(57)【要約】【課題】優れた耐孔食性を有する二相ステンレス鋼材を提供する。【解決手段】本発明による二相ステンレス鋼材の製造方法は、２〜６質量％の弗化水素と、１０質量％以上の過酸化水素とを含む水溶液を準備する工程と、水溶液に二相ステンレス鋼素材を７分以上浸漬する工程とを備える。【選択図】図１
2013010993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２〜６質量％の弗化水素と、１０質量％以上の過酸化水素とを含む水溶液を準備する工程と、
前記水溶液に、二相ステンレス鋼素材を７分以上浸漬する工程とを備える、二相ステンレス鋼材の製造方法。
【請求項２】
２〜６質量％の弗化水素と、１０質量％以上の過酸化水素とを含む水溶液に、二相ステンレス鋼素材を７分以上浸漬して製造される、二相ステンレス鋼材。
【請求項３】
請求項２に記載の二相ステンレス鋼材であって、
最大Ｃｒ濃度が２８．０原子％以上である不動態皮膜を表面に備える、二相ステンレス鋼材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二相ステンレス鋼材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二相ステンレス鋼は、フェライト系ステンレス鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼に比べて、耐食性及び強度に優れる。このような二相ステンレス鋼は例えば、特開平５−１３２７４１号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
ところで、塩化物環境に曝される装置に用いられる部材は、優れた耐食性、特に、優れた耐孔食性を求められる。塩化物環境に曝される装置の代表例は、海水熱交換器である。このような装置の部材には、チタン又は銅合金が利用される。チタンは非常に優れた耐孔食性を有する。銅合金の表面には通常、鉄等の犠牲陽極が形成される。犠牲陽極を設けることで、銅合金の耐孔食性は高まる。犠牲陽極を有する銅合金の耐孔食性は、二相ステンレス鋼より劣る。しかしながら、銅合金の強度は、二相ステンレス鋼よりも低い。そのため、たとえば、海水熱交換器用部材に銅合金管を利用した場合、犠牲陽極を有する二相ステンレス鋼管を利用した場合と比較して、抜管及び補修を容易に行うことができる。
【０００４】
また、チタンの価格変動は大きいためチタンの供給は安定しにくい。さらに、チタンは、振動によるフレッチング疲労、又は、水素脆化を起こす場合がある。銅合金を利用した場合、上述のとおり、銅合金の補修等は容易に実施できるが、補修の負担は大きい。昨今の地球温暖化により、海水熱交換器用銅合金の腐食感受性は増大している。そのため、補修の頻度が増加している。
【０００５】
チタン及び銅合金に代わる部材として、耐孔食性に優れた二相ステンレス鋼材が要求されている。二相ステンレス鋼材には、犠牲陽極を設けることなく海水熱交換器用部材として利用可能な優れた耐孔食性が要求されている。
【０００６】
ステンレス鋼の耐孔食性又は耐食性を高める方法には、母材自体の耐孔食性を高める方法と、不動態皮膜の耐食性を高める方法とがある。
【０００７】
母材の耐孔食性を高める方法は、例えば、国際公開２００６／４９５７２号（特許文献２）に開示されている。特許文献２では、二相ステンレス鋼中のＣｒ含有量及びＭｏ含有量を高める。これにより、二相ステンレス鋼の耐孔食性が高まると特許文献２には記載されている。
【０００８】
不動態皮膜の耐食性を高める方法は、例えば、特開２０００−３４５３１６号公報（特許文献３）に開示されている。従来から、弗化水素及び硝酸の混合酸にステンレス鋼を浸漬して、ステンレス鋼の表面を酸洗する方法が知られている。このような酸洗処理は、特開平８−１５８０７８号公報（特許文献４）及び特開２００７−２９７６９７号公報（特許文献５）に開示されている。特許文献４及び５は、混合酸にステンレス鋼を浸漬して、ステンレス鋼の表面上の酸化スケールを除去したり、ステンレス鋼の表面粗さを適度に調整したりする。要するに、特許文献４及び５では、耐食性の向上を目的とするものではなく、酸化スケール除去等を目的とする。これに対して、特許文献３は、ステンレス鋼の不動態皮膜の耐食性を高めることを目的とする。そして、弗化水素及び硝酸の混合酸に代えて、オゾンを溶存した非酸化性水溶液にステンレス鋼を浸漬する。これにより、耐食性に優れたステンレス鋼が得られると特許文献３には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１３２７４１号公報
