(57)【要約】      （修正有）【課題】磁性金網用として、製織作業性を高めつつ、経時耐久性、耐食性が高く、優れた剛性を発揮しうる磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線及びこれを用いた磁性金網製品の提供。【解決手段】オーステナイト相及びフェライト相の結晶組織を持つ磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線であって、質量％で、Ｃ：０．００１〜０．０６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、及び、０．０８〜０．３５％のＮを含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる。鋼線は、８００〜１１５０ＭＰａの引張強さと１５％以上の伸びとを具え、次式（１）による伸び（％）と耐力比（％）との特性値Ｘが０．５０以下であるステンレス鋼線。特性値Ｘ＝｛伸び（％）／√等価線径（mm）｝÷耐力比（％）…（１）【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト相及びフェライト相の結晶組織を持つ磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線であって、
質量％で、Ｃ：０．００１〜０．０６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、及び、０．０８〜０．３５％のＮを含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
前記鋼線は、８００〜１１５０ＭＰａの引張強さと、１５％以上の伸びとを具え、
下記式（１）による特性値Ｘが０．５０以下であることを特徴とする磁性金網用のステンレス鋼線。
特性値Ｘ＝｛伸び（％）／√等価線径（mm）｝／耐力比（％）  …（１）
但し、耐力比（％）は、該鋼線の引張試験における０．２％耐力（ＭＰａ）をその引張強さ（ＭＰａ）で除した比率（％）である。
【請求項２】
前記耐力比が７５％以上である請求項１に記載のステンレス鋼線。
【請求項３】
下記式（２）で定義されるＮｉ当量が、下記式（３）で定義されるＣｒ当量の１．８〜４．０倍である請求項１又は２に記載のステンレス鋼線。
Ｎｉ当量＝Ｎｉ＋０．６５Ｃｒ＋０．９８Ｍｏ＋１．０５Ｍｎ＋０．３５Ｓｉ＋１２．６（Ｃ＋Ｎ）  …（２）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋４Ｓｉ−２２Ｃ−０．５Ｍｎ−１．５Ｎｉ−３０Ｎ  …（３）
【請求項４】
前記オーステナイト相は、平均粒径が０．２〜８μm、かつ、該ステンレス鋼線の長手方向に沿って４０〜６０％の面積率で分布するものである請求項１乃至３のいずれかに記載のステンレス鋼線。
【請求項５】
下記式（４）で定義される孔食指数（ＰＲＥ）が、３０〜４５である請求項１乃至４のいずれかに記載のステンレス鋼線。
孔食指数（ＰＲＥ）＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ  …（４）
【請求項６】
表面の粗度Ｒｚが０．１〜２．５μmである請求項５に記載のステンレス鋼線。
【請求項７】
前記組成に加えて、さらに、質量％でＮｂ：０．０５〜０．２５％、Ｃｕ：０．１〜０．５％、Ｔｉ：０．１〜０．５％のいずれか１種又は２種以上の第三元素を含有する請求項４乃至６のいずれかに記載のステンレス鋼線。
【請求項８】
磁気特性を利用する用途のための網体であって、請求項１乃至７のいずれかに記載のステンレス鋼線を経線又は緯線として、メッシュ網体に製織されてなる篩用又はネットコンベア用の磁性金網製品。
【請求項９】
磁気特性を利用する用途のための網体であって、請求項１乃至７のいずれかに記載のステンレス鋼線が、螺旋状又はクリンプ状に曲げられた成形体を連続的に繋ぎ合わせ、又は、嵌合されて形成されてなる篩用又はネットコンベア用の磁性金網製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、形状維持性と耐食性とが改善された磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線及びこれを用いた磁性金網製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品及び医薬品の業界では、原料用の粉状体を一定の網目を持つ金網を用いて篩分けする分離・分級処理が行なわれている。このため、使用形態に応じた篩用又はネットコンベア用の種々の金網製品が開発されている。
【０００３】
例えば、篩分け用の金網では、所望の目開きを持つように、金属線が、平織り乃至綾織りされる。また、ネットコンベア用の製品では、金属線を用いて網状の長尺ベルト材が形成され、これをエンドレスな円環状にして、駆動軸間に掛渡されて使用される。
【０００４】
従来、これら金網製品には、その処理操作時に発生する衝撃や微振動による疲労破断がなく、被処理粉体との摩擦や耐食性を満足するように、例えば、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等の高強度で高耐食性のステンレス鋼線が採用されてきた。
