JPH10130734A

JPH10130734A - ロール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH10130734A
Application number: JP7759797A
Authority: JP
Inventors: Itaru Tajima; 至田島; Atsuhiko Kuroda; 篤彦黒田; Shigeji Ishiyama; 成志石山
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-05-19
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3297798B2

Abstract

(57)【要約】【課題】時効熱処理を行わなくとも、耐ポケットウェー
ブ性に優れたロール成形用オーステナイト系ステンテス
鋼板を製造する方法を提供する。【解決手段】重量％で、C:0.08%以下、N:0.04〜0.2%、Mn:0
〜2%、Si:0.1〜2%、P:0.04%以下、Ni:7.5〜10%、Cu:0.1〜3
%、Nb:0.1〜0.8%、Mo:0.1〜5%、Cr:16〜25%で、残部がFeお
よび不可避的不純物からなる化学組成のオーステナイト
系ステンレス鋼の熱延板に圧延率30〜50%の1回目の冷間
圧延を施した後、1000〜1150℃で1.5〜10分間保持する中
間焼鈍を行い、冷延焼鈍板の温度を100℃以下まで下げた
後に、圧延率65〜80% の2回目の冷間圧延を施し、その後、
1000〜1150℃で1.5〜10分間保持する最終焼鈍を行う工
程を含む方法によって製造する。なお、1回目と2回目の
冷間圧延の総圧延率が78〜88% で、かつ(2回目の冷間圧
延の圧延率)/(1回目の冷間圧延の圧延率)>1.4を満たす
ものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐ポケットウェー
ブ性に優れたロール成形用オーステナイト系ステンレス
鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、ロール成形用オーステナイト系ス
テンレス鋼のカットシート状の鋼板または鋼帯（以下両
者を合わせて単に鋼板と記す）を製造するには、スラブ
に熱間圧延を施した後、焼鈍、酸洗を行い、さらに１回
の冷間圧延または中間焼鈍をはさんだ２回の冷間圧延を
施した後、最終焼鈍、必要に応じてさらにスキンパス圧
延が施されていた。

【０００３】この方法で製造されたオーステナイト系ス
テンレス鋼板にロール成形加工を行う場合、ポケットウ
ェーブが発生し、加工品の外観を損なうことが問題とさ
れていた。ポケットウエーブとは、図１で示すように、
鋼板にロールによる圧延を施した際に、鋼板の表面の一
部が、凹凸になる現象である。

【０００４】ポケットウェーブを発生させないオーステ
ナイト系ステンレス鋼板を製造する方法として、特開平
４−１６８２２７号公報には、冷間圧延、最終焼鈍およ
びスキンパス圧延を施した後、３００〜７００℃の温度
で５秒以上５０時間以下の時効熱処理を施す方法が開示
されている。しかしこの方法は、時効熱処理を施す必要
があり、工程が１つ増えるため余分な手間とコストがか
かるという欠点がある。また、この方法は、スキンパス
圧延工程の後に時効熱処理を施すので、スキンパス圧延
によって得られていた鋼板の光沢が失われる。さらにこ
の方法は、時効熱処理によって鋼板の表面に発生した酸
化スケールを除去するための酸洗工程が増えるという欠
点もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、時効
熱処理を行わなくとも、耐ポケットウェーブ性に優れた
ロール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板を製造す
ることができる方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のロ
ール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法
にある。

【０００７】『重量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｎ：
０．０４〜０．２％、Ｍｎ：０〜２％、Ｓｉ：０．１〜
２％、Ｐ：０．０４％以下、Ｎｉ：７．５〜１０％、Ｃ
ｕ：０．１〜３％、Ｎｂ：０．１〜０．８％、Ｍｏ：
０．１〜５％、Ｃｒ：１６〜２５％で、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる化学組成のオーステナイト系
ステンレス鋼の熱延板に圧延率３０〜５０％の１回目の
冷間圧延を施した後、１０００〜１１５０℃で１．５〜
１０分間保持する中間焼鈍を行い、冷延焼鈍板の温度を
１００℃以下まで下げた後に、圧延率６５〜８０％の２
回目の冷間圧延を施し、その後、１０００〜１１５０℃
で１．５〜１０分間保持する最終焼鈍を行うことを特徴
とするロール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板の
製造方法。

