JP2003160839A - 食品プラント用ステンレス鋼 - Google Patents
食品プラント用ステンレス鋼Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】食品プラントに適したステンレスを提供する。
【解決手段】Ｃ≦０．０５ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｓ
ｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ≦０．４０ｗｔ％、Ｐ≦０．
０４０ｗｔ％、Ｓ≦０．００３ｗｔ％以下、Ｎｉ≦４
０．０ｗｔ％、１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ
％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗ
ｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦
０．３０ｗｔ％、Ｍｇ≦０．０００５ｗｔ％以下、Ｃａ
≦０．００１０ｗｔ％、０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０
１０ｗｔ％を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物
からなり、下記を満足し、酸化物系介在物中のＣａＯ＋
ＭｇＯの比率を２０％以下にする。Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋
２０Ｎ≧３８ （１）Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍ
ｇ）≧０ （２） 【効果】腐食性の有機酸と高濃度塩分を含有する食品プ
ラント用として優れた耐食性を有するステンレス鋼を得
ることができる。
ｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ≦０．４０ｗｔ％、Ｐ≦０．
０４０ｗｔ％、Ｓ≦０．００３ｗｔ％以下、Ｎｉ≦４
０．０ｗｔ％、１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ
％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗ
ｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦
０．３０ｗｔ％、Ｍｇ≦０．０００５ｗｔ％以下、Ｃａ
≦０．００１０ｗｔ％、０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０
１０ｗｔ％を含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物
からなり、下記を満足し、酸化物系介在物中のＣａＯ＋
ＭｇＯの比率を２０％以下にする。Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋
２０Ｎ≧３８ （１）Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍ
ｇ）≧０ （２） 【効果】腐食性の有機酸と高濃度塩分を含有する食品プ
ラント用として優れた耐食性を有するステンレス鋼を得
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐すきま腐食性
や耐応力腐食割れ性に優れ、食品製造プラント、特に製
造過程においてアミノ酸やクエン酸、酢酸等の有機酸が
生成し、且つ含有食塩濃度が高い食品プラント、特に醤
油製造プラントに好適なステンレス鋼に関するものであ
る。
や耐応力腐食割れ性に優れ、食品製造プラント、特に製
造過程においてアミノ酸やクエン酸、酢酸等の有機酸が
生成し、且つ含有食塩濃度が高い食品プラント、特に醤
油製造プラントに好適なステンレス鋼に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】従来から食品の製造プラントには、取り扱
う食品の含有成分や温度などの操業条件によって、ステ
ンレス鋼や無機または有機被覆鋼、あるいはＦＲＰ等が
使い分けられているが、近年メンテナンスのし易さや維
持コストの低減、更には洗浄性の観点からステンレス鋼
の使用が増えつつある。通常、清涼飲料水やビール、あ
るいは牛乳等の食品製造プラントにおいてはＳＵＳ３０
４やＳＵＳ３１６等の汎用ステンレス鋼が多く使用され
ており、特に腐食による漏れなどの重大な問題は生じて
いない。また塩分を含む食品においても、常温付近の使
用ならば孔食やすきま腐食、あるいは応力腐食割れ等の
局部腐食の懸念は少なく、十分に使用に耐えている。し
かしながら、例えば塩分を多量に含む醤油等の調味料を
製造する場合、常温においてもＳＵＳ３０４やＳＵＳ３
１６では著しい局部腐食が発生し、耐食性が不充分であ
ることが多い。また上記ステンレス鋼より耐食性の高い
ＳＵＳ３２９系ステンレス鋼では、局部腐食の発生する
可能性は少なくなるが、それでも常温より温度が上昇し
た場合、すきま腐食や溶接部の応力腐食割れが生じる懸
念があるので、その使用は制限される。従ってこのよう
な特殊な環境になる醤油製造プラントでは、ステンレス
鋼を用いずに無機または有機被覆鋼、あるいはＦＲＰ、
更にはステンレス鋼より高価なニッケル基合金やチタン
等を使用せざるを得ないのが実情である。
う食品の含有成分や温度などの操業条件によって、ステ
ンレス鋼や無機または有機被覆鋼、あるいはＦＲＰ等が
使い分けられているが、近年メンテナンスのし易さや維
持コストの低減、更には洗浄性の観点からステンレス鋼
の使用が増えつつある。通常、清涼飲料水やビール、あ
るいは牛乳等の食品製造プラントにおいてはＳＵＳ３０
４やＳＵＳ３１６等の汎用ステンレス鋼が多く使用され
ており、特に腐食による漏れなどの重大な問題は生じて
いない。また塩分を含む食品においても、常温付近の使
用ならば孔食やすきま腐食、あるいは応力腐食割れ等の
局部腐食の懸念は少なく、十分に使用に耐えている。し
かしながら、例えば塩分を多量に含む醤油等の調味料を
製造する場合、常温においてもＳＵＳ３０４やＳＵＳ３
１６では著しい局部腐食が発生し、耐食性が不充分であ
ることが多い。また上記ステンレス鋼より耐食性の高い
ＳＵＳ３２９系ステンレス鋼では、局部腐食の発生する
可能性は少なくなるが、それでも常温より温度が上昇し
た場合、すきま腐食や溶接部の応力腐食割れが生じる懸
念があるので、その使用は制限される。従ってこのよう
な特殊な環境になる醤油製造プラントでは、ステンレス
鋼を用いずに無機または有機被覆鋼、あるいはＦＲＰ、
更にはステンレス鋼より高価なニッケル基合金やチタン
等を使用せざるを得ないのが実情である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その目的は食品製造プラント、特
に発酵過程において有機酸が生成し、且つ高濃度食塩を
含有する醤油製造プラント又は食酢製造プラントに適す
るステンレス鋼を提供することである。
みてなされたもので、その目的は食品製造プラント、特
に発酵過程において有機酸が生成し、且つ高濃度食塩を
含有する醤油製造プラント又は食酢製造プラントに適す
るステンレス鋼を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、食品製造
プラント、特に塩分を多量に含有する醤油等の調味料な
ど発酵過程を含む食品の製造プラントに適するステンレ
ス鋼について種々検討した結果、発酵過程においてアミ
ノ酸や、クエン酸、乳酸等の有機酸が生成する場合、こ
れがステンレス鋼の腐食、特にすきま腐食や応力腐食割
れを加速させることが判明した。ステンレス鋼の腐食が
有機酸によって加速するメカニズムとして、発酵過程で
生じるアミノ酸は還元剤として作用し、ステンレス鋼に
耐食性を付与している表面不働態皮膜を劣化させる一
方、クエン酸、乳酸等はキレートとしてステンレス鋼表
面に作用し、表面不働態皮膜に覆われていない水溶性の
ＣａＯ、ＭｇＯといった鋼中酸化物系介在物の溶解を促
進してすきま腐食や応力腐食割れの起点となり、耐食性
を劣化させるとの知見を得た。そこで有機酸が存在する
高濃度食塩含有環境においてステンレス鋼表面の不働態
皮膜及びその下地金属の耐食性を向上させるために下記
（１）に示す式を満足することが第一に必要であること
が判明した。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） 更にステンレス鋼の介在物中に含まれるＣａＯ、ＭｇＯ
を低減させ、その組成をＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3主体にする
と有機酸含有高濃度食塩含有環境で耐食性が向上するこ
とが判明した。即ち、実験結果により下記（２）式を満
足し、 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） 且つ、介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ重量比率が２０％以下
であることによってステンレス鋼に主要な腐食であるす
きま腐食や応力腐食割れの発生が抑えられることが明ら
かになり、本発明を完成したものである。
プラント、特に塩分を多量に含有する醤油等の調味料な
ど発酵過程を含む食品の製造プラントに適するステンレ
ス鋼について種々検討した結果、発酵過程においてアミ
ノ酸や、クエン酸、乳酸等の有機酸が生成する場合、こ
れがステンレス鋼の腐食、特にすきま腐食や応力腐食割
れを加速させることが判明した。ステンレス鋼の腐食が
有機酸によって加速するメカニズムとして、発酵過程で
生じるアミノ酸は還元剤として作用し、ステンレス鋼に
耐食性を付与している表面不働態皮膜を劣化させる一
方、クエン酸、乳酸等はキレートとしてステンレス鋼表
面に作用し、表面不働態皮膜に覆われていない水溶性の
ＣａＯ、ＭｇＯといった鋼中酸化物系介在物の溶解を促
進してすきま腐食や応力腐食割れの起点となり、耐食性
を劣化させるとの知見を得た。そこで有機酸が存在する
高濃度食塩含有環境においてステンレス鋼表面の不働態
皮膜及びその下地金属の耐食性を向上させるために下記
（１）に示す式を満足することが第一に必要であること
が判明した。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） 更にステンレス鋼の介在物中に含まれるＣａＯ、ＭｇＯ
を低減させ、その組成をＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3主体にする
と有機酸含有高濃度食塩含有環境で耐食性が向上するこ
とが判明した。即ち、実験結果により下記（２）式を満
足し、 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） 且つ、介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ重量比率が２０％以下
