(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Cr：８mass％超え、15mass％未満
Ｃ：0.0025mass％超え、0.03mass％未満
Ｎ：0.0025mass％超え、0.03mass％未満
Ｓ：0.03mass％未満
Mn：0.5mass ％超え、3.0mass％以下
Al：0.5mass ％未満
Ｐ：0.04mass％未満
Si：0.1mass％超え、2.0mass％未満
を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になり、かつ、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.2〜50μｍであり、しかも、表層に0.01〜50MPaの残留圧縮応力が生じる歪みを導入したことを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【請求項２】
請求項１において、さらに
Cu：3.0 mass％未満、
Mo：3.0 mass％未満および
Ni：3.0 mass％未満
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【請求項３】
請求項１または２において、さらに
Co：0.01mass％以上、0.5 mass％未満、
Ｖ：0.01mass％以上、0.5 mass％未満および
Ｗ：0.001 mass％以上、0.05mass％未満
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【請求項４】
請求項１、２または３において、さらに
Ｂ：0.0002〜0.002 mass％を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、さらに
Ti：0.7 mass％未満、
Nb：0.7 mass％未満、
Ta：0.7 mass％未満および
Zr：0.5 mass％未満
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、疲労特性と塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
土木・建築構造用材料としては、従来、主に SS400等の普通鋼、SM490 等の高張力鋼およびこれらの鋼材に塗装やめっきを施した材料が使用されてきた。
しかしながら、近年、設計の多様化に伴い、各種材料の利用が検討され始めている。
【０００３】
なかでも、耐食性や意匠性に優れたステンレス鋼は、発銹に対する保守費用がほとんど必要ないため、ライフサイクルコスト（ＬＣＣ）の観点から見ると、極めて魅力的な材料といえる。
【０００４】
特に、海岸地帯に建設される建築物は、短寿命なことに加え、腐食抑制のための保守費用が増大するという問題を抱えており、またウォーターフロント開発を推進する上でも、溶接性と耐食性、特に耐初期発錆性に優れた土木・建築構造用耐食性機能材としてのステンレス鋼の役割が大いに期待されている。
【０００５】
ステンレス鋼は、その金属組織から、SUS430に代表されるフェライト系ステンレス鋼、SUS410鋼に代表されるマルテンサイト系ステンレス鋼、SUS304に代表されるオーステナイト系ステンレス鋼、SUS329鋼に代表される２相ステンレス鋼およびSUS630に代表される析出硬化型ステンレス鋼に大別される。
【０００６】
このような各種ステンレス鋼の中で、従来から土木・建築構造用材料として検討されてきたのは、材料強度、耐食性、溶接の容易さ、溶接部靱性および汎用性を含めて使用実績が最も多い、オーステナイト系ステンレス鋼である。
【０００７】
オーステナイト系ステンレス鋼は、強度、耐食性、耐火性および溶接部靱性等の土木・建築用材料に要求される特性を十分に満足する特性を有している。
【０００８】
しかしながら、このオーステナイト系ステンレス鋼は、
１) NiやCr等の合金元素を多量に含有しているために、普通鋼に比べると格段に高価であること、
２) 応力腐食割れを生じること、
３) 熱膨張率が普通鋼に比べて大きく、また熱伝導度が比較的小さいために、溶接時の熱影響に起因した歪みが蓄積し易く、精度を要求される部材等には適用が難しいこと、
などのため、普通鋼やこれに塗装やめっきを施した材料が使用されていた汎用構造材への適用は難しく、適用範囲が制限されるという問題があった。
