(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で（以下同じ）、Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．１５％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のものであることを特徴とする熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋。
【請求項２】
Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．１５％を含有し、更にＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のものであることを特徴とする熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋。
【請求項３】
Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．５０％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、０．２％耐力が３４５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のものであることを特徴とする熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋。
【請求項４】
Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．５０％を含有し、更にＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、０．２％耐力が３４５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のものであることを特徴とする熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋。
【請求項５】
上記０．２％耐力が４９０Ｎ／ｍｍ2 以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋。
【請求項６】
Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．１５％を含有し、必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有するオーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を８００〜１１００℃の温度範囲で圧延を終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却することを特徴とする０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のステンレス鋼鉄筋の製造方法。
【請求項７】
Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．５０％を含有し、必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有するオーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を８００〜１１００℃の温度範囲で圧延を終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却することを特徴とする０．２％耐力が３４５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のステンレス鋼鉄筋の製造方法。
【請求項８】
Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．５０％を含有し、必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有するオーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を８００〜９４０℃の温度範囲で圧延を終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却することを特徴とする０．２％耐力が４９０Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織のステンレス鋼鉄筋の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼鉄筋及びその製造方法、詳細には耐食性に優れ、かつ０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上のステンレス鋼鉄筋及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木及び建築に使用するコンクリート用の鉄筋には、ＪＩＳ  Ｇ  ３１１２に規定されている鉄筋コンクリート用棒鋼が使用されている。このＪＩＳに規定されている鉄筋コンクリート用棒鋼には、丸鋼と異形棒鋼が規定されており、丸鋼にはＳＲ２３５、ＳＲ２９５の２種類が規定されている。このうちのＳＲ２９５について説明すると、成分組成がＰが０．０５０％以下、Ｓが０．０５０％以下にすることが特定されているだけで、他の成分が特定されておらず、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上であり、引張強さが４４０〜６００Ｎ／ｍｍ2 、伸びが１８％以上又は２０％以上であること等が規定されている。
