Manufacture of cr-ni stainless steel sheet having excellent workability
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SOLUTION: In the method feeding 18% Cr-8% Ni stainless molten steel between a pair of rolls to continuously cast into a thin cast slab, the total concentration of oxygen and sulfur in the steel is specified to be 0.001-0.005 vol.%, the temperature of the molten steel between rolls is specified to be 1450-1500°C, hot rolling of 15-35% in draft is applied to the thin cast slab in succession to continuous casting to obtain a hot rolled steel sheet, the heat treatment maintaining for 15-110 sec under the temperature zone of 1200-900°C is applied in succession to this hot rolling, thereafter coiling is executed under the temperature zone of 550-300°C, descaling, cold rolling, annealing/pickling or brilliant annealing are successively executed after coiling, thereafter skin pass rolling is executed if necessary, and whereby the cold rolled steel sheet is obtained.
COPYRIGHT: (C)1998,JPO，下面是Manufacture of cr-ni stainless steel sheet having excellent workability专利的具体信息内容。
０．００５ｍａｓｓ％とし、前記ドラム間の溶鋼温度を１４５０〜１５００℃とし、前記連続鋳造に引き続いて薄鋳片に圧下率１５〜３５％の熱間圧延を行い、該熱間圧延に引き続いて１２００〜９００℃の温度域に１５〜
１１０秒間維持する熱処理を行い、その後に５５０〜３
００℃の温度域で巻取ることを特徴とする加工性に優れたＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼薄板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼を板厚１０mm以下の薄鋳片に連続鋳造し、鋳造に引き続いて熱間圧延し、その後冷間圧延するプロセスにおいて、加工性の優れた（ローピングの発生がなく、
延性の優れた）冷延鋼板を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、溶鋼から連続鋳造によって直接的に板厚１０mm以下の薄鋳片を得る技術として、例えば双ドラム式連続鋳造法が開発され、実機規模の試験がなされるに至っている。 この新しい技術によれば、熱延工程を簡略あるいは省略することが可能になる。
【０００３】従来は、板厚が１００mmを超えるスラブを熱間圧延ミルによって多大なエネルギーを費やして熱延しており、熱間圧延工程が簡略あるいは省略されるメリットは製造コストを下げるだけでなく、環境面からも望まれるものである。 以下、溶鋼から板厚１０mm以下の薄鋳片を製造する工程を含むプロセスを新プロセスと呼び、スラブを熱間圧延して薄帯板を製造する工程を含むプロセスを現行プロセスと呼ぶ。
【０００４】１８％Ｃｒ−８％Ｎｉ鋼に代表されるＣｒ
−Ｎｉ系ステンレス鋼の冷延板を新プロセスによって製造すると、板表面にローピングが生じて表面品質が低下し、また、結晶粒が細粒になって延性が低下することが知られている。
【０００５】たとえば、日新製鋼技法第６２号６２頁に記載された論文には、新プロセスで製造したＳＵＳ３０
４冷延鋼板の表面にはオレンジピール状の肌荒れ（本発明ではローピングと呼ぶ）が発生することや、延性が現行プロセス材に比べて劣っていることが記載されている。
