JP2023119905A - steel - Google Patents
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
本発明は、鋼材に関する。 The present invention relates to steel materials.
鋼材の腐食を加速する因子として、塩化物の影響が極めて大きいことがよく知られている。特に、海岸地域にある橋梁等の構造物、港湾施設に使用される鋼矢板、鋼管杭、船舶外板、バラストタンク、海洋構造物、洋上風力発電設備などにおいては、直接海水の飛沫を受け、さらに乾湿繰り返し環境に曝されるため、極めて腐食が大きい。 It is well known that chlorides have an extremely large effect as a factor that accelerates the corrosion of steel materials. In particular, structures such as bridges in coastal areas, steel sheet piles, steel pipe piles, ship shell plates, ballast tanks, offshore structures, offshore wind power generation facilities, etc. used in port facilities are directly exposed to seawater splashes. Furthermore, it is exposed to repeated wet and dry environments, so it is highly corroded.
また、海水中においても、乾湿繰り返し環境ほどではないが腐食が大きい。海浜地域においては海水の飛沫はないものの、海塩粒子の飛来により腐食が促進される。内陸部においても、冬季には路面凍結を防ぐために塩化物を含む凍結防止剤を散布するなど、塩化物による腐食はいたる所で問題となっている。 Corrosion is also significant in seawater, though not as severe as in the repeated dry-wet environment. Although there is no splash of sea water in the beach area, corrosion is accelerated by flying sea salt particles. Corrosion caused by chlorides is a problem everywhere in inland areas as well, such as spraying antifreeze agents containing chlorides to prevent roads from freezing in winter.
さらには、直接海水環境には曝されないが海水による洗浄等が行われる鉱石運搬船または原油タンカーのタンクなども洗浄後に残留する塩化物による腐食が問題となる。また、原油タンカー内においては高濃度塩化物溶液であるドレン水が存在する厳しい腐食環境となっている。その他、オイルサンドの掘削・輸送設備においても塩化物による腐食が問題となる。 Further, the tanks of ore carriers and crude oil tankers, which are not directly exposed to the seawater environment but are washed with seawater, also pose a problem of corrosion due to chlorides remaining after washing. In addition, the inside of a crude oil tanker is a severely corrosive environment in which drain water, which is a highly concentrated chloride solution, is present. In addition, chloride corrosion is also a problem in oil sand drilling and transportation equipment.
このような事情により、特に塩化物による腐食が問題となる環境では鋼材を塗装して用いられているが、塗膜の劣化により、また鋼材エッジなどの塗膜厚の薄い部分から腐食が発生・進行するため、構造物を長期使用する際にはメンテナンス（再塗装）が必須である。 Due to these circumstances, steel materials are coated and used in environments where corrosion due to chlorides is a particular problem. Since it progresses, maintenance (repainting) is essential when using the structure for a long time.
その場合、構造物によっては足場を設置する必要があることなどからメンテナンス費が莫大なものとなること、また塗装により人体に有害とされているＶＯＣ（揮発性有機化合物）が大量に発生することなどが問題となる。こうしたことから、塗装をしなくても耐食性の良好な鋼材、または再塗装の間隔を延長可能な鋼材の開発が強く望まれてきた。 In that case, depending on the structure, scaffolding may need to be installed, resulting in huge maintenance costs, and the painting will generate a large amount of VOCs (volatile organic compounds) that are harmful to the human body. etc. is a problem. For these reasons, there has been a strong demand for the development of steel materials that have good corrosion resistance without painting, or steel materials that can extend the intervals between repainting.
このような塩化物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Ｃｒ含有量を増加させた鋼材が開示されており、特許文献２にはＮｉ含有量を増加させた鋼材等が開示されている。 As a steel material having excellent corrosion resistance in such a chloride environment, for example, Patent Document 1 discloses a steel material with an increased Cr content, and Patent Document 2 discloses a steel material with an increased Ni content. is disclosed.
