JP3281526B2 - 抗菌性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法 - Google Patents
抗菌性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、厨房機器，電気機器，
建築材料，機械機器，化学機器等の広範囲な分野におい
て抗菌性が必要とされる用途に適したマルテンサイト系
ステンレス鋼及びその製造方法に関する。
建築材料，機械機器，化学機器等の広範囲な分野におい
て抗菌性が必要とされる用途に適したマルテンサイト系
ステンレス鋼及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】厨房機器，病院等で使用されている各種
機材や、バス，電車等の輸送機関の手摺り用パイプ等で
は、一般環境における耐食性が要求されるため、ＳＵＳ
３０４に代表されるステンレス鋼が主として使用されて
いる。しかし、黄色ブドウ球菌等による院内感染が問題
となってきている昨今、バス，電車等の不特定多数の人
間が利用する環境においても衛生面の向上が求められて
いる。これに伴って、各種機械，器具に使用される材料
としても、一般構造材としての特性に止まらず、定期的
な消毒等の感染防止を図る必要がない抗菌性等の機能を
付与したメンテナンスフリーの材料が望まれている。抗
菌性を付与した材料としては、特開平５−２２８２０２
号公報，特開平６−１０１９１号公報等で開示されてい
るように、有機皮膜やめっきによる抗菌コートが一般的
であった。
機材や、バス，電車等の輸送機関の手摺り用パイプ等で
は、一般環境における耐食性が要求されるため、ＳＵＳ
３０４に代表されるステンレス鋼が主として使用されて
いる。しかし、黄色ブドウ球菌等による院内感染が問題
となってきている昨今、バス，電車等の不特定多数の人
間が利用する環境においても衛生面の向上が求められて
いる。これに伴って、各種機械，器具に使用される材料
としても、一般構造材としての特性に止まらず、定期的
な消毒等の感染防止を図る必要がない抗菌性等の機能を
付与したメンテナンスフリーの材料が望まれている。抗
菌性を付与した材料としては、特開平５−２２８２０２
号公報，特開平６−１０１９１号公報等で開示されてい
るように、有機皮膜やめっきによる抗菌コートが一般的
であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、抗菌コート
は、皮膜の消失に応じて抗菌性が低下する欠点がある。
抗菌性が消失した有機質は、栄養源となり却って細菌や
雑菌を繁殖させる虞れもある。抗菌剤成分を混入した複
合めっきを施したものでは、めっき層の密着性が十分で
なく、加工性を低下させる欠点がある。また、皮膜の溶
解，摩耗，欠損等に起因して外観が低下すると共に、抗
菌作用が低下する場合がある。ところで、Ａｇ，Ｃｕ等
の金属元素は、有効な抗菌作用を発揮することが知られ
ている。しかし、Ａｇは、非常に高価で耐食性にも劣っ
ていることから、腐食が予想される環境に曝される用途
で使用されていない。他方、Ｃｕは比較的安価な元素で
あり抗菌成分としても有効なことから、ステンレス鋼等
の材料に添加して抗菌性を付与することが検討されてい
る。本発明者等も、Ｃｕ添加による抗菌性の改善を種々
検討し、ステンレス鋼表面のＣｕ濃度を高めることによ
って抗菌性が改善されることを見い出し、特開平８−５
３７３８号，特開平８−２２５８９５号で提案した。本
発明は、先に提案したＣｕの作用を更に高めるべく案出
されたものであり、ε−Ｃｕ等のＣｕを主体とする第２
相（以降、Ｃｕリッチ相という）を所定量析出させるこ
とにより、優れた抗菌性をマルテンサイト系ステンレス
鋼に付与することを目的とする。
は、皮膜の消失に応じて抗菌性が低下する欠点がある。
抗菌性が消失した有機質は、栄養源となり却って細菌や
雑菌を繁殖させる虞れもある。抗菌剤成分を混入した複
合めっきを施したものでは、めっき層の密着性が十分で
なく、加工性を低下させる欠点がある。また、皮膜の溶
