JP4927320B2

JP4927320B2 - 光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法

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Publication number: JP4927320B2
Application number: JP2004090201A
Authority: JP
Inventors: 宣和佃; 哲弥中野
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: JP2005272963A

Description

本発明は、光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法に関する。

ステンレス鋼板は、めっき仕上または塗装仕上されて用いられるのが常態である普通鋼鋼板とは異なり、めっきまたは塗装されることのない、いわゆる無垢のまま建材などに用いられるので、その表面性状が重要視される。冷延ステンレス鋼板は、一般的に、溶製後鋳造して得られたスラブを熱間圧延し、熱間圧延で得られたステンレス鋼帯を焼鈍し酸洗し、さらに表面研磨して冷間圧延し、最終仕上焼鈍することによって製造されている。

ステンレス鋼板の製造工程において、熱間圧延されたステンレス鋼帯を焼鈍するのは、熱間圧延による加工硬化を緩和し、後工程の冷間圧延における圧延負荷を軽減することを目的としている。しかしながら、熱間圧延されたステンレス鋼帯、中でもオーステナイト系ステンレス鋼帯を焼鈍熱処理した後の冷却過程においては、ある特定の温度域を通過時に、結晶粒界に炭化物が析出し、この粒界炭化物が、焼鈍後の酸洗工程において、酸洗液によって侵食されるので、オーステナイト系ステンレス鋼帯の表面に微細な凹所が形成される。この凹所が除去されないまま冷間圧延されると、オーステナイト系ステンレス鋼帯の表面品質を低下させることになる。

したがって、特に、最終仕上焼鈍を非酸化性雰囲気中で行い、鏡面のような表面性状が求められる光輝焼鈍（ブライトアニーリング：略称ＢＡ）仕上のオーステナイト系ステンレス鋼帯では、その製造工程において、冷間圧延前の表面を研磨し、焼鈍酸洗によって形成された凹所を除去することが必須とされていた。しかしながら、ステンレス鋼帯を表面研磨することによって、厚みの減少すなわち研磨損失による歩留低下を来し、また工程数増による生産効率低下を来すなどの問題がある。

このような問題点を解決する先行技術として、ステンレス鋼帯の製造工程における表面研磨工程を省略することのできる表面性状の優れたステンレス鋼帯の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。

この先行技術は、熱間圧延後のステンレス鋼帯を材料温度６５０℃以下で巻取り、焼鈍することなくデスケーリングを行い、ついで冷間圧延により所定の板厚とした後、最終焼鈍を行うものである。すなわち、熱間圧延後のステンレス鋼帯を冷却して６５０℃以下の温度で巻取ることによって、巻取時の冷却過程における粒界炭化物の析出を防止し、また熱延鋼帯の焼鈍を行わないことによって、焼鈍後の冷却過程における粒界炭化物の析出を防止する。このように粒界炭化物の析出を防止することによって、熱延鋼帯表面のデスケーリング処理である酸洗時に、酸洗液によって粒界侵食が生じないようにすることができる。ステンレス鋼帯表面には、粒界侵食による凹所が形成されないので、その後の冷間圧延および最終仕上焼鈍を経て、表面性状に優れたステンレス鋼帯を得ることができるというものである。

しかしながら、本発明者らが調査したところによれば、特許文献１に開示される技術には、以下のような問題がある。すなわち、オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造において、特に鏡面のような表面光沢を求められるＢＡ仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造においては、単に粒界炭化物の析出を抑制するのみでは、優れた表面性状のステンレス鋼帯を安定して製造することは困難である。本発明者らは、優れた表面性状のステンレス鋼帯を安定して製造するためには、粒界炭化物の析出を抑制するとともに、冷間圧延時において、圧延ロール表面のステンレス鋼帯表面に対する転写率を高く保つことが重要であるとの知見を得て本発明に至ったものである。

特開昭５９−１６３００３号公報

本発明の目的は、優れた表面性状を有する鋼帯を安定して製造することのできる光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法を提供することである。

