JP2016089245A - Corrosion resistant steel material - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a corrosion resistant steel material excellent in local corrosion resistance when exposed to an extremely severe corrosion environment where a chloride ion is concentrated or the like.SOLUTION: There is provided a corrosion resistant steel material having a composition containing, by mass%, Cr:4.0 to 9.0%, Al:0.10 to 0.70%, Ti:0.005 to 0.100%, N:0.0020 to 0.0080% and further one or both of Mo and W of 0.050 to 1.0% in total. It may contain one or more kinds of Cu, Ni, V, Nb, Ta, Sb, Sn, B, Ca, Mg and REM. Preferably the contents of Ti and N satisfy Ti/N≥3.5, an inorganic zinc-rich primer layer having a thickness of 5 to 100 μm and containing metal zinc or zinc alloy of 30 mass% or more can be arranged on a surface, and an epoxy-based resin layer or a silicon-based resin layer having a thickness of 20 to 400 μm can be arranged on an outer surface side of the inorganic zinc-rich primer layer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は耐食鋼材に関する。   The present invention relates to a corrosion-resistant steel material.

海浜地域や海洋環境における鋼構造物や、船舶の鋼構造部材などに使用される鋼材では、塩化物による腐食が問題になる。特に、海水の飛沫や塩分を含む粒子が鋼材に付着し、更に乾燥と湿潤とが繰り返される環境(乾湿繰り返し環境)に曝されると、鋼材の腐食が促進される。また、内陸部でも、冬季に塩化物を含む凍結防止剤が散布される地域では、橋梁等の構造物において塩化物に起因する腐食が懸念される。   Corrosion due to chloride is a problem in steel materials used in steel structures in the beach area and the marine environment, steel structural members of ships, and the like. In particular, when seawater droplets or particles containing salt are attached to a steel material and further exposed to an environment in which drying and wetting are repeated (dry and wet repeated environment), corrosion of the steel material is promoted. In addition, even in the inland area, there is a concern about corrosion due to chloride in structures such as bridges in areas where antifreeze containing chloride is sprayed in winter.

Crは鋼材の耐食性を向上させる元素であり、塩化物による腐食を抑制するために多量のCrや他の合金元素を含有させた各種のステンレス鋼が開発され、前述のような腐食環境に曝される構造部材に適用されている。しかし、ステンレス鋼は高価であることから、コストを低減させるためにCrの添加量を抑制し、Alを添加して耐食性を向上させた鋼材が提案されている(例えば、特許文献1〜5)。   Cr is an element that improves the corrosion resistance of steel. Various stainless steels containing a large amount of Cr and other alloy elements have been developed to suppress corrosion caused by chlorides, and exposed to the above-mentioned corrosive environment. Applied to structural members. However, since stainless steel is expensive, steel materials in which the addition amount of Cr is suppressed and the corrosion resistance is improved by adding Al to reduce costs have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 5). .

特許文献1〜3によって提案された発明は、合金成分の添加量や金属組織を制御し、母材や溶接部の機械特性を向上させようとするものである。また、特許文献4及び5によって提案された発明は、Cr及びAlの含有量の比(Cr/Al)を適正に制御して、すきま腐食の発生を抑制しようとするものである。   The invention proposed by Patent Documents 1 to 3 attempts to improve the mechanical properties of the base material and the welded portion by controlling the addition amount of alloy components and the metal structure. In addition, the inventions proposed by Patent Documents 4 and 5 attempt to suppress the occurrence of crevice corrosion by appropriately controlling the ratio of Cr and Al contents (Cr / Al).

特開2004−162121号公報JP 2004-162121 A 特開2005−256135号公報JP 2005-256135 A 特開2006−161125号公報JP 2006-161125 A 特開2006−37201号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-37201 特開2008−7860号公報JP 2008-7860 A

海洋構造物の干満部、飛沫部や、タンカーのバラストタンクなど、塩化物イオン濃度が高くなるような部位では、特に腐食が問題になる。また、Cr、Al、Cu、Ni等の合金元素の添加によって全面腐食性を向上させた鋼材では、局所的に耐食性が劣化した部位が存在すると、孔食などの局部腐食が促進される傾向がある。したがって、合金元素の添加によって全面腐食性を向上させた耐食鋼材は、非常に厳しい腐食環境に曝された場合、局部腐食の促進が懸念される。
しかしながらこれまで、耐全面腐食性と耐局部腐食性を両立し得る鋼材は検討されておらず、その開発が望まれていた。
Corrosion is particularly a problem in areas where the chloride ion concentration is high, such as tidal and splashing parts of marine structures and ballast tanks of tankers. In addition, in steel materials whose overall corrosion resistance has been improved by adding alloying elements such as Cr, Al, Cu, and Ni, local corrosion such as pitting corrosion tends to be promoted if there is a site where corrosion resistance has locally deteriorated. is there. Therefore, the corrosion resistant steel material whose overall corrosivity is improved by the addition of alloying elements is likely to accelerate local corrosion when exposed to a very severe corrosive environment.
However, until now, steel materials that can achieve both general corrosion resistance and local corrosion resistance have not been studied, and their development has been desired.

本発明は、このような実情に鑑みて案出されたものであり、特に、塩化物イオンが濃化されるような非常に厳しい腐食環境に曝された際の耐局部腐食性にも優れる、耐食鋼材を提供するものである。   The present invention has been devised in view of such circumstances, and is particularly excellent in local corrosion resistance when exposed to a very severe corrosive environment in which chloride ions are concentrated. It provides corrosion resistant steel.

本発明者は、Cr及びAlを含有する耐食鋼材では、AlNの生成に起因するAl欠乏層によって、部分的な耐食性の低下が生じることを見出し、その対策を検討した。その結果、Alよりも高温で窒化物を形成し、かつ固溶状態では鋼の耐食性の向上に寄与しないTiを添加することにより、AlNの生成を抑制して局部腐食を抑制できることを新たに見出した。更に、Alよりも窒化物を形成し難く、固溶状態で耐食性を向上させるMo、Wの一方又は両方を添加することにより、耐局部腐食性が著しく向上するという新たな知見を得た。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
The present inventor has found that a corrosion resistance steel material containing Cr and Al causes a partial decrease in corrosion resistance due to the Al deficient layer resulting from the formation of AlN, and studied the countermeasures. As a result, it was newly found that by forming Ti at a temperature higher than that of Al and adding Ti which does not contribute to the improvement of the corrosion resistance of steel in the solid solution state, the formation of AlN can be suppressed and local corrosion can be suppressed. It was. Furthermore, new knowledge was obtained that local corrosion resistance is remarkably improved by adding one or both of Mo and W, which are harder to form nitrides than Al and improve corrosion resistance in a solid solution state.
This invention is made | formed based on such knowledge, The summary is as follows.