【０００３】
さらに、上記異形棒鋼については、ＳＤ２９５Ａ、ＳＤ２９５Ｂ、ＳＤ３４５、ＳＤ３９０及びＳＤ４９０の５種類が規定されている。このうちのＳＤ３４５について説明すると、成分組成がＣが０．２７％以下、Ｓｉが０．５５％以下、Ｍｎが１．６０％以下、Ｐが０．０４％以下、Ｓが０．０４０％以下、Ｃ＋Ｍｎ／６が０．５０以下のもので、０．２％耐力が３４５〜４４０Ｎ／ｍｍ2 であり、引張強さが４９０Ｎ／ｍｍ2 以上、伸びが１８％以上又は２０％以上であること等が規定されている。
また、従来の鉄筋には、上記普通鋼の鉄筋のほか、この普通鋼の鉄筋の耐食性を高くするためにエポキシ樹脂が被覆されたもの、高耐力を得るために冷間加工されたもの等がある。
【０００４】
上記普通鋼の鉄筋においては、腐食性の強い環境等で使用した場合、耐食性が低いため、コンクリートにひびが入ったときには腐食され、腐食されたことにより鉄筋が膨張してコンクリートを破壊するという欠点がある。
さらに、上記エポキシ樹脂を被覆したものは、被覆されてないものより耐食性が優れているが、皮膜が劣化し、また運搬中等に皮膜が破損するため、耐食性が十分でなく、また溶接する個所においては新たに皮膜を形成する必要がある等の欠点がある。
【０００５】
また、オーステナイト系ステンレス鋼を鉄筋にすることも提案されているが、オーステナイト系ステンレス鋼の鉄筋は、熱間加工をした後溶体化処理をする必要があるために溶体化処理をしているが、溶体化処理をすると軟化して鉄筋に必要な０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上にならないので、耐力を上げるために冷間加工をしているが、冷間加工をすると加工のためのコストがかかるとともに、耐食性が低下すること等の欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、腐食性の強い環境においても使用することができるとともに、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上であり、かつ結晶粒度が粒度番号５〜１４の大きさであるステンレス鋼鉄筋及びこのステンレス鋼鉄筋を低いコストで製造する方法を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、鉄筋に適したステンレス鋼の種類、成分組成、製造方法等について鋭意研究していたところ、耐食性が高い、すなわち10％しゅう酸エッチ試験において段状組織（結晶粒界にみぞのない組織）又は混合組織（結晶粒界に部分的にみぞのある組織であり、完全にみぞで囲まれた結晶粒が１つもないもの）のものにするには、上記本発明の鉄筋用のオーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を用いて本発明の製造方法、すなわち熱間圧延を８００〜１１００℃の温度範囲内で終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却する製造方法で鉄筋を製造すれば、冷間加工をしなくても０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上及び３４５Ｎ／ｍｍ2 以上、特に熱間圧延を８００〜９４０℃の温度範囲内で終了すれば、冷間加工をしなくても０．２％耐力が又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上になり、また耐食性の高い、すなわち10％しゅう酸エッチ試験において段状組織（結晶粒界にみぞのない組織）等になること、鉄筋に必要な耐力を得るためには、オーステナイト結晶粒度を粒度番号５〜１４の大きさにする必要があること等の知見を得た。
本発明は、これらの知見に基づいて発明をされたものである。
【０００８】
すなわち、本発明の熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋においては、Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．１５％を含有し、更に必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４、好ましくは７〜１２の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織、好ましくは段状組織のものにすることである。
【０００９】
また、本発明の熱間加工で製造されたステンレス鋼鉄筋においては、Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．５０％を含有し、更に必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有し、０．２％耐力が３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４、好ましくは７〜１２の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織、好ましくは段状組織のものにすることである。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のステンレス鋼鉄筋の製造方法においては、Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％およびＮ：０．