JP2000297343A - 海浜耐候性に優れた鋼材 - Google Patents
海浜耐候性に優れた鋼材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】飛来塩分量が多い環境下で優れた耐候性を有
し、しかも、低コストで、十分な溶接性を備えた鋼材を
提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si： 1.0％以
下、Mn： 2.0％以下、Ｐ：0.04％以下、Cu：0.05〜 1.0
％、Ni： 0.2〜 5.0％およびCr： 0.4〜 2.0％を含有す
るとともに、下記式を満たし、更に、Mo：0.01〜 1.0
％、Ｗ：0.01〜 1.0％およびＶ：0.01〜 1.0％のうちの
１種以上を含有し、かつ下記式で表される Pcmが 0.2
％以下であり、残部がFeおよび不純物（そのうちのＳが
0.005％以下）からなる鋼材。 1.5％≦Cu（％）＋Ni
（％）＋Cr（％）≦ 6.0％ … Pcm＝Ｃ（％）＋（ 1／30）Si（％）＋（ 1／20）Mn（％） ＋（ 1／20）Cu（％）＋（ 1／60）Ni（％）＋（ 1／20）Cr（％） ＋（ 1／15）Mo（％）＋（ 1／10）Ｖ（％） …
し、しかも、低コストで、十分な溶接性を備えた鋼材を
提供する。 【解決手段】重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si： 1.0％以
下、Mn： 2.0％以下、Ｐ：0.04％以下、Cu：0.05〜 1.0
％、Ni： 0.2〜 5.0％およびCr： 0.4〜 2.0％を含有す
るとともに、下記式を満たし、更に、Mo：0.01〜 1.0
％、Ｗ：0.01〜 1.0％およびＶ：0.01〜 1.0％のうちの
１種以上を含有し、かつ下記式で表される Pcmが 0.2
％以下であり、残部がFeおよび不純物（そのうちのＳが
0.005％以下）からなる鋼材。 1.5％≦Cu（％）＋Ni
（％）＋Cr（％）≦ 6.0％ … Pcm＝Ｃ（％）＋（ 1／30）Si（％）＋（ 1／20）Mn（％） ＋（ 1／20）Cu（％）＋（ 1／60）Ni（％）＋（ 1／20）Cr（％） ＋（ 1／15）Mo（％）＋（ 1／10）Ｖ（％） …
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、海浜地域や融雪塩
が散布される地域等の飛来塩分量が多い環境下でもメン
テナンスフリー材料として使用し得る耐候性に優れた鋼
材（以下、この鋼材を「海浜耐候性に優れた鋼材」とい
う）に関する。
が散布される地域等の飛来塩分量が多い環境下でもメン
テナンスフリー材料として使用し得る耐候性に優れた鋼
材（以下、この鋼材を「海浜耐候性に優れた鋼材」とい
う）に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐候性鋼材を大気腐食環境中に暴露する
と、その表面に保護性のあるさび層が形成され、それ以
降の鋼材の腐食が著しく抑制される。そのため、耐候性
鋼材は、塗装せずに裸のまま使用できるメンテナンスフ
リー鋼材として橋梁等の構造物に用いられている。
と、その表面に保護性のあるさび層が形成され、それ以
降の鋼材の腐食が著しく抑制される。そのため、耐候性
鋼材は、塗装せずに裸のまま使用できるメンテナンスフ
リー鋼材として橋梁等の構造物に用いられている。
【０００３】しかし、海浜地域や、内陸部でも融雪塩が
散布される地域などの飛来塩分量が多い地域において
は、鋼表面に保護性のあるさび層が形成されず、腐食の
抑制効果はみられない。そのため、海浜部では、塗装な
しの裸のままの耐候性鋼材は用いられず、普通鋼に塗装
を施して使用する普通鋼の塗装使用が一般的である。し
かしながら、塗装使用の場合、約１０年毎に再塗装をす
る必要があり、メンテナンス費用は莫大なものとなる。
散布される地域などの飛来塩分量が多い地域において
は、鋼表面に保護性のあるさび層が形成されず、腐食の
抑制効果はみられない。そのため、海浜部では、塗装な
しの裸のままの耐候性鋼材は用いられず、普通鋼に塗装
を施して使用する普通鋼の塗装使用が一般的である。し
かしながら、塗装使用の場合、約１０年毎に再塗装をす
る必要があり、メンテナンス費用は莫大なものとなる。
【０００４】一方、海浜地域における耐候性に優れた鋼
