CN109790607B - 船舶压载舱用钢材和船舶 - Google Patents

船舶压载舱用钢材和船舶 Download PDF

Info

Publication number
CN109790607B
CN109790607B CN201680089877.XA CN201680089877A CN109790607B CN 109790607 B CN109790607 B CN 109790607B CN 201680089877 A CN201680089877 A CN 201680089877A CN 109790607 B CN109790607 B CN 109790607B
Authority
CN
China
Prior art keywords
less
steel material
ballast tank
ship
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680089877.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109790607A (zh
Inventor
盐谷和彦
寒泽至
池田博司
岸庆一郎
长谷和邦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Publication of CN109790607A publication Critical patent/CN109790607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109790607B publication Critical patent/CN109790607B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B11/00—Interior subdivision of hulls
    • B63B11/04—Constructional features of bunkers, e.g. structural fuel tanks, or ballast tanks, e.g. with elastic walls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2231/00—Material used for some parts or elements, or for particular purposes
    • B63B2231/02—Metallic materials
    • B63B2231/04—Irons, steels or ferrous alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明提供一种船舶压载舱用钢材，其通过形成规定的成分组成并且使ACB值为0.50以下、使Sn偏析度小于18，由此兼顾优良的耐腐蚀性和优良的耐层状撕裂性。

