JP2880906B2 - 耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 - Google Patents
耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加工部の耐候性および耐
隙間腐食性に優れたＰ添加フェライト系ステンレス鋼に
関する。本発明鋼は、建築外装用素材、電気製品の部
材、パネル、温水缶体等で特に長期間メインテナンスさ
れることない加工部材に使用する場合の用途に最適であ
り、加工部位の耐候性、耐隙間腐食性を必要とするフェ
ライト系ステンレス鋼に幅広く利用可能である。
隙間腐食性に優れたＰ添加フェライト系ステンレス鋼に
関する。本発明鋼は、建築外装用素材、電気製品の部
材、パネル、温水缶体等で特に長期間メインテナンスさ
れることない加工部材に使用する場合の用途に最適であ
り、加工部位の耐候性、耐隙間腐食性を必要とするフェ
ライト系ステンレス鋼に幅広く利用可能である。
【０００２】
【従来の技術】従来のステンレス鋼板は耐候性が要求さ
れる建築外装用材として、パネル、サッシ、カーテン・
ウォールに代表されるような比較的小さい面積で用いら
れることが多かった。
れる建築外装用材として、パネル、サッシ、カーテン・
ウォールに代表されるような比較的小さい面積で用いら
れることが多かった。
【０００３】しかし近年、ステンレス鋼が持つ意匠性、
美観、耐食性、耐候性の良さが認識され、さらにその施
工技術の開発と相まって屋根材、パネル材に代表される
大型建築物外装材としてもその需要が伸びてきた。この
場合、たとえば屋根材としては、ステンレス鋼板を素地
としてこれに塗装着色した塗装ステンレス鋼板またはフ
ッ素樹脂を塗装したステンレス鋼板が主に用いられてい
る。これは、従来のトタン屋根材では塗膜の劣化により
塗装に欠陥が生じて使用不能になるという欠点を克服し
ようとするものである。この塗装用ステンレス鋼板とし
ては、主に、オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵ
Ｓ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）がその加工性の良さとい
う点から採用されてきた。
美観、耐食性、耐候性の良さが認識され、さらにその施
工技術の開発と相まって屋根材、パネル材に代表される
大型建築物外装材としてもその需要が伸びてきた。この
場合、たとえば屋根材としては、ステンレス鋼板を素地
としてこれに塗装着色した塗装ステンレス鋼板またはフ
ッ素樹脂を塗装したステンレス鋼板が主に用いられてい
る。これは、従来のトタン屋根材では塗膜の劣化により
塗装に欠陥が生じて使用不能になるという欠点を克服し
ようとするものである。この塗装用ステンレス鋼板とし
ては、主に、オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵ
Ｓ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）がその加工性の良さとい
う点から採用されてきた。
【０００４】しかしながら、上述の塗装ステンレス鋼板
またはフッ素コーティング材では、不透明な塗装材の場
合、表面に塗膜があるためステンレス鋼が本来持つ銀白
色の金属光沢による意匠性が生かせないとともに、オー
ステナイト系ステンレス鋼は高価なＮｉを多く含むため
価格が高くなり不利である。一方、透明なフッ素塗装の
場合、塗膜劣化に伴い表面の美観を損ねることが問題に
なっている。さらに、オーステナイト系ステンレス鋼の
場合、熱膨張率がフェライト系ステンレス鋼の約２倍あ
るため長尺物には不向きといえる。
またはフッ素コーティング材では、不透明な塗装材の場
合、表面に塗膜があるためステンレス鋼が本来持つ銀白
色の金属光沢による意匠性が生かせないとともに、オー
ステナイト系ステンレス鋼は高価なＮｉを多く含むため
価格が高くなり不利である。一方、透明なフッ素塗装の
場合、塗膜劣化に伴い表面の美観を損ねることが問題に
なっている。さらに、オーステナイト系ステンレス鋼の
場合、熱膨張率がフェライト系ステンレス鋼の約２倍あ
るため長尺物には不向きといえる。
【０００５】そこで建築物外装材としてフェライト系ス
テンレス鋼が注目を集めているわけであるが、フェライ
ト系ステレンス鋼を建築物外装材、特に屋根材として無
塗装などで用いる際には、長期間赤銹や海塩粒子の付着
による孔食等の腐食を生じない充分な野外耐候性・耐銹
性が必然的に要求される。また、建材用途として外装
材、例えばパネル、カーテンウォールとして用いる場
合、ロールフォーミングやプレス加工が施されるため、
加工部においても上記特性、すなわち耐候性、耐食性、
耐隙間腐食性が必要になるということはいうまでもな
い。
テンレス鋼が注目を集めているわけであるが、フェライ
ト系ステレンス鋼を建築物外装材、特に屋根材として無
塗装などで用いる際には、長期間赤銹や海塩粒子の付着
による孔食等の腐食を生じない充分な野外耐候性・耐銹
性が必然的に要求される。また、建材用途として外装
材、例えばパネル、カーテンウォールとして用いる場
合、ロールフォーミングやプレス加工が施されるため、
加工部においても上記特性、すなわち耐候性、耐食性、
耐隙間腐食性が必要になるということはいうまでもな
い。
【０００６】このようなことから従来、特開昭５５−１
３８０５８号に代表されるように、高耐候性・高耐銹性
のフェライト系ステンレス鋼としてはＣ，Ｎを極力低減
し、しかもＣｒの増量やＭｏ添加量を増大することによ
り耐食性を高めることが試みられてきた。しかしなが
ら、ただ単にＣｒの増量、Ｍｏ添加量を増大するだけで
は高合金になり、価格が高価になり経済的な面から制約
を受ける。また、硬質化に伴う成形性低下、更には靱性
添加に伴う製造性が問題となる。そこで、Ｃｒ，Ｍｏ以
外の元素添加で耐候性、耐銹性、耐隙間腐食性の向上が
期待でき、しかも素材の成形性や加工部の耐食性を損な
うことがなく、より安価な材料開発が強く望まれてい
た。
３８０５８号に代表されるように、高耐候性・高耐銹性
