特許 6302690 研磨後の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6302690

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】研磨後の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20180319BHJP

   C22C 38/28 20060101ALI20180319BHJP

   C22C 38/60 20060101ALI20180319BHJP

   C21D 9/46 20060101ALI20180319BHJP

   C21D 8/02 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   C22C38/00 302Z

   C22C38/28

   C22C38/60

   C21D9/46 R

   C21D8/02 D

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-19572(P2014-19572)

(22)【出願日】2014年2月4日

(65)【公開番号】特開2015-145531(P2015-145531A)

(43)【公開日】2015年8月13日

【審査請求日】2016年10月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】503378420

【氏名又は名称】新日鐵住金ステンレス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100107892

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 俊太

(74)【代理人】

【識別番号】100105441

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 久喬

(74)【代理人】

【識別番号】100166707

【弁理士】

【氏名又は名称】香取 英夫

(72)【発明者】

【氏名】田村 佑一

(72)【発明者】

【氏名】松橋 透

(72)【発明者】

【氏名】石丸 詠一朗

【審査官】 太田 一平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２５７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１２６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０１５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８４６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２６８４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３７５３７８８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１５７５７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第２８２６２２５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第３５８９０３６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１１−１４０７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５３４１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｃ ３８／００ − ３８／６０

Ｃ２１Ｄ ９／４６

Ｃ２１Ｄ ９／４８

Ｃ２１Ｄ ７／００ − ８／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量％で、
Ｃ：０．０３０％以下、Ｎ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１２〜２５％、Ｎｂ：０．０１〜１．０％、Ｖ：０．０１０〜０．５０％、Ｔｉ：０．６０％以下、Ａｌ：０．８０％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ式（Ａ）を満たし、さらに表面の算術平均粗さＲａが０．３５〜５．０μｍの研磨目を有し、表面の色差Ｌ^*値が７０以上の値をとることを特徴とする、耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼。
０．３５≦Ｎｂ＋５Ｖ≦２．０・・・式（Ａ）

【請求項2】

さらに質量％で、Ｓｎ：０．００５〜１．０％、Ｓｂ：０．００５〜１．０％、Ｇａ：０．０００２〜０．３％、Ｎｉ：０．５０％以下、Ｃｕ：１．５０％以下、Ｍｏ：３．０％以下、Ｂ：０．００３％以下のうち１種以上を含有することを特徴とする、請求項１に記載の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼。

【請求項3】

さらに質量％で、Ｗ：０．５０％以下、Ｃｏ：０．５０質量％以下、Ｍｇ：０．０１％以下、Ｃａ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．３０質量％以下、ＲＥＭ（希土類元素）：０．２０質量％以下のうち１種以上を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼。

【請求項4】

圧下率が０．５〜５．０％の調質圧延を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨後の耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ステンレス鋼は普通鋼などに比較して耐食性に優れるため、金属光沢を意匠として有効に利用する目的で、防錆のためのコーティング処理を行わずに素地表面を露出させた状態で使用する場合が多い。しかし、厨房機器、家電製品、電子機器、器物などの製品のうちエレベーターや冷蔵庫、キッチンシンク、食器などの人目に触れ易い外装や日用品への適用においては、研磨によって一定の粗さ範囲での凹凸をもった筋模様を付与する、すなわち研磨目を付与することで防眩性や耐指紋汚れ性を向上させ、かつ表面の金属光沢を担保する場合がある。研磨目の付与には、ステンレス鋼板の製造ライン上において砥粒を接着剤で固着させた研磨ベルトを鋼板に対して押し当てる方法や、製品出荷後において砥粒を樹脂に混合して固めたスポンジで加工したステンレス製品を擦る方法や、砥粒を接着剤で固着させた研磨紙を束ねたものをリング状につないだホイール（フラップホイール）を回転させてステンレス鋼に押し付ける方法などがある。研磨目の表面粗度に関しては、日本工業規格で制定されているＪＩＳ Ｇ ４３０５に、冷間圧延ステンレス鋼板の表面仕上げとして、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、＃２４０、＃３２０、＃４００およびＨＬなどの記号によって、それぞれ所定の表面粗度を指定可能なことが規定されている。

