CN106103769B - 钢材、使用该钢材的船舶的压载舱和船舱、以及具备该压载舱或船舱的船舶 - Google Patents

钢材、使用该钢材的船舶的压载舱和船舱、以及具备该压载舱或船舱的船舶 Download PDF

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Abstract

一种钢材，具有规定的化学成分，具有软质组织和硬质组织，所述硬质组织中的Sn浓度相对于所述软质组织中的Sn浓度的比即Sn浓度比为1.2以上且小于6.0。

Description

钢材、使用该钢材的船舶的压载舱和船舱、以及具备该压载舱 或船舱的船舶
技术领域
本发明涉及在海水环境那样的包含氯化物的腐蚀环境下所使用的耐腐蚀性优异的钢材。另外，本发明涉及使用耐腐蚀性优异的该钢材形成的船舶的压载舱(ballasttank)以及船舱。另外，本发明涉及具备这些压载舱或船舱的船舶。
背景技术
作为加速钢材的腐蚀的因素，众所周知，氯化物的影响极大。特别是船舶中的压载舱、外板以及上部结构、位于海岸地区的桥梁等的结构物、港湾设施的板桩以及管桩、海洋结构物、和海上风力发电设备等所使用的钢材，直接承受海水的飞沫，并且被暴露在干湿反复的环境中，因此极其容易被腐蚀。设置在海水中的钢材虽不像设置在干湿反复的环境中的钢材那样，但也容易被腐蚀。海滨地区所使用的钢材，虽然不会承受海水的飞沫，但是会由于海盐粒子的飞来而促进腐蚀。另外，在内陆地区，在冬季有时为了防止路面冻结而撒布包含氯化物的防冻剂等，由氯化物引起的钢材的腐蚀成为问题。
进而，运输煤炭以及铁矿石等的船舶的装载货物的区域即船舱内，虽没有直接暴露在海水环境中，但由于利用海水进行清洗等，因此由氯化物引起的钢材的腐蚀成为问题。另外，在运盐船的箱(tank)等中，由氯化物引起的钢材的腐蚀也成为问题。另外，油轮的原油储罐内为存在作为高浓度氯化物溶液的排泄水的严酷的腐蚀环境，因此钢材的腐蚀成为问题。此外，在油砂的挖掘和输送设备中，由氯化物引起的钢材的腐蚀也成为问题。这样，由氯化物引起的钢材的腐蚀成为大问题。
在如上述那样的由氯化物引起的腐蚀成为问题的环境中，通常钢材进行涂装来使用。但是，由于涂膜发生劣化，或从钢材的边缘等的涂膜厚度较薄的部分开始产生和进行腐蚀，因此在结构物中长期使用钢材时必须进行重新涂装等的维护(maintenance)。例如在进行重新涂装的情况下，需要根据结构物来设置脚手架等，因此，维护费成为巨大的费用，通过涂装而大量地产生对人体有害的VOC(挥发性有机化合物)等，这些都成为问题。从这样的情况来看，一直以来强烈地期望开发即使不涂装也耐腐蚀性优异的钢材、或能够使直到需要重新涂装为止的期间延长的钢材。
作为使在这样的氯化物环境下的耐腐蚀性提高的钢材，例如在专利文献1～3中公开了通过分别含有0.005～0.3质量％、0.02～0.40质量％、0.01～0.50质量％的Sn来使在包含氯离子(Cl-离子)的环境下的耐腐蚀性提高的钢材。
另外，在专利文献4中公开了包含W：0.01～0.5质量％、Mo：0.02～0.5质量％之中的一种以上、以及Sn：0.001～0.2质量％、Sb：0.01～0.2质量％之中的一种以上、且能够延长在海水腐蚀环境下直到维修涂装为止的期间的钢材。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2010-064110号公报
专利文献2:日本国特开2012-057236号公报
专利文献3:日本国特开2012-255184号公报
专利文献4:日本国特开2009-046750号公报
发明内容
如上述那样，曾公开了以下内容：包含Sn的钢材、或包含Sn和Sb中的一种以上、以及W和Mo中的一种以上的钢材，在包含氯化物的腐蚀环境下具有优异的耐腐蚀性。但是，本发明人等对包含Sn和/或W的钢材进行了腐蚀试验的结果，确认到：即使使用仅包含Sn的钢材、或包含Sn和Sb中的一种以上、以及W和Mo中的一种以上的钢材，根据腐蚀环境也有时不能够确保充分的耐腐蚀性。
具体而言，进行了如以下那样的腐蚀试验。
准备具有表1所示的化学成分的钢板A～C，使用这些钢板进行了模拟压载舱的腐蚀环境的两种腐蚀试验、即SAEJ2334试验以及波浪水槽试验(以下称作“WT试验”)。不论在SAEJ2334试验和WT试验的哪个试验中都使用了在钢板的表面形成有防腐蚀皮膜的试样。
表1 (质量％)
钢板 C Si Mn P S Sn W Cu Cr
A 0.15 0.19 1.03 0.012 0.003 0.13
B 0.10 0.28 1.17 0.012 0.002 0.15 0.05 0.003 0.001
C 0.13 0.30 1.32 0.012 0.003 0.11
对SAEJ2334试验进行说明。
SAEJ2334试验是将干湿反复(湿润→盐分附着→干燥)的条件作为1个周期(1个循环)(合计24小时)来进行的加速劣化试验，是模拟飞来盐分量超过1mdd这样的严酷的腐蚀环境的试验。SAEJ2334试验将以下的条件作为1个周期(1个循环)来进行。下述的条件下的腐蚀形态与大气暴露试验的腐蚀形态类似。
(试验条件)
·湿润：50℃、100％RH、6小时
·盐分附着：0.5质量％NaCl、0.1质量％CaCl2、0.075质量％NaHCO3水溶液浸渍、0.25小时
·干燥：60℃、50％RH、17.75小时
在SAEJ2334试验中，使用了从厚度为20mm的各钢板(钢板A、B、C)制取的长60mm×宽100mm×厚度3mm的试样。对各试样的表面实施喷丸处理，在实施了喷丸处理后，向钢板的表面喷涂改性环氧系涂料(中国涂料株式会社制“ノバ2000”)，由此形成了350μm的涂膜厚度的防腐蚀皮膜。在形成防腐蚀皮膜后，对于各试样，在防腐蚀皮膜上形成十字形的伤痕，使作为基底的钢板的一部分露出来。
SAEJ2334试验的评价根据以下的(a)和(b)来进行。
(a)在防腐蚀皮膜的形成有伤痕部的位置，测定了作为基底的钢材的最大腐蚀深度(从钢材表面起算的腐蚀深度的最大值)。
