JP2023112979A - steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼材に関する。 The present invention relates to steel materials.
火力発電のボイラー、廃棄物の焼却施設の排煙系統では、排気ガスの温度が低下することによってガス中に多く含まれる水蒸気から凝集水が生じる。この凝集水は、排気ガスに含まれる硫黄酸化物、塩化水素、二酸化炭素が溶け込んだ弱酸性の水溶液であり、弱酸による腐食が問題となる。 In a boiler of a thermal power plant or a flue gas system of a waste incineration facility, condensed water is generated from water vapor contained in the gas as the temperature of the exhaust gas decreases. This condensed water is a weakly acidic aqueous solution in which sulfur oxides, hydrogen chloride, and carbon dioxide contained in the exhaust gas are dissolved, and corrosion due to the weak acid poses a problem.
また、排気ガス中に含まれるこれらの成分は、空気中の酸素および水蒸気と反応して硫酸および硝酸を生じて雨水中に溶け込み、雨水のpHを低下させて酸性雨を生じる。二酸化炭素が飽和した水のpHが5.6であり、この値よりもpHの低い雨を酸性雨と呼ぶが、日本全国における雨水のpHは年平均値で5を下回っている。そのため、酸露点環境ほどではないが、雨水が直接かかる環境、および雨水排水設備に用いられる鋼材の弱酸による腐食が懸念される。 In addition, these components contained in the exhaust gas react with oxygen and water vapor in the air to produce sulfuric acid and nitric acid, which dissolve in rainwater, lowering the pH of the rainwater and producing acid rain. The pH of water saturated with carbon dioxide is 5.6, and rain with a pH lower than this value is called acid rain. Therefore, although not as strong as in an acid dew point environment, there are concerns about an environment where rainwater is directly splashed, and corrosion of steel materials used in rainwater drainage facilities due to weak acid.
一方、近年、東南アジアおよび亜熱帯地域では、インフラの整備に伴い、土木建材用の鋼材の需要が旺盛である。土木建築用鋼材の一例として、土木建築の基礎として一部を土壌中に埋設して使用される鋼矢板および鋼管杭が挙げられる。これらの地域に分布する土壌は、鋼材の腐食性が高いとされる酸性硫酸塩を含む弱酸性の土壌であり、鋼材の弱酸による腐食が懸念される。 On the other hand, in recent years, in Southeast Asia and subtropical regions, the demand for steel materials for civil engineering and construction materials has been strong along with the development of infrastructure. Examples of steel materials for civil engineering and construction include steel sheet piles and steel pipe piles that are partially buried in soil and used as foundations for civil engineering and construction. The soils distributed in these areas are weakly acidic soils containing acidic sulfates, which are said to be highly corrosive to steel, and there is concern about corrosion of steels by weak acids.
このような酸腐食環境下で耐食性に優れた鋼材として、例えば、特許文献1には、腐食環境に晒される面上に、被覆金属を有する鋼材が開示されており、特許文献2には、鋼材の表面に、Sn含有層を有する鋼材が開示されている。 As a steel material having excellent corrosion resistance in such an acid corrosion environment, for example, Patent Document 1 discloses a steel material having a coating metal on the surface exposed to the corrosive environment, and Patent Document 2 discloses a steel material. has a Sn-containing layer on its surface.
特許文献1に開示される鋼材は、種々の腐食環境において優れた加工部腐食性を有するが、酸露点腐食環境における耐食性については、改善の余地が残されている。また、特許文献2に開示される鋼材は、pHが2未満の強酸環境および、pHが2~4の弱酸性環境において優れた耐食性を有するが、Snを含む塗装を施す必要があるため、製造性の観点から改善の余地が残されている。 The steel material disclosed in Patent Document 1 has excellent corrosion resistance to machined parts in various corrosive environments, but there is still room for improvement in terms of corrosion resistance in acid dew-point corrosion environments. In addition, the steel material disclosed in Patent Document 2 has excellent corrosion resistance in a strongly acidic environment with a pH of less than 2 and a weakly acidic environment with a pH of 2 to 4, but it is necessary to apply a coating containing Sn. There is still room for improvement from the point of view of sexuality.
また、従来の酸露点腐食性に優れた鋼材は、pHが2以下の強酸環境で発生する露点腐食に対して優れた耐食性を発揮するが、pHが3~5の弱酸性環境では、普通鋼と比較して耐食性に有意差はない。 In addition, conventional steel materials with excellent acid dew point corrosion resistance exhibit excellent corrosion resistance against dew point corrosion that occurs in a strong acid environment with a pH of 2 or less. There is no significant difference in corrosion resistance compared to
本発明は、上記の課題を解決し、弱酸性環境において優れた耐食性を発揮する鋼材を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a steel material that exhibits excellent corrosion resistance in a weakly acidic environment.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記の鋼材を要旨とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the gist of the present invention is the following steel materials.
(1)化学組成が、質量%で、
C:0.20%以下、
Si:1.0%以下、
Mn:3.0%以下、
P:0.050%以下、
S:0.030%以下、
In:0.005~0.20%、
Al:0.10%以下、
残部:Feおよび不純物である、
鋼材。
(1) chemical composition, in mass %,
C: 0.20% or less,
Si: 1.0% or less,
Mn: 3.0% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.030% or less,
In: 0.005 to 0.20%,
Al: 0.10% or less,
balance: Fe and impurities,
steel.
(2)前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、
Cu:1.0%以下、
Ni:1.0%以下、
Cr:1.0%以下、
Mo:1.0%以下、
W:1.0%以下、
Sb:0.30%以下、
Co:1.0%以下、
As:0.30%以下、
Ce:0.50%以下、
Bi:0.10%以下、
Se:0.50%以下、
Pb:0.50%以下、
Hf:0.20%以下、
Zn:0.10%以下、
Ga:0.10%以下、
Sr:0.020%以下、
Ba:0.020%以下、
Ge:0.10%以下、
Sc:0.010%以下、および
Sm:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
上記(1)に記載の鋼材。
(2) the chemical composition, instead of part of the Fe, by mass%,
Cu: 1.0% or less,
Ni: 1.0% or less,
Cr: 1.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.30% or less,
Co: 1.0% or less,
As: 0.30% or less,
Ce: 0.50% or less,
Bi: 0.10% or less,
Se: 0.50% or less,
Pb: 0.50% or less,
Hf: 0.20% or less,
Zn: 0.10% or less,
Ga: 0.10% or less,
Sr: 0.020% or less,
Ba: 0.020% or less,
Ge: 0.10% or less,
Sc: 0.010% or less, and Sm: 0.010% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to (1) above.
