JP2952840B2 - 窒素含有化合物を有する耐銹性に優れたステンレス鋼 - Google Patents
窒素含有化合物を有する耐銹性に優れたステンレス鋼Info
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- JP2952840B2 JP2952840B2 JP29339391A JP29339391A JP2952840B2 JP 2952840 B2 JP2952840 B2 JP 2952840B2 JP 29339391 A JP29339391 A JP 29339391A JP 29339391 A JP29339391 A JP 29339391A JP 2952840 B2 JP2952840 B2 JP 2952840B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築、建材用の分野で
使用される各種の装飾材として適する安価で耐銹性に優
れたステンレス鋼に関する。
使用される各種の装飾材として適する安価で耐銹性に優
れたステンレス鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】高い耐候性が要求される建築物等には、
光輝焼鈍されたステンレス鋼が広く利用されている。こ
れは、光輝焼鈍されたステンレス鋼が酸洗や研磨仕上げ
等を施された材料とは異なり、光輝焼鈍によってステン
レス鋼表面に耐候性に富む特殊な酸化皮膜が形成されて
おり、この酸化皮膜によって高い耐候性を発揮するから
である。
光輝焼鈍されたステンレス鋼が広く利用されている。こ
れは、光輝焼鈍されたステンレス鋼が酸洗や研磨仕上げ
等を施された材料とは異なり、光輝焼鈍によってステン
レス鋼表面に耐候性に富む特殊な酸化皮膜が形成されて
おり、この酸化皮膜によって高い耐候性を発揮するから
である。
【０００３】ステンレス鋼の光輝焼鈍は、材料を冷間圧
延した後、Ｈ2 ガスおよびＮ2 ガスからなる雰囲気中で
焼鈍することによって厚い酸化スケールの生成を防止
し、金属光沢のある最終製品を得るためになされる。光
輝焼鈍処理の目的は、材料の冷間圧延過程で生じた残留
応力を除去すること、材質を軟化させること、および耐
候性に優れた酸化皮膜を形成することである。代表的な
ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４鋼（Ｆｅ−１８％Ｃｒ
−８％Ｎｉ鋼）に対しては、露点を−４０℃程度に制御
したアンモニア分解ガス（Ｈ2 ：７５ｖｏｌ％＋Ｎ2 ：
２５ｖｏｌ％）雰囲気中、たとえば１１５０℃といった
温度で焼鈍を施すことがなされる。雰囲気の露点を低く
することによって、厚い酸化スケールが生成することを
防止している。また、オーステナイト系ステンレス鋼の
場合、１１５０℃という焼鈍温度は、ステンレス鋼の再
結晶軟化という観点から決定されている。
延した後、Ｈ2 ガスおよびＮ2 ガスからなる雰囲気中で
焼鈍することによって厚い酸化スケールの生成を防止
し、金属光沢のある最終製品を得るためになされる。光
輝焼鈍処理の目的は、材料の冷間圧延過程で生じた残留
応力を除去すること、材質を軟化させること、および耐
候性に優れた酸化皮膜を形成することである。代表的な
ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４鋼（Ｆｅ−１８％Ｃｒ
−８％Ｎｉ鋼）に対しては、露点を−４０℃程度に制御
したアンモニア分解ガス（Ｈ2 ：７５ｖｏｌ％＋Ｎ2 ：
２５ｖｏｌ％）雰囲気中、たとえば１１５０℃といった
温度で焼鈍を施すことがなされる。雰囲気の露点を低く
することによって、厚い酸化スケールが生成することを
防止している。また、オーステナイト系ステンレス鋼の
場合、１１５０℃という焼鈍温度は、ステンレス鋼の再
