JPH08260043A

JPH08260043A - 成形性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH08260043A
Application number: JP6027695A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Fujisawa; 光幸藤沢; Susumu Sato; 佐藤　　進; Fusao Togashi; 房夫冨樫
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ｒ値、伸び特性に優れるフェライト系ステン
レス鋼板を、熱延板焼鈍を施すことなく製造する。【構成】Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5 wt％以下、M
n：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt％、Ｓ：0.003
0wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、Ｎ：0.005 wt
％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％以下を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなるフェライト
系ステンレス鋼素材に、最終パスの圧延速度：1000 m/m
in以上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終側４パスの累
積圧下率：70％以上および巻き取り温度：600 ℃以上で
熱間圧延し、その後、冷間圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱延板焼鈍を省略して
も、優れた成形性を発揮するフェライト系ステンレス鋼
板（鋼帯も含む）の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェライト系ステンレス鋼板は、オース
テナイト系ステンレス鋼板に比べて、一般に、耐応力腐
食割れ性に優れるとともに安価であることから各種厨房
器具、自動車部品などの分野で幅広く使用されている。
このようなフェライト系ステンレス鋼板において、耐食
性の向上は、一般に、CrやMoの増量により行われてい
る。しかし、CrやMoの増量は、耐食性を向上させる反
面、鋼板材質を硬化させ、成形性を低下させる。そこ
で、フェライト系ステンレス鋼板で、耐食性と成形性の
両者の特性を改善するためには、単にCrやMoの増量のみ
では不十分であり、その対処法として、Ｃ，Ｎ，Ｓとい
った不純物元素を低減することが効果的であると考えら
れている。

【０００３】ところで、フェライト系ステンレス鋼板
は、通常、連続鋳造スラブを加熱した後、熱間圧延一熱
延板焼鈍一酸洗−冷間圧延一仕上げ焼鈍の各工程を経て
製造されている。上記工程における熱延板焼鈍の目的
は、(1) 圧延歪みを除去して冷間圧延性を高めることと
(2) 成形性とくにｒ値を指標とする深絞り性を向上させ
ることにある。しかし、熱延板焼鈍工程は、省エネルギ
ー、生産性向上などの観点から望ましくなく、この熱延
板焼鈍工程を省略する技術が、例えば特開昭５７−３５
６３４号公報などに開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
Ｃ，Ｎ，Ｓを低減したフェライト系ステンレス鋼に、熱
延板焼鈍を省略した工程を適用すると、熱延後の結晶粒
が粗大化し、その結果、冷延焼鈍板の成形性が劣化する
という問題点があった。

【０００５】そこで、本発明の主たる目的は、熱延板焼
鈍を省略しても上記既知技術が抱えている上述した問題
を惹起することのないフェライト系ステンレス鋼板の製
造技術を確立することにある。この発明の他の目的は、
熱延板焼鈍を省略してもｒ値：1.0 以上、Ｅｌ：３３％
以上の特性を有する成形性に優れたフェライト系ステン
レス鋼板を製造する方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】さて、上掲の目的の実現
に向けて鋭意研究した結果、発明者らは、フェライト系
ステンレス鋼の熱間圧延の仕上げ圧延段階における圧延
温度、圧延速度、圧下率および巻き取り温度を適切に制
御することにより、短時間に大きい圧延歪みを付与し
て、組織を微細化すると同時に再結晶の駆動力を高め
て、熱延巻き取りのままで再結晶を完了させることが可
能となり、熱延板焼鈍を省略しても、優れた成形性が得
られることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００７】本発明は、上記の考え方を具体化した下記
の構成を要旨とするものである。 (1) Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5 wt％以下、M
n：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt％、Ｓ：0.003
0wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、Ｎ：0.005 wt
％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％以下を含有
し、残部がFeおよび不可避的不純物からなるフェライト
系ステンレス鋼素材に、最終パスの圧延速度：1000 m/m
in以上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終側４パスの累
積圧下率：70％以上および巻き取り温度：600 ℃以上で
熱間圧延し、その後、冷間圧延を行うことを特徴とする
成形性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方
法。