(3)前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、
Ti:0.20%以下、
Zr:0.20%以下、
Nb:0.10%以下、
V:0.50%以下、
B:0.010%以下、
Ta:0.10%以下、
Te:0.50%以下、
Y:0.10%以下、
La:0.10%以下、
Nd:0.010%以下、
Ca:0.010%以下、
Mg:0.010%以下、および
REM:0.0150%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
上記(1)または(2)に記載の鋼材。
(3) the chemical composition, instead of part of the Fe, by mass%,
Ti: 0.20% or less,
Zr: 0.20% or less,
Nb: 0.10% or less,
V: 0.50% or less,
B: 0.010% or less,
Ta: 0.10% or less,
Te: 0.50% or less,
Y: 0.10% or less,
La: 0.10% or less,
Nd: 0.010% or less,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less, and REM: 0.0150% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to (1) or (2) above.
(4)前記鋼材の表面の少なくとも一部に、防食処理が施された、
上記(1)~(3)のいずれかに記載の鋼材。
(4) at least part of the surface of the steel material is subjected to anticorrosion treatment,
The steel material according to any one of (1) to (3) above.
本発明によれば、弱酸性環境において優れた耐食性を発揮する鋼材が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the steel material which exhibits the outstanding corrosion resistance in a weakly acidic environment is obtained.
弱酸性環境においては、鋼材の腐食は下記のアノード反応によって進行する。
Fe→Fe2++2e-(Feの溶解反応)
In a weakly acidic environment, steel corrosion proceeds by the following anodic reaction.
Fe→Fe 2+ +2e − (Dissolution reaction of Fe)
また、弱酸性環境においてはさび層の保護性は期待できないので、鋼自身のアノード溶解反応を遅くすることが耐食性改善に有用である。すなわち、弱酸水溶液中におけるアノード溶解反応を抑制することが重要となる。 In addition, since the rust layer cannot be protected in a weakly acidic environment, slowing down the anodic dissolution reaction of the steel itself is useful for improving corrosion resistance. That is, it is important to suppress the anode dissolution reaction in the weak acid aqueous solution.
さらに、以下に示す水素イオンの還元反応が進行し、Fe溶解のアノード反応が促進される。
2H++2e-→H2
Furthermore, the reduction reaction of hydrogen ions shown below proceeds, and the anode reaction of Fe dissolution is promoted.
2H + +2e − →H 2
アノード溶解反応を抑制するためには、Snを鋼に含有させることが有効である。しかし、SnはpHが2未満の強酸性環境において非常に有効である一方、弱酸性環境におけるアノード溶解反応の抑制については、改善の余地が残されている。 Containing Sn in steel is effective in suppressing the anode dissolution reaction. However, while Sn is very effective in a strongly acidic environment with a pH of less than 2, there is still room for improvement in suppressing the anodic dissolution reaction in a weakly acidic environment.
本発明者等は、このような腐食のメカニズムを基に、弱酸性環境における耐食性を向上させるために、種々の金属元素と、アノード溶解反応との関係について詳細に研究した。その結果、下記の(a)~(c)に示す知見を得た。 Based on this corrosion mechanism, the present inventors conducted detailed research on the relationship between various metal elements and the anodic dissolution reaction in order to improve corrosion resistance in weakly acidic environments. As a result, the following findings (a) to (c) were obtained.
(a)Inは腐食環境において陽イオンIn3+となって溶解し、酸塩化物溶液中でのインヒビター作用により腐食を抑制する。 (a) In becomes a cation In 3+ and dissolves in a corrosive environment, and suppresses corrosion by an inhibitory action in an acid chloride solution.
(b)In表面における水素発生反応の進行速度は、Fe表面と比較して小さい。そのため、In3+のアンダーポテンシャル析出(UPD)によって、使用環境中で鋼材表面に極めて薄い金属In層を形成させることで、Feのアノード溶解反応を大幅に抑制できる。これにより、Inが微量でも耐食性を大幅に向上させることができる。 (b) The progress rate of the hydrogen generation reaction on the In surface is smaller than that on the Fe surface. Therefore, the anodic dissolution reaction of Fe can be greatly suppressed by forming an extremely thin metal In layer on the surface of the steel material in the use environment by underpotential precipitation (UPD) of In 3+ . As a result, corrosion resistance can be significantly improved even with a very small amount of In.
(c)このようなIn3+のUPDによる耐食性の向上効果は、Snとは異なり、pHが3~5の範囲で最も効果的に発現する。そのため、Inを含有させることで、弱酸性環境における耐食性を向上させることができる。 (c) Such an effect of improving corrosion resistance by UPD of In 3+ is most effectively exhibited in a pH range of 3 to 5, unlike Sn. Therefore, by including In, the corrosion resistance in a weakly acidic environment can be improved.
本発明は上記の知見に基づいてなされたものである。以下、本発明の各要件について詳しく説明する。 The present invention has been made based on the above findings. Each requirement of the present invention will be described in detail below.
(A)化学組成
各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「%」は、「質量%」を意味する。
(A) Chemical composition The reasons for limiting each element are as follows. In addition, "%" about content in the following description means "mass %."
C:0.20%以下
Cは材料としての強度を確保するために有効な元素である。しかし、過剰に含有させると溶接性が著しく低下する。また、C含有量の増大とともに、pHが低下する環境でカソードとなって腐食を促進するセメンタイトの生成量が増大するため、耐食性が低下する。そのため、C含有量は0.20%以下とする。C含有量は0.18%以下であるのが好ましく、0.16%以下であるのがより好ましい。上記効果を得るためには、C含有量は0.02%以上であるのが好ましく、0.05%以上であるのがより好ましい。
C: 0.20% or less C is an effective element for ensuring strength as a material. However, if it is contained excessively, the weldability is remarkably deteriorated. In addition, as the C content increases, the amount of cementite that acts as a cathode and promotes corrosion in an environment where the pH is lowered increases, resulting in a decrease in corrosion resistance. Therefore, the C content is made 0.20% or less. The C content is preferably 0.18% or less, more preferably 0.16% or less. In order to obtain the above effects, the C content is preferably 0.02% or more, more preferably 0.05% or more.
Si:1.0%以下
Siは脱酸に有効な元素である。しかし、過剰に含有させると母材および溶接継手部の靱性が損なわれる。そのため、Si含有量は1.0%以下とする。Si含有量は0.80%以下であるのが好ましく、0.60%以下であるのがより好ましい。上記効果を得るためには、Si含有量は0.03%以上であるのが好ましく、0.05%以上であるのがより好ましい。
Si: 1.0% or less Si is an element effective for deoxidation. However, an excessive content impairs the toughness of the base metal and the welded joint. Therefore, the Si content is set to 1.0% or less. The Si content is preferably 0.80% or less, more preferably 0.60% or less. In order to obtain the above effects, the Si content is preferably 0.03% or more, more preferably 0.05% or more.
