JPH0474899A - 耐食性の優れたフェライト系ステンレス冷延鋼帯の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、耐食性の優れたフェライト系ステンレス冷延
鋼帯の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 一般にステンレス冷延鋼帯は、酸化性雰囲気で焼鈍や焼
入れなどの熱処理を行なった場合、銅帯表面に酸化スケ
ールが形成されるので、この酸化スケールを除去するた
めに脱スケール処理が行なわれる。

脱スケール処理には硫酸、塩酸、硝弗酸（硝酸と弗酸の
混合酸）などを用いた酸洗が一般であるが、ステンレス
冷延鋼帯に形成される酸化スケールは緻密で強固である
ため、完全に脱スケールするのは困難である。

そのため酸洗を容易にする前処理方法として、溶融アル
カリ塩への浸漬処理（ソルト処理）あるいは特公昭３８
−１２１６２に開示されているような中性塩水溶液中で
の電解処理などが開発されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 これらの種々の方法で脱スケールされた鋼釜表面は、金
属光沢、白色度などの表面性状か異るだけでなく、耐食
性の点でも差異を生じている。

従来、ステンレス冷延鋼帯の脱スケールに関しては単に
酸化スケール層と脱クロム層の除去が主眼におかれてい
たため表面性状と耐食性を配慮した脱スケール法の開発
は十分とは言い鮪い。

前述した各種の脱スケール方法は単独に使用されること
は無いため、個々の脱スケール工程の効果については明
白ではないが、硫酸、塩酸、硝弗酸等の強い酸による脱
スケール法は脱スケール能力か高いためステンレス素地
の熔解が大きく、一般に脱スケール後の表面は光沢度か
低い。

一方、中性塩電解による脱スケール法は、ステンレス素
材の溶解か少ないため光沢の高い脱スケール面を得るの
に有利な反面、脱スケール能力が低下する傾向になり鋼
種が多様なステンレス鋼に対しては脱スケール不足を生
じるため利用が制限される。

ソルト処理に関しても、脱スケール能力か高いため多少
表面が荒れる傾向にある。

フェライト系ステンレス鋼では、乳白色の表面仕上りを
有するオーステナイト系ステンレス鋼と異なり、黒光り
する光沢度の高い表面が般に利用価値が高い。　そこで
、焼鈍後の脱スケールにおいては素地の侵食をできるた
け少なくするため、酸の濃度・温度あるいは電解条件な
どを選択し、スケール層とその直下の脱クロム層のみを
除去するように配慮されている。

しかしながら、このような従来の方法では安定した脱ス
ケールを実現するのが困難で、焼鈍時の温度のばらつ籾
、雰囲気の変動あるいは焼鈍前の冷延鋼帯表面状態によ
り酸化スケール層が局部的あるいは全面的に変化した場
合、脱スケール後ではスケール残りあるいは過酸洗によ
る肌荒れ等を生じ、表面光沢が変化するとともに耐食性
が低下する危険性が大きい。

本発明は、フェライト系ステンレス鋼の焼鈍後の脱スケ
ール表面の光沢を高く維持するとともに、耐食性の高い
表面を得ることのできる安定した脱スケール方法を提供
するものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、脱スケール能力の点でやや難があるもの
の表面仕上りの点では他の脱スケール方法より格段に優
れている中性塩電解法に注目し、その脱スケール挙動を
明らかにするとともに脱スケール能力を補い、かつ耐食
性を高める他の脱スケールとの組合せについて検討を行
なった。

その結果、Ｓｉ０．２％以上のフェライト系ステンレス
鋼帯において、焼鈍温度がある温度より高くなり酸化ス
ケール層が厚くなると中性塩電解脱スケール法では急激
に脱スケールが困難になるが、さらに詳細に酸化スケー
ル層と中性塩電解後の表面について組成分析を行なフた
結果、このような条件の下では第２図に示すように、焼
鈍によりクロムと鉄の酸化物を主体とする酸化スケール
と素地との界面に形成されるシリコン酸化物とみられる
層が、中性塩電解では全く除去されず、かえって表層で
濃化することが判明した。

中性塩電解に伴なって形成される新たなシリコン酸化物
Ｎは外観上黄色のテンバーカラーヲ呈しているためスケ
ール残りと判定されるか、他の脱スケール法ではこのよ
うな層が形成されることは無く、以下に述べるように有
効に利用すると耐食性の高い美麗な表面に仕上げること
が可能であることを見出し、本発明に至フた。