Description

船舶压载舱用钢材和船舶
技术领域
本发明涉及煤船、矿石船、矿石煤炭兼用船、原油油船、LPG船、LNG船、化学品运输船、集装箱船、散货船、木材专用船、木屑专用船、冷冻运输船、汽车专用船、重货船、RORO船、石灰石专用船和水泥专用船等船舶中所使用的钢材，特别是涉及对于处于由海水引起的严酷的腐蚀环境下的压载舱而言发挥优良的耐腐蚀性、并且发挥优良的耐层状撕裂性的船舶压载舱用钢材。需要说明的是，此处所述的船舶压载舱用钢材中，当然包括厚钢板，还包括薄钢板和型钢。
另外，本发明涉及使用上述钢材而成的船舶。
背景技术
船舶的压载舱承担着在没有装载货物时注入海水而能够使船舶稳定航行的作用，因此，被置于非常严酷的腐蚀环境下。因此，为了船舶的压载舱中所使用的钢材的防腐蚀，通常利用环氧类涂料实施防腐蚀涂装。
但是，即使采取这样的防腐蚀对策，压载舱的腐蚀环境依然处于严酷的状态。
即，对于在压载舱中注入海水时完全被海水浸泡的部分，电气防腐发挥功能时，能够抑制腐蚀的进行。但是，电气防腐不发挥功能时，发生由海水引起的严重腐蚀。另外，在压载舱中没有注入海水的情况下，在压载舱整体，电气防腐完全不发挥作用，因残留附着盐分的作用而受到严重腐蚀。
处于这样的严酷的腐蚀环境下的压载舱的防腐蚀涂膜的寿命一般为约15年，为船舶寿命(约25年)的约2/3。因此，现实情况是，剩余的约10年通过进行修补涂装来维持耐腐蚀性。但是，由于压载舱处于上述严酷的腐蚀环境，因此即使进行修补涂装也难以长时间持续其效果。另外，修补涂装是在狭窄空间内的作业，因此就作业环境而言并不优选。
因此，期望开发出尽可能地延长至修补涂装的时间、并且能够尽可能地减少修补涂装作业的耐腐蚀性优良的钢材。
为了应对上述期望，以往以来提出了各种钢材。
例如，在专利文献1中公开了：
“一种钢材，其特征在于，化学组成以质量％计为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和杂质；具有作为铁素体的软质组织和作为珠光体、贝氏体及马氏体的硬质组织；上述硬质组织中的Sn浓度相对于上述软质组织中的Sn浓度之比、即Sn浓度比为1.2以上且小于6.0。”。
另外，在专利文献2中公开了：
“一种耐腐蚀性和焊接部的接头疲劳特性优良的压载舱用钢材，其特征在于，以质量％计，含有C：0.01～0.20％、Si：0.03％以上且小于0.60％、Mn：0.5～2.0％、P：0.01％以下、S：0.005％以下、sol.Al：大于0.006％且0.10％以下、Sn：0.02～0.40％，含有合计为0.03～1.0％的选自Cr、Mo和W中的一种以上，余量由Fe和杂质构成。”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5839151号公报
专利文献2：日本特开2012-57236号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，船舶中，在各种部位实施焊接，在大多部位的焊接接头处，在板厚方向上受到拉应力。另外，在这样的焊接接头处，最近发现存在发生层状撕裂的风险。在此，层状撕裂是指在十字接头、T型接头、角接接头等在板厚方向上受到拉应力的焊接接头中因拉应力使得裂纹沿着与钢板表面平行的方向在钢材内部进展而发生破裂的现象。
因此，对于船舶压载舱用钢材而言，除了上述的船舶的压载舱的使用环境下的耐腐蚀性以外，还要求耐层状撕裂性也优良。
但是，在专利文献1和2中的任一篇文献中，都完全没有考虑在焊接接头处发生层状撕裂的风险，关于耐层状撕裂性没有任何考虑。
本发明是鉴于上述现状而开发的，其目的在于提供船舶的压载舱的使用环境下的耐腐蚀性优良、并且耐层状撕裂性也优良的船舶压载舱用钢材。
另外，本发明的目的在于提供使用上述船舶压载舱用钢材而成的船舶。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题反复进行了深入研究，得出如下见解。
(1)为了提高压载舱的使用环境下的耐腐蚀性，与Sn一起复合添加选自W、Mo、Sb和Si中的一种或两种以上是有效的。
(2)另一方面，从耐层状撕裂性的观点出发，减少钢中的S并且减少Sn是有效的。
如此，虽然从提高压载舱的使用环境下的耐腐蚀性的观点出发添加Sn是有效的，但是，从耐层状撕裂性的观点出发减少Sn是有效的。因此，本发明人基于上述见解，为了兼顾耐腐蚀性和耐层状撕裂性进一步反复进行了研究。
其结果得到了如下见解：
(3)如果抑制Sn的中心偏析，使Sn尽可能地在钢材整体中扩散，则即使含有一定量的Sn也可以得到优良的耐层状撕裂性；
(4)另外，如果与Sn一起复合添加W、Mo、Sb和Si，将以它们的含量定义的ACB值调整为规定的范围，则即使减少Sn量也可以得到船舶压载舱的使用环境下的优良的耐腐蚀性；
(5)即，如果根据与W、Mo、Sb和Si量的关系适当地调整Sn量，并且抑制Sn的中心偏析，使Sn在钢材整体中扩散，则能够兼顾船舶压载舱的使用环境下的耐腐蚀性和耐层状撕裂性。
另外，得出如下见解：