本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼帯を熱間圧延する工程と、
熱間圧延後の鋼帯の仕上厚さが、５．５ｍｍであるオーステナイト系ステンレス鋼帯を４７０℃以上、５７０℃以下で巻取ることによって、０．２％耐力が４００Ｎ／ｍｍ^２以上になるようにする巻取工程と、
焼鈍熱処理することなく脱スケール処理した後、オーステナイト系ステンレス鋼帯を冷間圧延する工程と、
冷間圧延後のオーステナイト系ステンレス鋼帯を光輝焼鈍熱処理する工程とを含むことを特徴とする光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法である。

本発明によれば、熱間圧延後のオーステナイト系ステンレス鋼帯を４７０℃以上、５７０℃以下で巻取るので、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒界への炭化物析出を防止できる。粒界炭化物の析出が防止されるとともに、熱間圧延後であって冷間圧延前の酸洗を行わないので、粒界炭化物の侵食に起因する表面性状劣化を防止することができる。

また上記温度範囲で巻取ることによって、０．２％耐力を４００Ｎ／ｍｍ^２以上になるように仕上げることができる。熱間圧延されたオーステナイト系ステンレス鋼帯の０．２％耐力が高くなるので、該鋼帯を冷間圧延するに際し、所定の厚さに圧延するための圧延荷重が大きくなる。このことによって、冷間圧延ロールとオーステナイト系ステンレス鋼帯表面との間に形成される油膜厚みが薄くなるので、冷間圧延ロール表面のオーステナイト系ステンレス鋼帯表面に対する転写率が高くなる。

このようにして、冷間圧延されたオーステナイト系ステンレス鋼帯を光輝焼鈍（ＢＡ）熱処理することによって、優れた表面性状を有するオーステナイト系ステンレス鋼帯を安定して製造することが可能になる。

また、熱間圧延後のオーステナイト系ステンレス鋼帯の仕上厚さが、５．５ｍｍであることによって、圧延作業効率を低下させることなく、また巻取温度が上記範囲に規定されるので、粒界炭化物を析出することなく、さらに０．２％耐力が高くなるように仕上げられ、優れた表面性状を有するオーステナイト系ステンレス鋼帯を安定して効率的に製造することが可能になる。

図１は、本発明の実施の一態様である光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法を説明するフローチャートである。図１に示すフローチャートを参照して、光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法を説明する。

ステップｓ０のスタートでは、オーステナイト系ステンレス鋼、たとえば日本工業規格（ＪＩＳ）Ｇ４３０５に規定されるＳＵＳ３０４が、所定の成分組成にて溶製され、連続鋳造装置によってスラブに形成され、該スラブが加熱炉で加熱されている状態である。

ステップｓ１では、加熱炉から抽出されたスラブが、熱間圧延される。熱間圧延における仕上厚さは、限定されるものではないけれども、５．５ｍｍ以下であることが好ましい。ステップｓ２では、熱間圧延されたオーステナイト系ステンレス鋼帯が、巻取温度４７０〜５７０℃で巻取られる。

図２は、熱間圧延装置１の構成を簡略化して示す系統図である。熱間圧延装置１は、スラブ２を粗圧延する２つの第１および第２粗圧延スタンドＲ１，Ｒ２と、粗圧延された熱間圧延鋼帯３ａを仕上圧延する７つの第１〜第７仕上圧延スタンドＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７と、第７仕上スタンドＦ７の矢符４にて示す熱間圧延鋼帯３ａの圧延方向下流側に設けられて熱間圧延鋼帯３ｂを水冷する水冷手段５と、仕上圧延された熱間圧延鋼帯３ｂを巻取る巻取リール６と、巻取リール６に巻取られた熱間圧延鋼帯３ｂの温度を検出する温度検出手段７とを含む。なお、第１および第２粗圧延スタンドＲ１，Ｒ２ならびに第１〜第７仕上圧延スタンドＦ１〜Ｆ７は、矢符４にて示す圧延方向上流側から下流側に向けてこの順序で設けられる。

