JPH08333622A - ステンレス冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
ステンレス冷延鋼板の製造方法Info
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- JPH08333622A JPH08333622A JP13638995A JP13638995A JPH08333622A JP H08333622 A JPH08333622 A JP H08333622A JP 13638995 A JP13638995 A JP 13638995A JP 13638995 A JP13638995 A JP 13638995A JP H08333622 A JPH08333622 A JP H08333622A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｃｒ系ステンレス冷延鋼板を焼鈍する際に発生
するスケールを、容易に除去することができるステンレ
ス冷延鋼板の製造方法を提供する。 【構成】Ｓｉを含有するＣｒ系ステンレス鋼板を冷間圧
延した後、下記式（１）の関係を充たす条件で焼鈍処理
し、さらに中性塩電解法によって脱スケール処理する。 【数３】 ここで、 Ｃｒ：鋼板のＣｒ含有率（重量％） Ｓｉ：鋼板のＳｉ含有率（重量％） ｔ：加熱時間（秒） ｔ1 ：加熱開始から鋼板の温度が６００℃に達するまで
の時間（秒） ｔ2 ：加熱開始から、焼鈍温度に保持後６００℃に降下
するまでの時間（秒） Ｔ：鋼板の温度（℃）
するスケールを、容易に除去することができるステンレ
ス冷延鋼板の製造方法を提供する。 【構成】Ｓｉを含有するＣｒ系ステンレス鋼板を冷間圧
延した後、下記式（１）の関係を充たす条件で焼鈍処理
し、さらに中性塩電解法によって脱スケール処理する。 【数３】 ここで、 Ｃｒ：鋼板のＣｒ含有率（重量％） Ｓｉ：鋼板のＳｉ含有率（重量％） ｔ：加熱時間（秒） ｔ1 ：加熱開始から鋼板の温度が６００℃に達するまで
の時間（秒） ｔ2 ：加熱開始から、焼鈍温度に保持後６００℃に降下
するまでの時間（秒） Ｔ：鋼板の温度（℃）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉおよびＣｒを含有
するＣｒ系ステンレス冷延鋼板の製造方法に関し、より
詳しくは、冷間圧延されたステンレス鋼板の焼鈍処理の
際に発生するスケールを、容易に除去することができる
ステンレス冷延鋼板の製造方法に関する。
するＣｒ系ステンレス冷延鋼板の製造方法に関し、より
詳しくは、冷間圧延されたステンレス鋼板の焼鈍処理の
際に発生するスケールを、容易に除去することができる
ステンレス冷延鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス冷延鋼板は、一般に、熱間圧
延された帯状のステンレス鋼板（以下、鋼帯と記す）を
冷間で圧延する工程、冷間圧延の際に生じた加工歪の除
去、成形性・加工性の改善、所定の機械的性質の付与等
を目的とした焼鈍処理工程（大気中雰囲気）、この焼鈍
処理で鋼板の表面に発生したスケールを取り除くための
脱スケール工程および表面を清浄に仕上げるための酸洗
工程によって製造されている。なお、焼鈍工程には、光
輝焼鈍と称し、非酸化性雰囲気下で焼鈍処理する方法も
あり、この場合には脱スケール工程、酸洗工程を省略す
ることができる。
延された帯状のステンレス鋼板（以下、鋼帯と記す）を
冷間で圧延する工程、冷間圧延の際に生じた加工歪の除
去、成形性・加工性の改善、所定の機械的性質の付与等
を目的とした焼鈍処理工程（大気中雰囲気）、この焼鈍
処理で鋼板の表面に発生したスケールを取り除くための
脱スケール工程および表面を清浄に仕上げるための酸洗
工程によって製造されている。なお、焼鈍工程には、光
輝焼鈍と称し、非酸化性雰囲気下で焼鈍処理する方法も
あり、この場合には脱スケール工程、酸洗工程を省略す
ることができる。
【０００３】大気中雰囲気下での焼鈍は、炭化水素系ガ
ス等を燃料とし、共存水蒸気による加速酸化を防止する
ために酸素過剰の燃焼炎を雰囲気とする酸化性雰囲気で
加熱する方法が採用されている。また、焼鈍温度も８０
０〜１１００℃程度と高い温度の場合がほとんどであ
る。そのために、焼鈍工程でステンレス鋼板の表面にス
ケールが発生する。特に、Ｃｒ系ステンレス鋼の場合、
鋼中のＣｒ、Ｓｉ等が酸化されやすいため、これらの酸
化物を主成分とするスケールの発生は避けられない。し
たがって、焼鈍に引き続いて脱スケール処理が必要であ
る。
ス等を燃料とし、共存水蒸気による加速酸化を防止する
ために酸素過剰の燃焼炎を雰囲気とする酸化性雰囲気で
加熱する方法が採用されている。また、焼鈍温度も８０
０〜１１００℃程度と高い温度の場合がほとんどであ
る。そのために、焼鈍工程でステンレス鋼板の表面にス