【0003】

従来から研磨ベルトによる研磨の際には、冷却および研削性を向上させる目的で、研磨油が使用される。特許文献１には、摩擦熱による昇温時の研磨油自体の酸化防止剤、油膜切れの防止剤、および研削性の向上剤を研磨油に含有させることで酸化物の形成を抑制し、耐食性の低下を防いでいる。

【0004】

また、特許文献２には、表面の粗さである算術平均粗さＲａが０．２３以上で０．３１μｍ以下の範囲となるようなＪＩＳ Ｒ ６００１で規定する＃４００の砥粒に相当する研磨目を有し、表面の色調がＬａｂ系で赤色度を示すａ値で１．０以下となるステンレス鋼製品を規定することによって、研磨による表面の酸化の程度が小さく、良好な耐食性を有することを記載している。

【0005】

また、特許文献３には、Ｍｏを添加したステンレス鋼において、焼鈍工程で表面に形成された緻密なＭｏに起因する酸化皮膜を除去し、研磨性を向上させる目的で、ハロゲンを含んだ酸処理をおこなっている。しかし、この時、溶解が不均一で、なおかつ粒界浸食もまた生じるために、Ｃｒ添加量を増やし、Ｃｕ、Ｎｉを添加し、さらにＳｉＯ₂酸化皮膜を残存させることで、研磨性に優れ、かつ耐食性に優れるステンレス鋼板の製造方法を記載している。

【0006】

また、特許文献４には、フェライトステンレス鋼板の研磨後に露点が−４０℃以下の水素ガス雰囲気、いわゆるＢＡ雰囲気中で、温度が１０００℃以上、かつ当該温度に保持される時間が１０秒以上となるように連続的に熱処理することによって、研磨で生成される酸化皮膜中の酸化物を還元することを特徴とする製造方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００１−２６９８５１号公報

【特許文献2】特開２００４−３３０３９４号公報

【特許文献3】特許第５０１８２５７号公報

【特許文献4】特開２０１０−２２９４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

フェライト系ステンレス鋼は、研磨時の発熱による研磨焼けによって耐食性の低下を引き起こし易い。意匠性を創出するために、研磨目を付与する際には、これらの砥粒とステンレス素地の摩擦によって生じる熱により、研磨後の表面にＦｅを多く含む酸化物が形成される。このＦｅなどの酸化物へＣｌ^-を含む水溶液が付着した場合、Ｆｅなどの酸化物は水溶液へ溶解した後、大気中の酸素と化学反応してＦｅ(ＯＨ)₂などのような水酸化物を形成して、析出沈殿する。結果として、ステンレス表面に赤さびが発生し、素地の耐食性が低下したような外観となってしまう。

【0009】

特許文献１に記載の方法では、表面粗度が小さいステンレス鋼帯を研磨する時に、研磨抵抗が大きくなる場合、研磨油の工夫だけでは昇温を防ぐことができず、耐食性の低下を抑制することはできない。

【0010】

特許文献２に記載の範囲には、表面のＲａと色調を規定しているが、多くの製品にはＲａが０．３５〜５．０μｍとなるような比較的粗い研磨目が付与される。この場合、耐食性の低下を抑制することはできない。

【0011】

特許文献３に記載の方法では、焼鈍時に形成させた酸化皮膜を敢えて鋼板表面に残存させることによって、地鉄の溶解、特に、粒界における浸食を最小限に抑制し、研磨後の耐食性を確保しているが、比較的粗い研磨目を付与する場合、例え焼鈍後の酸洗工程を工夫して焼鈍時の酸化皮膜を残したとしても、研磨時に全ての酸化皮膜は除去されてしまうため、耐食性の低下を抑制することはできない。

【0012】

特許文献４に記載の方法では、ＢＡ雰囲気とするため、製造コストが高くなる。

【0013】

本発明の目的は、より粗い研磨を施した場合においても、耐食性が低下するのを抑制するフェライト系ステンレス鋼、およびより少ない工程で耐食性の低下を抑制することができるフェライト系ステンレス鋼研磨仕上げの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

