(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ（質量％）＋３．３Ｍｏ（質量％）＋１６Ｎ（質量％）で示される孔食指数が、３５．０以上であって、かつ、表面のσ相面積率２．０％未満のステンレス鋼を合わせ材とする耐海水ステンレスクラッド鋼の製造方法であり、
砥石研磨およびベルト研磨のうち少なくとも１つの研磨と、酸溶液または中性塩溶液における電解処理、もしくは酸洗処理を行うことで、
ＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠して圧延方向及び圧延直角方向について測定した動摩擦係数がいずれも０．０５以下であるステンレスクラッド鋼を製造することを特徴とする耐海水ステンレスクラッド鋼の製造方法。
【請求項２】
前記合わせ材の、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１に準拠して測定した結晶粒度が６．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐海水ステンレスクラッド鋼の製造方法。
【請求項３】
前記合わせ材が、質量％で、Ｂ：０．００１０〜０．００５０％を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐海水ステンレスクラッド鋼の製造方法。
【請求項４】
合わせ材および母材の接合後に、スラブ再加熱温度を９００℃〜１１００℃として熱間圧延を行った後、前記熱間圧延後の冷却速度を０．２℃／ｓ〜２０℃／ｓとして冷却し、焼きならし処理を省略し、その後に、前記の砥石研磨およびベルト研磨のうち少なくとも１つの研磨と、前記の酸溶液または中性塩溶液における電解処理、もしくは酸洗処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の耐海水ステンレスクラッド鋼の製造方法。
【請求項５】
合わせ材および母材の接合後に、スラブ再加熱温度を９５０℃〜１１５０℃として熱間圧延を行った後、加熱温度８００℃〜１０００℃で焼きならし処理した後、前記焼きならし処理後の冷却速度を１．０℃／ｓ〜２０℃／ｓとして冷却し、その後に、前記の砥石研磨およびベルト研磨のうち少なくとも１つの研磨と、前記の酸溶液または中性塩溶液における電解処理、もしくは酸洗処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の耐海水ステンレスクラッド鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐海水ステンレスクラッド鋼に関するものであり、特に、海洋構造物や造船、海水淡水化設備に代表される各種用途で使用される耐摩耗性と耐海水孔食性に優れた耐海水ステンレスクラッド鋼に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業設備と構造物のニ−ズとしては耐久性と長寿命化およびメンテナンスフリ−が指向されており、ステンレス鋼はこれらのニ−ズに適合した材料として注目を集めている。一方で、ステンレス鋼の主原料であるＮｉやＭｏ、Ｃｒに代表される合金元素は、価格の高騰や価格の変動がある。そこで最近では、無垢のステンレス鋼にかわり、ステンレス鋼の優れた防錆性能を利用でき、かつ価格が安定し安価な経済性の高い鋼材として、ステンレスクラッド鋼が注目されている。ステンレスクラッド鋼とは、合わせ材にステンレス鋼、母材に普通鋼材と、二種類の性質の異なる金属を張り合わせた鋼材である。クラッド鋼は、異種金属を金属学的に接合させたもので、めっきとは異なり剥離する心配がなく、単一金属および合金では達し得ない新たな特性を持たせることができる。【０００３】
ステンレスクラッド鋼は、使用環境毎の目的に合った防錆性能を確保するため、使用環境毎に合わせ材であるステンレス鋼の種類を選択し、無垢材（全厚ステンレス鋼）と同等の防錆性能を確保している。このように、ステンレスクラッド鋼は、ステンレス鋼材の使用量が少なくてすみ、かつ、無垢材（全厚ステンレス鋼）と同等の防錆性能を確保できるため、経済性と機能性とを両立できる利点を有する。【０００４】
以上から、ステンレスクラッド鋼は非常に有益な機能性鋼材であると考えられており、近年、そのニ−ズが各種産業分野で益々高まっている。【０００５】