ケールが発生する。特に、Ｃｒ系ステンレス鋼の場合、
鋼中のＣｒ、Ｓｉ等が酸化されやすいため、これらの酸
化物を主成分とするスケールの発生は避けられない。し
たがって、焼鈍に引き続いて脱スケール処理が必要であ
る。
【０００４】最近、ステンレス鋼帯の連続焼鈍・酸洗処
理における脱スケール法として、中性塩電解法が採用さ
れている。中性塩電解法は、硫酸ナトリウム等の中性の
水溶液中で、ステンレス鋼帯を陽極として電気分解する
方法である。その際の脱スケールは、スケール中の主成
分であるＣｒ酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）が下記の化学反応に
よって、重クロム酸イオン（Ｃｒ2 Ｏ7 2-）として溶解
することによって進行する。
理における脱スケール法として、中性塩電解法が採用さ
れている。中性塩電解法は、硫酸ナトリウム等の中性の
水溶液中で、ステンレス鋼帯を陽極として電気分解する
方法である。その際の脱スケールは、スケール中の主成
分であるＣｒ酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）が下記の化学反応に
よって、重クロム酸イオン（Ｃｒ2 Ｏ7 2-）として溶解
することによって進行する。
【０００５】Ｃｒ2 Ｏ3 ＋４Ｈ2 Ｏ → Ｃｒ2 Ｏ7 2-
＋８Ｈ+ ＋６ｅ ステンレス鋼の脱スケール法としては、中性塩電解法の
外に、アルカリ溶融塩浸漬法が知られている。アルカリ
溶融塩浸漬法は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と硝酸
ナトリウム（ＮａＮＯ3 ）の混合物を４５０〜５２０℃
程度の高温に加熱して溶融させ、この溶融塩浴の中にス
テンレス鋼板を浸漬する方法である。スケール中のＣｒ
2 Ｏ3 は、溶融塩浴中で酸化されて水溶性のクロム酸塩
に変化し、その後の水洗処理の過程で水の中に溶け出し
て、鋼板表面から取り除かれる。
＋８Ｈ+ ＋６ｅ ステンレス鋼の脱スケール法としては、中性塩電解法の
外に、アルカリ溶融塩浸漬法が知られている。アルカリ
溶融塩浸漬法は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と硝酸
ナトリウム（ＮａＮＯ3 ）の混合物を４５０〜５２０℃
程度の高温に加熱して溶融させ、この溶融塩浴の中にス
テンレス鋼板を浸漬する方法である。スケール中のＣｒ
2 Ｏ3 は、溶融塩浴中で酸化されて水溶性のクロム酸塩
に変化し、その後の水洗処理の過程で水の中に溶け出し
て、鋼板表面から取り除かれる。
【０００６】上記のいずれの脱スケール法においても、
これらの脱スケール処理のみでは完全にはスケールを取
り除くことができないので、ステンレス鋼特有の金属光
沢が得られない。そのために、引き続いて硝酸と弗化水
素酸の混酸に浸漬する方法、硝酸中で電気分解する方法
等の酸洗処理を行うことによって、スケールを完全に除
去する操作が採られている。
これらの脱スケール処理のみでは完全にはスケールを取
り除くことができないので、ステンレス鋼特有の金属光
沢が得られない。そのために、引き続いて硝酸と弗化水
素酸の混酸に浸漬する方法、硝酸中で電気分解する方法
等の酸洗処理を行うことによって、スケールを完全に除
去する操作が採られている。
【０００７】このように、ステンレス冷延鋼板を製造す
る場合には、通常、帯鋼に対して、これらの冷間圧延、
焼鈍、脱スケール、酸洗が連続的に施される。この工程
の中の焼鈍条件と脱スケールの容易さ（脱スケール性）
との間には密接な関係がある。例えば、焼鈍時の加熱速
度を大きくすると焼鈍時間が短縮され、スケールの厚さ
が薄くなり、スケール層の組成はＣｒの割合が高くな
る。このようなスケールは、脱スケール性がよいことが
知られている（特開平４−２５４５２４号公報、特開平
５−３０６４１３号公報、特開平５−３３１５５４号公
報）。特に、特開平５−３０６４１３号公報、特開平５
−３３１５５４号公報には、７５０℃以上の温度で焼鈍
を行うとスケール中のＣｒ含有率が高まるために、焼鈍
に続く中性塩電解法による脱スケール工程で容易にスケ
ールを除去できることが開示されている。
る場合には、通常、帯鋼に対して、これらの冷間圧延、
焼鈍、脱スケール、酸洗が連続的に施される。この工程
の中の焼鈍条件と脱スケールの容易さ（脱スケール性）
との間には密接な関係がある。例えば、焼鈍時の加熱速
度を大きくすると焼鈍時間が短縮され、スケールの厚さ
が薄くなり、スケール層の組成はＣｒの割合が高くな
る。このようなスケールは、脱スケール性がよいことが
知られている（特開平４−２５４５２４号公報、特開平
５−３０６４１３号公報、特開平５−３３１５５４号公
報）。特に、特開平５−３０６４１３号公報、特開平５
−３３１５５４号公報には、７５０℃以上の温度で焼鈍
