(57)【要約】【課題】  耐食性とテンパーカラーの除去性に優れるフェライト系ステンレス鋼を提供する【解決手段】  質量％でＣ：０．００１〜０．０３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．３０％、Ｍｎ：０．０５〜０．３０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：２２．０％超２８．０％以下、Ｎｉ：０．０１％以上０．３０％未満、Ｍｏ：０．２〜３．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．３０％超０．８０％以下、Ｖ：０．００１〜０．０８０％、Ｎ：０．００１〜０．０５０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、粒径１μｍ以上のＴｉＮが３０個／ｍｍ２以上の密度で、鋼表面に分布することを特徴とするフェライト系ステンレス鋼。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％でＣ：０．００１〜０．０３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．３０％、Ｍｎ：０．０５〜０．３０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：２２．０％超２８．０％以下、Ｎｉ：０．０１％以上０．３０％未満、Ｍｏ：０．２〜３．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．３０％超０．８０％以下、Ｖ：０．００１〜０．０８０％、Ｎ：０．００１〜０．０５０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、粒径１μｍ以上のＴｉＮが３０個／ｍｍ２以上の密度で、鋼表面に分布することを特徴とするフェライト系ステンレス鋼。
【請求項２】
更に、質量％で、Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％を含有し、粒径１μｍ以上のＴｉＮの表面にＮｂＮが析出していることを特徴とする、請求項１に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項３】
更に、質量％で、Ｃｕ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｂ：０．０１％以下の中から選ばれる１種以上を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載のフェライト系ステンレス鋼。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の成分組成を有する鋼を冷延焼鈍した後に、酸洗減量を０．５ｇ／ｍ２以上とする酸洗を行うことを特徴とするフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼本来の優れた耐食性を必要とするため、溶接部に生成するテンパーカラーを酸処理や電解処理によって除去して使用されている用途、例えば、電気温水器の貯湯用缶体などに使用されるフェライト系ステンレス鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気温水器の貯湯用缶体などにおいては、応力腐食割れの危険性がないことから、フェライト系ステンレス鋼が使用されている。缶体は通常、ＴＩＧ溶接によって組み立てられるが、ステンレス鋼の溶接においては、テンパーカラーと呼ばれる酸化膜の形成や溶接ビードへの窒素の侵入による鋭敏化によって、溶接部の耐食性が低下する場合がある。そのため、溶接施工時にはＡｒによるガスシールドを表裏両面から厳重に行い、テンパーカラーや鋭敏化が発生しない溶接方法が推奨される。
【０００３】
しかし、近年では、缶体構造の複雑化にともなって、ガスシールドが十分に実施できない溶接部位が増えており、そういった部位の耐食性の低下が問題となっている。
【０００４】
不十分なガスシールドによって溶接部に形成されたテンパーカラーは、電気温水器の貯湯用缶体内面などの厳しい腐食環境にさらされる用途では、酸処理や電解処理などの後処理によって除去されるのが一般的である。
【０００５】
しかし、缶体材料の高耐食性化にともなって後処理の負荷が増大している。特に熱影響部に生成するテンパーカラーの除去が困難となっている。このため、テンパーカラー除去性の向上による後処理負荷の低減が望まれている。
【０００６】
