專利名稱：表面性狀優(yōu)良的奧氏體不銹鋼的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于抑制在熱軋板表面發(fā)生花紋、光澤度差別的表面性狀優(yōu)良的奧氏體不銹鋼板制造方法。
以SUS304為代表的奧氏體不銹鋼，因?yàn)槟蜔嵝?、耐蝕性、加工性等特性優(yōu)良，所以被廣泛地用于各種用途。通常，奧氏體不銹鋼的制造工序由熱軋、熱軋板退火、酸洗、冷軋、成品退火和酸洗組成，得到規(guī)定材質(zhì)的制品。
在熱軋板的表面，通常存在在扁坯鑄造時和熱軋時產(chǎn)生的氧化皮，該表面是不均勻的。這樣的熱軋板在是一般的退火氣氛的燃燒過的氣體氣氛中進(jìn)行退火后，若進(jìn)行酸洗，就在鋼板的表面上形成光澤和白色度不勻，產(chǎn)生花紋。這樣的花紋，在鋼板用于屋頂和面板等的場合，往往損害美觀。
另外，特別近年來，不僅在普通鋼領(lǐng)域，而且也在奧氏體不銹鋼領(lǐng)域，為了提高生產(chǎn)率、以更低的成本進(jìn)行制造，在冷軋中已正在使用利用大直徑軋輥的串列軋制。若熱軋板產(chǎn)生花紋，在使用大直徑軋輥的場合，與以往的小直徑軋輥相比，就難以壓垮熱軋板的表面缺陷和晶間腐蝕，在冷軋鋼板上能夠產(chǎn)生叫做光澤度不勻變得嚴(yán)重的問題。
產(chǎn)生這樣的問題的原因，如上所述，是因?yàn)樵跓彳埌迳仙傻谋砻嫒毕?，因位置不同在冷軋后也沒有消滅，而殘留下來。作為這種缺陷，可舉出晶間腐蝕溝、晶內(nèi)的蝕坑狀的腐蝕、熱軋時的咬入傷等。特別是奧氏體不銹鋼，在酸洗時的基體鐵的溶解量比鐵素體不銹鋼少，因此酸洗后在熱軋板上容易殘留像這樣的缺陷。
為了避免這樣的缺陷，已提出了像以下那樣的建議。
在特開昭60-248889號公報中，強(qiáng)化酸溶解力，溶解至沒有產(chǎn)生溝狀腐蝕、腐蝕坑。但是，近年來要求有效利用廢鋼鐵而積極地配合廢鋼鐵，在奧氏體不銹鋼中提高Cu、V和Mo等元素的含量。在

圖1中示出硝酸和氫氟酸的混合酸(以下，往往叫做硝氫氟酸)對含有這些雜質(zhì)時的SUS304鋼板的溶解量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在表9中示出供試驗(yàn)材料A、B和C的化學(xué)成分。若這些雜質(zhì)的濃度增加，則溶解速度減低，酸洗效率變差。雖然其原因還未必清楚，但推測是由于鋼板表面的鈍化、反應(yīng)電位、鋼板表面附近的氮化物等的影響造成的。在該方法中，越消滅溝狀腐蝕、腐蝕坑，為了溶解鋼板表面越需要多的時間，顯著降低熱軋板的生產(chǎn)率。
以提高鋼板整體的光澤性為目的，在本發(fā)明人等申請的特開平8-269549號公報中，在熱軋板退火前進(jìn)行機(jī)械地消除氧化皮，想要減少晶間腐蝕溝。但是，在該方法中，若熱軋時的氧化皮是不均勻的，就難以均勻地進(jìn)行機(jī)械地脫氧化皮，另外，不能消除基底組織的不均勻性，鋼板整體的光澤度雖然變好，但不能消除光澤的不勻。
以抑制熱軋板的晶間腐蝕為目的，在特開昭60-177135號公報中提出在隋性氣體、還原性性氣體或者真空中進(jìn)行短時間退火后，進(jìn)行快速冷卻的方法。該方法抑制了退火時的晶間腐蝕的發(fā)生，但不能改善熱軋氧化皮的不均勻性，不能避免鋼板表面的花紋不勻。
關(guān)于鐵素體不銹鋼，在特開平6-10171號公報中公開了，在進(jìn)行機(jī)械地磨削后，浸漬在由特定濃度構(gòu)成的硝氫氟酸中進(jìn)行酸洗的方法。但是，鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼其酸洗機(jī)理完全不同，原因在于在硝氫氟酸中的浸漬電位的差異，奧氏體不銹鋼在硝氫氟酸中的溶解量比鐵素體不銹鋼少得多。因此，即使將在特開平6-10171號公報中公開的不產(chǎn)生酸洗過度而附著在鋼鐵表面的粉狀物(酸洗時的逆附著物的)的濃度的酸應(yīng)用于奧氏體不銹鋼，也不能去除表面缺陷。另外，與鐵素體不銹鋼在比較還原性的酸，例如硫酸等中大量溶解相反，奧氏體不銹鋼有在硫酸中幾乎不溶解的差別。由于這些原因，上述的方法，不能適用于奧氏體不銹鋼。
