(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼からなる材料を所定の食器類の形状に仕上げる成形加工工程と、
次いで、該食器類に、フッ素ガス雰囲気下に２５０〜５００℃でフッ化処理を施すフッ化処理工程と、
次いで、該食器類に、一酸化炭素を含む浸炭性ガス雰囲気下に４００〜５５０℃でガス浸炭処理を施すガス浸炭処理工程と、
次いで、該食器類を陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流す電解処理工程とを含み、
前記電解処理工程によって、ガス浸炭処理によって食器類の表面に形成された黒色被膜を食器類表面から溶解除去し、
前記電解処理工程において、酸性電解液が濃度が７０〜９５重量％のリン酸溶液であり、処理温度が９０〜１２０℃であり、電流密度が１０〜２００Ａ／ｄｍ2であり、電圧が８〜１５Ｖであり、処理時間が１０〜６０秒である
ことを特徴とする食器類の製造方法。
【請求項２】
前記電解処理工程において、黒色被膜が除去された食器類表面を電解研磨することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の食器類の製造方法。
【請求項３】
前記電解処理工程の後に、食器類を酸性溶液に浸漬し、該電解処理工程において残存した黒色被膜を選択的に酸食する選択的酸洗処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の食器類の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、食器類およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、特に、いわゆる「ゆず肌」のない滑らかな面ないし鏡面を有する食器類、たとえばスプーン、フォーク、ナイフ等のカトラリー（金属洋食器類）、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
食器類、特にスプーン、フォーク、ナイフなどのカトラリーには、ステンレス鋼、チタン、チタン合金などの金属が多用される。ステンレス鋼の中でも、特に耐食性と装飾性に優れるオーステナイト系ステンレス鋼が多く用いられる。
近年、かかるオーステナイト系ステンレス鋼の優れた耐食性を維持したまま、そのステンレス鋼表面を硬質化させる技術が試みられている。たとえば特開平９−７１８５４号公報、特開平９−２６８３６４号公報および特開平９−３０２４５６号公報には、オーステナイト系ステンレス鋼に、フッ素系ガス雰囲気下で３００〜５００℃というような低温でフッ化処理を施して上記不動態皮膜を炭素原子の浸透が容易なフッ化皮膜に変化させ、その後、浸炭性ガス雰囲気下で４００〜５００℃というような低温でオーステナイト系ステンレス鋼にガス浸炭処理を施し、さらに酸洗処理または機械的研磨（たとえばバレル研磨）を施す技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、上記のようにガス浸炭処理された食器類たとえばフォーク、ナイフ、スプーンの表面は、研磨したにもかかわらず、食器類に必要とされる美しい鏡面とはならなず、微細な凹凸が存在する「ゆず肌（オレンジピール）」として観察される。ゆず肌は、食器類であるフォーク、ナイフ、スプーンの装飾的価値を著しく損なう。
【０００４】
このゆず肌は、ガス浸炭処理によって、ステンレス鋼の表面の金属結晶粒内へ、該結晶粒界よりも多くの炭素が拡散固溶されることに原因があると考えられる。すなわち、炭素が粒状に形成された金属結晶粒内に浸透すると、金属結晶粒内に高い歪みが生じて、外方に向けて膨出するため、結晶粒と結晶粒界との間に段差が生じる。ステンレス鋼の表面から見れば、結晶粒は結晶粒界より高くなる。これらの段差が表面の微細な凹凸として観察される。
【０００５】
かかる結晶粒と結晶粒界との段差は、ガス浸炭処理後の一連の処理、すなわち酸洗処理や機械的な研磨を経ても無くならない。なぜならばガス浸炭処理により形成された硬化層が硬質であるため、機械的な研磨では、その表面の微細な段差を小さくすることはできても、完全に取り除くことができないからである。その結果、結晶粒がステンレス鋼の表面から浮き出て視認されやすく、浮き出た多くの結晶粒がステンレス鋼表面の微細な凹凸、すなわち「ゆず肌」として観察されるのである。
【０００６】
ところでまた、上記のようにして硬化層を形成した食器類の表面を、食器類に要求される平滑な鏡面とすることは極めて困難だった。
すなわち、ガス浸炭処理の後、ステンレス鋼表面には鉄を主成分とする酸化物や炭化物を含む黒色被膜が形成される。よって、この黒色被膜が形成されたステンレス鋼に酸洗処理を施し、ステンレス鋼表面から黒色被膜を酸化溶解して除去しなければならない。
【０００７】
しかしながら、ステンレス鋼表面から黒色被膜を除去するためには、酸性溶液に長時間浸漬しなければならず、酸洗処理に要する時間が長くなるため、食器類の生産コストが高くなっていた。
さらに、ステンレス鋼表面では、黒色被膜が除去された部分から、酸洗処理による局部的な酸食が徐々に進行するため、酸洗処理によって、すべての黒色被膜がステンレス鋼表面から除去されても、ステンレス鋼表面は、微細な凹凸が存在する「荒れた表面」となってしまう。
【０００８】
この「荒れた表面」を、機械的な研磨、たとえばバレル研磨によって平滑な表面とするまで研磨することは、ステンレス鋼表面の硬化層（浸炭層）が硬質であるために極めて困難で、そのために、研磨時間を長くしなければならず、生産コストが高くなっていた。
特に、複数の歯を有するフォークにおいては、隣接して相対する歯の表面それぞれに形成された黒色被膜は、酸洗処理では完全に除去できなかった。これは、このような隙間には、酸洗処理における酸性溶液が対流しにくいため、黒色被膜が充分に溶解除去されないからである。
【０００９】
また、酸洗処理後の機械的研磨によっても、このような隙間には機械的な外力が負荷されにくいので、黒色被膜を完全に除去するには、研磨時間を長くしなければならず、フォークのような隙間を有する食器類の生産コストが高くなっていた。
したがって、表面に炭素原子を固溶させて硬化層（浸炭層）を形成したオーステナイト系ステンレス鋼からなる食器類であって、「ゆず肌」のない滑らかな面ないし鏡面を有する、外観に優れた食器類およびその製造方法と、表面に硬化層（浸炭層）を形成したオーステナイト系ステンレス鋼からなり、硬化層表面が平滑である食器類およびその食器類を安価に得ることができる製造方法の出現が望まれている。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであって、表面に炭素原子を固溶させて硬化層（浸炭層）を形成したオーステナイト系ステンレス鋼からなる食器類であって、「ゆず肌」のない滑らかな面ないし鏡面を有する、外観に優れた食器類、およびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、表面に硬化層（浸炭層）を形成したオーステナイト系ステンレス鋼からなり、硬化層表面が平滑である食器類、およびその食器類を安価に得ることができる製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【発明の概要】
本発明に係る第１の食器類は、
結晶粒の平均粒径が１００μｍ以下であるオーステナイト系ステンレス鋼からなり、該ステンレス鋼表面に炭素原子が固溶された硬化層が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る第２の食器類は、
オーステナイト系ステンレス鋼からなり、
該ステンレス鋼表面に炭素原子が固溶された硬化層が形成され、
かつ、該硬化層表面に１２０〜２６０Åの厚さの陽極酸化被膜が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
前記陽極酸化被膜の厚さは、好ましくは１２０〜２３０Å、さらに好ましくは１２０〜２００Åである。
本発明に係る第１および第２の食器類においては、前記硬化層中に、粗大クロム炭化物粒子が存在しないことが耐食性の面から好ましい。また前記硬化層は、ステンレス鋼表面から５〜５０μｍの深さにわたって形成されていることが好ましい。前記硬化層の表面硬度は、ビッカース硬さ（ＨＶ；５０ｇ荷重）で５００以上であることが好ましい。前記硬化層の表面は、鏡面であることが望ましい。