その一方で、ステンレス鋼の不動態皮膜は塩化物イオンにより破壊されやすく、その腐食形態は孔食腐食（Ｐｉｔｔｉｎｇ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）または隙間腐食（Ｃｒｅｖｉｃｅ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）の形態をとる。したがって、硫酸やふっ酸などに代表される酸中での腐食形態が全面腐食を呈するのに対し、海水中では局部腐食の起点となる耐海水孔食性が重要な指標となる。このため、海水淡水化設備、造船（ＦＰＳＯ：Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）等に代表される海洋構造物や海水と接する環境でステンレスクラッド鋼を使用する場合には、厳しい海水腐食環境に耐えうる耐海水孔食性が要求される。また、氷や流木などの漂流物の衝撃に対する耐摩耗性も要求される。【０００６】
耐海水孔食性を改善する技術として、特許文献１には、耐海水性に優れたステンレス鋼を合わせ材とし、炭素鋼を母材としたステンレスクラッド鋼管を製造する方法において、固溶化熱処理条件と母材炭素鋼との成分を規定する技術が開示されている。しかしながら、特許文献１では、ステンレスクラッド鋼管の用途（例えば、海洋構造物等）毎に求められる耐食性および耐海水孔食性を確保するため、合わせ材として使用するステンレス鋼を用途毎に選択しなければならない。すなわち、ステンレス鋼の成分のみで調整する方法が示されているに過ぎず、ステンレスクラッド鋼の場合、接合界面の健全性（接合性）に対する信頼性向上や母材と合わせ材の性能（耐食性と機械的特性）を同時に維持することを、高級鋼材や多様な品種すべてに対応することは難しい。【０００７】
特許文献２には、優れた耐海水孔食性を有する耐海水腐食性オーステナイト系ステンレス鋳鋼及び海水用ポンプを提供する技術が開示されている。具体的には、重量％で、Ｃ：０．０８ｗｔ％  以下、Ｓｉ：０．５〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．５〜２ｗｔ％、Ｐ：０．０４ｗｔ％以下、Ｓ：０．０１ｗｔ％以下、Ｎｉ：８．０〜９．５ｗｔ％、Ｃｒ：１８〜２１ｗｔ％を含むオーステナイト系ステンレス鋳鋼について、δフェライト相を６ｖｏｌ％以上にするか、あるいは、清浄度を０．１％以下にすることにより達成される技術が開示されている。しかし、特許文献２では鋼の成分および第二相の析出量を所定範囲に規定しているに過ぎず、鋼板の表面性状や耐摩耗性に関しては十分な技術が開示されていない。また、鋳鋼のため強度などの点でも不利であり、さらにそのままではクラッド鋼の原料とはなりえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１７９１３３号公報
【特許文献２】特許第３３３６８２０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】（財）沿岸技術研究センター「港湾鋼構造物  防食・補修マニュアル２００９年版ｐ．１３２」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ステンレスクラッド鋼の耐食性能は、合わせ材であるステンレス鋼の耐食性能で決まる。ステンレス鋼の耐食性を向上させるためには、ＣｒやＭｏといった希少合金元素の添加量を増やし、耐孔食性の指標である孔食指数（Pitting Index）を高くする合金設計がなされている。【００１１】
また、同一組成の合わせ材であってもクラッド鋼の場合、母材の強度・靭性とともに合わせ材の耐食性を同時に確保することが必要なため、無垢材とは異なった製造条件を選択することになる。そこで鋭敏化により深刻な耐食性低下を引き起こすσ相の析出を完全に抑止できないという問題が生じる。そこで、鋼中から析出するσ相の面積率を製造可能な範囲で、できる限り低くする必要がある。【００１２】
しかしながら、従来の製造技術では、孔食指数を上げるためには、Ｃｒ、Ｍｏなどの高価な希少合金元素の添加を増やさねばならず、σ相の面積率を下げるためには、急速加熱・加速冷却などの高度な熱処理を実施する必要があり、製造での負荷が増えて、製造性が低下するという問題が生じる。これらは何れも合わせ材のコストアップにつながる。【００１３】