Mn:3.0%以下
Mnは低コストで鋼の強度を高める作用を有する元素である。しかし、過剰に含有させると溶接性が劣化するとともに継手靱性も劣化する。そのため、Mn含有量は3.0%以下とする。Mn含有量は2.5%以下であるのが好ましく、2.0%以下であるのがより好ましい。上記効果を得るためには、Mn含有量は0.20%以上であるのが好ましく、0.40%以上であるのがより好ましい。
Mn: 3.0% or less Mn is an element that has the effect of increasing the strength of steel at low cost. However, if it is contained excessively, the weldability deteriorates and joint toughness also deteriorates. Therefore, the Mn content is set to 3.0% or less. The Mn content is preferably 2.5% or less, more preferably 2.0% or less. In order to obtain the above effects, the Mn content is preferably 0.20% or more, more preferably 0.40% or more.
P:0.050%以下
Pは鋼材中に不純物として存在する元素である。Pは耐酸性を低下させる元素であり、腐食界面のpHが低下する塩化物腐食環境においては耐食性を低下させる。さらには溶接性および溶接熱影響部の靱性を低下させることから、含有量は少なければ少ないほどよい。そのため、P含有量は0.050%以下とする。P含有量は0.030%以下であるのが好ましく、0.010%以下、0.0050未満であるのがより好ましい。P含有量の下限は特に規定する必要はなく、つまりP含有量は0%でもよいが、極度の低減は製鋼コストの増大を招く。そのため、P含有量は0.0001%以上としてもよい。
P: 0.050% or less P is an element present as an impurity in steel materials. P is an element that lowers the acid resistance, and lowers the corrosion resistance in a chloride corrosion environment where the pH at the corrosion interface is lowered. Furthermore, since it lowers the weldability and the toughness of the weld heat-affected zone, the smaller the content, the better. Therefore, the P content is made 0.050% or less. The P content is preferably 0.030% or less, more preferably 0.010% or less and less than 0.0050%. The lower limit of the P content does not need to be specified in particular, that is, the P content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking costs. Therefore, the P content may be 0.0001% or more.
S:0.030%以下
Sは鋼材中に不純物として存在する元素である。Sは鋼中に腐食の起点となるMnSを形成し、その含有量が過剰であると、耐食性の低下が顕著になる。そのため、S含有量は0.030%以下とする。S含有量は0.025%以下であるのが好ましく、0.020%以下であるのがより好ましい。S含有量の下限は特に規定する必要はなく、つまりS含有量は0%でもよいが、極度の低減は製鋼コストの増大を招く。そのため、S含有量は0.0001%以上としてもよい。
S: 0.030% or less S is an element present as an impurity in steel materials. S forms MnS, which is the starting point of corrosion in steel, and when the content is excessive, the corrosion resistance is remarkably lowered. Therefore, the S content should be 0.030% or less. The S content is preferably 0.025% or less, more preferably 0.020% or less. The lower limit of the S content does not need to be specified in particular, that is, the S content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking costs. Therefore, the S content may be 0.0001% or more.
In:0.005~0.20%
Inは酸性環境においてIn3+として溶解し、酸性塩化物溶液中でのインヒビター作用により腐食を抑制する作用を有する。さらに、特定の電位域となると、In3+はUPDによってInが鋼材表面に単原子層として析出し、鋼のアノード溶解反応を大幅に抑制する作用があることから、微量で耐食性を大幅に向上させることができる。しかし、過剰に含有させても前記の効果は飽和するばかりでなく、母材の靱性が劣化する。そのため、In含有量は0.005~0.20%とする。In含有量は0.008%以上であるのが好ましく、0.010%以上であるのがより好ましい。また、In含有量は0.15%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。
In: 0.005-0.20%
In dissolves as In 3+ in an acidic environment, and has an inhibitory action in an acidic chloride solution to suppress corrosion. Furthermore, in a specific potential region, In 3+ precipitates on the surface of the steel material as a monoatomic layer by UPD, and has the effect of greatly suppressing the anodic dissolution reaction of steel. be able to. However, even if it is contained excessively, not only the above effect is saturated, but also the toughness of the base material deteriorates. Therefore, the In content is set to 0.005 to 0.20%. The In content is preferably 0.008% or more, more preferably 0.010% or more. Also, the In content is preferably 0.15% or less, more preferably 0.10% or less.
Al:0.10%以下
Alは鋼の脱酸に有効な元素である。しかし、過剰に含有させると低pH環境における耐食性が低下するため塩化物腐食環境における耐食性が低下するばかりでなく、窒化物が粗大化するために靱性の低下を引き起こす。そのため、Al含有量は0.10%以下とする。Al含有量は0.080%以下であるのが好ましく、0.060%以下であるのがより好ましい。Alによる脱酸効果を得るためには、Al含有量を0.005%以上とすることが好ましく、0.010%以上とすることがより好ましく、0.030%以上とすることがさらに好ましい。
Al: 0.10% or less Al is an element effective in deoxidizing steel. However, if it is contained excessively, the corrosion resistance in a low pH environment is lowered, so that the corrosion resistance in a chloride corrosive environment is lowered. Therefore, the Al content is set to 0.10% or less. The Al content is preferably 0.080% or less, more preferably 0.060% or less. In order to obtain the deoxidizing effect of Al, the Al content is preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more, and even more preferably 0.030% or more.
本発明に係る鋼材は、上記の化学組成を有し、残部がFeおよび不純物からなる。ここで、不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に鉱石やスクラップ等のような原料をはじめとして製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 The steel material according to the present invention has the chemical composition described above, with the balance being Fe and impurities. The term "impurities" as used herein refers to components that are mixed in with raw materials such as ores, scraps, etc. during the industrial production of steel materials due to various factors in the production process, and are within a range that does not adversely affect the present invention. means acceptable.
本発明の鋼材の化学組成においては、Feの一部に代えて、下記の元素から選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。各元素の限定理由について説明する。 In the chemical composition of the steel material of the present invention, one or more elements selected from the following elements may be contained within the following ranges in place of part of Fe. The reason for limiting each element will be explained.
Cu:1.0%以下
Cuは低pH環境における鋼のアノード溶解を抑制することにより耐食性を向上させる作用を有するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると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、Cu含有量は1.0%以下とする。上記効果を安定的に得るためには、Cu含有量を0.02%以上とすることが好ましく、0.03%以上とすることがより好ましい。
Cu: 1.0% or less Cu has the effect of improving corrosion resistance by suppressing anodic dissolution of steel in a low pH environment, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, not only the effect is saturated, but also it causes embrittlement. Therefore, the Cu content is set to 1.0% or less. In order to stably obtain the above effects, the Cu content is preferably 0.02% or more, more preferably 0.03% or more.