【０００６】具体的には、薄鋳片の粗大な結晶粒によって製品表面にオレンジピール状の肌荒れが生じること。
オレンジピール状肌荒れ改善のためには、鋳造後の溶体化処理前に室温では圧下率１０％、５００℃では１１
％、１２００℃では１７％の圧延を行うことで、冷間圧延前の結晶粒径を３０〜４０μm 程度の再結晶組織にすることが必要と記載されている。
【０００７】また、延性の低下については、δフェライトに起因する結晶組織の不均一やＮｉ偏析が原因と考えられており、組織均質化のためには冷間圧延前に１１５
０℃で３時間の熱処理を行うか、中間焼鈍を挟んで２回の冷間圧延を行うか、冷間圧延前に１２００℃で圧下率５％の熱間圧延を行うことが有効と記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、新プロセスによって、より高い加工性を有するＣｒ−Ｎｉ系ステンレス冷延鋼板を製造するためには、上記技術だけでは不十分である。 そのため本発明者等は、連続鋳造に続いて１２００〜９００℃の温度域で圧下率１０〜５０％
の熱間圧延を行い、続いて１２００〜９００℃の温度域で５秒以上の熱処理を行った後、６００℃以下で巻き取ることにより結晶粒を微細化してローピングの防止を図り、また、ＭｎＳの析出を促進させることで延性の向上を図る技術を特願平６−７６１９７号によって出願した。
【０００９】しかしながら、上記対策を採っても現行材に較べてローピング及び延性の改善は不十分であった。
そこで本発明は、連続鋳造によって製造したＣｒ−Ｎｉ
系ステンレス鋼の薄鋳片から冷延鋼板を製造する方法において、冷延鋼板のローピング発生を防止するとともに延性の向上を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために、鋳片での酸化物や硫化物の析出を低減することで冷延板焼鈍時の粒成長を促進させて延性の向上を図り、熱延板での結晶粒を再結晶により微細化することでローピングの発生を防止するように構成したものである。 その特徴は、一対のドラムの間にＣｒ−Ｎｉ系ステンレス溶鋼を供給して薄鋳片に連続鋳造する方法において、前記鋼中の酸素と硫黄の合計濃度を０．００１〜
０．００５ｍａｓｓ％とし、前記ドラム間の溶鋼温度を１４５０〜１５００℃とする。 鋼中の酸素を低減すること及び溶鋼温度を１５００℃以下とすることで、急冷凝固時に晶出する酸化物が低減し、また鋼中の硫黄を低減することで同様に析出する硫化物が低減し、これら酸化物および硫化物の低減により冷延板焼鈍時の粒成長を促進させて延性の向上を図る。
【００１１】更に、得られた薄鋳片に圧下率１５〜３５
％の熱間圧延を行い、引き続いて１２００〜９００℃の温度域に１５〜１１０秒間維持する熱処理を行うことで結晶粒を再結晶により微細化しローピングの発生を防止する。 また、前記熱処理を行うこと及び前記鋼中の硫黄を低減することにより微細なＭｎＳの析出を防止し、これによって冷延板焼鈍時の粒成長を促進させることで延性の向上を図る。
【００１２】熱処理を行った後に、５５０〜３００℃の温度域で巻取ることにより、粒界へのクロム炭化物の析出を防止し、クロム炭化物による酸洗時の粒界腐食および粒界腐食による冷延板の光沢不良を防止する。 巻取り後は、通常の条件でデスケーリング、冷間圧延、焼鈍酸洗あるいは光輝焼鈍を順に行い、その後に必要に応じて調質圧延を行うことで、ローピングの発生がなく延性の優れた冷延板が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明における構成要件の限定理由を説明する。 本発明が対象とする鋼種を１８％
Ｃｒ−８％Ｎｉ鋼に代表されるＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼を対象としたのは、この鋼種について効果を確認しているからである。 鋼中の酸素と硫黄の合計濃度を０．０
０１〜０．００５ｍａｓｓ％とした理由は、合計濃度を０．００５ｍａｓｓ％以下とすることで、急冷凝固時に析出する微細な酸化物や硫化物（ＭｎＳなど）を低減し、これら微細析出物の低減によって冷延板焼鈍時の粒成長を促進させて延性の向上を図るためである。 また、
０．００１％未満ではその効果が飽和するためである。
【００１４】ドラムの間の溶鋼溜まり部における溶鋼温度を１４５０〜１５００℃とした理由は、溶鋼温度が１
５００℃を超えると、急冷凝固時に晶出する酸化物が増加することで冷延板焼鈍時の粒成長を阻害し、その結果、延性が低下するためである。 なお、溶鋼温度が１４
５０℃未満では安定鋳造が得られないためである。