本發(fā)明提出在不降低生產(chǎn)率的情況下，表面性狀優(yōu)良的、特別鋼板表面的光澤度均勻的奧氏體不銹鋼的制造方法。本發(fā)明的主要目的在于，提出能夠以高效率得到抑制發(fā)生熱軋板或者冷軋板的表面光澤度不勻的，表面性狀優(yōu)良的奧氏體不銹鋼板的制造方法。
本發(fā)明是在進(jìn)行奧氏體不銹鋼的熱軋板的退火、酸冼的過程中，在酸洗時浸漬在硝酸20～100g/l、氫氟酸濃度100～300g/l組成的酸洗液中的奧氏體不銹鋼的制造方法。
最好，對應(yīng)于金屬離子的增加，浸漬在上述酸洗液中的硝酸濃度、氫氟酸濃度、金屬離子濃度滿足特定關(guān)系式的酸洗液中。即，關(guān)于上述酸冼液的成分，是在金屬離子濃度C(g/l)為
0≤C≤25時，硝酸濃度A(g/l)和游離氫氟酸濃度B(g/l)分別滿足下述(1)、(2)式，25＜C時，分別滿足下述(3)、(4)式的奧氏體不銹鋼板的制造方法20+1.10×C≤A≤100 ……(1)100+0.05×C2≤B≤300+0.05×C2……(2)20+0.75×C≤A≤100 ……(3)132≤B≤330 ……(4)式中，A硝酸濃度(g/l)B游離氫氟酸濃度(g/l)C酸冼液中的金屬離子濃度(g/l)另外，最好本發(fā)明在向上述酸洗液浸漬前，在由硫酸、鹽酸、或者硝酸和氫氟酸組成的混合酸的至少一種酸中附加進(jìn)行預(yù)酸冼的工序。
進(jìn)而最好在上述預(yù)酸洗和上述酸洗的中間，對鋼板表面附加機(jī)械磨削的工序。在此，相對于上述預(yù)酸冼，往往將上述酸冼叫做“成品酸洗”。
另外，最好本發(fā)明在上述酸洗時，沿鋼板表面附近賦予酸洗夜的逆向流。另外，最好在酸洗液中作為氫離子源，添加硫酸或者亞硝酸。進(jìn)而，最好在酸洗時，進(jìn)行“陰極電極時間”對“陽極電極時間”的比，即“陰極電極時間”/“陽極電極時間”比是3以上的電解處理。另外，供給本發(fā)明的工藝過程的上述鋼板即使含有Cu:0.03重量％或以上、V:0.03重量％或以上、Mo:0.01重量％或以上的成分，也無損于本發(fā)明的效果。
如上所述，按照本發(fā)明，進(jìn)行奧氏體不銹鋼熱軋板的退火、酸洗，在短時間能夠得到?jīng)]有花紋、光澤的不勻，具有優(yōu)良的外觀的奧氏體不銹鋼。
從以下的說明、實(shí)施例和附圖能夠清楚本發(fā)明的更詳細(xì)的內(nèi)容。
圖1是表示在以往的技術(shù)中對硝氫氟酸液中的鋼溶解量造成影響的鋼中雜質(zhì)量的影響曲線圖。圖1A是硝氫氟酸液的組成為氫氟酸30g/l、硝酸100g/l，溫度為50℃的情況，圖1B是硝氫氟酸液的組成為氫氟酸200g/l、硝酸150g/l，溫度為50℃的情況。
圖2是表示在本發(fā)明中對硝氫氟酸液(氫氟酸200g/l、硝酸50g/l、溫度為50℃、金屬離子濃度0g/l)中的鋼溶解量造成影響的鋼中雜質(zhì)量的影響曲線圖。
圖3是表示在本發(fā)明中對硝氫氟酸液(氫氟酸150g/l、硝酸50g/l、溫度為50℃、浸漬時間100s)中的奧氏體不銹鋼的酸洗溶解量造成影響的金屬離子濃度的影響曲線圖。
為了更清楚地說明本發(fā)明，預(yù)先簡單地敘述與本發(fā)明有關(guān)的發(fā)現(xiàn)事項。