【０００９】
このため、最近では、めっきや塗装を施した普通鋼の代替として、Cr含有量が15mass％以下の低Cr含有合金鋼及びその塗装鋼板の土木・建築用鋼材への適用が検討されつつある。
【００１０】
ここで、土木・建築構造材用途にステンレス鋼を使用する場合、疲労特性や塗膜密着性も重要な選定因子となる。
【００１１】
ステンレス鋼の塗膜密着性を改善したものとして、例えば、特開平６−235100号公報に、光輝焼鈍後、陽極電解をする樹脂塗装用ステンレス鋼の製造方法が提案されている。
【００１２】
しかしながら、土木・建築構造物用のステンレス鋼において、その疲労特性と塗膜密着性の双方を有効に改善する技術についてはこれまで明らかにされていなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記したような従来技術における問題点を解決し、疲労特性と塗膜密着性の双方を有効に改善した土木・建築構造用ステンレス鋼を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記した課題を達成するための手段として、ショットブラストやブラシ、ダルロール等によってステンレス鋼板の表面改質を図ることが有用であること、及びこの表面改質を行うことによって、ステンレス鋼板または鋼帯表面の凹凸〈粗さ）および残留応力を種々変化させたところ、鋼組成を適正に設定した上で、表面粗さおよび表層の残留応力の双方を適正に制御しさえすれば、熱処理条件を変更することなく、疲労特性と塗膜密着性の双方を有効に改善できることを見出し、この発明を完成したものである。
【００１５】
すなわち、この発明の要旨構成は次のとおりである。
１．Cr：８mass％超え、15mass％未満
Ｃ：0.0025mass％超え、0.03mass％未満
Ｎ：0.0025mass％超え、0.03mass％未満
Ｓ：0.03mass％未満
Mn：0.5mass ％超え、3.0mass％以下
Al：0.5mass ％未満
Ｐ：0.04mass％未満
Si：0.1mass％超え、2.0mass％未満
を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になり、かつ、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.2〜50μｍであり、しかも、表層に0.01〜50MPaの残留圧縮応力が生ずる歪みを導入したことを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【００１６】
２．上記１において、さらに
Cu：3.0 mass％未満、
Mo：3.0 mass％未満および
Ni：3.0 mass％未満
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【００１７】
３．上記１または２において、さらに
Co：0.01mass％以上、0.5 mass％未満、
Ｖ：0.01mass％以上、0.5 mass％未満および
Ｗ：0.001 mass％以上、0.05mass％未満
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【００１８】
４．上記１、２または３において、さらに
Ｂ：0.0002〜0.002 mass％を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【００１９】
５．上記１〜４のいずれか１項において、さらに
Ti：0.7 mass％未満、
Nb：0.7 mass％未満、
Ta：0.7 mass％未満および
Zr：0.5 mass％未満
のうちから選んだ１種または２種以上を含有する組成になることを特徴とする疲労特性および塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明において、ステンレス鋼の化学組成を上記要旨構成の通りに限定した理由について説明する。
【００２１】
Cr：８mass％超え、15mass％未満
Crは、耐食性の改善に有効な元素であるが、その含有量が８mass％以下では十分な耐食性の確保が難しい。また、Crはフェライト相（α相）安定化元素であるため、15mass％以上の添加は加工性の低下を招くだけでなく、オーステナイト相（γ相）の安定性を低下させることになって、焼入れ時に所定量のマルテンサイト相を確保できなくなるため、溶接部強度が低下する。
