JPH04341521A - 耐リジング性に優れたフェライト単相ステンレス熱延鋼帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐リジング性に優れた
フェライト単相ステンレス熱延鋼帯の製造法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＳＵＳ４３０で代表されるフェライト系
ステンレス鋼は、自動車部品、厨房機器、家庭用電気機
器などに広く製品として利用されている。これは、フェ
ライト系ステンレス鋼が比較的耐食性に優れ、さらにＮ
ｉを添加していないためオーステナイト系ステンレス鋼
よりも価格の点で優れている為である。しかしながらフ
ェライト系ステンレス鋼をプレス成形すると、リジング
と言われる圧延方向に沿った凹凸の縞模様が発生し、こ
れによって成形品の美観をそこね商品価値の低下を招く
ことになる。このためリジングの軽減あるいは消滅がフ
ェライト系ステンレス鋼を製造するうえで大きな課題と
なっており、その防止方法については従来より多くの研
究がなされてきた。

【０００３】リジングの防止には、熱延板で均一な再結
晶組織を得ることが大切であり、例えば特公昭４５−３
４０１６号公報には、低温熱延を施し、ついで８００〜
８３０℃の箱型焼鈍を施した後冷間圧延、仕上げ焼鈍を
行い耐リジング性を向上させる方法が開示されている。 また、特公昭５７−６１０９６号公報では異径ロール圧
延機により圧下率２０％以上の熱延を施した後、熱延板
焼鈍、冷間圧延、仕上げ焼鈍を施す方法、さらに特開平
１−１１１８１６号公報では、８５０℃以上で熱間圧延
し、ただちに１０℃／秒以上で冷却し５５０℃以下で巻
き取りフェライトとマルテンサイトの２相組織とし、そ
の後累積圧下率５０％以上で冷間圧延を施すことにより
リジング性を改善する方法が提案されている。これらは
いずれも熱延時にフェライトおよびオーステナイト相を
有するフェライト系ステンレス鋼をおもに対象としてお
り、いわゆるフェライト単相鋼のみを対象としたもので
はない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＳＵＳ４３０は熱間圧
延時に析出するオーステナイト相によりリジングの発生
原因となる帯状組織を分断できるためこのオーステナイ
ト量の制御によりリジングを軽減することが可能である
。これに対してフェライト単相鋼はＣｒ濃度が高いため
にＳＵＳ４３０に比べて耐食性の面で優れるものの一般
にＳＵＳ４３０に比べて耐リジング性は悪く、また熱延
中のオーステナイト相析出がないためリジングを容易に
軽減できない。

【０００５】そこで本発明はフェライトの単相鋼の耐リ
ジング性を改善することを目的とし、従来のＳＵＳ４３
０の製造技術では得られなかった耐リジング性に優れた
フェライト単相ステンレス熱延鋼帯の製造方法を提出す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、Ｃ
：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：２％以下、
Ｃｒ：１８％以上３０％以下、Ｎ：０．０３％以下およ
びＮｂ：０．４％以上１．０％以下、Ａｌ：１．０％以
下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるフェライト
系ステンレス鋼鋳造片を熱間圧延するに際して、加熱炉
にて１１５０℃以上１３００℃以下の温度に保持あるい
は再加熱した後９５０℃以上１１００℃以下の温度域で
１パスあたり３０％以上の圧下を１秒以内の間隔で２度
以上加える圧下パターンを有する粗圧延を施した後、９
００℃以上１０００℃未満の温度域にて６０秒以上保熱
し、その後１パスあたり３０％以上の圧下を含む仕上げ
圧延を施すことを特徴とする耐リジング性に優れたフェ
ライト単相ステンレス熱延鋼帯の製造方法を提供するも
のである。