【０００８】ただし、１回目と２回目の冷間圧延の総圧
延率は７８〜８８％を満たし、１回目と２回目の冷間圧
延の圧延率は、（２回目の冷間圧延の圧延率）／（１回
目の冷間圧延の圧延率）＞１．４の条件を満たすものと
する。』本発明方法の一例として、最終焼鈍後、さらに圧延率
０．３〜０．７％のスキンパス圧延を施すこともでき
る。これにより、表面がなめらかで光沢が良いロール成
形用オーステナイト系ステンレス鋼板を製造することが
できる。

【０００９】ここでいう冷間圧延前の「オーステナイト
系ステンレス鋼の熱延板」とは、上記で規定された組成
を有するものであって、通常の熱間圧延が施されて板状
に形成され、厚さは２〜４ｍｍ程度のものである。熱間
圧延後に焼鈍、酸洗が行われているものであっても構わ
ない。

【００１０】この鋼板に圧延率３０〜５０％の１回目の
冷間圧延を施す。ここでいう「圧延率」とは、（ｎ回目
の冷間圧延による板厚減少／ｎ回目の冷間圧延前の板
厚）×１００で定義されるものである（本発明にあって
は、ｎは１または２である）。冷間圧延は、圧延率以外
は通常の条件で行えばよく、例えばロール圧延機を用い
て、１００℃以下の熱延板に圧延を施す。

【００１１】１回目の冷間圧延の後に、冷延板を焼鈍ラ
イン等で加熱し、１０００℃〜１１５０℃で１．５〜１
０分間保持する中間焼鈍を行う。中間焼鈍後の冷延焼鈍
板は空冷等によって１００℃以下まで温度を下げた後に
圧延率６５〜８０％の条件で２回目の冷間圧延を行う。
その際、１回目と２回目を合わせた冷間圧延の総圧延率
が７８〜８８％で、かつ（１回目の冷間圧延の圧延率）
／（２回目の冷間圧延の圧延率）＞１．４の条件を満た
さなければならない。ここでいう「総圧延率」とは、
（１回目と２回目の冷間圧延による板厚減少／冷間圧延
前の熱延板の板厚）×１００で定義されるものである。

【００１２】２回目の冷間圧延の後に、１０００℃〜１
１５０℃で１．５〜１０分間保持する最終焼鈍を行う。

【００１３】最終焼鈍後の工程としては、鋼板の表面を
なめらかにするとともに光沢を持たせるために必要に応
じて圧延率０．３〜０．７％のスキンパス圧延を施して
もよい。スキンパス圧延は、圧延率を除いては何ら特別
な方法ではない。スキンパス圧延を施す際の鋼板の温度
は、１００℃以下にしておくのが好ましい。

【００１４】本発明で製造するオーステナイト系ステン
レス鋼板はロール成形に用いられる素材である。例え
ば、ロール成形装置を用いて角波形状やスパンドレル形
状に成形されてステンレス鋼製の壁材や屋根材等の用途
に使用される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。

【００１６】なお、本発明において、化学組成の「％」
の表示は「重量％」を意味する。

【００１７】（１）化学組成についてＣ：Ｃは溶解原料等から不可避的に混入してくる不純物
元素であり、少ない方が望ましい。含有量の上限は０．
０８％とする。この量を超えると耐粒界腐食性が著しく
低下するからである。

【００１８】Ｎ：Ｎは耐ポケットウェーブ性を向上させ
る作用がある。その効果を得るためには、０．０４％以
上含有させる必要がある。しかし、０．２％を超えると
その効果は飽和するだけでなく、耐食性および冷間成形
性が悪化する。したがって、含有量を０．０４〜０．２
％とした。

【００１９】Ｍｎ：Ｍｎは添加しなくてよいが、添加す
ればオーステナイト相を安定化し高価なＮｉの添加量を
減らすことができる。この安定化効果をより発揮させる
ためには０．５％以上含有させるのが好ましい。また、
２％を超えて含有させるとロール成形性や耐食性が悪化
する。したがってＭｎを添加する場合には、含有量を
０．５〜２％とするのが望ましい。

【００２０】Ｓｉ：Ｓｉは、溶鋼の脱酸剤として必要な
元素であり、少なくとも０．１％以上含有させる必要が
ある。しかし含有量が２％を超えると熱間加工の際に脆
化するとともに硬くなりロール成形性が悪化する。した
がって、含有量を０．１〜２％とした。