材の開発が進められており、クロム（Cr）の含有量を増
加させた材料（特開平６−９９３７２号公報、特開平９
−１７６７９０号公報）、ニッケル（Ni）含有量を増加
させた材料（特開平５−５１６６８号公報）や、りん
（Ｐ）の含有量を高めた材料（特開平１０−２５１７９
７号公報）等が提案されている。
材の開発が進められており、クロム（Cr）の含有量を増
加させた材料（特開平６−９９３７２号公報、特開平９
−１７６７９０号公報）、ニッケル（Ni）含有量を増加
させた材料（特開平５−５１６６８号公報）や、りん
（Ｐ）の含有量を高めた材料（特開平１０−２５１７９
７号公報）等が提案されている。
【０００５】しかし、CrやＰの含有量を増加させると、
塩分が飛来する環境下における耐候性は向上するが、溶
接性が劣化する。鋼材を橋梁等の構造物として使用する
場合、溶接施工が必要であり、十分な溶接性を確保する
ためには、CrやＰの含有量をあまり高くすることは望ま
しくない。
塩分が飛来する環境下における耐候性は向上するが、溶
接性が劣化する。鋼材を橋梁等の構造物として使用する
場合、溶接施工が必要であり、十分な溶接性を確保する
ためには、CrやＰの含有量をあまり高くすることは望ま
しくない。
【０００６】また、Ni含有量を増加させた場合、耐候性
はある程度改善されるが、鋼材自体のコストが高くな
り、橋梁等の用途に使用される材料としては高価なもの
にならざるを得ない。これを避けるため、Ni含有量を少
なくすると、耐候性はさほど改善されず、飛来塩分量が
多い場合には、鋼材の表面に層状の剥離さびが生成し、
長期間の使用に耐えられないという問題が生じる。
はある程度改善されるが、鋼材自体のコストが高くな
り、橋梁等の用途に使用される材料としては高価なもの
にならざるを得ない。これを避けるため、Ni含有量を少
なくすると、耐候性はさほど改善されず、飛来塩分量が
多い場合には、鋼材の表面に層状の剥離さびが生成し、
長期間の使用に耐えられないという問題が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、その課題は、海浜地域等の飛
来塩分量が多い環境下で優れた耐候性を有し、しかも、
低コストで、十分な溶接性を備えた鋼材を提供すること
にある。
況に鑑みなされたもので、その課題は、海浜地域等の飛
来塩分量が多い環境下で優れた耐候性を有し、しかも、
低コストで、十分な溶接性を備えた鋼材を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
海浜耐候性に優れた鋼材にある。
海浜耐候性に優れた鋼材にある。
【０００９】重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si： 1.0％以
下、Mn： 2.0％以下、Ｐ：0.04％以下、Cu：0.05％以上
1.0％以下、Ni： 0.2％以上 5.0％以下およびCr： 0.4
％以上 2.0％以下を含有するとともに、下記式を満た
し、さらに、Mo：0.01％以上1.0％以下、Ｗ：0.01％以
上 1.0％以下およびＶ：0.01％以上 1.0％以下のうちの
１種以上を含有し、かつ下記式で表される Pcmが 0.2
％以下であり、残部がFeおよび不可避不純物からなり、
不純物中のＳが 0.005％以下であることを特徴とする海
浜耐候性に優れた鋼材。
下、Mn： 2.0％以下、Ｐ：0.04％以下、Cu：0.05％以上
1.0％以下、Ni： 0.2％以上 5.0％以下およびCr： 0.4
％以上 2.0％以下を含有するとともに、下記式を満た
し、さらに、Mo：0.01％以上1.0％以下、Ｗ：0.01％以
上 1.0％以下およびＶ：0.01％以上 1.0％以下のうちの
１種以上を含有し、かつ下記式で表される Pcmが 0.2
％以下であり、残部がFeおよび不可避不純物からなり、
不純物中のＳが 0.005％以下であることを特徴とする海
浜耐候性に優れた鋼材。
【００１０】 1.5％≦Cu（％）＋Ni（％）＋Cr（％）≦ 6.0％ … Pcm＝Ｃ（％）＋（ 1／30）Si（％）＋（ 1／20）Mn（％） ＋（ 1／20）Cu（％）＋（ 1／60）Ni（％）＋（ 1／20）Cr（％） ＋（ 1／15）Mo（％）＋（ 1／10）Ｖ（％） … なお、Cu（％）、Ni（％）等、元素記号の後に（％）を
付した表示は、それぞれの元素の含有量（重量％）を意
