(57)【要約】【課題】高耐食性ステンレス鋼の被研磨（研削）部の耐食性を損なうことなく良好な外観を維持することができる研磨用ワイヤブラシのワイヤ用合金とそのワイヤから構成されたワイヤブラシを提案すること、ならびにそのワイヤブラシを用いたステンレス鋼の研磨方法を提案する。【解決手段】Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するに際し、Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、上記ステンレス鋼の０．９０倍以上のＰＲＥを有する合金からなるワイヤにて構成されているワイヤブラシを用いて研磨研磨することにより、ブラシ起因のもらい錆びの発生を抑制する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するためのワイヤブラシ用合金であって、Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、上記ステンレス鋼の０．９０倍以上のＰＲＥを有することを特徴とするワイヤブラシ用合金。
記
ＰＲＥ＝ｍａｓｓ％Ｃｒ＋３．３×ｍａｓｓ％Ｍｏ＋２０×ｍａｓｓ％Ｎ
【請求項２】
上記成分組成に加えて、Ｃ：０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．００３ｍａｓｓ％以下のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤブラシ用合金。
【請求項３】
上記成分組成に加えてさらに、Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０１〜１．５ｍａｓｓ％、Ｂ：０．０００１〜０．００５０ｍａｓｓ％ｓ％以下のうちの１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤブラシ用合金。
【請求項４】
Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するためのワイヤブラシであって、このブラシのワイヤが請求項１〜３のいずれか１項に記載の合金にて構成されていることを特徴とするステンレス鋼研磨用のワイヤブラシ。
記
ＰＲＥ＝ｍａｓｓ％Ｃｒ＋３．３×ｍａｓｓ％Ｍｏ＋２０×ｍａｓｓ％Ｎ
【請求項５】
Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するに当たり、請求項４に記載のワイヤブラシを用いることを特徴とするステンレス鋼の研磨方法。
記
ＰＲＥ＝ｍａｓｓ％Ｃｒ＋３．３×ｍａｓｓ％Ｍｏ＋２０×ｍａｓｓ％Ｎ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐海水性ステンレス鋼部材の溶接部表面に形成した酸化スケールや部材表面に生じた錆などの除去あるいは部材表面の補修等に使用されるワイヤブラシ用合金とその合金を用いて製造されたワイヤブラシならびにそのワイヤブラシを用いて行うステンレス鋼の研磨（研削）方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼は、耐食性と加工性に優れていることから、台所用品等の一般消費材から化学プラント等の工業材料に至るまで様々な分野で使用されており、その使用範囲は広範囲に及んでいる。ステンレス鋼などによって構築される構造物は、一般に、溶接によって施工される。その溶接方法としては、ＴＩＧ溶接、プラズマ溶接等のアーク溶接やシーム溶接、スポット溶接等の抵抗溶接などが適用されている。しかし、これらの溶接方法は、表面が大気と完全に遮断されていない限り、溶接部に酸化スケールが不可避的に生成する。この溶接部などに生成した酸化スケールは、鉄主体の酸化物から構成されており、母材に比べて耐食性が著しく劣るため、化学的方法あるいは物理的方法によって除去されている。
【０００３】
一方、このステンレス鋼を工業製品として高濃度の塩化物を含む腐食環境下で使用する場合、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等の汎用ステンレス鋼では腐食が発生するため、より優れた耐食性を有する材料の使用が求められている。そこで最近では、ＣｒやＭｏ，Ｎの含有量を増加し、耐食性をより向上させたステンレス鋼として、例えばＳＵＳ８３６ＬやＡＳＴＭ−Ａ２４０−ＵＮＳ３１２５４に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼やＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌのような２相ステンレス鋼のような高耐食性ステンレス鋼が開発され、化学プラントや海洋鋼構造物等の耐海水用途に使用されている。しかし、このような高耐食性材料においても、溶接部が母材並みの耐食性を維持するためには、生成した酸化スケールの除去が不可欠である。