(6)根据S量严格地控制Sn量，耐层状撕裂性进一步提高。
本发明是基于上述见解进一步反复进行研究而完成的。
即，本发明的主旨构成如下所述。
1.一种船舶压载舱用钢材，其具有以质量％计含有C：0.03～0.18％、Mn：0.10～2.00％、P：0.030％以下、S：0.0070％以下、Al：0.001～0.100％、Sn：0.01～0.20％和N：0.0080％以下、并且含有选自W：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Sb：0.01～0.30％和Si：0.01～1.50％中的一种或两种以上、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，
由下式(1)定义的ACB值为0.50以下，并且
由下式(2)定义的Sn偏析度小于18。
ACB＝{1-(0.8×[％W]+0.5×[％Mo])0.3}×{1-([％Sn]+0.4×[％Sb])0.3}×{1-(0.05×[％Si])0.3}---(1)
[Sn偏析度]＝[中心偏析部的Sn浓度]/[平均的Sn浓度]---(2)
在此，[％W]、[％Mo]、[％Sn]、[％Sb]和[％Si]分别为成分组成中的W、Mo、Sn、Sb和Si的含量(质量％)。
2.如上述1所述的船舶压载舱用钢材，其中，上述成分组成中的S含量和Sn含量满足下式(3)的关系。
10000×[％S]×[％Sn]2≤1.40---(3)
在此，[％S]和[％Sn]分别为成分组成中的S和Sn的含量(质量％)。
3.如上述1或2所述的船舶压载舱用钢材，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.50％、Cr：0.01～0.50％和Co：0.01～0.50％中的一种或两种以上。
4.如上述1～3中任一项所述的船舶压载舱用钢材，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自Ti：0.001～0.100％、Zr：0.001～0.100％、Nb：0.001～0.100％和V：0.001～0.100％中的一种或两种以上。
5.如上述1～4中任一项所述的船舶压载舱用钢材，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自Ca：0.0001～0.0100％、Mg：0.0001～0.0200％和REM：0.0002～0.2000％中的一种或两种以上。
6.如上述1～5中任一项所述的船舶压载舱用钢材，其中，上述成分组成以质量％计还含有B：0.0001～0.0300％。
7.一种船舶，其是使用上述1～6中任一项所述的船舶压载舱用钢材而成的。
发明效果
根据本发明，可以得到船舶的压载舱的使用环境下的耐腐蚀性优良、并且耐层状撕裂性也优良的船舶压载舱用钢材。
并且，通过将本发明的船舶压载舱用钢材应用于船舶的压载舱，能够在确保高安全性的同时，减少压载舱的检查、涂装所花费的费用。
具体实施方式
以下，对本发明具体地进行说明。首先，对于在本发明中将钢的成分组成限定为上述范围的理由进行说明。需要说明的是，钢的成分组成中的元素的含量的单位均为“质量％”，以下，只要没有特别说明，仅以“％”表示。
C：0.03～0.18％
C是用于确保钢的强度的必要元素。为了得到这样的效果，C量设定为0.03％以上。但是，C量超过0.18％时，焊接性和焊接热影响区的韧性降低。因此，C量设定为0.03～0.18％的范围。优选为0.04％以上、0.16％以下。
Mn：0.10～2.00％
Mn是提高钢的强度的元素。为了得到这样的效果，Mn量设定为0.10％以上。但是，Mn量超过2.00％时，钢的韧性和焊接性降低。另外，由于Mn的中心偏析，耐层状撕裂性也降低。因此，Mn量设定为0.10～2.00％的范围。优选为0.60％以上、1.80％以下。更优选为0.80％以上、1.60％以下。
P：0.030％以下
P使韧性和焊接性劣化。因此，P量设定为0.030％以下。优选为0.025％以下。更优选为0.015％以下。需要说明的是，关于下限没有特别限定，优选设定为0.003％。
S：0.0070％以下
S是与耐层状撕裂性有关的重要元素。即，S形成作为非金属夹杂物的粗大的MnS，该MnS成为层状撕裂的起点。特别是S量超过0.0070％时，导致耐层状撕裂性的大幅降低。因此，S量设定为0.0070％以下。优选为0.0060％以下。更优选为0.0050％以下。需要说明的是，关于下限没有特别限定，优选设定为0.0003％。
Al：0.001～0.100％
Al是作为脱氧剂添加的元素，Al量设定为0.001％以上。但是，Al量超过0.100％时，钢的韧性降低。因此，Al量设定为0.001～0.100％的范围。
Sn：0.01～0.20％
Sn是用于使压载舱的使用环境下的耐腐蚀性提高的必要元素，并且是与耐层状撕裂性有关的重要元素。具体而言，Sn是使耐腐蚀性提高、但另一方面使耐层状撕裂性降低的元素。
