JP2966188B2 - フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリング方法 - Google Patents
フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリング方法Info
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｂ，ＴｉおよびＭｏ
の１種以上を含有するフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯
を高速に連続デスケーリングする方法に関する。
の１種以上を含有するフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯
を高速に連続デスケーリングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼帯の焼鈍後のデスケーリン
グ法として、中性塩電解法が開示されている。これは、
主として硫酸ナトリウムを用いる中性塩水溶液中で電解
処理を行った後、フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯は硝
酸水溶液中で電解処理、オーステナイト系ステンレス焼
鈍鋼帯は硝弗酸水溶液中で浸漬酸洗を行う方法で、特開
昭４９−１２３９３６号公報に記述されている。この方
法は、従来法と比べ、高温のアルカリ溶融塩を用いない
ため安全性が高いこと、高速通板処理が可能であること
などの利点を有しており、現在広く用いられているデス
ケーリング法の一つである。
グ法として、中性塩電解法が開示されている。これは、
主として硫酸ナトリウムを用いる中性塩水溶液中で電解
処理を行った後、フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯は硝
酸水溶液中で電解処理、オーステナイト系ステンレス焼
鈍鋼帯は硝弗酸水溶液中で浸漬酸洗を行う方法で、特開
昭４９−１２３９３６号公報に記述されている。この方
法は、従来法と比べ、高温のアルカリ溶融塩を用いない
ため安全性が高いこと、高速通板処理が可能であること
などの利点を有しており、現在広く用いられているデス
ケーリング法の一つである。
【０００３】しかし、Ｎｂ，Ｔｉの１種以上を含有して
いるフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯をデスケーリング
すると、中性塩電解時に表面が黄色に着色し、これを硝
酸電解で除去するためにはデスケーリングに多大な時間
を要する。また、Ｍｏを含有しているフェライト系ステ
ンレス焼鈍鋼帯をデスケーリングすると、中性塩電解で
表面に茶褐色の物質が残存し、これを仕上げ酸洗で除去
するのに時間を要する。硝酸電解の代わりに硝弗酸浸漬
を行うと硝弗酸の溶解性能が高いため短時間でデスケー
リングすることは可能であるが、硝弗酸が母地の金属を
浸食して肌あれを起こし表面光沢を喪失するため、フェ
ライト系ステンレス鋼では硝弗酸浸漬を行うのは不適と
されてきた。
いるフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯をデスケーリング
すると、中性塩電解時に表面が黄色に着色し、これを硝
酸電解で除去するためにはデスケーリングに多大な時間
を要する。また、Ｍｏを含有しているフェライト系ステ
ンレス焼鈍鋼帯をデスケーリングすると、中性塩電解で
表面に茶褐色の物質が残存し、これを仕上げ酸洗で除去
するのに時間を要する。硝酸電解の代わりに硝弗酸浸漬
を行うと硝弗酸の溶解性能が高いため短時間でデスケー
リングすることは可能であるが、硝弗酸が母地の金属を
浸食して肌あれを起こし表面光沢を喪失するため、フェ
ライト系ステンレス鋼では硝弗酸浸漬を行うのは不適と
されてきた。
【０００４】特開平２−１２２０９９号公報記載の発明
では、中性塩電解と硝酸電解の中間工程としてＮａＯＨ
等のアルカリ水溶液中で電解を行うことでこの課題を解
決している。この工程を加えると、工程数は増えるが、
中性塩、ＮａＯＨ、硝酸の３つの電解処理工程の合計所
要時間が、ＳＵＳ４３０等の一般フェライト系ステンレ
ス鋼を中性塩電解処理と硝酸電解処理の２工程でデスケ
ーリングする際の所要時間とほぼ同等となり、中間工程
なしの場合に対して大幅なデスケーリング時間の短縮と
なる。しかしながら、この方法では３種の電解槽を必要
とすることとなり、投資コストおよびランニングコスト
の増大は免れない。
では、中性塩電解と硝酸電解の中間工程としてＮａＯＨ
