【事件の表示】
　特許第２６６３８５９号「溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼」の請求項１ないし４に係る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２６６３８５９号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理由】
〔一〕　本件特許は、平成６年（１９９４）３月２日（優先日、平成５年１０月２０日）に出願され（特願平６−３１７３８号）、平成９年６月２０日に特許権の設定の登録がされ（特許第２６６３８５９号）、平成９年１０月１５日に特許掲載公報が発行されたものである。
　平成１０年４月１５日付けで特許異議の申立てがされ、当審は、平成１０年９月１６日付けで取消理由を通知したところ、平成１０年１１月３０日付けで本件特許の願書に添付した明細書（以下では、本件特許明細書という。）の訂正が請求され、同時に、特許異議意見書が提出された。
〔二〕　訂正請求の可否
（１）　訂正事項
（イ）　訂正事項１
　　本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項１から同３までの各請求項中の「Ｍｎが０．２０％以下」の記載を「Ｍｎが０．１％以下」と訂正する。
（ロ）　訂正事項２
　　本件特許明細書の段落【００１３】の記載中、「Ｍｎが０．２０％以下」を「Ｍｎが０．１％以下」と訂正する。
（ハ）　訂正事項３
　　本件特許明細書の段落【００２８】の記載を下記のとおり訂正する。
　「【００２８】Ｍｎ：０．１％以下Ｍｎは、溶接時の耐発塵性に対して最も有害な元素である。Ｍｎ含有量が０．２０％を超えると、溶接時の発塵量が顕著に増加する。望ましいのは０．１％以下である。」
（ニ）　訂正事項４
　本件特許明細書の段落【００４３】の【表１】中の鋼種Ｅの欄を削除し、鋼種Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、ＬおよびＭをそれぞれＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、ＫおよびＬと訂正する。
（ホ）　訂正事項５
　　本件特許明細書の段落【００４６】の【表３】中の鋼種Ｅの欄を削除し、鋼種Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、ＬおよびＭをそれぞれＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、ＫおよびＬと訂正する。
（へ）　訂正事項６
　　本件特許明細書の段落【００４９】の【表４】中の鋼種ｍの欄を削除し、鋼種ｎ、ｏおよびｐをそれぞれｍ、ｎおよびｏと訂正する。
（ト）　訂正事項７
　　本件特許明細書の段落【００５８】の【表７】中の鋼種ｍの欄を削除し、鋼種ｎ、ｏおよびｐをそれぞれｍ、ｎおよびｏと訂正する。
（２）　訂正の適法性
（イ）　訂正事項１の点
（ａ）　本件訂正請求は、上記訂正事項１において、本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項１の溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用スチンレス鋼の組成中、Ｍｎが０．２０％以下とされていたものをＭｎが０．１％以下と訂正するものである。
　したがって、本件訂正請求は、訂正事項１の点で、特許請求の範囲を減縮することを目的とする訂正であると認められる。
（ｂ）　また、本件特許明細書の段落【００２０】には、「発塵量、すなわちパーティクルの発生個数に及ぼすステンレス鋼の化学組成、特にパーティクルのほとんどを占めるＭｎの含有量の影響を調査した結果、Ｍｎ含有量が０．２０重量％以下であれば、溶接時の発塵量が顕著に低減する」ことが記載され、また、同【００２８】には、「Ｍｎは、溶接時の耐発塵性に対して最も有害な元素である。Ｍｎ含有量が０．２０％を超えると、溶接時の発塵量が顕著に増加する。望ましいのは０．１％以下である。」と記載され、さらに、同【００４３】【表１】には、Ｍｎが０．０１から０．０６Ｗｔ％である、溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼（同表中の鋼種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ及びＧ）が記載されていることが認められるから、本件訂正請求は、上記訂正事項１の点で、本件特許明細書に記載した事項の範囲内で訂正するものであると認められ、かつ、実質上本件特許明細書の特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものであるとは認められない。