従って、この発明では、Cr含有量は、８mass％超え、15mass％未満とした。尚、耐錆性、加工性及び溶接性を兼備する上で特に好ましいCr含有量の範囲は10.0〜13.5mass％である。
【００２２】
Ｃ及びＮ：ともに 0.0025 mass％超え、0.03mass％未満
溶接熱影響部の靱性および加工性の改善および溶接割れ防止には、従来から知られているとおり、Ｃ，Ｎの低減が有効である。またＣ，Ｎは、マルテンサイト相の硬さにも大きな影響を及ぼすだけでなく、(Fe,Cr)23C6 ,(Fe,Cr)7C3 ,(Fe,Cr)3C ,(Fe,Cr)2N ,(Fe,Cr)などのようなFe−Cr系の炭化物や窒化物を形成し、Cr欠乏相に伴う耐食性劣化の原因にもなり、Ｃ及びＮの含有量のそれぞれが0.03mass％以上の場合に炭化物等の形成が顕著になることから、Ｃ及びＮの含有量は、いずれも0.03mass％未満とした。ただし、この発明の鋼組成範囲において、Ｃ及びＮ含有量の低減は溶接部特性や加工性、耐食性等の改善には有効ではあるが、Ｃ及びＮの含有量をそれぞれ0.0025mass％以下にすることは、精錬負荷を増大させることになるため、従って、Ｃ及びＮの含有量は、いずれも0.0025mass％超え、0.03mass％未満とした。尚、Ｃ及びＮの含有量は、いずれも 0.005〜0.02mass％とすることがより好適である。
【００２３】
Ｓ： 0.03 mass％未満
Ｓは、Mnと結合してMnＳを形成し、初期発錆起点となる。またＳは、結晶粒界に偏析して粒界脆化を促進する有害元素でもあるので、極力低減することが好ましい。特にＳ含有量が0.03mass％以上になると、その悪影響が顕著になるので、Ｓの含有量は0.03mass％未満、より好ましくは 0.006mass％以下に抑制するものとした。
【００２４】
Mn： 0.5 mass ％超え、3.0 mass％以下
Mnは、オーステナイト相（γ相）安定化元素であり、溶接熱影響部組織をマルテンサイト組織として溶接部靱性の改善に有効に寄与する。また、Mnは、Siと同様、脱酸剤としても有用な元素であり、Mn含有量が 0.5mass％以下だと、十分な脱酸剤としての効果が得られないので、Mn含有量は0.5mass ％超えとした。一方、 3.0mass％を超える過剰の添加は、加工性の低下やMnS の形成による耐食性の低下を招くので、Mn含有量は 3.0mass％以下に制限した。尚、Mn含有量は、0.7〜1.5 mass％の範囲にすることがより好適である。
【００２５】
Al： 0.5 mass ％未満
Alは、脱酸剤として有用な元素であるばかりでなく、溶接部の靱性向上にも有効に寄与するが、その含有量が 0.5mass％以上となると介在物が多くなって機械的性質の劣化を招くので、Al含有量は 0.5mass％未満に限定した。尚、Alは特に鋼中に含有されていなくてもよい。
【００２６】
Ｐ： 0.04 mass％未満
Ｐは、熱間加工性、成形性及び靱性を低下させるだけでなく、耐食性に対しても有害な元素であり、特にＰ含有量が0.04mass％以上になると、その影響が顕著になるので、Ｐ含有量は0.04mass％未満に抑制するものとした。尚、Ｐ含有量は0.025mass ％以下にすることがより好適である。
【００２７】
Si： 0.1mass％超え、2.0 mass％未満
Siは、脱酸剤として有用な元素であるが、その含有量が 0.1mass％以下では十分な脱酸効果が得られず、一方、 2.0mass％以上の過剰添加は靱性や加工性の低下を招くので、Si含有量は 0.1 mass ％超え、2.0 mass％未満とした。尚、Si含有量は、0.3 〜0.5 mass％とすることがより好適である。
【００２８】
以上、この発明に従うステンレス鋼中に含有する必須成分について説明したが、この発明では、その他にも以下に述べる各種元素を適宜含有させることができる。
【００２９】
Cu：3.0 mass％未満
Cuは、オーステナイト安定化元素であり、耐食性を向上させるとともに、オーステナイト相を形成させ、溶接熱影響部での粒成長を抑制し、靭性改善に有効な元素である。ただし、Cu含有量が3.0 mass％以上になると、脆化、特に熱間割れの感受性が強くなる傾向があることから、Cu含有量は3.0mass％未満の範囲にすることが好ましい。尚、Cu含有量は、耐食性改善効果を顕著に発揮するようになる0.1 mass％を下限とし、熱間割れ感受性が強くなる傾向がある0.6 mass％を上限とすることがより好適である。
