JP2000313940A - 二相ステンレス鋼材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抗菌性と耐生物付着性に優れた二相ステンレ
ス鋼材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｃ≦０．０５％、Ｓｉ≦２．０％、Ｍｎ
≦２．０％、Ｃｒ：１６〜３０％、Ｎｉ：３．０〜９．
０％、Ｍｏ：０．２〜２．０％、Ｃｕ：１．０％超え
５．０％以下、Ａｌ：０．００５〜０．０５％、Ｎ：
０．１０〜０．３５％を含有し、表面にＦｅ、Ｃｒ、Ｎ
ｉおよびＣｕの合計に対するＣｕの比率が原子％で３％
以上のＣｕイオン供給源を備えた二相ステンレス鋼材。
Ｃｕイオン供給源として、長径が０．０１〜０．５μｍ
であり、Ｃｕ析出物を鋼材のフェライト相表面１００μ
ｍ² あたり１０個以上備えるか、鋼材表面から深さ５０
オングストロームまでの深さの領域のＣｕ含有量が４原
子％以上であるＣｕ富化層がよい。この鋼は上記化学組
成を有する二相ステンレス鋼を５５０〜９００℃で０．
１〜８時間保持するか、酸化性雰囲気中で８５０〜１１
５０℃に加熱した後酸洗して表面の酸化スケールを除去
することにより容易に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性が求められ
る貯水槽や排水浄化処理装置、食品製造装置等、あるい
は耐生物付着性が求められる海洋構造物や海水等を利用
して冷却する熱交換器等の素材に好適な二相ステンレス
鋼材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】海洋構造物や海水等を利用して冷却する
熱交換器等では、使用中に鋼材表面にフジツボや貝類等
の海洋生物が付着、繁殖して、鋼材表面に隙間が形成
され、腐食事故の原因になる、管内が閉塞され冷却水
の流通が妨げられる、熱交換効率が低下する等の問題
が生じる。

【０００３】このような海洋生物の付着防止対策とし
て、軟鋼、Ｚｎ等を犠牲陽極とする電気防食を施した
り、塩素注入やスポンジボール洗浄などの処理などがお
こなわれているが、これらの処理にはＺｎによる環境汚
染やメンテナンスコストが嵩む等の弊害がある。

【０００４】また、医療関係機器や厨房機器等に使用さ
れるステンレス鋼材には、院内感染や食中毒防止対策と
してステンレス鋼素材自体が抗菌性を備えることを望ま
れている。

【０００５】抗菌性を備えたステンレス鋼として、特開
平８−６０３０１号公報には表層部のＣｕ濃度が０．１
原子％で、かつ、下地鋼のＣｕ濃度の０．２倍以上であ
るマルテンサイト系ステンレス鋼が、特開平８−６０３
０２号公報には表面のＣｕ濃度が同様の範囲にあるオー
ステナイト系ステンレス鋼が、特開平８−６０３０３号
公報には表面のＣｕ濃度が同様の範囲にあるフェライト
系ステンレス鋼が開示されている。また上記各公報には
素材ステンレス鋼を交番電解処理するその製造方法が開
示されている。

【０００６】また、特開平９−１７００５３号公報には
Ｃｕを０．４〜３重量％含有するフェライト系ステンレ
ス鋼が、特開平９−１７６８００号公報にはＣｕを１〜
５重量％含有するオーステナイト系ステンレス鋼が、特
開平９−１９５０１６号公報にはＣｕを０．４〜５重量
％含有するマルテンサイト系ステンレス鋼が開示されて
いる。これらのステンレス鋼はいずれもそのマトリック
ス中にＣｕリッチ相が０．２体積％以上析出しているも
のである。

【０００７】特公平１−２４２０６号公報には二相ステ
ンレス鋼にＣｕを含有させた鋼が開示されているが、Ｃ
ｕを含有させる目的が耐食性改善であり、抗菌性や耐生
物付着性に関する技術は示されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】海洋構造物や海水等を
利用して冷却する熱交換器等には、耐孔食性、耐粒界腐
食性あるいは耐応力腐食性等が重要とされている。フェ
ライト相とオーステナイト相からなる二相ステンレス鋼
材は優れた強度特性と対海水耐食性を有していることか
ら、これらの構造部材の素材として多用されている。ま
た、従来の方法では、構造部材にフジツボや貝類等の海
洋生物が付着、繁殖し、構造物の耐食性や性能が劣化す
るのを避けるために電気防食や定期的な洗浄処理などの
付帯作業を必要としている。しかしながら、これらの付
帯作業は膨大な経費と工数を要するうえその効果も必ず
しも十分なものではなかった。このため、効率よく生物
付着を防止できる方法が求められていた。

