JP2021127517A - オーステナイト系ステンレス鋼材 - Google Patents

Abstract

【課題】８００℃以上の高温環境においても、高いクリープ強度及び高いクリープ延性を有する、オーステナイト系ステンレス鋼材を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０６０％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．００１０〜０．０４００％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｎｉ：２５〜４５％、Ｎｂ：０．２〜２．０％、Ｗ：２．５〜６．０％、Ｂ：０．００１０〜０．０１００％、Ａｌ：２．５〜４．５％、及び、残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）及び式（２）を満たす化学組成を有し、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上である。（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≧５．５（１）（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）≦４５０（２）ここで、式（１）及び（２）の各元素記号には、対応する元素の含有量が質量％で代入される。【選択図】なし

Description

本開示は、鋼材に関し、さらに詳しくは、オーステナイト系ステンレス鋼材に関する。

石油精製プラントや石油化学プラント等の化学プラント設備に用いられる鋼材は、炭化水素に代表される化学物質を含む高温環境で長時間使用される。そのため、化学プラント設備に用いられる鋼材には、耐酸化性、耐浸炭性だけでなく、高温環境での高いクリープ強度が求められる。このような化学プラント設備用途の鋼材として、オーステナイト系ステンレス鋼材が用いられている。

上述の高温環境において、オーステナイト系ステンレス鋼材の耐酸化性及び耐浸炭性を高めるには、Ａｌを２．０％以上含有することが有効であることが知られている。オーステナイト系ステンレス鋼材にＡｌを２．０％以上含有した場合、鋼材表面にはＣｒ_２Ｏ_３を主体とする被膜（以下、クロミア被膜という）に代えて、Ａｌ_２Ｏ_３を主体とする被膜（以下、アルミナ被膜という）が形成される。アルミナ被膜は、クロミア被膜よりも緻密に形成される。そのため、アルミナ被膜は高温環境中の酸素及び炭素が鋼材内部に侵入するのを抑制する。その結果、オーステナイト系ステンレス鋼材の耐酸化性及び耐浸炭性が高まる。

アルミナ被膜を形成するオーステナイト系ステンレス鋼材は、たとえば、国際公開第２０１０／１１３８３０号（特許文献１）、国際公開第２０１８／０８８０７０号（特許文献２）、及び、特表２０１２−５０５３１４号公報（特許文献３）に開示されている。

特許文献１に開示されているオーステナイト系ステンレス鋼材は、質量％で、Ｃ：０．０５〜０．７％、Ｓｉ：０％超２．５％以下、Ｍｎ：０％超３．０％以下、Ｃｒ：１５〜５０％、Ｎｉ：１８〜７０％、Ａｌ：２〜４％、希土類元素：０．００５〜０．４％、並びに、Ｗ：０．５〜１０％及び／又はＭｏ：０．１〜５％を含有し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなる耐熱合金の鋳造体を有する。鋳造体の表面にはバリア層が形成されており、バリア層は、厚さ０．５μｍ以上のＡｌ_２Ｏ_３層であって、バリア層の最表面の８０面積％以上がＡｌ_２Ｏ_３である。Ａｌ_２Ｏ_３層と鋳造体との界面には、合金の基地よりもＣｒ濃度が高いＣｒ基粒子が分散している。この文献では、バリア層（Ａｌ_２Ｏ_３層）の最表面のＣｒ酸化物が少なく、かつ、Ａｌ_２Ｏ_３層と鋳造体との界面にＣｒ基粒子が分散していることにより、バリア層が剥離しにくく、耐酸化性及び耐浸炭性を維持できる、と記載されている。さらに、この文献では、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂを含有して炭化物を生成することにより、オーステナイト系ステンレス鋼材のクリープ破断強度を高める、と記載されている。

特許文献２に開示されている管体は、高温雰囲気で使用される管体であって、質量％で、Ｃｒ：１５％以上、Ａｌ：２．０％以上、及び、Ｎｉ：１８％以上を含有する耐熱合金から構成され、内表面は、三次元表面粗さの算術平均粗さ（Ｓａ）が１．５≦Ｓａ≦５．０、且つ、表面高さ分布の偏り度（Ｓｓｋ）が｜Ｓｓｋ｜≦０．３０である。この文献に開示された管体では、管体の表面粗さを適切な範囲にすることにより、管体の内表面に形成されるアルミナバリア層の面積率を高めることができる、と記載されている。さらに、この文献では、Ｎｂを含有して炭化物を生成することにより、オーステナイト系ステンレス鋼材のクリープ強度を高める、と記載されている。

特許文献３に開示されているニッケル−クロム−合金は、質量％で、Ｃ：０．４〜０．６％、Ｃｒ：２８〜３３％、Ｆｅ：１５〜２５％、Ａｌ：２〜６％、Ｓｉ：２％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｎｂ：１．５％以下、Ｔａ：１．５％以下、Ｗ：１．０％以下、Ｔｉ：１．０％以下、Ｚｒ：１．０％以下、Ｙ：０．５％以下、Ｃｅ：０．５％以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｎ：０．１％以下、を含有し、残部がＮｉ及び溶融法由来の不純物からなる。この文献では、ニッケル−クロム−合金が上述の化学組成を有することにより、高い耐酸化性、及び、高いクリープ破断強度が得られる、と記載されている。具体的には、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａ及びＷを含有して炭化物及び／又は炭窒化物を生成することにより、高いクリープ強度が得られる、と記載されている。

国際公開第２０１０／１１３８３０号 国際公開第２０１８／０８８０７０号 特表２０１２−５０５３１４号公報

上述の特許文献１〜３では、クリープ強度を高めるために、主として、高温環境での使用中に炭化物及び／又は炭窒化物を生成して、炭化物及び／又は炭窒化物の析出強化を利用している。ところで、化学プラント設備用途の鋼材は、上述の炭化水素に代表される化学物質を含む８００℃以上の高温環境に曝される場合がある。本明細書において、炭化水素に代表される化学物質を含む８００℃以上の高温環境を、単に、「８００℃以上の高温環境」とも称する。このような８００℃以上の高温環境では、高いクリープ強度だけでなく、高いクリープ延性も求められる。特許文献１〜３では、８００℃以上の高温環境におけるクリープ強度及びクリープ延性の両立に関して検討されていない。

本開示の目的は、８００℃以上の高温環境においても、高いクリープ強度及び高いクリープ延性を有する、オーステナイト系ステンレス鋼材を提供することである。

本開示によるオーステナイト系ステンレス鋼材は、
質量％で、
Ｃ：０．０６０％以下、
Ｓｉ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．００％以下、
Ｐ：０．００１０〜０．０４００％、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ｃｒ：１０〜２５％、
Ｎｉ：２５〜４５％、
Ｎｂ：０．２〜２．０％、
Ｗ：２．５〜６．０％、
Ｂ：０．００１０〜０．０１００％、
Ａｌ：２．５〜４．５％、
Ｎ：０〜０．０３０％、
Ｃｕ：０〜２．０％、
Ｔａ：０〜３．０％、
Ｍｏ：０〜３．０％、
Ｔｉ：０〜０．２０％、
Ｖ：０〜０．５％、
Ｈｆ：０〜０．１０％、
Ｚｒ：０〜０．２０％、
Ｃａ：０〜０．００８％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０〜０．１０％、及び、
残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）及び式（２）を満たす化学組成を有し、
固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上である。
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≧５．５ （１）
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）≦４５０ （２）
ここで、式（１）及び（２）の各元素記号には、対応する元素の含有量が質量％で代入される。