発明者らは、従来技術が抱える上記問題点を解決し、研磨後の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板を開発するべく、研磨後の表面に形成された酸化物構造と塩水中での耐食性について鋭意検討を重ねた。その結果、Ｎｂ＋５Ｖが０．３５以上２．０以下となるようにＮｂとＶの微量添加および調質圧延の圧下率を高くする製造方法の適用によるステンレス鋼の硬化によって、研磨時の研削量を抑制し、発熱を抑えることができることを知見した。これによって、塩水中での赤さびの原因となるＦｅを多く含む酸化物の形成を抑制する。また、Ｓｎを微量添加すると、ＮｂやＶと同様にステンレス鋼の硬化に寄与するだけでなく、表面酸化物中のＦｅの濃化を低下することができることも知見した。

【0015】

すなわち本発明は、以下の通りである。
（１）質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｎ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：１２〜２５％、Ｎｂ：０．０１〜１．０％、Ｖ：０．０１０〜０．５０％、Ｔｉ：０．６０％以下、Ａｌ：０．８０％以下を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなり、かつ式（Ａ）を満たし、さらに表面の算術平均粗さＲａが０．３５〜５．０μｍとなるような研磨目を有し、表面の色差Ｌ^*値が７０以上の値をとることを特徴とする、フェライト系ステンレス鋼。
０．３５≦Ｎｂ＋５Ｖ≦２．０・・・式（Ａ）
（２）さらに質量％で、Ｓｎ：０．００５〜１．０％、Ｓｂ：０．００５〜１．０％、Ｇａ：０．０００２〜０．３％、Ｎｉ：０．５％以下、Ｃｕ：１．５％以下、Ｍｏ：３．０％以下、Ｂ：０．００３％以下のうち１種以上を含有することを特徴とする、（１）に記載の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼。
（３）さらに質量％で、Ｗ：０．５０％以下、Ｃｏ：０．５０質量％以下、Ｍｇ：０．０１％以下、Ｃａ：０．００３０％以下、Ｚｒ：０．３０質量％以下、ＲＥＭ（希土類元素）：０．２０質量％以下のうち１種以上を含有することを特徴とする、（１）または（２）に記載の耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼。
（４）圧下率が０．５〜５．０％の調質圧延を行うことを特徴とする、耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼の製造方法を提案する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、比較的粗い粗度の研磨をおこなった場合でも耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を得ることを、耐食性試験結果で確認している。そのため、塩素を含む水道水が接する屋内での用途に対し、良好な耐食性が得られるフェライト系の鋼種で、研磨をおこなっても耐食性を低下させないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】Ｎｂ＋５Ｖと、色差計で測定するＬ^*値の関係おける、塩水噴霧試験後の耐食性評価値による判定について示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

まず、本発明に係るフェライト系ステンレス鋼成分の詳細な規定について以下に説明する。

【0019】

Ｃ：０．０３０質量％以下
Ｃは、硬化や安定化元素との組合せによる結晶粒粗大化抑制による強度向上等の効果があるが、溶接部の耐粒界腐食性、加工性を低下させる。高純度系フェライト系ステンレス鋼ではその含有量を低減させる必要があるため、上限を０．０３０質量％とした。過度に低減させることは精錬コストを悪化させるため、より望ましくは、０．００２〜０．０２０質量％である。

【0020】

Ｎ：０．０３０質量％以下
Ｎは、Ｃと同様に耐粒界腐食性、加工性を低下させるため、その含有量を低減させる必要があることから、その上限を０．０３０質量％とした。ただし過度に低減させることは精錬コストを悪化させるため、より望ましくは、０．００２〜０．０２０質量％である。

【0021】

Ｓｉ：０．０１〜０．５質量％
Ｓｉは、一般的に耐食性、耐酸化性に有効であり、脱酸剤として添加する元素であるため、下限値は０．０１質量％である。また、金属組織を硬化するため、研磨時の研削量を低減することができる。しかし、靭性の低下を引き起こし易く、加工性、製造性を低下させる。そのため上限は０．５質量％とした。望ましくは、上限値は０．３質量％未満である。下限値は望ましくは０．０８質量％以上である。

【0022】

Ｍｎ：１．５質量％以下
Ｍｎは、脱酸元素として重要な元素であるが、過剰に添加すると腐食の起点となるＭｎＳを生成しやすくなるので、上限を１．５質量％とした。脱酸元素として使用するので０．０１質量％以上が好ましい。またフェライト組織を不安定化させるため、その含有量を０．０１〜０．６０質量％とするのが好ましい。より望ましくは、０．０５〜０．３質量％である。Ｍｎは含有しなくてもよい。

