JPH0250806B2 - - Google Patents
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- JPH0250806B2 JPH0250806B2 JP59041770A JP4177084A JPH0250806B2 JP H0250806 B2 JPH0250806 B2 JP H0250806B2 JP 59041770 A JP59041770 A JP 59041770A JP 4177084 A JP4177084 A JP 4177084A JP H0250806 B2 JPH0250806 B2 JP H0250806B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
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Description
(産業上の利用分野)
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼板又
は鋼帯の製造工程において、熱間圧延後の鋼板又
は鋼帯の焼鈍工程を省略して、従来の焼鈍を行つ
たものと同等以上の加工性特に内面異方性の小さ
い特性を有する薄板製品の製造方法に関するもの
である。
(従来技術)
一般に18%Cr−8%Ni系を中心としたオース
テナイト系ステンレス鋼薄板の製造方法において
は、従来は電気炉もしくは転炉において溶製かつ
成分調整を行つた後、熱間圧延を行つて熱延鋼板
又は鋼帯(以下総称して熱延板という)となし、
その後熱延板を1010℃以上の高温で熱処理し、シ
ヨツトブラスト等による機械的デスケーリングと
酸洗等による化学的デスケーリングを行つた後、
冷間圧延、最終焼鈍を経て冷延鋼板又は鋼帯(以
下総称して薄板製品という)を製造していた。
熱延板の熱処理の主な目的は、再結晶させ軟質
化するとともに機械的性質の均一化を図ること
と、熱間圧延後の冷却過程で生じた炭化物を固溶
化し、後工程の酸洗で粒界腐食による肌荒れを防
止して表面光沢に優れた薄板製品を得ることにあ
る。
しかしながらオーステナイト系ステンレス鋼の
再結晶温度は普通鋼板に比べると著しく高温であ
り、熱延板焼鈍工程では高温の熱処理が必要であ
る。従つて熱延板焼鈍工程を省略できれば省エネ
ルギーと生産性の著しい向上が期待される。
冷間圧延技術の発達に伴い、熱延板を焼鈍しな
くても、薄板製品の板厚まで冷間圧延することは
可能となつた。しかし、単に焼鈍工程を省略した
だけでは、つぎの問題点がある。すなわち薄板製
品の機械的性質の面内異方性を増大することであ
る。異方性が大きいとは、圧延面内において、圧
延方向、直角方向及び圧延方向と45゜方向での特
性の差が大きいことをいい、このような薄板製品
を例えば、円筒深絞りをした場合には、イヤリン
グが大きく発生し、材料歩留を低下させる原因に
なる。
従来、熱延板焼鈍省略に関する報告例は多数あ
るがいずれも薄板製品で面内異方性が増大する点
が無視されている。すなわち、特開昭51−77523
号公報記載の発明は、熱延後800〜500℃の温度範
囲を急冷して粒界腐食感受性をなくそうとするも
のであるが、薄板製品の機械的性質は考慮されて
いない。特開昭52−28424号公報には、熱延板焼
鈍を省略して冷間圧延することにより圧延方向に
対して45゜方向のr値を向上させることが開示さ
れているが、角筒深絞り材料用として、製品板の
面内異方性を大きくしようとするものである。特
開昭53−100124号公報記載の発明は熱延板焼鈍を
省略し、中間焼鈍を入れない1回の冷間圧延で製
品板厚まで圧延することによつてプレス加工性を
向上させるものであるが、面内異方性は考慮され
ていない。特開昭55−70404号公報記載の発明は、
熱延仕上圧延条件と熱間圧延後の冷却条件を限定
して再結晶と固溶化処理を行うものであり、特開
昭56−158819号公報には、熱延板焼鈍を省略して
塩酸単味で酸洗することが開示されているが、い
ずれも薄板製品の機械的性質は考慮されていな
い。
(発明の目的)
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼板又
は鋼帯の製造において、熱延板の焼鈍工程を省略
し、従来の焼鈍工程を経て製造した薄板製品と同
等以上の機械的性質、特にその面内異方性の小さ
い製品を得ることを目的とする。
(発明の構成)
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼の熱延
板の焼鈍を省略しデスケール後、200mmφ以上の
大径ロールを有する冷間圧延機や圧延機群によ
り、鋼板表面温度を160℃以下で冷間圧延するこ
とでイヤリングの小さなオーステナイト系ステン
レス鋼板又は鋼帯を製造するもので、大径ロール
による冷間圧延を累積圧下率30%以上与えた後
に、小径ロールにて冷延する方法、大径ロールに
よる冷間圧延後、800℃〜1150℃の中間焼鈍及び、
酸洗をおこない、その後小径ロールにて冷間圧延
する方法等含むものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者はイヤリングの発生はオーステナイト
系ステンレス鋼に特有の強い集合組織が発達する
ためであり、イヤリングを小さくするためにはこ
の特有の集合組織を少くするか、あるいはイヤリ
ングに関してこの方位と反対の作用をする副方位
を優先的に発達させる等、集合組織のランダム化
が達成されれば防止できると考えた。
以上の様な考え方から各種のオーステナイト系
ステンレス鋼板を用いてその集合組織を詳細に検
討した結果、集合組織の形成には冷間圧延時の鋼
板温度の影響が強く左右し、とくに圧延温度が低
い場合の冷延集合組織及び再結晶集合組織は従来
の圧延方法から得られる集合組織と著しく異るも
のであることを見い出した。
本発明者はオーステナイト系ステンレス鋼を冷
間圧延する際の鋼板温度に注目し、リバース方式
の冷間圧延機を使用し各パスごとの噛込温度を一
定温度に制御した注意深い冷間圧延を行つた後、
通常の焼鈍・酸洗を施して製品の集合組織を検討
した。
SUS304で得られた集合組織の代表例を第1図
に示す。噛込温度が高い(約80℃)場合の優先方
位は(211)〔111〕であるが、低温噛込(0℃)
の場合は(110)〔111〕が増大する。(211)〔111〕
方位の増大は圧延方向に45゜傾いた位置にイヤリ
ングの山を生じ、(110)〔001〕方位の増大は圧延
方向及びそれと直角方向にイヤリングの山を発生
する。従つて、両者の集合組織が適度に混合した
圧延温度で冷間圧延を行えばイヤリングの山及び
谷の発生位置が平均化されて異方性が小さくなる
事が予想された。そこで、圧延中の鋼板温度と、
製品の異方性の関係について検討した。
ところで従来のオーステナイト系ステンレス鋼
板の冷間圧延は通常ゼンジミヤーミルにより4〜
12パス多パス圧延を行つて目標の板厚を得てい
る。この時、多パスに及ぶ冷間圧延の初期パスの
噛込温度はその材料が置かれてあつた場所での温
度(室温)と同一な場合が多いが、2パス目以降