結晶軟化という観点から決定されている。
【０００４】ところで、ステンレス鋼は、本来の特性で
ある優れた耐食性を有するところから建築物等の外装材
等、装飾を主たる目的とする部材として広く用いられつ
つある。このように、近年、ステンレス鋼の用途が拡大
してくるにつれて、今までにない厳しい環境下において
も使用されるケースが増加してきている。さらに、ユー
ザの耐銹性に対する要求は厳しくなってきており、ステ
ンレス鋼のより一層の高耐食性化が求められている。
ある優れた耐食性を有するところから建築物等の外装材
等、装飾を主たる目的とする部材として広く用いられつ
つある。このように、近年、ステンレス鋼の用途が拡大
してくるにつれて、今までにない厳しい環境下において
も使用されるケースが増加してきている。さらに、ユー
ザの耐銹性に対する要求は厳しくなってきており、ステ
ンレス鋼のより一層の高耐食性化が求められている。
【０００５】ＣｒやＭｏを多く合金化することによっ
て、ステンレス鋼の耐食性は向上するけれども、製造コ
ストを著しく高いものとする。安価で耐候性に富むステ
ンレス鋼の開発が、強く望まれていた。一般に、ステン
レス鋼の耐食性を改善するには、光輝焼鈍条件を変化さ
せてステンレス鋼の酸化皮膜組成および皮膜下の組成が
耐候性に優れたものとなるような条件で製造する、とい
う方法が採られる。たとえば、特開昭５４−１２６６２
４号公報には、光輝焼鈍雰囲気におけるＨ2 ガスおよび
Ｎ2 ガスの組成ならびに露点を管理することによって、
ＳＵＳ３０４鋼の表層数十μｍ内にＮを固溶させて耐食
性を向上させる焼鈍方法が開示されている。
て、ステンレス鋼の耐食性は向上するけれども、製造コ
ストを著しく高いものとする。安価で耐候性に富むステ
ンレス鋼の開発が、強く望まれていた。一般に、ステン
レス鋼の耐食性を改善するには、光輝焼鈍条件を変化さ
せてステンレス鋼の酸化皮膜組成および皮膜下の組成が
耐候性に優れたものとなるような条件で製造する、とい
う方法が採られる。たとえば、特開昭５４−１２６６２
４号公報には、光輝焼鈍雰囲気におけるＨ2 ガスおよび
Ｎ2 ガスの組成ならびに露点を管理することによって、
ＳＵＳ３０４鋼の表層数十μｍ内にＮを固溶させて耐食
性を向上させる焼鈍方法が開示されている。
【０００６】しかし、この先行技術においては、焼鈍雰
囲気の露点を比較的低く管理する必要があり、かつＨ2
とＮ2 の組成比率を通常使用されているアンモニア分解
ガス（ＡＸガス）の組成から大きく変化させる必要があ
る。これは、製造コストの大幅な上昇を招くことにな
り、好ましくない。一般に、鋼中の固溶Ｎ量のみを多く
しても、鋼の耐銹性を抜本的に改善することには繋がら
ない。鋼の耐銹性を抜本的に改善するためには、Ｍｏ等
の元素を合金化する必要があり、製造コストの上昇に繋
がる。このように、現在までのところ、安価で耐銹性に
優れるステンレス鋼は未だ開発されていない。
囲気の露点を比較的低く管理する必要があり、かつＨ2
とＮ2 の組成比率を通常使用されているアンモニア分解
ガス（ＡＸガス）の組成から大きく変化させる必要があ
る。これは、製造コストの大幅な上昇を招くことにな
り、好ましくない。一般に、鋼中の固溶Ｎ量のみを多く
しても、鋼の耐銹性を抜本的に改善することには繋がら
ない。鋼の耐銹性を抜本的に改善するためには、Ｍｏ等
の元素を合金化する必要があり、製造コストの上昇に繋
がる。このように、現在までのところ、安価で耐銹性に
優れるステンレス鋼は未だ開発されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価で耐銹
性に優れたステンレス鋼を提供することを目的としてな
された。
性に優れたステンレス鋼を提供することを目的としてな
された。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、Ｃを除いた原子％で、Ｃｒと化学結合したＮが４