一方、ＣｒまたはＮｉを増加させない鋼としては、例えば、特許文献３には、Ｐ、Ｎｉ、Ｍｏを必須元素とし、Ｓｂおよび／またはＳｎを添加した鋼材が開示され、また、特許文献４には、Ｐ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｂを必須添加した鋼材が開示されている。さらに、特許文献５には、Ｃｕを必須元素とし、Ｓｂおよび／またはＳｎを添加した鋼材が開示されており、特許文献６には、Ｓｎを必須元素とした鋼材が開示されている。 On the other hand, as a steel in which Cr or Ni is not increased, for example, Patent Document 3 discloses a steel material in which P, Ni, and Mo are essential elements and Sb and/or Sn is added. , P, Cu, Ni, and Sb are disclosed. Further, Patent Document 5 discloses a steel material to which Cu is an essential element and Sb and/or Sn is added, and Patent Document 6 discloses a steel material to which Sn is an essential element.
ＣｒおよびＮｉは、一般に鋼材の耐食性に寄与する元素である。しかし、特許文献１および２に開示される鋼材は、非常に厳しい塩化物環境においては、耐食性の面で改善の余地が残されている。加えて、ＣｒおよびＮｉは高価な元素であるため、ＣｒおよびＮｉの含有量の増加は、コストの面でも問題となる。 Cr and Ni are elements that generally contribute to the corrosion resistance of steel materials. However, the steel materials disclosed in Patent Documents 1 and 2 still have room for improvement in terms of corrosion resistance in extremely severe chloride environments. In addition, since Cr and Ni are expensive elements, increasing the content of Cr and Ni poses a problem in terms of cost.
また、特許文献３に開示される溶接構造物用鋼材は、溶接性を阻害するＰを多量に含有することから、溶接性の面で問題がある。一方、特許文献４に開示される鋼材は、飛来塩分量０．８ｍｄｄの環境において耐候性が良好であるとしているにすぎず、それを超えるような厳しい塩分飛来環境下においては、耐候性が十分でないという問題がある。 In addition, the steel material for welded structures disclosed in Patent Document 3 contains a large amount of P, which inhibits weldability, and thus has a problem in terms of weldability. On the other hand, the steel material disclosed in Patent Document 4 is only said to have good weather resistance in an environment with an airborne salt content of 0.8 mdd. There is a problem that it is not
さらに、特許文献５に開示される鋼材は、重油などを燃焼させたときに排出される燃焼排ガスに対する耐食性を有する鋼材であって、塩化物環境下とは大きく異なる環境下で使用する鋼材である。したがって、必ずしもこのような鋼材を塩化物環境下で適用することはできない。 Furthermore, the steel material disclosed in Patent Document 5 is a steel material that has corrosion resistance against combustion exhaust gas emitted when heavy oil or the like is burned, and is a steel material that is used in an environment that is significantly different from a chloride environment. . Therefore, such steel cannot necessarily be applied in a chloride environment.
そして、特許文献６に開示される鋼材は、塩化物を含む乾湿繰り返し環境下で用いられる耐食性に優れた鋼材である。しかし、さらに過酷な環境で使用するためには、改善の余地が残されている。 The steel material disclosed in Patent Literature 6 is a steel material that is excellent in corrosion resistance and is used in an environment containing chlorides that is repeatedly wet-dried. However, there is still room for improvement for use in even harsher environments.
本発明は、上記の課題を解決し、塩化物を多く含む乾湿繰り返し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 repeated wet and dry environments containing a large amount of chloride.
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：０．０１～０．２０％、
Ｓｉ：０．０１～１．０％、
Ｍｎ：０．０５～３．００％、
Ｐ：０．０５０％以下、
Ｓ：０．０３０％以下、
Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００１～０．０１０％、
Ｓｎ：０．０１～０．５０％、
Ｉｎ：０．００１～０．２０％、
残部：Ｆｅおよび不純物である、
鋼材。
(1) chemical composition, in mass %,
C: 0.01 to 0.20%,
Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.05-3.00%,
P: 0.050% or less,
S: 0.030% or less,
Al: 0.005 to 0.100%,
N: 0.001 to 0.010%,
Sn: 0.01 to 0.50%,
In: 0.001 to 0.20%,
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、および
Ｃｒ：１．０％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, and Cr: 1.0% 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、
Ｍｏ：１．０％以下、および
Ｗ：１．０％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%,
Mo: 1.0% or less, and W: 1.0% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to (1) or (2) above.