即，Sn在压载舱的使用环境下随着腐蚀的进行而被引入钢材表面的锈中，从而使锈粒子微细化。并且，随着锈粒子的微细化，抑制Fe的阳极反应，从而抑制腐蚀。这样的效果通过将Sn量设定为0.01％以上表现出。优选为0.02％以上。
另一方面，Sn容易在钢材中心部发生偏析，在这样的偏析部，硬度显著增大，因此耐层状撕裂性劣化。特别是Sn量超过0.20％时，耐层状撕裂性大幅劣化。因此，从确保耐层状撕裂性的观点出发，Sn量设定为0.20％以下。优选为0.15％以下。更优选为0.10％以下。
N：0.0080％以下
N是使韧性降低的有害元素，因此，优选尽可能地减少。特别是N量超过0.0080％时，韧性的降低增大。因此，N量设定为0.0080％以下。优选为0.0070％。需要说明的是，关于下限没有特别限定，优选设定为0.0005％。
选自W：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Sb：0.01～0.30％和Si：0.01～1.50％中的一种或两种以上
W、Mo、Sb和Si是通过与Sn一起复合添加从而使压载舱的使用环境下的耐腐蚀性提高的元素。
如上所述，Sn虽然是对于提高耐腐蚀性有效的元素，但是，从耐层状撕裂性的观点出发，不能大量含有。因此，为了兼顾压载舱的使用环境下的耐腐蚀性和耐层状撕裂性，需要含有选自W：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Sb：0.01～0.30％和Si：0.01～1.50％中的一种或两种以上。
在此，Sb随着腐蚀的进行而从钢材表面溶出，使锈粒子微细化。另外，W、Mo和Si分别以WO4 2-、MoO4 2-、SiO4 4-的形式游离，被引入锈中，对锈赋予阳离子选择透过性，电性抑制Cl-等腐蚀性阴离子透过钢界面(锈层与钢基的界面)。
这些效果通过在上述Sn的防腐蚀作用共存的情况下显著化，W、Mo、Sb和Si量分别为0.01％以上时表现出。但是，含有大量任一种元素时，使得焊接性、韧性劣化，从成本的观点出发也不利。
因此，W量设定为0.01～0.50％的范围、Mo量设定为0.01～0.50％的范围、Sb量设定为0.01～0.30％的范围、Si量设定为0.01～1.50％的范围。
优选W量为0.02％以上、0.40％以下；Mo量为0.02％以上、0.40％以下；Sb量为0.02％以上、0.25％以下；Si量为0.03％以上、0.70％以下。
如此，为了得到压载舱的使用环境下的优良的耐腐蚀性，需要与Sn一起复合添加W、Mo、Sb和Si，但仅此是不够的，将由下式(1)定义的ACB值调整为规定的范围也很重要。
ACB＝{1-(0.8×[％W]+0.5×[％Mo])0.3}×{1-([％Sn]+0.4×[％Sb])0.3}×{1-(0.05×[％Si])0.3}---(1)
在此，[％W]、[％Mo]、[％Sn]、[％Sb]和[％Si]分别为成分组成中的W、Mo、Sn、Sb和Si的含量(质量％)。
需要说明的是，关于各元素的含量，不含有的元素以“0”来计算。
ACB值：0.50以下
ACB值作为压载舱的使用环境下的耐腐蚀性的指标，如上述式(1)所示，利用W、Mo、Sn、Sb和Si的含量来规定。并且，通过复合添加规定量的Sn与W、Mo、Sb及Si从而使ACB值为0.50以下，能够兼顾压载舱的使用环境下的耐腐蚀性和耐层状撕裂性。从这样的观点出发，ACB值设定为0.50以下。优选为0.45以下、更优选为0.40以下。
另外，由Sn引起的耐层状撕裂性的降低机理与由S引起的耐层状撕裂性的降低机理不同。但是，由S和Sn引起的耐层状撕裂性的降低相互协同地发挥作用。因此，从进一步提高耐层状撕裂性的观点出发，关于S和Sn的含量，优选满足下式(3)的关系。
10000×[％S]×[％Sn]2≤1.40---(3)
在此，[％S]和[％Sn]分别为成分组成中的S和Sn的含量(质量％)。
上述(3)式是指与S量对耐层状撕裂性的影响相比Sn量对耐层状撕裂性的影响非常大。即，是指严格地管理Sn在确保耐层状撕裂性方面特别重要。
在此，10000×[％S]×[％Sn]2更优选设定为1.20以下。关于10000×[％S]×[％Sn]2的下限没有特别限定，优选设定为0.001。
需要说明的是，抑制层状撕裂时，将S量和Sn量一起限定为上述范围为前提，这是不言而喻的。
以上，对基本成分进行了说明，但是，在本发明的船舶压载舱用钢材中，可以适当含有以下说明的元素。
选自Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.50％、Cr：0.01～0.50％和Co：0.01～0.50％中的一种或两种以上
Cu、Ni、Cr和Co随着腐蚀的进行而转移至锈层中，抑制Cl-向锈层与钢基的界面的富集，由此有助于耐腐蚀性的提高。这样的效果在Cu、Ni、Cr或Co量小于0.01％时无法充分地得到。另一方面，Cu、Ni、Cr或Co量超过0.50％时，使得焊接部的韧性劣化。
因此，含有Cu、Ni、Cr和Co的情况下，其量均设定为0.01～0.50％的范围。优选为0.02％以上、0.40％以下。