の噛込温度は初期パスの加工熱の影響を受けて50
〜200℃程度まで上昇するのが一般的である。多
パス圧延においてはこの現象がくり返されるため
板の温度は更に上り、一般に冷間圧延といえど
も、約200℃程度に上昇しかなりの高温域で圧延
が繰り返えされることになる。
本発明者等はこの高温域の圧延が材料の内面異
方性を増大せしめる原因になるものと判断した。
この温度上昇の原因としては、ゼンジミヤーミ
ルでは小径ロールであること、冷却能の小さい鉱
物油のみの潤滑油を使用する点であると考えられ
る。
ステンレス鋼の冷間圧延中の鋼板温度の上昇を
抑制し、異方性を低減する方法として本発明者等
は従来より普通鋼薄板の冷間圧延に使用されてい
る大径の連続冷間圧延機に注目した。ゼンジミヤ
ーミルに比較して、冷却能のすぐれた水溶性の冷
間圧延潤滑油を使用し、大径ロールで冷間圧延す
る点で冷間圧延中においても温度上昇はさほど大
きくなく、最高160℃程度と推定された。
そこで本発明者等はSUS304の熱延コイル(2.5
mm厚)を使用し、熱延板焼鈍を省略し、単にデス
ケーリングした後直径400mmの大径ロールの冷間
圧延機を使用し、全パスの圧延温度を一定温度に
保ちリバース圧延を行つた。いずれも全圧下率は
72%である。これらの冷延板に、1100℃、10秒保
定後空冷の焼鈍を施し、次いでイヤリング試験に
より異方性を検討した。
イヤリング試験は冷延焼鈍板より80.0mmφのブ
ランクを切出し、40.0mmφのポンチを用いて深絞
りし、カツプ端部の凹凸からイヤリング率を求め
た。
ここで用いたイヤリング率は次式で定義され
る。
he=h1−h2/(h1+h2)/2×100(%)……(1)
h1はカツプの底から測定したカツプ縁部の山の
頂上までの高さを示し、h2はカツプ縁部の谷部ま
での高さを示す。
その結果を第2図に示す。第2図は横軸に冷間
圧延温度(℃)(圧延中維持した鋼板温度)、縦軸
にイヤリング率(%)をとつたもので、この図よ
り、従来技術、即ち熱延板焼鈍を施し、ゼンジミ
ヤーミルで圧延した場合のイヤリング率(約7
%)と同等のものが得られる圧延温度は約160℃
であることがわかる。
この結果から、熱延板焼鈍を省略したSUS304
を代表とするオーステナイト鋼の欠点である製品
板の異方性は、冷間圧延中の鋼板温度の上昇を抑
制することで防止し得ることが明らかとなり、そ
の鋼板温度が160℃以下が望ましいことが判明し
た。
このように、冷間圧延中の温度上昇を抑制し
て、所定の温度以下にするには直径200mm以上の
大径ロールを有する冷間圧延機で圧延するととも
に、冷却能のすぐれた水溶性潤滑油の組合せが極
めて効果があることが確認された。
このように、オーステナイト系ステンレス鋼薄
板の製造プロセスにあつて、熱延板焼鈍工程を省
略してなお、面内異方性の小さな製品を得るため
には、熱延板(ホツトストリツプ)を冷間圧延す
るときの鋼板(ストリツプ)の温度を160℃以下
に低くすることが第一義的に重要である。発明者
等は、前述の如く熱延板を冷間圧延するときの鋼
板温度を160℃以下に維持すれば、製品における
面内異方性を小さくできることを解明したが、こ
れを達成する手段としては、200mm以上の直径を
有するワークロールをもつ冷間圧延機からなるタ
ンデムミルによる冷間圧延が最も適している。
冷間圧延中の鋼板の温度を160℃以下可及的に
低く維持するという観点から、圧延中に鋼板に適
用する潤滑剤も冷却能の大きな水溶性タイプのも
のが適している。
冷間圧延中の鋼板(ストリツプ)の温度は、加
工発熱によつて上昇する。従来のプリセスにおけ
る如く、クラスタータイプのミル、たとえば50〜
80mmの直径のワークロールをもつゼンジミヤーミ
ルによつてリバース圧延を行うと、材料はパス毎
に巻き取られてストリツプコイルとされるから、
熱が移動し難く鋼板の温度は200〜400℃に達す
る。
従つて、本発明の好ましい実施態様としては、
200mm以上の直径ワークロールをもつ圧延機によ
つて、水溶性の、冷却能の大きな潤滑剤の適用下
に冷間圧延することである。生産性の点を併せ考
えれば、タンデムミルによつてスタンド間におい
て冷却媒体を適用しながら冷間圧延することが好
ましい。
ここで、熱延板を冷間圧延するときの圧延機の
ワークロール直径を200mm以上と限定した理由を
説明する。
先ず、たとえば直径50〜80mmのワークロールを
もつゼンジミヤーミルのようなクラスターミルに
よつてリバース圧延するよりも、大径ワークロー
ルをもつ圧延機によつて水溶性潤滑油の適用下に
冷間圧延する方が、鋼板温度を160℃以下に確実
に抑え得ること、前述の通りである。好ましく
は、タンデムミルによつてスタンド間でストリツ
プに冷却媒体を適用しながら冷間圧延する。
処で、現在の普通鋼圧延用のタンデム冷間圧延
機のワークロール直径は、300〜600mmである。タ
ンデム冷間圧延機にあつても、高い圧下率の適用
が可能な200mm程度の直径のワークロールをもつ
タンデムミルが開発されつつある。
しかしながら、200mm未満の直径を有するワー
クロールをもつ圧延機による冷間圧延では、本発
明の目的の1つである、高い生産性下でのオース
テナイト系ステンレス鋼薄板の製造を極めて困難
にする。また、ワークロール直径が200mm未満に
なると、ロール変形に起因する圧延製品の形状
(平坦さ)不良を招き易い。さらに、ワークロー
ル直径が200mm未満になると、前記問題を避ける
ためクラスタータイプにならざるを得ず、ミルが
複雑になる。
従つて、直径200mm以上の大径のワークロール
を有する圧延機を例えば4機連続に配置して連続
圧延を行つても各スタンドの圧延温度は160℃以
下に維持される。
また、製品板のイヤリングは、冷間圧延初期の
鋼板温度の抑制が重要で圧下率30%以上を大径ロ
ール(直径200mm以上)で冷延すれば、その後を
例えばゼンジミヤーミル等の小径ロールを有する
圧延機で冷延してもイヤリングは劣化せず、しか
も表面特性を向上することができる。
先に述べたように、オーステナイト系ステンレ
ス鋼薄板における面内異方性、延いてはイヤリン
グの問題は鋼の集合組織に起因している。従つ
て、鋼の集合組織を制御することが、オーステナ
イト系ステンレス鋼薄板における面内異方性を小
さくし、プレス成形におけるイヤリングの生成を
抑える改善のポイントである。
発明者等が着目した低温冷間圧延においては、
冷間圧延時に、鋼のγ相がマルテンサイトに変態
し、この効果で最終焼鈍時に集合組織が変化して
製品の異方性を改善する。
従つて、γ相からマルテンサイトへの変態量が
多いほど製品の異方性、延いてはイヤリングの改
善効果が大きくなる。かかるメカニズムによる改
善であるから、加工誘起変態と伴う全てのオース
テナイト系ステンレス鋼に適用される。
第2表に示す供試材で4鋼種を選び、冷間圧延
時のマルテンサイト変態の影響を調査した。
Md30(℃)は、鋼の加工に伴うマルテンサイトに
なり易さを示す指標であつて、次式で与えられ
る。
Md30(℃)=497−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−