【００３０】
Mo：3.0 mass％未満
Moも、Cuと同様に耐食性の改善に有効な元素である。しかしながら、Mo含有量が3.0 mass％以上だと、オーステナイト相の安定性が低下して、靱性や加工性が低下する傾向があるので、Mo含有量は3.0 mass％未満の範囲にすることが好ましい。尚、耐食性と加工性のバランスという観点からは、Mo含有量は 0.1〜0.5 mass％の範囲にすることがより好適である。
【００３１】
Ni：3.0 mass％未満
Niは、延性や靭性を向上させる元素であり、特に溶接熱影響部の靭性を向上させる必要がある場合には添加することが好ましい。ただし、Ni含有量が3.0 mass％以上になると、反対に素材を硬質化するとともにその効果が小さくなる傾向があるため、Ni含有量は3.0 mass％未満の範囲にすることが好ましい。また、耐錆性改善効果を顕著に発揮させる必要がある場合には、Ni含有量は0.1 mass％以上にすることが好ましい。
【００３２】
Co：0.01mass％以上、0.5mass％未満、Ｖ：0.01mass％以上、0.5mass％未満、Ｗ：0.001mass％以上、0.05mass％未満
Co，Ｖ及びＷは、高価なCr，Ni，Mo等を多量に添加したり、Ｃ，Ｎを極端に低減することなしに、鋼の耐初期発錆性の改善に有効な元素であり、必要に応じて適宜添加することができる。Co，Ｖ及びＷの含有量はそれぞれ、上記改善効果が顕在化する0.01mass％，0.01mass％，0.001mass％とすることが好ましい。また、Ｖ及びＷの含有量のそれぞれは、0.5mass％以上及び0.05mass％以上になると、炭化物の析出によって素材の硬質化が顕著になる傾向があるので、それぞれ0.5mass％未満及び0.05mass％未満に制限することが好ましく、Co含有量は、0.5mass％以上だと、鋼の硬質化を招くおそれがあるため0.5mass％未満に制限することが好ましい。尚、より好適には、Co含有量が0.03〜0.2mass％、Ｖ含有量が0.05〜0.2mass％、そして、Ｗ含有量が0.005〜0.02mass％である。
【００３３】
Ｂ：0.0002〜0.002 mass％
Ｂは、鋼の焼入れ性改善に有効な元素である。しかしながら、Ｂ含有量が0.0002mass％未満では十分な上記改善効果が得られず、また、0.002 mass％を超える場合には、却って素材が硬くなり、靭性や加工性を損なう傾向があるため、Ｂ含有量は0.0002〜0.002 mass％とすることが好ましい。尚、Ｂ含有量は0.0005〜0.001mass ％であることがより好適である。
【００３４】
Ti：0.7 mass％未満、Nb：0.7 mass％未満、Ta：0.7 mass％未満、Zr：0.5 mass％未満
Ti、Nb、Ta及びZrはいずれも、炭窒化物形成元素であり、溶接時や熱処理時にCr炭窒化物の粒界析出を抑制して、耐食性の向上に有効に作用する。また、Tiは、焼入れ性の改善にも有効な元素である。しかしながら、Ti, Nb，Ta含有量は 0.7mass％以上、またZr含有量は 0.5mass％以上になると、素材が硬質化する傾向があるため、Ti、Nb及びTaの含有量はいずれも0.7 mass％未満、Zr含有量は0.5mass％未満とすることが好ましい。尚、Ti、Nb、Ta及びZrの含有量の好適範囲は、いずれも0.01〜0.3 mass％である。
【００３５】
残部Feおよび不可避的不純物
上述した鋼組成成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、例えばＯ含有量が0.010 mass％以下の範囲であることが容認される。
【００３６】
また、この発明の構成上の主な特徴は、上記鋼組成に限定した上で、鋼表面の算術平均粗さRaを0.2 〜50μｍとするとともに、鋼表層に0.01〜50MPa の残留圧縮応力に相当する歪みを導入することにある。
【００３７】
鋼表面の算術平均粗さRa：0.2 〜50μｍ
鋼表面の算術平均粗さRaは、特に塗膜密着性に大きな影響を及ぼすことから、0.2 〜50μｍとする。すなわち、鋼表面の算術平均粗さRaが0.2 μｍ未満だと、十分な塗膜密着性が得られなくなるからであり、また、50μｍを超えると、表面の凹凸が激しくなって、却って密着性が低下するとともに塗装面の色調や凹凸が目立つようになるからである。
