JP2016047953A - Stainless clad steel sheet having weld zone excellent in sea water corrosion resistance - Google Patents

Stainless clad steel sheet having weld zone excellent in sea water corrosion resistance Download PDF

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Keiichiro Kishi
慶一郎 岸
横田 智之
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stainless clad steel sheet having a clad material weld zone excellent in sea water corrosion resistance.SOLUTION: There is provided a stainless clad steel sheet having a weld zone excellent in sea water corrosion resistance having a clad material containing, by mass%, C:0.030% or less, Si:0.02 to 1.50%, Mn:0.02 to 2.0%, P:0.040% or less, S:0.030% or less, Ni:22.0 to 25.0%, Cr:22.0 to 26.0%, Mo:3.5 to 5.0%, N:0.10 to 0.25% and the balance Fe with inevitable impurities and having pitting-corrosion index (PI) defied by the formula (1) of 40 or more and austenite average crystal grain diameter of 25 μm or less. PI=Cr+3.3Mo+16 N≥40 (1), where each element symbol represents mass% of each element.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、港湾構造物や造船、海水淡水化設備に代表される各種用途で使用される耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板に関するものである。   The present invention relates to a stainless clad steel plate excellent in seawater corrosion resistance used in various applications represented by harbor structures, shipbuilding, and seawater desalination facilities.

近年、産業設備と構造物のニ−ズとしては耐久性と長寿命化およびメンテナンスフリ−が指向されており、ステンレス鋼はこれらのニ−ズに適合した材料として注目を集めている。一方で、ステンレス鋼の主原料であるNiやMo、Crに代表される合金元素は、価格の高騰や価格の上下動があるため、無垢のステンレス鋼に代わり、ステンレス鋼の優れた耐食性をより経済的に利用でき、価格が安定しかつ安価な鋼材としてステンレスクラッド鋼が、最近、注目されている。   In recent years, as the needs of industrial facilities and structures, durability, long life, and maintenance free have been directed, and stainless steel is attracting attention as a material suitable for these needs. On the other hand, alloy elements typified by Ni, Mo, and Cr, which are the main raw materials for stainless steel, have soaring prices and up / down movements in price. Therefore, instead of pure stainless steel, the superior corrosion resistance of stainless steel is more enhanced. Recently, stainless steel clad steel has attracted attention as a steel material that can be economically used, is stable in price, and inexpensive.

ステンレスクラッド鋼板とは合せ材にステンレス鋼、母材に普通鋼材と、二種類の性質の異なる金属を接合した複合鋼材である。クラッド鋼は、異種金属を金属学的に接合させたもので、めっきとは異なり剥離する心配がなく単一金属および合金では達し得ない新たな特性を持たせることができる。このように、ステンレスクラッド鋼板は、ステンレス鋼材の使用量が少なくてすみ、かつ、無垢材(全厚ステンレス鋼)と同等の耐食性を確保できるため、経済性と機能性が両立できる利点を有する。   A stainless steel clad steel plate is a composite steel material in which two kinds of metals having different properties are joined, such as stainless steel as a laminated material and ordinary steel as a base material. The clad steel is obtained by metallographically bonding dissimilar metals, and unlike the plating, there is no fear of peeling, and it can have new characteristics that cannot be achieved by a single metal and alloy. As described above, the stainless clad steel sheet requires only a small amount of a stainless steel material, and can secure the same corrosion resistance as that of a solid material (full thickness stainless steel).

以上から、ステンレスクラッド鋼板は非常に有益な機能性鋼材であると考えられており、近年そのニ−ズが各種産業分野で益々高まっている。特にステンレスクラッド鋼板を海水と接する環境で使用される港湾構造物や造船、浮体式海洋石油・ガス生産貯蔵積出設備(以下「FPSO」と云う。FPSO:Floating Production,Storage and Offloading system)、海水淡水化設備等に代表される各種用途で使用する場合には、厳しい海水腐食環境下で使用されるため、耐海水腐食性が要求される。   From the above, it is considered that the stainless clad steel plate is a very useful functional steel material, and in recent years, its needs are increasing more and more in various industrial fields. In particular, harbor structures and shipbuilding used in environments where stainless steel clad steel is in contact with seawater, floating offshore oil and gas production storage and loading equipment (FPSO: Floating Production, Storage and Offloading system), seawater When used in various applications typified by desalination facilities, etc., seawater corrosion resistance is required because it is used in severe seawater corrosion environments.

