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近年,省 資源,地 球温暖化や廃棄物問題などの観 点から, 鉄スクラップの リサイクルが望 まれている.こ れまで, 著 者 らは,普 通炭素鋼の リサイクルで問題 となるCu(Sn) の 液体脆化により生 じる熱間加工割れ(以 下,表 面赤熱脆性 と称す る)1-4)に関 して検討 した.具 体的には,現 場熱間圧 延 プロセスを想定 した熱履歴や加熱雰囲気の水蒸気濃度, SiやNiの 微量元素 が熱 間加工割れにいかに影響するかを 明らかにした5-7). ステンレス鋼は,普 通炭素鋼 と比較 して,国 内外か らの 購入スクラップを主原料とした電気炉溶製を主体に製造さ れて きた歴史的な違 いがある.さ らに,ス テンレス鋼は, 各種元素を添加 した合金であることから,不 純物の許容範 囲も概 して広 い8).普 通炭素鋼で問題 となるCuは,多 量 のNiを 含有す るオーステナイ ト系ステンレス鋼のみなら ず,Niを 添加 しないフェライ ト系 ステ ンレス鋼において も耐食性,成 形性や耐 ローピング性の向上のために1% 未 満の範囲で添加される場合がある9-11). 近年,病 原性大腸菌O-157に よる食中毒騒動が大 きな社 会問題 となり,食 品業界や医療分野を中心に殺菌 ・抗菌に 対する要望が強まった.ス テンレス分野においても,塗 装 などによらず無垢のままで抗菌性を発現することが望 まれ た.そ こで,Cuを 含有するフェライ ト系抗菌 ステンレス 鋼が開発 され,そ の金属組織と抗菌性や機械的性質につい て報告 されている12-14)。こ れ ら抗菌 ステ ンレス鋼 には, フェライ ト系ステンレス鋼において1%を 越 える多量の Cu が添加 される. 大谷 らの熱力学的解析15)から,固 体Feへ のCuの 溶解度 は,Cr量 の増加 により減少 し,Cr量 が15%以 上の場合は 半減することを示 している。従 って,フ ェライ ト系ステン レス鋼のCuの 溶解度は普通炭素鋼より十分小 さい。 つま り,Cuの 溶解度を比較すると,フ ェライ ト系ステンレス 鋼は普通炭素鋼より表面赤熱脆性が生 じやすいと言える. しか し,フ ェライ ト系,オ ーステナイト系を問わずステン レス鋼においては経験的にCuの 表面赤熱脆性は生 じ難い. また,ス テンレス鋼のCuの 表面赤熱脆性に関する報告も 研究論文 も見当たらない。 本研究では,こ れまで著者 らが検討 した熱間加工割れ再 現実験の方法5-7)を用いて,Cu含 有フェライ ト系 ステンレ ス鋼の表面赤熱脆性について調べた.す なわち,フ ェライ ト系ステンレス鋼 が普通炭素鋼 と比較 してCuに よる液体

Mechanism for Suppression of Surface Hot-shortness in Cu Containing Ferritic Stainless Steel