【事件の表示】
　特許第２６３９７９８号「オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２６３９７９８号の特許を維持する。
【理　由】
１手続の経緯
　本件特許第２６３９７９８号の請求項１に係る発明についての出願は、昭和６１年３月１２日になされ、平成９年５月２日に、その発明について特許の設定登録がなされ、その後、その特許について特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１０年１０月１５日に訂正請求がなされ、さらに訂正拒絶理由を兼ねた取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年３月１７日に、再度訂正請求がなさると同時に、平成１０年１０月１５日付けの訂正請求が取り下げられたものである。
２．訂正の要旨
a.特許請求の範囲の「Ｐ：0.020重量％未満」を「Ｐ：0.017重量％以下」と訂正する。
b.特許請求の範囲の「熱濃硝酸環境中で使用する高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」を「熱濃硝酸環境中で使用する耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」と訂正する。
c.明細書の第１頁１３〜１４行の「極めて優れた耐食性を発揮するオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」を「極めて優れた耐パイプ状局部腐食性を発揮する高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」と訂正する。
d.明細書の第３頁２８行の「Ｐ0.020％未満」を「Ｐ0.017％以下」と訂正する。
e.明細書第４頁１行の「局部腐食等」を「パイプ状局部腐食等」と訂正する。
f.明細書の第４頁１７〜１８行の「Ｐ含有量が0.020％以上になると」を「Ｐ含有量が0.017％を超えると」と訂正する。
g.明細書第４頁２０〜２１行の「Ｐ含有量は0.020％未満と定めた」を「Ｐ含有量は0.017％以下と定めた」と訂正する。
h.明細書第４頁２６行の「Ｐ0.020％未満」を「Ｐ0.017％以下」と訂正する。
i.明細書第５頁２行の「Ｐ＜0.020％」を「Ｐ≦0.017％」と訂正する。
j.明細書第5頁１０〜１１行の「Ｐ含有量を0.020％未満」を「Ｐ含有量を0.017％以下」と訂正する。
３．訂正の適否についての判断
3-1.訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張変更の存否
　aの訂正は、第１表の本発明対象鋼のＰの含有量が0.006〜0.017％であり、その上限が0.017％である点に基づき、Ｐの含有量を訂正前の0.020％から0.017％に訂正するものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　bの訂正は、第２表に示される結果等からみて、本発明対象鋼が、熱濃硝酸環境中で使用する際に「パイプ状の局部腐食」が発生しないことに基づき、「耐パイプ状局部腐食性に優れた」を付加する訂正であるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第１号の特許請求の範囲の減縮に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　c〜jの各訂正は、a及びbの特許請求の範囲の訂正に伴って明細書の対応する箇所の記載を明りょうにする訂正であり、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内のものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
3-2.独立特許要件
（本件発明）
　訂正明細書の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された次のとおりのものである。
　「溶解・精錬して得られた
　Ｃ：0.03重量％以下、
　Ｐ：0.017重量％以下
のオーステナイト系ステンレス鋼を電極とし、これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造することを特徴とする、熱硝酸環境で使用する耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。」
