CN101724782A

CN101724782A - 收纳矿物的容器所使用的钢材

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Publication number: CN101724782A
Application number: CN200910205307A
Authority: CN
Inventors: 阪下真司; 吉田诚司
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2029-10-19
Also published as: KR20100044107A; JP2010100872A; CN101724782B; JP5155097B2

Abstract

课题是提供一种适合作为用于贮藏或运输矿物、矿石的容器的结构构件的长寿命的钢材，其不添加环境负荷比较高的元素Sb和Sn等，并且可以直接用作收纳矿物的容器。以质量％计，含有C：0.01～0.20％、Si：0.05～0.20％、Mn：0.1～2.0％、P：0.0001～0.05％、S：0.0001～0.03％、Al：0.005～0.10％、Cu：0.01～1.0％、Cr：0.01～1.0％、N：0.002～0.008％、O：0.0001～0.010％，余量由Fe和不可避免的杂质构成。

Description

收纳矿物的容器所使用的钢材

技术领域

本发明涉及作为用于贮藏和运输铁矿、硫化铁矿、铬铁矿、镍矿、钴矿、铀矿、锰矿、钨矿、钼矿、金矿、银矿、铜矿、铅矿、石墨、煤炭、褐煤、石灰石、白云石、荧石(けい石)、砂矿等矿物和矿石的容器结构构件所使用的耐腐蚀性优异的钢材。

背景技术

历来，在散货船(bulker)的船舱、搬运(运输)矿物、矿石的货物列车、矿石仓库等之中存在的问题是，为了贮藏、运输矿物、矿石而使用的容器所采用的钢材(结构用钢)，因为要与矿物、矿石接触，所以会发生由于腐蚀和磨耗造成的损伤。腐蚀的引起被认为是由于在容器内有雨水等水分混入，与矿物接触，从而导致以硫酸为主体的腐蚀性高的酸溶液生成，此外，来自海水和飞来盐分等的氯化物也会促进钢材的腐蚀。另外，在矿石堆积起来和堆积散落时，矿石的碰撞和流动或者装卸机械等与钢材接触，从而发生磨耗损伤。

作为针对这样的腐蚀和磨耗的对策，对钢材表面实施涂敷有助于在一定程度上提高耐久性。然而，即使形成防覆涂膜，环境遮断性仍不完全，水分、盐分和氧等引起腐蚀的化学物质会浸透涂膜，任意一种都会引起钢材腐蚀。特别是与矿物的接触而生成的腐蚀性溶液还会促进涂膜的劣化，因此长期以来都难以得到充分的防腐效果。另外在现实情况下，涂膜存在缺陷的可能性高，特别是在钢材的边缘部和施工不良部等形成防腐涂料的膜厚极薄的部分的情况也不少。此外，由于矿石的碰撞和流动等给涂膜造成瑕疵，破裂的情况很多，在此基体钢材露出，钢材局部且集中性地腐蚀，大多不太能够期望防腐效果。

如上，利用历来一般所使用涂敷进行的防腐方法，需要定期地进行修整和重新涂敷，从而招致维护费用和时间损失等经济上的损失。

另外，也有通过化学成分的调整等来使钢材自身的耐腐蚀性提高的耐腐蚀钢材，例如作为专利文献1～4提出。然而，即使运用这些技术仍不能取得充分的耐腐蚀性提高效果，对降低前述的经济损失的帮助小，这就期待开发出更有效的有关防腐的技术。另外，专利文献1～4记载的钢材，均是作为合金元素使用了Sb和Sn这样环境负荷比较高的元素的钢材，从保护地球环境的观点出发也不能特别地推荐。

【专利文献1】特开2000-17382号公报

【专利文献2】特开2007-262555号公报

【专利文献3】特开2007-262558号公报

【专利文献4】特开2008-174768号公报

发明内容

本发明为了解决上述现有的问题而做，其课题是提供一种适合作为用于贮藏或运输(搬运)矿物、矿石的容器的结构构件的长寿命的钢材，其不添加环境负荷比较高的元素Sb和Sn等，并且可以直接用作收纳矿物的容器。另外，本发明的课题还在于提供一种钢材，其将由底漆(primer)和涂膜构成的被覆层形成于表面时，还能够取得比以往更很长时间的防腐蚀寿命。

