ホーム > 特許ランキング > 日鉄ステンレス株式会社
(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】
(24)【登録日】2024-02-08
(45)【発行日】2024-02-19
(54)【発明の名称】二相系ステンレス鋼板
(51)【国際特許分類】
C22C 38/00 20060101AFI20240209BHJP
C22C 38/60 20060101ALI20240209BHJP
C21D 9/46 20060101ALN20240209BHJP
【ＦＩ】
C22C38/00 302H
C22C38/60
C21D9/46 Q
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020059594
(22)【出願日】2020-03-30
(65)【公開番号】P2021155827
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2022-11-30
(73)【特許権者】
【識別番号】503378420
【氏名又は名称】日鉄ステンレス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】吉見 敏彦
(72)【発明者】
【氏名】平出 信彦
【審査官】鈴木 毅
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－３５３０４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２６５６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２２４９０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２４１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１９０４２２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｃ ３８／００ － ３８／６０
Ｃ２１Ｄ ８／００ － ８／０４
Ｃ２１Ｄ ９／４６ － ９／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量％で、Ｃ：０．１００％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．００％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５％以下、
Ｎｉ：１．００～１０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．０％、および、
Ｎ：０．０５～０．８０％、
を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、
表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦが、０．１超０．５以下または２．０以上である、二相系ステンレス鋼板。
【請求項2】
Ｆｅの一部に代えて、質量％で、Ａｌ：０．００１～０．３％、
Ｃａ：０．００１～０．３％、
Ｂ：０．０００１～０．１％、
Ｃｕ：０．１～５．０％、
Ｍｏ：０．１～５．０％、
Ｔｉ：０．００１～０．４０％、
Ｎｂ：０．００１～０．４０％、
Ｓｎ：０．００１～０．５％、
Ｖ：０．００１～０．５％、
Ｗ：０．００１～０．５％、
Ｚｒ：０．００１～０．５％、
Ｃｏ：０．００１～０.５％、
Ｍｇ：０．００１～０．５％、
Ｈｆ：０．００１～０．５％、
ＲＥＭ：０．００１～０．５％、
Ｔａ：０．００1～０．５％、
Ｇａ：０．００１～０．５％、および、
Ｓｂ：０．００１～０．５％、より選択される１種以上を含有する、請求項１に記載の二相系ステンレス鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二相系ステンレス鋼に関する。
【背景技術】
【0002】
ステンレス鋼は代表的な耐食材料として各種用途に使用されているが、最近では耐候性の高い鋼種が開発されたこともあり、屋根、外装などの建築用資材の用途が増加しつつある。これらの外装建材用途では、単に腐食による発銹や穴開きが生じないだけでなく、施工後における外観上の美麗さが要求される。
【0003】
従来、外装建材用のステンレス鋼としては、主としてＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６に代表されるオーステナイト系の鋼種が使用されてきた。これらの鋼種は、汎用ステンレス鋼の中でも比較的耐食性が高い。しかし、海水等塩化物を含む湿潤環境においては顕著な発銹が認められる等、外装建材用途での使用が困難な場合がある。
【0004】
外装建材用の高耐食性ステンレス鋼として、例えば、特許文献１には、質量％で、Ｃｒ：１６～３５％、Ｔｉ：０．０５～０．５％、Ｍｏ：０～６％（無添加を含む）、Ｎｂ：０～１．０％（無添加を含む）、Ｎ：０．００５～０．０２５％を含有し、Ｃ含有量が０．０１５％以下に制限された二相系ステンレス鋼の光輝焼鈍鋼板または焼鈍・酸洗鋼板であって、圧延方向に直交する方向における鋼板表面の板幅内明度較差ΔＬが５以下に調整されている、帯状外観むらの発生防止能に優れた外装建材用高耐食性ステンレス鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０００－１２９４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
二相系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、耐候性に優れている。しかしながら、従来の二相系ステンレス系は、表面に露出したフェライト相とオーステナイト相とで、光沢具合が異なり、外観にむらが確認される場合がある。そのため、外観の美麗さが要求される外装建材に適用する場合、従来の二相系ステンレス鋼は、改善の余地があった。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高耐候性と外観上の美麗さを共に満足できる二相系ステンレス鋼を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、二相系ステンレス鋼の表面に露出した、フェライト相が集合したフェライト相群およびオーステナイト相が集合したオーステナイト相群が、どちらも視認できる程度の幅であるため、従来の二相系ステンレス鋼は、外観上のむらが確認されるという知見を得た。そして、本発明者らは、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅に対するフェライト相群の幅の比を制御すれば、外観上のむらが認識されなくなることに想到し、本発明をするに至った。
【0009】
上記知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
［１］
質量％で、
Ｃ：０．１００％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．００％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５％以下、