【００２１】Ｐ：Ｐは溶解原料等から不可避的に混入し
てくる不純物元素であり、少ない方が望ましい。含有量
の上限は０．０４％とする。この量を超えると熱間加工
性および耐食性が悪化するからである。

【００２２】Ｎｉ：Ｎｉはオーステナイト組織を安定さ
せるために必要な元素である。その効果を得るために少
なくとも７．５％以上含有させる必要がある。しかしＮ
ｉの含有量が１０％を超えると耐ポケットウェーブ性が
低下する傾向がある。また高価なＮｉを１０％以上含有
させると製造コストが上昇してしまう。したがって含有
量を７．５〜１０％とした。

【００２３】Ｃｕ：Ｃｕは耐食性を向上させる元素であ
る。本発明方法で製造したオーステナイト系ステンレス
鋼板は、壁材や屋根材等として使用されることがあり、
優れた耐食性を備えていることが要求される。したがっ
て、Ｃｕを含有させる。ただし、含有量が０．１％未満
では、孔食の進行を抑制する効果がほとんどないため、
０．１％以上含有させる必要がある。また３％を超えて
含有させると、ロール成形性が悪化する。したがって、
含有量を０．１〜３％とした。

【００２４】Ｎｂ：Ｎｂは耐食性を向上させるために添
加する元素である。含有量が０．１％未満では、炭化物
の粒界析出を抑制する効果が認められず耐食性を改善で
きない。また、０．８％を超えて含有させると炭窒化物
が増加し、ロール成形性が悪化する。したがって含有量
を０．１〜０．８％とした。

【００２５】Ｍｏ：Ｍｏは耐食性を向上させるために添
加する元素である。孔食の進行を抑制するためには０．
１％以上含有させる必要がある。また、５％を超えて含
有させるとその効果が飽和するとともに鋼板が硬くなり
ロール成形性が悪化する。さらに高価なＭｏを５％を超
えて含有させると製造コストが上昇する。したがって、
含有量を０．１〜５％とした。

【００２６】Ｃｒ：Ｃｒは耐食性を向上させるために添
加する元素である。その効果を得るためには、１６％以
上含有させる必要がある。しかし、Ｃｒの含有量が２５
％を超えるとロール成形性が低下するだけでなく、製造
コストが上昇する。したがって、その含有量を１６〜２
５％とした。

【００２７】（２）２回の冷間圧延、中間焼鈍および最
終焼鈍の条件について本発明は２回の冷間圧延を行うことにより耐ポケットウ
ェーブ性を向上させることを特徴とする。冷間圧延の回
数を２回としたのは、冷延焼鈍板の深絞り加工性を評価
する値であるｒ値の面内異方性｜Δｒ｜を低くすること
ができるからである。｜Δｒ｜が低ければ、鋼板の耐ポ
ケットウェーブ性は向上する。２回の冷間圧延を施した
鋼板は、１回の冷間圧延を施したものより｜Δｒ｜を小
さくすることができ、耐ポケットウェーブ性をより向上
させる。

【００２８】１回目の冷間圧延の圧延率を３０〜５０％
とした理由は、３０％未満では｜Δｒ｜を低く抑える効
果が薄れ、ロール成形の際に大きなポケットウェーブが
発生するからである。また、５０％を超えるとポケット
ウェーブが大きくなることが実験によって確かめられた
からである。

【００２９】また、２回目の冷間圧延の圧延率を６５〜
８０％とした理由は、６５％未満では、｜Δｒ｜を低く
抑える効果が薄れ、ロール成形の際に大きなポケットウ
ェーブが発生するからである。また、８０％を超えると
ポケットウェーブが大きくなることが実験によって確か
められたからである。

【００３０】さらに１回目と２回目の冷間圧延の総圧延
率を７８〜８８％および（２回目の冷間圧延の圧延率）
／（１回目の冷間圧延の圧延率）＞１．４、の条件を満
たす必要があるのは、この条件を満たさない冷間圧延を
施すとロール成形の際に大きなポケットウエーブが発生
する恐れがあるからである。

