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JP7622036B2 - 鏡面研磨性に優れたステンレス鋼およびその製造方法 - Google Patents

鏡面研磨性に優れたステンレス鋼およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、鏡面研磨性に優れたステンレス鋼およびその製造方法に関する。
従来、超清浄度ステンレスの製造方法については、特殊溶解／再溶解法を用いる方法と、汎用精錬法を用いる方法との２つに大別される。
特殊溶解／再溶解法を用いる方法の場合、高清浄度が実現可能であるものの、極めて生産性の低い製造方法であり、製造コストも高くなるため、大量生産用途には適さない。そのため、通常は汎用精錬法が用いられる。しかしながら、汎用精錬法の場合、比較的低コストで大量生産可能であるものの、高い清浄度を得ることが技術的に容易でない。
そこで、汎用精錬法を用いつつ高い清浄度を実現することが望まれている。
例えば、特許文献１には、精錬工程において、塩基度を１．０～１．５として、かつ、スラグ中のＡｌ2Ｏ3濃度を１０％以下とすることで、Ａｌ2Ｏ3介在物を原因とする疵の抑制方法が記載されている。
また、特許文献２には、精錬工程において、塩基度を２～５未満とし、かつ、スラグ中のＡｌ2Ｏ3濃度を下げることで、ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3を抑制する方法が記載されている。
特許第３４１６８５８号公報 特許第６１４６９０８号公報
しかし、特許文献１の方法では、スラグ中のＡｌ2Ｏ3濃度の上限が高いことにより、Ａｌ2Ｏ3を含む円相当直径５μｍ以上の大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3介在物が生成するおそれがある。この介在物が生成した場合、圧延工程で伸延されないため、線状地疵として観察されることはなく、特許文献１の課題に対しては問題とならない。しかし、客先などで鏡面研磨を施される材料としては、研磨性に悪影響を及ぼしステンレス鋼が綺麗な鏡面にならないおそれがある。
また、特許文献２の方法では、Ｏ濃度の高い鋼が製造される場合があり、円相当直径５μｍ以上の大型かつ硬質のＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3介在物が生成するおそれがある。この介在物が生成した場合、客先などで鏡面研磨を施される材料としては、研磨性に悪影響を及ぼしステンレス鋼が綺麗な鏡面にならないおそれがある。
このように、汎用精錬法を用いて製造されたステンレス鋼中にはＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3やＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3を主体とする硬質介在物が存在する。これらの硬質介在物は、圧延などにより分断・微細化されにくく、研磨時に母材との硬さの差によって、削られ方が母材と異なる挙動を示すことから、研磨性に悪影響を及ぼしステンレス鋼が綺麗な鏡面にならないおそれがある。したがって、研磨後に高い鏡面性が得られるステンレス鋼が求められている。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、鏡面研磨性に優れたステンレス鋼およびその製造方法を提供することを目的とする。
請求項１記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼は、Ｃ：０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．３０質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上１５質量％以下、Ｎｉ：５質量％以上３０質量％以下、Ｓ：０．０００１質量％以上０．０１質量％以下、Ｃｒ：１６質量％以上２５質量％以下、Ｍｏ：０質量％以上５質量％以下、Ａｌ：０質量％以上０．００５質量％以下、Ｍｇ：０質量％以上０．００１０質量％以下、Ｏ：０．００１０質量％以上０．００６０質量％以下、Ｎ：０．０００１質量％以上０．５質量％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、ＭｎＯ：５質量％以上、Ｃｒ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：１質量％以上、ＣａＯ：５質量％以下の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の一の介在物を少なくとも含み、前記一の介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下であるものである。