Ｎｉ：１．００～１０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．０％、および、
Ｎ：０．０５～０．８０％、
を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、
表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦが、０．１超０．５以下または２．０以上である、二相系ステンレス鋼板。
［２］
Ｆｅの一部に代えて、質量％で、
Ａｌ：０．００１～０．３％、
Ｃａ：０．００１～０．３％、
Ｂ：０．０００１～０．１％、
Ｃｕ：０．１～５．０％、
Ｍｏ：０．１～５．０％、
Ｔｉ：０．００１～０．４０％、
Ｎｂ：０．００１～０．４０％、
Ｓｎ：０．００１～０．５％、
Ｖ：０．００１～０．５％、
Ｗ：０．００１～０．５％、
Ｚｒ：０．００１～０．５％、
Ｃｏ：０．００１～０.５％、
Ｍｇ：０．００１～０．５％、
Ｈｆ：０．００１～０．５％、
ＲＥＭ：０．００１～０．５％、
Ｔａ：０．００1～０．５％、
Ｇａ：０．００１～０．５％、および、
Ｓｂ：０．００１～０．５％、より選択される１種以上を含有する、［１］に記載の二相系ステンレス鋼板。
［１］
質量％で、
Ｃ：０．１００％以下、
Ｓｉ：０．０１～５．０％、
Ｍｎ：０．０１～８．００％、
Ｐ：０．１００％以下、
Ｓ：０．０５％以下、
Ｎｉ：１．００～１０．０％、
Ｃｒ：２０．００～３０．０％、および、
Ｎ：０．０５～０．８０％、
を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、
表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦが、０．１超０．５以下または２．０以上である、二相系ステンレス鋼板。
［２］
Ｆｅの一部に代えて、質量％で、
Ａｌ：０．００１～０．３％、
Ｃａ：０．００１～０．３％、
Ｂ：０．０００１～０．１％、
Ｃｕ：０．１～５．０％、
Ｍｏ：０．１～５．０％、
Ｔｉ：０．００１～０．４０％、
Ｎｂ：０．００１～０．４０％、
Ｓｎ：０．００１～０．５％、
Ｖ：０．００１～０．５％、
Ｗ：０．００１～０．５％、
Ｚｒ：０．００１～０．５％、
Ｃｏ：０．００１～０.５％、
Ｍｇ：０．００１～０．５％、
Ｈｆ：０．００１～０．５％、
ＲＥＭ：０．００１～０．５％、
Ｔａ：０．００1～０．５％、
Ｇａ：０．００１～０．５％、および、
Ｓｂ：０．００１～０．５％、より選択される１種以上を含有する、［１］に記載の二相系ステンレス鋼板。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、高耐候性と外観上の美麗さを共に満足できる二相系ステンレス鋼を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦの算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜二相系ステンレス鋼＞
＜二相系ステンレス鋼の製造方法＞
＜二相系ステンレス鋼＞
＜二相系ステンレス鋼の製造方法＞
【0013】
＜二相系ステンレス鋼＞
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼は、質量％で、Ｃ：０．１００％以下、Ｓｉ：０．０１～５．０％、Ｍｎ：０．０１～８．００％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｎｉ：１．００～１０．０％、Ｃｒ：２０．００～３０．０％、および、Ｎ：０．０５～０．８０％、を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦが、０．１超０．５以下または２．０以上である。
以下に、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼について詳細に説明する。
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼は、質量％で、Ｃ：０．１００％以下、Ｓｉ：０．０１～５．０％、Ｍｎ：０．０１～８．００％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｎｉ：１．００～１０．０％、Ｃｒ：２０．００～３０．０％、および、Ｎ：０．０５～０．８０％、を含有し、残部はＦｅおよび不純物からなり、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦが、０．１超０．５以下または２．０以上である。
以下に、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼について詳細に説明する。
【0014】
［鋼の化学成分］
まず、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の化学成分について説明する。なお、成分を示す％は質量％を意味する。
まず、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の化学成分について説明する。なお、成分を示す％は質量％を意味する。
【0015】
Ｃ：０．１００％以下
Ｃは、ステンレス鋼の耐食性を確保するため、０．１００％以下の含有量に制限する。Ｃが０．１００％を超えて含有すると、Ｃｒ炭化物が過剰に生成して、耐食性が劣化する。Ｃｒ炭化物の生成抑制の観点からは、Ｃ含有量は、好ましくは０．０８％以下である。Ｃ含有量の下限は特に限定しないが、好ましくは０．０５％以上である。
Ｃは、ステンレス鋼の耐食性を確保するため、０．１００％以下の含有量に制限する。Ｃが０．１００％を超えて含有すると、Ｃｒ炭化物が過剰に生成して、耐食性が劣化する。Ｃｒ炭化物の生成抑制の観点からは、Ｃ含有量は、好ましくは０．０８％以下である。Ｃ含有量の下限は特に限定しないが、好ましくは０．０５％以上である。
【0016】
Ｓｉ：０．０１～５．０％
Ｓｉは、脱酸剤、脱硫剤として作用する。上記効果を得るため、Ｓｉ含有量は、０．０１％以上とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．１％以上である。一方で、Ｓｉ含有量が５．０％を超えるとσ相の析出が促進される。そのため、Ｓｉ含有量は、５．０％以下とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは４．０％以下であり、より好ましくは１．０％以下である。
Ｓｉは、脱酸剤、脱硫剤として作用する。上記効果を得るため、Ｓｉ含有量は、０．０１％以上とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは０．１％以上である。一方で、Ｓｉ含有量が５．０％を超えるとσ相の析出が促進される。そのため、Ｓｉ含有量は、５．０％以下とする。Ｓｉ含有量は、好ましくは４．０％以下であり、より好ましくは１．０％以下である。
【0017】
Ｍｎ：０．０１～８．００％
Ｍｎは、オーステナイト安定化元素である。また、Ｍｎは、脱酸剤として作用する。脱酸剤としての効果を得、かつ、ステンレス鋼の組織を二相組織にするため、Ｍｎ含有量は、０．０１％以上とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．１％以上であり、より好ましくは１．０％以上である。一方、Ｍｎ含有量が、８．００％を超えると耐食性が劣化する。そのため、Ｍｎ含有量は、８．００％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは５．０％以下であり、より好ましくは３．５％以下である。
