(57)【要約】【目的】  換気扇フード、郵便ポスト、表札など大気に晒される部位に設置される建築用部材に加工可能な美観ならびに耐食性を有し経済的なステンレス鋼を提供する。【構成】  Ｃ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｃｒ：１１．０〜２５．０％、Ｎ：０．０２０％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５０％、Ｎｂ：０．１０〜０．５０％、Ｂ：０．０１００％以下を含む鋼種が使用される。更にＭｏ：３．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ａｌ：４．０％以下の1種以上を含有し、ｒｍｉｎ値が１．３以上のフェライト系ステンレス鋼を使用することにより、成形過程での加工起因で割れを誘発することなく、長時間に渡って優れた耐食性が維持される。またクリア塗装による防食も可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％においてＣ：０．０１５%以下、Ｓｉ：０．５%以下、Ｃｒ：１１．０〜２５．０%、Ｎ：０.０２０％以下、Ｔｉ：０.０５〜０．５０％、Ｎｂ：０.１０〜０．５０％、Ｂ：０．０１００％以下であり、ｒｍｉｎ値が１．３以上であるフェライト系ステンレス鋼からなることを特徴とする建築用部材。
【請求項２】
更にＭｏ：３．０％以下を含有することを特徴とする請求項１に記載の建築用部材。
【請求項３】
更にＮｉ：２．０％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ａｌ：４．０％以下の1種以上を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の建築用部材。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のフェライト系ステンレス鋼にクリア塗装が施されていることを特徴とする建築用部材
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は換気扇フード、郵便ポスト、表札など大気に晒される部位に設置されるステンレス鋼製の建築用部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の建築構造物の高級化志向により、従来、プラスチック、木製あるいは塗装鋼材などが用いられていた建築部材において、金属光沢を有するステンレス鋼が用いられるケースが増えてきた。主に多様されるステンレス鋼としてはＳＵＳ３０４が主流である。
ＳＵＳ３０４の特徴としてはオーステナイト系ステンレス鋼であるために、フェライト系ステンレス鋼と比較すると曲げや絞り加工が容易であることが挙げられる。その反面、高価なNiを含有するため、原料費の上昇によっては素材価格が高騰し、経済的でない。また、オーステナイト系ステンレス鋼は加工により応力が付加された部分に海塩粒子が付着し、夏場などに温度が上昇すると腐食により応力腐食割れを発生する場合がある。割れの発生は構造物として機能を損なう可能性があり、致命的となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年の建築部材の形状の多様化の影響で、素材にはより厳しい加工がなされるため、これらの建築用部材に対して安価なフェライト系ステンレス鋼を用いる場合、鋼種によっては曲げ、絞り加工で所望の形状を得ることは困難であった。
そこで、本発明では、これらの問題を解消すべく案出されたものであり、建築構造物用材料として絞り、曲げ加工が容易でかつ応力腐食割れが生じることのない安価な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】
【０００４】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、基材の材質が特定されたステンレス鋼を使用することにより、複雑な形状への加工も可能でステンレス鋼特有の美観を長期的に有することができる。
【０００５】
本発明におけるフェライト系ステンレス鋼としては、Ｃ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｃｒ：１１．０〜２５．０％、Ｎ：０．０２０％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５０％、Ｎｂ：０．１０〜０．５０％、Ｂ：０．０１００％以下を含む鋼種が使用される。更にＮｉ：２．０％以下、Ｍｏ：３．０％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ａｌ：４．０％以下の1種以上を含有することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のフェライト系ステンレス鋼は厳しい加工成形が可能であり、建築構造物の形状を複雑にでき、腐食による孔あきなども生じないためステンレス鋼特有の美観を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を特定する事項について説明する。なお、各元素の含有量を示す「％」は特に示さない限り「質量％」を意味する。
【０００８】
Ｃは炭化物を形成し、それが最終焼鈍での再結晶フェライトのランダム化の再結晶核として働く。しかしＣは冷延焼鈍後の強度を上昇させる元素であり、あまり高いと延性の低下を招くため、０．０１５％以下とした。
【０００９】
Ｓｉは通常脱酸の目的のために使用するが、固溶強化能が高く、あまりその含有量が多いと材質が硬化し延性の低下を招くので、  ０．５%以下とした。
【００１０】
Ｃｒは、ステンレス鋼としての耐食性を備えるために、１１．０％の含有が必要である。しかし、Ｃｒ量が高くなると、靭性や加工性の低下を招くため含有量の上限を２５．０％とする。
【００１１】