解，摩耗，欠損等に起因して外観が低下すると共に、抗
菌作用が低下する場合がある。ところで、Ａｇ，Ｃｕ等
の金属元素は、有効な抗菌作用を発揮することが知られ
ている。しかし、Ａｇは、非常に高価で耐食性にも劣っ
ていることから、腐食が予想される環境に曝される用途
で使用されていない。他方、Ｃｕは比較的安価な元素で
あり抗菌成分としても有効なことから、ステンレス鋼等
の材料に添加して抗菌性を付与することが検討されてい
る。本発明者等も、Ｃｕ添加による抗菌性の改善を種々
検討し、ステンレス鋼表面のＣｕ濃度を高めることによ
って抗菌性が改善されることを見い出し、特開平８−５
３７３８号，特開平８−２２５８９５号で提案した。本
発明は、先に提案したＣｕの作用を更に高めるべく案出
されたものであり、ε−Ｃｕ等のＣｕを主体とする第２
相（以降、Ｃｕリッチ相という）を所定量析出させるこ
とにより、優れた抗菌性をマルテンサイト系ステンレス
鋼に付与することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のマルテンサイト
系ステンレス鋼は、その目的を達成するため、Ｃ：０．
８重量％以下，Ｓｉ：３重量％以下，Ｃｒ：１０〜２０
重量％，Ｃｕ：０．４〜５．０重量％を含み、残部が実
質的にＦｅの組成をもち、Ｃｕリッチ相がマトリックス
中に０．２体積％以上の割合で分散していることを特徴
とする。このステンレス鋼は、更にＭｏ：４重量％以下
及びＶ：１重量％以下の１種又は２種を含むことができ
る。抗菌性は、所定の組成をもつマルテンサイト系ステ
ンレス鋼の熱延板焼鈍を５００〜９００℃で均熱１時間
以上のバッチ焼鈍で行い、Ｃｕリッチ相をマトリックス
中に０．２体積％以上析出させることにより付与され
る。バッチ焼鈍後、冷間圧延し、最終焼鈍として７００
〜９００℃の連続焼鈍を行うこともできる。
系ステンレス鋼は、その目的を達成するため、Ｃ：０．
８重量％以下，Ｓｉ：３重量％以下，Ｃｒ：１０〜２０
重量％，Ｃｕ：０．４〜５．０重量％を含み、残部が実
質的にＦｅの組成をもち、Ｃｕリッチ相がマトリックス
中に０．２体積％以上の割合で分散していることを特徴
とする。このステンレス鋼は、更にＭｏ：４重量％以下
及びＶ：１重量％以下の１種又は２種を含むことができ
る。抗菌性は、所定の組成をもつマルテンサイト系ステ
ンレス鋼の熱延板焼鈍を５００〜９００℃で均熱１時間
以上のバッチ焼鈍で行い、Ｃｕリッチ相をマトリックス
中に０．２体積％以上析出させることにより付与され
る。バッチ焼鈍後、冷間圧延し、最終焼鈍として７００
〜９００℃の連続焼鈍を行うこともできる。
【０００５】
【作用】ステンレス鋼は、不動態皮膜と称されるＣｒを
主とする水酸化物で表面が覆われていることから、優れ
た耐食性を呈する。本発明者等は、有効な抗菌性を発現
するＣｕをマルテンサイト系ステンレス鋼に添加し、不
動態皮膜中に含まれるＣｕ量を測定すると共に、黄色ブ
ドウ球菌を含む液の滴下による抗菌性を調査した。その
結果、ある程度以上のＣｕを含有させたステンレス鋼
は、抗菌性を備えていることが判った。しかし、鋼中に
数％以下のＣｕを単に固溶させただけでは、抗菌性及び
その持続性が必ずしも十分ではない場合がある。そこ
で、更に検討を重ねた結果、同一のＣｕ含有量であって
も、Ｃｕの一部がε−Ｃｕ等のＣｕリッチ相として微細
に且つ均一に析出していると、使用環境においてＣｕの
溶出が容易になり、抗菌性が改善されることを知見し
た。また、加工又は使用中に表面が損耗を受けたとして
も、内部のＣｕリッチ相が新規表面に現れるため、抗菌
持続性にも優れている。
主とする水酸化物で表面が覆われていることから、優れ
た耐食性を呈する。本発明者等は、有効な抗菌性を発現
するＣｕをマルテンサイト系ステンレス鋼に添加し、不
動態皮膜中に含まれるＣｕ量を測定すると共に、黄色ブ
ドウ球菌を含む液の滴下による抗菌性を調査した。その
結果、ある程度以上のＣｕを含有させたステンレス鋼
は、抗菌性を備えていることが判った。しかし、鋼中に
数％以下のＣｕを単に固溶させただけでは、抗菌性及び
その持続性が必ずしも十分ではない場合がある。そこ