[1] 質量%で、
C:0.005〜0.20%、
Mn:0.30〜3.00%、
Cr:4.0〜9.0%、
Al:0.10〜0.70%、
Ti:0.005〜0.100%、
N:0.0020〜0.0080%
を含有し、更に、
Mo、Wの一方又は両方を合計で、0.050〜1.0%含有し、更に、
Si:1.00%以下、
P:0.030%以下、
S:0.0050%以下
に制限し、
残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐食鋼材。
[2] 質量%で、更に、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下
の一方又は両方を含有することを特徴とする上記[1]に記載の耐食鋼材。
[3] 質量%で、更に、
V:0.50%以下、
Nb:0.150%以下、
Ta:0.040%以下、
Sb:1.00%以下、
Sn:1.00%以下、
B:0.010%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の耐食鋼材。
[4] 質量%で、更に、
Ca:0.010%以下、
Mg:0.010%以下、
REM:0.010%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする上記[1]〜[3]の何れか1項に記載の耐食鋼材。
[5] Ti及びNの含有量が、
Ti/N≧3.5
を満足することを特徴とする上記[1]〜[4]の何れか1項に記載の耐食鋼材。
[6]上記[1]〜[5]の何れか1項に記載の耐食鋼材の表面に、金属亜鉛又は亜鉛合金を30質量%以上を含有する5〜100μmの厚みの無機ジンクリッチプライマー層を設けたことを特徴とする耐食鋼材。
[7]前記無機ジンクリッチプライマー層の表面に、20〜400μmの厚みのエポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を設けたことを特徴とする上記[6]に記載の耐食鋼材。
[1] By mass%
C: 0.005 to 0.20%,
Mn: 0.30 to 3.00%,
Cr: 4.0-9.0%,
Al: 0.10 to 0.70%,
Ti: 0.005 to 0.100%,
N: 0.0020 to 0.0080%
Further,
Contains one or both of Mo and W in total, 0.050 to 1.0%,
Si: 1.00% or less,
P: 0.030% or less,
S: limited to 0.0050% or less,
A corrosion-resistant steel material characterized in that the balance consists of Fe and inevitable impurities.
[2] By mass%,
Cu: 0.50% or less,
Ni: The corrosion resistant steel material according to [1] above, containing one or both of 0.50% or less.
[3] By mass%,
V: 0.50% or less,
Nb: 0.150% or less,
Ta: 0.040% or less,
Sb: 1.00% or less,
Sn: 1.00% or less,
B: The corrosion-resistant steel material according to [1] or [2] above, containing one or more of 0.010% or less.
[4] By mass%,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less,
REM: The corrosion-resistant steel material according to any one of the above [1] to [3], containing one or more of 0.010% or less.
[5] The content of Ti and N is
Ti / N ≧ 3.5
The corrosion resistant steel material according to any one of the above [1] to [4], wherein:
[6] An inorganic zinc-rich primer layer having a thickness of 5 to 100 μm containing 30% by mass or more of metallic zinc or a zinc alloy on the surface of the corrosion-resistant steel material according to any one of [1] to [5]. Corrosion-resistant steel characterized by being provided.
[7] The corrosion-resistant steel according to [6], wherein an epoxy resin layer or a silicon resin layer having a thickness of 20 to 400 μm is provided on the surface of the inorganic zinc rich primer layer.

本発明によれば、特に、塩化物イオンが濃化されるような非常に厳しい腐食環境に曝された際の耐局部腐食性にも優れる、耐食鋼材を提供することが可能になり、本発明は産業上の貢献が極めて顕著である。   According to the present invention, it is possible to provide a corrosion-resistant steel material that is also excellent in local corrosion resistance when exposed to a very severe corrosive environment where chloride ions are concentrated. Has an extremely significant industrial contribution.

本発明は、適量のCr及びAlを同時に添加し、全面耐食性を向上させた耐食鋼材に、更に、Tiと、Mo、Wの一方又は両方とを添加することで、特に、塩化物イオンが濃化されるような非常に厳しい腐食環境に曝された際の耐局部腐食性をも向上させた耐食鋼材である。つまり、Tiの添加によって局部腐食の起点となるAlN及びその周辺のAl欠乏層の生成を抑制し、さらにAlよりも窒化物を形成し難いMo、Wの一方又は両方の添加により、局部腐食の進行を顕著に抑制することができるものである。   In the present invention, an appropriate amount of Cr and Al are added at the same time to further add Ti and one or both of Mo and W to the corrosion resistant steel material whose overall corrosion resistance is improved. It is a corrosion resistant steel with improved local corrosion resistance when exposed to extremely severe corrosive environments. In other words, the addition of Ti suppresses the formation of AlN that is the starting point of local corrosion and the surrounding Al deficient layer, and further, the addition of one or both of Mo and W, which are harder to form nitrides than Al, can cause local corrosion. The progress can be remarkably suppressed.

更に、鋼材表面に無機ジンクリッチプライマーを塗布することにより、市販のステンレス鋼に比べて低合金組成でありながら、長期間に亘って発錆を防止することが可能になる。さらに本発明では耐久性を向上させるために、前述の無機ジンクリッチプライマー層の表面に、エポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を形成させてもよい。
なお、本発明の耐食鋼材の形状は特に限定せず、鋼板、鋼管、形鋼であって構わない。
Furthermore, by applying an inorganic zinc rich primer on the surface of the steel material, it becomes possible to prevent rusting over a long period of time while having a low alloy composition compared to commercially available stainless steel. Furthermore, in the present invention, in order to improve durability, an epoxy resin layer or a silicon resin layer may be formed on the surface of the inorganic zinc rich primer layer.
In addition, the shape of the corrosion-resistant steel material of the present invention is not particularly limited, and may be a steel plate, a steel pipe, or a shape steel.

以下、本発明の耐食鋼材の成分を限定した理由について説明する。なお、%の表記は特に断りがない場合は質量%を意味する。   Hereinafter, the reason which limited the component of the corrosion-resistant steel material of this invention is demonstrated. In addition, the description of% means the mass% unless there is particular notice.

(C:0.005〜0.20%)
Cは、強度を向上させる元素であり、この効果を得るためには0.005%以上を含有させることが必要である。好ましくはC量を0.01%以上とする。一方、C量が0.20%を超えると、Cr系炭化物の生成により耐食性が劣化するため、C量を0.20%以下とする。好ましくは、C量を0.10%以下とし、より好ましくは0.05%以下とする。
(C: 0.005-0.20%)
C is an element that improves the strength, and in order to obtain this effect, it is necessary to contain 0.005% or more. Preferably, the C content is 0.01% or more. On the other hand, if the C content exceeds 0.20%, the corrosion resistance deteriorates due to the formation of Cr-based carbides, so the C content is 0.20% or less. Preferably, the C content is 0.10% or less, more preferably 0.05% or less.