であることによってステンレス鋼に主要な腐食であるす
きま腐食や応力腐食割れの発生が抑えられることが明ら
かになり、本発明を完成したものである。
【０００５】本発明の第１の発明における要旨は、Ｃ：
０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．２
５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以下、Ｐ：０．０４０
ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％以下、Ｎｉ：４０．
０ｗｔ％以下、１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ
％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗ
ｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦
０．３０ｗｔ％、Ｍｇ：０．０００５ｗｔ％以下、Ｃ
ａ：０．００１０ｗｔ％以下で、残部はＦｅおよび不可
避的不純物からなり、且つ、下記（１） Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満たし、有機酸と塩分を含有する環境下で使用さ
れることを特徴とするステンレス鋼であり、本発明の第
２の発明における要旨は、Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：
０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４
０ｗｔ％以下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．０
０３ｗｔ％以下、１５．０ｗｔ％≦Ｎｉ≦４０．０ｗｔ
％、１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗ
ｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦
０．１００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ
％で、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなり、且
つ、下記（１）式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満たし、有機酸と塩分を含有する環境下で使用さ
れることを特徴とするオーステナイトステンレス鋼であ
り、本発明の第３の発明における要旨は、上記有機酸
が、アミノ酸及び、クエン酸、酢酸、乳酸の１種または
２種以上を含むものであることを特徴とする第１の発明
又は第２の発明に記載のステンレス鋼であり、本発明の
第４の発明における要旨は、Ｃ：０．０５ｗｔ％以
下、：０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：
０．４０ｗｔ％以下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：
０．００３ｗｔ％以下、Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下、１
６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦
Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１
００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％、Ｍ
ｇ：０．０００５ｗｔ％以下、Ｃａ：０．００１０ｗｔ
％以下で、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなり、
且つ、下記（１）式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満足することを特徴とする食品プラント用ステン
レス鋼であり、本発明の第５の発明における要旨は、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦
０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以下、Ｐ：０．
０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％以下、１５．
０ｗｔ％≦Ｎｉ≦４０．０ｗｔ％、１６．０ｗｔ％≦Ｃ
ｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ
％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．
１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％で、残部はＦｅおよび
不可避的不純物からなり、且つ、下記（１）式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満足するすることを特徴とする食品プラント用オ
ーステナイトステンレス鋼であり、本発明の第６の発明
における要旨は、上記ステンレス鋼が、下記（２）式 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） （式中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇは各成分の含有量（ｗｔ
％）を示す）を満たし、かつ、鋼中酸化物系介在物中の
ＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率を２０％以下にすることを特
徴とする上記第１の発明〜第５の発明に記載のオーステ
ナイトステンレンス鋼であり、本発明の第７の発明にお
ける要旨は、上記ステンレス鋼が醤油製造プラント又は
食酢製造プラントに用いられることを特徴とする上記第
１の発明〜第６の発明に記載のステンレス鋼であり、本
発明の第８の発明における要旨は、０．０１ｗｔ％≦Ｃ
ｕ≦１．０ｗｔ％、０．０１≦Ｗ≦１．０ｗｔ％、０．
０１≦Ｃｏ≦１．０ｗｔ％のうち１種または２種以上を
さらに含有することを特徴とする上記第１の発明〜第７
の発明に記載のステンレス鋼であり、本発明の第９の発
明における要旨は、０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０１０
ｗｔ％を含有することを特徴とする上記第１の発明〜第
８の発明に記載のステンレス鋼である。
０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．２
５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以下、Ｐ：０．０４０
ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％以下、Ｎｉ：４０．
０ｗｔ％以下、１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ
％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗ
ｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦
０．３０ｗｔ％、Ｍｇ：０．０００５ｗｔ％以下、Ｃ
ａ：０．００１０ｗｔ％以下で、残部はＦｅおよび不可
避的不純物からなり、且つ、下記（１） Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満たし、有機酸と塩分を含有する環境下で使用さ
れることを特徴とするステンレス鋼であり、本発明の第
２の発明における要旨は、Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：
０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４
０ｗｔ％以下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．０
０３ｗｔ％以下、１５．０ｗｔ％≦Ｎｉ≦４０．０ｗｔ
％、１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗ
ｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦
０．１００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ
％で、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなり、且
つ、下記（１）式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満たし、有機酸と塩分を含有する環境下で使用さ
れることを特徴とするオーステナイトステンレス鋼であ
り、本発明の第３の発明における要旨は、上記有機酸
が、アミノ酸及び、クエン酸、酢酸、乳酸の１種または
２種以上を含むものであることを特徴とする第１の発明
又は第２の発明に記載のステンレス鋼であり、本発明の
第４の発明における要旨は、Ｃ：０．０５ｗｔ％以
下、：０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：
０．４０ｗｔ％以下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：
０．００３ｗｔ％以下、Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下、１
６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦
Ｍｏ≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１
００ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％、Ｍ
ｇ：０．０００５ｗｔ％以下、Ｃａ：０．００１０ｗｔ
％以下で、残部はＦｅおよび不可避的不純物からなり、
且つ、下記（１）式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満足することを特徴とする食品プラント用ステン
レス鋼であり、本発明の第５の発明における要旨は、
Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗｔ％≦Ｓｉ≦
０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以下、Ｐ：０．
０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％以下、１５．
０ｗｔ％≦Ｎｉ≦４０．０ｗｔ％、１６．０ｗｔ％≦Ｃ
ｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ
％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．
１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％で、残部はＦｅおよび
不可避的不純物からなり、且つ、下記（１）式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す）を満足するすることを特徴とする食品プラント用オ
ーステナイトステンレス鋼であり、本発明の第６の発明
における要旨は、上記ステンレス鋼が、下記（２）式 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） （式中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇは各成分の含有量（ｗｔ
％）を示す）を満たし、かつ、鋼中酸化物系介在物中の
ＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率を２０％以下にすることを特
徴とする上記第１の発明〜第５の発明に記載のオーステ
ナイトステンレンス鋼であり、本発明の第７の発明にお
ける要旨は、上記ステンレス鋼が醤油製造プラント又は
食酢製造プラントに用いられることを特徴とする上記第
１の発明〜第６の発明に記載のステンレス鋼であり、本
発明の第８の発明における要旨は、０．０１ｗｔ％≦Ｃ
ｕ≦１．０ｗｔ％、０．０１≦Ｗ≦１．０ｗｔ％、０．
０１≦Ｃｏ≦１．０ｗｔ％のうち１種または２種以上を
さらに含有することを特徴とする上記第１の発明〜第７
の発明に記載のステンレス鋼であり、本発明の第９の発
明における要旨は、０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０１０
ｗｔ％を含有することを特徴とする上記第１の発明〜第
８の発明に記載のステンレス鋼である。
【０００６】Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗｔ
％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以
下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％
以下、Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下、１６．０ｗｔ％≦Ｃ
ｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ
％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．
１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％で、残部はＦｅおよび
不可避的不純物からなり、かつ、下記（１）式を満足す
ることを特徴とする腐食性の有機酸と高濃度塩分を含有
する醤油製造プラント用ステンレス鋼である。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） 本発明の第２の発明における要旨は、第１の発明のステ
ンレス鋼において、Ｍｇ：０．０００５ｗｔ％以下、Ｃ
ａ：０．００１０ｗｔ％以下で、且つ、下記（２）式を
満足し、鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量
比率を２０％以下にすることを特徴とする腐食性の有機
酸と高濃度塩分を含有する醤油製造プラント用オーステ
ナイトステンレス鋼である。 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） （式中Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇは各成分の含有量（ｗｔ％）を
示す）。 第１または第２の発明のステンレス鋼において、０．０
１ｗｔ％≦Ｃｕ≦１．０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｗ≦
１．０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｃｏ≦１．０ｗｔ％の
うち１種または２種以上をさらに含有することが好まし
く、更に、０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０１０ｗｔ％を
含有することが好ましい。
％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以
下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％
以下、Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下、１６．０ｗｔ％≦Ｃ
ｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ
％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．
１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％で、残部はＦｅおよび
不可避的不純物からなり、かつ、下記（１）式を満足す
ることを特徴とする腐食性の有機酸と高濃度塩分を含有
する醤油製造プラント用ステンレス鋼である。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） 本発明の第２の発明における要旨は、第１の発明のステ
ンレス鋼において、Ｍｇ：０．０００５ｗｔ％以下、Ｃ
ａ：０．００１０ｗｔ％以下で、且つ、下記（２）式を
満足し、鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量
比率を２０％以下にすることを特徴とする腐食性の有機
酸と高濃度塩分を含有する醤油製造プラント用オーステ
ナイトステンレス鋼である。 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） （式中Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇは各成分の含有量（ｗｔ％）を
示す）。 第１または第２の発明のステンレス鋼において、０．０
１ｗｔ％≦Ｃｕ≦１．０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｗ≦
１．０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｃｏ≦１．０ｗｔ％の
うち１種または２種以上をさらに含有することが好まし
く、更に、０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０１０ｗｔ％を
含有することが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のステンレス鋼は、上述の
通り、（ｉ）所定の化学成分とそれらの適正含有量範
囲、（ii）耐食性向上に特に寄与するＣｒ、Ｍｏ、Ｎの
関係、（iii）鋼中介在物組成とこれらを構成するＡ
ｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇの適正含有量範囲から構成される
が、以下、この発明の基礎となった実験結果について説
明する。
通り、（ｉ）所定の化学成分とそれらの適正含有量範
囲、（ii）耐食性向上に特に寄与するＣｒ、Ｍｏ、Ｎの
関係、（iii）鋼中介在物組成とこれらを構成するＡ
ｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｇの適正含有量範囲から構成される
が、以下、この発明の基礎となった実験結果について説
明する。
【０００８】実験１
本発明者らはまず、発酵過程を有し、アミノ酸や乳酸等
の有機酸がその過程にて生成する醤油製造プラントの環
境が、そのような有機酸が存在しない場合に対してどの
ように異なるかを検討した。実験には市販の２ｍｍ厚さ
のＳＵＳ３１６Ｌを供試材として用い、８０ｍｍ×２５
ｍｍ×２ｍｍと６０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍに切断した
２枚の試片を重ね合わせ、スポット抵抗溶接を４点施
し、溶接すきま付き腐食試験片を作製した。通常の醤油
は数多くの有機酸を含有するが、系の単純化を図るた
め、発酵過程で生成する代表的有機酸であるアミノ酸の
一種のグルタミン酸とアスパラギン酸、及びアミノ酸で
はないが乳酸とクエン酸、酢酸を添加した以下に示す４
種類の試験溶液を用意した。 １−：１７％食塩水 １−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸 １−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸＋１％乳酸 １−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸＋１％アスパ
ラギン＋１％乳酸＋０．２％クエン酸＋０．１５％酢酸 この４種類の試験溶液を３５℃に保持し、それぞれに上
述の試験片を１ヶ月間浸漬した。浸漬終了後、スポット
抵抗溶接により形成された溶接ナゲット部の中心を通る
ように切断機で切断し、その断面を光学顕微鏡により観
察し、すきま腐食深さ及び応力腐食割れ長さを評価し
た。その結果を表１に示すが、食塩を単独で含有する溶
液（１−）で発生する腐食はすきま腐食のみであるの
に対し、アミノ酸であるグルタミン酸が含まれる溶液
（１−）では、すきま腐食の他に応力腐食割れが発生
することが認められた。一方、アミノ酸ではないがキレ
ート構造を有する乳酸がグルタミン酸と共に含まれる溶
液（１−）では、すきま腐食や応力腐食割れの深さや
長さが増大することが認められた。更に、食塩に様々な
有機酸が複合的に含まれる溶液（１−）では、腐食が
顕著に増大することも確認された。以上の結果より、発
酵過程によりアミノ酸や乳酸等の有機酸が生成する高濃
度食塩含有醤油製造プラント内の環境は、同じ高濃度食
塩を含有してもこれら有機酸が存在しない環境に比べ、
腐食性は著しく増大することがわかった。
の有機酸がその過程にて生成する醤油製造プラントの環
境が、そのような有機酸が存在しない場合に対してどの
ように異なるかを検討した。実験には市販の２ｍｍ厚さ
のＳＵＳ３１６Ｌを供試材として用い、８０ｍｍ×２５
ｍｍ×２ｍｍと６０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍに切断した
２枚の試片を重ね合わせ、スポット抵抗溶接を４点施
し、溶接すきま付き腐食試験片を作製した。通常の醤油
は数多くの有機酸を含有するが、系の単純化を図るた
め、発酵過程で生成する代表的有機酸であるアミノ酸の