【０００８】(2) Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5
wt％以下、Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt
％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、
Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下 Ti：4(wt％Ｃ＋wt％Ｎ) 〜0.5 wt％を含有し、残部が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
鋼素材に、最終パスの圧延速度：1000 m/min以上、圧延
終了温度：800 ℃以上、最終側４パスの累積圧下率：70
％以上および巻き取り温度：600 ℃以上で熱間圧延し、
その後、冷間圧延を行うことを特徴とする成形性に優れ
るフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。

【０００９】(3) Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5
wt％以下、Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt
％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、
Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下を含み、さらにMo：3.0 wt％以下、 Nb：0.2 wt
％以下およびＢ：0.002 wt％以下のうちから選ばれるい
ずれか１種または２種以上を含有し、残部が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素材
に、最終パスの圧延速度：1000 m/min以上、圧延終了温
度：800 ℃以上、最終側４パスの累積圧下率：70％以上
および巻き取り温度：600 ℃以上で熱間圧延し、その
後、冷間圧延を行うことを特徴とする成形性に優れるフ
ェライト系ステンレス鋼板の製造方法。

【００１０】(4) Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5
wt％以下、Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt
％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、
Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下 Ti：4(wt％Ｃ＋wt％Ｎ) 〜0.5 wt％を含み、さらにMo：
3.0 wt％以下、 Nb：0.2 wt％以下およびＢ：0.
002 wt％以下のうちから選ばれるいずれか１種または２
種以上を含有し、残部が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素材に、最終パスの圧延速
度：1000 m/min以上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終
側４パスの累積圧下率：70％以上および巻き取り温度：
600 ℃以上で熱間圧延し、その後、冷間圧延を行うこと
を特徴とする成形性に優れるフェライト系ステンレス鋼
板の製造方法。

【００１１】(5) 上記(1) 〜(2) のいずれか１つに記載
の鋼組成のものに、さらにSe：0.0003〜0.02wt％、
Ca：0.0005〜0.01wt％の１種または２種を含有させてな
る成分の鋼素材に、最終パスの圧延速度：1000m/min以
上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終側４パスの累積圧
下率：70％以上および巻き取り温度：600 ℃以上で熱間
圧延し、その後、冷間圧延を行うことを特徴とする成形
性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。

【００１２】上記各発明において、その他の製造条件と
して推奨されるのは次のとおりである。スラブ加熱温度
（圧延開始温度）は１１００〜１３００℃、冷延圧下率
は６０％以上とくに７０％以上、仕上げ焼鈍（最終焼
鈍）温度は７００〜９５０℃の範囲とすることが好まし
い。

【００１３】

【作用】次に、本発明において、各条件を上記要旨構成
のとおりに限定した理由について説明する。Ｃ：0.005 wt％以下Ｃは、ｒ値および伸び特性を低下させ、また耐食性にも
有害な元素である。とくに、0.005 wt％を超えるとその
影響が顕著になるので0.005 wt％以下とする必要があ
る。好ましくは0.003 wt％以下の範囲がよい。

【００１４】Si：0.5 wt％以下 Siは、脱酸のために有効な元素であるが、過剰の添加は
冷間加工性の低下を招くので、その添加範囲は0.5 wt％
以下、好ましくは0.35wt％以下とする。

【００１５】Mn：0.1 〜0.5 wt％ Mnは、鋼中に存在するＳを析出固定し、熱間圧延性を保
つために有効な元素であるが、過剰の添加は耐食性の低
下を招くので、その添加範囲は0.1 〜0.5 wt％、好まし
くは0.1 〜0.35wt％とする。

【００１６】Cr：10〜35wt％ Crは、ステンレス鋼としての耐食性を維持するためには
不可欠な元素である。その量が10wt％未満では耐食性が
不足し、一方35wt％を超えての添加は成形性の低下を招
くと同時に再結晶温度の上昇をきたし発明の目的が達成
できなくなる。したがって、その添加範囲は10〜35wt
％、好ましくは10〜25wt％とする。

