JP7606386B2

JP7606386B2 - Stainless steel manufacturing method and stainless steel manufacturing system

Info

Publication number: JP7606386B2
Application number: JP2021058549A
Authority: JP
Inventors: 弘泰松林
Original assignee: Nippon Steel Stainless Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Stainless Steel Corp
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2024-12-25
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: JP2022155179A

Description

本発明はステンレス鋼の製造方法およびステンレス鋼の製造システムに関する。 The present invention relates to a method for producing stainless steel and a system for producing stainless steel.

従来、特許文献１に記載のように、ステンレス鋼など、金属材を基材とし、当該基材の表面に特定の物質を含む溶液を接触させた状態においてレーザ光を照射することで、当該基材の表面性状を改質する方法が存在する。 As described in Patent Document 1, there is a conventional method for modifying the surface properties of a substrate made of a metal material such as stainless steel by irradiating the surface of the substrate with a laser beam while the substrate is in contact with a solution containing a specific substance.

特開２０１１－２３５５７０号公報JP 2011-235570 A

しかしながら、一般的に、基材の表面には微細な凹凸が存在し得る。上述のような従来の方法を用いてこのような基材に対して改質を行った場合、当該基材の表面に存在する凹凸により、基材の表面とレーザ光を出射するレーザヘッドとの間の距離が不安定となる。また、当該凹凸により、基材２の表面における溶液の層の厚さも不安定になる。この場合、基材の表面に照射されるレーザのフルエンスエネルギーが照射位置によって異なる。従って、従来の方法では、基材の表面の改質の程度が不均一となり、製造されるステンレス鋼１０の品質が安定しない。 However, in general, the surface of the substrate may have minute irregularities. When such a substrate is modified using the conventional method described above, the irregularities on the substrate surface make the distance between the substrate surface and the laser head that emits the laser light unstable. Furthermore, the unevenness also makes the thickness of the solution layer on the substrate 2 surface unstable. In this case, the fluence energy of the laser irradiated on the substrate surface differs depending on the irradiation position. Therefore, with the conventional method, the degree of modification of the substrate surface is non-uniform, and the quality of the stainless steel 10 produced is not stable.

本発明の一態様は、表面が改質される程度の均一性が高められたステンレス鋼を生産することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to produce stainless steel with improved uniformity in the degree to which the surface is modified.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るステンレス鋼の製造方法は、少なくとも１種類の特定の物質を含む液体または高粘度物質を、ステンレス鋼に接触させる接触工程と、上記液体または上記高粘度物質を接触させた状態で上記ステンレス鋼にレーザ照射を行う照射工程と、を含み、上記照射工程は、上記ステンレス鋼を引張することにより該ステンレス鋼の表面が平坦になった状態において、上記レーザ照射を行う照射部との間が略一定の距離を保った状態で行われる。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing stainless steel according to one aspect of the present invention includes a contacting step of bringing a liquid or a high-viscosity substance containing at least one specific substance into contact with stainless steel, and an irradiation step of irradiating the stainless steel with a laser while the liquid or the high-viscosity substance is in contact with the stainless steel, and the irradiation step is performed in a state in which the surface of the stainless steel is flattened by stretching the stainless steel, and a substantially constant distance is maintained between the stainless steel and the irradiation section where the laser irradiation is performed.

上記の構成によると、ステンレス鋼１０の表面が改質される程度の均一性を高めることが可能となる。 The above configuration makes it possible to increase the uniformity of the degree to which the surface of the stainless steel 10 is modified.

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るステンレス鋼の製造システムは、少なくとも１種類の特定の物質を含む液体または高粘度物質を、ステンレス鋼に接触させるための接触部と、上記液体または上記高粘度物質が接触した上記ステンレス鋼にレーザ光を照射する照射部と、少なくとも上記レーザ光が照射されている間、上記ステンレス鋼を引張する引張部と、を含む。 In order to solve the above problems, a stainless steel manufacturing system according to one embodiment of the present invention includes a contact unit for bringing a liquid or a high-viscosity substance containing at least one specific substance into contact with stainless steel, an irradiation unit for irradiating the stainless steel with laser light that has been contacted by the liquid or the high-viscosity substance, and a tension unit for tensioning the stainless steel at least while the laser light is being irradiated.

本発明の一態様によれば、表面が改質される程度の均一性が高まったステンレス鋼を生産することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to produce stainless steel with a more uniform degree of surface modification.

本発明の実施形態１に係るステンレス鋼の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a stainless steel according to a first embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係るステンレス鋼を製造するために用いる製造システムの概要を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of a manufacturing system used to manufacture stainless steel according to one embodiment of the present invention. 接触工程および照射工程において用いられる部材の別の例を示す概略図である。11 is a schematic diagram showing another example of a member used in the contact step and the irradiation step. FIG. 図３に示す図をブライドルロールの軸方向から見た状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the state in which the diagram shown in FIG. 3 is viewed from the axial direction of the bridle roll. 照射部の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an irradiation unit. 照射部の別の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of the irradiation unit.

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものでは無い。また、本出願において、「Ａ～Ｂ」とは、Ａ以上Ｂ以下であることを示している。本明細書において、「ステンレス鋼」との用語は、「ステンレス鋼板」および「ステンレス鋼帯」を含む意味で用いる。また、以下に示す成分の割合は、質量％の値を示している。 [Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The following description is provided for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified. In this application, "A to B" indicates A or more and B or less. In this specification, the term "stainless steel" is used to include "stainless steel plate" and "stainless steel strip". The percentages of the components shown below are expressed as mass percent values.

＜実施形態１に係るステンレス鋼１０の構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係るステンレス鋼１０の概略断面図である。図１に示すように、ステンレス鋼製接点用部材は、ステンレス鋼１０によって形成されている。ステンレス鋼製接点用部材とは、電気・電子機器等に組み込まれる銅やアルミニウム電線を接続するハーネス等のコネクター等配線端子として用いられる部材である。また、ステンレス鋼製接点用部材は、押しボタンスイッチ等に組み込まれるメタルドーム等の接点材料としても用いられる。 <Configuration of stainless steel 10 according to embodiment 1>
Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a stainless steel 10 according to a first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, a stainless steel contact member is formed from the stainless steel 10. The stainless steel contact member is a member used as a wiring terminal such as a connector for a harness that connects copper or aluminum wires incorporated in an electric/electronic device. The stainless steel contact member is also used as a contact material for a metal dome or the like incorporated in a push button switch or the like.