味する。
付した表示は、それぞれの元素の含有量（重量％）を意
味する。
【００１１】上記鋼材に、さらに、重量％で、カルシウ
ム（Ca）：0.0001％以上 0.1％以下およびマグネシウム
（Mg）：0.0001％以上 0.1％以下のうちの１種または２
種を含有させるか、または、アルミニウム（Al）： 0.0
03％以上 2.0％以下、チタン（Ti）：0.01％以上 0.3％
以下およびニオブ（Nb）：0.01％以上 0.1％以下のうち
の１種以上を含有させてもよい。また、前記のAl、Tiお
よびNbのうちの１種以上と、前記のCaおよびMgのうちの
１種または２種を同時に含有させてもよい。
ム（Ca）：0.0001％以上 0.1％以下およびマグネシウム
（Mg）：0.0001％以上 0.1％以下のうちの１種または２
種を含有させるか、または、アルミニウム（Al）： 0.0
03％以上 2.0％以下、チタン（Ti）：0.01％以上 0.3％
以下およびニオブ（Nb）：0.01％以上 0.1％以下のうち
の１種以上を含有させてもよい。また、前記のAl、Tiお
よびNbのうちの１種以上と、前記のCaおよびMgのうちの
１種または２種を同時に含有させてもよい。
【００１２】本発明者らは、上記の課題を解決するため
に、特にCrの耐候性に及ぼす影響に着目し、Cr含有量を
変化させた材料についての耐候性試験を行った。これ
は、本発明者らの一人が既に報告しているように（「材
料と環境」第43巻（1994）第１号26頁）、さび層が保護
性を有するのは、Feの一部がCrで置換された微細なα−
(Fe1-xCrx)OOH からなるさび層の生成によるものである
という知見に基づくもので、試験の結果、以下のことが
判明した。
に、特にCrの耐候性に及ぼす影響に着目し、Cr含有量を
変化させた材料についての耐候性試験を行った。これ
は、本発明者らの一人が既に報告しているように（「材
料と環境」第43巻（1994）第１号26頁）、さび層が保護
性を有するのは、Feの一部がCrで置換された微細なα−
(Fe1-xCrx)OOH からなるさび層の生成によるものである
という知見に基づくもので、試験の結果、以下のことが
判明した。
【００１３】(1)Cuを0.05〜 1.0重量％程度含有させたC
u添加鋼においては、Crの含有量が多いほど海浜耐候性
が改善される。
u添加鋼においては、Crの含有量が多いほど海浜耐候性
が改善される。
【００１４】(2)その際、Crに加えNiを含有させると、
海浜耐候性がさらに改善される。また、このCu−Cr−Ni
系材料の海浜耐候性は、Cu、CrおよびNiの含有量の合計
値で評価することができ、この値が高いほど腐食量が少
なく、耐候性に優れている。
海浜耐候性がさらに改善される。また、このCu−Cr−Ni
系材料の海浜耐候性は、Cu、CrおよびNiの含有量の合計
値で評価することができ、この値が高いほど腐食量が少
なく、耐候性に優れている。
【００１５】(3)前記のCu−Cr−Ni系材料に、さらにMo
や、Ｖや、Ｗを含有させると耐候性は一層向上する。
や、Ｖや、Ｗを含有させると耐候性は一層向上する。
【００１６】(4)また、CaやMg、または、Alや、Ti、Nb
を含有させても耐候性の改善に効果がある。
を含有させても耐候性の改善に効果がある。
【００１７】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものである。
れたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の海浜耐候性に優れ
た鋼材に含まれる合金元素の作用効果とその含有量を上
記のように限定した理由について述べる。なお、合金元
素の含有量についての「％」はいずれも「重量％」を意
味する。
た鋼材に含まれる合金元素の作用効果とその含有量を上
記のように限定した理由について述べる。なお、合金元
素の含有量についての「％」はいずれも「重量％」を意
味する。
【００１９】Ｃ：0.10％以下 Ｃは、鋼の強度を確保するために必要な合金元素である
が、多量に含有させると鋼材の溶接性が劣化する。した
がって、Ｃ含有量は0.10％以下とする。なお、Ｃは、Cr
の存在下ではクロム炭化物を形成し、大気腐食環境下で
このクロム炭化物がカソードとして作用して耐候性を劣
化させる。そのため、Ｃの含有量は少ない方がよく、0.