本開示のオーステナイト系ステンレス鋼材は、８００℃以上の高温環境においても、高いクリープ強度及び高いクリープ延性を有する。

本発明者らは、炭化水素に代表される化学物質を含む８００℃以上の高温環境において、高いクリープ強度及び高いクリープ延性を両立できるオーステナイト系ステンレス鋼材について調査及び検討を行い、次の知見を得た。

高温環境でのクリープ強度を高める手段として、特許文献１〜３にも記載のとおり、炭化物及び炭窒化物（以下、炭化物等という）の生成による析出強化がある。確かに、８００℃未満の温度域においては、炭化物等による析出強化は、クリープ強度を有効に高める。しかしながら、８００℃以上の高温環境においては、炭化物等による析出強化は、クリープ強度を十分に維持できない場合がある。８００℃以上の高温環境では、鋼材の使用中において、鋼材中にいったん生成した炭化物が再び固溶してしまう場合がある。この場合、炭化物が析出強化として機能できなくなり、クリープ強度が維持できなくなると考えられる。

そこで、本発明者らは、炭化物等の析出強化に代わる、８００℃以上の高温環境での析出強化因子について検討した。その結果、８００℃以上の高温環境での鋼材の使用中に、Ｎｂ炭化物等に代表される炭化物等に代えて、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相（Ｆｅ_２（Ｗ，Ｎｂ））を生成すれば、８００℃以上の高温環境においても析出強化を維持することができ、高いクリープ強度が得られることを見出した。Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相は、Ｎｂ炭化物等に代表される炭化物よりも融点が高い。そのため、８００℃以上の高温環境において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相は、炭化物等よりも固溶しにくい。その結果、８００℃以上の高温環境においても析出強化を維持しやすく、８００℃以上の高温環境において、高いクリープ強度が得られる。

Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相を生成させるためには、Ｗ炭化物及びＮｂ炭化物等の生成を抑制し、Ｗ及びＮｂをＬａｖｅｓ相の生成に活用する必要がある。そこで、本発明者らは、Ｗ炭化物、Ｎｂ炭化物等の生成を抑制するために、オーステナイト系ステンレス鋼材のＣ含有量を抑制することを考えた。検討の結果、後述の化学組成において、Ｃ含有量を０．０６０％以下にすれば、高温環境での使用中において、Ｗ炭化物及びＮｂ炭化物等の生成を十分に抑制でき、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相を生成できることが判明した。

本発明者らはさらに、８００℃以上の高温環境において、クリープ延性を高める手段について検討を行った。クリープ延性を高めるためには、粒界を強化することが有効である。Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界に沿って微細に形成されれば、析出強化により粒界が強化される。その結果、８００℃以上の高温環境において、高いクリープ強度と高いクリープ延性との両立が可能となると考えられる。８００℃以上の高温環境で鋼材を使用中に、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界に沿って形成するには、鋼材にＢを含有することが有効である。

以上の知見に基づいて、本発明者らは、オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成を検討した。その結果、質量％で、Ｃ：０．０６０％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．００１０〜０．０４００％、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｎｉ：２５〜４５％、Ｎｂ：０．２〜２．０％、Ｗ：２．５〜６．０％、Ｂ：０．００１０〜０．０１００％、Ａｌ：２．５〜４．５％、Ｎ：０〜０．０３０％、Ｃｕ：０〜２．０％、Ｔａ：０〜３．０％、Ｍｏ：０〜３．０％、Ｔｉ：０〜０．２０％、Ｖ：０〜０．５％、Ｈｆ：０〜０．１０％、Ｚｒ：０〜０．２０％、Ｃａ：０〜０．００８％、希土類元素（ＲＥＭ）：０〜０．１０％、及び、残部はＦｅ及び不純物からなる化学組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼材であれば、８００℃以上の高温環境において、高いクリープ強度と高いクリープ延性とを両立できる可能性があると考えた。

しかしながら、上述の化学組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼材であっても、８００℃以上の高温環境において、高いクリープ強度と高いクリープ延性とを十分に得られない場合があった。そこで、本発明者らは、上述の化学組成を有するオーステナイト系ステンレス鋼材において、８００℃以上の高温環境で高いクリープ強度と高いクリープ延性とを十分に得られる手段について、さらに検討を行った。その結果、化学組成中の各元素含有量が上述の範囲内であるオーステナイト系ステンレス鋼材において、さらに、化学組成が式（１）及び式（２）を満たし、かつ、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計を３．２質量％以上とすることで、８００℃以上の高温環境において、クリープ強度及びクリープ延性が高まることを見出した。以下、これらの事項について説明する。

［式（１）及び式（２）について］
化学組成中の各元素含有量が上述の範囲内であり、かつ、後述する固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上であることを前提として、次の式（１）及び式（２）を満たすことにより、８００℃以上の高温環境において、高いクリープ強度と高いクリープ延性とを十分に両立できる。
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≧５．５ （１）
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）≦４５０ （２）
ここで、式（１）及び（２）の各元素記号には、対応する元素の含有量が質量％で代入される。

Ｆ１＝（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）と定義する。Ｆ１が５．５未満である場合、鋼材中のＷ含有量及びＮｂ含有量と比較して、Ｃ含有量が多すぎる。この場合、Ｃ含有量が０．０６０％以下であっても、８００℃以上の高温環境での使用中において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相よりも、Ｗ炭化物及びＮｂ炭化物等が優先して生成しやすくなる。そのため、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相の生成量が不足する。その結果、８００℃以上の高温環境でのクリープ強度及びクリープ延性が低くなる。Ｆ１が５．５以上であれば、８００℃以上の高温環境でＷ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が十分に生成する。そのため、鋼材の化学組成中の各元素含有量が上述の範囲内であり、式（２）を満たし、かつ、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計量を３．２質量％以上とすることを前提として、Ｆ１が５．５以上であれば、高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。

Ｆ２＝（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）と定義する。Ｆ２が４５０を超える場合、Ｌａｖｅｓ相を構成するＷ含有量及びＮｂ含有量に対して、Ｂ含有量が少なすぎる。この場合、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界に沿って生成せず、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が塊状となって生成しやすい。そのため、８００℃以上の高温環境での使用中において、Ｌａｖｅｓ相が粒界を十分に被覆できず、粒界強化が不十分となる。その結果、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が低くなる。Ｆ２が４５０以下であれば、８００℃以上の高温環境での使用中において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界に沿って生成し、Ｌａｖｅｓ相により粒界が十分に被覆される。そのため、鋼材の化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であって、式（１）を満たし、かつ、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計を３．２質量％以上とすることを前提として、Ｆ２が４５０以下であれば、高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。

［固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計について］
鋼材の化学組成中の各元素含有量が上述の範囲内であり、かつ、式（１）及び式（２）を満たすことを前提として、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計を３．２質量％以上にする。オーステナイト系ステンレス鋼材中の固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量が高ければ、オーステナイト系ステンレス鋼材を８００℃以上の高温環境で使用しているときに、鋼材中に、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が形成されやすい。さらに、仮に、全てのＷ及びＮｂがＬａｖｅｓ相を形成しなくても、Ｌａｖｅｓ相を形成しなかったＷ及びＮｂが、オーステナイト系ステンレス鋼材中に固溶していれば、固溶強化により、８００℃以上の高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が高まる。つまり、オーステナイト系ステンレス鋼材のＮｂ及びＷの固溶量を高めておけば、オーステナイト系ステンレス鋼材を８００℃以上の高温環境で使用している最中に、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相の形成が促進され、さらに、鋼材が固溶強化される。