【０００７】

【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。

【０００８】まず本発明の基礎となった実験について説
明する。本発明者らはフェライト単相鋼において均一な
再結晶組織を得ることにより耐リジング性の向上を図る
ことを目的とし真空高周波小型溶解炉にて、Ｃ：０．０
１％、Ｓｉ：０．２５％、Ｍｎ：０．２４％以下、Ｎ：
０．０１５％、Ｃｒ：１９．６％、Ｎｂ：０．４〜１．
０％、Ａｌ：０．１０％の種々の成分のフェライト系ス
テンレス小型鋼塊を溶製し、１００ｍｍ×１６０ｍｍ×
７０ｍｍのブロックを切り出し供試材とした。この試験
片を１２００℃に加熱後、９００℃以上１１５０℃未満
の温度域で１パスあたり３５％の圧下を０．２〜３．０
秒以内の間隔で２度加える圧下パターンを有する粗圧延
をし、粗圧延後直ちに９２０℃×０〜６００秒間保持を
行ったのち１パスあたり１０〜５０％以上の圧下を含む
仕上げ圧延を施し、４ｍｍ厚の熱延板とした。この熱延
板を９５０℃×２分間焼鈍した後、０．８ｍｍ厚の冷延
板とし、９２０℃×３０秒の仕上げ焼鈍を施した。この
冷延焼鈍板についてＪＩＳ５号引張試験片にて２０％引
張歪を加えた後、表面粗度計を用いてリジングうねり高
さを測定し、次の基準で評価した。 リジンググレード　　　　　　鋼板のうねり高さ１　　
　　良　　　　　　　　　　　　　　１０〜２０μｍ２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０〜３０
μｍ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０
〜４０μｍ４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　４０〜７０μｍ５　　　　劣　　　　　　　　　　　
　　　　　　　＞７０μｍ

【０００９】上掲の評価基準
についてリジンググレード２．０以下であれば実用上問
題はない。また

【数１】 は、ＪＩＳ１３号Ｂ試験片にて１５％引張歪を与えた後
Ｌ（圧延方向）、Ｃ（圧延方向に直角方向）、Ｄ（圧延
方向と４５度の方向）の平均値

【数２】 として求めた。これらの実験結果を図２、図３、図４、
図５および図６に示す。

【００１０】図２はＮｂを０．６％含有する試験片を１
２００℃に加熱後９００℃〜１１５０℃の温度域にて１
パス当たり１０％〜５０％の圧下を１秒以内に２度加え
る圧下パターンを有する粗圧延を施した後９２０℃で９
０秒間保持を行いさらに仕上げ圧延において４０％の圧
下を含む熱延条件における粗圧延温度−圧下率−リジン
ググレードの関係を示したものであり、○印はリジング
グレード２．０以下、●印はリジンググレードが２．０
を越えるものを表している。図から見て分かるとおり実
用上問題のないリジンググレード２．０以下を得るため
には９５０℃以上１１００℃以下の温度域で１パスあた
り３０％以上の圧下が最低限必要であることが分かる。

【００１１】図３は試験片を１２００℃に加熱後１０５
０℃にて１秒以内に３５％の圧下を２度加える圧下パタ
ーンを有する粗圧延を施した後９２０℃で９０秒間保持
を行いさらに仕上げ圧延において４０％の圧下を含む熱
延条件におけるＮｂ含有量とリジンググレードとの関係
を示しており、Ｎｂを０．４％以上添加することにより
耐リジング性が向上することが分かる。これはＮｂがＮ
ｂ（Ｃ，Ｎ）として微細に析出することにより再結晶粒
の核となり再結晶を促進させていることによるものと考
えられる。

【００１２】図４はＮｂを０．５％含有するフェライト
単相鋼の試験片を１２００℃に加熱後粗圧延において３
５％の圧下を２度加える際のパス間隔時間と冷延焼鈍板
のリジンググレードとの関係を示す（ただし、粗圧延終
了後９２０℃で９０秒間保持を行いさらに仕上げ圧延に
おいて４０％の圧下を含む）。図から明らかなとおりパ
ス間隔時間を１秒以内とすれば耐リジング性は著しく向
上することが分かる。