本发明的收纳矿物的容器所使用的钢材，其中，以质量％计含有C：0.01～0.20％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.1～2.0％、P：0.0001～0.05％、S：0.0001～0.03％、Al：0.005～0.10％、Cu：0.01～1.0％、Cr：0.01～1.0％、N：0.002～0.008％、O：0.0001～0.010％，余量由Fe和不可避免的杂质构成。

上述钢材也可以以质量％计还含有Ni：0.01～1.0％、Co：0.01～1.0％的1种或2种。

上述钢材也可以以质量％计还含有Ti：0.001～0.10％、Nb：0.001～0.10％、Zr：0.001～0.10％的1种或2种以上。

上述钢材也可以以质量％计还含有Ca：0.0003～0.005％、Mg：0.0003～0.005％的1种或2种。

上述钢材也可以以质量％计还含有B：0.00001～0.001％、V：0.01～0.50％的1种或2种。

上述钢材优选在表面形成被覆层，所述被覆层由含有锌的底漆形成。

上述钢材优选在表面形成被覆层，所述被覆层是涂敷涂料而形成的涂膜。

上述钢材优选在表面形成两层被覆层，所述被覆层之中，下层由含有锌的底漆形成，上层是涂敷涂料而形成的涂膜。

上述钢材优选用于散货船(bulker)的船舱。

若利用本发明的收纳矿物的容器所使用的钢材，则作为用于贮藏或运输(搬运)矿物、矿石的容器用，能够用作耐腐蚀性优异的长寿命的结构构件。另外，其不添加环境负荷比较高的元素Sb和Sn等，并且能够直接用作用于贮藏或运输矿物、矿石的容器用的结构构件。

此外，将底漆(primer)和涂膜构成的被覆层形成于表面时，还能够取得比以往经历更长时间的防腐蚀寿命。

附图说明

图1是表示用于评价无涂敷状态下的耐腐蚀性(裸露耐腐蚀性)的试验片的俯视图。

图2是表示用于评价涂敷状态下的耐腐蚀性(涂装耐腐蚀性)的试验片的俯视图。

图3是表示用于评价磨耗特性的试验方法的立体图。

符号说明

1…悬吊孔

2…涂膜

3…切痕

4…氧化铝球

5…盘状钢材

具体实施方式

以下，基于实施方式更详细地说明本发明。

在运输(搬运)或贮藏矿物、矿石的容器的结构用钢材中，会发生由腐蚀性酸溶液造成的腐蚀，该腐蚀性酸溶液是在水分和矿物、矿石经屡次接触而生成的硫酸中混入有氯化物的溶液。

本发明者们进行详细调查的结果发现，腐蚀发生的这一环境是pH降得非常低的酸环境，氢离子的还原反应变成腐蚀的阴极反应，而抑制阴极反应对腐蚀抑制最为有效。为了抑制阴极反应，可知有效的是在钢中添加腐蚀溶解时形成金属含氧酸的成分，具体来说就是通过添加微量的O、Cu、Cr，在腐蚀溶解时Cu和Cr有效地形成金属含氧酸而抑制阴极反应，提高耐腐蚀性。

还发现这样的耐腐蚀性提高效果通过进一步复合添加Ni、Co的1种或2种而变得更大。该效果被认为基于如下作用而显现：Ni、Co在高盐分环境中形成致密稳定的表面锈皮膜，该锈皮膜中保持有金属含氧酸，由此会提高对阴极反应抑制有效的表面金属含氧酸浓度。

此外还发现，通过复合添加Ti、Nb、Zr的1种或2种以上，而腐蚀性提高变得更大。该效果被认为基于如下作用而显现：Ti、Nb、Zr在腐蚀溶解时形成金属含氧酸，提高阴极反应抑制效果，以及促进致密的表面锈皮膜形成。

此外还发现，使腐蚀前端的pH降低有所缓和，即使氢离子浓度降低对于阴极反应抑制也有效，作为具有这种作用的元素，从体现与上述的协同作用的观点出发，优选Ca、Mg。

另外，在运输(搬运)或贮藏矿物、矿石的容器的结构用钢材中，由于与矿物、矿石碰撞和流动等导致容器表面发生磨耗损伤。本发者们详细调查的结果发现，通过在钢中添加微细分散粒子，能够抑制磨耗损伤，作为具有这一作用效果的微细分散粒子，可知优选Al的氧化物和氮化物、Cr的氮化物。