また、図１に示すように、本発明の実施形態１に係るステンレス鋼１０では、基材２の表面に皮膜３を有する。また、皮膜３の最表面から２ｎｍの位置（図１において破線４で示す位置）において、皮膜３を構成する成分の割合が酸化Ｃｒ：１５～４５％、金属Ｃｒ：３～２０％、酸化Ｆｅ：８～２５％、金属Ｆｅ：１０～４０％、および特定元素：５～５６％である。さらに、ステンレス鋼１０の表面粗さＲａは、０．１７μｍ以上である。皮膜３の最表面から２ｎｍの位置における元素（成分）の組成は、光電子分光分析装置を用いることで測定することができる。より詳細には、例えばＡｒイオンでエッチングし、その後Ｘ線を照射して放出される光電子のスペクトルを解析することにより、皮膜３の最表面から２ｎｍの位置における成分濃度を求めることができる。また、ステンレス鋼１０の表面粗さＲａは、触針式表面粗さ測定器を用いることで測定することができる。 As shown in FIG. 1, the stainless steel 10 according to the first embodiment of the present invention has a coating 3 on the surface of the substrate 2. At a position 2 nm from the outermost surface of the coating 3 (the position indicated by the dashed line 4 in FIG. 1), the proportions of the components constituting the coating 3 are Cr oxide: 15-45%, metal Cr: 3-20%, Fe oxide: 8-25%, metal Fe: 10-40%, and specific elements: 5-56%. Furthermore, the surface roughness Ra of the stainless steel 10 is 0.17 μm or more. The composition of the elements (components) at a position 2 nm from the outermost surface of the coating 3 can be measured using a photoelectron spectroscopy analyzer. More specifically, the component concentration at a position 2 nm from the outermost surface of the coating 3 can be determined by, for example, etching with Ar ions, then irradiating with X-rays and analyzing the spectrum of the photoelectrons emitted. The surface roughness Ra of the stainless steel 10 can be measured using a stylus-type surface roughness measuring instrument.

また、皮膜３全体の厚さ（図１において矢印５で示す長さ）は、２０ｎｍ以下である。皮膜３の厚さは、光電子分光分析装置を用いることで測定することができる。具体的には、光電子分光分析装置によって測定されたＯ（酸素）最大ピークの１／２を皮膜３の厚さとする。 The total thickness of the coating 3 (the length indicated by the arrow 5 in FIG. 1) is 20 nm or less. The thickness of the coating 3 can be measured using a photoelectron spectrometer. Specifically, the thickness of the coating 3 is defined as 1/2 of the maximum O (oxygen) peak measured by the photoelectron spectrometer.

ステンレス鋼１０の基材２として用いられるステンレス鋼は、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、オーステナイト・フェライト（２相系）、または析出硬化系ステンレス鋼等であることが好ましい。具体例としては、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ３Ｌ、ＳＵＳ８２１Ｌ１、ＳＵＳ６３０またはＳＵＳ６３１等が挙げられる。また、基材２に施される表面仕上げの方法は、光輝焼鈍仕上げ、酸洗仕上げ、酸洗後軽圧延仕上げ、および調質圧延仕上げ、ＨＬ仕上げ(研磨目を付与したもの)、ダル仕上げ（調質圧延時に目の粗いロールを使用して基材に転写したもの）、および鏡面仕上げ（バフ研磨にて表面光沢を高めたもの）等が挙げられる。 The stainless steel used as the substrate 2 of the stainless steel 10 is preferably an austenitic, ferritic, martensite, austenitic-ferritic (two-phase), or precipitation hardening stainless steel, etc. Specific examples include SUS301, SUS304, SUS316, SUS410, SUS430, SUS436L, SUS444, SUS410, SUS420J1, SUS420J2, SUS329J1, SUS329J3L, SUS821L1, SUS630, or SUS631. In addition, the surface finishing methods applied to the substrate 2 include bright annealing, pickling, light rolling after pickling, temper rolling, HL (polished finish), dull finish (transferred to the substrate using a coarse roll during temper rolling), and mirror finish (buff polishing to enhance surface gloss), etc.

皮膜３に含まれる酸化Ｃｒとは、例えば、Ｃｒ_２Ｏ_３、またはＣｒ(ＯＨ)_３等である。また、酸化Ｆｅとは、例えばＦｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４等である。また、特定元素は、電気陰性度１．５～２．５の少なくとも１種類の元素である。電気陰性度が２．５を超えると、皮膜３中の元素がイオン結合状態となる。また、電気陰性度が１．５未満の元素は、安定した共有結合状態となる。そのため、電気陰性度が１．５未満、または２．５を超える元素を特定元素として用いた場合、電気伝導度が著しく劣るようになる。特定元素は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ａｇ、およびＣｕのうち少なくとも１種であることが特に好ましい。 The Cr oxide contained in the coating 3 is, for example, Cr ₂ O ₃ or Cr(OH) _3. The Fe oxide is, for example, Fe ₂ O ₃ or Fe ₃ O _4. The specific element is at least one element having an electronegativity of 1.5 to 2.5. When the electronegativity exceeds 2.5, the elements in the coating 3 are in an ionic bond state. An element having an electronegativity of less than 1.5 is in a stable covalent bond state. Therefore, when an element having an electronegativity of less than 1.5 or more than 2.5 is used as the specific element, the electrical conductivity becomes significantly inferior. It is particularly preferable that the specific element is at least one of Al, Si, Sn, Ti, Ag, and Cu.

ここで、皮膜３に含まれる成分の割合および表面粗さについて説明する。まず、ステンレス鋼１０の皮膜３中には、金属Ｃｒ、金属Ｆｅ、酸化Ｃｒ、酸化Ｆｅ、および特定元素が存在すると考えられる。また、特定元素の多くは酸化物の状態で存在すると考えられる。また、酸化物（特定元素の酸化物、酸化Ｃｒおよび酸化Ｆｅ）は、電気伝導性が低く電気を通しにくいため、皮膜３中における割合が増加するとステンレス鋼１０の接触抵抗が上昇する。また、金属元素（金属Ｃｒおよび金属Ｆｅ）は、電気伝導性が高いため、皮膜３中における割合が増加するとステンレス鋼１０の接触抵抗が低下する。 Here, the proportions of components contained in the coating 3 and the surface roughness will be explained. First, it is believed that metal Cr, metal Fe, Cr oxide, Fe oxide, and specific elements are present in the coating 3 of the stainless steel 10. It is also believed that many of the specific elements exist in the form of oxides. Furthermore, since oxides (oxides of specific elements, Cr oxide, and Fe oxide) have low electrical conductivity and do not easily conduct electricity, the contact resistance of the stainless steel 10 increases as their proportion in the coating 3 increases. Furthermore, since metal elements (metal Cr and metal Fe) have high electrical conductivity, the contact resistance of the stainless steel 10 decreases as their proportion in the coating 3 increases.