【００１７】Ｓ：0.0030wt％以下Ｓは、耐食性を低下させる有害な元素である。とくに、
その含有量が0.0030wt％を超えるとその影響が顕著にな
るので0.0030wt％以下、好ましくは0.0015wt％以下とす
る。

【００１８】Ｏ：0.0040wt％以下Ｏも、Ｓと同様に耐食性を低下させる有害な元素であ
る。とくに、その含有量が0.0040wt％を超えるとその影
響が顕著になるので0.0040wt％以下、好ましくは0.0030
wt％以下とする。

【００１９】Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計
量：0.0060wt％以下Ｎは、Ｃと同様に、ｒ値および伸び特性を低下させ、ま
た耐食性にも有害な元素である。とくに、0.005 wt％を
超えるとその影響が顕著になるので0.005 wt％以下とす
る必要がある。好ましくは0.004 wt％以下の範囲がよ
い。また、Ｃ，Ｎは、従来数100ppm含有していたが、図
１に示すように、多量に含有すると、再結晶温度の上昇
を招き、熱延のままでの再結晶を困難にする。とくに、
ＣとＮの合計量が0.0060wt％を超えるとその影響が顕著
になるので0.0060wt％以下、好ましくは0.0050wt％以下
とする必要がある。

【００２０】Ti：4(wt％Ｃ＋wt％Ｎ) 〜0.5 wt％ Tiは、深絞り性に有害なＣ，Ｎを析出固定し、ｒ値、伸
び特性を向上させ、成形性を高めるのに有用な元素であ
る。その効果は、4(C+N)wt％未満では得られず、一方0.
5wt ％を超えて添加してもこれらの効果が飽和する（図
２、図３参照）。したがって、Tiの添加量は、4(C+N)〜
0.5 wt％、好ましくは4(C+N)〜0.25wt％とする。

【００２１】Mo：3.0 wt％以下 Moは、耐食性を高めるために選択的に添加する元素であ
る。しかし、3.0 wt％を超えての添加は鋼の再結晶温度
を上昇させ、本発明の目的を達成することができないの
で、その添加範囲は3.0 wt％以下、好ましくは2.0 wt％
以下とする。

【００２２】Nb：0.2 wt％以下 Nbは、鋼中の固溶Ｃ，Ｎを析出固定し、成形性を高める
のに選択的に添加する元素である。しかし、0.2 wt％を
超えての添加は鋼の再結晶温度を上昇させ、本発明の目
的を達成することができないので、その添加範囲は0.2
wt％以下、好ましくは0.15wt％以下とする。

【００２３】Ｂ：0.002 wt％以下Ｂは、鋼板の２次加工時の割れ発生を防止するために選
択的に添加する元素である。しかし、0.002 wt％を超え
ての添加は鋼の耐食性を低下させるので、その添加範囲
は0.002 wt％以下、好ましくは0.001 wt％以下とする。

【００２４】Se：0.0003〜0.02wt％、Ca：0.0005〜0.01
wt％ SeおよびCaは、いずれも溶鋼の流動性を高め、連続鋳造
時のノズル詰まりを抑制する効果を有し、必要に応じて
添加する元素である。Se、Caの添加量がそれぞれ0.0003
wt％、0.0005wt％未満ではその効果に乏しく、一方それ
ぞれ0.02wt％、0.01wt％を超えて添加すると耐食性に悪
影響をもたらす。このためSe、Caの添加量は、それぞれ
0.0003〜0.02wt％、0.0005〜0.01wt％、好ましくはそれ
ぞれ0.0003〜0.01wt％、0.0005〜0.006 wt％とする。

【００２５】(1) 最終パスの圧延速度：1000 m/min以上最終パスの圧延速度は、本発明の中でも重要な要件の一
つである。すなわち、最終パスの圧延速度を高めること
により、熱間圧延における歪み量の蓄積効果が発揮され
て、再結晶の駆動力が高まるとともに組織の微細化が進
み、熱延巻き取りのままで再結晶を完了することが可能
となる。このような最終パスの圧延速度の効果は、図４
に示すように、1000 m/min未満では不十分である。した
がって、最終パスの圧延速度は1000 m/min以上、好まし
くは1500 m/min以上とする。