【０００９】本発明の目的はこのような問題点を解決す
る方法を提供することにあり、具体的には抗菌性と耐生
物付着性に優れた二相ステンレス鋼材およびその製造方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、二相ステ
ンレス鋼材の抗菌性と耐生物付着性の改善を目的として
種々研究を進めた結果、以下に述べるような新たな知見
を得た。

【００１１】ａ．耐生物付着性は、二相ステンレス鋼の
表面における生物の付着し難さの指標であるために抗菌
性に比例し、抗菌性が優れるものを耐生物付着性に優れ
るものと考える。鋼材表面に付着した微生物にＣｕイオ
ンが接触するとＣｕイオンは細胞膜に到達し、タンパク
質に吸着される。吸着されたＣｕイオンは、細胞の構成
成分であるたん白質のＳＨ基のラジカルなどを破壊し、
微生物のエネルギー代謝機能を不能にするという抗菌作
用を発現する。

【００１２】ｂ．しかしながら耐生物付着性の改善に
は、耐抗菌性に必要なＣｕイオン濃度に比較してはるか
に濃度の高いＣｕイオンを供給できることが必要であ
る。二相ステンレス鋼材表面でのこのような高濃度のＣ
ｕイオン源としては、その表面に、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉお
よびＣｕの合計に対するＣｕの比率が原子％で３％以上
のＣｕを含有する部分を鋼材表面に備えさせればよい。

【００１３】その方法としては、フェライト相表面に所
定の大きさのＣｕ析出物を配するか、鋼材表面に上記濃
度のＣｕを含有する層（以下、単に「Ｃｕ富化層」とも
記す）を備えさせるのが好適である。

【００１４】ｃ．このような鋼は、フェライト相の固溶
限を超えてＣｕを含有する二相ステンレス鋼を素材とし
て用い、その鋼材の表面にＣｕ析出物を露出させるため
の熱処理を施すこと、あるいは、その鋼の表層部にＣｕ
富化層を形成するように、熱処理と酸洗を施すことで容
易に製造できる。

【００１５】本発明は上記のような知見を基にして完成
されたものであり、その要旨は下記（１）〜（３）に記
載の抗菌性と耐生物付着性に優れた二相ステンレス鋼材
および（４）、（５）に記載のその製造方法にある。

【００１６】（１）重量％でＣ：０．０５％以下、Ｓ
ｉ：２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１６〜
３０％、Ｎｉ：３．０〜９．０％、Ｍｏ：０．２〜２．
０％、Ｃｕ：１．０％超え５．０％以下、Ａｌ：０．０
０５〜０．０５％、Ｎ：０．１０〜０．３５％を含有す
る二相ステンレス鋼材であって、その表面にＦｅ、Ｃ
ｒ、ＮｉおよびＣｕの合計に対するＣｕの比率が原子％
で３％以上であるＣｕイオン供給源を有することを特徴
とする抗菌性と耐生物付着性に優れた二相ステンレス鋼
材。

【００１７】（２）前記Ｃｕイオン供給源が、鋼材の少
なくともフェライト相表面に、長径が０．０１〜０．５
μｍであり、その密度が１００μｍ² あたり１０個以上
のＣｕ析出物であることを特徴とする上記 (１) に記載
の二相ステンレス鋼材。

【００１８】（３）前記Ｃｕイオン供給源が、鋼材表面
から深さ５０オングストロームまでの深さの領域のＦ
ｅ、Ｃｒ、ＮｉおよびＣｕの合計に対するＣｕの比率が
原子％で３％以上であるＣｕ富化層であることを特徴と
する上記 (１) に記載の二相ステンレス鋼材。