【００１５】
本発明に係る第１の食器類の製造方法は、
オーステナイト系ステンレス鋼に、加工率（断面減少率）３０〜７０％の条件で冷間加工を施して、所望の食器類の形状に仕上げる成形加工工程と、
次いで、該食器類に、８００〜１２００℃で１〜３０分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施す溶体化処理工程と、
次いで、該食器類に、フッ素系ガス雰囲気下に２５０〜５００℃でフッ化処理を施すフッ化処理工程と、
次いで、該食器類に、一酸化炭素を含む浸炭性ガス雰囲気下に４００〜５５０℃でガス浸炭処理を施すガス浸炭処理工程と
を含むことを特徴としている。
【００１６】
この第１の食器類の製造方法においては、前記ガス浸炭処理工程の後に、前記食器類に酸洗処理を施し、次いで、水洗処理を施す工程を経ることができる。さらに、前記水洗処理後に、この食器類の表面をバレル研磨することができる。
また、前記ガス浸炭処理工程の後に、この食器類を陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流す電解処理工程を経ることができる。この電解処理工程を経て得られる、本発明に係る第１の食器類は、本発明に係る第２の食器類でもある。
【００１７】
前記電解処理工程において、黒色被膜が除去された食器類表面を、さらに電解研磨してもよい。
本発明に係る第２の食器類の製造方法は、
オーステナイト系ステンレス鋼からなる材料を所定の食器類の形状に仕上げる成形加工工程と、
次いで、該食器類に、フッ素ガス雰囲気下に２５０〜５００℃でフッ化処理を施すフッ化処理工程と、
次いで、該食器類に、一酸化炭素を含む浸炭性ガス雰囲気下に４００〜５５０℃でガス浸炭処理を施すガス浸炭処理工程と、
次いで、該食器類を陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流す電解処理工程と
を含み、
前記電解処理工程によって、ガス浸炭処理によって食器類の表面に形成された黒色被膜を食器類表面から溶解除去することを特徴としている。
【００１８】
前記電解処理工程において、黒色被膜が除去された食器類表面を、さらに電解研磨してもよい。
前記電解処理工程の後に、食器類を酸性溶液に浸漬する選択的酸洗処理工程をさらに含めることができる。前記選択的酸洗処理工程の後に、食器類に機械的手段による研磨を施す機械研磨工程をさらに含めることができる。
【００１９】
本発明に係る第２の食器類の製造方法では、前記成形加工工程が、オーステナイト系ステンレス鋼に、加工率（断面減少率）３０〜７０％の条件で冷間加工を施して、所望の食器類の形状に仕上げる成形加工工程であり、かつ、該成形加工工程後で前記フッ化処理工程前に、該食器類に、８００〜１２００℃で１〜３０分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施す溶体化処理工程を含めることができる。このような成形加工工程と溶体化処理工程を経て得られる、本発明に係る第２の食器類は、本発明に係る第１の食器類でもある。
【００２０】
本発明に係る第１および第２の製造方法において、前記ガス浸炭処理により食器類のオーステナイト系ステンレス鋼表面に、表面から５〜５０μｍの深さにわたって硬化層が形成されていることが好ましい。また、前記ガス浸炭処理により食器類のオーステナイト系ステンレス鋼表面に形成された硬化層中に、粗大クロム炭化物粒子が存在しないことが耐食性の面から好ましく、この硬化層の表面硬度がビッカース硬さ（ＨＶ；５０ｇ荷重）で５００以上であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る第１および第２の食器類の製造方法により得られた食器類を形成しているオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、通常１００μｍ以下である。
【００２２】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る食器類およびその製造方法について具体的に説明する。
第１の食器類
本発明に係る食器類のうち、前記の、本発明に係る第１の食器類は、結晶粒の平均粒径が１００μｍ以下のオーステナイト系ステンレス鋼からなり、このステンレス鋼表面に炭素原子が固溶された硬化層（浸炭層）が形成されている。この食器類には、ゆず肌が観察されず、滑らかな面ないし鏡面を有している。
【００２３】
本願発明者らは、炭素原子を固溶させて硬化層を形成した硬化処理後に、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒が細粒であれば、硬化層における結晶粒と結晶粒界の段差が目立たず、硬化層の表面が平滑に視認されることを見出し、さらにその結晶粒の大きさについて鋭意研究した。その結果、食器類、たとえばスプーン、ナイフ、フォーク等のカトラリーとしての美観を保つに充分な平滑さを、浸炭処理（硬化処理）後におけるオーステナイト系ステンレス鋼表面に得るためには、浸炭処理後におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径が少なくとも１００μｍ以下であればよいことを見出した。この浸炭処理後におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径が小さければ小さいほど、ステンレス鋼表面は平滑に視認される。本発明で採用する低温下でのガス浸炭処理では、処理前後で結晶粒の粒径が殆ど変わらないことが判明した。因みに従来の浸炭処理後のオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は約５００〜１０００μｍ程度であった。
【００２４】
本発明において、上記したように、ガス浸炭処理後に研磨処理たとえばバレル研磨を施せば、硬化層表面はさらに平滑になり、美しい鏡面を呈する。
このようなオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、たとえば顕微鏡で拡大して観察すれば容易に調べることができる。表面における結晶粒が観察しにくい場合には、食器類、たとえばフォークの歯の断面を顕微鏡で拡大して観察すればよい。この場合、硬化層における結晶粒の平均粒径ばかりか、硬化層が形成されていない金属内部の結晶粒の平均粒径をも調べることができる。
【００２５】
第１の食器類の製造方法
（冷間加工および溶体化処理）
上記のような本発明に係る第１の食器類の製造方法では、まずオーステナイト系ステンレス鋼に、加工率（断面減少率）３０〜７０％の条件で冷間加工を施して、所望の食器類の形状に仕上げた後、この食器類に、８００〜１２００℃で１〜３０分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施す。
【００２６】
本発明で採用するガス浸炭処理は、オーステナイト系ステンレス鋼が再結晶する温度領域まで達しない４００〜５５０℃の範囲、たとえば４８０℃近傍の低温領域で行なわれる。したがって、このガス浸炭処理によって、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒と結晶粒界の段差は大きくなっても、浸炭処理の前後で結晶粒の平均粒径はほぼ変わらないため、炭素原子を固溶させて硬化層を形成する浸炭処理前に、予めオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒を細粒化しておけば、浸炭処理後においてもその細粒化した結晶粒の大きさを保持することができる。
【００２７】
たとえば、上記にしたように、オーステナイト系ステンレス鋼に冷間鍛造、切削加工、孔開け加工などを施して、スプーン、フォーク、ナイフ等のカトラリーなどを所望の形状に仕上げるが、このようなカトラリーにおけるオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒の平均粒径を、上記した範囲の大きさの細粒に制御すると、ガス浸炭処理後も、結晶粒の大きさは浸炭処理前の結晶粒の大きさと同じく細粒のままなので、浸炭層（硬化層）を細粒化されたオーステナイト系ステンレス鋼の表面に形成することができる。
