(57)【要約】【課題】研磨性と耐食性が共に優れるフェライト系ステンレス鋼板とその製造方法を提案する。【解決手段】Ｃ：０．０３０ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．３ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１０〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０２５ｍａｓｓ％未満、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延板を最終焼鈍して酸化皮膜を生成してから、硝弗酸溶液に浸漬して膜厚が３０〜１００ｎｍの酸化皮膜を残存させることにより、研磨性と耐食性が共に優れるフェライト系ステンレス鋼板を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．０３０ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．３ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１０〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０２５ｍａｓｓ％未満、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、鋼板表層に残存する酸化皮膜の膜厚が３０〜１００ｎｍであるフェライト系ステンレス鋼板。
【請求項２】
Ｃ：０．０３０ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．３ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１０〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０２５ｍａｓｓ％未満、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延板を最終焼鈍して酸化皮膜を生成してから、硝弗酸溶液に浸漬して膜厚が３０〜１００ｎｍの酸化皮膜を残存させることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト系ステンレス鋼板に関し、特に、研磨後、腐食環境下で使用される部品の素材に用いて好適な、研磨性および耐食性に優れるフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼板は、塗装などの防錆処理を施さずに使用されることが多いため、優れた耐食性が必要とされる。特に、無垢のままで、外装材や室内のシンクなどの厨房機器等に使用される場合には、耐食性の他、特有の金属光沢を基調とした意匠性も要求されることが多い。また、このような用途部品に錆が発生した場合には、グラインダー等で錆を削り落とすかもしくは酸で錆びを除去するのが普通である。この場合、処理後の部品表面は、金属光沢を失って、美観が著しく損なわれてしまう。
【０００３】
フェライト系ステンレス鋼として一般に広く使用されているものに、ＳＵＳ４３０（１８％Ｃｒ）がある。このＳＵＳ４３０は、耐発錆性が低く、酸やハロゲン等が多く存在する腐食環境下や飛来塩分等が多い大気環境下で使用するには、十分な耐食性を備えているとは言い難い。そこで、耐発錆性を向上させたものとして、ＳＵＳ４３０にＭｏを添加したＳＵＳ４３６（１８％Ｃｒ−１〜１．５％Ｍｏ）がある。この鋼は、酸やハロゲン等が多く存在する環境下や飛来塩分等の多い大気環境下でも、発錆を抑制することができるものである。
【０００４】
ところで、ステンレス鋼板は、冷間圧延後、機械的特性を確保するために焼鈍を施すのが普通である。この焼鈍は、アンモニア分解ガスや水素ガス等のいわゆるＢＡ雰囲気と呼ばれる還元性雰囲気中で行われる場合と、コークス炉ガスを燃焼させたガス雰囲気のような酸化性雰囲気中で行われる場合とがある。前者の焼鈍では、酸化皮膜が生成せず、焼鈍後も鋼板表面は光沢があり、研磨性も良好であるが、ＢＡ雰囲気とするため、製造コストが高くなる。一方、後者の焼鈍では、焼鈍後の鋼板表面には酸化皮膜が生成しており、特に、Ｍｏを添加したＳＵＳ４３６鋼等は、Ｍｏに起因した緻密な酸化皮膜が形成されているため、これを除去するための工程を必要とするのが一般的である。
【０００５】
上記Ｍｏ起因の撤密な酸化皮膜は、酸化皮膜除去のために通常行われているＮａ２ＳＯ４等の溶液中での中性塩電解処理では除去しきれず、その後、さらにハロゲンを含む酸溶液中で下地の母材をも溶解させて除去する必要がある。そのため、この鋼板の表面は、金属光沢を有するものとはならない。したがって、この鋼板の表面に金属光沢を付与するためには、重度の表面研磨を行う必要があり、いわゆる、「研磨性が劣る」という難点がある。