特許文献１には溶接部の鋭敏化を抑制するために、ＴｉおよびＮｂを添加し、鋭敏化の原因となるＣやＮを安定化する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２にはＣｒ＋３．３Ｍｏ≧２２．０および４Ａｌ＋Ｔｉ≦０．３２を満たすことで、溶接部の耐食性を向上させる技術が開示されている。特許文献３には、高Ｃｒ化とＮｉ、Ｃｕの添加により、バックガスシールを行わないＴＩＧ溶接により形成された裏ビード側溶接部の耐食性を向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公昭５５−２１１０２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７０２９０号公報
【特許文献３】特開２００７−３０２９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の発明では添加されたＮｂがテンパーカラーに濃縮し除去性を低下させるため、酸処理や電解処理の負荷が増大するという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献２および特許文献３に記載の発明ではテンパーカラーの耐食性が向上しているものの、ステンレス鋼本来の耐食性と比較するとテンパーカラーの除去なしでは耐食性に劣っており、水質の悪い厳しい使用環境では耐食性が不足する場合があった。これらの発明は、テンパーカラーの耐食性そのものを向上させた結果、その除去性が低下するため、溶接部の後処理を行うには適していないこととなる。
【００１１】
従来技術の抱える上記のような問題点に鑑み、本発明は、フェライト系ステンレス鋼の溶接で、ガスシールドが不十分であるために、溶接ビードの鋭敏化やテンパーカラーの形成による耐食性の低下が起こりやすい溶接条件においても、耐食性とテンパーカラーの除去性に優れる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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、上記課題を解決するために、テンパーカラーの除去性におよぼす各種添加元素の影響について鋭意研究を行った。
【００１３】
２３質量％Ｃｒ−１．０質量％Ｍｏのフェライト系ステンレス鋼を基準に、各種添加元素を変化させた冷延焼鈍板を用いて、酸洗条件を種々変更した冷延焼鈍酸洗板を用意して、これに対してＴＩＧ溶接を行い、テンパーカラーの除去性を、１０質量％リン酸溶液を用いた電解処理により評価した。その結果、以下の知見を得た。
【００１４】
（１）溶接部のテンパーカラーにＡｌ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｖが濃縮すると電解処理によるテンパーカラーの除去性が低下すること。
【００１５】
（２）１μｍ以上の粒径のＴｉＮが鋼表面に分散して存在するとテンパーカラーの除去性が向上すること。
【００１６】
（３）そのＴｉＮにＮｂＮが析出して存在するとよりテンパーカラーの除去性が向上すること。
【００１７】
（４）冷延焼鈍後の酸洗における酸洗減量を０．５ｇ／ｍ２以上とすることでテンパーカラーの除去性が向上すること。
【００１８】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下の通りである。
【００１９】
［１］  質量％でＣ：０．００１〜０．０３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．３０％、Ｍｎ：０．０５〜０．３０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：２２．０％超２８．０％以下、Ｎｉ：０．０１％以上０．３０％未満、Ｍｏ：０．２〜３．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．３０％超０．８０％以下、Ｖ：０．００１〜０．０８０％、Ｎ：０．００１〜０．０５０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、粒径１μｍ以上のＴｉＮが３０個／ｍｍ２以上の密度で、鋼表面に分布することを特徴とする溶接部の耐食性とテンパーカラーの除去性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
【００２０】
［２］  更に、質量％で、Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％を含有し、粒径１μｍ以上のＴｉＮの表面にＮｂＮが析出していることを特徴とする、前記［１］に記載の溶接部の耐食性とテンパーカラーの除去性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