【００２８】
本発明に係る第１の食器類の製造方法では、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒を細粒化させる手段としては、冷間加工（たとえば冷間プレス加工、冷間圧延加工）と溶体化処理（solution treatment）との組み合わせが好ましい。
たとえば、オーステナイト系ステンレス鋼に、大きな加工率（断面減少率）をもって冷間プレス加工を施して、所望の食器類の形状に仕上げる。
【００２９】
次いで、かかる食器類に、溶体化処理を施す。すなわち、この食器類を８００〜１２００℃で５〜２５分間加熱処理を行ない、その後に急冷する。このような溶体化処理を食器類に施すと、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶組識が再結晶することにより、冷間プレス加工によってステンレス鋼に与えられた大きな加工歪みが除去されて軟化するとととに、ステンレス鋼の結晶粒が細粒化される。
【００３０】
本発明においては、上記の冷間プレス加工に代わりに、オーステナイト系ステンレス鋼に冷間圧延加工を施してもよい。また、冷間プレス加工を複数回繰り返してもよいし、冷間圧延加工を複数回繰り返してもよい。あるいは、少なくとも１回の冷間圧延加工と少なくとも１回の冷間プレス加工とを組み合わせてもよい。
【００３１】
このように、少なくとも１種類の冷間加工をオーステナイト系ステンレス鋼に複数回施す場合は、それぞれの冷間加工の後に、ステンレス鋼を溶体化処理することが好ましい。この溶体化処理を省くと、ステンレス鋼の結晶粒の大きさを細粒に制御できないばかりか、次に施される冷間加工における、ステンレス鋼の加工性が悪くなる。
【００３２】
これらの一連の細粒化処理は容易に行なうことができるため、処理費用が安価ですむ。したがって、かかる細粒化処理を採用すれば、経済的に有利である。
なお、高温で行なわれる熱間加工あるいは温間加工では、オーステナイト系ステンレス鋼に、その結晶粒が細粒化するに足るほどの加工歪みを与えることができないので、結晶粒を細粒化することはできない。また、加熱処理の後に、オーステナイト系ステンレス鋼を徐々に冷却する徐冷を施しても、ステンレス鋼の結晶粒を細粒化することはできない。
【００３３】
また、ガス浸炭処理後に、結晶粒が上記した範囲の大きさの細粒に制御されたオーステナイト系ステンレス鋼を得るためには、冷間加工の加工率は、３０％以上、好ましくは４０％以上、さらに好ましくは５０％以上、最も好ましくは７０％以上である。この加工率の上限は約７０％、好ましくは約６５％程度である。
この加工率が３０％より下がると、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒を上記した範囲に細粒化するに足る大きな加工歪みをステンレス鋼に与えることができないので、上記した範囲の細粒をオーステナイト系ステンレス鋼に得ることが困難である。一般に、加工率が７０％を超えると加工負荷が大きくなりすぎるので、経済的に不利である。したがって、冷間加工の加工率は、３０〜７０％、好ましくは４０〜６５％、さらに好ましくは５０〜６５％、最も好ましくは５５〜６５％の範囲内であることが望ましい。
【００３４】
本発明においては、加工率３０〜７０％の冷間加工を複数回繰り返してオーステナイト系ステンレス鋼に施してもよい。
上記溶体化処理における処理温度が高すぎると、オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒が粗大化する。逆に、この処理温度が低すぎても、充分な軟化効果が得られず、かつ結晶粒が充分に細粒化されない。したがって、これらのことを考慮すると、溶体化処理における処理温度は、８００〜１２００℃、好ましくは９００〜１１５０℃が望ましい。
【００３５】
また、溶体化処理における加熱処理時間が長すぎると、逆にオーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒が粗大化する。逆に、この加熱処理時間が短すぎても、再結晶されず、結晶粒が充分に細粒化されない。したがって、これらのことを考慮すると、溶体化処理におけるの加熱処理時間は、５〜２５分であることが好ましい。
【００３６】
溶体化処理における処理温度が高ければ加熱処理時間を短く設定することが好ましく、処理温度が低ければ加熱処理時間を長く設定することができる。したがって、たとえば溶体化処理における処理温度が８００℃であるならば、加熱処理時間は２５分以下、また溶体化処理における処理温度が９００℃であるならば、加熱処理時間は１５分以下であることが好ましい。また、溶体化処理における処理温度が１０００℃であるならば、加熱処理時間は５分以下であることが好ましい。
【００３７】
本発明で用いられる第１の食器類の基材としてのオーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイト系、あるいはフェライト系ステンレス鋼などの他のステンレス鋼より、耐食性に優れているため、カトラリー等の食器類の素材として好ましい。特に、オーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイト系、あるいはフェライト系ステンレス鋼などの他のステンレス鋼に比べて、炭素原子の固溶が容易であるため、浸炭処理によって硬化層を形成するには有利である。
【００３８】
オーステナイト系ステンレス鋼の中では、ＳＵＳ３１６系、特にＳＵＳ３１６Ｌ材が、浸炭処理後、あるいはそれに続く研磨処理後の表面が、最も平滑になるので好ましい。
（フッ化処理）
次に、上記のようにして冷間加工と溶体化処理が施された食器類に、フッ化処理を施す。
【００３９】
このフッ化処理は、フッ素系ガス雰囲気下に２５０〜５００℃、好ましくは３００〜５００℃の条件で行なわれる。
このフッ化処理に際して用いられるフッ化系ガスとしては、具体的には、ＮＦ3、ＣＦ4、ＳＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＢＦ3、ＣＨＦ3、ＨＦ、ＳＦ6、ＷＦ6、ＳｉＦ4、ＣｌＦ3などのフッ素系化合物ガスが挙げられる。これらのフッ化系ガスは、１種単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。
【００４０】
また、これらのガス以外に、分子内にフッ素を含む他のフッ素系ガスも上記フッ素系ガスとして用いることができる。さらにまた、このようなフッ素化合物ガスを熱分解装置で熱分解させて生成させたＦ2ガス、あるいは予め調製したＦ2ガスも上記フッ素系ガスとして用いることができる。このようなフッ素化合物ガスとＦ2ガスとは、任意に混合して用いられる。
【００４１】
上記フッ素化合物ガス、Ｆ2ガス等のフッ素系ガスは、それぞれ１種単独で用いることもできるが、通常は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで希釈されて使用される。このような希釈されたガスにおけるフッ素系ガス自身の濃度は、通常１０，０００〜１００，０００容量ｐｐｍ、好ましくは２０，０００〜７０，０００容量ｐｐｍ、さらに好ましくは３０，０００〜５０，０００容量ｐｐｍである。本発明で最も好ましく用いられるフッ素系ガスは、ＮＦ3である。ＮＦ3は、常温でガス状であり、化学的安定性が高く、取り扱いが容易である。このＮＦ3ガスは、通常、窒素ガスと組み合わせて上記の濃度範囲内で用いられる。
【００４２】
本発明におけるフッ化処理は、たとえば所定の形状に加工したフォーク等のステンレス鋼製食器類をフッ化処理用の炉内に入れ、上記濃度のフッ素系ガス雰囲気下に、２５０〜５００℃の温度で行なわれる。フッ化処理時間は、処理物の種類・大きさ等により異なるが、通常は、十数分から数十分である。
このようなフッ化処理を行なうことにより、処理物表面に形成されたＣｒ2Ｏ3を含む不動態皮膜がフッ化皮膜に変化する。このフッ化皮膜は、炭素原子の浸透性が良好であるので、次に行なわれるガス浸炭処理により、オーステナイト系ステンレス鋼表面から内部に炭素原子が浸透拡散し、浸炭（硬化）層を容易に形成することができる。
【００４３】
（ガス浸炭処理）
