JP2003056755A - 耐候性に優れたステンレス鋼管 - Google Patents

耐候性に優れたステンレス鋼管

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JP2003056755A
JP2003056755A JP2001250069A JP2001250069A JP2003056755A JP 2003056755 A JP2003056755 A JP 2003056755A JP 2001250069 A JP2001250069 A JP 2001250069A JP 2001250069 A JP2001250069 A JP 2001250069A JP 2003056755 A JP2003056755 A JP 2003056755A
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stainless steel
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steel pipe
oxide film
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Koji Enoki
幸司 榎
Ryuji Tagami
竜司 田上
Shinobu Kano
忍 狩野
Kenji Hara
健治 原
Kazu Shiroyama
和 白山
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステンレス鋼本来の美麗な外観を損なうこと
なく、屋外環境においても短期間で発銹が生じることの
ない表面研磨状態にして、長期にわたって光沢性、耐候
性を維持できるステンレス鋼管を得る。 【構成】 最終研磨後の表面粗さがRy0.6μm以下
で、残存する酸化皮膜の面積率が7.0%以下であるス
テンレス鋼管。ステンレス鋼素材としては、Cr含有量
が16質量%以上のものが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種建築用内外装部材
の手摺、フェンス、パイプシャッター等に使用される耐
候性に優れたステンレス鋼管に関する。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼は、耐候性、加工性、溶接
性等に優れることから、屋根材、壁材、建築部材等の建
材用途で多用されている。このうち、ステンレス鋼管
は、意匠性にも優れるため、表面研磨されて、手摺、フ
ェンス、パイプシャッター等の用途で使用されている。
このステンレス鋼管の一般的、工業的な研磨は、まず研
磨前素管の疵等の除去のために、疵取り研磨を行い、次
に仕上げ研磨および光沢研磨等を行っている。この研磨
作業における粗研磨、仕上げ研磨では、その研磨工具と
して、フラップホイールや研磨ベルト等が使用されてい
る。さらに、準鏡面研磨や鏡面研磨品対象では、上記工
程後、所望の表面を得るためにバフ研磨処理を行ってい
る。例えば、フラップホイール研磨の場合、研磨前のス
テンレス鋼管の表面の疵の深さレベルに応じた番手から
開始し、#1000程度の細かい番手で終える。次のバ
フ研磨工程では綿や麻等を素材とするバフに固形研磨剤
あるいは液状研磨剤を一定間隔で塗布しながら研磨を行
う。固形研磨剤は、アルミナ等の砥粒と脂肪酸、ワック
ス等の油脂で構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来より、ステンレス
鋼は、素材として優れた耐候性を有しているものの、研
磨仕上げの状態によっては、本来素材がもつ耐候性を発
揮せず、著しく発銹を生じる場合があり、ステンレス鋼
の耐候性の安定性(信頼性)をなくす要因の一つとなっ
ている。例えば、屋外の手摺等へ施工した後、1ヶ月程
度の短期間で発銹する場合がある。また、同一鋼種にお
いても適用部位によって発銹状態が異なる等の問題もあ
る。したがって、このような発銹を防止するために、ク
リア塗装が施されることもある。
【0004】これら短期間での発銹を抑制し、安定した
耐候性を有する研磨方法については、いまだ見出されて
おらず、コスト面を含め美麗な外観が要求されるステン
レス鋼管への適用が制限される場合があった。本発明
は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、ステンレス鋼本来の美麗な外観を損なうことなく、
屋外環境においても短期間で発銹が生じることのない表
面研磨状態にして、長期にわたって光沢性、耐候性を維
持できるステンレス鋼管を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の耐候性に優れた
ステンレス鋼管は、その目的を達成するため、最終研磨
後の表面粗さをRy0.6μm以下で、残存する酸化皮
膜の面積率を7.0%以下にしたものである。ステンレ
ス鋼素材としては、Cr含有量が16.0質量%以上の
ものが好ましい。
【0006】
【作用】本発明者らは、ステンレス鋼管の耐候性と表面
状態の関係について検討した結果、研磨後の表面に残存
している酸化皮膜や研磨目が発銹起点になっていること
を確認した。本発明中の「研磨後の表面に残存している
酸化皮膜」とは、金属顕微鏡で400倍率で観察したと
きに茶褐色状に見えるシミ状物質を意味している。この
酸化皮膜は、フラップホイールあるいは研磨ベルト等で
の研磨時の発熱に起因して生成したものであり、硝酸浸
漬等の方法により形成された不動態皮膜とは異なる。す
なわち、不動態皮膜と比べてCr含有量が低く、ポーラ
スな構造となっている。さらに分析を続けたところ、こ
の酸化皮膜の直下には、Cr欠乏層が形成されているこ