(b)为了评价防腐蚀皮膜之中从伤痕部发展而剥离了的部分的面积，求出了皮膜剥离面积率(％)。具体而言，用切割机等去除防腐蚀皮膜剥离起来的部分(从伤痕部发展而剥离起来的部分)，将上述去除后的部分作为皮膜剥离部。然后，使用图像处理软件的二值化处理，求出(皮膜剥离部面积)/(试样面积)×100的值来作为皮膜剥离面积率(％)。试样面积意指试样的6个表面之中形成有伤痕部的表面的面积。
在SAEJ2334试验中，将最大腐蚀深度为0.45mm以下且皮膜剥离面积率为60％以下的情况判为合格。
接着，对波浪水槽试验(WT试验)进行说明。
波浪水槽试验(WT试验)是模拟了船舶的压载舱内的环境的试验。WT试验在模拟了船舶的压载舱的甲板的背面侧(图1的(2)的位置)的以下条件下进行。
(试验条件)
·在使“50℃、12小时”和“20℃、12小时”反复的温度循环(试样的温度)下使从海水面飞散过来的海水飞沫附着于试样表面。
在WT试验中，使用了从厚度为20mm的各钢板(钢板A～C)制取的长140mm×宽30mm×厚度2.5mm的试样。向所制取的各试样的表面喷涂改性环氧系涂料(中国涂料株式会社制“バンノー500”)，形成了350μm的涂膜厚度的防腐蚀皮膜。然后，如图2B所示，在试样的中央部，在防腐蚀皮膜上形成沿着试样的宽度方向延伸的长度10mm的直线状的伤痕，使作为基底的钢材的一部分露出来。
WT试验的评价根据以下的(c)和(d)来进行。
(c)在防腐蚀皮膜的形成有伤痕部的位置，测定了作为基底的钢材的最大腐蚀深度(从钢材表面起算的腐蚀深度的最大值)。
(d)为了评价防腐蚀皮膜的从伤痕部发展而剥离了的部分的面积，求出了皮膜剥离面积率(％)。具体而言，用切割机等去除防腐蚀皮膜剥离起来的部分(从伤痕部发展而剥离起来的部分)，将上述去除后的部分作为皮膜剥离部。然后，使用图像处理软件的二值化处理，求出(皮膜剥离部面积)/(以皮膜伤痕部为中心的30mm×100mm的面积)×100的值来作为皮膜剥离面积率(％)。在此，将30mm×100mm的面积作为分母来将皮膜剥离面积率进行了标准化，这是由于没有考虑皮膜的剥离以该面积以上的大小发展的缘故。
在WT试验中，将最大腐蚀深度为0.3mm以下且皮膜剥离面积率为35％以下的情况判为合格。
在表2中示出上述试验的结果。
对于钢板A、B、C的任一个，SAEJ2334试验的结果都为良好。但是，钢板A和B在WT试验中，皮膜剥离面积率以及最大腐蚀深度为差的结果。而钢板C在SAEJ2334试验和WT试验这两个试验中显示出良好的结果。
钢板A和B，虽然在SAEJ2334试验中显示出良好的结果，但是在WT试验中为差的结果。作为其原因，可以认为是因为，在WT试验的条件下，润湿时间变长，水向涂膜下的渗透变多，因此引起由Fe2+的溶解反应而产生的pH值的上升，与SAEJ2334试验的情况相比，更促进了涂膜剥离。
表2
鉴于上述的情况，本发明的目的是提供即使在例如如船舶的压载舱的甲板的背面侧那样的包含氯化物的严酷的环境下也能够确保优异的耐腐蚀性的钢材。
本发明人等获得上述的试验结果，并通过光学显微镜观察来调查了钢板A～C的试样的组织。其结果新发现了如下可能性：为了即使在如WT试验那样的严酷的条件下也确保优异的耐腐蚀性，不仅钢板的化学成分，控制其组织也很重要。
本发明人等进一步对于上述见解进行了详细的调查。具体而言，对于具有与表1的钢板A相同的化学成分的钢，使制造条件如表3所示那样变化，制成了钢板A1～A4。另外，使用从这些钢板A1～A4制取的试样进行了WT试验。试验条件设为与上述的条件相同的条件。
表3
在表4中示出对钢板A1～A4进行的WT试验的结果。关于钢板A3，皮膜剥离面积率、最大腐蚀深度都得到了良好的结果。另外，详细地调查了钢板A1～A4的组织，结果发现：通过将硬质组织中的Sn浓度相对于软质组织中的Sn浓度的比(硬质组织中的Sn浓度/软质组织中的Sn浓度，以下称作Sn浓度比)控制在规定的范围，即使在如WT试验那样的严酷的条件下也能够确保优异的耐腐蚀性。
表4
可以认为Sn浓度比根据制造条件而变化的原因如下。
(i)钢板A1的制造条件的情况
轧制后的冷却为空冷，冷却速度慢。因而，铁素体等的软质组织(软质相)容易生长，形成以铁素体等为中心的软质组织和层状(带状)的硬质组织(硬质相)。另外，由于冷却速度慢，因此容易发生Sn从软质组织向硬质组织的扩散，Sn浓度比变高。
(ii)钢板A2的制造条件的情况
Sn的熔点比其他元素低，因此，在550～400℃区间也进行扩散，但是在被强冷却(水冷)到650℃～400℃的情况下，Sn不能充分地扩散到硬质组织中，Sn浓度比变小。
(iii)钢板A3的制造条件的情况
通过在轧制后，对直到550℃以上为止的温度区域进行强冷却，由此变为软质组织和硬质组织分散的组织。然后，通过在550℃～400℃的范围内进行缓冷，Sn适度地扩散到分散了的硬质相中。
(iv)钢板A4的制造条件的情况
在轧制后强冷却到450℃，因此组织成为硬质相中心，另外，Sn没有充分地扩散地硬质相中，因此Sn浓度比变低。
本发明是基于上述的见解而完成的，其要旨如下。
(1)本发明的一个方式涉及的钢材，化学组成以质量％计包含：C：0.01～0.20％、Si：0.01～1.00％、Mn：0.05～3.00％、Sn：0.01～0.50％、O：0.0001～0.0100％、Cu：0以上且小于0.10％、Cr：0以上且小于0.10％、Mo：0以上且小于0.050％、W：0以上且小于0.050％、Cu+Cr：0以上且小于0.10％、Mo+W：0以上且小于0.050％、Sb：0以上且小于0.05％、Ni：0～0.05％、Nb：0～0.050％、V：0～0.050％、Ti：0～0.020％、Al：0～0.100％、Ca：0以上且小于0.0100％、Mg：0～0.0100％、REM：0～0.0100％、P：0.05％以下、S：0.01％以下，余量为Fe以及杂质，具有软质组织和硬质组织，所述硬质组织中的Sn浓度相对于所述软质组织中的Sn浓度的比即Sn浓度比为1.2以上且小于6.0。
(2)在上述(1)所述的钢材中，所述化学组成以质量％计可以含有Cu+Cr：0以上且小于0.05％。