【００２６】(2) 圧延終了温度：800 ℃以上圧延終了温度は、図４にその影響の一例を示すように、
800 ℃未満では蓄積歪み量が十分あっても再結晶の進行
が不十分である。したがって、再結晶を完了させるため
の圧延終了温度は、800 ℃以上、好ましくは850 ℃以上
とする。なお、圧延終了温度の上限は特に定めないが、
1000℃以下にするのが好ましい。

【００２７】(3) 最終側４パスの累積圧下率：70％以上最終側４パスの累積圧下率も再結晶の進行に重要な要件
である。図５に示すように、この累積圧下率が70％未満
では、熱延中の蓄積歪みが十分ではなく、熱延巻き取り
のままでは、再結晶が不十分となる。したがって、最終
側４パスの累積圧下率は70％以上、好ましくは75％以上
とする。

【００２８】(4) 巻き取り温度：600 ℃以上巻き取り温度も、上記各条件と同様に、再結晶の進行に
重要な要件である。図６にその影響を示すように、巻き
取り温度が600 ℃未満では再結晶が不十分となる。した
がって、巻き取り温度は600 ℃以上、好ましくは650 ℃
以上とする。

【００２９】なお、本発明においては、上述した処理条
件以外の製造条件は常法に従えばよい。例えば、不純物
を低減したフェライト系ステンレス鋼の溶製にはＶＩ
Ｍ，ＥＢ，ＶＯＤなどの方法を採用すればよい。熱間圧
延におけるスラブ加熱温度（熱延開始温度）は1100〜13
00℃の範囲とするのが望ましい。また、熱延鋼板は、通
常、酸洗により脱スケールの後次工程の冷間圧延に供せ
られ、酸洗条件は硫酸の濃度：２０〜４０wt％、液温：
６０〜１００℃の後、液組成：硝酸２〜２０wt％、弗酸
１〜１０wt％、液温：４０〜７０℃とするのが望まし
い。さらに、冷延圧下率は６０％以上、冷延鋼板の仕上
げ焼鈍（最終焼鈍）温度は700 〜950 ℃の範囲で行うこ
とが好ましい。なお、製品の表面仕上げは、ＨＬ，２
Ｄ，２Ｂ，ＢＡ，研磨仕上げなどいずれの状態であって
も、本発明の効果は発揮される。

【００３０】

【実施例】表１に示す化学組成の鋼を高周波真空溶解炉
にて溶製し、スラブとした。表１の鋼Ｄのスラブを1250
℃×１ｈ加熱後、表２に示す各条件で板厚4.5 〜5mmに
熱間圧延した後、巻き取りのままの熱延板の再結晶率を
調査した。その結果を、表２に合わせて示す。この表か
ら、圧延終了温度、最終パスの圧延速度、最終側４パス
の累積圧下率、巻き取り温度のいずれか１つの条件が本
発明範囲を外れた場合には、熱延板の再結晶が不十分で
あることがわかる。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】次に、表１に示す各鋼スラブを加熱後、圧
延開始温度1225℃、同終了温度850℃、最終パスの圧延
速度1000 m/min、最終４パスの累積圧下率７０％、巻き
取り温度700 ℃で板厚４mmまで熱間圧延した。この熱延
鋼板を、熱延板焼鈍を施すことなく、硫酸の濃度：３０
wt％、液温：８０℃で処理したのち、液組成：硝酸１５
wt％、弗酸３wt％、液温：６０℃で酸洗し、板厚0.7 mm
に冷間圧延し、その後、この冷延鋼板に750 〜900 ℃で
１min 加熱後空冷の仕上げ焼鈍を行った。この工程で得
られた熱延鋼板について再結晶率を、また、冷延鋼板に
ついては引張試験による各特性値を調べた。なお、これ
らの各特性値は、特性値をＸとした場合、Ｘ＝（Ｘ_L＋
2Ｘ_D＋Ｘ_C）／４により求めた。ただし、Ｘ_L、Ｘ_D
およびＸ_Cは、それぞれ圧延方向、圧延方向に対して45
°の方向、圧延方向に対して90°の方向のそれぞれの値
を表す。