本發(fā)明人向著達(dá)到上述的目的，以奧氏體不銹鋼為對象進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果已清楚，熱軋后在表面生成的氧化皮主要由剛玉型氧化物((Fe2Cr)2O3)和尖晶石型氧化物(Fe2Cr)3O4)構(gòu)成，氧化皮的厚度因部分不同而異。另外，也已證實(shí)在局部大量存在FeO。已發(fā)現(xiàn)，根據(jù)這些氧化皮的厚度和各氧化物的存在比率，形成由熱軋后的退火引起的氧化反應(yīng)的機(jī)構(gòu)，這成為光澤度不勻的原因之一。另外發(fā)現(xiàn)，由于在煉鋼過程中投入廢鋼鐵，雖然其原因還不清楚，但由于Cu、V和Mo等成分值的上升及熱軋氧化皮的不均勻，產(chǎn)生熱軋時的母材組織的不均勻，由此卷取時和退火時的氧化狀態(tài)不同，成為光澤度不勻的原因。另外發(fā)現(xiàn)，為了避免熱軋板退火和酸洗時的光澤度不勻，只要多量地溶解基體和表面的不均勻組織即可。另外發(fā)現(xiàn)，增加SUS304的Cu、V、Mo等雜質(zhì)元素，即使在酸洗性劣化的場合，為了在短時間而且均勻地溶解熱軋板的基體和表層的不均勻組織，以降低硝酸濃度、提高與金屬離子不形成配位物的氫氟酸(以下叫做游離氫氟酸)的特定酸濃度范圍的溶液進(jìn)行酸洗，是有效的。還發(fā)現(xiàn)，此時的酸洗反應(yīng)的速率決定階段處于基體的溶解階段，進(jìn)而為了促進(jìn)在短時間溶解，通過磨削該部分進(jìn)行去除，對短時間的酸洗是有效的。另外發(fā)現(xiàn)，為了提高基體的溶解反應(yīng)的速度(速率)，特別是助長溶液中的氟離子、氫離子的擴(kuò)散是有效的，使沿鋼板表面附近產(chǎn)生酸洗液的逆向流是有效的。另外發(fā)現(xiàn)，若增大溶液中的金屬離子濃度，即使硝酸濃度、游離氫氟酸濃度是一定的，酸洗能力也降低，因此對應(yīng)于金屬離子濃度的酸洗能力的恢復(fù)處理是必要的。另外發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而為了促進(jìn)在短時間溶解，以比硝酸的氧化能力弱的酸作為氫離子供給源，添加硝氫氟酸的手法和在硝氫氟酸浸漬中使陰極電解的時間比陽極電解花更長的時間的手法是有效的。
本發(fā)明是基于上述知識而完成的。
以下，更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
在本發(fā)明中作為對象的奧氏體不銹鋼熱軋板的化學(xué)成分，包括全部的通常公知的奧氏體不銹鋼。有代表性的化學(xué)成分含有C:0.08重量％或以下、Si:1.00重量或％以下、Mn:2.00重量％或以下、Ni:7.00～15.00重量％、Cr.10.0～30.0重量％、進(jìn)而N:0.25重量％或以下。再者，也以作為雜質(zhì)元素含有Cu0.03重量％或以上、V:0.03重量％或以上、Mo:0.01重量％或以上的奧氏體不銹鋼作為對象。關(guān)于這些雜質(zhì)元素的允許量，由所期望的鋼板的機(jī)械性能及其他的特性決定。在本發(fā)明中，不必要限定上限值，但若根據(jù)通常的奧氏體不銹鋼，是Cu:0.03～3.00重量％、V:0.03～3.00重量％、Mo:0.01～6.00重量％左右。
首先，在本發(fā)明中，在酸洗時浸漬在由硝酸20～100g/l、氫氟酸100～300g/l組成的硝氫氟酸溶液中，進(jìn)行脫氧化皮。本發(fā)明人詳細(xì)地研究了熱軋后、熱軋板退火后、熱軋板酸洗后的表面，結(jié)果已知，熱軋板的花紋對應(yīng)于在進(jìn)行熱軋退火后和熱軋退火酸洗后的鋼板表面的光澤度差別。因此已知，為了消除熱軋板的花紋，若使上述的剛玉型或者尖晶石型中的任一種氧化物主體充當(dāng)熱軋后的表面的氧化物，或者在熱軋板酸洗時多量地溶解表面組織，是有效的。因此，本發(fā)明人考慮多量地溶解熱軋退火酸洗時的表面組織的方法，觀察熱軋板退火酸洗后的表層部的Cr濃度和表面組織，詳細(xì)地研究了鋼中Cr濃度和各種酸濃度與溶解量的關(guān)系。