(3)在上述(1)或(2)所述的钢材中，所述化学组成以质量％计可以含有Mo+W：0.0005％以上且小于0.050％。
(4)在上述(1)～(3)的任一项所述的钢材中，所述化学组成以质量％计可以含有选自以下元素中的一种以上：Nb：0.001～0.050％、V：0.005～0.050％、Ti：0.001～0.020％、Al：0.01～0.100％、Ca：0.0002％以上且小于0.0100％、Mg：0.0002～0.0100％、和REM：0.0002～0.0100％。
(5)在上述(1)～(4)的任一项所述的钢材中，表面也可以由膜厚为20μm以上防腐蚀皮膜被覆。
(6)本发明的另一个方式涉及的压载舱或船舱，是使用上述(1)～(4)的任一项所述的钢材形成的。
(7)本发明的另一个方式涉及的船舶，具备上述(6)所述的压载舱或船舱。
根据本发明的上述方式，能够提供即使在包含氯化物的腐蚀环境下也具有优异的耐腐蚀性的钢材。另外，根据本发明，能够提供使用耐腐蚀性优异的该钢材形成的船舶的压载舱以及船舱、和具备这些压载舱以及船舱的船舶。
附图说明
图1是在波浪水槽试验(WT试验)中使用的试验槽的示意图。
图2A是在波浪水槽试验(WT试验)中使用的试样的例子。
图2B是在波浪水槽试验(WT试验)中使用的试样的例子。
图3是表示应用本实施方式涉及的钢材的压载舱、船舱、船舶的示意图。
具体实施方式
对于本发明的一个实施方式涉及的钢材(以下，有时称为本实施方式涉及的钢材)，详细地进行说明。各元素的含量的“％”表示“质量％”。
关于化学组成(化学成分)
关于本实施方式涉及的钢材，规定其化学组成的理由如下。
C：0.01～0.20％
C是使钢材的强度提高的元素。为了得到该效果，将C含量的下限设为0.01％。优选的C含量的下限为0.02％，更优选的C含量的下限为0.03％。也可以将C含量的下限设为0.05％、0.07％或0.09％。另一方面，当C含量超过0.20％时，焊接性显著地下降。另外，随着C含量的增大，在pH值低的环境下成为阴极而促进腐蚀的渗碳体的生成量增大，钢材的耐腐蚀性下降。因而，将C含量的上限设为0.20％。优选的C含量的上限为0.18％，更优选的C含量的上限为0.16％。也可以将C含量的上限设为0.15％或0.13％。
Si：0.01～1.00％
Si是脱氧所需的元素。为了得到充分的脱氧效果，需要含有0.01％以上。优选的Si含量的下限为0.03％，更优选的Si含量的下限为0.05％。也可以将Si含量的下限设为0.10％、0.15％或0.20％。另一方面，当Si含量超过1.00％时，母材以及焊接接头部的韧性受损。因而，将Si含量的上限设为1.00％。优选的Si含量的上限为0.80％，更优选的Si含量的上限为0.60％。也可以将Si含量的上限设为0.50％、0.40％或0.30％。
Mn：0.05～3.00％
Mn是具有以低成本提高钢材的强度的作用的元素。为了得到该效果，将Mn含量的下限设为0.05％。优选的Mn含量的下限为0.20％，更优选的Mn含量的下限为0.40％。也可以将Mn含量的下限设为0.60％、0.80％或0.90％。另一方面，当Mn含量超过3.00％时，焊接性以及接头韧性发生劣化。因而，将Mn含量的上限设为3.00％。优选的Mn含量的上限为2.50％，更优选的Mn含量的上限为2.00％。也可以将Mn含量的上限设为1.80％、1.60％或1.50％。
Sn：0.01～0.50％
Sn在本实施方式涉及的钢材中是重要的元素。Sn溶解成为Sn2+，通过2Fe3++Sn2+→2Fe2++Sn4+的反应而使Fe3+的浓度下降，由此抑制腐蚀反应。另外，Sn在低pH值的氯化物环境中显著地抑制钢材的阳极溶解反应，因此使氯化物腐蚀环境中的钢材的耐腐蚀性大幅度提高。为了得到这些效果，需要将Sn含量的下限设为0.01％。优选的Sn含量的下限为0.03％，更优选的Sn含量的下限为0.05％。也可以将Sn含量的下限设为0.08％、0.12％、0.16％或0.19％。另一方面，当Sn含量超过0.50％时，不仅上述的效果饱和，而且母材以及大线能量焊接接头的韧性发生劣化。因此，将Sn含量的上限设为0.50％。优选的Sn含量的上限为0.45％，更优选的Sn含量的上限为0.40％。也可以将Sn含量的上限设为0.35％或0.30％。
O：0.0001～0.0100％
O(氧)与Sn同样地在本实施方式涉及的钢材中是重要的元素。通过含有微量的O而使焊接接头的韧性提高。为了得到该效果，需要将O含量的下限设为0.0001％。优选的O含量的下限为0.0002％以上，更优选的O含量的下限为0.0003％。也可以将O含量的下限设为0.0005％、0.0010％、0.0015％或0.0019％。另一方面，O可形成SnO以及SnO2等氧化物。因而，当O含量超过0.0100％时，不能充分地确保硬质组织中的Sn浓度。另外，由于上述氧化物成为腐蚀的起点，因此钢材的耐腐蚀性下降。因此，将O含量的上限设为0.0100％。优选的O含量的上限为0.0090％，更优选的O含量的下限为0.0080％。也可以将O含量的上限设为0.0060％、0.0040％或0.0030％。
Cr：0以上且小于0.10％
Cr一般可以认为是使钢材的耐腐蚀性提高的元素。但是，本发明人等发现：在如本实施方式中所设想的那样的包含氯化物的腐蚀环境下，当含有Cr时钢材的耐腐蚀性发生恶化。优选Cr含量较少，将其含量的下限设为0％。另一方面，考虑到作为杂质而混入的情况，将Cr含量的上限设为小于0.10％。Cr含量优选被限制为0.07％以下或小于0.05％，更优选被限制为0.03％以下或0.02％以下。更进一步优选将Cr含量限制为0.01％以下。
Cu：0以上且小于0.10％
Cu一般可以认为是使钢材的耐腐蚀性提高的元素。但是，本发明人等发现：在如本实施方式中所设想的那样的包含氯化物的腐蚀环境下，当含有Cu时，钢材的耐腐蚀性下降。优选Cu含量较少，将Cu含量的下限设为0％。另一方面，考虑到作为杂质而混入的情况，将Cu含量的上限设为小于0.10％。为了提高耐腐蚀性，优选将Cu含量限制为0.07％以下或0.05％以下，更优选限制为0.03％以下或0.02％以下。更进一步优选将Cu含量限制为0.01％以下。