【0023】

Ｐ：０．０４質量％以下
Ｐは、溶接性、加工性を低下させるだけでなく、粒界腐食を生じやすくもするため、低く抑える必要がある。そのため含有量を０．０４質量％以下とした。より望ましくは０．００１〜０．０３質量％である。

【0024】

Ｓ：０．０１質量％以下
Ｓは、先述のＣａＳやＭｎＳ等の腐食の起点となる水溶性介在物を生成させるため、低減させる必要がある。そのため含有率は０．０１質量％以下とする。ただし過度の低減はコストの悪化を招くため、より望ましくは０．０００１〜０．００６質量％である。

【0025】

Ｃｒ：１２〜２５質量％
Ｃｒは、ステンレス鋼の耐食性を確保する上で最も重要な元素であり、フェライト組織を安定化するので少なくとも１２質量％は必要である。Ｃｒは前述したＳｉと同様に表面の酸化皮膜中に濃化し、Ｆｅの濃化を相対的に抑制することで、研磨後の赤さび発生を抑える。Ｃｒを増加させると、研磨後の耐食性も向上するが、加工性、製造性を低下させるため、上限を２５質量％とした。望ましくは１３．５〜２２．５質量％であり、より望ましくは１６．０〜２１．０質量％である。さらに好ましくは、１６．５〜２０．０％である。

【0026】

Ｎｂ：０．０１〜１．０質量％
Ｎｂは、本発明に重要な元素であり、炭化物または窒化物として析出すると、金属組織を硬化させる働きをもち、研磨時の研削量を抑え、結果として研磨熱を抑制し、酸化物形成を抑える。また、Ｔｉと同様にＣ、Ｎを固定し、溶接部の粒界腐食を抑制し加工性を向上させる上で非常に重要な元素であるため、下限を０．０１％とする。ただし過剰な添加は、過剰な析出によって靭性低下を引き起こし、加工性を低下させるため、上限は１．０質量％以下とするのが良い。下限値は０．０３質量％以上であってもよい。０．０５質量％以上が望ましく、より望ましくは０．０８質量％以上である。望ましい範囲は０．１０〜０．３０％である。より望ましい範囲は、０．１０〜０．２０質量％である。

【0027】

Ｖ：０．０１０〜０．５０％質量％
Ｖは、本発明に重要な元素であり、金属組織を硬化させる働きをもち、結果として研磨熱を抑制し、酸化物形成を抑える。さらに、Ｖを添加すれば耐銹性や耐すき間腐食性を改善するためのＣｒ、Ｍｏの使用量を抑えて優れた耐食性を示すことができ、また加工性も担保することができる。下限は０．０１質量％が良い。ただしＶの過度の添加は加工性を低下させる上、耐食性向上効果も飽和するため、上限を０．５０質量％とする。望ましくは０．２質量％である。より望ましくは０．０５〜０．１５質量％である。

【0028】

Ｎｂ＋５Ｖ：０．３５〜２．０質量％
本発明では、Ｎｂ＋５Ｖを式（Ａ）の範囲に制御する。０．３５を下回る場合、硬度が足りず、研磨時に発生する熱を抑制することができないため、結果として研磨後の耐食性を保つことができない。一方で、２．０を上回る場合、硬度は十分であるが、加工性が極端に低下し、製造性を低下させる。
０．３５≦Ｎｂ＋５Ｖ≦２．０・・・式（Ａ）

【0029】

Ａｌ：０．８０質量％以下
ＡｌはＳｉと同様に脱酸元素として重要であり、また非金属介在物の組成を制御し組織を微細化する効果もある。しかし過剰に添加すると非金属介在物の粗大化を招き、製品の疵発生の起点になる恐れもある。そのため、上限値を０．８０％とした。下限値は０．０１質量％が望ましい。望ましくは０．０１％〜０．８０％である。さらに望ましくは０．０３〜０．５質量％である。Ａｌは含有しなくてもよい。

【0030】

Ｔｉ：０．６０質量％以下
Ｔｉは、一般にはフェライト系ステンレス鋼の溶接部においてＣ、Ｎを固定することで、粒界腐食を抑制させ、加工性を向上させる重要な元素である。しかしながら過剰な添加は製造時の表面疵の原因となるため、その範囲を０．６０質量％以下とした。Ｔｉは含有しなくても良いが、下限値は０．０３質量％以上であってもよい。０．０５質量％以上が望ましく、より望ましくは０．０８質量％以上である。望ましい範囲は０．０８〜０．３０質量％とする。より望ましい範囲は、０．０８〜０．２０質量％とした。