【００１９】（４）上記 (１) に記載の化学組成を有す
る二相ステンレス鋼を５５０〜９００℃で０．１〜８時
間保持する熱処理を施すことを特徴とする上記（２）に
記載の二相ステンレス鋼材の製造方法。

【００２０】（５）上記 (１) に記載の化学組成を有す
る二相ステンレス鋼を、酸化性雰囲気中で８５０〜１３
５０℃に加熱した後酸洗して表面の酸化スケールを除去
することを特徴とする上記（３）に記載の二相ステンレ
ス鋼材の製造方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の二相ステンレス鋼
材およびその製造方法について詳細に説明する。なお、
以下に示す化学組成の％表示は、特に断らない限り重量
％を意味する。

【００２２】鋼の化学組成： Ｃ：Ｃは鋼中で炭化物となって析出し、鋼材の延性を損
ない耐食性をも劣化させるので、少ないほうがよい。靱
性、延性および耐食性を確保するためにＣ含有量は０．
０５％以下とする。

【００２３】Ｓｉ：Ｓｉは必須元素ではないが、溶鋼の
脱酸作用と共に鋼材の耐食性を改善する作用があるので
含有させてもよい。Ｓｉは微量であっても上記効果が得
られるが、これらの効果をより顕著に発揮させるには
０．１０％以上含有させるのが好ましい。Ｓｉ含有量が
２．０％を超えると溶接性および加工性が損なわれるの
でその含有量は２．０％以下とする。

【００２４】Ｍｎ：Ｍｎは必須元素ではないが、溶鋼の
脱酸作用と共に、Ｓを硫化物として固定し熱間脆性を抑
制する作用を有するので含有させてもよい。Ｍｎは微量
であっても上記効果が得られるが、これらの効果をより
顕著に発揮させるには０．５０％以上含有させるのがよ
い。Ｍｎが２．０％を超えると鋼の耐食性が劣化するの
でＭｎ含有量は２．０％以下とする。

【００２５】Ｃｒ：Ｃｒには鋼材の耐食性を向上させる
作用があり、きわめて重要な元素である。耐海水鋼とし
て良好な耐食性を確保するためには１６％以上含有させ
る必要がある。好ましくは１８％以上である。Ｃｒ含有
量が３０％を超えると、鋼の加工性および溶接性が劣化
する。また、Ｃｒを過剰に含有させると、フェライト相
とオーステナイト相からなる二相組織を得るのに必要な
Ｎｉを増す必要があり、コストが高くなる。従ってＣｒ
含有量は３０％以下とする。好ましくは２５％以下であ
る。

【００２６】Ｎｉ：鋼の機械的性質、加工性および一般
耐食性を向上させると共に、鋼の組織をオーステナイト
・フェライトの二相組織とするためにＮｉを３．０％以
上含有させる。好ましくは４％以上である。Ｎｉ含有量
が９．０％を超えるとコストに見合う性能改善効果が得
られないのでＮｉ含有量は９．０％以下とする。好まし
くは７％以下である。

【００２７】Ｍｏ：鋼材の耐海水性を向上させるために
Ｍｏを０．２％以上含有させる。好ましくは０．８％以
上である。その含有量が２．０％を超えると、Ｃｕ析出
物を析出させる熱処理時にσ相が析出し鋼が脆化するの
でＭｏ含有量は２．０％以下とする。好ましくは１．５
％以下である。

【００２８】Ｃｕ：Ｃｕは本発明の二相ステンレス鋼材
において抗菌効果および耐生物付着効果を発現させるた
めに最も重要な合金元素である。本発明の鋼材表面に
は、原子％で４％以上のＣｕイオン供給源が備えられて
いる。大気中の水分や海水に接した鋼材表面のＣｕイオ
ン源から溶出するＣｕイオンが、表面に付着した大腸
菌、黄色ブドウ球菌などの菌類の成長、増殖を抑制する
ことにより、抗菌効果や海洋生物の付着を妨げる効果
（耐生物付着性）が発揮される。

