JP3466076B2 - Steel with excellent corrosion resistance and weldability - Google Patents

Steel with excellent corrosion resistance and weldability

Info

Publication number
JP3466076B2
JP3466076B2 JP04786898A JP4786898A JP3466076B2 JP 3466076 B2 JP3466076 B2 JP 3466076B2 JP 04786898 A JP04786898 A JP 04786898A JP 4786898 A JP4786898 A JP 4786898A JP 3466076 B2 JP3466076 B2 JP 3466076B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel
rust
corrosion resistance
less
weldability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP04786898A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11241139A (en
Inventor
文雄 湯瀬
武典 中山
俊明 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP04786898A priority Critical patent/JP3466076B2/en
Publication of JPH11241139A publication Critical patent/JPH11241139A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3466076B2 publication Critical patent/JP3466076B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に橋梁など維持管理
の遂行が困難な構造物で、無塗装乃至塗装してで使用さ
れる構造材用に適した鋼材に関し、耐食性と溶接性に優
れた鋼材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a steel material suitable for a structural material such as a bridge which is difficult to maintain and manage, and is used for unpainted or painted, and has excellent corrosion resistance and weldability. Related to steel materials.

【0002】[0002]

【従来技術】例えば山間部や海岸地帯など、塩水や融雪
塩が飛来するなどの塩分腐食環境下にある道路橋等の橋
梁構造物に使用する鋼材は、耐食性向上のため、従来か
ら塗装されて用いられている。しかし、この塗装塗膜は
必ず経時劣化するため、耐食性維持のために、一定周期
で塗装しなおす維持管理の必要性がある。
2. Description of the Related Art For example, steel materials used for bridge structures such as road bridges in salt corrosive environments such as salt water and snow melting salt coming in in mountainous areas and coastal areas have been conventionally coated to improve corrosion resistance. It is used. However, since this coating film always deteriorates with time, it is necessary to maintain and maintain the corrosion resistance by recoating the coating film at regular intervals.

【0003】一方、近年では、これらの橋梁には、従来
の多数桁橋梁に代わり、2主桁橋梁に代表されるような
主桁の数が少ない少数主桁橋梁が多く用いられるように
なっている。この少数主桁橋梁は、多数桁橋梁に比し
て、使用鋼材量(鋼重)や橋材片数が削減可能で、施工
性も良く、環境保護や工期の短縮の点で利点を有する。
そして、このような少数主桁橋梁には、橋梁設置後の維
持管理の負荷やコストの最小化と、橋梁自体の高寿命化
が強く求められている。
On the other hand, in recent years, a small number of main girder bridges with a small number of main girders represented by two main girder bridges have come to be used in many of these bridges in place of conventional multi-girder bridges. There is. This minor girder bridge can reduce the amount of steel used (steel weight) and the number of bridge pieces compared to the majority girder bridge, has good workability, and has advantages in terms of environmental protection and shortening the construction period.
Further, such a minority main girder bridge is strongly required to minimize the load and cost of maintenance and management after the bridge is installed and to extend the life of the bridge itself.

【0004】したがって、このような少数主桁橋などを
含め、鉄塔や建築物などの構造材に用いられる鋼材に
は、前記塩分腐食環境下において、無塗装で使用(裸使
用)されても、また、塗装されて使用され、使用中に塗
装皮膜が劣化乃至破壊されても、いずれにしても橋梁設
置後の維持管理が不要であるような高い耐食性を維持す
る鋼材が強く求められている。
Therefore, steel materials used for structural materials such as steel towers and buildings, including such minority main girder bridges, etc., can be used unpainted (naked) under the salt corrosion environment. Further, there is a strong demand for a steel material that maintains high corrosion resistance so that even if the coating film is used after being painted and the coating film is deteriorated or destroyed during use, maintenance is not required after installation of the bridge in any case.

【0005】従来、この種鋼材の耐食性の向上のため
に、母材である鋼材側からの改善技術が種々提案されて
いる。例えば、この代表例として、P :0.15% 以下やC
u:0.2〜0.6 % 、Cr:0.3 〜1.25% 、Ni:0.65% 以下を
含む耐候性鋼がある。この耐候性鋼は、JIS G 3114 (溶
接構造用耐候性熱間圧延鋼材) あるいはJIS G 3125 (高
耐候性圧延鋼材) の2 種が規格化されている。この耐候
性鋼は、前記微量元素の作用によって、鋼材の使用中
に、鋼表面に生成する錆が、裸耐候性に代表される高い
耐食性を有する緻密な安定錆層 (耐候性錆) となる自己
防食機能を有している。そして、このような性質によ
り、耐候性鋼は、前記橋梁など、これまで様々な構造物
のメンテナンスフリーの構造材として、基本的に無塗装
で使用されてきた。
Conventionally, in order to improve the corrosion resistance of this kind of steel material, various improvement techniques have been proposed from the side of the steel material which is the base material. For example, as a typical example, P: 0.15% or less or C
There is a weathering steel containing u: 0.2 to 0.6%, Cr: 0.3 to 1.25%, Ni: 0.65% or less. Two types of JIS G 3114 (weather resistant hot rolled steel for welded structures) or JIS G 3125 (high weather resistant rolled steel) are standardized for this weather resistant steel. This weather resistant steel, due to the action of the trace elements, rust generated on the steel surface during use of the steel material becomes a dense stable rust layer (weather resistant rust) having high corrosion resistance typified by bare weather resistance. Has a self-corrosion function. Due to such properties, the weather-resistant steel has been basically used unpainted as a maintenance-free structural material for various structures such as the bridge.

【0006】しかし、前記塩分腐食環境下では、塩分の
影響により、耐候性鋼の特徴である前記安定錆層が形成
されにくくなる。そして、この安定錆層が形成されなく
なると、前記耐候性鋼の耐食性は著しく低下してしま
う。これは、前記塩分の多い腐食環境下では、鋼の腐食
に伴って、錆皮膜中のpHが特に低下することに起因して
いる。即ち、通常、鋼の腐食がわずかでも始まると、ま
ず、Fe→Fe2++2e- と、これに続くFe2++2H2O→Fe(OH)
2 +2H+ なる反応により、鋼表面のpHは低下し、錆皮膜
中乃至錆皮膜と鋼との界面のpHも低下する。そして、こ
れらのpHが一旦低下すると、電気的中性を保つために錆
皮膜中の塩素イオンの輸率が増大し、塩素イオンの濃縮
が錆皮膜と鋼との界面で生じる。この結果、この界面部
分に塩酸雰囲気が形成され、鋼の腐食を促進するもので
ある。また、これと同時に、錆皮膜中のpHの低下によっ
て、鉄イオンの溶解度が大きくなり、耐候性鋼など耐食
低合金鋼の防食機構の要である前記安定錆層の形成を阻
害する現象も生じ、腐食加速状況が形成される。
However, under the salt corrosive environment, the stable rust layer, which is a characteristic of weather resistant steel, is less likely to be formed due to the influence of salt. If the stable rust layer is not formed, the corrosion resistance of the weather resistant steel will be significantly reduced. This is because in the corrosive environment with a large amount of salt, the pH in the rust film is particularly lowered as the steel corrodes. That is, when corrosion of steel begins even slightly, first, Fe → Fe 2+ + 2e , followed by Fe 2+ + 2H 2 O → Fe (OH)
The reaction of 2 + 2H + lowers the pH of the steel surface and also lowers the pH in the rust film and at the interface between the rust film and the steel. Then, once the pH is lowered, the transport number of chlorine ions in the rust film increases in order to maintain electrical neutrality, and concentration of chlorine ions occurs at the interface between the rust film and steel. As a result, a hydrochloric acid atmosphere is formed at this interface portion, which promotes corrosion of steel. At the same time, due to the decrease in pH in the rust film, the solubility of iron ions increases, and a phenomenon that hinders the formation of the stable rust layer, which is the key to the anticorrosion mechanism of corrosion-resistant low-alloy steel such as weather-resistant steel, also occurs. , A corrosion acceleration situation is formed.

【0007】このため、前記錆皮膜中のpHの低下を防止
するため、耐候性鋼の表面をアルカリ化し、前記腐食加
速状況の形成を阻止する技術が提案されている。より具
体的には、耐候性鋼の表面をアルカリ化するBe、Mg、C
a、Sr、Ba等の酸化物 (化学種) を、予め鋼中に分散し
ておき、前記鋼の腐食反応と同時に、これら化学種を作
用させ、鋼表面のpHの低下を抑制する方法が、例えば、
特開昭58−25458 号や特許第2572447 号公報などで提案
されている。
Therefore, in order to prevent a decrease in pH in the rust film, a technique has been proposed in which the surface of the weather resistant steel is alkalized to prevent the formation of the accelerated corrosion condition. More specifically, Be, Mg, C that alkalizes the surface of weathering steel.
Oxides (chemical species) such as a, Sr, and Ba are dispersed in steel in advance, and at the same time as the corrosion reaction of the steel, these chemical species act to suppress the decrease in pH of the steel surface. , For example,
It is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-25458 and Japanese Patent No. 2572447.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】これら酸化物を添加し
て、腐食加速状況の形成を阻止する技術は、確かに、外
界からの塩分等の影響を抑制する点では効果がある。し
かしながら、やはり前記安定錆層自体を形成するのは、
前記耐候性鋼と同様に困難乃至限界があり、十分な耐食
性が得られていないのが実情である。また、鋼中に添加
する酸化物自体が、溶接性や強度などの特性に悪影響を
及ぼす懸念もある。
The technique of adding these oxides to prevent the formation of the accelerated corrosion state is certainly effective in suppressing the influence of salt and the like from the outside. However, the formation of the stable rust layer itself is
As in the case of the weather resistant steel, it is difficult or limited, and in reality, sufficient corrosion resistance is not obtained. Further, there is a concern that the oxide itself added to steel adversely affects properties such as weldability and strength.

【0009】また、本発明者が知見したところによれ
ば、特に、前記少数主桁橋の構造材に求められている、
無塗装で使用可能な耐食性のレベル、即ち1 年間大気暴
露 (週1回の5%塩水散布を含む) 後の、腐食による鋼材
の平均板厚減少量が0.8mm 以下、より好ましくは0.5mm
以下のレベルまでには、耐候性鋼の耐食性を改善できな
い。また、前記少数主桁橋梁などでの構造材の施工上重
要な、予熱なし(予熱フリー)で、入熱量5KJ/mm以上、
場合によって100 乃至300KJ/mm以上の大入熱溶接などの
高効率の溶接ができる溶接性の要求特性も満たすことが
できていない。したがって、前記少数主桁橋に代表され
る、塩分腐食環境下であっても無塗装乃至塗装して使用
される構造材に適した鋼材は、これまで実質的に無かっ
たのが実情である。
According to the findings of the inventor of the present invention, there is a particular demand for a structural material for the minority girder bridge.
The level of corrosion resistance that can be used without painting, that is, the average reduction in steel sheet thickness due to corrosion after exposure to the atmosphere for 1 year (including 5% salt water spraying once a week) is 0.8 mm or less, more preferably 0.5 mm.
Up to the following levels, the corrosion resistance of weathering steel cannot be improved. In addition, there is no preheating (preheating free), which is important for construction of structural materials such as the above-mentioned few main girder bridges, and the heat input is 5 KJ / mm or more,
In some cases, it is not possible to meet the required properties of weldability that enable highly efficient welding such as high heat input welding of 100 to 300 KJ / mm or more. Therefore, in reality, there has been substantially no steel material suitable for a structural material, which is represented by the minority main girder bridge and is used unpainted or painted even in a salt corrosion environment.

【0010】したがって本発明は、これら従来の耐候性
鋼の問題に鑑み、前記少数主桁橋などの構造材として使
用可能な耐食性を有するとともに、予熱なしで、入熱量
5KJ/mm以上の大入熱溶接などの高効率の溶接ができる溶
接性に優れた鋼材を提供することを目的とする。
Therefore, in view of these problems of the conventional weathering steel, the present invention has corrosion resistance that can be used as a structural material for the minority main girder bridge and the like, and has a heat input amount without preheating.
It is an object of the present invention to provide a steel material having excellent weldability capable of highly efficient welding such as high heat input welding of 5 KJ / mm or more.