を行うとスケール中のＣｒ含有率が高まるために、焼鈍
に続く中性塩電解法による脱スケール工程で容易にスケ
ールを除去できることが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】Ｃｒ系ステンレス鋼と
して、最もよく用いられているＳＵＳ４３０（Ｃｒ：１
６〜１８重量％、Ｓｉ：０．７５重量％以下）は、８０
０〜８５０℃の温度条件での焼鈍と、中性塩電解法によ
る脱スケール処理で比較的容易にスケールを除去するこ
とができる。しかし、さらに脱スケール性を向上させる
ことができれば、焼鈍、脱スケール、酸洗等の設備の小
型化および生産性の向上を図ることができる。なお、脱
スケール法には、前述のように、アルカリ溶融塩浸漬法
があるが、この方法は生産性、表面品質等の問題がある
ので、検討の対象から除外した。
して、最もよく用いられているＳＵＳ４３０（Ｃｒ：１
６〜１８重量％、Ｓｉ：０．７５重量％以下）は、８０
０〜８５０℃の温度条件での焼鈍と、中性塩電解法によ
る脱スケール処理で比較的容易にスケールを除去するこ
とができる。しかし、さらに脱スケール性を向上させる
ことができれば、焼鈍、脱スケール、酸洗等の設備の小
型化および生産性の向上を図ることができる。なお、脱
スケール法には、前述のように、アルカリ溶融塩浸漬法
があるが、この方法は生産性、表面品質等の問題がある
ので、検討の対象から除外した。
【０００９】また、最近、Ｎｂを含有する高純度フェラ
イト系ステンレス鋼が、建築用の屋根材、車両等の外装
材、あるいは自動車用部品等に用いられるようになって
きた。これらのステンレス鋼については、現状の焼鈍、
中性塩電解条件ではスケールが除去されにくいので、長
時間の脱スケール処理を施すことによって、脱スケール
不足を回避している。脱スケール性が低い原因は、ＳＵ
Ｓ４３０に比べて焼鈍温度が高く９００℃以上程度であ
るために、焼鈍の際に発生するスケールの厚さが厚く、
またスケールの化学組成も、ＳＵＳ４３０とは異なるた
めとされている。
イト系ステンレス鋼が、建築用の屋根材、車両等の外装
材、あるいは自動車用部品等に用いられるようになって
きた。これらのステンレス鋼については、現状の焼鈍、
中性塩電解条件ではスケールが除去されにくいので、長
時間の脱スケール処理を施すことによって、脱スケール
不足を回避している。脱スケール性が低い原因は、ＳＵ
Ｓ４３０に比べて焼鈍温度が高く９００℃以上程度であ
るために、焼鈍の際に発生するスケールの厚さが厚く、
またスケールの化学組成も、ＳＵＳ４３０とは異なるた
めとされている。
【００１０】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、Ｃｒ系ステンレス冷延鋼板の焼鈍
の際に発生するスケールを、容易に除去することができ
るステンレス冷延鋼板の製造方法を提供することを目的
としている。
されたものであって、Ｃｒ系ステンレス冷延鋼板の焼鈍
の際に発生するスケールを、容易に除去することができ
るステンレス冷延鋼板の製造方法を提供することを目的
としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決する方法を開発するために、まず、Ｃｒ系ステン
レス鋼板の焼鈍の際に、鋼板の表面に生成するスケール
層について、基礎的な調査を行った。
を解決する方法を開発するために、まず、Ｃｒ系ステン
レス鋼板の焼鈍の際に、鋼板の表面に生成するスケール
層について、基礎的な調査を行った。
【００１２】図１は、Ｃｒ系ステンレス鋼ＳＵＳ４３０
ＬＸ（Cr 16.5 、Si 0.6、Mn 0.5、Cu 0.4 、Nb 0.6各
重量％）について、焼鈍後の表面層を二次イオン質量分
析法（ＳＩＭＳ）によって分析した結果を示している。
横軸は表面からの深さを表す一次イオン照射時間
（分）、縦軸は各元素の原子％（原子数の百分率）であ
る。
ＬＸ（Cr 16.5 、Si 0.6、Mn 0.5、Cu 0.4 、Nb 0.6各
重量％）について、焼鈍後の表面層を二次イオン質量分
析法（ＳＩＭＳ）によって分析した結果を示している。
横軸は表面からの深さを表す一次イオン照射時間
（分）、縦軸は各元素の原子％（原子数の百分率）であ
る。
【００１３】スケール層は、酸素（Ｏ）の濃度分布パタ
ーンから図１に示した範囲として差し支えないが、この
スケール層にはＣｒ、ＦｅおよびＳｉの酸化物が存在し
ていることが分かる。特に、スケール層のＳｉは、表層
部は低く、スケール層と金属層の境界部でもっとも高い
分布パターンを示すことが分かった。また、他のＣｒ系
ステンレス鋼についての調査も含めて、スケール層のＣ
ｒとＳｉの原子数の比Ｃｒ／Ｓｉは、鋼板中のＣｒとＳ
ｉの含有率の影響を受けることも確認された。
ーンから図１に示した範囲として差し支えないが、この
スケール層にはＣｒ、ＦｅおよびＳｉの酸化物が存在し
ていることが分かる。特に、スケール層のＳｉは、表層