【0031】

さらに本発明で規定される選択的に含有することができる他の化学組成について以下に詳しく説明する。

【0032】

Ｓｎ：０．００５〜１．０質量％
ＳｎはＳｉと同様に金属組織を硬化するため、研磨時の研削量を低減することができ、結果として研磨熱を抑制し、酸化物形成を抑える重要な元素である。同時に、腐食速度を抑制し、研磨後の耐流れさび性を向上させるのに重要な元素である。０．００５質量％以上で効果を発現するので、下限値を０．００５質量％とした。０．０５質量％以上が望ましく、さらに０．０８質量％以上が望ましい。過剰な添加は製造性及びコストを悪化させるため、上限は１．０質量％とした。望ましくは０．５質量％とした。さらに望ましくは０．４％以下である。したがって、Ｓｎの範囲は０．００５〜１．０％とした。望ましくは０．０５〜０．５％である。より望ましくは０．０８〜０．４％である。

【0033】

Ｃｕ：１．５質量％以下
Ｃｕは、必須ではないが、スクラップを原料として用いた場合に不可避不純物として０．０１質量％以上含まれ得る。一般に、Ｃｕは腐食速度を抑制するため、Ｓｎと同様に研磨後の耐流れさび性を向上するために必要に応じて添加する。０．０５質量％以上添加すると良い。望ましくは、０．０９質量％以上であり、更に望ましくは０．１５質量％以上である。しかし、過剰な添加は製造性及びコストを悪化させるため、上限は１．５質量％とした。望ましくは、１．０質量％以下である。より望ましくは０．５０質量％である。従って、望ましい範囲は０．０５〜１．０質量％であり、より望ましくは０．０９〜０．５０質量％である。

【0034】

Ｎｉ：０．５０質量％以下
Ｎｉは、必須ではないが、含有すれば活性溶解速度を抑制させ、かつ不働態化に非常に効果がある。しかし、過剰な添加は、加工性を低下させ、フェライト組織を不安定にするだけでなくコストも悪化するため、０．５０質量％以下とした。望ましくは０．３５質量％未満とした。下限は０．０５質量％以上が良い。望ましくは０．０５質量％以上、０．３５質量％未満である。

【0035】

Ｍｏ：３．０質量％以下
Ｍｏは、不働態皮膜の補修に効果があり、耐食性を向上させるのに非常に有効な元素で特にＣｒとの組み合わせで耐孔食性を向上させる効果がある。しかし、Ｍｏを増加させると耐食性は向上するが、加工性を低下させ、またコストが高くなるため上限を３．０質量％とする。より望ましくは、０．３０〜２．００％である。

【0036】

Ｂ：０．００３質量％以下
Ｂは二次加工脆性改善に有効な粒界強化元素であるため、必要に応じて添加することができる。しかし、過度の添加はフェライトを固溶強化して延性低下の原因になる。このため上限は０．００３質量％とする。下限を０．０００１質量％とすると好ましい。より望ましくは０．０００２〜０．００２０質量％である。

【0037】

Ｗ：０．５０質量％以下
Ｗは、高温強度の向上に有効であり、必要に応じて０．０１％以上で添加する。また、０．５０％を超えて添加すると固溶強化が大きすぎて機械的性質が低下するため、０．０１〜０．５０％で添加する。製造コストや熱延板靭性を考慮すると、０．０２％〜０．１５％とすることが望ましい。

【0038】

Ｃｏ：０．５０質量％以下
Ｃｏは、耐摩耗性の向上や高温強度の向上に有効であり、必要に応じて０．０１％以上で添加する。また、０．５０％を超えて添加してもその効果は飽和し、固溶強化による機械的性質の劣化を生じるため、０．０１〜０．５０％で添加する。製造コストや高温強度の安定性の点から、０．０５％〜０．２０％とすることが望ましい。

