研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 不锈钢由于与普通钢等相比耐蚀性优异，所以出于将金属光泽作为设计进行有效 利用的目的，经常在不进行用于防锈的涂敷处理的情况下以使基底表面露出的状态使用。 但是，在厨房设备、家电制品、电子设备、器具等制品中，在电梯或冰箱、厨房洗涤槽、餐具等 的容易被看到的外部装饰或日用品中的应用中，有时通过研磨而赋予具有一定的粗糙度范 围内的凹凸的条状花纹、例如研磨纹理，从而使防眩性、耐指纹污染性提高，并且确保表面 的金属光泽。作为赋予研磨纹理的方法，可例示出在不锈钢板的制造线上使通过粘接剂将 磨粒固附而得到的研磨带压在钢板上的方法、在制品出库后用将磨粒混合到树脂中而变坚 硬的海绵摩擦所加工的不锈钢制品的方法。或者，可列举出使将捆有通过粘接剂固附有磨 粒的研磨纸的物品以环状连接而成的砂轮（翼片砂轮）旋转并压在不锈钢上的方法等。关 于研磨纹理的表面粗糙度，在以日本工业标准制定的JISG4305中规定了：作为冷乳不锈 钢板的表面精加工，可以根据No. 3、No. 4、#240、#320、#400及HL等符号，分别指定规定的 表面粗糙度。
[0003] 一直以来在利用研磨带进行研磨时，出于提高冷却及磨削性的目的，使用研磨油。 专利文献1中，通过使研磨油中含有因摩擦热而导致的升温时的研磨油自身的抗氧化剂、 油膜中断的防止剂、及磨削性的提高剂，从而抑制氧化物的形成，防止耐蚀性的降低。
[0004] 此外，专利文献2中记载了通过规定为下述不锈钢制品，从而因研磨而导致的表 面的氧化的程度小，具有良好的耐蚀性。所述不锈钢制品具有表面的粗糙度即算术平均粗 糙度Ra达到0.23以上且0.31ym以下的范围的相当于JISR6001中规定的#400的磨粒 的研磨纹理，且表面的色调以在Lab系中显示红色度的a值计达到1.0以下。
[0005] 此外，专利文献3中记载了一种不锈钢板的制造方法，其在添加了 Mo的不锈钢中， 出于将在退火工序中形成于表面的致密的起因于Mo的氧化皮膜除去而使研磨性提高的目 的，进行含有卤素的酸处理，但是，由于此时溶解不均匀，并且还产生晶界浸蚀，所以通过增 加Cr添加量，并添加Cu、Ni，进而使Si0 2氧化皮膜残留，从而研磨性优异，且耐蚀性优异。
[0006] 此外，专利文献4中记载了一种制造方法，其特征在于，在铁素体不锈钢板的研磨 后通过在露点为-40°C以下的氢气气氛、所谓的BA气氛中，按照温度为1000°C以上、且在该 温度下保持的时间达到10秒以上的方式连续地进行热处理，从而将在研磨中生成的氧化 皮膜中的氧化物进行还原。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2001-269851号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2004-330394号公报
[0011] 专利文献3 :日本专利第5018257号公报
[0012] 专利文献4 :日本特开2010-229488号公报
【发明内容】
[0013]发明所要解决的课题
[0014] 铁素体系不锈钢容易因研磨时的发热所致的研磨烧伤而引起表面耐蚀性的降 低。即，在为了创造出设计性而赋予研磨纹理时，通过因这些磨粒与不锈钢基底的摩擦而 产生的热，在研磨后的表面上形成含有许多Fe的氧化物。当在该Fe等的氧化物上附着含 有C1的水溶液时，Fe等的氧化物溶解于水溶液中后，与大气中的氧发生化学反应而形成 Fe (0H) 2等那样的氢氧化物，析出沉淀。结果是，变成在不锈钢表面产生红锈，基底的耐蚀性 降低那样的外观。
[0015] 就专利文献1中记载的方法而言，在对表面粗糙度小的不锈钢带进行研磨时，在 研磨阻力变大的情况下，仅通过研磨油的办法无法防止升温，无法抑制因含有C1的水溶液 的附着而产生的表面上的红锈。
[0016] 在专利文献2中记载的范围中，规定了表面的Ra和色调，但是对于许多制品赋予 了 Ra达到0. 45~5. 0 ym那样的比较粗糙的研磨纹理。这种情况下，也无法抑制因含有 C1的水溶液的附着而产生的表面上的红锈。
[0017] 在专利文献3中记载的方法中，通过努力地使退火时形成的氧化皮膜残留于钢板 表面，从而将基底金属的溶解、特别是晶界中的浸蚀抑制到最小限度，确保了研磨后的耐蚀 性。但是，在赋予比较粗糙的研磨纹理的情况下，例如即使对退火后的酸洗工序下工夫而使 退火时的氧化皮膜残留，也会在研磨时除去全部的氧化皮膜。因此，附着于基底金属表面的 Fe化合物发生腐蚀，从而无法抑制表面上的红锈的发生。
[0018] 在专利文献4中记载的方法中，由于设为BA气氛，所以制造成本变高。
[0019] 本发明的目的是提供即使在实施更粗糙的研磨的情况下也可抑制起因于含有 C1的水溶液的附着的表面上的红锈的铁素体系不锈钢、及能够通过更少的工序抑制在研 磨后起因于含有C1的水溶液的附着的表面上的红锈的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢 的制造方法。
[0020] 用于解决课题的手段
[0021] 发明人为了解决现有技术所具有的上述问题，开发出研磨后的表面耐蚀性优异的 铁素体系不锈钢板，对形成于研磨后的表面上的氧化物结构和盐水中的上述氧化物结构的 耐蚀性反复进行了深入研究。其结果发现，通过Si的微量添加及提高调质乳制的压下率的 制造方法的应用，不锈钢的表面硬化，从而能够抑制研磨时的磨削量，抑制发热。另外发现， Si的微量添加与抑制研磨时的发热相互结合，能够使表面形成含有较多310 2的氧化物，抑 制使成为盐水中的红锈的原因的表面氧化物中的Fe在氧化物表面浓化，进而Si02使表面 的热导性降低，从而抑制位于基底金属界面处的Fe的氧化物的产生，抑制因与含有C1的 水的接触而产生的Fe氧化物向红锈的变质。此外还发现，若添加微量Sn，则与Si同样地使 不锈钢的表面硬化，有助于研磨时的磨削量及发热的抑制。