一種のグルタミン酸とアスパラギン酸、及びアミノ酸で
はないが乳酸とクエン酸、酢酸を添加した以下に示す４
種類の試験溶液を用意した。 １−：１７％食塩水 １−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸 １−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸＋１％乳酸 １−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸＋１％アスパ
ラギン＋１％乳酸＋０．２％クエン酸＋０．１５％酢酸 この４種類の試験溶液を３５℃に保持し、それぞれに上
述の試験片を１ヶ月間浸漬した。浸漬終了後、スポット
抵抗溶接により形成された溶接ナゲット部の中心を通る
ように切断機で切断し、その断面を光学顕微鏡により観
察し、すきま腐食深さ及び応力腐食割れ長さを評価し
た。その結果を表１に示すが、食塩を単独で含有する溶
液（１−）で発生する腐食はすきま腐食のみであるの
に対し、アミノ酸であるグルタミン酸が含まれる溶液
（１−）では、すきま腐食の他に応力腐食割れが発生
することが認められた。一方、アミノ酸ではないがキレ
ート構造を有する乳酸がグルタミン酸と共に含まれる溶
液（１−）では、すきま腐食や応力腐食割れの深さや
長さが増大することが認められた。更に、食塩に様々な
有機酸が複合的に含まれる溶液（１−）では、腐食が
顕著に増大することも確認された。以上の結果より、発
酵過程によりアミノ酸や乳酸等の有機酸が生成する高濃
度食塩含有醤油製造プラント内の環境は、同じ高濃度食
塩を含有してもこれら有機酸が存在しない環境に比べ、
腐食性は著しく増大することがわかった。
【０００９】
【表１】
【００１０】実験２
このような有機酸による腐食性増大のメカニズムを探る
ために、本発明者らは有機酸を含有する高濃度食塩水に
長期間浸漬したＳＵＳ３１６Ｌの表面分析と、その溶液
中での電気化学的測定を実施した。具体的には、 ２−：１７％食塩水 ２−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸 ２−：１７％食塩水＋１％乳酸 の３種類の試験溶液を調製し、これらを３５℃に保持し
て、エメリー紙４００番で湿式研磨したＳＵＳ３１６Ｌ
平板試験片を１週間浸漬し、その表面の不動態皮膜構造
をオージェ電子分光分析装置（以下ＡＥＳと記す）にて
解析した。また同じ浸漬後の試験片表面を走査電子顕微
鏡（以下ＳＥＭと記す）にて観察した。更には１週間の
浸漬期間中における各試験片の自然浸漬電位を、飽和カ
ロメルを参照電極として測定した。なお、この自然浸漬
電位の測定前は、予め各試験溶液に空気を２４時間吹き
込み、溶存酸素が飽和状態になるようにした。初めに各
溶液に１週間浸漬した後の試験片表面のＡＥＳ分析結果
を図１に示す。なお図１はＡｒ加速電圧を１ｋＶとして
深さ方向に表面不動態皮膜構成元素を分析し、不動態皮
膜の強さの指標となる［Ｃｒ］／［Ｃｒ］＋［Ｆｅ］と
して整理した数値を示す。ここで［Ｃｒ］、［Ｆｅ］は
それぞれの原子％を表し、この指標が高いほど不動態皮
膜が強い、即ち耐食性が良好なことを示唆する。図１か
ら明らかなように、１７％食塩水（２−）、あるいは
１７％食塩水に１％乳酸を添加した溶液（２−）で
は、表面不動態皮膜構造に違いは認められないが、１７
％食塩水に１％グルタミン酸を添加した溶液（２−）
では、２−や２−に比べ最表層部における［Ｃｒ］
／［Ｃｒ］＋［Ｆｅ］の値が低下していることが認めら
れた。これはグルタミン酸が不動態皮膜を劣化させる働
きをしていることを示唆している。また各溶液中での自
然浸漬電位測定結果を図２に示すが、溶液２−や２−
では測定開始からの自然浸漬電位の変化は僅かである
が、グルタミン酸を含有する溶液２−では開始直後か
ら急激に自然浸漬電位が低下することが認められた。以
上の結果より、有機酸の中でもアミノ酸であるグルタミ
ン酸は還元剤として作用し、その結果、表面不動態皮膜
を不安定にすることが知見された。
ために、本発明者らは有機酸を含有する高濃度食塩水に
長期間浸漬したＳＵＳ３１６Ｌの表面分析と、その溶液
中での電気化学的測定を実施した。具体的には、 ２−：１７％食塩水 ２−：１７％食塩水＋１％グルタミン酸 ２−：１７％食塩水＋１％乳酸 の３種類の試験溶液を調製し、これらを３５℃に保持し
て、エメリー紙４００番で湿式研磨したＳＵＳ３１６Ｌ
平板試験片を１週間浸漬し、その表面の不動態皮膜構造
をオージェ電子分光分析装置（以下ＡＥＳと記す）にて
解析した。また同じ浸漬後の試験片表面を走査電子顕微
鏡（以下ＳＥＭと記す）にて観察した。更には１週間の
浸漬期間中における各試験片の自然浸漬電位を、飽和カ
ロメルを参照電極として測定した。なお、この自然浸漬
電位の測定前は、予め各試験溶液に空気を２４時間吹き
込み、溶存酸素が飽和状態になるようにした。初めに各
溶液に１週間浸漬した後の試験片表面のＡＥＳ分析結果
を図１に示す。なお図１はＡｒ加速電圧を１ｋＶとして
深さ方向に表面不動態皮膜構成元素を分析し、不動態皮
膜の強さの指標となる［Ｃｒ］／［Ｃｒ］＋［Ｆｅ］と
して整理した数値を示す。ここで［Ｃｒ］、［Ｆｅ］は
それぞれの原子％を表し、この指標が高いほど不動態皮
膜が強い、即ち耐食性が良好なことを示唆する。図１か
ら明らかなように、１７％食塩水（２−）、あるいは
１７％食塩水に１％乳酸を添加した溶液（２−）で
は、表面不動態皮膜構造に違いは認められないが、１７
％食塩水に１％グルタミン酸を添加した溶液（２−）
では、２−や２−に比べ最表層部における［Ｃｒ］
／［Ｃｒ］＋［Ｆｅ］の値が低下していることが認めら
れた。これはグルタミン酸が不動態皮膜を劣化させる働
きをしていることを示唆している。また各溶液中での自
然浸漬電位測定結果を図２に示すが、溶液２−や２−
では測定開始からの自然浸漬電位の変化は僅かである
が、グルタミン酸を含有する溶液２−では開始直後か
ら急激に自然浸漬電位が低下することが認められた。以
上の結果より、有機酸の中でもアミノ酸であるグルタミ
ン酸は還元剤として作用し、その結果、表面不動態皮膜
を不安定にすることが知見された。
【００１１】一方、各溶液への１週間浸漬後の試験片表
面をＳＥＭで観察したところ、溶液２−や２−では
浸漬前と変化がないが、乳酸を含有する溶液２−のみ
微小孔が表面に形成されていることが認められた。この
部分は元々介在物が存在していた所であるが、詳細な観
察の結果、同じ介在物でもＡｌ2Ｏ3あるいはＳｉＯ2を
主体とした介在物は浸漬後も存在しているが、ＣａＯや
ＭｇＯ含有比率が高い介在物は選択的に溶け落ちている
ことが判明した。このメカニズムとして、乳酸はキレー
ト構造を有しているため、これと親和力の強いＣａやＭ
ｇと優先的に反応し、結果的にＣａＯやＭｇＯ系介在物
を選択的に溶解させ、すきま腐食や応力腐食割れの起点
となるものと考えている。従って以上の理由により、有
機酸の中でもキレート構造を有する乳酸やクエン酸等が
腐食性を増大させていること、またＣａＯやＭｇＯが主
体の介在物が存在すると耐食性が劣化することが知見さ
れた。
面をＳＥＭで観察したところ、溶液２−や２−では
浸漬前と変化がないが、乳酸を含有する溶液２−のみ
微小孔が表面に形成されていることが認められた。この
部分は元々介在物が存在していた所であるが、詳細な観
察の結果、同じ介在物でもＡｌ2Ｏ3あるいはＳｉＯ2を
主体とした介在物は浸漬後も存在しているが、ＣａＯや
ＭｇＯ含有比率が高い介在物は選択的に溶け落ちている
ことが判明した。このメカニズムとして、乳酸はキレー
ト構造を有しているため、これと親和力の強いＣａやＭ
ｇと優先的に反応し、結果的にＣａＯやＭｇＯ系介在物
を選択的に溶解させ、すきま腐食や応力腐食割れの起点
となるものと考えている。従って以上の理由により、有
機酸の中でもキレート構造を有する乳酸やクエン酸等が
腐食性を増大させていること、またＣａＯやＭｇＯが主
体の介在物が存在すると耐食性が劣化することが知見さ
れた。
【００１２】実験３
以上、有機酸が存在する高濃度食塩含有醤油製造プラン
ト環境の特異性、及び有機酸が不動態皮膜の劣化、ある
いはＣａＯ、ＭｇＯを主体とする介在物を選択的に溶解
させることで腐食性を増大させるメカニズムについて述
べたが、次に本発明者らは、このような環境において良
好な耐食性を示し、適用可能なステンレス鋼の成分組成
を見出すため、以下の実験を実施した。Ｃ：０．００８
〜０．０３５ｗｔ％、Ｓｉ：０．０２〜０．２４ｗｔ
％、Ｍｎ：０．１３〜０．３４ｗｔ％、Ｐ：０．０１７
〜０．０３４ｗｔ％、Ｓ：０．００１〜０．００３ｗｔ
％、Ｎｉ：６．４４〜３４．８３ｗｔ％、Ｃｒ：１６．
５１〜２５．１２ｗｔ％、Ｍｏ：２．０６〜７．４７ｗ
ｔ％、Ｃｕ：０．０１〜０．８６ｗｔ％、Ｗ：０．０１
〜０．７３ｗｔ％、Ｃｏ：０．０１〜０．７５ｗｔ％、
Ａｌ：０．００６〜０．０９２ｗｔ％、Ｎ：０．０２〜
０．３０ｗｔ％、Ｃａ：０．０００１〜０．００５２ｗ
ｔ％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１８ｗｔ％、Ｂ：
０．０００１〜０．００３６ｗｔ％の組成範囲で、しか
も鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比が様
々な比率となるステンレス鋼を大気溶解炉によって溶製
し、インゴットを得た。これに１２５０℃、８時間の鋼
塊熱処理、鍛造、冷間圧延及び１１５０℃、３０分加熱
後水冷する溶体化処理を施して、厚さ２ｍｍの冷延板を
作製した。次いで、２ｍｍ冷延板から上述の実験１と同
様に試験片を採取し、スポット抵抗溶接により溶接すき
ま付き試験片を作製した。腐食試験は、約１７％の食塩
を含有する発酵調味料である醤油を試験溶液とし、これ
を３５℃に保持し、上述の試験片を５ヶ月間浸漬した。
浸漬後、溶接ナゲット部中心を通るように切断し、光学
顕微鏡にて断面観察を行い、すきま腐食、あるいは応力
腐食割れの発生状況を評価した。なお、何れの腐食が生
じても評価は×とし、まったく腐食が生じなかった材料
を○とした。
ト環境の特異性、及び有機酸が不動態皮膜の劣化、ある
いはＣａＯ、ＭｇＯを主体とする介在物を選択的に溶解
させることで腐食性を増大させるメカニズムについて述
べたが、次に本発明者らは、このような環境において良
好な耐食性を示し、適用可能なステンレス鋼の成分組成
を見出すため、以下の実験を実施した。Ｃ：０．００８
〜０．０３５ｗｔ％、Ｓｉ：０．０２〜０．２４ｗｔ
％、Ｍｎ：０．１３〜０．３４ｗｔ％、Ｐ：０．０１７
〜０．０３４ｗｔ％、Ｓ：０．００１〜０．００３ｗｔ
％、Ｎｉ：６．４４〜３４．８３ｗｔ％、Ｃｒ：１６．
５１〜２５．１２ｗｔ％、Ｍｏ：２．０６〜７．４７ｗ
ｔ％、Ｃｕ：０．０１〜０．８６ｗｔ％、Ｗ：０．０１
〜０．７３ｗｔ％、Ｃｏ：０．０１〜０．７５ｗｔ％、
Ａｌ：０．００６〜０．０９２ｗｔ％、Ｎ：０．０２〜
０．３０ｗｔ％、Ｃａ：０．０００１〜０．００５２ｗ
ｔ％、Ｍｇ：０．０００１〜０．００１８ｗｔ％、Ｂ：
０．０００１〜０．００３６ｗｔ％の組成範囲で、しか
も鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比が様
