JP4507680B2 - 延性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、延性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法に関する。ここで、リジングとは、プレス成形や絞り加工、曲げ加工等の加工後の成品表面に現れる圧延方向に伸長した起伏のことである。

耐リジング性を改善することを目的とした、従来のフェライト系ステンレス鋼板製造技術としては、以下のようなものがある。
１） Ｃｒ：１３〜２０％を含み、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ量を上限規制した鋼素材を熱延し、５００〜７５０℃で巻取り、これを焼鈍するにあたり、巻取り温度までは０.５℃/ｓ以上、それ以上は０.１℃/ｓ以上で加熱し、オーステナイト形成温度以下まで昇温し、３０分以下保定後冷却し、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷延焼鈍工程を施すもの（特許文献１）。
２） Ｃｒ：１３〜２０％を含み、かつＴｉ:０.１〜０.５％、Ｎｂ:０.１〜０.８％のいずれか１種又は２種を含み、Ｃ+Ｎ、Ｓｉ、Ｍｎ量を上限規制した鋼素材を熱延し、７５０℃以下で巻取り、これを焼鈍する過程で、巻取り温度までは０.１℃/ｓ以上で加熱し、７８０〜９５０℃まで昇温し、３０分以下保定後冷却し、引続き中間焼鈍を挟み、中間冷延圧下率５０％以上、最終冷延圧下率３０％以上５０％未満で圧延し、その後最終焼鈍を行って＜１１１＞//Ｎ.Ｄ.繊維組織を発達させるもの（特許文献２）。

なお、フェライト系ステンレス鋼ＳＵＳ４３０の熱延コイルの焼鈍（バッチ焼鈍）は、通常７８０〜８５０℃の温度で行われている（非特許文献１）。
特開昭５２-６６８１６号公報 特開昭５３-４８０１８号公報 日本鉄鋼協会編 鉄鋼便覧第３版III(1)圧延基礎・鋼板 第７００頁（昭和５５年５月１５日丸善発行）

上記従来技術によれば、耐リジング性と延性を改善できるが、冷間圧延およびその後の焼鈍（冷延板焼鈍）を２回以上行う、すなわち、工程の追加が必要であるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決し、工程の追加を伴わずに耐リジング性および延性に優れたフェライト系ステンレス鋼板を製造しうる、延性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、フェライト系ステンレス鋼の鋼片を、熱間圧延して熱延板とし、その後該熱延板を焼鈍し、その後酸洗し、その後冷間圧延して冷延板とし、その後該冷延板を焼鈍する工程を有するフェライト系ステンレス鋼板の製造方法において、前記熱延板焼鈍を、９７０℃以上で６〜１２時間均熱処理した後冷却する条件で行うことを特徴とする延性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法である。

本発明では、前記均熱処理終了から６５０℃までの冷却時間を２０時間以上とすることが好ましい。

本発明によれば、熱延板焼鈍を、９５０℃以上で６〜１２時間均熱処理する条件で行うようにしたから、優れた延性および耐リジング性が、１回の冷延-冷延板焼鈍により得られるという効果を奏する。

本発明に用いる出発素材としてのフェライト系ステンレス鋼の鋼片（スラブ）は、その鋼種を特に限定されないが、例えばＪＩＳに規定されるＳＵＳ４３０に好ましく用いうる。これらは通常の熱間圧延温度域でフェライト（α）＋オーステナイト（γ）の二相組織を呈するものである。また、造塊スラブ、連続鋳造スラブのいずれを用いてもよい。

熱間圧延は、通常の方法で行なえばよい。主な操業条件としては、例えばスラブ加熱温度：１１００〜１３００℃、仕上げ圧延温度：９００〜１１００℃、圧下率：４０〜９５％、仕上げ板厚：２.０〜８.０ｍｍ、巻取り温度：４００〜７００℃が挙げられる。

本発明では、熱延板焼鈍（バッチ焼鈍）は、９７０℃以上で６〜１２時間均熱処理した後冷却する条件で行う。これは、例えば図１にヒートパターン図を示すように、従来よりも高温側の条件である。これにより、γ相へのＣ、Ｎの溶解が進み、析出物としての炭窒化物が減少し、α粒の再結晶が進行し、熱延組織が改善され、その結果、後工程の冷延-冷延板焼鈍を１回としても延性が向上する。

また、上記均熱処理により、高温でα相粒界に沿って変態析出したγ相が、冷却によりα相に再変態したとき、この再変態したα相の結晶方位が元のα相と異なるものとなり、ランダムな方位となるため、後工程の冷延-冷延板焼鈍を１回としても耐リジング性が向上する。

上記均熱処理の保持温度が９５０℃未満の場合、または該均熱処理の保持時間が６時間未満の場合は、上記の延性向上および耐リジング性向上の効果は得られない。また、前記均熱処理の保持時間が１２時間を超えると延性の向上効果が飽和し、経済的にも不利である。このため本発明では、熱延板焼鈍における均熱処理の保持温度を９５０℃以上、保持時間を６〜１２時間に限定した。なお、前記保持温度は、延性向上効果の飽和の観点から、１０５０℃以下とするのが好ましい。