在钢材含有Cu的情况下，Cu和Sn共存。在该情况下，有时根据制造方法而发生轧制开裂。为了抑制轧制开裂，减小Cu含量相对于Sn含量的比(Cu/Sn)变得重要。在含有Cu的情况下，优选将Cu/Sn设为1.0以下。更优选将Cu/Sn设为0.5以下或0.3以下。
Cu+Cr：0以上且小于0.10％
如上述那样，Cr和Cu是在包含氯化物的腐蚀环境下使钢材的耐腐蚀性降低的元素。因而，在同时含有这些元素的情况下，不仅需要限制每个元素的含量，还需要限制合计含量。即，需要将Cu和Cr的合计含量限制为小于0.10％。优选为小于0.07％，更优选为小于0.05％，进一步优选为小于0.04％，更进一步优选为小于0.03％。
Mo：0以上且小于0.050％
当Mo含量为0.050％以上时，有时耐腐蚀性下降，而且钢材的成本大幅度上升。因此，优选Mo含量较少，Mo含量设为小于0.050％。优选Mo含量为0.040％以下。也可以将Mo含量的上限设为0.030％、0.020％、0.010％或0.005％。为了改善耐腐蚀性，优选Mo含量较少，Mo含量的下限为0％。但是，为了强度或韧性等特性提高，也可以将Mo含量的下限设为0.010％或0.020％。
W：0以上且小于0.050％
当W含量为0.050％以上时，有时耐腐蚀性下降，而且钢材的成本大幅度上升。因此，优选Mo含量较少，W含量设为小于0.050％。更优选W含量为0.040％。也可以将W含量的上限设为0.030％、0.020％、0.010％或0.005％。为了改善耐腐蚀性，优选W含量较少，W含量的下限为0％。但是，为了强度或韧性等特性提高，也可以将Mo下限设为0.010％或0.020％。
Mo+W：0以上且小于0.050％
为了提高耐腐蚀性，对于Mo和W，不仅需要限制每个元素的含量，还需要限制合计含量。即，将Mo和W的合计含量限制为小于0.050％。也可以将该合计含量的上限设为0.030％、0.020％、0.010％或0.005％。为了改善耐腐蚀性，优选该合计含量较少，但为了强度或韧性等特性提高，也可以将其合计含量的下限设为0.005％、0.010％或0.020％。
本实施方式涉及的钢材，其基础是具有上述的成分、余量为Fe以及杂质，但除了上述的成分以外，也可以根据需要而含有选自以下所示的元素之中的一种以上的成分。
另外，在本实施方式中，杂质意指在工业性制造钢材时从矿石、废料等原料混入、和由于其他的因素而混入的成分。
Sb：0～0.05％
Sb是使耐酸性提高的元素。但是，当含有超过0.05％的Sb时，不仅其效果饱和，还招致钢材的韧性等的劣化。因此，Sb的含量设为0.05％以下。也可以将Sb含量的上限设为0.04％或0.03％。并不是必须含有Sb，Sb含量的下限为0％。但是，为了使耐酸性提高，也可以将Sb含量的下限设为0.005％、0.010％或0.015％。
Ni：0～0.05％
Ni一般可以认为与Cu同样地能使钢材的耐腐蚀性提高。但是，本发明人等发现：在如本实施方式中所设想的那样的包含氯化物的腐蚀环境下，当含有Ni时，钢材的耐腐蚀性下降。优选Ni含量较少，Ni含量的下限为0％。考虑到作为杂质而混入的情况，将Ni含量的上限设为0.05％。为了提高耐腐蚀性，优选将Ni含量限制为0.03％以下或0.02％以下，更优选限制为0.01％以下。
Nb：0～0.050％
Nb是使钢材的强度提高的元素。但是，当Nb含量超过0.050％时，上述的效果饱和。因此，在含有的情况下的Nb含量设为0.050％以下。也可以根据需要将Nb含量设为0.030％以下或0.020％以下。由于不一定需要含有Nb，因此Nb含量的下限为0％，但为了得到强度提高的效果，可以含有0.001％以上的Nb，也可以含有0.003％以上或0.005％以上的Nb。
V：0～0.050％
V是与Nb同样地使钢材的强度提高的元素。另外，V与Mo以及W同样地在腐蚀环境中(水溶液中)溶解而以含氧酸根离子的形式存在，抑制锈层中的氯离子的透过。但是，当V含量超过0.050％时，不仅上述的效果饱和，而且成本显著地上升。因此，在含有的情况下的V含量设为0.050％以下。也可以将V含量设为0.040％以下或0.030％以下。由于不一定需要含有V，因此V含量的下限为0％，但为了得到上述的效果，可以含有0.005％以上或0.010％以上的V。
Ti：0～0.020％
Ti对钢材的脱氧有效，且抑制成为钢材的腐蚀的起点的MnS的形成。但是，当Ti含量超过0.020％时，不仅上述的效果饱和，而且钢材的成本上升。因此，在含有的情况下的Ti含量设为0.020％以下。Ti含量优选设为0.015％以下。由于不一定需要含有Ti，因此Ti含量的下限为0％，但为了得到上述的效果，可以含有0.005％以上或0.008％以上的Ti。
Al：0～0.100％
Al是对钢材的脱氧有效的元素。由于在本实施方式中使钢材中含有Si，因此利用Si进行脱氧。因此，不一定需要用Al进行脱氧处理，Al含量的下限设为0％。但是，除了Si以外，还可以进一步利用Al来进行脱氧。为了得到由Al产生的脱氧效果，优选将Al含量设为0.010％以上，更优选设为0.020％以上，进一步优选设为0.030％以上。另一方面，当Al含量超过0.100％时，低pH值的环境中的钢材的耐腐蚀性下降，因此氯化物腐蚀环境中的钢材的耐腐蚀性下降。另外，当Al含量超过0.100％时，氮化物粗大化，由此引起钢材的韧性的下降。因此，在含有的情况下的Al含量设为0.100％以下。优选的Al含量的上限为0.060％，更优选的Al含量的上限为0.045％。
Ca：0以上且小于0.0100％
Ca在钢材中以氧化物的形式存在，抑制腐蚀反应部的界面的pH值的下降，从而抑制腐蚀。在要得到上述的效果的情况下，优选含有0.0002％以上的Ca，更优选含有0.0005％以上的Ca。另一方面，当Ca含量为0.0100％以上时，上述的效果饱和。因此，在含有的情况下的Ca含量设为小于0.0100％。也可以将Ca含量设为0.0050％以下或0.0030％以下。由于不一定需要含有Ca，因此Ca的含量的下限为0％。
Mg：0～0.0100％
