JPS607706B2 - 梨地肌オ−ステナイト系ステンレス鋼材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表面組度が従釆より大きい梨地肌を有するオー
ステナィト系ステンレス鋼材の製造方法、詳しくは鋭敏
化熱処理により結晶粒界に故意にクロムカーバィドを析
出させ、そのクロムカーバィドの隣接部に生じたクロム
欠乏部が腐食されやすいという性質を利用した表面粗度
が従来より大きい梨地肌を有するオーステナィト系ステ
ンレス鋼材の製造方方法に関する。

最近オーステナィト系ステンレス鋼材、とくに鋼板の用
途として、無機物や有機物を被覆したり、あるいは梨地
肌のコントラストを明確にしたいため、梨地肌の表面粗
度の大きいものを要求する用途が各種生じてきている。

ところで従来の梨地肌オーステナィト系ステンレス鋼材
の製造方法としては、表面にショットプラストやへヤラ
インを施す方法、液体フオーニングなどを行う方法、あ
るいは塩化第二鉄溶液や硝弗酸などの腐食液にて表面を
腐食する方法などが一般に用いられているが、これらの
方法においては粒度のできる限り粗い研摩材を用いても
、また最適の腐食条件で実施しても、上記用途に通した
表面粗度の梨地肌鋼材を製造することは困難であった。
すなわち、梨地肌オーステナィト系ステンレス鋼板をシ
ョットプラスト加工法（粒度＃８０のガラスビーズを圧
力６ｋ９で吹き付けた）、エンドレスペーパー研摩法（
粒度＃３０のアルミナ粉からなるエンドレスベーパー使
用）、塩化第二鉄溶液腐食法（塩化第二鉄３の重量％と
塩酸５容量％とを含む混酸を５０〜６０００に加温し、
それに８分間浸債）、および硝弗酸溶液腐食法（硝酸５
容量％と弗酸５容量％とを含む混合溶液を５０〜６００
０に加温し、それに８分間浸積）で製造したものの表面
粗度を触針式表面粗度計（以下単に粗度計という）で測
定した場合の表面粗度は第１図に示す如く高々Ｒｍａｘ
２０〜３０仏である。表面粗度がこのような程度の大き
さでは被覆物を被覆しても、被覆物との密着性の悪いオ
ーステナィト系ステンレス鋼板の場合、十分なるアンカ
ー効果は得られず、被覆物の密着性は不十分であり、ま
た被覆物を被覆しない状態で使用するにしても、梨地の
コントラストは少し離れると十分把握できないものであ
った。本発明は表面粗度が従来の方法で製造したものよ
り大きく、従ってアンカー効果による被覆物との密着性
に殴れ、かつ梨地のコントラストも明確となった梨地肌
オーステナィト系ステンレス鋼材の製造方法の提供を目
的とするものである。

本発明の目的達成のため、本発明者等が考えた製造方法
は鋼材表面に腐食液にて局部的に浸食されやすい部分を
ミクロ的に無数作り、その部分を腐食液にて腐食する方
法である。上記腐食液にて局部的に浸食されやすい部分
をミクロ的に無数作る方法として、本発明者等が考えた
方法は鋭敏化熱処理を施す方法である。この鋭敏化熱処
理は耐食性を最重要視するステンレス鋼においては、そ
の耐食性を最も悪くする処理として嫌われているのであ
るが、本発明の場合これを故意に施して、逆に利用せん
とするものである。すなわち、オーステナイト系ステン
レス鋼は４００〜８５０ｏＣの範囲を徐冷またはこの範
囲に加熱されると、第２図Ａに示すように、その結晶粒
界にクロムカーバイド（Ｃｒ２３Ｃ６）を析出し、その
結果、その隣接部のクロム量が少なくなり、クロム欠乏
部が生じる（このクロム析出温度範囲内で熱処理し、ク
ロムカーバィドを析出させることを鋭敏化熱処理という
）。

ところで結晶粒の大きさはミクロン単位であるので、ク
ロムカーバィドの析出はミクロ状に局部的に無数起り、
それに伴って同じ状況でクロム欠乏部を生じる。しかし
て、前記クロム欠乏部は腐食液を作用させると優先的に
腐食されるので、塩化第二鉄溶液、硫酸または硝弗酸の
ような腐食性の強い塩類溶液や酸溶液、またはこれらの
混合溶液を作用させると、優先的に容易に腐食され、そ
の結果、表面部に存在する結晶粒は脱落し、従来の方法
では得られない、大きな表面相度の梨地肌が得られる。
この方法で製造したオーステナィト系ステンレス鋼材の
梨地肌の表面組度は粗度計で測定するとＲｍａｘ５０〜
６０仏となり、従来の方法で製造したものよりかなり大
きくなって、梨地のコントラストが深くなっており、か
つ市販の種々の合成樹脂塗料を塗装した場合にも良好な
る塗膜密着性を示している。しかしながら鋭敏化熱処理
した後、腐食液で表面を粗くしただけでは鋼材の内部を
含め、全体の結晶粒界にクロムカーバィドが析出してい
るため耐食性が悪いと同時に加工性を悪いため、加工、
用途に制限を受ける場合がある。