第１粗圧延スタンドＲ１は、熱間圧延鋼帯３ａを挟んで上下に一対設けられる圧延ロール１１ａ，１１ｂと、圧延ロール１１ａ，１１ｂにそれぞれ接して外方に設けられるバックアップロール１２ａ，１２ｂとが、ハウジング１３にそれぞれ回転自在に支持される。なお、圧延ロール１１ａ，１１ｂには、これらを回転駆動させる電動機および制御装置等を含む駆動手段が接続されるけれども、これらの図示は省略する。なお、仕上圧延スタンドＦ１〜Ｆ７においても、駆動手段の図示は省略する。第２粗圧延スタンドＲ２は、第１粗圧延スタンドＲ１と同一に構成されるので、説明を省略する。厚さ２００ｍｍ程度のスラブ２が、第１および第２粗圧延スタンドＲ１，Ｒ２で粗圧延されて、厚さ数十ｍｍの熱間圧延鋼帯３ａになり、仕上圧延スタンドへ搬送される。

第１仕上圧延スタンドＦ１は、第１粗圧延スタンドＲ１と、同様に構成され、熱間圧延鋼帯３ａを挟んで上下に一対設けられる圧延ロール１４ａ，１４ｂと、圧延ロール１４ａ，１４ｂにそれぞれ接して外方に設けられるバックアップロール１５ａ，１５ｂとが、ハウジング１６にそれぞれ回転自在に支持される。第２および第３仕上圧延スタンドＦ２，Ｆ３は、第１仕上圧延スタンドＦ１と同一に構成されるので、説明を省略する。

第４仕上圧延スタンドＦ４は、熱間圧延鋼帯３ａを挟んで上下に一対設けられる圧延ロール１７ａ，１７ｂと、圧延ロール１７ａ，１７ｂにそれぞれ接して外方に設けられる中間ロール１８ａ，１８ｂと、中間ロール１８ａ，１８ｂにそれぞれ接してさらに外方に設けられるバックアップロール１９ａ，１９ｂとが、ハウジング２０にそれぞれ回転自在に支持される。第５〜第７仕上圧延スタンドＦ５〜Ｆ７は、第４仕上圧延スタンドＦ４と同一に構成されるので、説明を省略する。

厚さ数十ｍｍの熱間圧延鋼帯３ａが、第１〜第７仕上圧延スタンドＦ１〜Ｆ７で圧延されて、仕上厚さの熱間圧延鋼帯３ｂになり、水冷手段５によって水冷されて巻取温度が調整され、巻取リール６に巻取られる。熱間圧延鋼帯３ｂの仕上厚さは、５．５ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが５．５ｍｍを超えると、後工程の冷間圧延において、冷間圧延装置の能力との不整合、また圧延パス回数増による生産効率低下などの問題を生じる恐れがある。

水冷手段５は、第７仕上スタンドＦ７の圧延方向下流側、すなわち第７仕上スタンドＦ７の出側において、熱間圧延鋼帯３ｂを臨むように配置される噴射ノズル２１と、噴射ノズル２１に水を供給する水供給源２２と、噴射ノズル２１と水供給源２２とを接続し、水の流路となる水供給管路２３と、噴射ノズル２１と水供給源２２との間で水供給管路２３に設けられる流量調整バルブ２４とを含む。水供給源２２は、本実施の形態ではポンプアップされた工業用水配管系によって実現される。しかしながら、これに限定されることなく、水供給源は、貯水槽と送給ポンプとから構成されても良い。水供給管路２３に設けられる流量調整バルブ２４は、その開度を調整することによって、噴射ノズル２１から熱間圧延鋼帯３ｂに向けて噴射する水の量を調整し、熱間圧延鋼帯３ｂの巻取温度を調整することができる。

温度検出手段７は、巻取リール６に巻取られた熱間圧延鋼帯３ｂの温度を測定する、たとえば放射温度計などの非接触温度計２５と、非接触温度計２５による温度検出結果を表示する、たとえば液晶ディスプレイなどの表示手段２６とを含む。