【０００５】
また近年では、仮に金網の一部が破断して被処理粉体中に混入した場合でも、例えば、磁選機などで容易に破断片を検出しかつ除去可能なように、金網を強磁性の金属線材で作ることが提案されている。
【０００６】
このような金属線材として、下記特許文献１は、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．０５％、Ｓｉ：０．１〜１．５％、Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｎｉ：３〜８％、Ｃｒ：２０〜３０％、Ｍｏ：１．０〜６．０％、かつ、残りがＦｅ及び不可避不純物からなる高耐食性ステンレス鋼線を開示している。
【０００７】
同様に、下記特許文献２は、篩分け用の磁性金網として、Ｃ≦０．０３％、Ｓｉ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：５〜８％、Ｃｒ：１５〜２０％を含有する低Ｃ高Ｓｉの２相系のステンレス鋼線を開示している。
【０００８】
さらに、下記特許文献３は、ネットコンベアベルトを対象として、Ｎｉ：２．５〜８％、Ｃｒ：１８〜３０％、Ｍｏ：３．５％以下、Ｎ：０〜０．２％を含み、かつ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂの１又は２種以上を合計で０〜１％を含有する２相ステンレス鋼、及び、Ｃｒ：１７％以上、Ｍｏ：０〜３％、Ｃ：０．０２％以下、Ｎ：０．０２％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０５％以下を含み、かつ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｂの１又は２種以上を合計で０〜１％を含有するフェライト系ステンレス鋼の使用を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１３０７８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３２１０９号公報
【特許文献３】特開２００２−１２０９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
食品や医薬品の業界で用いられる金網については、十分な磁気特性、さらなる耐疲労破断特性、及び、長期使用時でも網目寸法が変化しない経時耐久特性が求められている。さらに、金網が苛性ソーダ等の強力薬液で洗浄処理された場合でも、これに十分に耐え得る耐食性及び磁気特性を具えることが求められている。
【００１１】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、磁性金網用として、製織作業性を高めつつ、優れた耐久性を発揮しうる磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線及びこれを用いた磁性金網製品を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、オーステナイト相及びフェライト相の結晶組織を持つ磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線であって、
質量％で、Ｃ：０．００１〜０．０６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、及び、０．０８〜０．３５％のＮを含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなり、
前記鋼線は、８００〜１１５０ＭＰａの引張強さと、１５％以上の伸びとを具え、
下記式（１）による特性値Ｘが０．５０以下であることを特徴とする。
特性値Ｘ＝｛伸び（％）／√等価線径（mm）｝／耐力比（％）  …（１）
但し、耐力比（％）は、該鋼線の引張試験における０．２％耐力（ＭＰａ）をその引張強さ（ＭＰａ）で除した比率（％）である。
【００１３】
本発明の前記ステンレス鋼線において、前記耐力比は７５％以上であることが望ましい。
【００１４】
本発明の前記ステンレス鋼線において、下記式（２）で定義されるＮｉ当量が、下記式（３）で定義されるＣｒ当量の１．８〜４．０倍であるのが望ましい。
Ｎｉ当量＝Ｎｉ＋０．６５Ｃｒ＋０．９８Ｍｏ＋１．０５Ｍｎ＋０．３５Ｓｉ＋
１２．６（Ｃ＋Ｎ）  …（２）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋４Ｓｉ−２２Ｃ−０．５Ｍｎ−１．５Ｎｉ−３０Ｎ  …（３）
【００１５】
本発明の前記ステンレス鋼線において、前記オーステナイト相は、平均粒径が０．２〜８μm、かつ、該ステンレス鋼線の長手方向に沿って４０〜６０％の面積率で分布するのが望ましい。
【００１６】
本発明の前記ステンレス鋼線において、下記式（４）で定義される孔食指数（ＰＲＥ）が、３０〜４５であるのが望ましい。
孔食指数（ＰＲＥ）＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ  …（４）
【００１７】
本発明の前記ステンレス鋼線において、表面の粗度Ｒｚが０．１〜２．５μmであるのが望ましい。
【００１８】