次に、上記のフッ化処理が施された食器類に、一酸化炭素を含む浸炭性ガス雰囲気下に４００〜５５０℃、好ましくは４００〜５００℃、さらに好ましくは４００〜４８０℃でガス浸炭処理を施す。
この浸炭処理の際に用いられる浸炭性ガスとしては、炭素源ガスとして一酸化炭素を用い、通常、この一酸化炭素と水素、二酸化炭素、窒素の混合ガスの形で用いられる。
【００４４】
この浸炭性ガスの浸炭能力（カーボンポテンシャル：Ｐc 値）は、通常、ガス雰囲気中のＣＯおよびＣＯ2の分圧値Ｐco、Ｐco2を用いて次式で示される。
Ｐc ＝（Ｐco）2／Ｐco2
このＰc 値が大きくなると、浸炭能力が大きくなり、オーステナイト系ステンレス鋼の表面炭素濃度が高くなって表面硬度が高くなるが、ガス浸炭処理用炉内のすすの発生が多くなる。ただし、このＰc 値をある一定の限界点以上に設定しても、形成される浸炭硬化層の表面硬度には限界がある。一方、このＰc 値が小さくなると、浸炭能力が小さくなり、オーステナイト系ステンレス鋼の表面炭素濃度が低くなって表面硬度が低くなる。
【００４５】
本発明では、ガス浸炭処理温度を４００〜５００℃という低温にすることにより、浸炭硬化層中にＣｒ23Ｃ6等の結晶質のクロム炭化物が析出せず、オーステナイト系ステンレス鋼中のクロム原子が消費されないため、浸炭硬化層の優れた耐食性を維持することができる。また、この浸炭処理温度は低温であるため、この浸炭処理によりクロム炭化物の粗大化も起こらず、しかも、ステンレス鋼内部の軟化による強度低下も少ない。しかしながら、浸炭処理温度が５５０℃以下で５００℃を超える場合には、得られる浸炭硬化層中に、粗大化したクロム炭化物粒子が微量ながら認められるが、本発明においては、ゆず肌の問題は生じない。浸炭硬化層中に、粗大クロム炭化物粒子が少なくなるほど、ステンレス鋼は耐食性に優れ、しかも表面硬度が高くなるため、粗大クロム炭化物粒子は存在しないことが好ましい。また、耐食性の面からも浸炭層中に粗大クロム炭化物粒子は存在しないことが好ましい。
【００４６】
このようなガス浸炭処理法によれば、食器類のオーステナイト系ステンレス鋼表面に浸炭硬化層（炭素の拡散浸透層）が均一に形成される。
これらの浸炭硬化層には、Ｃｒ23Ｃ6 、Ｃｒ7Ｃ3、Ｃｒ3Ｃ2 等の結晶質のクロム炭化物は生成されておらず、透過型電子顕微鏡での観察よれば、粒径０．１μｍ以下の超微細な金属炭化物が認められるのみである。この超微細な金属炭化物は、透過型電子顕微鏡のスペクトル分析によれば、食器類の基材であるオーステナイト系ステンレス鋼と同一の化学組成を有しており、結晶質のクロム炭化物ではない。これらの浸炭硬化層は、炭素原子がオーステナイト系ステンレス鋼の金属格子中に侵入固溶クロム炭化物を形成せず、この基材と同様のオーステナイト相から形成されている。この多量の炭素原子の侵入固溶により、浸炭硬化層は大きな格子歪みを起こしている。上記の超微細な金属炭化物と格子歪みとの複合効果により、浸炭硬化層の硬度の向上を実現し、ビッカース硬さ（ＨＶ；５０ｇ荷重）７００〜１０５０という高硬度を得ることができる。しかも、上記ガス浸炭処理により結晶質のクロム炭化物が生成せず、基材中のクロム原子を消費しないことから、浸炭硬化層は、オーステナイト系ステンレス鋼が本来有している優れた耐食性と同程度の耐食性を保持している。
【００４７】
（酸洗処理）
上記ガス浸炭処理後の食器類表面に、極薄い黒皮が形成されている場合には、ガス浸炭処理が施された食器類に、酸洗処理を施すとよい。
具体的には、食器類を酸性溶液に浸漬する。
この酸洗処理で用いられる酸性溶液としては、特に限定されるものではなく、たとえばフッ酸、硝酸、塩酸、硫酸、フッ化アンモニウムなどが用いられる。これらの酸は、単独で用いることができるが、フッ化アンモニウムと硝酸との混合液、硝酸とフッ酸との混合液、硝酸と塩酸との混合液、硫酸と硝酸との混合液として用いることもできる。
【００４８】
これらの酸性溶液の濃度は、適宜決定されるが、たとえば硝酸と塩酸との混合液では、硝酸濃度が１５〜４０重量％程度、塩酸濃度が５〜２０重量％程度であることが好ましい。また、硝酸溶液の濃度は１０〜３０重量％程度が好ましい。
また、これらの酸性溶液は、常温で用いることができるし、高温で用いることもできる。
【００４９】
さらに、酸洗処理として、硝酸、硫酸等の電解溶液を使用して電解処理を行なってもよい。
酸性溶液への浸漬時間は、酸性溶液の種類にもよるが、通常は約１５〜９０分程度である。
この酸洗処理により、食器類の表面に形成された浸炭処理に起因する黒皮に含まれている鉄が酸化溶解し、黒皮が除去されるが、この酸洗処理のみでは、黒皮を完全に除去することはできない。しかも、食器類の表面、すなわちガス浸炭処理により形成された浸炭硬化層の表面は、酸性溶液への浸漬により鉄が溶解し、粗面化される。
【００５０】
（水洗処理）
次に、上記酸洗処理を行なった後は、その食器類に水洗処理を施す。
この水洗処理により、食器類表面から剥離しかかっている黒皮を洗い流すとともに、食器類に付着している酸性溶液を完全に洗い流し、酸性溶液による浸炭硬化層の粗面化がさらに進行しないようにする。
【００５１】
（バレル研磨）
なお、食器類のうち、フォークの作用部の歯の表面に形成された黒皮は、上記の酸洗処理および水洗処理により完全に除去することはできないことがある。
このような場合、水洗処理された食器類の表面をバレル研磨する。
具体的には、食器類をバレル研磨装置のバレル槽の内部に設置し、研磨媒体として好ましくはクルミのチップとアルミナ系研磨材をバレル槽内に入れる。そして、約１０時間かけてバレル研磨を行ない、食器類のオーステナイト系ステンレス鋼表面に形成された浸炭硬化層の最表面に形成された粗い面と、残っている黒皮を研磨する。
【００５２】
上記の酸洗処理、水洗処理およびバレル研磨を併用することにより、たとえばフォークの隣接して相対する歯ないし歯股の表面に形成された黒皮を完全に除去することができる。このような食器類が複雑な形状を成していても、この黒皮を完全に除去することができる。
また、このバレル研磨により、ヘアーライン加工等の機械的仕上げ加工が施されていない食器類の表面を鏡面とすることができる。
【００５３】
なお、バレル研磨に代えてバフ研磨を行なうと、たとえばフォークのように隣接して相対する歯ないし歯股などの食器類の表面に形成された黒皮を完全に除去することは非常に困難である。
なお、食器類、たとえばカトラリーは、かかるバレル研磨後の浸炭層の表面硬度（ＨＶ）が５０ｇ荷重で５００以上あれば、カトラリーの硬さとしては充分である。好ましくは５０ｇ荷重で６００以上あればよい。
【００５４】
次に、必要に応じて、バレル研磨した食器類たとえばスプーン、ナイフ、フォーク等のカトラリーの表面を、さらにバフ研磨してもよい。
なお、かかるバフ研磨後の浸炭層の表面硬度（ＨＶ）は、５０ｇ荷重で５００以上あれば、カトラリーの硬さとしては充分である。好ましくは５０ｇ荷重で６００以上あればよい。
【００５５】
上記のようにして得られる、本発明に係る第１の食器類は、「ゆず肌」のない滑らかな面ないし鏡面を有し、外観に優れている。
また、本発明に係る第１の食器類の製造方法においては、前記したように、酸洗処理、水洗処理後に、前記食器類の表面をバレル研磨することができる。
また、前記ガス浸炭処理工程の後に、前記食器類を陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流す電解処理工程を経ることができる。この工程において、黒色被膜が除去された食器類表面を、さらに電解研磨してもよい。この電解処理工程を経て得られる、本発明に係る第１の食器類は、硬化層表面が平滑である。この電解処理工程については、本発明に係る第２の食器類に製造方法において詳述する。
【００５６】
第２の食器類
本発明に係る食器類のうち、前記の、本発明に係る第２の食器類は、オーステナイト系ステンレス鋼からなり、このステンレス鋼表面に炭素原子が固溶された硬化層が形成され、かつ、この硬化層表面に１２０〜２６０Åの厚さの陽極酸化被膜が形成されている。
【００５７】
本発明で用いられるオーステナイト系ステンレス鋼は、前述した通りであり、オーステナイト系ステンレス鋼の中では、ＳＵＳ３１６系、特にＳＵＳ３１６Ｌ材が、ガス浸炭処理後、あるいはそれに続く電解処理ないし研磨処理後の表面が、最も平滑になるので好ましい。