請求項２記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼は、請求項１記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼において、ＭｇＯ：１０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の他の介在物をさらに含み、一の介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下、前記他の介在物の個数密度が０．２個／ｍｍ2以下、かつ、これら一の介在物と他の介在物との総和の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下であるものである。
請求項３記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼は、請求項１または２記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼において、Ｃｕ：０．１質量％以上４．０質量％以下、ＲＥＭ：０．００００１質量％以上０．００３０質量％以下、Ｃａ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｂ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の少なくともいずれか１種をさらに含有するものである。
請求項４記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼の製造方法は、請求項１ないし３いずれか一記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼を製造する鏡面研磨性に優れたステンレス鋼の製造方法であって、ＶＯＤまたはＡＯＤにて精錬を行う精錬工程を備え、精錬工程において、原料または取鍋に含まれるＡｌ量およびＡｌ2Ｏ3量を調整し、Ｆｅ－Ｓｉ合金またはメタルＳｉを用いて脱酸するとともに、ＣａＯまたはＳｉＯ2を添加することで、スラグ組成を、質量％比でＣａＯ／ＳｉＯ2：１．１以上１．７以下、Ａｌ2Ｏ3：４．０質量％以下、かつ、ＭｇＯ：１０．０質量％以下とし、さらに、精錬スラグ原料および合金原料を添加後に５０Ｗ／ｔｏｎ以上の攪拌動力で５分以上溶鋼を攪拌保持するものである。
本発明によれば、研磨時における介在物起因のピット、ピンホールなどの欠陥を抑制でき、鏡面研磨性に優れる。
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
本実施の形態のステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼であって、０．０００１質量％以上０．１５質量％以下のＣ（炭素）、０．３０質量％以上２．０質量％以下のＳｉ（ケイ素）、０．１質量％以上１５質量％以下のＭｎ（マンガン）、５質量％以上３０質量％以下のＮｉ（ニッケル）、０．０００１質量％以上０．０１質量％以下のＳ（硫黄）、１６質量％以上２５質量％以下のＣｒ（クロム）、０質量％以上５質量％以下のＭｏ（モリブデン）、０質量％以上０．００５質量％以下のＡｌ（アルミニウム）、０質量％以上０．００１０質量％以下のＭｇ（マグネシウム）、０．００１０質量％以上０．００６０質量％以下のＯ（酸素）、０．０００１質量％以上０．５質量％以下のＮ（窒素）を含有し、残部がＦｅ（鉄）および不可避的不純物で構成される。なお、ステンレス鋼には、その他に、必要に応じて０．１質量％以上４．０質量％以下のＣｕ（銅）、および／または、０．００００１質量％以上０．００３０質量％以下のＲＥＭ（希土類元素）が含有されていてもよい。また、ステンレス鋼には、Ｃａ（カルシウム）が含有されていてもよい。さらに、ステンレス鋼には、Ｐ（リン）、Ｓｎ（錫）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｂ（ホウ素）などの元素が所定量含有されていてもよい。
また、本実施の形態のステンレス鋼は、後述の所定の製造工程を経て、板厚０．３ｍｍ～１０ｍｍの鋼板、または、直径４．０ｍｍ～４０ｍｍの線材として製造される。