【特許文献２】国際公開２００６／４９５７２号
【特許文献３】特開２０００−３４５３１６号公報
【特許文献４】特開平８−１５８０７８号公報
【特許文献５】特開２００７−２９７６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２では、二相ステンレス鋼中のＣｒ含有量及びＭｏ含有量が高いため、シグマ相等の硬くて脆い金属間化合物が析出しやすくなる。これらの金属間合物は、鋼の加工性及び品質を低下する。
【００１１】
特許文献３では、実施例においてオーステナイト系ステンレス鋼、及びフェライト系ステンレス鋼の耐食性について記載されている。しかしながら、二相ステンレス鋼の耐食性に関する記載はない。
【００１２】
本発明の目的は、優れた耐孔食性を有する二相ステンレス鋼材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施の形態による二相ステンレス鋼材の製造方法は、２〜６質量％の弗化水素と、１０質量％以上の過酸化水素とを含む水溶液を準備する工程と、前記水溶液に、二相ステンレス鋼素材を７分以上浸漬し、二相ステンレス鋼材とする工程とを備える。
【００１４】
上述の実施形態による製造方法は、優れた耐孔食性を有する二相ステンレス鋼材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による二相ステンレス鋼材の製造方法に利用される処理液中の過酸化水素濃度と腐食速度との関係を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態による二相ステンレス鋼材の製造方法に利用される処理液中の弗化水素濃度と腐食速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１７】
本発明者は、二相ステンレス鋼材の耐孔食性の向上について検討した。その結果、本発明者は、弗化水素と過酸化水素とを含有する水溶液（以下、処理液という）に二相ステンレス鋼素材を適切な条件で浸漬すれば、浸漬後の二相ステンレス鋼材の耐孔食性が高まることを見出した。
【００１８】
図１は、処理液中の過酸化水素濃度と腐食速度との関係を示す図である。図１は次の方法により得られた。３質量％の弗化水素と、種々の濃度（５〜３０質量％）の過酸化水素とを含有した複数の処理液を準備した。各処理液に二相ステンレス鋼素材を１０分浸漬し、二相ステンレス鋼材を製造した。このとき、処理液温度はいずれも４０℃であった。浸漬後の二相ステンレス鋼材を水洗し、乾燥した。得られた二相ステンレス鋼に対して、ＡＳＴＭ  Ｇ４８のＡ法に準拠した腐食試験を実施し、腐食速度（ｇ／ｍ２／ｈ）を求めた。腐食試験液として、６％の濃度の塩化第２鉄溶液を使用した。腐食試験液の温度は、９５℃であった。試験時間は、２４時間であった。求めた腐食速度に基づいて、図１を作成した。
【００１９】
図１を参照して、過酸化水素の濃度が上昇するにしたがって、腐食速度は顕著に低下した。そして、過酸化水素の濃度が１０質量％以上となったとき、過酸化水素の濃度が上昇しても、腐食速度は１５．０ｇ／ｍ２／ｈ未満で、ほぼ一定であった。要するに、図１の曲線は、過酸化水素濃度が１０％となる地点近傍に変曲点を有した。
【００２０】
図２は、処理液中の弗化水素濃度と腐食速度との関係を示す図である。図２は次の方法により得られた。１０質量％の過酸化水素と、種々の濃度（１〜７質量％）の弗化水素とを含有した複数の処理液を準備した。図１の試験と同様の条件で、４０℃の各処理液に二相ステンレス鋼素材を１０分浸漬し、二相ステンレス鋼材を製造した。得られた二相ステンレス鋼材に対して、図１と同様の条件で腐食試験を実施し、腐食速度を求めた。求めた腐食速度に基づいて、図２を作成した。