（４）前記化学組成が、前記Ｆｅの一部に代えて、質量％で、
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）～（３）のいずれかに記載の鋼材。
(4) the chemical composition, instead of part of the Fe, is mass %,
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 any one of (1) to (3) above.
（５）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）～（４）のいずれかに記載の鋼材。
(5) the chemical composition, instead of a 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 any one of (1) to (4) above.
（６）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）～（５）のいずれかに記載の鋼材。
(6) 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 (5) above.
本発明によれば、塩化物を多く含む乾湿繰り返し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 the repeated dry-wet environment containing many chlorides is obtained.
塩化物の多い環境においては、ＦｅＣｌ３溶液の乾湿繰り返しが生じ、Ｆｅ３＋の加水分解により腐食界面のｐＨが低下した状態で、かつＦｅ３＋が酸化剤として作用することによって腐食が加速する。 In a chloride-rich environment, repeated drying and wetting of the FeCl 3 solution occurs, and corrosion is accelerated by the hydrolysis of Fe 3+ lowering the pH of the corrosion interface and Fe 3+ acting as an oxidizing agent.
このときの腐食反応は、以下に示すとおりである。
カソード反応：Ｆｅ３＋＋ｅ－→Ｆｅ２＋（Ｆｅ３＋の還元反応）
アノード反応：Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ－（Ｆｅの溶解反応）
The corrosion reaction at this time is as shown below.
Cathodic reaction: Fe 3+ +e − →Fe 2+ (reduction reaction of Fe 3+ )
Anode reaction: Fe→Fe 2+ +2e − (Fe dissolution reaction)
したがって、腐食の総括反応は、下記（ｉ）式のとおりである。
２Ｆｅ３＋＋Ｆｅ→３Ｆｅ２＋ ・・・（ｉ）
Therefore, the general reaction of corrosion is as shown in the following formula (i).
2Fe 3+ +Fe→3Fe 2+ (i)
上記（ｉ）式の反応により生成したＦｅ２＋は、空気酸化によりＦｅ３＋に酸化され、生成したＦｅ３＋は再び酸化剤として腐食が加速する。この際、Ｆｅ２＋の空気酸化の反応速度は低ｐＨ環境では一般に遅いが、濃厚塩化物溶液中では加速され、Ｆｅ３＋が生成されやすくなる。このようなサイクリックな反応のため、飛来塩分量の非常に多い環境において鋼の耐食性が著しく劣化する。 The Fe 2+ produced by the reaction of formula (i) above is oxidized to Fe 3+ by air oxidation, and the produced Fe 3+ serves as an oxidizing agent again to accelerate corrosion. At this time, the reaction rate of air oxidation of Fe 2+ is generally slow in a low pH environment, but it is accelerated in a concentrated chloride solution, and Fe 3+ is likely to be produced. Due to such cyclic reactions, the corrosion resistance of steel is significantly degraded in an environment with a large amount of airborne salt.
酸性化した腐食界面のｐＨは、鋼材表面に付着する雨水または海水等によって中性化されるが、上記の反応により再び低下する。このように、乾湿繰り返し環境において、腐食界面のｐＨは酸性から中性の領域で連続的に変化する。 The pH of the acidified corrosion interface is neutralized by rainwater or seawater adhering to the surface of the steel material, but the above reaction lowers it again. In this way, the pH of the corrosion interface continuously changes in the acidic to neutral range in the repeated wet-dry environment.
また、塩化物が非常に多い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、塩化物が非常に多い環境では、酸性から中性塩化物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 protection of the rust layer cannot be expected in an environment with an extremely large amount of chlorides, slowing down the anodic dissolution reaction of the steel itself is useful for improving corrosion resistance. That is, in an environment with a very high chloride content, it is important to suppress the anodic dissolution reaction in acid to neutral chloride solutions.