で、更に検討を重ねた結果、同一のＣｕ含有量であって
も、Ｃｕの一部がε−Ｃｕ等のＣｕリッチ相として微細
に且つ均一に析出していると、使用環境においてＣｕの
溶出が容易になり、抗菌性が改善されることを知見し
た。また、加工又は使用中に表面が損耗を受けたとして
も、内部のＣｕリッチ相が新規表面に現れるため、抗菌
持続性にも優れている。
【０００６】Ｃｕリッチ相を析出させる手段としては、
Ｃｕリッチ相が析出し易い温度領域で時効等の等温加熱
を施すこと，徐冷により析出温度域の通過時間をできる
だけ長くすること等が考えられる。そこで、種々の条件
について検討した結果、Ｃｕを含むマルテンサイト系ス
テンレス鋼の熱延板焼鈍を５００〜９００℃で均熱１時
間以上のバッチ焼鈍で行うとき、マトリックス中にＣｕ
リッチ相が０．２体積％以上の割合で析出することを見
い出した。更に、バッチ焼鈍に続いて、通常の冷間圧延
を施し、最終焼鈍として７００〜９００℃で連続焼鈍を
行っても、抗菌性が持続することを見い出した。
Ｃｕリッチ相が析出し易い温度領域で時効等の等温加熱
を施すこと，徐冷により析出温度域の通過時間をできる
だけ長くすること等が考えられる。そこで、種々の条件
について検討した結果、Ｃｕを含むマルテンサイト系ス
テンレス鋼の熱延板焼鈍を５００〜９００℃で均熱１時
間以上のバッチ焼鈍で行うとき、マトリックス中にＣｕ
リッチ相が０．２体積％以上の割合で析出することを見
い出した。更に、バッチ焼鈍に続いて、通常の冷間圧延
を施し、最終焼鈍として７００〜９００℃で連続焼鈍を
行っても、抗菌性が持続することを見い出した。
【０００７】以下、本発明オーステナイト系ステンレス
鋼に含まれる合金元素及びその含有量等について説明す
る。 Ｃ：０．８重量％以下 マルテンサイト系ステンレス鋼の焼入れ焼戻し後の強度
を上昇させる上で有効な合金元素である。また、Ｃｕリ
ッチ相の析出サイトとして有効なＣｒ炭化物を生成し、
微細なＣｕリッチ相を均一分散させる作用も呈する。し
かし、０．８重量％を超える多量のＣが含まれると、耐
食性や靭性が低下する。 Ｓｉ：３．０重量％以下 脱酸剤として有効な合金元素であり、焼戻し軟化抵抗を
増大させ、抗菌性を向上する作用も呈する。これらの効
果は３．０重量％で飽和し、それ以上添加してもＳｉの
増量に見合った性質の改善が見られない。
鋼に含まれる合金元素及びその含有量等について説明す
る。 Ｃ：０．８重量％以下 マルテンサイト系ステンレス鋼の焼入れ焼戻し後の強度
を上昇させる上で有効な合金元素である。また、Ｃｕリ
ッチ相の析出サイトとして有効なＣｒ炭化物を生成し、
微細なＣｕリッチ相を均一分散させる作用も呈する。し
かし、０．８重量％を超える多量のＣが含まれると、耐
食性や靭性が低下する。 Ｓｉ：３．０重量％以下 脱酸剤として有効な合金元素であり、焼戻し軟化抵抗を
増大させ、抗菌性を向上する作用も呈する。これらの効
果は３．０重量％で飽和し、それ以上添加してもＳｉの
増量に見合った性質の改善が見られない。
【０００８】Ｃｒ：１０〜２０重量％ マルテンサイト系ステンレス鋼の耐食性を維持するため
に必要な合金元素であり、必要な耐食性を確保する上か
ら１０重量％以上のＣｒ含有が要求される。しかし、２
０重量％を超える多量のＣｒが含まれると、焼入れ処理
後の硬さが低下し、粗大な共晶炭化物の形成に起因して
加工性，靭性が劣化する。 Ｃｕ：０．４〜５．０重量％ 及び Ｃｕリッチ相：
０．２体積％以上 本発明のステンレス鋼において最も重要な合金元素であ
り、良好な抗菌性を維持するためには０．２体積％以上
のＣｕリッチ相が析出していることが必要であり、本系
のマルテンサイト系ステンレス鋼で０．２体積％以上の
Ｃｕリッチ相を析出させるために０．４重量％以上のＣ
ｕ含有量が要求される。しかし、５．０重量％を超える
過剰のＣｕを含有させると、製造性，加工性，耐食性が
劣化する。Ｃｕリッチ相は、析出物の大きさが特に限定
されるものでないが、製品表面全体において均等に抗菌
性を発揮させるため、また研磨等が施された場合にも良
好な抗菌性を維持するためには、析出相が表面及び内部