ステンレス鋼の不動態皮膜は塩化物イオンにより破壊されやすく、その腐食形態は孔食(Pitting Corrosion)またはすきま腐食(Crevice Corrosion)の形態をとる。従って、硫酸やふっ酸などに代表される酸中での腐食形態が全面腐食を呈するのに対し、海水中では局部腐食の起点となる耐海水孔食性が重要な指標となる。よって、局部腐食の起点を防止する特性として耐孔食性が極めて重要となる。   The passive film of stainless steel is easily broken by chloride ions, and its corrosion form is Pitting Corrosion or Crevice Corrosion. Therefore, while corrosion forms in acids such as sulfuric acid and hydrofluoric acid exhibit overall corrosion, seawater pitting resistance, which is the starting point of local corrosion, is an important index in seawater. Therefore, pitting corrosion resistance is extremely important as a characteristic for preventing the origin of local corrosion.

ステンレス鋼の耐孔食性は鋼中のCr、Mo、N量に影響され、一般的に孔食指数(PI:Pitting Corrosion IndexあるいはPRE:Pitting Resistance Equivalent)としてCr(質量%)+3.3Mo(質量%)+16N(質量%)やCr(質量%)+3Mo(質量%)+10N(質量%)などで整理され、孔食指数が高いほど、耐孔食性に優れるとされる。   The pitting corrosion resistance of stainless steel is affected by the amount of Cr, Mo, and N in the steel. Generally, Cr (mass%) + 3.3 Mo (mass) as the pitting corrosion index (PI) or Pitting resistance equivalent (PRE). %) + 16N (mass%), Cr (mass%) + 3Mo (mass%) + 10N (mass%), etc., and the higher the pitting corrosion index, the better the pitting corrosion resistance.

また、ステンレスクラッド鋼は溶接部の合せ材の耐食性についても考慮する必要がある。   Moreover, it is necessary to consider also about the corrosion resistance of the laminated material of a welded part in stainless steel clad steel.

特許文献1には、合せ材を「C:0.02%以下、Si:0.05〜1.00%、Mn:0.05〜2.00%、Ni:23.0〜28.0%、Cr:19.0〜21.0%、Mo:4.0〜5.0%、Cu:1.0〜2.0%、N:0.15〜0.30%からなり、Ni当量/Cr当量値が1.25以上」であるオーステナイト系ステンレス鋼としたクラッド鋼板を1050℃以下に加熱し、その後、30℃/min以上の冷却速度で冷却する溶体化熱処理を行うことで耐食性に優れたステンレスクラッド鋼板を製造する技術が開示されている。   In Patent Document 1, the laminated material is “C: 0.02% or less, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.05 to 2.00%, Ni: 23.0 to 28.0%. Cr: 19.0 to 21.0%, Mo: 4.0 to 5.0%, Cu: 1.0 to 2.0%, N: 0.15 to 0.30%, Ni equivalent / The clad steel sheet made of austenitic stainless steel with a Cr equivalent value of 1.25 or more is heated to 1050 ° C. or less, and then solution heat treatment is performed at a cooling rate of 30 ° C./min or more to provide excellent corrosion resistance. A technique for manufacturing a stainless clad steel plate is disclosed.

また、特許文献2には、ステンレスクラッド鋼板を造管後、シーム溶接し、鋼管となした後、加熱温度1100〜1200℃、冷却速度1℃/秒以上の冷却速度で固溶化熱処理を行うステンレスクラッド鋼管の製造方法が開示されている。   In Patent Document 2, stainless steel clad steel plate is formed, seam welded to form a steel pipe, and then subjected to solution heat treatment at a heating temperature of 1100 to 1200 ° C. and a cooling rate of 1 ° C./second or more. A method for manufacturing a clad steel pipe is disclosed.

特開平09−104953公報JP 09-104953 A 特開2005−133125公報JP 2005-133125 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、溶体化熱処理を行い合せ材の耐食性を確保しているが、溶接部の合せ材の耐海水耐食性については考慮されていない。   However, the technique described in Patent Literature 1 performs solution heat treatment to ensure the corrosion resistance of the laminated material, but does not consider the seawater corrosion resistance of the laminated material in the weld zone.