また、本実施の形態のステンレス鋼は、良好な鏡面研磨性を得るために、円相当直径が大きい硬質介在物の個数密度を抑制する。円相当直径とは、介在物の面積と等しい円の直径を意味する。具体的には、本実施の形態のステンレス鋼は、質量割合換算でＭｎＯ：５質量％以上、Ｃｒ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：１質量％以上、ＣａＯ：５質量％以下の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の一の介在物（以下、第一介在物と呼称）を少なくとも含む。本実施の形態のステンレス鋼は、ＭｇＯ：１０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の他の介在物（以下、第二介在物と呼称）をさらに含む。さらに、本実施の形態のステンレス鋼は、任意の断面で測定した介在物個数について、第一介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下に調整されている。また、本実施の形態のステンレス鋼は、任意の断面で測定した介在物個数について、第二介在物の個数密度が０．２個／ｍｍ2以下、かつ、第一介在物と第二介在物との総和の個数密度が、０．５個／ｍｍ2以下となるように調整されている。第一介在物および第二介在物は、ステンレス鋼を圧延などしても分断・微細化されにくい硬質介在物である。ステンレス鋼がスラブの状態から圧延された場合、表面積が大きくなる一方で、内部に含まれていた介在物が表面に露出してくることとなるため、第一介在物および第二介在物の単位面積当たりの個数は、スラブの状態でも鋼板や線材に圧延された状態でも基本的に不変である。
Ｃは、オーステナイト安定化元素であり、含有されることによりステンレス鋼の硬度、強度が増す。一方、Ｃが過剰である場合、母材のＣｒ、Ｍｎと反応し、耐食性が悪化する。そのため、Ｃの含有量は、０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、好ましくは０．１質量％以下とする。
Ｓｉは、低Ａｌ条件下で脱酸するために必須の元素である。Ｓｉの含有量が０．３０質量％より低い場合、介在物中のＣｒ2Ｏ3の含有率が増加するため、硬質な介在物が増加し、研磨性に悪影響を及ぼす。また、Ｓｉの含有量が２．０質量％より高い場合、ステンレス鋼母材が硬質化する。そのため、Ｓｉの含有量は、０．３０質量％以上２．０質量％以下、好ましくは０．５０質量％以上１．０質量％以下とする。
Ｍｎは、脱酸に有効な元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｍｎの含有量が０．１質量％より低い場合、介在物中のＣｒ2Ｏ3の含有率が増加するため、硬質な介在物が増加し、研磨性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｍｎの含有量は、０．１質量％以上、好ましくは０．５質量％以上１５質量％以下とする。
Ｎｉは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｎｉの含有量は、５質量％以上３０質量％以下とする。
Ｓは、ステンレス鋼の溶接時の溶け込み性を向上させる元素である。しかし、Ｓの含有量が０．０１質量％より高い場合、硫化物系の介在物が生成し、ステンレス鋼の研磨性に悪影響を及ぼすとともに、耐食性が低下する。そのため、Ｓの含有量は、０．０００１質量％以上０．０１質量％以下、好ましくは０．００５質量％以下とする。
Ｃｒは、ステンレス鋼の耐食性確保のため必須の元素である。しかし、Ｃｒの含有量が２５質量％より高い場合、ステンレス鋼の製造が困難となるとともに、介在物中のＣｒ2Ｏ3の含有率が増加するため、ステンレス鋼が硬質化する。そのため、Ｃｒの含有量は、１６質量％以上２５質量％以下とする。
Ｃｕは、ステンレス鋼の加工性を向上させる元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｃｕの含有量が４．０質量％より高い場合、熱間脆性により製造性に悪影響を及ぼす。また、Ｃｕは選択元素であり、無添加も含む。そのため、Ｃｕの含有量は、０質量％以上４．０質量％以下とし、含有される場合には、０．１質量％以上３．５質量％以下とする。
Ｍｏは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素である。しかし、Ｍｏの含有量が５質量％より高い場合、シグマ相の生成を促進し、母材の脆化を引き起こすため、望ましくない。そのため、Ｍｏの含有量は、０質量％（無添加含む）以上５質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上３質量％以下とする。