(Mn:0.30〜3.00%)
Mnは、オーステナイトを安定化させる元素であり、粗大なフェライトの形成を抑制するために添加される。本発明では、フェライトを安定化させるCr及びAlを多量に含有させるため、Mn量が0.30%よりも少ないと、粗大なフェライトの結晶粒が形成され、製造性や機械特性を損なう。したがって、Mn量は0.30%以上とする。好ましくはMn量を0.50%以上とし、より好ましくは1.00%以上、更に好ましくは1.50%以上とする。一方、Mn量が3.00%を超えると、粗大なMnSが生成し、耐食性や機械特性が劣化するため、Mn量を3.00%以下とする。Mn量は、好ましくは2.75%以下、より好ましくは2.50%以下とする。
(Mn: 0.30 to 3.00%)
Mn is an element that stabilizes austenite and is added to suppress the formation of coarse ferrite. In the present invention, since a large amount of Cr and Al for stabilizing ferrite is contained, if the amount of Mn is less than 0.30%, coarse ferrite crystal grains are formed, which impairs manufacturability and mechanical properties. Therefore, the Mn content is 0.30% or more. Preferably, the amount of Mn is 0.50% or more, more preferably 1.00% or more, and still more preferably 1.50% or more. On the other hand, if the amount of Mn exceeds 3.00%, coarse MnS is generated and the corrosion resistance and mechanical properties deteriorate, so the amount of Mn is made 3.00% or less. The amount of Mn is preferably 2.75% or less, more preferably 2.50% or less.

(Cr:4.0〜9.0%)
Crは、不動態化被膜を形成して鋼材の耐食性を向上させる元素であり、Alと同時に含有させることにより、この効果が顕著に発現する。本発明においてCr量は、優れた耐食性を得るために、4.0%以上とする。好ましくは5.0%以上、より好ましくは5.5%以上とする。一方、9.0%を超えてCrを含有させると、粗大なフェライトの結晶粒が形成され、製造性や機械特性を損なう。したがって、Cr量は9.0%以下とし、好ましくは8.0%以下、より好ましくは7.5%以下とする。
(Cr: 4.0-9.0%)
Cr is an element that forms a passivating film and improves the corrosion resistance of the steel material. By containing it simultaneously with Al, this effect is remarkably exhibited. In the present invention, the Cr content is 4.0% or more in order to obtain excellent corrosion resistance. Preferably it is 5.0% or more, more preferably 5.5% or more. On the other hand, if the Cr content exceeds 9.0%, coarse ferrite crystal grains are formed, which impairs manufacturability and mechanical properties. Therefore, the Cr content is 9.0% or less, preferably 8.0% or less, more preferably 7.5% or less.

(Al:0.10〜0.70%)
Alは、Crとの相互作用によって、耐食性を顕著に向上させる有用な元素である。この効果を得るためには、0.10%以上のAl量が必要であり、好ましくはAl量を0.20%以上とする。一方、過度のAlの添加は局部腐食の起点となるAlNの形成を促進させるおそれがある。そのため、AlNの形成を抑制して局部腐食の発生を抑制するには、Al量を0.70%以下とすることが必要である。好ましくは、Al量を0.50%以下とする。
(Al: 0.10 to 0.70%)
Al is a useful element that remarkably improves corrosion resistance by interaction with Cr. In order to obtain this effect, an Al amount of 0.10% or more is necessary, and the Al amount is preferably 0.20% or more. On the other hand, excessive addition of Al may promote the formation of AlN which is the starting point of local corrosion. Therefore, in order to suppress the formation of AlN and suppress the occurrence of local corrosion, the Al amount needs to be 0.70% or less. Preferably, the Al content is 0.50% or less.

(Ti:0.005〜0.100%)
Tiは、AlNよりも高温で窒化物を形成する元素であり、AlNの生成を抑制し、局部腐食の抑制に寄与する。本発明では、Tiは重要な元素の1つであり、耐局部腐食性を向上させるために、0.005%以上を添加する。好ましくは、0.010%以上を添加する。一方、0.100%超のTiを添加すると、機械特性が劣化するため、Ti量の上限を0.100%以下とする。好ましくは、Ti量を0.050%以下、より好ましくは0.030%以下とする。
(Ti: 0.005-0.100%)
Ti is an element that forms a nitride at a higher temperature than AlN, and suppresses the generation of AlN and contributes to the suppression of local corrosion. In the present invention, Ti is one of important elements, and 0.005% or more is added to improve local corrosion resistance. Preferably, 0.010% or more is added. On the other hand, if more than 0.100% Ti is added, the mechanical properties deteriorate, so the upper limit of the Ti amount is made 0.100% or less. Preferably, the Ti content is 0.050% or less, more preferably 0.030% or less.

(N:0.0020〜0.0080%)
Nは、AlとともにAlNを形成すると耐局部腐食性を損なうが、Tiと窒化物を形成することにより、結晶粒の微細化に寄与する元素である。本発明では、粗大なフェライトの生成を抑制するため、N量を0.0020%以上とする。一方、N量が0.0080%を超えると、窒化物に起因して機械特性が劣化するため、上限を0.0080%以下とする。N量は、好ましくは0.0070%以下、より好ましくは0.0060%以下とする。
(N: 0.0020 to 0.0080%)
N forms an element that contributes to the refinement of crystal grains by forming Ti and nitrides, while forming AlN together with Al impairs local corrosion resistance. In the present invention, in order to suppress the formation of coarse ferrite, the N content is set to 0.0020% or more. On the other hand, if the N content exceeds 0.0080%, the mechanical properties deteriorate due to the nitride, so the upper limit is made 0.0080% or less. The N amount is preferably 0.0070% or less, more preferably 0.0060% or less.

(Mo、Wの一方又は両方の合計:0.050〜1.0%)
Mo及びWは、Alに比べて窒化物を形成し難く、さらに固溶状態において、局部腐食の発生と成長を抑制することができる重要な元素である。本発明においてMo、Wは、一方のみを添加してもよく、両方を添加してもよい。耐局部腐食性を向上させるには、Mo、Wの一方又は両方を合計で0.050%以上添加することが必要である。好ましくは、0.05%以上とする。Mo、Wは、一方又は両方を合計で1.0%を超えて含有させると、粗大なフェライトの結晶粒が形成され、製造性や機械特性を損なう。したがって、Mo、Wの一方又は両方の合計の含有量は1.0%以下とし、好ましくは0.8%以下、より好ましくは0.5%以下とする。
(Total of one or both of Mo and W: 0.050 to 1.0%)
Mo and W are important elements that are less likely to form nitrides than Al and that can suppress the occurrence and growth of local corrosion in a solid solution state. In the present invention, only one or both of Mo and W may be added. In order to improve local corrosion resistance, it is necessary to add 0.050% or more of one or both of Mo and W in total. Preferably, it is 0.05% or more. If one or both of Mo and W are contained in total exceeding 1.0%, coarse ferrite crystal grains are formed, and the manufacturability and mechanical properties are impaired. Therefore, the total content of one or both of Mo and W is 1.0% or less, preferably 0.8% or less, more preferably 0.5% or less.