においても適宜に分散して分布していることが好まし
い。
に必要な合金元素であり、必要な耐食性を確保する上か
ら１０重量％以上のＣｒ含有が要求される。しかし、２
０重量％を超える多量のＣｒが含まれると、焼入れ処理
後の硬さが低下し、粗大な共晶炭化物の形成に起因して
加工性，靭性が劣化する。 Ｃｕ：０．４〜５．０重量％ 及び Ｃｕリッチ相：
０．２体積％以上 本発明のステンレス鋼において最も重要な合金元素であ
り、良好な抗菌性を維持するためには０．２体積％以上
のＣｕリッチ相が析出していることが必要であり、本系
のマルテンサイト系ステンレス鋼で０．２体積％以上の
Ｃｕリッチ相を析出させるために０．４重量％以上のＣ
ｕ含有量が要求される。しかし、５．０重量％を超える
過剰のＣｕを含有させると、製造性，加工性，耐食性が
劣化する。Ｃｕリッチ相は、析出物の大きさが特に限定
されるものでないが、製品表面全体において均等に抗菌
性を発揮させるため、また研磨等が施された場合にも良
好な抗菌性を維持するためには、析出相が表面及び内部
においても適宜に分散して分布していることが好まし
い。
【０００９】Ｍｏ：４重量％以下 必要に応じて添加される合金元素であり、耐食性を向上
させる作用を呈すると共に、Ｆｅ2 Ｍｏ等の金属間化合
物として析出し、微細なＣｕリッチ相の核サイトとなり
析出を容易にする。また、Ｍｏ及びＭｏを含む化合物
は、それ自体でも抗菌性を向上させる作用を呈する。し
かし、４重量％を超える過剰のＭｏ添加は、製造性及び
加工性を劣化させる。 Ｖ：１重量％以下 析出サイトとなる炭化物を形成し、微細なＣｕリッチ相
の析出を容易にする。また、炭化物の形成により、耐摩
耗性が改善されると共に、焼戻し軟化抵抗が向上する。
しかし、過剰に添加すると、製造性，加工性が劣化す
る。そのため、Ｖを添加する場合、その上限を１重量％
に規制する。本発明マルテンサイト系ステンレス鋼は、
以上の合金元素の外に、結晶粒微細化に寄与し低温靭性
を改善する０．５重量％以下のＮｂ，１．０重量％以下
のＴｉ，０．３重量％以下のＴａ，Ｚｒ，焼戻し軟化抵
抗を向上する１．０重量％以下のＡｌ，２．０重量％以
下のＷ，強度・靭性の向上に有効な２．０重量％以下の
Ｎｉ，熱間加工性を改善する０．０１重量％以下のＢ等
の１種又は２種以上を含むことができる。
させる作用を呈すると共に、Ｆｅ2 Ｍｏ等の金属間化合
物として析出し、微細なＣｕリッチ相の核サイトとなり
析出を容易にする。また、Ｍｏ及びＭｏを含む化合物
は、それ自体でも抗菌性を向上させる作用を呈する。し
かし、４重量％を超える過剰のＭｏ添加は、製造性及び
加工性を劣化させる。 Ｖ：１重量％以下 析出サイトとなる炭化物を形成し、微細なＣｕリッチ相
の析出を容易にする。また、炭化物の形成により、耐摩
耗性が改善されると共に、焼戻し軟化抵抗が向上する。
しかし、過剰に添加すると、製造性，加工性が劣化す
る。そのため、Ｖを添加する場合、その上限を１重量％
に規制する。本発明マルテンサイト系ステンレス鋼は、
以上の合金元素の外に、結晶粒微細化に寄与し低温靭性
を改善する０．５重量％以下のＮｂ，１．０重量％以下
のＴｉ，０．３重量％以下のＴａ，Ｚｒ，焼戻し軟化抵
抗を向上する１．０重量％以下のＡｌ，２．０重量％以
下のＷ，強度・靭性の向上に有効な２．０重量％以下の
Ｎｉ，熱間加工性を改善する０．０１重量％以下のＢ等
の１種又は２種以上を含むことができる。
【００１０】焼鈍条件：本発明においては、Ｃｕリッチ
相を析出させるバッチ焼鈍を施している。焼鈍温度が低
くなるほどマトリックス中の固溶Ｃｕ量が少なくなるた
め、Ｃｕリッチ相の析出量が多くなるが、低過ぎる温度
では拡散速度が遅く、逆に析出量が減少する。種々の条
件下で焼鈍を施し、抗菌性に有効な温度条件を検討した
結果、５００〜９００℃の温度範囲が工業的に有効であ
ることを解明した。なお、焼鈍時間は、１時間以上が必
要である。熱延板焼鈍時に析出したＣｕリッチ相は、７
００〜９００℃の温度範囲で最終焼鈍すると、減少する
ことなく却って増加する。本発明は、１回冷延・１回焼
鈍を基本とするが、７００〜９００℃の温度域であれば