々な比率となるステンレス鋼を大気溶解炉によって溶製
し、インゴットを得た。これに１２５０℃、８時間の鋼
塊熱処理、鍛造、冷間圧延及び１１５０℃、３０分加熱
後水冷する溶体化処理を施して、厚さ２ｍｍの冷延板を
作製した。次いで、２ｍｍ冷延板から上述の実験１と同
様に試験片を採取し、スポット抵抗溶接により溶接すき
ま付き試験片を作製した。腐食試験は、約１７％の食塩
を含有する発酵調味料である醤油を試験溶液とし、これ
を３５℃に保持し、上述の試験片を５ヶ月間浸漬した。
浸漬後、溶接ナゲット部中心を通るように切断し、光学
顕微鏡にて断面観察を行い、すきま腐食、あるいは応力
腐食割れの発生状況を評価した。なお、何れの腐食が生
じても評価は×とし、まったく腐食が生じなかった材料
を○とした。
【００１３】図３に鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋Ｍ
ｇＯの重量比率が２０％以下の材料と、それ以上になる
材料とに分け、それぞれに対する腐食試験結果を示す。
なお図３の横軸には、合金成分の内、耐食性への寄与が
大きいＣｒ、Ｍｏ、Ｎを取り上げ、その寄与の程度から
各元素がほぼ等価となるように重み付けした総量 Ｃｒ
＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ（但しＣｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分元
素の含有量（ｗｔ％））を示してある。この図３より、
酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率が２０％
以上の場合、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの値が４４を超
えて初めて腐食が発生しなくなるのに対し、ＣａＯ＋Ｍ
ｇＯの重量比率が２０％以下になるとＣｒ＋３．３Ｍｏ
＋２０Ｎの値が３８以上で腐食が発生しなくなることが
認められた。Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの値が大きいほ
ど耐食性が良好になるのは自明であるが、その分高価な
元素を合金中へ添加しなければならず、コストの上昇に
繋がる。しかしながら酸化物系介在物組成をＣａＯ＋Ｍ
ｇＯの重量比率で２０％以下になるように制御すること
で、耐食性に必要なＣｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの下限値
を下げられることが判明した。但し、このような制御を
行ってもＣｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの指標は少なくとも
３８以上なければ高濃度食塩と有機酸を含有する醤油製
造プラントで材料に腐食が発生する可能性があることが
示された。続いて本発明者らは、鋼中酸化物系介在物中
のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率が２０％以下になるように
安定して制御するための研究を重ねた結果、溶解炉のレ
ンガ等から混入するＣａ、Ｍｇを考慮し、脱酸材成分で
あるＳｉ、Ａｌの含有量をある範囲にすれば上述の比率
が達成できることが判明した。即ち、図４に示す如く、
Ｓｉ、Ａｌの含有量をそれぞれ０．０１〜０．２５ｗｔ
％、０．００５〜０．１００ｗｔ％の範囲内で、且つＣ
ａとＭｇ含有量との関係がＳｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋
Ｍｇ）≧０を満足すれば、介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの
重量比率を安定的に２０％以下にすることが可能である
ことを見出した。以上のように、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎ、及び
Ｓｉ、Ａｌの成分範囲と介在物の組成を制御すること
で、高濃度食塩と有機酸を含有する醤油製造プラントで
耐食性の良好なオーステナイトステンレス鋼を提供でき
るとの知見を得た。
ｇＯの重量比率が２０％以下の材料と、それ以上になる
材料とに分け、それぞれに対する腐食試験結果を示す。
なお図３の横軸には、合金成分の内、耐食性への寄与が
大きいＣｒ、Ｍｏ、Ｎを取り上げ、その寄与の程度から
各元素がほぼ等価となるように重み付けした総量 Ｃｒ
＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ（但しＣｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分元
素の含有量（ｗｔ％））を示してある。この図３より、
酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率が２０％
以上の場合、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの値が４４を超
えて初めて腐食が発生しなくなるのに対し、ＣａＯ＋Ｍ
ｇＯの重量比率が２０％以下になるとＣｒ＋３．３Ｍｏ
＋２０Ｎの値が３８以上で腐食が発生しなくなることが
認められた。Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの値が大きいほ
ど耐食性が良好になるのは自明であるが、その分高価な
元素を合金中へ添加しなければならず、コストの上昇に
繋がる。しかしながら酸化物系介在物組成をＣａＯ＋Ｍ
ｇＯの重量比率で２０％以下になるように制御すること
で、耐食性に必要なＣｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの下限値
を下げられることが判明した。但し、このような制御を
行ってもＣｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎの指標は少なくとも
３８以上なければ高濃度食塩と有機酸を含有する醤油製
造プラントで材料に腐食が発生する可能性があることが
示された。続いて本発明者らは、鋼中酸化物系介在物中
のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率が２０％以下になるように
安定して制御するための研究を重ねた結果、溶解炉のレ
ンガ等から混入するＣａ、Ｍｇを考慮し、脱酸材成分で
あるＳｉ、Ａｌの含有量をある範囲にすれば上述の比率
が達成できることが判明した。即ち、図４に示す如く、
Ｓｉ、Ａｌの含有量をそれぞれ０．０１〜０．２５ｗｔ
％、０．００５〜０．１００ｗｔ％の範囲内で、且つＣ
ａとＭｇ含有量との関係がＳｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋
Ｍｇ）≧０を満足すれば、介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの
重量比率を安定的に２０％以下にすることが可能である
ことを見出した。以上のように、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎ、及び
Ｓｉ、Ａｌの成分範囲と介在物の組成を制御すること
で、高濃度食塩と有機酸を含有する醤油製造プラントで
耐食性の良好なオーステナイトステンレス鋼を提供でき
るとの知見を得た。
【００１４】次に各成分の限定理由を以下に説明する。
Ｃ：０．０５ｗｔ％以下
Ｃは特に溶接時に鋭敏化を誘発し耐食性を低下させる元
素であるので少ない方が望ましいが、極端に低減させる
ことは強度の低下を招くと共に製造コストが増加する。
Ｃの含有量は０．０５ｗｔ％までは許容できるのでこの
値を上限値とした。 Ｓｉ：０．０１〜０．２５ｗｔ％ Ｓｉは脱酸のために有効な元素であり、特に鋼中酸化物
系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率を下げてＡｌと共に酸
化物系介在物の主体を構成するために必須な元素である
ので０．０１ｗｔ％以上の添加が必要である。しかしな
がら過剰の添加はその効果が飽和すると共に、延性の低
下や強度の上昇を招き、更にはσ相やχ相などの金属間
化合物の析出を助長して耐食性を劣化させるため、０．
２５％以下にする必要がある。望ましくは０．２０％以
下、より望ましくは０．１０％以下が良い。 Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以下 Ｍｎはσ相やχ相などの金属間化合物の析出を抑制する
上で、また耐食性劣化を抑えるため極力低減させる必要
のある元素であり、そのためには０．４０％以下にする
必要がある。望ましくは０．３０％以下、より望ましく
は０．２０％以下が良い。 Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下 Ｐは不純物として不可避的に混入する元素であり、結晶
粒界に偏析し易く耐食性及び熱間加工性の観点からは少
ない方が望ましい。しかしながら、Ｐの含有量を極端に
低減させることは製造コストの増加を招く。Ｐの含有量
は０．０４０ｗｔ％までは許容できるのでこの値を上限
値とした。ただし、望ましくは０．０３０ｗｔ％以下が
良い。
素であるので少ない方が望ましいが、極端に低減させる
ことは強度の低下を招くと共に製造コストが増加する。
Ｃの含有量は０．０５ｗｔ％までは許容できるのでこの
値を上限値とした。 Ｓｉ：０．０１〜０．２５ｗｔ％ Ｓｉは脱酸のために有効な元素であり、特に鋼中酸化物
系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率を下げてＡｌと共に酸
化物系介在物の主体を構成するために必須な元素である
ので０．０１ｗｔ％以上の添加が必要である。しかしな
がら過剰の添加はその効果が飽和すると共に、延性の低
下や強度の上昇を招き、更にはσ相やχ相などの金属間
化合物の析出を助長して耐食性を劣化させるため、０．
２５％以下にする必要がある。望ましくは０．２０％以
下、より望ましくは０．１０％以下が良い。 Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以下 Ｍｎはσ相やχ相などの金属間化合物の析出を抑制する
上で、また耐食性劣化を抑えるため極力低減させる必要
のある元素であり、そのためには０．４０％以下にする
必要がある。望ましくは０．３０％以下、より望ましく
は０．２０％以下が良い。 Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下 Ｐは不純物として不可避的に混入する元素であり、結晶
粒界に偏析し易く耐食性及び熱間加工性の観点からは少
ない方が望ましい。しかしながら、Ｐの含有量を極端に
低減させることは製造コストの増加を招く。Ｐの含有量
は０．０４０ｗｔ％までは許容できるのでこの値を上限
値とした。ただし、望ましくは０．０３０ｗｔ％以下が
良い。
【００１５】Ｓ：０．００３ｗｔ％以下
ＳはＰと同様に不純物として不可避的に混入する元素で