０１〜０．１５％を含有し、更に必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有するオーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を８００〜１１００℃の温度範囲で圧延を終了し，すなわち１２００℃等に加熱し、熱間圧延を８００〜１１００℃の温度範囲で終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却することによって、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４、好ましくは７〜１２の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織、好ましくは段状組織のものにすることである。
【００１１】
また、本発明のステンレス鋼鉄筋の製造方法においては、Ｃ：０．２０％以下、Ｓｉ：１．００％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．０４５％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎｉ：３．００〜１５．００％、Ｃｒ：１６．００〜３０．００％及びＮ：０．０１〜０．５０％を含有し、更に必要に応じてＭｏ：２．００〜３．００％、Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％及びＣｕ：０．３０〜２．００％のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる成分組成を有するオーステナイト系又はオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼を８００〜１１００℃の温度範囲で圧延を終了し，すなわち１２００℃等に加熱し、熱間圧延を８００〜１１００℃の温度範囲で終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却するこによって、０．２％耐力が３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５〜１４、好ましくは７〜１２の大きさであり、かつ10％しゅう酸エッチ試験において段状組織又は混合組織、好ましくは段状組織のものにすることである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のステンレス鋼鉄筋及びその製造方法において成分組成を上記のように特定した理由を説明する。
Ｃ：０．２０％以下
Ｃは、鋼の硬度及び耐力を高めるために含有させる元素であるが、０．２０％、好ましくは０．８％を超えるとＣｒとの炭化物が多く形成され、粒界にＣｒ炭化物が析出して基地に固溶するＣｒが減少し、耐食性を低下させるので、その含有範囲を０．２０％以下とする。好ましくは０．０４〜０．０８％である。
【００１３】
Ｓｉ：１．００％以下
Ｓｉは、通常脱酸剤として、また耐酸化性を高めるために含有させる元素であるが、１．０％を超えると基地の靭性を低下させるので、その含有量を１．０％以下とする。
Ｍｎ：２．００％以下
Ｍｎは、通常脱酸剤として、またＳと化合物を作り赤熱脆性を防止する効果があるので、それらのために含有させる元素であるが、２．０％を超えて含有させると熱間加工性を低下させるので、その含有量を２．０％以下とする。
【００１４】
Ｐ：０．０４５％以下
Ｐは、不純物であるので少ないほうが好ましいが、０．０４５％以下であれば耐食性、靱性に及ぼす影響が少なく、またコストも高くならないので、その含有量を０．０４５％以下とする。
Ｓ：０．０３０％以下
Ｓは、Ｐと同様に不純物であるので少ないほうが好ましいが、０．０３０％以下であれば熱間加工性、靱性等に及ぼす影響が少ないので、その含有量を０．０３０％以下とする。
【００１５】
Ｎｉ：３．００〜１５．００％
Ｎｉは、オーステナイト相又はオーステナイト・フェライト相を安定させるとともに、耐食性を高めるので、それらのために含有させる元素である。それらの効果を得るためには３．００％以上含有させる必要があるが、１５．００％を超えて含有させても耐食性の改善効果が飽和し、またコストも高くなるので、その含有量を３．００〜１５．００％とする。
【００１６】
Ｃｒ：１６．００〜３０．００％
Ｃｒは、耐食性、耐力を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの効果を得るには１６．００％以上含有させる必要があるが、３０．００％を超えて含有させるとフェライトが多く生成され、またσ相の析出等により、耐食性の低下あるいは脆化を起こすので、その含有範囲を１６．００〜３０．００％とする。
【００１７】
Ｎ：０．０１〜０．１５％又は０．０１〜０．５０％
Ｎは、オーステナイト相を安定化するとともに、圧延後の０．２％耐力を向上させるので、それらのために含有させる元素である。それらの効果、特に０．２％耐力を２９５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上にするためには０．０１％以上含有させる必要があるが、０．１５％又は０．５０％を超えて含有させるとそれぞれの製造コストを高くするので、その含有量を０．０１〜０．１５％又は０．０１〜０．５０％とする。
【００１８】
Ｍｏ：２．００〜３．００％
Ｍｏは、耐食性を向上させるので、そのために含有させる元素である。その効果を得るためには２．０％以上含有させる必要があるが、３．０％を超えるとその効果が飽和するので、その含有量を２．００〜３．００％にする。