部は低く、スケール層と金属層の境界部でもっとも高い
分布パターンを示すことが分かった。また、他のＣｒ系
ステンレス鋼についての調査も含めて、スケール層のＣ
ｒとＳｉの原子数の比Ｃｒ／Ｓｉは、鋼板中のＣｒとＳ
ｉの含有率の影響を受けることも確認された。
【００１４】本発明者らは、これらの調査結果を考察
し、Ｃｒ系ステンレス鋼の焼鈍の際に生成する鋼板表面
のスケールと中性塩電解法による脱スケール性につい
て、次の点に注目した。
し、Ｃｒ系ステンレス鋼の焼鈍の際に生成する鋼板表面
のスケールと中性塩電解法による脱スケール性につい
て、次の点に注目した。
【００１５】 スケールの主成分である酸化クロム
（Ｃｒ2 Ｏ3 ）は、中性塩電解処理によって容易に溶解
し、スケール層中のＣｒ2 Ｏ3 の割合が高いほど、溶解
性（脱スケール性）がよい。
（Ｃｒ2 Ｏ3 ）は、中性塩電解処理によって容易に溶解
し、スケール層中のＣｒ2 Ｏ3 の割合が高いほど、溶解
性（脱スケール性）がよい。
【００１６】 スケール中に含まれる酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）は、プールベー（Pourbaix）の電位−ｐＨ
図からも分かるように、中性塩電解法ではまったく溶解
しないと推定される。
（ＳｉＯ2 ）は、プールベー（Pourbaix）の電位−ｐＨ
図からも分かるように、中性塩電解法ではまったく溶解
しないと推定される。
【００１７】 中性塩電解法では、スケール層中の原
子数比Ｃｒ／Ｓｉが低いほど、スケールが溶解性しにく
い。特に、スケール層と金属層の境界部における原子数
比Ｃｒ／Ｓｉが１未満の場合にスケールの溶解性が悪
い。
子数比Ｃｒ／Ｓｉが低いほど、スケールが溶解性しにく
い。特に、スケール層と金属層の境界部における原子数
比Ｃｒ／Ｓｉが１未満の場合にスケールの溶解性が悪
い。
【００１８】 鋼板中のＳｉは、焼鈍時の温度６００
℃以上での酸化が顕著である。そのために、６００℃以
上での加熱時間が長いほど、スケール層中のＳｉ（Ｓｉ
Ｏ2 ）の割合も高くなる（Ｃｒ／Ｓｉが低下する）。
℃以上での酸化が顕著である。そのために、６００℃以
上での加熱時間が長いほど、スケール層中のＳｉ（Ｓｉ
Ｏ2 ）の割合も高くなる（Ｃｒ／Ｓｉが低下する）。
【００１９】上記の基礎的な調査結果および事実に基づ
いて、課題を解決するための基本的な条件を検討した結
果、脱スケール性については、次の２つの要素を同時に
考慮する必要があることが分かった。
いて、課題を解決するための基本的な条件を検討した結
果、脱スケール性については、次の２つの要素を同時に
考慮する必要があることが分かった。
【００２０】（１）鋼板の化学組成から定まる脱スケー
ル性（脱スケールの容易さ）：Ｑ1鋼板中のＣｒとＳｉ
の重量％比（Ｃｒ／Ｓｉ）が高いほど、脱スケール性が
よい。
ル性（脱スケールの容易さ）：Ｑ1鋼板中のＣｒとＳｉ
の重量％比（Ｃｒ／Ｓｉ）が高いほど、脱スケール性が
よい。
【００２１】（２）焼鈍条件から定まる脱スケール性
（脱スケールしにくさ）：Ｑ2焼鈍時の温度６００℃以
上における温度が高いほど、またその温度での加熱時間
が長いほど、脱スケール性が悪い。
（脱スケールしにくさ）：Ｑ2焼鈍時の温度６００℃以
上における温度が高いほど、またその温度での加熱時間
が長いほど、脱スケール性が悪い。
【００２２】すなわち、焼鈍によって生成するスケール
の脱スケール性には、「鋼板の化学組成から定まる脱ス
ケール性の良さ：Ｑ1 」と、「焼鈍条件から定まる脱ス
ケール性の悪さ：Ｑ2 」の２つの要素を考慮することが
必要であり、Ｑ1 がＱ2 を上回る条件選ぶことによって
脱スケール性を向上させることが可能である。
の脱スケール性には、「鋼板の化学組成から定まる脱ス
ケール性の良さ：Ｑ1 」と、「焼鈍条件から定まる脱ス
ケール性の悪さ：Ｑ2 」の２つの要素を考慮することが
必要であり、Ｑ1 がＱ2 を上回る条件選ぶことによって
脱スケール性を向上させることが可能である。
【００２３】本発明は、上記の基本思想を実現するため
の具体的な方法を開発したものであり、Ｃｒ系ステンレ
ス冷延鋼板を製造する際に、鋼板を冷間圧延した後、下
記式（１）の関係を充たす条件で焼鈍処理し、さらに中
性塩電解法によって脱スケール処理することを要旨とし
ている。
の具体的な方法を開発したものであり、Ｃｒ系ステンレ
ス冷延鋼板を製造する際に、鋼板を冷間圧延した後、下
記式（１）の関係を充たす条件で焼鈍処理し、さらに中
性塩電解法によって脱スケール処理することを要旨とし
ている。
【００２４】
【数２】
【００２５】ここで、 Ｃｒ：鋼板のＣｒ含有率（重量％） Ｓｉ：鋼板のＳｉ含有率（重量％） ｔ：加熱時間（秒） ｔ1 ：加熱開始から鋼板の温度が６００℃に達するまで
の時間（秒） ｔ2 ：加熱開始から、焼鈍温度に保持後６００℃に降下