皮膜３中において、特定元素が５６％を超える、酸化Ｃｒが４５％を超える、あるいは酸化Ｆｅが２５％を超える場合、皮膜３中において導電性が非常に低い部分の割合が高くなる。また、皮膜３に含まれる金属Ｃｒが３％未満である、あるいは金属Ｆｅが１０％未満である場合、皮膜３中において導電性が高い部分の割合が低くなる。従って、皮膜３に含まれる成分の割合および表面粗さが上述の範囲から外れたステンレス鋼１０は、接点用部材として適さない。 If the specific element exceeds 56%, Cr oxide exceeds 45%, or Fe oxide exceeds 25% in the coating 3, the proportion of areas with very low conductivity in the coating 3 will be high. Also, if the metal Cr contained in the coating 3 is less than 3%, or the metal Fe is less than 10%, the proportion of areas with high conductivity in the coating 3 will be low. Therefore, stainless steel 10 whose proportions of components contained in the coating 3 and whose surface roughness are outside the above-mentioned ranges is not suitable as a contact member.

一方、皮膜３中において、金属Ｃｒが２０％を超える、あるいは金属Ｆｅが１０％を超える場合、ステンレス鋼１０は、接点用部材としてはより好ましいステンレス鋼となる。しかしながら、下記に示すステンレス鋼１０の製造方法では、金属Ｃｒおよび金属Ｆｅについて設定の範囲を超える皮膜３を形成することは困難である。 On the other hand, if the metal Cr in the coating 3 exceeds 20% or the metal Fe exceeds 10%, the stainless steel 10 becomes a more preferable stainless steel for use as a contact component. However, in the manufacturing method of stainless steel 10 described below, it is difficult to form a coating 3 in which the metal Cr and metal Fe exceed the set ranges.

なお、皮膜３に含まれる酸化Ｃｒについて、皮膜３形成時に照射されるレーザのフルエンスエネルギーが低い場合、Ｃｒ(ＯＨ)_３よりもＣｒ_２Ｏ_３の割合が高くなる。反対に当該レーザのフルエンスエネルギーが高い場合、Ｃｒ_２Ｏ_３よりもＣｒ(ＯＨ)_３の割合が高くなる。ここで、皮膜３中のＣｒ_２Ｏ_３の割合が高い場合、皮膜３中の特定元素の割合も高くなる。従って、皮膜３に含まれる酸化Ｃｒにおいて、Ｃｒ_２Ｏ_３よりもＣｒ(ＯＨ)_３の割合が高い方が好ましい。 With regard to the Cr oxide contained in the coating 3, when the fluence energy of the laser irradiated during the formation of the coating 3 is low, the proportion of _Cr2O3 is higher than that of Cr(OH) ₃ . Conversely, when the fluence energy of the laser is high, _{the proportion of Cr(OH)3} _is higher than that of _{Cr2O3. Here, when the proportion of Cr2O3} _in _the coating ₃ is _{high, the proportion of the specific element in the coating 3 is also high. Therefore, it is preferable that the proportion of Cr(OH)3} _is higher than that of _Cr2O3 in the Cr oxide contained in the coating 3.

また、ステンレス鋼１０の表面粗さは、粗いほど（数値が高いほど）接触抵抗が低下するため好ましい。従って、上述したように、本実施形態におけるステンレス鋼１０の表面粗さＲａは、０．１７μｍ以上となっている。一方、ステンレス鋼１０の表面粗さが０．１７未満である場合、皮膜３の構造が均一になっていると考えられる。この場合、ステンレス鋼１０の接触抵抗は高くなるため、接点用部材として適さない。 The surface roughness of the stainless steel 10 is preferably rougher (higher numerical value) because it reduces the contact resistance. Therefore, as described above, the surface roughness Ra of the stainless steel 10 in this embodiment is 0.17 μm or more. On the other hand, if the surface roughness of the stainless steel 10 is less than 0.17, it is considered that the structure of the coating 3 is uniform. In this case, the contact resistance of the stainless steel 10 is high, making it unsuitable as a contact member.

以上のように、本発明の実施形態１に係るステンレス鋼１０は、一例として、ステンレス鋼製接点用部材として用いられるステンレス鋼である。また、ステンレス鋼１０において基材２の表層に特定元素を主体とする皮膜３が形成されている。また、好ましくは、皮膜３にはＣｒのほかに、特定元素として、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｇ、またはＮｉ等のうち、少なくとも１種以上の金属元素が含まれている。 As described above, the stainless steel 10 according to the first embodiment of the present invention is, as an example, a stainless steel used as a stainless steel contact member. In addition, in the stainless steel 10, a coating 3 mainly composed of a specific element is formed on the surface layer of the substrate 2. In addition, the coating 3 preferably contains, in addition to Cr, at least one metal element selected from Al, Cu, Si, Ti, Sn, Ag, Ni, etc., as the specific element.

＜実施形態１に係るステンレス鋼１０の製造方法＞
図２は、本発明の一態様に係るステンレス鋼１０を製造するために用いる製造システム１００の概要を示す概略図である。以下、図２を用いて、本発明の一態様におけるステンレス鋼１０の製造方法（以下、単に「本製造方法」と称することがある）について、以下に説明する。本製造方法は、図２に示すような製造システム１００を用いて行われる。製造システム１００は、ペイオフリール１０１、溶液槽（接触部）１０２、ブライドルロール（引張部）１０３、照射部１０４、水洗槽１０５、ドライヤ１０６、およびテンションリール１０７を備える。 <Method of manufacturing stainless steel 10 according to embodiment 1>
Fig. 2 is a schematic diagram showing an overview of a manufacturing system 100 used to manufacture stainless steel 10 according to one embodiment of the present invention. Hereinafter, a manufacturing method for stainless steel 10 according to one embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes simply referred to as "this manufacturing method") will be described with reference to Fig. 2. This manufacturing method is carried out using a manufacturing system 100 as shown in Fig. 2. The manufacturing system 100 includes a payoff reel 101, a solution bath (contact section) 102, a bridle roll (tension section) 103, an irradiation section 104, a water washing tank 105, a dryer 106, and a tension reel 107.

本製造方法は、一般的な製造工程（後述の説明を参照）によって製造されたステンレス鋼に、張力をかけ平坦化した状態で、レーザ誘起湿式改質法（後述の浸漬工程および照射工程）を施すことを特徴とする。上記方法により、ステンレス鋼の表層に形成された酸化被膜（不働態皮膜）が改質され、皮膜３となる。 This manufacturing method is characterized by applying a laser-induced wet modification method (immersion and irradiation steps described below) to stainless steel manufactured by a general manufacturing process (see explanation below) in a flattened state under tension. By the above method, the oxide film (passive film) formed on the surface of the stainless steel is modified to become film 3.