％以上表面酸化膜内に窒素含有化合物として存在するこ
とを特徴とする窒素含有化合物を有する耐銹性に優れた
ステンレス鋼にある。以下、本発明を詳細に説明する。
ろは、Ｃを除いた原子％で、Ｃｒと化学結合したＮが４
％以上表面酸化膜内に窒素含有化合物として存在するこ
とを特徴とする窒素含有化合物を有する耐銹性に優れた
ステンレス鋼にある。以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明者は、ステンレス鋼の耐食性、各種
表面処理条件（特に、光輝焼鈍処理条件）、さらに処理
後の鋼の酸化皮膜性状と前記耐食性、各種処理条件の関
係を系統的に研究した結果、Ｃｒと化学結合したＮが酸
化皮膜内に窒素含有化合物として存在すると、ステンレ
ス鋼が著しく耐食性に優れること、および光輝焼鈍処理
時の雰囲気の露点と焼鈍温度を制御することによって、
Ｃｒと化学結合したＮを含む化合物が存在する酸化皮膜
を形成することができ、これによって、耐銹性に優れた
ステンレス鋼を安価に得ることができることを見出し
た。
表面処理条件（特に、光輝焼鈍処理条件）、さらに処理
後の鋼の酸化皮膜性状と前記耐食性、各種処理条件の関
係を系統的に研究した結果、Ｃｒと化学結合したＮが酸
化皮膜内に窒素含有化合物として存在すると、ステンレ
ス鋼が著しく耐食性に優れること、および光輝焼鈍処理
時の雰囲気の露点と焼鈍温度を制御することによって、
Ｃｒと化学結合したＮを含む化合物が存在する酸化皮膜
を形成することができ、これによって、耐銹性に優れた
ステンレス鋼を安価に得ることができることを見出し
た。
【００１０】先ず、本発明のステンレス鋼の耐銹性、即
ち表面に窒素含有化合物を有するステンレス鋼の耐食性
について説明する。図１（ａ）、（ｂ）に、ＳＵＳ３０
４鋼の冷間圧延材を、露点を−４５℃に制御したＨ2 ：
７５％＋Ｎ2 ：２５％の雰囲気中、１１５０℃および１
１９０℃の温度で焼鈍したときの皮膜組成をＸ線光電子
分光法によって解析した結果を示す。図１（ａ）、
（ｂ）の縦軸はＣを除いた各元素の原子％であり、横軸
はＡｒイオンによるスパッター時間であって、表面から
の深さに対応している。ステンレス鋼の場合、ほぼ１分
間のスパッター時間が１ｍｍの深さに対応する。
ち表面に窒素含有化合物を有するステンレス鋼の耐食性
について説明する。図１（ａ）、（ｂ）に、ＳＵＳ３０
４鋼の冷間圧延材を、露点を−４５℃に制御したＨ2 ：
７５％＋Ｎ2 ：２５％の雰囲気中、１１５０℃および１
１９０℃の温度で焼鈍したときの皮膜組成をＸ線光電子
分光法によって解析した結果を示す。図１（ａ）、
（ｂ）の縦軸はＣを除いた各元素の原子％であり、横軸
はＡｒイオンによるスパッター時間であって、表面から
の深さに対応している。ステンレス鋼の場合、ほぼ１分
間のスパッター時間が１ｍｍの深さに対応する。
【００１１】１１９０℃に加熱されたステンレス鋼の表
面には、１０％程度のＮが検出されているが、１１５０
℃の温度で処理したものの表面には、Ｎは極く少量しか
存在していない。このＮは、Ｏの濃度変化から推察し
て、酸化皮膜の最表層部分に存在している。このＮの存
在形態を、Ｘ線光電子スペクトルに生じる化学シフトか
ら調べた。図２に、Ｈ2 ：７５％＋Ｎ2 ：２５％、露
点：−４５℃の雰囲気中、１１９０℃、１１７０℃およ
び１１５０℃の温度で焼鈍した材料の表面をスパッター
を全く行わない表面でのＣｒとＮの光電子スペクトルを
示す。比較のために、研磨材の結果も併せて示す。図２
から明らかなように、ピークの値から酸化皮膜中に存在
するＮは、ＣｒＮ若しくはＣｒＮに化学構造が似ている
Ｃｒ、Ｎ、Ｏなどからなる窒素含有化合物の形で、Ｃｒ
と化学結合した状態で存在していることが分かる。
面には、１０％程度のＮが検出されているが、１１５０