（Ｃ）　（独立特許要件）
　　本件訂正請求において訂正されている、本件特許明細書の請求項１から同３までの各請求項の記載は、下記のとおりである。
　　なお、以下では、これら各請求項の構成の発明を本件訂正請求特許発明と総称する。
　　「【請求項１】
　　　重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％及びＣｒ：１５〜３０％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが０．１％以下、Ａｌ：０．０１％以下、Ｐが０．０２％以下、Ｓが０．００３％以下及びＯが０．０１％以下で、かつ下式で与えられるＮｉ−ｂａｌ．値が０以上２未満であることを特徴とする溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１Ｃｒｅｑ＋８２
　　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
　　【請求項２】
　　　重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％、Ｃｒ：１５〜３０％及びＮ：０．０１〜０．３０％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが０．１％以下、Ａｌ：０．０１％以下、Ｐが０．０２％以下、Ｓが０．００３％以下及びＯが０．０１％以下で、かつ下式で与えられるＮｉ−ｂａｌ．値が０以上２未満であることを特徴とする溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
　　【請求項３】
　　　重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％及びＣｒ：１５〜３０％、Ｎ：０．０１〜０．３０％、Ｂ０．００１〜０．０２％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、Ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが０．１％以下、Ａｌ：０．０１％以下、Ｐが０．０２％以下、Ｓが０．００３％以下及びＯが０．０１％以下で、かつ下式で与えられるＮｉ−ｂａｌ．値が０以上２未満であることを特徴とする溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ」
　　本件訂正請求特許発明は、Ｍｎを０．１％以下、かつ、Ａｌを０．０１％以下とすることによって、溶接時の発塵が非常に少ない超清浄ステンレス鋼を開発し、高純度ガス用ステンレス鋼としたものと認められるが、特許異議の申立てに引用された刊行物には、超清浄ステンレス鋼（甲第１号証から甲第３号証まで）において、溶接時発塵を少なくするためにＭｎを０．２％程度まで低下させること（甲第５号証及び甲第６号証）、及び介在物の形状を大きくしないようにするためにＡｌを０．０１％以下とすること（甲第４号証）が記載されているだけであって、甲第１号証から甲第５号証までのいずれの引用刊行物も、超清浄ステンレス鋼において、Ｍｎを０．１％以下にし、かつ、Ａｌを０．０１％以下にすることによって、本件特許明細書の表３及び表７に示されているように、溶接時発塵を顕著に低下させることができることを示唆しているとは認められない。
　　そうすると、本件訂正後の特許発明は、甲第１号証から甲第５号証の刊行物に記載されている発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものとは認められない。