尚、ここでいう算術表面粗さRaとは、JIS Ｂ０６０１に規定された算術平均粗さRaを意味する。
【００３８】
鋼表層に0.01〜50MPa の残留圧縮応力が生ずる歪みを導入すること
鋼表層に0.01〜50MPa の残留圧縮応力が生じる歪みを導入することは、この発明の構成上で最も重要な特徴である。
【００３９】
発明者らが疲労特性、特に疲労強度を向上させるための検討を行ったところ、ブラシやショットブラスト、ダルロール等を用い、板厚方向に0.01〜50MPa の残留圧縮応力に相当する歪みを鋼表層に導入することによって、疲労強度が格段に向上することを見出した。すなわち、疲労破壊は、引張り応力が加わった時に、応力集中部分が起点となって生じるが、鋼表層に0.01〜50MPa の残留圧縮応力に相当する歪みを導入することで、応力集中が緩和され、疲労強度が増大することを見出し、この発明を完成させることに成功したのである。尚、前記残留圧縮応力を0.01〜50MPa に限定したのは、前記残留圧縮応力が0.01MPa 未満だと、十分に応力集中を緩和することができなくなり、疲労強度の増大効果が顕著ではなくなるからであり、また、前記残留圧縮応力が50MPa よりも大きくなると、著しく素材が硬化するからである。また、ここでいう「鋼表層」とは、Ｘ線回折法により板面から測定したときの値を意味し、具体的には、鋼表面からを含む厚さ200μｍ程度の層であると考えられる。
尚、上記Ｘ線回折法は、理学電機（株）社製のRINT1500のＸ線回折装置を用い、CoＫα線を使用し、θ−２θ法により、電圧46ｋＶ、電流150 ｍＡの条件で行った。
【００４０】
図１は、この発明に従う鋼組成を有するステンレス鋼板について疲労試験を行い、繰返し応力（MPa ）と疲労破壊までの繰返し数（回）の関係をプロットした図、即ち、Ｓ−Ｎ線図を示したものの一例であり、図１中の、「●」はショットブラスト処理を行うことによって0.80MPa の残留圧縮応力に相当する歪みを導入したステンレス鋼板の場合のデータであり、「○」はショットブラスト処理を行わない）ステンレス鋼板（残留圧縮応力：0.002MPa）の場合のデータである。
【００４１】
図１から明らかなように、残留圧縮応力を導入したステンレス鋼板は、疲労特性が格段に向上していることが分かる。
【００４２】
次にこの発明のステンレス鋼の好適な製造方法の一例について説明する。
まず、上記鋼成分組成に調整した溶鋼を、転炉または電気炉等の通常公知の溶製炉にて溶製したのち、真空脱ガス法（ＲＨ法）、ＶＯＤ法、ＡＯＤ法等の公知の精錬方法で精錬し、ついで連続鋳造法あるいは造塊法でスラブ等に鋳造して、鋼素材とするのが好適である。
【００４３】
次いで、鋼素材は加熱され、熱間圧延工程により熱延鋼板とされる。熱間圧延工程における加熱温度は特に限定されないが、加熱温度が高すぎると結晶粒の粗大化を招き、靱性、加工性を劣化させるので、加熱温度は1300℃以下とするのが好ましい。
【００４４】
また、熱間圧延工程では所望の板厚の熱延鋼板とすることができればよく、熱間圧延条件は特に限定されないが、熱間圧延の仕上げ温度は 700℃以上とすることが、強度及び靱性を確保する点から好ましい。
【００４５】
しかしながら、加工性や延性、さらには良好な表面性状が要求される場合には、熱間圧延における仕上げ温度は 820℃以上、1000℃以下とするのが好ましい。
【００４６】
また、巻き取り温度は、500 〜800 ℃の範囲にするのが好ましい。
【００４７】
熱間圧延終了後に、軟質化のために熱延板焼鈍を施すのが好ましい。この熱延板焼鈍は、焼鈍温度：600 〜1100℃、保持時間：0.01〜20ｈとするのが、軟質化のみならず、加工性の改善及び延性の確保の観点から好ましい。
【００４８】
尚、熱延板にマルテンサイト組織が生成する場合には、熱延板焼鈍後、 600〜730 ℃の温度範囲を50℃/h以下の冷却速度で徐冷するのが、軟質化の面でより好ましい。
【００４９】
その後、酸洗等によりスケールを除去し、さらに必要に応じて、アルカリ洗浄脱脂、水洗及び乾燥を行った後、ブラシ、ショットブラストまたはダルロール等を用いて鋼表面の改質処理を行い、鋼表面の粗さと鋼表層に導入する歪みを適正に制御した後、塗装を施すことが好ましい。塗装は、例えば 180〜300 ℃の温度範囲で15秒〜３分の焼き付け塗装であり、焼き付け塗装としては、例えばウレタン変性エポキシ樹脂に酸化チタン、防錆顔料等を含有した塗料にさらに平均粒径３μｍのリン化鉄粉末を不揮発分比で30％程度含有した塗料などを代表にあげることができる。