【００２１】
図２を参照して、弗化水素の濃度が上昇するにしたがい、腐食速度は顕著に低下した。そして、弗化水素濃度が２％質量以上となったとき、腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ未満となった。一方、弗化水素濃度５質量％を超えると、弗化水素濃度の上昇にしたがい腐食速度が顕著に上昇した。そして、弗化水素濃度が６質量％を超えると、腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上になった。要するに、図２の曲線は下に凸状であり、弗化水素濃度が４質量％前後の地点にピークを持った。
【００２２】
以上の知見より、本発明者は、２〜６質量％の弗化水素と、１０質量％以上の過酸化水素とを含有した処理液に二相ステンレス鋼素材を浸漬すれば、優れた耐孔食性を有する二相ステンレス鋼材が得られると考えた。さらに、処理液の組成だけでなく、処理液の温度及び浸漬時間も二相ステンレス鋼材の耐孔食性に影響すると考えた。
【００２３】
以上の知見に基づいて、本発明者は、以下の本実施の形態による二相ステンレス鋼材の製造方法を完成した。以下、本実施の形態による二相ステンレス鋼材の製造方法の詳細を説明する。
【００２４】
［製造方法］
本実施の形態による二相ステンレス鋼材の製造方法は、素材準備工程と、処理液準備工程と、浸漬工程とを備える。以下、それぞれの工程を説明する。
【００２５】
［素材準備工程］
初めに、二相ステンレス鋼素材を準備する。本実施の形態による二相ステンレス鋼素材は、周知の化学組成及び組織を有する。二相ステンレス鋼素材の組織は、フェライト組織とオーステナイト組織とからなる。上述の二相ステンレス鋼素材の好ましい化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：０．１０〜４．００％、Ｃｒ：２０．００〜３５．００％、Ｎｉ：３．００〜１０．００％、Ｎ：０．１５０〜０．６００％を含有し、残部はＦｅ及び不純物である。二相ステンレス鋼素材はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｍｏ：６．００％以下、Ｗ：６．００％以下及びＣｕ：３．０％以下からなる群から選択される１種以上を含有してもよい。
【００２６】
二相ステンレス鋼素材は、周知の方法で製造される。たとえば、上述の化学組成を有する二相ステンレス鋼を溶製する。二相ステンレス鋼は、電気炉により溶製されてもよいし、Ａｒ−Ｏ２混合ガス底吹き脱炭炉（ＡＯＤ炉）により溶製されてもよい。また、真空脱炭炉（ＶＯＤ炉）により溶製されてもよい。溶製された二相ステンレス鋼は、造塊法によりインゴットに製造されてもよいし、連続鋳造法により鋳片（スラブ、ブルーム又はビレット）に製造されてもよい。
【００２７】
製造されたインゴット又は鋳片を用いて二相ステンレス鋼素材を製造する。二相ステンレス鋼素材はたとえば、二相ステンレス鋼板や、二相ステンレス鋼管である。
【００２８】
二相ステンレス鋼板は、たとえば、以下の方法で製造される。製造されたインゴット又はスラブを熱間加工して、二相ステンレス鋼板を製造する。熱間加工はたとえば、熱間鍛造や熱間圧延である。
【００２９】
二相ステンレス鋼管は、たとえば、以下の方法で製造される。製造されたインゴット、スラブ又はブルームを熱間加工してビレットを製造する。製造されたビレットを熱間加工して二相ステンレス鋼管を製造する。熱間加工は、たとえばマンネスマン法による穿孔圧延である。熱間加工として熱間押出を実施してもよいし、熱間鍛造を実施してもよい。また、熱間加工の後に、冷間引抜や冷間圧延等の冷間加工を行ってもよい。製造される二相ステンレス鋼管は継目無管であってもよいし、溶接鋼管であってもよい。
【００３０】
二相ステンレス鋼管が溶接鋼管である場合、たとえば、上述の二相ステンレス鋼板に対して曲げ加工を実施してオープンパイプにする。オープンパイプの長手方向の両端面をサブマージアーク溶接法等の周知の溶接法により溶接し、溶接鋼管を製造する。
【００３１】