Mg与Ca同样地抑制腐蚀反应部的界面的pH值的下降，从而抑制钢材的腐蚀。在要得到上述的效果的情况下，优选含有0.0002％以上的Mg，更优选含有0.0005％以上的Mg。另一方面，当Mg含量超过0.0100％时，上述的效果饱和。因此，在含有的情况下的Mg含量设为0.0100％以下。也可以将Mg含量设为0.0050％以下或0.0030％以下。由于不一定需要含有Mg，因此Mg的含量的下限为0％。
REM：0～0.0100％
REM(稀土元素)是使钢材的焊接性提高的元素。在要得到该效果的情况下，优选使REM含量为0.0002％以上，更优选设为0.0005％以上。另一方面，当REM含量超过0.0100％时，上述的效果饱和。因此，在含有的情况下的REM含量设为0.0100％以下。也可以将REM含量的上限设为0.0050％或0.0030％。由于不一定需要含有REM，因此REM的含量的下限为0％。在本实施方式中，REM是镧系元素的15种元素加上Y和Sc后的17种元素的总称。本实施方式涉及的钢材，可以在钢材中含有这17种元素之中的一种以上，REM含量意指这些元素的合计含量。
对于杂质之中的下述的元素，需要严格地限制其含量。
P：0.050％以下
P是在钢材中作为杂质而存在的元素。P是使钢材的耐酸性下降的元素，在腐蚀界面的pH值下降的氯化物腐蚀环境中，使钢材的耐腐蚀性下降。另外，P使钢材的焊接性以及焊接热影响区的韧性下降。因而，将P含量限制为0.050％以下。P含量优选限制为0.040％以下，更优选限制为小于0.030％。为了提高焊接热影响区的韧性，也可以将P含量的上限设为0.020％、0.015％或0.010％。完全去除P并不容易，但也不需要将其排除，P含量的下限为0％。
S：0.010％以下
S是在钢材中作为杂质而存在的元素。S在钢材中形成成为腐蚀的起点的MnS。当S含量超过0.010％时，钢材的耐腐蚀性的下降变得显著。因而，将S含量限制为0.010％以下。S含量优选限制为0.008％以下，更优选限制为0.006％以下，进一步优选限制为0.004％以下。完全去除S并不容易，但也不需要将其排除，S含量的下限为0％。
对本实施方式涉及的钢材的显微组织进行说明。
本实施方式涉及的钢材，具有硬质组织和软质组织。在本实施方式中，硬质组织为珠光体、贝氏体和马氏体，软质组织为铁素体。硬质组织与软质组织的比例，根据钢材的强度设计来确定即可，不需要特别地限定，但为了确保作为船体结构用钢所需要的强度以及韧性，本实施方式涉及的钢材的显微组织，优选为包含珠光体和铁素体的复合组织，以面积％(面积比)计，铁素体组织优选为全部组织的80％以下。
另外，本实施方式涉及的钢材，具有硬质组织和软质组织层叠和/或分散的组织结构。在将后述的Sn浓度比控制在规定的范围内的情况下，优选为硬质组织和软质组织分散的组织。另外，在减小后述的平均粒径的情况下，也优选为硬质组织和软质组织分散的组织。硬质组织和软质组织分散的组织，是指在钢材中硬质组织和软质组织分别分散而存在的组织结构。
当钢材的晶粒发生粗大化时，在钢材的机械特性下降，而且容易发生穿晶腐蚀。发生了穿晶腐蚀的晶粒有成为腐蚀的起点的风险。因而，软质组织的平均粒径和硬质组织的平均粒径分别优选为15μm以下，更优选为10μm以下。再者，“平均粒径”，可以将在利用EBSP(Electron Backscatter Diffraction Pattern：电子背散射衍射花样)进行了评价的情况下的取向差15°以上的组织边界作为晶界、并将由该晶界包围的部分看作晶粒来算出。具体而言，例如，使用EBSP法，以2000倍的倍率进行5个视场以上的观察，将具有15°以上的取向差的组织边界看作晶界，求出各晶粒的面积。然后，从所求出的各面积算出当量圆直径(等效圆直径)，将所算出的值看作各晶粒的晶体粒径，将它们的平均值作为平均粒径。在采用EBSP法的评价中，例如观察从钢材切取的试样的截面。更具体而言，例如，对于与钢材的轧制方向以及板厚方向平行的截面，从与该截面垂直的方向观察。观察的区域例如设为距离钢材的表面为板厚的1/4的位置。
一般地，在中性氯化物水溶液中，软质组织的耐腐蚀性优异，硬质组织的耐腐蚀性低。在此，在包含氯化物且干湿反复的严酷的腐蚀环境中，附着于钢材表面的薄的水膜变化为酸性氯化物水溶液。因而，对于在如上述那样的腐蚀环境中所使用的钢材而言，在中性氯化物水溶液中率先腐蚀的硬质组织成为起点而进行腐蚀，并向包含软质组织在内的全面性的腐蚀发展。
如上述那样，硬质组织的耐腐蚀性比软质组织低，硬质组织成为腐蚀的起点。但是，如果硬质组织中的Sn多，则能够避免腐蚀的进行，能够抑制包括软质组织在内的钢的全面性的腐蚀的进行。
在本实施方式涉及的钢材中，为了防止这样的腐蚀，控制各组织中的Sn浓度，并使硬质组织中的Sn浓度为软质组织中的Sn浓度的1.2倍以上。如先前所述那样，通过腐蚀而溶解的Sn离子使钢材的耐腐蚀性提高。因此，如果在先行腐蚀的硬质组织中Sn以高浓度存在，则能够避免硬质组织中的初始腐蚀，能够防止向钢材整体进行腐蚀。但是，当硬质组织中的Sn浓度变为软质组织中的Sn浓度的6倍以上时，在硬质组织和软质组织之间产生电位差，耐腐蚀性优异的软质组织优先于硬质组织而被腐蚀，因此耐腐蚀性反倒下降。因此，为了更加发挥由Sn产生的耐腐蚀效果，需要硬质组织中的Sn浓度为软质组织中的Sn浓度的1.2倍以上且小于6.0倍。硬质组织中的Sn浓度优选为软质组织中的Sn浓度的1.3倍以上，更优选为1.5倍以上，进一步优选为1.7倍以上，更进一步优选为2.0倍以上。硬质组织中的Sn浓度优选为软质组织中的Sn浓度的5.0倍以下，更优选为4.0倍以下，进一步优选为3.5倍以下。
本实施方式涉及的钢材，通过具有上述的化学成分以及组织，即使原样地直接使用也具有优异的耐腐蚀性。但是，通过采用涂装等在钢材的表面形成防腐蚀皮膜，能使钢材的耐腐蚀性进一步提高。具体而言，例如，可采用由有机树脂形成的防腐蚀皮膜来被覆钢材的表面。