（取消理由の概要）
　取消理由は、本件発明は、刊行物１〜３に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり（理由１）、本件発明は刊行物４に記載された発明であるか、又は刊行物４及び刊行物５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明の特許は、特許法第２９条第１項又は第２項の規定に違反してなされたものである（理由２）、というものである。
（刊行物に記載された発明）
　取消理由に引用された刊行物１（「ステンレス鋼便覧」昭和48年8月30日、第353〜355頁、第359頁、第585〜591頁、第1094〜1098頁）には、
　ステンレス鋼の合金元素の影響に関し、
　「耐食性は炭化物として存在しない固溶状態（0.03％Ｃ以下）ではほとんど影響がないが、Cr炭化物として析出すると粒界腐食、孔食感受性が急激に増大し、このことはとくに溶接熱影響部で問題となる。これらの解決策としてはTi、Nbの添加によってＣを固定する以外に、Ｃ量0.02％以下の超低炭素ステンレス鋼を作ることが有効である。」（第355頁6〜12行）
　「ステンレス鋼においてももちろんＰは有害な作用が多い。すなわち偏析を起こしやすく、Pb、Snと同様熱間割れ性を高め、溶接部のき裂感受性を助長する。・・・耐食性に対しては、完全固溶状態では影響は見られないが（≒0.1％Ｐ）、Ｐが増大すると孔食感受性を増し、さらにオーステナイトの結晶粒界に吸着濃化して、熱鋭敏化しない状態で粒界腐食の原因となる。」（第359頁10〜15行）
と記載されており、
　また、特殊製鋼法に関し、
　「ESRの長所としては、(1)layer　by　layerの凝固が進行するので良好な凝固条件が得られ、偏析の少ない健全な鋳塊が得られる、・・・などがあげられる。」（第588頁10〜17行）
と記載され、
　表1.15には、VAR、ESR、EB溶解材の成分比較が示されており、
　さらに、核燃料再処理装置の硝酸による腐食に関し、
　「Ｃ含有量が0.020％以上で腐食量が急増する。0.020％以下の極低炭素オーステナイトステンレス鋼が採用された根拠はここにある。」（第1097頁2〜4行）
と記載されている。
　同じく引用された刊行物２（西山記念技術講座「ステンレス鋼精錬技術の進歩」「ステンレス鋼の耐食性」昭和52年5月10日、11日、昭和52年6月7日、8日、日本鉄鋼協会）には、
　ステンレス鋼精錬技術に関し、
　「到達〔C〕値では、一般に強攪拌が容易なVODC、AOD、CLU法が有利であるが、SSVODや3legged　RH法のように適正条件下で攪拌を強化すれば極めて低い値が得られる。」（第20頁下から8〜6行）と記載され、
　表６には、Ｃが300ppm未満となることが示されており、
　また、「おもに高合金ステンレス鋼を対象として、真空誘導溶解法（VIM）、真空アーク再溶解法（VAR）、エレクトロスラグ再溶解法（ESR）・・・などによる不純物含有量の低減法の研究、開発が多数報告されている・・・」（第21頁2〜5行）
と記載され、
　表７には、Ca-CaF2融体によるESR鋳塊の精錬効果（電極材；SUS304相当真空溶解材）（電極材が、Ｃ：510ppm、Ｐ：30ppmで、ESR鋳塊が、Ｃ：540ppm、550ppm、Ｐ：5ppm、35ppmとなること）が示されており、
　また、オーステナイト・ステンレス鋼の耐食性に関し、
　「(3)粒界へのＣの偏析、富化説：溶接部のように短時間の加熱によってもＩＣ感受性が大きいことは、Cr欠乏説ではやや説明しにくい。そのため粒界へのＣの偏析を重視する。確かにCr欠乏によらないＩＣが、粒界へのＰ、Ｓ、Siなどの偏析によっても起こることが認められている。またFe-25Crフェライト鋼のＩＣでは、高温加熱によってＣが粒界に偏析するようである。」（第183頁下から10〜4行）
と記載され、
　さらに、新鋼種としての耐孔食ステンレス鋼に関し、
　「(1)：超低Ｃ、Ｐ、Ｓオーステナイト・ステンレス鋼の開発である。例えば、ステンレス鋼の溶接部の粒界腐食を防ぐためには、・・・低Ｃステンレス鋼が用いられる。・・・後者でも、Ｃ＜0.02％でないと耐食性がよくならない（図3と図53）。最近の高純度ステンレス鋼の製造法の進歩によって、問題のＣ＜0.02％にすることも簡単になった。」（第202頁14〜19行）
と記載され、
　表８には、超低Ｃ、Ｐオーステナイト・ステンレス鋼の鋼種が示されている。