【００５０】
【実施例】
表１に示す組成の溶鋼を、転炉−２次精錬工程で溶製し、連続鋳造法でスラブとした後、1150〜1250℃に再加熱し、最終粗圧延の圧下率を30〜45％とする６パスの粗圧延を施した後、最終仕上温度が840 〜990 ℃となる７パスの仕上げ圧延により、4.2mm の熱延鋼板とし、次いで、通常工程の熱延板焼鈍−酸洗処理を施した後、鋼板表面に、ショットプラストまたはダルロールにより表面改質処理を行い、表面粗さを種々に変化させるとともに、残留圧縮応力を板厚方向に種々に変化させたステンレス鋼板を作製した。
【００５１】
【表１】
0004378853.tif 000002
【００５２】
作製した各種ステンレス鋼板は、板面における残留圧縮応力を測定し、次いで、触針法（JIS B 0601）によって表面粗さを測定するとともに、疲労試験を行って疲労強度を測定した。
【００５３】
前記残留圧縮応力の測定は、Ｘ線回折要論（著者B.D.CULLITY 、松村源太郎訳、アグネ（株）、昭和46年、第９版、ｐ435 −458 ）に準拠した一般的なＸ線回折法（条件：θ−２θ法、CoＫα線使用、電圧46ｋＶ、電流150 ｍＡ、理学電機（株）社製のRINT1500のＸ線回折装置を使用）によって、板面から行った。ただし、この場合、サンプルの調整には十分注意が必要である。すなわち、Ｘ線回折法を用いる場合、表面の凹凸がＸ線の反射に大きな影響を及ぼすので、表面の凹凸を除去しなくてはいけない。ここでは細心の注意を払い、鋼板の表層をまずはメカニカルに細かなエメリー紙（♯800 〜1200）で丁寧に削り取り、その後、５％過塩素酸酢酸（10℃）を用いて表層を電解研磨して、メカニカルな研磨による歪みを除去してから測定に用いた。
【００５４】
表面粗さの測定は、JIS B 0601に準拠した触触法により行った。
【００５５】
疲労強度の測定は、JIS Z 2273に準拠することによって行った。尚、ここで測定した疲労強度は、106 回に対する疲労強度を意味する。
【００５６】
また、上記各種ステンレス鋼板の塗膜密着性を評価するため、アルカリ洗浄脱脂後、水洗するとともに乾燥させ、さらにCr付着量が30〜35mg／ｍ2 となるようにクロメート処理を行った後、ウレタン変性エポキシ樹脂に酸化チタン、防錆顔料等を含有した塗料にさらに平均粒径３μｍのリン化鉄粉末を不揮発分比で30％程度含有した塗料（商品名：ウエルカラーＰ）を用い、乾燥目付け量が17.5mg／ｍ2 となるように、280 ℃で60秒の加熱塗装条件で加熱塗装を行うことによって、塗装鋼板を製造した。その後、各塗装鋼板は、その表面にクロスカットを入れてから５mass％塩酸（28℃）に96時間浸漬した後に水洗・乾燥した後、セロテープで剥離試験を行った。そして、塗膜密着性の評価は、クロスカット部で剥離した塗装の最大幅（mm）を測定し、この測定値によって行った。尚、この発明では、塗膜剥離幅が５mm以上の場合に塗膜密着性を不合格とした。
【００５７】
上記した方法で測定した、鋼板表層の残留応力（MPa ）、鋼板の表面粗さ（μｍ）、疲労強度（MPa ）及び塗膜密着性（剥離幅：mm）の結果を表２に示す。尚、表 2中の残留応力の数値は、正の値が残留圧縮応力、負の値が残留引張り応力であることを意味する。
【００５８】
【表２】
0004378853.tif 000003
【００５９】
表２に示す結果から、発明例はいずれも、大きな疲労強度を有するとともに、塗膜密着性に優れているのがわかる。
また、同一の鋼No. 内で比べた場合には、残留圧縮応力が大きい鋼板の方が小さい鋼板よりも疲労強度が大きいことがわかる。尚、同一の鋼No. 内で疲労強度の低いものについては表２中にアンダーラインを付して比較例とした。さらに、表面粗さが0.2 μｍ未満である鋼板は、塗膜の剥離幅が大きく、塗膜密着性が劣ることがわかる。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、鋼組成の適正化を図った上で、鋼板表面の算術平均粗さRaと鋼板表層の残留圧縮応力の適正化を図ることによって、疲労特性と塗膜密着性に優れた土木・建築構造用ステンレス鋼の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  鋼板表層に残留圧縮応力を導入した場合と導入しない場合のＳ−Ｎ線図である。
【図１】
0004378853.tif 000004