JP2018095947A

JP2018095947A - 金属部品の製造方法

Info

Publication number: JP2018095947A
Application number: JP2016244882A
Authority: JP
Inventors: 川越　崇史; Takashi Kawagoe; 崇史川越; 末次　輝彦; Teruhiko Suetsugu; 輝彦末次; 孝二瀬戸; Koji Seto
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-21

Abstract

【課題】環境負荷が低く、寸法精度、表面の平滑性及び洗浄性に優れた金属部品を低コストで製造する製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、ステンレス鋼板を打ち抜き加工し、ステンレス鋼板から加工物を得る打ち抜き加工工程と、加工物の表面を物理研磨する物理研磨工程と、物理研磨後の加工物の表面を化学研磨する化学研磨工程と、を備える、金属部品の製造方法である。前記化学研磨工程においては、少なくとも２種以上の酸と界面活性剤とを含有する化学研磨液を用いることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、金属部品の製造方法に関する。

金属部品は、使用用途に応じて、耐久性や耐食性などの特性が求められる。電子機器部品、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）部材は、ハードディスク（磁気ディスク）を回転させて、磁気ヘッドによりハードディスク面の情報の読み取り及び書き込みが行われる。ＨＤＤは、大気中の粉塵等を遮断するため密閉して使用され、長時間にわたり回転駆動できる耐久性を必要とするため、このため、耐食性に優れたステンレス鋼が、金属部品の素材として用いられる場合がある。特に、機器内装部品の場合には、精密な動作が要求され、高い寸法精度が求められる場合がある。

従来、当該内装部品を所定の寸法精度とするために切削加工が用いられ、その素材としては、切削性に富む快削ステンレス鋼が用いられている。当該快削ステンレス鋼は、切削性を向上させる元素としてＰｂなどの金属が添加されている。

しかしながら、世界的にグリーン調達・グリーン設計のニーズが高まっており、環境負荷が低く、より安全な材料の使用が望まれている。例えば、欧州においては、電子機器における特定有害物質の使用制限についての指定（ＲｏＨＳ指令）が施行され、Ｐｂなどの有害物質の規制を対象としている。そこで、Ｐｂ含有の快削性ステンレス鋼を代替する素材を用いて製造することが求められている。

また、切削加工された部品は、切削面を平滑にするため、粗研磨、バレル研磨やラッピング研磨などの物理研磨を行い、その後、表面の付着物（パーティクル）を除去する洗浄処理を行うのが通常である。しかしながら、物理研磨では十分な平滑性や光沢性が得られない。また、洗浄処理によっては、表面に強固に付着したパーティクルや表面欠陥内に入り込んだ付着物を取り除くことが困難である。

また、内装部品を切削加工で製造すると、素材の多くを削り取るため、原材料の歩留りが低く、材料コストを改善することが求められている。

従来、切削加工以外の製造方法で製造する方法としては、金属圧延板材を打ち抜き加工により製造する方法がある。また、プレス加工後にバレル研磨や化学研磨を行う金属部品の表面処理方法が提案されている（特許文献１を参照）。

国際公開第２０１２／１６９１６３号

特許文献１には、金属部品のプレス加工後に、バレル研磨や化学研磨を行う金属部品の表面処理方法が記載されている。しかしながら、特許文献１の表面処理技術は、バレル研磨や化学研磨の処理後に、金属部品を還元雰囲気中で溶体化温度以上の加熱により熱処理して擬似メッキ層を形成することによって、金属部品から表面残留物がこぼれ落ちるのを防止する表面処理方法であり、特別の熱処理を行う点で製造コスト及び付加的作業を要するという問題があった。

本発明は、上述した課題を解決し、環境負荷が低く、寸法精度、表面の平滑性及び洗浄性に優れた金属部品を低コストで製造する製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、Ｐｂなどの環境負荷物質を用いず、ステンレス鋼板を打ち抜き加工して加工物を成形し、打ち抜き加工後の加工物を物理研磨及び化学研磨することによって、高い寸法精度が維持でき、表面の平滑性及び洗浄性に優れた加工物を低コストで製造する製造方法を見出した。すなわち、本発明は、以下の金属部品の製造方法を提供する。