【0011】[0011]

【問題を解決するための手段】このための本発明の要旨
は、鋼材の組成成分を、質量% にて、 C:0.15% 以下、
Si:0.10〜1.0 % 、Mn:1.5 % 以下、S :0.02% 以下、
P :0.05% 以下、Cr:0.05% 以下、Ti:0.01〜 1.0% 、
Ca:0.0001〜0.01% 、およびCu:0.05〜3.0 %とNi:0.0
5〜6.0 % の1 種または2 種、およびMo:0.05〜3.0 %
とW :0.05〜3.0 % の1 種または2 種を含有し、残部Fe
および不可避的不純物からなり、かつ炭素当量A (%) を
0.20以下 [但し、炭素当量A =C+Si/22 +Mn/6+P/10−
Cu/20 −Ni/15 +Cr/2−Ti/2−Ca−Al/35 +Mo/4+W/6
(%)] とし、この鋼材の表面に生成した錆の、X線回折
法により求めた非晶質成分の分率が30wt%以上で、β−
FeOOH 成分の分率が20wt%以下とすることである。
[Means for Solving the Problem] The gist of the present invention for this purpose is that the compositional components of the steel material, in mass%, C: 0.15% or less,
Si: 0.10 to 1.0%, Mn: 1.5% or less, S: 0.02% or less,
P: 0.05% or less, Cr: 0.05% or less, Ti: 0.01 to 1.0%,
Ca: 0.0001 to 0.01%, Cu: 0.05 to 3.0% and Ni: 0.0
5 to 6.0% 1 or 2 and Mo: 0.05 to 3.0%
And W: 0.05 to 3.0% of 1 type or 2 types, balance Fe
And unavoidable impurities, and the carbon equivalent A (%)
0.20 or less [However, carbon equivalent A = C + Si / 22 + Mn / 6 + P / 10-
Cu / 20-Ni / 15 + Cr / 2-Ti / 2-Ca-Al / 35 + Mo / 4 + W / 6
(%)] And X-ray diffraction of the rust formed on the surface of this steel
If the fraction of the amorphous component obtained by the method is 30 wt% or more, β-
The fraction of the FeOOH component should be 20 wt% or less .

【0012】このような要旨とすることにより、鋼材
面に生成した錆を緻密な安定錆層にすることができ、鋼
材を塩分腐食環境下でも、塗装無しで使用できる裸耐候
性を有することが可能となる。より具体的には、鋼材の
裸耐候性を、好ましくは、 1年間大気暴露 (週 1回の塩
水散布を含む) 後の腐食による鋼材の平均板厚減少量が
0.8mm 以下、より好ましくは0.5mm 以下の優れたものと
することができる。
[0012] Ri by that such a summary, a rust generated on the steel table <br/> surface can be dense stable rust layer, steel even under salt corrosive environment, it can be used without painting It becomes possible to have naked weather resistance. More specifically, the bare weathering resistance of steels is preferably determined by the average amount of reduction in steel thickness due to corrosion after 1 year of atmospheric exposure (including once-weekly salt water spraying).
It can be an excellent one having a thickness of 0.8 mm or less, more preferably 0.5 mm or less.

【0013】そして、このような要旨とすることによ
り、前記裸耐候性とともに、鋼材の厚みが50mm以上であ
っても、好ましくは、予熱無しで入熱量5KJ/mm以上、場
合によって100 乃至300KJ/mm以上の大入熱溶接を施すこ
とができる溶接性を有することが可能となる。
With the above-mentioned gist, in addition to the above-mentioned naked weather resistance, even if the thickness of the steel material is 50 mm or more, preferably the heat input amount is 5 KJ / mm or more without preheating, and in some cases 100 to 300 KJ / It becomes possible to have weldability capable of performing large heat input welding of mm or more.

【0014】本発明者らは、前記従来の耐候性鋼材や、
アルカリ化する化学種を鋼中に分散させた耐候性鋼材
が、特に、前記少数主桁橋などの構造材に求められてい
る、耐候性などの耐食性のレベルまでに改善できない理
由を鋭意検討した。その結果、従来の耐候性鋼材の高耐
食性が再現性良く発揮されない原因が、鋼材の成分組成
の内の、S やCrが腐食因子として作用していることを知
見した。そして、一方でTiを含有することにより、耐候
性鋼材の高耐食性が著しく向上することを知見した。
The inventors of the present invention have proposed the conventional weather-resistant steel material,
We have diligently studied the reason why weather resistant steel materials in which chemical species to be alkalized are dispersed in steel cannot be improved to the level of corrosion resistance such as weather resistance, which is particularly required for structural materials such as the minority main girder bridge. . As a result, it was found that the reason why the high corrosion resistance of conventional weather-resistant steel materials is not reproducibly exhibited is that S and Cr, which are among the component compositions of steel materials, act as corrosion factors. On the other hand, they have found that the inclusion of Ti significantly improves the high corrosion resistance of the weather resistant steel.

【0015】これらの元素の耐食性への影響について以
下に説明する。鋼材表面に生成した錆においては、緻密
な安定錆層か否かの目安として、錆の非晶質度 (非晶質
度合い) が重要となる。即ち、鋼材表面に生成する鉄錆
の主要な成分は、α−FeOOH、β−FeOOH 、γ−FeOOH
およびFe3O4 の結晶性の錆と、非晶質の錆との5 種類か
らなる。この内、非晶質の錆は、結晶性の錆よりも極め
て微細で緻密な安定錆層を形成する。しかも、例え、鋼
材の使用中に結晶性の錆により錆皮膜としての欠陥部分
が形成されたとしても、非晶質の錆部分がこの穴埋めを
行い、欠陥部分を減少させる欠陥補修機能も有する。こ
の結果、鋼材の長期の裸耐候性を保障する。したがっ
て、鉄錆中の非晶質の錆の割合 (非晶質度) が高いほ
ど、また、結晶性の錆成分の内でも微細で緻密なα−Fe
OOH の割合が高いほど高い耐食性を有する。
The influence of these elements on the corrosion resistance will be described below. In the case of rust formed on the surface of steel, the amorphousness of rust is important as a measure of whether it is a dense and stable rust layer. That is, the main components of iron rust generated on the steel surface are α-FeOOH, β-FeOOH, γ-FeOOH
And Fe 3 O 4 crystalline rust and amorphous rust. Among them, amorphous rust forms a finer and more stable stable rust layer than crystalline rust. Moreover, even if a defective portion as a rust film is formed due to crystalline rust during use of the steel material, the amorphous rust portion also has a defect repair function of filling this hole and reducing the defective portion. As a result, the long-term bare weatherability of the steel material is guaranteed. Therefore, the higher the ratio of amorphous rust in iron rust (amorphous degree), and the finer and finer α-Fe in the crystalline rust component.
The higher the proportion of OOH, the higher the corrosion resistance.

【0016】一方、これ以外の錆、特にβ−FeOOH など
の結晶性の錆は、錆中の前記非晶質やα−FeOOH の割合
が高くても、この錆が起点となって腐食を進行させるた
め、極力抑制する必要がある。したがって、鉄錆中の非
晶質の錆の割合 (非晶質度)や、微細で緻密なα−FeOOH
の錆の割合が高いほど、安定錆層と言える。また、結
晶性の錆成分の内でも特に腐食を促進しやすいβ−FeOO
H の割合が少ないほど、緻密な安定錆層と言える。
On the other hand, rust other than this, particularly crystalline rust such as β-FeOOH, progresses corrosion starting from this rust even if the ratio of the amorphous or α-FeOOH in the rust is high. Therefore, it is necessary to suppress it as much as possible. Therefore, the proportion of amorphous rust in the iron rust (amorphous degree) and the fine and dense α-FeOOH
It can be said that the higher the rust ratio, the more stable the rust layer. In addition, among crystalline rust components, β-FeOO is particularly apt to promote corrosion.
It can be said that the smaller the proportion of H, the more precise and stable rust layer.

【0017】これに対し、まず、S が0.02% を越えて含
有量されると、前記安定錆層の形成を阻害して、耐食性
劣化を招く。したがって、S 含有量を0.02% 以下とする
ことも本発明の特徴の一つである。。
On the other hand, first, if the content of S exceeds 0.02%, the formation of the stable rust layer is hindered and the corrosion resistance deteriorates. Therefore, setting the S content to 0.02% or less is also one of the features of the present invention. .

【0018】また、Crは、従来の耐候性鋼材では、P や
Cu、Niとともに、前記安定錆層を形成させるために必須
の添加元素と認識され、前記した通り、JIS 規格などで
も0.30〜1.25% 含有されている。また、前記特開昭58−
25458 号や特許第2572447 号公報などでは、Crの添加は
明示されていないものの、鉄原料や製鋼過程などからの
不純物として、必然的に0.05% 以上含有されている。
In addition, Cr is the content of P and P in conventional weather-resistant steel materials.
It is recognized as an additional element indispensable for forming the stable rust layer together with Cu and Ni, and as described above, it is contained in 0.30 to 1.25% even in JIS standards. In addition, the above-mentioned JP-A-58-
Although the addition of Cr is not explicitly disclosed in Japanese Patent No. 25458 and Japanese Patent No. 2572447, the content of Cr is necessarily 0.05% or more as an impurity from the iron raw material or the steelmaking process.

【0019】しかし、Crを0.05% 以上含有する場合、鋼
のミクロな表面欠陥部において腐食がわずかでも始まる
と、化学平衡的に鉄原子に伴い微量溶解するCrイオン
が、Clイオンの作用も加わり、前記鋼のミクロな表面欠
陥部内におけるpHの低下の原因となり、欠陥内での凝縮
水分の酸化性を促進し、腐食を誘発する作用がある。し
たがって、Crは前記緻密な安定錆層が生成したとして
も、安定錆層の下部において、鋼の腐食を促進する作用
があり、錆層と鋼との密着性を阻害して、錆層の剥離を
助長したり、結果として、緻密な安定錆層の生成乃至維
持を阻害する。それゆえ本発明では、Crの含有量を可能
な限り少なくすることが必要で、Cr含有量低減の経済性
も考慮して、その上限を0.05% 未満とする。
However, when Cr is contained in an amount of 0.05% or more, if corrosion starts even in a microscopic surface defect portion of steel, Cr ions, which are dissolved in a trace amount with iron atoms in a chemical equilibrium, also have the action of Cl ions. It causes a decrease in pH in the microscopic surface defect portion of the steel, has an action of promoting the oxidizability of condensed water in the defect and inducing corrosion. Therefore, even if the dense stable rust layer is generated, Cr has an action of promoting the corrosion of steel in the lower part of the stable rust layer, and inhibits the adhesion between the rust layer and the steel, resulting in the peeling of the rust layer. Or, as a result, inhibits the generation or maintenance of a dense stable rust layer. Therefore, in the present invention, it is necessary to reduce the Cr content as much as possible, and the upper limit is set to less than 0.05% in consideration of the economical efficiency of reducing the Cr content.

【0020】そして、Crに代わる前記安定錆層の形成促
進元素として、本発明では、Tiを選択した。Tiは、Crの
ような前記pHの低下の原因とならずに、前記安定錆層の
形成促進効果があり、耐食性を著しく高めるという特異
な性質を有する。具体的には、鉄錆中の非晶質の割合や
α−FeOOH の錆の割合を高めるとともに、結晶性の錆成
分の内でも特に腐食を促進しやすいβ−FeOOH の生成を
抑制して、微細で緻密な安定錆層の形成を促進する。こ
の結果、錆層への塩化物イオンなどの腐食因子の進入を
阻止し、緻密な安定錆層を維持して、耐食性を向上させ
る。
In the present invention, Ti is selected as an element for promoting the formation of the stable rust layer instead of Cr. Ti has a unique property that it does not cause the decrease in the pH like Cr and has an effect of promoting the formation of the stable rust layer and remarkably enhances the corrosion resistance. Specifically, while increasing the proportion of amorphous in the iron rust and the proportion of rust of α-FeOOH, suppress the formation of β-FeOOH which is particularly easy to promote corrosion among crystalline rust components, Promotes the formation of a fine and precise stable rust layer. As a result, the penetration of corrosion factors such as chloride ions into the rust layer is prevented, the dense stable rust layer is maintained, and the corrosion resistance is improved.

【0021】因みに、Tiは、通常、溶鋼の脱酸や鋼材の
強度維持のために添加されることが公知であり、前記特
許第2572447 号公報などでも、この公知の目的のために
0.03% 以下程度添加している。しかし、本発明における
Tiの目的は、前記した通り緻密な安定錆層の形成であ
り、この点が前記S やCrの低減とともに本発明の特徴の
一つである。
Incidentally, it is known that Ti is usually added to deoxidize molten steel and maintain the strength of steel materials. For example, the above-mentioned Japanese Patent No. 2572447 has the same purpose.
About 0.03% or less is added. However, in the present invention
The purpose of Ti is to form a dense stable rust layer as described above, and this is one of the features of the present invention together with the reduction of S and Cr.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明における鋼材の化学成分お
よび炭素当量の限定理由について、以下に説明する。 C :0.15% 以下。C は、鋼の構造材用途としての390 〜
630N/mm2級、乃至それ以上の要求強度を確保するための
必須の元素であるが、0.15% を越えて含有量されると、
鋼の溶接性や裸耐候性を劣化させる。したがって、C 含
有量は0.15% 以下の、前記要求強度を確保できる量とす
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reasons for limiting the chemical composition and carbon equivalent of the steel material in the present invention will be explained below. C: 0.15% or less. C is 390 for steel structural applications
630N / mm 2 grade, or an essential element to secure required strength of more than that, if the content exceeds 0.15%,
Deteriorates weldability and bare weatherability of steel. Therefore, the C content is set to 0.15% or less so that the required strength can be secured.

