JPH0257127B2 - - 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
く相関がある。仕上熱間圧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、
仕上熱間圧延温度を下げると、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
温で圧延が行われるため、ロール表面の損耗が激
しく、いわゆるスケール疵と称せられる表面疵の
発生し易い欠点があつた。 本発明者等はこの欠点をなくすために成分、熱
間圧延条件、熱延板焼鈍条件との関連について詳
しい研究を行つた結果、重量で、Al：0.01〜0.1
％含有するフエライト系ステンレス鋼スラブを、
粗圧延機と複数の圧延機からなる仕上圧延機列と
から構成される連続熱間圧延設備で熱間圧延して
熱延板とし、熱延板焼鈍、冷間圧延を施してステ
ンレス鋼薄板とする工程において、前記ステンレ
ス鋼スラブの加熱温度を1200℃以下、1000℃以上
とし、熱間圧延された鋼帯を、700℃以上の温度
域で、かつ前記ステンレス鋼スラブのAl含有量
に応じてAl含有量が低いほどより高温で捲取り、
その温度での保熱時間を調節してAlNの析出を
促進せしめた後、850〜1100℃の温度域で10分間
以内の短時間焼鈍を施すことで、仕上熱間圧延温
度を下げることなしに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をｒ値
の劣化を比較的少なくして製造出来ることを発見
し、本発明を完成させたものである。 以下の説明において、特別な場合を除きフエラ
イト系ステンレス鋼とは通常11〜20％のCr、0.1
％までのＣ、１％までのMn、１％までのSi、
0.05％までのＮを含むものでありSUS430鋼がそ
の代表的なものであるが、転炉又は電気炉等で溶
製し、インゴツト法で作られる場合は分塊圧延に
よりスラブとなし、また連続鋳造法の場合は直接
スラブとなし、之を熱間圧延して熱延鋼帯とし、
熱延板焼鈍を行つた後、１回の冷間圧延又は中間
焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延を行つた後、
最終焼鈍を施して製品とするものをさす。 第１図、第２図および第３図は本発明の基礎と
なつた実験結果を模式的に示したものである。第
１図ａはAlの含有量と製品板のｒ値、リジング
の関係を熱延板焼鈍がａ高温短時間の連続焼鈍の
場合を示し、第１図ｂは低温長時間の箱焼鈍の場
合について示したものであり、熱延板焼鈍が箱焼
鈍の場合は、連続焼鈍の場合と比べて製品板のリ
ジングが高く（悪く）、ｒ値が高いが、Alの影響
は比較的少ない。連続焼鈍の場合はリジング、ｒ
値ともAlとの相関が著しく強く、リジングはAl
含有量が増す程高くなり、特にAlが0.1％を超え
ると高く（悪く）なる。他方、ｒ値はAl含有量
が増えると高くなり、リジング高さとｒ値とは逆
相関にある。本発明の対象鋼のAlの下限0.01％は
ｒ値の確保の観点から限定したものであり、Al
の上限0.1％はリジング特性の観点から限定した
ものである。 第２図ａはAl0.01％〜0.1％を含有した、フエ
ライト系ステンレス薄鋼板のスラブ加熱温度と、
ｒ値、リジングの関係を熱延板焼鈍が連続焼鈍の
場合について模式的に示し、第２図ｂは箱焼鈍の
場合について模式的に示したものである。熱延板
焼鈍が箱焼鈍の場合は連続焼鈍の場合と比べて製
品板のリジングは悪く且つスラブ加熱温度が高い
程悪くなる。製品板のｒ値はスラブ加熱温度が高