まず、一般的なステンレス鋼の製造方法について説明する。一般的なステンレス鋼の製造方法では、溶解工程、鋳造工程、およびスラブ表面研削工程を行った後、１１００℃～１３００℃に加熱されたスラブを熱間圧延することで熱延鋼帯とする熱間圧延工程、焼鈍・酸洗工程、冷間圧延工程、および仕上げ工程を行う。なお、熱間圧延工程の後、焼鈍・酸洗工程および冷間圧延工程を繰り返し、最終板厚とした焼鈍材を基材２として用いてもよい。他には、光輝焼鈍仕上げ材、あるいは調質圧延仕上げ材を基材２として用いてもよい。 First, a typical method for manufacturing stainless steel will be described. In a typical method for manufacturing stainless steel, after the melting process, casting process, and slab surface grinding process are performed, the hot rolling process in which a slab heated to 1100°C to 1300°C is hot rolled to form a hot rolled steel strip, the annealing/pickling process, cold rolling process, and finishing process are performed. After the hot rolling process, the annealing/pickling process and cold rolling process are repeated, and the annealed material with the final plate thickness may be used as the substrate 2. Alternatively, a bright annealed finished material or a temper rolled finished material may be used as the substrate 2.

上述のようにして製造された基材２は製造システム１００において搬送され、その過程で基材２に対して浸漬工程（接触工程）および照射工程が施される。これにより、基材２において、表面を改質し、皮膜３を形成する濃化処理が行われる。以下、本製造方法の詳細な内容について説明する。まず、ペイオフリール１０１に、基材２を巻いたコイルが設置され、払い出される。なお、図２に示す矢印は、基材２の搬送方向を示す。 The substrate 2 manufactured as described above is transported in the manufacturing system 100, during which the substrate 2 is subjected to an immersion process (contact process) and an irradiation process. This results in a thickening process in which the surface of the substrate 2 is modified and a coating 3 is formed. The details of this manufacturing method are described below. First, a coil wound with the substrate 2 is placed on the payoff reel 101 and is paid out. The arrow in FIG. 2 indicates the transport direction of the substrate 2.

次に、浸漬工程および照射工程について説明する。浸漬工程では、仕上げ工程を行った後の基材２を、特定元素を含有する物質中に浸漬する。なお、ここでは、基材２と接触させる物質として特定元素を含有する溶液を例に挙げて説明する。しかし、本発明において、基材２と接触させる物質は、溶液に限らず、当該物質を基材２に接触させた状態でレーザ照射を行うことで、皮膜３を形成させる所望の反応を生じさせることが可能な液体、あるいは高粘度物質であればよい。例えば、ステンレス鋼１０を製造するときに用いる物質は、特定の金属を金属粒として含む金属粒懸濁液であってもよい。高粘度物質とは、特定元素を含有し、基材２の表面に塗布可能な、例えばケイ酸ナトリウム（水ガラス）などの高い粘性を有する物質である。また、高粘度物質は、特定元素を含有するゲル状の物質であってもよい。また、金属粒懸濁液とは、特定元素として、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｇ、またはＮｉ等のうち、少なくとも１種以上の金属元素を含む懸濁液であってよい。 Next, the immersion process and the irradiation process will be described. In the immersion process, the substrate 2 after the finishing process is immersed in a substance containing a specific element. Here, a solution containing a specific element will be taken as an example of the substance to be brought into contact with the substrate 2. However, in the present invention, the substance to be brought into contact with the substrate 2 is not limited to a solution, and may be any liquid or high-viscosity substance that can cause a desired reaction to form the coating 3 by irradiating the substrate 2 with a laser while the substance is in contact with the substrate 2. For example, the substance used in manufacturing the stainless steel 10 may be a metal particle suspension containing a specific metal as metal particles. The high-viscosity substance is a substance that contains a specific element and has high viscosity, such as sodium silicate (water glass), which can be applied to the surface of the substrate 2. The high-viscosity substance may also be a gel-like substance containing a specific element. The metal particle suspension may be a suspension containing at least one metal element selected from Al, Cu, Si, Ti, Sn, Ag, Ni, etc., as a specific element.

溶液を保持する形態の一例として、溶液は、図２に示すような溶液槽１０２内に保持されている。ここで、特定元素とは、基材２の表層に形成される皮膜３に含有されることによって、表面接触抵抗を改善することが可能な元素である。接触抵抗を改善するとは、接触抵抗を低くすることであり、ステンレス鋼製接点用部材表面の電気伝導度を向上させることを意味する。 As an example of a form in which the solution is held, the solution is held in a solution tank 102 as shown in FIG. 2. Here, the specific element is an element that can improve the surface contact resistance by being contained in the coating 3 formed on the surface layer of the substrate 2. Improving the contact resistance means lowering the contact resistance, which means improving the electrical conductivity of the surface of the stainless steel contact member.

特定元素を含む溶液は、室温（約２５℃）であり、また濃度が４０質量％以下であることが好ましい。具体的には、特定元素を含む溶液として、硝酸アルミニウム水溶液、ケイ酸ナトリウム水溶液、硫酸スズ水溶液、硫酸チタン水溶液、硝酸銀水溶液、または硝酸銅水溶液等を用いることができる。 The solution containing the specific element is preferably at room temperature (about 25°C) and has a concentration of 40% by mass or less. Specifically, the solution containing the specific element may be an aluminum nitrate solution, a sodium silicate solution, a tin sulfate solution, a titanium sulfate solution, a silver nitrate solution, or a copper nitrate solution.

溶液槽１０２の深さは特に限定されない。但し、溶液槽１０２中で搬送される基材２の表面における溶液の厚さは、後述する照射工程において、レーザのフルエンスエネルギーが当該溶液によって減衰したとしても基材２の表面に十分なエネルギーを与えられる程度であるように調節されることが好ましい。なお、溶液の厚さとは、基材２の表面上に存在する溶液における、基材２の表面に対して垂直な方向の長さを意味する。例えば、本実施形態における溶液の厚さは、基材２の表面から溶液槽１０２の水面までの距離を示す。 The depth of the solution tank 102 is not particularly limited. However, it is preferable that the thickness of the solution on the surface of the substrate 2 transported in the solution tank 102 is adjusted so that sufficient energy can be imparted to the surface of the substrate 2 even if the fluence energy of the laser is attenuated by the solution in the irradiation process described below. Note that the thickness of the solution means the length of the solution present on the surface of the substrate 2 in the direction perpendicular to the surface of the substrate 2. For example, the thickness of the solution in this embodiment refers to the distance from the surface of the substrate 2 to the water surface of the solution tank 102.

溶液の厚さが厚い場合、換言すると基材２が溶液槽１０２の深い位置において搬送される場合、レーザのエネルギーが溶液によって減衰され、基材２の改質が不十分となる可能性がある。一例として、基材２の表面における溶液の厚さは、０．５ｍｍ～１０ｍｍ程度であり、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍである。後述する照射工程において、基材２の表面のうち、レーザが照射される領域中の溶液の厚さは、可能な限り均一であることが好ましい。 If the solution is thick, in other words if the substrate 2 is transported deep in the solution tank 102, the energy of the laser may be attenuated by the solution, and the modification of the substrate 2 may be insufficient. As an example, the thickness of the solution on the surface of the substrate 2 is about 0.5 mm to 10 mm, and preferably 1 mm to 3 mm. In the irradiation process described below, it is preferable that the thickness of the solution in the area of the surface of the substrate 2 that is irradiated with the laser is as uniform as possible.