等のアルカリ水溶液中で電解を行うことでこの課題を解
決している。この工程を加えると、工程数は増えるが、
中性塩、ＮａＯＨ、硝酸の３つの電解処理工程の合計所
要時間が、ＳＵＳ４３０等の一般フェライト系ステンレ
ス鋼を中性塩電解処理と硝酸電解処理の２工程でデスケ
ーリングする際の所要時間とほぼ同等となり、中間工程
なしの場合に対して大幅なデスケーリング時間の短縮と
なる。しかしながら、この方法では３種の電解槽を必要
とすることとなり、投資コストおよびランニングコスト
の増大は免れない。
【０００５】本発明者等は特願平４−４７３６３号明細
書で、中性塩電解において電解液のｐＨを０〜３まで下
げ、該電解液におけるステンレス鋼の不働態化電流密度
以上の電流密度で電解処理することでこの課題を解決す
る方法を提示している。この方法を用いると、Ｎｂ，Ｔ
ｉおよびＭｏの１種以上を含有するフェライト系ステン
レス焼鈍鋼帯のデスケーリング所要時間は飛躍的に短縮
される。しかしながら、ＳＵＳ４３０等の一般ステンレ
ス鋼のデスケーリング時間には及ばない。
書で、中性塩電解において電解液のｐＨを０〜３まで下
げ、該電解液におけるステンレス鋼の不働態化電流密度
以上の電流密度で電解処理することでこの課題を解決す
る方法を提示している。この方法を用いると、Ｎｂ，Ｔ
ｉおよびＭｏの１種以上を含有するフェライト系ステン
レス焼鈍鋼帯のデスケーリング所要時間は飛躍的に短縮
される。しかしながら、ＳＵＳ４３０等の一般ステンレ
ス鋼のデスケーリング時間には及ばない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｎｂ，Ｔｉ
およびＭｏの１種以上を含有するフェライト系ステンレ
ス焼鈍鋼帯のデスケーリングに多大な時間を要するとい
う従来技術の課題を解決し、上記鋼帯を表面光沢の劣化
や肌あれを起こさず極めて短時間で完全デスケーリング
することが可能で、かつ投資コストも小さい方法を提供
するものである。
およびＭｏの１種以上を含有するフェライト系ステンレ
ス焼鈍鋼帯のデスケーリングに多大な時間を要するとい
う従来技術の課題を解決し、上記鋼帯を表面光沢の劣化
や肌あれを起こさず極めて短時間で完全デスケーリング
することが可能で、かつ投資コストも小さい方法を提供
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者等は、従来、フェ
ライト系ステンレス鋼で用いることができないとされて
いた硝弗酸浸漬酸洗を仕上げ酸洗に導入することでこの
課題を解決した。即ち、従来法より酸性度の高いｐＨ０
〜３の中性塩溶液中で電解を行った後、硝弗酸溶液中で
浸漬酸洗をすることで新たな中間工程を追加することな
くＳＵＳ４３０とほぼ同等の時間で表面光沢を失うこと
なくデスケーリングすることが可能となる。
ライト系ステンレス鋼で用いることができないとされて
いた硝弗酸浸漬酸洗を仕上げ酸洗に導入することでこの
課題を解決した。即ち、従来法より酸性度の高いｐＨ０
〜３の中性塩溶液中で電解を行った後、硝弗酸溶液中で
浸漬酸洗をすることで新たな中間工程を追加することな
くＳＵＳ４３０とほぼ同等の時間で表面光沢を失うこと
なくデスケーリングすることが可能となる。
【０００８】
【作用】中性塩電解法による焼鈍スケールの除去機構は
概ね以下の通りとされている。ステンレス鋼の焼鈍スケ
ールは、Ｃｒの酸化物が主成分でＦｅ酸化物は比較的少
ない。中性塩電解では処理材を正の電極として電解（陽
極電極）をすることにより酸化反応でこのＣｒ酸化物を
６価のイオンとして溶解除去する。但しこの電解では茶
褐色のＦｅ酸化物が残存するため、硝酸電解、硝弗酸浸
漬等の仕上げ酸洗で除去する。Ｎｂ含有鋼の場合、スケ
ールと母地金属の界面付近にＮｂ酸化物が濃化している
が、Ｎｂ酸化物は酸化反応では全く溶解しないので中性
塩電解後表面に残存する。これが黄ばみの原因である。
Ｔｉ含有鋼もＮｂ含有鋼と同様の理由で黄ばみを生じ
る。
概ね以下の通りとされている。ステンレス鋼の焼鈍スケ
ールは、Ｃｒの酸化物が主成分でＦｅ酸化物は比較的少
ない。中性塩電解では処理材を正の電極として電解（陽
極電極）をすることにより酸化反応でこのＣｒ酸化物を
６価のイオンとして溶解除去する。但しこの電解では茶
褐色のＦｅ酸化物が残存するため、硝酸電解、硝弗酸浸
漬等の仕上げ酸洗で除去する。Ｎｂ含有鋼の場合、スケ
ールと母地金属の界面付近にＮｂ酸化物が濃化している
が、Ｎｂ酸化物は酸化反応では全く溶解しないので中性
塩電解後表面に残存する。これが黄ばみの原因である。
Ｔｉ含有鋼もＮｂ含有鋼と同様の理由で黄ばみを生じ
る。
【０００９】一方、仕上げ酸洗に用いられる硝酸電解や