上記陽極酸化被膜は、後述する電解処理によって、ステンレス鋼表面に、１２０〜２６０Åの厚さで形成される。本発明に係る第２の食器類は、従来に比べて厚い陽極酸化被膜がステンレス鋼表面に形成されるので、従来に比べて耐食性に優れている。
【００５８】
陽極酸化被膜の厚みは、耐食性と生産コストの面から、好ましくは１２０〜２３０Å、さらに好ましくは１２０〜２００Åである。
第２の食器類の製造方法
本発明に係る第２の食器類の製造方法は、成形加工工程と、フッ化処理工程と、ガス浸炭処理工程と、電解処理工程とを含み、必要に応じて、選択的酸洗処理工程、さらには機械研磨工程を含めることができる。
【００５９】
（成形加工工程）
本発明に係る第２の食器類の製造方法では、まず、オーステナイト系ステンレス鋼からなる材料を所定の食器類の形状に仕上げ加工を行なう。
所定の食器類の形状に加工する方法としては、特に制限はなく、従来より行われている加工法たとえば冷間プレス加工、冷間圧延加工、切断加工、切削加工、熱間プレス加工、熱間圧延加工、温間プレス加工、温間圧延加工、穿孔加工、研磨加工、研削加工などが挙げられる。これらの加工法は、組み合わせてもよい。
【００６０】
本発明に係る第２の食器類の製造方法では、前記したように、成形加工工程が、オーステナイト系ステンレス鋼に、加工率（断面減少率）３０〜７０％の条件で冷間加工を施して、所望の食器類の形状に仕上げる成形加工工程であってもよい。このような成形加工工程を採用する場合、さらに、この成形加工工程後で後述するフッ化処理工程前に、この食器類に、８００〜１２００℃で１〜３０分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施す溶体化処理工程を含めることができる。このような成形加工工程と溶体化処理工程を経ることにより得られる、本発明に係る第２の食器類は、「ゆず肌」のない滑らかな面ないし鏡面を有し、外観に優れている。
【００６１】
（フッ化処理工程）
次に、上記のようにして得られた食器類に、フッ化処理を施す。
このフッ化処理は、フッ素系ガス雰囲気下に２５０〜５００℃、好ましくは３００〜５００℃の条件で行なわれる。
このフッ化処理は、前記した、本発明に係る第１の食器類を製造する際に行なわれるフッ化処理と同じである。
【００６２】
このようなフッ化処理を行なうことにより、処理物表面に形成されたＣｒ2Ｏ3を含む不動態皮膜がフッ化皮膜に変化する。このフッ化皮膜は、炭素原子の浸透性が良好であるので、次に行なわれるガス浸炭処理により、オーステナイト系ステンレス鋼表面から内部に炭素原子が浸透拡散し、浸炭（硬化）層を容易に形成することができる。
【００６３】
（ガス浸炭処理工程）
次に、上記のフッ化処理が施された食器類に、一酸化炭素を含む浸炭性ガス雰囲気下に４００〜５５０℃、好ましくは４００〜５００℃、さらに好ましくは４００〜４８０℃でガス浸炭処理を施す。
このガス浸炭処理は、前記した、本発明に係る第１の食器類を製造する際に行なわれるガス浸炭処理と同じである。
【００６４】
このガス浸炭処理を行なった後の食器類の表面には、極薄い黒色被膜（黒皮）が形成されている。
（電解処理工程）
次いで、上記工程で表面に黒皮が形成された食器類を陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流す。
【００６５】
この電解処理工程によって、前記したように、食器類のステンレス鋼表面から黒色被膜が熔解除去されるが、その後も通電を継続すれば、電解研磨によってステンレス鋼表面を平滑な鏡面とすることができる。
電解処理工程における酸性電解液としては、リン酸、硝酸、硫酸、過塩素酸、リン酸、クエン酸、クロム酸、ふっ酸、無水酢酸から成る群から選ばれる少なくとも１つの溶液を採用することができる。リン酸は安価に入手できるので工業的に好ましい。
【００６６】
リン酸溶液の濃度は、好ましくは７０〜９５重量％、さらに好ましくは８０〜９０重量％である。
また、このリン酸溶液による電解処理工程における処理温度は、好ましくは９０〜１２０℃、さらに好ましくは１００〜１１０℃であり、電流密度は、好ましくは１０〜２００Ａ／ｄｍ2、さらに好ましくは２０〜１００Ａ／ｄｍ2であり、電圧は、好ましくは８〜１５Ｖ、さらに好ましくは１１〜１３Ｖである。
【００６７】
また、リン酸溶液による電解処理工程における処理時間は、好ましくは１０〜６０秒、さらに好ましくは２５〜３５秒である。
本願発明者らは、ガス浸炭処理の後、ステンレス鋼表面に形成される黒色被膜を除去するために、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に、陽極に保持された食器類を浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流す電解処理工程が有効であること見出した。
【００６８】
この電解処理工程によって、ガス浸炭処理により食器類のステンレス鋼表面に形成された黒色被膜は、陽極酸化されて、食器類表面から均一に溶解除去される。従来の酸洗処理工程に比べ、電解処理工程による黒色被膜の除去は短時間ですむ。よって、食器類の生産コストを安価にすることができる。
さらに、電解処理工程においては、ステンレス鋼表面は、黒色被膜が除去された部分から電解研磨される。よって、電解処理工程において、ステンレス鋼表面から黒色被膜が除去された後も、通電を継続すれば、電解研磨によってステンレス鋼表面を平滑な鏡面とすることができる。
【００６９】
このように、本発明に係わる電解処理工程は、ステンレス鋼表面から黒色被膜の除去することだけでなく、黒色被膜が除去されたステンレス鋼表面を電解研磨することを含む。
この電解処理によって、ステンレス鋼表面に陽極酸化被膜が形成される。通常のステンレス鋼の不動態化被膜（酸化被膜）の厚みは、６０〜１００Åであるが、本発明に係わる電解処理工程を経たステンレス鋼表面には、１２０〜２６０Åの厚さの陽極酸化被膜が形成される。よって、従来に比べて厚い陽極酸化被膜がステンレス鋼表面に形成されるので、従来に比べて耐食性の高い食器類を得ることができる。
【００７０】
電解処理の時間を長くすれば、より厚い陽極酸化被膜を得られるので、食器類の耐食性は高くなるが、生産コストが高くなる。したがって、食器類の耐食性と生産コストのバランスを考慮すると、陽極酸化被膜の厚みは、好ましくは１２０〜２３０Å、さらに好ましくは１２０〜２００Åである。
（選択的酸洗処理工程）
次に、必要に応じて、上記電解処理工程を経た食器類を酸性溶液に浸漬する選択的酸洗処理工程を行なう。
【００７１】
食器類たとえばフォークの隣接して相対する歯ないし歯股の表面それぞれに形成された黒色被膜も、上記電解処理によって効率よく除去することができる。
しかしながら、隣接する歯ないし歯股の隙間が極めて狭いと、電解溶液が対流しにくいため、黒色被膜が充分に溶解除去されず、わずかに残存する場合もある。
【００７２】
このような場合に、上記電解処理工程を経た後に、ステンレス鋼製の食器類を酸性溶液に浸漬する選択的酸洗処理を採用することができる。
この酸洗処理においては、既に黒色被膜が除去されたステンレス鋼表面には陽極酸化被膜が形成されているので、かかる表面は酸食されない。よって、ステンレス鋼表面にわずかに残存する黒色被膜を選択的に酸食することができる。
【００７３】
この選択的酸洗処理で用いられる酸性溶液としては、たとえば０．１〜１０．０重量％の過酸化水素と１．０〜１２．０重量％のフッ化水素酸とからなる溶液を採用することができる。この場合、酸洗処理時間は、好ましくは１０〜４０分、さらに好ましくは１５〜２５分である。
ステンレス鋼製の食器類に選択的酸洗処理した後、水洗処理を施す。この水洗処理により、食器類表面から剥離しかかっている黒色被膜（黒皮）を洗い流すとともに、食器類に付着している酸性溶液を完全に洗い流し、酸性溶液による浸炭硬化層の粗面化がさらに進行しないようにする。
【００７４】
この酸洗処理処理の後に、ステンレス鋼製の食器類に機械的研磨をさらに施すこともできる。
（機械研磨工程）
上記の選択的酸洗処理工程（水洗処理工程を含む）を経た食器類のステンレス鋼表面に機械的な研磨を施せば、さらに平滑で美しい鏡面を得ることができる。
【００７５】
また、この機械的な研磨に要する時間は短くてすむので、生産コストを安価にすることができる。