【００２９】鋼材表面に上記所望の濃度のＣｕイオン源
を備えさせるために、鋼には１．０％を超えるＣｕを含
有させる。好ましくは１．５％以上である。Ｃｕ含有量
が５．０％を超えると製造コストが高くなるうえ、熱間
圧延での割れや５００℃近傍での脆化が著しくなるなど
の問題が生じるので好ましくない。従ってＣｕ含有量の
上限は５．０％とする。好ましくは２．５％以下であ
る。Ｎ：ＮはＮｉと同様にオーステナイト形成元素であ
る。また、溶接部の耐食性を向上させる作用もあるので
これらの効果を得るために０．１０％以上含有させる。
Ｎ含有量が０．３５％を超えると溶接部でクロム窒化物
が析出し、耐食性が損なわれることがあるのでＮ含有量
は０．３５％以下とする。好ましくは０．２０％以下で
ある。

【００３０】Ａｌ：Ａｌは溶鋼の脱酸作用があるので脱
酸元素として含有させる。十分な脱酸効果を得るために
Ａｌ含有量は０．００５％以上とする。０．０５％を超
えるとＡｌＮとしての析出量が増し耐食性を損なうと共
に靱性も悪化させのでＡｌ含有量は０．０５％以下とす
る。

【００３１】Ｃａ、Ｚｒ、希土類元素：これらの元素
は、必須元素ではないが、鋼の熱間加工性を向上させる
作用があるので、１種または２種以上を含有させてもよ
い。しかしながら過剰に含有させると靱性が損なわれる
ことがあるため、含有させる場合でもその上限は、Ｃａ
およびＺｒにおいてはそれぞれ０．０１％以下、希土類
元素においては０．１０％以下とするのがよい。

【００３２】Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ：必須元素ではないが、こ
れらの元素は、鋼の耐食性を一層向上させる作用がある
ので１種または２種以上を含有させてもよい。しかしな
がら過剰に含有させても耐食性向上効果が飽和するの
で、含有させる場合でもそれぞれ０．０５％以下とする
のがよい。

【００３３】残部はＦｅおよび不可避的不純物である。
不可避的不純物の中でもＰは鋼の溶接性や熱間加工性を
阻害する。従ってＰ含有量は０．０３％以下とするのが
好ましい。また、Ｓは鋼の耐食性、延性および靱性を劣
化させるので、その含有量は０．０１％以下とするのが
好ましい。

【００３４】Ｃｕ析出物：Ｃｕイオン供給源としては、
鋼材表面にＦｅ、Ｃｒ、ＮｉおよびＣｕの合計に対する
Ｃｕの比率が原子％で３％以上であるＣｕ析出物および
／またはＣｕ富化層が好適である。

【００３５】Ｃｕ析出物としては、所定量のＣｕを含有
させた二相ステンレス鋼材に熱処理を施し、固溶してい
るＣｕ原子を、鋼中や鋼表面にランダムに析出させたも
のがよい。Ｃｕ析出物は、Ｃｕのみから構成されるもの
でもよいし、Ｃｕの他に金属間化合物を形成するＮｉ、
Ｔｉ、Ｆｅ、Ｓｉ、ＰまたはＳを含むものであってもよ
い。Ｃｕ析出物は、鋼中に存在するものもあれば、鋼表
面に露出しているものものもあるが、本発明が規定する
のは鋼材表面に露出しているＣｕ析出物である。

【００３６】Ｃｕの固溶限はオーステナイト相よりもフ
ェライト相の方が小さいので、Ｃｕの析出はオーステナ
イト相にもわずかに見られるが、フェライト相の方が優
先して析出する。Ｃｕ析出物の大きさや形状は、熱処理
温度または熱処理時間によって調整できる。熱処理条件
が低温短時間であれば１０ｎｍ程度の粒状析出物とな
り、高温長時間であれば長径が１μｍ以下の棒状析出物
として析出する。本発明で規定する析出密度は、フェラ
イト相に析出したＣｕ析出物を鋼材表面で観察して測定
されるものである。

【００３７】本発明で規定するＣｕ析出物の析出密度
は、少なくともフェライト相表面において、長径が０．
０１〜０．５μｍの範囲のものが、１００μｍ² あたり
１０個の割合で析出しているのがよい。抗菌性および耐
生物付着性に対しては析出物の数よりも大きさがより強
く影響し、析出物が大きいほど抗菌性および耐生物付着
性の改善効果が優れている。