【０００６】
また、Ｍｏ添加鋼は、一度発錆すると緻密な錆が形成されるため、一旦形成された錆をグラインダーや酸などによって除去するためには、下地を大幅に研削もしくは溶解しなければならない。よって、Ｍｏ添加鋼では、発錆起点の原因となりやすい表面欠陥、傷などをできるだけ除去する必要があり、長期間使用する場合には、簡易なメンテナンスで光沢性を確保するには問題があった。
【０００７】
一方、Ｍｏを含有しない耐発錆性に優れるステンレス鋼も提案されている。例えば、特許文献１には、Ｃｒ：９〜３０％、Ｃｕ：０．１〜０．６％、Ｔｉ：５×Ｃ〜１５×Ｃ％、Ｓｂ：０．０２〜０．２％の成分組成を有する耐孔食性加工用ステンレス鋼が開示されている。しかし、この鋼は、孔食発生の主たる因子であるＭｎＳの有害作用を、Ｔｉ，ＣｕおよびＳｂの複合添加によって抑制することで耐孔食性を向上させているが、Ｓｂ添加により、錆中にＳｂの酸化物が形成されて耐酸性が低下するという問題を抱えるものである。
【０００８】
また、特許文献２には、Ｃｒ：１１〜２３ｗｔ％、Ｖ：０．０５〜２．０ｗｔ％、Ｃｕ：０．５〜２．０ｗｔ％を含有し、さらにＴｉ、Ｎｂ、ＺｒおよびＴａのうちの少なくとも１種を０．０１〜１．０ｗｔ％の範囲で含む成分組成を有する耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼が開示されている。しかし、この鋼は、ＶとＣｕの複合添加によって耐食性の改善を図っているが、Ｖの添加は、熱間加工性の低下を招くため、熱間圧延時に表面欠陥が発生し易く、また、その表面欠陥は最後まで残存するため、研磨性を阻害するという問題を有するものである。
【０００９】
また、特許文献３には、Ｃｒ：５〜６０ｗｔ％、Ｔｉ：４×（Ｃ＋Ｎ）〜０．５ｗｔ％、Ｎｂ：０．００３〜０．０２０ｗｔ％を含有し、さらに、Ｃｕを０．１５〜３．０ｗｔ％の範囲で含有し得る成分組成を有する成形加工性と耐候性に優れるクロム鋼板が開示されている。この鋼板は、Ｎｂの添加により深絞り成形性を向上し、Ｃｕの添加により耐候性を向上したものである。しかし、この鋼板は、Ｎｂの添加によって微細な析出物が形成されるため、強度が高くなって伸びが低下し、加工性が劣化するという問題点を有するものである。
【特許文献１】特公昭５０−６１６７号公報
【特許文献２】特公昭６４−４５７６号公報
【特許文献３】特許第３４２０３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、Ｍｏ添加の有無にかかわらず、研磨性と耐食性とを兼ね備えたフェライト系ステンレス鋼板は、現在のところ存在していないのが実状である。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、研磨性と耐食性が共に優れるフェライト系ステンレス鋼板とその製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者らは、従来技術が抱える上記問題点を解決し、研磨性に優れるとともに、耐食性にも優れるフェライト系ステンレス鋼板を開発するべく、焼鈍時に形成される酸化皮膜の構造と研磨性および耐食性との関係について鋭意検討を重ねた。その結果、Ｍｏ添加鋼では、Ｍｏ含有量によって焼鈍時に生成する酸化皮膜の緻密さが異なり、Ｍｏ含有量がある一定値を超えると、焼鈍時に生成する酸化皮膜が密になり、中性塩電解＋酸洗という脱スケール工程では表面が均一に溶解しなくなり、残存した酸化皮膜と母材部との際が錆の起点となり易いことを知見した。また、Ｍｏ含有量がある一定値を超えると、酸化皮膜中のＣｒ量が増加して、地鉄界面にある粒界のＣｒ濃度が低下する結果、ハロゲンを含む酸による粒界侵食孔が大きくなり、研磨性を大きく阻害することを知見した。したがって、研磨性を確保するためには、ハロゲンを含む酸中での粒界侵食孔の発生を極力抑える、つまり溶解量を極力抑えることが必要となる。
【００１３】