機械研磨としては、たとえばバレル研磨を採用することができる。バレル研磨の場合、研磨時間は好ましくは２〜７時間、さらに好ましくは３〜５時間である。
【００７６】
バレル研磨は、具体的には、食器類をバレル研磨装置のバレル槽の内部に設置し、研磨媒体として好ましくはクルミのチップとアルミナ系研磨材をバレル槽内に入れて行なう。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、表面に浸炭硬化層が形成されたオーステナイト系ステンレス鋼からなる食器類であって、「ゆず肌」のない滑らかな面ないし鏡面を有する、外観に優れた食器類（第１の食器類）、およびその製造方法を提供することができる。
【００７８】
また、本発明によれば、表面に浸炭硬化層が形成されたオーステナイト系ステンレス鋼からなり、硬化層表面が平滑である食器類（第２の食器類）、特に鏡面仕上げの食器類、およびその食器類を安価に得ることができる製造方法を提供することができる。
【００７９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００８０】
【実施例１】
（スプーン）
オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）からなる丸棒に、加工率７０％の冷間プレス加工を施し、所望のスプーンよりやや厚い板に成形した。
次いで、その板に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。このようにして得られた板におけるステンレス鋼の結晶粒を５００倍の顕微鏡で観察し、その平均粒径を測定した結果、１０μｍであった。
【００８１】
次いで、この板に加工率５％の冷間プレス加工を施し、所望のスプーンの形状に仕上げた。
次いで、そのスプーンに、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後のスプーンにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、１８μｍであった。このように、ステンレス鋼の結晶粒の平均粒径が大きくなったのは、加工率の小さい冷間プレス加工により、ステンレス鋼の結晶粒が粗大化したためである。
【００８２】
次いで、スプーンに、研磨処理、たとえばバレル研磨やバフ研磨を施し、表面を平滑な鏡面とした。
次いで、このスプーンを、金属製のマッフル炉内に装入した後、４８０℃まで昇温した。次いで、フッ素系ガス（５容量％のＮＦ2と９５容量％のＮ2との混合ガス）をマッフル炉内に１５分間吹き込み、フッ化処理を行なった。
【００８３】
次いで、フッ素系ガスを排出した後、浸炭性ガス（１０容量％のＣＯと、２０容量％のＨ2と、１容量％のＣＯ2と、６９容量％のＮ2との混合ガス）を吹き込み、４８０℃で１２時間保持して浸炭処理を行なった後、スプーンを取り出した。取り出した浸炭処理後のスプーンの表面には黒皮が形成されていた。
次いで、上記スプーンを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
【００８４】
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度８５重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１００℃であり、電流密度は６０Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１２Ｖであり、処理時間は３０秒であった。
この電解処理により、スプーン表面に形成されていた黒色被膜が完全に除去された。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１７０Åであった。
【００８５】
次いで、電解処理したスプーンを水洗処理して、平滑な鏡面を備えるスプーンを得た。
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するスプーンが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このスプーンにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。また、得られたスプーン表面に形成されている硬化層は、表面から約５０μｍの深さにわたって形成されていた。この硬化層中には、粗大クロム炭化物粒子は存在していなかった。このスプーンは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で８００で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。
【００８６】
【実施例２】
（フォーク）
オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）からなる丸棒を用いて、実施例１と同様にして、複数の切片を得た。この切片に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の切片におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、１０μｍであった。
【００８７】
次いで、この切片に切削加工を施し、所望のフォークの形状に仕上げた。
次いで、そのフォークに、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後のフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、１０μｍであった。
次いで、このフォークを、金属製のマッフル炉内に装入した後、４８０℃まで昇温した。次いで、フッ素系ガス（５容量％のＮＦ2と９５容量％のＮ2との混合ガス）をマッフル炉内に１５分間吹き込み、フッ化処理を行なった。
【００８８】
次いで、フッ素系ガスを排出した後、浸炭性ガス（１０容量％のＣＯと、２０容量％のＨ2と、１容量％のＣＯ2と、６９容量％のＮ2との混合ガス）を吹き込み、４８０℃で１２時間保持して浸炭処理を行なった後、フォークを取り出した。取り出した浸炭処理後のフォークの表面には黒色被膜が形成されていた。
次いで、上記フォークを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
【００８９】
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度８５重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１１０℃であり、電流密度は８０Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１２Ｖであり、処理時間は３５秒であった。
この電解処理により、フォーク表面に形成されていた黒色被膜が完全に除去された。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、２００Åであった。
【００９０】
次いで、電解処理したフォークを水洗処理して、平滑な鏡面を備えるフォークを得た。
次いで、水洗したフォークをバレル研磨装置のバレル槽の内部に設置し、研磨媒体として、くるみのチップとアルミナ系研磨剤をバレル槽内に入れた。そして、５時間かけてバレル研磨を行ない、さらに平滑な鏡面を備えるフォークを得た。
【００９１】
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するフォークが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１０μｍであった。また、得られたフォーク表面に形成されている硬化層は、表面から約４０μｍの深さにわたって形成されていた。この硬化層中には、粗大クロム炭化物粒子は存在していなかった。また、このフォーク表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１２０Åであった。このフォークは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で８５０で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。