【００１９】
Ｎｂ：０．０５〜０．２０％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０％
ＮｂとＴｉは、０．２％耐力を向上させるとともに、Ｃ，Ｎを固定して粒界への析出を抑制することによってみぞのある組織の生成を抑制する（Ｃ，Ｎが粒界に析出して粒界付近のＣｒと化合してＣｒの不足状態を生成しないようにする）ので、それらのために含有させる元素である。それらの効果を得るためには０．０５％以上含有させる必要があるが、０．２０％を超えるとＯ，Ｎとの化合物を作り、鋼の清浄度を害するので、その含有量をそれぞれ０．０５〜０．２０％とする。
【００２０】
Ｃｕ：０．３０〜２．００％
Ｃｕは、耐食性を向上させるので、そのために含有させる元素である。その効果を得るには０．３０％以上含有させる必要があるが、２．００％を超えると熱間加工性を低下させるので、その含有量を０．３０〜２．００％とする。
【００２１】
次に、０．２％耐力、オーステナイト結晶粒度及び10％しゅう酸エッチ試験において発生する結晶粒界の組織について説明する。
本発明のステンレス鋼鉄筋においては、０．２％耐力を２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上に特定しているが、このように特定するのは、ＪＩＳ  Ｇ  ３１１２に規定されている鉄筋コンクリート用棒鋼の丸鋼と異形棒鋼の０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上にすることが規定されているので、ここに規定されている条件を満たすためである。
【００２２】
本発明のステンレス鋼鉄筋においては、オーステナイト結晶粒度を粒度番号５〜１４の大きさに特定しているが、このオーステナイト結晶粒度の大きさを表す粒度番号は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１の鋼のオーステナイト結晶粒度試験方法に規定されている粒度番号と同じであり、粒度番号が同じものは同じ大きさを示すものである。このオーステナイト結晶粒度の上限を粒度番号５、好ましくは粒度番号７の大きさにするのは、これらより大きいと、鉄筋に必要な靱性及び耐力が得られないからである。また、オーステナイト結晶粒度の下限を粒度番号１４、好ましくは粒度番号１２にするのは、これらより細かくすれば靱性及び耐力はより高くなるが、製造が難しくなり、コストが高くなるからである。
【００２３】
本発明のステンレス鋼鉄筋において、10％しゅう酸エッチ試験において発生する粒界の組織を段状組織又は混合組織のものとしているが、この10％しゅう酸エッチ試験とは、ＪＩＳ  Ｇ  ０５７１に規定されている10％しゅう酸エッチ試験のことであり、段状組織とは、このＪＩＳの規定の表１の記号Ａに規定されている結晶粒界にみぞのない組織のことであり、また混合組織とは、このＪＩＳの規定の表１の記号Ｂに規定されている結晶粒界に部分的にみぞのある組織であり、完全にみぞで囲まれた結晶粒が１つもないもののことである。このように特定するのは、上記試験において完全にみぞで囲まれた結晶粒が一つ以上ある組織（記号Ｃ（みぞ状組織））が発生するような鉄筋であると、腐食性の強い環境に使用することができないからである。
【００２４】
次に、本発明のステンレス鋼鉄筋の製造方法について説明する。
本発明のステンレス鋼鉄筋の製造方法は、上記成分組成のステンレス鋼を溶製した後、鋳造して連続鋳造片またはインゴットとし、その後必要な場合には分塊圧延または分塊鍛造した後、１２００℃等に加熱し、熱間加工をして８００〜１１００℃の温度範囲で圧延を終了し、その後０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却し、その後自然冷却するものであるが、溶製した後、鋳造して連続鋳造片またはインゴットとしとし、その後必要な場合には分塊圧延または分塊鍛造した後、上記ステンレス鋼を１２００℃等に加熱し、熱間加工をすることは、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等と同様な公知の方法等で実施することができる。
【００２５】
上記本発明のステンレス鋼鉄筋の製造方法において、熱間加工を８００〜１１００℃の温度範囲で圧延を終了しするのは、この温度範囲より高い温度で圧延を終了すると、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上又は３４５Ｎ／ｍｍ2 以上にならないからである。特に、０．２％耐力を４９０Ｎ／ｍｍ2 以上にするには、熱間加工を終了する温度を９４０℃以下にする必要がある。９４０℃を超えると０．２％耐力を４９０Ｎ／ｍｍ2 以上にならないからである。
また、下限を８００℃にしたのは、この温度範囲より低い温度で圧延を終了すると、圧延による割れが発生するとともに、加工硬化し、耐食性が低下する可能性が大きいからである。
【００２６】
また、上記本発明の製造方法においては、熱間加工を終了した後、０．６〜５．０℃／秒の冷却速度で３００℃以下まで冷却し、その後自然冷却をしているが、このように冷却するのは、０．６℃／秒の冷却速度より遅い速度で冷却すると、粒界に炭化物が析出して10％しゅう酸エッチ試験においてみぞがある組織になる、すなわち耐食性が低下するとともに、０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上にならないからであり、また５．０℃／秒の冷却速度より早い速度で冷却すると、０．２％耐力は高くなるが、変形が大きくなるからである。また、３００℃以下を自然冷却するのは、３００℃以下での冷却速度は耐力、組織等に殆ど影響を及ぼさないからである。