（１）ステンレス鋼板を打ち抜き加工し、ステンレス鋼板から加工物を得る打ち抜き加工工程と、加工物の表面を物理研磨する物理研磨工程と、物理研磨後の加工物の表面を化学研磨する化学研磨工程と、を備える、金属部品の製造方法。

（２）化学研磨工程において、少なくとも２種以上の酸と界面活性剤とを含有する化学研磨液を用いる、（１）記載の金属部品の製造方法。

（３）化学研磨液における酸の含有量が０．５〜２５質量％である、（２）記載の金属部品の製造方法。

（４）化学研磨液における界面活性剤の含有量が０．０１〜５質量％である、（３）記載の金属部品の製造方法。

（５）化学研磨工程における化学研磨の処理時間が０．５〜１２分間である、（１）〜（４）のいずれか記載の金属部品の製造方法。

（６）ステンレス鋼板がオーステナイト系ステンレス鋼板である、（１）〜（５）のいずれか記載の金属部品の製造方法。

本発明によれば、環境負荷が低く、寸法精度、表面の平滑性及び洗浄性に優れた金属部品を低コストで製造する製造方法を提供することができる。

鋼種１〜４の各加工物における化学研磨後の表面を示す模式図であり、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、鋼種１〜４の各加工物に対応する。実施例２の化学研磨工程後の加工物の単位面積当たりの重量減少量と化学研磨時間の関係を示すグラフである。実施例２における化学研磨工程後の加工物の厚さ減少量と化学研磨時間との関係を示すグラフである。実施例２における加工物の表面を示す模式図であり、（ａ）は、せん断後の加工物表面、（ｂ）は、ファインブランキング加工後の加工物表面を示す模式図である。実施例２における加工物の表面を示す模式図であり、（ａ）は、化学研磨前の加工物表面、（ｂ）〜（ｄ）は、化学研磨後の加工物表面を示す模式図である。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明は当該実施形態によって限定的に解釈されるものではない。

本発明は、ステンレス鋼板を打ち抜き加工し、ステンレス鋼板から加工物を得る打ち抜き加工工程と、加工物の表面を物理研磨する物理研磨工程と、物理研磨後の加工物の表面を化学研磨する化学研磨工程と、を備える、金属部品の製造方法である。

（打ち抜き加工）
打ち抜き加工は、例えば、加工物を得るために、ステンレス鋼板の一部を打ち抜く加工であり、打ち抜く際に用いられる打ち抜き用器具としては、パンチが例示される。本実施形態の打ち抜き加工に用いられるステンレス鋼板は、快削ステンレス鋼のようにＰｂなどの環境負荷物質を含有する必要がない点で、好ましい材料である。打ち抜き加工としては、例えばファインブランキング加工が知られており、寸法精度を一定程度維持した加工物が得られるが、寸法精度はより高いことが好ましい場合がある。また、打ち抜き加工によってせん断された加工物の表面には、凹凸が形成されており、当該表面には不純物も残留している。このため、打ち抜き加工されたままでは、精密な寸法精度に加えて表面平滑性や洗浄性などが求められる金属部品に用いるには適していない。本実施形態においては、打ち抜き加工後の加工物に対し、物理研磨及び化学研磨が行われる。物理研磨及び化学研磨により、打ち抜き加工後の加工物の歪みなどを矯正することができ、寸法精度がより向上する傾向にある。また、せん断された加工物の表面の凹凸や、当該表面に残留した不純物の問題も、物理研磨及び化学研磨によって、解消することができる。

（物理研磨）
物理研磨としては、特に限定されないが、粗研磨、バレル研磨およびラッピング研磨などが好ましい。粗研磨は、砥石、研磨ベルトおよび研磨紙などを用いて乾式および湿式で行われる研磨であり、大まかな寸法調整や粗大な疵取りなどを主目的としている。

バレル研磨は、研磨材と研磨対象物とが投入されたバレルと呼ばれる容器を揺動回転させることにより、研磨対象物を研磨する方法である。バレル研磨では、研磨対象物の上下面だけでなく、側面の研磨やコーナー部の面取りなども可能である。バレル研磨において、研磨材は、研磨対象物と共にバレル容器に投入される。この容器が揺動回転されると、研磨材と研磨対象物である加工物の表面とが接触し、研磨対象物が研磨される。