【００１３】図５はＮｂを０．５％含有するフェライト
単相鋼の試験片を１２００℃に加熱後、１０５０℃にて
１秒以内に３５％の圧下を２度加える圧下パターンを有
する粗圧延を施した後の保持時間とリジングとの関係を
表す（ただし、仕上げ圧延において４０％の圧下を含む
）。保持時間が６０秒以上の場合リジンググレードは良
好な値を示す。

【００１４】さらに図６は、Ｎｂを０．４％含有するフ
ェライト単相鋼の試験片を１２００℃に加熱後１０５０
℃にて１秒以内に３５％の圧下を２度加える圧下パター
ンを有する粗圧延を施した後９２０℃で９０秒間保持を
行った際の仕上げ圧延における圧下率とリジングの関係
を示したものであり、３０％以上の圧下を加えることに
より実用上問題のないリジンググレードを得ることがで
きる。このことは粗圧延においてパス間隔時間を短くし
た強圧下圧延を施したのち等温で保持することによりＮ
ｂ（Ｃ，Ｎ）が微細に析出し、さらにその後の仕上げ圧
延において強圧下圧延をおこなうことにより歪の蓄積が
はかられ再結晶の促進につながると考えられる。

【００１５】次に本発明における熱延条件の限定理由に
ついて説明する。スラブ加熱温度を１１００℃以上１３
００℃以下としたのは、１１００℃未満では圧延抵抗が
大きくロールの負荷が大きくなるとともに９５０℃以上
１１００℃以下の温度域で１パスあたり３０％以上の圧
下を１秒以内の間隔で２度以上加える圧下パターンを施
すことが困難になるためであり、１３００℃を越えると
フェライト粒の粗大化が起こるためである。

【００１６】９５０℃以上１１００℃以下の温度域で１
パスあたり３０％以上の圧下を１秒以内の間隔で２度以
上加えるとしたのは、９５０℃以上１１００℃以下の温
度域にＮｂ（Ｃ，Ｎ）析出ピークがあるためであり、ま
た耐リジング性の向上には、１パスの圧下率が大きいほ
ど、また図４から明らかなようにパス間時間が短いほど
効果があるためである。

【００１７】さらに９００℃以上１０００℃未満の温度
域にて６０秒以上保熱するのは、図５から明らかなよう
に６０秒未満ではＮｂ（Ｃ，Ｎ）析出が十分得られず耐
リジング性の向上がはかられないためである。

【００１８】また仕上げ圧延において１パスあたり３０
％以上の圧下を含むとしたのは、歪を蓄積させ熱延板焼
鈍時の再結晶を促進させることにより耐リジング性を向
上させるためのものである（図６参照）。

【００１９】上述のような熱延条件において圧延を行う
ことによりＮｂ（Ｃ，Ｎ）が熱間圧延中に微細に析出し
さらに歪の蓄積がはかられ熱延後の母板焼鈍の際、再結
晶が促進され耐リジング性の改善につながる。

【００２０】さらに本発明における成分限定理由につい
て説明する。まずＣｒを１８％以上３０％以下としたの
は１８％未満では熱間圧延時にフェライトとオーステナ
イト相の２相組織となることおよび十分な耐食性が得ら
れないためであり、また耐食性の向上はＣｒが３０％を
越えると鈍化するのでその上限を３０％とした。

【００２１】またＮｂを０．４％以上１．０％以下とし
たのはＮｂをＮｂ（Ｃ，Ｎ）として微細に析出させ再結
晶を促進させ耐リジング性の向上をはかるにはＮｂは０
．４％以上あれば良く、さらにその効果は、図３より１
．０％を越えると飽和状態に達するので上限を１．０％
とした。Ａｌを１．０％以下としたのは、Ａｌを１．０
％を越えて添加すると靭性が低下するためである。