Ｍｎは、オーステナイト安定化元素である。また、Ｍｎは、脱酸剤として作用する。脱酸剤としての効果を得、かつ、ステンレス鋼の組織を二相組織にするため、Ｍｎ含有量は、０．０１％以上とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは０．１％以上であり、より好ましくは１．０％以上である。一方、Ｍｎ含有量が、８．００％を超えると耐食性が劣化する。そのため、Ｍｎ含有量は、８．００％以下とする。Ｍｎ含有量は、好ましくは５．０％以下であり、より好ましくは３．５％以下である。
【0018】
Ｐ：０．１００％以下
Ｐは、ステンレス鋼中に不可避的に含有される元素である。Ｐは、加工性や溶接性を劣化させ、また、耐酸化性、耐食性をも劣化させる元素であるため、その含有量を制限する必要がある。そのため、Ｐ含有量を０．１００％以下とする。Ｐ含有量は、好ましくは０．０５％以下であり、より好ましくは０．０４％以下である。下限は特に限定しないが、コストの観点から、Ｐ含有量は、好ましくは０．００５％以上である。
Ｐは、ステンレス鋼中に不可避的に含有される元素である。Ｐは、加工性や溶接性を劣化させ、また、耐酸化性、耐食性をも劣化させる元素であるため、その含有量を制限する必要がある。そのため、Ｐ含有量を０．１００％以下とする。Ｐ含有量は、好ましくは０．０５％以下であり、より好ましくは０．０４％以下である。下限は特に限定しないが、コストの観点から、Ｐ含有量は、好ましくは０．００５％以上である。
【0019】
Ｎｉ：１．００～１０．０％
Ｎｉは、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果と、二相組織にするためのオーステナイト安定化元素としての効果を有する。これらの効果を得るために、Ｎｉ含有量は１．００％以上とする。Ｎｉ含有量が１．００％未満であると、十分な耐食性が得られず、更に組織がフェライト単相となる。Ｎｉ含有量は、好ましくは１．５％以上であり、より好ましくは２．００％以上である。一方で、Ｎｉ含有量が１０．０％を超えると、腐食抑制効果が飽和するとともに、組織がオーステナイト単相となる。またＮｉの使用量が増加してステンレス鋼が高価格となる。そのため、Ｎｉ含有量は、１０．０％以下とする。Ｎｉ含有量は、好ましくは８．０％以下であり、より好ましくは６．０％以下である。
Ｎｉは、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果と、二相組織にするためのオーステナイト安定化元素としての効果を有する。これらの効果を得るために、Ｎｉ含有量は１．００％以上とする。Ｎｉ含有量が１．００％未満であると、十分な耐食性が得られず、更に組織がフェライト単相となる。Ｎｉ含有量は、好ましくは１．５％以上であり、より好ましくは２．００％以上である。一方で、Ｎｉ含有量が１０．０％を超えると、腐食抑制効果が飽和するとともに、組織がオーステナイト単相となる。またＮｉの使用量が増加してステンレス鋼が高価格となる。そのため、Ｎｉ含有量は、１０．０％以下とする。Ｎｉ含有量は、好ましくは８．０％以下であり、より好ましくは６．０％以下である。
【0020】
Ｃｒ：２０．００～３０．０％
Ｃｒは、耐食性および耐酸化性を向上させる。そのため、Ｃｒ含有量は、２０．００％以上とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは２０．５％以上であり、より好ましくは２１．０％以上である。一方、Ｃｒ含有量が３０．０％を超えると、σ相の析出量が多くなり、耐食性および熱間製造性が劣化する。そのため、Ｃｒ含有量は、３０．０％以下とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは２８．００％以下であり、より好ましくは２６．０％以下である。
Ｃｒは、耐食性および耐酸化性を向上させる。そのため、Ｃｒ含有量は、２０．００％以上とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは２０．５％以上であり、より好ましくは２１．０％以上である。一方、Ｃｒ含有量が３０．０％を超えると、σ相の析出量が多くなり、耐食性および熱間製造性が劣化する。そのため、Ｃｒ含有量は、３０．０％以下とする。Ｃｒ含有量は、好ましくは２８．００％以下であり、より好ましくは２６．０％以下である。
【0021】
Ｎ：０．０５～０．８０％
Ｎは、耐食性を向上させる。また、Ｎは、オーステナイト安定化元素としての効果を有する。上記効果を得るために、Ｎ含有量は０．０５％以上とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．０８％以上であり、より好ましくは０．１２％以上である。一方で、Ｎが過剰に含有すると、耐粒界腐食性や加工性を低下させ、耐酸化性及び耐食性をも低下させる。そのため、Ｎ含有量は、０．８０％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．３０％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
Ｎは、耐食性を向上させる。また、Ｎは、オーステナイト安定化元素としての効果を有する。上記効果を得るために、Ｎ含有量は０．０５％以上とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．０８％以上であり、より好ましくは０．１２％以上である。一方で、Ｎが過剰に含有すると、耐粒界腐食性や加工性を低下させ、耐酸化性及び耐食性をも低下させる。そのため、Ｎ含有量は、０．８０％以下とする。Ｎ含有量は、好ましくは０．３０％以下であり、より好ましくは０．２０％以下である。
【0022】
本発明に係る二相系ステンレス鋼では、上述した元素以外の残部は、Ｆｅおよび不純物である。しかしながら、上述した各元素以外の他の元素も、本実施形態の効果を損なわない範囲で含有させることが出来る。なお、ここで言う不純物とは、本発明に係る二相系ステンレス鋼を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【0023】
以上、本発明に係る二相系ステンレス鋼の基本成分について説明したが、本発明に係る二相系ステンレス鋼は、Ｆｅの一部に代えて、Ａｌ：０．００１～０．３％、Ｃａ：０．００１～０．３％、Ｂ：０．０００１～０．１％、Ｃｕ：０．１～５．０％、Ｍｏ：０．１～５．０％、Ｔｉ：０．００１～０．４０％、Ｎｂ：０．００１～０．４０％、Ｓｎ：０．００１～０．５％、Ｖ：０．００１～０．５％、Ｗ：０．００１～０．５％、Ｚｒ：０．００１～０．５％、Ｃｏ：０．００１～０.５％、Ｍｇ：０．００１～０．５％、Ｈｆ：０．００１～０．５％、ＲＥＭ：０．００１～０．５％、Ｔａ：０．００１～０．５％、Ｇａ：０．００１～０．５％、および、Ｓｂ：０．００１～０．５％、より選択される１種以上を含有することが好ましい。
【0024】
Ａｌ：０．００１～０．３％