ラッピング研磨は、仕上げ研磨とも呼ばれる。ラッピング研磨では、研磨材として主にダイヤモンド、アルミナ、炭化ケイ素等からなる硬度が高い研磨材が用いられる。これらの研磨材を加工液に分散させたラップ剤を、研磨対象物である加工物の表面が押し付けられるラップ定盤の研磨面へと供給させた状態で、ラップ定盤と加工物の表面とを相対的に回転させることにより、ラッピング研磨が行われる。

（化学研磨）
本実施形態においては、物理研磨後の加工物に対し、化学研磨が行われる。物理研磨後の加工物の表面は、打ち抜き加工後の加工物に比べて、表面の凹凸形状が研磨されている。しかし、精密な寸法精度、表面平滑性や洗浄性が求められる金属部品に用いるためには、さらに化学研磨を行い、加工物の表面をより平滑にし、洗浄性を向上させる必要がある。化学研磨においては、研磨される金属表面と化学研磨液との間に拡散層が形成される。ここで、金属表面の凸部付近における拡散層は、厚さが薄いことから、化学研磨液の拡散速度が速く、溶解しやすいと考えられる。一方、金属表面の凹部付近では拡散層が厚いことから、化学研磨液の拡散速度が遅くなり、溶解しにくくなる。これらの作用により、加工物の表面凹凸が化学研磨により平滑化されると考えられる。また、化学研磨は、例えば加工物（金属部品）における複雑な形状部分で物理研磨に適さない部分の内側部分などを精度よく研磨できる。化学研磨は、このような優位性を有している点でも好ましい研磨技術である。

化学研磨に用いられる化学研磨液は、少なくとも２種以上の酸と界面活性剤とを含有することが好ましい。少なくとも２種以上の酸を用いることにより、化学研磨性が向上する傾向にある。また、酸と界面活性剤に加え、水を含有することも好ましい。少なくとも２種以上の酸としては、リン酸、硝酸、塩酸、酢酸などを用いることができ、化学研磨液の特性に応じて適宜、複数の酸を組み合わせることができる。

化学研磨液における酸の含有量は、０．５〜２５質量％であることが好ましい。酸の含有量が０．５質量％未満では化学研磨による凸部の平滑化が不充分になる傾向にあり、好ましくない。また、酸の含有量が２５質量％より多くなると、化学研磨による研磨量が過度に増加する傾向にあり、好ましくない。酸の含有量は、より好ましくは１〜２２質量％であり、さらに好ましくは１．２〜２０質量％である。

化学研磨液における界面活性剤の含有量は、０．０１〜５質量％であることが好ましい。界面活性剤の含有量が０．０１未満では化学研磨による研磨量が過度に増加する傾向にあり、好ましくない。また、界面活性剤の含有量が５質量％よりも多くなると、化学研磨による凸部の平滑化が不充分になる傾向にあり、好ましくない。界面活性剤の含有量は、より好ましくは０．０３〜４質量％であり、さらに好ましくは０．０６〜３質量％である。

化学研磨工程における化学研磨液の温度は、８０〜９５℃であることが好ましい。化学研磨液の温度が８０℃未満であれば、化学研磨による凸部の平滑化が不充分になる傾向にあり、好ましくない。一方、化学研磨液の温度が９５℃よりも高い場合には、化学研磨液が沸騰して化学研磨が困難になる傾向にあり、好ましくない。化学研磨工程における化学研磨液の温度は、より好ましくは８４〜９５℃であり、さらに好ましくは８８〜９５℃である。

化学研磨工程における化学研磨の処理時間は、０．５〜１２分間であることが好ましい。化学研磨の処理時間が０．５分間未満であれば、化学研磨による凸部の平滑化が不充分になる傾向にあり、好ましくない。一方、化学研磨の処理時間が１２分間よりも長い場合には、化学研磨による研磨量が過度に増加する傾向にあり、好ましくない。化学研磨工程における化学研磨の処理時間は、より好ましくは０．７〜１１分間であり、さらに好ましくは０．９〜１０．５分間である。

化学研磨工程後の加工物表面の単位面積当たりの重量減少量は、１５ｍｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。化学研磨工程後の単位面積当たりの重量減少量が、１５ｍｇ／ｃｍ^２よりも大きいと、化学研磨による研磨量の調整が困難になる傾向にあり、好ましくない。化学研磨工程後の単位面積当たりの重量減少量の下限としては、２ｍｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。