くなると若干低下するが連続焼鈍の場合と比べる
とその影響はわずかで高い値を示す。熱延板焼鈍
が連続焼鈍の場合は箱焼鈍と比べて製品板のリジ
ングは低く（良く）、スラブ加熱温度が高い程悪
くなるが著しく劣化するのにスラブ加熱温度が
1200℃を超えた場合である。他方ｒ値はスラブ加
熱温度が低い程良くなる。本発明において、スラ
ブ加熱温度を1200℃以下と限定したのは第１に製
品板のリジング特性を重視し、第２にｒ値確保を
主眼としたもので、ｒ値は加熱温度が低い程良く
なるが1000℃未満の温度では熱間圧延の変形抵抗
が著しく大きくなり、いわゆるスケール疵と呼ば
れる表面疵が発生するから下限は1000℃とする。 第３図ａはAl0.01％〜0.1％を含有したフエラ
イト系ステンレス薄鋼板の熱延板焼鈍を連続焼鈍
で行つた場合の熱延板捲取温度とｒ値とリジング
の関係を模式的に示した図、第３図ｂは箱焼鈍で
行つた場合の熱延捲取温度とｒ値、リジングの関
係を模式的に示した図であり、箱焼鈍の場合、ｒ
値は捲取温度と関係なくほぼ一定の値を示すが、
リジングは高温捲取では著しく劣化する。連続焼
鈍の場合は、リジングは箱焼鈍の場合に比べて良
く（低い）、捲取温度が高くなる程悪くなるが、
その傾向はわずかである。又ｒ値は箱焼鈍の場合
に比べると低いが、捲取温度700℃を超えると温
度が高い程良くなる。 なお700℃以上の高温で捲取後、該捲取コイル
の温度低下を防止するため、保熱カバーをかける
とか、積極的に加熱する等の方策を行うとｒ値向
上に効果的であり、時間は長い程良いが、少なく
とも10分以上700℃以上の高温に保持すれば、ｒ
値向上にはきわめて効果的である。しかしながら
例えば捲取を840℃で行いそのまま外部から加熱
して４時間の保定を行う如き従来の箱焼鈍と同等
の熱処理を施した場合は、この熱処理により再結
晶し、かつγ相はα相と炭化物へ分離するので、
引続く熱延板の連続焼鈍では集合組織の変化は殆
んどなく、従つて従来の箱焼鈍工程なみのｒ値の
確保は可能であるが、リジングは箱焼鈍工程なみ
の特性しか得られないことになるので注意が必要
である。 本発明において捲取温度を700℃以上に限定し
たのは、高いｒ値を得るためである。また本発明
において熱延板焼鈍として短時間の連続焼鈍を採
用したのは、前記した如く箱焼鈍の場合に比べて
リジングが低いからである。 Al0.01％〜0.1％を含有したフエライト系ステ
ンレス薄鋼板の熱延板の連続焼鈍において焼鈍温
度とｒ値、リジングとは密接な関係があり、リジ
ングは熱延板焼鈍温度が高い程、ｒ値は約850℃
までは低い程良い傾向を示している。熱延板焼鈍
温度が1100℃を超えると熱延板は著しく脆化し、
次工程での冷延破断の原因となる。さらに本発明
において熱延板焼鈍温度の上限を1100℃と規定し
たのは、ｒ値の確保及び脆化防止を主眼としたも
のであり、下限を850℃としたのは、リジング特
性を確保するためである。焼鈍時間は10分を超え
ると、ｒ値、リジングともに向上効果が飽和し、
経済的ではないので10分以内としたものである。 以上述べた関係が得られた冶金的理由について
は、必ずしも明らかではないが、本発明者等は現
在次のように解釈している。すなわち、ｒ値は
冷間圧延前の固溶Ｎ量が低い程高くなり、冷間
圧延前の硬い相の量が多い程低くなる。一方リジ
ングは熱間圧延及び熱延板焼鈍での再結晶が促
進され、結晶粒が微細ランダム化される程低くな
り、冷間圧延前の硬い相の量が多い程低くな
る。 従つて、熱延板焼鈍を箱焼鈍で実施する際は、
フエライト単相領域での長時間焼鈍により、本発
明の如くAl0.01〜0.1％を含有している熱延鋼板
の場合、鋼中のAl量がＮ量に比べて多いからＮ