また、クラッド鋼板の場合、合わせ材と母材の相性（接合性等）が製造上極めて重要である。この場合、添加元素の調整により孔食指数、すなわち耐食性を制御するのでは、高合金化が避けられず、耐食性の要求値に対応した合わせ材の種類が狭く限定され、母材の選択自由度も狭くなる。母材の選択自由度が狭いと、コストダウンが困難になったり、耐食性の要求値によっては製造不能となる場合も生じる。【００１４】
本発明は、かかる事情に鑑み、耐摩耗性および耐海水孔食性に優れた耐海水ステンレスクラッド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】
【００１５】
発明者らは、造船や海洋構造物、特に航行中の船舶の船体表面、すなわちステンレスクラッド鋼表面に流水があることに着眼し、ステンレスクラッド鋼の耐食性および製造自由度の向上ができないかを検討した。ステンレス鋼表面に流水がある場合、動摩擦係数が小さければ海塩粒子やふじつぼ等の付着物を少なくすることができ、その結果、付着物下における隙間腐食に起因したステンレス鋼の腐食を抑止し、耐食性を向上させることができる。このように動摩擦係数を制御することで、孔食指数やσ相面積率が同等であってもより高い耐食性を得ることができることを見出した。【００１６】
また、従来と同等な耐食性を実現するに際して孔食指数を比較的低くでき、σ相面積率を比較的高くできるので、耐食性要求値に対応した合わせ材の選択肢ひいては母材の選択自由度が高くなる。したがって、コストダウンや製造自由度の拡大が実現されることになる。【００１７】
さらに、船舶の場合には、摩擦抵抗が小さいと、同じ船速を出すのに小さなエネルギーですみ、燃料を節約できるという副次的な効果もある。【００１８】
なお、本発明は船舶航行中の流水に着眼してなされたものであるが、静止状態にある海洋構造物や海水淡水化設備であっても、摩擦係数が小さければ海塩粒子やふじつぼ等の付着物を少なくすることができ隙間腐食抑制に有効であるから、耐食性向上効果はあり、ひいては製造自由度拡大につながる。【００１９】
以上のように、本発明の骨子は動摩擦係数を一定値以下とするとともに、孔食指数及びσ相面積率を制御して耐摩耗性および耐海水孔食性に優れた耐海水ステンレスクラッド鋼とすることにある。【００２０】
具体的には、複数の成分（鋼組成）および複数の履歴で圧延から熱処理まで完了したステンレスクラッド鋼に対して種々な表面仕上げ処理を施し、耐海水孔食性と耐摩耗性に及ぼす鋼成分及び表面性状の検討を行った。そして、鋼の成分、動摩擦係数、耐海水孔食性に着目して検討を行ったところ、孔食指数（Pitting Index）が３５．０以上であり、かつ、表面のσ相面積率２．０％未満のステンレス鋼を合わせ材とするステンレスクラッド鋼であって、ステンレスクラッド鋼表面のＪＩＳ  Ｋ  ７１２５（１９９９）に準拠して測定される圧延（長手）方向（μＬ）および、圧延方向に対して直角方向（Ｃ）の動摩擦係数（μＣ）が、いずれも０．０５以下で海水環境において優れた耐摩耗性と耐海水孔食性が得られることを見出した。【００２１】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。【００２２】
［１］Ｃｒ（質量％）＋３．３Ｍｏ（質量％）＋１６Ｎ（質量％）で示される孔食指数（Pitting Index）が、３５．０以上であり、かつ、表面のσ相面積率２．０％未満のステンレス鋼を合わせ材とするステンレスクラッド鋼であって、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠して圧延方向及び圧延直角方向について測定した動摩擦係数がいずれも０．０５以下であることを特徴とする耐海水ステンレスクラッド鋼。【００２３】
［２］前記合わせ材の、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１に準拠して測定した結晶粒度が６．０以上であることを特徴とする前記［１］に記載の耐海水ステンレスクラッド鋼。【００２４】
［３］前記合わせ材が、質量％で、Ｂ：０．００１０〜０．００５０％を含有することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の耐海水ステンレスクラッド鋼。【００２５】