在此，作为由有机树脂形成的防腐蚀皮膜，可列举聚乙烯醇缩丁醛系、环氧系、聚氨酯系、或苯二甲酸系等的树脂皮膜。也可以使这些树脂之中的一种或多种树脂层叠来形成为防腐蚀皮膜。防腐蚀皮膜的膜厚(干燥时的膜厚)，优选为20μm以上，更优选为50μm以上。也可以将膜厚的下限设为100μm或150μm。在防腐蚀皮膜的膜厚(干燥时的膜厚)超过500μm的情况下，有可能由于树脂与钢材的热膨胀系数的差异而导致防腐蚀皮膜的剥离因热循环而发展。因而，防腐蚀皮膜的膜厚优选为500μm以下。也可以将膜厚的上限设为400μm或300μm。
另外，本实施方式涉及的钢材，与以往的钢材相比，防腐蚀皮膜的耐久性提高。其结果，钢材的耐腐蚀性进一步提高。作为防腐蚀皮膜的耐久性提高的原因可以认为是如下原因。即，如上述那样，本实施方式涉及的钢材，与有无防腐蚀皮膜无关，能够显著地抑制腐蚀。因而，即使在防腐皮膜具有缺陷部的情况下，也能够抑制作为基底的钢材从上述缺陷部被腐蚀。由此，能够抑制由钢材的腐蚀引起的防腐蚀皮膜的膨胀以及剥离。其结果，可以认为防腐蚀皮膜的耐久性提高。
本实施方式涉及的钢材，即使在包含氯化物的腐蚀环境下也具有优异的耐腐蚀性。因而，本实施方式涉及的钢材可很适合地用作为船舶的压载舱、煤炭运输船、矿石运输船等的散装船的船舱的材料。
使用本实施方式涉及的钢材形成的船舶的压载舱或船舱，能够抑制腐蚀，因此能够使重新涂装等的维护的频率下降。另外，对于具备这些压载舱和/或船舱的船舶而言，能获得以下效果：由维护频率的下降带来航行成本的削减；能够防止采用所需要的板厚的钢材对板厚由于腐蚀而变薄的钢材进行的替换(维修)，由此带来安全性的提高和维修成本的降低等。
以下，说明本实施方式涉及的钢材的优选的制造方法。本实施方式涉及的钢材，如果化学成分、组织等得到满足，则并不限定其制造方法，但如果是以下的制造方法，则由于能够容易地制造，因而优选。
在制造本实施方式涉及的钢材时，为了提高硬质组织中的Sn浓度，例如，优选使用将容易与Sn形成化合物的S以及O(氧)的含量抑制为较低的板坯。其理由是，Sn会与O(氧)或S形成化合物，从而形成氧化锡(SnO、SnO2等)或硫化锡(SnS、SnS2)，当这些化合物形成于钢材中时，钢材中的Sn减少。在熔炼制造将S以及O的含量抑制为较低的板坯的情况下，优选如以下所示那样进行脱氧和/或脱硫的管理。
即，关于脱氧，优选是在熔炼初期阶段预先添加Si和Mn来进行预脱氧，使钢液中的溶解氧浓度成为30ppm以下后，添加Al来再进行脱氧。此时，也可以根据需要与Al一同地添加具有脱氧效果的Ti。另一方面，脱硫，优选是通过将生石灰与熔渣改质剂一起投入到通过熔炼而形成的熔渣中来进行。Sn的添加，优选是在通过脱氧而使钢液中的溶解氧浓度变为30ppm以下、和/或通过脱硫而使钢液中的溶解硫浓度变为100ppm以下之后进行。再者，在脱氧的情况下，也可以添加Al来进行预脱氧，使钢液中的溶解氧浓度变为30ppm以下之后，添加Si和Mn来再进行脱氧。再者，S、O以外的化学成分，采用公知的方法调整为上述的理想的范围内即可。
对于如上述那样将容易与Sn形成化合物的S以及O的含量抑制为较低的板坯，根据钢材的组成，例如在1000～1150℃左右加热后，在每道次轧制的压下率为3.0％以上、终轧温度为700～900℃左右的条件下进行热轧即可。
热轧后的钢材，例如，轧制结束后～650℃的温度区是以1.0～3.0℃/s的平均冷却速度进行水冷(弱水冷)，然后，接着，650℃～550℃的温度区是以3.0～25℃/s的平均冷却速度进行水冷(强水冷)，550℃～400℃的温度区是以0.01～1.0℃/s的平均冷却速度进行冷却(缓冷)，然后，空冷到室温即可。这里所说的温度，是指钢材表面的温度。
Sn具有在硬质组织中容易浓化的性质。在650℃以上的温度区域中的冷却速度如小于1.0℃/s(例如0.8℃/s)那样地较慢的情况下，存在以下风险：在软质组织和硬质组织中形成宏观的带组织，并且Sn在硬质组织中浓化，硬质组织与软质组织的Sn浓度比(硬质组织中的Sn浓度/软质组织中的Sn浓度，以下称为Sn浓度比)达到6.0以上。在该情况下，有以硬质组织为起点的钢材的韧性下降的可能性，并且，由于在钢材被腐蚀时软质组织优先被溶解，因此腐蚀局部地推进。
另外，当在轧制后～400℃的温度区域中均匀地进行强冷却时，存在组织成为硬质相中心、Sn浓度比变低的可能性。
另外，在550℃～400℃的冷却速度超过1.0℃的情况下，Sn没有充分地扩散到硬质组织中，Sn浓度比变小。
通过采用如上述那样的方法制造钢材，软质组织和硬质组织都微粒化，硬质组织中的Sn浓度成为软质组织中的Sn浓度的1.2倍以上且小于6.0倍(即Sn浓度比为1.2以上且小于6.0)，而且硬质组织在钢材中微细地分散。由此，在钢材被腐蚀时，成为更均匀的腐蚀形态。在由于硬质组织粗大化，硬质组织与软质组织的Sn浓度比(硬质组织中的Sn浓度/软质组织中的Sn浓度)变为6.0以上的情况下，在钢材被腐蚀时，软质组织优先被溶解，因此成为局部腐蚀形态。
本实施方式涉及的钢材可以是钢板。不需要特别限定钢板的板厚，但可以将板厚的下限设为6mm或10mm，可以将板厚的上限设为50mm或40mm。
本实施方式涉及的钢材的强度(抗拉强度)不需要特别限定。但是，考虑到向实际结构体的应用，也可以设为400MPa以上600MPa以下。
在本实施方式涉及的钢材的表面形成防腐蚀皮膜的情况下，防腐蚀皮膜可以采用公知的通常的方法来形成。再者，可以钢材的全部表面由防腐蚀皮膜被覆，也可以仅钢材的表面的一部分由防腐蚀皮膜被覆。具体而言，防腐蚀皮膜可以仅形成于暴露于腐蚀环境中的部分(例如钢材的一个面)上。在将钢材作为钢管来使用的情况下，可以仅在钢管的外表面或内表面形成防腐蚀皮膜。在形成防腐蚀皮膜之前，可以对钢材的表面实施化学转化处理。在化学转化处理中，可以使用由锌、钛、锆、铬、以及硅烷化合物等调制出的处理剂。
在使用本实施方式涉及的钢材来形成压载舱和/或船舱的情况下，采用公知的方法进行即可。另外，在建造具备这些使用了本实施方式涉及的钢材的压载舱和/或船舱的船舶的情况下，也采用公知的方法进行即可。图3是表示使用本实施方式涉及的钢材形成的压载舱和/或船舱、以及具备这些压载舱和/或船舱的船舶的构成的一例的示意图。
以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明并不被这些实施例限定。