【００２１】
［３］  更に、質量％で、Ｃｕ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｂ：０．０１％以下の中から選ばれる１種以上を含有することを特徴とする、前記［１］または［２］に記載の溶接部の耐食性とテンパーカラーの除去性に優れたフェライト系ステンレス鋼。
【００２２】
［４］  前記［１］乃至［３］の何れかに記載の成分組成を有する鋼を冷延焼鈍した後に、酸洗減量を０．５ｇ／ｍ２以上とする酸洗を行うことを特徴とする溶接部の耐食性とテンパーカラーの除去性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フェライト系ステンレス鋼の溶接で、ガスシールドが不十分であるために、溶接ビードの鋭敏化やがテンパーカラーの形成による耐食性の低下が起こりやすい溶接条件においても、耐食性とテンパーカラーの除去性に優れるフェライト系ステンレス鋼が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の各構成要件の限定理由について説明する。
【００２５】
１．成分組成について
本発明のフェライト系ステンレス鋼の成分組成を規定した理由を説明する。なお、成分％は全て質量％を意味する。
【００２６】
Ｃ：０．００１〜０．０３０％
Ｃは鋼に不可避的に含まれる元素である。Ｃの含有量が多いと強度が向上し、少ないと加工性が向上する。十分な強度を得るためには０．００１％以上の含有が好ましいが、０．０３０％を超えて含有すると加工性の低下が顕著となるうえ、Ｃｒ炭化物を析出して局所的なＣｒ欠乏による耐食性の低下を起こしやすくなる。特に溶接部の鋭敏化の観点からは少ないほうが望ましい。よって、Ｃ量は０．００１〜０．０３０％の範囲とする。好ましくは、０．００２〜０．０１８％の範囲である。より好ましくは０．００２〜０．０１２％の範囲である。
【００２７】
Ｓｉ：０．０３〜０．３０％
Ｓｉは脱酸に有用な元素であり、その効果は０．０３％以上の含有で得られる。しかし、溶接部のテンパーカラーに濃縮しテンパーカラーの除去性を低下させ、０．３０％を超えると除去が困難になる。よって、Ｓｉ量は０．０３〜０．３０％の範囲とする。好ましくは、０．０５〜０．１５％の範囲である。
【００２８】
Ｍｎ：０．０５〜０．３０％
Ｍｎは鋼の強度を高める効果がある。その効果は０．０５％以上の含有で得られるが、過剰の含有は腐食の起点となるＭｎＳの析出を促進し、耐食性を低下させるため、０．３０％以下の含有とする。よって、Ｍｎ量は０．０５〜０．３０％の範囲とする。好ましくは、０．０８〜０．２５％の範囲である。より好ましくは、０．０８〜０．２０％の範囲である。
【００２９】
Ｐ：０．０５％以下
Ｐは鋼に不可避的に含まれる元素であり、過剰な含有は溶接性を低下させ、粒界腐食を生じやすくさせる。よって、Ｐ量は０．０５％以下とする。好ましくは０．０３％以下である。
【００３０】
Ｓ：０．０１％以下
Ｓは鋼に不可避的に含まれる元素であるが、０．０１％超の含有はＣａＳやＭｎＳなどの水溶性硫化物の形成が促進され耐食性を低下させる。よって、Ｓ量は０．０１％以下とする。好ましくは０．００６％以下である。
【００３１】
Ｃｒ：２２．０％超２８．０％以下
Ｃｒはステンレス鋼の耐食性を確保するために最も重要な元素である。本発明では、水質の悪い腐食環境の厳しい用途を想定しているため高い耐食性が必要であり、２２．０％超のＣｒの含有が必要である。さらに、２２．０％以下では溶接による酸化で表層のＣｒが減少する溶接部やＣｒを含むＮｂＮ周辺のＣｒ欠乏領域において十分な耐食性が得られない。一方で、２８．０％を超える含有は、加工性、製造性が低下するため、２８．０％以下の含有とする。よって、Ｃｒ量は２２．０％超２８．０％以下の範囲とする。好ましくは、２２．３〜２６．０％の範囲である。より好ましくは２２．３〜２４．５％の範囲である。
【００３２】
Ｎｉ：０．０１％以上０．３０％未満
Ｎｉはステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、不動態皮膜が形成できず活性溶解が起こる腐食環境において腐食の進行を抑制する元素である。その効果は０．０１％以上の含有で得られる。しかし、０．３０％以上の含有では、加工性を低下させることに加えて、高価な元素であるためコストの増大を招く。よって、Ｎｉ量は０．０１％以上０．３０％未満の範囲である。好ましくは、０．０３〜０．２４％の範囲である。