【０００４】
スケール除去の方法としては、大別して化学的方法と物理的方法がある。化学的方法としては、例えば溶接した部材を硝弗酸中に浸漬して除去する方法が知られている。しかし、最近では、使用する薬剤が危険であることから、燐酸、硫酸、シュウ酸などの中性塩の水溶液で電解研磨する方法が採用されている（例えば、特許文献１を参照。）。一方、物理的方法としては、ワイヤブラシやサンドブラスト、ディスクサンダー等により溶接部を研削あるいは研磨して除去する方法が知られている。
【０００５】
しかし、前述した化学的方法によるスケール除去は、表面全体を均一に処理できるものの、処理後の被加工材の水洗処理や薬剤の廃液処理等に手間がかかり、結果的に生産性が低下してコスト上昇を招くという問題がある。また、食品貯蔵タンクや海洋鋼構造物などの大型構造物には適用し難いという問題もある。
これらのことから、上述した高耐食性オーステナイトステンレス鋼等を溶接施工する現場では、ワイヤブラシ等によって酸化スケールを除去することが多い。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２８７１００号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、発明者らは、高耐食性ステンレス鋼溶接部の酸化スケールを、市販のＳＵＳ３０４製あるいはＳＵＳ３１６製のワイヤを用いたワイヤブラシによって研磨除去した場合には、母材自体は本来腐食性に優れているにも拘わらず、ワイヤブラシで研磨した部分のみが比較的短期間に発銹するという現象に遭遇した。これは、ブラシのワイヤ成分が研磨時に磨耗粉となって前記母材溶接部に付着し、このワイヤ成分が腐食することでもらい錆となって現出したものと考えられる。このもらい錆の発生程度は、ブラシ成分を高級化することで軽減されるが、市販のＳＵＳ３０４製やＳＵＳ３１６製のワイヤブラシでは必ずしも十分とは言えず、ＳＵＳ８３６ＬやＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌのような高耐食性ステンレス鋼の溶接部表面を研磨するのに適したワイヤブラシは無いのが実情である。
【０００８】
本発明の目的は、高耐食性ステンレス鋼の被研磨（研削）部の耐食性を損なうことなく良好な外観を維持することができる研磨用ワイヤブラシのワイヤ用合金とそのワイヤから構成されたワイヤブラシを提案すること、ならびにそのワイヤブラシを用いたステンレス鋼の研磨方法を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、従来技術が抱える上記問題点を解決するために、被研磨材とワイヤブラシ、特にブラシ用ワイヤ合金の成分組成が耐食性に及ぼす影響に着目し、鋭意検討を重ねた。その結果、被研磨材であるステンレス鋼の耐食性の指標である耐孔食指数（ＰＲＥ）に対してある値以上のＰＲＥを有する合金からなるワイヤから構成されたワイヤブラシを用いて研磨すれば、上記問題点を解消し得ることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち本発明は、Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するためのワイヤブラシ用合金であって、Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、上記ステンレス鋼の０．９０倍以上のＰＲＥを有することを特徴とするワイヤブラシ用合金である。
記
ＰＲＥ＝ｍａｓｓ％Ｃｒ＋３．３×ｍａｓｓ％Ｍｏ＋２０×ｍａｓｓ％Ｎ
【００１１】
本発明のワイヤブラシ用合金は、上記成分組成に加えてさらに、Ｃ：０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．００３ｍａｓｓ％以下のうちの１種または２種以上、あるいはさらに、Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０１〜１．５ｍａｓｓ％、Ｂ：０．０００１〜０．００５０ｍａｓｓ％ｓ％以下のうちの１種または２種以上を含有するものであることが好ましい。
【００１２】
また本発明は、Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するためのワイヤブラシであって、このブラシのワイヤが請求項１〜３のいずれか１項に記載の合金にて構成されていることを特徴とするステンレス鋼研磨用のワイヤブラシである。