本発明の前記ステンレス鋼線では、前記組成に加えて、さらに、質量％でＮｂ：０．０５〜０．２５％、Ｃｕ：０．１〜０．５％、Ｔｉ：０．１〜０．５％のいずれか１種又は２種以上の第三元素を含有することも望ましい。
【００１９】
本発明の前記ステンレス鋼線は、磁気特性を利用する用途のための網体として好適に用いられ、例えば、本発明のステンレス鋼線を経線又は緯線として、メッシュ網体に製織されてなる篩用又はネットコンベア用の磁性金網製品として利用され得る。
【００２０】
本発明の前記ステンレス鋼線は、磁気特性を利用する用途のための網体として好適に用いられ、例えば、本発明のステンレス鋼線が、螺旋状又はクリンプ状に曲げられた成形体を連続的に繋ぎ合わせ、又は、嵌合されて形成されてなる篩用又はネットコンベア用の磁性金網製品として利用され得る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のステンレス鋼線は、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．０６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２８％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、及び、０．０８〜０．３５％のＮを含み、残部がＦｅ及び不可避不純物で構成されるステンレス鋼線である。
【００２２】
本発明のステンレス鋼線は、オーステナイト相とフェライト相の二相系の結晶組織を持つことにより、磁気特性と、織成加工に最適な機械的特性とを満足することができる。このようなステンレス鋼線は、金網として織成された場合、使用に伴う網目の開き（以下、単に、目開きということがある。）を長期に亘って抑える。また、本発明のステンレス鋼線は、耐摩耗性にも優れ、良好な耐久性をもたらす。さらに、本発明のステンレス鋼線は、優れた耐食性により、例えば、アルカリ性の洗浄液等にも十分に耐え得るものであり、医薬品や食品用途の磁性金網用の材料として特に好ましく利用され得る。
【００２３】
本発明のステンレス鋼線は、８００〜１１５０ＭＰａの引張強さと、１５％以上の伸びとを具え、前記伸び（％）と該鋼線の耐力比（％）の関係で示される前記特性値Ｘが０．５０以下に設定されている。このようなステンレス鋼線は、例えば、加工に伴い弾性領域を越えて破断するまでの間、ほぼ一定の応力を示す。従って、加工バラツキが少ない磁性金網を提供するのに役立つ。また、本発明のステンレス鋼線で作られた金網製品は、波打変形等を防いで優れた平坦性を提供し、また、目開きを長期に亘って防ぐことができる。
【００２４】
以上のように、本発明のステンレス鋼線は、篩用又はネットコンベア用の金網製品、特に磁気特性を利用する磁性金網用途に好適するものとして広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態のステンレス鋼線の引張試験における応力−歪線図である。
【図２】本発明の一実施形態の実施に基づくステンレス鋼線の孔食指数（ＰＲＥ）と孔食発生臨界温度（ＣＰＴ）との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態を示すステンレス鋼線を用いたネットコンベア用網体の平面図である。
【図４】（Ａ）は、分離・分級に用いる篩網の平面図、（Ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の一実施形態のステンレス鋼線の縦断面の結晶組織を示す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本発明の一実施形態では、オーステナイト相とフェライト相との結晶組織を持った磁気特性に優れた二相系のステンレス鋼線が提供される。
【００２７】
オーステナイト相は、ステンレス鋼線の表面の孔食指数を高める。これは、種々の洗浄溶液や被処理粉体に対する耐食性を向上させる。また、オーステナイト相は、ステンレス鋼線の強度を向上させる。これは、例えば、金網製織加工時の形状の安定性を高める。一方、フェライト相は、ステンレス鋼線に強磁性特性を与える。磁気特性を持つステンレス鋼線は、例えば、その一部が被処理粉末内に混入した場合でも、磁気的吸着で容易に粉末内から除去され得る。
【００２８】
好ましい態様として、本実施形態のステンレス鋼線は、図５に見られるように、例えば、３０〜７０vol％、好ましくは４０〜６０vol％のオーステナイト相３０を有し、残りはフェライト相４０の二層混合組織を具える。
【００２９】
本実施形態のステンレス鋼線は、化学成分として、質量％で、Ｃ：０．００１〜０．０６％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ｎｉ：５．０〜８．０％、Ｃｒ：２０．０〜２８．０％、Ｍｏ：１．０〜５．０％、及び、０．０８〜０．３５％のＮを含み、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる。各構成元素の成分範囲の限定理由は次による。
【００３０】
Ｃ：Ｃ（炭素）は、鋼の強度を増大させることができるが、炭化物などを生成して耐食性を低下させやすい。また、Ｃは、強力なオーステナイト生成元素なので多量に含有するとオーステナイト状態のまま安定し所定の磁性が得られ難いおそれがある。従って、Ｃは、０．００１〜０．０６％とされ、より好ましくは０．０３％以下とされる。