さらに、低ｐＨ環境では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, in a low pH environment, the reduction reaction of hydrogen ions shown below proceeds, and the anodic 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を鋼中に含有させることが有効である。Ｓｎは、腐食環境において陽イオンＳｎ２＋となって溶解し、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、Ｓｎは、Ｆｅ３＋を速やかに還元させ、酸化剤としてのＦｅ３＋濃度を低減することによっても、Ｆｅ３＋の腐食促進作用を抑制することができる。 Containing Sn in steel is effective in suppressing the anode dissolution reaction. In a corrosive environment, Sn becomes a cation Sn 2+ and dissolves, and has an inhibitory action in an acidic chloride solution to suppress corrosion. Furthermore, Sn can reduce the corrosion-promoting action of Fe 3+ by rapidly reducing Fe 3+ and reducing the concentration of Fe 3+ as an oxidizing agent.
また、Ｓｎ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ことが知られている。そのため、鋼表面にＳｎ層を形成することで水素発生反応を抑制し、結果として鋼のアノード溶解反応を抑制することができる。 Also, it is known that the progress rate of the hydrogen generation reaction on the Sn surface is lower than that on the Fe surface. Therefore, by forming an Sn layer on the steel surface, the hydrogen generation reaction can be suppressed, and as a result, the anode dissolution reaction of the steel can be suppressed.
具体的には、Ｓｎ２＋のアンダーポテンシャル析出（ＵＰＤ）により、使用環境中で鋼材表面に極めて薄い金属Ｓｎ層を形成させることで、耐食性を向上させることができる。 Specifically, underpotential precipitation (UPD) of Sn 2+ forms an extremely thin metallic Sn layer on the surface of the steel material in the environment of use, thereby improving the corrosion resistance.
このように、Ｓｎはアノード溶解反応を抑制し耐食性を向上させることができる。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。 Thus, Sn can suppress the anodic dissolution reaction and improve corrosion resistance. 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.
本発明者らは、このような塩分環境におけるＳｎの効果を基に、さらにｐＨが変動する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 the effect of Sn in such a salt environment, the present inventors conducted detailed research on the relationship between various metal elements and the anodic dissolution reaction in order to further improve corrosion resistance in an environment where the pH fluctuates. . 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）Ｓｎ２＋のＵＰＤが、ｐＨ２未満の強酸性環境で起こるのに対し、Ｉｎ３＋のＵＰＤは、ｐＨ３～５の弱酸性環境で生じる。そのため、ＳｎとＩｎとを同時に含有させることで、乾湿繰り返しによって生じるｐＨの変化に対して、それぞれ単独で含有させるよりも優れた腐食抑制効果を得ることができる。 (c) UPD of Sn 2+ occurs in strongly acidic environments below pH 2, whereas UPD of In 3+ occurs in weakly acidic environments of pH 3-5. Therefore, by including Sn and In at the same time, it is possible to obtain a corrosion-inhibiting effect that is more excellent than when each of them is included alone, against changes in pH caused by repeated drying and wetting.
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：０．０１～０．２０％
Ｃは材料としての強度を確保するために必要な元素である。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０．０１～０．２０％とする。Ｃ含有量は０．０２％以上であるのが好ましく、０．０３％以上であるのがより好ましい。また、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。
C: 0.01-0.20%
C is an element necessary 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 should be 0.01 to 0.20%. The C content is preferably 0.02% or more, more preferably 0.03% or more. Also, the C content is preferably 0.18% or less, more preferably 0.16% or less.
Ｓｉ：０．０１～１．０％
Ｓｉは脱酸に必要な元素である。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０．０１～１．０％とする。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。また、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。
Si: 0.01-1.0%
Si is an element necessary for deoxidation. However, an excessive content impairs the toughness of the base metal and the welded joint. Therefore, the Si content should be 0.01 to 1.0%. The Si content is preferably 0.03% or more, more preferably 0.05% or more. Also, the Si content is preferably 0.80% or less, more preferably 0.60% or less.
Ｍｎ：０．０５～３．００％
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０．０５～３．００％とする。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。また、Ｍｎ含有量は２．５０％以下であるのが好ましく、２．００％以下であるのがより好ましい。
Mn: 0.05-3.00%
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 should be 0.05 to 3.00%. The Mn content is preferably 0.20% or more, more preferably 0.40% or more. Also, the Mn content is preferably 2.50% or less, more preferably 2.00% or less.