Ａｌは、汎用精錬法を用いて製造されるステンレス鋼に脱酸材として添加される場合がある元素であるが、本発明のようなＳｉ脱酸鋼では原料の不純物や耐火物などの溶損を原因として不可避的に入ってくる元素である。また、Ａｌの含有量が０．００５質量％より高い場合、大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3および／または大型かつ硬質のＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3が生成し、ステンレス鋼の研磨性に悪影響を及ぼす。そのため、Ａｌの含有量は、０質量％以上０．００５質量％以下、好ましくは０．００３質量％以下とする。
Ｍｇは、汎用精錬法を用いて製造されるステンレス鋼に不可避に入ってくる元素である。また、Ｍｇの含有量が０．００１０質量％より高い場合、大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3が生成し、ステンレス鋼の研磨性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｍｇの含有量は、０質量％以上０．００１０質量％以下、好ましくは０．０００５質量％以下とする。
Ｏは、含有量が０．００１０質量％より低い場合、ＳｉおよびＭｎが酸化せず介在物中のＭｇＯ濃度およびＡｌ2Ｏ3濃度が上昇するため、大型かつ硬質のＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3が生成し、ステンレス鋼の研磨性に悪影響を及ぼす。また、Ｏは、含有量が０．００６０質量％より高い場合、大型かつ硬質のＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3が生成し、ステンレス鋼の研磨性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｏの含有量は、０．００１０質量％以上０．００６０質量％以下、好ましくは０．００２０質量％以上０．００５０質量％以下とする。
Ｎは、ステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、オーステナイト安定化元素でもある。Ｎは、Ａｌの含有量が上記の低含有量である場合、介在物を生成しないものの、０．５質量％より高い含有量では鋼塊中に気泡が発生し、ステンレス鋼の製造性に悪影響を及ぼす。そのため、Ｎの含有量は、０．０００１質量％以上０．５質量％以下とする。
ＲＥＭは、ステンレス鋼の熱間加工性を改善させる元素である。ＲＥＭの含有量が０．００３０質量％より高い場合、ノズル閉塞を起こし、製造性に悪影響を及ぼす。また、ＲＥＭは、選択元素であるため、無添加も含む。そのため、ＲＥＭの含有量は、０質量％以上０．００３０質量％以下とし、含有される場合には、０．００００１質量％以上０．００３０質量％以下とする。
Ｃａは、ステンレス鋼の熱間加工性を良好にする元素である。Ｃａは、後述するＶＯＤまたはＡＯＤの精錬後にＣａ－Ｓｉ合金などの形で添加されてもよい。本実施の形態において、Ｃａは、多量に添加した場合においても第一介在物および第二介在物を増加させるおそれはないので、特に成分規制はないが、好ましくは含有量を０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下とする。
Ｂは、Ｃａ同様、ステンレス鋼の熱間加工性を良好にする元素であるため、必要に応じて０．００５０質量％以下の範囲で添加してよい。添加する場合、好ましくは含有量を０．０００１質量％以上、０．００３０質量％以下とする。
ＴｉおよびＮｂは、ＣまたはＮと析出物を生成し、熱処理時の結晶粒粗大化を防止するのに有効であるため、それぞれ０．５０質量％以下の範囲で添加してよい。添加する場合、好ましくは含有量をそれぞれ０．０１質量％以上、０．３０質量％以下とする。
Ｖ、Ｗ、Ｃｏ、Ｓｎは、何れもステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて添加してよい。添加する場合、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の含有量とするのが好ましい。
次に、上記ステンレス鋼の製造方法について説明する。
上記ステンレス鋼を製造するに際には、原料を溶解および精錬し、上述のように成分調整したステンレス鋼を溶製する。
精錬工程においては、ＶＯＤまたはＡＯＤを用いる。