製造された二相ステンレス鋼素材に対して、必要に応じて熱処理を実施してもよい。熱処理はたとえば、固溶化熱処理である。
【００３２】
［処理液準備工程］
上述の二相ステンレス鋼素材を浸漬するための処理液を準備する。処理液は、弗化水素と過酸化水素とを含有する水溶液である。処理液中の弗化水素及び過酸化水素の詳細は次の通りである。
【００３３】
弗化水素：２〜６質量％
弗化水素は、処理液全体に対して、２〜６質量％含有される。弗化水素は、二相ステンレス鋼素材の表面を溶解する。水溶液中の弗化水素濃度が２質量％未満であれば、二相ステンレス鋼素材の表面があまり溶解されない。この場合、不動態皮膜中のＣｒ濃度が低くなる。そのため、不動態皮膜の耐孔食性が低く、二相ステンレス鋼の耐孔食性が低下する。一方、弗化水素濃度が６質量％を超えれば、二相ステンレス鋼素材の表面が過剰に溶解される。その結果、二相ステンレス鋼素材の表面が腐食され、粗くなる。素材表面がなめらかではないため、不動態皮膜の形成が不均一になる。そのため、二相ステンレス鋼材の耐孔食性が低下する。したがって、弗化水素濃度は、２〜６質量％である。好ましい弗化水素濃度の下限は、３質量％以上である。また、好ましい弗化水素濃度の上限は、５質量％以下である。
【００３４】
過酸化水素：１０質量％以上
過酸化水素は、処理液全体に対して、１０質量％以上含有される。過酸化水素は、強い酸化作用により、二相ステンレス鋼素材の表面に、強固な不動態皮膜を形成する。具体的には、過酸化水素は、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜を形成する。処理液中の過酸化水素濃度が１０質量％未満であれば、弗化水素により溶解された二相ステンレス鋼素材の表面が酸化し難い。そのため、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜が形成されにくい。その結果、二相ステンレス鋼材の耐孔食性が低下する。したがって、過酸化水素濃度は、１０質量％以上である。好ましい過酸化水素濃度の下限は、１２質量％以上である。
【００３５】
過酸化水素濃度の上限は特に限定されない。ただし、過酸化水素濃度が過剰に高ければ、過酸化水素の酸化作用は飽和する。したがって、好ましい過酸化水素濃度の上限は、３０質量％以下である。
【００３６】
処理液は、弗化水素及び過酸化水素のみを含有してもよいし、他の酸及び／又は化合物を含有してもよい。
【００３７】
［浸漬工程］
続いて、準備された処理液に二相ステンレス鋼素材を浸漬する。具体的には、処理装置を準備する。処理装置は、処理液槽を備える。処理装置はさらに、水洗槽、中和槽及び乾燥装置を備えてもよい。
【００３８】
処理液槽は、上述の処理液を収納する。水洗槽は、常温の水を収納する。中和槽は、中和溶液を収納する。中和溶液は、処理液を中和する。中和溶液はたとえば、消石灰溶液である。水洗槽、中和槽及び乾燥装置は、周知の酸洗処理で利用されるものと同じでよい。
【００３９】
初めに、処理槽の処理液内に二相ステンレス鋼素材を浸漬する。処理液温度が低すぎれば、二相ステンレス鋼素材の表面が酸化されにくくなる。一方、処理液温度が高すぎれば、二相ステンレス鋼素材の表面が腐食される。処理液の好ましい温度は２０〜６０℃である。この場合、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜が生成される。処理液のさらに好ましい温度は、３０〜５０℃である。ただし、処理液温度が２０〜６０℃から外れても、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜をある程度形成できる。そのため、二相ステンレス鋼材の耐孔食性をある程度高めることができる。
【００４０】
二相ステンレス鋼素材の処理液内への浸漬時間は７分以上である。浸漬時間が７分未満であれば、二相ステンレス鋼素材の表面が十分に酸化されない。その結果、不動態皮膜内のＣｒ濃度が上昇せず、耐孔食性が低くなる。浸漬時間が過剰に長ければ、二相ステンレス鋼素材の表面が過酸化される可能性がある。したがって、浸漬時間は、周知の酸洗処理と同様に、鋼素材の表面が過酸化されない程度に適宜設定される。浸漬時間の好ましい上限は３０分未満である。