［４］前記ステンレスクラッド鋼は、スラブ再加熱温度を９００℃〜１１００℃として熱間圧延を行った後、冷却速度０．２℃／ｓ〜２０℃／ｓで冷却し、焼きならし処理を省略することにより製造されることを特徴とする前記［１］乃至［３］の何れかに記載の耐海水孔食性と耐摩耗性に優れた耐海水ステンレスクラッド鋼。【００２６】
［５］前記ステンレスクラッド鋼は、スラブ再加熱温度を９５０℃〜１１５０℃として熱間圧延を行った後、加熱温度８００〜１０００℃で焼きならし処理した後、冷却速度１．０℃／ｓ〜２０℃／ｓで冷却することにより製造されることを特徴とする前記［１］乃至［３］の何れかに記載の耐海水孔食性と耐摩耗性に優れた耐海水ステンレスクラッド鋼。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、耐海水孔食性と耐摩耗性とに優れた耐海水ステンレスクラッド鋼が得られる。したがって、海洋構造物やＦＰＳＯに代表される造船分野や、海水淡水化装置に代表される耐海水孔食性が要求される用途で、好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のステンレスクラッド鋼について説明する。
【００２９】
まず、本発明のステンレスクラッド鋼のステンレス鋼（合わせ材）について説明する。
【００３０】
本発明の合わせ材であるステンレス鋼としては、非特許文献１に記載のＣｒ（質量％）＋３．３Ｍｏ（質量％）＋１６Ｎ（質量％）で示される孔食指数が３５．０以上であることを特徴とする。海洋構造物や造船用途にステンレス鋼を無塗装で使用するためには、海水環境において十分な耐海水孔食性を有する必要がある。孔食指数が３５．０未満のステンレス鋼では、海水中、特にフジつぼなどが付着したときに生じる隙間部において、耐食性が十分ではない。このため、海水中で孔食を生じ、さらに孔食が成長する。その結果、耐海水孔食性が劣化する。このため、後述する表面の動摩擦係数を制御したとしても、十分な耐海水孔食性が得られない。本発明において、孔食指数は、３５．０以上、好ましくは３６．０以上である。また、上限値としては、５２．０以下である。
【００３１】
本発明において、ステンレス鋼の表面のσ（シグマ）相面積率は２．０％未満であることを特徴とする。σ相は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏを主成分とする金属間化合物である。Ｃｒ、Ｍｏを多く含有したステンレス鋼では、一般に６００℃〜９００℃の温度範囲で析出し、７５０℃付近で最も析出しやすいことが知られている。実際の製造工程では、スラブ加熱〜熱間圧延〜冷却〜焼きならし熱処理の過程で、上記温度範囲となった時にσ相が析出する。σ相は、母相に比べステンレス鋼の耐食性向上に寄与するＭｏ、Ｃｒ含有量が高く、σ相周囲にＭｏ、Ｃｒ欠乏相が形成される鋭敏化感受性が高くなるとともに、母相中の有効Ｍｏ、Ｃｒ量が相対的に低下する。このため、σ相は耐海水孔食性低下の原因となる。σ相は極力低減する（好ましくは析出を完全に抑制する）ことが好ましいが、不可避的に析出することがある。その場合、特に粒界に沿って析出したσ相が連続的につながり、結晶粒の欠落を引き起こすと深刻な耐食性の低下を引き起こすことになる。
【００３２】
したがって、σ相面積率を２．０％未満と規定することにより、十分な耐海水孔食性を得ることができる。本発明において、σ相面積率は好ましくは１．０％以下である。なお、本発明におけるσ相面積率とは、鋼材の表面を０．３ｍｍ切削しその後、樹脂に埋め込み表面を鏡面に研磨、王水でエッチングした後、１０００倍で５０μｍ×５０μｍの視野を５視野ＳＥＭ観察し、撮影した写真を画像処理することで求めた。
【００３３】
なお、本発明のステンレスクラッド鋼の母材としては、炭素鋼や低合金鋼を用いることができる。
【００３４】
本発明において、ステンレスクラッド鋼の表面の動摩擦係数はＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠して測定される圧延方向の動摩擦係数（μＬ）および、圧延直角方向（Ｃ）の動摩擦係数（μＣ）がいずれも０．０５以下であることを特徴とする。ステンレスクラッド鋼の表面の性状すなわち摩擦抵抗は、耐摩耗性および耐海水孔食性に大きな影響を及ぼす。例えば砕氷船において、船体と氷との間の摩擦抵抗が高いと、航行時に受ける全抵抗が大きくなり走行性能が低下する。