【００３１】
Ｓｉ：Ｓｉ（珪素）は、強力なフェライト生成元素であり、鋼線に磁性を持たせるために有効である。一方、多量のＳｉは、材料の靭性を低下させるおそれがある。従って、Ｓｉは、０．０２〜１．０％とされ、より好ましくは０．３〜０．８％とされる。
【００３２】
Ｍｎ：Ｍｎ（マンガン）は、オーステナイト生成元素であるため、オーステナイトを安定させ、耐食性の向上や変態点を下げるのに有効ではある。一方、Ｍｎは、同時に加工硬化を促進して必要以上の高強度化をもたらすおそれがある。従って、Ｍｎは、０．０５〜２．０％とされ、より好ましくは０．５〜１．７％とされる。
【００３３】
Ｎｉ：Ｎｉ（ニッケル）もＭｎと同様、オーステナイト生成元素であり、特にアルカリ溶液に耐えうる耐食性をもたらすために、５．０％以上の添加が必要である。しかし、Ｎｉは高価で、加工硬化を促進するので、５．０〜８．０％とされ、より好ましくは５．７〜７．５％とされるのが望ましい。
【００３４】
Ｃｒ：Ｃｒ（クロム）は、磁性特性を向上するためのフェライトを安定させ、孔食指数（ＰＲＥ）に大きく影響を及ぼし、またアルカリ溶液での耐食性を高めることから有効である。そのため少なくとも２０．０％以上の添加が必要であるが、２８．０％を越えると熱間加工性が低下し、また二相ステンレス鋼としてのバランスが崩れる。より好ましくは、Ｃｒは２４．０％以上が望ましい。上限のより好ましい範囲は２６．０％に設定される。
【００３５】
Ｍｏ：Ｍｏ（モリブデン）は、コストを下げながら、材料の耐食性を向上させるために、１．０〜５．０％とされ、好ましくは１．５％以上、更に好ましくは２．８％以上に設定される。
【００３６】
Ｎ：Ｎ（窒素）は、Ｃと同様、オーステナイト安定化元素であり、オーステナイトの結晶粒を微細にして高強度化及び耐食性向上に寄与する。一方、多量のＮは、材料の加工性を低下させるおそれがある。従って、Ｎは、０．０８〜０．３５％とされ、より好ましくは０．１５〜０．３２％、更に好ましくは０．２０〜０．３２％とされる。
【００３７】
また、Ｎは前記Ｃとの関係で、２Ｃ＋Ｎが０．４０％以下、より好ましくは０．３６％以下であることが、特に有効である。
【００３８】
更に、上記化学成分に関し、好ましいステンレス鋼線の態様では、下記式（２）で定義されるＮｉ当量が、下記式（３）で定義されるＣｒ当量の１．８〜４．０倍に調整される。Ｎｉ当量が、Ｃｒ当量の１．８〜４．０倍とされることにより、ステンレス鋼線の耐摩耗性が格段に向上する。より好ましくは２．２〜３．８倍に調整される。
Ｎｉ当量＝Ｎｉ＋０．６５Ｃｒ＋０．９８Ｍｏ＋１．０５Ｍｎ＋０．３５Ｓｉ＋
１２．６（Ｃ＋Ｎ）  …（２）
Ｃｒ当量＝Ｃｒ＋４Ｓｉ−２２Ｃ−０．５Ｍｎ−１．５Ｎｉ−３０Ｎ  …（３）
【００３９】
本発明のステンレス鋼線における前記Ｎｉ当量は、例えば２２〜３３％、好ましくは２４〜３０％であるのが望ましい。同様に、Ｃｒ当量は、例えば、５〜１５％、好ましくは８〜１２％であるのが望ましい。
【００４０】
上記化学成分に関し、さらに好ましいステンレス鋼線の態様では、次式（４）で定義される孔食指数（ＰＲＥ）が、３０〜４５に調整される。孔食指数（ＰＲＥ）は、耐孔食性を示し、この数値が高いもの程、耐食性に優れる。このような孔食指数（ＰＲＥ）を有するステンレス鋼線は、特に、洗浄液等に用いられるアルカリ性の高腐食性溶液に対する耐食性を飛躍的に向上させ、孔食発生をより良く改善することができる。
孔食指数（ＰＲＥ）＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ  …（４）
【００４１】
特に、前記基本組成として、Ｃ≦０．０３％，Ｓｉ≦０．８０，Ｍｎ≦１．３％，Ｎｉ：６．０〜８．０％，Ｃｒ：２４．０〜２６．０％，Ｍｏ：３．０〜５．０％，Ｎ：０．２２〜０．３５％を含み、かつ、前記孔食指数ＰＲＥが３８以上であるステンレス鋼線は強度、耐食性、及び、耐孔食性を向上に最適するものである。より好ましい態様では、孔食指数ＰＲＥは、４０〜４３の範囲に設定される。
【００４２】
本実施形態のステンレス鋼線は、その機械的特性として、８００〜１１５０ＭＰａの引張強さと、１５％以上の伸びとを具えるとともに、前記伸び（％）と耐力比（％）との関係で示される次式（１）の特性値Ｘが０．５０以下となるように調整されている。
【００４３】
特性値Ｘ＝｛伸び（％）／√等価線径（mm）｝÷耐力比（％）  …（１）
【００４４】
ここで、前記伸びは、引張に伴い破断までの伸び率に相当する破断伸びを意味し、例えば、破断後の標点距離の永久伸び量を原標点距離で除した百分率（％）で示される。また耐力比は、該鋼線の耐力を前記引張強さ（ＭＰａ）で除した比率（％）として定義される。さらに、耐力は、０．２％の永久歪が残るときの応力として定義される。これらのステンレス鋼線の各機械的特性は、例えばＪＩＳ−Ｚ２２４１による引張試験方法で測定することができる。より正確に測定するには、例えば歪計及び伸び計を用いて行うことが推奨される。
【００４５】
ステンレス鋼線は、通常、その仕上がりの線径によって得られる機械的特性が異なることが指摘されている。すなわち、仮に同じ組成のステンレス鋼線であっても、その仕上がり寸法が極めて微細な極細線の場合と、逆に線径数ミリというような太線径の線材の場合とでは、その機械的特性（例えば前記伸び及び引張強さ）は同一ではなく、線径が細いもの程、高強度かつ低伸び率の傾向が見られる。