【００４１】
準備された二相ステンレス鋼素材が、予め酸化スケールを除去されている場合、つまり、スケールを予め除去された二相ステンレス鋼素材を処理液に浸漬する場合、浸漬時間の好ましい上限は２５分以内であり、さらに好ましくは１５分以内である。この場合、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜が強固に形成されるため、耐孔食性がさらに高まる。
【００４２】
二相ステンレス鋼素材の酸化スケールは、周知の方法で除去される。たとえば、サンドブラスト、ショットブラスト等により機械的に酸化スケールを除去してもよい。また、従前の酸洗処理液（弗化水素及び硝酸の混合酸）を用いて、酸洗処理により酸化スケールを除去してもよい。
【００４３】
スケールが付着されたままの二相ステンレス鋼素材を処理液内に浸漬してもよい。この場合、処理液により、酸化スケールが除去され、かつ、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜が形成される。処理液での浸漬時間は７分以上である。しかしながら、好ましくは、スケールが予め除去されている二相ステンレス鋼素材の場合よりも、浸漬時間を長くする。スケールが予め除去された二相ステンレス鋼素材では、浸漬時間が少なくとも７分以上であれば、Ｃｒ濃度が高く、耐孔食性に優れた不動態皮膜が形成される。
【００４４】
上述の浸漬時間が経過した後、二相ステンレス鋼材を処理液から取り出す。具体的には、二相ステンレス鋼材を処理液槽から引き上げる。以上の工程により、二相ステンレス鋼材が製造される。
【００４５】
処理装置はさらに、水洗槽、中和槽及び乾燥装置を備える場合、処理液槽から取り出された二相ステンレス鋼材を、水洗槽に浸漬する。この場合、二相ステンレス鋼材表面に付着した処理液が、水洗槽内である程度取り除かれる。さらに、水洗槽又は処理液槽から取り出された二相ステンレス鋼材を、中和槽に浸漬する。この場合、二相ステンレス鋼材の表面に残存した処理液が、中和溶液により中和される。中和槽又は水洗槽から取り出された二相ステンレス鋼材を、乾燥装置により乾燥する。なお、上述のとおり、水洗槽、中和槽及び乾燥装置の少なくも１種以上がなくてもよい。この場合でも、処理液槽を利用することにより、二相ステンレス鋼材を製造できる。
【００４６】
以上の構成により製造された二相ステンレス鋼材の表面には、Ｃｒ濃度の高い不動態皮膜が形成される。本実施の形態において、不動態皮膜及び不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度を、次のとおり定義する。二相ステンレス鋼材の表面内の任意の５視野を選択する。ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて、各視野における表面部分を表面から深さ方向に０．５ナノピッチで削る。そして、各ピッチごとに表面分析を実施する。分析対象元素は、Ｏ（酸素），Ｃｒ，Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏとする。選択された視野の表面から、Ｏの検出量（原子％）がピーク値の半分になるまでの深さを求める。そして、各視野（５視野）の深さの平均を、不動態皮膜の厚さと定義する。表面から上述の厚さの表層部分を、不動態皮膜と定義する。各ピッチごとに得られた表面分析結果に基づいて、不動態皮膜内における最大Ｃｒ濃度を各視野ごとに決定する。決定された最大Ｃｒ濃度（５つ）の平均を、不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度と定義する。
【００４７】
本実施の形態で製造される二相ステンレス鋼材の不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度は、２８．０原子％以上になる。つまり、二相ステンス鋼材は、最大Ｃｒ濃度が２８．０原子％以上である不動態皮膜を表面に備える。そのため、二相ステンレス鋼材は優れた耐孔食性を有する。
【実施例１】
【００４８】