　同じく引用された刊行物３（「特殊鋼」第22巻10号(昭和48年)、第26〜29頁）には、超低炭オーステナイト系ステンレス鋼の特性と用途に関し、
　第１表には、その鋼種と化学成分の例（Ｃ≦0.009％、Ｐ≦0.016％）が示され、これは、耐硝酸性に優れ、核燃料再処理装置等の溶接棒として採用されていること（第28頁）が記載されている。
　同じく引用された刊行物４（“Kernforschungszentrum　Karlsruhe”1985年11月発行、第1〜9頁、第27〜28頁、第33〜37頁）には、「エレクトロスラグ再溶解法によって製造された材料No.1.4306（X2　CrNi　1911）の硝酸中での腐食試験」と題し、次の発明が記載されている。
　ア.前書：原子力燃料の再処理装置に利用する観点から、エレクトロスラグ再溶解法で更に精製した極低炭素のCrNiステンレス鋼AISI　304は、鍛造及び圧延材として異なった濃度と温度の硝酸で試験されたこと。
　イ.第4頁の表2：「研究材料Nirosta4306s-ESU（エレクトロスラグ再溶解鋳造)(Krupp　Stahl　AG)の化学組成」について、表２のチャージNo.010785がＣ：0.011〜0.013重量％、Ｐ：0.02〜0.024重量％のオーステナイト系ステンレス鋼の鍛造材料であり、また、チャージNo.010457はＣ：0.007〜0.012重量％、Ｐ：0.019〜0.022重量％のオーステナイト系ステンレス鋼の10mm及び2mmの薄板であり、その一つがＣ：0.012重量％、Ｐ：0.019重量％のオーステナイト系ステンレス鋼の2mmの薄板であること。
　ウ.第8頁6行〜第9頁6行及び第６図：鍛造材料（チャージNo.010785）の「3分、1050℃／水＋1時間、700℃／水」なる熱処理が施されたものでは、表面のところどころに100μm深さの金属の溶解（局部トンネル状腐食）が進行したこと。
　エ.第９頁８〜１４行及び第８図：10mm薄板材料の腐食試験結果として、微細粒子が溶出した後に残る小さい窪みが観察されたこと。
　オ.第27頁9〜12行：６５％硝酸中、沸点１２０℃の下で行った試験により、溶解焼きなましされた鍛造材料（チャージNo.010785）の場合、その反応時間ずっと緩やかに増大する傾向のある、非常に低い損傷速度が示されたこと。
　カ.第27頁17〜19行：2mmの薄板材料については、550及び600℃での夫々焼なまし処理は腐食に全く影響しないこと。
　キ.第27頁下から5〜3行：薄板材料に関して、偏析が前提条件の選択的な腐食は、ロール方向で現れなかったこと。
　同じく引用された刊行物５（特開昭６０−３３３４５号公報）には、
　「重量％で、
　Ｃ：0.03％以下、　Si：2〜6％、
　Mn：0.1〜8％、　　Cr：20〜35％、
　Ni：17〜50％、　　Mg：0.02％以下、
　Nb、TiおよびTaの1種以上、合計で
　　　8×(Ｃ％)以上、1.0％以下、
　Ｓ：0.003％以下、酸素：0.003％以下、
　Ｎ：0.03％以下、　Ｐ：0.02％以下、
を含有し、残部実質的にFeよりなり、かつ下記条件を満すことを特徴とする、耐硝酸性オーステナイトステンレス鋼。
　−10≦Ni（Bal）≦−0.1
  Cr（％）≧（7／4）Si（％）＋16.5
  Mg(％)−0.75×Ｓ(％)−1.5×酸素(％)≧0
ただし
　Ni（Bal）＝30×Ｃ（％）＋0.5×Mn（％）
　　＋Ni（％）＋8.2−1.1×｛1.5×Si（％）
　　＋Cr（％）｝」（特許請求の範囲）
　「Ｃ：Ｃは鋭敏化を促進するので耐粒界腐食性を向上させるためにはＣ含有量はできるだけ低減することが望ましい。本発明にあっては、Ｃ：0.03％を越えると粒界腐食性が悪くなるので、Ｃ含有量は0.03％以下とする。」（第2頁左下欄6〜10行）
　「Ｐ：同じく耐粒界腐食性を改善するためにはＰは低い方が望ましく、したがって、本発明にあっては、Ｐ含有量は0.02％以下とする。」（第3頁左上欄5〜7行）
と記載され、
　第１表には、本発明鋼の化学組成が示され、Ｃ：0.007〜0.023重量％であり、Ｐ：0.012〜0.015重量％であることが示されている。
（対比・判断）
(1)理由１について、
　本件発明と刊行物１〜刊行物３に記載された発明とを対比・検討する。
　本件発明は、「Ｃ：0.03重量％以下、Ｐ：0.017重量％以下のオーステナイト系ステンレス鋼を電極」とする工程、「これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造する」工程とを組み合わせることによって、熱濃硝酸環境で使用してもパイプ状局部腐食を生じることのない「熱濃硝酸環境で使用する耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼」を製造するものである。