【００３８】その長径が０．０１μｍ未満では十分な抗
菌性が得られない。他方、長径が０．５μｍを超える大
きな析出物を得るためには高温で長時間の熱処理を施す
必要があるが、後述する異相の析出による鋼が脆化する
という問題がある。したがって、Ｃｕ析出物の大きさ
は、長径が０．５μｍ以下とするのがよい。

【００３９】少なくともフェライト層表面におけるＣｕ
析出物の密度が１００μｍ² あたり１０個の割合に満た
ない場合には十分な抗菌性および耐生物付着性が得られ
ない。オーステナイト相における析出物は大きさ、密度
ともに任意である。

【００４０】Ｃｕ析出物の長径は、鋼から薄膜試料を採
取し、透過型電子顕微鏡で観察することにより得られる
長径であり、球状または円盤状の時はその直径を、棒状
の時はその長さを長径とする。またＣｕ析出物の密度
は、二相ステンレス鋼１００μｍ² に存在するフェライ
ト相中におけるＣｕ析出物の個数である。

【００４１】Ｃｕ富化層：Ｃｕイオン供給源としてのＣ
ｕ富化層におけるＣｕ濃度は、所望の抗菌性および耐生
物付着性を得るために、鋼鋼材表面から深さ５０オング
ストロームまでの深さの領域のＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉおよび
Ｃｕの合計に対するＣｕの比率が原子％で３％以上とす
る。鋼材表面から深さ５０オングストロームを超える部
分については、鋼材表面でのＣｕイオン濃度にあまり影
響しないので任意である。Ｃｕ富化層のＣｕの原子比率
はＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で求めることができる。

【００４２】Ｃｕイオン供給源としてＣｕ析出物とＣｕ
富化層を共に備えさせるとさらに優れた耐抗菌性や耐生
物付着性表面が得られる。

【００４３】製造方法：本発明の抗菌性と耐生物付着性
に優れた二相ステンレス鋼材は、母材として上述の化学
組成を備えた鋼を圧延し、公知の方法で熱処理して得ら
れるフェライト、オーステナイト組織を有する二相ステ
ンレス鋼を用いる。

【００４４】Ｃｕイオン供給源としてＣｕ析出物を利用
する場合には、上記母材としての二相ステンレス鋼を５
５０〜９００℃に加熱し、０．１〜８時間保持するＣｕ
析出処理を施すのがよい。加熱温度が５５０℃に満たな
い場合には所望のＣｕ析出物が得られない。好ましくは
６００℃以上である。加熱温度が９００℃を超えると、
析出したＣｕが再固溶するのでよくない。望ましくは８
５０℃以下とするのがよい。保持時間が０．１時間に満
たない場合にはＣｕ析出物の成長が不十分である。従っ
て保持時間は０．１時間以上とするのがよい。保持時間
が８時間を超えるとσ相析出により鋼が著しく脆化する
ので保持時間は８時間以下とするのがよい。

【００４５】Ｃｕ析出処理時の雰囲気は任意であり、大
気でも構わない。析出処理後の冷却方法は、５００℃近
傍で徐冷されることによる脆化もあるため、水冷などに
よる急冷がよい。

【００４６】Ｃｕイオン供給源としてＣｕ富化層を表面
に備えさせる場合には、母材としての二相ステンレス鋼
を８５０〜１３５０℃に加熱して鋼の表面にＦｅやＣｒ
を含有する酸化スケールを生成させ、その後、酸洗して
酸化スケールや母材の一部を溶解、除去し、鋼中のＣｕ
を鋼材表面に電気化学的に析出、濃化させたものがよ
い。酸化雰囲気としては大気が好ましい。酸洗は特に限
定するものではないが通常用いられる硝弗酸酸洗がよ
い。Ｃｕイオン供給源としてＣｕ析出物とＣｕ富化層を
共に備えさせる場合にはＣｕ析出処理後に上記の酸洗を
おこなうのが効率的である。

【００４７】

【実施例】（実施例１）表１に示す種々の化学組成を有
する鋼を真空高周波炉で溶解して鋼塊とし、これを厚さ
が６ｍｍの鋼板に熱間圧延し、１０５０℃に２０分間保
持した後水冷して固溶化処理を行い、母材としてのフェ
ライト・オーステナイト組織を有する二相ステンレス鋼
板を作製した。