05％以下とするのが望ましい。
が、多量に含有させると鋼材の溶接性が劣化する。した
がって、Ｃ含有量は0.10％以下とする。なお、Ｃは、Cr
の存在下ではクロム炭化物を形成し、大気腐食環境下で
このクロム炭化物がカソードとして作用して耐候性を劣
化させる。そのため、Ｃの含有量は少ない方がよく、0.
05％以下とするのが望ましい。
【００２０】Si： 1.0％以下 Siは製鋼時の脱酸に必要な合金元素であるが、 1.0％を
超えて含有させると鋼の靱性が損なわれる。したがっ
て、その含有量は 1.0％以下とする。下限は特に定めな
いが、含有量が少なすぎると脱酸が十分に行われないの
で、Alを含有しない場合には、 0.1％以上含有させるの
が望ましい。
超えて含有させると鋼の靱性が損なわれる。したがっ
て、その含有量は 1.0％以下とする。下限は特に定めな
いが、含有量が少なすぎると脱酸が十分に行われないの
で、Alを含有しない場合には、 0.1％以上含有させるの
が望ましい。
【００２１】Mn： 2.0％以下 Mnは低コストで鋼の強度を高める作用効果を有する元素
であるが、Ｓと結合してMnＳを形成し、このMnＳが腐食
の起点となって耐食性、ひいては耐候性を劣化させる。
したがって、その含有量は 2.0％以下とする。
であるが、Ｓと結合してMnＳを形成し、このMnＳが腐食
の起点となって耐食性、ひいては耐候性を劣化させる。
したがって、その含有量は 2.0％以下とする。
【００２２】Ｐ：0.04％以下 Ｐは耐候性を著しく向上させる元素である。しかし、そ
の反面、過度に含有させると溶接性を劣化させる。した
がって、その含有量は0.04％以下とする。下限は特に定
めないが、耐候性向上効果を発揮させるために、0.01％
以上含有させるのが望ましい。
の反面、過度に含有させると溶接性を劣化させる。した
がって、その含有量は0.04％以下とする。下限は特に定
めないが、耐候性向上効果を発揮させるために、0.01％
以上含有させるのが望ましい。
【００２３】Cu：0.05％以上 1.0％以下 Cuは耐候性を向上させる基本元素であり、0.05％以上含
有させると耐候性が向上する。しかし、 1.0％を超えて
含有させても、その効果が飽和するだけでなく、脆化を
起こす原因となる。したがって、その含有量は0.05％以
上 1.0％以下とする。
有させると耐候性が向上する。しかし、 1.0％を超えて
含有させても、その効果が飽和するだけでなく、脆化を
起こす原因となる。したがって、その含有量は0.05％以
上 1.0％以下とする。
【００２４】Ni： 0.2％以上 5.0％以下 Niを含有する非晶質さびまたはα−FeOOH は、微細で、
さび層の緻密性を向上させることにより物質の透過を抑
制する性質を有しているので、飛来塩分量の多い環境で
使用される鋼材の合金元素として有効な元素である。こ
の効果は、 0.2％以上含有させることにより得られる
が、 5.0を超えると効果が飽和するばかりではなく、鋼
材のコストが上昇する。したがって、その含有量は 0.2
％以上 5.0％以下とする。
さび層の緻密性を向上させることにより物質の透過を抑
制する性質を有しているので、飛来塩分量の多い環境で
使用される鋼材の合金元素として有効な元素である。こ
の効果は、 0.2％以上含有させることにより得られる
が、 5.0を超えると効果が飽和するばかりではなく、鋼
材のコストが上昇する。したがって、その含有量は 0.2
％以上 5.0％以下とする。
【００２５】Cr： 0.4％以上 2.0％以下 Crはα−FeOOH のFeの一部を置換してさびを微細化し、
鋼表面に緻密なさび層を形成し、塩化物イオンの透過を
抑制する作用効果を有する元素である。しかし、含有量
が 0.4％未満ではその効果が不十分であり、 2.0％を超
えると効果が飽和するばかりでなく、溶接性を劣化させ
る。したがって、その含有量は 0.4％以上 2.0％以下と
する。
鋼表面に緻密なさび層を形成し、塩化物イオンの透過を
抑制する作用効果を有する元素である。しかし、含有量
が 0.4％未満ではその効果が不十分であり、 2.0％を超
えると効果が飽和するばかりでなく、溶接性を劣化させ
る。したがって、その含有量は 0.4％以上 2.0％以下と