选自Ti：0.001～0.100％、Zr：0.001～0.100％、Nb：0.001～0.100％和V：0.001～0.100％中的一种或两种以上
从确保期望的强度的观点出发，Ti、Zr、Nb和V可以单独或复合添加。但是，过量地含有任一种元素时，使得韧性和焊接性劣化。因此，含有Ti、Zr、Nb和V的情况下，其量均设定为0.001～0.100％的范围。优选为0.005％以上、0.050％以下。
选自Ca：0.0001～0.0100％、Mg：0.0001～0.0200％和REM：0.0002～0.2000％中的一种或两种以上
从提高焊接部的韧性的观点出发，Ca、Mg和REM可以单独或复合添加。但是，过量地含有任一种元素时，反而导致焊接部的韧性劣化。另外，成本也增加。因此，含有Ca、Mg和REM的情况下，Ca量设定为0.0001～0.0100％、Mg量设定为0.0001～0.0200％、REM量设定为0.0002～0.2000％的范围。
B：0.0001～0.0300％
B是使钢材的淬透性提高的元素。另外，从确保期望的强度的观点出发，可以含有B。从这样的观点出发，将B量设定为0.0001％以上是有效的。但是，过量地含有B时，特别是B量超过0.0300％时，导致韧性的大幅劣化。因此，含有B的情况下，其量设定为0.0001～0.0300％的范围。
上述以外的成分为Fe和不可避免的杂质。
以上对本发明的船舶压载舱用钢材的成分组成进行了说明，但是，对于本发明的船舶压载舱用钢材而言，如下所述控制Sn偏析度是极其重要的。
Sn偏析度：小于18
由于Sn的中心偏析，偏析部的硬度大幅增加。并且，这样的偏析部成为发生层状撕裂的起点。即，在含有Sn的成分组成中，为了确保优良的耐层状撕裂特性，抑制Sn的中心偏析从而抑制偏析部的硬度增加很重要。从这样的观点出发，Sn偏析度设定为小于18。优选为小于16。更优选为15以下。关于下限没有特别限定，优选设定为2。
需要说明的是，此处所述的Sn偏析度是指，在与钢材的轧制方向平行地切断的截面(与钢材表面垂直的截面)中，通过电子射线微区分析仪(以下表示为EPMA)的线分析而得到中心偏析部的Sn浓度相对于平均的Sn浓度的比。
具体而言，将钢材的厚度设为t(mm)、将宽度(与钢材的轧制方向和厚度方向成直角的方向)设为W(mm)时，首先，在与钢材的轧制方向平行地切断的截面(与钢材表面垂直的截面)的钢材的厚度方向：(0.5±0.1)×t、轧制方向：15mm的面区域(即，包含钢材的厚度方向的中心位置的面区域)中，在射束直径为20μm、间距为20μm的条件下实施Sn的EPMA面分析。需要说明的是，Sn的EPMA面分析以1/4×W、1/2×W和3/4×W的位置的三个截面视野实施。
接着，根据上述EPMA面分析在各截面视野中选择出Sn浓度最高的位置，在该位置分别地在钢材的厚度方向上在射束直径为5μm、间距为5μm的条件下实施Sn的EPMA线分析。需要说明的是，实施EPMA线分析时，分别从钢材的正反面到25μm的区域除外。
并且，对于每条测定线求出Sn浓度(质量浓度)的最大值，将它们的平均值设为中心偏析部的Sn浓度(质量浓度)，将其中心偏析部的Sn浓度除以测定线的全部测定值的算术平均值即平均的Sn浓度(质量浓度)而得的值设为Sn偏析度。
即，
[Sn偏析度]＝[中心偏析部的Sn浓度]/[平均的Sn浓度]。
如上所述，对于本发明的船舶压载舱用钢材而言，从确保优良的耐层状撕裂特性的观点出发，抑制Sn的中心偏析、即将表示Sn的中心偏析的程度的Sn偏析度控制为规定值以下是极其重要的。在此，即使成分组成相同，Sn偏析度也会根据制造条件而大幅变化。因此，为了抑制Sn的中心偏析，适当地控制钢材的制造方法非常重要。
以下，对本发明的船舶压载舱用钢材的适当的制造方法进行说明。
即，本发明的钢材可以如下制造：使用转炉、电炉、真空脱气等公知的精炼工艺将调整为上述成分组成的钢熔炼，通过连铸法或铸锭-开坯轧制法制成钢原材(钢坯)，接着对该钢原材根据需要进行再加热后进行热轧，由此制成钢板或型钢等，从而制造本发明的钢材。需要说明的是，钢材的厚度没有特别限定，优选为2～100mm。更优选为3～80mm。进一步优选为4～60mm。
在此，连续铸造的情况下，优选将铸造速度(拉拔速度)设定为0.3～2.8米/分钟。铸造速度小于0.3米/分钟时，操作效率变差。另一方面，铸造速度超过2.8米/分钟时，产生表面温度不均，并且向铸片内部供给钢水变得不充分，Sn的中心偏析被促进。从抑制Sn的中心偏析的观点出发，更优选为0.4米/分钟以上、2.6米/分钟以下。进一步优选为1.5米/分钟以下。
另外，优选进行轻压下法，即，在以相当于凝固收缩量和热收缩量之和的程度的压下总量和压下速度利用压下辊组将具有未凝固层的凝固末期的铸片缓慢地压下的同时进行铸造。
接着，将上述钢原材热轧为期望的尺寸形状时，优选加热至900℃～1350℃的温度。加热温度低于900℃时，变形阻力大，难以进行热轧。另一方面，加热温度超过1350℃时，产生表面瑕疵，或者氧化皮损失、燃料消耗率增加。