ブライドルロール１０３は、基材２を板厚方向において挟み込む２対のロールである。製造システム１００において、ブライドルロール１０３は、少なくとも後述の照射工程において基材２に対してレーザが照射される領域よりも上流に１対のロールが設けられ、当該領域よりも下流にもう１対のロールが設けられる。基材２は、上流側の１対のロールによって搬送方向に対して反対方向に向けて引張され、下流側の１対のロールによって搬送方向に向けて引張される。なお、当該引張は相対的なものであってよく、例えば上流側のロールと下流側のロールとの間における搬送速度の差によって実現されてよい。 The bridle rolls 103 are two pairs of rolls that sandwich the substrate 2 in the plate thickness direction. In the manufacturing system 100, the bridle rolls 103 are provided in a pair of rolls upstream of the region where the substrate 2 is irradiated with a laser in at least the irradiation process described below, and another pair of rolls downstream of the region. The substrate 2 is pulled in the opposite direction to the conveying direction by the upstream pair of rolls, and pulled in the conveying direction by the downstream pair of rolls. Note that the pulling may be relative, and may be achieved, for example, by the difference in conveying speed between the upstream roll and the downstream roll.

基材２を溶液中に浸漬している間、当該基材２は、上述のようなブライドルロール１０３によってテンションを掛けられ、搬送方向に対して平行な方向において引張される。これにより、基材２の表面の凹凸が引き伸ばされ、基材２の表面が平坦化する。なお、製造システム１００において、基材２にテンションをかける部材はブライドルロール１０３に限られず、他の装置が用いられてもよい。 While the substrate 2 is immersed in the solution, the substrate 2 is tensioned by the bridle roll 103 as described above, and pulled in a direction parallel to the conveying direction. This stretches the unevenness of the surface of the substrate 2, and the surface of the substrate 2 is flattened. Note that in the manufacturing system 100, the member that applies tension to the substrate 2 is not limited to the bridle roll 103, and other devices may be used.

続いて、基材２を溶液中に浸漬し、ブライドルロール１０３で基材２に対してテンションを掛けている状態において、基材２表面にレーザ照射処理を行う（照射工程）。照射工程では、波長１０８０～１０９０ｎｍのパルス波、または連続波のレーザを照射可能な照射部１０４を用いる。また、照射するレーザのフルエンスエネルギーは０．２～６．６Ｊ・ｃｍ^－２、好ましくは０．２～５．０Ｊ・ｃｍ^－２とする。照射するレーザのフルエンスエネルギーが０．２Ｊ・ｃｍ^－２を下回る場合、基材２の表面に含有される特定元素の量が不足するため、所望の組成を有する皮膜３を得ることができない。一方、照射するレーザのフルエンスエネルギーが６．６Ｊ・ｃｍ^－２を上回る場合、当該レーザを照射された薄ゲージの基材２は著しく変形する、あるいは外観が著しく悪化するため、接点用部材として使用不可となる。また、照射するレーザのフルエンスエネルギーの上限を５．０Ｊ・ｃｍ^－２とすることにより、熱の影響等により基材２が変形すること防止することができるので好ましい。なお、照射部１０４のレーザヘッドと基材２の表面との間の距離（照射距離）は、略一定に維持されることが好ましい。 Next, the substrate 2 is immersed in the solution, and the substrate 2 is subjected to laser irradiation treatment on the surface of the substrate 2 while tension is applied to the substrate 2 by the bridle roll 103 (irradiation step). In the irradiation step, an irradiation unit 104 capable of irradiating a pulsed or continuous wave laser having a wavelength of 1080 to 1090 nm is used. The fluence energy of the irradiated laser is 0.2 to 6.6 J·cm ⁻² , preferably 0.2 to 5.0 J·cm ⁻² . If the fluence energy of the irradiated laser is less than 0.2 J·cm ⁻² , the amount of the specific element contained on the surface of the substrate 2 is insufficient, and therefore a coating 3 having a desired composition cannot be obtained. On the other hand, if the fluence energy of the irradiated laser exceeds 6.6 J·cm ⁻² , the thin gauge substrate 2 irradiated with the laser is significantly deformed or its appearance is significantly deteriorated, and therefore it cannot be used as a contact member. Moreover, by setting the upper limit of the fluence energy of the irradiated laser to 5.0 J·cm ⁻² , it is possible to prevent the substrate 2 from being deformed due to the influence of heat, etc. It is preferable that the distance (irradiation distance) between the laser head of the irradiation unit 104 and the surface of the substrate 2 is maintained approximately constant.

続いて、照射工程を施されたステンレス鋼１０は、水で満たされた水洗槽１０５へ搬送され、水洗工程が行われる。具体的には、ステンレス鋼１０は、水洗槽１０５内で搬送されることで水洗され、表面に付着していた溶液が洗い流される。水洗工程の後、ステンレス鋼１０は、ドライヤ１０６によって乾燥させられる。乾燥したステンレス鋼１０は、さらに搬送され、テンションリール１０７によって巻き取られる。以上により、本製造方法が完了する。 Then, the stainless steel 10 that has been subjected to the irradiation process is transported to a water washing tank 105 filled with water, where the water washing process is carried out. Specifically, the stainless steel 10 is washed by being transported in the water washing tank 105, and the solution adhering to the surface is washed away. After the water washing process, the stainless steel 10 is dried by a dryer 106. The dried stainless steel 10 is further transported and wound up by a tension reel 107. This completes the manufacturing method.

＜実施形態１に係るステンレス鋼１０の製造方法の効果＞
本発明の実施形態１に係る製造方法は、特定の物質を含む液体または高粘度物質中にステンレス鋼を浸漬する浸漬工程と、上記液体または上記高粘度物質中で上記ステンレス鋼にレーザ照射を行う照射工程と、を含み、上記照射工程では、ステンレス鋼を引張することにより該ステンレス鋼の表面が平坦になった状態において、波長が１０８０～１０９０ｎｍであり、０．２Ｊ・ｃｍ^－２以上６．０Ｊ・ｃｍ^－２以下のエネルギーを有するレーザを照射する。なお、上述の例では、浸漬工程中に基材２の引張および照射工程が行われたが、基材２に対して浸漬工程を施した後、基材２が溶液槽１０２から出た後に照射工程が行われてもよい。この場合、基材２は、少なくとも照射工程において引張されていればよい。 <Effects of the method for producing stainless steel 10 according to embodiment 1>
The manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes an immersion step of immersing stainless steel in a liquid or a high-viscosity substance containing a specific substance, and an irradiation step of irradiating the stainless steel with a laser in the liquid or the high-viscosity substance, in which the stainless steel is irradiated with a laser having a wavelength of 1080 to 1090 nm and an energy of 0.2 J·cm ⁻² or more and 6.0 J·cm ⁻² or less in a state in which the surface of the stainless steel is flattened by stretching the stainless steel. In the above example, the stretching and irradiation steps of the substrate 2 are performed during the immersion step, but the irradiation step may be performed after the substrate 2 is removed from the solution tank 102 after the immersion step. In this case, it is sufficient that the substrate 2 is stretched at least in the irradiation step.