Ａｌは脱酸効果を有する元素である。Ａｌによる脱酸効果を安定して得るためには、Ａｌ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ａｌ含有量は、より好ましくは、０．０１％以上である。一方、Ａｌは、多量に存在すると加工性を劣化させる。そのため、Ａｌ含有量は、好ましくは、０．３％以下である。Ａｌ含有量は、より好ましくは、０．０５％以下である。
Ａｌは脱酸効果を有する元素である。Ａｌによる脱酸効果を安定して得るためには、Ａｌ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ａｌ含有量は、より好ましくは、０．０１％以上である。一方、Ａｌは、多量に存在すると加工性を劣化させる。そのため、Ａｌ含有量は、好ましくは、０．３％以下である。Ａｌ含有量は、より好ましくは、０．０５％以下である。
【0025】
Ｃａ：０．００１～０．３％
Ｃａは、熱間加工性を改善する元素である。Ｃａによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｃａ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。一方、Ｃａが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、Ｃａ含有量は、０．３％以下であることが好ましい。Ｃａ含有量は、より好ましくは０．０１％以下である。
Ｃａは、熱間加工性を改善する元素である。Ｃａによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｃａ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。一方、Ｃａが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、Ｃａ含有量は、０．３％以下であることが好ましい。Ｃａ含有量は、より好ましくは０．０１％以下である。
【0026】
Ｂ：０．０００１～０．１％
Ｂは、熱間加工性を改善する元素である。Ｂによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｂ含有量は、０．０００１％以上であることが好ましい。一方、Ｂが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、Ｂ含有量は、０．１％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は、より好ましくは０．０１％以下である。
Ｂは、熱間加工性を改善する元素である。Ｂによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｂ含有量は、０．０００１％以上であることが好ましい。一方、Ｂが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、Ｂ含有量は、０．１％以下であることが好ましい。Ｂ含有量は、より好ましくは０．０１％以下である。
【0027】
Ｃｕ：０．１～５．０％
Ｃｕは、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果を有する、Ｃｕによる腐食進展抑制効果を得るために、Ｃｕ含有量は０．１％以上であることが好ましい。Ｃｕ含有量は、より好ましくは０．１５％以上である。一方で、Ｃｕが過剰に存在すると、鋳造時に割れが生じる場合がある。そのため、Ｃｕ含有量は、５．０％以下であることが好ましい。Ｃｕ含有量は、より好ましくは３．０％以下である。
Ｃｕは、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果を有する、Ｃｕによる腐食進展抑制効果を得るために、Ｃｕ含有量は０．１％以上であることが好ましい。Ｃｕ含有量は、より好ましくは０．１５％以上である。一方で、Ｃｕが過剰に存在すると、鋳造時に割れが生じる場合がある。そのため、Ｃｕ含有量は、５．０％以下であることが好ましい。Ｃｕ含有量は、より好ましくは３．０％以下である。
【0028】
Ｍｏ：０．１～５．０％
Ｍｏは、耐食性を向上させる。Ｍｏによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｍｏ含有量は、０．１％以上であることが好ましい。Ｍｏ含有量は、より好ましくは０．２％以上である。一方、Ｍｏが過剰に存在すると熱間加工時にσ相が析出しやすくなる。そのため、Ｍｏ含有量は、５．０％以下であることが好ましい。Ｍｏ含有量は、より好ましくは４．０％以下である。
Ｍｏは、耐食性を向上させる。Ｍｏによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｍｏ含有量は、０．１％以上であることが好ましい。Ｍｏ含有量は、より好ましくは０．２％以上である。一方、Ｍｏが過剰に存在すると熱間加工時にσ相が析出しやすくなる。そのため、Ｍｏ含有量は、５．０％以下であることが好ましい。Ｍｏ含有量は、より好ましくは４．０％以下である。
【0029】
Ｔｉ：０．００１～０．４０％
ＴｉはＣ、Ｎを固定してＣｒ炭化物析出による鋭敏化を防ぎ、耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｔｉ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．００２％以上である。一方、Ｔｉを過剰に含有させても効果は飽和する。そのため、Ｔｉ含有量は、０．４０％以下であることが好ましい。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
ＴｉはＣ、Ｎを固定してＣｒ炭化物析出による鋭敏化を防ぎ、耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｔｉ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．００２％以上である。一方、Ｔｉを過剰に含有させても効果は飽和する。そのため、Ｔｉ含有量は、０．４０％以下であることが好ましい。Ｔｉ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0030】
Ｎｂ：０．００１～０．４０％
ＮｂはＣ、Ｎを固定してＣｒ炭化物析出による鋭敏化を防ぎ、耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｎｂ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．０１％以上である。一方、Ｎｂを過剰に含有させても効果は飽和する。そのため、Ｎｂ含有量は、０．４０％以下であることが好ましい。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
ＮｂはＣ、Ｎを固定してＣｒ炭化物析出による鋭敏化を防ぎ、耐食性を向上させる元素である。そのため、Ｎｂ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．０１％以上である。一方、Ｎｂを過剰に含有させても効果は飽和する。そのため、Ｎｂ含有量は、０．４０％以下であることが好ましい。Ｎｂ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0031】
Ｓｎ：０．００１～０．５％、