【００３３】
Ｍｏ：０．２〜３．０％
Ｍｏは不動態皮膜の再不動態化を促進し、ステンレス鋼の耐食性を向上する元素である。２２．０％超のＣｒとともに含有することによってその効果はより顕著となる。Ｍｏによる耐食性向上効果は０．２％以上の含有で得られる。しかし、含有量が３．０％を超えると強度が増加し、圧延負荷が大きくなるため製造性が低下する。よって、Ｍｏ量は０．２〜３．０％の範囲とする。好ましくは、０．６〜２．４％の範囲である。より好ましくは０．８〜１．８％の範囲である。
【００３４】
Ａｌ：０．０１〜０．１５％
Ａｌは脱酸に有用な元素であり、その効果は０．０１％以上の含有で得られる。しかし、溶接部のテンパーカラーに濃縮しテンパーカラーの除去性を低下させ、０．１５％を超えると除去が困難になる。よって、Ａｌ量は０．０１〜０．１５％の範囲とする。好ましくは、０．０１５〜０．０８％の範囲である。より好ましくは０．０２〜０．０５％の範囲である。
【００３５】
Ｔｉ：０．３０％超０．８０％以下
ＴｉはＣ、Ｎと優先的に結合してＣｒ炭窒化物の析出による耐食性の低下を抑制する元素である。本発明では、シールドガスから侵入したＮと結合して溶接ビードの鋭敏化を抑制するために重要な元素である。さらに、鋼の表面にＴｉＮを分散させることで、テンパーカラーの除去性を向上させる元素でもある。その効果は、Ｔｉ量が０．３０％超で得られる。しかし、含有量が０．８０％を超えると加工性が低下する。よって、Ｔｉ量は０．３０超０．８０％以下の範囲である。好ましくは、０．３２〜０．６０％の範囲である。より好ましくは０．３３〜０．５０％の範囲である。
【００３６】
Ｖ：０．００１〜０．０８０％
Ｖは耐食性を向上させる元素であり、その効果は、０．００１％以上の含有で得られる。しかし、０．０８０％を超える過剰な含有は、溶接によるテンパーカラーの形成を促進するため、その除去性が低下する。よって、Ｖ量は０．００１〜０．０８０％の範囲とする。好ましくは、０．００２〜０．０６０％の範囲である。より好ましくは０．００５〜０．０４０％の範囲である。
【００３７】
Ｎ：０．００１〜０．０５０％
Ｎは、Ｃと同様に鋼に不可避的に含まれる元素であり、固溶強化により鋼の強度を上昇させる効果がある。さらに、ＴｉＮ、ＮｂＮを析出し、テンパーカラーの除去性を向上させる元素でもある。その効果は含有量が０．００１％以上で得られる。しかし、ＮｂやＴｉで安定化できないほどの多量の含有は、Ｃｒ窒化物を析出して耐食性を低下させるため、０．０５０％以下の含有とする。よって、Ｎ量は０．００１〜０．０５０％の範囲とする。好ましくは、０．００２〜０．０２５％の範囲である。より好ましくは０．００２〜０．０１８％の範囲である。
【００３８】
鋼の表面に粒径が１μｍ以上のＴｉＮの密度分布：３０個／ｍｍ２以上
テンパーカラーの除去は通常、酸処理または電解処理によって行われる。テンパーカラーはＳｉ、Ａｌ、Ｃｒといった元素の酸化物で形成されている。これらの酸化物は酸や電位に対して地鉄よりも安定で溶解しにくい。したがって、酸処理などによってテンパーカラーを除去する場合、テンパーカラー直下のＣｒ欠乏領域が溶解して、テンパーカラーを剥離する形で除去が進行する。このとき、テンパーカラーが地鉄の表面を一様に緻密に保護していると、酸や電解液がＣｒ欠乏領域まで到達せず、テンパーカラーの除去性が低下する。
【００３９】
テンパーカラーの厚さは数百ｎｍであるのが一般的である。粒径が１μｍ以上となる粗大なＴｉＮが表面に存在した場合、テンパーカラーを突き破ってＴｉＮが存在することになるため、ＴｉＮ周囲がテンパーカラーの欠陥となり、そこを通して酸や電解液が地鉄まで浸透し除去性が向上する。この除去性向上は、表面に粒径が１μｍ以上のＴｉＮが３０個／ｍｍ２以上の密度で分布することで得られる。好ましくは３５個／ｍｍ２以上〜１５０個／ｍｍ２の密度での分布とする。
【００４０】
以上が本発明のフェライト系ステンレス鋼の基本化学成分であり、残部はＦｅ及び不可避的不純物であるが、更に、Ｎｂを下記範囲で含有してもよい。
【００４１】
Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％
Ｎｂは、Ｃ、Ｎと優先的に結合してＣｒ炭窒化物の析出による耐食性の低下を抑制する元素であるが、本発明では、溶接部のテンパーカラーに濃縮し、その除去性を低下させる元素である。０．０５０％を超えて含有すると溶接部のテンパーカラーの除去性低下が顕著となる。よって、Ｎｂの含有量は０．０１０％以下とすることが好ましい。一方で、微量のＮｂを添加した場合には、ＮｂＮがＴｉＮに付着して析出する。ＮｂＮが析出する時には、Ｃｒと複合析出する（ＮｂＮのなかにＣｒが取り込まれる）ため、ＴｉＮの周囲に、耐食性には影響しない程度のわずかなＣｒ欠乏領域が形成される。