实施例
使用真空熔炼炉熔炼27种钢，制成50kg钢块后，用通常的方法进行热锻，制作出厚度为60mm的钢块(钢No.1～27)。在表5中示出所制作出的钢块的化学组成。
接着，将上述钢块的每一个如表6所示那样在1100℃～1120℃加热1小时以上，然后以终轧温度为750～900℃的方式进行热轧，得到厚度20mm的钢板。然后，将该钢板在各种冷却条件下冷却到室温，作为试验No.1～30的钢板。再者，表6中的冷却开始温度，表示在轧制后开始水冷的温度，冷却速度1是轧制结束～650℃中的平均冷却速度，冷却速度2是650℃～550℃中的平均冷却速度，冷却速度3是550～400℃中的平均冷却速度。
表6
从上述的钢板(试验No.1～30)切出长20mm×宽15mm×厚度20mm的钢材，制作出显微试样。将各显微试样进行了镜面研磨后，使用硝酸乙醇腐蚀液进行了腐蚀。然后，采用显微镜以及SEM(扫描型电子显微镜)观察各显微试样。在SEM观察的同时，采用EDX(能量色散型X射线能谱装置：日本电子株式会社制的JED2300，观察倍率：3500倍，视场宽度：46μm×33μm)，定量分析了硬质组织的Sn浓度(A)以及软质组织的Sn浓度(B)。然后，求出了硬质组织与软质组织的Sn浓度比(＝(A)/(B))。
其结果，如表7所示，在本发明例涉及的试验No.1～24中，硬质组织与软质组织的Sn浓度比为1.2以上且小于6.0。再者，虽然在表7中未示出，但本发明例的任一个钢板都包含软质相和硬质相，作为软质相的铁素体组织的面积率为全部组织的80％以下。
另一方面，比较例涉及的试验No.25～27、29，Sn浓度比脱离了本发明的范围。比较例涉及的试验No.28，不含Sn。比较例涉及的试验No.30，虽然Sn浓度比在本发明规定的范围内，但Cu+Cr的合计含量在本发明的范围外。
与上述的观察分开地实施了下述的腐蚀试验。作为腐蚀试验，实施了模拟压载舱的腐蚀环境的SAEJ2334试验以及波浪水槽试验(WT试验)。作为WT试验，实施了后述的WT试验(1)以及WT试验(2)这两种试验。在SAEJ2334试验中，使用了不具有防腐蚀皮膜的试样以及具有防腐蚀皮膜的试样这两种试样。在WT试验(1)以及WT试验(2)中，使用了具有防腐蚀皮膜的试样。
首先，对SAEJ2334试验进行说明。SAEJ2334试验是将下述的干湿反复(湿润→盐分附着→干燥)的条件作为1个周期(合计24小时)来进行的加速劣化试验，是模拟飞来盐分量超过1mdd这样的严酷的腐蚀环境的试验。
·湿润：50℃、100％RH、6小时
·盐分附着：0.5质量％NaCl、0.1质量％CaCl2、0.075质量％NaHCO3水溶液浸渍、0.25小时
·干燥：60℃，50％RH，17.75小时
在SAEJ2334试验中，使用了从厚度为20mm的各钢板(试验No.1～30)制取的长60mm×宽100mm×厚度3mm的试样。对各试样的表面实施了喷丸处理，关于具有防腐蚀皮膜的试样，是通过在实施上述喷丸处理之后，向钢材表面喷涂2种改性环氧系涂料(A：中国涂料株式会社制“ノバ2000”、B：中国涂料株式会社制“バンノー500”)之中的任一种而形成了防腐蚀皮膜。对于具有防腐蚀皮膜的各试样，在防腐蚀皮膜上形成十字形的伤痕，使作为基底的钢材的一部分露出来。
接着，对波浪水槽试验(WT试验)进行说明。WT试验是在如图1所示那样的模拟了船舶的压载舱的腐蚀环境的试验槽中进行的试验。试验周期，包括为了模拟压载舱内的环境而在试验槽内贮存了人造海水(盐水)的状态下的2个星期、和使试验槽内为空的状态的1个星期。人造海水的温度维持为35℃，通过使试验槽摇动来使人造海水的飞沫附着于试样上。
波浪水槽试验(WT试验)之中，WT试验(1)如图1所示是模拟了压载舱的侧面的环境的试验。在WT试验(1)中，从海水面飞散的海水飞沫附着在试样表面。在WT试验(1)中，使用了从厚度为20mm的各钢板(试验No.1～30)制取的长290mm×宽30mm×厚度2.5mm的试样。向所制取的各试样的表面喷涂上述两种改性环氧系涂料(A：中国涂料株式会社制“ノバ2000”、B：中国涂料株式会社制“バンノー500”)之中的任一种，形成了防腐蚀皮膜。然后，如图2A所示，使试样的下部(浸没区)浸渍于人造海水中。在试样的上部即没有浸渍到人造海水中的区域(飞溅区)，在防腐蚀皮膜上形成沿着试样的宽度方向延伸的一对直线状的伤痕(长度10mm)，使作为基底的钢材的一部分露出来。更具体而言，在高出海水面20mm的上方位置以及高出海水面110mm的上方位置分别形成了上述直线状的伤痕。再者，图2A、图2B中的数字表示尺寸(单位：mm)。
波浪水槽试验(WT试验)之中，WT试验(2)如图1所示是模拟了甲板的背面侧的环境的试验。在WT试验(2)中，在使“50℃、12小时”和“20℃、12小时”反复的温度循环(试样的温度)下使从海水面飞散过来的海水飞沫附着于试样表面。在WT试验(2)中，使用了从厚度为20mm的各钢板(试验No.1～30)制取的长140mm×宽30mm×厚度2.5mm的试样。向所制取的各试样的表面喷涂上述两种改性环氧系涂料(A：中国涂料株式会社制“ノバ2000”、B：中国涂料株式会社制“バンノー500”)之中的任一种，形成了防腐蚀皮膜。然后，如图2B所示，在试样的中央部，在防腐蚀皮膜上形成沿着试样的宽度方向延伸的直线状的伤痕(长度10mm)，使作为基底的钢材的一部分露出来。
SAEJ2334试验的评价如以下那样实施。没有形成防腐蚀皮膜的各试样，在试验后在其表面所有区域形成有均匀的锈层。对于这些各试样，求出腐蚀量。“腐蚀量”，作为在除去了表面的锈层的情况下的试样的平均的板厚减少量来求出。具体而言，使用试验前后的试样的重量减少量、和试样的表面积来算出板厚减少量，作为腐蚀量。
对于形成了防腐皮膜的各试样，在防腐蚀皮膜的形成有伤痕部的位置，测定了作为基底的钢材的最大腐蚀深度(从钢材表面起算的腐蚀深度的最大值)。另外，为了评价防腐蚀皮膜之中从伤痕部发展而剥离了的部分的面积，求出皮膜剥离面积率(％)。具体而言，用切割机等去除防腐蚀皮膜剥离起来的部分(从伤痕部发展而剥离起来的部分)，将上述去除后的部分作为皮膜剥离部。然后，使用图像处理软件的二值化处理，求出(皮膜剥离部面积)/(试样面积)×100的值来作为皮膜剥离面积率(％)。再者，试样面积意指试样的6个表面之中形成有伤痕部的表面的面积。