特許文献2に記載の技術は、ステンレスクラッド鋼管の製造において、シーム溶接部の耐食性劣化を回復するために造管後の固溶化熱処理条件を規定したものであるが、造管後に固溶化熱処理をすることにより、管に歪が生じ、矯正が必要となることや、製造工程が多くなるなどの問題がある。   The technology described in Patent Document 2 defines the solution heat treatment conditions after pipe forming in order to recover the corrosion resistance deterioration of the seam welded part in the production of the stainless clad steel pipe. As a result, the tube is distorted, and there is a problem that correction is necessary and the number of manufacturing processes is increased.

本発明は、かかる事情に鑑み、合せ材溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a stainless clad steel plate excellent in seawater corrosion resistance of a welded portion of a laminated material.

本発明は、上記課題を解決するために、複数の成分(鋼組成)および複数の履歴で圧延から熱処理まで完了したステンレスクラッド鋼板における合せ材溶接部の耐海水腐食性に及ぼす鋼成分の検討を行って、本発明を完成させた。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention examines the steel components that affect the seawater corrosion resistance of the welded joints of stainless steel clad steel plates that have been completed from rolling to heat treatment with multiple components (steel composition) and multiple histories. Going to complete the present invention.

本発明の要旨は以下のとおりである。   The gist of the present invention is as follows.

[1] ステンレスクラッド鋼板の合せ材が、質量%で、C:0.030%以下、Si:0.02〜1.50%、Mn:0.02〜2.0%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Ni:22.0〜25.0%、Cr:22.0〜26.0%、Mo:3.5〜5.0%、N:0.10〜0.25%を含有し、下記式(1)で定義される孔食指数(PI)を40以上とし残部Fe及び不可避的不純物からなり、オーステナイト平均結晶粒径が25μm以下であることを特徴とする溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板。   [1] The laminated material of the stainless clad steel plate is mass%, C: 0.030% or less, Si: 0.02-1.50%, Mn: 0.02-2.0%, P: 0.040 %: S: 0.030% or less, Ni: 22.0-25.0%, Cr: 22.0-26.0%, Mo: 3.5-5.0%, N: 0.10 It contains 0.25%, has a pitting corrosion index (PI) defined by the following formula (1) of 40 or more, consists of the balance Fe and inevitable impurities, and has an austenite average crystal grain size of 25 μm or less. Stainless steel clad steel plate with excellent seawater corrosion resistance.

PI=Cr+3.3Mo+16N≧40 ・・・・・(1)
なお、各元素記号は各元素の質量%を表す。
PI = Cr + 3.3Mo + 16N ≧ 40 (1)
Each element symbol represents mass% of each element.

[2] さらに、ステンレスクラッド鋼板の合せ材が質量%で、B:0.0010〜0.0055%を含有することを特徴とする[1]に記載の溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板。   [2] Further, the laminated material of the stainless clad steel plate is mass% and contains B: 0.0010 to 0.0055%. The seawater corrosion resistance of the welded portion according to [1] is excellent. Stainless clad steel plate.

[4] さらに、ステンレスクラッド鋼板の合せ材が質量%で、Cu:0.20%以下を含有することを特徴とする[1]または[2]に記載の溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板。   [4] Further, the laminated material of the stainless clad steel plate is mass% and contains Cu: 0.20% or less. Excellent seawater corrosion resistance of the welded portion according to [1] or [2] Stainless steel clad steel plate.

本発明によれば、合せ材溶接部の耐海水腐食性と母材の機械的特性を両立した耐海水ステンレスクラッド鋼板が得られるので、港湾構造物やFPSOに代表される造船分野、淡水海水装置に代表される、耐海水腐食性が要求される用途で、本発明を好適に用いることができる。   According to the present invention, since a seawater-resistant stainless clad steel plate having both seawater corrosion resistance of the welded portion of the laminated material and the mechanical properties of the base material can be obtained, the shipbuilding field represented by harbor structures and FPSO, freshwater seawater equipment The present invention can be suitably used in applications that require seawater corrosion resistance, such as

以下本発明の構成を説明する。本発明のステンレスクラッド鋼板は、合せ材溶接部の耐海水腐食性を満足するため、成分組成、平均粒子径等を規定する。   The configuration of the present invention will be described below. The stainless clad steel sheet of the present invention defines the component composition, the average particle diameter, etc. in order to satisfy the seawater corrosion resistance of the welded part of the laminated material.