しかし、溶解量を抑えると、表面に薄い酸化皮膜が残存する部分が発生する。そこで、さらに検討を重ねた結果、Ｍｏ添加鋼であっても、鋼中のＣｒ含有量をある値以上に増加すると共に、ＣｕおよびＮｉを適量添加し、さらに、焼鈍後の酸処理で、鋼板表面にＳｉＯ２含有量の多い酸化皮膜を一定量以上残存させた場合には、その酸化皮膜部分（即ち、テンパーカラー発生部分）は、ハロゲンを含む酸の中でも優れた耐食性を示すとともに、研磨性にも優れることを知見した。さらに、上記鋼板の不純物元素を低減するとともに、安定化元素であるＴｉを添加することにより、溶接性や溶接部の加工性、耐食性にも優れるフェライト系ステンレス鋼板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．０３０ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．３ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１０〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０２５ｍａｓｓ％未満、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、鋼板表層に残存する酸化皮膜の膜厚が３０〜１００ｎｍであるフェライト系ステンレス鋼板である。
【００１５】
また、本発明は、Ｃ：０．０３０ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．３ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１０〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０２５ｍａｓｓ％未満、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる冷延板を最終焼鈍して酸化皮膜を生成してから、硝弗酸溶液に浸漬して膜厚が３０〜１００ｎｍの酸化皮膜を残存させることを特徴とするフェライト系ステンレス鋼板の製造方法を提案する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、研磨性と耐食性を兼備したフェライト系ステンレス鋼板を得ることができる。また、本発明によれば、溶接性、溶接部加工性、溶接部耐食性にも優れるフェライト系ステンレス鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るフェライト系ステンレス鋼板の成分組成について説明する。
Ｃ：０．０３０ｍａｓｓ％以下
Ｃは、Ｃｒと炭化物を形成し、有効Ｃｒ量を減少させて、錆を誘発する原因となるため、含有量は少ないほど好ましく、本発明では、０．０３０ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは、０．０２０ｍａｓｓ％以下である。なお、Ｃの過度の低減は、製鋼時の脱炭時間が長くなり、製造コストの上昇を招くため、下限は、０．００５ｍａｓｓ％程度とするのが好ましい。
【００１８】
Ｎ：０．０２５ｍａｓｓ％未満
Ｎは、鋼中に固溶すると、耐食性を向上させる効果がある。しかし、Ｎは、Ｃｒと窒化物を形成するので、過剰な添加は、有効Ｃｒ量を減少させ、発錆の原因ともなる。そのため、Ｎは、少ないほど好ましく、本発明では、０．０２５ｍａｓｓ％未満とする。
なお、粒界でのＣｒ炭窒化物の生成を抑えるためには、Ｃ＋Ｎ≦０．０２５ｍａｓｓ％であることが好ましい。
【００１９】
Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％
Ｓｉは、脱酸剤として添加する元素である。また、発明者らの知見によれば、鋼中にＳｉを０．２０ｍａｓｓ％以上含有させると、熱処理時に地鉄の最表層にＳｉＯ２の酸化皮膜を生成する。特に、表層の粒界にＳｉＯ２の酸化物が濃化し、酸による粒界侵食を抑制する効果があることが明らかとなった。ハロゲンを含む酸やｐＨが低い溶液中では、上記効果は大きく、粒界が深く掘られて研磨性が低下するのを防止することができる。なお、ＳｉＯ２の酸化皮膜は、連続的なものである必要はなく、適度に表面に残存していることによっても耐食性を向上する効果がある。上記効果は、Ｓｉ含有量が０．２０ｍａｓｓ％以上で発現するが、１．０ｍａｓｓ％を超えると、酸化皮膜形成時に、Ｓｉが酸化皮膜と地鉄との界面に濃化し過ぎ、特に、表層の粒界部にＳｉの酸化物が過度に生成し過ぎて、却って研磨性の低下を招く。よって、本発明では、Ｓｉ添加量は、０．２０〜１．０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは、０．３〜０．６ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２０】
Ｍｎ：０．３ｍａｓｓ％以下
Ｍｎは、脱酸元素として添加される。しかし、Ｍｎの過剰な添加は、固溶強化作用によって加工性を損なうので、添加量は低いほうが望ましい。また、Ｍｎは、０．３ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱処理時に生成する酸化皮膜中の外層に存在するスピネル酸化物にＭｎが濃化し、テンパーカラー状の酸化皮膜が残存したときの耐食性を劣化させる。よって、本発明では、Ｍｎ含有量は０．３ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは、０．２ｍａｓｓ％以下である。