熱間圧延鋼帯３ｂの巻取温度は、熱間圧延鋼帯３ｂの仕上厚さと噴射ノズル２１による噴射水量とを種々に変化させて予め実験してテーブルデータを作成しておき、実際の熱間圧延に際し、熱間圧延鋼帯３ｂの仕上厚さに対応する噴射水量を選択設定することによって、所望の巻取温度を実現することができる。なお、熱間圧延装置１の操作者は、表示手段２６に表示される熱間圧延鋼帯３ｂの巻取温度を認識した上で、流量調整バルブ２４の開度を調整することによって、熱間圧延鋼帯３ｂの巻取温度を微調整することができる。

熱間圧延鋼帯３ｂの巻取温度は、水冷手段５で水冷されることによって、４７０〜５７０℃に調整される。４７０℃未満にまで冷却しても、４００Ｎ／ｍｍ^２以上の０．２％耐力が達成されるので、特に材質上の問題は無い。しかしながら、過度の冷却による熱間圧延鋼帯３ｂの形状悪化を抑制し、良好な作業性を維持する観点からは４７０℃以上とすることが好ましい。５７０℃を超えると、粒界炭化物が析出するので炭化物の固溶化熱処理が必要になり、また所望の０．２％耐力を得ることができなくなる。したがって、巻取温度を４７０〜５７０℃とした。

上記温度範囲で巻取ることによって、４００Ｎ／ｍｍ^２以上の０．２％耐力を有する熱間圧延鋼帯３ｂが得られる。０．２％耐力が４００Ｎ／ｍｍ^２未満では、後工程の冷間圧延における冷間圧延ロール表面の転写率が低く、優れた表面性状を得ることができない。したがって、熱間圧延鋼帯３ｂの０．２％耐力を４００Ｎ／ｍｍ^２以上とした。

図１に戻って、ステップｓ３では、熱間圧延鋼帯３ｂが、焼鈍熱処理されることなく、脱スケール処理である酸洗処理される。図３は、酸洗装置３０の構成を簡略化して示す系統図である。酸洗装置３０は、大略、コイル状に巻まわされて装着される熱間圧延鋼帯３ｂを巻戻す巻戻リール３１と、熱間圧延鋼帯３ｂを酸洗液に浸漬して酸洗する酸洗槽３２と、酸洗後の熱間圧延鋼帯３ｂを水洗して酸洗液を除去する水洗槽３３と、水洗後の熱間圧延鋼帯３ｂを乾燥するドライヤ３４と、乾燥された熱間圧延鋼帯３ｂを巻取リール３５とを含む。なお酸洗装置３０には、熱間圧延鋼帯３ｂの搬送に係るデフレクタロール３６，３７が適宜設けられる。酸洗槽３２において熱間圧延鋼帯３ｂに供給される酸洗液には、公知のもの、たとえばフッ酸と硝酸との混酸などが用いられる。

熱間圧延鋼帯３ｂは、前述の温度範囲で巻取られて粒界炭化物が析出していないので、炭化物の固溶化熱処理でもある焼鈍熱処理が不要であり、また０．２％耐力の低下を防止するべく焼鈍熱処理が行われずに酸洗処理される。

図１に戻って、ステップｓ４では、酸洗後の熱間圧延鋼帯３ｂが表面研磨される。表面研磨工程は、本発明のＢＡ仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法における必須の工程ではない。しかしながら、熱間圧延工程のスラブ加熱によって形成される酸化スケールの厚さは、スラブ表面において一様ではないので、熱間圧延後の熱間圧延鋼帯３ｂ表面においても一様ではない。したがって、酸洗によって脱スケールされた後の熱間圧延鋼帯３ｂの表面には、凹凸の存在するのが一般的である。このような脱スケール後の熱間圧延鋼帯３ｂ表面に残る凹凸も表面性状を悪くする原因となるので、表面研磨によって除去されることが好ましい。

図４は、表面研磨装置４０の構成を簡略化して示す系統図である。表面研磨装置４０は、熱間圧延鋼帯３ｂを巻戻す巻戻リール４１と、熱間圧延鋼帯３ｂの表面を研磨する第１〜第５研磨スタンドＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５と、研磨後の熱間圧延鋼帯３ｂを巻取る巻取リール４２と、第１〜第５研磨スタンドＰ１〜Ｐ５の入側と出側とにそれぞれ設けられるピンチロール４３，４４とを含む。第１〜第５研磨スタンドＰ１〜Ｐ５は、矢符４５に示す熱間圧延鋼帯３ｂの搬送方向上流側から下流側に向ってこの順序で設けられる。