あり、結晶粒界に偏析し易く耐食性及び熱間加工性の観
点からは少ない方が望ましい。特に、０．００３ｗｔ％
を超えて含有するとその有害性が顕著に現れるので、含
有量を０．００３ｗｔ％以下とした。ただし、望ましく
は０．００２ｗｔ％以下が良い。 Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下 Ｎｉはσ相やχ相などの金属間化合物の析出を抑制する
上で有効な元素であり、また組織をオーステナイトにす
る場合には必須な元素である。更には耐応力腐食割れ向
上にも効果のある元素であるが、その含有量が４０．０
ｗｔ％を上回ると熱間加工性の劣化や熱間変形抵抗の増
大を招く。よって、Ｎｉの含有量は４０．０ｗｔ％以下
とした。なお、Ｎｉの含有量は１８．０〜３０ｗｔ％で
あることが好ましく、２４．０〜２６ｗｔ％であればさ
らに好ましい。 Ｃｒ：１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％ Ｃｒは耐すきま腐食性を向上させるのに有効な元素であ
り、その効果を得るためには１６．０ｗｔ％以上含有す
る必要がある。しかしながら、２６．０ｗｔ％を超えて
含有するとσ相やχ相などの金属間化合物の形成を助長
し、かえって耐すきま腐食性を劣化させるので、１６．
０ｗｔ％〜２６．０ｗｔ％とした。なお、Ｃｒの含有量
は２０．０ｗｔ％以上であることが好ましく、２２．０
ｗｔ％以上であればさらに好ましい。
あり、結晶粒界に偏析し易く耐食性及び熱間加工性の観
点からは少ない方が望ましい。特に、０．００３ｗｔ％
を超えて含有するとその有害性が顕著に現れるので、含
有量を０．００３ｗｔ％以下とした。ただし、望ましく
は０．００２ｗｔ％以下が良い。 Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下 Ｎｉはσ相やχ相などの金属間化合物の析出を抑制する
上で有効な元素であり、また組織をオーステナイトにす
る場合には必須な元素である。更には耐応力腐食割れ向
上にも効果のある元素であるが、その含有量が４０．０
ｗｔ％を上回ると熱間加工性の劣化や熱間変形抵抗の増
大を招く。よって、Ｎｉの含有量は４０．０ｗｔ％以下
とした。なお、Ｎｉの含有量は１８．０〜３０ｗｔ％で
あることが好ましく、２４．０〜２６ｗｔ％であればさ
らに好ましい。 Ｃｒ：１６．０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％ Ｃｒは耐すきま腐食性を向上させるのに有効な元素であ
り、その効果を得るためには１６．０ｗｔ％以上含有す
る必要がある。しかしながら、２６．０ｗｔ％を超えて
含有するとσ相やχ相などの金属間化合物の形成を助長
し、かえって耐すきま腐食性を劣化させるので、１６．
０ｗｔ％〜２６．０ｗｔ％とした。なお、Ｃｒの含有量
は２０．０ｗｔ％以上であることが好ましく、２２．０
ｗｔ％以上であればさらに好ましい。
【００１６】Ｍｏ：２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ％
Ｍｏも耐すきま腐食性を向上させるのに有効な元素であ
り、その効果を得るためには２．０ｗｔ％以上含有する
必要がある。しかしながら、８．０ｗｔ％を超えて含有
すると、金属間化合物の析出を助長し、耐食性を逆に劣
化させてしまうので、２．０ｗｔ％〜８．０ｗｔ％とし
た。なお、Ｍｏの含有量は３．０ｗｔ％以上であること
が好ましく、５．０ｗｔ％以上であればさらに好まし
い。 Ａｌ：０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％ Ａｌは強力な脱酸剤であり、実験３に示した通り、特に
鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率を下げ、Ｓ
ｉと共に酸化物系介在物の主体を構成させるためには積
極的に添加する必要があるが、０．１０ｗｔ％を超えて
含有させるとその効果が飽和すると共に、金属間化合物
の析出を助長させるので、その含有量を０．１０ｗｔ％
以下とした。 Ｎ：０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％ ＮはＣｒ、Ｍｏと同様に耐すきま腐食性を向上させると
ともに、金属間化合物の析出を抑制する有効な元素であ
り、その効果を得るためには、０．１０ｗｔ％以上含有
させる必要がある。しかしながら、０．３０ｗｔ％を超
えて含有すると、熱間変形抵抗が極めて上昇して熱間加
工性を阻害するので、Ｎの含有量は０．１０ｗｔ％〜
０．３０ｗｔ％とした。なお、Ｎの含有量は０．１５ｗ
ｔ％以上であることが好ましい。 Ｍｇ：０．０００５ｗｔ％以下 Ｍｇは通常鋼中酸化物系介在物中に不可避的に含まれる
ものであるが、実験３の結果から明らかなように、耐食
性の観点から０．０００５ｗｔ％以下にする必要があ
る。即ち０．０００５ｗｔ％を超えるとキレート構造を
有する有機酸に可溶な介在物を形成し易くなり、耐食性
劣化を招く。
り、その効果を得るためには２．０ｗｔ％以上含有する
必要がある。しかしながら、８．０ｗｔ％を超えて含有
すると、金属間化合物の析出を助長し、耐食性を逆に劣
化させてしまうので、２．０ｗｔ％〜８．０ｗｔ％とし
た。なお、Ｍｏの含有量は３．０ｗｔ％以上であること
が好ましく、５．０ｗｔ％以上であればさらに好まし
い。 Ａｌ：０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％ Ａｌは強力な脱酸剤であり、実験３に示した通り、特に
鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率を下げ、Ｓ
ｉと共に酸化物系介在物の主体を構成させるためには積
極的に添加する必要があるが、０．１０ｗｔ％を超えて
含有させるとその効果が飽和すると共に、金属間化合物
の析出を助長させるので、その含有量を０．１０ｗｔ％
以下とした。 Ｎ：０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％ ＮはＣｒ、Ｍｏと同様に耐すきま腐食性を向上させると
ともに、金属間化合物の析出を抑制する有効な元素であ
り、その効果を得るためには、０．１０ｗｔ％以上含有
させる必要がある。しかしながら、０．３０ｗｔ％を超
えて含有すると、熱間変形抵抗が極めて上昇して熱間加
工性を阻害するので、Ｎの含有量は０．１０ｗｔ％〜
０．３０ｗｔ％とした。なお、Ｎの含有量は０．１５ｗ
ｔ％以上であることが好ましい。 Ｍｇ：０．０００５ｗｔ％以下 Ｍｇは通常鋼中酸化物系介在物中に不可避的に含まれる
ものであるが、実験３の結果から明らかなように、耐食
性の観点から０．０００５ｗｔ％以下にする必要があ
る。即ち０．０００５ｗｔ％を超えるとキレート構造を
有する有機酸に可溶な介在物を形成し易くなり、耐食性
劣化を招く。
【００１７】Ｃａ：０．００１０ｗｔ％以下
ＣａもＭｇと同様、鋼中酸化物系介在物中に不可避的に
含まれるものであるが、実験３の結果から明らかなよう
に、耐食性の観点から０．００１０ｗｔ％以下にする必
要がある。即ち０．００１０ｗｔ％を超えるとキレート
構造を有する有機酸に可溶な介在物を形成し易くなり、
耐食性劣化を招く。 Ｃｕ：０．０１〜１．０ｗｔ％ Ｗ：０．０１〜〜１．０ｗｔ％ Ｃｏ：０．０１〜１．０ｗｔ％ 本発明では、上記成分に加えて、０．０１ｗｔ％≦Ｃｕ
≦１．０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｗ≦１．０ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｏ≦１．０ｗｔ％の１種または２種
以上を含有することができる。これら元素は一般的な耐
食性の向上に有効であるが、その効果を得るためには
０．０１ｗｔ％以上含有させる必要がある。一方、１．
０ｗｔ％を超えて含有すると熱間加工性を阻害するの
で、それぞれの含有量を０．０１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％
とした。 Ｂ：０．００１≦Ｂ≦０．０１０ｗｔ％ 本発明では、上記成分に加えて、０．００１≦Ｂ≦０．
０１０ｗｔ％を含有することができる。Ｂは熱間加工性
の向上に極めて有効であるが、０．００１ｗｔ％以下で
はその効果が少なく、０．０１０ｗｔ％を上回ると逆に
熱間加工性が劣化する。よって、Ｂの含有量は０．００
１ｗｔ％〜０．０１０ｗｔ％とした。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８
含まれるものであるが、実験３の結果から明らかなよう
に、耐食性の観点から０．００１０ｗｔ％以下にする必
要がある。即ち０．００１０ｗｔ％を超えるとキレート
構造を有する有機酸に可溶な介在物を形成し易くなり、
耐食性劣化を招く。 Ｃｕ：０．０１〜１．０ｗｔ％ Ｗ：０．０１〜〜１．０ｗｔ％ Ｃｏ：０．０１〜１．０ｗｔ％ 本発明では、上記成分に加えて、０．０１ｗｔ％≦Ｃｕ
≦１．０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％≦Ｗ≦１．０ｗｔ％、
０．０１ｗｔ％≦Ｃｏ≦１．０ｗｔ％の１種または２種
以上を含有することができる。これら元素は一般的な耐
食性の向上に有効であるが、その効果を得るためには
０．０１ｗｔ％以上含有させる必要がある。一方、１．
０ｗｔ％を超えて含有すると熱間加工性を阻害するの
で、それぞれの含有量を０．０１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％
とした。 Ｂ：０．００１≦Ｂ≦０．０１０ｗｔ％ 本発明では、上記成分に加えて、０．００１≦Ｂ≦０．
０１０ｗｔ％を含有することができる。Ｂは熱間加工性
の向上に極めて有効であるが、０．００１ｗｔ％以下で
はその効果が少なく、０．０１０ｗｔ％を上回ると逆に
熱間加工性が劣化する。よって、Ｂの含有量は０．００
１ｗｔ％〜０．０１０ｗｔ％とした。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８
【００１８】本発明においてＣｒ、Ｍｏ、Ｎを次の関係
式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （但しＣｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分元素の含有量（ｗｔ
％））に限定した理由は、実験３の結果から明らかなよ
うに、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎが３８を下回ると、本
発明の主要な構成要素である鋼中酸化物系介在物中のＣ
ａＯ＋ＭｇＯの重量比率をＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ含有
量の最適化により制御しても、高濃度食塩と有機酸を含
有する醤油製造プラントで十分な耐食性を有さないため
である。なお、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎは４０以上で