とが確認された。このため、酸化皮膜およびその直下の
Cr欠乏層を起点として発銹が進行し、結果的に耐候性
を劣化させていると推測される。
【0007】したがってステンレス鋼管の耐候性を優れ
たものとするためには、最終研磨後の残存酸化皮膜およ
びその直下のCr欠乏層を少なくする必要がある。ま
た、研磨後の表面研磨目についても、その研磨目の凹部
が発銹起点になっていることから、耐候性向上のために
は研磨目を極力小さくする必要がある。その理由は、研
磨目の凹部が深いほど、フラップホイール研磨等で生成
した酸化皮膜はバフ研磨で除去され難くなって残存する
可能性が高くなり、酸化皮膜が残存しているとその直下
にCr欠乏層が存在していることになる。
【0008】Cr欠乏層の確認よりも残存酸化皮膜の確
認の方が容易であるから、本発明では、最終研磨後の残
存酸化皮膜量と表面粗さを測定し、耐候性との関係を整
理した。研磨表面のEPMA(電子線微小部分分析法)
の面分析による酸素(O)に関するX線画像データにお
いて、観察領域での平均濃度以上の領域を酸化皮膜と
し、この平均濃度をしきい値とした2値化マッピングデ
ータから酸化皮膜の面積率を算出した。また、表面粗さ
は、JISB0601で規定されたRyを指標とした。
【0009】フェライト鋼、オーステナイト鋼および2
相系のステンレス鋼について種々の表面研磨状態と耐候
性について調査したところ、最終バフ研磨後の表面にお
いて、研磨後の表面粗さがRy0.6μm以下で、残存
酸化皮膜量が面積率で7.0%以下にしたとき、屋外環
境でも短期間で発銹を生じることのないレベルの安定し
た耐候性が得られることが確認できた。
【0010】ところで、上記したように、発銹はCrが
欠乏した部分が起点となって進行している。元々、ステ
ンレス鋼とはCr含有量約11質量%以上の耐銹性に優
れた鋼と定義されているが、耐銹性はCr含有量が高い
ほど優れている。本発明ステンレス鋼管のようにフラッ
プホイール研磨やベルト研磨等の乾式研磨工程でCr欠
乏層が形成され易いとなると、素材として予めCr含有
量を多くした鋼管が好ましい。すなわちSUS430等
のCr含有量16質量%以上のフェライト系や、SUS
304等のCr含有量18質量%以上のオーステナイト
系あるいはSUS329等の2相ステンレス鋼が好まし
い。
【0011】ところで、バフ研磨工具としては、バフ工
具だけに制限されるものではなく、フェルトやスポンジ
等の弾性を有し、酸化皮膜を除去できるものであれば十
分である。また、バフ研磨に適用する固形研磨剤には、
油脂成分として、脂肪酸、ワックス、等が、砥粒とし
て、アルミナ系、炭化珪素系が適用できる。その他砥粒
として、窒化ホウ素系、ダイヤモンド系、あるいはジル
コニア系等も考えられるが、コストと研磨能率を考慮し
て適宜選択できる。
【0012】
【実施例】表1に示す成分・組成のステンレス鋼の造管
および形状修正を行った後、装飾用研磨仕上げを行っ
た。図1に、本発明の研磨鋼管の製造し使用した研磨ヘ
ッド部の概要を示す。この研磨装置は、パイプ送り方式
の研磨ヘッド(1ヘッド)の研磨装置を用い、各研磨番
手毎に、逐次研磨を行っていく。研磨工具のフラップホ
イールとバフはそれぞれ交換可能な構造となっている。
本発明ステンレス鋼管を研磨するための研磨ヘッド部に
装着した研磨工具4には、フラップホイールまたはバフ
が取り付けられている。本例では、研磨工具4としての
バフは9枚積層して構成した。バフ研磨時の研磨剤とし
ては、固形研磨剤5を用い、定圧押圧装置6で研磨工具
4に押付けて塗布させている。バフ研磨で使用する固形
研磨剤の塗布は、タイマーによる一定時間毎に自動で固
形研磨剤を定圧で押付け塗布した。なお、フラップホイ
ールを装着したときは、固形研磨剤塗布装置は作動させ
ていない。
【0013】
【0014】研磨に供したステンレス素管の寸法は、φ
42.7×2.0t×500L(mm)である。装飾管
として一般的な表面品質を保持できることを前提にし
て、一定以上の光沢性を維持でき、かつ装飾管として目
立つ疵が残存しないように、表2に示すような研磨条件
を選定し、研磨を行った。
【0015】まず、フラップホイール研磨を、メッシュ
粒度が#240,#320,#400,#600および
#1000の砥粒を有するφ400×100×150フ
ラップホイールを用いて行った。バフ研磨は、φ400
×150×150に調整した綿バフ工具を用い、30秒
毎に固形研磨剤をバフに押付け、塗布しながら研磨を行
った。これらの研磨を組み合わせた表2の研磨条件に基
づき、各研磨工具の研磨負荷電流値は25Aとして、送
り速度:4m/min、工具回転速度:1800rp
m、パイプ回転速度:500rpmにて、所定パス研磨
した。
【0016】
【0017】上記研磨条件で得られた装飾管の表面粗さ
および残存酸化皮膜の面積率を測定し、耐候性を調べて
両者の関係を見た。研磨後の表面粗さは、JISB06
01に基づき、接触式の表面粗度計でパイプ長手方向を
L方向、パイプ円周方向をC方向として、表面粗さRy
をn=3で測定した。次に、研磨後の酸化皮膜の残存量
(面積率)の測定は、前記したEPMAによる観察と、
画像処理によって行った。すなわち、EPMAでの面分
析による酸素(O)に関するX線画像データにおいて、
観察領域での平均濃度以上の領域を酸化皮膜とし、この
平均濃度をしきい値とした2値化マッピングデータから
酸化皮膜の面積率を算出した。
【0018】耐候性の試験は、塩水噴霧(5%NaC
l,35℃,15分)→乾燥(60℃,35%RH,1
時間)→湿潤(50℃,95%RH,3時間)を1サイ
クルとする塩乾湿複合サイクル試験を30サイクル実施
し、ステンレス協会腐食専門委員会設定のレイティング