　　本件訂正請求特許発明について、他に独立して特許を受けることができないとする理由を発見しない。
　　したがって、本件訂正請求特許発明は、独立して特許を受けることができる発明であると認められる。
（ロ）　訂正事項２及び同３の点
（ａ）　上記訂正事項２及び同３の内容は、訂正事項１〔上記（１）（イ）〕に対応して、本件特許明細書の詳細な説明の項の記載を訂正するものであるから、本件訂正請求は、訂正事項２及び同３の点で、明りょうでない記載を釈明することを目的とする訂正であると認められる。
（ｂ）　そして、上記（イ）（ｂ）の理由と同じ理由によって、本件訂正請求は、その訂正事項２及び同３の点でも、本件特許明細書に記載された事項の範囲内でする訂正であると認められ、かつ、実質上特許請求の範囲の拡張し、又は変更するものであるとは認められない。
（ハ）　訂正事項４から同７までの各訂正事項の点
　上記各訂正事項は、訂正事項１に対応して、【表１】及び【表３】から鋼種Ｅの欄を削除し、また、【表４】及び【表７】から鋼種ｍを削除し、これらの削除に対応して、これらの鋼種以外の鋼種の符号を訂正するものであるから、本件訂正請求は、訂正事項４から同７までの各訂正事項の点で、明りょうでない記載を釈明するものであり、また、本件特許明細書の記載した事項の範囲内でする訂正であると認められ、実質上特許請求の範囲を拡張し、変更するものであるとも認められない。
（ニ）　以上の（イ）から（ハ）までの理由によって、本件訂正は、訂正事項１から同７までのいずれの訂正事項の点でも、平成６年法律第１１６号の附則第６条の規定によってなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第２項の規定及び同条第３項の規定によって準用される特許法第１２６条第２項から同４項までの各項の規定に適合していると認められる。
　　したがって、本件訂正請求は、認められるべきものである。
〔三〕　本件訂正請求特許発明は、上記〔二〕（２）（イ）（Ｃ）に述べた理由によって、特許異議の申立人が提示した甲第１号証から甲第５号証までの各刊行物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は認められない。
　そして、他に本件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１１年１０月２６日（１９９９．１０．２６）
【訂正の要旨】
（訂正の要旨）
（１）特許請求の範囲の減縮を目的として、下記のとおり訂正する（訂正事項１）
　　本件特許明細書の特許請求の範囲の請求項１から同３までの各請求項中の「Ｍｎが０．２０％以下」の記載を「Ｍｎが０．１％以下」と訂正する。
（２）明りょうでない記載の釈明を目的として、下記のとおり訂正する（訂正事項２〜訂正事項７）
（イ）訂正事項２
　本件特許明細書の段落【００１３】の記載中、「Ｍｎが０．２０％以下」の記載を「Ｍｎが０．１％以下」と訂正する。
（ロ）訂正事項３
　本件特許明細書の段落【００２８】の記載を下記のとおり訂正する。
　　「【００２８】Ｍｎ：０．１％以下
　　Ｍｎは、溶接時の耐発塵性に対して最も有害な元素である。Ｍｎ含有量が０．２０％を超えると、溶接時の発塵量が顕著に増加する。望ましいのは０．１％以下である。」
（ハ）訂正事項４
　　本件特許明細書の段落【００４３】の【表１】中の鋼種Ｅの欄を削除し、鋼種Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、ＬおよびＭをそれぞれＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、ＫおよびＬと訂正する。
（二）訂正事項５
　本件特許明細書の段落【００４６】の【表３】中の鋼種Ｅの欄を削除し、鋼種Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、ＬおよびＭをそれぞれＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、ＫおよびＬと訂正する。
（ホ）訂正事項６
　本件特許明細書の段落【００４９】の【表４】中の鋼種ｍの欄を削除し、鋼種ｎ、ｏおよびｐをそれぞれｍ、ｎおよびｏと訂正する。