するまでの時間（秒） Ｔ：鋼板の温度（℃）
の時間（秒） ｔ2 ：加熱開始から、焼鈍温度に保持後６００℃に降下
するまでの時間（秒） Ｔ：鋼板の温度（℃）
【００２６】
【作用】本発明では、上述のように、焼鈍によって生成
するスケールの脱スケール性の評価として、 鋼板の化学組成から定まる脱スケール性の良さ：Ｑ
1 焼鈍条件から定まる脱スケール性の悪さ：Ｑ2 の２つの要素を考慮し、Ｑ1 がＱ2 を上回る条件を選ぶ
ことを基本としている。
するスケールの脱スケール性の評価として、 鋼板の化学組成から定まる脱スケール性の良さ：Ｑ
1 焼鈍条件から定まる脱スケール性の悪さ：Ｑ2 の２つの要素を考慮し、Ｑ1 がＱ2 を上回る条件を選ぶ
ことを基本としている。
【００２７】の鋼板の化学組成から定まる脱スケール
性の良さ：Ｑ1 としては、上記の式（２）で評価され
る。式（２）は、スケール中のＣｒ2 Ｏ3 に対するＳｉ
Ｏ2 の割合が、鋼板中のＣｒに対するＳｉの割合（Ｃｒ
／Ｓｉ、重量％比）によってほぼ定まるという調査結果
に基づいて求めたものである。すなわち、Ｃｒ／Ｓｉが
大きいほど脱スケール性が高いため、Ｑ1 はＣｒ／Ｓｉ
の関数として表すことができる。なお、式（２）のＣｒ
／Ｓｉの係数２×１０5 は、Ｑ2 の値との関係から経験
的に求めた値である。
性の良さ：Ｑ1 としては、上記の式（２）で評価され
る。式（２）は、スケール中のＣｒ2 Ｏ3 に対するＳｉ
Ｏ2 の割合が、鋼板中のＣｒに対するＳｉの割合（Ｃｒ
／Ｓｉ、重量％比）によってほぼ定まるという調査結果
に基づいて求めたものである。すなわち、Ｃｒ／Ｓｉが
大きいほど脱スケール性が高いため、Ｑ1 はＣｒ／Ｓｉ
の関数として表すことができる。なお、式（２）のＣｒ
／Ｓｉの係数２×１０5 は、Ｑ2 の値との関係から経験
的に求めた値である。
【００２８】の焼鈍条件から定まる脱スケール性の悪
さ：Ｑ2 は、鋼板中のＳｉが酸化されやすい６００℃以
上の条件に、どの程度の温度で、どの程度の時間曝され
るかによって左右される。この点に注目して、脱スケー
ル性の悪さを表すのに適した指数を検討した結果、式
（３）で求められる指数が最適であることを確認した。
さ：Ｑ2 は、鋼板中のＳｉが酸化されやすい６００℃以
上の条件に、どの程度の温度で、どの程度の時間曝され
るかによって左右される。この点に注目して、脱スケー
ル性の悪さを表すのに適した指数を検討した結果、式
（３）で求められる指数が最適であることを確認した。
【００２９】すなわち、脱スケール性の悪さは、鋼板の
温度がＴ℃の場合、（Ｔ−６００）の２乗とその温度で
保持される時間（ｄｔ）の積によって、精度よく表すこ
とができる。
温度がＴ℃の場合、（Ｔ−６００）の２乗とその温度で
保持される時間（ｄｔ）の積によって、精度よく表すこ
とができる。
【００３０】図２は、加熱時間と鋼板の温度Ｔとの関係
と、その関係から（Ｔ−６００）2の値を算出して図示
したものである。図２の（Ｔ−６００）2 の曲線で囲ま
れている斜線部が、式（３）によって求められるＱ2 の
値に相当することを示している。
と、その関係から（Ｔ−６００）2の値を算出して図示
したものである。図２の（Ｔ−６００）2 の曲線で囲ま
れている斜線部が、式（３）によって求められるＱ2 の
値に相当することを示している。
【００３１】そして、焼鈍の条件として、Ｑ1 がＱ2 よ
り大きい条件を選んで鋼板を焼鈍すれば、その後の中性
塩電解法によって、極めて容易に脱スケールを行うこと
ができる。なお、Ｑ1 がＱ2 より大きい条件、すなわ
ち、Ｑ2 がＱ1 より小さい条件を選ぶことは、焼鈍時間
が短い条件を選択することになる。十分な焼鈍効果が得
られることが必要条件であるので、その時間は確保しな
ければならない。焼鈍時間（焼鈍温度での保持時間）の
下限としては、５〜１０秒間程度を確保することが必要
である。
り大きい条件を選んで鋼板を焼鈍すれば、その後の中性
塩電解法によって、極めて容易に脱スケールを行うこと
ができる。なお、Ｑ1 がＱ2 より大きい条件、すなわ
ち、Ｑ2 がＱ1 より小さい条件を選ぶことは、焼鈍時間
が短い条件を選択することになる。十分な焼鈍効果が得
られることが必要条件であるので、その時間は確保しな
ければならない。焼鈍時間（焼鈍温度での保持時間）の
下限としては、５〜１０秒間程度を確保することが必要
である。
【００３２】本発明の方法で対象とするステンレス鋼
は、フェライト系のＣｒ系ステンレス鋼である。このＣ
ｒ系ステンレス鋼は、通常、脱酸剤として１重量％以下
程度のＳｉを含んでいる。本発明の方法は、Ｃｒ系ステ
ンレス鋼すべてに適用可能であるが、Ｓｉが高目で、Ｃ
ｒ含有率が１６重量％〜３０重量％程度の高Ｃｒステン
レス鋼に対して特に有効である。その中でも、Ｎｂを含
有する材質に対して、いっそう効果が発揮される。先に
述べたように、Ｃｒ含有率が高い場合でもＳｉ含有率が
低い場合には、焼鈍によって生成するスケール中のＣｒ