本実施の形態では、精錬工程における還元時に発生するスラグ系介在物の生成抑制のため、還元材を高純度化し、また投入量を制御することで、スラグ組成を制御し、このようにスラグ組成を制御することで、ステンレス鋼中の介在物の組成を制御する。
すなわち、ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3は、鋳片の状態では大型のスラグ系介在物（ＣａＯ－ＳｉＯ2－Ａｌ2Ｏ3－ＭｇＯ－ＭｎＯ－Ｃｒ2Ｏ3系）中に存在し、圧延時にスラグ系介在物が伸展して無害化されることを阻害するため、非常に悪影響が大きい。一方、ＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3は、硬質介在物生成であるものの、鋳片の状態で微細な介在物に制御可能である。そこで、本実施の形態では、あえてＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3よりもＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3が生成しやすい状態にしながら、ＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3が微細になるように鋼中成分、スラグ組成、および、塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ2）を調整する。
本実施の形態では、精錬工程において、原料または取鍋に含まれるＡｌおよびＡｌ2Ｏ3を精錬に支障のない範囲で除くように調整する。また、鋼中のＯ濃度が上記の範囲となるように、十分な量のＦｅ－Ｓｉ合金またはメタルＳｉを用いて脱酸し、さらに、ＣａＯまたはＳｉＯ2を添加する。
これにより、精錬スラグ組成を、質量％比でＣａＯ／ＳｉＯ2：１．１以上１．７以下、好ましくは１．２以上１．６以下、Ａｌ2Ｏ3：４．０質量％以下、好ましくは２．０質量％以下、かつ、ＭｇＯ：１０．０質量％以下、好ましくは８．０質量％以下に制御する。このスラグ組成は、ＶＯＤ後、または、ＡＯＤおよびＬＦ後の値とする。ＣａＯ／ＳｉＯ2が１．７より高いと、第二介在物が多くなりすぎ、ＣａＯ／ＳｉＯ2が１．１より低いと、第一介在物が多くなりすぎる。
また、精錬スラグ原料を投入した後に、５０Ｗ／ｔｏｎ以上の攪拌動力で５分以上、溶鋼を攪拌保持する。攪拌動力が５０Ｗ／ｔｏｎ未満であると密度が小さく有害度が高い第二介在物が充分に浮上しないため、多くなりすぎる。また、攪拌保持時間が５分未満であると第一介在物と第二介在物とがいずれも浮上せず、多くなりすぎる。攪拌動力が１５０Ｗ／ｔｏｎ以上では、溶鋼上に存在する精錬スラグを巻き込み第二介在物が増加する。攪拌保持時間の上限は特に定められるものではないが、攪拌による効果が飽和する一方で設備上の負荷や製造上の効率が低下する意味合いから、攪拌保持時間を３０分以下とすることが好ましい。攪拌はＶＯＤやＬＦのガス吹込みによる方法のほか、機械的な混合や電磁攪拌などの他の方法でも実施することができる。
そして、精錬工程の後、連続鋳造工程を経て、所定厚のスラブ、または、所定角サイズのビレットを形成する。
この後、所定厚のスラブに対し、熱間圧延工程、酸洗工程を経て、所定厚のステンレス鋼板を製造、または、所定角サイズのビレットに対し、熱間圧延工程、酸洗工程を経て、所定太さの線材を製造する。いずれの場合もその後、要求される寸法に応じて、焼鈍工程および／または酸洗工程を経てもよい。酸洗工程を経た後、さらに、冷間圧延工程を経てもよい。
この結果、ＭｎＯ：５質量％以上、Ｃｒ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：１質量％以上、ＣａＯ：５質量％以下の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の第一介在物を０．５個／ｍｍ2以下含み、さらにＭｇＯ：１０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の第二介在物を０．２個／ｍｍ2以下含むとともに、これら円相当直径５μｍ以上の第一介在物と第二介在物との総和が０．５個／ｍｍ2以下となるように調整されたステンレス鋼、および／または、このステンレス鋼により製造された鋼板や線材などの製品を製造できる。