（へ）訂正事項７
　　本件特許明細書の段落【００５８】の【表７】中の鋼種ｍの欄を削除し、鋼種ｎ、ｏおよびｐをそれぞれｍ、ｎおよびｏと訂正する。
（５４）【発明の名称】
溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】
　重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％及びＣｒ：１５〜３０％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、Ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが
０．１％以下
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
　　【請求項２】
　重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％、Ｃｒ：１５〜３０％及びＮ：０．０１〜０．３０％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、Ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが
０．１％以下
　　　　　Ｎｉ−ｂａ１．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
　　【請求項３】
　重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％及びＣｒ：１５〜３０％、Ｎ：０．０１〜０．３０％、Ｂ：０．００１〜０．０２％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、Ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが
０．１％以下
　　　　　Ｎｉ−ｂａ１．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
　　【請求項４】
　加えて更に重量％で、Ｓｅ：０．０００５〜０．０１％を含有する請求項１から請求項３までのいずれかに記載の溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は、半導体製造プロセスなどで使用される高純度ガス用ステンレス鋼に関する。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　半導体および液晶製造分野においては近年、高集積化が進み、超ＬＳＩと称されるディバイスの製造では、１μｍ以下の微細パターンの加工が必要とされている。このような超ＬＳＩ製造プロセスでは、微少な塵や微量不純物ガスが配線パターンに付着、吸着され回路不良の原因となるため、使用する反応ガスおよびキャリアーガスは共に高純度であること、すなわちガス中の微粒子および不純物ガスが少ないことが必要とされる。従って、この高純度ガス用配管および部材においては、その内表面から放出される汚染物としての微粒子（パーティクル）およびガスが極力少ないことが要求される。
　　　【０００３】
　半導体製造用ガスとしては、窒素、アルゴン等の不活性ガス以外に、塩素、クロロシラン類といった腐食性のガスも使用されるので、これらの腐食性ガスに接する部材には当然、高い耐食性も必要となる。
　　　【０００４】
　従来、このような半導体製造用ガス配管および部材は、塵や水分などの付着、か、吸着を低減するため、その内面粗さがＲｍａｘで１μｍ以下となるまで平滑化されている。このような内面平滑化の方法として、冷間抽伸、機械研磨、化学研磨、電解研磨およびそれらの組合せ等が挙げられるが、Ｒｍａｘで１μｍ以下の高平滑材は主として電解研磨仕上げによって製造されている。内面が平滑化された配管等にはその後、高純度水による洗浄、高純度ガスによる乾燥が施されて製品となる。
　　　【０００５】
