ステンレス鋼の材料評価（しゅう酸エッチング試験方法）

Technical News
株式会社住化分析センター
TN269
● ステンレス鋼の材料評価（しゅう酸エッチング試験方法）
Material evaluation
[概
of stainless steel
要]
オーステナイトステンレス鋼は耐食性、機械的強さ、表面光沢などに優れており、機械部品（ボルト、ネ
ジなど）や配管、家庭用品（なべ、シンクなど）など様々な製品に広く用いられています。オーステナイト
ステンレス鋼は 600℃∼800℃に加熱されると、粒界にクロム炭化物を析出しやすくなります。この現象を鋭
敏化と呼んでいます。鋭敏化すると、炭化物の近傍はクロム濃度が少なくなるため、局部的に耐食性が著し
く悪くなり、粒界腐食を生じやすくなります。粒界腐食を起こした場合、機械的性質は劣化し、粒間割れな
ども生じやすくなります。ステンレス鋼の鋭敏化度合はしゅう酸エッチング試験方法（JIS G0571）で判別で
きます。以下に結果を示します。
[実験]
ステンレス鋼に鋭敏化処理（700℃にて 30 分保持後、水冷）を施し、鏡面研磨後、10%しゅう酸水溶液にて
定電流電解エッチング（1A/cm2）し、その鋭敏化状態を金属顕微鏡観察しました。
[実験試料]
使用した鋼の成分表を以下に示しました。
成分表
検出元素（wt%）
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
SUS304
0.06
0.53
0.92
0.033
0.001
8.08
18.20
−
SUS316
0.04
0.64
0.92
0.030
0.002
10.14
16.77
2.07
SUS316L
0.012
0.58
1.24
0.031
0.002
12.11
17.37
2.05
[実験結果]
実験結果を図 1∼4 に示しました。
図 1、図 2 はしゅう酸電解エッチング有無の SUS304 を観察したものです。鋭敏化を観察するためには、し
ゅう酸電解エッチングが必要であり、エッチング無しでは鋭敏化の程度が分かりませんが、エッチング後の
金属顕微鏡写真では全面に溝状組織が観察され、非常に鋭敏化が進んでいることが確認されました。又、
SUS316 では所々の粒界において、鋭敏化されており、SUS316L は通常の組織であり、全く鋭敏化されていま
せんでした。
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図 1：SUS304 の金属顕微鏡写真（エッチング前）
図 2：SUS304 の金属顕微鏡写真（エッチング後）
図 3：SUS316 の金属顕微鏡写真（エッチング後）
図 4：SUS316L の金属顕微鏡写真（エッチング後）
[考察]
今回の結果では、鋭敏化の感受性（粒界腐食の感受性）は SUS304＞SUS316＞SUS316L の順になると考えら
れます。SUS316 は粒界腐食の感受性を弱める元素と考えられているモリブデン（Mo）を含むため、SUS304 よ
り鋭敏化されていないと考えられます。又、SUS316L は炭素が少ない鋼（0.01%）であるため、粒界にクロム
炭化物が析出できないと考えられます。
以上のように、この試験法は鋭敏化の度合いを簡単に判別できるので、溶接によりこの温度域に加熱され
劣化した部位の観察（溶接熱影響部の劣化観察）などに有効です。
作成：千葉(RO0604) 4-SO-(40)
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