【００３５】
また、摩擦抵抗が高いと、海水浸漬中、海塩粒子やふじつぼなどをはじめとする付着物がステンレスクラッド鋼の表面につきやすくなり、隙間を形成しやすくなる。加えて、表面積が広がることで粒界や粒内に存在する可溶性析出部が多く表面に現れ、孔食の起点となる脆弱部が多くなる。耐海水孔食性の向上と摩擦抵抗軽減、付着物排除の点を考慮して検討した結果、ステンレス鋼の表面の動摩擦係数がＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠して測定される圧延方向（μＬ）および、圧延直角方向（Ｃ）の動摩擦係数（μＣ）がいずれも０．０５以下とすることにより、さらにより好ましくは０．０４以下とすることにより、海水に浸漬した時にステンレスクラッド鋼表面の摩擦抵抗が軽減し、耐摩耗性および耐海水孔食性が著しく向上することがわかった。
【００３６】
また、摩擦抵抗に異方性がある場合、方向によって表面の性状が異なることになる。さらに特定な方向に摩擦抵抗が大きくなり、ステンレスクラッド鋼の鋼板の方向を考慮しつつ使用しなくてはならないという実使用上の問題がある。そこで、動摩擦係数およびその異方性に着目すると、さらに、圧延方向（Ｌ）と圧延直角方向（Ｃ）の動摩擦係数の比（Ｌ／Ｃ）を、０．５０以上２．０以下にすることが好ましく、０．６０以上１．７以下にすることが更に好ましい。
【００３７】
さらに、合わせ材の組織に関しては、結晶粒が小さければ、同一体積において粒界長が長くなるため同一析出量の場合析出物が粒界に連続的に析出せずに分散し、鋭敏化を軽減する効果がある。そこでＪＩＳＧ０５５１に準拠して測定した板面における結晶粒度番号が６．０以上であることが有効である。
【００３８】
合わせ材の組成に関しては下記成分系であることが好ましいが、さらにＢを０．００１０〜０．００５０％添加することで、σ相の粒界析出を抑止する効果があり、鋭敏化の軽減に有効である。
【００３９】
なお、合わせ材の成分に関しては好ましくは下記成分範囲の鋼を用いることができる。
Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：１．５０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｐ：０．０４％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎｉ：１７．０〜２５．０％、Ｃｒ：１９．０〜２６．０％、Ｍｏ：３．０％〜６．０％、Ｎ：０．１０％〜０．３５％
なお、Ｂを添加する場合は、Ｂ量は、０．００１０％以上でσ相の粒界析出抑止効果が発揮され、０．００５０％を超えると硬質化して接合性に影響がでる。従って、Ｂ量は０．００１０〜０．００５０％の範囲とするのが好ましい。より好ましくは０．００２０〜０．００４０％の範囲である。
【００４０】
次に、本発明のステンレスクラッド鋼の製造方法について説明する。
【００４１】
本発明のステンレスクラッド鋼は、母材の片面または両面に合わせ材としてステンレス鋼が接合（クラッド）されたものである。
【００４２】
合わせ材および母材の製造方法としては、転炉、電気炉、真空溶解炉等の公知の方法で溶製すればよく、連続鋳造法あるいは造塊−分塊法により鋼素材（スラブ）とすることができる。次いで、得られた鋼素材を、通常用いられる条件で、熱間圧延、熱延板焼鈍（例えば箱焼鈍）、酸洗と順次処理して熱延板とすればよい。
【００４３】
合わせ材および母材の接合方法については、特に限定しないが、例えば、圧延法、爆着法、オーバーレイ（肉盛）などが挙げられる。
【００４４】