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は鋼材の耐酸性を劣化させ、腐食界面のｐＨが低下する塩化物の多い腐食環境において耐食性を劣化させる。また、Ｐは溶接性および溶接熱影響部における靱性を劣化させる。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％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含有量が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 degrades the acid resistance of the steel material and degrades the corrosion resistance in a chloride-rich corrosive environment where the pH at the corrosion interface is lowered. P also degrades weldability and toughness in the weld heat affected zone. Therefore, the P content is made 0.050% or less. The P content is preferably 0.030% or less, more preferably less than 0.010%. 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.
Ａｌ：０．００５～０．１００％
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ｐＨが低下した塩化物の多い腐食環境における耐食性を劣化させるばかりでなく、窒化物が粗大化するため靱性の劣化を引き起こす。そのため、Ａｌ含有量は０．００５～０．１００％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。また、Ａｌによる脱酸効果を安定して得るためには、Ａｌ含有量は０．０１０％以上であるのが好ましく、０．０３０％以上であるのがより好ましい。
Al: 0.005-0.100%
Al is an effective element for deoxidizing steel. However, if it is contained excessively, it not only deteriorates the corrosion resistance in a corrosive environment with a low pH and a large amount of chlorides, but also coarsens nitrides, which causes deterioration of toughness. Therefore, the Al content is set to 0.005 to 0.100%. The Al content is preferably 0.080% or less, more preferably 0.060% or less. In order to stably obtain the deoxidizing effect of Al, the Al content is preferably 0.010% or more, more preferably 0.030% or more.
Ｎ：０．００１～０．０１０％
Ｎは、窒化物を形成する元素であり、結晶粒を微細化して機械特性等の向上に寄与する元素である。しかし、過剰に含有させると窒化物に起因して機械特性が劣化する。そのため、Ｎ含有量は０．００１～０．０１０％とする。粗大なフェライトの生成を抑制するためには、Ｎ含有量を０．００２％以上であるのが好ましく、０．００３％以上であるのがより好ましい。また、Ｎ含有量は０．００８％以下であるのが好ましく、０．００６％以下であるのがより好ましい。
N: 0.001 to 0.010%
N is an element that forms nitrides, and is an element that refines crystal grains and contributes to improvements in mechanical properties and the like. However, if it is contained excessively, the mechanical properties deteriorate due to nitrides. Therefore, the N content is set to 0.001 to 0.010%. In order to suppress the formation of coarse ferrite, the N content is preferably 0.002% or more, more preferably 0.003% or more. Also, the N content is preferably 0.008% or less, more preferably 0.006% or less.
Ｓｎ：０．０１～０．５０％
Ｓｎは腐食環境においてＳｎ２＋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、Ｓｎ２＋にはアンダーポテンシャル析出（ＵＰＤ）によって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、母材および大入熱溶接継手の靱性が劣化する。そのため、Ｓｎ含有量は０．０１～０．５０％とする。Ｓｎ含有量は０．０５％以上であるのが好ましく、０．１０％以上であるのがより好ましい。また、Ｓｎ含有量は０．４０％以下であるのが好ましく、０．３０％以下であるのがより好ましい。
Sn: 0.01-0.50%
Sn dissolves as Sn 2+ in a corrosive environment, and has the action of suppressing corrosion due to its inhibitory action in an acidic chloride solution. Furthermore, Sn 2+ has the effect of greatly suppressing the anodic dissolution reaction of steel by underpotential precipitation (UPD), so that even a very small amount of Sn 2+ can greatly improve corrosion resistance. However, even if it is contained excessively, not only the above effect is saturated, but also the toughness of the base material and the high heat input welded joint deteriorates. Therefore, the Sn content is set to 0.01 to 0.50%. The Sn content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more. Also, the Sn content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less.