のフェライト系ステンレス鋼としてはＣ，Ｎを極力低減
し、しかもＣｒの増量やＭｏ添加量を増大することによ
り耐食性を高めることが試みられてきた。しかしなが
ら、ただ単にＣｒの増量、Ｍｏ添加量を増大するだけで
は高合金になり、価格が高価になり経済的な面から制約
を受ける。また、硬質化に伴う成形性低下、更には靱性
添加に伴う製造性が問題となる。そこで、Ｃｒ，Ｍｏ以
外の元素添加で耐候性、耐銹性、耐隙間腐食性の向上が
期待でき、しかも素材の成形性や加工部の耐食性を損な
うことがなく、より安価な材料開発が強く望まれてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
本発明では、Ｐの添加により耐食性の向上を狙っている
が、Ｐの添加は素材の加工性を低下させるため、加工部
の割れ、耐食性向上対策が必要となっていた。
本発明では、Ｐの添加により耐食性の向上を狙っている
が、Ｐの添加は素材の加工性を低下させるため、加工部
の割れ、耐食性向上対策が必要となっていた。
【０００８】本発明はこのような要求を満たすことを目
的とし、フェライト系ステンレス鋼にＰを０．０４％を
越え０．２％以下の範囲で添加し、さらに本発明の特徴
のひとつであるＣａおよびＡｌ添加量の適正化をはかる
ことにより非金属介在物の量、形状および分布を規制
し、従来鋼に比べ安価でしかも特に加工部の耐候性・耐
隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を提供す
ることを目的とするものである。
的とし、フェライト系ステンレス鋼にＰを０．０４％を
越え０．２％以下の範囲で添加し、さらに本発明の特徴
のひとつであるＣａおよびＡｌ添加量の適正化をはかる
ことにより非金属介在物の量、形状および分布を規制
し、従来鋼に比べ安価でしかも特に加工部の耐候性・耐
隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を提供す
ることを目的とするものである。
【０００９】すなわち、本発明は、従来、有害元素とし
て知られていたＰを靱性低下による製造性可能な領域範
囲内で積極的に添加し、また、清浄度向上、介在物形態
と分布制御を目的としたＣａおよびＡｌ添加量の適正化
を計ることにより、特に曲げ、しぼり等の加工部におけ
る耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼を提供することを目的とするものである。
て知られていたＰを靱性低下による製造性可能な領域範
囲内で積極的に添加し、また、清浄度向上、介在物形態
と分布制御を目的としたＣａおよびＡｌ添加量の適正化
を計ることにより、特に曲げ、しぼり等の加工部におけ
る耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレ
ス鋼を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】Ｃａ，Ａｌ複合添加の効
果を調べたところ下表のように非金属介在物の量、形状
および分布に大きな差が生じることを発見し、これをも
とに本発明の開発に至った。
果を調べたところ下表のように非金属介在物の量、形状
および分布に大きな差が生じることを発見し、これをも
とに本発明の開発に至った。
【００１１】すなわち、本発明は、重量％で、 Ｃ ：０．０５％以下、 Ｓｉ：１．０％以下 Ｃｒ：１１％以上２０％未満、 Ｍｎ：１．０％以下 Ｎ ：０．１０％以下、 Ｓ ：０．０３％以下 Ｃａ：５〜５０ｐｐｍ、 Ａｌ：０．５％以下 Ｐ ：０．０４％超〜０．２０％ を含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなる耐候
性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を
提供するものである。また、Ａｌ添加量についてはＡ
ｌ：０．１％以下とするのが好ましく、Ａｌ：０．０１
％以上０．１％以下とすればさらに好適である。
性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を
提供するものである。また、Ａｌ添加量についてはＡ
ｌ：０．１％以下とするのが好ましく、Ａｌ：０．０１
％以上０．１％以下とすればさらに好適である。
【００１２】さらに、本発明のステンレス鋼は下記のグ
ループ（１）〜（３）の少なくとも１種を含有していて
もよい。 （１）Ｍｏを６％以下 （２）Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：３％以下およびＣ
ｏ：３％以下から選択される少なくとも１種 （３）Ｔｉ：１．０％以下、Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：
１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以
下、Ｔａ：１．０％以下およびＢ：０．０５％以下から
選択される少なくとも１種
ループ（１）〜（３）の少なくとも１種を含有していて
もよい。 （１）Ｍｏを６％以下 （２）Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：３％以下およびＣ
ｏ：３％以下から選択される少なくとも１種 （３）Ｔｉ：１．０％以下、Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：
１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以
下、Ｔａ：１．０％以下およびＢ：０．０５％以下から
選択される少なくとも１種
【００１３】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明
のフェライト系ステンレス鋼は、従来、有害元素として
極力その含有量を減らすべく努力が払われてきたＰを積
極的に、しかも成形加工性を損ねることが無く、製造可
能な程度の範囲で添加し、さらにＣａおよびＡｌを適正
量添加することにより非金属介在物の形状と分布を制御