(Si:1.00%以下)
Siは、脱酸及び強度の向上に寄与する元素であるが、1.00%を超えて含有させると靱性が低下するため、Si量を1.00%以下に制限する。好ましくはSi量を0.50%以下とする。Si量の下限は限定せず、0%でもよいが、Alの酸化物の生成を抑制して、Alを鋼中に固溶させ、耐食性を向上させるためには、Si量を0.05%以上にすることが好ましい。より好ましくはSi量を0.10%以上とする。
(Si: 1.00% or less)
Si is an element that contributes to deoxidation and improvement of strength, but if contained over 1.00%, the toughness decreases, so the amount of Si is limited to 1.00% or less. Preferably, the Si amount is 0.50% or less. The lower limit of the amount of Si is not limited and may be 0%. However, in order to suppress the formation of oxides of Al and to dissolve Al in steel and improve the corrosion resistance, the amount of Si is 0.05%. It is preferable to make it above. More preferably, the Si amount is 0.10% or more.

(P:0.030%以下)
Pは、不純物であり、鋼材の機械特性や製造性を低下させるため、P量を0.030%以下に制限する。好ましくはP量を0.020%以下とする。P量の下限は限定せず、0%でもよいが、製造コストの観点から0.001%以上とすることが好ましい。
(P: 0.030% or less)
P is an impurity, and limits the amount of P to 0.030% or less in order to reduce the mechanical properties and manufacturability of the steel material. Preferably, the P content is 0.020% or less. The lower limit of the amount of P is not limited and may be 0%, but is preferably 0.001% or more from the viewpoint of manufacturing cost.

(S:0.0050%以下)
Sは、不純物であり、局部腐食の起点となる硫化物を形成するので、S量を0.0050%以下に制限する。好ましくはS量を0.0020%以下、より好ましくは0.0010%以下とする。S量の下限は限定せず、0%でもよいが、製造コストの観点から0.0001%以上とすることが好ましい。
(S: 0.0050% or less)
Since S is an impurity and forms a sulfide that is a starting point of local corrosion, the amount of S is limited to 0.0050% or less. Preferably, the S amount is 0.0020% or less, more preferably 0.0010% or less. The lower limit of the amount of S is not limited and may be 0%, but is preferably 0.0001% or more from the viewpoint of manufacturing cost.

(Ti/N≧3.5)
Tiは、鋼中のNを窒化物として固定し、AlNの形成を抑制するために添加される元素であるため、N量に応じてTi量を決定することが好ましい。Tiの窒化物は、主にTiNであり、Nの原子数と同等以上のTiを確保するために、質量%で表わされるTi及びNの含有量の比Ti/Nを3.5以上にすることが好ましい。Ti/Nの上限は、特に制限されるものではないが、Ti量の上限(0.10%)及びN量の下限(0.0020%)から50以下である。Ti/Nの好ましい上限は、Ti量の好ましい上限から25以下、より好ましくは15以下である。
(Ti / N ≧ 3.5)
Ti is an element added to fix N in the steel as a nitride and suppress the formation of AlN. Therefore, it is preferable to determine the amount of Ti according to the amount of N. The nitride of Ti is mainly TiN, and in order to secure Ti equal to or more than the number of N atoms, the Ti / N content ratio Ti / N represented by mass% is set to 3.5 or more. It is preferable. The upper limit of Ti / N is not particularly limited, but is 50 or less from the upper limit of Ti amount (0.10%) and the lower limit of N amount (0.0020%). The upper limit with preferable Ti / N is 25 or less from the preferable upper limit of Ti amount, More preferably, it is 15 or less.

本発明の鋼板に用いる鋼の成分は、以上のような元素、不純物、残部Feからなるが、さらに下記の元素を添加してもよい。   The steel components used in the steel sheet of the present invention are composed of the above elements, impurities, and the balance Fe, but the following elements may be further added.

本発明では、上記の元素に加えて、Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下の一方又は両方を添加することができる。   In the present invention, in addition to the above elements, one or both of Cu: 0.50% or less and Ni: 0.50% or less can be added.

(Cu:0.50%以下)
Cuは、耐食性を向上させる元素であり、好ましくは0.05%以上を添加する。より好ましくはCu量を0.10%以上とする。一方、0.50%を超えてCuを添加すると脆化が生じることがあるため、Cu量は0.50%以下が好ましい。より好ましくはCu量を0.30%以下とする。
(Cu: 0.50% or less)
Cu is an element that improves the corrosion resistance, and preferably 0.05% or more is added. More preferably, the amount of Cu is 0.10% or more. On the other hand, since addition of Cu exceeding 0.50% may cause embrittlement, the amount of Cu is preferably 0.50% or less. More preferably, the amount of Cu is set to 0.30% or less.

(Ni:0.50%以下)
Niは、耐食性を向上させる元素であり、好ましくは0.05%以上を添加する。より好ましくはNi量を0.10%以上とする。一方、Niは高価な元素であることから、Ni量の上限は0.50%以下が好ましい。より好ましくはNi量を0.30%以下とする。
(Ni: 0.50% or less)
Ni is an element that improves the corrosion resistance, and preferably 0.05% or more is added. More preferably, the Ni content is 0.10% or more. On the other hand, since Ni is an expensive element, the upper limit of the amount of Ni is preferably 0.50% or less. More preferably, the Ni content is 0.30% or less.

なおCu及びNiは、両方を同時に添加することが好ましい。Cuは、Niに比べて耐食性を向上させる効果が大きいが、偏析し易く、単独で添加すると鋳造後の割れを助長する場合がある。これに対して、NiはCuの偏析を軽減する作用があり、CuとNiの両方を同時に添加すると、Cu偏析起因の鋳片の割れの抑制に加えて、偏析に起因する局部腐食の発生も抑制されるため、耐食性を向上させる効果が顕著に発現される。   Cu and Ni are preferably added at the same time. Cu has a greater effect of improving the corrosion resistance than Ni, but is easily segregated, and if added alone, it may promote cracking after casting. In contrast, Ni has the effect of reducing the segregation of Cu, and when both Cu and Ni are added simultaneously, in addition to suppressing cracking of the slab caused by Cu segregation, local corrosion caused by segregation also occurs. Since it is suppressed, the effect of improving the corrosion resistance is remarkably exhibited.

本発明では、上記の元素に加えて、更に、V:0.50%以下、Nb:0.150%以下、Ta:0.040%以下、Sb:1.00%以下、Sn:1.00%以下の何れか1種又は2種以上を含有させることができる。   In the present invention, in addition to the above elements, V: 0.50% or less, Nb: 0.150% or less, Ta: 0.040% or less, Sb: 1.00% or less, Sn: 1.00 % Or any one kind or two kinds or more can be contained.

(V:0.50%以下)
Vは、Tiと同様に、窒化物を生成する元素であるが、主に、析出強化による強度の改善のために添加することができる。この効果を得るために、V量を0.005%以上とすることが好ましい。一方、0.50%超のVを添加すると、機械特性が劣化することがあるため、V量は0.50%以下が好ましい。V量は、より好ましくは0.20%以下であり、更に好ましくは0.30%以下とする。
(V: 0.50% or less)
V, like Ti, is an element that forms a nitride, but can be added mainly to improve the strength by precipitation strengthening. In order to obtain this effect, the V amount is preferably set to 0.005% or more. On the other hand, if adding more than 0.50% V, the mechanical properties may deteriorate, so the V content is preferably 0.50% or less. The amount of V is more preferably 0.20% or less, and further preferably 0.30% or less.