【0039】

Ｍｇ：０．０１質量％以下
Ｍｇは、製鋼工程における凝固組織の微細化に有効な元素であり、必要に応じて０．０００３％以上で添加する。また、０．０１％を超えて添加してもその効果は飽和し、Ｍｇの硫化物や酸化物に起因する耐食性の低下を生じ易くなるため、０．０００３〜０．０１％で添加する。製鋼工程におけるＭｇ添加はＭｇの酸化燃焼が激しく歩留まりが低くなりコストの増加が大きいことを考慮すると、０．０００５％〜０．００１５％とすることが望ましい。

【0040】

Ｃａ：０．００３０質量％以下
Ｃａは、製鋼工程における重要な脱硫元素であり、脱酸素効果も有するため、必要に応じて０．０００３％以上で添加する。また、０．００３０％を超えて添加してもその効果は飽和し、Ｃａの粒化物に起因する耐食性の低下や、酸化物に起因する加工性劣化を生じるため、０．０００３〜０．００３０％で添加する。スラグ処理等の製造性を考慮すると、０．０００５％〜０．００１５％とすることが望ましい。

【0041】

Ｚｒ：０．３０質量％以下
Ｚｒは、ＮｂやＴｉなどと同様に炭窒化物を形成してＣｒ炭窒化物の形成を抑制し耐食性を向上させるため、必要に応じて０．０１％以上で添加する。また、０．３０％を超えて添加してもその効果は飽和し、大型酸化物の形成により表面疵の原因にもなるため、０．０１〜０．３０％で添加する。Ｔｉ，Ｎｂに較べると高価な元素でありため製造コストを考慮すると、０．０２％〜０．０５％とすることが望ましい。

【0042】

ＲＥＭ（希土類元素）：０．２０質量％以下
ＲＥＭは、耐酸化性の向上に有効であり、必要に応じて０．００１％以上で添加する。また、０．２０％を超えて添加してもその効果は飽和し、ＲＥＭの粒化物による耐食性低下を生じるため、０．００１〜０．２０％で添加する。製品の加工性や製造コストを考慮すると、０．００２％〜０．０５％とすることが望ましい。

【0043】

ＲＥＭ（希土類元素）は、一般的な定義に従う。スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）の２元素と、ランタン（Ｌａ）からルテチウム（Ｌｕ）までの１５元素（ランタノイド）の総称を指す。単独で添加しても良いし、混合物であっても良い。

【0044】

Ｓｂ：０．００５〜１．０質量％
Ｓｎと同様の作用効果を発現する元素として、添加してもよい。下限は０．００５％とした。０．０５質量％以上が望ましく、さらに０．０８質量％以上が望ましい。過剰な添加は製造性及びコストを悪化させるため、上限は１．０質量％とした。望ましくは０．５質量％とした。さらに望ましくは０．４％以下である。したがって、Ｓｂの範囲は０．００５〜１．０％とした。望ましくは０．０５〜０．５％である。より望ましくは０．０８〜０．４％である。

【0045】

Ｇａ：０．０００２〜０．３％
Ｇａは、耐食性向上のため、０．３％以下で添加しても良い。下限は０．０００２％とする。０．００２０％以上が更に好ましい。

【0046】

その他の成分について本発明では特に規定するものではないが、本発明においては、また、Ｔａ、Ｂｉ等を必要に応じて添加してもかまわない。なお、Ａｓ、Ｐｂ等の一般的な有害な元素や不純物元素はできるだけ低減することが好ましい。

【0047】

次に、本発明に係るフェライト系ステンレス鋼の表面特性の規定について以下に説明する。

【0048】

本発明のステンレス鋼板は、表面の算術平均粗さＲａが０．３５〜５．０μｍとなるような研磨目を有する。Ｒａが０．３５μｍ以上では特許文献２に記載の方法でも耐食性の低下を防止することができず、本発明ではじめて耐食性の低下を防止することができる。そこで、本発明のＲａの下限を０．３５μｍとした。一方、Ｒａが５．０μｍを超えるような研磨が施される例はほとんどないため、Ｒａの上限を５．０μｍとした。

【0049】

本発明の鋼成分、特にＮｂとＶおよびＮｂ＋５Ｖの含有量を本発明範囲とするとともに、表面の色差Ｌ^*値が７０以上の値であれば、硬度が十分であり、研磨による発熱が少なく、Ｒａが０．３５μｍ以上の研磨目を有する研磨を行った場合においても、酸化物の形成が少なく、耐食性の低下を防止することが可能となる。