化学研磨工程後の加工物表面の厚さ減少量は、２５μｍ以下であることが好ましい。化学研磨工程後の厚さ減少量が、２５μｍよりも大きいと、化学研磨による研磨量の調整が困難になる傾向にあり、好ましくない。また、化学研磨工程後の加工物表面の厚さ減少量の下限としては、１μｍ以上であることが好ましい。

（後処理工程）
本実施形態の金属部品の製造方法においては、化学研磨工程の後に、中和処理や錆取り剤を用いた後処理を行ってもよい。中和処理としては、ＫＯＨなどのアルカリ溶液に、化学研磨後の加工物を浸漬させてもよい。また、使用する錆取り剤は、特に限定されない。アルカリ性の錆取り剤を用いてもよい。

（ステンレス鋼板）
本実施形態において、ステンレス鋼板は、オーステナイト系ステンレス鋼板であることが好ましい。オーステナイト系ステンレス鋼板であれば、本実施形態の方法によって、表面の平滑性及び洗浄性に優れた金属部品を製造することができる。オーステナイト系ステンレス鋼板としては、例えばＳＵＳ３０４が挙げられる。なお、本実施形態のステンレス鋼板は、オーステナイト系ステンレス鋼板に限定されるものではない。

本実施形態におけるステンレス鋼板は、Ｃ：０．２質量％以下、Ｃｒ：１５〜２０質量％、Ｎｉ：１〜１５質量％、Ｓｉ：０．２〜５質量％、Ｍｎ：０．５〜１０質量％であり、残部がＦｅ及び不可避的不純物である組成を有する鋼板を用いることが好ましい。

Ｃは、鋼の強度を得るために有用な元素である。一方で、Ｃを多量に含むと、耐食性を低下させる傾向にあることから、Ｃの含有量は、０．２質量％以下が好ましく、０．１５質量％以下がより好ましい。

Ｃｒは、耐食性を確保するために有用な元素である。一方で、Ｃｒを多量に含むと、高コストだけでなく加工性が低下する傾向にある。Ｃｒの含有量は、１５〜２０質量％が好ましく、１７〜１９質量％であることがより好ましい。

Ｎｉは、腐食の進行を抑制する点で好ましい元素である。一方で、Ｎｉを多量に含むと、コスト高の原因となることから、Ｎｉの含有量は、１〜１５質量％が好ましく、２〜１３．５質量％であることがより好ましい。

Ｓｉは、製鋼工程における脱酸剤及び熱源として有用な元素である。一方で、Ｓｉを多量に含むと、鋼を硬化させる傾向にあることから、Ｓｉの含有量は、０．２〜５質量％が好ましく、０．３〜４質量％であることがより好ましい。

Ｍｎは、製鋼工程における脱酸として有用な元素である。Ｍｎの含有量は、コスト等の観点から、０．５〜１０質量％が好ましく、０．６〜８質量％であることがより好ましい。

本実施形態のステンレス鋼板は、上記元素以外にも、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｎｂなどを含んでもよい。

Ｃｕは、過剰に含まれると、研磨表面にスマットが生じることがあるため、Ｃｕの含有量は、４質量％以下であることが好ましい。

Ｍｏは、Ｃｒの存在下でステンレス鋼の耐食性を向上させるために有用な元素である。一方で、Ｍｏを多量に含むと、高コストだけでなく加工性が低下する傾向にあることから、Ｍｏの含有量は、０．３質量％以下が好ましい。

Ａｌは、脱酸剤として精錬や鋳造に有効な元素である。一方で、Ａｌを過剰に添加すると、表面品質を劣化させるとともに、鋼の溶接性や低温靭性を低下させることから、Ａｌの含有量は、０．１質量％以下が好ましい。