【0023】Si:0.10〜1.0 % 。Siは溶鋼の脱酸や固溶
強化のために必須の元素であり、また、緻密な安定錆層
の形成を促進し、裸耐候性などの耐食性を向上させる効
果も有する。しかし、0.10% 未満ではこれらの効果が不
十分であり、逆に1.0 % を超えると、溶接性が低下す
る。したがって、Si含有量は0.10〜1.0 % の範囲とす
る。
Si: 0.10 to 1.0%. Si is an essential element for deoxidation and solid solution strengthening of molten steel, and also has an effect of promoting the formation of a dense stable rust layer and improving corrosion resistance such as bare weather resistance. However, if it is less than 0.10%, these effects are insufficient, and conversely if it exceeds 1.0%, the weldability deteriorates. Therefore, the Si content is set to the range of 0.10 to 1.0%.

【0024】Mn:1.5 % 以下。Mnは、C に替わり390 〜
630N/mm2級、乃至それ以上のの強度確保のための必須の
元素であるが、1.5 % を越えて含有量されると、MnS が
鋼中に多量に生成して、裸耐候性などの耐食性劣化を招
くおそれがある。したがって、Mn含有量は1.5 % 以下の
範囲とする。
Mn: 1.5% or less. Mn replaces C, 390-
It is an essential element for securing strength of 630 N / mm 2 grade or higher, but if the content exceeds 1.5%, a large amount of MnS will be generated in the steel, and it will be difficult to improve the naked weather resistance. Corrosion resistance may be deteriorated. Therefore, the Mn content should be 1.5% or less.

【0025】S :0.02% 以下。S は、前記した通り、0.
02% を越えて含有量されると、腐食の起点となるFeS 、
MnS が鋼中に多量に生成して、前記安定錆層の形成を阻
害して、耐食性劣化を招く可能性がある。また、Niなど
を過剰に含有した場合に、Sとの反応により、溶接金属
の粒界に低融点のNiS 化合物を析出させ、凝固金属の粒
界の延性を劣化させやすくなる。この点、S 含有量を0.
02% 以下とすれば、前記低融点のNiS 化合物を析出させ
ずに、Niをより多量に含有することが可能になるという
利点もある。例えば、S が0.02% を越えた場合には、Ni
の上限値は3.0% とすべきであるが、S 含有量を0.02%
以下とすることにより、前記した通り、Niを6.0 % まで
含有することが可能となる。したがって、S 含有量は0.
02% 以下、好ましくは0.01% 以下、更に好ましくは0.00
5 % 以下の範囲とする。
S: 0.02% or less. S is 0, as described above.
If the content exceeds 02%, FeS, which becomes the starting point of corrosion,
A large amount of MnS may be generated in the steel, hindering the formation of the stable rust layer, and causing deterioration of corrosion resistance. Further, when Ni or the like is excessively contained, the reaction with S tends to cause the NiS compound having a low melting point to be precipitated in the grain boundaries of the weld metal, and the ductility of the grain boundaries of the solidified metal is likely to be deteriorated. In this respect, the S content is 0.
If it is 02% or less, there is also an advantage that a larger amount of Ni can be contained without precipitating the low-melting NiS compound. For example, if S exceeds 0.02%, Ni
Should be 3.0%, but the S content should be 0.02%.
As described above, it becomes possible to contain Ni up to 6.0% by the following. Therefore, the S content is 0.
02% or less, preferably 0.01% or less, more preferably 0.00
The range is 5% or less.

【0026】P :0.05% 以下。P は、耐候性鋼にとっ
て、鋼表面に生成する錆への塩化物イオンの進入を阻止
し、緻密な安定錆層を形成して、耐食性を向上させる効
果を有する。そして、前記従来の耐候性鋼では、この効
果を発揮させるために、0.05%程度以上、0.15% 以下程
度の含有を必須としている。しかし、本発明において
は、P の0.05% 程度以上の過度の含有は、溶接性を著し
く阻害し、前記少数桁橋梁の施工上重要な、予熱なし
(予熱フリー)で、高効率の大入熱溶接ができる溶接性
の要求特性を満たすことができない。また、本発明で
は、Tiなどの含有により、緻密な安定錆層の形成が達成
できるゆえ、P の過度の含有は必要ない。このP量の低
減は、溶接性の向上にも寄与する。
P: 0.05% or less. P has the effect of preventing chloride ions from entering the rust formed on the steel surface, forming a dense and stable rust layer, and improving the corrosion resistance of the weather resistant steel. Further, in the conventional weathering steel, in order to exert this effect, the content of about 0.05% or more and about 0.15% or less is essential. However, in the present invention, an excessive P content of about 0.05% or more significantly impairs weldability, and is important for construction of the above-mentioned minor girder bridge without preheating (free of preheating) and with high efficiency and high heat input. Weldability is not possible to meet the required properties of weldability. Further, in the present invention, by the inclusion of such Ti, dense stable because the formation of rust layer can be achieved, excessive content is required have the P. Reduction of P content of this contributes to the improvement of weldability.

【0027】Cr:0.05% 以下。Crは、前記した通り、鋼
のミクロな表面欠陥部内におけるpHの低下の原因とな
り、欠陥内での凝縮水分の酸化性を促進し、腐食を誘発
する作用があり、鋼材の裸耐候性を低下させる。したが
って、本発明ではCrを0.05% 未満に可能な限り含有量を
少なくする。このCr量の低減は、溶接性の向上にも大き
く寄与するものである。
Cr: 0.05% or less. As described above, Cr causes a decrease in pH in the microscopic surface defects of the steel, promotes the oxidizability of condensed water in the defects, and induces corrosion, which reduces the bare weather resistance of the steel material. Let Therefore, in the present invention, the content of Cr is made as small as possible to less than 0.05%. This reduction in Cr amount also contributes greatly to the improvement of weldability.

【0028】Ti:0.01〜 1.0% 。Tiは、前記した通り、
本発明では、Crに代わる前記安定錆層の形成促進元素と
して重要な元素であり、Crの如き前記pHの低下の原因と
なるような耐食性への悪影響はない。また、Tiは鋼材組
織の結晶粒微細化による生成錆の微細化、あるいは靱性
向上や溶接性の向上効果も有する。即ち、Tiの含有によ
って、溶接部の冷却過程において強力なフェライト変態
核となるTiC やTiN 等を鋼中に分散析出させ、溶接熱影
響部の組織のフェライト微細化に大きく寄与する。Ti含
有量が0.01% 未満ではこの効果がなく、また1.0 % を越
えてもその効果は飽和し経済的ではない。この点、Tiの
効果をより発揮させるためには、0.05%以上含有するこ
とが好ましく、またTiが0.5 % を越えると鋼の脆化が問
題となる場合もあり、前記した通り経済的でもない。し
たがって、好ましくは、Ti含有量は0.05〜0.5 % の範囲
とする。
Ti: 0.01 to 1.0%. Ti is as described above,
In the present invention, it is an element that is important as an element for promoting the formation of the stable rust layer instead of Cr, and does not have an adverse effect on corrosion resistance such as Cr that causes the decrease in pH. In addition, Ti also has the effect of refining the generated rust by refining the crystal grains of the steel structure, or improving the toughness and weldability. That is, the inclusion of Ti causes TiC, TiN, etc., which are strong ferrite transformation nuclei in the cooling process of the weld, to be dispersed and precipitated in the steel, and contributes greatly to the refinement of ferrite in the structure of the weld heat affected zone. If the Ti content is less than 0.01%, this effect does not occur, and if it exceeds 1.0%, the effect is saturated and it is not economical. In this respect, in order to exert the effect of Ti more, it is preferable to contain 0.05% or more, and if Ti exceeds 0.5%, embrittlement of the steel may become a problem, which is not economical as mentioned above. . Therefore, the Ti content is preferably in the range of 0.05 to 0.5%.

【0029】[0029]

【0030】Cu:0.05〜3.0 % とNi:0.05〜6.0 % の1
種または2 種。CuとNiは、共に耐食性向上効果や溶接性
の向上効果を有する元素であり、これらの1 種または2
種を含有することにより、これらの効果が発揮される。
この内、Cuは電気化学的に鉄より貴な元素であり、鋼表
面に生成する錆を緻密化して、安定錆層の形成を促進
し、耐候性などの耐食性を向上させる効果を有する。ま
た、溶接性の向上にも寄与する。Cu含有量が0.05% 未満
ではこの効果がなく、3.0 % を越えてもそれ以上の効果
は得られず、逆に鋼材の製造のための熱間圧延などの加
工の際に、素材の脆化を引き起こす可能性がある。この
観点からは、Cu含有量の上限を0.5 % 以下とするのが好
ましい。したがって、Cu含有量は0.05〜3.0 % の範囲、
好ましくは0.05〜0.5 % の範囲とする。
Cu: 0.05 to 3.0% and Ni: 0.05 to 6.0% 1
Seed or two species. Cu and Ni are elements that both have the effect of improving corrosion resistance and the effect of improving weldability.
By containing the seed, these effects are exhibited.
Among them, Cu is an element that is electrochemically nobler than iron, and has the effect of densifying the rust formed on the steel surface, promoting the formation of a stable rust layer, and improving the corrosion resistance such as weather resistance. It also contributes to the improvement of weldability. If the Cu content is less than 0.05%, this effect does not occur, and if it exceeds 3.0%, no further effect is obtained, and conversely, the material becomes brittle during processing such as hot rolling for the production of steel. Can cause. From this viewpoint, the upper limit of the Cu content is preferably 0.5% or less. Therefore, the Cu content is in the range of 0.05-3.0%,
It is preferably in the range of 0.05 to 0.5%.

【0031】Niは、Cuと同様に、鋼表面に生成する錆を
緻密化して、安定錆層の形成を促進し、耐候性などの耐
食性を向上させる効果を有する。また、溶接性の向上に
も寄与する。更にNiは、Cuの前記熱間加工脆性を抑制す
る効果もある。したがって、Cuと併せて含有すると、耐
食性向上効果、熱間加工脆性の抑制効果の相乗効果が期
待できる。Niが0.05% 未満の含有量ではこのような優れ
た効果を得ることができない。しかし、一方、Niの過剰
な含有は、完全オーステナイト組織における固液凝固温
度範囲を広げて、低融点不純物元素のデンドライト粒界
への偏析を助長するとともに、S と反応して溶接金属の
粒界に、低融点のNiS 化合物を析出させ、凝固金属の粒
界の延性を劣化させる。したがって、Niの過剰な含有
は、耐溶接高温割れ性に悪影響を与えるので、その上限
の含有量は6.0 % とすべきであり、結果としてNi含有量
は0.05〜6.0 % の範囲とする。
Similar to Cu, Ni has the effect of densifying the rust formed on the steel surface, promoting the formation of a stable rust layer, and improving the corrosion resistance such as weather resistance. It also contributes to the improvement of weldability. Further, Ni also has an effect of suppressing the hot working brittleness of Cu. Therefore, when it is contained together with Cu, a synergistic effect of the corrosion resistance improving effect and the hot working brittleness suppressing effect can be expected. If the Ni content is less than 0.05%, such an excellent effect cannot be obtained. On the other hand, however, excessive Ni content widens the solid-liquid solidification temperature range in the complete austenite structure, promotes segregation of low melting point impurity elements to dendrite grain boundaries, and reacts with S to improve the grain boundary of the weld metal. At the same time, a low melting point NiS compound is deposited to deteriorate the ductility of the grain boundaries of the solidified metal. Therefore, excessive Ni content adversely affects the weld hot cracking resistance, so the upper limit content should be 6.0%, and as a result, the Ni content should be in the range of 0.05 to 6.0%.

【0032】Mo:0.05〜3.0 % とW :0.05〜3.0 % の1
種または2 種。Mo:0.05〜3.0 % とW は、TiやNiと共存
することにより、耐食性を向上させる効果を有する元素
であり、選択的に含有させる。これらの1 種または2 種
を含有することにより、鋼表面に生成する錆を緻密化し
て、安定錆層の形成を促進し、耐候性などの耐食性を向
上させる効果を有する。更に具体的には、生成する錆を
緻密化するとともに、錆の性質を、塩化物イオンなどの
腐食性アニオンと結びつきにくいカチオン選択性とし
て、腐食性アニオンの錆層の浸透を抑制させる。この効
果が、TiやNiの緻密な安定錆生成効果( 非晶質の錆や、
α−FeOOH の錆の生成促進と、腐食を促進するβ−FeOO
H の抑制) と相まって、鋼材の耐食性を向上させる。Mo
やW の含有量が、各々0.05 %未満ではこの効果がなく、
また、含有量が各々3.0 % を越えると、この効果は飽和
する。したがって、MoとW の含有量は0.05〜3.0 % とす
る。
Mo: 0.05 to 3.0% and W: 0.05 to 3.0% of 1
Seed or two species. Mo: 0.05 to 3.0% and W are elements that have the effect of improving corrosion resistance when coexisting with Ti or Ni, and are selectively contained. The inclusion of one or two of these has the effect of densifying the rust formed on the steel surface, promoting the formation of a stable rust layer, and improving the corrosion resistance such as weather resistance. More specifically, the generated rust is densified, and the rust property is made to be cation selectivity that is unlikely to be associated with a corrosive anion such as chloride ion, thereby suppressing penetration of the corrosive anion into the rust layer. This effect is a dense stable rust generation effect of Ti and Ni (amorphous rust,
β-FeOO which promotes rust formation and corrosion of α-FeOOH
Suppressing H 2) improves the corrosion resistance of steel. Mo
If the W and W contents are less than 0.05% each, this effect does not occur.
If the content exceeds 3.0%, this effect becomes saturated. Therefore, the Mo and W contents are 0.05 to 3.0%.