　配管系の施工では、溶接が強度と気密性の点で優れることから一般に用いられている。この溶接施工においても不純物汚染や高温に加熱される部位の酸化を極力回避するために、高純度ガスに接する管内面側には、シールドガスとして高純度の不活性ガス、代表的にはＡｒガスを通じる対策が採られている。また、配管敷設後は、施工時に管内に残留するパーティクルを除去する目的で、高純度ＡｒまたはＮ２ガスによるパージが行われる・工場配管のような・長くかつ複雑な配管系では、この敷設後のパージに数日から数週間を要する。最近、半導体工場の建設コスト削減と早期稼働の要求が高まり、パージ時間の短縮が要求されている。
　　　【０００６】
　上記以外の性能では、溶接性、メカニカルシールを用いる継手の当たり面での耐摩耗性、継手などの部品類を製造する際の機械加工における被削性が要求される。
　　　【０００７】
　このような管および部材の材質としては、通常オーステナイト系ステンレス鋼、中でもＳＵＳ３１６Ｌが主に使用されている。
　　　【０００８】
　特開昭６３−４６１１４５号公報には、クリーンルーム用鋼管として、Ｍｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ（酸素）などの含有量を規制することにより非金属介在物を低減し、前述のような管内面からのパーティクル発生を低減しようとする規格鋼以外の高清浄度オーステナイトステンレス鋼が開示されている。
　　　【０００９】
　　【発明が解決しようとする課題】
　高純度ガス配管用ステンレス鋼管の性能として不可欠な定常状態での耐発塵性に対しては、管内面の平滑化、さらに特開昭６３−１６１１４５号公報に示されるような非金属介在物の低減によりその効果が期待できる。しかしながら、管や部材を溶接施工する際に溶接部から大量の発塵が起こる。低発塵性が重要な性能である高純度ガス配管系にとって、このような発塵は本質的な問題である。
　　　【００１０】
　この施工時の発塵に対しては、前記のように施工後のパージにより残留パーティクルを除去している。しかし、複雑な工場配管全体のパージは工場建設コスト削減と早期稼働の必要性からは大きな問題である。この問題は、従来から行われているステンレス鋼の表面平滑化や単なる鋼中の非金属介在物の低減では解決することができない。
　　　【００１１】
　本発明の目的は、高純度ガス配管系に使用されるステンレス鋼において、溶接施工時の耐発塵性とともに、耐食性、耐摩耗性、被削性および溶接性にも優れたステンレス鋼を提供することにある。
　　　【００１２】
　　【課題を解決するための手段】
　本発明の要旨は次の高純度ガス用ステンレス鋼にある。
　　　【００１３】
（１）重量％で、Ｎｉ：１０〜４０％及びＣｒ：１５〜３０％を含有し、更にＭｏ：０〜７％、Ｃｕ：０〜３％及びＷ：０〜３％の１種以上を含み、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、不純物中のＣが０．０３％以下、Ｓｉが０．５０％以下、Ｍｎが
０．１％以下
　　　【００１４】
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
（２）上記（１）の成分に加えて更に、重量％で、Ｎ：０．０１〜０．３０％を含有し、かつ下式で与えられるＮｉ−ｂａｌ・値が０以上２未満であることを特徴とする溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
　　　【００１５】
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
（３）上記（１）の成分に加えて更に、重量％で、Ｎ：０．０１〜０．３０％およびＢ：０．００１〜０．０２％を含み、かつ下式で与えられるＮｉ−ｂａｌ．値が０以上２未満であることを特徴とする溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
　　　【００１６】
　　　　　Ｎｉ−ｂａｌ．＝Ｎｉｅｑ．−１．１％Ｃｒｅｑ．＋８．２
　ただし、Ｎｉｅｑ．＝％Ｎｉ＋％Ｃｕ＋０．５％Ｍｎ＋３０（％Ｃ＋％Ｎ）
　　　　　Ｃｒｅｑ．＝％Ｃｒ＋１．５％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋％Ｗ