Ｓｎは、微量の含有で耐食性を向上させるのに有用な元素である。Ｓｎによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｓｎ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は、より好ましくは０．００３％以上である。一方、Ｓｎ含有量が０．５％を超えるとコスト増が顕在化すると共に加工性も低下することがある。そのため、Ｓｎ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は、より好ましくは０．１％以下である。
Ｓｎは、微量の含有で耐食性を向上させるのに有用な元素である。Ｓｎによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｓｎ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｎ含有量は、より好ましくは０．００３％以上である。一方、Ｓｎ含有量が０．５％を超えるとコスト増が顕在化すると共に加工性も低下することがある。そのため、Ｓｎ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｓｎ含有量は、より好ましくは０．１％以下である。
【0032】
Ｖ：０．００１～０．５％
Ｖは、耐食性、特に耐すき間腐食性を改善する。Ｖによる耐食性改善効果を安定して得るためには、Ｖ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｖ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｖが過剰に存在ると、加工性を低下させることがあり、また、耐食性向上効果も飽和する。そのため、Ｖ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｖ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｖは、耐食性、特に耐すき間腐食性を改善する。Ｖによる耐食性改善効果を安定して得るためには、Ｖ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｖ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｖが過剰に存在ると、加工性を低下させることがあり、また、耐食性向上効果も飽和する。そのため、Ｖ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｖ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0033】
Ｗ：０．００１～０．５％
Ｗは、耐食性、特に耐すき間腐食性を改善する。Ｗによる耐食性改善効果を安定して得るためには、Ｗ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｗ含有量は、より好ましくは０．００５％以上である。一方、Ｗが過剰に存在すると、加工性を低下させることがあり、また、耐食性向上効果も飽和する。そのため、Ｗ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｗ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｗは、耐食性、特に耐すき間腐食性を改善する。Ｗによる耐食性改善効果を安定して得るためには、Ｗ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｗ含有量は、より好ましくは０．００５％以上である。一方、Ｗが過剰に存在すると、加工性を低下させることがあり、また、耐食性向上効果も飽和する。そのため、Ｗ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｗ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0034】
Ｚｒ：０．００１～０．５％
Ｚｒは、耐食性を向上させる元素である。Ｚｒによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｚｒ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｚｒ含有量は、より好ましくは０．０１％以上である。一方、Ｚｒが過剰に存在すると、加工性が劣化することがある。そのため、Ｚｒ含有量は、好ましくは０．５％以下である。Ｚｒ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｚｒは、耐食性を向上させる元素である。Ｚｒによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｚｒ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｚｒ含有量は、より好ましくは０．０１％以上である。一方、Ｚｒが過剰に存在すると、加工性が劣化することがある。そのため、Ｚｒ含有量は、好ましくは０．５％以下である。Ｚｒ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0035】
Ｃｏ：０．００１～０.５％
Ｃｏは、オーステナイト相の生成を促進し、フェライト相の粗大化を抑制する。Ｃｏによる上記効果を安定して得るためには、Ｃｏ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｏ含有量は、より好ましくは、０．０１％以上である。一方、Ｃｏが過剰に存在すると、高質化することがあるため、Ｃｏ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｃｏ含有量は、より好ましくは、０．２％以下である。
Ｃｏは、オーステナイト相の生成を促進し、フェライト相の粗大化を抑制する。Ｃｏによる上記効果を安定して得るためには、Ｃｏ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｃｏ含有量は、より好ましくは、０．０１％以上である。一方、Ｃｏが過剰に存在すると、高質化することがあるため、Ｃｏ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｃｏ含有量は、より好ましくは、０．２％以下である。
【0036】
Ｍｇ：０．００１～０．５％
Ｍｇは、熱間加工性を改善する元素である。Ｍｇによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｍｇ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。一方、Ｍｇが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、Ｍｇ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｍｇ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｍｇは、熱間加工性を改善する元素である。Ｍｇによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｍｇ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。一方、Ｍｇが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、Ｍｇ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｍｇ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0037】
