[发明专利]二相不锈钢及使用二相不锈钢的薄板材和膜片

说明书

技术领域

本发明涉及二相不锈钢及使用二相不锈钢的薄板材和膜片。

背景技术

在常使用流体的工业工艺中，基于在重要管理点测定的压力进行各种工序的控制。在这些重要管理点将由工艺流体得到的力学量转换为压力值，用于工序管理。测定压力的传感器元件上负载的载荷不一定是恒定的，传感器元件的原料需要优异的机械特性。

例如，工艺流体在流动中处于某种恒定载荷的负载状态，但在流动开始、结束时产生急剧的载荷变化。另外，根据工序，工艺流体的温度范围也宽，认为传感器元件还受到由急剧的温度变化导致的热冲击的影响。另外，传感器元件曝露在化学上也苛刻的环境。例如，工艺流体大多具有腐败性、凝固性、腐蚀性，需要在这些环境下也化学稳定的传感器元件。因此，为了传感器元件的工作长期稳定，认为传感器元件的原料的强度、耐腐蚀性为设计时的重要项目。

上述工艺流体的压力可通过测定传感器元件的弹性变形量而检测。压力检测精度可通过在去除载荷后将变形量复原、恢复至零点而维持。在传感器元件中为了测定弹性变形量而用粘接剂粘贴应变仪。但是，由于接合状态因粘接剂的经时劣化而变化，所以产生测定误差。因此，为了长期得到稳定的精度，实施将传感器元件本身应变仪化的方法。

在该方法中，通过在传感器元件的表面形成蒸镀膜，构筑应变仪。由于传感器元件的检测精度受形成在应变仪上的蒸镀膜的品质左右，所以传感器元件表面必须为极其平滑的镜面状态。

以往，作为具备以一面接触测定流体的方式配置的金属制测定膜片的压力传感器的一例，提供了在膜片的另一面具备绝缘薄膜、薄膜应变仪和电极极板薄膜与导线的压力传感器(参照专利文献1)。

另外，提供了以下压力传感器：在筒状刚体部的一部分具备作为应变产生部的膜片，在该膜片的一面侧具有经由绝缘膜设置的薄膜电阻和形成电极极板部的电极薄膜，电极极板部具有外部连接用粘合区和检查用探针区(参照专利文献2)。

为了对金属膜片附加应变检测功能，通常采用2种模式的结构。第1种结构为在金属膜片的润湿面(wetted surface)的相反面粘接而设置应变仪的结构，第2种结构为将金属膜片本身用作应变元件的结构。在任一结构中，为了使应变检测精度良好，均需要使金属膜片的表面平滑。因此，膜片的表面经过各种研磨工序而精加工为镜面等平滑面。

因此，在研究压力传感器的膜片原料时，重要在于，考虑使用环境而选择可发挥耐腐蚀性和耐压性的材料，考虑组装压力传感器时的制备上的便利而选择有利的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-190866号公报

专利文献2：日本特开2005-249520号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

在上述压力传感器用膜片中，为了得到高的应变检测精度，需要实施镜面加工等平滑加工而加工为在表面不产生凹凸的状态。

但是，通常流通的金属原料有难以稳定地得到传感器元件所要求的镜面状态的问题。其原因在于，若研磨组织中含有夹杂物的金属原料，则产生夹杂物的凸出、脱落，得不到平滑的镜面状态。

例如，由于金属原料所含有的夹杂物来源于在金属原料的制备过程中不可避免地混入的杂质，所以夹杂物的密度、分布情况根据接受原料而不同。因此，无法稳定地实施镜面加工。另外，夹杂物分布于金属材料内部，实际上无法在几何学上选择不含夹杂物的面。

因此，由于通常流通的金属原料必然内含夹杂物，所以有仅通过改善研磨条件无法得到要求的镜面状态的问题。

例如，由于夹杂物内含于膜片，所以传感器元件的受压部的韧性降低。即使可以避免夹杂物而构筑应变仪元件，夹杂物也存在于膜片受压部的内部。传感器元件的受压部薄薄地制备以敏感地响应压力变化，厚度为数十μm~数百μm左右。另一方面，夹杂物的大小为数μm~十数μm，大的夹杂物有时达到数十μm。

夹杂物为金属间化合物、氧化物或硫化物，其大部分与母相的机械特征不同。因此，在母相与夹杂物的界面无法保证机械上的连续性，有以夹杂物与母相的界面为起点而破坏之虞。因此，在壁厚度薄的膜片的受压部，夹杂物可成为致命的缺陷。