再者，SAEJ2334试验中的合格与否的判断基准，关于腐蚀量，将0.60mm以下判为合格。另外，关于防腐蚀皮膜的伤痕部处的上述最大腐蚀深度，将0.45mm以下判为合格。而且，关于皮膜剥离面积率，将60％以下判为合格。
WT试验的评价如以下那样进行了实施。首先，为了评价防腐蚀皮膜之中从伤痕部发展而剥离了的部分的面积，求出了皮膜剥离面积率(％)。具体而言，用切割机等去除防腐蚀皮膜剥离起来的部分(从伤痕部发展而剥离起来的部分)，将上述去除后的部分作为皮膜剥离部。然后，使用图像处理软件的二值化处理，求出(皮膜剥离部面积)/(以皮膜伤痕部为中心的30mm×100mm的面积)×100的值来作为皮膜剥离面积率(％)。在此，将30mm×100mm的面积作为分母来将皮膜剥离面积率进行了标准化，这是由于没有考虑皮膜的剥离以该面积以上的大小发展的缘故。再者，WT试验中的合格与否的判断基准，WT试验(1)、WT试验(2)都将皮膜剥离面积率35％以下判为合格。关于最大腐蚀深度，将0.3mm以下判为合格。
在上述表7中示出试验结果。再者，在表7中，“WT(1)上”表示高出海水面110mm的上方位置的伤痕部(参照图2A)的评价结果，“WT(1)下”表示高出海水面20mm的上方位置的伤痕部(参照图2A)的评价结果。
如表7所示，在本发明例涉及的试验No.1～24中，在SAEJ2334试验中，无皮膜的试样的腐蚀量很小，为0.60mm以下，对于有皮膜的试样，最大腐蚀深度也很小，为0.45mm以下，皮膜剥离面积率也低，为60％以下。另外，WT试验(1)、WT试验(2)的皮膜剥离面积率都低，为35％以下。而且，钢材No.1～24，通过将Sn含量抑制为0.5％以下，得到了充分的韧性。
另一方面，比较例涉及的试验No.25，Sn浓度比为6.0以上，WT试验中的WT(1)上皮膜剥离面积率、WT(1)下皮膜剥离面积率、WT(2)皮膜剥离面积率、WT(2)最大腐蚀深度不满足目标值。
比较例涉及的试验No.26、27，Sn浓度比低于1.2，WT试验中的WT(1)上皮膜剥离面积率、WT(1)下皮膜剥离面积率、WT(2)皮膜剥离面积率、WT(2)最大腐蚀深度不满足目标值。另外，比较例涉及的试验No.29，O含量超过0.0100％，并且Sn浓度比低于1.2，SAEJ2334试验中的无涂装时的耐腐蚀性、皮膜剥离面积率以及最大腐蚀深度、和WT试验中的WT(1)上皮膜剥离面积率、WT(1)下皮膜剥离面积率、WT(2)皮膜剥离面积率、WT(2)最大腐蚀深度不满足目标值。
比较例涉及的试验No.28，不含Sn，SAEJ2334试验中的腐蚀量、皮膜剥离面积率以及最大腐蚀深度、和WT试验中的WT(1)上皮膜剥离面积率、WT(1)下皮膜剥离面积率、WT(2)皮膜剥离面积率、WT(2)最大腐蚀深度不满足目标值。
比较例涉及的试验No.30，虽然Sn含量、Sn浓度比在本发明的范围内，但是Cu+Cr的合计含量为0.10％以上，SAEJ2334试验中的皮膜剥离面积率以及最大腐蚀深度、和WT试验中的WT(1)上皮膜剥离面积率、WT(1)下皮膜剥离面积率、WT(2)皮膜剥离面积率、WT(2)最大腐蚀深度不满足目标值。
从以上的试验结果可知，根据本发明涉及的钢材，能够防止韧性的下降并且得到优异的耐腐蚀性。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供即使在包含氯化物的腐蚀环境下也具有优异的耐腐蚀性的钢材。
附图标记说明
1：船舶
2：压载舱
3：船舱

Claims (8)

1.一种钢材，其特征在于，
化学组成以质量％计包含：
C：0.01～0.20％、
Si：0.01～1.00％、
Mn：0.05～3.00％、
Sn：0.01～0.50％、
O：0.0001～0.0100％、
Cu：0以上且小于0.10％、
Cr：0以上且小于0.10％、
Mo：0以上且小于0.050％、
W：0以上且小于0.050％、
Cu+Cr：0以上且小于0.10％、
Mo+W：0以上且小于0.050％、
Sb：0以上且小于0.05％、
Ni：0～0.05％、
Nb：0～0.050％、
V：0～0.050％、
Ti：0～0.020％、
Al：0～0.100％、
Ca：0以上且小于0.0100％、
Mg：0～0.0100％、
REM：0～0.0100％、
P：0.05％以下、
S：0.01％以下，
余量为Fe以及杂质，
具有软质组织和硬质组织，所述软质组织为铁素体，所述硬质组织为珠光体、贝氏体和马氏体，
所述硬质组织中的Sn浓度相对于所述软质组织中的Sn浓度的比即Sn浓度比为1.2以上且小于6.0。
2.根据权利要求1所述的钢材，其特征在于，
所述化学组成以质量％计含有0以上且小于0.05％的Cu+Cr。
3.根据权利要求1所述的钢材，其特征在于，
所述化学组成以质量％计含有0.0005％以上且小于0.050％的Mo+W。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的钢材，其特征在于，
所述化学组成以质量％计含有选自以下元素中的一种以上：Nb：0.001～0.050％、V：0.005～0.050％、Ti：0.001～0.020％、Al：0.01～0.100％、Ca：0.0002％以上且小于0.0100％、Mg：0.0002～0.0100％、和REM：0.0002～0.0100％。
5.根据权利要求1～3的任一项所述的钢材，其特征在于，
表面由膜厚为20μm以上的防腐蚀皮膜被覆着。
6.根据权利要求4所述的钢材，其特征在于，
表面由膜厚为20μm以上的防腐蚀皮膜被覆着。
7.一种压载舱或船舱，是使用权利要求1～6的任一项所述的钢材形成的。
8.一种船舶，具备权利要求7所述的压载舱或船舱。
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