あることが好ましく、４４以上であればさらに好まし
い。鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率
を２０％以下 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ 本発明において、鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋Ｍｇ
Ｏの重量比率を２０％以下とし、且つ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ
ａ、Ｍｇを次の関係式 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （但しＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇは各成分元素含有量（ｗ
ｔ％））に限定した理由は、実験３の結果から明らかな
ように、これらを満たさないと高濃度食塩と有機酸を含
有する醤油製造プラントで十分な耐食性を有さないため
である。なお、本発明では、鋼中の全ての酸化物系介在
物がＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯの単独、ある
いは複合酸化物である必要はなく、どのような介在物で
も単にＣａＯ＋ＭｇＯ比率が２０％以下であることを満
たせばよい。当然の如くその他の酸化物が単独、あるい
は上述の酸化物と共に複合酸化物を形成する場合もあ
る。その他の酸化物としてはＭｎＯ、ＦｅＯ、ＴｉＯ2
等が考えられる。
式 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （但しＣｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分元素の含有量（ｗｔ
％））に限定した理由は、実験３の結果から明らかなよ
うに、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎが３８を下回ると、本
発明の主要な構成要素である鋼中酸化物系介在物中のＣ
ａＯ＋ＭｇＯの重量比率をＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ含有
量の最適化により制御しても、高濃度食塩と有機酸を含
有する醤油製造プラントで十分な耐食性を有さないため
である。なお、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎは４０以上で
あることが好ましく、４４以上であればさらに好まし
い。鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率
を２０％以下 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ 本発明において、鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋Ｍｇ
Ｏの重量比率を２０％以下とし、且つ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ
ａ、Ｍｇを次の関係式 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （但しＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇは各成分元素含有量（ｗ
ｔ％））に限定した理由は、実験３の結果から明らかな
ように、これらを満たさないと高濃度食塩と有機酸を含
有する醤油製造プラントで十分な耐食性を有さないため
である。なお、本発明では、鋼中の全ての酸化物系介在
物がＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯの単独、ある
いは複合酸化物である必要はなく、どのような介在物で
も単にＣａＯ＋ＭｇＯ比率が２０％以下であることを満
たせばよい。当然の如くその他の酸化物が単独、あるい
は上述の酸化物と共に複合酸化物を形成する場合もあ
る。その他の酸化物としてはＭｎＯ、ＦｅＯ、ＴｉＯ2
等が考えられる。
【００１９】
【実施例及び比較例】次に本発明を以下に示す実施例に
基づいて説明する。なおここでは上述の実験３で示した
各種成分鋼も併せて記す。まず、表２及び表３に示す成
分組成を有する本発明鋼、及び比較鋼を、大気溶解炉に
よって溶製しインゴットを得た。これに１２５０℃、８
時間の鋼塊熱処理、鍛造、冷間圧延、及び１１５０℃、
３０分加熱後水冷する溶体化処理を施して、厚さ２ｍｍ
の冷延板を作製した。次いで２ｍｍ冷延板から８０ｍｍ
×２５ｍｍ×２ｍｍ、６０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍの２
枚の試片を採取して、エメリー紙４００番にて湿式研
磨、脱脂後、スポット抵抗溶接により溶接すきま付き試
験片を作製した。腐食試験は、約１７％の食塩を含有す
る発酵調味料である醤油を試験溶液とし、これを３５℃
に保持して試験片を５ヶ月間浸漬した。浸漬終了後、ス
ポット溶接により形成されたナゲット部の中心を切断
し、そのすきま部の断面を光学顕微鏡により観察して、
すきま腐食あるいは応力腐食割れの発生状況を評価し
た。ここで何れの腐食も発生せず良好な耐食性を示した
材料を○印、また何れか、あるいは両方の腐食が発生し
た材料を×印として耐食性を評価した。その結果を表２
に示す。表２にはＣｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ、及びＳｉ
＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）の指標、更には鋼中酸化
物系介在物中の平均ＣａＯ＋ＭｇＯ重量比率（％）も併
せて示すが、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８で、且つ
Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０であり、更には
介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率が２０％以下であ
る本発明鋼は、このような高濃度食塩と有機酸を含有す
る醤油環境において腐食の発生がなく、比較鋼に比べて
優れた耐食性を有する材料であることがわかる。
基づいて説明する。なおここでは上述の実験３で示した
各種成分鋼も併せて記す。まず、表２及び表３に示す成
分組成を有する本発明鋼、及び比較鋼を、大気溶解炉に
よって溶製しインゴットを得た。これに１２５０℃、８
時間の鋼塊熱処理、鍛造、冷間圧延、及び１１５０℃、
３０分加熱後水冷する溶体化処理を施して、厚さ２ｍｍ
の冷延板を作製した。次いで２ｍｍ冷延板から８０ｍｍ
×２５ｍｍ×２ｍｍ、６０ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍの２
枚の試片を採取して、エメリー紙４００番にて湿式研
磨、脱脂後、スポット抵抗溶接により溶接すきま付き試
験片を作製した。腐食試験は、約１７％の食塩を含有す
る発酵調味料である醤油を試験溶液とし、これを３５℃
に保持して試験片を５ヶ月間浸漬した。浸漬終了後、ス
ポット溶接により形成されたナゲット部の中心を切断
し、そのすきま部の断面を光学顕微鏡により観察して、
すきま腐食あるいは応力腐食割れの発生状況を評価し
た。ここで何れの腐食も発生せず良好な耐食性を示した
材料を○印、また何れか、あるいは両方の腐食が発生し
た材料を×印として耐食性を評価した。その結果を表２
に示す。表２にはＣｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ、及びＳｉ
＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）の指標、更には鋼中酸化
物系介在物中の平均ＣａＯ＋ＭｇＯ重量比率（％）も併
せて示すが、Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８で、且つ
Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０であり、更には
介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの重量比率が２０％以下であ
る本発明鋼は、このような高濃度食塩と有機酸を含有す
る醤油環境において腐食の発生がなく、比較鋼に比べて
優れた耐食性を有する材料であることがわかる。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のステンレ
ス鋼では、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎの総量に独自の重み付けをし
て所定以上とし、しかもＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇを所定
範囲内にして鋼中酸化物系介在物の組成を制御している
ので、食品プラント、特に高濃度食塩と発酵過程で生成
する有機酸を含有する醤油に対し優れた耐食性を有する
ステンレス鋼を開発することができた。
ス鋼では、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎの総量に独自の重み付けをし
て所定以上とし、しかもＳｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇを所定
範囲内にして鋼中酸化物系介在物の組成を制御している
ので、食品プラント、特に高濃度食塩と発酵過程で生成
する有機酸を含有する醤油に対し優れた耐食性を有する
ステンレス鋼を開発することができた。
【図１】 試験溶液中に１週間浸漬した試験片表面のＡ
ＥＳ分析結果を示したグラフである。
ＥＳ分析結果を示したグラフである。
【図２】 試験溶液中に試験片を浸漬したときの自然浸
漬電位の経時変化を示したグラフである。
漬電位の経時変化を示したグラフである。
【図３】 関係式Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ及び介在物
中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率と腐食試験における腐食の有無
を示したグラフである。
中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率と腐食試験における腐食の有無
を示したグラフである。
【図４】 関係式Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）と
介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率の関係を示したグラフで
ある。
介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯ比率の関係を示したグラフで