【0050】

また、本発明の鋼成分を含有し、請求項４に記載の次頁の製造方法のところで説明するような、圧下率が０．５％以上５．０％以下の調質圧延を行うことによって、表面の色差Ｌ^*値を７０以上とすることができる。

【0051】

本発明では、Ｎｂ＋５Ｖを式（Ａ）の範囲に制御する。図１はＮｂ＋５Ｖと、色差計で測定するＬ^*値の関係おける、塩水噴霧試験後の耐食性評価値による判定について示すグラフである。図１において、○はＬ^*が合格、×はＬ^*が不合格である。×のうち、太字の×は式（Ａ）のみが外れその他の成分は本発明範囲内の事例、細字の×は式（Ａ）以外の成分が本発明範囲外であった事例である。Ｎｂ＋５Ｖの値が０．３５以上かつ各成分が本発明範囲内であれば、圧下率が０．５％以上５．０以下の調質圧延を行うことによって、十分な硬度が得られ、Ｒａが０．３５〜５．０μｍとなるような研磨を行った場合においても、研磨による発熱が抑制されると同時に、酸化物の形成もまた抑制されるため、表面の色差Ｌ^*値が７０以上の値を示す。このようなＬ^*値を示す場合、塩水噴霧試験における耐食性評価では良好な耐食性を示す。
０．３５≦Ｎｂ＋５Ｖ≦２．０・・・式（Ａ）

【0052】

次に、本発明に係るステンレス鋼板の製造方法について説明する。

【0053】

上述した適正な成分組成を有する鋼を公知の方法で溶製し、連続鋳造等公知の方法でスラブとし、当該スラブを１１００〜１２００℃に再加熱後、仕上げ温度を７００〜９００℃とする熱間圧延をおこない、熱延鋼帯とする。ついで、この熱延鋼帯を８００〜１１００℃の温度で焼鈍し、酸洗し、仕上げ厚さを６．０ｍｍ以下の冷延鋼帯とする。これを、コークス炉燃焼ガス雰囲気下で、例えば、９５０℃×６０秒程度の焼鈍を施し、その後、ソルト処理したのち、硝弗酸溶液への浸漬処理、または中性塩中での電解処理を施す。この冷延鋼帯に、０．５％以上５．０％以下の圧下率の調質圧延をおこなうことにより、硬化させる。５．０％超の圧下率で圧延することは設備の能力限界及び表面疵の発生に繋がる可能性があるため適用する場合には設備面や表面疵対策を講じる必要がある。通常の調質圧延では圧下率は０．５％未満である。本発明においては、０．５％以上の圧下率において、Ｎｂ含有量を０．１０〜１．０質量％、Ｖ含有量を０．０４０〜０．２０質量％でかつ（Ａ）式０．３５≦Ｎｂ＋５Ｖ≦２．０を満たすことと相まって、硬質化する効果が認められた。１％以上が望ましい。前記の設備能力や表面疵を考慮すると、上限は４％が望ましい。この硬化によって、表面を研磨する際の発熱を抑制することができる。

【0054】

次に表面に意匠性として研磨目を付与するため、ステンレス鋼板の製品板または加工後の製品に対して、算術平均粗さＲａが０．３５〜５．０μｍとなる研磨をおこなう。研磨に使用する研磨ベルトに付着している砥粒は、使用距離が増す、すなわち同じベルト部位が継続して使用され、ベルトに付着した砥粒が摩耗または脱落していくと、新品の状態と比較して砥粒のサイズが細かくなっていく。一般的にこれは目殺しと呼ばれ、実質的な番手は大きくなっていく。そのため、仕上げ時の表面粗さが任意のＲａとなるように番手と使用距離を変化させることができる。

【0055】

上記に規定の調質圧延をおこなって硬化を施すことによって、比較的粗い研磨をおこなったとしても研磨時に研削量を低減させ、昇温を抑制する。この昇温抑制効果によって、表面にＦｅを多く含む酸化物の形成が抑制され、表面の色差Ｌ^*値が７０以上の値をとる。また、Ｓｎを微量添加することによっても、ＮｂやＶの添加と同様にステンレス鋼の硬化に寄与するだけでなく、表面酸化物中のＦｅの濃化を低下することができる。