【００２１】
Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下
Ｐは、耐食性および熱間加工性を劣化させる元素であるので、含有量は低いほど望ましく、本発明では、０．０４ｍａｓｓ％以下とする。
【００２２】
Ｓ：０．０２ｍａｓｓ％以下
Ｓは、Ｍｎと結合してＭｎＳを形成し、初期発錆の起点となる。また、結晶粒界に偏析して、粒界脆化を起こす有害元素でもあるので、含有量は低い方が望ましい。特に、０．０２ｍａｓｓ％を超えると、その悪影響が顕著になるので、Ｓは０．０２ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは、０．０１５ｍａｓｓ％以下である。
【００２３】
Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％
Ｃｒは、酸化皮膜（テンパーカラー）が表面についた状態でも耐食性を確保するため、また、Ｃｕ、Ｎｉと協同して耐発錆性を向上するために必要な元素である。Ｃｒの含有量が２０．０ｍａｓｓ％未満では、表面にテンパーカラーが生成すると、テンパーカラー（スケール）と地鉄との界面におけるＣｒ濃度が低下し、この部分が局部的に露出した場合には、非常に短時間で発錆するが、Ｃｒが２０．０ｍａｓｓ％以上であれば、本発明程度の酸化皮膜が存在しても、地鉄のＣｒ濃度はそれほど低下しないため、耐食性の低下を防止できる。さらに、鋼中のＣｒが２０．０ｍａｓｓ％以上であれば、後述するＣｕ皮膜の存在によって、不動態皮膜が安定化し、特に良い耐発錆性を示す。
【００２４】
一方、Ｃｒの含有量が２５．０ｍａｓｓ％を超えると、酸化皮膜中のＣｒ濃度が上がり、前述した粒界でのＳｉ酸化物の生成が抑制されて、ハロゲンを含む酸やｐＨの低い溶液中での選択的な粒界腐食を防止することができず、本発明程度の酸化皮膜を残存させても、粒界侵食が起きるため、研磨性が低下する。また、Ｃｒが２５．０ｍａｓｓ％を超えると、鋼板の伸びが低下し、加工性が低下する。よって、Ｃｒの含有量は２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％とする。好ましいくは２０．５〜２３．５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２５】
Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％
Ｃｕは、Ｃｒと協同して耐発錆性を向上させる成分である。特に、ステンレス鋼の地鉄が溶解した際、その表面に皮膜を形成して、アノード反応による地鉄の溶解を低減し、局部的な溶解を妨げる効果がある。この効果は、０．２ｍａｓｓ％以上のＣｕ添加で得られ、特に、Ｃｒを２０．０ｍａｓｓ％以上含有させた鋼の、ハロゲンを含む低ｐＨ溶液中での効果が大きい。このメカニズムは明らかではないが、ハロゲンを含む低ｐＨ溶液中で溶け出したＣｕが地鉄に再付着し、耐溶解性を高めるものと推定している。また、Ｃｕは、研磨後の耐発錆性の向上にも有効であり、特に耐隙間腐食性の向上に有用な成分であり、やはりこの効果は、０．２ｍａｓｓ％以上で発現する。しかし、Ｃｕを１．０ｍａｓｓ％超え添加すると、研磨後におけるＣｕの溶解が促進され、却って耐隙間腐食性が低下する。よって、Ｃｕの添加量は０．２〜１．０ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．３〜０．７ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２６】
Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下
Ｎｉは、Ｃｕと同様の効果があり、ステンレス鋼の表面に皮膜を形成し、アノード反応による地鉄の溶解を低減し、局部的な溶解を妨げる効果がある。この効果は、０．０５ｍａｓｓ％超えの添加で得られ、特に、Ｃｒを２０．０ｍａｓｓ％以上含有させた鋼では、ハロゲンを含む低ｐＨ溶液中で大きい。一方、Ｎｉを０．５ｍａｓｓ％超え添加すると、研磨後のＮｉの溶解が促進され、逆に耐隙間腐食性が低下する。よって、Ｎｉの含有量は０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．１５〜０．３ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２７】