1.合せ材の成分組成について
以下に合せ材のステンレス鋼の成分組成を限定する理由を説明する。なお、各元素の成分%は、特に記載が無い限り全て質量%を意味する。
1. About the component composition of a laminated material The reason for limiting the component composition of the stainless steel of a laminated material is demonstrated below. In addition, unless otherwise indicated, the component% of each element means the mass%.

C:0.030%以下
Cは耐食性、特に溶接熱影響部の耐食性の観点から低いほど好ましく、C量は0.030%以下とする。好ましくは、0.020%以下である。
C: 0.030% or less C is preferably as low as possible from the viewpoint of corrosion resistance, particularly the corrosion resistance of the weld heat-affected zone, and the C content is 0.030% or less. Preferably, it is 0.020% or less.

Si:0.02〜1.50%
Siは脱酸のため必要な成分であり、その効果を得るためには、0.02%以上の含有が必要である。しかし、1.50%を超えて含有すると熱間加工性を著しく劣化させるため、Si量は0.02〜1.50%の範囲とする。好ましくは、0.02〜0.60%の範囲である。
Si: 0.02-1.50%
Si is a necessary component for deoxidation, and in order to obtain the effect, it is necessary to contain 0.02% or more. However, if the content exceeds 1.50%, the hot workability is remarkably deteriorated, so the Si content is in the range of 0.02 to 1.50%. Preferably, it is 0.02 to 0.60% of range.

Mn:0.02〜2.0%
Mnは脱酸のため必要な成分であり、その効果を得るためには、0.02%以上の含有が必要である。しかし、2.0%を超えて含有すると耐食性を劣化させるため、Mn量は0.02〜2.0%の範囲とする。好ましくは、0.20〜0.60%の範囲である。
Mn: 0.02 to 2.0%
Mn is a component necessary for deoxidation, and in order to obtain the effect, the Mn content needs to be 0.02% or more. However, if the content exceeds 2.0%, the corrosion resistance is deteriorated, so the Mn content is in the range of 0.02 to 2.0%. Preferably, it is 0.20 to 0.60% of range.

P:0.040%以下、S:0.030%以下
P、Sは熱間加工性の観点から低いほど好ましくP量を0.040%超えて、S量を0.030%超えて含有すると熱間加工性が損なわれるため、P量は0.040%以下、S量は0.030%以下とする。好ましくは、P量は0.030%以下、S量は0.010%以下である。
P: 0.040% or less, S: 0.030% or less P, S is preferably as low as possible from the viewpoint of hot workability, P content exceeds 0.040%, S content exceeds 0.030% Since hot workability is impaired, the P content is 0.040% or less and the S content is 0.030% or less. Preferably, the P content is 0.030% or less, and the S content is 0.010% or less.

Ni:22.0〜25.0%
Niはオーステナイト相の安定性の観点から、主にCrおよびMoとのバランスにより、22.0%以上とする。一方、25.0%を超えて含有する熱間変形抵抗の増大を招き、また経済性も悪化するので、Ni量は22.0〜25.0%の範囲とする。なお、オーステナイト相の安定性と経済性の両立の観点から、Ni量は好ましくは22.0〜24.5%の範囲であり、より好ましくは22.5〜24.5%の範囲である。
Ni: 22.0-25.0%
From the viewpoint of the stability of the austenite phase, Ni is made 22.0% or more mainly due to the balance with Cr and Mo. On the other hand, since the hot deformation resistance contained in excess of 25.0% is increased and the economic efficiency is deteriorated, the Ni content is set in the range of 22.0 to 25.0%. The Ni content is preferably in the range of 22.0 to 24.5%, more preferably in the range of 22.5 to 24.5%, from the viewpoint of achieving both the stability and economic efficiency of the austenite phase.