　これに対して、刊行物１には、Ｃ量0.02％以下の超低炭素ステンレス鋼は、粒界腐食、孔食感受性に対して有効であること、Ｐは偏析を起こしやすいからＰが増大するとき裂感受性を増し、熱鋭敏化しない状態で粒界腐食の原因となること、ＥＳＲ（本件発明における「エレクトロスラグ溶解・鋳造」に相当）の長所としては良好な凝固条件が得られ、偏析の少ない健全な鋳塊が得られること、オーステナイトステンレス鋼の硝酸による腐食量は、Ｃ含有量が0.020％以上で急増するから、0.020％以下の極低炭素オーステナイトステンレス鋼が核燃料再処理装置には採用されること等が記載されているが、「耐パイプ状局部腐食性」については記載されておらず、「Ｃ：0.03重量％以下、Ｐ：0.017重量％以下のオーステナイト系ステンレス鋼を電極」とし、「これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造する」ことについても記載されていない。
　刊行物２には、脱炭精錬によってＣ含有量を300ppm未満とすることが可能であること、高合金ステンレス鋼に対してエレクトロスラグ再溶解法は精錬効果が優れること、粒界腐食が粒界へのＰ、Ｓ、Siなどの偏析によっても起こること、溶接部の粒界腐食を防ぐために超低Ｃ（Ｃ＜0.02％）、Ｐオーステナイトステンレス鋼が開発されていること等が記載されているが、「耐パイプ状局部腐食性」については記載されておらず、また、エレクトロスラグ再溶解法の電極に使用されるステンレス鋼はＣ：510ppm、Ｐ：30ppmのもので、Ｐ：0.017重量％以下ではあるが、Ｃ：0.03重量％以下のものではなく、「Ｃ：0.03重量％以下、Ｐ：0.017重量％以下のオーステナイト系ステンレス鋼を電極」とし、「これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造する」ことについても記載されているとはいえない。
　刊行物３には、超低炭オーステナイト系ステンレス鋼（Ｃ≦0.009％、Ｐ≦0.016％）は、耐硝酸性に優れ、核燃料再処理装置等の溶接棒として採用されていること等が記載されているものの、この超低炭オーステナイト系ステンレス鋼を「電極とし、これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造すること」により、熱濃硝酸環境で使用してもパイプ状局部腐食を生じることのない「耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼」を得る点については、記載も示唆もない。
　以上のとおり、「Ｃ：0.03重量％以下、Ｐ：0.017重量％以下のオーステナイト系ステンレス鋼を電極」とする工程、「これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造する」工程の組み合わせについては、刊行物１〜３に記載がなく、本件発明は、この組み合わせにより「耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼」を得ることができるものであるから、刊行物１〜３に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
(2)理由２について、
　本件発明と刊行物４に記載された発明とを対比すると、両者は、「溶解・精錬して得られた低Ｃ、低Ｐのオーステナイト系ステンレス鋼を電極とし、これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造する、熱硝酸環境で使用する高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法。」である点で一致し、次の点で相違する。
(a)オーステナイト系ステンレス鋼のＣ及びＰの含有量が、本件発明においては、エレクトロスラグ溶解・鋳造する前に「Ｃ：0.03重量％以下、Ｐ：0.017重量％以下」であるのに対して、刊行物４に記載された発明においては、エレクトロスラグ溶解・鋳造した後のもの（2mmの薄板）がＣ：0.012重量％、Ｐ：0.019重量％である点。
(b)高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼が、本件発明においては、「耐パイプ状局部腐食性に優れた」ものであるのに対して、刊行物４に記載された発明においては、耐パイプ状局部腐食性に優れたものであることが明らかでない点。