第１研磨スタンドＰ１は、熱間圧延鋼帯３ｂを挟んで対向するように設けられるコンタクトロール４６およびビリーロール４７と、熱間圧延鋼帯３ｂに関してコンタクトロール４６と同じ側にコンタクトロール４６から上方に離隔して設けられるアイドルロール４８と、コンタクトロール４６とアイドルロール４８とに巻まわすように設けられる無端状の研磨ベルト４９と、前述の各ロール４６，４７，４８がそれぞれ回転自在に支持されるハウジング５０とを含む構成である。なお、表面研磨装置４０には、さらにコンタクトロール４６を駆動する駆動手段と、ビリーロール４７を熱間圧延鋼帯３ｂおよびコンタクトロール４６に対して押圧させる押圧手段と、駆動手段および押圧手段を動作させる動作制御手段を含むけれども、これらの図示を省略した。第２〜第５研磨スタンドＰ２〜Ｐ５は、第１研磨スタンドＰ１と同一に構成されるので説明を省略する。

第１〜第５研磨スタンドＰ１〜Ｐ５は、同一に構成されるけれども、研磨ベルトの粗さの番手については、同一のものに限定されることなく、たとえば第１研磨スタンドＰ１から第５研磨スタンドＰ５に向って、順次番手の大きい（粗さの細かい）ものが用いられるようにしても良い。ステップｓ４では、表面研磨装置４０で熱間圧延鋼帯３ｂの表裏面が、１０乃至数十μｍ研磨される。熱間圧延鋼帯３ｂの裏面の研磨は、熱間圧延鋼帯３ｂの研磨面（表面）が内側になるように巻取リール４２で巻取り、巻取った熱間圧延鋼帯３ｂを再度巻戻リール４１に装着し、外面が研磨面となるように巻戻すことによって行うことができる。

図１に戻って、ステップｓ５では、表面研磨された熱間圧延鋼帯３ｂが冷間圧延されて、たとえば厚さ２．０ｍｍの冷間圧延鋼帯３ｃとなる。図５は、冷間圧延装置５１の構成を簡略化して示す図である。本実施の態様では、冷間圧延にリバース式のゼンジミアミル５１を用いた。ゼンジミアミル５１は、巻戻リール５２および巻取リール５３と、圧延スタンド５４を構成するところの冷間圧延鋼帯３ｃを挟んで設けられる１対の圧延ロール５５ａ，５５ｂ（総称する場合、アルファベットの添字を省いて表記する）と、圧延ロール５５ａ，５５ｂに接してその外方に設けられる３対の中間ロール５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｅ，５６ｆ（総称する場合、アルファベットの添字を省いて表記する）と、中間ロール５６に接してその外方にさらに設けられる４対のバックアップロール５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ，５７ｆ，５７ｇ，５７ｈ（総称する場合、アルファベットの添字を省いて表記する）と、これらのロール５５，５６，５７が回転自在に支持されるハウジング５８と、冷間圧延鋼帯３ｃの搬送に係るデフレクタロール５９，６０とを含む。このゼンジミアミル５１では、リバース圧延が行われるので、圧延方向が変わった場合、巻戻リールが巻取リールとして機能し、巻取リールが巻戻リールとして機能する。なお、ゼンジミアミル５１には、ロールを回転駆動させる駆動手段、駆動手段を動作制御する制御手段等も含むけれども、これらの図示を省略した。

冷間圧延に際しては、圧延荷重を軽減するとともに圧延ロール５５と冷間圧延鋼帯３ｃとのスリップによる表面疵の発生を防止する目的で、圧延油と呼ばれる潤滑油が、冷間圧延鋼帯３ｃの表面に供給される。冷間圧延鋼帯３ｃの表面に供給された潤滑油は、圧延ロール５５と冷間圧延鋼帯３ｃとの間に達し、そこで薄い膜、いわゆる油膜を形成する。