其結(jié)果觀測到，熱軋板的表層附近，Cr濃度低，存在多量的鐵素體組織，比表層靠近內(nèi)部的基體附近，Cr濃度高，大部分是奧氏體的基體組織。為了消除花紋，基體部分的Cr濃度高的奧氏體組織至少必須溶解5μm以上，若用以往的通常酸洗條件(例如，硝酸100g/l+氫氟酸30g/l，溫度50℃)，即使該部分長時間浸漬也幾乎不溶解。因此，本發(fā)明，在酸洗時將鋼板浸漬在由硝酸20～100g/l、氫氟酸100～300g/l組成的混合酸溶液中，進(jìn)行脫氧化皮。熱軋板的表層附近的較低Cr濃度部分，硝酸、氫氟酸二者濃度越高，溶解量越增加。但是，比該表層附近深的基體部分，硝酸若超過100g/l，溶解速度就顯著降低。另外若硝酸小于20g/l，氫離子變少，溶解量就減少。另外，氫氟酸濃度在100g/l或以下，基體部分幾乎不溶解。相反，若達(dá)到300g/l或以上，就妨礙離子的擴(kuò)散、電離，相反卻降低溶解量。由于以上原因，本發(fā)明在酸洗時浸漬在由硝酸20～100g/l、氫氟酸100～300g/l組成的混合酸溶液中，進(jìn)行脫氧化皮。在圖2中示出得到上述知識的數(shù)據(jù)的一例。它表示將含有Cu、V、Mo等雜質(zhì)元素的SUS304鋼板D、E、F(成分組成參照表9)浸漬在混合酸溶液(硝酸50g/l、氫氟酸200g/l，液溫50℃)中時的溶解量。橫軸是時間。由圖2可知即使雜質(zhì)含量增加，溶解速度也不降低。根據(jù)以上原因，本發(fā)明在酸洗時浸漬在由硝酸20～100g/l、氫氟酸100～300g/l組成的混合酸溶液中，進(jìn)行脫氧化皮。再者，最好硝酸濃度40～75g/l、氫氟酸濃度150～220g/l。
其次，本發(fā)明根據(jù)金屬離子的濃度，將由硝酸和氫氟酸組成的混合酸溶液中的各酸的濃度調(diào)整在特定的范圍內(nèi)。這是基于在本發(fā)明人研究本發(fā)明的成分范圍的混合酸溶液中的硝酸、游離氫氟酸、金屬離子對酸洗能力的影響時，發(fā)現(xiàn)在金屬離子的增加量與硝酸濃度和游離氫氟酸濃度之間成立特定的關(guān)系式。熱軋板表層附近的較低Cr濃度部分，硝酸、氫氟酸兩者都越高，溶解量越增加。但是，比該表層附近深的基體部分，若硝酸變高，溶解速度就顯著降低。另外即使硝酸過低，由于氫離子變少，而且喪失氧化能力，因此使Fe2+氧化成難于逆附著的Fe2+變得困難，因此溶解量減少。另外，若游離氫氟酸濃度過低，反應(yīng)面積就少，基體部分幾乎不溶解。相反若過高，就妨礙離子的擴(kuò)散氫離子的解離，溶解量降低。另外，若進(jìn)行酸冼時金屬離子濃度增加，即使不變化硝酸、游離氫氟酸濃度，酸洗能力也劣化，在本發(fā)明范圍內(nèi)的硝氫氟酸溶液，在金屬離子是25g/l時，效果達(dá)到飽和。在圖3中示出金屬離子對在本發(fā)明范圍的氫氟酸的酸洗中的溶解量影響的一例。從而發(fā)現(xiàn)，必須根據(jù)金屬離子的濃度規(guī)定酸的濃度，其范圍可以按照本發(fā)明的關(guān)系式進(jìn)行規(guī)定。由于以上理由，本發(fā)明在硝氫氟酸酸洗時，根據(jù)金屬離子濃度浸漬在由特定式構(gòu)成的硝氫氟酸溶液中，進(jìn)行脫氧化皮。作為具體的特定式，可以使用先前所述的式(1)、(2)、(3)和(4)。
其次，本發(fā)明在成品硝氫氟酸酸洗前，進(jìn)行在硫酸、鹽酸或者硝氫氟酸中酸洗的預(yù)酸洗。這是因?yàn)?，熱軋板的表層附近Cr濃度低，存在多量的鐵素體組織，該部分即使在比較弱的酸中也容易溶解。在除去該表層的氧化皮和表層基體部分后，使用本發(fā)明范圍的硝氫氟酸進(jìn)行成品酸洗，在更短時間得到更均勻良好的表面。從以上可知，在成品酸洗前，進(jìn)行在硫酸、鹽酸或者硝氫氟酸中酸洗的預(yù)酸洗。再者，成品酸洗前的預(yù)酸洗可以使用硫酸、硝氫氟酸、鹽酸中的任何酸，但最好是硫酸或者硝氫氟酸。