中間焼鈍を行うこともできる。
相を析出させるバッチ焼鈍を施している。焼鈍温度が低
くなるほどマトリックス中の固溶Ｃｕ量が少なくなるた
め、Ｃｕリッチ相の析出量が多くなるが、低過ぎる温度
では拡散速度が遅く、逆に析出量が減少する。種々の条
件下で焼鈍を施し、抗菌性に有効な温度条件を検討した
結果、５００〜９００℃の温度範囲が工業的に有効であ
ることを解明した。なお、焼鈍時間は、１時間以上が必
要である。熱延板焼鈍時に析出したＣｕリッチ相は、７
００〜９００℃の温度範囲で最終焼鈍すると、減少する
ことなく却って増加する。本発明は、１回冷延・１回焼
鈍を基本とするが、７００〜９００℃の温度域であれば
中間焼鈍を行うこともできる。
【００１１】
【実施例】表１に示した組成を持つマルテンサイト系ス
テンレス鋼を３０ｋｇ真空溶解炉で溶製し、鍛造及び熱
延後に焼鈍を施し、熱延焼鈍板を得た。熱延板焼鈍は、
５００〜９００℃で種々の均熱時間で行った。次いで、
冷間圧延により板厚１．５ｍｍの冷延焼鈍板とし、最終
焼鈍として７００〜９００℃×均熱１０分以内の連続焼
鈍を施した。なお、表１におけるＡグループはＣｕ含有
量が０．４重量％以上の本発明に従ったステンレス鋼で
あり、ＢグループはＣｕ含有量が低い比較ステンレス鋼
である。
テンレス鋼を３０ｋｇ真空溶解炉で溶製し、鍛造及び熱
延後に焼鈍を施し、熱延焼鈍板を得た。熱延板焼鈍は、
５００〜９００℃で種々の均熱時間で行った。次いで、
冷間圧延により板厚１．５ｍｍの冷延焼鈍板とし、最終
焼鈍として７００〜９００℃×均熱１０分以内の連続焼
鈍を施した。なお、表１におけるＡグループはＣｕ含有
量が０．４重量％以上の本発明に従ったステンレス鋼で
あり、ＢグループはＣｕ含有量が低い比較ステンレス鋼
である。
【００１２】
【００１３】得られた供試材を透過型電子顕微鏡で観察
し、Ｃｕリッチ相の析出量を定量した。また、各試験片
を、次の抗菌性試験に供した。Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃ
ｕｓａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１２７３２（黄色ブドウ球
菌）を普通ブイヨン培地で３５℃，１６〜２４時間振盪
培養し、培養液を用意した。培養液を滅菌リン酸緩衝液
で２０，０００倍に希釈し、菌液を調製した。５ｃｍ×
５ｃｍの試験片を＃４００研磨した表面に菌液１ｍｌを
滴下し、２５℃で２４時間保存した。保存後、試験片を
ＳＣＤＬＰ培地（日本製薬株式会社製）９ｍｌで洗い流
し、得られた液について標準寒天培地を用いた混釈平板
培養法（３５℃，２日間培養）で生菌数をカウントし
た。また、参照としてシャーレに菌液を直接滴下し、同
様に生菌数をカウントした。
し、Ｃｕリッチ相の析出量を定量した。また、各試験片
を、次の抗菌性試験に供した。Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃ
ｕｓａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１２７３２（黄色ブドウ球
菌）を普通ブイヨン培地で３５℃，１６〜２４時間振盪
培養し、培養液を用意した。培養液を滅菌リン酸緩衝液
で２０，０００倍に希釈し、菌液を調製した。５ｃｍ×
５ｃｍの試験片を＃４００研磨した表面に菌液１ｍｌを
滴下し、２５℃で２４時間保存した。保存後、試験片を
ＳＣＤＬＰ培地（日本製薬株式会社製）９ｍｌで洗い流
し、得られた液について標準寒天培地を用いた混釈平板
培養法（３５℃，２日間培養）で生菌数をカウントし
た。また、参照としてシャーレに菌液を直接滴下し、同
様に生菌数をカウントした。
【００１４】生菌が検出されなかったものを◎，参照の
生菌数と比較して９５％以上が死滅したものを○，６０
〜９５％未満の範囲で死滅したものを△，６０％未満の
死滅量であったものを×として評価した。抗菌性の評価
結果を、析出Ｃｕ量と併せて表２に示す。表２にみられ
るように、０．４重量％以上のＣｕが添加され、且つＣ
ｕリッチ相の析出量が０．２体積％以上の試験番号Ａ１