Cr:22.0〜26.0%
Crは耐孔食性、耐隙間腐食性向上のために有効であり、22.0%以上の含有が必要である。一方、26.0%を超えて含有すると合せ材として製造する際およびクラッド圧延時やその冷却時にσ相の析出が著しく促進され、耐食性および熱間加工性が阻害されてしまうため、Cr量は22.0〜26.0%の範囲とする。なお、耐孔食性、耐隙間腐食性の向上とσ相析出抑制の観点から、好ましくは23.0〜26.0%の範囲であり、より好ましくは24.0〜25.5%の範囲である。
Cr: 22.0-26.0%
Cr is effective for improving pitting corrosion resistance and crevice corrosion resistance, and needs to be contained at 22.0% or more. On the other hand, if the content exceeds 26.0%, precipitation of the σ phase is remarkably promoted during production as a laminated material and during clad rolling and cooling, and the corrosion resistance and hot workability are hindered. The range is 22.0 to 26.0%. In addition, from the viewpoint of improving pitting corrosion resistance and crevice corrosion resistance and suppressing sigma phase precipitation, it is preferably in the range of 23.0 to 26.0%, more preferably in the range of 24.0 to 25.5%. is there.

Mo:3.5〜5.0%
Moは耐孔食性、耐隙間腐食性向上のため有効であり、3.5%以上とする。一方、5.0%を超えて含有すると合せ材として製造する際およびクラッド圧延時やその冷却時にσ相の析出が著しく促進され、耐食性および熱間加工性が阻害されてしまうため、Mo量は3.5〜5.0%の範囲とする。なお、耐孔食性、耐隙間腐食性の向上とσ相析出抑制の観点から、好ましくは4.0〜5.0%の範囲であり、より好ましくは4.2〜4.8%の範囲である。
Mo: 3.5-5.0%
Mo is effective for improving pitting corrosion resistance and crevice corrosion resistance, and is 3.5% or more. On the other hand, if the content exceeds 5.0%, precipitation of the σ phase is remarkably promoted during production as a laminated material and during clad rolling and cooling, and the corrosion resistance and hot workability are hindered. The range is 3.5 to 5.0%. In addition, from the viewpoint of improving pitting corrosion resistance and crevice corrosion resistance and suppressing σ phase precipitation, it is preferably in the range of 4.0 to 5.0%, more preferably in the range of 4.2 to 4.8%. is there.

N:0.10〜0.25%
Nは耐食性を高める効果があり、その効果を得るために0.10%以上とする。一方、0.25%を超えると他成分の含有量の関係から含有させることが困難となるため、N量は0.10〜0.25%の範囲とする。好ましくは0.15〜0.25%の範囲であり、より好ましくは0.17〜0.23%の範囲である。
N: 0.10 to 0.25%
N has an effect of improving the corrosion resistance, and is made 0.10% or more in order to obtain the effect. On the other hand, if it exceeds 0.25%, it becomes difficult to contain from the relationship of the content of other components, so the N content is in the range of 0.10 to 0.25%. Preferably it is 0.15 to 0.25% of range, more preferably 0.17 to 0.23% of range.

孔食指数(PI):40以上
孔食指数(Pitting Index:PI)は下記式(1)で定義される。
Pitting corrosion index (PI): 40 or more The pitting corrosion index (Pitting Index: PI) is defined by the following formula (1).

PI=Cr+3.3Mo+16N・・・・・(1)
なお、各元素記号は各元素の質量%を表す。
PI = Cr + 3.3Mo + 16N (1)
Each element symbol represents mass% of each element.

耐海水腐食性としては、耐孔食性が重要であり、局部腐食に関しては、上記式(1)で定義される孔食指数で整理され、その数値が高いほど、耐孔食性に優れる。オーステナイト系ステンレス鋼を合せ材とするクラッド鋼において、十分な耐海水腐食性に優れた特性を得るには、孔食指数は40以上であることが好ましい。   As the seawater corrosion resistance, pitting corrosion resistance is important, and the local corrosion is arranged by the pitting corrosion index defined by the above formula (1). The higher the numerical value, the better the pitting corrosion resistance. In the clad steel using the austenitic stainless steel as a laminated material, the pitting corrosion index is preferably 40 or more in order to obtain sufficient seawater corrosion resistance.

ただし溶接熱影響部においては孔食指数が40以上であってもCrやMo量が多い場合σ相が析出し、耐孔食性を劣化させてしまうため、Cr、Mo量は上記の範囲である必要がある。   However, in the weld heat affected zone, even if the pitting corrosion index is 40 or more, if the amount of Cr or Mo is large, the σ phase is precipitated and the pitting corrosion resistance is deteriorated. There is a need.