接著，本發(fā)明在硫酸、鹽酸或者硝氫氟酸中進(jìn)行預(yù)酸洗后，成品酸洗前，最好進(jìn)行利用刷子的磨削。酸洗前，在附著氧化皮的狀態(tài)，即使進(jìn)行刷子磨削，也只能除去脫Cr層部分，成為花紋原因的基體中Cr濃度高的奧氏體組織部分幾乎沒有被磨削。另外發(fā)現(xiàn)，從氧化皮上面進(jìn)行磨削，表面難以被均勻磨削，反而往往成為花紋的原因。因此，在利用酸進(jìn)行某種程度的表面的氧化皮和脫Cr層去除后，進(jìn)行磨削，然后，在本發(fā)明范圍的硝氫氟酸中進(jìn)行成品酸洗，能得到更好的表面。由于以上原因，本發(fā)明在預(yù)酸洗時，在硫酸、鹽酸或者硝氫氟酸中進(jìn)行酸洗后，利用刷子進(jìn)行磨削。再者，磨削前的預(yù)酸冼，可以使用硫酸、硝氫氟酸、鹽酸的任何酸，但最好是硫酸或者硝氫氟酸。酸洗液的各成分的濃度、溫度等可以適當(dāng)配合設(shè)備進(jìn)行決定。另外，機(jī)械磨削量過多或過少，其效果都低，若將熱軋板的表層進(jìn)行每單面2.0μm以上的磨削，其效果是大的。磨削量的上限值沒有特別的規(guī)定，若過多，成品率就減少，并且產(chǎn)生磨削時的火花等問題，因此最好是2.0μm～30.0μm左右。另外，機(jī)械磨削的手段，最好是刷子、高壓水、砂輪等的磨削。若在預(yù)酸冼后進(jìn)行噴砂等的機(jī)械清除氧化皮，反而在表面產(chǎn)生缺陷。
其次，本發(fā)明進(jìn)而在硝氫氟酸中作為氫離子源，最好添加比硝酸的氧化能力低的硫酸或者亞硫酸。這是詳細(xì)地研究了高Cr部分的基體在硝氫氟酸中的溶解的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)氫發(fā)生反應(yīng)是主要的。即，認(rèn)為若添加氫離子，溶解速度就增加。但是，若過多添加硝酸，如先前所述，基體部分的溶解速度就降低。因此，本發(fā)明人研究了硝酸以外的各種酸的適用，已經(jīng)得知，通過添加比硝酸的氧化能力小的硫酸和亞硫酸，能夠增加溶解速度?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)橄跛?100g/l或以上)和高錳酸、鉻酸等溶液的氧化能力變強(qiáng)，Cr濃度高的奧氏體組織的表面容易鈍化，結(jié)果溶解反應(yīng)的面積率降低的緣故。硫酸、亞硫酸的量，可根據(jù)要求處理的時間適宜地添加，沒有特別的限制。但是，若過量添加，就產(chǎn)生酸洗過度而附著在鋼鐵表面的粉狀物，因此，0.05～0.5N規(guī)定值的范圍是最合適的。
其次，本發(fā)明進(jìn)而最好在成品酸洗中沿鋼板表面產(chǎn)生硝氫氟酸液的逆向流。這是根據(jù)詳細(xì)地研究硝氫氟酸中的高Cr部分的基體溶解的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)溶解反應(yīng)速度的控制因素是氟離子擴(kuò)散、氫離子的擴(kuò)散和Fe2+由基體鐵表面的擴(kuò)散。即，氟離子使Cr濃度高的基體部分的鈍化膜發(fā)生腐蝕，增大反應(yīng)面積，氫離子促進(jìn)基體和氫離子之間的電荷移動反應(yīng)，F(xiàn)e2+由基體鐵表層向溶液中的擴(kuò)散，防止Fe離子向鋼板表面的再附著，使反應(yīng)面積增大。
