JP5986705B2

JP5986705B2 - 耐点錆性に優れたブライト鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JP5986705B2
Application number: JP2012083430A
Authority: JP
Inventors: 貴寛前田; 栄治鷺
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2012-04-01
Filing date: 2012-04-01
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2032-04-01
Also published as: JP2013212514A

Description

本発明は、耐点錆性に優れたブライト鋼板およびその製造方法に関するものである。

従来から、低炭素鋼からなるブライト鋼板は次のような工程で製造されている。即ち、圧延ロールの他に各種の小径非圧延ロールを使用した冷間圧延装置を通して、鋼板を冷間圧延する。そして、この鋼板を電解清浄装置で圧延時の油脂を除去し、次に焼鈍装置で焼鈍処理する。その後に、ブライトロールを使用した調質圧延装置で調質圧延処理する。

特開平７−２５８７３３号特開平８−３３３６５４号特開平９−２６２６０３号

しかしながら、圧延時に鋼板に接する非圧延ロールの粗度により、圧延後の鋼板表面、特に張力のかかるエッジ部に微小のピンホール疵が発生する。その後、電解清浄ラインで鋼板表面に付着している圧延油を清浄する。その際、エッジのピンホール疵部に付着した圧延油等の汚れ分が、十分に清浄されないまま次工程の焼鈍工程に送られる。

焼鈍工程は、生産性の観点から連続焼鈍設備を用いることが一般的であるが、ブライト製品の場合、その美麗な光沢を発揮するためには、多数のロールに接する連続焼鈍工程への通板は適切とは言えず、バッチ焼鈍を用いることになる。しかし、バッチ焼鈍に帯鋼製品を適用した場合、次工程の調圧工程に通板可能な温度まで冷却するためには、焼鈍完了後に数日程度の冷却時間を必要とする。その間、ずっと焼鈍用のレトルトに格納し続ければ、バッチ焼鈍設備の能力を著しく阻害するため、１００℃前後の温度まで冷却した後に、焼鈍用のレトルトから払い出す。

そして、防錆室等に載置して調圧工程に通板可能な温度まで冷却されるのを待つのが一般的である。防錆室には密閉タイプのものもあるが、多数の製品を順次製造する場合は、密閉タイプのものは適さない。このため、簡易式防錆室が適用されることになるが、その場合、防錆力は限定されたものとなり、冷却の間に鋼板のエッジ部に錆を生じることがある。特に、ブライト製品の場合は、自動車のヘッドランプの反射板等に適用するため、目視では判然としないような微小な錆もその品質を大幅に損なう。しかも、その微小な錆は冷間圧延されたままの表面肌では検知できず、調圧工程を経て、製品検査の段階に至ってから検知されるため、歩留まりのロスはもちろん、作業効率の点からもそのロスは多大なものとなる。ここで、防錆室の雰囲気は、乾燥大気で、湿度７０％以下、より好ましくは６０％以下である。

本発明が解決しようとする課題は、冷間圧延鋼板のピンホール状錆の発生を可及的に防止できるような、耐点錆性に優れたブライト鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１課題解決手段であるブライト鋼板は、光沢度（Ｇｓ）が３５０〜５００，中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.０１〜０.０９μｍの表面を有する低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板である。

本発明の第２課題解決手段である低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板の製造方法は、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.２０〜０.４０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が５.０μｍ以下の表面を有する低炭素鋼からなる冷間圧延鋼板に対し、焼鈍処理してから、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.１μｍ以下のブライトロールを使用して調質圧延処理するものである。

本発明の第３課題解決手段である低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板の製造方法は、複数段の圧延ロールスタンドの、最終段とその手前の段の出口に設けられた非圧延ロールとして、粗さ曲線の高さ方向の偏りの指標（Rｓｋ）が−０.５以下，表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２.５〜３.０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下に仕上げ研磨されてなるものを使用し、前記装置を通して低炭素鋼からなる鋼板を冷間圧延し、次いで、前記鋼板を焼鈍処理し、次いで、前記鋼板を中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.１μｍ以下のブライトロールを使用して、調質圧延処理するものである。

ここで、本発明の前記の数値限定をする理由は、次の通りである。
ブライト鋼板に関し、用途として車のヘッドライトの反射板やストーブの反射板に使用されるが、それらの製品において所定の機能を充足するためのものである。