【００２２】ＣおよびＮは鋼板の引張特性に大きな影響
を与える元素であり、多量に添加すると成形性に悪影響
を及ぼすため上限をともに０．０３％とした。

【００２３】Ｓｉを２％以下としたのはＳｉがＳｉＯ２
　系の介在物を形成し成形加工性を劣化させるためであ
る。またＭｎの多量の添加は鋼の脆化をもたらすためそ
の上限を２％とした。

【００２４】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１）表１に示すＡ、Ｂ、Ｃ、３鋼種の高Ｃｒス
テンレス鋼鋼塊を溶製し、表２および図１に示す熱延条
件で４ｍｍ厚に熱間圧延し、この熱延板を９５０℃×２
分間焼鈍した後０．７ｍｍ厚の冷延板とし、９２０℃×
３０秒の仕上げ焼鈍−酸洗を施した後、材質調査を行っ
た。その結果を表２に示した。Ｎｂ添加量の異なる本発
明鋼Ａ，Ｂにおいて本発明の熱延条件を満たすＮｏ．１
，２，４，５，８に比べて本発明の熱延条件を１つでも
満たさないＮｏ．３，６，７，９，１０はリジンググレ
ード、

【数３】 ともに劣っていることがわかる。さらにＮｂ無添加鋼Ｃ
において、本発明の熱延条件を満たすＮｏ．１１、満た
さないＮｏ．１２ともにＮｏ．１，２，４，５，８に比
べてリジンググレード、

【数４】 ともに劣っていることがわかる。したがって、本発明は
特許請求の範囲の加熱温度条件、粗圧延条件、保持条件
、仕上げ圧延条件をすべて満たすことにより最大限の効
果を得ることができる。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】上記実施例から明らかなとおり、本発明
による耐リジング性に優れたフェライト単相ステンレス
熱延鋼帯の製造方法は、Ｃ，Ｎ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ａｌの含有量を限定し、特にＣｒを１８％以上３０
％以下に限定し熱間圧延時にフェライト相とオーステナ
イト相の２相組織とならない成分系においてＮｂを添加
し、さらに９５０℃以上１１００℃未満の温度域で１パ
スあたり３０％以上の圧下を１秒以内の間隔で２度以上
加える圧下パターンを有する粗圧延を施した後、９００
℃以上１０００℃未満の温度域にて６０秒以上保熱し、
その後１パスあたり３０％以上の圧下を含む仕上げ圧延
を施す熱延条件で熱間圧延を行うことにより耐リジング
性に優れ、しかも高加工性を有するフェライト単相鋼を
得ることができた。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における熱延パススケジュールの概略
を表す図である。

【図２】粗圧延温度−圧下率−リジンググレードの関係
を示す図である。

【図３】フェライト単相鋼（１９％Ｃｒ）のＮｂ含有量
と冷延仕上げ焼鈍板のリジンググレードとの関係を示す
図である。

【図４】粗圧延におけるパス間隔時間とリジンググレー
ドとの関係を示す図である。

【図５】粗圧延終了後の保持時間とリジンググレードと
の関係を示す図である。

【図６】仕上げ圧延における圧下率とリジンググレード
との関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：２％以下
   、Ｍｎ：２％以下、Ｃｒ：１８％以上３０％以下、Ｎ：
   ０．０３％以下およびＮｂ：０．４％以上１．０％以下
   、Ａｌ：１．０％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
   からなるフェライト系ステンレス鋼鋳造片を熱間圧延す
   るに際して、加熱炉にて１１５０℃以上１３００℃以下
   の温度に保持あるいは再加熱した後９５０℃以上１１０
   ０℃以下の温度域で１パスあたり３０％以上の圧下を１
   秒以内の間隔で２度以上加える圧下パターンを有する粗
   圧延を施した後、９００℃以上１０００℃未満の温度域
   にて６０秒以上保熱し、その後１パスあたり３０％以上
   の圧下を含む仕上げ圧延を施すことを特徴とする耐リジ
   ング性に優れたフェライト単相ステンレス熱延鋼帯の製
   造方法。