　上記相違点について検討する。
　通常のエレクトロスラグ溶解・鋳造を施した場合、その前後で化学成分の変動は殆どない（例えば、特公昭５１−２４０２号公報、特開昭５５−７９８４１号公報、特開昭５９−１５３８２４号公報参照）から、刊行物４には、エレクトロスラグ溶解・鋳造する前に、Ｐ：0.017重量％以下とすることが示されているとはいえない。
　また、刊行物４には、上記ウに示したとおり、鍛造材料（チャージNo.010785）について、「局部トンネル状腐食」が進行したことが示されているが、薄板材料については、上記エ、カ、キに示したとおり、「微細粒子が溶出した後に残る小さい窪みが観察された」だけで、「局部トンネル状腐食」のような腐食が現れることについては記載がなく、上記イに示した「Ｃ：0.012重量％、Ｐ：0.019重量％のオーステナイト系ステンレス鋼の2mmの薄板」は、耐局部トンネル状腐食性に優れたものと認められるが、局部トンネル状腐食（パイプ状局部腐食）とＰの含有量との関係については何ら示唆するところはないので、刊行物４の記載から、Ｐを0.019重量％より低い0.017重量％以下とすることで、「耐パイプ状局部腐食性に優れた」ものが得られることが予測可能であるとはいえない。
　さらに、刊行物５には、本件発明と同程度の量のＣ、Ｐを含有する耐硝酸性オーステナイトステンレス鋼が示されており、Ｃ、Ｐの含有量の限定理由は、耐粒界腐食性の改善にあることが記載されているが、該オーステナイトステンレス鋼を「電極とし、これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造すること」により、熱濃硝酸環境で使用してもパイプ状局部腐食を生じることのない「耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼」を得ることについては記載も示唆もない。
　してみると、「耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼」を得るために、エレクトロスラグ溶解・鋳造する場合、刊行物４に記載された高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の代わりに、刊行物５に記載されたＣ、Ｐの含有量の低い高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼を使用することを当業者が容易に想到し得たとはいえない。
　以上のとおりであるから、本件発明は、刊行物４に記載された発明ではなく、また、刊行物４及び刊行物５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものともいえない。
（まとめ）
　したがって、本件発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
3-3.訂正の適否についての結論
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項、同条第３項で準用する第１２６条第２項〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
４．特許異議申立てについての判断
4-1.特許異議申立理由の概要
　特許異議申立人日立金属株式会社は、甲第１〜３号証（前記刊行物１〜３に対応する。）を提出して、本件発明は、甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである（申立て理由１）、と主張し、また、特許異議申立人大同特殊鋼株式会社は、甲第１〜５号証（甲第１、２号証は、それぞれ前記刊行物４、５に対応する。）を提出して、本件発明は、甲第１〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである（申立て理由２）、と主張している。
4-2.当審の判断
(1)申立て理由１について、
　上記3-2のとおり本件発明は、甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
(2)申立て理由２について、
　特許異議申立人大同特殊鋼株式会社が提出した甲第１、２号証には、上記3-2に記載された発明が開示されている。
