"質量で、C:0.030以下Si:1.00以下Mn:1.20以下Cr:22~27Ni:4.0~8.0Mo:1.0~5.0N:0.1~0.3S:0.0010超~0.0200Ca:0.0005超~0.0100残部:Feおよび不可避不純物からなる組成を有し、フェライト量が40~80volであり、光学顕微鏡組織観察において、長径が10μm以上のγ相が1mm2あたり80個以上であることを特徴とする二相系ステンレス鋼。請求項1に加えて、Al:0.05以下Cu:2.00以下V:1.00以下W:1.00以下Nb:1.00以下B:0.0050以下のうち1種または2種以上を含有することを特徴とする靭性に優れた二相系ステンレス鋼。二相系ステンレス鋼の靭性は、合金組成およびオーステナイトフェライト相比に加え、σ相析出や475°C脆性等の脆化組織による影響が大きい。しかしながら、成分およびフェライト量が同じで、σ相析出や475°C脆性を生じていない場合でも、安定して高靭性を得ることができるわけではない。本発明は、二相系ステンレス鋼のミクロ組織、特にオーステナイト相の析出状態に着目し、靭性に優れた二相系ステレンス鋼を安定して提供することを目的とした。上述した問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、二相系ステンレス鋼の靭性を向上させるには、オーステナイト相の析出状態が靭性に大きな影響を及ぼしうることを見出した。すなわち、二相系ステンレス鋼におけるオーステナイト相は、亀裂伝播抑制効果を有し、靭性向上に寄与しているが、オーステナイト相の長径が10μm未満、或いは、単位面積あたりの存在個数が少ない場合、亀裂伝播効果が小さいことを新たに知見した。その発明の要旨とするところは、1質量で、C:0.030以下、Si:1.00以下、Mn:1.20以下、Cr:22~27、Ni:4.0~8.0、Mo:1.0~5.0、N:0.1~0.3、S:0.0010超~0.0200、Ca:0.0005超~0.0100、残部:Feおよび不可避不純物からなる組成を有し、フェライト量が40~80volであり、光学顕微鏡組織観察において、長径が10μm以上のγ相が1mm2あたり80個以上であることを特徴とする二相系ステンレス鋼。2前記に加えて、Al:0.05以下、Cu:2.00以下、V:1.00以下、W:1.00以下、Nb:1.00以下、B:0.0050以下のうち1種または2種以上を含有することを特徴とする靭性に優れた二相系ステンレス鋼にある。上述したように、本発明の靭性に優れた二相系ステンレス鋼およびその鋼材は、高靭性かつ高耐食性が求められる石油プラントや海水淡水化装置等のシャフト類、バルブ、フランジ、配管類、計測機器等に使用することができる工業的に極めて優れた効果を奏するものである。以下に本発明の成分範囲の限定理由を説明する。成分含有量に関するは質量である。C:0.030以下Cは、鋼中に不可避的に含まれる不純物元素であるが、その含有量が多い場合には、固溶化熱処理や溶接等によりフェライト相内または粒界からCr炭化物が生成して、耐食性や靭性の劣化を招く。従って、C含有量の上限値を0.030以下とする。Si:1.00以下Siは、製鋼の際に脱酸材として用いられ、製造および溶接の際の流動性を高める。しかし、Si含有量が多い場合、望ましくない金属間化合物の析出等により靭性の劣化を招くので、その上限値を1.00以下とする。Mn:1.20以下Mnは、Siと同様に製鋼の際に脱酸材として用いられると共に、鋼中に含まれるSを硫化物として固定し熱間加工性を改善する。しかし、Mn含有量が多い場合には耐食性が劣化するため、その上限値を1.20とする。Cr:22~27Crは、二相系ステンレス鋼の基本成分の一つであり、耐食性を向上させる重要な元素である。基本的な耐食性を満足するために22以上含有させるが、27を超えて含有させると有害な金属間化合物の析出を促進し、靭性を劣化させる。従って、Cr含有量は22~27とする。Ni:4.0~8.0Niは、オーステナイト安定化元素として用いられ、二相系ステンレス鋼を得るための重要な元素である。オーステナイトフェライト相比を望ましい値とするため、Ni含有量は4.0~8.0とする。Mo:1.0~5.0Moは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる非常に有効な元素である。しかし、非常に高価な合金元素であり、5.0を超えて含有させると金属間化合物の析出を促進し、靭性を劣化させる。従って、Mo含有量は1.0~5.0とする。N:0.1~0.3Nは、オーステナイト相に固溶して強度、耐食性を高める有効な元素である。しかし、N含有量が0.3を超える場合、Cr窒化物析出を促進する。従って、N含有量は0.1~0.3とする。S:0.0010超~0.0200Sは、鋼中に不可避的に含まれる不純物元素であり、粒界に偏析して熱間加工性および靭性を劣化させるため、S含有量は少ないほうが望ましい。