【００３１】図２は、１０８０℃〜１１００℃で中間焼
鈍および最終焼鈍を行う場合における、１回目の冷間圧
延の圧延率と２回目の冷間圧延の圧延率とポケットウェ
ーブの発生状況を示したものである。図中の○はポケッ
トウェーブがほとんど発生しておらず、耐ポケットウェ
ーブ性が非常に良好、△は小さなポケットウェーブしか
発生しておらず、耐ポケットウェーブ性が良好、×は大
きなポケットウェーブが発生しており、耐ポケットウェ
ーブ性が不良であることを示す。図２より、１回目の冷
間圧延の圧延率が３０〜５０％、２回目の冷間圧延の圧
延率は６５〜８０％で、かつ冷間圧延の総圧延率が７８
〜８８％（図２中では曲線との間の領域）、（２回
目の冷間圧延の圧延率）／（１回目の冷間圧延の圧延
率）＞１．４の場合（図２中では直線より下部の領
域）に耐ポケットウェーブ性が良好であることがわか
る。

【００３２】１回目の冷間圧延後の中間焼鈍および２回
目の冷間圧延後の最終焼鈍の温度は、ともに１０００〜
１１５０℃の範囲とする。１０００℃未満では再結晶化
が不十分で焼鈍の効果が得られない場合があり、１１５
０℃を超えると結晶粒が粗大化しすぎてロール成形性が
悪化することがある。また、焼鈍時間は１．５〜１０分
とした。１．５分未満では再結晶化が不十分で、オース
テナイト系ステンレス鋼板が十分に軟化しない場合があ
る。また、１０分を超えるような焼鈍は不必要であり、
経済的でない。そこで、焼鈍時間を１．５〜１０分とし
た。

【００３３】（３）スキンパス圧延について本発明の方法は、得られる鋼板の表面をなめらかにする
とともに光沢を良くするために、必要に応じて最終焼鈍
後にスキンパス圧延を施す工程を含んでもよい。

【００３４】スキンパス圧延を行う場合には、耐ポケッ
トウェーブ性を損なうことなく、鋼板表面の一層のなめ
らかさと光沢を得るために、スキンパス圧延の圧延率を
０．３〜０．７％に規定する。圧延率が０．３％未満で
は、鋼板の表面のなめらかさと光沢がスキンパス圧延を
施さない場合のそれと同程度あり、スキンパス圧延を施
す意味がない。圧延率が０．７％を超えると、引張り応
力に対する鋼板の比例限界や耐力が低下し、耐ポケット
ウェーブ性が不良となる。

【００３５】

【実施例】表１に示すＡ〜Ｑの化学組成をもつオーステ
ナイト系ステンレス鋼のスラブを１２００℃に加熱した
後、熱間圧延を施して厚さ１．８〜４．０ｍｍ厚の熱延
板に加工した。

【００３６】

【表１】

【００３７】その後、Ａ〜Ｎの熱延板には、表２に示す
１回目の冷間圧延を施して、厚さ１．０〜３．０ｍｍの
冷延板に加工し、ついで、１０８０〜１１００℃で６分
間保持する中間焼鈍を行った。その後、表２に示す２回
目の冷間圧延を施して厚さ０．４１〜０．４２ｍｍの冷
延焼鈍板に加工し、最後に１０８０〜１１００℃で５分
間保持する最終焼鈍を行ってオーステナイト系ステンレ
ス鋼板に仕上げた。

【００３８】一方、Ｏ〜Ｑの熱延板には、１回目の冷間
圧延と中間焼鈍は行わず、表２で示す２回目の冷間圧延
と上記した最終焼鈍を施してオーステナイト系ステンレ
ス鋼板に仕上げた。

【００３９】なお、Ａ〜Ｑの全てのオーステナイト系ス
テンレス鋼板に、最終焼鈍後の時効熱処理は施さなかっ
た。

【００４０】

【表２】

【００４１】上記方法で製造したＡ〜Ｑのオーステナイ
ト系ステンレス鋼板に対して図１に示すような圧延方向
２の方向にロール成形加工を施して、スパンドレル形状
に仕上げ、この成形品に生じたポケットウェーブ３の大
きさと圧延率との関係を調査した。

【００４２】表２に、冷間圧延率、総圧延率、波高さ
（ｈｗ）、冷間圧延後の板厚を示した。ポケットウェー
ブを測定した位置は、ポケットウェーブの起伏の最も激
しい平坦部中央とした。ポケットウェーブの大小の評価
方法としては、成形品の平坦中央部１ｍあたりの（ポケ
ットウェーブの高さ／ポケットウェーブの幅）の総和を
表す波高さｈｗを用いた。