13.7Cr−20(Ni+Cu)
これらの供試材(熱延板)を、小径ワークロー
ル(60mm直径)、中径ワークロール(240mm直径)、
大径ワークロール(400mm直径)をそれぞれ有す
る圧延機によつて冷間圧延した。小径ワークロー
ル(60mm直径)をもつ圧延機による冷間圧延にお
いては、潤滑剤としてニート油を鋼板に適用して
リバース圧延を行つた。
中継ワークロールおよび大径ワークロールをそ
れぞれ有する圧延機による冷間圧延においては、
水溶性潤滑油の適用下にタンデム冷間圧延を行つ
た。
冷間圧延直後の鋼板(ストリツプ)表面温度を
測定したところ、小径ワークロールをもつ圧延機
によつてリバース圧延を行つた鋼板の表面温度は
180℃、中径ワークロールおよび大径ワークロー
ルをそれぞれ有する圧延機によつてタンデム冷間
圧延を行つた鋼板の表面温度は120℃であつた。
素材の厚さは3.0mmであり、冷間圧延製品の厚さ
は0.7mm(冷延率:77%)で三者共通である。
これら製品板のイヤリング率を測定した結果を
第3表に示す。
第3表から、イヤリング率は、ワークロール直
径の大きさよりも冷間圧延時の鋼板温度に大きく
影響を受けることが判る。一方、鋼成分の影響の
面では、冷間圧延時にマルテンサイトが生じ易
い、即ち、Md30(℃)が大きい鋼種ほど冷間圧延
条件、特に冷間圧延中の鋼板温度の影響を受け易
くまた、マルテンサイト化し易く鋼種ほど低温冷
間圧延によるイヤリング改善効果が大きい。而し
て、加工誘起マルテンサイトを生じ易くオーステ
ナイト系ステンレス鋼で本発明の効果が大きい。
なお大径ロールを有する冷間圧延機で冷間圧延
したあと、800〜1150℃の中間焼鈍と酸洗を行い、
次いで小径ロールを有する冷間圧延機で冷間圧延
すると、イヤリングが非常に小さく、しかも表面
特性を大幅に向上させる効果が得られる。
以上の本発明製造法はSUS304に限らず加工誘
起マルテンサイト変態を伴うオーステナイト系ス
テンレス鋼にはいずれも適用できる。
第4表に、SUS304b鋼(熱延板)を、大径ワ
ークロール(400mm直径)を有する圧延機によつ
てタンデム冷間圧延したときの冷延率および小径
ワークロール(60mm直径)を有する圧延機によつ
てリバース冷間圧延を後続させたときならびに、
タンデム冷間圧延とリバース冷間圧延の間に中間
焼鈍を介在させたときの製品のイヤリング率の変
化をを示す。
第4表から、大径ワークロールを有する圧延機
によるタンデム冷間圧延における冷延率が30%以
上であると、イヤリングの改善効果が顕著である
ことが判る。また、タンデム冷間圧延とリバース
冷間圧延の間で中間焼鈍を材料に施すと、大幅に
イヤリングが改善される。しかし、この中間焼鈍
の効果は、先に述べたマルテンサイト化による集
合組織のランダム化によるものではなくて、再結
晶化によるものである。
(実施例)
以下、本発明の実施例を述べる。
SUS304の熱延コイル(3.0mm)を熱延板焼鈍を
省略し、シヨツトブラストでメカニカルデスケー
リングを施した後酸洗し、300φ〜400φのロール
径を有する4段スタンドのタンデム冷間圧延機を
通して1.5mmとした。冷間圧延の潤滑油は通常の
タンデム冷間圧延用で、補足として10%ニート油
で鋼板を冷却した。鋼板表面温度は最高90℃であ
つた。
次いで1.5mmから同様に0.7mmまで上記タンデム
ミルで冷間圧延した。又タンデム冷延後1.5mm板
より小径ロール(60φ)のゼンジミヤー冷延機に
て、リバース方式で5パスで0.7mmとした。
更にタンデム冷延後1.5mm板を1050℃で10秒の
中間焼鈍を実施し、酸洗後小径ロール(60φ)の
ゼンジミヤー冷間圧延機にてリバース方式で5パ
スで0.7mmとした。
その後常法通り、1100℃×10秒の最終焼鈍と酸
洗を経て、スキンパス後JISの2B製品とした。こ
れらを従来の小径ゼンジミヤーミル法のみによる
製品特性と比較した結果を第1表に示す。
この結果から明らかな通り、本発明に従い大径
ロールを用いかつ良好な冷却能を有する、タンデ
ム冷間圧延法は、従来の小径ゼンジミヤーミル方
式に比較して、異方性が小さくなることが明らか
となつた。更に表面特性として粗さを示している
が、大径ロールのタンデムで冷間圧延することは
この点では不利となるが、後半を小径のゼンジミ
ヤーで冷間圧延することで、良好な表面特性が得
られることが明らかとなつた。
第1表の本発明法の〜において使用したタ
ンデムミルは4スタンドからなり、第1スタンド
から第3スタンドまでのワークロール径は300mm
φ、第4スタンドのワークロール径は400mmφで
ある。またゼンジミヤーミルのワークロール径は
60mmφである。
(Field of Industrial Application) The present invention eliminates the annealing step of the steel plate or steel strip after hot rolling in the manufacturing process of austenitic stainless steel plates or steel strips, and is equivalent to or better than conventional annealing. The present invention relates to a method of manufacturing a thin plate product having characteristics such as processability, particularly small internal anisotropy. (Prior art) In general, in the manufacturing method of austenitic stainless steel thin sheets mainly made of 18% Cr-8% Ni, hot rolling is performed after melting and composition adjustment in an electric furnace or converter. to produce hot-rolled steel sheets or steel strips (hereinafter collectively referred to as hot-rolled sheets),
After that, the hot-rolled sheet is heat treated at a high temperature of 1010℃ or higher, and after mechanical descaling such as shot blasting and chemical descaling such as pickling,