Ｎｂは、Ｃ、Ｎとの親和力が強い元素である。一方で、多量のＮｂ含有は靱性を阻害する傾向にあることから、０．１質量％以下が好ましい。

Ｎは、Ｃと同様に多量に含むと、耐食性を低下させる傾向にあることから、Ｎの含有量は、０．２質量％以下が好ましい。また、Ｏの含有量は、０．０１質量％以下が好ましい。

本実施形態の製造方法で得られる金属部品は、特に限定されない。高い寸法精度、表面平滑性、洗浄性、低コスト等が求められる金属部品に広く適用できる。

なお、上述した化学研磨液における酸や界面活性剤の含有量、化学研磨液の温度、処理時間などについては、化学研磨後の加工物が所望の特性を有するものであれば、上記好ましい範囲外であってもよい。

以下に本発明の実施例を記載する。なお、本発明は当該実施例によって限定的に解釈されるものではない。

使用したステンレス鋼板の鋼種及び組成（質量％）は、表１に示すとおりの４種類である。なお、鋼種１〜４において、残部はＦｅ及び不可避的不純物である。

化学研磨液は、市販の化学研磨液を用いた。表２に示す酸溶液Ａ１を３７．５ｍｌと、表３に示す界面活性剤溶液Ｂ１を８７．５ｍｌと、水３７５ｍｌとを混合し、化学研磨液を調製した。

（実施例１）
上記鋼種１〜４のステンレス鋼板を加工した加工物を用い、化学研磨による単位面積当たりの重量減少量を測定した。具体的には、寸法が５０ｍｍ×２５ｍｍ×１．０ｍｍｔ（厚み）であり、打ち抜き加工は、ファインブランキング加工（ＦＢ加工）されたものである。打ち抜き加工された後、鋼種１〜４のステンレス鋼板の加工物は、その表面に♯６００番エメリー紙で物理研磨が施された。得られた鋼種１〜４の加工物（以下、「サンプル」という。）について、アセトン脱脂し重量（重量Ａ）を測定した。次に、アルカリ脱脂し、化学研磨液を用いて化学研磨を５分間行った。化学研磨後、鋼種１〜４のサンプルを水洗いし、中和処理した。中和処理としては、２０℃の１．０％ＫＯＨ溶液に２分間、鋼種１〜４のサンプルを浸漬させた。中和処理後、鋼種１〜４のサンプルを水洗いし、アセトン脱脂し、乾燥させて重量（重量Ｂ）を測定した。上記重量Ａの値から上記重量Ｂの値を減じることにより、化学研磨による単位面積当たりの重量減少量を算出した。

鋼種１〜４のサンプルの化学研磨による単位面積当たりの重量減少量、表面外観の形状観察結果及びスマット付着形態は、以下の表４のとおりであった。表面外観の観察結果及びスマット付着形態は、５００μｍ^２のエリア中の０．５μｍ以上サイズのスマットの数を、Ａ（５個未満）、Ｂ（５〜１０個）、Ｃ（１０個超え）、の三段階で評価し、ＡまたはＢを合格レベルとした。

上述のとおり、鋼種１〜４のサンプルの化学研磨による単位面積当たりの重量減少量は、加工物（金属部品）の寸法精度の調整が容易な範囲であり、好ましい結果であった。

図１の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、鋼種１〜４の化学研磨後のサンプル表面にスマット５が付着した形態を示す模式図である。図１の（ａ）〜（ｄ）に示されたスマット付着形態は、表４にも示すように、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ａである。Ｂに相当する鋼種２については、図１の（ｂ）に示すとおり、スマット付着量が他の鋼種よりも多くなった。しかし、製品として用いられるためには、許容範囲であり問題のないレベルであった。

（実施例２）
実施例１の化学研磨液を用い、化学研磨時間による研磨量の違い等について測定した。サンプルの寸法が５０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍｔ（厚み）であり、打ち抜き加工は、ファインブランキング加工（ＦＢ加工）されたものである。打ち抜き加工された後、鋼種１のステンレス鋼板の加工物は、その表面に♯６００エメリー紙で物理研磨が施された。得られた鋼種１の加工物（以下、「サンプル」という。）について、アセトン脱脂し、重量（重量Ｃ）及び板厚（厚さＡ）を測定した。次に、化学研磨液による化学研磨を１分間、２分間、５分間又は１０分間行った。化学研磨後、鋼種１のサンプルを水洗い（１回目）し、中和処理した。中和処理としては、２０℃の１．０％ＫＯＨ溶液に２分間、鋼種１のサンプルを浸漬させた。中和処理後、鋼種１のサンプルを水洗い（２回目）し、錆取り剤（製品名：フィンブライト、菱江化学製）により後処理した。錆取り剤は、原液５０ｍｌと水５５０ｍｌとを混合し、温度７０℃で２分間の後処理を実施した。後処理後に、鋼種１のサンプルを水洗い（３回目）し、乾燥させて重量（重量Ｄ）及び板厚（厚さＢ）を測定した。上記重量Ｃの値から上記重量Ｄの値を減じることにより、化学研磨による単位面積当たりの重量減少量を算出した。また、上記厚さＡの値から上記厚さＢの値を減じることにより、化学研磨による鋼種１のサンプルの板厚（厚さ）減少量を算出した。水洗いについては、１回目は超音波洗浄で２分間の洗浄を実施した。２回目、３回目の水洗いは、サンプルを水に２分間浸漬させて洗浄した。