種々の処理液に二相ステンレス鋼素材を浸漬して、二相ステンレス鋼材を製造した。二相ステンレス鋼材の不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度及び腐食速度を調査した。
【００４９】
［試験方法］
表１に示す化学組成を有する二相ステンレス鋼を電気炉で溶融し、溶鋼を製造した。
【表１】
2013010993.tif 000003
【００５０】
溶鋼を用いて、造塊法により８．７ｔの鋼塊を製造した。鋼塊を熱間圧延し、ビレットを製造した。ビレットを熱間押出し、素管を製造した。素管を冷間引抜した。冷間引抜された素管に対して１１００℃で熱処理（固溶化熱処理）を実施し、外径１９０ｍｍ、肉厚１８ｍｍの二相ステンレス鋼管を製造した。二相ステンレス鋼管から、一辺が１３ｍｍの立方体状の試験片を複数切り出した。
【００５１】
各試験片の表面を、粒度６００番（＃６００）の研磨紙で研磨した。研磨により、試験片の表面上の酸化スケールは除去された。
【００５２】
研磨後の複数の試験片を表２に示す番号１〜番号３の処理液に浸漬した。処理液の温度は４０℃であった。浸漬時間は１０分であった。浸漬時間が経過した後、試験片を処理液から取り出し、水洗した。そして、水洗された試験片の表面を乾燥した。
【表２】
2013010993.tif 000004
【００５３】
表２を参照して、番号１の処理液は、３質量％の弗化水素と１０質量％の過酸化水素とを含有する水溶液であり、本発明の処理液の範囲内であった。番号２の処理液は、本発明の処理液と異なり、３質量％の弗化水素と１０質量％の硝酸とを含有した水溶液であった。番号３の処理液は、本発明の処理液と異なり、１０質量％の過酸化水素のみを含有した水溶液であった。
【００５４】
［最大Ｃｒ濃度測定試験］
浸漬後の各番号の複数の試験片のうち、１つの試験片を選択した。選択された試験片の不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度を上述の方法により求めた。具体的には、試験片の表面のうち、鋼管の圧延面（外面又は内面）に相当する表面を選択した。さらに、表面内の任意の５視野を選択した。各視野において、ＥＳＣＡにより試験片の表面を０．５ナノピッチで削り、ピッチごとに表面分析を実施した。上述の方法に基づいて不動態皮膜の厚さを定義した。そして、ピッチごとに得られた表面分析結果に基づいて、不動態皮膜内における最大Ｃｒ濃度（原子％）を定義した。
【００５５】
［腐食試験］
ＡＳＴＭ  Ｇ４８のＡ法に準拠した腐食試験を実施し、腐食速度（ｇ／ｍ２／ｈ）を求めた。求めた腐食速度を、耐孔食性の指標とした。腐食試験液として、６％の濃度の塩化第２鉄溶液を使用した。腐食試験液の温度は、９５℃であった。試験時間は、２４時間であった。各番号において、２つの試験片を使用した。試験前の試験片の表面積及び重量と、試験後の試験片の重量とに基づいて、試験片の腐食速度を求めた。２つの試験片の腐食速度の平均を、その試験番号の腐食速度と定義した。得られた腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上である場合、耐孔食性が低いと判断した。得られた腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ未満である場合、耐孔食性が高いと判断した。
【００５６】
［試験結果］
試験結果を表３に示す。表３中の「腐食速度」欄には、上述の腐食試験により得られた腐食速度（ｇ／ｍ２／ｈ）を示す。「最大Ｃｒ濃度」欄には、Ｃｒ濃度測定試験により得られた最大Ｃｒ濃度（原子％）を示す。
【表３】
2013010993.tif 000005
【００５７】
表３を参照して、番号１〜３のうち、番号１の最大Ｃｒ濃度が最も高く、２８．０原子％以上であった。さらに、試験番号１の腐食速度は１５．０ｇ／ｍ２／ｈ未満であり、高い耐孔食性を示した。
【００５８】
一方、試験番号２及び３の最大Ｃｒ濃度は２８．０原子％未満であった。そのため、試験番号２及び３の腐食速度は１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上であった。