はAlの形でほぼ100％固定され、そのため冷延前
の鋼板中の固溶Ｎ量を低減できる。更に焼鈍後は
フエライト単相と炭化物から構成される組織とな
り硬い相が消滅する。 以上の理由から従来一般に行われている箱焼鈍
工程による場合の製品板のｒ値はスラブ加熱温
度、Al含有量の影響が比較的少なく良好な値を
示す。しかしながら、仕上熱間圧延温度を低温に
しないと、昇温速度の遅い箱焼鈍では再結晶の進
行が不十分で結晶方位のランダム化が不充分であ
ること、更には冷間圧延前は硬い相がないから、
冷間圧延中に硬い相による冷間圧延中のすべり変
形機構に変化を与え、再結晶しにくい＜110＞
｛100｝方位の結晶粒を仕上焼鈍工程で再結晶させ
ることが比較的困難であること等の理由から、リ
ジングは低くならないという欠点がある。他方、
仕上熱間圧延温度を低温とすれば、歪が蓄積され
るため、箱焼鈍でも再結晶によるランダム化が進
行し、最終製品のリジングは良くなるが、仕上熱
間圧延温度が低いことにより、仕上圧延の負荷が
増大し、鋼板表面に、いわゆるスケール疵と言わ
れる疵が発生し易くなる欠点がある。 熱延板焼鈍が連続焼鈍で実施される場合は、箱
焼鈍と比べて昇温速度が速く且つ高温であるか
ら、熱間圧延工程での歪蓄積が少なくても再結晶
によるランダム化が進行し、更に焼鈍後に硬い相
が存在するため、仕上焼鈍工程で再結晶させにく
い＜110＞｛100｝方位の結晶粒を再結晶させるこ
とが可能となり、仕上熱間圧延温度を下げないで
もリジングが良くなる。連続焼鈍工程において
Al量が増す程リジングが劣化するのは、Al量が
増す程熱間圧延開始時の結晶粒径が大きくなり、
且つ熱間圧延中のγ粒が減少し、熱間圧延工程で
の再結晶による結晶方位のランダム化、微細化が
進行し難くなり、引続く熱延板焼鈍時において
も、その影響が受け継がれ、之に加えて熱延板焼
鈍後の硬い相が少なくなることにより、＜110＞
｛100｝方位の結晶粒の再結晶化が進行しにくくな
る等の理由によるものと考えられる。又ｒ値が箱
焼鈍の場合と比べて著しく低くなる理由は、連続
焼鈍では、焼鈍時間が短かいため、連続焼鈍工程
でのAlNの析出が非常に少ないことと焼鈍後も
硬い相が存在することの２つの理由に基づくもの
であると解釈される。Al量が増す程ｒ値が向上
する理由は熱延板焼鈍工程では時間が短かく
AlNの析出が少ないので、主としてスラブ加熱、
捲取及び熱延板焼鈍の各工程でのAlNの析出量
が直接冷間圧延前のAlNの析出量に影響するこ
とになり、これらの工程のAlNの析出量は、Al
の量に比例して変化し、Al量が増すと、冷間圧
延前の硬い相が減少するためであると考えられ
る。又スラブ加熱温度が低い程ｒ値が向上する理
由は、箱焼鈍工程に比べて積極的にAlNを析出
させる工程がないので、スラブ加熱時のAlNの
析出量が冷間圧延前のAlNの析出量に影響を与
えるものであり、このAlNの析出量はスラブ加
熱温度が低い程増大するからである。 連続焼鈍工程による場合に箱焼鈍工程に比較し
て捲取温度の影響を受け易く、高温捲取をする
程、製品板のｒ値が向上するのは、捲取工程での
AlNの析出が進行し、捲取工程で未変態のγ相
のフエライト相と炭化物への変態が促進され冷間
圧延前の硬い相が減少するためであると考えられ
る。しかして高温捲取後そのまま空冷することな
くその温度に保定すると、AlNの析出促進およ
びγ相のフエライト相への変態促進の上から極め
て効果的であり、ｒ値向上効果は大きいが、その
反面リジング特性の劣化につながるので、Al含
有量によつて捲取温度および保熱時間を調節する
必要がある。すなわちAlが低い程γ→α変態が