【0033】Ca:0.0001〜0.01% 。Caは、耐食性をより
向上させる元素であり、また溶接性の向上効果も有す
る。Caの耐食性向上の作用の1 つは、耐食性に有害なS
を固定して、鋼マトリックスを清浄化することである。
また、更に他の作用として、鋼中に微量固溶したCaが鋼
表面やミクロ的な欠陥部での腐食進行過程において、鉄
の腐食反応に伴い微量溶解してアルカリ性を呈する。し
たがって、腐食 (アノード) 先端部の溶液pH緩衝効果を
有し、腐食先端部での腐食を抑制する効果を有する元素
である。これらは、前記Crのような溶解時にpHを下げる
元素の作用とは全く逆の作用を持っている。したがっ
て、CaをTiと併用すると、本発明のCrの低減効果やTiな
どの安定錆層の形成促進効果と合わせ、裸耐候性などの
耐食性向上の相乗効果が生じる。この相乗効果は、Caの
含有量が0.0001% 未満ではこの効果が発揮されないが、
過度に含有しても、その効果は飽和し、経済的ではな
い。特にCaは、過度に含有されると、鋼の清浄度を悪く
し、耐候性鋼材の製造時、特に製鋼中の炉壁を損傷する
可能性も有している。したがって、Caの含有量は0.0001
〜0.01% の範囲とする。
Ca: 0.0001 to 0.01%. Ca is an element that further improves the corrosion resistance, and also has the effect of improving the weldability. One of the effects of improving the corrosion resistance of Ca is S which is harmful to the corrosion resistance.
Is to fix and clean the steel matrix.
In addition, as another action, a small amount of Ca dissolved in steel dissolves in a trace amount with the corrosion reaction of iron in the course of corrosion progress on the steel surface or micro defects to become alkaline. Therefore, it is an element that has a solution pH buffering effect on the corrosion (anode) tip and an effect of suppressing corrosion at the corrosion tip. These have an action that is completely opposite to the action of the element such as Cr that lowers the pH during dissolution. Therefore, when Ca is used in combination with Ti, together with the effect of reducing Cr of the present invention and the effect of promoting the formation of a stable rust layer such as Ti, a synergistic effect of improving corrosion resistance such as bare weather resistance occurs. This synergistic effect is not exhibited when the Ca content is less than 0.0001%,
If it is contained excessively, the effect is saturated and it is not economical. In particular, if Ca is contained excessively, the cleanliness of the steel is deteriorated, and there is a possibility that the furnace wall during steelmaking is damaged during the production of the weather-resistant steel. Therefore, the Ca content is 0.0001.
The range is to 0.01%.

【0034】次に本発明鋼材の選択添加元素について説
明する。Al:0.05〜0.50% 、La:0.0001〜 0.05 % 、C
e:0.0001〜 0.05 % 、Mg0.0001〜0.05% の1 種又は2
種以上。 Al 、La、Ce、Mgは、共に耐食性向上効果を
有する元素であり、選択的に含有させる。これらの1 種
または2 種以上を含有することにより、鋼表面に生成す
る錆を緻密化して、安定錆層の形成を促進し、耐候性な
どの耐食性を向上させる効果を有する。
Next, the selective addition element of the steel material of the present invention will be explained. Al: 0.05 to 0.50%, La: 0.0001 to 0.05%, C
e: 0.0001~ 0.05%, Mg: 0.0001~0.05% of one or
More than seeds. Al, La, Ce, and Mg are elements that have the effect of improving corrosion resistance, and are selectively contained. The inclusion of one or more of these has the effect of densifying the rust formed on the steel surface, promoting the formation of a stable rust layer, and improving the corrosion resistance such as weather resistance.

【0035】この内、AlはTiと複合添加することにより
安定錆層の形成を一層促進する効果も有する。またAlは
溶接性の向上効果も有する。したがって、本発明鋼材の
耐食性をより一層向上させる場合には、Alを0.05〜0.50
% の範囲で含有させる。更に、Alは、溶鋼の脱酸元素と
して、固溶酸素を捕捉するとともに、ブローホールの発
生を防止して、鋼の靱性の向上のためにも有効な元素で
ある。Al含有量が0.05% 未満では、これらの十分な効果
が得られず、一方、Al含有量が0.50% を超えると、前記
耐食性向上効果は飽和し、逆に、溶接性を劣化させた
り、アルミナ系介在物の増加により鋼の靱性を劣化させ
る。
Of these, Al also has the effect of further promoting the formation of a stable rust layer when added in combination with Ti. Al also has the effect of improving weldability. Therefore, in the case of further improving the corrosion resistance of the steel material of the present invention, Al is 0.05 to 0.50.
Include in the range of%. Further, Al is an element effective as a deoxidizing element for molten steel, capturing solid solution oxygen, preventing blowholes from occurring, and improving the toughness of steel. If the Al content is less than 0.05%, these sufficient effects cannot be obtained.On the other hand, if the Al content exceeds 0.50%, the corrosion resistance improving effect is saturated, and conversely, the weldability is deteriorated or the alumina is deteriorated. The toughness of steel deteriorates due to the increase of system inclusions.

【0036】また、La、Ce、Mgは鋼表面やミクロ的な欠
陥部での腐食進行過程において、鉄の腐食反応に伴い微
量溶解してアルカリ性を呈する。したがって、腐食 (ア
ノード) 先端部の溶液pH緩衝効果を有し、腐食先端部で
の腐食を抑制する効果を有する元素である。これらは、
前記Crのような溶解時にpHを下げる元素の作用とは全く
逆の作用を持っている。したがって、本発明の、Crの低
減効果やTiなどの安定錆層の形成促進効果と併用する
と、より一層の耐食性向上の相乗効果が期待できる。こ
の効果は、各々の含有量が0.0001%未満では発揮されな
いが、過度に含有しても、その効果は飽和し経済的では
ないし、鋼の機械的性質も悪くする。したがって、各々
の含有量は、La:0.0001〜 0.05 %、Ce:0.0001〜 0.0
5 %、Mg0.0001〜0.05%の範囲とする。
Further, La, Ce and Mg are dissolved in a trace amount with the corrosion reaction of iron and become alkaline in the course of corrosion progress on the steel surface or micro defects. Therefore, it is an element that has a solution pH buffering effect on the corrosion (anode) tip and an effect of suppressing corrosion at the corrosion tip. They are,
It has a completely opposite action to the action of the element such as Cr that lowers the pH when dissolved. Therefore, when used together with the effect of reducing Cr and the effect of promoting formation of a stable rust layer such as Ti of the present invention, a synergistic effect of further improving corrosion resistance can be expected. This effect is not exhibited when the content of each is less than 0.0001%, but even if it is excessively contained, the effect is saturated and it is not economical, and the mechanical properties of steel deteriorate. Therefore, the content of each is La: 0.0001 to 0.05%, Ce: 0.0001 to 0.0
5%, Mg 0.0001-0.05%.

【0037】Zr、Ta、Nb、V 、Hf の内から1 種又は2
種以上を合計で0.50% 以下。Zr、Ta、Nb、V は、Tiと同
様の効果を発揮し、生成する錆の非晶質化やα−FeOOH
の割合を高くして、微細で緻密な錆を形成するととも
に、β−FeOOH を抑制した安定錆層を形成する。しか
し、その効果はTiに比べると劣っている。したがって、
これらの元素は、Tiの効果を補完するものとして、選択
的に含有する。
One or two of Zr, Ta, Nb, V and Hf
0.50% or less in total for seeds and above. Zr, Ta, Nb, and V have the same effect as Ti, and amorphize the generated rust and α-FeOOH.
To form a fine and dense rust and form a stable rust layer in which β-FeOOH is suppressed. However, its effect is inferior to that of Ti. Therefore,
These elements are selectively contained as a complement to the effect of Ti.

【0038】これらのZr、Ta、Nb、V の効果は、これら
の元素の1 種または2 種以上を、合計 (総量) で、Tiの
必要含有量以上、好ましくは、0.1%以上含有することに
より発揮される。但し、0.50% を越えて含有しても、効
果は同じであり、上限量は、合計 (総量) で0.50% 程度
とする。
The effect of these Zr, Ta, Nb, and V is that the total (total amount) of one or more of these elements should be at least the required content of Ti, preferably at least 0.1%. Exerted by. However, even if the content exceeds 0.50%, the effect is the same, top quantifiers is 0.50% of total (total amount).

【0039】更に、本発明では、鋼材の炭素当量A (%)
を0.20以下 [但し、炭素当量A =C+Si/22 +Mn/6+P/10
−Cu/20 −Ni/15 +Cr/2−Ti/2−Ca−Al/35 +Mo/4+W/
6(%)] と低く規定する。これは、特に少数主桁橋梁など
の構造物用の鋼材の優れた耐候性とともに、板厚が厚く
ても溶接性を確保するためである。より具体的には、50
mm厚み以上、あるいは更に80mm厚み以上の厚板でも、予
熱なしに、しかも溶接割れ等の溶接不良を生じないで、
入熱量5KJ/mm以上、場合によって100 乃至300KJ/mm以上
の大入熱溶接などの高効率溶接施工を可能とする溶接性
を確保するためである。この鋼の低炭素当量化は、鋼マ
トリックスの焼入れ性を低下させ、溶接時の溶接熱影響
部の組織のフェライトの微細化にも有効である。したが
って、鋼材の炭素当量A (%) が0.20を越えた場合には、
溶接性が悪くなり、50mm厚み以上の厚板で、予熱なしに
入熱量5KJ/mm以上の大入熱溶接などの高効率溶接施工が
できなくなり、本発明が特に対象とする少数桁橋梁用途
には使用できなくなる。
Further, in the present invention, the carbon equivalent A (%) of the steel material is
0.20 or less [However, carbon equivalent A = C + Si / 22 + Mn / 6 + P / 10
−Cu / 20 −Ni / 15 + Cr / 2−Ti / 2−Ca−Al / 35 + Mo / 4 + W /
6 (%)] as low as possible. This is because in addition to the excellent weather resistance of steel materials for structures such as minority main girder bridges, weldability is ensured even when the plate thickness is large. More specifically, 50
Even for thick plates with a thickness of mm or more, or even 80 mm or more, without preheating, and without causing welding defects such as welding cracks,
This is to secure weldability that enables high-efficiency welding such as heat input of 5 KJ / mm or more, and in some cases large heat input welding of 100 to 300 KJ / mm or more. The reduction of the carbon equivalent of this steel lowers the hardenability of the steel matrix and is also effective for refining the ferrite in the structure of the heat affected zone during welding. Therefore, when the carbon equivalent A (%) of steel exceeds 0.20,
Weldability deteriorates, and it is not possible to perform high-efficiency welding work such as large heat input welding with a heat input of 5 KJ / mm or more with a thick plate with a thickness of 50 mm or more, and it is suitable for a small number of girder bridge applications of the present invention Cannot be used.

【0040】なお、50mm厚み以上、あるいは更に80mm厚
み以上の厚板の前記溶接性を確実に確保乃至より溶接性
を向上させるために、鋼材の厚みが50mm厚み以上の場合
には前記炭素当量A (%) を0.19以下とする、鋼材の厚み
が80mm以上の場合には前記炭素当量A (%) を0.18以下と
することが好ましい。更に鋼材の厚みが100mm 以上の場
合には前記炭素当量A (%) を0.16以下とすることがより
好ましい。
In order to reliably secure the weldability of a thick plate having a thickness of 50 mm or more, or 80 mm or more, or to improve the weldability, the carbon equivalent A is set when the thickness of the steel material is 50 mm or more. (%) Is 0.19 or less, and when the steel material has a thickness of 80 mm or more, the carbon equivalent A (%) is preferably 0.18 or less. Further, when the thickness of the steel material is 100 mm or more, the carbon equivalent A (%) is more preferably 0.16 or less.

【0041】通常、鋼材の溶接性は、板厚によって大き
く変わり、板厚が大きいほど溶接性が悪くなる。また、
鋼材の耐候性と溶接性も往々にして相矛盾する課題であ
り、合金元素を添加して耐候性を向上させようとする
と、溶接性が犠牲になる。しかし、本発明では主として
耐候性の観点からCr、Pを低減しているが、これが溶
接性を向上させる結果にもつながっており、前記相矛盾
する課題である鋼材の耐候性と溶接性とを共に改善向上
させている。
Usually, the weldability of steel material largely changes depending on the plate thickness, and the greater the plate thickness, the worse the weldability. Also,
The weather resistance and weldability of steel materials are also issues that often conflict with each other. If an alloy element is added to improve the weather resistance, the weldability is sacrificed. However, in the present invention, Cr and P are mainly reduced from the viewpoint of weather resistance, but this also leads to the improvement of weldability, and the weather resistance and weldability of steel materials, which are the conflicting problems, are Both are improving and improving.