する。
【００２６】本発明の鋼材は、上記の合金元素の他に、
さらにMo、ＷおよびＶのうちの１種以上を含有してい
る。これらの元素の含有量を前記のように限定した理由
は以下のとおりである。
さらにMo、ＷおよびＶのうちの１種以上を含有してい
る。これらの元素の含有量を前記のように限定した理由
は以下のとおりである。
【００２７】Mo：0.01％以上 1.0％以下 Moは酸素酸イオンMoO4 2-の形でさびに吸着し、塩化物イ
オンの透過を抑制する作用効果を有する元素である。鋼
中における含有量が0.01％以上でこの効果が得られる
が、 1.0％を超えると効果が飽和するだけでなく、鋼材
のコストが上昇する。したがって、Moを含有させる場
合、その含有量は0.01％以上 1.0％以下とする。
オンの透過を抑制する作用効果を有する元素である。鋼
中における含有量が0.01％以上でこの効果が得られる
が、 1.0％を超えると効果が飽和するだけでなく、鋼材
のコストが上昇する。したがって、Moを含有させる場
合、その含有量は0.01％以上 1.0％以下とする。
【００２８】Ｗ：0.01％以上 1.0％以下 Ｗは、Moと同様に、酸素酸イオンの形で存在し、塩化物
イオンの透過を抑制する。この効果は、含有量が0.01％
以上で現れ、 1.0％を超えると飽和する。したがって、
Ｗを含有させる場合、その含有量は0.01％以上 1.0％以
下とする。
イオンの透過を抑制する。この効果は、含有量が0.01％
以上で現れ、 1.0％を超えると飽和する。したがって、
Ｗを含有させる場合、その含有量は0.01％以上 1.0％以
下とする。
【００２９】Ｖ：0.01％以上 1.0％以下 Ｖは、MoやＷと同様、酸素酸イオンの形で存在し、塩化
物イオンの透過を抑制する。この効果は、0.01％以上含
有させると現れ、 1.0％を超えると飽和する。したがっ
て、Ｖを含有させる場合、その含有量は0.01％以上 1.0
％以下とする。
物イオンの透過を抑制する。この効果は、0.01％以上含
有させると現れ、 1.0％を超えると飽和する。したがっ
て、Ｖを含有させる場合、その含有量は0.01％以上 1.0
％以下とする。
【００３０】本発明の鋼材においては、以上の個々の合
金元素の含有量の他に、下記式を満たし、かつ下記
式で表される Pcmを 0.2％以下とすることが必要であ
る。
金元素の含有量の他に、下記式を満たし、かつ下記
式で表される Pcmを 0.2％以下とすることが必要であ
る。
【００３１】 1.5％≦Cu（％）＋Ni（％）＋Cr（％）≦ 6.0％ … Pcm＝Ｃ（％）＋（ 1／30）Si（％）＋（ 1／20）Mn（％） ＋（ 1／20）Cu（％）＋（ 1／60）Ni（％）＋（ 1／20）Cr（％） ＋（ 1／15）Mo（％）＋（ 1／10）Ｖ（％） … 式を満たすこととしたのは、以下の理由による。すな
わち、鋼材の海浜地域における耐候性を高めるために
は、上記の合金元素のうち特にCu、NiおよびCrを含有さ
せることが有効であり、これらの元素の含有量の和が
1.5％以上で海浜耐候性の向上が認められ、一方、含有
量の和が 6.0％を超えると、その向上効果が飽和するだ
けでなく、鋼材のコストが上昇するからである。
わち、鋼材の海浜地域における耐候性を高めるために
は、上記の合金元素のうち特にCu、NiおよびCrを含有さ
せることが有効であり、これらの元素の含有量の和が
1.5％以上で海浜耐候性の向上が認められ、一方、含有
量の和が 6.0％を超えると、その向上効果が飽和するだ
けでなく、鋼材のコストが上昇するからである。
【００３２】また、式の Pcmは鋼材の溶接性を評価す
るための指標で、その値が 0.2％以下であれば、必要と
される溶接性が確保される。
るための指標で、その値が 0.2％以下であれば、必要と
される溶接性が確保される。
【００３３】本発明の鋼材は、上記の元素以外、残部が
Feと不可避不純物からなる鋼材である。不純物として
は、Ｓの上限を抑えることが必要である。
Feと不可避不純物からなる鋼材である。不純物として
は、Ｓの上限を抑えることが必要である。
【００３４】Ｓは、上記のように、Mnと結合して非金属