另外，特别是加热温度越高则中心偏析部的Sn的扩散越被促进，因此，从确保耐层状撕裂性的观点出发是有利的。从这样的观点出发，加热温度优选设定为1030℃以上。
此外，上述加热温度下的保持时间优选设定为60分钟以上。由此，中心偏析部中的Sn的扩散被充分地促进。更优选为150分钟以上。需要说明的是，关于上限没有特别限定，优选设定为1000分钟。
需要说明的是，钢原材的温度原本为1030～1350℃的范围并且在该温度范围内保持60分钟以上的情况下，也可以不进行再加热而直接供于热轧。另外，可以对热轧后所得到的热轧板实施再加热处理、酸洗、冷轧而制成规定板厚的冷轧板。
在热轧中，优选将精轧结束温度设定为650℃以上。精轧结束温度低于650℃时，由于变形阻力的增大而轧制载荷增加，难以实施轧制。
热轧后的冷却可以为空冷、加速冷却中的任一种方法，要得到更高的强度的情况下，优选进行加速冷却。
在此，进行加速冷却的情况下，优选将冷却速度设定为2～100℃/秒、将冷却停止温度设定为700～400℃。即，冷却速度小于2℃/秒和/或冷却停止温度高于700℃时，有时加速冷却的效果小，无法达到充分的高强度化。另一方面，冷却速度大于100℃/秒和/或冷却停止温度低于400℃时，有时钢材的韧性降低、或者钢材的形状产生变形。但是，在后续工序中实施热处理的情况下没有这样的限制。
实施例
将形成为表1所示的成分组成的钢(余量为Fe和不可避免的杂质)利用转炉进行熔炼，通过表2所示条件的连续铸造制成钢坯。将这些钢坯再加热至1150℃后，在表2所示的条件下保持，实施精轧结束温度为800℃的热轧，得到板厚为40mm的钢板。需要说明的是，热轧后的冷却设定成冷却速度为10℃/秒、冷却停止温度为550℃的水冷(加速冷却)。
然后，通过上述方法，求出所得到的钢板中的Sn偏析度。将结果一并记于表2中。
另外，对于如上所述得到的钢板，按照以下要点分别进行模拟了压载舱的使用环境的腐蚀试验，进行了压载舱的使用环境下的耐腐蚀性的评价。
(1)耐腐蚀性的评价
从如上所述得到的No.1～59的钢板分别地在自钢板表面起深度为1mm的位置裁取6mmt×150mmW×150mmL的试验片。然后，对表面进行喷丸后，进行脱脂，测定试验片的质量。接着，以膜厚为160μm涂布两次改性环氧树脂涂料，然后，利用塑料切割器赋予到达钢基表面的80mm长度的划线，供于腐蚀试验。
在腐蚀试验中，模拟了实船的压载舱的腐蚀环境，
将1)35℃、5质量％NaCl水溶液喷雾、2小时→2)60℃、RH：20-30％、4小时→3)50℃、RH＞95％、2小时设为1个循环，反复进行504个循环。
腐蚀试验后，进行除膜、除锈，测定各试验片的质量，求出腐蚀试验前后的质量减少量。然后，将No.42作为基础钢，利用相对于该基础钢的质量减少量的比率，通过以下基准来评价耐腐蚀性。
○(合格)：70％以下
×(不合格)：大于70％
进一步，通过以下要点，进行耐层状撕裂性的评价。
(2)耐层状撕裂性的评价
依据ClassNK钢船规则及其检查要点(K篇、第二章)，对于如上所述得到的No.1～59的钢板，实施钢板的板厚方向(Z方向)的拉伸试验，算出断面收缩率(RA)。然后，基于算出的断面收缩率(RA)，通过以下基准评价耐层状撕裂性。
◎(合格、特别优良)：70以上
○(合格)：35以上且小于70
△(不合格)：25以上且小于35
×(不合格)：小于25
将(1)和(2)的评价结果一并记于表2中。需要说明的是，表2中的综合评价是将上述(1)和(2)的评价全部为“○”或“◎”的情况设为“合格”、将(1)和(2)的评价中即使有一个为“△”或“×”的情况也设为“不合格”。
Figure BDA0002018090890000171
Figure BDA0002018090890000181
表2
Figure BDA0002018090890000191
*下划线表示适当范围外
如表2所示，发明例均兼具优良的耐腐蚀性和耐层状撕裂性。
与此相对，在比较例中，对于耐腐蚀性和耐层状撕裂性中的至少一者，没有得到充分的特性。
即，比较例No.43、49和53中，S量超过上限，因此，对于耐层状撕裂性，没有得到充分的特性。
比较例No.44、48和51中，Sn量超过上限，因此，对于耐层状撕裂性，没有得到充分的特性。
比较例No.45中，S量超过上限，并且不含有规定量的W、Mo、Sb和Si，ACB值超过上限，因此，对于耐腐蚀性和耐层状撕裂性，没有得到充分的特性。
比较例No.46中，Sn量低于下限，并且ACB值超过上限，因此，对于耐腐蚀性，没有得到充分的特性。
比较例No.47中，S量和Sn量超过上限，因此，对于层状撕裂性，没有得到充分的特性。
比较例No.50中，不含有规定量的W、Mo、Sb和Si，因此，对于耐腐蚀性，没有得到充分的特性。
比较例No.52中，S量超过上限，并且Sn量低于下限，ACB值超过上限，因此，对于耐腐蚀性和耐层状撕裂性，没有得到充分的特性。
比较例No.54～57中，Sn偏析度超过上限，因此，对于耐层状撕裂性，没有得到充分的特性。