【００４２】
テンパーカラーは地鉄のＣｒ含有量が少ないほど除去しやすい。したがって、ＮｂＮが付着したＴｉＮの周囲に形成されるテンパーカラーは、地鉄のＣｒ含有量が少ないために、より除去しやすくなる。この効果はＮｂ量が０．００１％以上で得られる。よって、Ｎｂ量は０．００１〜０．０５０％の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、０．００２〜０．００８％の範囲である。
【００４３】
１μｍ以上のＴｉＮに付着してＮｂＮが析出
前記説明の通り微量のＮｂを含有することでＴｉＮ周囲のテンパーカラーがより除去しやすくなる。ＮｂＮはＴｉＮの表面を析出核として析出し、その厚さは５〜５０ｎｍが好ましい。本発明の成分範囲では、ＮｂＮにはＣｒが含まれるが、テンパーカラーの除去性を向上させるためには、ＮｂＮに含まれるＣｒとＮｂの比Ｃｒ／Ｎｂは、０．０５〜０．５０の範囲が好ましい。
【００４４】
更に、耐食性向上、加工性改善の観点からＣｕ、Ｚｒ、Ｗ、Ｂの中から選らばれる１種以上を選択元素として下記の範囲で含有してもよい。
【００４５】
Ｃｕ：１．０％以下
Ｃｕはステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、その効果を得るには０．０１％以上の含有が好ましい。しかし、過剰な含有は不動態維持電流を増加させて不動態皮膜を不安定とし、耐食性を低下させる作用がある。よって、Ｃｕを含有する場合、その量は１．０％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．６％以下である。
【００４６】
Ｚｒ：１．０％以下
ＺｒはＣ、Ｎと結合して、鋭敏化を抑制する効果がある。その効果を得るには０．０１％以上の含有が好ましい。しかし、過剰な含有は加工性を低下させるうえ、非常に高価な元素であるためコストの増大を招く。よって、Ｚｒを含有する場合、その量は１．０％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．６％以下である。さらに好ましくは０．２％以下である。
【００４７】
Ｗ：１．０％以下
ＷはＭｏと同様に耐食性を向上する効果がある。その効果を得るには０．０１％以上の含有が好ましい。しかし、過剰の含有は強度を上昇させ、製造性を低下させる。よって、Ｗを含有する場合は、その量は１．０％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．６％以下である。さらに好ましくは０．２％以下である。
【００４８】
Ｂ：０．０１％以下
Ｂは二次加工脆性を改善する元素であり、その効果を得るには、０．０００１％以上の含有が好ましい。しかし、過剰の含有は、固溶強化による延性低下を引き起こす。よってＢを含有する場合は、その量は０．０１％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．００５％以下である。さらに好ましくは０．００２％以下である。
【００４９】
２．製造方法について
次に、本発明のフェライト系ステンレス鋼の製造方法について説明する。
以下に本発明のフェライト系ステンレス鋼の好適な製造方法を述べる。
【００５０】
上記化学組成のステンレス鋼を、１１００℃〜１３００℃に加熱後、仕上温度を７００℃〜１０００℃、巻取温度を５００℃〜９００℃として熱間圧延を施し、板厚を２．０ｍｍ〜５．０ｍｍとする。こうして作製した熱間圧延鋼帯を、８００℃〜１０００℃の温度で焼鈍し酸洗を行い、次に、冷間圧延を行い、８００℃〜９００℃の温度で１ｍｉｎ以上の冷延板焼鈍を行う。ＴｉＮ周囲のＣｒ欠乏領域の回復を抑制するため、冷延板焼鈍後の冷却速度は５００℃までを５℃／ｓ以上とする。より好ましくは１０℃／ｓ以上である。
【００５１】
冷延板焼鈍後には酸洗を行い、酸洗減量で０．５ｇ／ｍ２以上、鋼板表面を両面あわせて０．０５μｍ以上除去し、鋼板表面にＴｉＮを出現させる。この酸洗によって、鋼板表面に存在するＴｉＮを３０個／ｍｍ２以上とする。酸洗方法には、硫酸酸洗、硝酸酸洗、硝弗酸酸洗などの酸浸漬、および／または、中性塩電解酸洗、硝塩酸電解酸洗などの電解酸洗が含まれる。これらの酸洗方法を組み合わせてもよい。また、酸洗以外の方法によって鋼板表面にＴｉＮを出現させてもよい。
【実施例１】
【００５２】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【００５３】