冷間圧延鋼板に関し、最終のブライト製品とする際に、ある程度の加工性と前記ブライト鋼板のスペック（仕様・数値）を満足するためである。原板粗度が粗すぎると、所定の光沢を出すためには圧延率（伸率）を大きくする必要があるが、その場合、鋼板が硬質化してしまい、所定の加工性が得られないという問題がある。

非圧延ロールに仕上げ研磨加工を施すに際し、粗さ曲線の高さ方向の偏りの指標（Ｒｓｋ）が−０.５以下，表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２.５〜3.０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下となるようにする理由は、ある一定の粗度（Ｒａ）を保ちながら、指標（Ｒｓｋ）が−０.５以下とすることで、ロールの凸面を少なくし、板への押し込み疵（ピンホール疵）を防止するためである。Ｒａを限定するのは、低すぎるとロールが滑り、高すぎるとＲｍａｘ値が入らなくなる（ピンホール疵が出る）ためである。

ここで、前記指標（Ｒｓｋ）については、関連するＪＩＳＢ０６０１：２００１
（平成１３年１月２０日改正）のもので、（４．２．３輪郭曲線のスキューネス）に定義された次のものである。

本発明により、冷間圧延鋼板のピンホール状錆の発生を可及的に防止できるようになった。

本発明の鋼板の製造に係わる工程の説明図で、冷間圧延設備の非圧延ロール使用箇所の説明図である。本発明の鋼板の製造に係わる工程の説明図で、図１ａの工程後の工程の説明図である。ピンホール疵発生ありの非圧延ロール（第４段出口）粗度のプロファイの線図である。ピンホール疵発生なしの非圧延ロール（第４段出口）粗度のプロファイリングの線図である。ピンホール状錆の発生重量と発生率の推移を示すグラフである。

以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明する。図１ａに示すように、ブライト鋼板の製造に使用する冷間圧延設備１０において、鋼板Ａは４段の圧延ロールスタンドＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４（ワークロールＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３，ＷＲ４を持つ）を経て圧延され、ブライドルロール８を経て巻取ロール９に巻き取られる。そして、各スタンドの出口に板押さえロール１，テンションメーターロール２，ビリーロール３（最終第４段スタンドＳ４）が設けられている。

また、最終第４段スタンドＳ４とブライドルロール８との間に、形状検出ロール（テンションメーター機能を含む）４，ブライドル前ピンチロール（上下）５，連単切替ロール６が設けられ、ブライドルロール８と巻取ロール９との間に、連単切替ロール６，シャー前ピンチロール（上下）７が設けられている。

ここで、このように冷間圧延工程では、ワークロール（圧延ロール）ＷＲが板厚を薄くする。しかしそのほか、板押さえロール１，テンションメーターロール２，ビリーロール３，形状検出ロール４，ブライドル前ピンチロール（上下）５，連単切替ロール６，シャー前ピンチロール（上下）７等、種々のロール（以下非圧延ロールという）が板と接している。本発明はこのような非圧延ロールに着目して原板を調査した。

即ち、図２において、ダル目のピークが見られ、これがピンホール疵を発生させていた。また、図３において、ピンホール疵が発生していないときの非圧延ロールはピークが少なく、先も尖っていない。その結果、原板のピンホール疵を見つけ、これが冷間圧延時の非圧延ロールのダル目ピークによる疵であることが判明した。

この理由として考えられることは、非圧延ロールのダル目がエッジ（張力が一番かかるところ）に集中し、極微小な押し込み疵（以下、ピンホール疵）を発生させることである。そして、その後の工程で、このピンホール疵を起因とした極微小な点錆（以下、ピンホール状錆）を発生させており、同じ仕掛りでも錆の発生するものとしないものがある。

このことから、前記対策として本発明は非圧延ロールの仕様を見直し、造り込み工程の変更を行うことで、ピンホール疵を防止しようとするものである。

従来の加工方法では、非圧延ロールに対し、表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が３.２±０.２μｍとなるように第１研磨およびショット加工を施し、次に前記非圧延ロールに対して硬質クロムメッキを施し、その後、表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２.５〜３.０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下になるように仕上げていた。

そこで、本発明においては、非圧延ロールに対し、粗さ曲線の高さ方向の偏りの指標（Ｒｓｋ）が−０.５以下，表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２.５〜３.０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下になるように仕上げ研磨加工を施す。

このような非圧延ロールを使用した前記冷間圧延装置１０を通して、鋼板を冷間圧延する。そして、図１ｂに示すように、この鋼板を電解清浄装置２０で圧延時の油脂を除去し、次にタイトコイル焼鈍装置３０で焼鈍処理する。その後に、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.１μｍ以下のブライトロールを使用した調質圧延装置４０で調質圧延処理する。このように前記工程を経て、低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板が得られたのである。