硝弗酸酸洗は残存したＦｅ酸化物を溶解するとともに、
スケール界面付近の母地金属を溶解することで残存物を
剥離除去することができる。従ってそれ自身では溶解し
ないＮｂ，Ｔｉ酸化物でも除去することが可能である。
Ｍｏ含有鋼では、この母地金属の溶解が抑制されるた
め、Ｆｅ酸化物やＮｂ，Ｔｉ酸化物よりなる残存物や黄
ばみの除去に時間を要する。硝弗酸浸漬法は硝酸電解法
に比較して母地金属を溶解する能力が大きいため硝酸電
解より容易にこれら残存物を除去することができる。
硝弗酸酸洗は残存したＦｅ酸化物を溶解するとともに、
スケール界面付近の母地金属を溶解することで残存物を
剥離除去することができる。従ってそれ自身では溶解し
ないＮｂ，Ｔｉ酸化物でも除去することが可能である。
Ｍｏ含有鋼では、この母地金属の溶解が抑制されるた
め、Ｆｅ酸化物やＮｂ，Ｔｉ酸化物よりなる残存物や黄
ばみの除去に時間を要する。硝弗酸浸漬法は硝酸電解法
に比較して母地金属を溶解する能力が大きいため硝酸電
解より容易にこれら残存物を除去することができる。
【００１０】本発明ではＮｂ，Ｔｉ，Ｍｏ含有フェライ
ト系ステンレス鋼の硝弗酸酸洗による溶解量が一般のフ
ェライト系ステンレス鋼より相当小さいことを利用し、
表面金属光沢を保持したまま硝弗酸酸洗を行なう方法を
提供する。まず、中性塩電解において電解液のｐＨを０
〜３に低くすることで、中性塩電解処理に若干母地金属
溶解能力を与え、Ｃｒ酸化物の溶解を行うだけでなくＦ
ｅ酸化物やＮｂ，Ｔｉ酸化物をもある程度除去できるよ
うにする。
ト系ステンレス鋼の硝弗酸酸洗による溶解量が一般のフ
ェライト系ステンレス鋼より相当小さいことを利用し、
表面金属光沢を保持したまま硝弗酸酸洗を行なう方法を
提供する。まず、中性塩電解において電解液のｐＨを０
〜３に低くすることで、中性塩電解処理に若干母地金属
溶解能力を与え、Ｃｒ酸化物の溶解を行うだけでなくＦ
ｅ酸化物やＮｂ，Ｔｉ酸化物をもある程度除去できるよ
うにする。
【００１１】電解液は一般に使われている硫酸ナトリウ
ムで良いが、硝酸ナトリウムを用いるとスケール溶解能
力が多少低下する代わりに母地金属の溶解が抑えられ、
肌あれがより少なくなる。ｐＨは０から３の範囲に保持
する。ｐＨ３以下では母地金属溶解能力が増加しデスケ
ーリング時間が短縮する。０未満でその短縮効果は飽和
する。また０未満とするためにはｐＨ調整のため投入す
る酸の量が飛躍的に増大するとともに酸洗槽のライニン
グを特殊なものにしなければならずコストアップにな
る。電解の極性については、前述の如くＣｒの溶解が陽
極電解により起きるため陽極電解は必須である。陰極電
解は必要ないが、間接電解で構造上両極での電解を必要
とする場合は行っても構わない。但しこの場合電解液に
溶出したＣｒイオンの再析出を防止するため、最終は陽
極電極とするのが好ましい。
ムで良いが、硝酸ナトリウムを用いるとスケール溶解能
力が多少低下する代わりに母地金属の溶解が抑えられ、
肌あれがより少なくなる。ｐＨは０から３の範囲に保持
する。ｐＨ３以下では母地金属溶解能力が増加しデスケ
ーリング時間が短縮する。０未満でその短縮効果は飽和
する。また０未満とするためにはｐＨ調整のため投入す
る酸の量が飛躍的に増大するとともに酸洗槽のライニン
グを特殊なものにしなければならずコストアップにな
る。電解の極性については、前述の如くＣｒの溶解が陽
極電解により起きるため陽極電解は必須である。陰極電
解は必要ないが、間接電解で構造上両極での電解を必要
とする場合は行っても構わない。但しこの場合電解液に
溶出したＣｒイオンの再析出を防止するため、最終は陽
極電極とするのが好ましい。
【００１２】硫酸ナトリウムまたは硝酸ナトリウムの濃
度は溶液１リットル当たり５０〜２５０ｇ、温度は７０
〜９０℃、電解電流密度は０．０４〜０．１Ａ／cm2 で
あることが望ましい。電解液の濃度が溶液１リットル当
たり５０ｇ未満では電解を行ってもスケールの溶解速度
が著しく小さくなるためデスケーリングに多大な時間を
要する。また、１リットル当たり２５０ｇを超えても時
間短縮効果がない。温度が７０℃未満では、電解を行っ
てもスケールの溶解速度が著しく小さくなるためデスケ
ーリングに多大な時間を要する。９０℃を超えると、電
解液の水分の蒸発量が急激に増大し、電解液中の硫酸ナ
トリウム、硝酸ナトリウムの濃度管理が煩雑になる。電
解電流密度が０．０４Ａ／cm2 未満では、電解を行って
もスケールの溶解速度が著しく小さくなるためデスケー
リングに多大な時間を要する。また、０．１Ａ／cm2 を
超えても時間短縮効果はない上に、肌あれを起こし易く
なる。
度は溶液１リットル当たり５０〜２５０ｇ、温度は７０