Cold rolled steel plates or steel strips (hereinafter collectively referred to as sheet products) were manufactured through cold rolling and final annealing. The main purposes of heat treatment of hot-rolled sheets are to recrystallize and soften them and to make the mechanical properties uniform, and to solidify the carbides produced during the cooling process after hot rolling, so that they can be used for pickling in the post-process. The object of the present invention is to prevent roughening of the surface due to intergranular corrosion and obtain a thin plate product with excellent surface gloss. However, the recrystallization temperature of austenitic stainless steel is significantly higher than that of ordinary steel sheets, and high-temperature heat treatment is required in the hot-rolled sheet annealing process. Therefore, if the hot-rolled plate annealing process can be omitted, significant improvements in energy savings and productivity are expected. With the development of cold rolling technology, it has become possible to cold roll a hot rolled sheet to the thickness of a thin sheet product without annealing it. However, simply omitting the annealing step causes the following problems. That is, increasing the in-plane anisotropy of the mechanical properties of thin sheet products. High anisotropy refers to a large difference in properties within the rolling plane in the rolling direction, perpendicular direction, and 45° direction from the rolling direction.For example, when such a thin plate product is deep drawn into a cylinder, In this case, large earrings occur, which causes a decrease in material yield. In the past, there have been many reports on the omission of hot-rolled sheet annealing, but all of them ignore the fact that in-plane anisotropy increases in thin sheet products. That is, JP-A-51-77523
The invention described in the publication attempts to eliminate susceptibility to intergranular corrosion by rapid cooling in the temperature range of 800 to 500°C after hot rolling, but does not take into account the mechanical properties of the thin sheet product. JP-A No. 52-28424 discloses that the r value in the 45° direction with respect to the rolling direction can be improved by cold rolling without hot-rolled sheet annealing. The purpose is to increase the in-plane anisotropy of the product sheet for use as a drawing material. The invention described in JP-A-53-100124 improves press workability by omitting hot-rolled sheet annealing and rolling the sheet to the product thickness in one cold rolling without intermediate annealing. However, in-plane anisotropy is not taken into consideration. The invention described in JP-A-55-70404 is
Recrystallization and solution treatment are carried out by limiting the hot rolling finish rolling conditions and the cooling conditions after hot rolling. Although taste pickling has been disclosed, none of them take into account the mechanical properties of the sheet products. (Object of the Invention) The present invention aims to omit the annealing process of hot-rolled sheets in the production of austenitic stainless steel sheets or steel strips, and to achieve mechanical properties equivalent to or higher than those of thin plate