Ｎは窒化物を形成、Ｃと同様にそれが最終焼鈍での再結晶フェライトの結晶方位ランダム化の再結晶核として働く。しかしＮは冷延焼鈍材の強度を上昇させる元素であり、あまり高いと延性の低下を招くため、０．０２０％以下とした。
【００１２】
ＴｉはＣ，Ｎを固定し、加工性および耐食性を向上させる元素であり、その効果がでる最低量は０．０５％である。しかし、Ｔｉを添加すると、鋼材コストの増大を招き、Ｔｉ系介在物が原因の表面欠陥が問題となることから、Ｔｉ含有量の上限を０．５０％に設定した。
【００１３】
ＮｂはＣ，Ｎを固定し、耐衝撃特性や二次加工性を向上させる元素であり、これらの効果がでる最低量は、０．０５％である。しかし、Ｎｂを添加しすぎると材料が硬化し加工性に悪影響をもたらす。また、再結晶温度を上げることから、上限を０．５％とする。
【００１４】
Ｂは、Ｎを固定し、耐食性や加工性を改善する作用をもつ合金成分であり、必要に応じて添加される。上記作用を発揮させるためには０．０００５％以上添加することが望ましい。しかし、過剰に添加すると熱間加工性の低下や溶接性の低下を招くため、上限を０．０１００%に設定した。
【００１５】
Ｍｏは耐食性を改善するのに有効な元素であるが、過度の添加は高温での固溶強化や動的再結晶の遅滞により、熱間加工性の低下をもたらすので３．０％以下とした。好ましくは０．５％以上添加する。
【００１６】
Ｎｉはオーステナイト形成元素であり、２．０％を越える添加は硬質化やコスト上昇を招くため、２．０％を上限とした。
【００１７】
Ｃｕはフェライト系ステンレス鋼の耐孔食性を向上させる元素である。Ｃｕは溶製時のスクラップからの混入等、不可避的に含有されるが、過度の添加は熱間加工性や耐食性を低下させるので２．０％以下とした。
好ましくは０．５％以上添加する。
【００１８】
Ａｌは脱酸や耐酸化性のために有効な元素であるが、過剰な添加は表面欠陥の原因となるため上限を４．０％とした。好ましくは０．１％以上添加する。
【００１９】
Ｍｎ：鉄鋼原料中に通常含まれる元素であり、本発明では特に含有量を限定しない。オーステナイト形成元素であり、固溶強化能が小さく材質への悪影響が少ない。しかし、含有量が多いと溶製時にＭｎヒュームが生成する等、製造性が低下するので、望ましくは成分範囲を２．０％以下とする。
【００２０】
以下２元素は、原料から不可避的に混入する不純物である。
Ｐ：熱間加工性に有害な元素である。特に０．０５０％を超えるとその影響は顕著になるので  望ましくは０．０５０％以下に制限する。
【００２１】
Ｓ：結晶粒界に偏析しやすく、粒界脆化により熱間加工性の低下等を促進する元素である。
０．０２０％を超えるとその影響は顕著になるので望ましくは０．０２０％以下である。
【００２２】
これら以外にもＣａ、Ｍｇ、Ｃｏ、ＲＥＭなどは、溶製中に原料であるスクラッフ゜中より含まれることもあるが、とりたてて多量に含まれる場合を除き、成形品の形状凍結性には影響ない。
【００２３】
建築物によってはウォーターフロントにあり、海からの海塩粒子の飛来によって腐食が生じ、ステンレス鋼の美観が損なわれる。したがって、本発明ではクリア塗装を施すことで塩害地域でもステンレス鋼の使用が可能となる。クリア塗装には、アクリル系、エポキシ系の塗料を用いることが出来る。
【実施例１】
【００２４】
表1の成分・組成をもつ板厚０．８ｍｍのステンレス鋼板を素材とし(表1中の鋼Ｎｏ．Ａ〜Ｅは化学成分値が本発明の範囲内にある本発明鋼、F〜Hはそれ以外の鋼(比較鋼)である)、ｒｍｉｎ値を測定した。ｒ値の測定は、ＪＩＳ１３Ｂ号試験片を用い１５％の引張歪を与えた後、圧延方向(Ｌ方向)、圧延方向に対し４５ｄｅｇ.方向(Ｄ方向)ならびに圧延に対し垂直方向(Ｔ方向)でのｒ値を求めた。上記３方向で求めた値の中で最も低いr値をｒｍｉｎとした。r値は板厚及び板幅を測定し、幅収縮率の自然対数値を板厚減少率の自然対数値で除した値として算出した。
【００２５】
【表１】
2006274331.tif 000002
【００２６】
さらに表１の成分・組成をもつ板厚０．８ｍｍのステンレス鋼板をカップ形状に加工した。加工は初期ブランク径
φ７６ｍｍ（ポンチ1段＝φ４０、２段=φ３１．５、 ３段=φ２４．５）で円筒絞りした。その加工品により耐食性試験および加工性を評価するために耐衝撃性試験を実施した。比較材にはＳＵＳ３０４を用いた。
【００２７】
耐食性試験は塩乾湿複合サイクル試験により行った。試験の1サイクルは塩水噴霧(５％ＮａＣｌ １５分)→乾燥(６０℃、３５％ＲＨ，６０分)→湿潤(６０℃、９５％ＲＨ，１８０分)であり、３００サイクル後の表面の腐食状態から発銹率で耐食性を評価した。発銹率は碁盤目法により算出した。耐衝撃試験はφ２ｍｍのビーズを５ｋｇ／ｍｍ２（←  ＳＩ単位系での記載が義務付けられています。）圧力で1時間噴射し、その際に温度を５℃に制御した。加工部にネッキングなどが生じていると耐衝撃試験後に割れを生じることから割れの有無で加工性を評価した。耐食性試験結果および衝撃試験による加工性評価結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
耐衝撃試験において本発明鋼では全て割れは発生していない。ｒｍｉｎ値は１．３以上であった。Ｃ量が請求項範囲より高い比較鋼ＦやＮｂ量が請求項範囲より低い比較鋼Ｈはｒｍｉｎ値は１．３より低いために加工性が十分ではなく、衝撃試験で割れが発生した。
【００３０】
耐食性について、本発明鋼には加工部においても顕著な腐食は認められなかった。一方、比較鋼であるＳＵＳ３０４では加工部に応力腐食割れが認められた。Ｈ鋼では加工はできたもののＣｒ濃度が低いために全体的に顕著な赤さびを生じた。本発明鋼は加工部においても良好な耐食性を有することがわかった。
また、Ａ鋼にクリア塗装を施した場合、発銹は生じなかった。クリア塗装により耐発銹性が向上することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明により建築部材への加工に必要な成形性を備え、厳しい腐食環境に対して長期にわたって耐食性を保持できるフェライト系ステンレス鋼を提供することが可能となった。オーステナイト系ステンレス鋼と比較するとコスト的にも有利となる。