Claims (3)

1.一种船舶压载舱用钢材，其具有以质量％计含有C：0.03～0.18％、Mn：0.10～2.00％、P：0.030％以下、S：0.0070％以下、Al：0.001～0.100％、Sn：0.01～0.20％、N：0.0080％以下和Si：0.01～1.50％、并且含有选自W：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％和Sb：0.01～0.30％中的一种或两种以上、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，
由下式(1)定义的ACB值为0.50以下，并且
由下式(2)定义的Sn偏析度小于18，且所述成分组成中的S含量和Sn含量满足下式(3)的关系，
ACB＝{1-(0.8×[％W]+0.5×[％Mo])0.3}×{1-([％Sn]+0.4×[％Sb])0.3}×{1-(0.05×[％Si])0.3}---(1)
[Sn偏析度]＝[中心偏析部的Sn浓度]/[平均的Sn浓度]---(2)
10000×[％S]×[％Sn]2≤1.40---(3)
在此，[％W]、[％Mo]、[％Sn]、[％Sb]、[％Si]和[％S]分别为成分组成中的W、Mo、Sn、Sb、Si和S的质量百分比含量。
2.如权利要求1所述的船舶压载舱用钢材，其中，所述成分组成以质量％计还含有选自下述(A)～(D)组中的至少一组；
(A)：选自Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.50％、Cr：0.01～0.50％和Co：0.01～0.50％中的一种或两种以上，
(B)：选自Ti：0.001～0.100％、Zr：0.001～0.100％、Nb：0.001～0.100％和V：0.001～0.100％中的一种或两种以上，
(C)：选自Ca：0.0001～0.0100％、Mg：0.0001～0.0200％和REM：0.0002～0.2000％中的一种或两种以上，
(D)：B：0.0001～0.0300％。
3.一种船舶，其是使用权利要求1或2所述的船舶压载舱用钢材而成的。
CN201680089877.XA 2016-10-06 2016-10-06 船舶压载舱用钢材和船舶 Active CN109790607B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/004507 WO2018066018A1 (ja) 2016-10-06 2016-10-06 船舶バラストタンク用鋼材および船舶