products manufactured through the conventional annealing process. The aim is to obtain products with small in-plane anisotropy. (Structure of the Invention) The present invention omit annealing of a hot-rolled austenitic stainless steel sheet, and after descaling, the steel sheet surface temperature is reduced to 160°C or less using a cold rolling mill or rolling mill group having large diameter rolls of 200 mmφ or more. A method of manufacturing small austenitic stainless steel plates or steel strips with small earrings by cold rolling, which involves cold rolling with large diameter rolls at a cumulative reduction rate of 30% or more, and then cold rolling with small diameter rolls. After cold rolling with diameter rolls, intermediate annealing at 800℃~1150℃ and
This includes a method of pickling and then cold rolling with small diameter rolls. The present invention will be explained in detail below. The inventor believes that earrings occur due to the development of a strong texture unique to austenitic stainless steel, and that in order to make earrings smaller, it is necessary to reduce this unique texture, or to reverse the orientation of the earrings. We believe that this can be prevented if randomization of the texture is achieved, such as by preferentially developing secondary orientations that have an effect. Based on the above concept, we investigated the texture of various austenitic stainless steel sheets in detail, and found that the formation of texture is strongly influenced by the temperature of the steel sheet during cold rolling, especially when the rolling temperature is low. It has been found that the cold-rolled texture and recrystallized texture in this case are significantly different from the texture obtained from conventional rolling methods. The present inventor focused on the temperature of the steel plate when cold rolling austenitic stainless steel, and performed careful cold rolling by controlling the biting temperature at a constant temperature in each pass using a reverse cold rolling mill. After ivy,
The texture of the product was examined after normal annealing and pickling. Figure 1 shows a typical example of the texture obtained with SUS304. When the biting temperature is high (approximately 80℃), the preferred orientation is (211) [111], but when the biting temperature is low (0℃)
In the case of , (110) [111] increases. (211) [111]
An increase in the orientation produces earring peaks at a position inclined at 45° to the rolling direction, and an increase in the (110) [001] orientation produces earring peaks in the rolling direction and in a direction perpendicular to it. Therefore, it was predicted that if cold rolling is performed at a rolling temperature at which both textures are appropriately mixed, the positions of the peaks and valleys of the earring will be averaged and the anisotropy will be reduced. Therefore, the steel plate temperature during rolling,
The relationship between product anisotropy was investigated. By the way, conventional cold rolling of austenitic stainless steel sheets is usually carried out using a Sendzimir mill.