記
ＰＲＥ＝ｍａｓｓ％Ｃｒ＋３．３×ｍａｓｓ％Ｍｏ＋２０×ｍａｓｓ％Ｎ
【００１３】
また本発明は、Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、下記式で定義されるＰＲＥが３５以上のステンレス鋼を研磨するに当たり、請求項４に記載のワイヤブラシを用いることを特徴とするステンレス鋼の研磨方法である。
記
ＰＲＥ＝ｍａｓｓ％Ｃｒ＋３．３×ｍａｓｓ％Ｍｏ＋２０×ｍａｓｓ％Ｎ
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明において、研磨対象とするステンレス鋼は、耐海水性を有する高耐食性ステンレス鋼である。というのは、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等の汎用ステンレス鋼は、高濃度の塩分を含有する海洋環境では使用されないこと、また仮に使用されたとしても、市販のワイヤブラシで十分に対応できるからである。以下、研磨（研削）対象とする高耐食性ステンレス鋼の成分組成について説明する。
【００１５】
Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％
Ｎｉは、σ相やχ相など耐隙間腐食性に有害な金属間化合物の析出を抑制するとともに、鋼板組織をオーステナイト化する上で必須の元素である。また、耐応力腐食割れ性の向上にも有効な元素である。しかしその含有量が４０ｍａｓｓ％を上回ると、熱間加工性の劣化や熱間変形抵抗の増大を招く。よって、Ｎｉの含有量は４０ｍａｓｓ％以下に制限する。一方、Ｎｉを低減するとオーステナイトとフェライトの２相組織となるが、５ｍａｓｓ％未満になると、オーステナイト相に対するフェライト相の比率が大きくなり耐食性が劣化するため、Ｎｉの下限は５ｍａｓｓ％以上とする。Ｎｉ含有量は、好ましくは１８〜４０ｍａｓｓ％、より好ましくは２５〜４０ｍａｓｓ％である。
【００１６】
Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％
Ｃｒは、耐隙間腐食性を向上させるのに有効な元素であり、その効果を得るためには１８ｍａｓｓ％以上含有する必要がある。しかしながら、２８ｍａｓｓ％を超えて含有すると、σ相やχ相などの金属間化合物の形成を助長し、かえって耐隙間腐食性を劣化させるので、Ｃｒ含有量は１８〜２８ａｓｓ％とする。なお、Ｃｒの含有量は２０ｍａｓｓ％以上であることが好ましく、２２ｍａｓｓ％以上であればさらに好ましい。
【００１７】
Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％
Ｍｏも、耐隙間腐食性を向上させるのに有効な元素であり、その効果を得るためには２ｍａｓｓ％以上含有する必要がある。しかしながら、１１ｍａｓｓ％を超えて含有すると、金属間化合物の析出を助長し、耐食性を逆に劣化させてしまうので、２〜１１ｍａｓｓ％の範囲とする。なお、Ｍｏの含有量は３ｍａｓｓ％以上であることが好ましく、５ｍａｓｓ％以上であればさらに好ましい。
【００１８】
Ｎ：０．３ｍａｓｓ％以下
Ｎは、Ｃｒ，Ｍｏと同様に、耐隙間腐食性を向上させるとともに、金属間化合物の析出を抑制する有効な元素である。しかし、０．３ｍａｓｓ％を超えて含有すると、窒化物の析出を助長して耐食性を劣化させることや、熱間変形抵抗の上昇を招いて熱間加工性を阻害するので、０．３ｍａｓｓ％以下とした。なお、Ｎの含有量は、耐食性の観点から好ましくは０．０５１ｍａｓｓ％以上、さらに好ましくは０．１ｍａｓｓ％以上とするのがよい。
【００１９】
ＰＲＥ：３５以上
上述したように、本発明において研磨されるステンレス鋼は耐海水性のステンレス鋼であるが、実用上、最も問題となるのは生物付着下における隙間腐食である。この海水中での隙間腐食は、ＪＩＳ  Ｇ０５７８で規定される塩化第二鉄水溶液中（６％ＦｅＣｌ２＋１／２０ＮＨＣｌ）における隙間腐食試験で予測することができ、その臨界隙間腐食発生温度が３０℃以上である場合には、実際の自然海水中では腐食は発生しないとされている。そして、この隙間腐食に対する耐食性は、耐孔食性を示すパラメータである耐孔食指数（Ｐｉｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ、以降「ＰＲＥ」と略記する）と相関があることが知られており、特に、このＰＲＥが３５以上のステンレス鋼は、塩化第二鉄水溶液中の臨界発生温度が何れも３０℃以上であり、常温海水中においても優れた耐食性を示す。そこで、本発明では、適用対象鋼としてＰＲＥが３５以上のステンレス鋼に限定する。