固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％未満であれば、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量が少なすぎる。この場合、８００℃以上の高温環境において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が十分に形成されない。さらに、固溶強化に寄与する固溶Ｎｂ及び固溶Ｗが少なすぎる。そのため、８００℃以上の高温環境でのクリープ強度及びクリープ延性が低くなる。固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上であれば、８００℃以上の高温環境において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が十分に形成され、さらに、Ｌａｖｅｓ相を形成しなかった固溶Ｎｂ及び固溶Ｗが鋼材を固溶強化する。そのため、鋼材の化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であって、かつ、式（１）及び式（２）を満たすことを前提として、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上であれば、高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。

本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、以上の技術思想に基づいて完成したものである。本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、次の構成を有する。

［１］
質量％で、
Ｃ：０．０６０％以下、
Ｓｉ：１．０％以下、
Ｍｎ：２．００％以下、
Ｐ：０．００１０〜０．０４００％、
Ｓ：０．０１０％以下、
Ｃｒ：１０〜２５％、
Ｎｉ：２５〜４５％、
Ｎｂ：０．２〜２．０％、
Ｗ：２．５〜６．０％、
Ｂ：０．００１０〜０．０１００％、
Ａｌ：２．５〜４．５％、
Ｎ：０〜０．０３０％、
Ｃｕ：０〜２．０％、
Ｔａ：０〜３．０％、
Ｍｏ：０〜３．０％、
Ｔｉ：０〜０．２０％、
Ｖ：０〜０．５％、
Ｈｆ：０〜０．１０％、
Ｚｒ：０〜０．２０％、
Ｃａ：０〜０．００８％、
希土類元素（ＲＥＭ）：０〜０．１０％、及び、
残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）及び式（２）を満たす化学組成を有し、
固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上である、
オーステナイト系ステンレス鋼材。
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≧５．５ （１）
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）≦４５０ （２）
ここで、式（１）及び（２）の各元素記号には、対応する元素の含有量が質量％で代入される。

［２］
［１］に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材であって、
前記化学組成は、
Ｃｕ：０．１〜２．０％、
Ｔａ：０．１〜３．０％、
Ｍｏ：０．１〜３．０％、
Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、及び、
Ｖ：０．１〜０．５％、からなる群から選択される１元素以上を含有する、
オーステナイト系ステンレス鋼材。

［３］
［１］又は［２］に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材であって、
前記化学組成は、
Ｈｆ：０．０１〜０．１０％、及び、
Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、からなる群から選択される１元素以上を含有する、
オーステナイト系ステンレス鋼材。

［４］
［１］〜［３］のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材であって、
前記化学組成は、
Ｃａ：０．００１〜０．００８％、及び、
希土類元素（ＲＥＭ）：０．０１〜０．１０％、からなる群から選択される１元素以上を含有する、
オーステナイト系ステンレス鋼材。

以下、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材について詳述する。元素に関する「％」は、特に断りがない限り、質量％を意味する。

［化学組成について］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成は、次の元素を含有する。

Ｃ：０．０６０％以下
炭素（Ｃ）は不可避に含有される。つまり、Ｃ含有量は０％超である。Ｃは、Ｎｂ及びＷ等と結合して炭化物を形成しやすい。Ｎｂ炭化物等及びＷ炭化物が形成されれば、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相の粒界での生成量が減少する。そのため、８００℃以上の高温環境において、クリープ強度及びクリープ延性が低下する。Ｃ含有量が０．０６０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上述の理由により、クリープ強度及びクリープ延性が顕著に低下する。したがって、Ｃ含有量は０．０６０％以下である。Ｃ含有量の好ましい上限は０．０５７％であり、さらに好ましくは０．０５０％であり、さらに好ましくは０．０３０％である。Ｃ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｃ含有量の過剰な低減は製造コストを高くする。したがって、工業生産上、Ｃ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。

Ｓｉ：１．０％以下
シリコン（Ｓｉ）は不可避に含有される。つまり、Ｓｉ含有量は０％超である。Ｓｉは、製鋼工程において、鋼を脱酸する。Ｓｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｓｉ含有量が１．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｓｉ含有量は１．０％以下である。Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．１％であり、さらに好ましくは０．２％である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は０．９％であり、さらに好ましくは０．８％であり、さらに好ましくは０．７％である。

Ｍｎ：２．００％以下
マンガン（Ｍｎ）は不可避に含有される。つまり、Ｍｎ含有量は０％超である。Ｍｎは、鋼材中のＳと結合してＭｎＳを形成し、鋼材の熱間加工性を高める。Ｍｎが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｍｎ含有量が２．００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の硬さが過剰に高くなり、鋼材の熱間加工性及び溶接性が低下する。したがって、Ｍｎ含有量は２．００％以下である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．１０％であり、さらに好ましくは０．２０％であり、さらに好ましくは０．３０％であり、さらに好ましくは０．４０％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は１．９０％であり、さらに好ましくは１．８０％であり、さらに好ましくは１．５０％であり、さらに好ましくは１．３０％であり、さらに好ましくは１．２０％であり、さらに好ましくは１．００％である。

Ｐ：０．００１０〜０．０４００％
燐（Ｐ）は高温環境において粒界に偏析して、Ｓの粒界への偏析を抑制する。そのため、クリープ強度が高まる。Ｐ含有量が０．００１０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ｐ含有量が０．０４００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性及び溶接性が低下する。したがって、Ｐ含有量は０．００１０〜０．０４００％である。Ｐ含有量の好ましい下限は０．００２０％であり、さらに好ましくは０．００４０％であり、さらに好ましくは０．００６０％である。Ｐ含有量の好ましい上限は０．０３８０％であり、さらに好ましくは０．０３６０％であり、さらに好ましくは０．０３４０％である。

Ｓ：０．０１０％以下
硫黄（Ｓ）は不可避に含有される。つまり、Ｓ含有量は０％超である。Ｓ含有量が０．０１０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性及び高温環境でのクリープ延性が低下する。したがって、Ｓ含有量は０．０１０％以下である。Ｓ含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Ｓ含有量の過剰な低減は、鋼材の製造コストを引き上げる。したがって、通常の工業生産を考慮すれば、Ｓ含有量の好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。

Ｃｒ：１０〜２５％
クロム（Ｃｒ）は、高温環境での鋼材使用時において、鋼材の耐酸化性及び耐食性を高める。Ｃｒ含有量が１０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ｃｒ含有量が２５％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、高温環境において、鋼材中のＣｒが高温環境の雰囲気ガス（炭化水素ガス）由来のＣと結合し、母材表面にＣｒ炭化物を過剰に多く生成する。この場合、鋼材表面でのＡｌ_２Ｏ_３の形成が十分に促進されず、鋼材の耐浸炭性が低下する。したがって、Ｃｒ含有量は１０〜２５％である。Ｃｒ含有量の好ましい下限は１１％であり、さらに好ましくは１２％であり、さらに好ましくは１３％であり、さらに好ましくは１４％である。Ｃｒ含有量の好ましい上限は２４％であり、さらに好ましくは２３％であり、さらに好ましくは２２％であり、さらに好ましくは２１％であり、さらに好ましくは２０％である。