すなわち、上記目的を達成するために本発明１、：　ヨ
ｈ　ハ、Ｓｉを０．２％以上含有するフエライト系ステ
ンレス冷延鋼帯を９５０℃以上の温度で焼鈍したのち、
中性塩電解による脱スケールを行ない、続いて硝弗酸浸
漬による脱スケールを行なうことを特徴とする耐食性の
優れたフェライト系ステンレス玲延銅帯の製造方法か提
供される。

ここで、前記硝弗酸浸漬後、さらに硝酸電解処理を行な
うのが好ましい。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明は、９５０℃以上で焼鈍したフェライト系ステン
レス鋼延鋼帯を、まず第１脱スケールとして中性塩電解
脱スケール法によりクロム酸化物系のスケールを除去す
るとともに表面をシリコン酸化物で被覆したのち、第２
脱スケールとして硝酸と弗酸の混酸による酸洗て前記シ
リコン酸化物層を徐々に溶解することにより美麗な表面
に仕上げるとともに非常に薄く緻密なシリコン酸化物層
を残留させ、耐食性の向上を図るのが特徴である。

そののち、不働態化あるいはシリコン酸化物の安定化を
はかるため、必要に応して硝酸中での浸漬あるいは電解
処理を行なうこともてきる。

このように、本発明においては焼鈍時に生成するクロム
酸化物系スケール層と素地との界面に成形されるシリコ
ン酸化物層を利用するため、鋼中のＳｉは０２％以上含
有するものに限定される。

Ｓｉ含有量が０．２％未満ては、前Ｈ上第１脱スケール
での中性塩電解において十分なシリコン酸化物層が得ら
れないため、前記第２脱スケールで酸による肌荒れを生
じる。

また上限はとくに定めないか、２％を越えると素材のし
ん性が低下するので２％以下か望ましい。

焼鈍温度についても、十分なシリコン酸化物層を得るた
め９５０℃以上を必要とする。　しかし、１１０℃を越
えると結晶粒か粗大化し、しん性が低下するので１１０
０℃以下とするのが望ましい。

焼鈍雰囲気は、酸化性の雰囲気、例えば燃焼ガス雰囲気
であればよい。

また、本発明の素材となる冷延鋼帯は表面仕上りを美麗
にするためフェライト系ステンレス鋼に限定される。　
オーステナイト系ステンレス鋼では酸化スケールの構造
が異なるため同様の仕上り面は得られない。

本発明における中性塩電解では、中性塩として硫酸、硝
酸、塩酸などのＮａ塩、Ｋ塩を単独または複合して使用
することができるが、経済性、表面仕上りの点から硫酸
ナトリウムの使用が適している。

中性塩水溶液の濃度と温度は、それぞれ１００〜３００
　ｇ／ｕ、７０〜９０℃が適正である。

電流密度は、アノード反応電流密度、カソード反応電流
密度ともに２〜１５　Ａ／ｄｍ２が適正である。

本発明における硝弗酸浸漬では、用いる硝酸と弗酸から
成る混酸に関しては、適用する冷延銅帯の鋼種と焼鈍条
件に応じて硝酸濃度３〜１５％、弗酸濃度０．３〜３％
および浴温６０℃以下の範囲から選定されるが、前記中
性塩電解で形成されるシリコン酸化物層の増大とともに
高濃度、高浴温になる。

また、耐食性をさらに向上させるため硝弗酸浸漬後さら
に硝酸電解処理を行なってもよい 前記硝酸電解処理は、硝弗酸浸漬の条件にもよるが、硝
酸濃度と温度は、それぞれ５０〜２００ｇ／ρ、２０〜
６０℃が適正である。

また、電流密度は２〜１５Ａ／ｄｍ２が適正である。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 表１に示すＳｉ量の異なる３種のフェライト系ステンレ
ス鋼の板厚０．５ｍｍの冷延板を表２に示すように９０
０〜１０００℃で焼鈍したのち、表２に示す方法により
脱スケールを行なった。