オーステナイト平均粒径:25μm以下
次に、合せ材のステンレス鋼のオーステナイト平均結晶粒径を25μm以下とする。オーステナイト系ステンレス鋼において熱履歴により金属間化合物であるσ相が生成され、それにより耐食性が劣化することが知られている。金属間化合物であるσ相が生成するとσ相周辺のCrやMo量が低くなるため耐食性が劣化する。
Austenite average grain size: 25 μm or less Next, the austenite average crystal grain size of the stainless steel of the laminated material is set to 25 μm or less. It is known that in an austenitic stainless steel, a σ phase, which is an intermetallic compound, is generated due to a thermal history, thereby deteriorating corrosion resistance. When the σ phase, which is an intermetallic compound, is generated, the amount of Cr and Mo around the σ phase is reduced, so that the corrosion resistance is degraded.

本発明ではステンレスクラッド鋼合せ材のオーステナイト平均結晶粒径の適正化により溶接熱影響部においてもσ相生成を抑制することが可能であり、その指標として平均結晶粒径が25μm以下であることとする。オーステナイト平均結晶粒径が25μmを超えると溶接熱影響部での耐食性が劣化する。好ましくは20μm以下である。   In the present invention, it is possible to suppress the formation of the σ phase in the weld heat affected zone by optimizing the austenite average crystal grain size of the stainless clad steel laminated material, and the average crystal grain size is 25 μm or less as an index thereof. To do. When the austenite average crystal grain size exceeds 25 μm, the corrosion resistance at the weld heat affected zone deteriorates. Preferably it is 20 micrometers or less.

オーステナイト平均結晶粒径の測定はJIS G0551の顕微鏡試験方法により行うことができる。   The austenite average crystal grain size can be measured by the microscope test method of JIS G0551.

上記以外の残部は、Fe及び不可避的不純物である。また、本発明において、上記の作用効果を減殺しない場合には、他の微量元素を含有することができる。   The balance other than the above is Fe and inevitable impurities. Further, in the present invention, other trace elements can be contained when the above-mentioned effects are not diminished.

さらに上記成分に加えて、BおよびCuについてはさらに以下の制限を設けることができる。   Furthermore, in addition to the above components, the following restrictions can be further provided for B and Cu.

B:0.0010〜0.0055%
Bは耐食性、熱間加工性向上のため有効であり、0.0010%以上とするのがよい。一方0.0055%を超えて含有すると耐食性、熱間加工性が劣化する。よって、B量は0.0010〜0.0055%の範囲とするのがよい。好ましくは0.0015〜0.0035%の範囲である。
B: 0.0010 to 0.0055%
B is effective for improving corrosion resistance and hot workability, and is preferably 0.0010% or more. On the other hand, when it contains exceeding 0.0055%, corrosion resistance and hot workability will deteriorate. Therefore, the B content is preferably in the range of 0.0010 to 0.0055%. Preferably it is 0.0015 to 0.0035% of range.

Cu:0.20%以下
Cuは耐食性の観点から低いほど好ましく、0.20%以下に制限するのがよい。好ましくは、0.10%以下である。さらに好ましくは0.05以下である。
Cu: 0.20% or less Cu is preferably as low as possible from the viewpoint of corrosion resistance, and should be limited to 0.20% or less. Preferably, it is 0.10% or less. More preferably, it is 0.05 or less.

なお、本発明のステンレスクラッド鋼板の母材としては、炭素鋼や低合金鋼を用いることができる。   Carbon steel or low alloy steel can be used as the base material of the stainless clad steel plate of the present invention.

本発明のステンレスクラッド鋼板は、この母材の片面または両面に合せ材として上記成分範囲のステンレス鋼がクラッドされたものである。   The stainless clad steel plate of the present invention is obtained by clad stainless steel having the above component range as a laminated material on one side or both sides of this base material.