Ｉｎ：０．００１～０．２０％
Ｉｎは腐食環境において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、Ｉｎ３＋にはＵＰＤによって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０．００１～０．２０％とする。Ｉｎ含有量は０．０１０％以上であるのが好ましく、０．０２０％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: 0.001-0.20%
In dissolves as In 3+ in a corrosive environment, and has an inhibitory action in an acidic chloride solution to suppress corrosion. Furthermore, since In 3+ has the effect of greatly suppressing the anodic dissolution reaction of steel by UPD, a very small amount of In 3+ can greatly improve corrosion resistance. 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 0.001 to 0.20%. The In content is preferably 0.010% or more, more preferably 0.020% or more. Also, the In content is preferably 0.15% or less, more preferably 0.10% or less.
ここで、ＩｎとＳｎとを同時に含有させることにより、塩化物を含む乾湿繰り返し環境において優れた耐食性を得ることができる理由を説明する。上述のとおり、塩化物を含む乾湿繰り返し環境においては、腐食界面のｐＨは酸性から中性の領域で連続的に変化する。 Here, the reason why it is possible to obtain excellent corrosion resistance in repeated dry-wet environments containing chlorides by including In and Sn at the same time will be explained. As described above, the pH of the corrosion interface continuously changes in the acidic to neutral range in a repeated wet-dry environment containing chlorides.
鋼材が腐食界面のｐＨが２未満の環境に晒された場合、鋼中のＳｎはＳｎ２＋イオンとして存在する方が安定であるため、母材からＳｎがＳｎ２＋イオンとして溶出する。その後、特定の電位域となると、ＵＰＤにより、Ｓｎが鋼材表面に単原子層として析出し、鋼材のアノード溶解反応を抑制する。そして、腐食界面のｐＨが３程度まで上昇すると、Ｓｎ２＋は安定に存在できなくなるため、Ｓｎの一部は酸化物となる。その結果、鋼材表面にＳｎの単原子層および／または酸化Ｓｎ層が形成される。酸化Ｓｎ層も鋼材の腐食抑制効果を有するため、鋼材は酸性から中性の腐食環境下においても優れた耐食性を発揮する。 When the steel material is exposed to an environment where the pH of the corrosion interface is less than 2, Sn in the steel is more stable as Sn 2+ ions, so Sn is eluted from the base material as Sn 2+ ions. After that, in a specific potential range, UPD causes Sn to precipitate as a monoatomic layer on the surface of the steel material, suppressing the anodic dissolution reaction of the steel material. When the pH of the corrosion interface rises to about 3, Sn 2+ cannot exist stably, so part of Sn becomes an oxide. As a result, a Sn monoatomic layer and/or a Sn oxide layer are formed on the surface of the steel material. Since the Sn oxide layer also has the effect of suppressing corrosion of the steel material, the steel material exhibits excellent corrosion resistance even under acidic to neutral corrosive environments.
一方、鋼材が腐食界面のｐＨが３～５の環境に晒された場合、Ｓｎ２＋イオンの溶出は生じない。しかし、ＩｎがＩｎ３＋イオンとして安定に存在できるため、母材からＩｎがＩｎ３＋イオンとして溶出し、特定の電位域となると、ＵＰＤにより、Ｉｎが鋼材表面に単原子層として析出し、鋼材のアノード溶解反応を抑制する。その後、腐食界面のｐＨが２以下に低下すると、Ｉｎは溶解してしまうが、ＳｎがＳｎ２＋として溶出し、鋼材表面に単原子層を形成し、鋼材のアノード溶解反応を抑制する。 On the other hand, when the steel material is exposed to an environment where the pH of the corrosion interface is 3 to 5, Sn 2+ ion elution does not occur. However, since In can exist stably as In 3+ ions, In is eluted from the base material as In 3+ ions, and when it reaches a specific potential range, UPD deposits In as a monoatomic layer on the surface of the steel material. Suppresses the anodic dissolution reaction. After that, when the pH of the corrosion interface drops to 2 or less, In dissolves, but Sn elutes as Sn 2+ , forms a monoatomic layer on the steel material surface, and suppresses the anodic dissolution reaction of the steel material.