し、表面性状、清浄度を改善することにより、加工部の
耐候性、耐隙間腐食性を改善することを特徴とするもの
である。Ｐがステンレス鋼の耐食性に及ぼす影響につい
ては「ステンレス鋼便覧」でその含有量が０．１％以下
の完全固溶状態ではその影響はほとんどなく、Ｐの含有
量が増大すると孔食感受性が増し、その結果、耐食性を
低下させることが記載されている。従来ステンレス鋼中
のＰ添加量を極力低減することを試みた理由としては、
前述した通りＰの靱性低下に伴う製造性の劣化に原因が
あると思われる。
のフェライト系ステンレス鋼は、従来、有害元素として
極力その含有量を減らすべく努力が払われてきたＰを積
極的に、しかも成形加工性を損ねることが無く、製造可
能な程度の範囲で添加し、さらにＣａおよびＡｌを適正
量添加することにより非金属介在物の形状と分布を制御
し、表面性状、清浄度を改善することにより、加工部の
耐候性、耐隙間腐食性を改善することを特徴とするもの
である。Ｐがステンレス鋼の耐食性に及ぼす影響につい
ては「ステンレス鋼便覧」でその含有量が０．１％以下
の完全固溶状態ではその影響はほとんどなく、Ｐの含有
量が増大すると孔食感受性が増し、その結果、耐食性を
低下させることが記載されている。従来ステンレス鋼中
のＰ添加量を極力低減することを試みた理由としては、
前述した通りＰの靱性低下に伴う製造性の劣化に原因が
あると思われる。
【００１４】すなわち製造性についてはＰは偏析を起こ
しやすく熱間割れ性を高め、溶接部の亀裂感受性を助長
することが一般に知られている。このことから従来結晶
構造が体心立方構造であり、靱性がオーステナイトステ
ンレス鋼に比べ低いフェライト系ステンレス鋼にとって
Ｐは極めて有害であるとみなされ、その添加量を極力低
下する努力がなされてきた。事実ＪＩＳ ４３０等で規
定されているようにＳＵＳ４４７Ｊ１といった高Ｃｒフ
ェライト系ステンレス鋼については、Ｐの添加量は０．
０３％以下と規定されている。またその他の鋼種につい
てもＰは靱性、加工性を低下させるため０．０４％以下
との規定がある。
しやすく熱間割れ性を高め、溶接部の亀裂感受性を助長
することが一般に知られている。このことから従来結晶
構造が体心立方構造であり、靱性がオーステナイトステ
ンレス鋼に比べ低いフェライト系ステンレス鋼にとって
Ｐは極めて有害であるとみなされ、その添加量を極力低
下する努力がなされてきた。事実ＪＩＳ ４３０等で規
定されているようにＳＵＳ４４７Ｊ１といった高Ｃｒフ
ェライト系ステンレス鋼については、Ｐの添加量は０．
０３％以下と規定されている。またその他の鋼種につい
てもＰは靱性、加工性を低下させるため０．０４％以下
との規定がある。
【００１５】一方、フェライト系ステンレス鋼にＰを積
極的に添加した例としては、特開昭６０−２４８８６８
号、特開昭６１−１２８２５号、特公昭５７−３０９０
３号があるが、いずれもＰの積極的添加は２次加工性、
脱スケール性、高温特性を向上させるのみで、耐食性に
は影響を与えないとしている。
極的に添加した例としては、特開昭６０−２４８８６８
号、特開昭６１−１２８２５号、特公昭５７−３０９０
３号があるが、いずれもＰの積極的添加は２次加工性、
脱スケール性、高温特性を向上させるのみで、耐食性に
は影響を与えないとしている。
【００１６】また、例えば、建材用途としてフェライト
系ステンレス鋼をロールフォーミング加工やパネル加工
した場合など、加工部位は素材の清浄度により表面のあ
れや微小なクラックを生じ、これらが発銹起点となり、
赤銹等の発銹が生じ、耐候性が劣化する事が懸念され
る。一方、ボルト等で接合する場合、隙間が生じるため
耐隙間腐食性が必要となる。
系ステンレス鋼をロールフォーミング加工やパネル加工
した場合など、加工部位は素材の清浄度により表面のあ
れや微小なクラックを生じ、これらが発銹起点となり、
赤銹等の発銹が生じ、耐候性が劣化する事が懸念され
る。一方、ボルト等で接合する場合、隙間が生じるため
耐隙間腐食性が必要となる。
【００１７】そこで本発明ではいままで着目されていな
かったフェライト系ステンレス鋼へのＰの積極的な添加
が耐候性、耐銹性、耐隙間腐食性に及ぼす影響を系統的
に調査するとともに、ＣａおよびＡｌ添加により非金属
介在物の形と分布を制御し、清浄度と表面性状の向上を
はかり、Ｐの添加による製造性、加工性の低下を補うこ
とで、従来のＪＩＳに規格されている範囲以上にＰを積
極的に添加し、耐候性、耐隙間腐食性を向上させ、特に
曲げ加工部等のある建築物外装用素材として赤銹の発生
が少なく美観上優れた素材が提供できるという新しい知
見を得て本発明としたわけである。
かったフェライト系ステンレス鋼へのＰの積極的な添加
が耐候性、耐銹性、耐隙間腐食性に及ぼす影響を系統的
に調査するとともに、ＣａおよびＡｌ添加により非金属
介在物の形と分布を制御し、清浄度と表面性状の向上を
はかり、Ｐの添加による製造性、加工性の低下を補うこ
とで、従来のＪＩＳに規格されている範囲以上にＰを積
極的に添加し、耐候性、耐隙間腐食性を向上させ、特に
曲げ加工部等のある建築物外装用素材として赤銹の発生
が少なく美観上優れた素材が提供できるという新しい知
見を得て本発明としたわけである。
【００１８】すなわち、本発明は、重量％で、 Ｃ ：０．０５％以下、 Ｓｉ：１．０％以下 Ｃｒ：１１％以上２０％未満、 Ｍｎ：１．０％以下 Ｎ ：０．１０％以下、 Ｓ ：０．０３％以下 Ｃａ：５〜５０ｐｐｍ、 Ａｌ：０．５％以下 Ｐ ：０．０４超〜０．２０％ を含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなる耐候
性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を
提供するものである。また上記成分範囲でＡｌを０．１
％以下に限定する。なお、Ａｌの含有量は、０．１％以
下が好ましく、０．０１％〜０．１％とするのがさらに
好ましい。
性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を
提供するものである。また上記成分範囲でＡｌを０．１
％以下に限定する。なお、Ａｌの含有量は、０．１％以