この油膜厚さは、被圧延材である冷間圧延鋼帯３ｃの耐力に関係する指標である油膜当量ｔｄによって、定量的に求めることができる。油膜当量ｔｄは、以下の式（１）によって与えられる。
ｔｄ＝η・（Ｕ０＋Ｕ１）／（α・Ｐｍ） …（１）
ここで、η ：潤滑油の静粘度
Ｕ０：圧延ロールの周速
Ｕ１：被圧延材の圧延入側速度
α ：被圧延材の圧延ロールに対する噛込み角度
Ｐｍ：被圧延材の２次元降伏応力［＝２／√（３）×０．２％耐力］

式（１）から明らかなように、被圧延材の０．２％耐力が大きくなると、油膜当量ｔｄが小さく、すなわち油膜厚さが薄くなる。このように、被圧延材の耐力が大きくなると、油膜厚さが薄くなるのは、被圧延材の耐力の増加に伴って、同じ圧延率の圧延を行うに際しても必要な圧延荷重が大きくなるので、油膜厚さが薄くなるものである。

図６は、本発明の方法による冷間圧延鋼帯の冷間圧延率と、０．２％耐力との関係を示す図である。図６中、黒四角を実線で結ぶライン６１が、本発明の方法、すなわち厚さ５．５ｍｍに熱間圧延されたＳＵＳ３０４の熱間圧延鋼帯３ｂを４７０〜５７０℃で巻取り、焼鈍熱処理することなく酸洗および表面研磨して冷間圧延した場合の冷間圧延（冷延）率と、０．２％耐力との関係を示す。図６中、白四角を実線で結ぶライン６２は、本発明との比較のために例示するデータであり、厚さ５．５ｍｍに熱間圧延されたＳＵＳ３０４の熱間圧延鋼帯を、水冷による巻取温度調節することなく巻取り、焼鈍熱処理した後、酸洗および表面研磨して冷間圧延した場合の冷間圧延率と、０．２％耐力との関係を示す。

ライン６１の冷間圧延率０％は、４７０〜５７０℃で巻取られ、焼鈍熱処理されていない熱間圧延鋼帯３ｂの冷間圧延前における０．２％耐力を示す。ライン６２の冷間圧延率０％は、温度調節することなく巻取られ、焼鈍熱処理された熱間圧延鋼帯の冷間圧延前における０．２％耐力を示す。

本発明方法による熱間圧延鋼帯３ｂの冷間圧延率０％における０．２％耐力は、４７０Ｎ／ｍｍ^２である。一方、焼鈍熱処理の施された熱間圧延鋼帯の冷間圧延率０％における０．２％耐力は、２７０Ｎ／ｍｍ^２であり、本発明方法による熱間圧延鋼帯３ｂに比べて２００Ｎ／ｍｍ^２も低い。さらに冷間圧延率の増加に伴う０．２％耐力の推移を見ると、本発明方法による熱間圧延鋼帯３ｂに係るデータであるライン６１と、焼鈍熱処理の施された熱間圧延鋼帯に係るデータであるライン６２とは、交差して０．２％耐力値の逆転することがなく、またいずれかの冷間圧延率において０．２％耐力値が一致して重なることもない。

すなわち、０．２％耐力が４００Ｎ／ｍｍ^２以上になるように熱間圧延された本発明方法による熱間圧延鋼帯３ｂは、焼鈍熱処理された熱間圧延鋼帯に比べて、常に０．２％耐力が高い状態で冷間圧延される。前述のように、冷間圧延時における被圧延材の０．２％耐力の高い方が、油膜厚さの薄い状態で圧延することができるので、圧延ロール５５の表面を、被圧延材である熱間圧延鋼帯３ｂ（＝冷間圧延鋼帯３ｃ）の表面に対して高い転写率で転写することができる。冷間圧延装置５１の圧延ロール５５は、その表面が美麗に研磨仕上されているので、冷間圧延鋼帯３ｃの表面に対する圧延ロール５５表面の転写率を高くすることによって、冷間圧延鋼帯３ｃの表面を圧延ロール５５の表面性状に近づけ、表面性状を優れたものにすることができる。