Ni:1.0%以下
NiはCuと同様に、低pH環境における鋼のアノード溶解を抑制することにより耐食性を向上させる作用を有するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するだけでなく、コストの著しい上昇につながる。したがって、Ni含有量は1.0%以下とする。Ni含有量は0.80%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Ni含有量を0.01%以上とすることが好ましく、0.02%以上とすることがより好ましい。
Ni: 1.0% or less Like Cu, Ni has the effect of improving corrosion resistance by suppressing anodic dissolution of steel in a low pH environment, so it can be contained as necessary. However, excessive content not only saturates the effect, but also leads to a significant increase in cost. Therefore, the Ni content should be 1.0% or less. The Ni content is preferably 0.80% or less. In order to stably obtain the above effects, the Ni content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more.
Cr:1.0%以下
Crは耐食性を向上させる作用を有するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると耐酸性が低下することから、塩化物が多い環境においては耐食性が低下する場合がある。一方、1.0%以下の含有量であれば耐酸性の低下は見られないことから、Cr含有量は1.0%以下とする。Cr含有量は0.80%以下であるのが好ましい。耐食性向上効果を安定的に得るためには、Cr含有量を0.01%以上とすることが好ましく、0.02%以上とすることがより好ましい。
Cr: 1.0% or less Cr has the effect of improving corrosion resistance, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the acid resistance is lowered, so the corrosion resistance may be lowered in an environment with a large amount of chlorides. On the other hand, if the Cr content is 1.0% or less, no decrease in acid resistance is observed, so the Cr content is made 1.0% or less. The Cr content is preferably 0.80% or less. In order to stably obtain the effect of improving corrosion resistance, the Cr content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more.
Mo:1.0%以下
Moは溶解して酸素酸イオンMoO4
2-の形で鋼材上の腐食生成物に吸着し、鋼材表面への塩化物イオンの到達を抑制する作用効果を有する元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するだけでなく、鋼材のコストが大幅に上昇する。したがって、Mo含有量は1.0%以下とする。Mo含有量は0.70%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Mo含有量を0.01%以上とすることが好ましく、0.02%以上とすることがより好ましい。
Mo: 1.0% or less Mo is an element that dissolves and adsorbs to corrosion products on steel materials in the form of oxygen acid ions MoO 4 2- and has the effect of suppressing the arrival of chloride ions to the steel surface. Therefore, it can be included if necessary. However, an excessive content not only saturates the effect, but also significantly increases the cost of the steel material. Therefore, the Mo content is set to 1.0% or less. Mo content is preferably 0.70% or less. In order to stably obtain the above effects, the Mo content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more.
W:1.0%以下
WはMoと同様に、溶解して酸素酸イオンWO4
2-の形で存在し、鋼材表面への塩化物イオンの到達を抑制する作用効果を有する元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するだけでなく、鋼材のコストが大幅に上昇する。したがって、W含有量は1.0%以下とする。W含有量は0.70%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、W含有量を0.01%以上とすることが好ましく、0.02%以上とすることがより好ましい。
W: 1.0% or less W, like Mo, dissolves and exists in the form of oxic acid ions WO 4 2- , and is an element that has the effect of suppressing the arrival of chloride ions to the surface of the steel material. , can be included as required. However, an excessive content not only saturates the effect, but also significantly increases the cost of the steel material. Therefore, the W content should be 1.0% or less. The W content is preferably 0.70% or less. In order to stably obtain the above effects, the W content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more.
Sb:0.30%以下
Sbは酸性環境での耐食性を向上させる作用を有する元素であり、低pH環境において鋼のアノード溶解反応を抑制するとともに、水素ガス発生反応およびFe3+の還元反応を抑制することで塩化物環境における耐食性を向上させるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると靱性が著しく劣化する。したがって、Sb含有量は0.30%以下とする。Sb含有量は0.15%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Sb含有量を0.05%以上とすることが好ましく、0.08%以上とすることがより好ましい。
Sb: 0.30% or less Sb is an element that has the effect of improving corrosion resistance in an acidic environment, and suppresses the anodic dissolution reaction of steel in a low pH environment, as well as suppressing the hydrogen gas generation reaction and the reduction reaction of Fe 3+ . By doing so, the corrosion resistance in a chloride environment is improved, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the toughness is remarkably deteriorated. Therefore, the Sb content should be 0.30% or less. The Sb content is preferably 0.15% or less. In order to stably obtain the above effects, the Sb content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.08% or more.
Co:1.0%以下
Coは酸性環境での耐食性を向上させる元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するだけでなく、鋼材のコストが大幅に上昇する。したがって、Co含有量は1.0%以下とする。Co含有量は0.70%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Co含有量を0.01%以上とすることが好ましく、0.02%以上とすることがより好ましい。
Co: 1.0% or less Co is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, so it can be contained as necessary. However, an excessive content not only saturates the effect, but also significantly increases the cost of the steel material. Therefore, the Co content should be 1.0% or less. The Co content is preferably 0.70% or less. In order to stably obtain the above effects, the Co content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more.
As:0.30%以下
Asは、Sbに比べて効果は顕著ではないが、酸性環境での耐食性の向上に有効な元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると熱間加工性が低下する。したがって、As含有量は0.30%以下とする。As含有量は0.20%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、As含有量を0.02%以上とすることが好ましく、0.05%以上とすることがより好ましい。
As: 0.30% or less As is an element effective in improving corrosion resistance in an acidic environment, although its effect is not as remarkable as that of Sb, it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the hot workability deteriorates. Therefore, the As content should be 0.30% or less. As content is preferably 0.20% or less. In order to stably obtain the above effect, the As content is preferably 0.02% or more, more preferably 0.05% or more.
Ce:0.50%以下
Ceは腐食環境においてCe3+として溶出し、塩化物溶液中でのインヒビター作用により鋼のアノード溶解反応を抑制する元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると圧延割れの原因となる。したがって、Ceの含有量は0.50%以下とする。Ce含有量は0.150%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Ce含有量を0.005%以上とすることが好ましく、0.010%以上とすることがより好ましい。
Ce: 0.50% or less Ce is an element that is eluted as Ce 3+ in a corrosive environment and suppresses the anodic dissolution reaction of steel by its inhibitory action in a chloride solution, so it can be contained as necessary. However, excessive content causes rolling cracks. Therefore, the Ce content is set to 0.50% or less. The Ce content is preferably 0.150% or less. In order to stably obtain the above effects, the Ce content is preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more.