（４）加えて更に重量％で、Ｓｅ：０．０００５〜０．０１％を含有する上記（１）から上記（３）までのいずれかに記載の溶接時の耐発塵性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼。
　　　【００１７】
　上記において、Ｍｏ、ＣｕおよびＷは、いずれも無添加でもよい。積極的に添加する場合には、これらのうちから１種または２種以上を選んで含有させ、含有量の下限はいずれも０．１％とするのが望ましい。
　　　【００１８】
　本発明者は、溶接時の発塵挙動を明らかにして前記課題を解決するため、ＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼の内面電解研磨管に対して溶接施工を行い、その際発生するパーティクルの個数および化学組成の分析を実施した。その結果、発生するパーティクルの主成分はステンレス鋼中の合金元素であるＭｎであることが明らかとなった。この原因を図１に基づいて説明する。
　　　【００１９】
　図１は、ステンレス鋼中の主な合金元素について、蒸気圧と温度との関係を示す図（化学便覧、Ｐ．７０２〜７０５、丸善、昭和５０年、参照）である。図示するようにＭｎの蒸気圧は、ＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼の溶融温度である１４００〜１６００℃の範囲で、他元素のそれよりも圧倒的に高い。この図は、純金属の場合を示すものであるが、溶接時における溶融状態のステンレス鋼浴上部の気相部の蒸気圧を考える場合、この傾向はステンレス鋼にもそのまま適用できると考えてよい。そのため溶接時、溶融金属からＭｎが優先的に蒸発し、シールドガス中で冷却凝固してパーティクルとなるものと考えられる。
　　　【００２０】
　さらに、発塵量、すなわちパーティクルの発生個数に及ぼすステンレス鋼の化学組成、特にパーティクルのほとんどを占めるＭｎの含有量の影響を調査した結果、Ｍｎ含有量が０．１重量％以下であれば、溶接時の発塵量が顕著に低減すること、さらに、溶接性または被削性と化学組成との関係を調査した結果、溶接性にはＳｅの、被削性にはＮ、Ｂの各含有量が影響を与えること、を見いだした。
　　　【００２１】
　　【作用】
　本発明のステンレス鋼の化学組成とＮｉ−ｂａｌ．について、前記のように限定した理由を述べる。％は重量％を意味する。
　　　【００２２】
　Ｎｉ、Ｃｒ：Ｎｉは１０〜４０％、Ｃｒは１５〜３０％
　Ｎｉ、Ｃｒは、オーステナイトステンレス鋼の耐食性および組織調整に重要な元素である。安定なオーステナイト組織を維持し、耐食性を維持させるために、Ｎｉ含有量の範囲は１０〜４０％、Ｃｒ含有量の範囲は１５〜３０％とした。
　　　【００２３】
　Ｎｉ含有量が１０％未満では安定なオーステナイト組織が得られず、一方、４０％を超えるとこの効果が飽和するとともに、高価となり経済的でなくなる。Ｃｒ含有量が１５％未満ではステンレス鋼としての最低限の耐食性が得られず、一方、３０％を超えると金属間化合物が析出しやすくなり、熱間加工性および機械的性質が低下する。
　　　【００２４】
　Ｍｏ、Ｃｕ、Ｗ：Ｍｏは０〜７％、Ｃｕは０〜３％、Ｗは０〜３％
　本発明鋼では溶接時の発塵量の低減を主眼としているが、前記のように耐食性も重要な性能である。このために、耐食性向上効果を有するこれらの元素を熱間加工性、溶接性など他の性能を劣化させない範囲で添加してもよい。
　　　【００２５】
　積極的に添加する場合には、これらのうちから１種または２種以上を選んで含有させる。その際、上記効果を得るには、含有量の下限はいずれも０．１％とするのが望ましい。しかし、Ｍｏは７％を、Ｃｕは３％を、Ｗは３％をそれぞれ超えると、耐食性向上の効果が飽和してしまう。
　　　【００２６】
　Ｃ：０．０３％以下
　Ｃは、溶接部においてＣｒ炭化物を析出させ、耐食性を低下させるため、Ｃ含有量は低減することが必要である。本発明鋼の強い腐食性ガスに対する用途も考慮して０．０３％以下とした。望ましいのは０．０２％以下である。
　　　【００２７】
　Ｓｉ：０．５０％以下
　Ｓｉは、鋼を脱酸し清浄化させる作用を有するが、同時に酸化物系介在物を生成する。Ｓｉ含有量が０．５０％を超えると介在物が粗大化し、定常使用状態での耐発塵性を低下させるため、低減することが必要である。よって、Ｓｉ含有量は０．５０％以下とした。望ましいのは０．１％以下である。