以上のようにして、ＩｎとＳｎとを同時に含有させることにより、塩化物を含む乾湿繰り返し環境において、ｐＨの変動に合わせてＩｎおよび／またはＳｎが鋼材表面に単原子層を形成する。その結果、効果的に鋼材の耐食性を向上させることができる。 As described above, by including In and Sn at the same time, In and/or Sn form a monoatomic layer on the surface of the steel material in accordance with pH fluctuations in a repeated dry-wet environment containing chlorides. As a result, it is possible to effectively improve the corrosion resistance of the steel material.
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は保護性さびの形成が期待できない高塩化物環境において、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％以下とすること好ましい。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 Ni has the effect of improving corrosion resistance by suppressing anodic dissolution of steel in a high-chloride environment where the formation of protective rust cannot be expected. can. However, excessive content not only saturates the effect, but also leads to an 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劣化し、塩化物が多い環境においては耐食性が劣化するおそれがある。したがって、Ｃｒ含有量は１．０％以下とする。Ｃｒ含有量は０．８０％以下とすることが好ましい。また、上記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 may deteriorate, and the corrosion resistance may deteriorate in an environment with a large amount of chlorides. Therefore, the Cr content should be 1.0% or less. The Cr content is preferably 0.80% or less. In order to stably obtain the above effects, 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-の形でさびに吸着し、さび層中の塩化物イオンの透過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 rust in the form of oxygenate ions MoO 4 2- and has the effect of suppressing the permeation of chloride ions in the rust layer. 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 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、さび層中の塩化物イオンの透過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 Like Mo, W dissolves and exists in the form of oxyacid ions, WO 4 2- , and is an element that has the effect of suppressing the permeation of chloride ions in the rust layer. , 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、Ｓｎ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 not as effective as Sb and Sn, but it is an element effective in improving corrosion resistance in an acidic environment, so 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０．１５％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、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 0.15% 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、Ｓｎ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 Although Bi is not as effective as Sb and Sn, it is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, 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０．１５％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、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 0.15% 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は鋼材表面に生成するさび層を緻密化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 densifies the rust layer formed 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は腐食により生成するさび層中に取り込まれ、緻密なさび層を形成して鋼材の全面腐食を抑制する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 is incorporated into the rust layer formed by corrosion, forms a dense rust layer, and has the effect of suppressing general corrosion of steel materials. can be done. 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０．１５％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、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 0.15% 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０．１５％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、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 0.15% 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。また、ＭｏおよびＷと同様に、溶解して酸素酸イオンの形で存在し、さび層中の塩化物イオンの透過を抑制する作用も有するので、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. Further, like Mo and W, it exists in the form of dissolved oxyacid ions and has the effect of suppressing the permeation of chloride ions in the rust layer, so it can be contained as necessary. 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 effects, 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 effect, 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 Table 1 was melted and made into a 50 kg ingot, which was then hot forged by a normal method to produce a block with 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６０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの試験片を２つずつ採取し、片方の試験片は、塩化物環境を模擬した、下記の腐食試験に供した。もう一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 60 mm, a length of 100 mm, and a thickness of 3 mm were taken from each steel plate, and one of the test pieces was subjected to the following corrosion test simulating a chloride 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, and then a cross-shaped scratch was made on the anti-corrosion film to partially expose the base metal. submitted for testing.
腐食試験は、ＳＡＥ（Society of Automotive Engineers） Ｊ２３３４試験を用いた。Ｊ２３３４試験は、湿潤（５０℃、１００％ＲＨ）６時間、塩分付着（０．５％ ＮａＣｌ、０．１％ ＣａＣｌ２、０．０７５％ ＮａＨＣＯ３水溶液浸漬）０．２５時間、乾燥（６０℃、５０％ＲＨ）１７．７５時間を１サイクル（合計２４時間）とした加速試験であり、腐食形態が塩化物を含む腐食環境に類似しているとされている（非特許文献１を参照）。塩分付着溶液は中性であるが、鋼材表面に付着した水膜の厚さおよび塩分濃度が湿潤／乾燥過程において変化する。その結果、ｐＨが変動する乾湿繰り返し環境を模擬することができる。 The corrosion test used the SAE (Society of Automotive Engineers) J2334 test. The J2334 test is wet (50°C, 100% RH) for 6 hours, salinity (0.5% NaCl, 0.1% CaCl2 , 0.075% NaHCO3 aqueous solution immersion) for 0.25 hours, dry (60°C , 50% RH) is an accelerated test with 17.75 hours as one cycle (24 hours in total), and the corrosion mode is said to be similar to a corrosion environment containing chlorides (see Non-Patent Document 1). . The salinity deposit solution is neutral, but the thickness of the water film adhering to the steel material surface and the salinity concentration change during the wet/dry process. As a result, it is possible to simulate a wet-dry cycle environment in which the pH fluctuates.
