希少耐食元素を濃化領域として活用した新規高耐食ステンレス鋼の創製

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本年度は、耐孔食性を向上させる代表的な元素であるMoを、ステンレス鋼中に「固溶」ではなく「第二相化」した、高耐食ステンレス鋼の開発に取り組んだ。SUS304Lステンレス鋼の粉末と純Moの粉末を混合・焼結し、Mo濃化組織を含有するステンレス鋼を作製した。作製鋼に対して、耐食性に及ぼす熱処理条件とMoの添加量の影響を評価し、耐食性向上のための金属組織の条件を明らかにした。焼結鋼に対して、高温で長時間の熱処理を施すと、MoとCrが濃縮したBCC相と、Niが濃縮したFCC相からなるMo濃化組織が形成されることを見出した。また、熱処理温度の上昇や、Moの添加量の増加に伴い、Mo濃化領域の割合が増加した。作製したステンレス鋼は、従来のSUS316L焼結ステンレス鋼よりも高い耐食性を示した。特にMo濃化領域の体積分率が高くなるほど、孔食電位が上昇することを見出した。BCC相とFCC相のモデル合金を作製し、それぞれNaCl水溶液中での動電位アノード分極曲線の測定を行い、各相の溶解挙動を調査した。Mo濃化領域中のBCC相は、MoとCrが濃縮しているために耐食性が非常に高く、孔食成長のバリアとなる可能性が示唆された。したがって、Mo濃化領域の割合が増加することにより、孔食の成長が初期の段階で抑制されるため、高い耐孔食性が得られたと考えられる。また、定電流分極測定を行うことにより、孔食起点が母相であることを明らかにし、Mo濃化領域は孔食の起点とならないことを明らかにした。