　　　【００２８】
　Ｍｎ：
０．１％以下
　Ｍｎは、溶接時の耐発塵性に対して最も有害な元素である。Ｍｎ含有量が０．２０％を超えると、溶接時の発塵量が顕著に増加する。望ましいのは０．１％以下である。
　　　【００２９】
　Ａｌ：０．０１％以下
　ＡｌもＳｉと同様に鋼を脱酸し清浄化させる作用を有するが、同時に酸化物系介在物を生成する。Ａｌ含有量が０．０１％を超えると介在物を粗大化させ、また、Ａｌは他の合金元素と比較して極めて酸化しやすいため、溶接時に溶融金属表面で管内雰囲気中の微量酸素と反応してＡｌ酸化物を生成し、いずれも発塵の原因となる。従って、Ａｌ含有量は低減する必要がある。よって、Ａｌ含有量は０．０１％以下とした。
　　　【００３０】
　Ｐ：０．０２％以下
　Ｐは、熱間加工性に対して有害であるため、Ｐ含有量は低減する必要がある。
　　　【００３１】
　しかし、極低Ｐ化は溶製上困難であり、またステンレス鋼の極低Ｐ化に必要な低Ｐの原材料は高価であるため、過度の低Ｐ化は経済的ではない。このため、Ｐ含有量は性能上、悪影響のない程度とするのが望ましく、０．０２％以下とした。
　　　【００３２】
　Ｓ：０．００３％以下
　Ｓは極微量でも硫化物系介在物を生成し、耐食性に極めて有害であるため、Ｓ含有量は低減する必要がある。耐食性や経済性を損なわない範囲として、Ｓ含有量は０．００３％以下とした。望ましいのは０．００２％以下である。
　　　【００３３】
　Ｏ（酸素）：０．０１％以下
　Ｏは、鋼中で酸化物系介在物を形成する元素であり、極力少なくする必要がある。酸化物系介在物は、溶接時の溶融部で、凝集、粗大化して、発塵の原因となる。耐発塵性に悪影響を及ぼさない範囲として、０．０１％以下とした。
　　　【００３４】
　本発明のステンレス鋼では、さらに必要に応じて次のＮ単独またはＮとＢを複合で含有させることができる。
　　　【００３５】
　Ｎ：０．０１〜０．３０％
　Ｎは、鋼中に不可避的に含まれてくる元素であり、本発明鋼の一つでは特にその含有量は考慮しなくてもよい。しかし、Ｎは、オーステナイトステンレス鋼では、強度、硬度および耐食性の向上効果を有する合金元素として作用する。
　　　【００３６】
　本発明のステンレス鋼の一つでは、強化作用を有する元素であるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、ＳおよびＯを前記のように低減しているため、一般のステンレス鋼に比べて硬度が低下する。硬度低下は、高純度ガス用ステンレス鋼管では特に問題ではないが、各種のバルブなどのようなガスシール面に摺動部が存在する配管部品では、摺動部の耐摩耗性向上の観点から硬度を上昇させる必要がある。このような用途ではＮ添加による高硬度化が有効である。
　　　【００３７】
　Ｎ含有量が０．０１％未満では、上記の硬度上昇効果が得られない。一方、０．３０％を超えると窒化物として析出し、耐食性を低下させる。よって、Ｎを含有させる場合の含有量の範囲は０．０１〜０．３０％とした。望ましいのは０．１〜０．２５％の範囲である。
　　　【００３８】
　Ｂ：０．００１〜０．０２％
　Ｂは窒化物を形成する元素である。上記のＮに加えてＢを複合添加することにより、硬度と同時に被削性が改善される。これは、微細な窒化物ＢＮを析出し、切削屑の破砕性を向上させるためである。この効果は、Ｎ含有量が上記の範囲で、かつＢ含有量が０．００１％以上でなければ得られない。一方、Ｂ含有量が０．０２％を超えると、窒化物の析出が過剰となり、逆に耐食性を劣化させる。よって、Ｂ含有量の範囲は０．００１〜０．０２％とした。望ましいのは０．００５〜０．０１％の範囲である。
　　　【００３９】
　本発明のステンレス鋼では、さらにＳｅを含有させることができる。
　　　【００４０】
　Ｓｅ：０．０００５〜０．０１％
　Ｓｅは、通常用いられるアーク溶接においてアークの安定性を向上させ、溶融金属の形状変動を抑制する効果を有するので、必要に応じて添加する。添加する場合には、Ｓｅ含有量が０．０００５％未満では上記の効果が得られない。一方、０．０１％を超えると非金属介在物を生成し、耐食性を劣化させる。よって、Ｓｅ含有量の範囲は０．０００５〜０．０１％とした。望ましいのは０．００１〜０．００５％の範囲である。