【0042】本発明における、前記炭素当量A は、日本
溶接工業規格の炭素当量Ceq [ 炭素当量Ceq=C +Si/24
+Mn/6+Cr/5+Mo/4+Ni/40 +V/14(%)]に基づき、本発
明独自の前記炭素当量A として設定している。これは、
本発明の成分組成範囲内外の鋼材について試験し、耐食
性と溶接性の両方から評価した結果、各含有元素の作用
が、従来の炭素当量Ceq の考え方と異なる部分があり、
本発明の成分組成範囲内の鋼について、耐食性と溶接性
とを兼備させるために、これを改良する必要があること
を知見したためである。例えば、Cu、Niは、従来の炭素
当量Ceq では溶接性を阻害する元素であるが、本発明で
は、耐食性の向上に寄与するとともに、逆に溶接性を改
善する効果もある。また、Ti、Ca、Alは、従来の炭素当
量Ceq では考慮されていないが、溶接性を改善する効果
もある。更に、P も、従来の炭素当量Ceq では考慮され
ていないが、溶接性を阻害する。したがって、本発明で
は、これらの元素の耐食性と溶接性の両方の作用を加味
して、前記炭素当量A =C+Si/22 +Mn/6+P/10−Cu/20
−Ni/15 +Cr/2−Ti/2−Ca−Al/35 +Mo/4+W/6(%)を
規定した。
In the present invention, the carbon equivalent A is the carbon equivalent Ceq of the Japanese welding industry standard [carbon equivalent Ceq = C + Si / 24
+ Mn / 6 + Cr / 5 + Mo / 4 + Ni / 40 + V / 14 (%)], the carbon equivalent A of the present invention is set. this is,
Tested on the steel material within and outside the composition range of the present invention, the result of evaluating from both corrosion resistance and weldability, the action of each contained element, there is a part different from the concept of conventional carbon equivalent Ceq,
This is because it was found that the steel within the composition range of the present invention needs to be improved in order to have both corrosion resistance and weldability. For example, Cu and Ni are elements that hinder the weldability in the conventional carbon equivalent Ceq, but in the present invention, they contribute to the improvement of the corrosion resistance and, on the contrary, have the effect of improving the weldability. In addition, Ti, Ca, and Al are not considered in the conventional carbon equivalent Ceq, but have the effect of improving weldability. Furthermore, P also impairs weldability, although it is not considered in the conventional carbon equivalent Ceq. Therefore, in the present invention, the carbon equivalent A = C + Si / 22 + Mn / 6 + P / 10-Cu / 20 is added in consideration of both the corrosion resistance and weldability of these elements.
-Ni / 15 + Cr / 2-Ti / 2-Ca-Al / 35 + Mo / 4 + W / 6 (%) was specified.

【0043】次に、本発明における錆の成分・組成につ
いて以下に説明する。本発明では、錆の主成分がα−Fe
OOH および/ または非晶質の錆からなるものとする。
の内、特に非晶質の錆は、結晶性の錆よりも極めて微細
で緻密な安定錆層を形成し、前記した通り、錆皮膜とし
ての「欠陥部分」が形成されたとしても、非晶質の錆部
分がこの穴埋めを行う「欠陥補修機能」を有する。した
がって、鉄錆中の非晶質の錆の割合 (非晶質度) が高い
ほど高い耐食性を有する。このため、本発明では、鋼
表面に生成する錆の、X線回折法により求めた非晶質成
分の分率を30wt%以上と規定する。
Next, the components and composition of rust in the present invention will be described below. In the present invention, the main component of rust is α-Fe.
It shall consist of OOH and / or amorphous rust . Among them, especially amorphous rust forms a stable rust layer that is extremely finer and more dense than crystalline rust, and as described above, even if a "defect part" as a rust film is formed, it is amorphous. The quality rust part has a "defect repair function" that fills this hole. Therefore, the higher the ratio of amorphous rust in iron rust (amorphous degree), the higher the corrosion resistance. Therefore, in the present invention, the rust generated on a steel material surface, defining the fraction of amorphous component as determined by X-ray diffraction method and 30 wt% or more.

【0044】一方、これ以外の錆、特にβ−FeOOH など
の結晶性の錆は、錆中の前記非晶質やα−FeOOH の割合
が高くても、この錆が規定となって腐食を進行させるた
め、極力抑制する必要がある。このため、本発明では、
材表面に生成する錆の、X線回折法により求めたβ−
FeOOH 成分の分率を20wt%以下に規制する。錆の非晶質
成分の分率が20wt%未満、およびβ−FeOOH 成分の分率
が20wt%を越える場合には、前記α−FeOOH 、β−FeOO
H 、γ−FeOOH およびFe3O4 の結晶性の錆成分が多くな
り、鋼材表面の錆が緻密な安定錆層を形成していないの
で、鋼材の高耐食性を保証出来なくなる可能性がある。
On the other hand, rust other than this, particularly crystalline rust such as β-FeOOH, progresses as the rust becomes a regulation even if the ratio of the amorphous or α-FeOOH in the rust is high. Therefore, it is necessary to suppress it as much as possible. Therefore, in the present invention ,
Rust generated on a steel material surface, it was determined by X-ray diffraction method β-
The fraction of FeOOH component is restricted to 20wt% or less. When the fraction of the amorphous component of rust is less than 20 wt% and the fraction of the β-FeOOH component exceeds 20 wt%, the above α-FeOOH, β-FeOO
Since H, γ-FeOOH, and Fe 3 O 4 have a large amount of crystalline rust components and the rust on the surface of the steel material does not form a dense stable rust layer, it may not be possible to guarantee high corrosion resistance of the steel material.

【0045】なお、本発明で、鋼材表面に生成した錆
の、高い耐食性とは、塩分腐食環境下での鋼材の耐食性
である。したがって、この高い耐食性を保証するために
は、鋼材の1 年間の大気暴露、それも塩分腐食環境下を
模擬した塩水散布 (週 1回の5%塩水散布) を含む大気暴
露後の鋼材の耐食性で評価する必要がある。そして、大
気暴露後の鋼材の平均板厚減少量が好ましくは0.80mm以
下、より好ましくは0.50mm以下とする錆であるかどうか
が、鋼材の耐食性の重要な目安となる。これを越える腐
食減量 (板厚減少) では、前記各従来技術を越える高い
耐食性を保証することができない。
In the present invention, the high corrosion resistance of the rust formed on the surface of the steel material is the corrosion resistance of the steel material in a salt corrosion environment. Therefore, in order to guarantee this high corrosion resistance, the corrosion resistance of steel materials after atmospheric exposure including atmospheric exposure of steel materials for 1 year, and salt water spray simulating a salt corrosive environment (5% salt water spray once a week) Need to be evaluated. Whether or not the rust is such that the average thickness reduction of the steel after exposure to the atmosphere is preferably 0.80 mm or less, more preferably 0.50 mm or less is an important measure of the corrosion resistance of the steel. If the corrosion weight loss (thickness reduction) exceeds this level, it is not possible to guarantee high corrosion resistance exceeding the above-mentioned conventional techniques.

【0046】また、前記、錆の非晶質度を測定する手段
としては、「腐食防食 95 C −306(341 〜344 頁) 」の
「粉末X 線回折法による鉄錆成分の定量化およびその応
用」に開示された粉末X 線回折法が有効である。この文
献では耐候性鋼材を対象に粉末X 線回折法により、鋼材
表面の前記鉄錆成分の定量化を試み、鉄錆中の非晶質の
錆の割合 (非晶質度) が高いほど、緻密な安定錆層とな
る耐食性改善モデルを裏付けている。そして、より具体
的な粉末X 線回折法として、同文献では、内部標準とし
て一定重量比のCaF2あるいはZnO などを鋼材から採取し
た錆試料に混合し粉末化したものを通常のX 線回折法に
より同定し、前記5 種類の錆の各々の固有の回折ピーク
の積分強度比と、予め求めた各々の錆成分の検量線か
ら、各々の結晶性の錆成分の定量化を行い、錆の合計量
からこれら各々の結晶性の錆成分量を差し引いて非晶質
成分の割合を算出している。これは、非晶質成分自体の
回折ピークの積分強度比が求めにくく、定量化しにくい
ためである。
As a means for measuring the amorphousness of rust, quantification of iron rust component by the powder X-ray diffraction method and its measurement in "Corrosion protection 95 C-306 (pp. 341-344)" The powder X-ray diffraction method disclosed in “Application” is effective. In this document, the powder X-ray diffraction method was applied to weather-resistant steel materials, and an attempt was made to quantify the iron rust component on the steel surface.The higher the proportion of amorphous rust in iron rust (amorphous degree), It supports the corrosion resistance improvement model that becomes a precise and stable rust layer. As a more specific powder X-ray diffraction method, in the same literature, a standard X-ray diffraction method was used in which a fixed weight ratio of CaF 2 or ZnO as an internal standard was mixed with a rust sample taken from steel and powdered. The rust component of each crystallinity was quantified from the integrated intensity ratio of the unique diffraction peaks of each of the above 5 types of rust and the calibration curve of each rust component obtained in advance, and the total rust The ratio of the amorphous component is calculated by subtracting the amount of each crystalline rust component from the amount. This is because it is difficult to obtain the integrated intensity ratio of the diffraction peak of the amorphous component itself and it is difficult to quantify it.

【0047】因みに、同文献にも開示されている通り、
X 線回折法以外の、赤外分光分析法などの他の分析法で
は、錆成分の定性的な分析は可能であるものの定量的な
分析は困難であり、錆成分の確率された定量分析法が無
い。したがって、本発明で言う鋼材表面の錆の非晶質度
とは、このX 線回折法、特に前記文献に開示された粉末
X 線回折法により定量的に測定したものを言う。
Incidentally, as disclosed in the same document,
In addition to X-ray diffractometry, other analytical methods such as infrared spectroscopic analysis can perform qualitative analysis of rust components, but quantitative analysis is difficult. There is no. Therefore, the amorphousness of rust on the surface of steel referred to in the present invention means the X-ray diffraction method, especially the powder disclosed in the above-mentioned document.
It is measured quantitatively by the X-ray diffraction method.

【0048】本発明の緻密な安定錆層を形成する方法に
ついて、本発明鋼材は、特に積極的に処理せずとも、ま
た、塩水や融雪塩が飛来するなどの塩分腐食環境下であ
っても、橋梁などの構造材として使用中に、緻密な安定
錆層が生成する点が、大きな利点である。しかし、確実
な裸耐候性などの耐食性を保障する品質保証の観点か
ら、鋼材を製造後、必要により酸洗等の前処理を施した
後、酸化ポテンシャルを制御したガスなどの雰囲気中で
熱処理する、あるいは、燐酸塩やクロメートや酸化剤な
どの薬剤により化学的に表面処理し、鋼材の製造過程中
で生成している錆を非晶質化するなどの処理を行って、
積極的に緻密な安定錆層を形成しても良い。
Regarding the method of forming the dense stable rust layer of the present invention, the steel material of the present invention is not particularly positively treated, or even under a salt corrosive environment such as salt water or snow melting salt coming in. It is a great advantage that a dense stable rust layer is generated during use as a structural material for bridges and the like. However, from the viewpoint of quality assurance that guarantees reliable corrosion resistance such as bare weather resistance, after the steel material is manufactured, if necessary, pretreatment such as pickling is performed, and then heat treatment is performed in an atmosphere such as a gas with a controlled oxidation potential. Or, it is chemically surface-treated with chemicals such as phosphates, chromates, oxidizers, etc. to amorphize the rust generated during the steel manufacturing process,
A dense stable rust layer may be positively formed.

【0049】なお、前記鋼材表面の錆の非晶質度合いを
求める対象鋼材としては、例えば実際に橋の構造材とし
て使用される前の鋼材であっても、あるいは、1 年間大
気暴露 (週 1回の塩水散布を含む) した鋼材であって
も、また実際に橋の構造材として使用された後の鋼材で
あっても良い。
The target steel material for determining the degree of rust amorphous on the surface of the steel material may be, for example, a steel material that is not actually used as a structural material for a bridge, or may be exposed to the atmosphere for 1 year (1 week per week). It may be a steel material that has been sprayed with salt water once) or a steel material that has been actually used as a structural material for a bridge.

【0050】更に、本発明の鋼材組織については、基本
的にはフェライト+パーライトの混合組織であるが、例
えば橋梁などの構造物としての構造材としての必要強度
390〜630N/mm2級、乃至それ以上の強度や靱性を確保
し、また、優れた耐食性を有するためには、フェライト
量が90%以上であることが好ましい。フェライト量が多
くなり、鋼組織がフェライト相単層に近づくほど、鋼組
織自体がミクロ電池を作りにくく、裸耐候性などの耐食
性が向上する。したがって、鋼材組織は、95%以上のフ
ェライト量とするのがより好ましい。
Further, although the steel material structure of the present invention is basically a mixed structure of ferrite and pearlite, for example, the required strength as a structural material for a structure such as a bridge.
In order to secure strength and toughness of 390 to 630 N / mm 2 grade or higher and to have excellent corrosion resistance, the amount of ferrite is preferably 90% or more. As the amount of ferrite increases and the steel structure approaches a ferrite phase single layer, the steel structure itself is less likely to form a micro battery, and corrosion resistance such as bare weather resistance is improved. Therefore, it is more preferable that the steel material structure has a ferrite content of 95% or more.