基材２を引張せずに照射工程を行った場合、基材２の表面の凹凸により、照射部１０４と基材２の表面との間の距離が不安定になる。また、当該凹凸により、基材２の表面における溶液の厚さも不安定になる。この場合、基材２の表面に照射されるレーザのフルエンスエネルギーが照射位置によって異なり、基材２の表面の改質の程度が安定せず、製造されるステンレス鋼１０の品質が安定しない。 If the irradiation process is performed without stretching the substrate 2, the unevenness of the surface of the substrate 2 makes the distance between the irradiated portion 104 and the surface of the substrate 2 unstable. In addition, the unevenness also makes the thickness of the solution on the surface of the substrate 2 unstable. In this case, the fluence energy of the laser irradiated to the surface of the substrate 2 differs depending on the irradiation position, the degree of modification of the surface of the substrate 2 is not stable, and the quality of the stainless steel 10 produced is not stable.

これに対して、本製造方法では、ブライドルロール１０３を用いて基材２にテンションをかけて基材２を平坦化しているため、照射部１０４と基材２の表面との間の距離が略一定に維持され、かつ、基材２表面における溶液の厚さが略一定になる。これにより、基材２の表面に照射されるレーザ光のフルエンスエネルギーが、レーザが照射される領域全体において略均一になる。従って、本製造方法によると、ステンレス鋼１０の表面が改質される程度の均一性を高めることが可能となり、安定した品質のステンレス鋼１０を製造することができる。 In contrast, in the present manufacturing method, the bridle roll 103 is used to apply tension to the substrate 2 to flatten it, so that the distance between the irradiation section 104 and the surface of the substrate 2 is maintained substantially constant, and the thickness of the solution on the surface of the substrate 2 is substantially constant. This makes the fluence energy of the laser light irradiated onto the surface of the substrate 2 substantially uniform over the entire area irradiated with the laser. Therefore, according to the present manufacturing method, it is possible to increase the uniformity of the degree to which the surface of the stainless steel 10 is modified, and stainless steel 10 of stable quality can be manufactured.

また、本製造方法では、製造システム１００において基材２を搬送し、基材２を平坦化しつつ浸漬工程および照射工程を行うことで基材２に対して連続的に改質処理を施してステンレス鋼１０を製造する。これにより、従来よりも高い効率でステンレス鋼１０を製造することができるため、ステンレス鋼１０の生産性が向上する。また、連続的に処理を行うことで、部分的な改質処理を複数回に分けて行うよりもステンレス鋼１０の製造コストを低減することができる。 In addition, in this manufacturing method, the substrate 2 is transported in the manufacturing system 100, and the substrate 2 is planarized while the immersion process and irradiation process are performed, thereby continuously modifying the substrate 2 to manufacture the stainless steel 10. This allows the stainless steel 10 to be manufactured more efficiently than in the past, thereby improving the productivity of the stainless steel 10. Furthermore, by performing the process continuously, the manufacturing cost of the stainless steel 10 can be reduced compared to performing partial modification processes in multiple stages.

〔変形例〕
上述の実施形態１では、基材２に浸漬工程および照射工程を施すことによってステンレス鋼１０を製造した。しかし、浸漬工程に代えて滴下工程を基材２に施してもよい。滴下工程とは、特定元素を含有する溶液を、基材２に滴下する工程である。なお、溶液は、基材２の表面全体が濡れる程度に滴下されればよい。その後、溶液が滴下された基材２に照射工程を施すことによって実施形態１に係るステンレス鋼１０が製造される。 [Modifications]
In the above-mentioned embodiment 1, the stainless steel 10 is manufactured by subjecting the substrate 2 to an immersion process and an irradiation process. However, instead of the immersion process, the substrate 2 may be subjected to a dripping process. The dripping process is a process in which a solution containing a specific element is dripped onto the substrate 2. The solution needs to be dripped to such an extent that the entire surface of the substrate 2 is wet. Thereafter, the substrate 2 onto which the solution has been dripped is subjected to an irradiation process, thereby manufacturing the stainless steel 10 according to embodiment 1.

図３は、接触工程および照射工程において用いられる部材の別の例を示す概略図である。図４は、図３に示す図をブライドルロール１０３の軸方向から見た状態を示す図である。上述の実施形態１では、浸漬工程として、溶液槽１０２内に基材２を搬送することで基材２の表面に溶液を接触させていた。しかし、基材２の表面に溶液を接触させる方法は、浸漬に限られない。一例として、ステンレス鋼１０の製造方法では、接触工程として、基材２の表面に溶液を滴下する滴下工程を行ってもよい。 Figure 3 is a schematic diagram showing another example of the members used in the contact step and the irradiation step. Figure 4 is a diagram showing the state of the diagram shown in Figure 3 as viewed from the axial direction of the bridle roll 103. In the above-mentioned embodiment 1, as the immersion step, the substrate 2 is transported into the solution tank 102 to bring the solution into contact with the surface of the substrate 2. However, the method of bringing the solution into contact with the surface of the substrate 2 is not limited to immersion. As an example, in the method for producing stainless steel 10, a dripping step in which the solution is dripped onto the surface of the substrate 2 may be performed as the contact step.

接触工程として滴下工程が行われる場合、図３および図４に示すように、製造システム１００には、溶液滴下ヘッド１０８が、基材２の搬送方向において照射部１０４よりも上流に設けられる。溶液滴下ヘッド１０８からは、基材２に対して溶液が滴下される。 When a dripping process is performed as the contact process, as shown in Figures 3 and 4, the manufacturing system 100 is provided with a solution dripping head 108 upstream of the irradiation unit 104 in the transport direction of the substrate 2. The solution dripping head 108 drips the solution onto the substrate 2.

ここで、滴下工程を行う場合、図３および図４に示すように基材２を斜め方向に送ってもよい。具体的には、基材２は、基材２に滴下された溶液が搬送方向の上流から下流に向けて流れるように傾いた状態で搬送されてもよい。滴下された溶液が基材２の表面を流れることにより、照射部１０４によってレーザが照射される領域において、基材２の表面上の溶液の厚さが均一になりやすくなる。 When performing the dropping process, the substrate 2 may be fed in an oblique direction as shown in Figures 3 and 4. Specifically, the substrate 2 may be transported in an inclined state so that the solution dropped onto the substrate 2 flows from upstream to downstream in the transport direction. By causing the dropped solution to flow over the surface of the substrate 2, the thickness of the solution on the surface of the substrate 2 tends to become uniform in the area irradiated with the laser by the irradiation unit 104.

