研究開発成果
※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。
ものづくり・産業基盤
製品化/起業
資源的制約のない窒素を添加することでステンレス鋼の付加価値を向上
キーワード :  窒素添加、窒素熱処理、窒素含有率、ビッカース硬さ、耐食性、塩水噴霧試験
研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)  探索タイプ
研究開発課題名 窒素添加によるクロム系ステンレス鋼の耐食性向上に関する研究(開発期間:平成27年1月〜平成27年12月)
製品化企業名 株式会社中津山熱処理 研究者 三浦 一真(新潟県工業技術総合研究所)

マルテンサイト系ステンレス鋼の代表鋼種:Fe-13Cr-0.3C(SUS420J2)とフェライト系ステンレス鋼の代表鋼種:Fe-18Cr-0.1C(SUS430)を対象に窒素(N)添加に関する研究を行った。開発した高清浄な窒素熱処理プロセスを適用し、SUS420J2では、0.3%の窒素含有率でビッカース硬さが目標値の650HVを上回る690HVを達成、Fe-16Cr-0.6 〜 1.2C系(SUS440C)に匹敵する高い値が得られた。また、塩水噴霧試験では8h噴霧をクリアし、既存材より高い耐食性を示した。SUS430は、オーステナイト温度域で窒素含有率と金属組織が複雑に変化した。窒素含有率は最大で0.6%で、含有率が高いほど硬くなるが、耐食性は改善され、最高でFe-18Cr-8Ni(SUS304)と同等の耐食性が得られた。

成果説明画像

期待されるインパクト(効果、意義、市場規模、売り上げ予測)

本研究でCrが18%までのステンレス鋼の窒素添加に成功した。すでに確立した18%超の高Crフェライト系と合わせ、多くの鋼種に適用可能となった。資源的制約がなく、安定供給可能な窒素は、将来、希少金属代替の添加元素としての役割が期待される。研究終了後、一部の刃物、機械部品へ適用を開始している。新規事業として、将来5千万〜1億円/年の売り上げを期待する。

開発者の声

SUS420J2で製品適用を開始したことは大きな成果である。SUS430は処理により耐食性は上がるものの、硬くなり、温度により添加後の組織が複雑に変わることから、板材については表面改質技術に展開したい。本研究で得た知見・成果を元にCr-Ni系(SUS304)の窒素熱処理技術を確立した。今後は更なる処理技術の改良に取り組んでいく。



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