Ｍｏ：０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％
Ｍｏは、耐発錆性の向上に極めて有効な元素である。ステンレス鋼中のＭｏは、大気環境での暴露期間が長くなるにつれて、不動態皮膜を強固にするので、研磨後の耐食性を考慮した場合、積極的に添加したほうが好ましい。しかし、発明者らは、Ｍｏ添加鋼の熱処理時に形成される酸化皮膜を詳細に検討した結果、Ｍｏ含有量が一定量以上になると、上記酸化皮膜はＣｒリッチなＣｒ２Ｏ３主体の皮膜となり、Ｓｉなど、耐食性の向上に有効に作用する元素の粒界での酸化を抑制してしまうことがわかった。
【００２８】
そのメカニズムは、必ずしも明らかではないが、Ｍｏが鋼中に多く存在すると、常温での不動態皮膜が厚く、安定で、Ｃｒリッチなものとなるため、酸化の初期に他の元素の外方への拡散が抑えられ、Ｃｒ濃度の高い皮膜が生成する。その結果、粒界付近にＣｒ濃度の低い箇所が増えて、粒界侵食を助長し、研磨性を低下させるためと考えられる。よって、本発明のように、酸化皮膜を若干残存させて、研磨性を確保するためには、Ｍｏの含有量をある程度、制限したほうが好ましいことが明らかとなった。
【００２９】
発明者らは、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下を含有する鋼を用いて酸化皮膜の形態とＭｏ含有量との関係を調査した。その結果、Ｍｏが０．１５ｍａｓｓ％を超えると、Ｓｉ酸化物の生成抑制効果が大きくなり、研磨性が劣化する。一方、研磨後の耐食性、特に隙間部での耐食性に及ぼすＭｏ含有量の影響について調査したところ、Ｍｏ含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満では、上述したＣｕ，Ｎｉ，Ｃｒ等の効果だけでは、十分な耐食性を確保できない例があった。よって、本発明では、鋼中のＭｏ含有量を０．０１〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは、Ｍｏの含有量は０．０１５〜０．０５ｍａｓｓ％である。
【００３０】
Ｔｉ：０．１０〜０．５ｍａｓｓ％
Ｔｉは、Ｓを固定して、ＭｎＳを起点とする錆の発生を防ぐとともに、Ｃ、Ｎを固定して、Ｃｒ炭窒化物形成による鋭敏化を防止する効果がある。Ｔｉの添加量が０．１ｍａｓｓ％未満では、耐食性を劣化させる元素の固定に十分ではなく、一方、０．５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱延板における靭性低下や、ＴｉＮのクラスター状介在物による表面疵の発生を招き、研磨性を著しく阻害する。よって、Ｔｉは０．１０〜０．５ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．１５〜０．３５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３１】
次に、本発明の鋼板において最も重要な、鋼板表層の酸化皮膜について説明する。
本発明の鋼板は、上述した成分組成を満たすだけでは、優れた耐食性と研磨性とを両立することできず、鋼板の表層に、耐食性を劣化させない程度の酸化皮膜を選択的に残存させることによって初めて、研磨性と耐食性を確保することができる。つまり、本発明では、耐食性を確保する観点からは、通常嫌われている焼鈍時の酸化皮膜を敢えて鋼板表面に残存させることによって、地鉄の溶解、特に、粒界における侵食を最小限に抑制し、研磨性を向上すると共に、加工後、研磨して使用する際の十分な耐食性を確保している。
【００３２】
発明者らは、Ｃｒ：２０．０〜２５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．２０〜１．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．２〜１．０ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．０５ｍａｓｓ％超え０．５ｍａｓｓ％以下、Ｍｏ：０．００５〜０．１５ｍａｓｓ％を含有する冷延鋼板を、８００〜１０５０℃で１０〜６００秒の最終焼鈍を施して鋼板表層に酸化皮膜を生成させてから、その酸化皮膜を硝弗酸溶液中で異なるレベルに溶解して酸化皮膜を鋼板表層に残存させ、その残存する酸化皮膜が有する耐食性、研磨性および研磨後の耐食性について調査を行った。その結果、表層に残存させる酸化皮膜としては、Ｓｉ濃度が高く、膜厚が３０〜１００ｎｍである場合に、非常によい研磨性が得られることを新規に見出した。
【００３３】