なお、照射部１０４のレーザヘッドの位置は基材２の表面に対して垂直な方向（図４において矢印で示す方向）において可変であってもよい。照射部１０４のレーザヘッドの位置は、基材２の板厚さにあわせて適宜調節されてもよい。 The position of the laser head of the irradiation unit 104 may be variable in a direction perpendicular to the surface of the substrate 2 (the direction indicated by the arrow in FIG. 4). The position of the laser head of the irradiation unit 104 may be appropriately adjusted according to the plate thickness of the substrate 2.

また、接触工程は、浸漬工程および滴下工程以外の方法であってもよい。例えば、接触工程として、霧状の溶液を基材２の表面に噴霧する噴霧工程が行われてもよい。 The contact step may be a method other than the immersion step and the dropping step. For example, the contact step may be a spraying step in which a mist of the solution is sprayed onto the surface of the substrate 2.

また、上述の実施形態１では、コイル状に巻かれた鋼帯が基材２として用いられたが、基材２の形態はこれに限られず、例えば切り板状であってもよい。 In addition, in the above-mentioned embodiment 1, a coiled steel strip is used as the substrate 2, but the shape of the substrate 2 is not limited to this and may be, for example, a cut plate.

また、上述の実施形態１では、浸漬工程において特定元素としてＣｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｇ、またはＮｉ等の金属元素を含む溶液を用いることで、表面の接触抵抗が低減されたステンレス鋼１０を製造した。しかしながら、浸漬工程において用いられる溶液は上述のものに限られず、得られるステンレス鋼１０も上述のものに限られない。例えば、ステンレス鋼１０の製造方法において、上述の金属元素を含む溶液に代えて、カルボン酸またはカルボン酸塩を含む溶液を用いてもよい。当該溶液としては、例えばシュウ酸またはギ酸を含む溶液、あるいはこれらが混合された溶液等が挙げられる。またはカルボン酸を含む溶液は、リン酸、クエン酸水素二アンモニウム等を含む混合溶液であってもよい。 In the above-mentioned embodiment 1, a solution containing a metal element such as Cr, Al, Cu, Si, Ti, Sn, Ag, or Ni as a specific element was used in the immersion process to produce stainless steel 10 with reduced surface contact resistance. However, the solution used in the immersion process is not limited to the above, and the stainless steel 10 obtained is not limited to the above. For example, in the method for producing stainless steel 10, a solution containing a carboxylic acid or a carboxylate may be used instead of the solution containing the above-mentioned metal element. Examples of such a solution include a solution containing oxalic acid or formic acid, or a mixture of these. Alternatively, the solution containing a carboxylic acid may be a mixed solution containing phosphoric acid, diammonium hydrogen citrate, or the like.

このような溶液を用いてステンレス鋼に浸漬工程および照射工程を施した場合、表面にカルボン酸が含まれる（表面にカルボン酸が濃化した）皮膜３が形成されたステンレス鋼１０が製造される。 When stainless steel is subjected to the immersion and irradiation processes using such a solution, stainless steel 10 is produced in which a coating 3 containing carboxylic acid (concentrated carboxylic acid) is formed on the surface.

皮膜３にカルボン酸が含まれるステンレス鋼１０は、表面に官能基、具体的にはヒドロキシル基が形成され、濡れ性が向上する。換言すると、皮膜３は、ヒドロキシル基を含む。このようなステンレス鋼１０は、樹脂に対する親和性が向上する。樹脂とは、所謂エンジニアリング・プラスチック系の樹脂であり、例えばポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン・テレフタラート、またはポリメチル・メタクリレート等が挙げられる。例えば、上述のように表面を改質した２枚のステンレス鋼１０の間に樹脂を介在させることで、ステンレス鋼１０同士を従来よりも強固に接合することができる。なお、皮膜３に含まれ得る特定の官能基は、ヒドロキシル基に限られない。また、皮膜３には、特定の官能基を有する有機化合物が含まれていてもよい。 In the case of stainless steel 10 in which the coating 3 contains carboxylic acid, functional groups, specifically hydroxyl groups, are formed on the surface, improving wettability. In other words, the coating 3 contains hydroxyl groups. Such stainless steel 10 has improved affinity for resin. The resin is a so-called engineering plastic resin, such as polyamide, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, or polymethyl methacrylate. For example, by interposing a resin between two pieces of stainless steel 10 whose surfaces have been modified as described above, the stainless steels 10 can be bonded together more firmly than before. Note that the specific functional group that can be contained in the coating 3 is not limited to a hydroxyl group. The coating 3 may also contain an organic compound having a specific functional group.

以上のように、浸漬工程において、上述のような溶液を用いることで、表面が改質されたステンレス鋼１０を、高効率で製造することができる。 As described above, by using the above-mentioned solution in the immersion process, stainless steel 10 with a modified surface can be produced with high efficiency.

また、皮膜３は、特定の物質を含む金属化合物皮膜であってもよい。金属化合物皮膜とは、例えば水酸化物、水和酸化物、アンモニウム塩、カルボン酸塩、リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩およびフッ化物の少なくとも１つを含む皮膜である。このような金属化合物皮膜である皮膜３を含むステンレス鋼１０も、樹脂に対する親和性が向上する。 The coating 3 may also be a metal compound coating containing a specific substance. A metal compound coating is, for example, a coating containing at least one of hydroxides, hydrated oxides, ammonium salts, carboxylates, phosphates, carbonates, sulfates, silicates, and fluorides. Stainless steel 10 including coating 3, which is such a metal compound coating, also has improved affinity for resins.

上述のような金属化合物皮膜を形成するために用いられる溶液として、例えば、Ｉ族元素の水酸化物、Ｉ族元素の塩、ＩＩ族元素の水酸化物、ＩＩ族元素の塩リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムのようなＩ族元素（周期律表でＩ族の元素）の水酸化物；Ｉ族元素の塩；ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムまたはバリウムのようなII族元素（周期律表でＩＩ族の元素）の水酸化物およびＩＩ族元素の塩の水溶液を用いることができる。 As a solution used to form the above-mentioned metal compound film, for example, an aqueous solution of hydroxides of Group I elements, salts of Group I elements, hydroxides of Group II elements, salts of Group II elements, hydroxides of Group I elements (elements in Group I of the periodic table) such as lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium; salts of Group I elements; hydroxides of Group II elements (elements in Group II of the periodic table) such as beryllium, magnesium, calcium, strontium or barium, and salts of Group II elements can be used.