しかしながら、S含有量を過度に低減することは製鋼時間の長時間化、製造コストの増大を招くため工業上望ましくない。また、Sを硫化物として固定すれば、熱間加工性および靭性を改善することができるため、S含有量は0.0010超~0.0200とする。Ca:0.0005超~0.0100Caは、Sを硫化物として固定し、熱間加工性および靭性の改善に有効な元素である。しかし、Ca含有量が0.0005以下ではその効果が十分に得られず、0.0100を超えると非金属介在物が鋼中に多数析出して腐食の起点となり、耐食性が劣化する。従って、Ca含有量は0.0005超~0.0100とする。Al:0.05以下Alは、製鋼の際に脱酸材として用いられる。しかし、Al含有量が0.05を超えた場合、窒化物の析出が促進されるため、その上限値を0.05以下とする。Cu:2.00以下Cuは、硫酸のような酸環境中での耐全面腐食性を向上させる。また、オーステナイト安定化元素であるため、オーステナイトフェライト相比にも影響を及ぼす。しかし、Cu含有量が2.00を超えた場合、熱間加工性および靭性を劣化させるため、その上限値を2.00以下とする。V:1.00以下、Nb:1.00以下V,Nbは、共に耐食性を高めるために添加されるが、1.00を超えて含有させると粗大な炭化物が生成し、靭性を劣化させる。従って、V,Nb含有量の上限値はそれぞれ1.00以下とする。W:1.00以下Wは、Moと同様に、ステンレス鋼の耐食性を向上させる有効な元素である。しかし、W含有量が多い場合、多量のCrおよびMoと共存すると有害な金属間化合物の析出量が増加し、靭性を劣化させるため、W含有量の上限値を1.00以下とする。B:0.0050以下Bは、熱間加工性を改善するために添加されるが、0.0050を超えて含有させてもその効果は飽和する。従って、B含有量の上限値を0.0050以下とする。フェライト量は、二相系ステンレス鋼のオーステナイトフェライト相比を表す数値であり、機械的性質耐食性溶接性靭性を良好に維持するために重要である。従って、良好な特性を得るために、フェライト量は40~80volとする。本発明者らは、二相系ステンレス鋼のオーステナイト相の析出状態と靭性の関係を検討した結果、オーステナイト相の長径が10μm未満、或いは単位面積あたりのオーステナイト相個数が少ない場合、十分な亀裂伝播抑制効果が得られないことを見出した。従って、良好な靭性が得られるオーステナイト相の析出状態は、光学顕微鏡組織観察において、長径が10μm以上のγ相が1mm2あたり80個以上とする。以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。真空溶解炉にて各種化学成分の100kg鋼塊を溶解し、加熱温度1200~1250°Cで径50mmに鍛延した鋼材を、固溶加熱処理1050~1100°C×30min水冷を行ったもの供試材とした。試験方法としては、1ミクロ組織観察は、供試材のL面中心部を鏡面仕上げし、10シュウ酸電解1A/cm2、30secの腐食試験を行った。L面中心部近傍の任意20視野を400倍で観察し、1mm2あたりに観察される長径が10μm以上のオーステナイト相の個数を求めた。2靭性評価は、供試材の中心部よりシャルピー衝撃試験片L方向採取ー2mmVノッチを作製し、シャルピー衝撃試験を行った。なお試験温度は23°Cで行った。表1に示すように、No.1~4は鋼種A、No.5~8は鋼種B、No.9~11は鋼種C、No.12~15は鋼種Dである。また、No.1~2、No.5~7、No.9~10、No.12~13は本発明例であり、No.3~4、No.8、No.11、No.14~15は比較例である。比較例のNo.3およびNo.11は、化学成分のCa含有量が0.005以下であり、Sを硫化物として十分に固定できていないため、発明例の同鋼種と比較し靭性が劣っていた。また、比較例のNo.4はオーステナイト相の析出状態が本発明条件外であったため、靭性が劣っていた。さらに、比較例のNo.8およびNo.15は、化学成分のC含有量またはAl含有量またはN含有量が本発明条件外であったため、炭窒化物の析出により靭性が劣化した。また、比較例のNo.14は、化学成分のCr含有量、W含有量が本発明条件外であり、σ相析出により靭性が劣化した。一方、本発明例の二相系ステンレス鋼は、化学成分の最適化によってSによる脆化や炭窒化物およびσ相析出の影響が低減されており、オーステナイト相の亀裂伝播抑制効果に優れたミクロ組織であったため、良好な靭性が得られた。また、図1に、フェライト量が一定である場合におけるオーステナイト相の析出状態と靭性の関係を示す顕微鏡写真である。この図に示すように、オーステナイト相の亀裂伝播抑制効果を十分に得るためには、aからcに近づくにつれて高靭性となることから、図1bまたはcのようなミクロ組織とする必要がある。"