【0051】次に、本発明鋼材の製造方法を説明する。
本発明鋼材は、通常の厚鋼板の製造方法により製造可能
である。即ち、鋼の連続鋳造や造塊法による溶製後、分
塊圧延乃至熱間鍛造や、厚板圧延などの熱間加工を行
い、所定の製品板厚に製造される。なお、これら熱間加
工条件や熱間加工後の冷却や熱処理の条件は、鋼材の、
例えば橋梁の構造材としての、390 〜630N/mm2級乃至そ
れ以上の強度などの機械的性質の要求や仕様に応じて、
適宜決定される。したがって、通常の熱間加工の他に、
溶接性を保障する低合金化乃至低炭素当量化を確保した
上で、前記強度等の機械的性質を確保し、本発明の鋼材
組織を、好ましくはフェライト量が90%以上とするため
に、熱間加工後の加速冷却などの強制冷却や制御圧延が
施されても良い。また、熱間加工後の熱処理も、必要に
より、圧延オンラインでの直接焼入れ(DQ)やオフライン
での焼入れ焼戻し(QT)などが適宜施される。
Next, a method for manufacturing the steel material of the present invention will be described.
The steel material of the present invention can be manufactured by a normal method for manufacturing a thick steel plate. That is, after steel is continuously cast or melted by an ingot making method, slab rolling, hot forging, or hot working such as thick plate rolling is performed to manufacture a predetermined product sheet thickness. The hot working conditions and the cooling and heat treatment conditions after hot working are
For example, depending on the requirements and specifications of mechanical properties such as strength of 390 to 630 N / mm 2 grade or higher as a structural material for bridges,
It is decided as appropriate. Therefore, in addition to normal hot working,
After ensuring low alloying or low carbon equivalent to ensure weldability, ensure mechanical properties such as the strength, the steel structure of the present invention, preferably in order to have a ferrite content of 90% or more, Forced cooling such as accelerated cooling after hot working or controlled rolling may be performed. Further, the heat treatment after the hot working may be appropriately performed such as rolling online direct quenching (DQ) or offline quenching and tempering (QT).

【0052】[0052]

【実施例】次に、以上説明した本発明鋼材の各要件の意
義について、実施例を挙げて説明する。表1 、2 に示す
化学成分、炭素当量などを有する鋼塊を各々溶製し、こ
れら鋼塊を熱間圧延後加速冷却による強制冷却して厚鋼
板を製造した (表1 、2 の内、比較例No.3の板厚は16mm
で、他の比較例No.1、2 、4 〜10の板厚は30mm、本発明
例の板厚は全て50mmとした) 。なお表1 、2 にに示す化
学成分において残部はFeおよび不可避的不純物である。
EXAMPLES Next, the significance of each requirement of the steel material of the present invention described above will be explained with reference to examples. Steel ingots having the chemical compositions and carbon equivalents shown in Tables 1 and 2 were melted, and these steel ingots were hot-rolled and then forcedly cooled by accelerated cooling to produce thick steel plates (Tables 1 and 2 The thickness of Comparative Example No. 3 is 16 mm
In other Comparative Examples Nos. 1, 2, and 4 to 10, the plate thickness was 30 mm, and the plate thicknesses of the present invention examples were all 50 mm). The balance of the chemical components shown in Tables 1 and 2 is Fe and inevitable impurities.

【0053】(耐食性試験1;表3 、4)。これらの厚板に
ついて、各々試験片を採取し、塗装使用を模擬して、50
μm 厚みのブチラール樹脂塗装を行った試験片を各々準
備し、予め塗膜に切れ目を設けて人工的な塗膜欠陥を設
けた上で、各々の試験片を0.1%の塩水噴霧による腐食促
進試験と、0.5%の塩水噴霧とによる腐食促進試験、更
に、週1 回の5%の塩水散布を含む1 年間の大気暴露試験
を行い、その長期耐久性を評価した。評価は、各試験後
の試験片の鋼材の外観評価、塗膜欠陥部のふくれ幅(mm)
の測定を行い、総合評価( ◎○△×) を行った。なお、
各比較例は0.1%の塩水噴霧による腐食促進試験の結果が
悪かったため、0.5%の塩水噴霧とによる腐食促進試験は
行わなかった。その結果を表3 、4 に示す。
(Corrosion resistance test 1; Tables 3 and 4). For each of these thick plates, test specimens were collected and simulated for painting use.
Prepare test pieces coated with μm-thick butyral resin, make cuts in the coating film in advance to create artificial coating film defects, and then test each test piece with a corrosion acceleration test with 0.1% salt water spray. The corrosion acceleration test by 0.5% salt water spray and the atmospheric exposure test for 1 year including 5% salt water spray once a week were performed to evaluate the long-term durability. Evaluation is the appearance evaluation of the steel material of the test piece after each test, the bulge width (mm) of the coating film defect part
Was measured, and a comprehensive evaluation (◎ ○ △ ×) was performed. In addition,
Since the results of the corrosion acceleration test with 0.1% salt spray were poor in each comparative example, the corrosion acceleration test with 0.5% salt spray was not performed. The results are shown in Tables 3 and 4.

【0054】なお、塩水噴霧による比較的短期間の腐食
促進試験とともに、あえて1 年間の大気暴露試験を行っ
たのは、本発明鋼材の用途が、特に塩分腐食環境下の橋
梁等の構造材であるため、この実際の使用条件下の腐食
に適合した試験でないと、正確な評価ができないためで
ある。
In addition to the relatively short-term corrosion acceleration test by salt spray, the purpose of carrying out the atmospheric exposure test for one year was that the steel of the present invention was used for structural materials such as bridges in a salt corrosive environment. Therefore, accurate evaluation cannot be performed unless the test is suitable for corrosion under the actual use conditions.

【0055】腐食試験の具体的な条件について、塩水噴
霧による腐食促進試験は、0.1%および0.5%の塩水噴霧
を、紫外線照射(8hr) →塩水浸漬(2分) →恒温恒湿(60
℃、95RH、16hr) のサイクルを60サイクル繰り返して行
う条件とした。また、塩水噴霧を含む1 年間の大気暴露
試験の条件は、実際の塩分腐食環境下に合わせて、週 1
回の5%塩水散布を行い、供試材は南向き、水平に対し30
°の傾斜で設置した。また、試験片の外観評価は、JIS
に規定の方法に準拠したレイティングナンバー法(RN法)
により行い、最も良いものを10、最も悪いものを1 と
して10段階で評価した。
Regarding specific conditions of the corrosion test, in the corrosion acceleration test by salt spray, 0.1% and 0.5% salt spray was irradiated with ultraviolet rays (8 hr) → soaking in salt water (2 minutes) → constant temperature and constant humidity (60
The conditions were such that 60 cycles of (° C, 95RH, 16hr) were repeated. In addition, the conditions for the one-year atmospheric exposure test including salt spray are 1 week per week in accordance with the actual salt corrosion environment.
After spraying 5% salt water once, the test material is facing south and 30
It was installed at an inclination of °. Also, the appearance evaluation of the test piece is JIS
Rating number method (RN method) based on the method specified in
It was evaluated by 10 grades, with the best being 10 and the worst being 1.

【0056】(耐食性試験2;表5)。また、試験片の塗装
の樹脂の種類による影響を見るため、表1 、2 に示す供
試材の内、比較例No.1、2 および発明例No.17 、28につ
いて、塗装する樹脂の種類を変えた試験片を準備し、予
め塗膜に切れ目を設けて人工的な塗膜欠陥を設けた上
で、前記耐食性試験1 と同様に、週1 回の塩水散布を含
む1 年間の大気暴露試験を行い、この後、試験片の鋼材
の外観、塗膜欠陥部の塗膜ふくれ幅(mm)を各々測定し、
総合評価( ◎○△×) を行った。この結果を表5 に示
す。
(Corrosion resistance test 2; Table 5). In addition, in order to see the effect of the resin type on the coating of the test piece, of the test materials shown in Tables 1 and 2, for Comparative Example Nos. 1 and 2 and Invention Examples No. 17 and 28, the type of resin to be applied Prepare test pieces with different coatings, make cuts in the coating film in advance to make artificial coating film defects, and then, as in the above corrosion resistance test 1, expose to atmospheric air for one year including once-weekly salt water spray. Perform a test, after this, the appearance of the steel material of the test piece, the coating film bulge width of the coating film defective portion (mm) is measured,
A comprehensive evaluation (◎ ○ △ ×) was performed. The results are shown in Table 5.

【0057】なお、表5 において、試験片の外観評価
は、前記RN法により行い、最も良いものを○、最も悪い
ものを×、中間を△として3 段階で評価した。また、ふ
くれ幅は、0.80mm以上を×、0.5 〜0.8mm を△、0.5mm
以下を○として評価した。
In Table 5, the appearance of the test pieces was evaluated by the RN method, and the best one was evaluated as ◯, the worst one was evaluated as x, and the middle was evaluated as Δ. Also, the bulge width is 0.80 mm or more ×, 0.5 to 0.8 mm △, 0.5 mm
The following was evaluated as ○.

【0058】(耐食性試験3;表6)。更に、鋼材の裸( 無
塗装) 使用を模擬して、表1 、2 に示す供試材の試験片
を、そのまま前記耐食性試験1 と同様に、週1 回の塩水
散布を含む1 年間の大気暴露試験を行い、この後、供試
材の鋼材の平均板厚減少量(mm)、および試験片表面の錆
の組織( 非晶質度) を各々測定し、総合評価( ◎○△
×) を行った。この結果を表6 に示す。
(Corrosion resistance test 3; Table 6). Furthermore, simulating the use of bare steel (unpainted), the test pieces of the test materials shown in Tables 1 and 2 were used as they were in the same manner as in the above corrosion resistance test 1, in air for one year including salt water spraying once a week. After performing an exposure test, measure the average thickness reduction (mm) of the steel material of the test material and the rust structure (amorphous degree) on the surface of the test piece, and then perform a comprehensive evaluation (◎ ○ △
X) was performed. The results are shown in Table 6.

【0059】供試材の鋼材の平均板厚減少量は、腐食促
進試験および大気暴露試験の前後での供試材の平均板厚
をマイクロメーターで測定し、密度を考慮して平均板厚
減少量(mm)を算出した。
The average plate thickness reduction amount of the steel material of the sample material is measured by measuring the average plate thickness of the sample material before and after the corrosion acceleration test and the atmospheric exposure test with a micrometer, and taking the density into consideration, the average plate thickness reduction The amount (mm) was calculated.

【0060】また、非晶質度を測定する手段としては、
前記「腐食防食 95 C −306(341 〜344 頁) 」に開示さ
れた粉末X 線回折法により行い、内部標準として一定重
量比のZnO を鋼材から採取した錆試料に混合し粉末化し
たものをX 線回折法により同定し、前記α−FeOOH 、β
−FeOOH 、γ−FeOOH およびFe3O4 の5 種類の結晶性錆
の各々の固有の回折ピークの積分強度比と、予め求めた
各々の錆成分の検量線から、各々の結晶性の錆成分の定
量化を行い、錆の合計量からこれら各々の結晶性の錆成
分量を差し引いて非晶質成分の割合(%) を算出した。な
お、表6 、4 において、非晶質の錆成分の分率はA :0〜
30wt% 、B:31〜40wt% 、C:40wt% 以上で示している。
As a means for measuring the degree of amorphousness,
Performed by the powder X-ray diffraction method disclosed in "Corrosion protection 95 C-306 (pp. 341 to 344)", and ZnO of a certain weight ratio as an internal standard was mixed with a rust sample taken from steel and powdered. Identified by X-ray diffraction, the α-FeOOH, β
−FeOOH, γ-FeOOH, and Fe 3 O 4 The crystalline intensity of each crystalline rust component was determined from the integrated intensity ratio of the unique diffraction peaks of each of the 5 types of crystalline rust and the calibration curve of each rust component determined in advance. Was quantified, and the amount (%) of the amorphous component was calculated by subtracting the amount of each crystalline rust component from the total amount of rust. In addition, in Tables 6 and 4, the fraction of the amorphous rust component is A: 0 to
30wt%, B: 31-40wt%, C: 40wt% or more.