(Nb:0.150%以下)
Nbは、Tiと同様に、窒化物を生成する元素であり、AlNや粗大なフェライトの生成の抑制に寄与する。この効果を得るために、Nb量を0.005%以上とすることが好ましい。一方、0.150%超のNbを添加すると、機械特性が劣化することがあるため、Nb量は0.150%以下が好ましい。Nb量は、より好ましくは0.10%以下であり、更に好ましくは0.050%以下とする。
(Nb: 0.150% or less)
Nb, like Ti, is an element that forms nitrides, and contributes to the suppression of the formation of AlN and coarse ferrite. In order to obtain this effect, the Nb content is preferably 0.005% or more. On the other hand, when Nb exceeding 0.150% is added, the mechanical properties may be deteriorated, so the Nb content is preferably 0.150% or less. The Nb amount is more preferably 0.10% or less, and further preferably 0.050% or less.

(Ta:0.040%以下)
Taは、耐食性の向上に有効な元素である。メカニズムは必ずしも明らかでないが、Taの酸化物が、表面に形成される保護的な被膜の安定性や緻密性に作用していると考えられる。この効果を得るために、Ta量を0.001%以上とすることが好ましい。一方、0.040%を超えてTaを添加しても、大幅な耐食性向上は期待できず、かつ製造上のコスト増になるため、Ta量は0.040%以下が好ましい。より好ましくはTa量を0.020%以下とする。
(Ta: 0.040% or less)
Ta is an element effective for improving corrosion resistance. Although the mechanism is not necessarily clear, it is considered that the oxide of Ta 2 O 5 acts on the stability and denseness of the protective film formed on the surface. In order to obtain this effect, the Ta content is preferably 0.001% or more. On the other hand, even if Ta is added in excess of 0.040%, a significant improvement in corrosion resistance cannot be expected, and the manufacturing cost increases. Therefore, the Ta content is preferably 0.040% or less. More preferably, the Ta amount is 0.020% or less.

(Sb:1.00%以下)
(Sn:1.00%以下)
Sn及びSbは、耐食性の向上に有効な元素である。Sn及びSbの添加量は、好ましくは、それぞれ、0.01%以上、より好ましくは0.03%以上とし、更に好ましくは0.10%以上とする。一方、Sn及びSbの各添加量は、何れも、1.00%を超えると、熱間加工性が劣化する傾向にあるため、1.00%以下が好ましい。より好ましくは、それぞれ、0.50%以下、更に好ましくは0.30%以下とする。
(Sb: 1.00% or less)
(Sn: 1.00% or less)
Sn and Sb are effective elements for improving the corrosion resistance. The amount of Sn and Sb added is preferably 0.01% or more, more preferably 0.03% or more, and still more preferably 0.10% or more. On the other hand, if the amount of each of Sn and Sb exceeds 1.00%, the hot workability tends to deteriorate, so 1.00% or less is preferable. More preferably, each is 0.50% or less, and more preferably 0.30% or less.

(B:0.010%以下)
Bは焼入性を向上させ、強度を高める元素である。その効果を得るためには、0.0003%以上のBを含有させることが好ましい。ただし、0.010%を超えてBを添加しても、効果が飽和し、また母材、HAZともに靭性が低下する場合がある。したがって、0.010%以下が好ましい。より好ましいB量の上限は0.0050%以下である。
(B: 0.010% or less)
B is an element that improves hardenability and increases strength. In order to obtain the effect, 0.0003% or more of B is preferably contained. However, even if B is added in excess of 0.010%, the effect is saturated, and the toughness of the base material and HAZ may be lowered. Therefore, 0.010% or less is preferable. A more preferable upper limit of the amount of B is 0.0050% or less.

また、本発明では、上記の元素に加えて更に、Ca:0.010%以下、Mg:0.010%以下、REM:0.010%以下の何れか1種又は2種以上を添加することができる。   In the present invention, in addition to the above elements, one or more of Ca: 0.010% or less, Mg: 0.010% or less, REM: 0.010% or less should be added. Can do.

(Ca:0.010%以下)
(Mg:0.010%以下)
Ca及びMgは、一般には酸化物や硫化物の制御に用いられるが、Cr及びAlを含有する鋼では、環境中で選択的に溶解し、鋼板表面でアルカリ環境を形成することから耐食性向上に寄与する。この効果を得るには、Ca及びMgの何れも、それぞれ0.0005%以上を添加することが好ましい。一方、Ca及びMgは、0.010%を超えて添加しても耐食性を向上させる効果は飽和し、機械特性が損なわれる場合があるため、Ca及びMgの各添加量は0.010%以下が好ましい。より好ましくは、それぞれ、0.005%以下とする。
(Ca: 0.010% or less)
(Mg: 0.010% or less)
Ca and Mg are generally used to control oxides and sulfides, but steel containing Cr and Al is selectively dissolved in the environment to form an alkaline environment on the steel sheet surface, thereby improving corrosion resistance. Contribute. In order to obtain this effect, it is preferable to add 0.0005% or more of each of Ca and Mg. On the other hand, even if Ca and Mg are added in an amount exceeding 0.010%, the effect of improving the corrosion resistance is saturated and the mechanical properties may be impaired. Therefore, the addition amount of Ca and Mg is 0.010% or less. Is preferred. More preferably, it is 0.005% or less, respectively.

(REM:0.010%以下)
本発明では、酸化物や硫化物の制御を目的として、希土類元素(REM)を適宜添加してもよい。この効果を得るには、0.001%以上のREMを添加することが好ましい。一方、REMを0.010%を超えて添加しても耐食性を向上させる効果は飽和し、機械特性が損なわれる場合があるため、REMの添加量は0.010%以下が好ましい。より好ましくは、0.005%以下とする。
(REM: 0.010% or less)
In the present invention, a rare earth element (REM) may be appropriately added for the purpose of controlling oxides and sulfides. In order to obtain this effect, it is preferable to add 0.001% or more of REM. On the other hand, even if REM is added over 0.010%, the effect of improving the corrosion resistance is saturated and mechanical properties may be impaired. Therefore, the amount of REM added is preferably 0.010% or less. More preferably, it is 0.005% or less.

本発明においては、上記元素以外の残部はFe及び不可避的不純物からなるが、本発明の作用効果を害さない範囲内で他の元素を微量に添加することができる。   In the present invention, the balance other than the above elements is composed of Fe and unavoidable impurities, but other elements can be added in minute amounts within a range that does not impair the effects of the present invention.

(無機ジンクリッチプライマー層)
本発明の鋼材は、そのまま使用しても良好な耐食性を示すが、その表面を防食皮膜にて皮膜することで、耐食性を一層向上させることができる。
本発明の耐食鋼材は、前述の防食皮膜として、上記組成からなる下地鋼材の表面に、無機ジンクリッチプライマー層を設けてもよい。
(Inorganic zinc rich primer layer)
Although the steel material of the present invention exhibits good corrosion resistance even when used as it is, the corrosion resistance can be further improved by coating the surface with an anticorrosion film.
The corrosion-resistant steel material of the present invention may be provided with an inorganic zinc rich primer layer on the surface of the base steel material having the above composition as the above-described anticorrosion film.