℃の温度で処理したものの表面には、Ｎは極く少量しか
存在していない。このＮは、Ｏの濃度変化から推察し
て、酸化皮膜の最表層部分に存在している。このＮの存
在形態を、Ｘ線光電子スペクトルに生じる化学シフトか
ら調べた。図２に、Ｈ2 ：７５％＋Ｎ2 ：２５％、露
点：−４５℃の雰囲気中、１１９０℃、１１７０℃およ
び１１５０℃の温度で焼鈍した材料の表面をスパッター
を全く行わない表面でのＣｒとＮの光電子スペクトルを
示す。比較のために、研磨材の結果も併せて示す。図２
から明らかなように、ピークの値から酸化皮膜中に存在
するＮは、ＣｒＮ若しくはＣｒＮに化学構造が似ている
Ｃｒ、Ｎ、Ｏなどからなる窒素含有化合物の形で、Ｃｒ
と化学結合した状態で存在していることが分かる。
【００１２】図３に、図１（ａ）および（ｂ）に示した
ＳＵＳ３０４鋼の光輝焼鈍材２５℃、３．５％ＮａＣｌ
水溶液中での分極曲線を示す。図３に示すように、窒素
含有化合物が酸化皮膜中に検出されなかった試験条件の
材料（光輝焼鈍温度：１１５０℃）は、電流の急激な上
昇がみられ孔食が発生する。これに対し、窒素含有化合
物が酸化皮膜内に存在する処理条件の材料（光輝焼鈍温
度：１１９０℃）では孔食は発生しない。この場合の電
流密度の増加は、水の分解による酸素ガスの発生による
ものである。
ＳＵＳ３０４鋼の光輝焼鈍材２５℃、３．５％ＮａＣｌ
水溶液中での分極曲線を示す。図３に示すように、窒素
含有化合物が酸化皮膜中に検出されなかった試験条件の
材料（光輝焼鈍温度：１１５０℃）は、電流の急激な上
昇がみられ孔食が発生する。これに対し、窒素含有化合
物が酸化皮膜内に存在する処理条件の材料（光輝焼鈍温
度：１１９０℃）では孔食は発生しない。この場合の電
流密度の増加は、水の分解による酸素ガスの発生による
ものである。
【００１３】このように、そのメカニズムは必ずしも明
らかではないが、酸化皮膜中にＣｒと結合したＮが窒素
含有化合物として存在するステンレス鋼は、極めて優れ
た耐食性を示す。なお、上記酸化物皮膜中に窒素含有化
合物が検出されたステンレス鋼の断面組織観察および抽
出残渣分析を行った結果、下地金属中には窒化物は形成
されていないことが分かった。
らかではないが、酸化皮膜中にＣｒと結合したＮが窒素
含有化合物として存在するステンレス鋼は、極めて優れ
た耐食性を示す。なお、上記酸化物皮膜中に窒素含有化
合物が検出されたステンレス鋼の断面組織観察および抽
出残渣分析を行った結果、下地金属中には窒化物は形成
されていないことが分かった。
【００１４】従って、上記プロセスは、ステンレス鋼の
表面酸化物皮膜内にのみ窒素含有化合物を形成させるも
のであって、通常の窒化法などとは本質的に異なる。さ
らに、窒素含有化合物はステンレス鋼の表面酸化物皮膜
中に存在するだけで極めて優れた耐食性を示す。また、
本発明において、Ｎは、Ｃｒと化学結合した窒素含有化
合物として存在する点で、固溶Ｎを利用したステンレス
鋼の耐食性向上技術である特開昭５４−１２６６２４号
公報に開示されている技術とは本質的に異なる。
表面酸化物皮膜内にのみ窒素含有化合物を形成させるも
のであって、通常の窒化法などとは本質的に異なる。さ
らに、窒素含有化合物はステンレス鋼の表面酸化物皮膜
中に存在するだけで極めて優れた耐食性を示す。また、
本発明において、Ｎは、Ｃｒと化学結合した窒素含有化
合物として存在する点で、固溶Ｎを利用したステンレス
鋼の耐食性向上技術である特開昭５４−１２６６２４号
公報に開示されている技術とは本質的に異なる。
【００１５】本発明において対象としているステンレス
鋼は、その化学成分を特に限定されるものではない。フ
ェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス
鋼或はフェライト・オーステナイト２相ステンレス鋼等
あらゆる鋼種を対象とすることができる。本発明におい