酸化物の割合が多いので、中性塩電解法で脱スケールさ
れやすいが、Ｓｉ含有率が高い場合には、スケール中に
ＳｉＯ2 が多いために、中性塩電解法で脱スケールされ
にくためである。また、ステンレス鋼中にＮｂが含有さ
れていると、焼鈍温度が高いのでスケールが厚くなりや
すく、また、中性塩電解法で溶解しにくい組成のスケー
ルが生成するためである。
は、フェライト系のＣｒ系ステンレス鋼である。このＣ
ｒ系ステンレス鋼は、通常、脱酸剤として１重量％以下
程度のＳｉを含んでいる。本発明の方法は、Ｃｒ系ステ
ンレス鋼すべてに適用可能であるが、Ｓｉが高目で、Ｃ
ｒ含有率が１６重量％〜３０重量％程度の高Ｃｒステン
レス鋼に対して特に有効である。その中でも、Ｎｂを含
有する材質に対して、いっそう効果が発揮される。先に
述べたように、Ｃｒ含有率が高い場合でもＳｉ含有率が
低い場合には、焼鈍によって生成するスケール中のＣｒ
酸化物の割合が多いので、中性塩電解法で脱スケールさ
れやすいが、Ｓｉ含有率が高い場合には、スケール中に
ＳｉＯ2 が多いために、中性塩電解法で脱スケールされ
にくためである。また、ステンレス鋼中にＮｂが含有さ
れていると、焼鈍温度が高いのでスケールが厚くなりや
すく、また、中性塩電解法で溶解しにくい組成のスケー
ルが生成するためである。
【００３３】中性塩電解法は、硫酸ナトリウム（Ｎａ2
ＳＯ3 ）溶液、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3 ）溶液等の
中性の水溶液中で、原理的にはステンレス鋼を陽極とし
て電気分解する方法である。鋼帯等の連続式処理の場合
には、水溶液の入った電解槽の鋼板の進行方向に、陽極
と陰極の極板を例えば交互に並べて間接的に通電する交
番電解法が採用されている。この方法では、鋼板の極は
陽極と陰極を繰り返すことになり、陽極となった時にス
ケールの溶解が生じることになる。
ＳＯ3 ）溶液、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ3 ）溶液等の
中性の水溶液中で、原理的にはステンレス鋼を陽極とし
て電気分解する方法である。鋼帯等の連続式処理の場合
には、水溶液の入った電解槽の鋼板の進行方向に、陽極
と陰極の極板を例えば交互に並べて間接的に通電する交
番電解法が採用されている。この方法では、鋼板の極は
陽極と陰極を繰り返すことになり、陽極となった時にス
ケールの溶解が生じることになる。
【００３４】水溶液の濃度は、スケールの脱スケール
性、生産性、製品の鋼板に求められる表面の平滑性等の
条件に応じて定めなければならないが、通常は、１０〜
３０重量％程度の中性塩濃度とするのがよい。また、電
気分解の条件は、電流密度５０〜１００ｍＡ／ｃｍ2 、
電圧５〜２０Ｖ、水溶液の温度５０〜９０℃、電解時間
１０〜６０秒程度が適当である。本発明の場合には、こ
れらの条件の中でも、比較的弱い条件を選択しても脱ス
ケールが可能であるので、鋼板表面の肌荒れが少ないと
いう特長を有している。
性、生産性、製品の鋼板に求められる表面の平滑性等の
条件に応じて定めなければならないが、通常は、１０〜
３０重量％程度の中性塩濃度とするのがよい。また、電
気分解の条件は、電流密度５０〜１００ｍＡ／ｃｍ2 、
電圧５〜２０Ｖ、水溶液の温度５０〜９０℃、電解時間
１０〜６０秒程度が適当である。本発明の場合には、こ
れらの条件の中でも、比較的弱い条件を選択しても脱ス
ケールが可能であるので、鋼板表面の肌荒れが少ないと
いう特長を有している。
【００３５】脱スケールに引き続いて、一般に、ステン
レス鋼板に表面光沢を持たせるために、酸洗処理が施さ
れる。酸洗処理は、通常の処理法でよく、例えば、硝酸
と弗化水素酸の混酸に浸漬する方法、硝酸水溶液中で電
気分解する方法などを適用すればよい。
レス鋼板に表面光沢を持たせるために、酸洗処理が施さ
れる。酸洗処理は、通常の処理法でよく、例えば、硝酸
と弗化水素酸の混酸に浸漬する方法、硝酸水溶液中で電
気分解する方法などを適用すればよい。
【００３６】
【実施例】供試材として、表１に示す４種類の化学組成
のＣｒ系ステンレス鋼を用いた。
のＣｒ系ステンレス鋼を用いた。
【００３７】ＣｒおよびＳｉの含有率は、それぞれ１
６．５〜２１．９重量％、０．１５〜０．６３重量％の
範囲であり、Ｃｒ／Ｓｉ（重量％比）は３３〜１４６、
Ｑ1 値は６．３×１０6 〜２９．１×１０6 である（表
２参照）。
６．５〜２１．９重量％、０．１５〜０．６３重量％の
範囲であり、Ｃｒ／Ｓｉ（重量％比）は３３〜１４６、
Ｑ1 値は６．３×１０6 〜２９．１×１０6 である（表
２参照）。
【００３８】上記４種類の化学組成の供試材は、冷間圧
延されたままの状態で、板厚は表１に示すように０．４
〜１．５ｍｍである。この供試材から、大きさは１５０
×２００ｍｍのシート状の試料を調製した。