Ｎｉ：２５〜４５％
ニッケル（Ｎｉ）は、オーステナイトを安定化させ、高温環境での鋼材のクリープ強度を高める。Ｎｉはさらに、鋼材の耐浸炭性を高める。Ｎｉ含有量が２５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ｎｉ含有量が４５％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ａｌを含有する金属間化合物（たとえば、γ’相（Ｎｉ_３Ａｌ）等）が過剰に多く生成して、鋼材の高温環境での鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｎｉ含有量は２５〜４５％である。Ｎｉ含有量の好ましい下限は２６％であり、さらに好ましくは２７％であり、さらに好ましくは２８％であり、さらに好ましくは２９％であり、さらに好ましくは３０％である。Ｎｉ含有量の好ましい上限は４４％であり、さらに好ましくは４３％であり、さらに好ましくは４２％であり、さらに好ましくは４１％であり、さらに好ましくは４０％である。

Ｎｂ：０．２〜２．０％
ニオブ（Ｎｂ）は、高温環境での鋼材の使用中において、鋼材を固溶強化して、クリープ強度を高める。Ｎｂはさらに、Ｌａｖｅｓ相（Ｆｅ_２（Ｎｂ、Ｗ））を形成して、析出強化により、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性を高める。Ｎｂ含有量が０．２％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果は十分に得られない。一方、Ｎｂ含有量が２．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、溶接性が低下する。Ｎｂ含有量が２．０％を超えればさらに、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｌａｖｅｓ相及びガンマダブルプライム相（γ’’相（Ｎｉ_３Ｎｂ））に代表される金属間化合物が過剰に生成して、鋼材の靱性が低下する。したがって、Ｎｂ含有量は０．２〜２．０％である。Ｎｂ含有量の好ましい下限は０．３％であり、さらに好ましくは０．４％である。Ｎｂ含有量の好ましい上限は１．９％であり、さらに好ましくは１．８％であり、さらに好ましくは１．７％である。

Ｗ：２．５〜６．０％
タングステン（Ｗ）は高温環境での鋼材の使用中において、鋼材を固溶強化して、クリープ強度を高める。Ｗはさらに、Ｌａｖｅｓ相（Ｆｅ_２（Ｎｂ、Ｗ））を形成して、析出強化により、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性を高める。Ｗ含有量が２．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ｗ含有量が６．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｗ含有量は２．５〜６．０％である。Ｗ含有量の好ましい下限は２．８％であり、さらに好ましくは３．０％であり、さらに好ましくは３．２％である。Ｗ含有量の好ましい上限は５．８％であり、さらに好ましくは５．６％であり、さらに好ましくは５．４％である。

Ｂ：０．００１０〜０．０１００％
ボロン（Ｂ）は高温環境での鋼材の使用中において、粒界に偏析して、粒界強度を高める。Ｂはさらに、８００℃以上の高温環境での鋼材の使用中において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相の粗大化を抑制し、粒界に沿ってＬａｖｅｓ相が形成するのを促進する。これにより、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。Ｂ含有量が０．００１０％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ｂ含有量が０．０１００％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の溶接性及び熱間加工性が低下する。したがって、Ｂ含有量は０．００１０〜０．０１００％である。Ｂ含有量の好ましい下限は０．００１１％であり、さらに好ましくは０．００１２％であり、さらに好ましくは０．００１４％であり、さらに好ましくは０．００１８％である。Ｂ含有量の好ましい上限は０．００９５％であり、さらに好ましくは０．００９０％であり、さらに好ましくは０．００８５％である。

Ａｌ：２．５％〜４．５％
アルミニウム（Ａｌ）は、高温環境での鋼材の使用中において、鋼材表面にＡｌ_２Ｏ_３を主体とするＡｌ_２Ｏ_３被膜を形成する。Ａｌ_２Ｏ_３は、Ｃｒ_２Ｏ_３よりも熱力学的に安定である。そのため、高温環境において、鋼材表面にＣｒ_２Ｏ_３を主体とする酸化皮膜ではなく、Ａｌ_２Ｏ_３被膜が形成されれば、鋼材の耐酸化性及び耐浸炭性が高まる。Ａｌ含有量が２．５％未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。一方、Ａｌ含有量が４．５％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、製造工程中において、Ａｌを含有する粗大な金属間化合物（たとえば、γ’相（Ｎｉ_３Ａｌ）等）が過剰に多く生成して、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ａｌ含有量は２．５％〜４．５％である。Ａｌ含有量の好ましい下限は２．６％であり、さらに好ましくは２．７％であり、さらに好ましくは２．８％である。Ａｌ含有量の好ましい上限は４．３％であり、さらに好ましくは４．１％であり、さらに好ましくは３．９％である。本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成において、Ａｌ含有量は、オーステナイト系ステンレス鋼材に含有する全Ａｌ量（Ｔｏｔａｌ Ａｌ含有量）を意味する。

本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成の残部は、Ｆｅ及び不純物からなる。ここで、不純物とは、オーステナイト系ステンレス鋼材を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境などから混入されるものであって、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。

［任意元素］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｎを含有してもよい。

Ｎ：０〜０．０３０％
窒素（Ｎ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｎ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｎ含有量が０％超である場合、Ｎは、オーステナイトを安定化する。Ｎが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｎ含有量が０．０３０％を超えれば、ＮはＡｌと結合して、粒界又は粒界近傍にＡｌＮを形成する。粒界又は粒界近傍に形成されたＡｌＮは、鋼材の熱間加工性を低下する。したがって、Ｎ含有量は０〜０．０３０％である。Ｎ含有量の好ましい下限は、０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％である。Ｎ含有量の好ましい上限は０．０２５％であり、さらに好ましくは０．０２２％であり、さらに好ましくは０．０２０％である。

本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、及びＶからなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度をさらに高める。

Ｃｕ：０〜２．０％
銅（Ｃｕ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃｕ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｃｕ含有量が０％超である場合、Ｃｕは、析出強化により、常温での鋼材の強度、及び、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度をさらに高める。Ｃｕ含有量が少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃｕ含有量が２．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の延性及び熱間加工性が低下する。したがって、Ｃｕ含有量は０〜２．０％である。Ｃｕ含有量の好ましい下限は０．１％であり、さらに好ましくは０．２％であり、さらに好ましくは０．５％である。Ｃｕ含有量の好ましい上限は１．９％であり、さらに好ましくは１．８％である。

Ｔａ：０〜３．０％
タンタル（Ｔａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｔａ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｔａ含有量が０％超である場合、ＴａはＬａｖｅｓ相に固溶してＬａｖｅｓ相の生成量を増加し、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性をさらに高める。Ｔａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｔａ含有量が３．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｔａ含有量は０〜３．０％である。Ｔａ含有量の好ましい下限は０．１％であり、さらに好ましくは０．２％であり、さらに好ましくは０．５％である。Ｔａ含有量の好ましい上限は２．９％であり、さらに好ましくは２．８％である。

Ｍｏ：０〜３．０％
モリブデン（Ｍｏ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｍｏ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｍｏ含有量が０％超である場合、Ｍｏは、母相であるオーステナイトに固溶して、固溶強化により、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度をさらに高める。Ｍｏが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｍｏ含有量が３．０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｍｏ含有量は０〜３．０％である。Ｍｏ含有量の好ましい下限は０．１％であり、さらに好ましくは０．５％であり、さらに好ましくは０．７％である。Ｍｏ含有量の好ましい上限は２．５％であり、さらに好ましくは２．２％であり、さらに好ましくは２．０％である。