下が好ましく、０．０１％〜０．１％とするのがさらに
好ましい。
【００１９】さらに、本発明のステンレス鋼は下記のグ
ループ（１）〜（３）の少なくとも１種を含有していて
もよい。 （１）Ｍｏを６％以下 （２）Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：３％以下およびＣ
ｏ：３％以下から選択される少なくとも１種 （３）Ｔｉ：１．０％以下、Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：
１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以
下、Ｔａ：１．０％以下およびＢ：０．０５％以下から
選択される少なくとも１種
ループ（１）〜（３）の少なくとも１種を含有していて
もよい。 （１）Ｍｏを６％以下 （２）Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：３％以下およびＣ
ｏ：３％以下から選択される少なくとも１種 （３）Ｔｉ：１．０％以下、Ｎｂ：１．０％以下、Ｖ：
１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以
下、Ｔａ：１．０％以下およびＢ：０．０５％以下から
選択される少なくとも１種
【００２０】Ｐ添加によるメリットとしては、この他に
同一の耐候性、耐隙間腐食性を有する素材を製造する
時、これら特性向上に有効であるＣｒ，Ｍｏといった元
素の添加量を安価なＰによって代替させるためコスト的
に安価ですむ、また従来の低Ｐ化の工程が不要もしくは
省工程化が可能なため原料費、脱Ｐにかかったコストの
削減が期待できるといったメリットも含まれる。
同一の耐候性、耐隙間腐食性を有する素材を製造する
時、これら特性向上に有効であるＣｒ，Ｍｏといった元
素の添加量を安価なＰによって代替させるためコスト的
に安価ですむ、また従来の低Ｐ化の工程が不要もしくは
省工程化が可能なため原料費、脱Ｐにかかったコストの
削減が期待できるといったメリットも含まれる。
【００２１】このようなことから本発明鋼は、産業上非
常に大きな効果を発揮することが期待される。
常に大きな効果を発揮することが期待される。
【００２２】以下に鋼組成を上述したように限定した理
由について説明する。なお、単位は重量％である。ただ
し、Ｃａのみはｐｐｍである。
由について説明する。なお、単位は重量％である。ただ
し、Ｃａのみはｐｐｍである。
【００２３】Ｃ，Ｎ Ｃ，Ｎは熱間加工性や靱性、耐銹性に大きく影響を与え
る成分元素である。本発明鋼はＰ添加により製造性が低
下するため、主に製造性、加工性の確保という観点か
ら、上限をＣについては０．０５％、Ｎについては０．
１０％とした。またこれら元素の低減効果は飽和するこ
とがなく、Ｃ，Ｎの含有量は少ない程好ましいため下限
は定めない。しかし、実際の製造という観点からみると
Ｃ≧１０ｐｐｍ、Ｎ≧２０ｐｐｍが好ましいと言える。
る成分元素である。本発明鋼はＰ添加により製造性が低
下するため、主に製造性、加工性の確保という観点か
ら、上限をＣについては０．０５％、Ｎについては０．
１０％とした。またこれら元素の低減効果は飽和するこ
とがなく、Ｃ，Ｎの含有量は少ない程好ましいため下限
は定めない。しかし、実際の製造という観点からみると
Ｃ≧１０ｐｐｍ、Ｎ≧２０ｐｐｍが好ましいと言える。
【００２４】Ｃｒ Ｃｒは本発明鋼の基本的な耐食性を決定する重量な元素
である。この含有量の増加に伴い耐食性は向上するが、
２０％越えて添加すると本発明鋼のようなＰ添加鋼にお
いて素材の加工性、特に延性が低下し、ロールフォーミ
ング加工やパネル加工が難しくなるとともに、加工部で
割れが生じやすくなるためその上限を２０％未満とし
た。一方、１１％未満だと充分な耐食性、耐候性が得ら
れないため、その下限を１１％とした。Ｃｒ量の好まし
い範囲は１５％〜１８％である。
である。この含有量の増加に伴い耐食性は向上するが、
２０％越えて添加すると本発明鋼のようなＰ添加鋼にお
いて素材の加工性、特に延性が低下し、ロールフォーミ
ング加工やパネル加工が難しくなるとともに、加工部で
割れが生じやすくなるためその上限を２０％未満とし
た。一方、１１％未満だと充分な耐食性、耐候性が得ら
れないため、その下限を１１％とした。Ｃｒ量の好まし
い範囲は１５％〜１８％である。
【００２５】Ｓｉ Ｓｉは脱酸材として添加され、特に耐酸化性向上、清浄
度の向上に有効な元素である。また耐候性、耐銹性向上
にも有効な効果が認められるが、添加量が多すぎると固
溶強化により伸びと靱性が低下するためその上限を１．
０％とした。
度の向上に有効な元素である。また耐候性、耐銹性向上
にも有効な効果が認められるが、添加量が多すぎると固
溶強化により伸びと靱性が低下するためその上限を１．
０％とした。
【００２６】Ｍｎ Ｍｎは高温度でオーステナイトを生成させる元素であ
り、高温熱処理後の冷却によりマルテンサイトを生成さ
せる元素である。製鋼工程において脱酸材として用いら
れるが１．０％を越えて添加すると熱間加工性に有害で
あるため、その上限を１．０％とした。Ｍｎ量の好まし
い範囲は０．３％以下である。
り、高温熱処理後の冷却によりマルテンサイトを生成さ
せる元素である。製鋼工程において脱酸材として用いら
れるが１．０％を越えて添加すると熱間加工性に有害で
あるため、その上限を１．０％とした。Ｍｎ量の好まし
い範囲は０．３％以下である。
【００２７】Ｓ Ｓは機械的性質、溶接性に有害な元素であるばかりでは
なく、ＭｎＳ等の介在物が発銹の起点になるため、耐候
性、耐銹性を低下させる。そのため含有量は少ない程好
ましい。特に、０．０３％を越えると耐候性、耐銹性、
耐隙間腐食性の低下が著しいので、その上限を０．０３
％とした。Ｓ量の好ましい範囲は０．００７％以下であ
る。
なく、ＭｎＳ等の介在物が発銹の起点になるため、耐候
性、耐銹性を低下させる。そのため含有量は少ない程好
ましい。特に、０．０３％を越えると耐候性、耐銹性、
耐隙間腐食性の低下が著しいので、その上限を０．０３
％とした。Ｓ量の好ましい範囲は０．００７％以下であ
る。