〜９０℃、電解電流密度は０．０４〜０．１Ａ／cm2 で
あることが望ましい。電解液の濃度が溶液１リットル当
たり５０ｇ未満では電解を行ってもスケールの溶解速度
が著しく小さくなるためデスケーリングに多大な時間を
要する。また、１リットル当たり２５０ｇを超えても時
間短縮効果がない。温度が７０℃未満では、電解を行っ
てもスケールの溶解速度が著しく小さくなるためデスケ
ーリングに多大な時間を要する。９０℃を超えると、電
解液の水分の蒸発量が急激に増大し、電解液中の硫酸ナ
トリウム、硝酸ナトリウムの濃度管理が煩雑になる。電
解電流密度が０．０４Ａ／cm2 未満では、電解を行って
もスケールの溶解速度が著しく小さくなるためデスケー
リングに多大な時間を要する。また、０．１Ａ／cm2 を
超えても時間短縮効果はない上に、肌あれを起こし易く
なる。
【００１３】硝弗酸の濃度は混合溶液１リットル当たり
弗酸５〜４０ｇと硝酸１０〜１００ｇであることが望ま
しい。溶液１リットル当たり弗酸が５ｇ未満または硝酸
が１０ｇ未満では、金属溶解速度が著しく小さくなるた
めデスケーリングに多大な時間を要する。弗酸１リット
ル当たり４０ｇまたは硝酸１リットル当たり１００ｇを
超えると、母地金属溶解による処理材の肌荒れが顕著と
なり光沢を喪失する。
弗酸５〜４０ｇと硝酸１０〜１００ｇであることが望ま
しい。溶液１リットル当たり弗酸が５ｇ未満または硝酸
が１０ｇ未満では、金属溶解速度が著しく小さくなるた
めデスケーリングに多大な時間を要する。弗酸１リット
ル当たり４０ｇまたは硝酸１リットル当たり１００ｇを
超えると、母地金属溶解による処理材の肌荒れが顕著と
なり光沢を喪失する。
【００１４】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【００１５】供試材として表１に示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄお
よびＥの五種類のフェライト系ステンレス鋼冷延焼鈍板
（０．５mm厚）を用いた。ＡはＮｂ含有鋼、ＢはＴｉ含
有鋼、ＣはＭｏ含有鋼、ＤはＴｉ，Ｍｏ含有鋼である。
また、Ｅは比較材のＳＵＳ４３０である。冷延板は表２
に示す通常の冷延ラインを通板したもの（但し酸洗ライ
ンは通していない）を採取して焼鈍を行った。この焼鈍
は実験炉で行った。
よびＥの五種類のフェライト系ステンレス鋼冷延焼鈍板
（０．５mm厚）を用いた。ＡはＮｂ含有鋼、ＢはＴｉ含
有鋼、ＣはＭｏ含有鋼、ＤはＴｉ，Ｍｏ含有鋼である。
また、Ｅは比較材のＳＵＳ４３０である。冷延板は表２
に示す通常の冷延ラインを通板したもの（但し酸洗ライ
ンは通していない）を採取して焼鈍を行った。この焼鈍
は実験炉で行った。
【００１６】デスケーリング処理は４０×４０mmの試験
片を用いて行った。中性塩電解は直接電解により陽極電
解のみを行っている。デスケーリング性は次に示す基準
によって、完全にデスケーリングしたサンプルと対比し
て目視判定した。 ◎；完全にデスケーリングされ肌あれ無し △；完全にデスケーリングされるが肌あれあり ×；スケール残りまたは黄ばみが残存 表３に、各デスケーリング条件において中性塩電解を５
秒、硝弗酸浸漬を１０秒行った場合のデスケーリング結
果を示す。実施例並びに比較例の結果より、本発明の方
法を行うとＳＵＳ４３０は激しい肌あれを起こすが、Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｍｏ含有鋼は肌あれを起こすことなく極めて
短時間にデスケーリングが完了することがわかる。
片を用いて行った。中性塩電解は直接電解により陽極電
解のみを行っている。デスケーリング性は次に示す基準
によって、完全にデスケーリングしたサンプルと対比し
て目視判定した。 ◎；完全にデスケーリングされ肌あれ無し △；完全にデスケーリングされるが肌あれあり ×；スケール残りまたは黄ばみが残存 表３に、各デスケーリング条件において中性塩電解を５
秒、硝弗酸浸漬を１０秒行った場合のデスケーリング結
果を示す。実施例並びに比較例の結果より、本発明の方
法を行うとＳＵＳ４３０は激しい肌あれを起こすが、Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｍｏ含有鋼は肌あれを起こすことなく極めて
短時間にデスケーリングが完了することがわかる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、従来の中性塩電解法で
はデスケーリングに長時間を要するＮｂ，Ｔｉ，および
Ｍｏの１種以上を含有するフェライト系ステンレス焼鈍
鋼帯を、中性塩電解と硝弗酸浸漬酸洗の工程のみで肌荒