【００９２】
【実施例３】
（フォーク）
厚さ１０ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）から成る板材に加工率６０％の冷間圧延加工を施し、より薄い厚さ４ｍｍの板材に加工した。次いで、その板材に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の板材におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。
【００９３】
以下、この薄い板材を用い、実施例２と同様にして、フォークを得た。なお、溶体化処理後のフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は３４μｍであった。このフォークの歯と歯の隙間は、４．０ｍｍであった。
次いで、このフォークを、金属製のマッフル炉内に装入した後、４８０℃まで昇温した。次いで、フッ素系ガス（５容量％のＮＦ2と９５容量％のＮ2との混合ガス）をマッフル炉内に１５分間吹き込み、フッ化処理を行なった。
【００９４】
次いで、フッ素系ガスを排出した後、浸炭性ガス（１０容量％のＣＯと、２０容量％のＨ2と、１容量％のＣＯ2と、６９容量％のＮ2との混合ガス）を吹き込み、４８０℃で１２時間保持して浸炭処理を行なった後、フォークを取り出した。取り出した浸炭処理後のフォーク表面には黒色被膜が形成されていた。
次いで、上記フォークを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
【００９５】
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度９０重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１１０℃であり、電流密度は１００Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１３Ｖであり、処理時間は１０秒であった。
この電解処理により、フォークの上面および下面に形成されていた黒色被膜だけでなく、フォークの歯と隣接している歯との相対する面に形成されていた黒色被膜も完全に除去された。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１８０Åであった。
【００９６】
次いで、電解処理したフォークを水洗処理して、平滑な鏡面を備えるフォークを得た。
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するフォークが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は３４μｍであった。また、得られたフォーク表面に形成されている硬化層は、表面から約４５μｍの深さにわたって形成されていた。この硬化層中には、粗大クロム炭化物粒子は存在していなかった。このフォークは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で８００で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。
【００９７】
【実施例４】
（フォーク）
厚さ１０ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）から成る板材に加工率６０％の冷間圧延加工を施し、より薄い厚さ４ｍｍの板材に加工した。次いで、その板材に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の板材におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。
【００９８】
以下、この薄い板材を用い、実施例２と同様に、切削加工を施し、所望のフォークの形状に仕上げた。このフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。
次いで、このフォークを用い、実施例２と同様にして、フォークを得た。溶体化処理後のフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。このフォークの歯と歯の隙間は、２．０ｍｍであった。
【００９９】
次いで、このフォークを、金属製のマッフル炉内に装入した後、４８０℃まで昇温した。次いで、フッ素系ガス（５容量％のＮＦ2と９５容量％のＮ2との混合ガス）をマッフル炉内に１５分間吹き込み、フッ化処理を行なった。
次いで、フッ素系ガスを排出した後、浸炭性ガス（１０容量％のＣＯと、２０容量％のＨ2と、１容量％のＣＯ2と、６９容量％のＮ2との混合ガス）を吹き込み、４８０℃で１２時間保持して浸炭処理を行なった後、フォークを取り出した。取り出した浸炭処理後のフォーク表面には黒色被膜が形成されていた。
【０１００】
次いで、上記フォークを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度９０重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１１０℃であり、電流密度は１００Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１３Ｖであり、処理時間は１０秒であった。
【０１０１】
この電解処理により、フォークの上面および下面に形成されていた黒色被膜は完全に除去されたが、フォークの歯と隣接している歯との相対する面に形成されていた黒色被膜がわずかに残存していた。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１８０Åであった。
次いで、電解処理したフォークを水洗処理した後、水洗処理したフォークを、酸性溶液として２．０重量％の過酸化水素と４．０重量％のフッ化水素酸とからなる溶液に、２０分間浸漬した。
【０１０２】
次いで、この酸洗処理したフォークに水洗処理を施し、フォーク表面から剥離しかかっている黒色被膜を洗い流すとともに、フォークに付着している酸性溶液を完全に洗い流した。このようにして得られたフォークは、平滑な鏡面を備えていた。
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するフォークが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。また、このフォークは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で８４０で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。
【０１０３】
【実施例５】
（フォーク）
オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）から成る丸棒に、加工率５０％の冷間圧延加工を施して板材に加工した。
次いで、その板材に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の板材におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、２６μｍであった。
【０１０４】
次いで、この板材に加工率３０％の冷間プレス加工を施し、所望のフォークの形状に成形した。
次いで、そのフォークに、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後のフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、２６μｍであった。
【０１０５】
次いで、このフォークを、金属製のマッフル炉内に装入した後、４８０℃まで昇温した。次いで、フッ素系ガス（５容量％のＮＦ2と９５容量％のＮ2との混合ガス）をマッフル炉内に１５分間吹き込み、フッ化処理を行なった。
次いで、フッ素系ガスを排出した後、浸炭性ガス（１０容量％のＣＯと、２０容量％のＨ2と、１容量％のＣＯ2と、６９容量％のＮ2との混合ガス）を吹き込み、４８０℃で１２時間保持して浸炭処理を行なった後、フォークを取り出した。取り出した浸炭処理後のフォークの表面には黒皮が形成されていた。