Bi:0.10%以下
Biは、Sbに比べて効果は顕著ではないが、酸性環境での耐食性を向上させる元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると熱間加工性が低下する。したがって、Bi含有量は0.10%以下とする。Bi含有量は0.050%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Bi含有量を0.002%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Bi: 0.10% or less Bi is an element that improves the corrosion resistance in an acidic environment, although its effect is not as remarkable as that of Sb, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the hot workability deteriorates. Therefore, the Bi content should be 0.10% or less. The Bi content is preferably 0.050% or less. In order to stably obtain the above effects, the Bi content is preferably 0.002% or more, more preferably 0.005% or more.
Se:0.50%以下
Pb:0.50%以下
SeおよびPbは酸性環境での耐食性の向上に有効な元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると熱間加工性が劣化する。したがって、SeおよびPbの含有量は、それぞれ0.50%以下とする。SeおよびPbの含有量は、それぞれ0.150%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、SeおよびPbの含有量を、それぞれ0.005%以上とすることが好ましく、0.010%以上とすることがより好ましい。
Se: 0.50% or less Pb: 0.50% or less Since Se and Pb are elements effective in improving corrosion resistance in an acidic environment, they can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the hot workability deteriorates. Therefore, the contents of Se and Pb are each set to 0.50% or less. The contents of Se and Pb are each preferably 0.150% or less. In order to stably obtain the above effects, the contents of Se and Pb are each preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more.
Hf:0.20%以下
Hfは鋼材表面で酸化物を形成して耐食性を向上させる元素であるので、必要に応じて含有させることができる。したがって、Hf含有量は0.20%以下とする。Hf含有量は0.10%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Hf含有量を0.002%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Hf: 0.20% or less Hf is an element that forms oxides on the steel material surface to improve corrosion resistance, so it can be contained as necessary. Therefore, the Hf content should be 0.20% or less. The Hf content is preferably 0.10% or less. In order to stably obtain the above effects, the Hf content is preferably 0.002% or more, more preferably 0.005% or more.
Zn:0.10%以下
Ga:0.10%以下
ZnおよびGaは酸性環境で鋼材表面のカソード反応を抑制し、耐食性を向上させる元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると母材の靭性および溶接性が劣化する。したがって、ZnおよびGaの含有量は、それぞれ0.10%以下とする。ZnおよびGaの含有量は、それぞれ0.080%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、ZnおよびGaの含有量を、それぞれ0.002%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Zn: 0.10% or less Ga: 0.10% or less Zn and Ga are elements that suppress the cathodic reaction on the steel material surface in an acidic environment and improve corrosion resistance, so they can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the toughness and weldability of the base material deteriorate. Therefore, the contents of Zn and Ga should each be 0.10% or less. The contents of Zn and Ga are each preferably 0.080% or less. In order to stably obtain the above effects, the contents of Zn and Ga are preferably 0.002% or more, more preferably 0.005% or more.
Sr:0.020%以下
Ba:0.020%以下
SrおよびBaは腐食反応部における界面のpHの低下を抑制して、腐食の促進を抑える作用を有しているので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると母材靭性を低下させることがある。したがって、SrおよびBaの含有量は、それぞれ0.020%以下とする。SrおよびBaの含有量は、それぞれ0.010%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、SrおよびBaの含有量を、それぞれ0.0005%以上とすることが好ましく、0.0010%以上とすることがより好ましい。
Sr: 0.020% or less Ba: 0.020% or less Sr and Ba have the effect of suppressing the decrease in pH at the interface in the corrosion reaction zone and suppressing the promotion of corrosion. can be made However, if it is contained excessively, the toughness of the base material may be lowered. Therefore, the contents of Sr and Ba should each be 0.020% or less. The contents of Sr and Ba are each preferably 0.010% or less. In order to stably obtain the above effect, the contents of Sr and Ba are each preferably 0.0005% or more, more preferably 0.0010% or more.
Ge:0.10%以下
Geは耐食性を向上させる作用を有するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると母材の機械的特性が低下する。したがって、Ge含有量は0.10%以下とする。Ge含有量は0.080%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Ge含有量を0.002%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Ge: 0.10% or less Ge has the effect of improving corrosion resistance, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the mechanical properties of the base material deteriorate. Therefore, the Ge content should be 0.10% or less. The Ge content is preferably 0.080% or less. In order to stably obtain the above effect, the Ge content is preferably 0.002% or more, more preferably 0.005% or more.
Sc:0.010%以下
Scは鋼材表面に酸化物を形成して耐食性を向上させる元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると低温靭性の低下を招くため好ましくない。したがって、Sc含有量は0.010%以下とする。上記効果を安定的に得るためには、Sc含有量を0.0001%以上とすることが好ましい。
Sc: 0.010% or less Sc is an element that forms oxides on the steel material surface to improve corrosion resistance, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the low temperature toughness is lowered, which is not preferable. Therefore, the Sc content should be 0.010% or less. In order to stably obtain the above effects, the Sc content is preferably 0.0001% or more.
Sm:0.010%以下
Smは耐食性を向上させる作用を有するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると母材の機械的特性が低下する。したがって、Sm含有量は0.010%以下とする。Sm含有量は0.0060%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Sm含有量を0.0002%以上とすることが好ましく、0.0005%以上とすることがより好ましい。
Sm: 0.010% or less Sm has the effect of improving corrosion resistance, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the mechanical properties of the base material deteriorate. Therefore, the Sm content should be 0.010% or less. The Sm content is preferably 0.0060% or less. In order to stably obtain the above effects, the Sm content is preferably 0.0002% or more, more preferably 0.0005% or more.
Ti:0.20%以下
Tiは硫化物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する元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させ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含有量は0.20%以下とする。Ti含有量は0.150%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Ti含有量を0.001%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Ti: 0.20% or less Ti is an element that has the effect of suppressing the formation of MnS, which is the starting point of corrosion due to the formation of sulfides, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, not only the effect is saturated but also the cost of the steel material increases. Therefore, the Ti content should be 0.20% or less. The Ti content is preferably 0.150% or less. In order to stably obtain the above effects, the Ti content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.005% or more.
Zr:0.20%以下
ZrはTiと同様に、硫化物を形成すること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ので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させ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、Zr含有量は0.20%以下とする。Zr含有量は0.150%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Zr含有量を0.001%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Zr: 0.20% or less Zr, like Ti, has the effect of suppressing the formation of MnS, which is the starting point of corrosion by forming sulfides, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, not only the effect is saturated but also the cost of the steel material increases. Therefore, the Zr content should be 0.20% or less. The Zr content is preferably 0.150% or less. In order to stably obtain the above effects, the Zr content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.005% or more.