【００２８】Ａｌ Ａｌは脱酸効果があり脱酸材として添加される。またＡ
ｌは耐火物の侵食を促出するＭｎＯ，ＦｅＯをはじめ、
ケイ酸塩の形成を抑制するため耐火材の侵食による酸化
物系介在物が少なくなり、鋼の製造性、加工性を向上さ
せる。ただし、０．５％をこえる過剰添加はマクロ的介
在物の発生を促進するとともに介在物の散在によって加
工性が低下するため、その添加量の上限を０．５％とし
た。また、Ａｌ量の好ましい量は０．１％以下である。
さらにＡｌの効果は０．０１％未満ではあまり期待でき
ないのでその下限値としては０．０１％以上であること
が好ましい。
ｌは耐火物の侵食を促出するＭｎＯ，ＦｅＯをはじめ、
ケイ酸塩の形成を抑制するため耐火材の侵食による酸化
物系介在物が少なくなり、鋼の製造性、加工性を向上さ
せる。ただし、０．５％をこえる過剰添加はマクロ的介
在物の発生を促進するとともに介在物の散在によって加
工性が低下するため、その添加量の上限を０．５％とし
た。また、Ａｌ量の好ましい量は０．１％以下である。
さらにＡｌの効果は０．０１％未満ではあまり期待でき
ないのでその下限値としては０．０１％以上であること
が好ましい。
【００２９】Ｃａ Ｃａは本発明鋼の清浄度、表面性状を向上させ、鋼の特
性改善に寄与し、しかも非金属介在物の形と分布を調整
するうえで重要な元素である。すなわちＣａは脱酸され
た鋼の非金属介在物の型状と分布を調製する効果があ
り、介在物を連続した脆弱層を作らず延性に富んだ、い
わゆる偏晶型介在物を形成し、加工性向上に有効な元素
である。この効果は、５ｐｐｍ以上の添加で加工部の介
在物に起因した割れが減少し、しかもＰとの複合添加に
より耐候性、耐隙間腐食性向上た認められる。しかしな
がら添加量が多すぎると表面性状を劣化するとともに主
にＣａＯに起因した耐食性の低下をひきおこすため、そ
の上限を５０ｐｐｍとした。Ｃａの好ましい添加範囲は
３ｐｐｍ〜１５ｐｐｍである。
性改善に寄与し、しかも非金属介在物の形と分布を調整
するうえで重要な元素である。すなわちＣａは脱酸され
た鋼の非金属介在物の型状と分布を調製する効果があ
り、介在物を連続した脆弱層を作らず延性に富んだ、い
わゆる偏晶型介在物を形成し、加工性向上に有効な元素
である。この効果は、５ｐｐｍ以上の添加で加工部の介
在物に起因した割れが減少し、しかもＰとの複合添加に
より耐候性、耐隙間腐食性向上た認められる。しかしな
がら添加量が多すぎると表面性状を劣化するとともに主
にＣａＯに起因した耐食性の低下をひきおこすため、そ
の上限を５０ｐｐｍとした。Ｃａの好ましい添加範囲は
３ｐｐｍ〜１５ｐｐｍである。
【００３０】Ｐ Ｐは耐食性、耐候性、耐隙間腐食性向上に有効な元素で
ある。その効果は０．０４％を越えないと明確に現れな
いのでその下限を０．０４％超とした。一方、０．２％
を超えて添加すると加工性、製造性が低下するばかりで
はなく耐銹性がむしろ低下するのでその上限を０．２％
とした。Ｐ量の好ましい範囲は０．０４％超〜０．１％
である。
ある。その効果は０．０４％を越えないと明確に現れな
いのでその下限を０．０４％超とした。一方、０．２％
を超えて添加すると加工性、製造性が低下するばかりで
はなく耐銹性がむしろ低下するのでその上限を０．２％
とした。Ｐ量の好ましい範囲は０．０４％超〜０．１％
である。
【００３１】Ｍｏ Ｍｏは本発明鋼の耐食性、耐候性を著しく高める作用を
有する添加元素であり、耐銹性、耐孔食性、耐隙間腐食
性改善に対して極めて有効な元素である。またＣｒ量の
増加でその効果はさらに助長されるため是非添加すべき
元素である。しかしながらその添加量が６．０％を越え
ると靱性が低下し製造性が著しく低下することで、経済
性が悪くなるのでその添加範囲を６．０％以下と限定し
た。Ｍｏ量の好ましい範囲は２．０％以下である。
有する添加元素であり、耐銹性、耐孔食性、耐隙間腐食
性改善に対して極めて有効な元素である。またＣｒ量の
増加でその効果はさらに助長されるため是非添加すべき
元素である。しかしながらその添加量が６．０％を越え
ると靱性が低下し製造性が著しく低下することで、経済
性が悪くなるのでその添加範囲を６．０％以下と限定し
た。Ｍｏ量の好ましい範囲は２．０％以下である。
【００３２】Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ Ｎｉ，ＣｏおよびＣｕこれらの元素はいずれも耐候性、
耐食性、耐酸性、耐隙間腐食性向上に有効な元素であ
る。またＮｉ，Ｃｏについては靱性向上効果もある。但
しＣｕについては１．０％越えて添加すると熱間加工性
が劣化するとともに硬質化する。またＮｉ，Ｃｏについ
ては３．０％を越えて添加すると加工性が低下し、しか
も経済性も悪くなるため、これら元素の含有量をそれぞ
れＮｉ，Ｃｏ：３％以下、Ｃｕ：１．０％以下と定め
た。Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ量の好ましい範囲はそれぞれＮ
ｉ；１．０％以下、Ｃｏ；１．０％以下、Ｃｕ；０．６
％以下である。
耐食性、耐酸性、耐隙間腐食性向上に有効な元素であ
る。またＮｉ，Ｃｏについては靱性向上効果もある。但
しＣｕについては１．０％越えて添加すると熱間加工性
が劣化するとともに硬質化する。またＮｉ，Ｃｏについ
ては３．０％を越えて添加すると加工性が低下し、しか
も経済性も悪くなるため、これら元素の含有量をそれぞ
れＮｉ，Ｃｏ：３％以下、Ｃｕ：１．０％以下と定め
た。Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ量の好ましい範囲はそれぞれＮ
ｉ；１．０％以下、Ｃｏ；１．０％以下、Ｃｕ；０．６
％以下である。
【００３３】Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｂ Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔａ，ＷおよびＢはいずれも炭
化物および窒化物形成元素であり、耐候性、成形性向
上、溶接部の耐食性向上効果を発揮する。しかしなが