無機ジンクリッチプライマー層は、無機ジンクリッチプライマーを塗布し、乾燥させて形成される被膜である。無機ジンクリッチプライマー層に含まれる亜鉛(金属亜鉛又は亜鉛合金)は、耐食鋼材の犠牲防食に寄与する。無機ジンクリッチプライマー層に含まれる亜鉛は粉末状(亜鉛末と呼ばれることがある。)である。   The inorganic zinc rich primer layer is a film formed by applying an inorganic zinc rich primer and drying it. Zinc (metal zinc or zinc alloy) contained in the inorganic zinc rich primer layer contributes to sacrificial corrosion protection of the corrosion resistant steel material. Zinc contained in the inorganic zinc rich primer layer is in the form of powder (sometimes called zinc dust).

更に、無機ジンクリッチプライマー層の亜鉛が消費されて犠牲防食の効果が失われた後は、腐食生成物とCr等の相互作用によって耐食鋼材の腐食の進行が抑制されるため、長期間に亘って防食効果を得ることが可能である。   Furthermore, after the zinc of the inorganic zinc rich primer layer is consumed and the sacrificial anti-corrosion effect is lost, the progress of corrosion of the corrosion-resistant steel material is suppressed by the interaction between the corrosion product and Cr, etc. Thus, it is possible to obtain an anticorrosion effect.

無機ジンクリッチプライマー層は、厚みが5μm未満では防食効果が早期に失われることが懸念されるため、5μm以上が好ましい。より好ましくは10μm以上とする。一方、無機ジンクリッチプライマー層の厚みは、100μmを超えると、割れやダレを生じ易くなるため、100μm以下が好ましい。更に、無機ジンクリッチプライマー層は、厚みが増加すると、溶断や溶接の際にヒュームやブローホールを生じやすくなる。また、加工性、耐食性、経済性のバランスを考慮すると、無機ジンクリッチプライマー層の厚みは80μm以下がより好ましく、更に好ましくは50μm以下とする。   The inorganic zinc-rich primer layer is preferably 5 μm or more because the anticorrosion effect may be lost early if the thickness is less than 5 μm. More preferably, it is 10 μm or more. On the other hand, if the thickness of the inorganic zinc rich primer layer exceeds 100 μm, cracks and sagging are likely to occur, and therefore it is preferably 100 μm or less. Furthermore, when the thickness of the inorganic zinc rich primer layer increases, fumes and blowholes are likely to occur during fusing and welding. In consideration of the balance of processability, corrosion resistance, and economic efficiency, the thickness of the inorganic zinc rich primer layer is more preferably 80 μm or less, and further preferably 50 μm or less.

無機ジンクリッチプライマー層は、乾燥塗膜中に金属亜鉛又は亜鉛合金を30質量%以上含有するものを用いることが好ましい。
耐食鋼材の表面に塗布される無機ジンクリッチプライマーの組成は、アルキルシリケート、エチルシリケート等のシリケート縮合液をビヒクルとしたものを用いることが多い。また、加熱残分中の金属亜鉛又は亜鉛合金が30質量%以上のものであれば特に規定するものではないが、JIS K5552 1種相当品であることが、信頼性の点で好ましい。亜鉛合金は、例えば、Zn−Al合金、Zn−Mg合金、Zn−Al−Mg合金を使用することができる。
As the inorganic zinc rich primer layer, it is preferable to use a layer containing 30% by mass or more of metallic zinc or zinc alloy in the dry coating film.
As the composition of the inorganic zinc-rich primer applied to the surface of the corrosion-resistant steel material, a composition using a silicate condensate such as an alkyl silicate or ethyl silicate as a vehicle is often used. Further, the metal zinc or zinc alloy in the heating residue is not particularly specified as long as it is 30% by mass or more, but it is preferable in terms of reliability that it is a JIS K5552 type 1 equivalent product. As the zinc alloy, for example, a Zn—Al alloy, a Zn—Mg alloy, or a Zn—Al—Mg alloy can be used.

また、本発明の耐食鋼材では、無機ジンクリッチプライマー層の表面にエポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を形成させることにより、更に耐久性を向上させることが可能である。なお、本発明の耐食鋼材の表面に、直接、エポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を形成させることは好ましくない。   Moreover, in the corrosion-resistant steel material of the present invention, it is possible to further improve the durability by forming an epoxy resin layer or a silicon resin layer on the surface of the inorganic zinc rich primer layer. In addition, it is not preferable to form an epoxy resin layer or a silicon resin layer directly on the surface of the corrosion resistant steel material of the present invention.

エポキシ系樹脂塗料は、主剤と硬化剤を含む2液型のもの、例えば、エポニックス(登録商標)又はマリンバラスター(登録商標)を使用することができる。マリンバラスター(登録商標)は、エポキシ樹脂を含む主剤と、変性脂肪族ポリアミンを含む硬化剤からなるエポキシ系樹脂塗料である。シリコン系樹脂塗料は、シリコン樹脂を含む主剤とトルエン等を含む硬化剤を混合させて得られたもの、例えば、パイロジンスタックACT#250やパイロジン(登録商標)B#1000を使用することができる。   As the epoxy resin coating, a two-pack type containing a main agent and a curing agent, for example, Eponics (registered trademark) or Marine Ballaster (registered trademark) can be used. Marine Ballaster (registered trademark) is an epoxy resin coating composed of a main agent containing an epoxy resin and a curing agent containing a modified aliphatic polyamine. As the silicon-based resin paint, those obtained by mixing a main agent containing silicon resin and a curing agent containing toluene, for example, Pyrogin Stack ACT # 250 or Pyrogin (registered trademark) B # 1000 can be used. .

エポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層の厚みは、20μm未満では早期に樹脂層が破損又は剥離して効果が失われる場合があり、20μm以上とすることが好ましい。エポキシ系樹脂層の場合は40μm以上がより好ましい。一方、エポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層の厚みは、400μmを超えると効果が飽和し、経済性に不利になる場合があり、400μ以下が好ましい。塗装性、経済性の観点から、エポキシ系樹脂層の場合は100μm以下がより好ましく、シリコン系樹脂層の場合は75μm以下がより好ましい。また、厚みは同じでも、2回塗りするなど多層塗りすることが好ましい。   When the thickness of the epoxy resin layer or the silicon resin layer is less than 20 μm, the resin layer may be damaged or peeled at an early stage and the effect may be lost, and is preferably 20 μm or more. In the case of an epoxy resin layer, 40 μm or more is more preferable. On the other hand, when the thickness of the epoxy resin layer or the silicon resin layer exceeds 400 μm, the effect is saturated, which may be disadvantageous for economy, and is preferably 400 μm or less. From the viewpoints of paintability and economy, the epoxy resin layer is more preferably 100 μm or less, and the silicon resin layer is more preferably 75 μm or less. Moreover, even if the thickness is the same, it is preferable to apply multiple layers such as applying twice.