延されたままの状態で、板厚は表１に示すように０．４
〜１．５ｍｍである。この供試材から、大きさは１５０
×２００ｍｍのシート状の試料を調製した。
【００３９】
【表１】
【００４０】このシート状の試料に、まず、酸素過剰の
炭化水素燃焼ガス雰囲気の電気炉内で、表２に示す条件
の焼鈍処理を施した。焼鈍条件は、本発明例および比較
例を含めて、焼鈍温度９５０〜１０５０℃、６００℃以
上での加熱時間４０〜１８２秒、Ｑ2 値は４．３×１０
6 〜３２×１０6 である。
炭化水素燃焼ガス雰囲気の電気炉内で、表２に示す条件
の焼鈍処理を施した。焼鈍条件は、本発明例および比較
例を含めて、焼鈍温度９５０〜１０５０℃、６００℃以
上での加熱時間４０〜１８２秒、Ｑ2 値は４．３×１０
6 〜３２×１０6 である。
【００４１】
【表２】
【００４２】焼鈍処理の後、表３に示す条件で中性塩電
解法による脱スケール処理、さらに、同じく表３に示す
条件の硝酸電解処理および硝弗酸浸漬処理による酸洗を
行った。なお、脱スケールおよび酸洗の際の電気分解
は、交番電解法とし、その条件は表３に示したとおりで
ある。
解法による脱スケール処理、さらに、同じく表３に示す
条件の硝酸電解処理および硝弗酸浸漬処理による酸洗を
行った。なお、脱スケールおよび酸洗の際の電気分解
は、交番電解法とし、その条件は表３に示したとおりで
ある。
【００４３】
【表３】
【００４４】上記の処理が施された試料について、脱ス
ケール性を評価するために、試料の表面を光学顕微鏡で
観察し、スケールの残存の有無を調査した。また、本発
明の方法は、６００℃以上の加熱時間を制限する条件を
選ぶことになるため、十分な焼鈍が行われない恐れがあ
る。所定の焼鈍効果が得られていることを確認するため
に、各試料について硬度を測定した。表２に、これらの
調査結果を示した。
ケール性を評価するために、試料の表面を光学顕微鏡で
観察し、スケールの残存の有無を調査した。また、本発
明の方法は、６００℃以上の加熱時間を制限する条件を
選ぶことになるため、十分な焼鈍が行われない恐れがあ
る。所定の焼鈍効果が得られていることを確認するため
に、各試料について硬度を測定した。表２に、これらの
調査結果を示した。
【００４５】表２から明かなように、本発明例の処理Ｎ
ｏ．１〜８については、いずれもＱ2 がＱ1 以下である
ため、脱スケール後の鋼板表面にスケールの残存が認め
られなかった。また、表面が平滑で、肌荒れ等も観察さ
れなかった。それに対して、比較例の処理Ｎｏ．９〜１
２については、Ｑ2 がＱ1 を超えているため、脱スケー
ル後の鋼板表面にはスケールが残存しており、表面性状
は不良であった。
ｏ．１〜８については、いずれもＱ2 がＱ1 以下である
ため、脱スケール後の鋼板表面にスケールの残存が認め
られなかった。また、表面が平滑で、肌荒れ等も観察さ
れなかった。それに対して、比較例の処理Ｎｏ．９〜１
２については、Ｑ2 がＱ1 を超えているため、脱スケー
ル後の鋼板表面にはスケールが残存しており、表面性状
は不良であった。
【００４６】表２に示されているように、６００℃以上
の加熱時間は、供試材Ａ〜Ｄいずれについても、比較例
に比べて本発明例の方が短い。しかし、表２に示した脱
スケール後の鋼板の硬度の測定値から判断されるよう
に、本発明例のビッカース硬度は１６０以下で比較例と
同等であり、十分な焼鈍効果が得られていることが裏付
けられた。
の加熱時間は、供試材Ａ〜Ｄいずれについても、比較例
に比べて本発明例の方が短い。しかし、表２に示した脱
スケール後の鋼板の硬度の測定値から判断されるよう
に、本発明例のビッカース硬度は１６０以下で比較例と
同等であり、十分な焼鈍効果が得られていることが裏付
けられた。
【００４７】
【発明の効果】本発明のＣｒ系ステンレス冷延鋼板の製
造方法は、 鋼板の化学組成から定まる脱スケール性の良さ：Ｑ
1 焼鈍条件から定まる脱スケール性の悪さ：Ｑ2 の２つの要素を考慮し、Ｑ1 がＱ2 を上回る条件で鋼板
の焼鈍処理を行うことを基本としている。したがって、
焼鈍後の中性塩電解法による脱スケールの際の脱スケー
ル性が極めてよく、脱スケール後の鋼板表面にはスケー
ルの残存がない。
造方法は、 鋼板の化学組成から定まる脱スケール性の良さ：Ｑ
1 焼鈍条件から定まる脱スケール性の悪さ：Ｑ2 の２つの要素を考慮し、Ｑ1 がＱ2 を上回る条件で鋼板
の焼鈍処理を行うことを基本としている。したがって、
焼鈍後の中性塩電解法による脱スケールの際の脱スケー
ル性が極めてよく、脱スケール後の鋼板表面にはスケー
ルの残存がない。
【００４８】また、脱スケールの際に比較的濃度の薄い
酸を用いることができるので、鋼板表面の肌荒れ等がな
く、表面性状がよい。さらに、脱スケール処理が容易な
ため、脱スケール設備および酸洗設備の小型化による設
備費の削減、ランニングコストの節減などの経済的効果
も得られる。
酸を用いることができるので、鋼板表面の肌荒れ等がな