【００４３】波高さｈｗが１２×１０^-3ｍｍ未満の鋼板
を耐ポケットウエーブ性が良好、波高さｈｗが１２×１
０^-3ｍｍ以上の鋼板を耐ポケットウエーブ性が不良と評
価した。

【００４４】波高さｈｗが１２×１０^-3ｍｍ未満のオー
ステナイト系ステンレス鋼板は、耐ポケットウェーブ性
に優れ、ロール成形用の素材として十分利用できるもの
である。

【００４５】表２から、本発明方法で製造したオーステ
ナイト系ステンレス鋼板は、優れた耐ポケットウェーブ
性を備えることがわかる。

【００４６】上記の発明の方法によって製造したＤ、
Ｇ、Ｈ、ＫおよびＬの化学組成のオーステナイト系ステ
ンレス鋼板に様々な圧延率のスキンパス圧延を施した。

【００４７】これらの鋼板に発生したポケットウェー
ブ、鋼板の光沢および鋼板の表面のなめらかさを測定し
た。ポケットウェーブの評価方法は上記と同じである。
鋼板の光沢の評価は、目視で行い、表３に通常の光沢を
持つと判断したものを○、良好な光沢を持つと判断した
ものを◎で示した。表面のなめらかさは、ＪＩＳＢ０
６０１に準拠して表面粗さの最大高さ（Ｒｙ）を測定
し、最大高さ（Ｒｙ）が１．３μｍ以下のものを表面が
非常になめらかであると判断した。

【００４８】

【表３】

【００４９】発明の方法で製造した鋼板の表面は、非
常になめらかで光沢が良好であった。発明の方法で製
造し、スキンパス圧延を施さなかった鋼板の表面は、通
常のなめらかさで光沢も普通であった。一方、スキンパ
ス圧延の圧延率が本発明方法で規定する０．７％を超え
る圧延率で圧下して製造した鋼板は、表面が非常になめ
らかで光沢は良好であったものの、ｈｗは全て１２×１
０^-3ｍｍ以上で、大きなポケットウェーブが発生してい
たので製品としては、不良品であった。

【００５０】

【発明の効果】本発明方法により、焼鈍後に時効熱処理
を行わなくとも、耐ポケットウェーブ性に優れたロール
成形用オーステナイト系ステンレス鋼板を製造すること
ができるので、工程を一部省略できるとともに、製造コ
ストを低減することができる。本発明法により製造した
オーステナイト系ステンレス鋼板は、ロール成形の際に
ポケットウェーブが生じにくいので、製品の歩留まりを
向上させることができる。さらに必要に応じてスキンパ
ス圧延を施すことにより、表面がなめらかで光沢がある
ロール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板を製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スパンドレル形状に仕上げたオーステナイト系
ステンレス鋼板の成形品を示す図である。

【図２】本発明における、１回目の冷間圧延の圧延率と
２回目の冷間圧延の圧延率とポケットウェーブの度合い
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１・・・スパンドル成型品２・・・冷間圧延の圧延方向３・・・ポケットウェーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ：０．０８％以下、Ｎ：０．
０４〜０．２％、Ｍｎ：０〜２％、Ｓｉ：０．１〜２
％、Ｐ：０．０４％以下、Ｎｉ：７．５〜１０％、Ｃ
ｕ：０．１〜３％、Ｎｂ：０．１〜０．８％、Ｍｏ：
０．１〜５％、Ｃｒ：１６〜２５％で、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる化学組成のオーステナイト系
ステンレス鋼の熱延板に圧延率３０〜５０％の１回目の
冷間圧延を施した後、１０００〜１１５０℃で１．５〜
１０分間保持する中間焼鈍を行い、冷延焼鈍板の温度を
１００℃以下まで下げた後に、圧延率６５〜８０％の２
回目の冷間圧延を施し、その後、１０００〜１１５０℃
で１．５〜１０分間保持する最終焼鈍を行うことを特徴
とするロール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板の
製造方法。ただし、１回目と２回目の冷間圧延の総圧延
率は７８〜８８％を満たし、１回目と２回目の冷間圧延
の圧延率は、（２回目の冷間圧延の圧延率）／（１回目
の冷間圧延の圧延率）＞１．４の条件を満たすものとす
る。
【請求項２】最終焼鈍後、さらに圧延率０．３〜０．７
％のスキンパス圧延を施すことを特徴とする請求項１に
記載のロール成形用オーステナイト系ステンレス鋼板の
製造方法。