また、本発明では、熱延板焼鈍後のα粒の結晶方位をよりランダムにする観点から、前記均熱処理の終了から６５０℃までの冷却時間を２０時間以上とすることが好ましい。かかる冷却条件は保熱カバーによる徐冷により満足させうる。６５０℃を下回って以降は放冷でよい。

酸洗は通常の方法（硝酸電解酸洗等）で行えばよい。なお、熱延板焼鈍後酸洗前に通常の機械的なスケール除去（ショットブラスト等）を行なってもよい。また、酸洗後冷間圧延前に通常の疵取り（コイル表面研削）を行ってもよい。

冷間圧延および冷延板焼鈍は、通常の方法（連続焼鈍）で行なえばよい。なお、冷延板焼鈍の主な操業条件としては、到達保持温度：８００〜９５０℃、保持時間：１５秒〜１２０秒が挙げられる。

表１に示す化学組成を有するＳＵＳ４３０相当の連続鋳造スラブを、１２００℃に加熱し、仕上げ圧延温度：９５０℃、圧下率：９０％、仕上げ板厚：４ｍｍの条件で熱間圧延し、７５０℃で巻き取ってコイルとなし、これに、バッチ焼鈍設備にて表２に示す条件で、熱延板焼鈍を施した。

次いで、ショットブラスト-硫酸電解酸洗-コイル表面研削、を施したのち、仕上げ板厚：０.８ｍｍに冷間圧延し、次いで、連続焼鈍設備にて到達保持温度８８０℃、保持時間３０秒の条件で、冷延板焼鈍を施した。

前記均熱処理終了後、６５０℃までの冷却は、バーナーで加熱されている保熱カバーをコイルに覆い行った。冷却時間に関しては、バーナー出力をコントロールすることにより２１時間、１８時間の差を実現させた。

冷延板焼鈍後の鋼板についてＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠してＬ（圧延方向に対し平行な方向）、Ｃ（圧延方向に対し直角な方向）、Ｄ（圧延方向に対し４５°の方向）の３方向で引張試験を行い、伸びを測定した。また、上記と同一Ｌ方向引張試験片を用い、１５％引張試験後の表面を目視観察し、リジング発生なしを○印、部分的な発生を△印、全面発生を×印としてリジングを評価し、かつ、試験片表面のうねりを接触式表面粗度計で引張方向に垂直な方向に測定した値の平均値を表面のうねり高さとして評価した。

これらの結果を表２に示す。本発明例は従来例に比べ、伸び、リジング評点ともに顕著に向上しており、１回の冷間圧延-冷延板焼鈍で加工性が向上したことがわかる。また、図２（ａ）および（ｂ）に熱延板焼鈍後の本発明例Ｎｏ．１および従来例Ｎｏ．３、図３（ａ）および（ｂ）に冷延板焼鈍後の本発明例Ｎｏ．１および従来例Ｎｏ．３についての光学顕微鏡観察組織（紙面の左右方向がＬ方向に相当）をそれぞれ示す。図２より、本発明例では、粒が均一に成長していることがわかる。これにより、冷延板焼鈍後の耐リジング性が向上した。また、図３より、本発明例では、微小炭窒化物と思われる微細な析出物が少ないことがわかる。これにより延性が向上した。

また、均熱処理終了後、６５０℃までの冷却時間について、本発明例Ｎｏ．１は２１時間、本発明例Ｎｏ．２は、１８時間であり、その結果、リジング評価は、Ｎｏ．１の２１時間が○印であり、全くリジングが発生しておらず、Ｎｏ．２の１８時間は△印で、部分的にリジングが発生したことがわかる。

本発明は、フェライト系ステンレス鋼板の製造工程に利用することができる。

本発明の熱延板焼鈍条件の１例を従来例と比較して示すヒートパターン図である。 熱延板焼鈍後の鋼板組織を本発明例Ｎｏ．１と従来例Ｎｏ．３とで比較して示す光学顕微鏡組織写真の複写図である。 冷延板焼鈍後の鋼板組織を本発明例Ｎｏ．１と従来例Ｎｏ．３とで比較して示す光学顕微鏡組織写真の複写図である。

Claims (2)

1. フェライト系ステンレス鋼の鋼片を、熱間圧延して熱延板とし、その後該熱延板を焼鈍し、その後酸洗し、その後冷間圧延して冷延板とし、その後該冷延板を焼鈍する工程を有するフェライト系ステンレス鋼板の製造方法において、前記熱延板焼鈍を、９７０℃以上で６〜１２時間均熱処理した後冷却する条件で行うことを特徴とする延性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
2. 前記均熱処理終了から６５０℃までの冷却時間を２０時間以上とすることを特徴とする請求項１記載の延性および耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。

Images