【0061】(耐食性試験4;表7)。また、表1 、2 に示
す供試鋼材( 比較例No.1、2 、発明例No.17)の表面に予
め錆を形成するとともに、錆成分の内、特にβ−FeOOH
の結晶性の錆と、非晶質の錆との成分割合を、前記酸化
ポテンシャルを制御した熱処理により変えて積極的に非
晶質の錆を設けた鋼材を、各々複数例、前記耐食性試験
1 と同様に、週1 回の塩水散布を含む1 年間の大気暴露
試験を行い、この後、鋼材の平均板厚減少量とともに、
試験片表面の錆の非晶質度とβ- FeOOH の割合を、前記
粉末X 線回折法により各々測定し、総合評価( ◎○△
×) を行った。この結果を表7 に示す。なお、表7 にお
いて、非晶質の錆成分の分率はA :0〜30wt%、B:31〜40w
t% 、C:40wt% 以上で示し、β−FeOOH の結晶性の錆成
分の分率はA:20wt%以上、B:10〜20wt% 、C:10wt% 以下
で示し、鋼材の平均板厚減少量は○:0.5mm以下、△:0.5
〜0.8mm 、×:0.8mm以上で示している。
(Corrosion resistance test 4; Table 7). Further, while forming rust in advance on the surface of the test steel materials shown in Tables 1 and 2 (Comparative Examples No. 1 and 2, Invention Example No. 17), among the rust components, particularly β-FeOOH
Of crystalline steel and amorphous rust by changing the composition ratio of the amorphous rust by heat treatment that controls the oxidation potential, and a plurality of steel materials each positively provided with amorphous rust, the corrosion resistance test
In the same manner as 1), an atmospheric exposure test including salt water spraying once a week was conducted for 1 year, and thereafter, along with the average amount of reduction in steel thickness,
The rust amorphousness of the surface of the test piece and the proportion of β-FeOOH were measured by the powder X-ray diffraction method, respectively, and comprehensive evaluation (◎ ○ △
X) was performed. The results are shown in Table 7. In Table 7, the fractions of amorphous rust component are A: 0 to 30 wt%, B: 31 to 40w.
t%, C: 40 wt% or more, the proportion of crystalline rust component of β-FeOOH is A: 20 wt% or more, B: 10 to 20 wt%, C: 10 wt% or less, the average plate thickness of steel Reduction: ○: 0.5 mm or less, △: 0.5
~ 0.8 mm, x: 0.8 mm or more.

【0062】(溶接性試験5;表8)。更に、表1 、2 に示
す供試鋼材の一部 (比較例No.1〜3 、発明例No.23)を、
熱間圧延後加速冷却乃至直接焼入れして、16〜100mm ま
で板幅および強度を変えた厚板とした。これらの鋼板を
基本的に予熱すること無しに大入熱溶接し、溶接部につ
いて、高温割れ、低温割れを防止できる最低予熱温度、
引張強さ(N/mm2) 、靱性(vE-40) を評価し総合評価 (◎
○△×) を行った。これらの結果を表8 に示す。
(Welding test 5; Table 8). Furthermore, a part of the sample steel materials shown in Tables 1 and 2 (Comparative Examples No. 1 to 3, Invention Example No. 23),
After hot rolling, accelerated cooling or direct quenching was performed to obtain a thick plate with the width and strength varied from 16 to 100 mm. Large heat input welding is basically performed without preheating these steel sheets, and the weld zone has a minimum preheating temperature that can prevent hot cracking and cold cracking,
Tensile strength (N / mm 2 ) and toughness (vE-40) were evaluated and comprehensive evaluation (◎
○ △ ×) was performed. The results are shown in Table 8.

【0063】この内、特に発明例鋼材No.23 は、板厚と
引張強さを種々変えたものを7 例準備して試験した。大
入熱溶接は、入熱量35KJ/cm のサブマージアーク溶接法
により行った。具体的な評価試験の方法と条件は、供試
鋼材の高温割れ率は、JIS 規格で制定されているC 型ジ
グ拘束突き合わせ溶接割れ試験 (高温割れ試験) で行っ
た。供試鋼材の低温割れは、JIS 規格で制定されている
斜めY 型拘束突き合わせ溶接割れ試験 (低温割れ試験)
にて割れの発生を防止できる供試材の予熱温度で評価し
た。靱性は、溶接継手ボンド部の−40℃における吸収エ
ネルギーvE-40(N/mm2)で評価している。なお、表8 供試
鋼材のNo.( 表の略号) は、各々表1 、2 および表3 、
4 のNo. ( 表の略号) に対応している。
Of these, in particular, the invention example steel material No. 23 was tested by preparing 7 cases in which the plate thickness and the tensile strength were variously changed. Large heat input welding was performed by the submerged arc welding method with a heat input of 35 KJ / cm. Regarding the method and conditions of the specific evaluation test, the high-temperature cracking ratio of the test steel material was determined by the C-type jig constrained butt welding cracking test (hot-cracking test) established by JIS standard. The low temperature cracking of the test steel material is the diagonal Y-type restraint butt welding cracking test (cold cracking test) established by JIS standard.
The evaluation was made based on the preheating temperature of the test material that can prevent the occurrence of cracks. The toughness is evaluated by the absorbed energy vE-40 (N / mm 2 ) of the welded joint bond portion at −40 ° C. Table 8 shows the No. of the test steel materials. (Table abbreviations) are Tables 1, 2 and 3, respectively.
Corresponds to No. 4 (abbreviation in table).

【0064】(耐食性試験6;表9)。更に、表1 、2 のNo.
1、2 、12、17の供試材鋼の組織のフェライト量を変え
たものの裸耐候性について、試験片を前記耐食性試験1
と同じ条件で1 年間大気暴露 (週 1回の塩水散布を含
む) 後の鋼材の平均板厚減少量で評価した結果を、表9
に示す。なお、表9 において、鋼材の平均板厚減少量
は、○:0.5mm以下、△:0.5〜0.8mm 、×:0.8mm以上で示
している。
(Corrosion resistance test 6; Table 9). In addition, No. 1 in Tables 1 and 2
Regarding the bare weather resistance of the specimen steels of 1, 2, 12, and 17 with varying amounts of ferrite in the microstructure, the test pieces were
Table 9 shows the results of evaluation by the average amount of reduction in steel sheet thickness after 1 year of atmospheric exposure (including salt water spraying once a week) under the same conditions as above.
Shown in. In Table 9, the average reduction in plate thickness of the steel material is indicated by ○: 0.5 mm or less, Δ: 0.5 to 0.8 mm, ×: 0.8 mm or more.

【0065】以下に、表1 、2 の供試鋼材について、各
試験結果を、各表を用いて評価結果を説明する。
The test results of the test steel materials shown in Tables 1 and 2 will be described below, and the evaluation results will be described using the tables.

【0066】(比較例):表1 の比較例は、No.1が従来の
普通鋼、No.2〜8 は従来の耐候性鋼である。この内、N
o.1、6 はCu、Niの含有量を少なすぎるとともにTiの含
有も無く、本発明の炭素当量A が0.20を越えている。N
o.2、3 、7 はCrの含有量が多すぎるとともにTiの含有
も無く、本発明の炭素当量A が0.20を越えている。No.
4、5、7 、8 は、各々C 、 P、 Cr 、S の含有量が多す
ぎるとともに、No.8を除いてTiの含有も無く、本発明の
炭素当量A が0.20を越えている。更に、No.9、10はTiの
含有が無い。
Comparative Example: In the comparative example of Table 1, No. 1 is a conventional ordinary steel, and Nos. 2 to 8 are conventional weathering steels. Of these, N
In o.1 and 6, the content of Cu and Ni is too small and the content of Ti is also absent, and the carbon equivalent A of the present invention exceeds 0.20. N
In o.2, 3, and 7, the content of Cr is too large and the content of Ti is also absent, and the carbon equivalent A of the present invention exceeds 0.20. No.
Each of 4, 5, 7, and 8 has too much content of C, P, Cr, and S, and has no Ti content except for No. 8, and the carbon equivalent A of the present invention exceeds 0.20. Furthermore, Nos. 9 and 10 do not contain Ti.

【0067】このため、表3 、4 に示す通り、いずれの
比較例も、各耐食性試験の結果、鋼材表面の外観評価が
悪く、また塗膜のふくれ幅も、腐食促進試験で1.42mm以
上、大気暴露試験で0.39mm以上と大きく、耐食性が著し
く劣っている。また、表5 に示す通り、塗装の樹脂の種
類に拘らず、外観評価が悪く、また塗膜のふくれ幅も大
きく、耐食性が著しく劣っている。
Therefore, as shown in Tables 3 and 4, in each of the comparative examples, the results of each corrosion resistance test showed that the appearance of the steel surface was poor, and the swelling width of the coating film was 1.42 mm or more in the corrosion acceleration test. It was as large as 0.39 mm or more in the atmospheric exposure test, and its corrosion resistance was extremely poor. Further, as shown in Table 5, regardless of the type of resin used for coating, the appearance was poorly evaluated, the blister width of the coating film was large, and the corrosion resistance was extremely poor.

【0068】更にこれら比較例は、表6 に示す通り、無
塗装の裸使用でも耐食性が著しく劣っている。そして、
これら比較例の塗装乃至無塗装での耐食性が劣る理由
は、同じ表6 から分かる通り、鋼材表面の錆の非晶質度
が低く(Aレベル) 、かつ表7 の通り、β錆の割合が多い
からである。そして、これら本発明の意図する安定錆が
形成されていない理由は、各々の比較例の鋼材の成分組
成が本発明範囲より外れることによるものである。
Further, as shown in Table 6, these comparative examples are remarkably inferior in corrosion resistance even when they are used without coating. And
The reason why the corrosion resistance in these coated or unpainted comparative examples is inferior is that, as can be seen from the same Table 6, the amorphousness of rust on the steel surface is low (A level), and as shown in Table 7, the proportion of β rust is Because there are many. The reason why stable rust intended by the present invention is not formed is that the composition of the steel material of each comparative example is out of the range of the present invention.

【0069】また、これら比較例は、全て本発明の炭素
当量A が0.20を越えており、表8 に示す通り溶接性も悪
い。具体的には、16〜30mmの比較的板厚の小さい厚板の
レベルでも、高温割れ率はまだしも、予熱なしでは低温
割れが生じ、この割れの発生を防止するための予熱が必
要である。更に、溶接継手ボンド部の靱性も極端に低
い。
Further, in all of these comparative examples, the carbon equivalent A of the present invention exceeds 0.20, and the weldability is poor as shown in Table 8. Specifically, even at a level of a relatively small plate thickness of 16 to 30 mm, low temperature cracking occurs without preheating, but low temperature cracking occurs, and preheating is necessary to prevent the occurrence of this cracking. Furthermore, the toughness of the welded joint bond is extremely low.

【0070】なお、比較例No.8は、表1 に示す通り、S
量が本発明範囲よりも高くはずれており、熱間圧延中に
高温脆化割れを起こしたため、厚板の製造自体ができな
かった。したがって、比較例No.8は耐食性の試験などの
評価も行わなかった。また、表3 において明示していな
いが、比較例No.1〜10の鋼材表面の錆は、いずれもβ−
FeOOH の結晶性錆成分の割合( 分率) が20wt% を越えて
いるのに対し、発明例No.11 〜30は、いずれもβ−FeOO
H ( β錆) の結晶性錆成分の割合が20wt% 以下である。
As shown in Table 1, Comparative Example No. 8 has S
The amount was out of the range of the present invention, and hot embrittlement cracking occurred during hot rolling, so that the thick plate itself could not be manufactured. Therefore, Comparative Example No. 8 was not evaluated, such as a corrosion resistance test. Further, although not clearly shown in Table 3, the rust on the steel surface of Comparative Examples No. 1 to 10 is β-
While the ratio (fraction) of the crystalline rust component of FeOOH exceeds 20 wt%, all of Invention Examples No. 11 to 30 have β-FeOO
The ratio of crystalline rust component of H (β rust) is 20 wt% or less.

【0071】(発明例の耐食性の評価):これに対し、表1
、2 の発明例No.11 〜30は、いずれも鋼材の成分組成
が本発明範囲を満足しており、表3 、4 、5 、6 の塗装
乃至無塗装での、腐食促進試験と大気暴露試験の、いず
れにおいても外観評価も良く、塗膜のふくれ幅も腐食促
進試験(0.1% 塩水) で0.50mm以下、大気暴露試験で0.33
mm以下、また、無塗装材の大気暴露試験での平均板厚減
少量も0.8mm 以下、より耐食性に優れたものは0.8mm 以
下と小さい。この結果から、本発明鋼材の耐食性が優れ
ており、特に塩分腐食環境下での使用に適していること
が分かる。そして、これら発明例の塗装乃至無塗装での
耐食性が優れる理由は、同じ表6 から分かる通り、鋼材
表面の錆の非晶質度が高く(B、C レベル) 、かつ表7 の
通り、β錆の割合が少ないからである。そして、これら
本発明の意図する安定錆が形成されている理由は、各々
の発明例の鋼材の成分組成が、Tiを含む、Crが少ない、
MoとW の一種以上を含むなど本発明範囲内であることに
よるものである。
(Evaluation of Corrosion Resistance of Invention Examples): In contrast, Table 1
Inventive Examples Nos. 11 to 30 of No. 2 and No. 2 all satisfy the scope of the present invention in the composition of the steel material, and the accelerated corrosion test and the atmospheric exposure in Tables 3, 4, 5 and 6 with or without coating. Appearance evaluation was good in all of the tests, and the swelling width of the coating film was 0.50 mm or less in the corrosion acceleration test (0.1% salt water) and 0.33 in the atmospheric exposure test.
mm or less, the average thickness reduction of unpainted material in the atmospheric exposure test is 0.8 mm or less, and those with more excellent corrosion resistance are 0.8 mm or less. From these results, it can be seen that the steel material of the present invention has excellent corrosion resistance and is particularly suitable for use in a salt corrosion environment. The reason why the corrosion resistance of these invention examples is excellent in coated or unpainted is that, as can be seen from the same Table 6, the amorphousness of rust on the steel surface is high (B and C levels), and as shown in Table 7, β This is because the proportion of rust is low. And, the reason why the stable rust intended by these present invention is formed is that the composition of the steel material of each invention example includes Ti, and has a small amount of Cr,
This is because it is within the scope of the present invention such as containing one or more of Mo and W.