介在物のMnＳを形成して腐食の起点となりやすく、耐候
性を劣化させるので、できるだけ少なくする必要があ
る。したがって、その上限は 0.005％とする。
介在物のMnＳを形成して腐食の起点となりやすく、耐候
性を劣化させるので、できるだけ少なくする必要があ
る。したがって、その上限は 0.005％とする。
【００３５】上記本発明の鋼材において、前記のよう
に、さらに、CaおよびMgのうちの１種または２種を含有
させるか、または、Al、TiおよびNbのうちの１種以上を
含有させてもよい。また、前記のAl、TiおよびNbのうち
の１種以上と、前記のCaおよびMgのうちの１種または２
種を同時に含有させてもよい。
に、さらに、CaおよびMgのうちの１種または２種を含有
させるか、または、Al、TiおよびNbのうちの１種以上を
含有させてもよい。また、前記のAl、TiおよびNbのうち
の１種以上と、前記のCaおよびMgのうちの１種または２
種を同時に含有させてもよい。
【００３６】これらの元素の含有量を前記のように限定
した理由は以下のとおりである。
した理由は以下のとおりである。
【００３７】Ca：0.0001％以上 0.1％以下 Caは鋼中に酸化物の形で存在し、腐食反応時における界
面のpHの低下を抑制して、腐食の促進を抑える作用効果
を有している。この効果は0.0001％以上含有させること
により得られるが、 0.1％を超えると飽和する。したが
って、Caを含有させる場合、その含有量は0.0001％以上
0.1％以下とする。
面のpHの低下を抑制して、腐食の促進を抑える作用効果
を有している。この効果は0.0001％以上含有させること
により得られるが、 0.1％を超えると飽和する。したが
って、Caを含有させる場合、その含有量は0.0001％以上
0.1％以下とする。
【００３８】Mg：0.0001％以上 0.1％以下 Mgは、Caと同様に、腐食反応時における界面のpHの低下
を抑制する。この効果は0.0001％以上含有させることに
より得られるが、 0.1％を超えると飽和する。したがっ
て、Mgを含有させる場合、その含有量は0.0001％以上
0.1％以下とする。
を抑制する。この効果は0.0001％以上含有させることに
より得られるが、 0.1％を超えると飽和する。したがっ
て、Mgを含有させる場合、その含有量は0.0001％以上
0.1％以下とする。
【００３９】Al： 0.003％以上 2.0％以下 Alは 0.003％以上含有させると耐候性が向上するが、含
有量が 2.0％を超えるとその効果は飽和する。したがっ
て、Alを含有させる場合、その含有量は 0.003％以上
2.0％以下とする。なお、多量に添加すると鋼が脆化し
やすくなるので、含有量の上限は 1.0％とするのが望ま
しい。
有量が 2.0％を超えるとその効果は飽和する。したがっ
て、Alを含有させる場合、その含有量は 0.003％以上
2.0％以下とする。なお、多量に添加すると鋼が脆化し
やすくなるので、含有量の上限は 1.0％とするのが望ま
しい。
【００４０】Ti：0.01％以上 0.3％以下 TiはTiＣを形成してＣを固定し、クロム炭化物の形成を
抑制して耐候性を向上させるとともに、TiＳの形成によ
り腐食の起点となるMnＳの形成を抑える作用効果を有し
ている。この効果は、含有量が0.01％以上で現れ、 0.3
％を超えると、効果が飽和するだけでなく、鋼材のコス
トが上昇する。したがって、Tiを含有させる場合、その
含有量は0.01％以上 0.3％以下とする。
抑制して耐候性を向上させるとともに、TiＳの形成によ
り腐食の起点となるMnＳの形成を抑える作用効果を有し
ている。この効果は、含有量が0.01％以上で現れ、 0.3
％を超えると、効果が飽和するだけでなく、鋼材のコス
トが上昇する。したがって、Tiを含有させる場合、その
含有量は0.01％以上 0.3％以下とする。
【００４１】Nb：0.01％以上 0.1％以下 Nbには、Tiと同様に、NbＣを形成してクロム炭化物の形
成を抑制して耐候性を向上させる効果がある。この効果
は、含有量が0.01％以上で現れ、 0.1％を超えると飽和
するので、Nbを含有させる場合、その含有量は、0.01％
以上 0.1％以下とする。