ら、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，ＴａおよびＷについては
１．０％を越え、Ｂについては、０．０５％を越えて添
加含有させるとその効果が飽和し、また加工性を損なう
ようになることから、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔａおよ
びＷについては１．０％以下、一方、Ｂはさらに２次加
工性向上に有効な元素であるが、０．０５％以上ではそ
の効果が飽和するとともに逆に加工性が低下するためそ
の範囲を０．０５％以下とした。Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚ
ｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｂ量の好ましい範囲はそれぞれＮｂ；
０．５％以下、Ｔｉ；０．３％以下、Ｖ；０．２％以
下、Ｚｒ；０．３％以下、Ｔａ；０．３％以下、Ｗ；
０．２％以下、Ｂ；０．０２％以下である。
化物および窒化物形成元素であり、耐候性、成形性向
上、溶接部の耐食性向上効果を発揮する。しかしなが
ら、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，ＴａおよびＷについては
１．０％を越え、Ｂについては、０．０５％を越えて添
加含有させるとその効果が飽和し、また加工性を損なう
ようになることから、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｔａおよ
びＷについては１．０％以下、一方、Ｂはさらに２次加
工性向上に有効な元素であるが、０．０５％以上ではそ
の効果が飽和するとともに逆に加工性が低下するためそ
の範囲を０．０５％以下とした。Ｎｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｚ
ｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｂ量の好ましい範囲はそれぞれＮｂ；
０．５％以下、Ｔｉ；０．３％以下、Ｖ；０．２％以
下、Ｚｒ；０．３％以下、Ｔａ；０．３％以下、Ｗ；
０．２％以下、Ｂ；０．０２％以下である。
【００３４】本発明の耐候性、耐隙間腐食性に優れたＰ
添加フェライト系ステンレス鋼は、加工をほどこす建築
物外装用素材（屋根材、外装用パネル等）や温水器缶体
また塗装原板などの用途に幅広く利用可能である。また
本発明鋼は上述した成分系で溶製した鋼を通常の製造工
程、すなわち溶製−熱間圧延−焼鈍−酸洗−冷間圧延−
焼鈍−（酸洗）−仕上げ圧延（調質圧延）により製造す
ることができる。
添加フェライト系ステンレス鋼は、加工をほどこす建築
物外装用素材（屋根材、外装用パネル等）や温水器缶体
また塗装原板などの用途に幅広く利用可能である。また
本発明鋼は上述した成分系で溶製した鋼を通常の製造工
程、すなわち溶製−熱間圧延−焼鈍−酸洗−冷間圧延−
焼鈍−（酸洗）−仕上げ圧延（調質圧延）により製造す
ることができる。
【００３５】さらに本発明鋼は使用される状態が熱延焼
鈍板であろうと冷延焼鈍板（２Ｄ，２Ｂ，ＢＡ，ＨＬ，
研磨仕上げ，ダル仕上げ）であろうと特にその素材をロ
ールフォーミグ等で加工した場合、その加工部の耐食
性、耐候性、耐隙間腐食性にその効果が得られる。
鈍板であろうと冷延焼鈍板（２Ｄ，２Ｂ，ＢＡ，ＨＬ，
研磨仕上げ，ダル仕上げ）であろうと特にその素材をロ
ールフォーミグ等で加工した場合、その加工部の耐食
性、耐候性、耐隙間腐食性にその効果が得られる。
【００３６】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例）表１に示す組成の３０ｋｇ小型鋼塊を真空高
周波炉で溶製し、１２５０℃、１時間加熱後４ｍｍ厚の
熱延板とした後、放冷し熱延焼鈍板とした。この板をシ
ョットブラストにかけ、さらに酸洗して表面のスケール
を除去後、０．６ｍｍ厚まで冷間圧延し、この板を９５
０℃から１１５０℃の温度範囲で３０秒間の再加熱後た
だちに放冷した。
明する。 （実施例）表１に示す組成の３０ｋｇ小型鋼塊を真空高
周波炉で溶製し、１２５０℃、１時間加熱後４ｍｍ厚の
熱延板とした後、放冷し熱延焼鈍板とした。この板をシ
ョットブラストにかけ、さらに酸洗して表面のスケール
を除去後、０．６ｍｍ厚まで冷間圧延し、この板を９５
０℃から１１５０℃の温度範囲で３０秒間の再加熱後た
だちに放冷した。
【００３７】この素材に対し、図１に示すように素材を
加工し、その後、海岸線から５０ｍの大気暴露試験（Ｊ
ＩＳ Ｚ ２３８１）を実施し、耐候性（発銹面積率）
調査を行った。なお試験方法の詳細はＪＩＳに準拠した
が、南向き３６度の角度の架台に試験片を各鋼種２枚ず
つ３年間暴露し、その平板部の発銹量を発銹面積率とし
て相対的に評価し、また、加工部やクロスカット部の発
銹の有無を調査した。表２に大気暴露試験３年後の試験
結果、すなわち１８０度曲げ部、クロスカット部の発銹
の有無、平板部の発銹面積率を、また１０％塩化第二鉄
溶液−３％食塩水中における隙間腐食発生試験結果を合
わせて示す。また図２にＣａおよびＡｌ含有の１３Ｃｒ
−０．５Ｍｏ−０．２Ｎｂ−０．０２（Ｃ＋Ｎ）鋼の腐
食面積率の経時変化に及ぼすＰの影響を示す。この図か
らＪＩＳに規格されている０．０４％以下のＰ添加鋼に
比べＰを０．０４％を越え添加した鋼種の耐候性が未添
加鋼に比べ優れている。
加工し、その後、海岸線から５０ｍの大気暴露試験（Ｊ
ＩＳ Ｚ ２３８１）を実施し、耐候性（発銹面積率）
調査を行った。なお試験方法の詳細はＪＩＳに準拠した
が、南向き３６度の角度の架台に試験片を各鋼種２枚ず
つ３年間暴露し、その平板部の発銹量を発銹面積率とし
て相対的に評価し、また、加工部やクロスカット部の発
銹の有無を調査した。表２に大気暴露試験３年後の試験
結果、すなわち１８０度曲げ部、クロスカット部の発銹
の有無、平板部の発銹面積率を、また１０％塩化第二鉄
溶液−３％食塩水中における隙間腐食発生試験結果を合
わせて示す。また図２にＣａおよびＡｌ含有の１３Ｃｒ
−０．５Ｍｏ−０．２Ｎｂ−０．０２（Ｃ＋Ｎ）鋼の腐
食面積率の経時変化に及ぼすＰの影響を示す。この図か