て、Ｃｒと化学結合したＮを含む酸化皮膜を形成させる
には、露点を−３５℃以下に制御したＨ2 およびＮ2 の
混合ガスを雰囲気として１２５０℃以下にステンレス鋼
を加熱する必要がある。雰囲気の露点が−３５℃よりも
高くなると、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒが著しく酸化されて厚い
酸化皮膜が形成され、ステンレス鋼表面が変色するとい
う問題がある。
鋼は、その化学成分を特に限定されるものではない。フ
ェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス
鋼或はフェライト・オーステナイト２相ステンレス鋼等
あらゆる鋼種を対象とすることができる。本発明におい
て、Ｃｒと化学結合したＮを含む酸化皮膜を形成させる
には、露点を−３５℃以下に制御したＨ2 およびＮ2 の
混合ガスを雰囲気として１２５０℃以下にステンレス鋼
を加熱する必要がある。雰囲気の露点が−３５℃よりも
高くなると、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒが著しく酸化されて厚い
酸化皮膜が形成され、ステンレス鋼表面が変色するとい
う問題がある。
【００１６】露点を低くすることによって、酸化皮膜の
成長を抑えてステンレス鋼表面の変色を防止することが
できる。一方、ステンレス鋼の加熱温度が１２５０℃を
超えると、厚い酸化皮膜が生成してステンレス鋼表面が
変色するという問題が惹起する。ところで、ステンレス
鋼の加熱温度の適正値の下限は、鋼種毎に異なる。これ
は、ＣｒとＮが化学結合し耐食性を発揮するに足るだけ
の量の窒素含有化合物を形成するには、光輝焼鈍処理時
のＮ量と鋼のＣｒ量との関係が問題となるためである。
而して、Ｎは焼鈍雰囲気と鋼中の双方から供給され、Ｃ
ｒは鋼中のみから供給される。従って、鋼中のＮとＣｒ
の量が多いほど低温での処理が可能となる。アンモニア
分解ガス（ＡＸガス）を焼鈍雰囲気とする場合、ＳＵＳ
３０４鋼では、１１５０℃を超える加熱温度を必要とす
るが、ＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌでは９４０℃以上の加熱温度
で所望の表面性状を得ることができる。
成長を抑えてステンレス鋼表面の変色を防止することが
できる。一方、ステンレス鋼の加熱温度が１２５０℃を
超えると、厚い酸化皮膜が生成してステンレス鋼表面が
変色するという問題が惹起する。ところで、ステンレス
鋼の加熱温度の適正値の下限は、鋼種毎に異なる。これ
は、ＣｒとＮが化学結合し耐食性を発揮するに足るだけ
の量の窒素含有化合物を形成するには、光輝焼鈍処理時
のＮ量と鋼のＣｒ量との関係が問題となるためである。
而して、Ｎは焼鈍雰囲気と鋼中の双方から供給され、Ｃ
ｒは鋼中のみから供給される。従って、鋼中のＮとＣｒ
の量が多いほど低温での処理が可能となる。アンモニア
分解ガス（ＡＸガス）を焼鈍雰囲気とする場合、ＳＵＳ
３０４鋼では、１１５０℃を超える加熱温度を必要とす
るが、ＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌでは９４０℃以上の加熱温度
で所望の表面性状を得ることができる。
【００１７】また、ステンレス鋼に十分な耐食性を有せ
しめるためには、表面酸化皮膜中にＣｒと化学結合した
Ｎが、Ｃを除いた原子％で４％以上存在する必要があ
る。
しめるためには、表面酸化皮膜中にＣｒと化学結合した
Ｎが、Ｃを除いた原子％で４％以上存在する必要があ
る。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を述べる。表１に、
化学組成を示したＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ
３２９Ｊ２Ｌステンレス鋼の冷間圧延板に各種条件で光
輝焼鈍処理を施し、耐食性と処理後の酸化皮膜性状を調
べた。また、スパッタリング法によりＳＵＳ３０４ステ
ンレス鋼上に、平均１０ｎｍの厚さのＣｒＮ層を形成し
た試験片も作製し、結果を比較した。
化学組成を示したＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ
３２９Ｊ２Ｌステンレス鋼の冷間圧延板に各種条件で光
輝焼鈍処理を施し、耐食性と処理後の酸化皮膜性状を調
べた。また、スパッタリング法によりＳＵＳ３０４ステ
ンレス鋼上に、平均１０ｎｍの厚さのＣｒＮ層を形成し
た試験片も作製し、結果を比較した。
【００１９】表２に、処理条件とＸ線光電子分光法によ
り求めたＣｒと化学結合したＮの原子％（Ｃを除いて整
理した値）と３．５％ＮａＣｌ（２５℃）および１０％
ＮａＣｌ（６０℃）中で２０ｍＶ／ｍｉｎで求めた孔食
発生電位を示す。表面に、Ｃｒと化学結合したＮを４％
以上有するステンレス鋼は良好な耐孔食性を有する。ま
た、Ｎを含有したステンレス鋼であるＳＵＳ３２９Ｊ２
Ｌは、ＳＵＳ３０４に比較してより低温の処理でも窒素
含有化合物を生成する。ＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌの研磨肌で
の１０％ＮａＣｌ（６０℃）中での孔食発生電位は約２
４０ｍＶであり、Ｃｒと化学結合したＮが酸化皮膜内に
窒素含有化合物として存在するＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌは耐
孔食性が極めて良好である。さらに、スパッタリング法
により、極薄いＣｒと化学結合したＮを有する化合物層
をＳＵＳ３０４上に形成させた試験片も、極めて良い耐
食性を示す。
り求めたＣｒと化学結合したＮの原子％（Ｃを除いて整
理した値）と３．５％ＮａＣｌ（２５℃）および１０％
ＮａＣｌ（６０℃）中で２０ｍＶ／ｍｉｎで求めた孔食
発生電位を示す。表面に、Ｃｒと化学結合したＮを４％
以上有するステンレス鋼は良好な耐孔食性を有する。ま
た、Ｎを含有したステンレス鋼であるＳＵＳ３２９Ｊ２
Ｌは、ＳＵＳ３０４に比較してより低温の処理でも窒素
含有化合物を生成する。ＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌの研磨肌で
の１０％ＮａＣｌ（６０℃）中での孔食発生電位は約２
４０ｍＶであり、Ｃｒと化学結合したＮが酸化皮膜内に
窒素含有化合物として存在するＳＵＳ３２９Ｊ２Ｌは耐
孔食性が極めて良好である。さらに、スパッタリング法
により、極薄いＣｒと化学結合したＮを有する化合物層
をＳＵＳ３０４上に形成させた試験片も、極めて良い耐
食性を示す。
【００２０】図４に、ＳＵＳ３０４の場合の焼鈍温度と
孔食発生電位との関係を示す。図より、ＳＵＳ３０４の
場合には、１１５０℃を超える加熱が耐食性向上には有
効であることが分かる。また、１２７０℃で焼鈍したも
のは、表面が着色するため、表面品質が劣化するため、
この温度域での処理は不適切であることが分かる。図５
は、各種処理条件で作製した光輝焼鈍材の酸化皮膜中に
存在するＣｒと化学結合したＮの原子％（Ｃを除いて整
理した値）と３．５％ＮａＣｌ（２５℃）中での孔食発
生電位との関係を示すものである。耐食性に優れた鋼材
を得るには、Ｃｒと化学結合したＮが４％以上存在する
ことが必要であることが分かる。また、スパッタリング
によりステンレス鋼表面皮膜上にＣｒＮ層を形成するこ
とでも、高い耐食性が得られることが分かる。
孔食発生電位との関係を示す。図より、ＳＵＳ３０４の
場合には、１１５０℃を超える加熱が耐食性向上には有
効であることが分かる。また、１２７０℃で焼鈍したも
のは、表面が着色するため、表面品質が劣化するため、
この温度域での処理は不適切であることが分かる。図５