このように、本実施の形態によれば、精錬工程後のステンレス溶鋼において、浮上しているスラグの組成を調整し、十分な脱酸を行うことで鋼中のＡｌおよびＯの濃度を調整することが可能となる。これにより、高Ａｌ、低Ｏで発生するＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3系の硬質非金属介在物（第一介在物）の生成を安定して抑制できるとともに、高Ｏで発生するＭｎＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｃｒ2Ｏ3系の硬質非金属介在物（第二介在物）の生成を安定して抑制できる。そのため、研磨時における介在物起因のピット、ピンホールなどの欠陥が少なく、鏡面度が非常に高い、つまり鏡面研磨性に優れたステンレス鋼成品の製造が可能になる。したがって、鏡面研磨して使用される材料向けのステンレス鋼として好適に用いることができる。
（実施例１）
以下、本実施例および比較例について説明する。
表１に示すサンプルＮｏ．１～11、サンプルＮｏ．23～37、サンプルＮｏ．49～54の鋼種の各組成のオーステナイト系ステンレス鋼８０トンを用い、電気炉、転炉、真空脱ガス(ＶＯＤ)精錬工程、連続鋳造工程を経て２００ｍｍ厚のスラブとして溶製した。表１に示す各元素の含有量は、質量％での値である。なお、表２に示すように、ＶＯＤにおける還元精錬では使用するスラグの塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2を１．０～２．０まで変化させるとともに脱酸剤として使用する原料を変化させることでＳｉ、Ａｌ、Ｏ濃度が異なる鋼材を製造した。なお、精錬スラグ投入後に、攪拌動力１００Ｗ／ｔｏｎで２０分、溶鋼を攪拌保持した。
次いで、各スラブに対して熱間圧延、冷間圧延、および、酸洗を行い、板厚０．３ｍｍ～１０ｍｍの冷延コイルとし、コイルから鋼板サンプルを採取した。
また、表１に示すサンプルＮｏ．12～22、サンプルＮｏ．38～48、サンプルＮｏ．55～59の鋼種の各組成のオーステナイト系ステンレス鋼６０トンを用い、電気炉、ＡＯＤ精錬工程、ＬＦ、連続鋳造工程を経て１５０ｍｍ角ビレットとして溶製した。なお、表２に示すように、ＡＯＤにおける還元精錬では使用するスラグの塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ2を１．０～２．０まで変化させるとともに脱酸剤として使用するＳｉ、Ａｌ濃度を変化させた。なお、精錬スラグ投入後に、ＶＯＤまたはＬＦにてＡｒガスの底吹きを実施して、攪拌動力１００Ｗ／ｔｏｎで２０分、溶鋼を攪拌保持した。
Figure 0007622036000001
次いで、線材圧延により４．０～４０ｍｍφの線材とし、線材のサンプルを採取した。
そして、鋼板サンプル、および、線材サンプルのそれぞれに対し、サンプル表面をエメリー紙による研磨およびバフ研磨を行い鏡面仕上げにした後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）・ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）を用いて１００ｍｍ2の面積中に存在する介在物個数を計測し、ＥＤＳで介在物組成を測定することにより、コンタミの判定・介在物の種別判定を行った。
その後、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準拠した反射角２０度の鏡面光沢度（反射率）を測定した。
Figure 0007622036000002
各表中のサンプルＮｏ．１～11、サンプルＮｏ．23～37、サンプルＮｏ．12～22、および、サンプルＮｏ．38～48は、それぞれ本実施例に対応する。これらのサンプルについては、鋼中成分、および、精錬工程でのスラグ成分が上記の実施の形態の範囲を満足していたために、規定の硬質介在物（第一介在物および第二介在物）の個数密度が低く、光沢度が高く（１２８０以上）、良好な品質を得ることができた。
それに対し、各表中のサンプルＮｏ．49～54、および、サンプルＮｏ．55～59は、それぞれ比較例に対応する。これらのサンプルについては、鋼中成分、および／または、精錬工程でのスラグ成分が上記の実施の形態の範囲を逸脱していたため（表中の下線）、規定の硬質介在物（第一介在物および第二介在物）の個数密度が高く（表中の下線）、光沢度が劣っていた（１２８０未満）。
（実施例２）
表３に示すサンプルＮｏ．60～69について、ＶＯＤまたはＬＦにて底吹きガス量を変更し、攪拌動力と攪拌保持時間を表４に示すように変更した以外は、実施例１同様に製造、鋼板または線材のサンプル採取と評価を行った。
Figure 0007622036000003
Figure 0007622036000004
