JP2007224377A - 耐酸腐食性に優れる鋼材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】塩酸腐食後の鋼材表面に、C:5.0〜40.0mass%、Si:0.1〜3.0mass%、Mn:0.1〜1.0mass%、Cu:5.0〜25.0mass%、W:1.0〜20.0mass%、Sb:1.0〜25.0mass%、Ni:20.0mass%以下、Sn:2.0mass%以下を含有する成分組成からなる非晶質酸化物層を有する耐酸腐食性に優れる鋼材。
【選択図】なし
Description
以下、その成分組成の限定理由について説明する。
Cは、耐酸腐食性および溶接性の観点からは、その含有量が低いほど好ましい。しかし、0.001mass%未満まで低減することは、製鋼コストの上昇を招くだけなので、Cの下限は0.001mass%とする。一方、強度を確保する観点からは、Cを多く添加する方が好ましいが、0.2mass%を超えると、耐塩酸性が低下する。よって、Cの含有量は、0.001〜0.2mass%とする。好ましくは、0.001〜0.1mass%の範囲である。
Siは、脱酸剤として、また、高強度化のために添加される元素であり、0.01mass%以上添加する必要がある。一方、過度の添加は、熱間圧延におけるスケールの固着を招き、スケール痕が急激に増加するので、上限は2.5mass%とする。
Mnは、鋼の強度を高める元素であり、要求強度に応じて、0.1mass%以上添加する。しかし、2mass%を超えると、延性が低下するので、上限は2mass%とする。
Pは、不可避的不純物として混入する元素であり、耐塩酸腐食性を著しく損ねるので低い程好ましい。しかし、Pの低減は、製鋼コストの上昇を招くので、0.05mass%以下とする。
Sは、Pと同様、不可避的不純物として混入する元素であり、0.05mass%を超えると、熱間加工性および機械的性質を著しく損ねるので、上限を0.05mass%とする。
Cuは、耐塩酸腐食性を向上する元素であり、本発明では必須の元素である。上記効果を確保するためには、0.05mass%以上添加する必要がある。しかし、0.5mass%を超えて添加しても、その効果は飽和するので、上限は0.5mass%とする。
Wは、Cu−Sb系の鋼に、0.01mass%以上添加することで、耐塩酸腐食性を著しく向上する効果があり、本発明においては、特に重要な元素である。しかし、0.5mass%を超えて添加しても、その効果が飽和するので、上限は0.5mass%とする。
Sbは、耐塩酸腐食性を向上する重要な元素であり、その効果を発現するためには、0.01mass%以上の添加が必要である。しかし、0.2mass%を超えて添加しても、その効果が飽和するので、上限は0.2mass%とする。
Niは、CuとSbの添加により発生し易くなる熱間加工時の表面割れを防止する効果のある元素である。しかし、0.5mass%を超えて添加しても、その効果は飽和するので、0.5mass%以下の範囲で添加する。
Snは、耐塩酸腐食性を向上させる成分である。しかし、Sn含有量が0.2mass%を超えると、その効果が飽和するので、0.2mass%以下とする。
本発明の成分組成に適合する鋼材を塩酸で腐食した場合、例えば、80℃の5mass%塩酸水溶液に、6時間程度浸漬した場合には、その鋼材の表面に、C:5.0〜40.0mass%、Si:0.1〜3.0mass%、Mn:0.1〜1.0mass%、Cu:5.0〜25.0mass%、W:1.0〜20.0mass%、Sb:1.0〜25.0mass%、Ni:20.0mass%以下、Sn:2.0mass%以下を含有する成分組成からなる非晶質酸化物層が形成される。
<塩酸腐食試験>
80℃に保持された5mass%塩酸水溶液中に試験片を24時間浸漬し、腐食試験前後の質量変化から腐食減量を測定した。
<硫酸腐食試験>
70℃に保持された50mass%硫酸水溶液中に試験片を6時間浸漬し、腐食試験前後の質量変化から腐食減量を測定した。
なお、耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性の評価は、Cu,Ni,W,Sb,Snを含有していない中炭素の普通鋼である鋼から採取した試験片11を基準(1000)として、他の試験片の腐食減量を相対的に評価した。
Claims (3)
- 塩酸腐食後の鋼材表面に、C:5.0〜40.0mass%、Si:0.1〜3.0mass%、Mn:0.1〜1.0mass%、Cu:5.0〜25.0mass%、W:1.0〜20.0mass%、Sb:1.0〜25.0mass%、Ni:20.0mass%以下、Sn:2.0mass%以下を含有する成分組成からなる非晶質酸化物層を有する耐酸腐食性に優れる鋼材。
- 上記鋼材は、C:0.001〜0.2mass%、Si:0.01〜2.5mass%、Mn:0.1〜2mass%、Cu:0.05〜0.5mass%、W:0.01〜0.5mass%、Sb:0.01〜0.2mass%、P:0.05mass%以下、S:0.05mass%以下、Ni:0.5mass%以下、Sn:0.2mass%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載の耐酸腐食性に優れる鋼材。
- 鋼材表面に、C:5.0〜40.0mass%、Si:0.1〜3.0mass%、Mn:0.1〜1.0mass%、Cu:5.0〜25.0mass%、W:1.0〜20.0mass%、Sb:1.0〜25.0mass%、Ni:20.0mass%以下、Sn:2.0mass%以下を含有する成分組成からなる非晶質酸化物層を形成してなる耐酸腐食性に優れる鋼材。
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