遅くなり、かつAlNが析出しにくくなるのでよ
り高温の捲取、より長時間の保定をすることがｒ
値確保の上から重要である。高温捲取により
AlNを析出させるにはAlは少なくとも0.01％含有
していることが必要である。 本発明においてAl以外の元素については特に
言及しなかつたが、Ｎを固定するということがｒ
値の劣化を防ぐことになりこれが本発明の特徴の
一つであり、本発明の対象となるフエライト系ス
テンレス鋼においては通常Ｎは80ppm〜150ppm
程度含有されているが、Ｎそのものを低くするこ
とや、Ｎを固定させるその他の窒化物形成元素、
例えば、Ti、Ｂ、Ｖ等を添加することも効果が
あるのは言うまでもない。 第４図はSUS430のＮ含有量と製品のｒ値の関
係を、熱延板焼鈍を従来の箱焼鈍で行つた場合
と、本発明の如き連続焼鈍で行つた場合について
示したもので、箱焼鈍の場合は、焼鈍過程でＮは
AlNの形でほぼ100％固定されるためｒ値はＮ含
有量と関係なくほぼ一定の値を示すのに対し、連
続焼鈍の場合は、AlNは殆んど析出しないので
ｒ値はＮ含有量が多い程低下する傾向を示し、前
述の考えを裏づけている。 更にｒ値の劣化を防ぐために、冷間圧延前の硬
い相を減少させるべくγ相形成元素として通常含
有されているMn、Ｃ等の含有量を低減させ、Si
量等を高めることも効果的である。 以下本発明を実施例に従つて具体的に説明す
る。 実施例 表１に示した化学成分を有する連鋳スラブを
1100℃に加熱後熱間圧延し、3.7mmの熱延板とし
た。捲取温度は850℃と600℃の２条件で行つた。
ついで850℃〜1100℃の間で１分間焼鈍後冷間圧
延−仕上焼鈍を行い0.7mm厚の製品とした。比較
のため、熱延板焼鈍を840℃×4hr行つたものも処
理した。 得られた製品の特性を表２に示した。本発明の
方法によるものは、リジングが、良好でｒ値も比
較的よく、表面性状もよいことがわかる。 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回冷間圧延
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Alの含有量とｒ値、リジングの関係
を、ａは熱延板焼鈍が連続焼鈍の場合、ｂは同じ
く箱焼鈍の場合について示す模式図、第２図はス
ラブ加熱温度とｒ値、リジングの関係を、ａは熱
延板焼鈍が連続焼鈍の場合、ｂは同じく箱焼鈍の
場合について示す模式図、第３図は熱延捲取温度
とｒ値、リジングの関係を、ａは熱延板焼鈍が連
続焼鈍の場合、ｂは同じく箱焼鈍の場合について
示す模式図、第４図はＮ量とｒ値との関係を示す
模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重量で、Al：0.01〜0.1％含有するフエライ
   ト系ステンレス鋼スラブを、粗圧延機と複数の圧
   延機からなる仕上圧延機列とから構成される連続
   熱間圧延設備で熱間圧延して熱延板とし、熱延板
   焼鈍、冷間圧延を施してステンレス鋼薄板とする
   工程において、前記ステンレス鋼スラブの加熱温
   度を1200℃以下、1000℃以上とし、熱間圧延され
   た鋼帯を、700℃以上の温度域で、かつ前記ステ
   ンレス鋼スラブのAl含有量に応じてAl含有量が
   低いほどより高温で捲取り、その温度での保熱時
   間を調節してAlNの析出を促進せしめた後、850
   〜1100℃の温度域で10分間以内の短時間焼鈍を施
   し、次いで製品厚さまで冷間圧延を施すことを特
   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。