　　　【００４１】
　Ｎｉ−ｂａｌ．値：０以上２未満
　Ｎｉ−ｂａｌ．値が０未満になると、安定なオーステナイト組織が得られず、フェライト相を含む組織しか得られないため、機械的性質、耐食性が劣化する。一方、２以上では熱間加工性が低下し、実験室での小規模な鋼塊の製造の際には支障はないものの、商用レベルの大量製造では、鋼塊の鍛造、圧延時に割れが起こりやすい。よって、本発明鋼の合金元素含有量から計算されるＮｉ−ｂａｌ．値を、０以上２未満と定めた。
　　　【００４２】
　　【実施例】
　（試験１）
　表１に示す化学組成を有する外径６．４ｍｍ、肉厚１ｍｍってＲｍａｘが０．７μｍ以下となるように平滑化した後、高純度水によって洗浄し、１２０℃で９９．９９９％Ａｒガスを通して乾燥した。これらの鋼管を同一鋼種毎に、開先加工せずに自動溶接機を用いて表２に示す条件で、溶接部、すなわち裏波ビードが管内面に出るように溶接した。この溶接中に、管内に流すシールド用Ａｒガスを溶接部の下流側でパーティクルカウンターに導入し、パーティクル発生数を測定する方法で発塵量を評価した。
　　　【００４３】
　【表１】
　　　【００４４】
　【表２】
　　　【００４５】
　さらに、上記シールド用Ａｒガスを直接１ｍｏｌ／ｌ塩酸に通した後、塩酸中の金属濃度を分析して、パーティクルの組成を求めた。パーティクル発生数と組成分析結果および本発明例鋼による管の肉厚中央部（非溶接影響部）の硬度を表３に示す。
　　　【００４６】
　【表３】
　　　【００４７】
　表３からわかるように、本発明で定める化学組成を有するステンレス鋼では、溶接時の発塵量が顕著に減少している。この効果は、鋼中のＭｎおよびＡｌ含有量の低減によってもたらされるものである。また、本発明例鋼中でＮを含有させた鋼では、他と比べて１７〜５６％の高硬度化が得られている。
　　　【００４８】
　（試験２）
　表４および表５に示す化学組成を有するステンレス鋼を真空誘導加熱炉で溶製し、熱間および冷間加工で鋼管と板に加工した後、１１００℃、Ｈ２ガス中で固溶化処理を施した。
　　　【００４９】
　【表４】
　　　【００５０】
　【表５】
　　　【００５１】
　得られた鋼管を電解研磨した後、耐食性と耐摩耗性の評価試験を行った。さらに、電解研磨管を溶接した後、内面から発生するパーティクル数の測定とその組成分析、溶接性試験を行い、また得られた板を用いて被削性の試験を行った。
　　　【００５２】
　電解研磨、溶接条件、パーティクル数の測定とその組成分析の方法、用いた鋼管の寸法などの条件は、試験１と同じである。
　　　【００５３】
　耐食性試験は、電解研磨管を半分に縦切断し、内面に塩化第二鉄水溶液を含浸させた「ろ紙」を密着させ、２５℃に６時間保持した後、腐食発生の有無を観察する方法とした。耐食性の評価は塩化第二鉄水溶液の濃度を変化させて、孔食が発生する限界濃度で行った。
　　　【００５４】
　耐摩耗性は、電解研磨管の横断面のビッカース硬度により評価した。
　　　【００５５】
　溶接性は試験１と同様の条件で電解研磨管を円周溶接した後、溶接部を半分に縦切断し、管内面側のビード幅を測定し、周方向での変動幅により評価した。
　　　【００５６】
　被削性は、厚さ９ｍｍの板材を表６に示す条件でドリル穿孔し、１本のドリルで穿孔可能な孔個数により評価した。以上の結果を表７および表８に示す。
　　　【００５７】
　【表６】
　　　【００５８】
　【表７】
　　　【００５９】
　【表８】
　　　【００６０】
　表７および表８からわかるように、本発明で定める化学組成を有するステンレス鋼では、溶接時の発塵量が顕著に減少している。この効果は、鋼中のＭｎ、Ａｌ、ＳｉおよびＯ含有量の低減によってもたらされるものである。本発明のステンレス鋼は、耐食性、耐摩耗性および被削性にも優れていることが明らかである。
　　　【００６１】
　　【発明の効果】
　本発明鋼は、Ｍｎ、Ａｌ、ＳｉおよびＯ含有量を低減した、溶接時の耐発塵性、耐食性、耐摩耗性および被削性に優れる高純度ガス用ステンレス鋼である。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　ステンレス鋼中の主な合金元素の蒸気圧と温度との関係を示す図である。