【実施例】

【0056】

表２に示す成分組成を有する本発明鋼の記号Ａ１〜Ａ２５、および比較鋼Ｂ１〜Ｂ１５を真空溶解炉で溶製し、鋳造して３０ｋｇの鋼塊を得、この鋼塊を１１５０℃に加熱し、１１５０〜９００℃の温度範囲で熱間圧延をおこない、板厚が３ｍｍの熱延板とした。ついで、これらの熱延板を９５０℃で焼鈍したのち冷間圧延と焼鈍を繰り返して、板厚が１．０ｍｍの冷延板とした。その後、表面のスケールを除去するために、ソルト処理したのち、硝弗酸溶液への浸漬処理、または中性塩中での電解処理を施した。この冷延板を硬化させるために、表１に示すように最大５．０％の圧下率で冷間圧延をおこなった。

【0057】

次に表面に算術平均粗さＲａが０．３５〜５．０μｍの範囲となるような任意の砥粒サイズを有した研磨ベルトで研磨をおこなった。ＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１に準じて、測定長さ５ｍｍ、測定速度０．６０ｍｍ／ｓ、カットオフ波長０．８ｍｍで測定した。表１にＲａを示す。

【0058】

上記のようにして得た各種ステンレス鋼の表面を、色差測定、および耐食性評価をおこなった。また、各種評価は下記の要領でおこなった。

【0059】

＜色差測定＞
ＪＩＳ Ｚ８７３０に準じて、測定面積φ１０ｍｍで、コニカミノルタ社製のＣＲ−２００ｂを用いて、ｎ数３回の平均値を算出した。数値はＬ^*ａ^*ｂ^*表色系を用い、輝度を表すＬ^*を指標として用いた。

【0060】

＜耐食性試験＞
耐食性は、上記研磨後のサンプルを用いて、ＪＩＳ Ｚ２３７１に規定される塩水噴霧試験（ＳＳＴ）により評価した。塩水噴霧試験の条件は、５質量％の塩化ナトリウム水溶液を、温度３５℃で９６時間噴霧し続けた。

【0061】

＜耐食性評価＞
耐食性評価は表面のさび発生程度に基づいておこない、Ａ〜Ｇの７段階で評価結果を示す。耐食性評価結果は、Ａが最も良く、Ｇが最も悪い結果を示す。塩水噴霧試験は、５％の塩化ナトリウム水溶液を３５℃で９６時間噴霧し続けた。具体的な耐食性の評価基準を表１に示す。

【0062】

【表1】

【0063】

（Ａ）式Ｎｂ＋５Ｖの値、色差測定によるＬ^*値、および耐食性評価結果を表２に示す。

【0064】

【表2-1】

【表2-2】

【0065】

表２−１から明らかなように、本発明を適用した本発明例では、耐食性が良好であった。

【0066】

Ｂ１はＳｉ添加量が多いため、靭性の低下を引き起こし、加工性および製造性を低下させるため、本発明には不適切である。
Ｂ２、Ｂ３はＣ又はＮ添加量が多いため、粒界腐食が進展し易く、耐食性の低下を引き起こし、本発明には不適切である。
Ｂ４はＣｒ添加量が少ないため、耐食性の低下を免れない。
Ｂ５、Ｂ６はＭｎまたはＳ添加量が多いため、腐食の起点となるＭｎＳを生成し易くなり、耐食性の低下を引き起こす。
Ｂ７、Ｂ８はＡｌまたはＴｉ添加量が多いため、非金属介在物を粗大化させ、表面疵の発生が認められるため、本発明には不適切である。
Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４はＣｒまたはＮｂ、Ｖ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ添加量が多いため、加工性および製造性を低下させ、さらにコスト増となるため、本発明には不適切である。
Ｂ１５はＡ２８〜３０と同成分であるが、圧下率が低いため、十分な硬度を得られず、耐食性の低下を免れないことから、本発明には不適切である。
Ｂ１６，１７，１８はＡ式：Ｎｂ＋５Ｖの値またはＮｂ、Ｖのいずれかが低いため、十分な硬度を得られず、耐食性の低下を免れないことから、本発明には不適切である。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、厨房機器、家電製品、電子機器、器物などの製品のうち人目に触れ易い外装や日用品への使用が好適である。

【図1】