【００４６】
こうした線径効果を調整する観点で、本発明では、上記式（１）において、鋼線の伸びをその線径要素で除したものが用いられている。この場合、ステンレス鋼線は、その横断面形状が非円形形状であるものも含まれるので、線径要素として、鋼線の横断面面積と等しい横断面積を持つ真円断面の線径、すなわち等価線径が用いられている。
【００４７】
前記ステンレス鋼線は、引張強さが小さいほど金網を作るときのピッチ（織網ピッチ）を小さくでき、製織加工しやすい利点がある。しかし、ステンレス鋼線の引張強さが８００ＭＰａ未満の場合は、剛性に劣り、必要以上の塑性変形や、断線を生じやすい。また製織された金網も、目開きしやすく、寿命が短くなるおそれがある。
【００４８】
一方、ステンレス鋼線の引張強さが１１５０ＭＰａを超える場合、強度が高すぎるため、金網への加工後、スプリングバック等の影響により、目開きが大きくなる、又は、波打ちなどの仕上げ状態が安定しにくくなる傾向がある。また、ステンレス鋼線の疲労強度が低下するので、折損しやすいおそれがある。特に好ましい態様では、ステンレス鋼線の引張強さは、８５０ＭＰａ以上、１１００ＭＰａ以下である。
【００４９】
本実施形態のステンレス鋼線は、１５％以上と比較的大きな前記伸びを具えている。このようなステンレス鋼線は、金網への加工時、良好な加工性を示し、少ないエネルギーで加工され得る。ステンレス鋼線の伸びが１５％未満の場合、例えば、大きな曲げ変形が施される網製品には不向きである。ステンレス鋼線の伸びは、好ましくは、２０％以上、さらに好ましくは２２〜４０％である。
【００５０】
さらに、本実施形態のステンレス鋼線は、前記式（４）による伸び（％）を、その耐力比（％）及び等価線径（mm）で除した特性値Ｘが０．５０以下に調整されている。
【００５１】
図１には、本実施形態のステンレス鋼線（鋼線Ａ１、Ａ４、Ｂ１及びＢ４）の引張試験における応力−歪線図が示され、その特性値Ｘは、次の通りである。
Ａ１：０．３５１
Ａ４：０．２９８
Ｂ１：１．３９６
Ｂ４：０．５１４
鋼線Ａ１、Ａ４は、いずれもＸが０．５０以下に設定された本実施形態に該当するものであり（実施例材）、鋼線Ｂ１、Ｂ４は、Ｘが０．５０よりも大に設定されたものである（比較材）。また、本発明に係るステンレス鋼線Ａ１及びＡ４は、いずれも７５％以上、実施例的には８５％〜ほぼ９０％近くの耐力比を有するものである。一方、比較例材の耐力比は、Ｂ４ではやや高いものの、８０％を超えるものは見られていない。
【００５２】
図１から明らかなように、本実施形態に係るステンレス鋼線Ａ１、Ａ４は、例えば、弾性領域を越えて破断するまでの間、ほぼ一定の応力か又は僅かに上昇する程度の応力を示す。このような特性のステンレス鋼線は、加工時のバラツキの影響を受けにくく均一性に優れた良好な金網を提供するのに役立つ。また、本実施形態の各ステンレス鋼線で作られた金網は、いずれも波打変形等を防いで優れた平坦性を提供し、また、目開きを長期に亘って防ぐことができる。
【００５３】
このように前記特性値Ｘが０．５０以下の比較的小さいものでは、その応力と歪との関係で示される見掛け上の降伏点以降の変化が一定の歪量の範囲内でほぼ直線的であるのに対して、それ以上の特性値Ｘのものでは特に降伏点を過ぎた辺りの変化率が比較的大きい放物線状の曲線を呈し、前記バラツキの変動要因になっているものと考えられる。
【００５４】
この理由として、例えば、前記比較例材のように耐力比が比較的小さく、一定の引張強さを持つものでは、弾性限以降の応力変化の傾きが大きくなる。その傾きを安定するにはそれに見合う比較的大きな伸び量が必要であるが、本発明に係る前記二相系ステンレス鋼線のようにＮを含有するものでは、その最大伸び量は実質的に４０％程度に留まり、これを超えるものは得られ難い。従って、その変化率（傾き）は小さくされ難いことから、例えば加工中の少しの付加張力等の差でも、その影響は大きいものとなる。すなわち実際の製織加工では、鋼線に付加される張力や変位はその部分毎に異なり、全て一定ではないため、本発明の鋼線を用いた金網製品のように、実質的に塑性領域で成形加工する場合の成形形状の安定化を求めるには、その塑性領域での変化率ができるだけ小さくなるものが好ましい。こうした観点からも、前記耐力比と伸び量の前記特性値Ｘが前記所定範囲にあることが望まれる。
【００５５】
上述の効果をより一層高めるために、ステンレス鋼線の特性値Ｘは、より好ましくは０．４２以下、さらに好ましくは０．３８以下である。なお、特性値Ｘの下限値は、特に限定されないが、過度に小さいものでは、伸びが必要以上に少ないものとなり、織製加工での作業性に影響するおそれがある。こうしたことから、特性値Ｘは、例えば０．１０以上に設定される。
【００５６】
本実施形態のステンレス鋼線は、例えば、次のような式（５）を満たす温度９００〜１２００℃範囲での最終の固溶化熱処理を経て製造され、加熱後はすみやかに急冷される。
６０００≦｛Ｔ×ｔ×１／ｄ｝×｛１−√（２Ｃ＋Ｎ）｝≦９５００    …（５）
ここで、符号は、次の通りである。
Ｔ：加熱温度（℃）  
ｔ：加熱時間（sec.）
ｄ：ステンレス細線の等価線径（mm）
Ｃ，Ｎ：ステンレス鋼線の含有Ｃ及びＮの質量（ｗｔ％）
【００５７】