ある。
Claims (9)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗ
ｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以
下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％
以下、Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下、１６．０ｗｔ％≦Ｃ
ｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ
％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．
１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％、Ｍｇ：０．０００５
ｗｔ％以下、Ｃａ：０．００１０ｗｔ％以下で、残部は
Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、且つ、下記（１）
を満たし、有機酸と塩分を含有する環境下で使用される
ことを特徴とするステンレス鋼。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） - 【請求項２】 Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗ
ｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以
下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％
以下、１５．０ｗｔ％≦Ｎｉ≦４０．０ｗｔ％、１６．
０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ
≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００
ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％で、残部
はＦｅおよび不可避的不純物からなり、且つ、下記
（１）式を満たし、有機酸と塩分を含有する環境下で使
用されることを特徴とするオーステナイトステンレス
鋼。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） - 【請求項３】 上記有機酸は、アミノ酸及び、クエン
酸、酢酸、乳酸の１種または２種以上を含むものである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のステンレス
鋼。 - 【請求項４】 Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗ
ｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以
下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％
以下、Ｎｉ：４０．０ｗｔ％以下、１６．０ｗｔ％≦Ｃ
ｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ≦８．０ｗｔ
％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００ｗｔ％、０．
１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％、Ｍｇ：０．０００５
ｗｔ％以下、Ｃａ：０．００１０ｗｔ％以下で、残部は
Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、且つ、下記（１）
式を満足することを特徴とする食品プラント用ステンレ
ス鋼。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） - 【請求項５】 Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、：０．０１ｗ
ｔ％≦Ｓｉ≦０．２５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０ｗｔ％以
下、Ｐ：０．０４０ｗｔ％以下、Ｓ：０．００３ｗｔ％
以下、１５．０ｗｔ％≦Ｎｉ≦４０．０ｗｔ％、１６．
０ｗｔ％≦Ｃｒ≦２６．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％≦Ｍｏ
≦８．０ｗｔ％、０．００５ｗｔ％≦Ａｌ≦０．１００
ｗｔ％、０．１０ｗｔ％≦Ｎ≦０．３０ｗｔ％で、残部
はＦｅおよび不可避的不純物からなり、且つ、下記
（１）式を満足するすることを特徴とする食品プラント
用オーステナイトステンレス鋼。 Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋２０Ｎ≧３８ （１） （式中Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎは各成分の含有量（ｗｔ％）を示
す） - 【請求項６】 上記ステンレス鋼は、下記（２）式を満
たし、かつ、鋼中酸化物系介在物中のＣａＯ＋ＭｇＯの
重量比率を２０％以下にすることを特徴とする請求項１
〜５記載のオーステナイトステンレンス鋼。 Ｓｉ＋Ａｌ−１００（Ｃａ＋Ｍｇ）≧０ （２） （式中Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇは各成分の含有量（ｗｔ
％）を示す） - 【請求項７】 上記ステンレス鋼は醤油製造プラント又
は食酢製造プラントに用いられることを特徴とする請求
項１〜６に記載のステンレス鋼。 - 【請求項８】０．０１ｗｔ％≦Ｃｕ≦１．０ｗｔ％、
０．０１≦Ｗ≦１．０ｗｔ％、０．０１≦Ｃｏ≦１．０
ｗｔ％のうち１種または２種以上をさらに含有すること
を特徴とする請求項１〜７に記載のステンレス鋼。 - 【請求項９】 ０．００１ｗｔ％≦Ｂ≦０．０１０ｗｔ
％を含有することを特徴とする請求項１〜８に記載のス
テンレス鋼。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001357294A JP4080729B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 食品プラント用ステンレス鋼 |
| CNB028232623A CN1303241C (zh) | 2001-11-22 | 2002-05-10 | 在含有有机酸和盐分环境下使用的不锈钢 |
| US10/493,639 US20050016636A1 (en) | 2001-11-22 | 2002-05-10 | Stainless steel for use under circumstance where organic acid and saline are present |
| PCT/JP2002/004581 WO2003044237A1 (fr) | 2001-11-22 | 2002-05-10 | Emploi d'acier inoxydable en presence d'acide organique et de solution saline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001357294A JP4080729B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 食品プラント用ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003160839A true JP2003160839A (ja) | 2003-06-06 |
| JP4080729B2 JP4080729B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=19168659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001357294A Expired - Lifetime JP4080729B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 食品プラント用ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4080729B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005064028A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 蓄電セル用ケース材料 |
| US7396421B2 (en) | 2003-08-07 | 2008-07-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Duplex stainless steel and manufacturing method thereof |
| CN100427627C (zh) * | 2003-08-07 | 2008-10-22 | 住友金属工业株式会社 | 二相不锈钢及其制造方法 |
| WO2016076254A1 (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-19 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼板 |
| WO2018116532A1 (ja) | 2016-12-19 | 2018-06-28 | Smc株式会社 | 耐食部材 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001357294A patent/JP4080729B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396421B2 (en) | 2003-08-07 | 2008-07-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Duplex stainless steel and manufacturing method thereof |
| CN100427627C (zh) * | 2003-08-07 | 2008-10-22 | 住友金属工业株式会社 | 二相不锈钢及其制造方法 |
| WO2005064028A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 蓄電セル用ケース材料 |
| CN100449025C (zh) * | 2003-12-26 | 2009-01-07 | 松下电器产业株式会社 | 蓄电池用壳体材料 |
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