このため、鋼材は腐食液を作用させた後溶体化熱処理を
行い、耐食性、加工性を向上させる。第２図Ｂは第２図
Ａの鋼材を１０５０ｑｏ×２分で溶体化熱処理したもの
の組議を示すもので、クロムカーバィドは完全に溶体化
されている５ この溶体化熱処理の方法としてはアンモ
ニャクラッキングガスや水素ガスなどの還元性雰囲気下
で行う、スケールの生成しない光輝処理と、燃焼ガスや
大気などの酸化性雰囲気下で行う、スケールの生成する
一般処理とがあるが、後者の場合、電解酸洗若くは酸洗
等でスケールを除去する必要がある。ところで通常のオ
ーステナィト系ステンレス鋼材、とくに鋼板の場合など
は、結晶粒の大きさがＪＩＳ・Ｇ・０５５１（鋼のオー
ステナィト結晶粒度試験法）に規定された粒度で６〜９
番（粒径５５〜１５仏）であるので、この粒径のものを
鋭敏化熱処理後腐食液で腐食しても表面粗度が前述の５
０〜６０仏の梨地肌しか得られない。

従って、これより大きい表面相度の梨地肌オーステナィ
ト系ステンレス鋼材を製造しようとするには鋭敏化熱処
理前に予め結晶粒を大きくしておき、腐食液を作用させ
た場合に脱落する結晶粒を大きくすればよい。この結晶
粒を大きくする好適な方法としては、冷間加工後、好ま
しくは冷間加工したままの状態でその後再結晶温度で焼
純する方法である。例えば冷間圧延したままのオーステ
ナィト系ステンレス鋼板を１１５０午０で５分間再結晶
焼鈍して、結晶粒を前述したＪＩＳに規定する３番（粒
径１３０〜１５０山）程度に粗大化し、その後鋭敏化熱
処理、腐食処理を施すと、その表面粕度は粗度計で７０
〜８０〆という従来の製造方法では予想もできない粗い
梨地肌オーステナィト系ステンレス鋼板が得られる。こ
の鋼板の梨地コントラストは前述の再結晶焼鈍しないも
のより更に深くきわだつており、かつ被覆物の密着性も
一段と向上し、しかも従来の方法では到底考えられない
ように極めて優れた密着性を示す。なお、この結晶粒を
粗大化した梨地肌オーステナィト系テンレス鋼材につい
ても、加工や用途によっては、前述の如く耐食性や加工
性を必要とする場合があるので、その場合には前述した
と全く同様に溶体化熱処理を行って、上記性質を改善し
、かつ溶体化熱処理が前述の一般処理である場合には酸
洗などによりデスケーリングを行えばよし、。

以上の如く、本発明は、従来の梨地肌オーステナィト系
ステンレス鋼材の製造方法が、素材に改良を加えること
なく、梨地肌の形成方法についてのみ改良を加えていた
のに対して、製造工程において、素材にも熱処理という
改良を加えて、その梨地肌の表面組度を従来の製造方法
で製造したものより一層大きくさせ、被覆物を施したり
、梨地のコントラストの深さを要求する用途に適合でき
るようにした点に特徴を有している。

次に実施例を挙げる。

実施例 １ ＪＩＳ・Ｇ・４３０５（冷間圧延ステンレス鋼板）に規
定されたＳＵＳ３０４の鋼板（板厚０．７側、ＪＩＳ・
Ｇ・０５５１による結晶粒度８番、表面仕上が仕上）を
素材として使用し、それに温度６５０ｑｏで３０分間の
鋭敏化熱処理を施してクロムカーバィドを析出させた後
、温度５０〜６０ｑＣの硝酸５容量％と弗酸５容量％と
を含む混酸溶液に８分間浸潰して、その表面を腐食した
。

この鋼板の梨地肌表面粗度を粗度計で測定したところＲ
ｍａｘ６１ムであった。第２図Ａに鋭敏化熱処理後の結
晶組織を、また第３図ａに表面粗度測定チャートをそれ
ぞれ示す。第２図Ａより明らかな如く、クロムカーバィ
ドが結晶粒界に析出している。実施例 ２ 実施例１と同じ素材を用い、温度６００℃で４０分間の
鋭敏化熱処理を施してクロムカーバイドを結晶粒界に析
出させ、その後温度５０〜６０ｑｏの４の重量％塩化第
二鉄溶液に８分間浸潰して、その表面を腐食した。

この鋼板の梨地肌表面粗度を粗度計で測定したところＲ
ｍａｘ５４山であった。第３図ｂにこの鋼板の表面粗度
測定チャートを示す。実施例 ３ 実施例１と同じ素材を用い、かつ同じ方法で製造した梨
地肌鋼板を、大気雰囲気下にて、温度１０５０午０で２
分間の漆体化熱処理を施し、その後温度５０ｑｏの５容
量％硝酸溶液に５分間浸潰して、その表面に発生したス
ケールを落した。