【００２０】
なお、被研磨材であるステンレス鋼に含まれる、上記必須成分以外の成分については特に限定する必要はなく、通常含有される成分であれば問題はない。
【００２１】
次に、本発明に係るワイヤブラシ用合金、とくにワイヤに用いられる合金について説明する。
ワイヤブラシ用合金は、その耐食性が、磨く対象であるステンレス鋼の耐食性よりも低い場合にもらい錆を発生し易いことから、被研磨材とほぼ同等以上の耐食性を有するものであることが必要である。そのため、本発明のワイヤブラシ用合金は、Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、かつ、ＰＲＥが、磨く対象であるステンレス鋼のそれの少なくとも０．９０倍以上であることが必要である。また、その他の成分としては、Ｃ：０．０５ｍａｓｓ％以下、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．００３ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．１ｍａｓｓ％以下のうちの１種、または２種以上を含むものであることが好ましく、また、必要に応じて、Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０１〜１．５ｍａｓｓ％、Ｂ：０．０００１〜０．００５０ｍａｓｓ％のうちの１種、または２種以上を含むこともできる。以下、上記限定理由について具体的に説明する。
【００２２】
Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％
Ｎｉは、オーステナイト安定化元素であると共に、σ相やχ相などの金属間化合物の析出を抑制する上で有効な元素であるので、少なくとも１８ｍａｓｓ％含有させる必要がある。また１８ｍａｓｓ％未満になると、オーステナイト組織中にフェライト組織が生成し、伸びが低下してワイヤの伸線加工性を劣化させるので好ましくない。一方、４０ｍａｓｓ％を超えて添加しても、上記金属間化合物の析出抑制効果が頭打ちとなる。そこで、Ｎｉの含有量は１８〜４０ｍａｓｓ％に限定する。好ましくは、２４〜３６ｍａｓｓ％である。
【００２３】
Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％
Ｃｒは、耐食性を付与する主要元素であり、ワイヤの耐食性を被研磨材と同等以上に確保するためには、少なくとも１８ｍａｓｓ％以上の含有が必要である。一方、含有量が２８ｍａｓｓ％を超えると、σ相などの金属間化合物の析出を促進し、耐食性および靭性を著しく損なうため、含有量の上限値は２８ｍａｓｓ％とする。好ましくは、２２〜２４ｍａｓｓ％である。
【００２４】
Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％
Ｍｏは、上記Ｃｒと同様に、耐食性向上に寄与する元素であり、その効果を得るためには２ｍａｓｓ％以上の含有量が必要である。しかしながら含有量が１１ｍａｓｓ％を超えると、σ相などの金属間化合物の析出を助長して耐食性を逆に劣化させてしまうので、含有量の上限値は１１ｍａｓｓ％とする。好ましくは、５〜８ｍａｓｓ％である。
【００２５】
Ｎ：０．３ｍａｓｓ％以下
Ｎは、Ｃｒ，Ｍｏと同様に、耐食性を付与する元素であり、金属間化合物の析出を抑制するのに有効な元素である。しかしながら０．３ｍａｓｓ％を超えて含有すると、窒化物の析出を助長してワイヤの耐食性を劣化させる他、ワイヤ製造時の熱間変形抵抗を上昇させて熱間加工性を阻害する。そのため、Ｎの含有量は０．３ｍａｓｓ％以下とする。耐食性の観点からは、好ましくは０．０５１ｍａｓｓ％以上、さらに好ましくは０．１ｍａｓｓ％以上である。
【００２６】
ＰＲＥ（ワイヤ用合金）／ＰＲＥ（被研磨材）≧０．９０
ワイヤ用合金のＰＲＥが、被研磨材であるステンレス鋼のＰＲＥよりも低い場合には、前述したように、もらい錆が発生しやすくなる。その発銹の程度は、腐食環境の厳しさにもよるが、基本的にはワイヤ合金と磨く対象となるステンレス鋼のＰＲＥの比に大きく依存する。そのため、本発明では、研磨に用いるワイヤブラシのワイヤ用合金は、被研磨材であるステンレス鋼の少なくとも０．９０倍以上のＰＲＥを有するものであることが必要である。好ましくは１．０倍以上であることが望ましく、１．２倍以上であればさらに望ましい。
【００２７】
なお、本発明のワイヤ用合金は、上記必須とする成分の他に、必要に応じて以下の成分を含有してもよい。
Ｃ：０．０５ｍａｓｓ％以下