合わせ材および母材の接合後、熱間圧延し、次いで必要に応じて焼きならし（ならし熱処理）を行う。本発明においては、この焼きならしを省略することもできる。通常、焼きならしを行うと、耐海水孔食性低下の原因とされるσ相が析出しやすい。この焼きならしを省略することによりσ相の析出を防ぐことができる。しかしながら、焼きならしを省略すると、母材に対して十分な強度や靭性を得ることができない。そこで、本発明において、焼きならしを省略する場合、スラブ再加熱温度を９００℃〜１１００℃とし、熱間圧延後に得られる接合された合わせ材および母材は、０．２℃／ｓ以上２０℃／ｓ以下の速度で冷却することが好ましい。このような条件で熱間圧延することにより、十分な強度や靭性を得ることができるため、耐摩耗性と耐海水孔食性に優れたステンレスクラッド鋼を製造することができる。なお、他の条件としては、トータル圧下比３以上、ＣＲ率３０％以上、冷却開始温度８５０℃前後、冷却停止温度６００℃前後の条件であることが好ましい。
【００４５】
なお、本発明において、焼きならしを省略せずに行う場合は、スラブ再加熱温度を９５０℃〜１１５０℃として熱間圧延を行うことが好ましく、このとき、焼きならしの加熱温度は８００〜１０００℃が好ましい。さらに、焼きならし後に接合された合わせ材および母材を、冷却速度を１．０℃／ｓ〜２０℃／ｓで冷却させることが好ましい。焼きならしを行う場合、熱間圧延および冷却速度を上記のように制御することにより、焼きならしに起因するσ相の析出を抑制することができる。その結果、耐摩耗性と耐海水孔食性に優れたステンレスクラッド鋼を製造することができる。
【００４６】
次いで、得られるステンレスクラッド鋼の表面の動摩擦係数を０．０５以下となるように、合わせ材の表面性状を処理する。
【００４７】
具体的には、機械的な処理としての砥石研磨やベルト研磨に加え表面の介在物除去と不動態皮膜強化の観点から、ルスナ−法（２０％硫酸ナトリウム溶液や硝酸ナトリウム溶液による電解処理）、または１０〜３０％硝酸中での電解処理による化学的な処理を複合して行うことが好ましい。
【００４８】
なお、動摩擦係数０．０５以下を達成するには、次の方法でも可能である。すなわち、下記の方法で機械的な処理に加えて、必要に応じて化学的な処理を組み合わせることで表面性状を制御し、表面の特性を所定の範囲にすることができる。機械的な処理としては、通常のベルト研磨、砥石研磨などが挙げられ、これらの既存の各種表面研磨手法を組み合わせて行うことができる。これらを組み合わせることで表面の粗さを低く抑えることができる。また、表面の介在物除去と不動態皮膜強化の観点から、化学的な処理を行うことが好ましい。化学的な処理方法としては特に限定はしないが、硝酸やふっ硝酸、硫酸、塩酸中における酸洗処理またはこれら酸溶液中または中性塩溶液における電解処理（例えば、ルスナ−法：２０％硫酸ナトリウム溶液や硝酸ナトリウム）が好ましい。
【００４９】
なお、例えばステンレス鋼の表面を長手方向に対し、例えば＃８０（＃６０〜＃２４０）⇒＃２４０（＃１２０〜＃４００）で多パスのベルト研磨を行い、次いで、長手直角方向に対し、例えば＃２４０（＃１２０〜＃４００）⇒＃６００（＃４００〜＃８００）で多パスのベルト研磨をい、その後、３０％（２０〜３５％）硝酸（室温）を１Ｌ／分（２００ｍｌ〜１０Ｌ／分）で２０秒（５秒〜１０分）、ステンレス鋼の表面に噴霧し、水洗、不動態化処理を行っても所定の特性を得ることができる。
以上の工程を経ることにより、本発明の耐海水ステンレスクラッド鋼を得ることができる。なお、本発明の耐海水ステンレスクラッド鋼としては、熱延鋼板、熱延処理後に焼きならし熱処理を施した鋼板のいずれも含まれ、同様の効果が得られる。
【実施例１】
【００５０】
以下に、本発明を詳細に説明する。【００５１】
合わせ材として、表１に示す成分組成のオーステナイト系ステンレス鋼１〜１２を溶製し、鋼スラブとした。同様に、母材として、表１に示す成分組成の普通鋼Ａ、Ｂを溶製し、鋼スラブとした。次いで、これらの得られた鋼スラブを、熱間圧延、熱延板焼鈍、酸洗と順次処理して熱延板とし、ステンレスクラッド鋼の合わせ材および母材とした。【００５２】
次いで、合わせ材（板厚１５ｍｍ）と母材（板厚５５ｍｍ）を、幅１８９０ｍｍ、長さ２０６０ｍｍのスラブ寸法に組み立て、表２に示す条件で熱間圧延を行い、ステンレスクラッド鋼（合わせ材：板厚３ｍｍ、母材：板厚１１ｍｍ、幅２５００ｍｍ、長さ８０００ｍｍ）を製造した。また、製造するステンレスクラッド鋼の一部に対して、表３に示すような条件で焼きならしを行った。【００５３】
上記により得られたステンレスクラッド鋼に対して、表面が表４に示す粗さ形状になるようにベルト研磨を行った。具体的には＃８０、＃２４０、＃４００を用いてベルト研磨を行った。研磨の後、さらに従来公知の酸洗処理を行うことにより表面の粗さ低減を行った。【００５４】