The target thickness was obtained by performing 12-pass multi-pass rolling. At this time, the biting temperature in the initial pass of multiple passes of cold rolling is often the same as the temperature (room temperature) where the material was placed, but the biting temperature in the second and subsequent passes is 50 under the influence of machining heat in the initial pass
It is common for the temperature to rise to around 200℃. In multi-pass rolling, as this phenomenon is repeated, the temperature of the plate rises further, and generally, even in cold rolling, the temperature rises to about 200°C, meaning that rolling is repeated in a considerably high temperature range. The inventors have determined that rolling in this high temperature range causes an increase in internal anisotropy of the material. The causes of this temperature increase are thought to be that the Sendzimir mill uses small diameter rolls and uses only mineral oil lubricating oil with low cooling ability. As a method for suppressing the rise in steel plate temperature and reducing anisotropy during cold rolling of stainless steel, the present inventors have developed a method for continuous cold rolling of large diameters, which has been conventionally used for cold rolling of ordinary steel sheets. I paid attention to the machine. Compared to the Sendzimier mill, the temperature rise is not as great during cold rolling as it uses a water-soluble cold rolling lubricant with excellent cooling ability and cold rolling with large diameter rolls, at a maximum of around 160°C. It was estimated that Therefore, the present inventors developed a hot-rolled SUS304 coil (2.5
mm thickness), hot-rolled sheet annealing was omitted, and after simply descaling, a cold rolling mill with large diameter rolls of 400 mm was used, and reverse rolling was performed while keeping the rolling temperature constant for all passes. . In both cases, the total reduction rate is
It is 72%. These cold-rolled sheets were annealed at 1100°C for 10 seconds and then air-cooled, and then the anisotropy was examined by an earring test. For the earring test, a blank with a diameter of 80.0 mm was cut from a cold-rolled annealed plate, deep drawn using a punch with a diameter of 40.0 mm, and the earring ratio was determined from the unevenness of the cup end. The earring rate used here is defined by the following equation. h e = h 1 - h 2 / (h 1 + h 2 ) / 2 x 100 (%)... (1) h 1 indicates the height from the bottom of the cup to the top of the mountain at the edge of the cup, h 2 indicates the height of the cup edge to the valley. The results are shown in FIG. Figure 2 shows the cold rolling temperature (°C) (temperature of the steel plate maintained during rolling) on the horizontal axis and the earring ratio (%) on the vertical axis. Earring rate when applied and rolled in a Sendzimir mill (approximately 7
%) is obtained at a rolling temperature of approximately 160°C.
It can be seen that it is. From this result, we found that SUS304 without hot-rolled plate annealing
It has become clear that the anisotropy of product sheets, which is a drawback of austenitic steels, can be prevented by suppressing the rise in steel sheet temperature during cold rolling, and it is desirable that the steel sheet temperature be 160℃ or less. There was found. In this way, in order to suppress the temperature rise during cold rolling and keep it below the specified temperature, rolling is carried out using a cold rolling mill with large rolls with a diameter of 200 mm or more, and water-soluble lubrication with excellent cooling ability is used. The combination of oils was found to be extremely effective. In this way, in the manufacturing process of austenitic stainless steel thin sheets, in order to omit the hot-rolled sheet annealing step and still obtain a product with small in-plane anisotropy, it is necessary to cold-roll the hot-rolled sheets (hot strips). It is primarily important to lower the temperature of the steel plate (strip) during rolling to below 160°C. As mentioned above, the inventors have found that by maintaining the steel plate temperature at 160°C or lower when cold rolling a hot-rolled plate, the in-plane anisotropy in the product can be reduced. is most suitable for cold rolling using a tandem mill consisting of a cold rolling mill with work rolls having a diameter of 200 mm or more. From the viewpoint of maintaining the temperature of the steel plate during cold rolling as low as possible below 160°C, a water-soluble lubricant with a large cooling capacity is suitable for the lubricant applied to the steel plate during rolling. The temperature of a steel plate (strip) during cold rolling increases due to heat generated during processing. As in the conventional process, cluster type mills, e.g.
When reverse rolling is performed using a Sendzimir mill with 80 mm diameter work rolls, the material is wound into strip coils with each pass.
Heat transfer is difficult and the temperature of the steel plate reaches 200-400℃. Therefore, as a preferred embodiment of the present invention,
Cold rolling is carried out using a rolling mill with work rolls with a diameter of 200 mm or more under the application of a water-soluble lubricant with a large cooling capacity. Considering productivity as well, it is preferable to perform cold rolling using a tandem mill while applying a cooling medium between the stands. Here, the reason why the work roll diameter of the rolling mill when cold rolling a hot rolled sheet is limited to 200 mm or more will be explained. First, it is cold rolled by a rolling mill with large diameter work rolls under the application of water-soluble lubricating oil, rather than by reverse rolling by a cluster mill, such as a Sendzimier mill with a work roll diameter of 50-80 mm. As mentioned above, the steel plate temperature can be reliably suppressed to 160°C or less. Preferably, the strip is cold rolled in a tandem mill with a cooling medium applied to the strip between stands. The work roll diameter of current tandem cold rolling mills for rolling ordinary steel is 300 to 600 mm. As for tandem cold rolling mills, tandem mills are being developed that have work rolls with a diameter of about 200 mm and are capable of applying high rolling reductions. However, cold rolling in rolling mills with work rolls having a diameter of less than 200 mm makes it extremely difficult to produce austenitic stainless steel sheets with high productivity, which is one of the objectives of the present invention. Furthermore, if the work roll diameter is less than 200 mm, the rolled product is likely to suffer from poor shape (flatness) due to roll deformation. Furthermore, when the work roll diameter is less than 200 mm, a cluster type must be used to avoid the above-mentioned problems, and the mill becomes complicated. Therefore, even if continuous rolling is performed by arranging, for example, four rolling mills having large diameter work rolls of 200 mm or more in diameter, the rolling temperature of each stand is maintained at 160° C. or lower. In addition, for earring product sheets, it is important to control the temperature of the steel sheet at the initial stage of cold rolling, so if the rolling reduction is 30% or more with large diameter rolls (200 mm or more in diameter), then the next step is to use small diameter rolls such as a Sendzimir mill. Even if the earrings are cold-rolled in a rolling mill, the earrings do not deteriorate, and the surface properties can be improved. As mentioned above, the problem of in-plane anisotropy in austenitic stainless steel sheets and, by extension, earrings is caused by the texture of the steel. Therefore, controlling the texture of the steel is the key to improving the in-plane anisotropy in the austenitic stainless steel thin plate and suppressing the formation of earrings during press forming. In low-temperature cold rolling, which the inventors focused on,
During cold rolling, the γ phase of the steel transforms into martensite, and this effect changes the texture during final annealing, improving the anisotropy of the product. Therefore, the greater the amount of transformation from the γ phase to martensite, the greater the anisotropy of the product and the greater the effect of improving the earrings. Since this improvement is based on this mechanism, it is applicable to all austenitic stainless steels that undergo deformation-induced transformation. Four steel types were selected from the sample materials shown in Table 2, and the influence of martensitic transformation during cold rolling was investigated.
