軸方向表面粗さ（Ra）は、１〜４μm の範囲内に限
定すべきである。熱間圧延ロールの軸方向表面粗さ（R
a）が１μm 未満では、圧延によって転写される熱延鋼
帯表面の凹凸が小さく、所期の目的を達成することはで
きない。一方、軸方向表面粗さ（Ra）が４μm を超える
と、熱延鋼帯の表面に形成された凹凸が大きくなり過
ぎ、冷間圧延によって凹凸を潰すことができず、従っ
て、冷延鋼帯の表面性状が劣化する問題が生ずる。

【００２０】上述した、軸方向の表面粗さ（Ra）が１〜
４μm の範囲内の圧延ロールを使用して行う熱間圧延
は、熱間圧延時におけるすべてのパスにおいて行う必要
はなく、可逆式圧延の場合にはその最終パスでのみで行
い、また、連続式圧延の場合には、その最終スタンドま
たは最終スタンドおよび最終スタンドより１つ上流側の
スタンドにおいてのみ行えばよい。そのときの圧下率は
15％超であることが必要であり、圧下率が15％未満で
は、圧延によって転写される熱延鋼帯表面の凹凸が小さ
く、所期の目的を達成することはできない。

【００２１】SUS 304 等のステンレス鋼は変形抵抗が高
いために、熱間圧延時における圧延ロールと鋼帯との間
の面圧が非常に大きく、そのために、圧延ロールの摩耗
が急速に進展しやすい。圧延ロールが摩耗すると、熱延
鋼帯の表面粗さが小さくなる結果、冷間圧延後の表面性
状に及ぼす酸洗ピットの影響が大になる。そこで、これ
を防止するために、熱間圧延スタンド内にロール研削装
置を設け、このロール研削装置によって圧延ロールの表
面を研削し、その表面粗さ（Ra）を１〜４μmの範囲内
に保持するようにすることが好ましい。

【００２２】

【実施例】次に、この発明の方法を、実施例により比較
例と共に図面を参照しながら説明する。ステンレス鋼ス
ラブ（SUS 304)を、この発明の方法により下記条件で熱
間圧延し、得られた熱延鋼帯を焼鈍し酸洗した後、冷間
圧延（スキンパス圧延）し、次いで、焼鈍、酸洗して、
幅1300mm, 厚さ1.5 mmの冷延鋼帯（SUS 304 2B) を調製
した。ａ．熱間圧延機：７スタンドのタンデム圧延機ｂ．最終スタンドの圧延ロール軸方向の表面粗さ(Ra)：
２μm ｃ．最終スタンドの圧下率：18 %

【００２３】比較のために、上記熱間圧延を、従来の条
件即ち各スタンドの圧延ロール軸方向の表面粗さ(Ra)が
0.16μm のタンデム圧延機により、各スタンドの圧下率
が％の条件によって行い、次いで、冷間圧延した後、焼
鈍、酸洗して、上記と同じ寸法の冷延鋼帯（SUS 304 2
B) を調製した。

【００２４】図１は、上記本発明方法により調製された
冷延鋼帯の表面粗さを測定したチャート図であり、図２
は、上記従来方法により調製された冷延鋼帯の表面粗さ
を測定したチャート図である。図１と図２とを比較すれ
ば明らかなように、図２の従来方法により調製された冷
延鋼帯の表面には、随所に大きな凹部ピークが存在して
いた。この凹部ピークは、冷間圧延時に発生したオイル
ピットがそのまま製品鋼帯の表面に残存することにより
生じたものである。これに対し、図１の本発明方法によ
り調製された冷延鋼帯の表面凹凸は小さく、顕微鏡によ
る観察でも、ピット状欠陥は極めて少なかった。

【００２５】図３は、本発明の効果の一例を示すグラフ
である。図３において、縦軸は、冷延鋼帯の表面粗さを
示し、そして、横軸は、熱間圧延最終パスにおける圧延
ロール(WR)の表面粗さである。図３から明らかなよう
に、熱間圧延最終パスにおいて表面粗さ(Ra)が１〜４μ
m の圧延ロールを使用した場合には、冷延鋼帯の表面粗
さを顕著に改善することができた。

【００２６】上記本発明方法により調製された冷延鋼帯
および従来方法により調製された冷延鋼帯の各々の表面
光沢度(Gs)および表面粗さ(Ra)を、下記により測定し、
その結果を、図４に示した。表面光沢度(Gs)：入射角度20度で反射光強度を測定し、
JIS 28741 の方法３に従って、圧延方向粗さとこれに直
角な方向の粗さとを測定し得られた測定値を平均するこ
とにより求める。表面粗さ(Ra) ：圧延方向と直角な方向の中心線平均粗
さを測定することによ求める。

【００２７】図４において、白丸印は本発明方法により
調製された冷延鋼帯であり、黒丸印は、従来方法により
調製された冷延鋼帯である。図４から明らかなように、
本発明方法により調製された冷延鋼帯は、従来方法によ
り調製された冷延鋼帯に比べて、その表面粗さのバラツ
キの範囲が小さく、且つ、表面光沢に優れていた。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
タンデムミルに代表される大径の圧延ロールにより連続
的に冷間圧延して高Cr鋼帯を製造するに際し、製品表面
にピットのような欠陥が生ぜず、ロール摩耗に起因する
問題や、製造工程の増加による生産性の悪化等が生ずる
ことなく、表面光沢度の高い表面性状の優れた高Cr鋼帯
を製造することができる、工業上有用な効果がもたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法により調製された冷延鋼帯の表面粗
さを測定したチャート図である。

【図２】従来方法により調製された冷延鋼帯の表面粗さ
を測定したチャート図である。

【図３】冷延鋼帯の表面粗さと熱間圧延最終パスにおけ
る圧延ロール(WR)表面粗さとの関係を示すグラフであ
る。

【図４】本発明方法により調製された冷延鋼帯および従
来方法により調製された冷延鋼帯の各々の表面光沢度(G
s)および表面粗さ(Ra)を示すグラフである。

【図５】本発明方法により調製された熱延鋼帯表面の断
面模式図である。

【図６】本発明方法により調製された冷延鋼帯表面の断
面模式図である。

【図７】従来方法により調製された熱延鋼帯表面の断面
模式図である。

【図８】従来方法により調製された冷延鋼帯表面の断面
模式図である。

【符号の説明】

１鋼帯、２酸洗ピット、３オイルピット。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高Crスラブを熱間圧延して熱延鋼帯を調
製し、次いで、前記熱延鋼帯を焼鈍しそして酸洗した
後、これを冷間圧延して高Cr冷延鋼帯を製造するに際
し、前記高Crスラブの熱間圧延を、軸方向の表面粗さ
（Ra）が１〜４μmの範囲内である圧延ロールを使用し
て行うことを特徴とする、高Cr鋼帯の製造方法。
【請求項２】前記軸方向の表面粗さ（Ra）が１〜４μ
m の範囲内である圧延ロールを使用した熱間圧延を、可
逆式圧延の場合には、その最終パスにおいて15％超の圧
下率によって行い、そして、連続式圧延の場合には、そ
の最終スタンドまたは最終スタンドおよび最終スタンド
より１つ上流側のスタンドにおいて15％超の圧下率によ
って行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】圧延スタンド内に設けられたロール研削
装置によって、前記圧延ロールの表面を研削し、その表
面粗さ（Ra）を１〜４μm の範囲内に保持する、請求項
１または２記載の方法。