Ｈｆ：０．００１～０．５％
Ｈｆは、耐食性を向上させる元素である。Ｈｆによる上記効果を安定して得るためには、Ｈｆ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｈｆ含有量は、より好ましくは、０．０５％以上である。一方、Ｈｆが過剰に含有されると、加工性が低下することがある。そのため、Ｈｆ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｈｆ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｈｆは、耐食性を向上させる元素である。Ｈｆによる上記効果を安定して得るためには、Ｈｆ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｈｆ含有量は、より好ましくは、０．０５％以上である。一方、Ｈｆが過剰に含有されると、加工性が低下することがある。そのため、Ｈｆ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｈｆ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0038】
ＲＥＭ：０．００１～０．５％
ＲＥＭは、熱間加工性を改善する元素である。ＲＥＭによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｍｇ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。一方、ＲＥＭが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、ＲＥＭ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。ＲＥＭ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
なお、ＲＥＭ（希土類元素）は、Ｓｃ、Ｙ、およびＬａからＬｕまでの１５元素（ランタノイド）であり、ＲＥＭは、上記の元素から選択される１種以上である。２種類以上の元素がＲＥＭとして含有される場合、ＲＥＭ含有量とは、含有される元素の合計量を言う。
ＲＥＭは、熱間加工性を改善する元素である。ＲＥＭによる熱間加工性改善効果を安定して得るためには、Ｍｇ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。一方、ＲＥＭが過剰に存在すると、かえって熱間加工性が低下する。そのため、ＲＥＭ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。ＲＥＭ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
なお、ＲＥＭ（希土類元素）は、Ｓｃ、Ｙ、およびＬａからＬｕまでの１５元素（ランタノイド）であり、ＲＥＭは、上記の元素から選択される１種以上である。２種類以上の元素がＲＥＭとして含有される場合、ＲＥＭ含有量とは、含有される元素の合計量を言う。
【0039】
Ｔａ：０．００１～０．５％
Ｔａは介在物の改質により耐食性を向上させる元素である。Ｔａによる上記効果を安定して得るためには、Ｔａ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｔａ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、過剰なＴａの含有は、常温での延性の低下や靭性の低下を招く場合がある。このため、Ｔａ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｔａ含有量は、より好ましくは、０．２％以下である。
Ｔａは介在物の改質により耐食性を向上させる元素である。Ｔａによる上記効果を安定して得るためには、Ｔａ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｔａ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、過剰なＴａの含有は、常温での延性の低下や靭性の低下を招く場合がある。このため、Ｔａ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｔａ含有量は、より好ましくは、０．２％以下である。
【0040】
Ｇａ：０．００１～０．５％
Ｇａは耐食性および加工性向上に寄与する元素である。Ｇａによる上記効果を安定して得るためには、Ｇａ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｇａ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｇａ含有量が０．５％超では、上記効果が飽和し、コスト増に繋がるのみである。そのため、Ｇａ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｇａ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｇａは耐食性および加工性向上に寄与する元素である。Ｇａによる上記効果を安定して得るためには、Ｇａ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｇａ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｇａ含有量が０．５％超では、上記効果が飽和し、コスト増に繋がるのみである。そのため、Ｇａ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｇａ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0041】
Ｓｂ：０．００１～０．５％
Ｓｂは、微量の含有で耐食性を向上させるのに有用な元素である。Ｓｂによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｓｂ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｂ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｓｂ含有量が０．５％を超えるとコスト増が顕在化すると共に加工性も低下することがある。そのため、Ｓｂ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｓｂ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
Ｓｂは、微量の含有で耐食性を向上させるのに有用な元素である。Ｓｂによる耐食性向上効果を安定して得るためには、Ｓｂ含有量は、０．００１％以上であることが好ましい。Ｓｂ含有量は、より好ましくは０．０５％以上である。一方、Ｓｂ含有量が０．５％を超えるとコスト増が顕在化すると共に加工性も低下することがある。そのため、Ｓｂ含有量は、０．５％以下であることが好ましい。Ｓｂ含有量は、より好ましくは０．２％以下である。