れを生じることなく高速に連続デスケーリング可能であ
り、投資コストおよびランニングコストが安価である。
はデスケーリングに長時間を要するＮｂ，Ｔｉ，および
Ｍｏの１種以上を含有するフェライト系ステンレス焼鈍
鋼帯を、中性塩電解と硝弗酸浸漬酸洗の工程のみで肌荒
れを生じることなく高速に連続デスケーリング可能であ
り、投資コストおよびランニングコストが安価である。
フロントページの続き (72)発明者 長島 祥司 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 多名賀 剛 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 庄田 俊二 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 国岡 信哉 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25F 1/06
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎｂ，Ｔｉ，およびＭｏの１種以上を含
有するフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のスケールを除
去する際に、硫酸ナトリウムまたは硝酸ナトリウムを含
みｐＨを０〜３にした水溶液を電解液に用いて電解処理
し、引き続いて硝酸と弗酸の混合溶液中で浸漬処理する
ことを特徴とする、フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯の
デスケーリング方法。 - 【請求項２】 電解処理における硫酸ナトリウムまたは
硝酸ナトリウムの濃度が溶液１リットル当たり５０〜２
５０ｇ、温度が７０〜９０℃、電解電流密度が０．０４
〜０．１Ａ／cm2 であることを特徴とする、請求項１に
記載のフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリン
グ方法。 - 【請求項３】 浸漬処理における硝酸と弗酸の濃度が混
合溶液１リットル当たり弗酸５〜４０ｇと硝酸１０〜１
００ｇであることを特徴とする請求項１あるいは２に記
載のフェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10708892A JP2966188B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10708892A JP2966188B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05331699A JPH05331699A (ja) | 1993-12-14 |
| JP2966188B2 true JP2966188B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=14450169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10708892A Expired - Lifetime JP2966188B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | フェライト系ステンレス焼鈍鋼帯のデスケーリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2966188B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102864289A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-09 | 云南天高镍业有限公司 | Sus430不锈钢退火酸洗的方法 |
| KR101879067B1 (ko) | 2016-12-13 | 2018-07-16 | 주식회사 포스코 | 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔 및 산세 방법 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP10708892A patent/JP2966188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05331699A (ja) | 1993-12-14 |
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