らＪＩＳに規格されている０．０４％以下のＰ添加鋼に
比べＰを０．０４％を越え添加した鋼種の耐候性が未添
加鋼に比べ優れている。
【００３８】図３に１８Ｃｒ−０．２Ｍｏ−０．００５
Ｃ−０．０１Ｎ−鋼の１８０°曲げ（Ｒ＝１ｍｍ）部の
孔食電位（処理法は下記の図４につき説明するのと同
じ）に及ぼすＡｌ，Ｃａの影響を示す。Ｐを０．０６〜
０．０７含有し、Ｃａを１５ｐｐｍ含んだ鋼はＣａ未添
加鋼に比べＡｌの効果が顕著であり、Ａｌ，Ｃａ複合添
加の効果があらわれている。
Ｃ−０．０１Ｎ−鋼の１８０°曲げ（Ｒ＝１ｍｍ）部の
孔食電位（処理法は下記の図４につき説明するのと同
じ）に及ぼすＡｌ，Ｃａの影響を示す。Ｐを０．０６〜
０．０７含有し、Ｃａを１５ｐｐｍ含んだ鋼はＣａ未添
加鋼に比べＡｌの効果が顕著であり、Ａｌ，Ｃａ複合添
加の効果があらわれている。
【００３９】一方、図４に鋼６および７につき０〜１８
０度まで２０度間隔で曲げ試験を行ない、その後孔食電
位を測定した結果を示す。ここで孔食電位の測定はＪＩ
ＳＧ ０５７７に準拠し、３０℃の３．５％ＮａＣｌ溶
液中で測定した。またその値は電流密度が１０μＡ／ｃ
ｍ2 に達した電位で表した。鋼６（Ｃａレス、Ａｌ：
０．０５％：比較鋼）と鋼７（Ｃａ；２３ｐｐｍ、Ａ
ｌ；０．０６％複合添加鋼：本発明鋼）の比較から曲げ
角度が大きくなるほど鋼の耐孔食性に差が生じ、Ｃａ添
加鋼の方が耐食性が良好となっている。
０度まで２０度間隔で曲げ試験を行ない、その後孔食電
位を測定した結果を示す。ここで孔食電位の測定はＪＩ
ＳＧ ０５７７に準拠し、３０℃の３．５％ＮａＣｌ溶
液中で測定した。またその値は電流密度が１０μＡ／ｃ
ｍ2 に達した電位で表した。鋼６（Ｃａレス、Ａｌ：
０．０５％：比較鋼）と鋼７（Ｃａ；２３ｐｐｍ、Ａ
ｌ；０．０６％複合添加鋼：本発明鋼）の比較から曲げ
角度が大きくなるほど鋼の耐孔食性に差が生じ、Ｃａ添
加鋼の方が耐食性が良好となっている。
【００４０】以上の結果からＪＩＳで規格されているＰ
添加範囲である０．０４％を越えるＰを添加し、さらに
ＣａおよびＡｌを添加することにより平板のみならず特
に加工部の耐食性を向上させることがわかった。
添加範囲である０．０４％を越えるＰを添加し、さらに
ＣａおよびＡｌを添加することにより平板のみならず特
に加工部の耐食性を向上させることがわかった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】
【発明の効果】このように本発明に準拠して溶製した成
分系のＣａおよびＡｌ，Ｐ複合添加フェライト系ステン
レス鋼は従来の鋼種に比べ低合金で加工部の耐候性、耐
銹性に優れしかも耐隙間腐食性に優れ、安価に製造可能
といったメリットがあり産業上有用な効果が期待され
る。
分系のＣａおよびＡｌ，Ｐ複合添加フェライト系ステン
レス鋼は従来の鋼種に比べ低合金で加工部の耐候性、耐
銹性に優れしかも耐隙間腐食性に優れ、安価に製造可能
といったメリットがあり産業上有用な効果が期待され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 試験片の形状を示す線図である。
【図２】 大気暴露試験６ヶ月および５年後の発銹面積
率に及ぼすＰ添加の影響を示すグラフである。
率に及ぼすＰ添加の影響を示すグラフである。
【図３】 １８０°曲げ部（Ｒ＝１ｍｍ）の孔食電位に
及ぼすＣａおよびＡｌの複合添加の影響を示すグラフで
ある。
及ぼすＣａおよびＡｌの複合添加の影響を示すグラフで
ある。
【図４】 孔食電位と試験片曲げ角度に及ぼすＣａおよ
びＡｌ複合添加の影響を示すグラフである。
びＡｌ複合添加の影響を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉 岡 啓 一 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 大和田 哲 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社東京本社内 (56)参考文献 特開 昭59−123745（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−158436（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−306237（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−172935（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−24364（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60
Claims (4)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ ：０．０５％以下、
Ｓｉ：１．０％以下 Ｃｒ：１１％以上２０％未満、 Ｍｎ：１．０％以下 Ｎ ：０．１０％以下、 Ｓ ：０．０３％以下 Ｃａ：５〜５０ｐｐｍ、 Ａｌ：０．５％以下 Ｐ ：０．０４％超〜０．２０％ を含有し、残部は鉄および不可避的不純物からなる耐候
性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】請求項１に記載の成分に加えてさらに、Ｍ
ｏを６％以下含有し、残部は鉄および不可避的不純物か
らなる耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステ
ンレス鋼。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の成分に加えてさ
らに、Ｃｕ：１．０％以下、Ｎｉ：３％以下およびＣ
ｏ：３％以下から選択される１種または２種以上を含有
し、残部は鉄および不可避的不純物からなる耐候性、耐
隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼。 - 【請求項４】請求項１、２および３のいずれかに記載の