【００５９】
以上のとおり、本発明の範囲内である処理液（弗化水素３質量％＋過酸化水素１０質量％）を使用することにより、優れた耐孔食性が得られることが確認された。また、本発明の範囲内の処理液を使用すれば、不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度が高いことが確認された。
【００６０】
さらに、不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度と耐孔食性とは強い相関があることが確認された。具体的には、不動態皮膜内の最大Ｃｒ濃度が２８．０原子％以上の場合に、好ましい耐孔食性が得られることが確認された。
【実施例２】
【００６１】
種々の処理液に二相ステンレス鋼素材を浸漬して、二相ステンレス鋼材を製造した。そして、二相ステンレス鋼材の腐食速度を調査した。
【００６２】
［試験方法］
実施例１と同じ化学組成を有し、１９０ｍｍの外径と、１８ｍｍの肉厚とを有する二相ステンレス鋼管を実施例１と同じ方法で製造した。製造されたステンレス鋼管から、一辺が１３ｍｍの立方体状の試験片を複数切り出した。
【００６３】
試験片を、表４に示す番号１１〜２１の製造条件で処理液に浸漬した。
【表４】
2013010993.tif 000006
【００６４】
各番号で用いた処理液は、それぞれ、弗化水素と、過酸化水素とを含有した水溶液であった。表４中の「処理液」欄のうち、「弗化水素」欄及び「過酸化水素」欄は、各番号で処理液中の弗化水素濃度（質量％）及び過酸化水素濃度（質量％）を示す。表４中の「液温」は、試験中の処理液温度（℃）を示し、「浸漬時間」は、処理液に試験片を浸漬した時間（分）を示す。各試験番号ごとに２つの試験片を処理液に浸漬した。浸漬後、処理液から試験片を取り出し、水洗した。水洗された試験片の表面を乾燥し、二相ステンレス鋼材としての試験片を得た。
【００６５】
得られた試験片に対して、実施例１と同じ条件で腐食試験を実施し、実施例と同じ方法により、各番号の腐食速度（ｇ／ｍ２／ｈ）を求めた。
【００６６】
［試験結果］
表４に試験結果を示す。表４を参照して、番号１１〜１７の処理液、液温、浸漬時間はいずれも、本発明の範囲内であった。その結果、番号１１〜１７の腐食速度は１５．０ｇ／ｍ２／ｈ未満であり、高い耐孔食性を示した。番号１１〜１５の液温は、３０〜５０℃の範囲内であった。そのため、これらの番号の腐食速度は１２．０ｇ／ｍ２／ｈ未満であった。さらに、番号１１〜１４の浸漬時間は、１５分以内であった。そのため、これらの番号の腐食速度は、１０．０ｇ／ｍ２／ｈ未満であった。
【００６７】
一方、番号１８の処理液中の弗化水素濃度は、本発明の弗化水素濃度の上限を超えた。そのため、腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上であり、耐孔食性が低かった。
【００６８】
番号１９の処理液中の弗化水素濃度は、本発明の弗化水素濃度の下限未満であった。そのため、腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上であり、耐孔食性が低かった。
【００６９】
番号２０の処理液中の過酸化水素濃度は、本発明の過酸化水素濃度の下限未満であった。そのため、腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上であり、耐孔食性が低かった。
【００７０】
番号２１の浸漬時間は、本発明の浸漬時間の下限未満であった。そのため、腐食速度が１５．０ｇ／ｍ２／ｈ以上であり、耐孔食性が低かった。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明による二相ステンレス鋼材の製造方法は、耐孔食性を求められる二相ステンレス鋼材の製造に広く適用できる。特に、塩化物環境に曝される装置の部材として利用される二相ステンレス鋼材の製造に適し、たとえば、熱交換器用鋼材として利用される二相ステンレス鋼材の製造に適する。
【図１】
2013010993.tif 000007
【図２】
2013010993.tif 000008