2.製造方法について
以下に製造方法について説明する。ステンレスクラッド鋼板の合せ材素材は、前記した成分範囲に調整され、常法等により溶製することができる。該母材素材は、用途などにより材質が選定され、クラッド圧延によりクラッド鋼板とする。加熱温度は合せ材中のσ相を固溶させるため高温であることが好ましい。好ましくは1200℃〜1250℃である。加熱温度が1250℃を超えると、加熱時のスケールによって表面疵が生じやすく、圧延後の手入れ負荷が増大する。圧延は制御圧延と加速冷却を組み合わせた熱加工制御(TMCP)とすることにより合せ材のオーステナイト平均結晶粒径を25μm以下とすることが出来る。
2. About a manufacturing method A manufacturing method is demonstrated below. The laminated material of the stainless clad steel plate is adjusted to the above component range and can be melted by a conventional method or the like. The material of the base material is selected depending on the application and the like, and is made into a clad steel plate by clad rolling. The heating temperature is preferably high so as to dissolve the σ phase in the laminated material. Preferably it is 1200-1250 degreeC. When the heating temperature exceeds 1250 ° C., surface flaws are likely to occur due to the scale during heating, and the maintenance load after rolling increases. The austenite average crystal grain size of the laminated material can be reduced to 25 μm or less by performing thermal processing control (TMCP) that combines controlled rolling and accelerated cooling.

圧延終了温度はσ相析出抑制のため、高温であることが好ましい。好ましくは1000℃以上である。また圧延終了後はただちに冷却し、σ相の析出を抑制する。冷却速度は高いほど好ましく、好ましくは2℃/s以上、さらに好ましくは10℃/sである。   The rolling end temperature is preferably a high temperature in order to suppress σ phase precipitation. Preferably it is 1000 degreeC or more. In addition, the rolling is immediately cooled after the end of rolling to suppress the precipitation of the σ phase. The cooling rate is preferably as high as possible, preferably 2 ° C./s or more, more preferably 10 ° C./s.

以下に、本発明の実施例を説明する。
表1に示す成分組成からなるオ−ステナイト系ステンレス鋼とSM490成分系の鋼材(以下、「普通鋼」と省略するす場合がある。)を用いた。母材として板厚が60mmのSM490系の鋼材、合せ材として板厚5mmのオーステナイト系ステンレス鋼を組み合わせて、厚みが(60+5+5+60)mmのスラブを組み立てた。
Examples of the present invention will be described below.
An austenitic stainless steel having an ingredient composition shown in Table 1 and an SM490 ingredient steel (hereinafter may be abbreviated as “normal steel”) were used. A slab having a thickness of (60 + 5 + 5 + 60) mm was assembled by combining an SM490 steel having a thickness of 60 mm as a base material and an austenitic stainless steel having a thickness of 5 mm as a laminated material.

次いで、1240℃に加熱し、1000〜1050℃の熱間仕上げ圧延を施し、その後、水冷し、冷却停止温度を600℃とし冷却速度10.0℃/sで加速冷却することで、母材板厚12mm+合せ材板厚1mmのステンレスクラッド鋼板を製造した。   Next, the base plate is heated to 1240 ° C., subjected to hot finish rolling at 1000 to 1050 ° C., then cooled with water, the cooling stop temperature is set to 600 ° C., and the cooling is accelerated at a cooling rate of 10.0 ° C./s. A stainless clad steel plate having a thickness of 12 mm and a laminated material plate thickness of 1 mm was produced.

また、一部は平均オーステナイト結晶粒径を変化させるために、上記ステンレスクラッド鋼に対し1100〜1250℃で熱処理を行い、ステンレスクラッド鋼板を製造した。   In addition, in order to change the average austenite crystal grain size, the stainless clad steel was heat treated at 1100 to 1250 ° C. to produce a stainless clad steel plate.

これらを用いて開先形状をV開先、母材側を最大入熱20kJ/cmのSAW、合せ材をAlloy625系の溶接材料を用いて最大入熱20kJ/cmのMAGで行い溶接継手を作製した。   Using these, the groove shape is a V groove, the base metal side is SAW with a maximum heat input of 20 kJ / cm, and the laminated material is an ALL625-based welding material with a maximum heat input of 20 kJ / cm MAG to produce a welded joint. did.

以上により得られたステンレスクラッド鋼板の合せ材の溶接部から腐食試験片を採取し、合せ材の耐孔食性を以下に示すJISG0578により評価した。   Corrosion test pieces were collected from the welded portion of the laminated material of the stainless clad steel plate obtained as described above, and the pitting corrosion resistance of the laminated material was evaluated according to JISG0578 shown below.

