JP2001164335A - 高加工性・良溶接性耐硫酸露点腐食鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴミ焼却設備、発電所プラントのボイラー等
に重油を燃料とするような設備に用いられる耐硫酸露点
腐食鋼板であって、加工性、溶接部靭性ならびに溶接部
グラインダー手入れ性を大幅に改善した鋼板を提供す
る。 【解決手段】 質量％でＣ≦０．０７％（望ましくは≦
０．００３０％）、Ｓｉ≦１．０％、Ｍｎ：０．２〜
１．５％、Ｐ≦０．０３％，Ｓ：≦０．０３％、Ｃｕ≦
０．６％、Ｓｂ：０．０１〜０．１５％、Ｎｉ≦１．０
％、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする
耐硫酸露点腐食鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ焼却設備、発
電所プラントのボイラー等に重油を燃料とするような設
備に用いられる耐硫酸露点腐食鋼板であって、加工性、
溶接部靭性ならびに溶接部グラインダー手入れ性を大幅
に改善した鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴミ焼却設備、発電所プラントのボイラ
ー等に重油を燃料とするような設備では重油に含まれる
イオウ分が燃焼によって亜硫酸ガスとなり、その亜流酸
ガスは接触酸化または直接的化合によってＳＯ₃ とな
り、水と化合して硫酸になる。ボイラーなどで問題にな
っている腐食は硫酸濃度が４０〜５０％において腐食が
激しくなるため、特公昭４３−１４５８５号公報に示さ
れるようなＣｕとＳｂの添加を行った材料が有効である
ことが知られているが、従来材ではＣの含有量を０．０
８〜０．１５％の領域で製造していることと、耐硫酸露
点腐食性を得るために合金の添加を実施することにより
材料の降伏点および強度が上昇して延びが十分でなく、
今日の高プレス加工度型のプレス加工工程の短縮化を進
めるなかで問題があった。また、従来レベルのＣ含有量
の鋼板では溶接部の靭性が低いことや溶接部が硬化し易
いためグラインダー手入れ性が悪いなどの問題もあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特公昭４３
−１４５８５号公報記載の方法では得ることのできな
い、複雑な形状の部品に加工可能でかつ耐食性の良好な
鋼板を得るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決すべくなされたもので、従来の中炭素系の成分から
それ以下の望ましくは極低炭素系に変更することで加工
性と溶接性（溶接手入れ性）を大幅に改善した材料を提
供する。

【０００５】すなわち、本発明の要旨とするところは下
記の通りである。 （１）質量％で、 Ｃ ≦０．０７％、 Ｓｉ≦１．０％、 Ｍｎ：０．２〜１．５％、 Ｐ ≦０．０３％、 Ｓ ≦０．０３％、 Ｃｕ≦０．６％、 Ｓｂ：０．０１〜０．１５％、 Ｎｉ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴
とする耐硫酸露点腐食鋼板。 （２）質量％で、 Ｃ ≦０．００３０％、 Ｓｉ≦１．０％、 Ｍｎ：０．２〜１．５％、 Ｐ ≦０．０３％、 Ｓ ≦０．０３％、 Ｃｕ≦０．６％、 Ｓｂ：０．０１〜０．１５％、 Ｎｉ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴
とする耐硫酸露点腐食鋼板。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明における高加工性・良溶接性耐硫酸露点腐食鋼と
は耐硫酸露点腐食性能に優れ、かつ加工性優れ、ゴミ焼
却設備、発電所プラントのボイラー等の関連部材の加工
時の成形性と溶接部靭性の大幅な向上と溶接部手入れ時
の作業性を大幅に改善した鋼板をいう。

【０００７】本発明の限定要件は上記したとおり、Ｃを
低減することで鋼材の軟質化を図り、低降伏点・低強度
化することにより高延性を得る。図１、図２に示したよ
うに低Ｃ化の効果は顕著であり、特に０．００３０％以
下に極低することで顕著な効果が得られる。また、Ｃを
低減することにより溶接部靭性ならびに溶接部の焼き入
れ硬化を軽減することにより耐硫酸露点腐食性を有し
て、優れた溶接性と溶接部靭性ならびに溶接部の加工硬
化が少ない耐硫酸露点腐食鋼が得られる。

【０００８】本発明において、合金元素含有量を前記範
囲に限定した理由を述べる。Ｃは鋼材としての必要強度
を得る安価な元素である。ゴミ焼却設備、発電所プラン
トのボイラー等に必要な加工を、プレス加工工程を従来
より短縮すべく１回当りのプレス加工量を大きくして行
えるようにするために、質量％で０．０７％以下に規定
する。この効果を、より顕著に得るには、０．００３０
％以下が極めて望ましい。しかし、製鋼における脱炭能
力を考慮すると、０．０００５％以上にするのが好まし
い。