成分に加えてさらに、Ｔｉ：１．０％以下、Ｎｂ：１．
０％以下、Ｖ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｚｒ
１．０％以下、Ｔａ：１．０％以下およびＢ：０．０５
％以下から選択される１種または２種以上を含有し、残
部は鉄および不可避的不純物からなる耐候性、耐隙間腐
食性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5773194A JP2880906B2 (ja) | 1993-05-19 | 1994-03-28 | 耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11740193 | 1993-05-19 | ||
| JP5-117401 | 1993-05-19 | ||
| JP5773194A JP2880906B2 (ja) | 1993-05-19 | 1994-03-28 | 耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734205A JPH0734205A (ja) | 1995-02-03 |
| JP2880906B2 true JP2880906B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=26398800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5773194A Expired - Fee Related JP2880906B2 (ja) | 1993-05-19 | 1994-03-28 | 耐候性、耐隙間腐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2880906B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8470237B2 (en) | 2006-05-09 | 2013-06-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Stainless steel excellent in corrosion resistance, ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion and formability, and ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100545087B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 크롬함유 페라이트 스테인레스강 |
| JP4606929B2 (ja) * | 2005-04-15 | 2011-01-05 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 意匠性に優れたクリヤ塗装ステンレス鋼板およびその素材の製造方法 |
| JP4651682B2 (ja) | 2008-01-28 | 2011-03-16 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐食性と加工性に優れた高純度フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
| JP4624473B2 (ja) | 2008-12-09 | 2011-02-02 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐銹性に優れた高純度フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
| JP5489759B2 (ja) | 2009-02-09 | 2014-05-14 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | ブラックスポットの生成の少ないフェライト系ステンレス鋼 |
| EP2554701B1 (en) | 2010-03-29 | 2016-06-29 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel sheet superior in surface glossiness and corrosion resistance and method for producing same |
| JP5793283B2 (ja) | 2010-08-06 | 2015-10-14 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | ブラックスポットの生成の少ないフェライト系ステンレス鋼 |
| CN104141094A (zh) * | 2014-07-26 | 2014-11-12 | 宁国市大泉机械有限公司 | 一种不锈钢铸件 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP5773194A patent/JP2880906B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8470237B2 (en) | 2006-05-09 | 2013-06-25 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Stainless steel excellent in corrosion resistance, ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion and formability, and ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0734205A (ja) | 1995-02-03 |
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