Nb:0.10%以下
Nbは鋼材の強度を上昇させる元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するだけでなくHAZの靭性が低下する。したがって、Nb含有量は0.10%以下とする。Nb含有量は0.050%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Nb含有量を0.001%以上とすることが好ましく、0.003%以上とすることがより好ましい。
Nb: 0.10% or less Nb is an element that increases the strength of the steel material, so it can be contained as necessary. However, an excessive content not only saturates the effect but also reduces the HAZ toughness. Therefore, the Nb content should be 0.10% or less. The Nb content is preferably 0.050% or less. In order to stably obtain the above effects, the Nb content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.003% or more.
V:0.50%以下
VはNbと同様に鋼材の強度を上昇させる元素である。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するばかりでなくコストが著しく上昇する。したがって、V含有量は0.50%以下とする。V含有量は0.30%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、V含有量を0.005%以上とすることが好ましく、0.010%以上とすることがより好ましい。
V: 0.50% or less V, like Nb, is an element that increases the strength of the steel material. However, excessive content not only saturates the effect but also significantly increases the cost. Therefore, the V content should be 0.50% or less. The V content is preferably 0.30% or less. In order to stably obtain the above effects, the V content is preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more.
B:0.010%以下
Bは焼入性を向上させて強度を高める元素であるので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると強度を高める効果が飽和し、また、母材、HAZともに靱性劣化の傾向が著しくなる。したがって、B含有量は0.010%以下とする。上記効果を安定的に得るためには、B含有量を0.0003%以上とすることが好ましい。
B: 0.010% or less B is an element that improves hardenability and strength, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the effect of increasing the strength is saturated, and the tendency of deterioration of toughness of both the base material and the HAZ becomes remarkable. Therefore, the B content should be 0.010% or less. In order to stably obtain the above effects, the B content is preferably 0.0003% or more.
Ta:0.10%以下
Taは、鋼材の強度向上に寄与する元素であり、必要に応じて含有させることができる。また、メカニズムは必ずしも明らかでないが、Taは耐食性の向上にも寄与することがわかった。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するばかりでなくコストが上昇する。したがって、Ta含有量は0.10%以下とする。Ta含有量は0.060%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Ta含有量を0.001%以上とすることが好ましく、0.005%以上とすることがより好ましい。
Ta: 0.10% or less Ta is an element that contributes to improving the strength of steel materials, and can be contained as necessary. In addition, although the mechanism is not necessarily clear, it was found that Ta also contributes to the improvement of corrosion resistance. However, if it is contained excessively, not only the effect is saturated but also the cost increases. Therefore, the Ta content should be 0.10% or less. The Ta content is preferably 0.060% or less. In order to stably obtain the above effect, the Ta content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.005% or more.
Te:0.50%以下
Teは鋼材の強度向上に寄与する元素であり、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると、靭性および溶接性が低下する。したがって、Te含有量は0.50%以下とする。Te含有量は0.40%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Te含有量を0.0005%以上とすることが好ましく、0.0010%以上とすることがより好ましい。
Te: 0.50% or less Te is an element that contributes to improving the strength of the steel material, and can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, toughness and weldability are lowered. Therefore, the Te content is set to 0.50% or less. The Te content is preferably 0.40% or less. In order to stably obtain the above effects, the Te content is preferably 0.0005% or more, more preferably 0.0010% or more.
Y:0.10%以下
La:0.10%以下
YおよびLaは介在物の形態制御に有効で、延性特性の向上に有効であり、また、大入熱溶接継手のHAZ靭性向上にも有効な元素であるため、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると介在物が粗大化して、機械的性質、特に延性および靭性に悪影響を及ぼす。したがって、YおよびLaの含有量は、それぞれ0.10%以下とする。YおよびLaの含有量は、それぞれ0.060%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、YおよびLaの含有量を、それぞれ0.0001%以上とすることが好ましく、0.0050%以上とすることがより好ましい。
Y: 0.10% or less La: 0.10% or less Y and La are effective in controlling the morphology of inclusions, are effective in improving ductility characteristics, and are also effective in improving the HAZ toughness of large heat input welded joints. element, it can be contained as needed. However, an excessive content causes inclusions to coarsen, adversely affecting mechanical properties, particularly ductility and toughness. Therefore, the contents of Y and La should each be 0.10% or less. The contents of Y and La are each preferably 0.060% or less. In order to stably obtain the above effects, the contents of Y and La are each preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0050% or more.
Nd:0.010%以下
Ndは組織の微細化を通して靭性改善に寄与する元素であり、必要に応じて含有させることができる。また、メカニズムは必ずしも明らかでないが、Ndは耐食性の向上にも寄与することがわかった。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するばかりでなくコストが上昇する。したがって、Nd含有量は0.010%以下とする。Nd含有量は0.0080%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Nd含有量を0.0001%以上とすることが好ましく、0.0005%以上とすることがより好ましい。
Nd: 0.010% or less Nd is an element that contributes to improvement of toughness through refinement of the structure, and can be contained as necessary. In addition, although the mechanism is not necessarily clear, it was found that Nd also contributes to the improvement of corrosion resistance. However, if it is contained excessively, not only the effect is saturated but also the cost increases. Therefore, the Nd content should be 0.010% or less. The Nd content is preferably 0.0080% or less. In order to stably obtain the above effect, the Nd content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0005% or more.
Ca:0.010%以下
Caは、主に硫化物の形態の制御に用いられる元素であり、必要に応じて含有させることができる。また、腐食反応部における界面のpHの低下を抑制して、腐食の促進を抑える作用も有する。ただし、過剰に含有させると機械特性が損なわれる場合がある。したがって、Ca含有量は0.010%以下とする。Ca含有量は0.0050%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Ca含有量を0.0002%以上とすることが好ましく、0.0005%以上とすることがより好ましい。
Ca: 0.010% or less Ca is an element mainly used for controlling the form of sulfide, and can be contained as necessary. In addition, it also has the effect of suppressing the decrease in pH at the interface in the corrosion-reacted part, thereby suppressing the acceleration of corrosion. However, excessive content may impair the mechanical properties. Therefore, the Ca content should be 0.010% or less. The Ca content is preferably 0.0050% or less. In order to stably obtain the above effects, the Ca content is preferably 0.0002% or more, more preferably 0.0005% or more.