孔食発生臨界温度(CPT:Critical Pitting Temperature Test)はJIS G0578に定める「6%FeCl+1/20N HCl溶液中に、5℃間隔で、24時間の浸漬試験」により求めた。 The pitting corrosion critical temperature (CPT: Critical Pitting Temperature Test) was determined by “24-hour immersion test at 5 ° C. intervals in a 6% FeCl 3 + 1 / 20N HCl solution” defined in JIS G0578.

浸漬試験は5℃ピッチで昇温し、各温度でを3回行い、1回でも発生した孔食のうちの最大孔食深さが0.025mmに達した場合は不合格とした。3回とも最大孔食腐食深さが0.025mm未満の場合を合格とし、孔食が発生して不合格となった最高試験温度をCPT(℃)とした。なお、CPTの合格温度は60℃以上、好ましくは65℃以上とした。   In the immersion test, the temperature was increased at a pitch of 5 ° C., and each temperature was repeated three times. When the maximum pitting depth among the pitting corrosion generated even once reached 0.025 mm, the immersion test was rejected. In all three cases, the maximum pitting corrosion depth was less than 0.025 mm, and the highest test temperature at which pitting corrosion was rejected was defined as CPT (° C.). The CPT pass temperature was 60 ° C. or higher, preferably 65 ° C. or higher.

孔食指数 PI=Cr(質量%)+3.3Mo(質量%)+16N(質量%)は耐海水用途で用いられるステンレスクラッド鋼板としては40以上を必要とする。
また、合せ材のオーステナイト平均結晶粒径の測定はJIS G0551の顕微鏡試験方法により行った。
Pitting corrosion index PI = Cr (mass%) + 3.3Mo (mass%) + 16N (mass%) requires 40 or more as a stainless clad steel plate used in seawater resistant applications.
The austenite average crystal grain size of the laminated material was measured by a microscope test method of JIS G0551.

Figure 2016047953
Figure 2016047953

表1より、本発明例では、CPTが目標の60℃以上となっており、優れた耐海水腐食性を示している。   From Table 1, in the example of the present invention, the CPT is 60 ° C. or more, which is an excellent resistance to seawater corrosion.

Claims (3)

ステンレスクラッド鋼板の合せ材が、質量%で、C:0.030%以下、Si:0.02〜1.50%、Mn:0.02〜2.0%、P:0.040%以下、S:0.030%以下、Ni:22.0〜25.0%、Cr:22.0〜26.0%、Mo:3.5〜5.0%、N:0.10〜0.25%を含有し、下記式(1)で定義される孔食指数(PI)を40以上とし残部Fe及び不可避的不純物からなり、オーステナイト平均結晶粒径が25μm以下であることを特徴とする溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板。
PI=Cr+3.3Mo+16N≧40 ・・・・・(1)
なお、各元素記号は各元素の質量%を表す。
The laminated material of the stainless clad steel plate is mass%, C: 0.030% or less, Si: 0.02-1.50%, Mn: 0.02-2.0%, P: 0.040% or less, S: 0.030% or less, Ni: 22.0-25.0%, Cr: 22.0-26.0%, Mo: 3.5-5.0%, N: 0.10-0.25 %, The pitting corrosion index (PI) defined by the following formula (1) is 40 or more, the balance is Fe and inevitable impurities, and the austenite average crystal grain size is 25 μm or less. Stainless steel clad steel plate with excellent seawater corrosion resistance.
PI = Cr + 3.3Mo + 16N ≧ 40 (1)
Each element symbol represents mass% of each element.
さらに、ステンレスクラッド鋼板の合せ材が質量%で、B:0.0010〜0.0055%を含有することを特徴とする請求項1に記載の溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板。   The stainless clad steel plate with excellent seawater corrosion resistance of the welded portion according to claim 1, wherein the laminated material of the stainless clad steel plate is mass% and contains B: 0.0010 to 0.0055%. . さらに、ステンレスクラッド鋼板の合せ材が質量%で、Cu:0.20%以下を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の溶接部の耐海水腐食性に優れたステンレスクラッド鋼板。   Furthermore, the stainless clad steel plate excellent in seawater corrosion resistance of the weld part according to claim 1, wherein the laminated material of the stainless clad steel plate contains, by mass%, Cu: 0.20% or less.
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