〜Ａ１１では、何れも良好な抗菌性が示されている。こ
れに対し、Ｃｕ含有量が低いＢグループの場合、熱延板
焼鈍温度が５００〜９００℃の範囲にあってもε−Ｃｕ
相の析出量が０．２体積％未満となり、抗菌性が低い値
を示している。また、Ｃｕ含有量が高くても、熱延板焼
鈍温度が５００℃未満又は９００℃を超えると、ε−Ｃ
ｕ相の析出量が０．２体積％未満になり、この場合も抗
菌性が劣っていた。
生菌数と比較して９５％以上が死滅したものを○，６０
〜９５％未満の範囲で死滅したものを△，６０％未満の
死滅量であったものを×として評価した。抗菌性の評価
結果を、析出Ｃｕ量と併せて表２に示す。表２にみられ
るように、０．４重量％以上のＣｕが添加され、且つＣ
ｕリッチ相の析出量が０．２体積％以上の試験番号Ａ１
〜Ａ１１では、何れも良好な抗菌性が示されている。こ
れに対し、Ｃｕ含有量が低いＢグループの場合、熱延板
焼鈍温度が５００〜９００℃の範囲にあってもε−Ｃｕ
相の析出量が０．２体積％未満となり、抗菌性が低い値
を示している。また、Ｃｕ含有量が高くても、熱延板焼
鈍温度が５００℃未満又は９００℃を超えると、ε−Ｃ
ｕ相の析出量が０．２体積％未満になり、この場合も抗
菌性が劣っていた。
【００１５】
【００１６】本発明に従った仕上げ焼鈍材におけるε−
Ｃｕ相の析出量と抗菌性評価との関係を表３に示す。本
発明で規定したようにＣｕが０．４重量％以上添加され
ており、しかも熱延板焼鈍を５００〜９００℃で施した
材料では、７００〜９００℃で仕上げ焼鈍するとき、ε
−Ｃｕ相が残存し、優れた抗菌性が持続することが判
る。他方、Ｃｕ含有量が低い場合では、表４に示すよう
に熱延板焼鈍温度が５００〜９００℃でもε−Ｃｕ相の
析出量が０．２体積％を下回り、仕上げ焼鈍が５００〜
９００℃の連続焼鈍であっても短時間の焼鈍であること
から抗菌性が劣っている。また、Ｃｕ含有量が高くて
も、熱延板焼鈍温度が５００℃未満又は９００℃を超え
る温度では、７００〜９００℃で仕上げ焼鈍しても短時
間の焼鈍であるため、ε−Ｃｕ相の析出量が０．２体積
％に達せず、抗菌性が劣っていた。また、ステンレス鋼
Ａ４を７５０℃で６時間熱延板焼鈍し、冷間圧延後、７
５０℃×均熱１分の最終焼鈍を施した材料をＳＥＭ−Ｅ
ＤＸで観察したところ、図１に示す金属組織をもってい
た。図１から、ε−Ｃｕ相が均一に微細分散析出してい
ることが判る。このような組織をもつステンレス鋼は、
優れた抗菌性を呈していた。
Ｃｕ相の析出量と抗菌性評価との関係を表３に示す。本
発明で規定したようにＣｕが０．４重量％以上添加され
ており、しかも熱延板焼鈍を５００〜９００℃で施した
材料では、７００〜９００℃で仕上げ焼鈍するとき、ε
−Ｃｕ相が残存し、優れた抗菌性が持続することが判
る。他方、Ｃｕ含有量が低い場合では、表４に示すよう
に熱延板焼鈍温度が５００〜９００℃でもε−Ｃｕ相の
析出量が０．２体積％を下回り、仕上げ焼鈍が５００〜
９００℃の連続焼鈍であっても短時間の焼鈍であること
から抗菌性が劣っている。また、Ｃｕ含有量が高くて
も、熱延板焼鈍温度が５００℃未満又は９００℃を超え
る温度では、７００〜９００℃で仕上げ焼鈍しても短時
間の焼鈍であるため、ε−Ｃｕ相の析出量が０．２体積
％に達せず、抗菌性が劣っていた。また、ステンレス鋼
Ａ４を７５０℃で６時間熱延板焼鈍し、冷間圧延後、７
５０℃×均熱１分の最終焼鈍を施した材料をＳＥＭ−Ｅ
ＤＸで観察したところ、図１に示す金属組織をもってい
た。図１から、ε−Ｃｕ相が均一に微細分散析出してい
ることが判る。このような組織をもつステンレス鋼は、
優れた抗菌性を呈していた。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼は、Ｃｕ含有量が０．４重量％
以上で且つＣｕリッチ相析出量が０．２体積％以上であ
ることから、無垢材でも優れた抗菌性を発揮する。この
抗菌性は、材質に由来するので、長期間にわたって持続
する。そのため、このステンレス鋼は、厨房機器，病院
等で使用される各種機材，電車，バス等の輸送機関にお