本發(fā)明人詳細(xì)地研究了助長該擴(kuò)散反應(yīng)的方法，發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明范圍的硝氫氟酸利用逆向流攪拌基體鐵表面附近的酸是有效的。該逆向流最好是0.5m/s～5.0m/s。逆向流速于0.5m/s開始產(chǎn)生其效果，于5.0m/s達(dá)到飽和。再者，由于過強(qiáng)的逆向流在技術(shù)上是困難的，或者因設(shè)備的費(fèi)用上升，因此逆向流最好達(dá)到0.5m/s～2.0m/s或以下。
進(jìn)而本發(fā)明，在成品硝氫氟酸浸漬時，最好進(jìn)行陰極電極時間對陽極電極時間的比，即(陰極電極時間)/(陽極電極時間)比是3或以上的電解處理。這是在本發(fā)明人研究硝氫氟酸中的電解的影響時，發(fā)現(xiàn)施加陰極電解時溶解速度增加，相反若施加陽極電解，溶解速度就減低，其變化量幾乎不依賴于電量，而依賴于電極時間。這是因?yàn)閵W氏體部分的硝氫氟酸中的浸漬電位約-300mV(vs SCE)，主要是氫發(fā)生反應(yīng)附近的電位。該電位附近的奧氏體部分的反應(yīng)是活性溶解，電流密度相對電位的增加而減少。因而，若向電位增加方向移動，其電流密度就降低，因此溶解量減少。相反，在施加陰極電解的場合，可以認(rèn)為向電位減少方向移動，電流密度增加。但是，在現(xiàn)實(shí)的操作中，難以僅進(jìn)行陰極電解，因此得到通過使陰極電解的電量比陽極電解低，使陰極電解的時間比陽極電解長，能夠提高溶解速度的知識。詳細(xì)地研究了電量、電極時間和奧氏體部分的溶解速度，結(jié)果已知，若陰極電解的時間比陽極電解的時間多3倍或以上，就產(chǎn)生該效果。陰極電解的時間越多就越好，但若過長，陽極電解時的電量就上升，在操作上是不理想的，因此最好是5～20倍。另外，關(guān)于電量也沒有特別的限制，但最好達(dá)到40～200C/dm2。由于以上的理由，進(jìn)而本發(fā)明在硝氫氟酸浸漬時最好進(jìn)行(陰極電極時間)/(陽極電極時間)是3或以上的電解處理。
另外，在本發(fā)明中，熱軋板的退火溫度和時間、板厚等沒有特別的限制，可以根據(jù)用途進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎Q定。另外，關(guān)于硝氫氟酸溶液的溫度沒有特別的限制，但若過低，溶解反應(yīng)就不進(jìn)行，若過高，就激烈產(chǎn)生NOx等氣體，因此最好達(dá)到55℃～70℃。另外，根據(jù)需要，也可以施加熱軋板的酸洗前的噴砂和MSB(mechannical scale bending-機(jī)械的氧化皮彎折)等的脫氧化皮處理，關(guān)于這些的前處理沒有特別的限制。
實(shí)施例1在實(shí)驗(yàn)室熔煉表1所示成分組成的奧氏體不銹鋼，在SRT(熱軋開始溫度目標(biāo)值)1250℃保持1小時后，進(jìn)行熱軋，軋成板厚4.0mm的熱軋板。然后進(jìn)行熱軋板退火(1150℃×30s)，作為酸洗前處理進(jìn)行噴丸清理后，浸漬在表2所示的硝氫氟酸中進(jìn)行酸洗處理。然后進(jìn)行壓下率5％的光整冷軋。對所得到的鋼板調(diào)查光澤度不勻。按照J(rèn)IS Z8741評價光澤度，從10片試樣各測定10個部位的白色部和黑色部，以其光澤度的差別作為鋼板的花紋進(jìn)行評價。
在表2中，以本發(fā)明范圍的條件進(jìn)行酸洗，若與以往的例子進(jìn)行比較，在短時間就消除了花紋。若酸濃度處于本發(fā)明范圍以外，則花紋不消失，或者雖然花紋消失但在酸洗時花長的時間。
在判定中，○表示合格，×表示不合格，△表示相當(dāng)良好，但最終是不合格。