成を抑制して耐候性を向上させる効果がある。この効果
は、含有量が0.01％以上で現れ、 0.1％を超えると飽和
するので、Nbを含有させる場合、その含有量は、0.01％
以上 0.1％以下とする。
【００４２】上記本発明の鋼材は、海浜耐候性に優れ、
しかも十分な溶接性を備えているので、海浜地域や融雪
塩が散布される地域における橋梁等の構造物に、塗装を
必要としないメンテナンスフリー材料として使用するこ
とができる。また、各合金元素の含有量の規定に加え、
Cu、CrおよびNiの含有量の合計値を規定することによっ
て海浜耐候性を確保するために十分な上限を定めている
ので、例えば、高価なNiの含有量を相対的に低める等の
方法により鋼材コストの上昇を抑えることができる。
しかも十分な溶接性を備えているので、海浜地域や融雪
塩が散布される地域における橋梁等の構造物に、塗装を
必要としないメンテナンスフリー材料として使用するこ
とができる。また、各合金元素の含有量の規定に加え、
Cu、CrおよびNiの含有量の合計値を規定することによっ
て海浜耐候性を確保するために十分な上限を定めている
ので、例えば、高価なNiの含有量を相対的に低める等の
方法により鋼材コストの上昇を抑えることができる。
【００４３】
【実施例】表１に示した化学組成を有するNo.1〜No.29
の鋼について、寸法 100mm×60mm× 3mm（厚さ）の試験
片を作製し、海岸地帯（沖縄県）で、試験片を水平に保
持して２年間暴露した。
の鋼について、寸法 100mm×60mm× 3mm（厚さ）の試験
片を作製し、海岸地帯（沖縄県）で、試験片を水平に保
持して２年間暴露した。
【００４４】暴露試験終了後、各試験片の表面のさび層
を除去し、板厚減少量を測定した。なお、暴露地への飛
来塩分量は、ガーゼ法（JIS Z 2381に規定される方法）
を用いて測定した結果、NaClに換算して 0.5mg／dm2 ／
day で、大気腐食環境としては厳しい環境であった。
を除去し、板厚減少量を測定した。なお、暴露地への飛
来塩分量は、ガーゼ法（JIS Z 2381に規定される方法）
を用いて測定した結果、NaClに換算して 0.5mg／dm2 ／
day で、大気腐食環境としては厳しい環境であった。
【００４５】試験結果を表１に併せて示す。同表におい
て、「Cu＋Cr＋Ni」はこれらの元素の含有量（重量％）
の和を意味する。「板厚減少量」は、２年間における板
厚の減少量で、試験片の表裏両面の腐食深さをそれぞれ
求め、その平均値で表示した。また、「溶接性」は、入
熱 8kJ／cmで溶接した場合の溶接熱影響部の最高硬さを
ビッカース硬さ試験により測定し、 300以下であれば溶
接性が良好（○印で表示）、 300を超える場合は不良
（×印）とした。
て、「Cu＋Cr＋Ni」はこれらの元素の含有量（重量％）
の和を意味する。「板厚減少量」は、２年間における板
厚の減少量で、試験片の表裏両面の腐食深さをそれぞれ
求め、その平均値で表示した。また、「溶接性」は、入
熱 8kJ／cmで溶接した場合の溶接熱影響部の最高硬さを
ビッカース硬さ試験により測定し、 300以下であれば溶
接性が良好（○印で表示）、 300を超える場合は不良
（×印）とした。
【００４６】表１の結果から明らかなように、本発明例
（No.1〜No.19 ）では、板厚減少量が非常に少なく、し
かも溶接性が良好であった。
（No.1〜No.19 ）では、板厚減少量が非常に少なく、し
かも溶接性が良好であった。
【００４７】これに対し、比較例の No.20〜No.24 で
は、溶接性は確保されているものの、「Cu＋Cr＋Ni」が
小さく、本発明で規定する範囲から外れており、板厚減
少量が本発明例に比べて多かった。また、比較例の No.
25〜No.29 では、「Cu＋Cr＋Ni」が大きいので、板厚減
少量は本発明例の場合と同程度であったが、 Pcmが大き
く、本発明で規定する範囲から外れており、溶接性が不
良であった。「Cu＋Cr＋Ni」が大きいので、材料自体の
コストも高くなる。
は、溶接性は確保されているものの、「Cu＋Cr＋Ni」が
小さく、本発明で規定する範囲から外れており、板厚減
少量が本発明例に比べて多かった。また、比較例の No.