なお、上述した無機ジンクリッチプライマー層、ならびにエポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層は、必ずしも耐食鋼材の全面に形成する必要はなく、腐食環境に曝される面としての鋼材の片面(鋼管であれば外面または内面)だけ、すなわち鋼材表面の少なくとも一部を防食処理するだけでもよい。   Note that the inorganic zinc rich primer layer and the epoxy resin layer or silicon resin layer described above do not necessarily have to be formed on the entire surface of the corrosion-resistant steel material, but one surface of the steel material (which may be a steel pipe) as a surface exposed to the corrosive environment. For example, only the outer surface or the inner surface), that is, at least a part of the steel surface may be subjected to anticorrosion treatment.

本発明の耐食鋼材の製造方法については、特に限定されず、常法でよい。例えば、鋼片を加熱し、熱間圧延工程、及び必要に応じて熱処理工程を経て製造される。鋼片は、転炉あるいは電気炉により成分調整され溶製後、連続鋳造法及び造塊・分塊法などの工程により製造される。鋼片は加熱後、熱間圧延により鋼板、形鋼、鋼管などとして目的に応じて焼き入れ、焼き戻しや焼きならし、焼きなまし、などの熱処理を加えてもよい。   About the manufacturing method of the corrosion-resistant steel material of this invention, it does not specifically limit, A conventional method may be sufficient. For example, the steel slab is heated and manufactured through a hot rolling process and, if necessary, a heat treatment process. The steel slab is manufactured by a process such as a continuous casting method and an ingot-making / bundling method after the components are adjusted by a converter or an electric furnace and melted. The steel slab may be subjected to a heat treatment such as quenching, tempering, normalizing, annealing, etc. according to the purpose after heating, as a steel plate, shape steel, steel pipe or the like by hot rolling.

無機ジンクリッチプライマー層の形成方法については、特に限定されるものではない。例えば、鋼材に無機ジンクリッチプライマーを刷毛又はスプレーにて塗布することによって、鋼材表面に無機ジンクリッチプライマー層を形成することができる。無機ジンクリッチプライマーを塗布又はスプレーする前に、ショットブラストやサンドブラストにより、鋼材表面の錆落としをしておくことが、密着性の点で好ましい。ブラスト処理を施す場合は、ISO 8501−1に示すSa2・1/2以上とすることが好ましい。また、ブラスト処理された鋼材表面に無機ジンクリッチプライマーをスプレーする場合、エアレススプレーによりスプレーすることが、作業効率の点で好ましい。   The method for forming the inorganic zinc rich primer layer is not particularly limited. For example, an inorganic zinc rich primer layer can be formed on the steel material surface by applying an inorganic zinc rich primer to the steel material with a brush or a spray. Before applying or spraying the inorganic zinc rich primer, it is preferable in terms of adhesion to remove rust on the surface of the steel material by shot blasting or sand blasting. In the case of performing the blasting process, it is preferably set to Sa2 · 1/2 or more shown in ISO 8501-1. Moreover, when spraying an inorganic zinc rich primer on the blasted steel material surface, it is preferable from the point of work efficiency to spray by airless spray.

エポキシ樹脂層又はシリコン系樹脂層の施工方法も特に限定されるものではない。例えば、鋼材の表面又は無機ジンクリッチプライマー層の表面に、刷毛、エアレス又はエアスプレー等により、乾燥塗膜の厚さが所望の厚みになるよう、エポキシ系樹脂塗料又はシリコン系樹脂塗料を塗装し、常温で硬化させて仕上げればよい。   The construction method of the epoxy resin layer or the silicon resin layer is not particularly limited. For example, an epoxy resin paint or a silicon resin paint is applied to the surface of a steel material or the surface of an inorganic zinc rich primer layer by brush, airless or air spray so that the thickness of the dry coating film becomes a desired thickness. It can be cured by curing at room temperature.

以下、本発明の実施例を挙げながら、本発明の技術的内容について更に説明する。なお、以下に示す実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。また本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。   The technical contents of the present invention will be further described below with reference to examples of the present invention. In addition, the conditions in the Example shown below are one example of conditions used in order to confirm the feasibility and effect of this invention, and this invention is not limited to this one example of conditions. The present invention can adopt various conditions as long as the object of the present invention is achieved without departing from the gist of the present invention.

表1に示す成分組成の鋼を溶製し、鋳造し、得られた鋼片を1100℃に加熱し、仕上げ温度を740℃として5mm厚さまで熱間圧延し、室温まで空冷した。その後、950℃に加熱し、15分間保持した後、炉冷した。   Steels having the composition shown in Table 1 were melted and cast, and the obtained steel pieces were heated to 1100 ° C, hot-rolled to a thickness of 5 mm at a finishing temperature of 740 ° C, and air-cooled to room temperature. Thereafter, the mixture was heated to 950 ° C., held for 15 minutes, and then cooled in the furnace.

得られた鋼板から長さ150mm、幅60mm、厚み4mmの試験片を採取した。試験片の表面には、Sa2.5(ISO 8501−1)以上になるようにブラスト処理を施した。一部の試験片には、無機ジンクリッチプライマー層を形成し、一部の試験片においては、無機ジンクリッチプライマー層上に更にエポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を形成した。
次に、無機ジンクリッチプライマー層を形成させた試験片、及び、更にエポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を形成させた試験片には、幅0.6mm、長さ300mmの2本の直線が、互いに試験面の中央部で試験片上からみて30°で交わるXカットをカッターで入れ、地鉄面を露出させた。Xカットは、不可避的な欠陥を模擬するものである。
A test piece having a length of 150 mm, a width of 60 mm, and a thickness of 4 mm was collected from the obtained steel plate. The surface of the test piece was subjected to blasting so as to be Sa2.5 (ISO 8501-1) or more. In some test pieces, an inorganic zinc rich primer layer was formed, and in some test pieces, an epoxy resin layer or a silicon resin layer was further formed on the inorganic zinc rich primer layer.
Next, two straight lines having a width of 0.6 mm and a length of 300 mm are formed on the test piece on which the inorganic zinc-rich primer layer is formed and on the test piece on which the epoxy resin layer or the silicon resin layer is further formed. The X-cuts intersecting each other at 30 ° as viewed from above the test piece at the center of the test surface were put with a cutter to expose the ground iron surface. The X cut simulates an inevitable defect.