【０１０６】
次いで、上記フォークを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度８０重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１００℃であり、電流密度は６０Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１１Ｖであり、処理時間は２５秒であった。
【０１０７】
この電解処理により、フォークの上面および下面に形成されていた黒色被膜は完全に除去されたが、フォークの歯と隣接する歯と相対する面に形成された黒色被膜がわずかに残存していた。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１５０Åであった。
次いで、電解処理したフォークを水洗処理した。
【０１０８】
次いで、水洗処理したフォークを、酸性溶液として１．０重量％の過酸化水素と３．０重量％のフッ化水素酸とからなる溶液に、１５分間浸漬した。
次いで、この酸洗処理したフォークに水洗処理を施した。この水洗処理により、フォークから剥離しかかっている黒色被膜（黒皮）を洗い流すとともに、フォークに付着している酸性溶液を完全に洗い流し、平滑な鏡面を備えたフォークを得た。
【０１０９】
次いで、水洗したフォークをバレル研磨装置のバレル槽の内部に設置し、研磨媒体として、くるみのチップとアルミナ系研磨剤をバレル槽内に入れた。そして、５時間かけてバレル研磨を行ない、さらに平滑な鏡面を備えるフォークを得た。
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するフォークが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このフォークにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は２６μｍであった。また、得られたフォーク表面に形成されている硬化層は、表面から約４０μｍの深さにわたって形成されていた。この硬化層中には、粗大クロム炭化物粒子は存在していなかった。このフォークは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で７９０で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。また、陽極酸化被膜の厚さは、１５０Åであった。
【０１１０】
【実施例６】
（スプーン）
オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）からなる丸棒に、加工率４０％の冷間プレス加工を施し、所望のスプーンよりやや厚い板に成形した。
次いで、この厚い板に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の厚い板におけるステンレス鋼の結晶粒を５００倍の顕微鏡で観察し、その平均粒径を測定した結果、３６μｍであった。
【０１１１】
次いで、この板をスプーンの長さに合わせて切断加工を施し、この板より小さい複数の切片に切断した。
次いで、この切片に加工率３５％の冷間プレス加工を施し、所望のスプーンの駒の形状に仕上げた。
次いで、そのスプーンに、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の駒におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は、３０μｍであった。このようにして、各切片より複数のスプーンを作製した。
【０１１２】
次いで、上記スプーンを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度８５重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１００℃であり、電流密度は６０Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１２Ｖであり、処理時間は３０秒であった。
【０１１３】
この電解処理により、スプーン表面に形成されていた黒色被膜が完全に除去された。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１７０Åであった。
次いで、電解処理したスプーンを水洗処理して、平滑な鏡面を備えるスプーンを得た。
【０１１４】
次いで、水洗したスプーンをバレル研磨装置のバレル槽の内部に設置し、研磨媒体として、くるみのチップとアルミナ系研磨剤をバレル槽内に入れた。そして、４．０時間かけてバレル研磨を行ない、さらに平滑な鏡面を備えるスプーンを得た。
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するスプーンが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このスプーンにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は３０μｍであった。また、得られたスプーン表面に形成されている硬化層は、表面から約４５μｍの深さにわたって形成されていた。この硬化層中には、粗大クロム炭化物粒子は存在していなかった。また、このスプーン表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１３０Åであった。このスプーンは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で８００で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。
【０１１５】
【実施例７】
（スプーン）
厚さ１０ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）から成る板材に加工率６０％の冷間圧延加工を施し、より薄い厚さ４ｍｍの板材に加工した。次いで、その板材に、１０００℃で５分間加熱した後に急冷する溶体化処理を施した。この溶体化処理後の板材におけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。
【０１１６】
次いで、この板材に機械曲げ加工を行なってスプーンにした。この曲げ加工前後でスプーンのステンレス鋼結晶粒の平均粒径は変わらず１８μｍであった。
次いで、このスプーンに、実施例１と同様にして、フッ化処理、ガス浸炭処理を行なった。
次いで、上記スプーンを陽極に保持して、陰極に保持された電解処理槽内の酸性電解液に浸漬し、陰極と陽極との間に所定の電流を流した。
【０１１７】
この電解処理で用いた酸性電解液は、濃度８５重量％のリン酸溶液であり、処理温度は１００℃であり、電流密度は１６０Ａ／ｄｍ2であり、電圧は１２Ｖであり、処理時間は３０秒であった。
この電解処理により、スプーン表面に形成されていた黒色被膜が完全に除去された。また、電解処理後に硬化層表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１７０Åであった。
【０１１８】
次いで、電解処理したスプーンを水洗処理して、平滑な鏡面を備えるスプーンを得た。
次いで、水洗したスプーンをバレル研磨装置のバレル槽の内部に設置し、研磨媒体として、くるみのチップとアルミナ系研磨剤をバレル槽内に入れた。そして、４．０時間かけてバレル研磨を行ない、さらに平滑な鏡面を備えるスプーンを得た。
【０１１９】
以上の工程により、平滑に視認される鏡面を呈するスプーンが得られ、ゆず肌は観察されなかった。このスプーンにおけるステンレス鋼の結晶粒の平均粒径は１８μｍであった。また、得られたスプーン表面に形成されている硬化層は、表面から約４５μｍの深さにわたって形成されていた。この硬化層中には、粗大クロム炭化物粒子は存在していなかった。また、このスプーン表面に形成された陽極酸化被膜の厚さは、１３０Åであった。このスプーンは、表面硬度がビッカース硬さ（Ｈｖ；５０ｇ荷重）で８００で耐傷付き性に優れ、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）が本来有している優れた耐食性と同等の耐食性を保持していた。