本実施形態のステンレス鋼線は、その製造過程で、例えば予め定められた加工率での冷間伸線加工や圧延加工などの引抜き加工と、固溶化熱処理を適宜繰り返し行ないながら所定の線径に細径化される。その後、前記（５）式の条件を満たす光輝熱処理が最後になされる。また、前記最後の引抜き加工は、光輝仕上げになるように、例えばダイヤモンドダイスなどを用いた湿式加工で行なわれるのが望ましく、その加工率は、例えば５０％〜９５％、好ましくは６０％〜８５％程度に設定される。
【００５８】
本実施形態のステンレス鋼線は、上述の化学成分と所定の光輝仕上げによって、その表面粗度Ｒｚは０．１〜２．５μmであることが好ましい。必要以上に粗雑表面のものでは、製織加工性を低下させ、逆に０．１μm未満のような超光輝仕上げにするものではステンレス鋼線自体の細径加工性及び加工歩留まりの面でコストアップとなる。またこのような平滑表面は、耐食性及び耐疲労性をさらに向上させることができ、より好ましくは０．３〜２．０μmＲｚである。
【００５９】
本実施形態のステンレス鋼線は、好ましくは、磁気特性として、３０〜７０（Ｈ／ｍ）の透磁率を具える。透磁率は、その材料が周囲の磁場に影響して磁化される程度を示すもので、ステンレス鋼線の分野で、前記透磁率の強度レベルは強磁性のものと位置付けされる。該透磁率の測定は、例えば、直流磁化測定装置で行うことができ、ＪＩＳ−Ｃ２５０１にも見られる。透磁率は、その値が大きいもの程、強磁性体であることを意味する。通常、材料に強さＨの磁界を与えたとき、磁性体が磁化して生じた磁束密度をＢとするとき、透磁率μはＢ／Ｈで求められる。これにより、その使用過程で仮に該ステンレス鋼線の一部が折損して被処理粉体中に混入しても、磁気吸着によって容易に取り出し得る。
【００６０】
図５は、ステンレス鋼線の任意縦断面を拡大して示す顕微鏡写真の一例であって、その組織状態は、前記成分組成と加工処理条件（特に熱処理条件）によって適宜調整される、該細線の長手軸方向に延びる前記オーステナイト相３０と、フェライト相４０との混合組織を有し、該オーステナイト相３０は平均粒径が例えば０．２〜８μmであり、かつ、該鋼線の長手方向に沿って連なるように分布している。そのより好ましい面積率は、４０〜６０％の範囲を有する。
【００６１】
前記平均粒径及び面積率は、例えば該ステンレス鋼線の任意断面を１００〜４００倍程度に拡大した顕微鏡観察により求められる。その計測は、例えば、鋼線の横断面中に確認される複数の任意オーステナイト粒について、各々最大径と最小径とを平均化し、更にその測定数で平均化する２重平均法が推奨される。これに限らず、例えば、図５のような縦断面から求めることもできる。その場合、長手方向に伸びる複数のオーステナイト粒から、各々その最大粒径（α）が上位５〜１０点程度のものを抽出し、これを平均化することで求めることもできる。その抽出点数を上位５点にする理由は、該測定視野内に見られる各オーステナイト粒はその全てが中心軸線を通るものではなく、例えば周辺部の一部分だけを示すものもあることから、こうしたものを対象外にすることによる。
【００６２】
本実施形態のステンレス鋼線は、従来使用されてきたＳＵＳ３０４や上記特許文献３による網体と同様の織製加工ができ、特にＮの添加によって、前記特性値Ｘを０．５０以下にすることで、品質バラツキを抑え、疲労や摩耗に対する抵抗力が向上する。またＮの添加は、その結晶粒を微細化するとともに、前記孔食指数（ＰＲＥ）を高めて耐食性向上にも寄与する。
【００６３】
従って、本実施形態のステンレス鋼線を用いたネットコンベヤー、及び、分離・分級用に用いられる篩用の金網は、疲労による破損や摩耗による減少量が従来に比して少なく安定した形状性を有し、その結果、長期間の使用が可能となる。これは、生産効率の向上及びランニングコストの削減に寄与する。
【００６４】
本実施形態のステンレス鋼線は、上記特許文献２に比べて特に水酸化ナトリウムに対する耐食性に優れる。このため、例えば、その洗浄時に被処理粉体を焙焼したり、溶解除去する処理用として、エンドレスにしてローラー間に掛け渡したネットコンベヤー装置用の網体として、あるいは従来から使用されている分離・分級用の網体として広く用いられ得る。
【００６５】
図３には、本実施形態のステンレス鋼線を用いた金網製品１の部分平面図が示されている。この金網製品１は、例えば、ネットコンベア用の網体１Ａとして作られている。網体１Ａは、本実施形態のステンレス鋼線１０が例えば扁平螺旋状に塑性加工された成形線体１１…と、これらを連続的に連結する連結用線材１２とで構成されている。このような螺旋状成形品に限らず、例えばクランク状に折り曲げたものとして用いることもできる。
【００６６】
成形線体１１は、実質的に網目の大きさをなすように所定ピッチに引き伸ばされ、その上下両側に各々連結用線材１２が相通し連結するための上連結部１１ｃ，下連結部１１ｄが設けられる。また連結用線材１２は、成形線体１１と同径乃至異なる太さの線材で、成形線体１１の巻回ピッチに対応する波付けがなされている。本実施形態のステンレス鋼線１０は、これらの成形線体１１及び／又は連結用線材１２に用いられ得る。
【００６７】
金網製品１の他の形態として、図４（Ａ）には、経線２１と、緯線２２とが所定のピッチで織られた篩用の金網１Ｂが示されている。本実施形態のステンレス鋼線１０は、これらの経線２１及び／又は緯線２２に用いられ得る。なお、符号２３は、図４（Ａ）のＡ−Ａ断面である図４（Ｂ）に見られるように、金網1Ｂの両辺に沿って設けたガード部である。ガード部２３は、金属シート２３ａにより該金網1Ｂを被包したもので、例えば長尺状乃至円板状に形成される。
