[發明專利]不銹鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201380025031.6
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN104302800A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 澤田正美;脅田昌幸;澀谷將行;藤澤一芳
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;B21B3/02;C21D9/46;C22C38/48
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及適合在蝕刻加工中使用的奧氏體系不銹鋼板及其制造方法。本申請基于2012年8月20日在日本申請的特愿2012-181628號主張優先權，將其內容援用至此。

背景技術

蝕刻加工是采用光刻法等如下地化學方法成形加工金屬板的技術，將金屬板的一部分遮蓋之后，通過噴灑、浸漬使蝕刻液與金屬板接觸，從而將金屬板露出的部分溶解。蝕刻加工用于蔭罩、編碼器隙縫(encoder?slit)、引線框等精密電子部件的制造，用于彈簧、齒輪等精密機械部件的制造。

蝕刻加工是將金屬板的不要部分溶解并除去而成形為目標形狀的技術。對不銹鋼板應用蝕刻加工時，若蝕刻面不平滑，則加工精度降低。其結果，例如出現不能使加工的隙縫間隔足夠窄的問題、打印機的走紙用齒輪損傷印刷用紙或者油墨附著在凹凸面的凹部而弄臟印刷用紙之類的問題。另外，存在包裝材料中使用蝕刻材料的情況，若蝕刻面不平滑，則發生色彩不勻，設計性大幅下降。此外，作為微反應器使用蝕刻材料時，若蝕刻面平滑，則有內部流動液不容易聚集的效果。

專利文獻1提出了如下的奧氏體系不銹鋼，在比通用溫度低的500～850℃下實施最終冷軋后的退火，由此抑制晶粒生長、確保了蝕刻速度的提升和蝕刻面的平滑性。然而，對于專利文獻1的不銹鋼，由于碳化物析出，被通稱為“污垢(smut)”(在蝕刻時殘留的碳化物)的物質附著在蝕刻面，使蝕刻速度下降，污垢導致存在蝕刻面的平滑性受損的問題。

另外，專利文獻2中提出了通過調整化學組成和制造工序條件而使平均晶體粒徑為15μm以下、蝕刻面平滑的光刻用不銹鋼板。然而，近年來要求加工的微細度、精密度為現有以上的用途多，專利文獻2的技術方案不能充分滿足這些要求。

此外，專利文獻3中提出了通過調整化學組成和制造工序條件而使平均晶體粒徑為10μm以下的光刻用不銹鋼。然而，專利文獻3的技術方案中由于添加昂貴的V，牽涉到原材料的成本大幅增加。

以上的現有技術中，蝕刻面的平滑性得到提升。然而，作為打印機的走紙用齒輪使用蝕刻材料時，留下損傷印刷用紙或者油墨附著在凹凸面的凹部而弄臟印刷用紙之類的問題。另外，包裝材料中也并不是毫無蝕刻面的色彩不勻等問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許2754225號公報

專利文獻2：日本特許3562492號公報

專利文獻3：日本特許4324509號公報

發明內容

本發明的目的是鑒于前述的現狀，工業上穩定地提供蝕刻面可進一步平滑化的奧氏體系不銹鋼。具體而言，是提供蝕刻面的平滑性優異的奧氏體系不銹鋼板及其制造方法。

對于如上述地采用現有技術無法解決的問題，發明人等著眼于每個晶粒的蝕刻性。

蝕刻加工是化學方法溶解并除去鋼板表面而進行成形的手法。與蝕刻液接觸的鋼板的晶體取向導致溶解的速度不同。換言之，由于每個晶粒的溶解速度不同，蝕刻面的凹凸的大小是與晶粒同等的水平。為了得到平滑的蝕刻面，鋼板的蝕刻面理想的是具有無規的晶體取向的微細區域(微細晶粒)的集合。

奧氏體系不銹鋼嚴格來說是由亞穩奧氏體相形成的。奧氏體系不銹鋼通過冷軋產生的加工誘發馬氏體相變及此后的低溫退火產生的向奧氏體的逆相變而使組織微細化。然而，例如進行低于700℃的溫度下的低溫退火時，會殘留如圖1的(a)中的被虛線包圍的區域所示那樣的、晶體取向集中的(晶體取向并不是無規的)粗大區域。這種晶體取向集中的粗大區域在蝕刻的過程中較其他的部分優先溶解、或者相反地較難溶解。其結果，該粗大區域中，蝕刻面的凹部或凸部明顯變大。即使形成了這種明顯大的凹部或凸部，但存在表現表面平滑性的平均粗糙度Ra無大幅變化的情況，因而以往被忽視了。本發明中，作為該晶體取向集中的粗大區域的評價，使用了粗糙度輪廓單元的平均寬度RSm。該值是表面的一組凹部和凸部的寬度的平均值。

另一方面，如圖1的(b)，組織若是微細晶粒的集合而不是晶體取向集中的粗大區域，看出蝕刻面是平滑(凹凸、以及凹凸的間隔小)的。此情況下，將“晶粒”定義為被晶體取向差為15°以上的邊界包圍的區域。此外可知，為了得到這種微細晶粒的組織，有效的是在退火前的冷軋中生成足夠的加工誘發馬氏體。冷軋中殘留的γ相區域在退火后的組織中繼續呈現為這種晶體取向集中的粗大區域。與此相對，冷軋中生成的加工誘發馬氏體含有大量應變，因而在此后的退火中成為微細的γ粒(再結晶晶粒)。此外可知，為了在冷軋中大量生成馬氏體，有效的是優化鋼板的化學組成。