（１）板押さえロール１
・直径２３０〜２２３ｍｍ
・表面粗さ（μｍ）
第３段Ｒｓｋ−１.１４８，Ｒａ２.７８２，Ｒｍａｘ２３.８５
第４段Ｒｓｋ−１.００８，Ｒａ２.７２５Ｒｍａｘ１８.９０
（２）テンションロール２
・直径２３０〜２２３ｍｍ
・表面粗さ（μｍ）
Ｒｓｋ−０.５４８，Ｒａ２.６５６，Ｒｍａｘ１６.２５
（３）ビリーロール３
・直径２３０〜２２３ｍｍ
・表面粗さ（μｍ）
Ｒｓｋ−１.５８７，Ｒａ２.５７９，Ｒｍａｘ１８.５０
（４）ブライトロール
・直径５３０〜５６０ｍｍ
・表面粗さ（μｍ）Ｒａ０.０６μｍ以下
（５）冷間圧延鋼板の表面粗さ（μｍ）
ＷＳＣＮＤＳ
Ｒａ０.２４０.２００.２３
Ｒｍａｘ１.８１１.７３２.５０
ここで、ＷＳ：鋼板の圧延機に対する作業側端より１０ｍｍの位置
ＣＮ：鋼板のコイル幅の中心部の位置
ＤＳ：鋼板の圧延機に対する駆動側端より１０ｍｍの位置
（６）ブライト鋼板の表面粗さ（μｍ）
ＷＳＣＮＤＳ
Ｒａ０.０２８０.０２５０.０４０
（７）ブライト鋼板の表面粗さＲａ（μｍ）と光沢度（Ｇｓ）の平均値
試料Ｎｏ.１〜２４に係るコイルのブライト鋼板の最大値（ＭＡＸ），最小値（ＭＩＮ），平均値（ＡＶＥ）を表１に示す。ここで、光沢度（Ｇｓ）は、日本電色工業株式会社製のハンディ型光沢計ＰＧ−１Ｍを用いて、投受光角６０°にて測定した。

（８）ストリップのピンホール状錆の発生状況（図４に示す）。

図４はピンホール状錆の発生状況として、横軸にロット数，縦軸の左側にピンホール状錆の発生したロットの重量，右側にピンホール状錆の発生率（各ロットの通板重量に対する錆発生重量の割合）をとり、グラフに表したものである。このグラフから解かるように、ロット７から本発明に係る非圧延ロールを使用した結果、ロット数の増加に従って、錆の発生が減少し、ロット１１〜１７で発生率がほぼ０％となっていることがわかる。

本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲を逸脱せず種々の変形を含む。

本発明は、ブライト鋼板に利用される。

Ａ鋼板
１０冷間圧延設備
２０電解清浄装置
３０タイトコイル焼鈍装置
４０調質圧延装置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４圧延ロールスタンド
ＷＲ１，ＷＲ２，ＷＲ３，ＷＲ４ワークロール
１押さえロール
２テンションメーターロール
３ビリーロール
４形状検出ロール
５ブライドル前ピンチロール
６連単切替ロール
７シャー前ピンチロール
８ブライドルロール
９巻取ロール

Claims

光沢度（Ｇｓ）が３５０〜５００，中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０.０１〜０.０９μｍの表面を有する低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板。
中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.２０〜０.４０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が５.０μｍ以下の表面を有する低炭素鋼からなる冷間圧延鋼板に対し、焼鈍処理してから、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.１μｍ以下のブライトロールを使用して調質圧延処理する低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板の製造方法。
複数段の圧延ロールスタンドの、最終段とその手前の段の出口に設けられた非圧延ロールとして、粗さ曲線の高さ方向の偏りの指標（Rｓｋ）が−０.５以下，表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が２.５〜３.０μｍ，表面最大高さ（Ｒｍａｘ）が２５μｍ以下に仕上げ研磨されてなるものを使用し、前記装置を通して低炭素鋼からなる鋼板を冷間圧延し、次いで、前記鋼板を焼鈍処理し、次いで、前記鋼板を中心線平均粗さ（Ｒａ）が０.１μｍ以下のブライトロールを使用して、調質圧延処理する低炭素鋼からなる耐点錆性に優れたブライト鋼板の製造方法。