【００６８】
本実施形態のステンレス鋼線が用いられる金網製品の構成は、特に上記の具体的な態様に限定されるものではなく、例えば、綾織り、畳織り、メリヤス編、クリンプ織り（鋼線にクリンプ加工して波付けした成形線体同士を嵌め合わせて構成されたもの）の金網を含むことができる。また、ネットコンベヤーのベルトについても、例えば、種々形態の網体が採用され得る。製織された網体では、例えば５〜３００メッシュ程度の目開きに調整されるのが望ましい。
【００６９】
本実施形態のステンレス細線１０の線径は、特に制限されるものではなく、用途及び目的に応じて適宜設定され得る。例えば、食品、医薬品の処理プロセスでの分離・分級の篩用金網としては、被処理粉体の粒径に応じて、例えば、前記等価線径が０．０１〜５mm、より好ましくは０．１〜３mm程度が望ましい。ステンレス鋼線の断面形状については、一般的な断面円形にした丸線や楕円線、圧延成形された帯材、断面三角線など種々形態のものが用いられる。
【００７０】
本発明の他の実施形態では、ステンレス鋼線は、化学成分として、質量％で、さらに次のいずれか１種又は２種以上の第三元素を含有することができる。
（ａ）Ｎｂ：０．０５〜０．２５％
（ｂ）Ｃｕ：０．１〜０．５％
（ｃ）Ｔｉ：０．１〜０．５％
【００７１】
Ｎｂは、鋼線の冷間強度を向上し、その用途範囲を拡大するが、熱間加工性を低下させるおそれがある。そのため、０．０５〜０．２５％の範囲で定められるが、その配合量は、好ましくは０．０８〜０．２０％、さらに好ましくは０．１０〜０．１８％とされる。
【００７２】
Ｃｕは、腐食電位を貴にして耐食性の向上、孔食感受性の減少、及び良好な冷間加工性を提供できる。一方、Ｃｕの多量の添加は、材料強度を低下させるおそれがあるため、前記範囲に設定される。Ｃｕは、より好ましくは０．１〜０．３０％とされる。
【００７３】
Ｔｉは、微細析出により耐磨耗性の向上に寄与する。しかし、Ｔｉの多量の添加は、Ｔｉ化合物を生成し織製加工性を害することがある。従って、Ｔｉは、より好ましくは０．１〜０．３％である。
【００７４】
以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記具体的な実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態以外の種々の態様で実施され得るのは言うまでもない。
【実施例】
【００７５】
［実施例１］
本発明の効果を確認するために、実施例として、表１の化学成分を有する二相系ステンレス鋼線（原料線材）が複数種類準備された。各鋼線は、６０〜８５％の加工率での冷間伸線加工と熱処理を繰り返しながら０．６mmに細径化して得られた。次に、この細線が、加熱温度及び加熱時間を調整しながら熱処理され、軟質状態のステンレス鋼線（Ａ１〜Ａ３）が試作された。また比較例として、ＳＵＳ３０４（比較材Ｂ１）、ＳＵＳ３１６（比較材Ｂ２）及び他社製二相ステンレス鋼線として、高Ｍｎ製（比較材Ｂ３）及び前記特許文献２に記載された高Ｓｉの二相ステンレス鋼線（比較材Ｂ４，Ｂ５）等が用いられた。
【００７６】
【表１】
2015218378.tif 000003
【００７７】
このステンレス鋼線の最終の伸線加工は、加工率７５％とする湿式伸線加工によるもので、加工ダイスにはダイヤモンドダイスを用い、また潤滑オイルには、常温状態での溶融粘度が５０〜８０の非塩素系の引抜加工用オイルを用いた。この加工により、線の表面粗度Ｒｚは０．３〜０．７μmに向上した。
【００７８】
この最終伸線後のステンレス鋼線は、次に加熱温度：１０００〜１１００℃、時間：１０〜６０ｓｅｃの範囲内で、かつ線径及びＣ，Ｎの分量を関係付けした前記（５）式を満たす６３００〜７２００の条件範囲内で固溶化熱処理され、得られた各鋼線の結晶組織、機械的特性、その他の材料特性が調査された。その結果は表２に示されている。なお、熱処理の加熱雰囲気は、露点−３０℃のＡＸガスにより行われた。
【００７９】
【表２】
2015218378.tif 000004
【００８０】
本発明の効果を多面的に検証するために、試料Ｎｏ．Ａ４〜Ａ８の実施例材、及びＢ４，Ｂ５の比較例材を加え、組成及び仕上げ線径による影響も合わせて確認した。その製造条件として、仕上げ線径１．２mm以上の細線については、合金ダイスによる乾式伸線法を採用したものである。
【００８１】
本発明に属する実施例は、いずれも引張強さが９００〜１１５０ＭＰａ程度を有し、高い耐力比でかつ伸び特性も１５〜３５％と大きいのであった。この特性で求められる前記伸び，耐力比で計算される特性値Ｘは、いずれも０．５０以下を満足するものであった。なお、引張試験は標点距離１００mmとして、前記ＪＩＳ規格に基づき行われた。
【００８２】
これに対し、比較例Ｂ１，Ｂ２のＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６は、伸び特性は大きいものの、強度特性が低く、耐力比はほぼ５０％に留まり、前記Ｘ値が１．３以上のものである。また、本発明と同様、二相系ステンレス鋼を用いた比較例Ｂ３〜Ｂ５は、伸線加工率，加熱条件を変えて高温乃至長時間処理されたもので、前記Ｘ値は、いずれも０．５０を超え、０．６近くのものを含むものであった。