Md 30 (°C) is an index indicating the ease with which steel becomes martensite during processing, and is given by the following formula. Md 30 (℃)=497−462(C+N)−9.2Si−8.1Mn−
13.7Cr−20 (Ni+Cu) These test materials (hot-rolled sheets) were rolled into small-diameter work rolls (60 mm diameter), medium-diameter work rolls (240 mm diameter),
Cold rolling was carried out in a rolling mill each having large diameter work rolls (400 mm diameter). In cold rolling using a rolling mill with small diameter work rolls (60 mm diameter), neat oil was applied to the steel plate as a lubricant and reverse rolling was performed. In cold rolling using rolling mills each having relay work rolls and large diameter work rolls,
Tandem cold rolling was carried out under the application of water-soluble lubricating oil. When we measured the surface temperature of a steel plate (strip) immediately after cold rolling, we found that the surface temperature of a steel plate reverse rolled by a rolling mill with small diameter work rolls was
The surface temperature of the steel plate was 120°C, which was subjected to tandem cold rolling at 180°C using a rolling mill having medium-diameter work rolls and large-diameter work rolls.
The thickness of the material is 3.0mm, and the thickness of the cold rolled product is 0.7mm (cold rolling rate: 77%), which is common to all three products. Table 3 shows the results of measuring the earring ratio of these product boards. From Table 3, it can be seen that the earring ratio is more influenced by the temperature of the steel sheet during cold rolling than by the diameter of the work roll. On the other hand, in terms of the influence of steel components, martensite is more likely to occur during cold rolling, that is, steel types with larger Md 30 (℃) are more susceptible to the influence of cold rolling conditions, especially the steel plate temperature during cold rolling. , the earring improvement effect of low-temperature cold rolling is greater for steel types that are more likely to become martensitic. Therefore, the effect of the present invention is large on austenitic stainless steels that tend to produce deformation-induced martensite. After cold rolling in a cold rolling mill with large diameter rolls, intermediate annealing at 800 to 1150°C and pickling are performed.
Then, by cold rolling in a cold rolling mill with small diameter rolls, the earrings are very small and the surface properties are significantly improved. The above manufacturing method of the present invention is applicable not only to SUS304 but also to any austenitic stainless steel with deformation-induced martensitic transformation. Table 4 shows the cold rolling rate when SUS304b steel (hot rolled plate) is tandem cold rolled using a rolling mill with a large diameter work roll (400 mm diameter) and the rolling rate with a small diameter work roll (60 mm diameter). When followed by reverse cold rolling by a machine, and
This figure shows the change in the earring ratio of the product when intermediate annealing is interposed between tandem cold rolling and reverse cold rolling. From Table 4, it can be seen that when the cold rolling rate in tandem cold rolling using a rolling mill with large diameter work rolls is 30% or more, the improvement effect on the earrings is remarkable. Additionally, subjecting the material to an intermediate annealing between tandem cold rolling and reverse cold rolling significantly improves the earrings. However, the effect of this intermediate annealing is not due to randomization of the texture due to martensitic formation described above, but is due to recrystallization. (Example) Examples of the present invention will be described below. Hot-rolled SUS304 coils (3.0 mm) are processed by omitting hot-rolled plate annealing, subjected to mechanical descaling by shot blasting, and then pickled, and then processed into a 4-stand tandem cold rolling machine with a roll diameter of 300φ to 400φ. The diameter was 1.5mm through the hole. The cold rolling lubricating oil was the usual tandem cold rolling lubricant, and as a supplement, the steel plate was cooled with 10% neat oil. The maximum surface temperature of the steel plate was 90°C. Then, it was cold rolled from 1.5 mm to 0.7 mm using the tandem mill described above. After tandem cold rolling, the sheet was rolled to 0.7 mm in 5 passes using a Sendzimire cold rolling machine with small diameter rolls (60φ) from a 1.5 mm plate. Furthermore, after tandem cold rolling, the 1.5 mm plate was intermediately annealed at 1050°C for 10 seconds, and after pickling, it was rolled to 0.7 mm in 5 passes using a Sendzimir cold rolling mill with small diameter rolls (60φ) in reverse mode. After that, it was subjected to final annealing at 1100°C for 10 seconds and pickling as usual, and after skin pass, it was made into a JIS 2B product. Table 1 shows the results of comparing these with the product characteristics obtained only by the conventional small-diameter Sendzimir mill method. As is clear from these results, it is clear that the tandem cold rolling method according to the present invention, which uses large-diameter rolls and has good cooling ability, has smaller anisotropy than the conventional small-diameter Sendzimir mill method. Summer. Furthermore, roughness is shown as a surface property, but cold rolling with a tandem of large-diameter rolls is disadvantageous in this respect, but by cold-rolling the latter half with a small-diameter Sendzimir, good surface properties can be obtained. It became clear that this could be achieved. The tandem mill used in the method of the present invention shown in Table 1 consists of four stands, and the work roll diameter from the first stand to the third stand is 300 mm.