Ｔｉ：０〜０．２０％
チタン（Ｔｉ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｔｉ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｔｉ含有量が０％超である場合、Ｔｉは、８００℃以上の高温環境での鋼材の使用中において、Ｌａｖｅｓ相を生成して、析出強化により鋼材のクリープ強度及びクリープ延性をさらに高める。Ｔｉが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｔｉ含有量が０．２０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Ｌａｖｅｓ相に代表される金属間化合物が過剰に多く生成して、高温環境での鋼材のクリープ延性が低下し、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｔｉ含有量は０〜０．２０％である。Ｔｉ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。Ｔｉ含有量の好ましい上限は０．１８％であり、さらに好ましくは０．１５％であり、さらに好ましくは０．１２％である。

Ｖ：０〜０．５％
バナジウム（Ｖ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｖ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｖ含有量が０％超である場合、Ｖは、８００℃以上の高温環境での鋼材の使用中において、Ｌａｖｅｓ相を生成して、析出強化により鋼材のクリープ強度及びクリープ延性をさらに高める。Ｖが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｖ含有量が０．５％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｖ含有量は０〜０．５％である。Ｖ含有量の好ましい下限は０．１％である。Ｖ含有量の好ましい上限は０．４％であり、さらに好ましくは０．３％である。

本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｈｆ及びＺｒからなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、高温環境での鋼材の表面のＡｌ_２Ｏ_３被膜の生成を促進して、鋼材の耐酸化性及び耐浸炭性を高める。

Ｈｆ：０〜０．１０％
ハフニウム（Ｈｆ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｈｆ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｈｆ含有量が０％超である場合、Ｈｆは、鋼材の製造工程中、及び／又は、高温環境での鋼材の使用中において、鋼材の表面のＡｌ_２Ｏ_３被膜の生成を促進して、鋼材の耐酸化性及び耐浸炭性を高める。Ｈｆが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｈｆ含有量が０．１０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の金属間化合物が過剰に生成して、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｈｆ含有量は０〜０．１０％である。Ｈｆ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。Ｈｆ含有量の好ましい上限は０．０９％であり、さらに好ましくは０．０８％であり、さらに好ましくは０．０７％である。

Ｚｒ：０〜０．２０％
ジルコニウム（Ｚｒ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｚｒ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｚｒ含有量が０％超である場合、Ｚｒは、鋼材の製造工程中、及び／又は、高温環境での鋼材の使用中において、鋼材の表面のＡｌ_２Ｏ_３被膜の生成を促進して、鋼材の耐酸化性及び耐浸炭性を高める。Ｚｒが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｚｒ含有量が０．２０％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材中の金属間化合物が過剰に生成して、鋼材の熱間加工性が低下する。したがって、Ｚｒ含有量は０〜０．２０％である。Ｚｒ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。Ｚｒ含有量の好ましい上限は０．１７％であり、さらに好ましくは０．１５％であり、さらに好ましくは０．１２％である。

本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材はさらに、Ｆｅの一部に代えて、Ｃａ及び希土類元素（ＲＥＭ）からなる群から選択される１元素以上を含有してもよい。これらの元素は任意元素であり、いずれも、鋼材の熱間加工性を高める。

Ｃａ：０〜０．００８％
カルシウム（Ｃａ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃａ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、Ｃａ含有量が０％超である場合、Ｃａは、Ｓを硫化物として固定する。これにより、鋼材の熱間加工性を高める。Ｃａが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、Ｃａ含有量が０．００８％を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の靱性及び熱間加工性が低下する。したがって、Ｃａ含有量は０〜０．００８％である。Ｃａの好ましい下限は０．００１％であり、さらに好ましくは０．００２％であり、さらに好ましくは０．００３％である。Ｃａ含有量の好ましい上限は０．００７％である。

希土類元素（ＲＥＭ）：０〜０．１０％
希土類元素（ＲＥＭ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、ＲＥＭ含有量は０％であってもよい。含有される場合、つまり、ＲＥＭ含有量が０％超である場合、ＲＥＭは、Ｓと結合して硫酸化物を形成し、Ｓを固定する。これにより、鋼材の熱間加工性を高める。Ｓの固定によりＳの界面偏析も抑制されるため、鋼材の耐食性も高まる。ＲＥＭが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。しかしながら、ＲＥＭ含有量が０．１０％を超えれば、酸化物等の介在物が過剰に多くなり、鋼材の熱間加工性及び溶接性が低下する。したがって、ＲＥＭ含有量は０〜０．１０％である。ＲＥＭ含有量の好ましい下限は０．０１％であり、さらに好ましくは０．０３％であり、さらに好ましくは０．０５％である。ＲＥＭ含有量の好ましい上限は０．０９％であり、さらに好ましくは０．０８％であり、さらに好ましくは０．０７％である。

本明細書において、ＲＥＭとは、Ｓｃ、Ｙ及びランタノイドの合計１７元素の総称である。本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材に含有されるＲＥＭがこれらの元素のうち１種である場合、ＲＥＭ含有量は、含有されている元素の含有量を意味する。本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材に含有されるＲＥＭが２種以上である場合、ＲＥＭ含有量は、それらの元素の総含有量を意味する。ＲＥＭは、一般的にミッシュメタルに含有される。

［式（１）及び式（２）について］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成はさらに、次の式（１）及び式（２）を満たす。
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≧５．５ （１）
（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）≦４５０ （２）
ここで、式（１）及び（２）の各元素記号には、対応する元素の含有量が質量％で代入される。

［式（１）について］
Ｆ１＝（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）と定義する。Ｆ１は、高温環境での鋼材の使用中におけるＬａｖｅｓ相の生成量に関する指標である。Ｆ１が５．５未満である場合、鋼材中のＷ含有量及びＮｂ含有量と比較して、Ｃ含有量が多すぎる。この場合、８００℃以上の高温環境で使用中の鋼材において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相よりも、Ｗ炭化物及びＮｂ炭化物等が過剰に生成してしまう。そのため、粒界でのＬａｖｅｓ相の生成量が少なすぎる。その結果、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が低くなる。Ｆ１が５．５以上であれば、８００℃以上の高温環境で使用中の鋼材に、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が十分に生成する。その結果、鋼材の化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であって、かつ、鋼材が式（２）を満たすことを前提として、Ｆ１が５．５以上であれば、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。Ｆ１の好ましい下限は６．０であり、さらに好ましくは６．５であり、さらに好ましくは７．０であり、さらに好ましくは７．５である。Ｆ１の上限は特に限定されないが、たとえば６４９．０である。

［式（２）について］
Ｆ２＝（Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）と定義する。Ｆ２は、Ｌａｖｅｓ相の粒界の被覆率の指標である。Ｆ２が４５０を超える場合、Ｌａｖｅｓ相を構成するＷ含有量及びＮｂ含有量に対して、Ｂ含有量が少なすぎる。この場合、８００℃以上の高温環境で使用中の鋼材中において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界に沿って形成されず、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が塊状となって形成される。そのため、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界を十分に被覆しにくい。その結果、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が低くなる。Ｆ２が４５０以下であれば、Ｌａｖｅｓ相を構成するＷ含有量及びＮｂ含有量に対して、Ｂ含有量が十分に多い。この場合、８００℃以上の高温環境で使用中の鋼材中において、粒界に偏析したＢがＷ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相の生成を促進して、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が粒界に沿って形成し、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相により粒界が十分に被覆される。その結果、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。Ｆ２の好ましい上限は４２０であり、さらに好ましくは４００であり、さらに好ましくは３５０であり、さらに好ましくは３００であり、さらに好ましくは２９０である。Ｆ２の下限は特に限定されないが、たとえば１７である。

［オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成分析方法］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成は、周知の成分分析法により求めることができる。具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼材が鋼管である場合、ドリルを用いて、肉厚中央位置にて穿孔加工して切粉を生成し、その切粉を採取する。オーステナイト系ステンレス鋼材が鋼板である場合、ドリルを用いて、板幅中央位置かつ板厚中央位置にて穿孔加工して切粉を生成し、その切粉を採取する。オーステナイト系ステンレス鋼材が棒鋼である場合、ドリルを用いてＲ／２位置にて穿孔加工して切粉を生成し、その切粉を採取する。ここで、Ｒ／２位置とは、棒鋼の長手方向に垂直な断面における、半径Ｒの中央位置を意味する。

採取された切粉を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対して、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を実施して、化学組成の元素分析を実施する。Ｃ含有量及びＳ含有量については、周知の高周波燃焼法（燃焼−赤外線吸収法）により求める。Ｎ含有量については、周知の不活性ガス溶融−熱伝導度法を用いて求める。

［固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材では、化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内であり、かつ、式（１）及び式（２）を満たし、さらに、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上である。

Ｗ及びＮｂが十分に固溶していれば、高温環境での使用中において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相の形成が促進される。固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％未満であれば、固溶Ｎｂ及び固溶Ｗが少なすぎる。この場合、８００℃以上の高温環境において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が十分に形成されない。さらに、固溶強化に寄与する固溶Ｎｂ及び固溶Ｗが少なすぎる。そのため、８００℃以上の高温環境でのクリープ強度及びクリープ延性が低くなる。

固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上であれば、８００℃以上の高温環境において、Ｗ及びＮｂを含有するＬａｖｅｓ相が十分に形成され、鋼材の粒内及び粒界がＬａｖｅｓ相により析出強化される。さらに、Ｌａｖｅｓ相に含まれなかった固溶Ｎｂ及び固溶Ｗにより、鋼材が固溶強化される。そのため、８００℃以上の高温環境での鋼材のクリープ強度及びクリープ延性が高まる。固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計の下限は、さらに好ましくは３．４質量％であり、さらに好ましくは３．７質量％であり、さらに好ましくは３．８質量％である。固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計の上限は特に限定されないが、たとえば７．９質量％である。

［固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の測定方法］
固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量は抽出残渣法で求める。具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼材から、試験片を採取する。試験片の長手方向に垂直な断面は、円形であっても矩形であってもよい。オーステナイト系ステンレス鋼材が鋼管である場合、試験片の長手方向に垂直な断面の中心が鋼管の肉厚中央位置となり、試験片の長手方向が鋼管の長手方向となるように、試験片を採取する。オーステナイト系ステンレス鋼材が鋼板である場合、試験片の長手方向に垂直な断面の中心が鋼板の板幅中央位置かつ板厚中央位置となり、試験片の長手方向が鋼板の長手方向となるように、試験片を採取する。オーステナイト系ステンレス鋼材が棒鋼である場合、試験片の長手方向に垂直な断面の中心が棒鋼のＲ／２位置となり、試験片の長手方向が棒鋼の長手方向となるように、試験片を採取する。

採取した試験片の表面を、予備の電解研磨にて５０μｍ程度研磨して新生面を得る。電解研磨した試験片を、電解液（１０％アセチルアセトン＋１％テトラアンモニウム＋メタノール）で電解（本電解）する。本電解後の電解液を０．２μｍのフィルターを通して残渣を捕捉する。得られた残渣を酸分解し、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析にて、残渣中のＮｂ質量、及び、残渣中のＷ質量を求める。さらに、本電解された母材（オーステナイト系ステンレス鋼材）の質量を求める。具体的には、本電解前の試験片の質量と、本電解後の試験片の質量とを測定する。そして、本電解前の試験片の質量から本電解後の試験片の質量を差し引いた値を、本電解された母材質量と定義する。

残渣中のＮｂ質量を本電解された母材質量で除して、オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成として含まれているＮｂ含有量から引く。つまり、次の式（ｉ）に基づいて、固溶Ｎｂ含有量を求める。さらに、残渣中のＷ質量を本電解された母材質量で除して、オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成として含まれているＷ含有量から引く。つまり、次の式（ｉｉ）に基づいて、固溶Ｗ含有量を求める。得られた固溶Ｎｂ含有量と固溶Ｗ含有量とを合計して、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計を求める。
固溶Ｎｂ含有量＝化学組成中のＮｂ含有量（質量％）−残渣中のＮｂ質量／母材質量×１００ （ｉ）
固溶Ｗ含有量＝化学組成中のＷ含有量（質量％）−残渣中のＷ質量／母材質量×１００ （ｉｉ）

［本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の形状］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の形状は特に限定されない。本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、鋼管であってもよいし、鋼板であってもよいし、棒鋼であってもよい。また、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、鍛造品であってもよい。

［本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の用途について］
本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、８００℃以上の高温環境で使用される装置用途に適する。このような装置はたとえば、炭素を含有する化学物質を含む雰囲気が８００℃以上となる高温環境での石油精製処理や石油化学処理に代表される化学プラント設備の装置である。このような化学プラントはたとえば、エチレン製造プラントである。なお、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、８００℃未満の高温環境で使用される装置用途にも適用できる。

なお、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、化学プラント設備以外の他の設備にも当然に使用可能である。化学プラント設備以外の他の設備はたとえば、化学プラント設備と同様に８００℃以上の高温環境での使用が想定される、火力発電ボイラ設備（たとえばボイラチューブ）等である。

［本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法］
以下、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法を説明する。以降に説明するオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法は、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法の一例である。したがって、上述の構成を有するオーステナイト系ステンレス鋼材は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法の好ましい一例である。

本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法は、素材を準備する工程（準備工程）と、素材に対して熱間加工を実施して中間鋼材を製造する工程（熱間加工工程）と、必要に応じて、熱間加工工程後の中間鋼材に対して酸洗処理を実施した後冷間加工を実施する工程（冷間加工工程）と、冷間加工工程後の中間鋼材に対して、溶体化処理を実施する工程（溶体化処理工程）とを含む。以下、各工程について説明する。

［準備工程］
準備工程では、上述の化学組成を有する素材を準備する。素材は第三者から供給されてもよいし、製造してもよい。素材はインゴットであってもよいし、スラブ、ブルーム、ビレットであってもよい。素材を製造する場合、次の方法により、素材を製造する。上述の化学組成を有する溶鋼を製造する。たとえば、電気炉、ＡＯＤ（Ａｒｇｏｎ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）炉、ＶＯＤ（Ｖａｃｕｕｍ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）炉等を用いて、周知の方法により、溶鋼を製造する。製造された溶鋼を用いて、造塊法によりインゴットを製造する。製造された溶鋼を用いて、連続鋳造法によりスラブ、ブルーム、ビレット（円柱素材）を製造してもよい。製造されたインゴット、スラブ、ブルームに対して熱間加工を実施して、ビレットを製造してもよい。たとえば、インゴットに対して熱間鍛造を実施して、円柱状のビレットを製造し、このビレットを素材（円柱素材）としてもよい。この場合、熱間鍛造開始直前の素材の温度は特に限定されないが、たとえば、１０００〜１３００℃である。熱間鍛造後の素材の冷却方法は特に限定されない。

［熱間加工工程］
熱間加工工程では、準備工程において準備された素材に対して熱間加工を実施して、中間鋼材を製造する。中間鋼材はたとえば鋼管であってもよいし、鋼板であってもよいし、棒鋼であってもよい。