図２は、実施例２における化学研磨工程後のサンプルの単位面積当たりの重量減少量と化学研磨時間との関係を示すグラフである。図２に示すとおり、化学研磨時間が長くなるほど、単位面積当たりの重量減少量が増加する傾向を示した。

図３は、実施例２における化学研磨工程後のサンプルの厚さ減少量と化学研磨時間との関係を示すグラフである。図３に示すとおり、化学研磨時間が長くなるほど、ステンレス鋼板の厚さ減少量が増加する傾向を示した。

図４は、実施例２における加工物の表面の状態を示す模式図であり、（ａ）は、せん断後のサンプルにおける加工面の状態、（ｂ）は、ファインブランキング加工後のサンプルにおける加工面の状態を示している。上記（ａ）の「せん断後」のサンプルは、実施例２において、ＦＢ加工の代わりにせん断加工を行ったものである。ここで「加工面」は、本明細書では、せん断加工やＦＢ加工により、材料が切断され新たに現れた表面のことを意味する。せん断時のサンプルの加工面は、図４の（ａ）に示すとおり、表面の凹凸において大きな破断面６が確認され、平滑な表面を有していなかった。ＦＢ加工後のサンプルの加工面は、図４の（ｂ）に示すとおり、破断面は観察されなかったものの、その表面には、加工時の筋模様７や凹凸が残存し、平滑な表面を有していなかった。一方、ＦＢ加工した後に化学研磨を２分間行ったサンプルは、表面の凹凸が少なく、平滑な表面を有することが確認された（図を省略）。

図５は、実施例２のステンレス鋼板（サンプル）における表面の状態を示す図であり、化学研磨による影響を調べたものである。図５の（ａ）は、メッシュ粒度♯６００で表面を物理研磨した後のサンプル、図５の（ｂ）〜（ｄ）は、当該表面に物理研磨を施した後に化学研磨を施したサンプルにおける、各表面を示している。図５の（ｂ）は、化学研磨時間が１分間のサンプル、図５の（ｃ）は、化学研磨時間が２分間のサンプル、図５の（ｄ）は、化学研磨時間が１０分間のサンプルである。各サンプルの表面には、物理研磨による研磨目１、物理研磨起因の表面欠陥（カサブタなど）２、化学研磨後に残存した研磨目３、化学研磨後に残存した表面欠陥４、スマット５が観察された。

図５の（ａ）に示すように、物理研磨した後の表面には、研磨目１及び表面欠陥２が多数観察された。それに対し、物理研磨した後に化学研磨が施された表面は、図５の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、研磨目１及び表面欠陥２がほぼ消失し、化学研磨後に残存した研磨目３、化学研磨後に残存した表面欠陥４の存在に加えて、スマット５の付着が観察された。このように、表面に物理研磨を施した後に化学研磨を施すことにより表面平滑性が著しく向上したことが確認された。

（実施例３）
サンプルの寸法が５０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍｔ（厚み）であり、打ち抜き加工は、ファインブランキング加工（ＦＢ加工）されたものである。打ち抜き加工された後、鋼種１〜４のステンレス鋼板の加工物は、♯６００番エメリー紙で物理研磨が施された。得られた鋼種１〜４のサンプルについて、化学研磨を行った。化学研磨条件は、実施例１と同様としたが、寸法精度のスペックに応じて化学研磨時間を調整した。化学研磨後に、寸法精度と洗浄性の調査を行った。