は、各種処理条件で作製した光輝焼鈍材の酸化皮膜中に
存在するＣｒと化学結合したＮの原子％（Ｃを除いて整
理した値）と３．５％ＮａＣｌ（２５℃）中での孔食発
生電位との関係を示すものである。耐食性に優れた鋼材
を得るには、Ｃｒと化学結合したＮが４％以上存在する
ことが必要であることが分かる。また、スパッタリング
によりステンレス鋼表面皮膜上にＣｒＮ層を形成するこ
とでも、高い耐食性が得られることが分かる。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明により提供される窒素含有化合物
を有する高耐食ステンレス鋼は、建築建材など屋外で使
用される構造物用として特に好適である。また、本発明
に従った窒素含有化合物を有するステンレス鋼は、安価
で大量生産に適しているので、高耐食ステンレス鋼を安
価に提供することができる。
を有する高耐食ステンレス鋼は、建築建材など屋外で使
用される構造物用として特に好適である。また、本発明
に従った窒素含有化合物を有するステンレス鋼は、安価
で大量生産に適しているので、高耐食ステンレス鋼を安
価に提供することができる。
【図１】露点−４５℃の７５％Ｈ2 と２５％Ｎ2 混合ガ
ス中で１１５０℃（ａ）と１１９０℃（ｂ）で焼鈍した
際のＳＵＳ３０４表面組成のＸ線光電子分光法による解
析結果を示すグラフである。
ス中で１１５０℃（ａ）と１１９０℃（ｂ）で焼鈍した
際のＳＵＳ３０４表面組成のＸ線光電子分光法による解
析結果を示すグラフである。
【図２】露点−４５℃の７５％Ｈ2 と２５％Ｎ2 混合ガ
ス中で１１９０℃、１１７０℃、１１５０℃で焼鈍した
ＳＵＳ３０４および研磨したＳＵＳ３０４表面のＣｒと
Ｎの光電子スペクトルを示すグラフである。
ス中で１１９０℃、１１７０℃、１１５０℃で焼鈍した
ＳＵＳ３０４および研磨したＳＵＳ３０４表面のＣｒと
Ｎの光電子スペクトルを示すグラフである。
【図３】Ｃｒと化学結合したＮが存在するＳＵＳ３０４
材とＣｒと化学結合したＮが存在しないＳＵＳ３０４材
の３．５％ＮａＣｌ（２５℃）中の分極曲線を示すグラ
フである。
材とＣｒと化学結合したＮが存在しないＳＵＳ３０４材
の３．５％ＮａＣｌ（２５℃）中の分極曲線を示すグラ
フである。
【図４】７５％Ｈ2 と２５％Ｎ2 混合ガス中でＳＵＳ３
０４の冷間圧延板を焼鈍した場合の孔食発生電位と焼鈍
温度との関係を示したグラフである。
０４の冷間圧延板を焼鈍した場合の孔食発生電位と焼鈍
温度との関係を示したグラフである。
【図５】Ｃｒと化学結合したＮの原子％と２５℃の３．
５％ＮａＣｌ中での孔食発生電位との関係を示したグラ
フである。
５％ＮａＣｌ中での孔食発生電位との関係を示したグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末広 利行 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 30/00
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃを除いた原子％で、Ｃｒと化学結合し
たＮが４％以上表面酸化膜内に窒素含有化合物として存
在することを特徴とする窒素含有化合物を有する耐銹性
に優れたステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29339391A JP2952840B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 窒素含有化合物を有する耐銹性に優れたステンレス鋼 |
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1991
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