ナンバー(SA RN値)で評価した。試験サイクルが
30サイクルで発銹がほとんどなければ、短期(約1ヶ
月後位)での発銹は認められないことを別の実験で知見
している。したがって、試験サイクル数を30サイクル
とし、その時の発銹レベル(SA RN)値は、7以上
であることが必要である。
【0019】表3に、本実施例で検討したステンレス鋼
管の表面粗さおよび残存酸化皮膜面積率と耐候性の関係
を示す。また、この関係をグラフ化したものが図2であ
る。この結果から、研磨後の表面粗さRyが0.6μm
以下であり、かつ残存酸化皮膜面積率が7.0%以下の
ステンレス鋼管は、上記値がそれらを超える比較例と比
べて、30サイクルの塩乾湿複合サイクル試験を行った
後でも発銹が少ないことから、短期間での発銹がほとん
どない、耐候性に優れた鋼管となっていることがわかっ
た。
【0020】
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、表面粗さをRy
0.6μm以下、残存する酸化皮膜の面積率が7.0%
以下となるように最終研磨したステンレス鋼管は、耐候
性に優れ、屋外環境においても短期間で発銹が生じるよ
うなことはなく、安定した光沢を維持できるので、手
摺、フェンス、パイプシャッター等に好適な材料を低コ
ストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施例で使用した研磨装置の研磨ヘッ
ド部の概略図
【図2】 最終研磨後のステンレス鋼管表面の残存酸化
皮膜面積率および表面粗さとステンレス鋼管の耐候性の
関係を示すグラフ
【符号の説明】 P:被研磨ステンレス鋼管、 1:回転ロール、
2:送りロール、3:押えロール、 4:研磨工具、
5:固形研磨剤、 6:押圧装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 忍 兵庫県尼崎市鶴町1番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内 (72)発明者 原 健治 兵庫県尼崎市鶴町1番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内 (72)発明者 白山 和 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社ステンレス事業本部内 Fターム(参考) 3H111 AA01 BA03 BA34 CB14 DA12 DB18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最終研磨後の表面粗さがRy0.6μm
    以下で、残存する酸化皮膜の面積率が7.0%以下であ
    ることを特徴とする耐候性に優れたステンレス鋼管。
  2. 【請求項2】 Cr含有量が16.0質量%以上である
    請求項1に記載の耐候性に優れたステンレス鋼管。
JP2001250069A 2001-08-21 2001-08-21 耐候性に優れたステンレス鋼管 Withdrawn JP2003056755A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065379A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 新日鐵住金株式会社 鋼管の生産管理方法
JP2017071004A (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日新製鋼株式会社 耐食性に優れたステンレス鋼管及びその製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065379A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 新日鐵住金株式会社 鋼管の生産管理方法
JP5196082B1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-15 新日鐵住金株式会社 鋼管の生産管理方法
US9033220B2 (en) 2011-11-02 2015-05-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Production management method for steel tubes and pipes
JP2017071004A (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日新製鋼株式会社 耐食性に優れたステンレス鋼管及びその製造方法
WO2017061215A1 (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日新製鋼株式会社 耐食性に優れたステンレス鋼管及びその製造方法
KR20180066158A (ko) 2015-10-05 2018-06-18 닛신 세이코 가부시키가이샤 내식성이 우수한 스테인리스 강관 및 그 제조 방법
US20180304433A1 (en) * 2015-10-05 2018-10-25 Nisshin Steel Co., Ltd. Stainless steel pipe with excellent corrosion resistance and manufacturing method thereof
TWI698517B (zh) * 2015-10-05 2020-07-11 日商日新製鋼股份有限公司 耐腐蝕性優異的不銹鋼管及其製造方法(一)

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