【００４８】

【表１】

【００４９】これらの母材を大気中で８００℃に加熱し
て１．５時間保持した後水冷し、硝弗酸溶液を用いて酸
洗した後、Ｃｕイオン供給源として主としてＣｕ析出物
を備えた処理材を得た。上記処理材から得た薄膜試料に
ついて透過電子顕微鏡観察をおこない、各処理材のフェ
ライト相表面に認められるＣｕ析出物の密度と大きさを
測定した。

【００５０】上記処理材の抗菌性試験を以下の方法で評
価した。試験に使用した菌は、Escherichia coli IFO 3
301 （大腸菌）とStaphylococcus aureus （黄色ぶどう
球菌）である。２種類の菌を普通寒天培地にて培養した
後、滅菌精製水で５００倍に希釈した普通ブイヨン培地
に均一に分散させて菌数２．５×１０⁵ 個／ミリリットルの菌
液を調製した。各処理材から５０ｍｍ角の試験片を切り
出し、表面を＃６００エメリーペーパーで研磨し、その
表面に各菌液を０．５ミリリットルずつ塗布し、試験片と同じ
大きさのポリエチレンのフィルムを載せ、３５℃、相対
湿度９０％以上で２４時間静置した後菌液を拭き取り、
拭き取った菌液を希釈液中に振り出した。所定量の振り
出し液を計測用培地に混釈し、３７℃で４８時間培養を
行い、発生した集落数を計測し、菌数が２．５×１０³
個／ミリリットル以下になったものは減菌率９９％以上で優れ
た抗菌性が有すると判断した。得られた結果を表２に示
す。

【００５１】耐食性を、ＡＳＴＭＤ−１１４１５２に規
定される条件に準じた３０℃の人工海水中に３ヶ月浸漬
して、その腐食減量を測定して評価した。また、長さ５
５ｍｍ×幅１０ｍｍ×板厚５ｍｍの試験片にＶノッチを
付与し、ＪＩＳ−Ｚ２２４２に規定される条件に準拠し
て靱性を測定し、０℃において衝撃値で２０Ｊ／ｃｍ²
以上有するものを靱性に優れていると判断した。得られ
た結果を表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２からわかるように、鋼１〜５の表面に
は、０．０１〜０．５μｍのＣｕの相が１０個／１００
μｍ² 以上の密度で析出していた。一方、Ｃｕ含有量が
本発明の規定する範囲よりも少なかった鋼Ａ、ＢではＣ
ｕ析出物が形成されていたものの密度は１０個／１００
μｍ² 未満であり、鋼ＥではＣｕ析出物が検出されなか
った。抗菌性試験結果では、鋼１〜５および鋼Ｃは培養
後の発生集落数が１８０以下で優れた抗菌性を示した。
しかし、鋼Ａ、ＢおよびＥでは、１．０×１０⁶ 以上に
増菌しており抗菌効果はなかった。鋼ＤはＭｏ含有量が
多く、σ相が析出して耐食性が低下し、撃値が低く靱性
もよくなかった。鋼ＣはＣｕ含有量が多すぎ、鋼ＦはＡ
ｌ含有量が多すぎたために発錆が認められ、また靱性も
よくなかった。

【００５４】（実施例２）実施例１に記載した鋼３を熱
間圧延し焼鈍して得た厚さが６ｍｍの二相ステンレス鋼
を大気中で種々の温度に保持する熱処理をおこない、Ｃ
ｕイオン供給源として主としてＣｕ析出物を備えた鋼板
を作製した。これらの鋼板から得た試験片について、実
施例１に記載したのと同様の方法で、フェライト相表面
のＣｕ析出状況、抗菌性、耐食性および靱性を調査し
た。結果を表３に示した。

【００５５】

【表３】

【００５６】表３からわかるように、加熱温度が好まし
い範囲であった試験片は所望の析出密度のＣｕ析出物が
得られており、抗菌性、耐食性および靱性共に良好であ
った。析出物が大きかったものは特に抗菌性が優れてい
た。他方、５００℃または１０００℃で熱処理した試験
片はＣｕの析出状態が良くなく抗菌性および靱性は不良
であった。