中間鋼材が鋼管である場合、熱間加工工程では、次の加工を実施する。初めに、円柱素材を準備する。機械加工により、円柱素材の中心軸に沿った貫通孔を形成する。貫通孔が形成された円柱素材に対して、ユジーンセジュルネ法に代表される熱間押出を実施して、中間鋼材（鋼管）を製造する。熱間押出直前の素材の温度は特に限定されない。熱間押出直前の素材の温度はたとえば、１０００〜１３００℃である。熱間押出法に代えて、熱間押抜き製管法を実施してもよい。

熱間押出に代えて、マンネスマン法による穿孔圧延を実施して、鋼管を製造してもよい。この場合、穿孔機により丸ビレットを穿孔圧延する。穿孔圧延する場合、穿孔比は特に限定されないが、たとえば、１．０〜４．０である。穿孔圧延された丸ビレットをさらに、マンドレルミル、レデューサ、サイジングミル等により熱間圧延して素管にする。熱間加工工程での累積の減面率は特に限定されないが、たとえば、２０〜８０％である。穿孔圧延直前の素材の温度はたとえば、１０００〜１３００℃である。

中間鋼材が鋼板である場合、熱間加工工程はたとえば、一対のワークロールを備える１又は複数の圧延機を用いる。スラブ等の素材に対して圧延機を用いて熱間圧延を実施して、鋼板を製造する。熱間圧延前に素材を加熱する。加熱後の素材に対して熱間圧延を実施する。熱間圧延直前の素材の温度はたとえば、１０００〜１３００℃である。

中間鋼材が棒鋼である場合、熱間加工工程はたとえば、粗圧延工程と、仕上げ圧延工程とを含む。粗圧延工程では、素材を熱間加工してビレットを製造する。粗圧延工程はたとえば、分塊圧延機を用いる。具体的には、分塊圧延機により素材に対して分塊圧延を実施して、ビレットを製造する。分塊圧延機の下流に連続圧延機が設置されている場合、分塊圧延後のビレットに対してさらに、連続圧延機を用いて熱間圧延を実施して、さらにサイズの小さいビレットを製造してもよい。連続圧延機では、たとえば、一対の水平ロールを有する水平スタンドと、一対の垂直ロールを有する垂直スタンドとが交互に一列に配列される。粗圧延工程では、ブルーム等の素材をビレットに製造する。粗圧延工程直前の素材温度は特に限定されないが、たとえば、１０００〜１３００℃である。仕上げ圧延工程では、初めにビレットを加熱する。加熱後のビレットに対して、連続圧延機を用いて熱間圧延を実施して、棒鋼を製造する。仕上げ圧延工程での加熱炉での加熱温度は特に限定されないが、たとえば、１０００〜１３００℃である。

［冷間加工工程］
冷間加工工程は必要に応じて実施する。つまり、冷間加工工程は実施しなくてもよい。冷間加工工程を実施する場合、中間鋼材に対して、酸洗処理を実施した後、冷間加工を実施する。中間鋼材が鋼管又は棒鋼である場合、冷間加工はたとえば、冷間抽伸である。中間鋼材が鋼板である場合、冷間加工はたとえば、冷間圧延である。冷間加工工程を実施することにより、溶体化処理工程前に、中間鋼材に歪を付与する。これにより、溶体化処理工程時において再結晶の発現及び整粒化を行うことができる。冷間加工工程における減面率は特に限定されないが、たとえば、１０〜９０％である。

［溶体化処理工程］
溶体化処理工程では、熱間加工工程後又は冷間加工工程後の中間鋼材に対して、溶体化処理を実施する。溶体化処理は、次の方法で実施する。熱処理炉内に、中間鋼材を装入する。大気雰囲気の炉内において、溶体化処理温度Ｔ（℃）で保持した後、急冷する。

溶体化処理温度Ｔは周知の温度範囲でよい。溶体化処理温度Ｔはたとえば、１１５０〜１２８０℃である。溶体化処理温度での保持時間ｔはたとえば、１〜６０分である。

溶体化処理は、溶体化処理温度Ｔ及び溶体化処理温度Ｔでの保持時間ｔを上述の範囲内とし、さらに、以下の式（ｉｉｉ）を満たす。
Ｔ×｛ｔ^{（１／３）}＋（Ｎｂ／９３＋Ｗ／１８４）×５０｝／１００≧２５・・・（ｉｉｉ）
ここで、式（ｉｉｉ）中のＮｂはオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成中のＮｂ含有量（質量％）を意味する。Ｗはオーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成中のＷ含有量（質量％）を意味する。Ｔは溶体化処理温度Ｔ（℃）を意味する。ｔは溶体化処理温度Ｔ（℃）での保持時間ｔ（分）を意味する。

Ｆ３＝Ｔ×｛ｔ^{（１／３）}＋（Ｎｂ／９３＋Ｗ／１８４）×５０｝／１００と定義する。オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成中のＮｂ含有量及びＷ含有量に応じて、溶体化処理の条件を適切に設定し、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量を高める。Ｆ３が２５未満であれば、オーステナイト系ステンレス鋼材中の固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％未満になる。この場合、８００℃以上の高温環境において、オーステナイト系ステンレス鋼のクリープ強度及びクリープ延性が低下する。

以上の工程により、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材を製造できる。上述の製造方法は、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法の一例である。したがって、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材の製造方法は、上述の製造方法に限定されない。

以上のとおり、本実施形態のオーステナイト系ステンレス鋼材は、上述の化学組成を有し、かつ、式（１）及び式（２）を満たす。さらに、鋼材中の固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上である。その結果、８００℃以上の高温環境で使用した場合、高いクリープ強度及び高いクリープ延性を有する。

［オーステナイト系ステンレス鋼材の製造］
表１の化学組成を有する溶鋼を製造した。

溶鋼を用いて、外径１２０ｍｍ、３０ｋｇのインゴットを製造した。インゴットに対して熱間鍛造を実施して、厚さ３０ｍｍの鋼板とした。熱間鍛造前のインゴットの温度は１２５０℃であった。さらに、鋼板に対して熱間圧延を実施し、厚さ１５ｍｍの鋼板（中間鋼材）を製造した。熱間加工（熱間圧延）前の鋼板温度は１０５０〜１２５０℃の範囲内であった。熱間圧延後の中間鋼材（鋼板）に対して、冷間圧延を実施して、厚さ１０．５ｍｍ、幅８０ｍｍの鋼板を製造した。冷間圧延後の中間鋼材に対して、表２に記載の溶体化処理温度Ｔ（℃）及び保持時間ｔ（分）で、溶体化処理を実施した。表２には溶体化処理でのＦ３値も示す。溶体化処理温度Ｔで保持時間ｔ経過後の中間鋼材に対して、水冷を実施した。以上の工程により、各試験番号のオーステナイト系ステンレス鋼材（鋼板）を製造した。

［鋼材の化学組成分析］
各試験番号のオーステナイト系ステンレス鋼材（鋼板）の化学組成を、次の方法で求めた。ドリルを用いて、鋼材（鋼板）の板幅中央位置かつ板厚中央位置にて穿孔加工して切粉を生成し、その切粉を採取した。採取した切粉を酸に溶解させて溶液を得た。溶液に対して、ＩＣＰ−ＡＥＳを実施して、化学組成の元素分析を行った。Ｃ含有量及びＳ含有量については、周知の高周波燃焼法（燃焼−赤外線吸収法）により求めた。Ｎ含有量については、周知の不活性ガス溶融−熱伝導度法を用いて求めた。その結果、各試験番号の鋼材の化学組成は、表１に示すとおりであった。