しかし、本発明に適合する成分組成を有する鋼では、酸化皮膜の残存膜厚が、平均で１００ｎｍを超えると、酸化皮膜の外層に存在するＭｎ、Ｆｅを多く含むスピネル酸化物が錆の起点となり、極短時間で発錆してしまう。また、酸化皮膜が１００ｎｍを超えると、その酸化皮膜自体を除去するために、研磨性が劣化する。逆に、酸化皮膜の膜厚が平均３０ｎｍ以下になるまで表層を溶解してしまうと、表層の粒界の一部が深く掘られて、表面外観が白っぽくなり、金属光沢が失われて、研磨性が劣化する。よって、本発明では、鋼板表面に残存させる酸化皮膜の厚みを３０〜１００ｎｍの範囲とする。好ましくは、４０〜８０ｎｍの範囲である。
【００３４】
次に、本発明に係るステンレス鋼板の製造方法について説明する。
上述した適正な成分組成を有する鋼を公知の方法で溶製し、連続鋳造等公知の方法で鋼スラブとし、該スラブを１１００〜１２００℃に再加熱後、仕上圧延終了温度を７００〜９００℃とする熱間圧延を行い、熱延コイルとする。次いで、この熱延コイルを８００〜１１００℃の温度で焼鈍し、酸洗し、冷間圧延して板厚３．０ｍｍ以下の冷延板とする。これを、コークス炉燃焼ガス雰囲気下で、例えば、１０００℃×６０秒程度の焼鈍を施して１５０μｍの厚さの酸化皮膜を生成させ、その後、硝弗酸溶液（硝酸５０ｇ／ｌ、弗酸３０ｇ／ｌ、６０℃）への２０秒前後の浸漬処理を施す。この際、浸漬時間を調整し、鋼板表層に、膜厚が３０〜１００ｎｍの酸化皮膜を残存させる。なお、上記酸濃度および浸漬時間は例示であり、鋼中Ｃｒ濃度等の変化に応じて、３０〜１００ｎｍの酸化皮膜が残存させるよう、適宜調整すればよい。なお、硝弗酸溶液浸漬の前工程で、通常、行われている中性塩電解処理を施すことに何ら問題はない。
【００３５】
最後に、本発明では、上記硝弗酸溶液に浸漬して酸化皮膜の膜厚を所定の範囲に制御した後、硝酸溶液中で正電解、負電解を少なくとも各１回以上行うのが好ましい。硝酸溶液中での電解では、その溶解性の違いから、外層のＭｎ、Ｆｅを多く含むスピネル酸化物のみを除去することが容易であり、硝酸中での正電解、負電解をかけることにより、酸化物中のＳｉ濃度を上げ、酸化皮膜の耐食性を向上させることができるからである。
【実施例】
【００３６】
表１に示す成分組成を有する鋼記号Ａ〜Ｖのフェライト系ステンレス鋼を真空溶解炉で溶製し、鋳造して３０ｋｇの鋼塊を得、この鋼塊を１２００℃に加熱し、１２００〜９００℃の温度域で熱間圧延を行い、板厚が３ｍｍの熱延板とした。次いで、これらの熱延板を１０００℃で熱延板焼鈍したのち冷間圧延と焼鈍を繰り返して、板厚が１．０ｍｍの冷延板とした。このようにして得た冷延板を１０００℃×６０秒で焼鈍を行い、一部の鋼種については、中性塩溶液中（Ｎａ２ＳＯ４：２００ｇ／ｌ、８０℃）で電流値（＋３０Ｃ／ｄｍ２、−３０Ｃ／ｄｍ２）の電解処理を施した。次いで、硝弗酸溶液（硝酸：５０ｇ／ｌ、弗酸２０ｇ／ｌ、温度５５℃）に浸漬し、浸漬時間を変えることにより、表２に示すように、鋼板表層の酸化皮膜の厚みを調整した。その後、１００ｇ／ｌ、４５℃の硝酸溶液中で、＋３０Ｃ／ｄｍ２、−３０Ｃ／ｄｍ２の電解処理を各２回施し、評価試験用ステンレス冷延鋼板とした。ただし、一部の冷延板については、上記電解処理は行わなかった。なお参考として、ＳＵＳ４３６相当の鋼板（鋼記号：Ｕ、Ｖ）についても、同様にして評価試験用ステンレス冷延鋼板を作製した。
【００３７】
【表１】
2008303445.tif 000002
【００３８】
上記のようにして得た各種ステンレス冷延鋼板の表面を、Ａｕｇｅｒ分光分析およびＧＤＳ分析を行い、残存している酸化皮膜の厚みを測定した。
【００３９】
また、研磨性、耐食性の評価を、下記の要領で行った。
＜研磨性＞
♯６００番のアルミナ砥粒を用いて、有機樹脂のバフロールによる湿式研磨を５分間行い、研磨後の光沢度を測定することにより評価した。
＜耐食性試験＞
耐食性は、上記研磨試験前および研磨後のサンプルを用いて、乾湿繰返し試験により評価した。乾湿繰り返し試験の条件は、噴霧（ＮａＣｌ：５ｍａｓｓ％溶液、温度３５℃、０．５時間）→乾燥（温度６０℃、１時間）→湿潤（温度４０℃、湿度９５％、１時間）を１サイクルとする試験を繰り返して行い、発錆までの時間を測定した。
【００４０】
上記試験の結果を、表２の（Ｎｏ．１〜２８）に示した。表２の結果から、本発明の条件を満たす成分組成と酸化皮膜を有するフェライト系ステンレス鋼板は、いずれも、研磨性および耐食性に優れていることがわかる。
【００４１】
【表２】
2008303445.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のフェライト系ステンレス鋼板は、海上輸送コンテナや器物、厨房機器、建具等、意匠性と耐食性を要する部位に使用される用途に用いて好適である。