【００５７】（実施例３）実施例１に記載した鋼３を熱
間圧延、酸洗、冷間圧延して厚さ１ｍｍの冷間圧延鋼板
とし、大気中において様々な温度と時間で熱処理し、１
０％硝酸と２％フッ酸の混合酸液による酸洗をおこな
い、Ｃｕイオン供給源として鋼材表面に種々の濃度のＣ
ｕ富化層を備えた試験片を得た。これらの試験片表面の
Ｃｕ富化状況をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で調査し
た。また、実施例１に記載したのと同様の方法で各試験
片の抗菌性を調査した。得られた結果を表４に示した。

【００５８】

【表４】

【００５９】表４からわかるように、好ましい条件で熱
処理したものは所望のＣｕ富化層が得られており、抗菌
性が良好であった。好ましくない熱処理条件で析出処理
したものはＣｕ富化状況が良くなく抗菌性が良くなかっ
た。

【００６０】なお、上記実施例１の試番３、５、７と同
様の試験片、実施例２に記載の試番２６と同様にＣｕ析
出物が検出されなかった試験片、および、実施例３の試
番３３、３６に記載したのと同様にＣｕ富化層のＣｕ濃
度が異なる試験片を岸壁にて海水中に３ヵ月浸漬し、フ
ジツボの付着状況を観察した。試番３、５および３３と
同様の試験片ではフジツボの付着が認められず、良好な
耐生物付着性を示していた。しかしながら試番７、２６
および３６と同様の試験片ではフジツボが付着してお
り、耐生物付着性はよくなかった。

【００６１】

【発明の効果】本発明の二相ステンレス鋼材は、抗菌性
と耐生物付着性に優れており、しかも耐食性にも優れて
いる。貯水槽タンクや海水を用いる熱交換器などの素材
として使用して優れた性能を発揮し得る。また本発明の
鋼板は容易に製造することができるので、産業上極めて
有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樽谷 芳男 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K053 PA03 PA12 QA01 RA16 RA17 TA02 TA03 TA04 TA16 TA24

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％でＣ：０．０５％以下、Ｓｉ：
   ２．０％以下、Ｍｎ：２．０％以下、Ｃｒ：１６〜３０
   ％、Ｎｉ：３．０〜９．０％、Ｍｏ：０．２〜２．０
   ％、Ｃｕ：１．０％超え５．０％以下、Ａｌ：０．００
   ５〜０．０５％、Ｎ：０．１０〜０．３５％を含有する
   二相ステンレス鋼材であって、その表面にＦｅ、Ｃｒ、
   ＮｉおよびＣｕの合計に対するＣｕの比率が原子％で３
   ％以上であるＣｕイオン供給源を有することを特徴とす
   る抗菌性と耐生物付着性に優れた二相ステンレス鋼材。
2. 【請求項２】 前記Ｃｕイオン供給源が、鋼材の少なく
   ともフェライト相表面に、長径が０．０１〜０．５μｍ
   であり、その密度が１００μｍ² あたり１０個以上のＣ
   ｕ析出物であることを特徴とする請求項１に記載の抗菌
   性と耐生物付着性に優れた二相ステンレス鋼材。
3. 【請求項３】 前記Ｃｕイオン供給源が、鋼材表面から
   深さ５０オングストロームまでの深さの領域のＦｅ、Ｃ
   ｒ、ＮｉおよびＣｕの合計に対するＣｕの比率が原子％
   で３％以上であるＣｕ富化層であることを特徴とする請
   求項１に記載の抗菌性と耐生物付着性に優れた二相ステ
   ンレス鋼材。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の化学組成を有する二相
   ステンレス鋼を５５０〜９００℃で０．１〜８時間保持
   する熱処理を施すことを特徴とする請求項２に記載の抗
   菌性と耐生物付着性に優れた二相ステンレス鋼材の製造
   方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の化学組成を有する二相
   ステンレス鋼を、酸化性雰囲気中で８５０〜１３５０℃
   に加熱した後酸洗して表面の酸化スケールを除去するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の抗菌性と耐生物付着性
   に優れた二相ステンレス鋼材の製造方法。