［固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の測定］
固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量は抽出残渣法で求めた。各試験番号のオーステナイト系ステンレス鋼材（鋼板）から、試験片を採取した。試験片の長手方向に垂直な断面の中心は、オーステナイト系ステンレス鋼材（鋼板）の板幅中央位置かつ板厚中央位置であり、試験片の長手方向がオーステナイト系ステンレス鋼材（鋼板）の長手方向となるように、試験片を採取した。採取した試験片の表面を、予備の電解研磨にて５０μｍ程度研磨して新生面を得た。電解研磨した試験片を、電解液（１０％アセチルアセトン＋１％テトラアンモニウム＋メタノール）で電解（本電解）した。本電解後の電解液を０．２μｍのフィルターを通して残渣を捕捉した。得られた残渣を酸分解し、ＩＣＰ−ＡＥＳにて、残渣中のＮｂ質量、及び、残渣中のＷ質量を求めた。さらに、本電解された母材（オーステナイト系ステンレス鋼材）の質量を求めた。具体的には、本電解前の試験片の質量と、本電解後の試験片の質量とを測定した。そして、本電解前の試験片の質量から本電解後の試験片の質量を差し引いた値を、本電解された母材質量と定義した。残渣中のＮｂ質量を本電解された母材質量で除して、オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成として含まれているＮｂ含有量から引いた。つまり、次の式（ｉ）に基づいて、固溶Ｎｂ含有量を求めた。さらに、残渣中のＷ質量を本電解された母材質量で除して、オーステナイト系ステンレス鋼材の化学組成として含まれているＷ含有量から引いた。つまり、次の式（ｉｉ）に基づいて、固溶Ｗ含有量を求めた。得られた固溶Ｎｂ含有量と固溶Ｗ含有量とを合計して、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計を求めた。固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計（質量％）を表２に示す。
固溶Ｎｂ含有量＝化学組成中のＮｂ含有量（質量％）−残渣中のＮｂ質量／母材質量×１００ （ｉ）
固溶Ｗ含有量＝化学組成中のＷ含有量（質量％）−残渣中のＷ質量／母材質量×１００ （ｉｉ）

［クリープ強度及びクリープ延性評価試験］
各試験番号の鋼板の板幅中央位置かつ板厚中央位置から、ＪＩＳ Ｚ ２２７１（２０１０）に準拠したクリープ破断試験片を作製した。クリープ破断試験片の直径は６ｍｍであり、平行部長さは３０ｍｍであった。平行部は鋼板の圧延方向と平行であった。作成されたクリープ破断試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２７１（２０１０）に準拠したクリープ破断試験を実施した。具体的には、クリープ破断試験片を８００℃で加熱した後、クリープ破断試験を実施した。試験応力は１０ＭＰａとし、クリープ破断時間（時間）、及び、クリープ破断絞り（％）を求めた。

［クリープ強度の評価］
クリープ破断時間が２０００時間以上であれば、高温環境でのクリープ強度が高いと判断した（表２中で「Ｅ」（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）で表記）。一方、クリープ破断時間が２０００時間未満の場合、高温環境でのクリープ強度が低いと判断した（表２中で「Ｂ」（Ｂａｄ）と表記）。

［クリープ延性の評価］
クリープ破断絞りが３０％以上である場合、高温環境でのクリープ延性に優れると判断した（表２中で「Ｅ」（Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ）と表記）。一方、クリープ破断絞りが３０％未満の場合、高温環境でのクリープ延性が低いと判断した（表２中で「Ｂ」（Ｂａｄ）と表記）。

［試験結果］
表２に試験結果を示す。表１及び表２を参照して、試験番号１〜１３では、化学組成中の各元素含有量が適切であり、式（１）及び式（２）を満たし、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上であった。そのため、これらの試験番号のオーステナイト系ステンレス鋼材では、高温環境において高いクリープ強度が得られ、かつ、高いクリープ延性が得られた。

一方、試験番号１４では、Ｃ含有量が高すぎた。そのため、高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が低かった。

試験番号１５では、Ｗ含有量が低かった。そのため、高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が低かった。

試験番号１６では、Ｂ含有量が低かった。そのため、高温環境においクリープ延性が低かった。

試験番号１７では、Ｐ含有量が低かった。そのため、高温環境においてクリープ強度が低かった。

試験番号１８では、Ｎｂ含有量が低かった。そのため、高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が低かった。

試験番号１９では、化学組成中の各元素含有量は適切であったものの、Ｆ１が式（１）を満たさなかった。その結果、高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が低かった。

試験番号２０及び２１では、化学組成中の各元素含有量は適切であったものの、Ｆ２が式（２）を満たさなかった。その結果、高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が低かった。

試験番号２２では、化学組成中の各元素含有量、Ｆ１及びＦ２は適切であったものの、固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が低すぎた。その結果、高温環境においてクリープ強度及びクリープ延性が低かった。

以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

Claims (4)

1. 質量％で、
   Ｃ：０．０６０％以下、
   Ｓｉ：１．０％以下、
   Ｍｎ：２．００％以下、
   Ｐ：０．００１０〜０．０４００％、
   Ｓ：０．０１０％以下、
   Ｃｒ：１０〜２５％、
   Ｎｉ：２５〜４５％、
   Ｎｂ：０．２〜２．０％、
   Ｗ：２．５〜６．０％、
   Ｂ：０．００１０〜０．０１００％、
   Ａｌ：２．５〜４．５％、
   Ｎ：０〜０．０３０％、
   Ｃｕ：０〜２．０％、
   Ｔａ：０〜３．０％、
   Ｍｏ：０〜３．０％、
   Ｔｉ：０〜０．２０％、
   Ｖ：０〜０．５％、
   Ｈｆ：０〜０．１０％、
   Ｚｒ：０〜０．２０％、
   Ｃａ：０〜０．００８％、
   希土類元素（ＲＥＭ）：０〜０．１０％、及び、
   残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）及び式（２）を満たす化学組成を有し、
   固溶Ｎｂ含有量及び固溶Ｗ含有量の合計が３．２質量％以上である、
   オーステナイト系ステンレス鋼材。
   （Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｃ／１２）≧５．５ （１）
   （Ｗ／１８４＋Ｎｂ／９３）／（Ｂ／１１）≦４５０ （２）
   ここで、式（１）及び（２）の各元素記号には、対応する元素の含有量が質量％で代入される。
2. 請求項１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材であって、
   前記化学組成は、
   Ｃｕ：０．１〜２．０％、
   Ｔａ：０．１〜３．０％、
   Ｍｏ：０．１〜３．０％、
   Ｔｉ：０．０１〜０．２０％、及び、
   Ｖ：０．１〜０．５％、からなる群から選択される１元素以上を含有する、
   オーステナイト系ステンレス鋼材。
3. 請求項１又は請求項２に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材であって、
   前記化学組成は、
   Ｈｆ：０．０１〜０．１０％、及び、
   Ｚｒ：０．０１〜０．２０％、からなる群から選択される１元素以上を含有する、
   オーステナイト系ステンレス鋼材。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のオーステナイト系ステンレス鋼材であって、
   前記化学組成は、
   Ｃａ：０．００１〜０．００８％、及び、
   希土類元素（ＲＥＭ）：０．０１〜０．１０％、からなる群から選択される１元素以上を含有する、
   オーステナイト系ステンレス鋼材。