（寸法精度の評価）
鋼種１〜４の化学研磨処理後のサンプルの寸法精度を評価した。具体的には、サンプルにおける等間隔での４か所（部位ａ〜ｄ）の断面形状を観察し、サンプルの厚さを測定した。測定した厚さの値と、スペックの値との差が０．５％以内であれば、寸法精度が優れていると判定した。鋼種１〜３の化学研磨処理後のサンプルについては、下記の表５のとおり、所望のスペックとの差が０．５％以内であり、寸法精度が優れていた。

（洗浄性の評価）
鋼種１〜４の化学研磨後の加工物から切り出した５０ｍｍ角のサンプルについて、以下の手順で洗浄操作を施し、表面清浄度測定用試料を得た。洗浄された試料の表面に付着するパーティクル数を測定して、洗浄性に関する評価を行った。洗浄操作のアセトン脱脂以降ならびに表面清浄度の測定の全工程は、ＪＩＳＢ９９２０で規定されるクラス５のクリーン環境で実施した。

洗浄操作の順序は、次のとおりである。（１）アセトンを用いた超音波洗浄による脱脂、（２）フッ素系洗浄液を用いた超音波洗浄、（３）蒸気洗浄、（４）真空乾燥、（５）弱アルカリ系洗剤を用いた超音波洗浄、（６）超純水に浸漬するリンシング、（７）低速引き上げ、（８）温風乾燥。

表面清浄度の測定は、ＬＰＣ（リキッド・パーティクル・カウンター）装置（製品名：ＫＳ２８ＢＫ、リオン製）を用いて以下の要領で行った。まず、清浄度測定用試料を浸漬するための超純水をビーカーに入れ、この状態の超純水をＬＰＣ装置にセットした後、超純水中に存在するパーティクルの個数およびサイズ分布を測定した。そのデータから粒子径０．３μｍ以上の粒子の個数を算出し、これを試料浸漬前のパーティクル数（ブランク測定値）とした。

次に、前記の超純水の入ったビーカーに表面清浄度測定用試料を浸漬して一定時間の超音波洗浄を施し、当該試料の表面に付着していたパーティクルを超純水中に抽出した。この超純水中に存在するパーティクルの個数およびサイズ分布をＬＰＣ装置により測定し、粒子径０．３μｍ以上の粒子の個数を算出した。そして、この算出値と前記ブランク測定値との差を、試料から抽出されたパーティクル数とした。その際、同一液についてＬＰＣ装置で３回以上の測定を行い、その平均値を採用した。同種の試料について３サンプルを用いて、試験数ｎ＝３で上記の測定を行い、その平均値を当該清浄度測定用試料に付着して残存していたパーティクル数とした。このパーティクル数の値から、鋼板表面の単位面積当たりにおける洗浄試料のパーティクル付着数を算出した。その結果、鋼種１〜４のパーティクル付着数は、５００〜１５００個であり、洗浄性に優れる目安である２０００個以下を満たしていた。

１物理研磨による研磨目
２物理研磨起因の表面欠陥
３化学研磨後に残存した研磨目
４化学研磨後に残存した表面欠陥
５スマット
６破断面
７加工筋

Claims

ステンレス鋼板を打ち抜き加工し、前記ステンレス鋼板から加工物を得る打ち抜き加工工程と、
前記加工物の表面を物理研磨する物理研磨工程と、
前記物理研磨後の前記加工物の表面を化学研磨する化学研磨工程と、
を備える、金属部品の製造方法。
前記化学研磨工程において、少なくとも２種以上の酸と界面活性剤とを含有する化学研磨液を用いる、請求項１記載の金属部品の製造方法。
前記化学研磨液における前記酸の含有量が０．５〜２５質量％である、請求項２記載の金属部品の製造方法。
前記化学研磨液における前記界面活性剤の含有量が０．０１〜５質量％である、請求項２又は３記載の金属部品の製造方法。
前記化学研磨工程における前記化学研磨の処理時間が０．５〜１２分間である、請求項１〜４のいずれか一項記載の金属部品の製造方法。
前記ステンレス鋼板がオーステナイト系ステンレス鋼板である、請求項１〜５のいずれか一項記載の金属部品の製造方法。