另外还发现，为了进一步抑制这样的磨耗损伤，有效的是复合添加Ti、Nb、Zr的氧化物和氮化物或者Ca、Mg的氧化物作为分散粒子，除此之外，再通过Ni、Co的添加则能够实现母材的韧性提高。

本发明者们从以上这样的观点出发而反复锐意研究，其结果发现，通过适当调整C、Si、Mn、Al、P、S、Cu、Cr、N、O的添加元素，则能够将前述课题一起解决，即，既可满足作为结构材料需要的机械特性和焊接性，又不用添加环境负荷比较高的元素Sb、Sn。以下，对于这些必须添加元素的成分范围的限定理由进行说明。还有，单位全部记述为％，但显示质量％。在以下必须添加元素以外的说明中，％也同样表示质量％。

C：0.01～0.20％

C是用于材料的强度确保所需要的元素。为了得到作为石油类储罐的结构构件的最低强度，即400MPa左右的强度，虽然要根据所使用的钢材的壁厚，但至少需要使之含有0.01％以上。但是，若超过0.20％而使之过剩地含有，则韧性劣化。由此可知，C含量的范围是0.01～0.20％。还有，C含量的优选下限为0.02％，更优选为0.04％以上。另外，C含量的优选上限为0.19％，更优选为0.18％以下。

Si：0.05～1.0％

Si是用于脱氧和强度确保所需要的元素，若不满0.05％，则不能确保作为结构构件的最低强度。但是，若超过1.0％而使之过剩的含有，则焊接性劣化。还有，Si含量的优选下限为0.08％，更优选为0.10％以上。另外，Si含量的优选上限为0.95％，更优选为0.90％以下。

Mn：0.1～2.0％

Mn与前述Si一样，也是用于脱氧和强度确保而需要的元素，若不满0.1％，则不能确保作为结构构件的最低强度。但是，若超过2.0％而使之过剩的含有，则韧性劣化。还有，Mn含量的优选下限为0.15％，更优选为0.20％以上。另外，Mn含量的优选上限为1.9％，更优选为1.8％以下。

P：0.0001～0.05％

P在溶解时生成作为缓蚀剂(inhibitor)发挥作用的磷酸盐，是提高耐腐蚀性的元素。为了得到这样的作用，需要P为0.0001％以上。但是，P是超过0.05％便使韧性和焊接性劣化的元素。还有，P含量的优选下限为0.0003％，更优选为0.0005％以上。另外，P含量的优选上限为0.045％，更优选为0.04％以下。

S：0.0001～0.03％

S具有的作用是，通过极微量的存在而提高耐腐蚀性。为了得到S的耐腐蚀性提高效果，需要为0.0001％以上。但是，S是含量多便会使韧性和焊接性劣化的元素，因此需要在0.03％以下。还有，S含量的优选下限为0.0002％，更优选为0.0003％以上。另外，S的优选上限为0.025％，更优选为0.02％以下。

Al：0.005～0.10％

Al与前述的Si、Mn一样，也是用于脱氧和强度确保而需要的元素，此外，还是形成氧化物和氮化物而在提高耐磨耗性上有效的元素。为了发挥这些效果，需要使之为0.005％以上。但是，若添加超过0.10％，则损害焊接性，因此Al添加量的范围为0.005～0.10％。还有，Al含量的优选下限为0.008％，更优选为0.010％以上。另外，Al含量的优选上限为0.09％，更优选为0.08％以下。

Cu：0.01～1.0％

Cu通过与Cr和O的共存，在腐蚀溶解时形成金属含氧酸，是在针对来自矿物的硫酸的耐腐蚀性的提高上有效的元素。另外，Cu还具有的作用是，在钢材受到腐蚀时，其在涂膜缺陷部使生成锈致密化，在表现抑制涂膜损伤部的腐蚀进展的效果上是有效的元素。为了发挥这些效果，需要使之含有0.01％以上，但若过剩地含有，则焊接性和热加工性劣化，因此需要在1.0％以下。Cu含量的优选下限为0.03％，更优选的下限为0.06％。另外，Cu含量的优选上限为0.95％，更优选的上限为0.90％。