【０００９】Ｓｉは耐食性を増すが１．０％を超えて添
加すると加工性を劣化させるので１．０％以下とした。

【００１０】Ｍｎは脱酸作用を持つと同時に加工性を良
好にして強度を高めるものであり０．２％未満では効果
が不十分なので下限を０．２％とし、上限は耐食性に影
響があるので１．５％とした。

【００１１】ＰはＣｕと共存すると耐候性を増し、強度
も向上するが多量に添加すると脆化ならびに耐硫酸性に
影響をおよぼすので０．０３％以下とした。

【００１２】Ｃｕは、Ｓｂと共存して耐硫酸露点腐食性
を向上させる元素であるが、０．６％を超えて添加して
も耐硫酸露点腐食性は向上せず、熱間加工性を劣化させ
るので０．６％とする。

【００１３】Ｎｉの添加は鋼の機械的性質を向上させる
のに有効である。耐候性を向上させ、熱間加工性を改善
するが１．０％を超えて添加しても高価であり、耐硫酸
露点腐食性を低下させるので１．０％以下とした。

【００１４】Ｓｂは、前記のＣｕと共存すると添加量と
共に耐硫酸露点耐食性が向上するが、０．１５％以上添
加しても効果が飽和するので０．０１〜０．１５％に規
定する。

【００１５】以下に、本発明の効果を実施例に基づいて
具体的に示す。

【実施例】表１の化学組成（鋼１〜７）を有する連続鋳
造スラブを熱間圧延して板厚４．５mmの鋼板に製造し、
加工性、溶接性及び耐蝕性を調査した。加工性はＪＩＳ
５号引張り試験片により、降伏強度、引張強度、伸びを
測定した。また、溶接靭性は被覆アーク溶接により溶接
部を作成してＨＡＺ部の硬さを測定して靭性と溶接手入
性（軟化度合の把握による）を判定した。耐食性は表面
を６００エメリー研磨後腐食試験片を作成して、６０℃
で４０％硫酸中に４時間浸漬した後および３０℃で２０
％塩酸中に２５時間浸漬した後の腐食量を測定して求め
た。結果を表２に示す。

【００１６】表２から明らかなように本発明の極低炭素
鋼では、降伏点強度、引張強度が低く伸びがＳＳ４００
並みに良好である。また、極低炭素鋼では溶接部靭性な
らびに溶接手入性の指標である硬さ値が大幅に下がって
いる。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【実施例２】連続鋳造スラブを熱間圧延して板厚４．５
mmの鋼板に製作した表３に示す本発明例５〜７の熱延鋼
板と、市販の同様板厚の表３に示すＳＳ４００、ＳＵＳ
３１６、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ４３０の比較例とか
ら、表面を６００エメリー研磨後腐食試験片を作成し
て、各々硫酸―水系の気・液平衡から計算される硫酸温
度と濃度の関係から種々の温度、濃度の硫酸中で浸漬試
験を行い腐食量を測定した。その結果を図３に示す。図
３から明らかのように、本発明材の効果は顕著であり、
最も厳しい４０％，６０℃〜５０％，８０℃の範囲でも
耐食性は良好である。

【００２０】

【表３】

【００２１】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明鋼は、耐硫酸
露点腐食性能および加工性に優れ、ゴミ焼却設備、発電
所プラントのボイラー等の関連部材の加工時の成形性と
溶接部靭性の大幅な向上と溶接部手入れ時の作業性を大
幅に改善でき、製造プラントの製作工程簡略化、溶接部
手入れ作業性改善に基づき大幅な製作コスト改善が可能
になり、産業面での寄与は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｃ量と引張強度、降伏強度の関係を示す図であ
る。

【図２】Ｃ量と伸びの関係を示す図である。

【図３】硫酸―水系の気液平衡状態での硫酸浸漬試験結
果を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量％で、 Ｃ ≦０．０７％、 Ｓｉ≦１．０％、 Ｍｎ：０．２〜１．５％、 Ｐ ≦０．０３％、 Ｓ ≦０．０３％、 Ｃｕ≦０．６％、 Ｓｂ：０．０１〜０．１５％、 Ｎｉ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴
   とする耐硫酸露点腐食鋼板。
2. 【請求項２】 質量％で、 Ｃ ≦０．００３０％、 Ｓｉ≦１．０％、 Ｍｎ：０．２〜１．５％、 Ｐ ≦０．０３％、 Ｓ ≦０．０３％、 Ｃｕ≦０．６％、 Ｓｂ：０．０１〜０．１５％、 Ｎｉ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴
   とする耐硫酸露点腐食鋼板。