図１に戻って、ステップｓ６では、冷間圧延鋼帯３ｃを光輝焼鈍（ＢＡ）熱処理する。図７は、ＢＡ熱処理装置６５の構成を簡略化して示す系統図である。ＢＡ熱処理装置６５において、巻戻リール６６から巻戻された冷間圧延鋼帯３ｃは、脱脂洗浄装置６７によって洗浄され、洗浄後ＢＡ炉６８において、たとえば窒素ガスと水素ガスとの非酸化性混合雰囲気中で熱処理される。ＢＡ熱処理後、表面が大気酸化されない程度の温度まで冷却されて巻取リール６９に巻き取られる。巻戻リール６６から巻戻された冷間圧延鋼帯３ｃは、搬送経路各所に設けられるロール７０，７１，７２によって、搬送方向転換、駆動力付与、張力付与などが行われて、脱脂洗浄装置６７およびＢＡ炉６８を通板される。

図１に戻って、ステップｓ７では、ＢＡ処理された冷間圧延鋼帯３ｃを調質圧延装置７５によって、調質圧延する。図８は、調質圧延装置７５の構成を簡略化して示す図である。巻戻リール７６から巻戻された冷間圧延鋼帯３ｃは、調質圧延スタンド７７に備えられる一対の調質圧延ロール７８ａ，７８ｂによって、数％の圧下率で調質圧延される。この調質圧延は、ＢＡ熱処理された冷間圧延鋼帯３ｃの表面品質のさらなる向上を目的として行われる。調質圧延後、図１に示すステップｓ８のエンドへ進み、一連のＢＡ仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造を終了する。

（実施例）
以下本発明の実施例について説明する。

［実施例］
まず図１に示すフローチャートに従って製造した本発明の実施例の光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯について説明する。化学組成がＪＩＳ−Ｇ４３０５のＳＵＳ３０４に該当するオーステナイト系ステンレス鋼を溶製し、連続鋳造によって厚さ２００ｍｍのスラブを作製した。スラブを熱間圧延装置１によって厚さ５．５ｍｍの仕上厚さに熱間圧延し、水冷することによって巻取温度を調整し、温度５２０℃で巻取った。このようにして得られた熱間圧延鋼帯の０．２％耐力を引張試験によって求めた結果、４７０Ｎ／ｍｍ^２であった。

熱間圧延鋼帯を焼鈍熱処理することなく酸洗装置３０で脱スケール処理し、その後表面研磨装置４０で表裏面を研磨した。研磨後の熱間圧延鋼帯を冷間圧延装置５１によって、合計８パスで冷間圧延し、厚さ１．９０ｍｍの冷間圧延鋼帯を作製した。冷間圧延における各圧延パスの冷間圧延率等の条件を合わせて表１に示す。

得られた厚さ１．９０ｍｍの冷間圧延鋼帯を、ＢＡ熱処理装置６５に通板し、窒素ガスと水素ガスとの混合雰囲気中において、加熱温度１０６０℃でＢＡ処理した。ＢＡ処理後の冷間圧延鋼帯を、調質圧延装置７５によって、圧下率０．６％で調質圧延し、実施例の光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯を作製した。

［比較例］
次に比較例の光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯について説明する。実施例と同様にしてスラブを作製し、スラブを熱間圧延装置１によって厚さ５．５ｍｍの仕上厚さに熱間圧延したけれども、巻取温度を調整することなく温度８００℃で巻取った。このようにして得られた熱間圧延鋼帯の０．２％耐力を引張試験によって求めた結果、
４５０Ｎ／ｍｍ^２であった。

熱間圧延鋼帯を大気雰囲気中で加熱温度１０６０℃で焼鈍後、酸洗によって脱スケール処理した。脱スケール処理後の熱間圧延鋼帯を、実施例と同様にして表面研磨装置４０で表裏面を研磨した。研磨後の熱間圧延鋼帯を冷間圧延装置５１によって、合計８パスで冷間圧延し、厚さ１．９０ｍｍの冷間圧延鋼帯を作製した。冷間圧延における各圧延パスの冷間圧延率等の条件を合わせて表２に示す。得られた冷間圧延鋼帯を、実施例と同様にしてＢＡ熱処理および調質圧延して、比較例の光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯を作製した。