Mg:0.010%以下
MgはCaと同様に、腐食反応部における界面のpHの低下を抑制するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和する。したがって、Mg含有量は0.010%以下とする。Mg含有量は0.0050%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、Mg含有量を0.0002%以上とすることが好ましく、0.0005%以上とすることがより好ましい。
Mg: 0.010% or less Like Ca, Mg suppresses a decrease in pH at the interface in the corrosion reaction zone, so it can be contained as necessary. However, if it is contained excessively, the effect saturates. Therefore, the Mg content should be 0.010% or less. The Mg content is preferably 0.0050% or less. In order to stably obtain the above effects, the Mg content is preferably 0.0002% or more, more preferably 0.0005% or more.
REM:0.0150%以下
REM(希土類元素)は、Y、Sc、La、Ce、Nd、およびSmを除いて、鋼の溶接性を向上させる作用を有するので、必要に応じて含有させることができる。ただし、過剰に含有させると効果が飽和するため、REM含有量は0.0150%以下とする。REM含有量は0.0100%以下であるのが好ましい。上記効果を安定的に得るためには、REM含有量を0.0002%以上とすることが好ましく、0.0005%以上とすることがより好ましい。
REM: 0.0150% or less Except for Y, Sc, La, Ce, Nd, and Sm, REM (rare earth element) has the effect of improving the weldability of steel, so it may be contained as necessary. can. However, if the content is excessive, the effect saturates, so the REM content is made 0.0150% or less. Preferably, the REM content is 0.0100% or less. In order to stably obtain the above effects, the REM content is preferably 0.0002% or more, more preferably 0.0005% or more.
ここで、REMとは、ランタノイドの15元素にYおよびScをあわせた17元素の総称である。ただし、本発明では、Y、Sc、La、Ce、NdおよびSmは上述のとおり、別途規定しているので、REMからY、Sc、La、Ce、NdおよびSmを除いた元素のうちの1種の含有量または2種以上の合計含有量をREM含有量と呼ぶ。 Here, REM is a general term for 17 elements including 15 lanthanoid elements and Y and Sc. However, in the present invention, Y, Sc, La, Ce, Nd and Sm are defined separately as described above, so one of the elements excluding Y, Sc, La, Ce, Nd and Sm from REM The content of a seed or the total content of two or more species is called REM content.
(B)防食被膜
上記に説明した本発明の鋼材は、そのまま使用しても良好な耐食性を示す。しかし、その表面に防食処理を施した場合、具体的には有機樹脂または金属からなる防食被膜で表面を被覆した場合には、従来の鋼材に比べ防食被膜の耐久性が向上し、耐食性が一段と向上する。
(B) Anticorrosion Coating The steel material of the present invention described above exhibits good corrosion resistance even when used as it is. However, when the surface is subjected to anti-corrosion treatment, specifically when the surface is coated with an anti-corrosion film made of organic resin or metal, the durability of the anti-corrosion film is improved compared to conventional steel materials, and the corrosion resistance is further improved. improves.
ここで、有機樹脂からなる防食被膜としては、ビニルブチラール系、エポキシ系、ウレタン系、フタル酸系等の樹脂被膜などが挙げられる。また、金属からなる防食被膜としては、Zn、Al、Zn-Al等のメッキ被膜またはZn、Al、Al-Mgなどの溶射被膜などを挙げることができる。 Here, examples of the anticorrosion coating made of an organic resin include vinyl butyral-based, epoxy-based, urethane-based, and phthalic acid-based resin coatings. Further, examples of anticorrosive coatings made of metal include plated coatings such as Zn, Al, and Zn--Al, and thermal spray coatings such as Zn, Al, and Al--Mg.
防食被膜の耐久性が向上するのは、下地である本発明鋼材の腐食が著しく抑制される結果として、防食被膜欠陥部からの下地鋼材腐食に起因する防食被膜のふくれまたは剥離が抑制されるためであると考えられる。 The reason why the durability of the anticorrosive coating is improved is that the corrosion of the underlying steel material of the present invention is remarkably suppressed, and as a result, blistering or peeling of the anticorrosive coating due to the corrosion of the underlying steel material from the defective portion of the anticorrosive coating is suppressed. It is considered to be
(C)製造方法
本発明に係る鋼材の製造方法については特に制限はない。例えば、上述した化学組成を有するインゴットに対して、熱間圧延を施し、さらに必要に応じて冷間圧延を施して製造される、鋼板、鋼管などが含まれる。熱間圧延を行うに際しての加熱条件については特に制限はなく、通常の条件を採用すればよい。
(C) Manufacturing method There is no particular limitation on the manufacturing method of the steel material according to the present invention. Examples include steel plates, steel pipes, and the like, which are manufactured by subjecting an ingot having the chemical composition described above to hot rolling and, if necessary, cold rolling. There are no particular restrictions on the heating conditions for hot rolling, and ordinary conditions may be adopted.
鋼材を製造する場合は、常法で鋼を溶製し、成分の調整後、鋳造して得られた鋼片を熱間圧延し、さらに必要に応じて冷間圧延を施して製造される。熱間圧延後は、そのまま水冷するか、または空冷した後、再加熱して焼入れてもよい。熱間圧延後は、コイル状に巻き取ってもよい。熱間圧延後、冷間圧延して、さらに熱処理を施してもよい。 When manufacturing a steel material, the steel is melted by a conventional method, and after adjusting the composition, the steel slab obtained by casting is hot-rolled and, if necessary, cold-rolled. After hot rolling, the steel may be water-cooled as it is, or may be air-cooled and then reheated for quenching. After hot rolling, it may be coiled. After hot rolling, cold rolling may be performed and heat treatment may be further performed.
鋼管を製造する場合は、鋼板を管状に成形して溶接してもよく、UO鋼管、電縫鋼管、鍛接鋼管、スパイラル鋼管などにすることができる。鋼片に熱間押出または穿孔圧延を施して製造されるシームレス鋼管も本発明の鋼材に含まれる。 When manufacturing a steel pipe, a steel plate may be formed into a tubular shape and welded, and a UO steel pipe, an electric resistance welded steel pipe, a butt welded steel pipe, a spiral steel pipe, or the like may be formed. A seamless steel pipe manufactured by subjecting a steel billet to hot extrusion or piercing-rolling is also included in the steel material of the present invention.
また、上述した防食被膜で覆う処理は通常の方法で行えばよい。また、必ずしも鋼材の全面に防食被膜を施す必要はなく、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。 Moreover, the treatment for covering with the anti-corrosion film described above may be performed by a normal method. In addition, it is not always necessary to apply the anticorrosion coating to the entire surface of the steel material, and it is possible to apply anticorrosion treatment to only one surface of the steel material exposed to the corrosive environment, or only the outer surface or the inner surface of the steel pipe, that is, at least a part of the steel surface. good.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.