く、表面性状がよい。さらに、脱スケール処理が容易な
ため、脱スケール設備および酸洗設備の小型化による設
備費の削減、ランニングコストの節減などの経済的効果
も得られる。
【００４９】このように、本発明のステンレス冷延鋼板
の製造方法は、表面性状のよいステンレス冷延鋼板を経
済的に製造できるという優れた効果を有する。
の製造方法は、表面性状のよいステンレス冷延鋼板を経
済的に製造できるという優れた効果を有する。
【図１】焼鈍処理されたステンレス鋼板表面層の化学組
成を、二次イオン質量分析法によって測定した結果の１
例を示す図である。
成を、二次イオン質量分析法によって測定した結果の１
例を示す図である。
【図２】ステンレス鋼板を焼鈍する際の加熱時間ｔ
（秒）と鋼板の温度Ｔ（℃）、（Ｔ−６００）2 および
Ｑ2 の関係の１例を示す図である。
（秒）と鋼板の温度Ｔ（℃）、（Ｔ−６００）2 および
Ｑ2 の関係の１例を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃｒ系ステンレス鋼板を冷間圧延した後、
下記式（１）の関係を充たす条件で焼鈍処理し、さらに
中性塩電解法によって脱スケール処理することを特徴と
するステンレス冷延鋼板の製造方法。 【数１】 ここで、 Ｃｒ：鋼板のＣｒ含有率（重量％） Ｓｉ：鋼板のＳｉ含有率（重量％） ｔ：加熱時間（秒） ｔ1 ：加熱開始から鋼板の温度が６００℃に達するまで
の時間（秒） ｔ2 ：加熱開始から、焼鈍温度に保持後６００℃に降下
するまでの時間（秒） Ｔ：鋼板の温度（℃）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07136389A JP3111853B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | ステンレス冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07136389A JP3111853B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | ステンレス冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08333622A true JPH08333622A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3111853B2 JP3111853B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=15174022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07136389A Expired - Lifetime JP3111853B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | ステンレス冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3111853B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5891118A (en) * | 1995-09-05 | 1999-04-06 | Kao Corporation | Absorbent article |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101703464B1 (ko) | 2013-03-29 | 2017-02-06 | 닛폰 스틸 앤드 스미킨 스테인레스 스틸 코포레이션 | 브레이징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판, 열 교환기, 열 교환기용 페라이트계 스테인리스 강판, 페라이트계 스테인리스강, 연료 공급계 부재용 페라이트계 스테인리스강 및 연료 공급계 부품 |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP07136389A patent/JP3111853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5891118A (en) * | 1995-09-05 | 1999-04-06 | Kao Corporation | Absorbent article |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3111853B2 (ja) | 2000-11-27 |
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