【００３４】得られた結果を表３に示す。表３から、本
発明成分に相当するものでは、巻き取りのままの熱延鋼
板の再結晶率は十分であり、また、冷延鋼板のｒ値およ
び伸び特性も優れていることがわかる。これに対して、
本発明範囲を外れ、Ｃ，Ｎ量が多すぎるもの、Cr量が20
％を超えるものでは、再結晶の進行が不十分であること
がわかる。

【００３５】

【表３】

【００３６】

【発明の効果】上述したように、本発明法によれば、熱
間圧延−巻き取りの段階で再結晶が十分に進行し、その
後の冷間圧延により、ｒ値、伸び特性に優れる冷延鋼板
が製造可能となる。したがって、本発明は、成形性に優
れる冷延鋼板の製造において、省エネルギー、生産性向
上などに大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ｃ＋Ｎ）量と再結晶率との関係を示すグラフ
である。

【図２】Ti量とｒ値との関係を示すグラフである。

【図３】Ti量とＥｌとの関係を示すグラフである。

【図４】最終パスの圧延速度と再結晶率との関係を示す
グラフである。

【図５】最終側４パスの圧下率と再結晶率との関係を示
すグラフである。

【図６】巻き取り温度と再結晶率との関係を示すグラフ
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5 wt％
以下、 Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下を含有し、残部が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素材に、最終パスの圧延速
度：1000 m/min以上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終
側４パスの累積圧下率：70％以上および巻き取り温度：
600 ℃以上で熱間圧延し、その後、冷間圧延を行うこと
を特徴とする成形性に優れるフェライト系ステンレス鋼
板の製造方法。
【請求項２】Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5 wt％
以下、 Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下 Ti：4(wt％Ｃ＋wt％Ｎ) 〜0.5 wt％を含有し、残部が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
鋼素材に、最終パスの圧延速度：1000 m/min以上、圧延
終了温度：800 ℃以上、最終側４パスの累積圧下率：70
％以上および巻き取り温度：600 ℃以上で熱間圧延し、
その後、冷間圧延を行うことを特徴とする成形性に優れ
るフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項３】Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5 wt％
以下、 Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下を含み、さらにMo：3.0 wt％以下、 Nb：0.2 wt
％以下およびＢ：0.002 wt％以下のうちから選ばれるい
ずれか１種または２種以上を含有し、残部が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素材
に、最終パスの圧延速度：1000 m/min以上、圧延終了温
度：800 ℃以上、最終側４パスの累積圧下率：70％以上
および巻き取り温度：600 ℃以上で熱間圧延し、その
後、冷間圧延を行うことを特徴とする成形性に優れるフ
ェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【請求項４】Ｃ：0.005 wt％以下、 Si：0.5 wt％
以下、 Mn：0.1 〜0.5 wt％、 Cr：10〜35wt％、Ｓ：0.0030wt％以下、Ｏ：0.0040wt％以下、Ｎ：0.005 wt％以下、かつＣとＮの合計量：0.0060wt％
以下 Ti：4(wt％Ｃ＋wt％Ｎ) 〜0.5 wt％を含み、さらにMo：
3.0 wt％以下、 Nb：0.2 wt％以下およびＢ：0.
002 wt％以下のうちから選ばれるいずれか１種または２
種以上を含有し、残部が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素材に、最終パスの圧延速
度：1000 m/min以上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終
側４パスの累積圧下率：70％以上および巻き取り温度：
600 ℃以上で熱間圧延し、その後、冷間圧延を行うこと
を特徴とする成形性に優れるフェライト系ステンレス鋼
板の製造方法。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載
の鋼組成のものに、さらにSe：0.0003〜0.02wt％、
Ca：0.0005〜0.01wt％の１種または２種を含有させてな
る成分の鋼素材に、最終パスの圧延速度：1000m/min以
上、圧延終了温度：800 ℃以上、最終側４パスの累積圧
下率：70％以上および巻き取り温度：600 ℃以上で熱間
圧延し、その後、冷間圧延を行うことを特徴とする成形
性に優れるフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。