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109790607A CN109790607A (zh) 2019-05-21
CN109790607B true CN109790607B (zh) 2021-03-12

Family

ID=60989251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680089877.XA Active CN109790607B (zh) 2016-10-06 2016-10-06 船舶压载舱用钢材和船舶

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6260755B1 (zh)
KR (1) KR20190062480A (zh)
CN (1) CN109790607B (zh)
PH (1) PH12019500755A1 (zh)
TW (1) TWI636142B (zh)
WO (1) WO2018066018A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112272712A (zh) * 2018-10-31 2021-01-26 日本制铁株式会社 煤专用船或矿/煤兼用船的船舱用耐蚀钢及船舱
JP7196539B2 (ja) * 2018-10-31 2022-12-27 日本製鉄株式会社 石炭専用船又は鉱炭兼用船の船倉用耐食鋼
JP7324844B2 (ja) * 2018-11-30 2023-08-10 ポスコ カンパニー リミテッド 低濃度硫酸／塩酸複合凝縮雰囲気で耐食性を有する鋼板およびその製造方法
KR102326323B1 (ko) * 2019-12-19 2021-11-12 주식회사 포스코 내마모성과 복합내식성이 우수한 강판 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001026844A (ja) * 1999-07-16 2001-01-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材及びその製造法
JP2012125824A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 高強度鋼板用の連続鋳造鋳片およびその連続鋳造方法、ならびに高強度鋼板
JP2012255184A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 耐食性に優れた鋼材
CN104105806A (zh) * 2012-01-25 2014-10-15 杰富意钢铁株式会社 用于煤船或煤炭/矿石兼用船船舱的耐腐蚀钢

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5839151A (ja) 1981-09-02 1983-03-07 Toshiba Corp 交換装置における着信接続規制方式
JP4502075B1 (ja) * 2008-12-24 2010-07-14 Ｊｆｅスチール株式会社 原油タンカー用耐食鋼材
JP5447310B2 (ja) 2010-09-13 2014-03-19 新日鐵住金株式会社 バラストタンク用鋼材
CN106164336B (zh) * 2014-04-11 2019-12-10 日本制铁株式会社 防腐蚀钢材及其制造方法、钢材的防腐蚀方法以及压载舱

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001026844A (ja) * 1999-07-16 2001-01-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材及びその製造法
JP2012125824A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 高強度鋼板用の連続鋳造鋳片およびその連続鋳造方法、ならびに高強度鋼板
JP2012255184A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 耐食性に優れた鋼材
CN104105806A (zh) * 2012-01-25 2014-10-15 杰富意钢铁株式会社 用于煤船或煤炭/矿石兼用船船舱的耐腐蚀钢

Also Published As

Publication number Publication date
PH12019500755A1 (en) 2019-11-11
TW201814065A (zh) 2018-04-16
KR20190062480A (ko) 2019-06-05
JPWO2018066018A1 (ja) 2018-10-04
WO2018066018A1 (ja) 2018-04-12
JP6260755B1 (ja) 2018-01-17
CN109790607A (zh) 2019-05-21
TWI636142B (zh) 2018-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100993407B1 (ko) 내피트성이 우수한 강판 및 그의 제조 방법
JP5396758B2 (ja) 船舶のバラストタンク用熱間圧延形鋼およびその製造方法
JP4687531B2 (ja) 原油タンク用鋼およびその製造方法
JP5119595B2 (ja) 造船用耐食鋼
JP5353283B2 (ja) 船舶用耐食鋼材およびその製造方法
TWI636144B (zh) Coal ship and coal ? ore combined ship steel and ship
JP4525687B2 (ja) 船舶用耐食鋼材
JP5861335B2 (ja) 耐食性に優れた溶接継手
JP2009046750A (ja) 船舶用耐食鋼材およびその製造方法
CN109790607B (zh) 船舶压载舱用钢材和船舶
JP5076961B2 (ja) 大入熱溶接部靭性に優れた高強度船舶用耐食鋼材およびその製造方法
JP5481980B2 (ja) 耐塗膜膨れ性に優れた船舶用鋼材
JP5453835B2 (ja) 船舶用耐食鋼材
JP5796409B2 (ja) 船舶バラストタンク用耐食鋼材
CN109844153B (zh) 原油油船用钢材和原油油船
JP5526667B2 (ja) 耐食性に優れる船舶のバラストタンク用熱間圧延形鋼およびその製造方法
JP5958102B2 (ja) 耐食性に優れる船舶バラストタンク用耐食鋼材およびその製造方法
JP5365187B2 (ja) 耐食性に優れる船舶用形鋼の製造方法
JP6601258B2 (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP6493019B2 (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP6772942B2 (ja) バラストタンク用耐食鋼材
JP5454599B2 (ja) 船舶用耐食鋼材およびその製造方法
JP6079074B2 (ja) 地上石油タンク用塗装耐食鋼材
JP5413392B2 (ja) 造船用耐食鋼
JP6536181B2 (ja) 原油槽用鋼、原油槽及び原油槽の防食方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant