反光亮点(砂金)
- 格式：doc
- 大小：98.50 KB
- 文档页数：11
1 減少反光亮點缺陷的肥粒鐵系不銹鋼製造方法 研發處吳鴻銘92.06.13譯自日本專利(A)特開2002-60911 【發明的名稱】減少反光亮點缺陷的肥粒鐵系不銹鋼製造方法 【要約】 【課題】目的是降低肥粒鐵系不銹鋼鋼板反光亮點缺陷的發生。 【解決手段】結晶粒界的P濃度，在原子濃度5at%以下的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板。肥粒鐵系不銹鋼鋼板以800℃以上1000℃以下的加熱處理後，在800℃至400℃的溫度範圍，以至少10℃/sec以上的冷卻速度作冷卻，使用硫酸除銹，讓結晶粒界的P濃度達到原子濃度5at%以下。 【專利請求範圍】 【請求項1】以結晶粒界的P濃度在原子濃度5at%以下為特徵之反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板。 【請求項2】請求項1所記載的肥粒鐵系不銹鋼鋼板的成份包含：(質量%)Cr：10~17 %、P：0.04 %以下、Cu：0.05 %以下、Al：0.2 %以下、其餘部分為Fe及不可避免不純物所構成之上述特徵的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板。 【請求項3】肥粒鐵系不銹鋼鋼板以800℃以上1000℃以下的溫度作加熱處理後，在800℃至400℃的溫度範圍，以至少10℃/sec以上的平均冷卻速度作冷卻，接著以硫酸水溶液除銹，使結晶粒界的P濃度達到原子濃度5at%以下為特徵的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板製造方法。 2
【請求項4】質量%Cr：10~17 %、P：0.04 %以下、Cu：0.05 %以下、Al：0.2 %以下、其餘部分為Fe及不可避免不純物所構成，以800℃以上1000℃以下的加熱處理後，在800℃至400℃的溫度範圍，以至少10℃/sec以上的平均冷卻速度作冷卻，接著以硫酸水溶液除銹，使結晶粒界的P濃度達到原子濃度5at%以下為特徵的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板製造方法。 【發明的詳細說明】 【0001】 【發明所屬技術分野】本發明是針對能夠降低反光亮點缺陷的肥粒鐵系不銹鋼鋼板製造方法。 【0002】 【從來的技術】肥粒鐵系不銹鋼鋼板一般經由下列製程來生產：熱軋鋼帶→退火(或省略退火) →機械式除銹酸洗→冷軋→(中間退火酸洗→冷軋) →退火(酸洗) →調質軋延。為了保護鋼板表面的品級，常以PVC等聚氯乙烯系薄膜貼在表面。當剝除此薄膜時，鋼板表面有微小部分會剝離，因光的反射會發生點狀閃閃發亮現象。這稱為反光亮點(gold dust)缺陷，是損害肥粒鐵系不銹鋼鋼板表面品級的缺陷之一。 【0003】反光亮點缺陷的原因，受到冷軋前鋼材表面性質很大的影響。例如在專利特開昭57-41801號及特開昭61-49705號中，以規定冷軋輥粗糙情形來防止反光亮點缺陷。又如「鐵與鋼」74(1988)6、p.1028中指出，冷軋前表面粗糙 3
度大，以及酸洗造成階梯狀或V字型深谷狀的粒界腐蝕是造成反光亮點缺陷的主因。而冷軋前鋼材的凸部在冷軋中被軋倒而產生覆蓋情況。 【0004】防治反光亮點缺陷的方法，以前曾有一些提案。例如特開昭52-85918號專利，讓熱軋鋼捲在鐘罩退火時降低冷卻速度，或是冷卻中以保定處理修復Cr缺乏層來防止硝氟酸酸洗時的粒界腐蝕。此外，專利特開昭56-98423號指出，含Al熱軋鋼捲連續退火時，控制冷卻以抑制Cr缺乏層的生成，達成防止硝氟酸酸洗時的粒界腐蝕。 【0005】上述技術的酸洗液主要使用硝氟酸，硝氟酸與硫酸、鹽酸相比，其酸洗溶削量小很多，難以增加酸洗效率，如欲提高硝氟酸的酸洗性，會發生粒界腐蝕造成表面性質劣化，致使酸洗性與表面品質難以兩全的窘態。 【0006】另一方面在硫酸酸洗時，溶削量、酸洗效率能增加，但會發生與硝氟酸酸洗不同原因的粒界腐蝕。例如「不銹鋼便覽」第3版(1995)、日刊工業新聞社、p.278指出，鐘罩退火的商用SUS430在硫酸酸洗時發生粒界腐蝕，原因是由於鐘罩退火處理造成P顯著偏析在結晶粒界所致。像這種硫酸酸洗造成的粒界侵蝕溝與反光亮點缺陷的發生有關，如要防止P偏析而欲降低鋼中P的話，將增加煉鋼的成本。 【0007】針對製程的P偏析及硫酸酸洗所造成粒界侵蝕溝的防止方法，至目前並沒有報告作過檢討。為提高酸洗效率，希望以硫酸酸洗除銹，且當硫酸酸洗時不使其發生粒界侵蝕溝而成反光亮點缺陷，所以有必要防止P偏析於鋼捲的結 4
晶粒界。 【0008】本發明的目的是解決既知技術的問題點，並提供能防止反光亮點缺陷的肥粒鐵系不銹鋼鋼板。 【0009】 【解決課題的手段】為解決上述課題，本專利發明者等人詳細調查、解析肥粒鐵系不銹鋼鋼板的結晶粒界成份偏析，對能防止反光亮點缺陷的酸洗前處理方法作檢討。 【0010】熱軋鋼捲及鐘罩退火的鋼捲，在硫酸酸洗時會發生由於粒界P偏析原因的粒界侵蝕溝。前者的原因是在於熱軋完軋後的冷卻中，後者是因鐘罩退火冷卻中600~700℃溫度域的緩冷卻之際發生偏析。前者的情況如在熱軋完軋後，以水冷等方法之急冷是能夠避免偏析，但有材質變硬質化的問題點。而後者的情況，如要將鋼捲全長作急冷，在大量生產製程實質上是不可能。 【0011】本專利發明者等人發現，降低結晶粒界的P濃度能抑制反光亮點缺陷的發生，把熱軋鋼捲及鐘罩退火鋼捲於酸洗前作熱處理，對偏析於粒界的P作擴散處理，則能防止硫酸酸洗時粒界侵蝕溝的發生及防止鋼板的反光亮點缺陷。 【0012】本發明基於以上的見解，是為了降低肥粒鐵系不銹鋼鋼板的反光亮點缺陷，其要點如下。 (1)以結晶粒界的P濃度在原子濃度5at%以下為特徵之反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板。 5
(2)前述(1)所記載的肥粒鐵系不銹鋼鋼板的成份包含：(質量%)Cr：10~17 %、P：0.04 %以下、Cu：0.05 %以下、Al：0.2 %以下、其餘部分為Fe及不可避免不純物所構成之上述特徵的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板。 (3)肥粒鐵系不銹鋼鋼板以800℃以上1000℃以下的溫度作加熱處理後，在800℃至400℃的溫度範圍，以至少10℃/sec以上的平均冷卻速度作冷卻，接著以硫酸水溶液除銹，使結晶粒界的P濃度達到原子濃度5at%以下為特徵的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板製造方法。 (4)質量%Cr：10~17 %、P：0.04 %以下、Cu：0.05 %以下、Al：0.2 %以下、其餘部分為Fe及不可避免不純物所構成，以800℃以上1000℃以下的加熱處理後，在800℃至400℃的溫度範圍，以至少10℃/sec以上的平均冷卻速度作冷卻，接著以硫酸水溶液除銹，使結晶粒界的P濃度達到原子濃度5at%以下為特徵的反光亮點缺陷極少的肥粒鐵系不銹鋼鋼板製造方法。 