Ｉ族元素の水酸化物とは、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。また、Ｉ族元素の塩は、例えば、オルソケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、およびステアリン酸カリウムである。また、ＩＩ族元素の水酸化物は、例えば水酸化カルシウム、および水酸化バリウムである。 Hydroxides of Group I elements are, for example, sodium hydroxide and potassium hydroxide. Salts of Group I elements are, for example, sodium orthosilicate, sodium metasilicate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium acetate, potassium acetate, sodium laurate, potassium laurate, sodium palmitate, potassium palmitate, sodium stearate, and potassium stearate. Hydroxides of Group II elements are, for example, calcium hydroxide and barium hydroxide.

また、上述の溶液として、例えばアンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体または水溶性アミン化合物等を用いてもよい。また、当該溶液として、例えば（ｉ）リン酸水素亜鉛、リン酸水素マンガン、リン酸水素カルシウムのようなリン酸水素金属塩、（ｉｉ）リン酸二水素カルシウムのようなリン酸二水素金属塩、（ｉｉｉ）リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸カルシウム、リン酸カルシウムナトリウム、リン酸ジルコニウムのようなリン酸金属塩等の－Ｈ_２ＰＯ_４、－ＨＰＯ_４または－ＰＯ_４を含有するリン酸、およびリン酸塩の溶液を用いてもよい。 The above-mentioned solution may be, for example, ammonia, hydrazine, a hydrazine derivative, or a water-soluble amine compound. The solution may be, for example, a solution of phosphoric acid and a phosphate containing -H 2 PO 4 , -HPO 4 or -PO 4, such as (i) a metal hydrogen phosphate such as zinc hydrogen phosphate, manganese hydrogen phosphate, or calcium hydrogen phosphate, (ii) a metal dihydrogen phosphate such as _calcium dihydrogen phosphate, or ( _iii ) a metal phosphate such as zinc _phosphate , manganese _phosphate , calcium phosphate, calcium sodium phosphate, or zirconium phosphate.

また、上述の溶液として、フッ化水素酸、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、ケイフッ化水素酸、ケイフッ化アンモニウム、ホウフッ化水素酸、ホウフッ化アンモニウムのようなフッ化物水溶液を用いてもよい。 The above-mentioned solution may also be an aqueous solution of a fluoride such as hydrofluoric acid, sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, hydrofluorosilicic acid, ammonium fluorosilicic acid, or ammonium fluoroborate.

また、上述の溶液として、硫酸、または硫酸ナトリウム、硫酸マンガン、硫酸カルシウム、硫酸チタニル、硫酸ジルコニウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウムのような硫酸の金属塩水溶液を用いてもよい。 The above-mentioned solution may also be an aqueous solution of sulfuric acid or a metal salt of sulfuric acid, such as sodium sulfate, manganese sulfate, calcium sulfate, titanyl sulfate, zirconium sulfate, potassium sulfate, or sodium sulfate.

また、従来のステンレス鋼板の製造システムにステンレス鋼１０を製造するための各部を追加することで製造システム１００を構成してもよい。具体的には、従来のステンレス鋼板の製造システムにおける仕上げ工程を行う部材の下流に溶液槽１０２、ブライドルロール１０３、および照射部１０４等を追加することで製造システム１００を実現してもよい。 The manufacturing system 100 may also be constructed by adding each unit for manufacturing stainless steel 10 to a conventional stainless steel sheet manufacturing system. Specifically, the manufacturing system 100 may be realized by adding a solution tank 102, a bridle roll 103, an irradiation unit 104, etc. downstream of the components that perform the finishing process in a conventional stainless steel sheet manufacturing system.

図５は、照射部１０４の一例を示す図である。また、図６は、照射部１０４の別の例を示す図である。図５に示すように、上述した製造システム１００において、照射部１０４は、連続的にレーザ光を出射するＣＷ（Continuous Wave）レーザであってもよい。または、図６に示すように、照射部１０４は、レーザヘッド１０４Ａからパルス状に出射されたレーザをガルバノスキャナ１０４Ｂによって反射し、基材２の任意の位置に照射させる構成であってもよい。 Figure 5 is a diagram showing an example of the irradiation unit 104. Also, Figure 6 is a diagram showing another example of the irradiation unit 104. As shown in Figure 5, in the above-mentioned manufacturing system 100, the irradiation unit 104 may be a CW (Continuous Wave) laser that continuously emits laser light. Alternatively, as shown in Figure 6, the irradiation unit 104 may be configured to reflect a laser emitted in pulses from a laser head 104A by a galvano scanner 104B and irradiate any position on the substrate 2.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments.

２基材
３皮膜
１０ステンレス鋼
１００製造システム
１０２溶液槽（接触部）
１０３ブライドルロール（引張部）
１０５照射部 2 Substrate 3 Coating 10 Stainless steel 100 Manufacturing system 102 Solution tank (contact part)
103 Bridle roll (tension section)
105 Irradiation unit

Claims

a contacting step of contacting a liquid or a high viscosity substance containing at least one specific substance with the stainless steel;
and an irradiation step of irradiating the stainless steel with a laser while the stainless steel is in contact with the liquid or the high-viscosity substance,
The irradiation step is carried out in a state where the surface of the stainless steel is flattened by stretching the stainless steel, and a substantially constant distance is maintained between the surface and an irradiation unit that performs the laser irradiation ,
A method for producing stainless steel, wherein the liquid or the high-viscosity substance is a liquid or a high-viscosity substance containing at least one of a carboxylic acid or a carboxylate as the specific substance .

The method for producing stainless steel according to claim 1, wherein the irradiation process is carried out continuously while the stainless steel is being transported.

The method for producing stainless steel according to claim 1 or 2, wherein the contacting step (i) includes immersing the stainless steel in the liquid or the high-viscosity substance, (ii) dripping the liquid or the high-viscosity substance onto the stainless steel, or (iii) spraying the liquid or the high-viscosity substance onto the stainless steel to bring the stainless steel into contact with the liquid or the high-viscosity substance.

The method for producing stainless steel according to claim 1 , wherein the liquid is an aqueous solution or a metal particle suspension containing the specific substance.

The irradiation step forms a coating containing the specific substance on the surface of the stainless steel,
The method for producing stainless steel according to claim 1 , wherein the coating is a coating containing a specific functional group or a metal compound coating containing a specific compound.

a contact portion for contacting a liquid or a high-viscosity substance containing at least one specific substance with the stainless steel;
an irradiation unit that irradiates the stainless steel with a laser beam that has come into contact with the liquid or the high-viscosity substance;
a tensioning portion that tensions the stainless steel at least while the laser light is being irradiated;
Including,
A stainless steel manufacturing system, wherein the liquid or the high-viscosity substance is a liquid or a high-viscosity substance containing at least one of a carboxylic acid or a carboxylate as the specific substance .