　また、同じく提出した甲第３号証（特公昭５１−２４０２号公報）、甲第４号証（特開昭５５−７９８４１号公報）及び甲第５号証（特開昭５９−１５３８２４号公報）には、エレクトロスラグ再溶解方法に関し、その表などに普通のエレクトロスラグ溶解法で溶解しても、電極中のＣ、Ｐ、Crなどの含有量は、格別増減しないことが記載されているにすぎない。
　したがって、本件発明は、甲１、２号証に加えて甲第３〜５号証を参酌しても、これらの甲号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年８月８日（２０００．８．８）
【訂正の要旨】
ａ．特許請求の範囲の「Ｐ：０．０２０重量％未満」を「Ｐ：０．０１７重量％以下」と訂正する。
ｂ．特許請求の範囲の「熱濃硝酸環境中で使用する高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」を「熱濃硝酸環境中で使用する耐パイプ状局部腐食性に優れた高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」と訂正する。
ｃ．明細書の第１頁１３〜１４行の「極めて優れた耐食性を発揮するオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」を「極めて優れた耐パイプ状局部腐食性を発揮する高耐食性オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法」と訂正する。
ｄ．明細書の第３頁２８行の「Ｐ０．０２０％未満」を「Ｐ０．０１７％以下」と訂正する。
ｅ．明細書第４頁１行の「局部腐食等」を「パイプ状局部腐食等」と訂正する。
ｆ．明細書の第４頁１７〜１８行の「Ｐ含有量が０．０２０％以上になると」を「Ｐ含有量が０．０１７％を超えると」と訂正する。
ｇ．明細書第４頁２０〜２１行の「Ｐ含有量は０．０２０％未満と定めた」を「Ｐ含有量は０．０１７％以下と定めた」と訂正する。
ｈ．明細書第４頁２６行の「Ｐ０．０２０％未満」を「Ｐ０．０１７％以下」と訂正する。
ｉ．明細書第５頁２行の「Ｐ＜０．０２０％」を「Ｐ≦０．０１７％」と訂正する。
ａ．明細書第５頁１０〜１１行の「Ｐ含有量を０．０２０％未満」を「Ｐ含有量を０．０１７％以下」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
オ−ステナイト系ステンレス鋼の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　溶解・精錬して得られた
　　　Ｃ：０．０３重量％以下、
　　　Ｐ：
０．０１７重量％以下
のオ−ステナイト系ステンレス鋼を電極とし、これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造することを特徴とする、熱濃硝酸環境で使用する
耐パイプ状局部腐食性に優れた
【発明の詳細な説明】
　　〈産業上の利用分野〉
　この発明は、熱濃硝酸が存在する等の苛酷な強酸化性酸環境においても極めて優れた
耐パイプ状局部腐食性
高耐食性
　　〈背景技術〉
　今世紀の初頭には既に開発の芽が出始めていたオ−ステナイト系ステンレス鋼は、その優れた耐食性や、良好な溶接性及び靭性等の故に、現在では原子力発電設備や化学プラント等を始めとした様々な分野において益々幅広い用途を誇るようになってきた。
　そして、このようなオ−ステナイト系ステンレス鋼から成る部材は、従来、第２図で示される如く、転炉や電気炉等での溶解・精錬、或いは必要により更にＡＯＤ炉等で再精錬して得たインゴットに熱間鍛造や熱間圧延等の熱間加工を加えるか、又はその後更に冷間加工するかし、次いでこれに固溶化処理を施して所望特性を現出させるという工程で製造されるのが普通であった。
　ところが一方で、上記オ−ステナイト系ステンレス鋼にも、「強酸化性酸に対する耐食性が今一歩十分でなく、例えば硝酸環境下ではＣｒ炭化物の析出に起因した全面腐食の進行が期待以上に早い」という不都合な問題が存在していたのである。
　中でも、尿素プラントや核燃料再処理装置等ではオ−ステナイト系ステンレス鋼が多用されているが、管材、継手類、板材、鍛造部材等のオ−ステナイト系ステンレス鋼部材の大部分は強酸化性の熱硝酸環境で使用されており、そのためこれら部材には一段と優れた耐食性が要求されていて、通常、使用鋼中炭素量を０．０３％以下（以降、成分割合を表す％は重量％とする）としたり、場合によりＮｂ添加を行ったりして結晶粒界へのＣｒ炭化物析出を抑制することで全面腐食の進行を防止する対策が採られていた。