Cr：0.01～1.0％

Cr通过与Cu和O的共存，在腐蚀溶解时形成金属含氧酸，是在针对来自矿物的硫酸的耐腐蚀性的提高上有效的元素。另外，Cr在使韧性提高上也有效，也是用于得到作为船舶用钢材所需要的机械特性所需要的元素。另外，除此以外，其形成氮化物，在使耐磨耗性提高上也是有效的元素。为了发挥这些效果，需要使之含有0.01％以上，但若过剩地含有，则焊接性和热加工性劣化，因此需要在1.0％以下。Cr含量的优选下限为0.03％，更优选的下限为0.06％以上。Cr含量的更优选的上限为0.95％，进一步优选为0.90％以下。

N：0.002～0.008％

N在钢中使氮化物的微细分散粒子形成，对于提高耐磨耗性有效。这了得到这一效果，需要添加0.002％以上。但是，若过剩地添加，则固溶N增加，对延性和韧性带来不良影响，因此使上限为0.008％。还有，N更优选添加0.0025％以上，进一步优选为0.003％以上。另外N添加量更优选为0.0075％以下，进一步优选为0.007％以下。

O：0.0001～0.010％

微量的O与Cu和Cr等形成金属含氧酸，是在针对来自矿物的硫酸的耐腐蚀性的提高上有效的元素。另外，O在钢中形成氧化物而提高硬度，在提高耐磨耗性上有效。为了得到这样的效果，需要使之含有0.0001％以上。然而，若过度地含有，则使母材和焊接热影响部的韧性劣化，因此上限为0.010％。还有，O更优选添加0.0002％以上，进一步优选为0.0003％以上。O含量的更优选上限为0.0095％以下，进一步优选为0.0090％以下。

以上是本发明钢材的必须添加元素的成分范围的限定理由，但如果添加以下所示的元素则更有效。以下对于这些添加元素的成分范围的限定理由进行说明。

Ni：0.01～1.0％

Ni在高盐分环境中形成大大有助于耐腐蚀性的致密的表面锈皮膜的方面有效。另外，Ni与Cu一样，具有抑制在防腐涂膜下发生的腐蚀反应的作用，是具有抑制涂敷的薄膜部分等容易发生涂膜下腐蚀造成的涂膜膨胀的效果的元素。另外，Ni还具有使P的缓蚀效果增大的作用。另外，Ni在使母材韧性提高，使耐磨耗性提高上也有效。此外，Ni也是防止因添加Cu而造成的赤热脆性所需要的元素。为了发挥这样的效果，优选使之含有0.01％以上。然而，若添加量变得过剩，则焊接性和热加工性劣化，因此优选为1.0％以下。使Ni含有时的更优选下限为0.03％，进一步优选为0.06％以上。使Ni含有时的更优选的上限为0.95％，进一步优选为0.90％以下。

Co：0.01～1.0％

Co与Ni一样，是在高盐分环境中形成大大有助于耐腐蚀性的致密的表面锈皮膜所不可缺少的元素。另外，Co与Ni一样，在使母材韧性提高，使耐磨耗性提高上也有效。为了发挥这样的效果，Co需要添加0.01％以上。然而，若添加超过1.0％，则焊接性劣化，因此Co添加量的范围为0.01～1.0％。使Co含有时的更优选下限为0.03％，进一步优选为0.06％以上。使Co含有时的更优选的上限为0.95％，进一步优选为0.90％以下。

Ti：0.001～0.10％

Ti是在耐腐蚀性提高上有效的元素。Ti具有的作用是，使在氯化物腐蚀环境中生成的锈致密化，是抑制涂膜损伤部的腐蚀进展的元素。另外，T i在钢中形成氧化物和氮化物的微细分散粒子，是使耐磨耗性提高的元素。为了发挥这样的效果，优选使之含有0.001％以上。然而，若添加量变得过剩，则焊接性和热加工性劣化，因此优选为0.10％以下。使Ti含有时的更优选的下限为0.003％，进一步优选为0.006％以上。使Ti含有时的更优选的上限为0.095％，进一步优选为0.09％以下。