表４のサンプルＮｏ．60～65は、それぞれ本実施例に対応する。これらのサンプルについては、実施例１で確認した本発明の条件および攪拌動力と攪拌保持時間を満たしていたために、規定の硬質介在物（第一介在物および第二介在物）の個数密度が低く、光沢度が高く（１２８０以上）、良好な品質を得ることができた。
一方、表４のサンプルＮｏ．66～69は、それぞれ比較例に対応する。これらのサンプルについては、実施例１で確認した本発明の条件は満たしたものの攪拌動力と攪拌保持時間とを逸脱していたため（表中の下線）、規定の硬質介在物（第二介在物）の個数密度が高く（表中の下線）、光沢度が劣っていた（１２８０未満）。
したがって、上記の各実施例に示されるように、本発明の条件を満たすことにより、鏡面研磨性に優れたステンレス鋼が製造できることが確認された。

Claims (4)

  1. Ｃ：０．０００１質量％以上０．１５質量％以下、Ｓｉ：０．３０質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎ：０．１質量％以上１５質量％以下、Ｎｉ：５質量％以上３０質量％以下、Ｓ：０．０００１質量％以上０．０１質量％以下、Ｃｒ：１６質量％以上２５質量％以下、Ｍｏ：０質量％以上５質量％以下、Ａｌ：０質量％以上０．００５質量％以下、Ｍｇ：０質量％以上０．００１０質量％以下、Ｏ：０．００１０質量％以上０．００６０質量％以下、Ｎ：０．０００１質量％以上０．５質量％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、
    ＭｎＯ：５質量％以上、Ｃｒ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：１質量％以上、ＣａＯ：５質量％以下の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の一の介在物を少なくとも含み、
    前記一の介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下である
    ことを特徴とする鏡面研磨性に優れたステンレス鋼。
  2. ＭｇＯ：１０質量％以上、Ａｌ2Ｏ3：２０質量％以上の平均組成を有する円相当直径５μｍ以上の他の介在物をさらに含み、
    一の介在物の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下、前記他の介在物の個数密度が０．２個／ｍｍ2以下、かつ、これら一の介在物と他の介在物との総和の個数密度が０．５個／ｍｍ2以下である
    ことを特徴とする請求項１記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼。
  3. Ｃｕ：０．１質量％以上４．０質量％以下、ＲＥＭ：０．００００１質量％以上０．００３０質量％以下、Ｃａ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｂ：０．０００１質量％以上０．００５０質量％以下、Ｔｉ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｎｂ：０．０１質量％以上０．５０質量％以下、Ｖ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｗ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｃｏ：０．０１質量％以上１．００質量％以下、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．００質量％以下の少なくともいずれか１種をさらに含有する
    ことを特徴とする請求項１または２記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼。
  4. 請求項１ないし３いずれか一記載の鏡面研磨性に優れたステンレス鋼を製造する鏡面研磨性に優れたステンレス鋼の製造方法であって、
    ＶＯＤまたはＡＯＤにて精錬を行う精錬工程を備え、
    精錬工程において、原料または取鍋に含まれるＡｌ量およびＡｌ2Ｏ3量を調整し、Ｆｅ－Ｓｉ合金またはメタルＳｉを用いて脱酸するとともに、ＣａＯまたはＳｉＯ2を添加することで、スラグ組成を、質量％比でＣａＯ／ＳｉＯ2：１．１以上１．７以下、Ａｌ2Ｏ3：４．０質量％以下、かつ、ＭｇＯ：１０．０質量％以下とし、さらに、精錬スラグ原料および合金原料を添加後に５０Ｗ／ｔｏｎ以上の攪拌動力で５分以上溶鋼を攪拌保持する
    ことを特徴とする鏡面研磨性に優れたステンレス鋼の製造方法。
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