無機ジンクリッチプライマーは、JIS K 5552 1種相当品(日本ペイント株式会社製 商品名:ニッぺジンキ1000P)で調整したものを用い、試験片の表面にエアスプレーにて厚さ15μm狙いで塗布した。
無機ジンクリッチプライマー層を形成した後、一部の試験片においては、無機ジンクリッチプライマー層上に、シリコン系樹脂塗料(大島工業株式会社製、商品名:パイロジンB#1000)を厚さ100μm狙いで塗布し、シリコン系樹脂層を形成させた。また、一部の試験片においては、無機ジンクリッチプライマー層上に、エポキシ系樹脂塗料(関西ペイント株式会社製、商品名:エポマリンSHB)を100μm狙いで塗布し、エポキシ系樹脂層を形成させた。
The inorganic zinc rich primer was prepared with a JIS K 5552 type 1 equivalent product (trade name: NIPPE ZINKI 1000P manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.), and applied to the surface of the test piece with a thickness of 15 μm by air spray. .
After forming the inorganic zinc rich primer layer, in some test pieces, a silicon-based resin paint (manufactured by Oshima Kogyo Co., Ltd., trade name: Pyrozine B # 1000) is aimed at a thickness of 100 μm on the inorganic zinc rich primer layer. Was applied to form a silicon-based resin layer. Moreover, in some test pieces, an epoxy resin coating (trade name: Epomarin SHB, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was applied to the inorganic zinc rich primer layer with a target of 100 μm to form an epoxy resin layer. .

試験片を海水中に3年間浸漬させる実海水浸漬試験と、海水の飛沫の影響を受ける、沿岸から5m程度離れた雨がかりのない日陰曝露環境で、試験片を水平曝露する2年間の実曝露試験とを実施した。
試験前後のポイントマイクロメータを用いた腐食深さ測定により、各試験片において最も腐食が深い点を3点選び、その平均の深さを、最大局部深さとした。その最大局部深さが、0.05mm以下を「◎」とし、0.05mm超、0.1mm以下を「○」とし、0.1mmを超えるものを「×」とした。
結果を表2に示す。
Actual seawater immersion test in which the test specimen is immersed in seawater for 3 years, and actual exposure for 2 years in which the test specimen is exposed horizontally in a shade-exposed environment that is affected by the splash of seawater and is about 5 meters away from the coast and without rain. And the test.
By measuring the corrosion depth using a point micrometer before and after the test, three points having the deepest corrosion in each test piece were selected, and the average depth was defined as the maximum local depth. The maximum local depth was 0.05 mm or less as “「 ”, more than 0.05 mm, 0.1 mm or less as“ ◯ ”, and those exceeding 0.1 mm as“ × ”.
The results are shown in Table 2.

表2には、表面にブラスト処理のみを施した試験片(裸まま)、無機ジンクリッチプライマー層を形成させた試験片(無機Zn層)、エポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を形成させた試験片(無機Zn層+樹脂層)の最大局部深さの評価結果を「○」、「◎」、又は「×」で示した。
表2に示したように、鋼No.1〜21(本発明例)は、耐食性が良好であるが、Mo、Wの両方を含まない鋼No.22、Cr量、Ti量がそれぞれ不足している鋼No.23、24、及びAl量が過剰であるNo.25は、耐食性(特に耐局部腐食性)が低下している。また、C量が過剰である鋼No.26及びAl量が不足しているNo.27も耐食性(特に耐局部腐食性)が低下している。
In Table 2, a test piece (only bare) subjected to blast treatment on the surface, a test piece (inorganic Zn layer) on which an inorganic zinc rich primer layer was formed, an epoxy resin layer or a silicon resin layer were formed. The evaluation result of the maximum local depth of the test piece (inorganic Zn layer + resin layer) is indicated by “◯”, “◎”, or “×”.
As shown in Table 2, steel no. Nos. 1-21 (examples of the present invention) have good corrosion resistance, but steel No. 1 containing both Mo and W is not included. No. 22, steel No. in which Cr amount and Ti amount are insufficient. 23, 24, and No. with excessive Al content. No. 25 has low corrosion resistance (particularly local corrosion resistance). In addition, the steel No. in which the C amount is excessive is used. No. 26 and the amount of Al is insufficient. 27 also has reduced corrosion resistance (particularly local corrosion resistance).

Figure 2016089245
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Claims (7)

質量%で、
C:0.005〜0.20%、
Mn:0.30〜3.00%、
Cr:4.0〜9.0%、
Al:0.10〜0.70%、
Ti:0.005〜0.100%、
N:0.0020〜0.0080%
を含有し、更に、
Mo、Wの一方又は両方を合計で、0.050〜1.0%含有し、更に、
Si:1.00%以下、
P:0.030%以下、
S:0.0050%以下
に制限し、
残部がFe及び不可避的不純物からなることを特徴とする耐食鋼材。
% By mass
C: 0.005 to 0.20%,
Mn: 0.30 to 3.00%,
Cr: 4.0-9.0%,
Al: 0.10 to 0.70%,
Ti: 0.005 to 0.100%,
N: 0.0020 to 0.0080%
Further,
Contains one or both of Mo and W in total, 0.050 to 1.0%,
Si: 1.00% or less,
P: 0.030% or less,
S: limited to 0.0050% or less,
A corrosion-resistant steel material characterized in that the balance consists of Fe and inevitable impurities.
質量%で、更に、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下
の一方又は両方を含有することを特徴とする請求項1に記載の耐食鋼材。
In mass%,
Cu: 0.50% or less,
The corrosion-resistant steel material according to claim 1, wherein one or both of Ni: 0.50% or less are contained.
質量%で、更に、
V:0.50%以下、
Nb:0.150%以下、
Ta:0.040%以下、
Sb:1.00%以下、
Sn:1.00%以下、
B:0.010%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の耐食鋼材。
In mass%,
V: 0.50% or less,
Nb: 0.150% or less,
Ta: 0.040% or less,
Sb: 1.00% or less,
Sn: 1.00% or less,
B: 0.010% or less of 1 type or 2 types or more are contained, The corrosion-resistant steel materials of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
質量%で、更に、
Ca:0.010%以下、
Mg:0.010%以下、
REM:0.010%以下
の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の耐食鋼材。
In mass%,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less,
REM: 0.010% or less of 1 type or 2 types or more are contained, The corrosion-resistant steel materials of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
Ti及びNの含有量が、
Ti/N≧3.5
を満足することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の耐食鋼材。
Ti and N content is
Ti / N ≧ 3.5
The corrosion-resistant steel material according to any one of claims 1 to 4, wherein:
請求項1〜5の何れか1項に記載の耐食鋼材の表面に、金属亜鉛又は亜鉛合金を30質量%以上を含有する5〜100μmの厚みの無機ジンクリッチプライマー層を設けたことを特徴とする耐食鋼材。   An inorganic zinc rich primer layer having a thickness of 5 to 100 μm containing 30% by mass or more of metal zinc or a zinc alloy is provided on the surface of the corrosion-resistant steel material according to claim 1. Corrosion resistant steel. 前記無機ジンクリッチプライマー層の表面に、20〜400μmの厚みのエポキシ系樹脂層又はシリコン系樹脂層を設けたことを特徴とする請求項6に記載の耐食鋼材。   The corrosion-resistant steel material according to claim 6, wherein an epoxy resin layer or a silicon resin layer having a thickness of 20 to 400 μm is provided on a surface of the inorganic zinc rich primer layer.
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