表１に示すステンレス鋼を真空溶製し、１２００℃に加熱したのち、板厚４ｍｍまで熱間圧延し、８５０〜９５０℃の範囲で焼鈍し、酸洗によりスケールを除去した。さらに、板厚０．８ｍｍまで冷間圧延し、８５０℃〜９００℃の範囲で１ｍｉｎ以上焼鈍した。焼鈍後の冷却速度は焼鈍温度から５００℃までを５〜５０℃／ｓとした。その後、硝酸１５ｍａｓｓ％−塩酸１０ｍａｓｓ％の混合酸中で電気量／面積２０〜１５０Ｃ／ｄｍ２の電解酸洗を行い、供試材とした。冷却速度、電解酸洗の電気量／面積、酸洗減量および板厚減少を表２に示す。
【００５４】
【表１】
2014084482.tif 000002
【００５５】
作製した供試材の表面をＳＥＭにより観察し、表面に存在するＴｉＮの分布密度を求めた。ＳＥＭにより供試材表面の任意の１００μｍ×１００μｍの範囲を１０視野観察し、表面の析出物を観察した。観察された析出物のうち、粒径が１μｍ以上で、立方晶に近い形状の析出物をＴｉＮとみなした。１０視野のＴｉＮの個数を数えて平均し、１ｍｍ２あたりのＴｉＮの個数を算出した。粒径の測定方法は、ＳＥＭによって観察されたＴｉＮの長径と短径をそれぞれ測定し、その平均を粒径とした。
【００５６】
ＴｉＮをより詳細に解析するため、析出物を電解抽出し、ＴＥＭによる観察を行った。ＥＤＳによる元素分析の結果、１μｍ以上の粗大なＴｉＮに付着するように５〜５０ｎｍの厚さのＮｂＮの析出が確認された。析出物の核となるＴｉＮにはほとんどＣｒが認められなかったが、ＴｉＮに付着したＮｂＮからはＣｒの存在が確認された。ＮｂＮに含まれるＣｒとＮｂの比Ｃｒ／ＮｂをＴＥＭのＥＤＳにより分析すると、いずれのＮｂＮもＣｒ／Ｎｂが０．０５〜０．５０の範囲に含まれた。
【００５７】
作製した供試材にビードオンプレートのＴＩＧ溶接を行った。溶接電流は９０Ａ、溶接速度は６０ｃｍ／ｍｉｎとした。シールドガスは、表側（トーチ側）のみ、１００％Ａｒを使用し、裏側はシールドガスを使用しなかった。シールドガスの流量は１５Ｌ／ｍｉｎとした。表側の溶接ビードの幅はおよそ４ｍｍであった。
【００５８】
作製した溶接ビードの表裏のテンパーカラーに対して、１０質量％リン酸溶液を含ませた脱脂綿を接触させ、１〜１５Ｃ／ｄｍ２の電気量／面積で電解処理を行った。電解処理後にＧＤＳにより溶接部の深さ方向の元素分布を測定した。ＳｉやＡｌなどのテンパーカラーに濃縮する元素が、表層に地鉄よりも多く認められたものをテンパーカラー残り有りと判断した。結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
2014084482.tif 000003
【００６０】
６Ｃ／ｄｍ２以下の電気量／面積でもテンパーカラー残りがなかったものを◎（合格、特に優れる）、１０Ｃ／ｄｍ２以下の電気量／面積でテンパーカラー残りがなかったものを○（合格）、１０Ｃ／ｄｍ２超の電気量／面積でもテンパーカラー残りがあったものを×（不合格）とした。酸洗減量が不十分で鋼板表面のＴｉＮの個数が３０個／ｍｍ２より少ないＮｏ．１、およびＴｉ含有量が本発明範囲より少なく鋼板表面のＴｉＮの個数が３０個／ｍｍ２より少ないＮｏ．２０と、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｖのいずれかが本発明の成分範囲よりも多いＮｏ．１８、Ｎｏ．１９、Ｎｏ．２２、Ｎｏ．２３で１０Ｃ／ｄｍ２超の電気量／面積でもテンパーカラー残りが確認された。すべての成分が本発明の成分範囲内でありＮｂＮの析出が確認されたＮｏ．１３、Ｎｏ．１６、Ｎｏ．１７、および、Ｃｒが本発明の成分範囲以下であるものの、ＮｂＮの析出が確認されたＮｏ．２１では６Ｃ／ｄｍ２の電気量／面積でテンパーカラー残りがなく、テンパーカラーの除去性がより良好であった。
【００６１】
供試材の溶接ビードを１０質量％リン酸溶液にて電解処理したのち、５０ｍｍの溶接ビードを含む試験片を採取し、８０℃の５質量％ＮａＣｌに１週間浸漬した。浸漬後に溶接部に腐食が発生した供試材を、浸漬試験による腐食有りとした。結果を表２に示す。腐食のあったものを×（不合格）、腐食のなかったものを○（合格）とした。テンパーカラー残りのあったＮｏ．１、Ｎｏ．１８、Ｎｏ．１９、Ｎｏ．２０、Ｎｏ．２２、Ｎｏ．２３ではいずれも腐食が発生し、耐食性が悪いことが確認された。Ｃｒの含有量が本発明からはずれるＮｏ．２１でも腐食が発生し、耐食性が悪いことが確認された。
本発明例であるＮｏ．２〜Ｎｏ．１７ではいずれもテンパーカラー残りがなく耐食性が良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明で得られるフェライト系ステンレス鋼は、溶接によって構造体の作製が行われ、溶接後に酸処理などによってテンパーカラーの除去が行われる用途、たとえば、電気温水器の貯湯用缶体材料などへの適用に好適である。