ＳＡＥ Ｊ２３３４試験１２０サイクル終了後、各試験片の表面のさび層を除去し、板厚減少量を測定した。防食処理された鋼材については、防食被膜疵部の最大腐食深さを測定した。 After completing 120 cycles of the SAE J2334 test, the rust layer on the surface of each test piece was removed, and the thickness reduction amount was measured. The maximum corrosion depth of the anticorrosion film flaw was measured for the anticorrosion treated steel.
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の結果から明らかなように、比較例である供試鋼Ｎｏ．７の鋼材はＳｎおよびＩｎを含有していないため、腐食減量、腐食深さともに１．００ｍｍを超えている。また、比較例である供試鋼Ｎｏ．５および６の鋼材はＳｎおよびＩｎのいずれか一方のみを含むため、ＳｎおよびＩｎの両方を含む鋼材よりも腐食減量、腐食深さが大きい。 As is clear from the results in Table 4, test steel No. 1, which is a comparative example, Since steel material No. 7 does not contain Sn and In, both corrosion weight loss and corrosion depth exceed 1.00 mm. In addition, test steel No. 1, which is a comparative example, was used. The steel materials of Nos. 5 and 6 contain only one of Sn and In, so the corrosion weight loss and corrosion depth are greater than those of the steel materials containing both Sn and In.
一方、本発明例である供試鋼Ｎｏ．１～４、８～３６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０．４３ｍｍ以下、腐食深さは０．４４ｍｍ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. In the steel materials Nos. 1 to 4 and 8 to 36, since all of them satisfy the content of ingredients specified in the present invention, the corrosion weight loss is 0.43 mm or less, and the corrosion depth is 0.44 mm or less.
本発明に係る鋼材は、塩化物を多く含む乾湿繰り返し環境下で用いられる、耐食性に優れた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 a corrosion-resistant steel having excellent corrosion resistance, which is used in a repeated wet-dry environment containing a large amount of chloride.
Claims (6)
Ｃ：０．０１～０．２０％、
Ｓｉ：０．０１～１．０％、
Ｍｎ：０．０５～３．００％、
Ｐ：０．０５０％以下、
Ｓ：０．０３０％以下、
Ａｌ：０．００５～０．１００％、
Ｎ：０．００１～０．０１０％、
Ｓｎ：０．０１～０．５０％、
Ｉｎ：０．００１～０．２０％、
残部：Ｆｅおよび不純物である、
鋼材。 The chemical composition, in mass %,
C: 0.01 to 0.20%,
Si: 0.01 to 1.0%,
Mn: 0.05-3.00%,
P: 0.050% or less,
S: 0.030% or less,
Al: 0.005 to 0.100%,
N: 0.001 to 0.010%,
Sn: 0.01 to 0.50%,
In: 0.001 to 0.20%,
balance: Fe and impurities,
steel.
Ｃｕ：１．０％以下、
Ｎｉ：１．０％以下、および
Ｃｒ：１．０％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, and Cr: 1.0% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to claim 1.
Ｍｏ：１．０％以下、および
Ｗ：１．０％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,
Mo: 1.0% or less, and W: 1.0% or less,
It contains one or more selected from
The steel material according to claim 1 or 2.
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から請求項３のいずれかに記載の鋼材。 wherein the chemical composition, instead of part of the Fe, is in % by mass,
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 any one of claims 1 to 3.
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から請求項４のいずれかに記載の鋼材。 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 any one of claims 1 to 4.
請求項１から請求項５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 5.
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