　しかしながら、最近、上述のような対策が講じられたオ−ステナイト系ステンレス鋼部材であっても、それを熱濃硝酸環境（特に６価クロムを含む熱濃硝酸環境）で使用すると全面腐食とは異なる“局部的腐食”を発生する場合のあることが指摘され、新たな問題となっている。
　　〈問題点を解決するための手段〉
　そこで本発明者等は、熱濃硝酸環境下でのオ−ステナイト系ステンレス鋼にみられる上記“局部腐食”の防止方法を見出すべく、まず該局部腐食の実体解明を目指した基礎的研究を行ったところ、
　（ａ）　この腐食は、全面的な粒界腐食とは様相を異にしていて、最初は直径１〜２ｍｍのパイプ状腐食が局部的に発生し、これが時間の経過とともに深く進展するものであること、
　（ｂ）　しかし、この場合でも腐食の進展は結晶粒界部で起きること、
　（ｃ）　このように腐食自体は粒界腐食型ではあるものの、結晶粒界にはＣｒ炭化物の析出が確認されないこと、
　（ｄ）　この腐食は、仔細に見るとインゴットの凝固時に発生するミクロ偏析部を選択的に進行すること、
　（ｅ）　腐食は、鋼中に含まれる非金属介在物が連続している部分に沿って進行している場合もあること、
　（ｆ）　この腐食は加工金属に現れるメタルフロ−に平行な面には発生せず、メタルフロ−に直交する面を基点に発生するとともに該メタルフロ−の方向に進展するものであること、
なる事実が確認され、これに基づいて「パイプ状の前記“局部的腐食”は、不純物として結晶粒界に偏析したＰに起因するものである」との推論を立て、該“局部的腐食”を確実に防止するための具体的手段について研究を重ねた結果、更に次のような知見を得るに到ったのである。即ち、
　（ｇ）　やはり、前記局部的腐食は結晶粒界へのＰの偏析によるところが殆どであり、該局部的腐食を防止するには、低炭素オ−ステナイト系ステンレス鋼中のＰ含有量を極力低減する必要があること、
　（ｈ）　ただ、鋼中Ｐ含有量の低減には実操業上どうしても制限があり、通常の手段（電気炉・転炉−ＡＯＤ炉にて溶解・精錬し、インゴットやスラブ等の鋳塊とする手段）にて低炭素オ−ステナイト系ステンレス鋼の鋳塊を得ようとしても鋳塊凝固時の冷却速度が遅いことから所謂“凝固偏析”が大きくなるのを免れることができないが、このような鋳塊を再度、特にエレクトロスラグ溶解・鋳造すると、該エレクトロスラグ溶解・鋳造では溶解・凝固が逐次進行するので凝固速度が速く、そのため凝固偏析が著しくなくなって耐食性向上元素であるＣｒ等の偏析が抑制されるのは勿論、Ｐの粒界偏析が極力抑制されること（エレクトロスラグ溶解・鋳造を施さないものに比して１／１００〜１／１０００程度となる）、
　（ｉ）　また、該エレクトロスラグ溶解・鋳造では鋳片の凝固速度が速いことに加え、十分なフラックスの存在下で溶解・鋳造がなされるので鋼の清浄性が一段と増すとともに、大型の介在物をも無くすることができ、この点からも、その後の加工による“メタルフロ−”に平行でない部分を基点として発生する前記パイプ状の局部腐食防止効果が高まること、
　（ｊ）　従って、通常工程で得られるＰ含有量を極力低減した低炭素オ−ステナイト系ステンレス鋼を消耗電極とし、これをエレクトロスラグ溶解・鋳造すると、熱濃硝酸環境においても局部的腐食を生じることのない、耐食性が極めて優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼が得られること。
　この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
　溶解・精錬して得られた
　　　Ｃ：０．０３％以下、
　　　Ｐ：
０．０１７％以下
のオ−ステナイト系ステンレス鋼を電極とし、これを更にエレクトロスラグ溶解・鋳造することによって、熱濃硝酸環境においても
パイプ状
に特徴を有するものである。
　なお、この発明において、オ−ステナイト系ステンレス鋼のＣ含有量及びＰ含有量を上記の如くに数値限定したのは次の理由によるものである。
　Ａ）　Ｃ含有量
　鋼中のＣ含有量が０．０３％を越えると結晶粒界にＣｒ炭化物の析出が認められるようになり、熱濃硝酸環境下での全面腐食を避けられなくなることから、Ｃ含有量は０．０３％以下と定めた。
　Ｂ）　Ｐ含有量
　これまでに説明したように、熱濃硝酸環境下で生じるオ−ステナイト系ステンレス鋼のパイプ状局部腐食はミクロ偏析部の粒界腐食であって、不純物としてのＰが粒界に偏析するためと推測されるものであり、エレクトロスラグ溶解・鋳造によりＰの粒界偏析率（粒界Ｐ濃度／母材Ｐ濃度）を小さくすることがその抑制に有効であるが、同時に母材自体のＰ濃度を予め低減しておき、粒界Ｐ濃度の絶対値を下げて置くことも欠かせないことである。つまり鋼中のＰ含有量が