25〜No.29 では、「Cu＋Cr＋Ni」が大きいので、板厚減
少量は本発明例の場合と同程度であったが、 Pcmが大き
く、本発明で規定する範囲から外れており、溶接性が不
良であった。「Cu＋Cr＋Ni」が大きいので、材料自体の
コストも高くなる。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【発明の効果】本発明の鋼材は、飛来塩分量が多い環境
下において十分な耐候性を有しており、海浜地域や融雪
塩が散布される地域における橋梁等の構造物に使用する
メンテナンスフリー材料として用いることができる。こ
の鋼材は比較的低コストであり、また十分な溶接性を備
えているので、溶接施工を必要とする他の用途にも問題
なく適用することができる。
下において十分な耐候性を有しており、海浜地域や融雪
塩が散布される地域における橋梁等の構造物に使用する
メンテナンスフリー材料として用いることができる。こ
の鋼材は比較的低コストであり、また十分な溶接性を備
えているので、溶接施工を必要とする他の用途にも問題
なく適用することができる。
Claims (4)
- 【請求項１】重量％で、Ｃ：0.10％以下、Si： 1.0％以
下、Mn： 2.0％以下、Ｐ：0.04％以下、Cu：0.05％以上
1.0％以下、Ni： 0.2％以上 5.0％以下およびCr： 0.4
％以上 2.0％以下を含有するとともに、下記式を満た
し、さらに、Mo：0.01％以上1.0％以下、Ｗ：0.01％以
上 1.0％以下およびＶ：0.01％以上 1.0％以下のうちの
１種以上を含有し、かつ下記式で表される Pcmが 0.2
％以下であり、残部がFeおよび不可避不純物からなり、
不純物中のＳが 0.005％以下であることを特徴とする海
浜耐候性に優れた鋼材。 1.5％≦Cu（％）＋Ni（％）＋Cr（％）≦ 6.0％ … Pcm＝Ｃ（％）＋（ 1／30）Si（％）＋（ 1／20）Mn（％） ＋（ 1／20）Cu（％）＋（ 1／60）Ni（％）＋（ 1／20）Cr（％） ＋（ 1／15）Mo（％）＋（ 1／10）Ｖ（％） … - 【請求項２】請求項１に記載の鋼材が、さらに、重量％
で、Ca：0.0001％以上 0.1％以下およびMg：0.0001％以
上 0.1％以下のうちの１種または２種を含有することを
特徴とする海浜耐候性に優れた鋼材。 - 【請求項３】請求項１に記載の鋼材が、さらに、重量％
で、Al： 0.003％以上 2.0％以下、Ti：0.01％以上 0.3
％以下およびNb：0.01％以上 0.1％以下のうちの１種以
上を含有することを特徴とする海浜耐候性に優れた鋼
材。 - 【請求項４】請求項３に記載の鋼材が、さらに、重量％
で、Ca：0.0001％以上 0.1％以下およびMg：0.0001％以
上 0.1％以下のうちの１種または２種を含有することを
特徴とする海浜耐候性に優れた鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10205199A JP4061771B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 海浜耐候性に優れた鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10205199A JP4061771B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 海浜耐候性に優れた鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297343A true JP2000297343A (ja) | 2000-10-24 |
| JP4061771B2 JP4061771B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=14316977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10205199A Expired - Fee Related JP4061771B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 海浜耐候性に優れた鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4061771B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004360064A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 海浜耐候性に優れた鋼材およびそれを用いた構造物 |
| US20130078135A1 (en) * | 2010-03-29 | 2013-03-28 | Joachim Antonissen | Steel Product with Improved Weathering Characteristics in Saline Environment |
| CN115109997A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-27 | 中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司 | 一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢 |
| EP4129563A4 (en) * | 2020-05-18 | 2023-09-27 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | WIRE ROD FOR GAS SHIELDED WELDING WIRE AND GAS SHIELDED WELDING WIRE |
-
1999
- 1999-04-09 JP JP10205199A patent/JP4061771B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004360064A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 海浜耐候性に優れた鋼材およびそれを用いた構造物 |
| JP4677714B2 (ja) * | 2003-05-15 | 2011-04-27 | 住友金属工業株式会社 | 海浜耐候性に優れた橋梁用鋼材およびそれを用いた構造物 |
| US20130078135A1 (en) * | 2010-03-29 | 2013-03-28 | Joachim Antonissen | Steel Product with Improved Weathering Characteristics in Saline Environment |
| EP4129563A4 (en) * | 2020-05-18 | 2023-09-27 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | WIRE ROD FOR GAS SHIELDED WELDING WIRE AND GAS SHIELDED WELDING WIRE |
| CN115109997A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-27 | 中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司 | 一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢 |
| CN115109997B (zh) * | 2022-06-16 | 2023-11-03 | 中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司 | 一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4061771B2 (ja) | 2008-03-19 |
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