[0022] SP，本发明如下所述。提出了以下方案。
[0023] (1) -种研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含 有 C :0? 030% 以下、N :0? 030% 以下、Si :0? 15 ~3. 0%、Mn :1. 5% 以下、P :0? 04% 以下、S: 0? 01% 以下、Cr :12 ~22. 5%、Nb :0? 60% 以下、Ti :0? 60% 以下、A1 :0? 80% 以下，剩余部分 为Fe及不可避免的杂质，表面硬度Hv为175以上。
[0024] (2) -种研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，对于以质量％ 计含有 C :0? 030% 以下、N :0? 030% 以下、Si :0? 15 ~3. 0%、Mn :1. 5% 以下、P :0? 04% 以下、 S :0? 01% 以下、Cr :12 ~22. 5%、Nb :0? 60% 以下、Ti :0? 60% 以下、A1 :0? 80% 以下、剩余部 分为Fe及不可避免的杂质的钢，在表面赋予算术平均粗糙度Ra为0. 45~5. 0 y m的研磨 纹理时，用辉光放电发光分析法（GD-0ES)测定表面的元素浓度时，在自表面起至10nm为止 的深度中，以除C、0及N以外的元素的比例的平均质量浓度计，含有5%以上的Si、75%以 下的Fe，进而表面的亮度L*值取70以上的值。
[0025] (3) -种研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含 有 C :0? 030% 以下、N :0? 030% 以下、Si :0? 15 ~3. 0%、Mn :1. 5% 以下、P :0? 04% 以下、S : 0? 01% 以下、Cr :12 ~22. 5%、Nb :0? 60% 以下、Ti :0? 60% 以下、A1 :0? 80% 以下，剩余部 分由Fe及不可避免的杂质构成，具有表面的算术平均粗糙度Ra达到0. 45~5. 0 y m那样 的研磨纹理，进而用辉光放电发光分析法（GD-OES)测定表面的元素浓度时，在自表面起至 10nm为止的深度中，以除C、0及N以外的元素的比例的平均质量浓度计，含有5%以上的 Si、75 %以下的Fe，表面的亮度L*值取70以上的值。
[0026] (4) -种研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含 有 C :0? 030% 以下、N :0? 030% 以下、Si :0? 15 ~3. 0%、Mn :1. 5% 以下、P :0? 04% 以下、S : 0? 01% 以下、Cr :12 ~22. 5%、Nb :0? 60% 以下、Ti :0? 60% 以下、A1 :0? 80% 以下，进而以质 量％计含有 Sn :0? 005 ~1. 0%、Ni :0? 50% 以下、Cu :1. 50% 以下、Mo :3. 0% 以下、V :1. 0% 以下、B :0? 003% 以下、Sb :0? 001 ~0? 3%、Ga :0? 0002 ~0? 1%、及 Ta :0? 50% 以下中的 1 种以上，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，表面硬度Hv为175以上。
[0027] (5) -种研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含 有 C :0? 030% 以下、N :0? 030% 以下、Si :0? 15 ~3. 0%、Mn :1. 5% 以下、P :0? 04% 以下、S : 0? 01% 以下、Cr :12 ~22. 5%、Nb :0? 60% 以下、Ti :0? 60% 以下、A1 :0? 80% 以下，进而以质 量％计含有 Sn :0? 005 ~1. 0%、Ni :0? 50% 以下、Cu :1. 50% 以下、Mo :3. 0% 以下、V :1. 0% 以下、B :0? 003% 以下、Sb :0? 001 ~0? 3%、Ga :0? 0002 ~0? 1%、及 Ta :0? 50% 以下中的 1种以上，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，在对表面赋予算术平均粗糙度Ra为0. 45~ 5.0 ym的研磨纹理时，用辉光放电发光分析法（GD-0ES)测定表面的元素浓度时，在自表面 起至10nm为止的深度中，以除C、0及N以外的元素的比例的平均质量浓度计，含有5%以 上的Si、75 %以下的Fe，进而表面的亮度L*值取70以上的值。
[0028] (6) -种研磨后的表面耐蚀性优异的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含 有 C :0? 030% 以下、N :0? 030% 以下、Si :0? 15 ~3. 0%、Mn :1. 5% 以下、P :0? 04% 以下、S : 0? 01% 以下、Cr :12 ~22. 5%、Nb :0? 60% 以下、Ti :0? 60% 以下、A1 :0? 80% 以下，进而以质 量％计含有 Sn :0? 005 ~1. 0%、Ni :0? 50% 以下、Cu :1