この鋼板の梨地肌表面粕度は粗度計で測定したところＲ
ｍａｘ５５仏であった。

第２図Ｂは溶体化熱処理後の結晶組織を示すもので、図
から明らかなように、クロムカーバィドは溶体化されて
いる。実施例 ４ＪＩＳ・Ｇ・４３０５（冷間圧延ステ
ンレス鋼板）に規定されたＳＵＳ３０４の鋼板（板厚２
．０脚、ＪＩＳ・Ｇ・０５５１によるオーステナィト結
晶粒度７番、表面仕上狐仕上）を素材として用い、６５
％の圧下率にて冷間圧延を行い板厚を０．７柳とし、そ
の後、温度１１５０００で５分間の再結晶焼錨を行ない
、結晶粒をＪＩＳ・Ｇ・０５５１に定めるオーステナィ
ト結晶粒度３番に粗大化し、さらにその後、温度６５０
００で３び分間の鋭敏化熱処理を行ない、しかる後、温
度５０〜６０００の硝酸５容量％と弗酸５容量％とを含
む混酸溶液に浸潰して、その表面を腐食した。

この鋼板の梨地肌表面粗度は粗度計で測定したそころＲ
ｍａｘ７４山であった。第３図ｃにこの鋼板の表面粗度
測定チャートを示す。実施例 ５ 再結晶暁鈍までを実施例４と同じ素材同じ方法で行ない
、その後、温度６００ｑ０で４０分間の鋭敏化熱処理を
施し、さらに温度５０〜６０二０の４匹重量％塩化第二
鉄溶液に８分間浸潰して、その表面を腐食した。

この鋼板の梨地肌表面組度を粗度計で測定したところＲ
ｍａｘ８０山であった。第３図ｄにこの鋼板の表面粗度
測定チャートを示す。実施例 ６ 先に述べた従来の方法で製造した梨地肌オーステナィト
系ステンレス鋼板（エンドレスペーパー研摩法のものは
除く）と、実施例１、２、４および５の方法で製造した
梨地肌オーステナィト系ステンレス鋼板のそれぞれに市
販の各種合成樹脂塗料をその乾燥塗膜厚が３０〜６０仏
になるように塗装し、各塗料の最適競付若くは乾燥条件
で乾燥し、その後、ＪＩＳ・Ｇ・３３１２（着色亜鉛鉄
板）の８．５碁板目試験）に規定する方法で碁板目を描
き、しかる後に碁板目部分にセロテープをはりつけて塗
膜をはくりする碁板目セロテープはくり試験を各議料に
ついて行った。

その結果は別表に示す通りで、本発明の方法で製造した
鋼板は従来の方法で製造したものに比べ優れた塗膜密着
性を示している。とくに再結晶競鎚を行なったものは従
来のものに比べ、格段の塗膜密着性を示していることが
わかる。く注１）ａショットブラスト加工法は粒度＃８
ｏのガラスビーズを圧力６＆で吹き付けた。

ｂ硝弗酸溶液腐食法は硝酸５容量※と弗 酸５容量※とを含む梶酸溶液を５０〜６０℃Ｋ加温し、
それＫ８分間浸潰した。

ｃ塩化第こ鉄溶液腐食法は塩化第二鉄３０重量孫と塩酸
５容量％とを含む混合溶 失 液を５０〜 ０℃に加温し「それに８分問浸潰し
た。

く注２）塗膜密着性の評価 ×碁数目部の塗膜４０孫以上はくり △ ″ ４０〜１０％はくり ○ 〃 １０％以下 ◎碁板目部の塗漠はくり存し

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の製造方法による梨地肌オーステナィト系
ステンレス鋼板の粗度計による表面粗度を示し、第２図
Ａは鋭敏化熱処理後のオーステナィト系ステンレス鋼板
の金属組織をまた第２図Ｂは鋭敏化熱処理後溶体化熱処
理した場合のオーステナィト系ステンレス鋼板の金属組
織をそれぞれ示す。 第３図は実施例１〜４の梨地肌オーステナィト系ステン
レス鋼板の粗度計による表面粒度を示す。第ｌ図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステンレス鋼材を鋭敏化熱処理した後、その表面に
   腐食液を作用させて腐食し、表面を梨地状にすることを
   特徴とする梨地肌オーステナイト系ステンレス鋼材の製
   造方法。 ２ ステンレス鋼材を鋭敏化熱処理した後、その表面に
   腐食液を作用させて腐食し、表面を梨地状とし、その後
   、溶体化熱処理を施すことを特徴とする梨地肌オーステ
   ナイト系ステンレス鋼材の製造方法。 ３ スチンレス鋼材を冷間加工した後、再結晶焼鈍を施
   して結晶を粗大化し、その後鋭敏化熱処理を施し、次に
   その表面に腐食液を作用させて腐食し、表面を梨地状に
   することを特徴とする梨地肌オーステナイト系ステンレ
   ス鋼材の製造方法。 ４ ステンレス鋼材を冷間加工した後、再結晶焼鈍を施
   して結晶を粗大化し、その後鋭敏化熱処理を施し、次に
   その表面に腐食液を作用させて腐食し、表面を梨地状に
   した後、溶体化熱処理を施すことを特徴とする梨地肌オ
   ーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法。