φ, the work roll diameter of the fourth stand is 400 mmφ. Also, the work roll diameter of the Sendzimir mill is
It is 60mmφ.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
(効果)
以上のように本発明の適用によつて深絞り加工
により発生するイヤリングを著しく減少させるこ
とができ、プレス加工後の切り捨て量の減少、深
絞り前の必要ブランクサイズの減少等多大の効果
をもたらす。
更に、大径ロールによるタンデム冷間圧延法の
活用により、低コスト化、高圧産化し得る効果も
きわめて大きい。[Table] (Effects) As described above, by applying the present invention, it is possible to significantly reduce earrings generated during deep drawing, reduce the amount of cut-off after pressing, and reduce the required blank size before deep drawing. It brings about many effects. Furthermore, by utilizing the tandem cold rolling method using large-diameter rolls, the effect of lowering costs and increasing production pressure is extremely large.
第1図はSUS304冷延焼鈍板の集合組織に及ぼ
す冷間圧延温度の影響を示す(100)極点図(a
圧延温度0℃、b圧延温度80℃)、第2図は熱延
板焼鈍を省略したSUS304の大径ロールによるリ
バース冷間圧延時の鋼板温度と製品のイヤリング
の関係を示す図である。
Figure 1 shows the (100) pole figure (a
Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the steel plate temperature and the product earring during reverse cold rolling of SUS304 with large diameter rolls, omitting hot-rolled plate annealing.
Claims (1)
て得られた材料を、熱延板焼鈍することなく機械
的或は化学的デスケーリングを施した後、直径
200mm以上のワークロールを有する圧延機によつ
て鋼板表面温度を160℃以下に維持して少なくと
も30%の累積圧下率を適用する冷間圧延を行うこ
とを特徴とするオーステナイト系ステンレス鋼板
又は鋼帯の製造方法。 2 オーステナイト系ステンレス鋼を熱間圧延し
て得られた材料を、熱延板焼鈍することなく機械
的或は化学的デスケーリングを施した後、直径
200mm以上のワークロールを有する圧延機によつ
て鋼板表面温度を160℃以下に維持して少なくと
も30%の累積圧下率となる冷間圧延を行つた後、
直径200mm未満のワークロールを有する冷間圧延
機によつて最終板厚まで冷間圧延することを特徴
とするオーステナイト系ステンレス鋼板又は鋼帯
の製造方法。 3 オーステナイト系ステンレス鋼を熱間圧延し
て得られた材料を、熱延板焼鈍することなく機械
的或は化学的デスケーリングを施した後、直径
200mm以上のワークロールを有する圧延機によつ
て鋼板表面温度を160℃以下に維持して少なくと
も30%の累積圧下率となる冷間圧延を行つた後、
800〜1150℃の温度域で材料を中間焼純し、次い
で直径200mm未満のワークロールを有する冷間圧
延機によつて最終板厚まで冷間圧延することを特
徴とするオーステナイト系ステンレス鋼板又は鋼
帯の製造方法。[Claims] 1 A material obtained by hot rolling austenitic stainless steel is subjected to mechanical or chemical descaling without annealing the hot rolled sheet, and then the diameter
An austenitic stainless steel plate or steel strip characterized in that cold rolling is carried out using a rolling mill with work rolls of 200 mm or more, maintaining the steel plate surface temperature at 160°C or less and applying a cumulative reduction rate of at least 30%. manufacturing method. 2. After applying mechanical or chemical descaling to the material obtained by hot rolling austenitic stainless steel without annealing the hot rolled sheet, the diameter
After performing cold rolling using a rolling mill with work rolls of 200 mm or more to maintain the surface temperature of the steel plate at 160°C or less and achieving a cumulative reduction rate of at least 30%,
1. A method for producing an austenitic stainless steel plate or steel strip, which comprises cold rolling to a final thickness using a cold rolling mill with work rolls having a diameter of less than 200 mm. 3 The material obtained by hot rolling austenitic stainless steel is subjected to mechanical or chemical descaling without annealing the hot rolled sheet, and then the diameter
After performing cold rolling using a rolling mill with work rolls of 200 mm or more to maintain the surface temperature of the steel plate at 160°C or less and achieving a cumulative reduction rate of at least 30%,
An austenitic stainless steel plate or steel characterized in that the material is intermediately sintered in a temperature range of 800 to 1150°C, and then cold rolled to the final thickness by a cold rolling mill with work rolls of less than 200 mm in diameter. How to make obi.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4177084A JPS60203307A (en) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | Manufacturing method of austenitic stainless steel plate or steel strip |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS60203307A JPS60203307A (en) | 1985-10-14 |
JPH0250806B2 true JPH0250806B2 (en) | 1990-11-05 |
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Citations (2)
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JPS53100124A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Nippon Steel Corp | Manufacture of cold rolled austenitic stainless steel sheet with excellent press moldability |
JPS5938334A (en) * | 1982-08-26 | 1984-03-02 | Nippon Steel Corp | Manufacture of ferritic stainless steel sheet with superior workability |
-
1984
- 1984-03-05 JP JP4177084A patent/JPS60203307A/en active Granted
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