【0013】 【發明的實施情形】以下敘述本發明的限定理由。本專利之發明者等人詳細調查結晶粒界的成份分布發現，使原子濃度在5 at%以下，能抑制粒界侵蝕溝的發生。圖1表示結晶粒界P濃度和硫酸酸洗後粒界侵蝕溝的關係。在此，結晶粒界的P濃度是使用歐傑(Auger)電子分光分析設備，設備內冷卻至-160℃後，使衝擊彎曲破斷而現出結晶粒界，並實施結晶粒界的元素分析。 【0014】使用多量的試片作結晶粒界分析，並結合硫酸酸洗(300g/l、90℃、60sec) 6
結果而得到圖1的結果，由圖中可發現當原子濃度在5at%以下時能抑制硫酸酸洗造成的粒界侵蝕溝。這裡的粒界侵蝕溝等級，是以光學顯微鏡和掃瞄式電子顯微鏡觀察酸洗板表面，而作等級的判定。具體而言，等級A是指無粒界侵蝕溝，等級B指僅能看到微小線狀粒界侵蝕溝之程度，等級C指粒界侵蝕成V字型，等級D是指程度比等級C更嚴重侵蝕的情形，如為等級A和等級B則反光亮點缺陷達到不發生的程度。 【0015】以下，說明本發明成份的限定理由。成份含量為質量%。Cr是為了提升耐蝕性和耐高溫氧化性，必須添加10%以上，如添加超過17%會造成成形性的劣化。因此，Cr的範圍規定為10~17%。如以確保耐蝕性和加工性的觀點而言，希望是13~17%的範圍。 【0016】為了要抑制粒界偏析，P含量最好越少越好，但如要過度壓低P則會徒增煉鋼成本，故限制在0.04%以下。考量粒界侵蝕溝的抑制，希望是在0.02%以下。 【0017】Cu會助長硫酸酸洗時的局部腐蝕，Cu含量越少越好，但如過度降低會增加原料成本，故限制在0.05%以下。考量粒界侵蝕溝的抑制，希望是在0.02%以下較佳。 【0018】Al除了脫氧劑的作用之外，也為了提高成形性而添加，但過量的添加會導致表面缺陷發生，故限制在0.2%以下。如由表面缺陷和銲接性的觀點而言，希望是在0.1%以下。 7
【0019】其次，針對能抑制硫酸酸洗時的粒界侵蝕溝之製造方法作說明。本專利之發明者等人對於使偏析在結晶粒界的P擴散，而抑制硫酸酸洗時的粒界侵蝕溝之製造方法作觀察，詳細檢討在酸洗前實施熱處理的方法。結果發現，酸洗前實施短時間的加熱處理，能減低結晶粒界的P濃度，而抑制粒界侵蝕溝的發生。 【0020】圖2是加熱溫度對於硫酸酸洗後的粒界侵蝕溝發生情形的影響。在加熱溫度較低時，短時間的熱處理並無法使偏析的P充分的擴散。因此，如要防止粒界侵蝕溝的發生，加熱溫度在800℃以上才有效果。如果加熱溫度超過1000℃的話，會產生沃斯田鐵相析出、結晶粒粗大化的現象，將造成冷軋中的邊裂、橘皮等其他之缺陷。所以，熱處理溫度限制在800℃以上1000℃以下。 【0021】P的偏析容易在600~700℃發生，熱處理的冷卻速度如較慢，在冷卻中P便會再偏析。圖3是顯示，冷卻速度對於加熱850℃後硫酸酸洗的粒界侵蝕溝發生情形的影響。在此的冷卻速度是指從800℃至400℃為止的平均冷卻速度。由圖可知，平均冷卻速度希望能快些較好，平均冷卻速度在10℃/sec以上則不會發生粒界侵蝕溝。 【0022】針對熱處理後以硫酸水溶液除銹的條件，只要能除銹即可，而關於酸洗前的機械式除銹，例如噴砂除銹、輥輪除銹、研磨切削刷等能適用者皆宜。 【0023】本發明如省略熱軋鋼捲的鐘罩退火亦能適用。這就如前述，熱軋完軋後穩冷卻而收捲的情形，與鐘罩退火鋼捲同樣，冷卻中會發生P偏析，但以本