表1~3に示す化学組成を有する鋼を溶製し、50kgのインゴットとした後、通常の方法で熱間鍛造して、厚さが60mmのブロックを作製した。次いで、上記ブロックを、1120℃で1時間加熱してから熱間圧延し、850℃で厚さ20mmに仕上げ、その後室温まで大気中で放冷して鋼板とした。 A steel having the chemical composition shown in Tables 1 to 3 was melted into an ingot of 50 kg, and then hot forged by a normal method to produce a block having a thickness of 60 mm. Next, the block was heated at 1120° C. for 1 hour, hot rolled, finished at 850° C. to a thickness of 20 mm, and then allowed to cool to room temperature in the atmosphere to form a steel plate.
そして、各鋼板から、幅25mm、長さ25mm、厚さ4mmの試験片を2つずつ採取し、片方の試験片は、弱酸性環境を模擬した、下記の腐食試験に供した。もう片方の試験片については、変性エポキシ系塗料でスプレー塗装により約200μmの防食被膜を試験片全面に形成した上、防食被膜に十字の疵を入れて一部地金を露出させ、同様の腐食試験に供した。 Two test pieces each having a width of 25 mm, a length of 25 mm, and a thickness of 4 mm were taken from each steel plate, and one of the test pieces was subjected to the following corrosion test simulating a weakly acidic environment. For the other test piece, a modified epoxy paint was spray-coated to form an anti-corrosion film of about 200 μm on the entire surface of the test piece. submitted for testing.
耐食性の評価は、pHを3に調整した硫酸水溶液への浸漬試験により行った。60℃の溶液に試験片を6時間浸漬し、それぞれ板厚減少量を測定することによって行った。防食処理された鋼材については、共焦点レーザー顕微鏡を用いて防食被膜疵部の最大腐食深さを測定した。 Corrosion resistance was evaluated by an immersion test in an aqueous sulfuric acid solution adjusted to pH 3. A test piece was immersed in a solution at 60° C. for 6 hours, and the reduction in plate thickness was measured. For the anticorrosion treated steel, the maximum corrosion depth of the anticorrosion film flaw was measured using a confocal laser microscope.
試験結果を表4に示す。同表における「腐食減量」は、試験片の平均の板厚減少量であり、試験前後の重量減少と試験片の表面積とを用いて算出したものである。また、「腐食深さ」は、塗膜疵部の鋼材表面からの深さの最大値である。 Table 4 shows the test results. "Corrosion weight loss" in the table is the average plate thickness reduction amount of the test piece, which is calculated using the weight loss before and after the test and the surface area of the test piece. Further, the "corrosion depth" is the maximum value of the depth from the steel material surface of the coating film flaw.
表4結果から明らかなように、比較例である供試鋼No.4の鋼材はInを含有していないため、腐食減量は2.1g/m2/hrと大きく、腐食深さは25.0μmを超えていた。 As is clear from the results in Table 4, test steel No. 1, which is a comparative example, Since the steel material No. 4 did not contain In, the corrosion weight loss was as large as 2.1 g/m 2 /hr, and the corrosion depth exceeded 25.0 μm.
一方、本発明例である供試鋼No.1~3および5~31の鋼材では、いずれも本発明で規定する成分含有量を満足しているため、腐食減量は1.5g/m2/hr以下、腐食深さは18.0μm以下と小さくなっていた。 On the other hand, test steel No. 1, which is an example of the present invention. The steel materials of Nos. 1 to 3 and 5 to 31 all satisfy the component contents specified in the present invention, so the corrosion weight loss is 1.5 g/m 2 /hr or less, and the corrosion depth is 18.0 μm or less. was getting smaller.
本発明に係る鋼材は、弱酸性環境において優れた耐食性を発現する耐食鋼として利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The steel material according to the present invention can be used as corrosion-resistant steel that exhibits excellent corrosion resistance in a weakly acidic environment.
Claims (4)
C:0.20%以下、
Si:1.0%以下、
Mn:3.0%以下、
P:0.050%以下、
S:0.030%以下、
In:0.005~0.20%、
Al:0.10%以下、
残部:Feおよび不純物である、
鋼材。 The chemical composition, in mass %,
C: 0.20% or less,
Si: 1.0% or less,
Mn: 3.0% or less,
P: 0.050% or less,
S: 0.030% or less,
In: 0.005 to 0.20%,
Al: 0.10% or less,
balance: Fe and impurities,
steel.
Cu:1.0%以下、
Ni:1.0%以下、
Cr:1.0%以下、
Mo:1.0%以下、
W:1.0%以下、
Sb:0.30%以下、
Co:1.0%以下、
As:0.30%以下、
Ce:0.50%以下、
Bi:0.10%以下、
Se:0.50%以下、
Pb:0.50%以下、
Hf:0.20%以下、
Zn:0.10%以下、
Ga:0.10%以下、
Sr:0.020%以下、
Ba:0.020%以下、
Ge:0.10%以下、
Sc:0.010%以下、および
Sm:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
請求項1に記載の鋼材。 wherein the chemical composition, instead of part of the Fe, is in % by mass,
Cu: 1.0% or less,
Ni: 1.0% or less,
Cr: 1.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.30% or less,
Co: 1.0% or less,
As: 0.30% or less,
Ce: 0.50% or less,
Bi: 0.10% or less,
Se: 0.50% or less,
Pb: 0.50% or less,
Hf: 0.20% or less,
Zn: 0.10% or less,
Ga: 0.10% or less,
Sr: 0.020% or less,
Ba: 0.020% or less,
Ge: 0.10% or less,
Sc: 0.010% or less, and Sm: 0.010% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to claim 1.
Ti:0.20%以下、
Zr:0.20%以下、
Nb:0.10%以下、
V:0.50%以下、
B:0.010%以下、
Ta:0.10%以下、
Te:0.50%以下、
Y:0.10%以下、
La:0.10%以下、
Nd:0.010%以下、
Ca:0.010%以下、
Mg:0.010%以下、および
REM:0.0150%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
請求項1または請求項2に記載の鋼材。 wherein the chemical composition, instead of part of the Fe, is in % by mass,
Ti: 0.20% or less,
Zr: 0.20% or less,
Nb: 0.10% or less,
V: 0.50% or less,
B: 0.010% or less,
Ta: 0.10% or less,
Te: 0.50% or less,
Y: 0.10% or less,
La: 0.10% or less,
Nd: 0.010% or less,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less, and REM: 0.0150% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の鋼材。 At least part of the surface of the steel material is subjected to anticorrosion treatment,
The steel material according to any one of claims 1 to 3.
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