Ｃは、ワイヤ製造時もしくはブラシ使用時において、特定の温度域に保持された場合、粒界にＣｒ炭化物が析出して耐食性を低下させるため、０．０５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０３ｍａｓｓ％以下である。しかし、極端にＣを低減させることは、強度の低下を招くと共に製造コストが上昇するため、０．０１ｍａｓｓ％以上含有することが望ましい。
【００２８】
Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下
Ｓｉは、脱酸元素として有効である。しかし、Ｓｉの過剰な添加は、延性の低下や強度の上昇を招き、更にはσ相やχ相などの金属間化合物の析出を助長して耐食性を劣化させる。そのため、Ｓｉは１．０ｍａｓｓ％以下にすることが好ましく、より望ましくは０．５ｍａｓｓ％以下である。
【００２９】
Ｍｎ：１．０ｍａｓｓ％以下
Ｍｎは、脱酸元素として有効である他、オーステナイト相を安定化すると共に、Ｎの溶解度を高める効果がある。しかしながら、その含有量が１．０ｍａｓｓ％を超えると、金属間化合物の析出を助長し、耐食性および靭性を確保するには好ましくない。したがって、Ｍｎの含有量は１．０ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．５ｍａｓｓ％以下である。
【００３０】
Ｐ：０．０４ｍａｓｓ％以下
Ｐは、不純物として不可避的に混入する元素であり、結晶粒界に偏析し易く、耐食性の観点からは少ない方が望ましい。しかしながら、Ｐの含有量を極端に低減させることは製造コストの上昇を招く。そこで、Ｐの含有量は実用上許容できる範囲として０．０４ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。より好ましくは０．０３ｍａｓｓ％以下である。
【００３１】
Ｓ：０．００３ｍａｓｓ％以下
Ｓは、Ｐと同様に、不純物として不可避的に混入する元素であり、結晶粒界に偏析し易く、耐食性の観点からは少ない方が望ましい。特に、０．００３ｍａｓｓ％を超えて含有するとその有害性が顕著になるので、その含有量は０．００３ｍａｓｓ％以下とするのが好ましい。より好ましくは０．００２ｍａｓｓ％以下である。
【００３２】
Ａｌ：０．１ｍａｓｓ％以下
Ａｌは、脱酸元素として添加されるが、０．１ｍａｓｓ％を超えて含有すると、金属間化合物および窒化物の析出を促進して耐食性を劣化させる。また、過剰の添加は介在物を多量に生成し、表面品質を低下させる。そのため、Ａｌ含有量の上限値は０．１ｍａｓｓ％とすることが好ましい。
【００３３】
さらに本発明のワイヤ用合金は、ワイヤの強度、耐食性の向上を目的として、Ｎｂ，ＣｕおよびＢのうちのいずれか１種または２種以上を下記の範囲で添加することができる。
Ｎｂ：０．５ｍａｓｓ％以下
Ｎｂは、０．５ｍａｓｓ％以下の範囲で添加することにより、ワイヤの強度上昇を図ることができる。一方、０．５ｍａｓｓ％を超えて含有させると、製造性の悪化を招くと共に、窒化物の析出を促進して靭性ならびに耐食性を劣化させるので、０．５ｍａｓｓ％以下添加することが好ましい。
【００３４】
Ｃｕ：０．０１〜１．５ｍａｓｓ％
Ｃｕは、耐食性、特に酸に対する耐食性を向上させる元素であり、かかる効果は、Ｃｕの含有量が０．０１ｍａｓｓ％以上の場合に得ることができる。一方、その含有量が１．５ｍａｓｓ％を超えた場合には、ワイヤの靭性を低下させるので、１．５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
【００３５】
Ｂ：０．０００１〜０．００５０ｍａｓｓ％
Ｂは、熱間加工性を改善すると共に、析出物となってマトリックスに分散する。しかし、過剰に添加すると熱間加工性が劣化するので、Ｂを添加する場合には、０．０００１〜０．００５０ｍａｓｓ％の範囲で含有させることが好ましい。
【００３６】
本発明のワイヤ用合金は、上記に説明した以外の成分は、Ｆｅおよび不可避的不純物であることが好ましい。
【００３７】
また、本発明は、Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、ＰＲＥが３５以上の高耐食性のステンレス鋼を研磨するためのワイヤブラシを提供する。このワイヤブラシのワイヤは、上述した成分組成、即ち、Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、かつ、ＰＲＥが、磨く対象であるステンレス鋼のそれの少なくとも０．９０倍以上である合金から構成されたものである必要がある。この構成とすることにより、高耐食性ステンレス鋼の研磨に用いても、被研磨部分にもらい錆を発生することのなく、良好な外観を維持することができる。