実施例および比較例の光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の表面性状を、光沢度によって評価した。光沢度は、ＪＩＳＺ８７４１：１９９７に規定される表面光沢度を入反射角２０度で測定した。光沢度が高い方が、表面性状が優れていると評価した。

図９は、光沢度測定結果を示す図である。図９は、実施例と比較例との光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯について光沢度を測定した結果を示し、図中の縦棒が、複数の試料について測定した光沢度のばらつきを表し、縦棒に重なるように記された黒四角が、複数の試料について測定した光沢度の算術平均値を表す。

比較例に比べて実施例の光沢度平均値が明らかに向上していることから、本発明の光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯は、表面性状に優れることが判る。巻取温度を調整して０．２％耐力が高くなるようにした実施例では、表１と表２とにおける圧延荷重の比較から明らかなように、すべての圧延パスにおいて、０．２％耐力の低い比較例よりも圧延荷重が大きい。このように０．２％耐力の高い実施例では、耐力に相関を有して圧延荷重が大きくなるので、冷間圧延時の油膜厚さが薄くなり、圧延ロール表面の冷間圧延鋼帯表面に対する転写率が高くなり表面性状が向上する。

以上に述べたように、本実施の態様では、オーステナイト系ステンレス鋼帯は、ＳＵＳ３０４であるけれども、これに限定されることなく、ＳＵＳ３０４Ｌ，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３２１などであっても良い。

また熱間圧延装置は、粗圧延スタンドＲ１，Ｒ２と仕上圧延スタンドＦ１〜Ｆ７とからなる構成であるけれども、これに限定されることなく、さらに多くの圧延スタンドを備えてスラブを一気に仕上厚さまで圧延できるように構成されるものであっても良い。

また冷間圧延装置は、リバース式のゼンジミアミル５１であるけれども、これに限定されることなく、圧延スタンドが圧延方向に複数設けられ、複数パスの圧延を一方向に一気に行うことのできるタンデム式の冷間圧延装置であっても良く、また圧延ロールとバックアップロールとがそれぞれ一対ずつ備えられる圧延スタンドもしくは圧延ロールと中間ロールとバックアップロールとがそれぞれ一対ずつを備えられる圧延スタンドが、単独または圧延方向に複数設けられる構成であっても良い。

また酸洗装置、表面研磨装置、ＢＡ熱処理装置および調質圧延装置も、本実施の態様に開示の構成に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において種々の変形が許容される。

本発明の実施の一態様である光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法を説明するフローチャートである。熱間圧延装置１の構成を簡略化して示す系統図である。酸洗装置３０の構成を簡略化して示す系統図である。表面研磨装置４０の構成を簡略化して示す系統図である。冷間圧延装置５１の構成を簡略化して示す図である。本発明の方法による冷間圧延鋼帯の冷間圧延率と、０．２％耐力との関係を示す図である。ＢＡ熱処理装置６５の構成を簡略化して示す系統図である。調質圧延装置７５の構成を簡略化して示す図である。光沢度測定結果を示す図である。

符号の説明

１熱間圧延装置
２スラブ
３ａ，３ｂ熱間圧延鋼帯
３ｃ冷間圧延鋼帯
５水冷手段
７温度検出手段
３０酸洗装置
４０表面研磨装置
５１冷間圧延装置
６５ＢＡ熱処理装置
７５調質圧延装置

Claims

オーステナイト系ステンレス鋼帯を熱間圧延する工程と、
熱間圧延後の鋼帯の仕上厚さが、５．５ｍｍであるオーステナイト系ステンレス鋼帯を４７０℃以上、５７０℃以下で巻取ることによって、０．２％耐力が４００Ｎ／ｍｍ^２以上になるようにする巻取工程と、
焼鈍熱処理することなく脱スケール処理した後、オーステナイト系ステンレス鋼帯を冷間圧延する工程と、
冷間圧延後のオーステナイト系ステンレス鋼帯を光輝焼鈍熱処理する工程とを含むことを特徴とする光輝焼鈍仕上オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法。