實(shí)施例2在實(shí)驗(yàn)室熔煉表3所示成分組成的奧氏體不銹鋼，在SRT 1250℃保持1小時后，進(jìn)行熱軋，軋成板厚4.0mm的熱軋板。然后進(jìn)行熱軋板退火(1150℃×30s)，作為酸洗前處理進(jìn)行噴丸清理后，在硫酸(200g/l，80℃)中浸漬30s后，在表4所示的條件下、用尼龍性的刷子對表面進(jìn)行磨削處理。然后，浸漬在如同表4所示的硝氫氟酸中進(jìn)行酸洗處理后，進(jìn)行5％的光整冷軋。對所得到的鋼板調(diào)查光澤度不勻。以和實(shí)施例1相同的方法測定光澤度。
在表4中，若在本發(fā)明范圍的條件進(jìn)行酸洗，與以往例子相比，可知在短時間花紋消失。若酸濃度處于本發(fā)明范圍以外，花紋就不消失，或者雖然花紋消失，但在酸洗時花長的時間。
實(shí)施例3在實(shí)驗(yàn)室熔煉表5所示成分組成的奧氏體不銹鋼，在SRT 1250℃保持1小時后，進(jìn)行熱軋，軋成板厚4.0mm的熱軋板。然后進(jìn)行熱軋板退火(1150℃×30s)，作為酸洗前處理進(jìn)行噴丸清理后，在硫酸(200g/l，80℃)中浸漬30s后，進(jìn)行如表6所示的、利用刷子的機(jī)械磨削。然后，進(jìn)而在表6所示的硝氫氟酸溶液中，附加如同表6所示的逆向流進(jìn)行酸冼后，進(jìn)行壓下率5％的光整冷軋。對所得到的鋼板調(diào)查光澤度不勻。以和實(shí)施例1相同的方法測定光澤度，進(jìn)行評價。
在表6中，若在本發(fā)明范圍的條件進(jìn)行酸洗，與以往例子相比，可知在更短時間花紋消失。
實(shí)施例4在實(shí)驗(yàn)室熔煉表7所示成分組成的奧氏體不銹鋼，在SRT 1250℃保持1小時后，進(jìn)行熱軋，軋成板厚4.0mm的熱軋板。然后進(jìn)行熱軋板退火(1150℃×30s)，作為酸洗前處理進(jìn)行噴丸清理后，在硝氫氟酸(硝酸100g/l，氫氟酸50g/l，50℃)中浸漬30s后，進(jìn)行如表8所示的、利用刷子的機(jī)械磨削。然后，再在表8所示的硝氫氟酸溶液中添加如同表8所示的亞硫酸、硫酸，在如同表8所示的電解條件下進(jìn)行酸洗后，進(jìn)行5％的光整冷軋。對所得到的鋼板調(diào)查光澤度不勻。以和實(shí)施例1相同的方法測定光澤度，進(jìn)行評價。
在表8中，與以往例子相比，若在本發(fā)明范圍的條件進(jìn)行酸洗，在更短時間花紋消失。
如實(shí)施例所表明的那樣，在含有Cu:0.03重量％或以上、V:0.03重量％或以上、Mo:0.01重量％或以上的奧氏體不銹鋼熱軋板進(jìn)行退火、酸冼的過程中，通過在酸洗時浸漬在由硝酸20～100g/l、氫氟酸濃度100～300g/1組成的硝氫氟酸溶液中，對應(yīng)于鐵濃度的變化，使硝氫氟酸濃度和金屬離子達(dá)到特定關(guān)系式范圍，在上述成品硝氫氟酸浸漬前，在硫酸、鹽酸或者硝氫氟酸中進(jìn)行預(yù)酸洗，在預(yù)酸洗和成品硝氫氟酸酸洗之間，對表明進(jìn)行每單面平均2μm以上的機(jī)械磨削，在成品硝氫氟酸溶液中的酸洗時，向鋼板表面施加與鋼板的相對速度為0.5～5.0m/s的逆向流，在硝氫氟酸溶液中作為氫離子源添加硫酸或亞硫酸，在硝氫氟酸浸漬時進(jìn)行(陰極電極時間)/(陽極電極時間)比是3或以上的電解處理，在短時間能夠得到?jīng)]有花紋、無光澤不勻的、優(yōu)良的美觀表面。
表1
表2
<p>表3
表4
表
表7
表8
表9供試驗(yàn)材料的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1．表面性狀優(yōu)良的奧氏體不銹鋼板的制造方法，該方法是將奧氏體不銹鋼熱軋后，接著進(jìn)行退火、酸洗制造鋼板的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，在上述酸洗中使用的酸洗液含有20～100g/l的硝酸和100～300g/l的氫氟酸。