Nb：0.001～0.10％

Nb是在耐腐蚀性提高上有效的元素。Nb与Ti一样，也具有使在氯化物腐蚀环境中生成的锈致密化的作用，是抑制涂膜损伤部的腐蚀进展的元素。另外，Nb与Ti一样，在钢中形成氧化物和氮化物的微细分散粒子，是使耐磨耗性提高的元素。为了发挥这样的效果，优选使之含有0.001％以上。然而，若添加量变得过剩，则焊接性和热加工性劣化，因此优选为0.10％以下。使Nb含有时的更优选的下限为0.003％，进一步优选为0.006％以上。使Nb含有时的更优选的上限为0.095％，进一步优选为0.09％以下。

Zr：0.001～0.10％

Zr是在耐腐蚀性提高上有效的元素。Zr与前述的Ti和Nb一样，也具有使在氯化物腐蚀环境中生成的锈致密化的作用，是抑制涂膜损伤部的腐蚀进展的元素。另外，Zr与Ti和Nb一样，在钢中形成氧化物和氮化物的微细分散粒子，是使耐磨耗性提高的元素。为了发挥这样的效果，优选使之含有0.001％以上。然而，若添加量变得过剩，则焊接性和热加工性劣化，因此优选为0.10％以下。使Zr含有时的更优选的下限为0.003％，进一步优选为0.006％以上。使Zr含有时的更优选的上限为0.095％，进一步优选为0.09％以下。

Ca：0.0003～0.005％

Ca是在耐腐蚀性提高上有效的元素。Ca具有使腐蚀前端的pH降低有所缓和的作用，发挥着抑制由pH降低造成的腐蚀促进的效果，在表现耐腐蚀性上有效。另外，Ca在钢中形成氧化物的微细分散粒子，是使耐磨耗性提高的元素。这样的作用通过使Ca含有0.0003％以上而得到有效地发挥。然而，若超过0.005％而过剩地使之含有，则使加工性和焊接性劣化。使Ca含有时的更优选的下限为0.0005％，进一步优选为0.0008％以上。使Ca含有时的更优选的上限为0.0045％，进一步优选为0.004％以下。

Mg：0.0003～0.005％

Mg与前述的Ca一样，具有使腐蚀前端的pH降低有所缓和的作用，发挥着抑制由pH降低造成的腐蚀促进的效果，在表现耐腐蚀性上有效。另外，Mg与Ca同样，在钢中形成氧化物的微细分散粒子，是使耐磨耗性提高的元素。这样的作用通过使Mg含有0.0003％以上而得到有效地发挥。然而，若超过0.005％而过剩地添加，则使加工性和焊接性劣化。出于这样的理由，添加量在0.0003～0.005％的范围为宜。使Mg含有时的更优选的下限为0.0005％，进一步优选为0.0008％以上。使Mg含有时的更优选的上限为0.0045％，进一步优选为0.004％以下。

B：0.00001～0.001％

B使淬火性提高，因此在强度提高上是有效的元素。为了得到这一作用，需要使B含有0.00001％以上。但是，若超过0.001％而过剩地含有，则母材韧性劣化，因此不为优选。还有，B更优选添加0.00003％以上，进一步优选为0.00005％以上。另外，B添加量更优选为0.0009％以下，进一步优选为0.0008％以下。

V：0.001～0.30％

V是在耐腐蚀性提高上有效的元素。为了得到这一作用，需要使之含有0.001％以上。但是，若超过0.030％而过剩地使之含有，则母材韧性劣化，因此不为优选。还有，V更优选添加0.003％以上，进一步优选为0.006％以上。另外，V添加量更优选为0.29％以下，进一步优选为0.28％以下。

本发明钢材所添加的添加元素的成分范围的限定理由如上，余量由铁和不可避免的杂质构成。不可避免的杂质能够添加到不损害钢材的诸特性的程度，合计抑制在0.05％以下，优选抑制在0.04％以下，由此能够使本发明的耐腐蚀表现效果极大化。

本发明钢材，即使不通过对其表面涂敷等而形成被覆层仍可发挥出优异的耐腐蚀性和耐磨耗性，但也可以通过涂覆底漆和涂料等的表面处理而形成被覆层。作为底漆，优选使用无机富锌底漆和有机富锌底漆等含有锌的底漆形成被覆层，其膜厚推荐为5～50μm左右。另外，作为涂料，以变性环氧涂料和焦油环氧涂料等环氧树脂系为首，能够使用丁缩醛(butyral)和尿烷(urethane)系等的涂料形成被覆层(涂膜)，作为其膜厚，推荐100～400μm左右。