【0042】
［組織］
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼は、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦ（＝Ｗα／Ｗγ）が、０．１超０．５以下または２．０以上である。なお、以下では、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦを、単に、幅比ＲＦと呼称することがある。
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼は、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦ（＝Ｗα／Ｗγ）が、０．１超０．５以下または２．０以上である。なお、以下では、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦを、単に、幅比ＲＦと呼称することがある。
【0043】
ここで、図１を参照して、オーステナイト相群およびフェライト相群ならびに幅比ＲＦの算出方法を説明する。図１は、表面における圧延方向に直交する方向の、オーステナイト相群の幅Ｗγに対するフェライト相群の幅Ｗαの比ＲＦの算出方法を説明するための図である。
【0044】
まず、二相系ステンレス鋼の表面を、光学顕微鏡またはマイクロスコープを使い、拡大倍率を２００倍以上、例えば、２００倍、５００倍、１０００倍等として、オーステナイト相とフェライト相とを特定する。フェライト相は、例えば、光学顕微鏡で観察した場合、オーステナイト相よりも濃淡が濃く映し出される。光学顕微鏡による相の特定が困難な場合、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）を用いて、電子線後方散乱回折（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：ＥＢＳＤ）法で相を特定ことが好ましい。ＥＢＳＤ法を用いる場合、測定条件は、例えば、以下の条件とすることができる。すなわち、ＦＥ－ＳＥＭ（例えば、日本電子製ＪＳＭ－７２００Ｆ）とＥＢＳＤ検出器（例えばＴＳＬソリューションズ製）で構成された装置を用いて、拡大倍率を２００倍以上、例えば２００倍、５００倍、１０００倍等としてＥＢＳＤの測定を行う。次いで、ＥＢＳＤの測定データをＥＢＳＤ解析ソフトウェアであるＯＩＭ－Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＳＬ社製）を用いて、オーステナイト相とフェライト相を特定する。オーステナイト相群及びフェライト相群は、互いに略層状で観察される。オーステナイト相群は、複数のオーステナイト相が連結したものであり、例えば、図１では、フェライト相群の延在方向に延びて形成されている。
【0045】
次いで、オーステナイト相及びフェライト相を特定した視野において、光学顕微鏡またはマイクロスコープを使い、拡大倍率を１００倍として、観察画像を取得する。観察画像において、層状の組織の長い方向（通常は圧延方向）に対して略直交した直線（例えば、図１では、破線１～３）に交差するフェライト相群、オーステナイト相群の境界の点を調べる。例えば、図１に示すように、交差点間の距離をそれぞれの相群の幅とし、それぞれの相群の幅の合計をその視野のＷα’、Ｗγ’とする。なお、視野の端にかかった相群は除外する。この様な測定を幅方向に対して２０ｍｍ間隔で行い、その全ての平均値をその素材のＷα、Ｗγとし、ＲＦを算出する。
【0046】
同じ相が粒界を隔てて存在している場合、これらを同じ相群と定義する。なお、一方の相群の中に幅１０μｍ未満の他方の相が含まれている場合、その幅１０μｍ未満の他方の相は、当該相の相群とせず、当該他方の相の幅も含めて、一方の相群の幅とする。例えば、オーステナイト相群の中に１０μｍ未満のフェライト相が存在した場合、そのフェライト相も含めて一つのオーステナイト相群と定義し、そのオーステナイト相群の幅（例えば、図１に示すＷγ,１２、Ｗγ,２２）を測定する。
【0047】
上記の方法で測定された幅比ＲＦ（＝Ｗα／Ｗγ）が、０．１超０．５以下であると、オーステナイト相群の幅Ｗγに対してフェライト相群の幅Ｗαが小さく、フェライト相群は、目視では外観上認識されない。その結果、二相系ステンレス鋼は、外観上のむらが認識されず、外観上の美麗なものとなる。幅比ＲＦが小さいほど、オーステナイト相群の幅Ｗγに対してフェライト相群の幅Ｗαが小さいため、外観上のむらとして認識されにくくなる。ＲＦが０．１以下の場合は、後述する表面処理工程における焼鈍中の雰囲気から鋼材に侵入する窒素の影響で表面のオーステナイト相率が高く、外観上のむらは無くなる。しかしながら、ＲＦが０．１以下の場合は、過度の窒素の侵入で固溶しきれなくなった窒素がＣｒ窒化物を形成しており、それに伴い、鋼材にはＣｒ欠乏層が形成されている。Ｃｒ欠乏層は、耐孔食性が低いため、鋼材の耐食性が不適となる。よって、ＲＦは、０．１超０．５以下である。ＲＦは、例えば、０．２以上であってもよい。
また、幅比ＲＦ（＝Ｗα／Ｗγ）が、２．０以上であると、フェライト相群の幅Ｗαに対してオーステナイト相群の幅Ｗγが小さく、オーステナイト相群は、目視では認識されにくい。その結果、二相系ステンレス鋼は、外観上のむらが認識されず、外観上の美麗なものとなる。幅比ＲＦが大きいほど、フェライト相群の幅Ｗαに対してオーステナイト相群の幅Ｗγが小さいため、外観上のむらとして認識されにくくなる。そのため、幅比ＲＦの上限は特段制限されないが、幅比ＲＦは、例えば、３．０以下であってもよいし、２．５以下であってもよい。
また、幅比ＲＦ（＝Ｗα／Ｗγ）が、２．０以上であると、フェライト相群の幅Ｗαに対してオーステナイト相群の幅Ｗγが小さく、オーステナイト相群は、目視では認識されにくい。その結果、二相系ステンレス鋼は、外観上のむらが認識されず、外観上の美麗なものとなる。幅比ＲＦが大きいほど、フェライト相群の幅Ｗαに対してオーステナイト相群の幅Ｗγが小さいため、外観上のむらとして認識されにくくなる。そのため、幅比ＲＦの上限は特段制限されないが、幅比ＲＦは、例えば、３．０以下であってもよいし、２．５以下であってもよい。
【0048】
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼は、薄板、厚板、線材、棒材等、種々の形状であってよい。
【0049】
ここまで、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼を説明した。本実施形態に係る二相系ステンレス鋼板の製造方法は、特段制限されないが、例えば、以下の方法で製造することができる。以下に、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の製造方法の一例を説明する。
【0050】
＜二相系ステンレス鋼の製造方法＞
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の製造方法は、製鋼工程、熱間圧延工程、熱延後焼鈍工程、熱延板酸洗工程、冷間圧延工程、冷延後焼鈍工程、冷延板酸洗工程、および表面処理工程を含む。表面処理工程以外の工程については、製造条件は特段制限されず、公知の方法を適用することができる。