【００２７】
次に、本発明の実施例について説明する。
【実施例】
下記表１に示す成分組成の供試鋼（本発明の範囲内のステンレス鋼）をＡＯＤ炉で溶製し、鋳造して連続鋳造片またはインゴットにした。その後これらのインゴットを分塊鍛造し、１２００℃（比較例２のみ１１００℃）に加熱し、下記表２に示す温度で熱間圧延を終了し、実施例１、３〜１４並びに比較例２、３及び４ではφ１９ｍｍの鉄筋にし、実施例２ではφ３０ｍｍの鉄筋にし、比較例１ではφ５０ｍｍの鉄筋にし、その後下記表２に示す冷却速度で３００℃まで冷却し、その後は自然冷却をした。実施例１〜１４及び比較例１、２及び４の鉄筋はそのまま供試材にし、比較例３のものは更に１０４０℃で溶体化処理をした後２０％の冷間加工を加えて供試材にした。
【００２８】
【表１】
0004207447.tif 000002
【００２９】
【表２】
0004207447.tif 000003
【００３０】
これらの供試材から引張試験用、10％しゅう酸エッチ試験用、オーステナイト結晶粒度測定用及び大気暴露試験用の試験片を作製した。これらの試験片を用いて下記各試験方法で試験をした。その結果を下記表３に示す。
引張試験は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に規定されている方法によって行った。
10％しゅう酸エッチ試験は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５７１に規定されている方法によって行った。
オーステナイト結晶粒度は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５１に規定されている方法によって結晶粒度を測定し、粒度番号で表示した。
大気暴露試験は、京浜工業地帯の大気中に１年間露呈し、錆の発生状況を比較した。
【００３１】
【表３】
0004207447.tif 000004
【００３２】
これらの結果によると、本発明の実施例 No.１〜５は、０．２％耐力が３００〜３６０Ｎ／ｍｍ2 であり、いずれも０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上であった。さらに10％しゅう酸エッチ試験では、いずれも結晶粒界にみぞのない段状組織のＡであり、さらにオーステナイト結晶粒度が粒度番号５．５〜１１．５の大きさであり、また大気暴露試験では錆の発生がなく良好であった。なお、本発明の実施例 No.２は、熱間加工の加工率が低いため、オーステナイト結晶粒度が粒度番号５．５であった。
【００３３】
さらに、本発明の実施例 No.６〜１０は、０．２％耐力が３６１〜５７０Ｎ／ｍｍ2 であり、いずれも０．２％耐力が３４５Ｎ／ｍｍ2 以上であった。さらに10％しゅう酸エッチ試験では、実施例 No.６〜８が結晶粒界にみぞのない段状組織のＡであり、実施例 No.９及び１０が結晶粒界が混合組織（部分的にみぞのある組織）のＢであった。またオーステナイト結晶粒度が粒度番号１０．５〜１２．０であり、大気暴露試験では錆の発生がなく良好であった。
【００３４】
また、本発明の実施例 No.１１〜１４は、０．２％耐力が５７８〜８１０Ｎ／ｍｍ2 であり、いずれも０．２％耐力が４９０Ｎ／ｍｍ2 以上であった。さらに10％しゅう酸エッチ試験では、いずれも結晶粒界にみぞのない段状組織のＡであった。またオーステナイト結晶粒度が粒度番号１０．５〜１１．０であり、大気暴露試験では錆の発生がなく良好であった。
【００３５】
これらに対して、比較例１は、熱間圧延の終止温度が本発明より高く、また熱間加工の加工率が低いため、０．２％耐力が本発明の２９５Ｎ／ｍｍ2 以上より低い２７３Ｎ／ｍｍ2 であり、またオーステナイト結晶粒度が本発明の粒度番号５以上より大きい粒度番号４．５であった。しかし、10％しゅう酸エッチ試験は、段状組織のＡであり、また大気暴露試験では錆の発生がなく良好であった。
比較例２は、熱間圧延の終止温度が本発明範囲内であるため、０．２％耐力が４０５Ｎ／ｍｍ2 と高くなったが、冷却速度が遅いため、10％しゅう酸エッチ試験では完全にみぞで囲まれた結晶粒が一つ以上あるみぞ状組織のＣであり、大気暴露試験では錆が僅かに発生していた。
【００３６】
比較例３は、溶体化処理をした後冷間加工をしているため、０．２％耐力が３６２Ｎ／ｍｍ2 であって、熱間加工までの製造条件が同じ実施例１のものより高くなっており、また10％しゅう酸エッチ試験では、結晶粒界にみぞのない段状組織のＡであったが、冷間加工による硬化（歪み）のために耐食性が低下し、大気暴露試験では錆が僅かに発生していた。
比較例４は、熱間圧延の終止温度が本発明より低いため、０．２％耐力が６３０Ｎ／ｍｍ2 であって、熱間加工までの製造条件が同じ実施例１のものより高くなっており、また10％しゅう酸エッチ試験では、結晶粒界が混合組織（部分的にみぞのある組織）のＢであったが、大気暴露試験では錆が僅かに発生していた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のステンレス鋼鉄筋は、上記構成にしたことにより、腐食性の強い環境においても腐食されることがなく、また０．２％耐力が２９５Ｎ／ｍｍ2 以上、３４５Ｎ／ｍｍ2 以上又は４９０Ｎ／ｍｍ2 以上であるという優れた効果を奏する。
また、本発明のステンレス鋼鉄筋の製造方法は、上記構成にしたことにより、上記ステンレス鋼鉄筋を低いコストで製造することができるという優れた効果を奏する。