【００８３】
また、各実施例材の縦断面を４００倍に拡大した顕微鏡観察の結果、オーステナイト相は、その平均粒径αは２〜６μmで長手方向に連なってのび、面積率が４５〜５４％であった。同様に二相系の比較例材については、その平均粒径αは５〜１０μm，面積率は４７〜５５％であった。
［実施例２］
【００８４】
次に、上記０．６mmの各鋼線を用いて製織加工で１４メッシュの平織り金網を試作し、次の特性がテストされた。評価は各々、良いものから悪いものへ、Ｓ，Ａ，Ｂ，Ｃの順に示されている。
【００８５】
＜製織加工性，網目精度＞
製織加工性及び網目精度は、上記メッシュ網としての適正に関するもので、加工に伴う線の断線や伸び線の発生有無と、網目精度のばらつきについて評価したもので、表記“Ｓ”及び“Ａ”は特に問題なく使用できると判断されるもの、“Ｂ”及び“Ｃ”は振動を伴う本願発明の用途の網体には適さないと判断されたものであることを示す。
【００８６】
＜金網平坦度，網耳部の波打ち＞
平坦度は、ロール状の巻回した金網(幅１ｍ)を引き出して床面に広げた際の金網の巻き癖の大小を相対評価したものである。耳部の波打ちは、網の両辺部の波打ち有無を示すもので、評価“Ｓ”及び“Ａ”は、立ち上がり寸法の最大値が５mm以内のものを良品として示している。
【００８７】
＜耐食性＞
この実施例で得られた各網製品について、各々（３０×３０mm）の耐食性試験試料を採取し、これらをＪＩＳ−Ｇ０５７８（ステンレス鋼の塩化第二鉄腐食試験方法）に基づいて、その耐食性を試験した。腐食液は、６％ＦｅＣｌ３＋１／２０ＮのＨＣｌの混合溶液を用い、各々２０℃〜８０℃の範囲に加熱した各試験液中に前記各測定試料を一定時間浸漬する方法により、腐食に伴う腐食減量を試験前の質量で除した比率（％）で評価するものである。腐食保持時間は２４Ｈｒで行った。
【００８８】
＜孔食指数＞
孔食指数の測定は、ＪＩＳ−Ｇ０５７７（ステンレス鋼の孔食電位測定方法）により、３０℃の所定濃度の塩化ナトリウム水溶液を試験液として次の試験条件で行なわれた。孔食電位が高いもの程、孔食が生じ難いことを意味する。
・試料の大きさ        表面積１００mm2 
・電位掃引速度        ２０ｍｖ・min-1
・アノード電流密度    １０００Ａ・cm-2
・脱気ガス            アルゴンガス（１８０ml／min.）
【００８９】
＜耐疲労性＞
耐疲労性は、前記網製品に用いた各ステンレス鋼線を用い、各々その線径ｒの１０倍相当の曲率径で９０度に繰り返し曲げしたときの破断に至る曲げ回数の大小で評価したものである。評価は、曲げ角度９０度分を一回として、“Ａ”は３０回以上、“Ｂ”は１０〜３０回未満、“Ｃ”は１０回未満を示す。比較材Ｂ１は加工硬化率が高いため、比較的少ない回数であったが、それ以外は特に問題視される点は見られなかった。
【００９０】
＜着磁特性＞
網製品を構成するステンレス鋼線からその一部（約２ｇ）を採取し、これを試験片としてネオジム磁石を徐々に近づけていったときの、着磁した離間距離の大小で評価したものである。また剛性感は、網製品の腰の強さを手触りで評価したものである。
【００９１】
テストの結果が表３に示されている。
【００９２】
【表３】
2015218378.tif 000005
表３のテスト結果に示されるように、本発明に係る各実施例材は、比較材に比して、いずれも良好であった。
【００９３】
図２は、孔食指数（ＰＲＥ）と孔食が発生する臨界温度（ＣＰＴ）の関係を示し、一定の傾きを持って比例的に変化していることが分かる。破線の右側の領域は、防食安定域を示している。本実施例材は、いずれも孔食指数３０〜４２で、例えば温度６０℃以上の加熱環境下でも孔食なく用い得るものであることが推測される。
【００９４】
［実施例３］
他の実施例として、ここでは前記実施例1の加工段階で、１．４mmφに細径化された試料Ａ２及びＡ４のステンレス鋼線からその一部を抜き取って、各々厚さ０．６×幅１．５mmの帯材に冷間圧延した。そして最終の熱処理はＮ雰囲気でのストランド焼鈍炉により、前記実施例1と同様な条件範囲になる温度１０３０〜１０６０℃×１０〜６０sec.の範囲で行われた。
【００９５】
得られた各帯材について、前記実施例１と同様に引張強さ、耐力、伸び、結晶組織、磁気特性が調査された。その結果の一部が表４に示され、いずれも前記特性値Ｘは０．３０及び０．２８で、引張強さ、伸び共に本願発明の要件を備えるものであった。
【００９６】
【表４】
2015218378.tif 000006
【００９７】
次に、その帯材を長さ８００mmに定寸切断するとともに、２００Ｎの負荷張力の下で曲げ半径２mmにクランク状に曲げ加工した。その形状は、前記実施例１と大きな差異はなく、形状のスプリングバック角度のバラツキは３σ＝０．８で安定するものであった。
【符号の説明】
【００９８】
１Ａ  網体
１Ｂ  金網  
１０  ステンレス鋼線
１１Ａ、１１Ｂ  成形線体
２１  縦線
【図１】
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【図２】
2015218378.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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