另外，推荐用还兼具一次防锈作用的底漆进行打底，在其上实施利用涂料进行的涂敷，形成由两层构成的被覆层。通过这些表面处理，在本发明的钢材的表面形成被覆层，从而能够得到与现有的在表面实施了涂敷的钢材同等以上的涂装耐久性，另外，无论任何原因导致表面产生瑕疵而使钢材露出时，瑕疵部的腐蚀进展也会受到抑制，因此能够获得比现有的钢材更优异的耐久寿命。

【实施例】

以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述实施例限制，在能够符合前后述的宗旨的范围内也要以适当加以变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。

(供试材的制作)

用真空熔解炉熔炼表1所示的各种成分组成的钢材，成为50kg的钢锭。将得到的钢锭加热至1150℃后进行热轧，成为板厚10mm的钢原料。这时，热轧结束温度在650～850℃的范围，在0.1～15℃/秒以下的范围适宜调整热轧结束后到500℃的冷却速度。从钢原材上切下50×30×4(mm)大小的试验片，制作无涂敷状态和涂敷状态的试验片。

图1中显示用于评价无涂敷状态下的耐腐蚀性(裸露耐腐蚀性)的试验片。该试验片以湿式回转研磨机研磨整体个面至#600，进行水洗和丙酮清洗后供试验。还有，在腐蚀试验时为了悬吊而在试验片的端部形成3

的悬吊孔1。

图2中显示用于评价涂敷状态下的耐腐蚀性(涂装耐腐蚀性)的试验片。首先，对涂敷面(50×30mm的一面)进行喷砂加工，经水洗和丙酮清洗后，涂布富锌底漆并使平均膜厚为15μm(±3μm)，在干燥器内使之干燥24小时以上。其后，通过无空气喷涂涂布变性环氧树脂系涂料作为防腐涂料，使其厚度成为350μm(±20μm)。为了防止试验面以外发生腐蚀，在涂敷面以外涂布硅密封胶(silicon sealant)而实施被覆。涂膜2和硅密封胶干燥后，在试验面侧用切削刀形成长40mm、宽0.5mm的达到钢材基体的切痕3。

(腐蚀试验方法)

作为模拟收纳矿物的容器被曝露的环境的腐蚀试验，将通过硫酸将pH调整到2.0的3％NaCl水溶液作为腐蚀液，实施浸渍腐蚀试验。该溶液模拟的是，假定有由与矿物、矿石接触的水分生成的硫酸和来自飞来盐分等的氯化物混入的环境条件。试验溶液由水浴槽(water bass)保持在温度30℃，试验期间为10天。

在腐蚀试验中，关于表1和表2所示的No.1～54的各钢材，无涂敷5枚，涂敷5枚，各计10枚供试验。无涂敷的试验片使用尼龙线吊在腐蚀试验槽内，涂敷的试验片使涂敷面朝上而水平设置在试验槽底。

无涂敷试验片测定试验前后的重量减少量(腐蚀量)，求得供试的5枚的平均值作为平均腐蚀量。关于涂敷试验片，以深度计测定涂膜瑕疵部的腐蚀深度，各供试的5个试验片之中腐蚀深度最深的作为最大腐蚀深度。还有，试验后的试验片利用10％柠檬酸氢二铵水溶液(室温)中的阴极电荷除去腐蚀生成物，供重量测定或利用深度计进行的深度测定。

(磨耗试验方法)

作为用于评价矿物、矿石的流动等带来的钢材的磨耗特性的试验，依据JIS R1613实施球盘(ball on disk)式的磨耗试验。如图3所示，在加工成

40×5mm的盘状的No.1～54的钢材，以10N压力压上氧化铝球4(

10)，以65rpm(旋转/每分)的转速使盘状钢材5旋转。进行试验直至总旋转数达到2万次，测定试验前后的盘状钢材5的重量变化(钢材的磨耗量)。在磨耗试验No.1～54的各钢材中各进行3次，求得所测定的磨耗量的平均值作为平均磨耗量。

(试验结果)