いて人体が接触する機器等の材料として、抗菌性が要求
される広範な分野において使用され、生活環境の改善が
図られる。
ンサイト系ステンレス鋼は、Ｃｕ含有量が０．４重量％
以上で且つＣｕリッチ相析出量が０．２体積％以上であ
ることから、無垢材でも優れた抗菌性を発揮する。この
抗菌性は、材質に由来するので、長期間にわたって持続
する。そのため、このステンレス鋼は、厨房機器，病院
等で使用される各種機材，電車，バス等の輸送機関にお
いて人体が接触する機器等の材料として、抗菌性が要求
される広範な分野において使用され、生活環境の改善が
図られる。
【図１】 本発明に従ったマルテンサイト系ステンレ
ス鋼板の走査型電子顕微鏡による金属組織のイメージ像
とＣｕの分析結果を示す写真
ス鋼板の走査型電子顕微鏡による金属組織のイメージ像
とＣｕの分析結果を示す写真
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 定幸 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新 製鋼株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平８−225895（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−166303（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−217444（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−70265（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−53738（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/20 C21D 8/00 C22C 38/24
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃ：０．８重量％以下，Ｓｉ：３重量％
以下，Ｃｒ：１０〜２０重量％，Ｃｕ：０．４〜５．０
重量％を含み、残部が実質的にＦｅの組成をもち、Ｃｕ
リッチ相がマトリックス中に０．２体積％以上の割合で
分散していることを特徴とする抗菌性に優れたマルテン
サイト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】 Ｍｏ：４重量％以下及びＶ：１重量％以
下の１種又は２種を更に含む組成をもつ請求項１記載の
抗菌性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の組成をもつマルテ
ンサイト系ステンレス鋼の熱延板焼鈍を５００〜９００
℃で均熱１時間以上のバッチ焼鈍で行い、Ｃｕリッチ相
をマトリックス中に０．２体積％以上析出させる抗菌性
に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のバッチ焼鈍を施した後、
冷間圧延し、最終焼鈍として７００〜９００℃の連続焼
鈍を行う抗菌性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
の製造方法。
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-
1996
- 1996-01-12 JP JP02174296A patent/JP3281526B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101587699B1 (ko) | 2013-12-24 | 2016-02-02 | 주식회사 포스코 | 마르텐사이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09195016A (ja) | 1997-07-29 |
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