０．０１７％を超え
０．０１７％以下
　この発明の方法は上述のような成分組成に構成されたオ−ステナイト系ステンレス鋼を対象とするものであるが、その代表的な成分組成例として、Ｃ：０．０３％以下，Ｃｒ：１５〜３０％，Ｎｉ：８〜２５％，Ｍｏ：４％以下，Ｎｂ：１％以下（これには全面腐食をより確実に防止する顕著な効果がある），Ｐ：
０．０１７％以下
　ところで、第１図は、この発明に係るオ−ステナイト系ステンレス鋼部材の製造例を示す工程図であるが、まず、一般的な転炉、電気炉等により、或いは必要によりＡＯＤ炉等をも加えた溶解・精錬にてＰ
≦０．０１７
　この発明の方法は、例えば上記の如くに適用され、熱濃硝酸環境下で優れた耐食性を発揮する部材を安定して製造することができるが、Ｐ含有量を
０．０１７％以下
　また、熱間加工又は冷間加工の加工度が大きい場合には問題はないが、たまたま凝固偏析がやや目立つものにつき、鍛造比の小さい熱間鍛造のみで製品化するようなときであって、しかも凝固偏析部への加工及び加熱による偏析低減効果が期待できないような場合には、熱間鍛造の前、又は複数回の加熱・鍛造の途中工程で該鋳塊或いは鍛造途中材に均熱処理を施すのが耐食性向上に有効である。
　次に、この発明を、実施例により比較例と対比しながら説明する。
　　〈実施例〉
　実施例　１
　まず、第１表に示される如き成分組成の鋼を１０トン電気炉で溶製し、ＡＯＤ炉で精錬した後、各３．５トンのインゴットをそれぞれ３本造った。
　続いて、前記各インゴットのそれぞれ１本を一辺が３５０ｍｍの角鋼に熱間鍛造し、この角鋼を消耗電極としたエレクトロスラグ溶解・鋳造にて一辺が４７０ｍｍ、長さが１７００ｍｍのインゴットとした。
　また、前記ＡＯＤ処理の後に得られたインゴットのそれぞれ１本は、比較のため、熱間鍛造及びエレクトロスラグ溶解・鋳造処理を省略した。
　次いで、これら各インゴットを熱間鍛造にて１７０ｍｍ×２００ｍｍの角片とし、１１００℃に３０分保持した後水冷すると言う固溶化処理を施してから、８５ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍの板状試験材を４個削りだした。
　これらの試験材を熱濃硝酸溶液中に浸漬し、耐食性能を調べた結果を、その試験条件とともに第２表に示す。なお、耐食性能は試験後の試験材のメタルフロ−に直交する面の腐食状態を目視観察し、更に断面を光学顕微鏡で観察して評価したが、第２表には、“○：パイプ状腐食なし”，“×：パイプ状腐食が１個以上発生”としてそれぞれ表示した。
　第２表に示される結果からも、本発明の条件通りに製造されたオ−ステナイト系ステンレス鋼は熱硝酸環境下でも局部腐食を全く発生していないのに対して、本発明の条件を満たさないものにはパイプ状の局部腐食が発生しており、特に熱間鍛造材でその傾向の著しいことが明らかである。
　実施例　２
　実施例１におけると同様に製造した第１表で示す成分組成の各インゴットを熱間圧延してそれぞれ１５０ｍｍφの丸鋼とし、外削、切断、穿孔の各処理を施して外径：１４２ｍｍφ，内径：３８ｍｍφｉ，長さ：５８５ｍｍの押出しビレットを得た。続いて、このビレットを１２００℃に加熱してから押出して外径：４８ｍｍφ，肉厚：６．５ｍｍの熱間押出し管を得、さらに冷間抽伸により４２．２ｍｍφ×５．１ｍｍｔの管としてから、１１００℃に３分間保持後水冷すると言う固溶化処理を施し冷間仕上げ管となした。
　このように製造された冷間仕上げ管から幅：３０ｍｍ，長さ：２０ｍｍの弧状試験材をそれぞれ４個採取し、実施例１におけると同様条件で耐食性能を調べた。
　得られた試験結果を第３表に示す。
　第３表に示される結果からも、実施例１と同様、本発明の条件通りに製造されたオ−ステナイト系ステンレス鋼は熱濃硝酸環境下でも局部腐食を全く発生していないのに対して、製造条件が本発明の条件を満たさないものにはパイプ状の局部腐食が発生したことが分かる。
　
　〈総括的な効果〉
　以上に説明した如く、この発明によれば、極めて苛酷な腐食環境である熱濃硝酸存在下においても優れた耐食性を示すオ−ステナイト系ステンレス鋼を安定して提供することができ、その安全性を求めて止まない化学プラントや原子力発電関連設備等の信頼性をより一層向上することが可能となるなど、産業上極めて有用な効果がもたらされるのである。
【図面の簡単な説明】
　第１図は、この発明に係るオ−ステナイト系ステンレス鋼部材の製造例を示す工程図、
　第２図は、従来のオ−ステナイト系ステンレス鋼部材の製造工程図である。