本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の製造方法は、製鋼工程、熱間圧延工程、熱延後焼鈍工程、熱延板酸洗工程、冷間圧延工程、冷延後焼鈍工程、冷延板酸洗工程、および表面処理工程を含む。表面処理工程以外の工程については、製造条件は特段制限されず、公知の方法を適用することができる。
【0051】
［表面処理工程］
表面調整工程では、ステンレス素材の表面にショットブラスト処理を施し、その後焼鈍処理を施す。
表面調整工程では、ステンレス素材の表面にショットブラスト処理を施し、その後焼鈍処理を施す。
【0052】
ショットブラスト処理には、ステンレス素材のビッカース硬さよりビッカース硬さがＨＶ１００以上大きい素材であり、直径が２～１０μｍであるショットブラスト粒を用いることができる。
ショットブラスト粒の投射密度は、例えば、２０～５０個／ｍｍ２とすることができる。また、投射エネルギーは、０．１～１００μＪとすることができる。ここでいう投射エネルギーは、ショットブラスト装置で設定されたエネルギー（投射直後のエネルギー）である。また、ショットブラスト装置のノズル先端からステンレス素材までの距離は、１０～２００ｃｍとすることができる。上記条件でショットブラスト処理をステンレス素材に施すと、変形を防止しつつ、ステンレス素材の表面に転位を導入することができる。
ショットブラスト粒の投射密度は、例えば、２０～５０個／ｍｍ２とすることができる。また、投射エネルギーは、０．１～１００μＪとすることができる。ここでいう投射エネルギーは、ショットブラスト装置で設定されたエネルギー（投射直後のエネルギー）である。また、ショットブラスト装置のノズル先端からステンレス素材までの距離は、１０～２００ｃｍとすることができる。上記条件でショットブラスト処理をステンレス素材に施すと、変形を防止しつつ、ステンレス素材の表面に転位を導入することができる。
【0053】
ショットブラスト処理後、例えば、１０２０～１０８０℃で、４０～１００秒、焼鈍する。
焼鈍雰囲気は、例えば、窒素雰囲気、または、窒素雰囲気以外の不活性雰囲気もしくは真空雰囲気である。窒素雰囲気にて焼鈍することにより、ステンレス素材表面の組織の回復、再結晶とともに、雰囲気中のＮがステンレス素材表面のオーステナイト相を安定化させ、オーステナイト相が増大する。窒素雰囲気において、例えば、１０２０～１０８０℃で、４０～１００秒、焼鈍することで、幅比ＲＦが０．１超０．５以下となる。
また、窒素雰囲気以外の不活性雰囲気もしくは真空雰囲気にて焼鈍することにより、ステンレス素材表面の組織の回復、再結晶するとともに、ステンレス素材表面のＮが除去されるため、オーステナイト相の増大が抑制され、相対的にフェライト相が増大する。その結果、幅比ＲＦが２．０以上となる。
ここまで、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の製造方法の一例を説明した。
焼鈍雰囲気は、例えば、窒素雰囲気、または、窒素雰囲気以外の不活性雰囲気もしくは真空雰囲気である。窒素雰囲気にて焼鈍することにより、ステンレス素材表面の組織の回復、再結晶とともに、雰囲気中のＮがステンレス素材表面のオーステナイト相を安定化させ、オーステナイト相が増大する。窒素雰囲気において、例えば、１０２０～１０８０℃で、４０～１００秒、焼鈍することで、幅比ＲＦが０．１超０．５以下となる。
また、窒素雰囲気以外の不活性雰囲気もしくは真空雰囲気にて焼鈍することにより、ステンレス素材表面の組織の回復、再結晶するとともに、ステンレス素材表面のＮが除去されるため、オーステナイト相の増大が抑制され、相対的にフェライト相が増大する。その結果、幅比ＲＦが２．０以上となる。
ここまで、本実施形態に係る二相系ステンレス鋼の製造方法の一例を説明した。
【実施例】
【0054】
以下に、実施例を示しながら、本発明の実施形態について具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は本発明のあくまでも一例であって、本発明が下記の例に限定されるものではない。
【0055】
まず、表１～８に示す化学成分を有するステンレス鋼の素材を真空誘導溶解炉にて溶製し、鋳造して鋳片を得た。その後、それぞれの鋳片を１２００℃に均熱後、熱間鍛造および熱間圧延を行い６ｍｍの熱延板を得た。熱延板を焼鈍、酸洗した後、冷間圧延して１ｍｍの冷延板を得た。冷延板に対し、更に焼鈍、酸洗を実施した。
【0056】
酸洗後の冷延板に対し、表１～８に示す条件の表面処理工程を実施してステンレス鋼板を得た。
【0057】
製造したステンレス鋼板の幅比ＲＦを以下の方法で算出した。光学顕微鏡またはマイクロスコープを使い、拡大倍率を２００倍以上、例えば、２００倍、５００倍、１０００倍等として、オーステナイト相とフェライト相を特定した。次いで、オーステナイト相及びフェライト相を特定した視野において、光学顕微鏡またはマイクロスコープを使い、拡大倍率を１００倍として、観察画像を取得した。観察画像において、層状の組織の縦横比が長い方向（通常は圧延方向）に対して略直交した直線に交差するフェライト相群、オーステナイト相群の境界の点を調べた。交差点間の距離をそれぞれの相群の幅とし、それぞれの相群の幅の合計をその視野のＷα’、Ｗγ’とした。なお、視野の端にかかった相群は除外した。この様な測定を幅方向に対して２０ｍｍ間隔で行い、その全ての平均値をその素材のＷα、Ｗγとし、ＲＦを算出した。
【0058】
ステンレス鋼板の耐食性は、以下の方法で評価した。ＪＩＳ Ｇ０５７７：２０１４に準拠した方法で、３．５質量％ＮａＣl水溶液を調製し、当該水溶液を用いて試験を行った。ここでは、３．５質量％ＮａＣl水溶液の温度を８０℃とした。試験により得られるアノード分極曲線において、電流密度が１００μＡ・ｃｍ-２に達したときの電位を孔食電位（Ｖ´ｃ１００）［Ｖ］とした。なお、孔食電位測定に用いた試料は、表面に加工および化学処理を施さず、それぞれ表面処理工程における焼鈍処理前後の表面それぞれについて、孔食電位測定直前の研磨なども行わず測定に供した。焼鈍処理前後の孔食電位差ΔＶ´ｃ１００（焼鈍処理後の孔食電位－焼鈍処理前の孔食電位）が－０．０５Ｖより小さい場合、実環境でも耐食性が発揮されないため不適とした。
【0059】
また、外観評価について、以下の方法で評価した。ステンレス鋼板の表面について、５０ｍｍ角が露出するように表面をマスキングし、その５０ｍｍ角で筋状のむらが認められるかを目視観察した。むらが認められた場合を評点１、認められなかった場合を評点０とした。上記評価をステンレス鋼板表面の１０か所で行い、評点の合計（０～１０）で評価した。この評点の合計が３以下であれば、実用上十分に美麗であると評価した。
表１～８に製造条件および評価結果を示す。
表１～８に製造条件および評価結果を示す。
【0060】
【表1】
【0061】
【表2】
【0062】
【表3】
【0063】
【表4】
【0064】
【表5】
【0065】
【表6】
【0066】
【表7】
【0067】
【表8】
【0068】
得られた各鋼板の化学組成は、それぞれのステンレス鋼の素材の化学組成と実質的に同一であった。また、表１～８に示すように、本発明に係るステンレス鋼板は、耐食性に優れ、かつ、外観が美麗であった。
【0069】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図1】