腐蚀试验和磨耗试验的结果显示在表3中。平均腐蚀量、最大腐蚀深度和磨耗量以将No.1的钢材(普通钢)作为100时的相对值加以表示。

另外，根据以上的裸露耐腐蚀性、涂装耐腐蚀性和耐磨耗性的试验结果进行综合评价。作为评价标准，是以No.1的钢材(普通钢)作为100时，全部满足平均腐蚀量低于50，最大腐蚀深度低于60，平均磨耗量低于90的为“○”。另外，全部满足平均腐蚀量低于40，最大腐蚀深度低于45，平均磨耗量低于75的为“○～◎”。另外，全部满足平均腐蚀量低于35，最大腐蚀深度低于35，平均磨耗量低于60的为“◎”。此外，全部满足平均腐蚀量在30以下，最大腐蚀深度在20以下，平均磨耗量在50以下的为“◎◎”。

添加了Sb和Sn的No.2和No.3虽然确认到裸露耐腐蚀性的提高(平均腐蚀量的降低)，但是涂装耐腐蚀性和耐磨耗性不充分。另外，No.4其Cu添加量、No.5其Cr添加量、No.6其N添加量、No.7其O添加量分别不满足第一发明所规定的添加量的范围，因此为特别提高效果不充分的结果，作为收纳矿物的容器所使用的钢材来说不能满足。

相对于此，控制在本发明的成分范围中的No.8～No.10的钢材，若与Sb添加钢(No.2)或Sn添加钢(No.3)相比，则得到的结果是，裸露耐腐蚀性在同等以上，涂装耐腐蚀性和耐磨耗性非常优异。此外，在适当调整了Ni、Co等元素的添加量时(No.11～54)，能够得到各特性飞跃性地提高的结果。特别是除了适当调整C、Si、Mn、Al、P、S、Cu、Cr、N、O的本发明钢材的必须添加元素的添加量以外，通过含有No、Co之中的1种以上，并且含有Ti、Nb、Zr之中的1种以上，此外再含有Ca、Mg之中的1种以上，则能够表现出极优异的特性(综合评价◎◎)。该作用效果被认为是基于金属含氧酸形成和致密的表面锈皮膜形成带来的腐蚀抑制和微细分散粒子形成带来的磨耗抑制而表现出来的。

如上所述可知，本发明钢材在裸露规格下的耐腐蚀性和耐磨耗性均提高，适合作为收纳矿物的容器所使用的钢材。另外可知，涂膜瑕疵部的腐蚀进展也比现有钢小，涂装耐腐蚀性也飞跃性地提高，在涂装规格下也能够得到比以往更长的寿命。

【表1】

(单位：质量％)

【表2】

(单位，质量％)

【表3】

Claims

1.一种收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，以质量％计含有C：0.01～0.20％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.1～2.0％、P：0.0001～0.05％、S：0.0001～0.03％、Al：0.005～0.10％、Cu：0.01～1.0％、Cr：0.01～1.0％、N：0.002～0.008％、O：0.0001～0.010％，余量是Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，以质量％计还含有选自以下(a)～(d)中的至少1种：

(a)选自Ni：0.01～1.0％和Co：0.01～1.0％中的至少1种；

(b)选自Ti：0.001～0.10％、Nb：0.001～0.10％和Zr：0.001～0.10％中的至少1种；

(c)选自Ca：0.0003～0.005％和Mg：0.0003～0.005％中的至少1种；

(d)选自B：0.00001～0.001％和V：0.01～0.50％中的至少1种。

3.根据权利要求1所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，在所述钢材的表面上形成有被覆层，所述被覆层由含有锌的底漆形成。

4.根据权利要求2所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，在所述钢材的表面上形成有被覆层，所述被覆层由含有锌的底漆形成。

5.根据权利要求1所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，在所述钢材的表面上形成有被覆层，所述被覆层是涂敷涂料而形成的涂膜。

6.根据权利要求2所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，在所述钢材的表面上形成有被覆层，所述被覆层是涂敷涂料而形成的涂膜。

7.根据权利要求1所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，在所述钢材的表面上形成有两层被覆层，所述被覆层的下层由含有锌的底漆形成，上层是涂敷涂料而形成的涂膜。

8.根据权利要求2所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，在所述钢材的表面上形成有两层被覆层，在所述被覆层中，下层由含有锌的底漆形成，上层是涂敷涂料而形成的涂膜。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的收纳矿物的容器所使用的钢材，其特征在于，被用于散货船的船舱。

10.一种收纳矿物的容器，其特征在于，具有权利要求1～8中任一项所述的收纳矿物的容器所使用的钢材作为结构构件。