【００３８】
また、本発明は、Ｎｉ：５〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、ＰＲＥが３５以上の高耐食性のステンレス鋼を、Ｎｉ：１８〜４０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１８〜２８ｍａｓｓ％、Ｍｏ：２〜１１ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．３ｍａｓｓ％を含有し、かつ、ＰＲＥが、磨く対象であるステンレス鋼のそれの少なくとも０．９０倍以上である合金からなるワイヤから構成されたワイヤブラシを用いて研磨する方法を提案する。この方法を採用することにより、高耐食性ステンレス鋼の被研磨部の耐食性を損なうことなく良好な外観を維持することができる。
【００３９】
【実施例】
ワイヤ用合金の成分組成ともらい錆の発生程度との関係を調べるため、以下の実験を行った。まず、表１に示したように、ＰＲＥが１８，２５，３７，４５および５２である５種類の合金を溶製し、鋳造したインゴットを、熱間鍛造により１２０ｍｍ角のビレットとし、その後、熱間圧延により５ｍｍφの丸棒に加工し、酸洗した後、焼鈍・酸洗と伸線加工を数回繰返して最終径０．６ｍｍφのステンレスワイヤとした後、Ｎ２＋Ｈ２混合ガス雰囲気中で仕上焼鈍、スキンパスを施した。そして、これら５種類のワイヤを用いて、図１の写真に示したような電動工具に脱着可能なカップ型ワイヤブラシを作製した。一方、被研磨材としては、表２に示したように、ＰＲＥが３７，４５および５２である３種類の耐海水性ステンレス鋼試験片（７０ｍｍ×１５０ｍｍ×１．５ｍｍ厚）を準備し、この試験片の中央部に、ＴＩＧ溶接によって溶解させるだけの模擬的な溶接部を設けて表面に酸化スケールを生成させ、この模擬溶接部に対して、上記５種類のワイヤブラシを用いて研磨を行い、表面の酸化スケールを除去した。
【００４０】
上記ワイヤブラシで磨いた各試験片に対して、海洋環境を実験室的に再現できる複合サイクル試験により耐食性の評価を行った。この耐食性試験は、試験溶液として、市販の人工海水（ＮａＣｌ：２８ｇ／ｌ、ＭｇＣｌ：５ｇ／ｌ、ＭｇＳＯ４：７ｇ／ｌ、ＣａＣｌ２：２．４ｇ／ｌ）を用い、この人工海水を３５℃で１時間噴霧した後、５０℃で１時間乾燥させ、さらに相対湿度を４０％にして２時間保持する３過程を１サイクルとする、合計５０サイクルの乾湿繰り返しを行うものである。なお、相対湿度４０％に保持する際の温度は４０℃，６０℃および８０℃の３水準とした。この湿潤温度を高くすることは、環境条件を厳しくすることを意味しており、ワイヤブラシで研磨する前の母材自体が有する耐食性を調査した結果、被研磨材Ｎｏ．ａは湿潤温度５０℃まで、Ｎｏ．ｂは７０℃まで発銹せず、Ｎｏ．ｃは９０℃においても発銹しないことを事前に確認している。
【００４１】
５０サイクルの発錆試験の結果を表３に示した。ＰＲＥ（ワイヤ合金）／ＰＲＥ（被研磨材）の値が０．９０より低い場合は、何れももらい錆びが発生し、０．９０よりも高い場合は全ての場合においてもらい錆びは発生しなかった。試験後の外観写真の一例として、被研磨材Ｎｏ．ｂをワイヤＮｏ．Ａで研磨後、５０サイクルの複合サイクル試験を行った後の外観写真を図２に、被研磨材Ｎｏ．ｂをワイヤＮｏ．Ｅで研磨後、５０サイクルの複合サイクル試験を行った後の外観写真を図３に示す。
【００４２】
【表１】
2004360030.tif 000002
【００４３】
【表２】
2004360030.tif 000003
【００４４】
【表３】
2004360030.tif 000004
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＰＲＥが３５以上である耐海水性ステンレス鋼の表面研磨および研削作業を行う場合において、ＰＲＥ（ワイヤ合金）／ＰＲＥ（被研磨材）の値が０．９０以上であるワイヤブラシを用いて研磨することにより、ブラシ起因のもらい錆の発生を抑制し、美観上優れた被研磨面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カップ型ワイヤブラシ（電動工具用）の外観写真である。
【図２】被研磨材Ｎｏ．ｂをワイヤＮｏ．Ａで研磨後、５０サイクルの複合サイクル試験を行った後の外観写真である。
【図３】被研磨材Ｎｏ．ｂをワイヤＮｏ．Ｅで研磨後、５０サイクルの複合サイクル試験を行った後の外観写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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