【００１５】連続鋳造に引き続いて行う薄鋳片の熱間圧延における圧下率を１５〜３５％とした理由は、圧下率が１５％未満であると再結晶粒径が大きくなり、冷延時にローピングが発生する。 圧下率が１５％以上であればローピングは発生しないが、圧下率が３５％を超えても再結晶粒径は小さくならないのに変形抵抗が増加して熱間圧延機の負荷が急激に大きくなり無駄となるためである。 より望ましい圧下率は２５〜３２％である。
【００１６】熱間圧延に引き続いて行う熱延板の熱処理条件を、１２００〜９００℃の温度域で１５〜１１０秒間維持するとした理由は、熱処理の温度が１２００℃を超えるか熱処理時間が１１０秒を超えると、板表面の粒界酸化が激しくなり、酸洗時に粒界腐食が生じて表面光沢が低下する。 また、熱処理温度が９００℃未満であるか、熱処理時間が１５秒未満であると再結晶が十分に進まないためにローピングが発生するためである。 より望ましい熱処理温度は１１３０℃〜１０５０℃で熱処理時間は２０〜６０秒である。
【００１７】なお、熱間圧延後の熱延板に十分な熱処理を行わず、その温度が８００℃以下に下がると、微細な硫化物が析出して冷延板焼鈍時の粒成長が阻害されるため、製品の結晶粒径が細粒になり延性が低下する。
【００１８】熱処理を行った熱延板の巻取温度を５５０
〜３００℃とした理由は、巻取温度が５５０℃を超えると、粒界にクロム炭化物が生成して鋭敏化し、酸洗時に粒界腐食が生じて製品の表面光沢を損ねるためである。
また、３００℃未満では、コイル形状が乱れやすくなるので、これ以上とした。
【００１９】鋳片の板厚は２〜６mmが望ましい。 鋳片の板厚が６mmを超えると凝固時の結晶粒が粗大になり、粗大な結晶粒を熱延再結晶によって微細化するためには、
板厚６mm以下の鋳片で必要な圧下率よりも高い圧下率が必要になる。 そのため、圧延機を複数設置するか、単数の場合は巨大な熱延機とする必要があり、経済的に不利になる。 また、鋳片厚みが２mm未満では形状制御が難しくなる。 より望ましい板厚範囲は３．０〜５．０mmである。 以下に本発明の実施例について説明する。
【００２０】
実施例１ 図１に、冷延板の延性に及ぼす鋼中の酸素と硫黄の合計濃度（ｍａｓｓ％）と鋳造温度の影響を示す。 図１は、
双ドラム式の連続鋳造機を用いてＯ＋Ｓ濃度の異なる数種のＳＵＳ３０４ステンレス鋼を鋳造温度を変化させて、板厚４．３ｍｍの薄鋳片に鋳造し、引き続いて１１
５０℃で圧下率１５％の熱間圧延を行い、引き続いて９
００℃で１５秒間の熱処理を行った後、５５０℃で巻取った。 熱延板はデスケーリング、冷間圧延、焼鈍酸洗、
調質圧延を順に行って冷延板とし、延性として伸び率を評価した結果であり、図中○は伸び率４８％以上（伸び良好）、×は４８％未満（伸び不良）である。 この図で、斜線部は伸びが良好な範囲で、ＧＳＮ（結晶粒度番号）〈９．０、伸び〉４８％が得られた。
【００２１】Ｏ＋Ｓ濃度が０．００１〜０．００５％
で、鋳造温度を１４５０〜１５００℃の範囲に制御して鋳造した場合、良好な延性が得られたが、本発明範囲外の鋳造条件では良好な延性は得られなかった。
【００２２】実施例２ １８％Ｃｒ−８％Ｎｉ鋼を基本とする成分のＣｒ−Ｎｉ
系ステンレス鋼の溶鋼を、双ドラム式連続鋳造機によって板厚４．３ｍｍの薄鋳片を鋳造し、鋳造に続いて鋳造機の下流側に配設された圧延機によって熱間圧延を行った。 引き続いて熱間圧延機の下流側に配設された熱処理炉によって熱処理を行った後、コイル状に巻き取った。
巻き取った熱延鋼板は、通常の条件で酸洗し、冷間圧延し焼鈍酸洗し、調質圧延を行って板厚０．６ｍｍの冷延鋼板に製造し、表面品質及び機械的性質を調査した。
【００２３】表１および表２に、製造条件及び冷延鋼板の表面品質と延性（伸び）を示す。 表１および表２に示すように、本発明例では製造条件が適切であるため、良好な表面品質および延性が得られている。 一方、比較例では複数の製造条件のうち、何れかが不適切であるため、表面品質または延性が不良であった。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】本発明はＣｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼の薄鋳片を成分組成を制御し、鋳造温度を最適化して連続鋳造によって製造し、連続鋳造に引き続いて行う熱間圧延、熱処理、さらには巻き取り条件を制御することによって、良好な表面品質および延性を有する冷延鋼板の製造を可能にするものである。 従って、その工業的効果は大である。
【図１】冷延製品の延性に及ぼすＯ＋Ｓ（％）および鋳造温度の影響を示す図である。
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