【表１】
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【００５５】
【表２】
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【００５６】
【表３】
0005842993.tif 000004
【００５７】
以上により得られたステンレスクラッド鋼に対して、動摩擦係数およびσ相面積率を測定した。また、孔食電位、ＣＰＴ（臨界孔食発生温度）、ＣＣＴ（臨界隙間腐食発生温度）を測定し、耐海水孔食性を評価した。また、強度およびシャルピー衝撃試験を行い、得られるシャルピー衝撃値から靭性を評価した。孔食電位、動摩擦係数、σ相面積率、ＣＰＴ、ＣＣＴ、強度およびシャルピー衝撃値の測定方法は下記の通りである。
（１）孔食電位
試験温度を７０℃にする以外は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５７７に準拠して孔食電位を測定した。なお、本発明では電流密度が１００μＡ／ｃｍ２に到達する電位を孔食電位として表記した。本発明において、４００ｍＶ以上を合格とした。
（２）動摩擦係数
ＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠し、同一位置で圧延方向（Ｌ）と圧延直角方向（Ｃ）の２方向に対して動摩擦係数を測定した。これを５箇所で行い、圧延方向（Ｌ）と圧延直角方向（Ｃ）の各々の平均値を求め、圧延方向（Ｌ）のと圧延直角方向（Ｃ）の動摩擦係数とした。また、圧延方向（Ｌ）と圧延直角方向（Ｃ）の動摩擦係数の比を算出し、Ｌ／Ｃを求めた。
（３）ＣＰＴ（臨界孔食発生温度：Critical Pitting Temperature）
ＡＳＴＭ  Ｇ  ４８（ｍｅｔｈｏｄ  Ｅ）に準拠し、６％ＦｅＣｌ３＋１％ＨＣｌ溶液中、５℃間隔で浸漬試験を行った。試験片サイズは幅２０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×板厚２．０ｍｍである。各条件において浸漬試験を３回行い、発生した孔食腐食のうちの最大孔食腐食深さが０．０２５ｍｍに達した場合は不合格とした。３回とも最大孔食腐食深さが０．０２５ｍｍ未満の場合を合格とし、結果が合格となる最高温度をＣＰＴ（℃）とした。なお、ＣＰＴの合格値は４０℃以上、好ましくは５０℃以上である。
（４）ＣＣＴ（臨界隙間腐食発生温度:Critical Crevice Temperature）
上記ＣＰＴ（臨界孔食発生温度）と同様に、ＡＳＴＭ  Ｇ  ４８記載の方法に準拠して行った。各条件において浸漬試験を３回行い、発生した孔食腐食のうちの最大孔食腐食深さが０．０２５ｍｍに達した場合は不合格とした。３回とも最大孔食腐食深さが０．０２５ｍｍ未満の場合を合格とし、結果が合格となる最高温度をＣＣＴ（℃）とした。なお、ＣＣＴの合格値は２０℃以上、好ましくは３０℃以上である。
（５）σ相面積率
１０００倍で５０μｍ×５０μｍの視野を５箇所ＳＥＭ観察し、各々の写真を画像処理してσ相の面積率を求め、それらの平均値をσ相面積率として算出した。
（６）強度
引張試験ＪＩＳ  Ｇ  ３６０１に準拠し、引張試験を行い、強度４９０ＭＰａ以上を合格とした。
（７）シャルピー衝撃値
衝撃試験ＪＩＳ  Ｇ  ３１０６に準拠し、シャルピー衝撃試験を行い、シャルピー衝撃値を求めた。シャルピー衝撃値試験で吸収エネルギーが−４０℃で５０Ｊ以上を合格とした。【００５８】
評価結果を表４に示す。本発明例では、耐海水孔食性および耐摩耗性に優れたステンレスクラッド鋼が得られることがわかる。  【００５９】
【表４】
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【００６０】
表５に耐孔食性に及ぼす結晶粒度の影響を示す。表１記載の合わせ材Ｎｏ．６、母材Ａを用いたクラッド鋼について、スラブ再加熱温度および熱間圧延条件を種々変化させて、鋼中σ相析出量をほぼ一定とし、結晶粒径のみを変化させた。粒度番号が６．０以上でさらに優れた耐食性を得ることができる。【００６１】
【表５】
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