2．權(quán)利要求1所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，關(guān)于上述酸洗液的成分，在金屬離子濃度C(g/l)為0≤C≤25時，硝酸濃度A(g/l)和游離氫氟酸濃度B(g/l)分別滿足下述(1)、(2)式；25＜C時，分別滿足下述(3)、(4)式；20+1.10×C≤A≤100 ……(1)100+0.05×C2≤B≤300+0.05×C2……(2)20+0.75×C≤A≤100 ……(3)132≤B≤330 ……(4)式中，A硝酸濃度(g/l)B游離氫氟酸濃度(g/l)C酸洗液中的金屬離子濃度(g/l)。
3．權(quán)利要求1或2所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，在上述酸洗前還包括用硫酸、鹽酸或者硝酸和氫氟酸的混合酸進(jìn)行預(yù)酸洗的工序。
4．權(quán)利要求3所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，在上述預(yù)酸冼工序和上述酸冼工序之間，還包括對鋼板表面進(jìn)行機(jī)械磨削的工序。
5．權(quán)利要求1、2所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，上述酸洗液的成分還含有硫酸、亞硫酸中的至少一種。
6．權(quán)利要求1、2所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，關(guān)于上述酸洗工序，沿鋼板表面賦予逆向流洗液。
7．權(quán)利要求6所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，關(guān)于上述逆向流的流速，與鋼板的相對速度是0.5～5.0m/s的范圍。
8．權(quán)利要求1、2所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，上述鋼板的組成含有Cu:0.03重量％或以上、V:0.03重量％或以上、Mo:0.01重量％或以上。
9．權(quán)利要求1、2所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，在上述酸洗工序中，進(jìn)行(陰極電解時間)/(陽極電解時間)是3或以上的電解處理。
10．權(quán)利要求4所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，使用選自刷子、高壓水、砂輪中的至少一種進(jìn)行機(jī)械磨削。
11．權(quán)利要求4所述的奧氏體不銹鋼板的制造方法，其特征在于，機(jī)械磨削量為每單面2.0μm或以上。
全文摘要
對含Cu≥0.03重量%、V≥0.03重量%、Mo≥0.01重量%的奧氏體不銹鋼熱軋板進(jìn)行退火、酸洗。酸洗時浸漬在硝酸20－100g/l、氫氟酸100－300g/l的氫氟酸溶液中,使氫氟酸濃度和金屬離子滿足特定關(guān)系式。先在硫酸、鹽酸或硝氫氟酸中預(yù)酸洗,然后對表面進(jìn)行單面平均2μm或以上的機(jī)械磨削后,在硝氫氟酸溶液中進(jìn)行成品酸洗,沿鋼板表面施加0.5－5.0m/s的逆向流,作為氫離子源添加硫酸或亞硫酸,浸漬時進(jìn)行(陰極電解時間)/(陽極電解時間)比是3或以上的電解處理。借此能在短時間得到無花紋、無光澤不勻,具有優(yōu)良外觀的奧氏體不銹鋼。
文檔編號C25F1/00GK1220321SQ9812502
公開日1999年6月23日 申請日期1998年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月28日
發(fā)明者福田國夫, 佐藤進(jìn), 宇城工, 吉岡正浩, 河野雅昭, 山崎伸次 申請人:川崎制鐵株式會社