なお、中性塩電解は硫酸ナトリウム２００ｇ／ｆｌ水溶
液、８０℃で５　Ａ／ｄｍ２ｘ　１０秒の電解処理とし
、硝弗酸浸漬は５％硝酸と１％弗酸から成る浴温５０℃
の混酸中で４０秒間の浸漬とした。　また、硝酸電解は
１０％硝酸、５０℃で５　Ａ／ｄｍ２ｘ　５秒の電解ｌ
Ａ理、硫酸電解は５％硫酸、５０℃で５　Ａ／ｄｍ２ｘ
　５秒の電解処理とした。　　ソルト処理は水酸化ナト
リウムと硝酸ナトリウムからなる塩浴、４２０℃て１０
秒の浸漬とした。

表２中のＡは中性塩電解−硝弗酸浸漬、Ｂは中性塩電解
−硝弗酸漫潰一硝酸電解、Ｃは中性塩電解−硝酸電解、
Ｄは硫酸電解−硝酸浸漬、Ｅはソルト処理−硫酸漫漬−
硝酸電解、Ｆはソルト処理−中性塩電解−硝酸浸漬をそ
れぞれ示す。

脱スケール後の表面は、光沢度・白色度の測定をすると
ともにサイクル腐食試験により耐食性、耐酸化性を比較
した。

耐食性は、脱スケールのまま下記により１５サイクルの
腐食試験を行ない、評価した。

３５℃塩水噴露×２時間−乾燥６０℃×２時間−湿潤５
５℃×２時間 （評価） ○・・・発錆面積率：１０％未満 △・・・発錆面積率、１０〜２０％ ×・・・発錆面積率：２０％超 耐酸化性は、大気中で２００℃×２時間の加熱処理をし
たのち、下記により１５サイクルの腐食試験を行ない評
価した。

（評価） ○・・・発錆面積率、１０％未満 △・・・発錆面積率：１０〜２０％ Ｘ・・・発錆面積率：２０％超 表面光沢度が高く、かつ優れた耐食性かえられるのは、
Ｓｉが高い鋼種Ｓ２、Ｓ３て焼鈍温度か９５０℃以上で
脱スケールＡまたはＢ法て脱スケールした場合だけであ
る（本発明例１〜５）。　焼鈍温度が低い場合には、肌
荒れを生し光沢が低下するとともに耐食性も下る（比較
例１．２）。

中性塩電解ののち硝酸電解する脱スケールＣ法では、比
較例３〜７のように高温焼鈍はど脱スケールが困難で、
かつ脱スケールも不均一になりやすく、光沢も耐食性も
低くなる。

Ｓｉ量が低い鋼種Ｓ１の場合は、比較例１３〜１７のよ
うに中性塩電解ののち硝弗酸浸漬すると肌荒れが顕著で
耐食性も低い。

また、脱スケールＦ法では脱スケールはほぼ可能である
が、耐食性は十分でない（比較例８〜１２）。

Ｓｉの高い鋼種Ｓ３で焼鈍温度も同し９７５℃で脱スケ
ール法での影響をみると、とくに脱スケール能力の低い
脱スケールＣ法で耐食性が低く（比較例１８）、脱スケ
ールＣ法Ｆ法（比較例１９〜２１）でもＡ、Ｂ法（本発
明例４．５）に比較すると大気酸化後の耐食性は著しく
低い。

表 〈発明の効果〉 本発明は以上説明したように構成されているので、焼鈍
後の脱スケールを中性塩電解とこれに続いて硝弗酸浸漬
によって行なうことにより、脱スケール表面の光沢を高
く維持するとともに、耐食性の高い表面を得ることかで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、脱スケール前のフェライト系ステンレス冷延
鋼帯の表面組成を示すグラフである。 第２図は、第１図に示す鋼帯の中性塩電解後の表面組成
を示すグラフである。 第３図は、第２図に示す！ｆをざらに硝弗酸浸漬したの
ちの表面組成を示すグラフである。 Ｆ　Ｉ　Ｇ、　３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｉを０．２％以上含有するフェライト系ステン
   レス冷延鋼帯を９５０℃以上の温度で焼鈍したのち、中
   性塩電解による脱スケールを行ない、続いて硝弗酸浸漬
   による脱スケールを行なうことを特徴とする耐食性の優
   れたフェライト系ステンレス冷延鋼帯の製造方法。
2. （２）前記硝弗酸浸漬後、さらに硝酸電解処理を行なう
   請求項１記載の耐食性の優れたフェライト系ステンレス
   冷延鋼帯の製造方法。