【0072】これら発明例の内でも、No.15 、16の発明
例が、他の発明例に比して、耐食性に劣るのは、炭素当
量A が比較的高いためである。No.18 、22の発明例が、
他の発明例に比して、耐食性に劣るのは、Cr量と炭素当
量A が規格内ではあるが比較的高く、表6 、7 に示す通
り、他の発明例に比して錆の非晶質度が劣り(B) 、また
β錆の割合が比較的多いからである。
Among these invention examples, the invention examples of Nos. 15 and 16 are inferior in corrosion resistance to the other invention examples because the carbon equivalent A is relatively high. Invention examples of No. 18 and 22
The corrosion resistance is inferior to the other invention examples, but the Cr content and the carbon equivalent A are relatively high although they are within the specifications, and as shown in Tables 6 and 7, the corrosion resistance is lower than that of the other invention examples. This is because the crystallinity is inferior (B) and the proportion of β-rust is relatively large.

【0073】したがって、これらの結果から、本発明に
おけるCr量やP 量の規制とTiおよびMoとW の一種以上含
有の重要性が裏付けられる。また、Ni量が比較的高い発
明例No.25 、26、30も、S 量が低いために、熱間圧延中
に高温脆化割れを起こすことなく製造することができ、
かつ特性も他の発明例と同様に良好であった。
Therefore, these results support the importance of the regulation of Cr content and P content and the inclusion of one or more of Ti and Mo and W in the present invention. Inventive Examples Nos. 25, 26, and 30 having a relatively high Ni content can also be manufactured without causing high temperature embrittlement cracking during hot rolling because the S content is low.
Moreover, the characteristics were good as in the other invention examples.

【0074】(発明例の溶接性の評価) : そして、更に
表8 から明らかな通り、表2 の発明例鋼材No.23 は、50
〜100mm の比較的板厚の大きい厚板のレベルでも、また
610 〜630N/mm2級の比較的強度の高い鋼板でも、溶接性
に優れている。より具体的には、高温割れも無く、低温
割れ防止予熱温度が25℃以下であり、予熱なしでも大入
熱溶接が可能であることが分かる。更に、比較例に比し
て、強度も高く溶接継手ボンド部の靱性も著しく高い。
(Evaluation of Weldability of Inventive Example): Further, as is clear from Table 8, inventive example steel material No. 23 in Table 2 is 50
Even at the level of relatively thick plates up to ~ 100 mm,
Excellent weldability even for steel plates of 610 to 630 N / mm 2 grade with relatively high strength. More specifically, it can be seen that there is no hot cracking, the preheating temperature for preventing cold cracking is 25 ° C or less, and high heat input welding is possible without preheating. Furthermore, the strength is high and the toughness of the welded joint is significantly higher than that of the comparative example.

【0075】(発明例の炭素当量と溶接性) : 図1 に、
表1 、2 のNo.1〜30の供試材の、本発明で規定する炭素
当量A と溶接性との関係を整理した結果を示す。図1 に
おいて、●印は表3 、4 の裸耐候性や溶接性を含めた総
合評価が悪いことを示し、○印はこの総合評価が良いこ
とを示している。図1 から明らかな通り、本発明で規定
する炭素当量A が0.20の点で、溶接性の良し悪しが別
れ、本発明で規定する炭素当量A が0.20以下である点に
臨界的意義があることが分かる。
(Carbon Equivalent and Weldability of Inventive Example): In FIG.
The results obtained by arranging the relationship between the carbon equivalent A defined by the present invention and the weldability of the test materials of Nos. 1 to 30 in Tables 1 and 2 are shown. In Fig. 1, ● indicates that the comprehensive evaluation including bare weather resistance and weldability in Tables 3 and 4 is poor, and ○ indicates that the overall evaluation is good. As is clear from FIG. 1, the carbon equivalent A specified in the present invention is 0.20, good and bad weldability is separated, and the carbon equivalent A specified in the present invention has a critical meaning that it is 0.20 or less. I understand.

【0076】(発明例の錆の組成と耐食性):また、表7
から明らかな通り、テストNo.43 〜48の比較例では、β
−FeOOH の結晶性の錆の割合 (分率) にかかわらず、非
晶質の錆成分の割合が30wt% 未満のために、鋼材の平均
板厚減少量が0.8mm を越えている。これに対し、テスト
No.49 〜54の発明例は、全て非晶質の錆成分の割合が30
wt% 以上であるために、鋼材の平均板厚減少量が0.8mm
以下となっている。ただ、β−FeOOH の結晶性の錆の割
合が20wt% を越えるテストNo.49 の発明例は鋼材の平均
板厚減少量が0.5 〜0.8mm であり、β−FeOOH の結晶性
の錆の割合が20wt% 以下の他の発明例の鋼材の平均板厚
減少量が0.5mm 以下であるのに比して、裸耐食性が若干
劣っている。したがって、この結果から、本発明の鋼
面の錆の非晶質化と、β−FeOOH の結晶性の錆の抑制
が、裸耐候性の点から重要であることが分かる。
(Rust Composition and Corrosion Resistance of Invention Examples):
As is clear from the above, in the comparative examples of Test Nos. 43 to 48, β
-Regardless of the proportion (fraction) of crystalline rust in FeOOH, the average thickness reduction of steel exceeds 0.8 mm because the proportion of amorphous rust component is less than 30 wt%. In contrast, the test
The invention examples of Nos. 49 to 54 all have an amorphous rust component ratio of 30.
Since it is more than wt%, the average thickness reduction of steel is 0.8 mm.
It is below. However, in the invention example of Test No. 49 in which the proportion of β-FeOOH crystalline rust exceeds 20 wt%, the average thickness reduction of the steel material is 0.5 to 0.8 mm, and the proportion of β-FeOOH crystalline rust is However, the bare corrosion resistance is slightly inferior to the average steel sheet thickness reduction amount of the other steels of the invention examples of 20 wt% or less being 0.5 mm or less. Therefore, from this result, it is understood that the amorphization of rust on the steel surface of the present invention and the suppression of crystalline rust of β-FeOOH are important from the viewpoint of bare weather resistance.

【0077】(発明例の鋼のフェライト量と耐食性):更
に、表9 において、鋼材の平均板厚減少量は、表7 と同
様、○:0.5mm以下、△:0.5〜0.8mm 、×:0.8mm以上で示
している。表9 から明らかな通り、テストNo.55 〜60の
比較例は全て鋼材の平均板厚減少量が0.8mm を越えてお
り、裸耐候性に劣る。特にテストNo.57 、60の比較例で
は、フェライト量が90%以上であるにもかかわらず、鋼
材の平均板厚減少量が0.8mm を越えており、これは、用
いた供試材No.1、2(表1)の鋼材のP やCrの含有量が高
く、本発明の範囲を上限にはずれているためである。一
方、テストNo.61 〜66の発明例では、フェライト量が90
%以上であるテストNo.62 、63、65の発明例では鋼材の
平均板厚減少量が0.5mm 以下であるのに比して、フェラ
イト量が90%未満であるテストNo.61 の発明例では平均
板厚減少量が0.5 〜0.8mm であり、裸耐候性の向上に対
しては、フェライト量が90%以上の方が有利であること
が分かる。
(Ferrite Amount and Corrosion Resistance of Steels of Invention Examples): Further, in Table 9, the average plate thickness reduction amount of the steel material is the same as in Table 7, ○: 0.5 mm or less, △: 0.5 to 0.8 mm, ×: Shown at 0.8 mm or more. As is clear from Table 9, in all the comparative examples of Test Nos. 55 to 60, the average sheet thickness reduction amount of the steel material exceeds 0.8 mm, and the bare weather resistance is poor. In particular, in the comparative examples of Test Nos. 57 and 60, the average plate thickness reduction amount of the steel material exceeded 0.8 mm, even though the ferrite content was 90% or more. This is because the P and Cr contents of the steel materials 1 and 2 (Table 1) are high, and the range of the present invention is deviated from the upper limit. On the other hand, in the invention examples of Test Nos. 61 to 66, the ferrite content was 90%.
In the invention examples of Test Nos. 62, 63, and 65, which have a ferrite content of less than 90%, the invention example of Test Nos. 62, 63, and 65 has an average thickness reduction of 0.5 mm or less. The average reduction in plate thickness is 0.5 to 0.8 mm, and it is clear that a ferrite content of 90% or more is advantageous for improving the bare weather resistance.

【0078】[0078]

【表1】 [Table 1]

【0079】[0079]

【表2】 [Table 2]

【0080】[0080]

【表3】 [Table 3]

【0081】[0081]

【表4】 [Table 4]

【0082】[0082]

【表5】 [Table 5]

【0083】[0083]

【表6】 [Table 6]

【0084】[0084]

【表7】 [Table 7]

【0085】[0085]

【表8】 [Table 8]

【0086】[0086]

【表9】 [Table 9]

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明によれば、特に塩分腐食環境下の
少数主桁橋梁などの構造物として、無塗装で使用可能な
優れた裸耐候性を有するとともに、予熱なしで、入熱量
5KJ/mm以上の大入熱溶接などの高効率の溶接施工ができ
る鋼材を提供することができる。したがって、特に、こ
の種耐候性が優れた鋼の用途を新規に、しかも大幅に拡
大するものであり、工業的な価値は大きい。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, particularly as a structure such as a minority main girder bridge under a salt corrosion environment, it has an excellent bare weather resistance that can be used without painting, and the heat input amount without preheating.
It is possible to provide a steel material capable of highly efficient welding such as high heat input welding of 5 KJ / mm or more. Therefore, in particular, the use of the steel having excellent weather resistance of this kind is newly and greatly expanded, and its industrial value is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で規定する炭素当量A と鋼材の耐候性や
溶接性の総合評価との関係を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a relationship between a carbon equivalent A specified in the present invention and a comprehensive evaluation of weather resistance and weldability of steel materials.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−240406(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 38/00 - 38/60 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-6-240406 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C22C 38/00-38/60

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 質量% にて、 C:0.15% 以下、Si:0.10
〜1.0 % 、Mn:1.5% 以下、S :0.02% 以下、P :0.05%
以下、Cr:0.05% 以下、Ti:0.01〜 1.0%、Ca:0.0001
〜0.01% 、およびCu:0.05〜3.0 % とNi:0.05〜6.0 %
の1 種または2 種、およびMo:0.05〜3.0 % とW :0.05
〜3.0 % の1 種または2 種を含有し、残部Feおよび不可
避的不純物からなり、かつ炭素当量A (%) を0.20以下
[但し、炭素当量A =C+Si/22 +Mn/6+P/10−Cu/20 −N
i/15 +Cr/2−Ti/2−Ca−Al/35 +Mo/4+W/6(%)] と
し、この鋼材の表面に生成した錆の、X線回折法により
求めた非晶質成分の分率が30wt%以上で、β−FeOOH 成
分の分率が20wt%以下であることを特徴とする耐食性と
溶接性に優れた鋼材。
1. In mass%, C: 0.15% or less, Si: 0.10
~ 1.0%, Mn: 1.5% or less, S: 0.02% or less, P: 0.05%
Below, Cr: 0.05% or less, Ti: 0.01 to 1.0%, Ca: 0.0001
~ 0.01%, and Cu: 0.05-3.0% and Ni: 0.05-6.0%
1 or 2, and Mo: 0.05 to 3.0% and W: 0.05
〜3.0% of 1 type or 2 types, balance Fe and unavoidable impurities, and carbon equivalent A (%) of 0.20 or less
[However, carbon equivalent A = C + Si / 22 + Mn / 6 + P / 10-Cu / 20 -N
i / 15 + Cr / 2-Ti / 2-Ca-Al / 35 + Mo / 4 + W / 6 (%)]
Then, the rust generated on the surface of this steel material was analyzed by the X-ray diffraction method.
When the obtained amorphous component fraction is 30 wt% or more, β-FeOOH composition
Steel with excellent corrosion resistance and weldability, characterized by a fraction of 20 wt% or less .
【請求項2】 前記鋼材が、更にAl:0.05〜0.50% 、L
a:0.0001〜 0.05 %、Ce:0.0001〜 0.05 % 、Mg:0.00
01〜0.05% の1 種又は2 種以上を含有する請求項1に記
載の耐食性と溶接性に優れた鋼材。
2. The steel material further comprises Al: 0.05 to 0.50%, L
a: 0.0001 to 0.05%, Ce: 0.0001 to 0.05%, M g: 0.00
The steel material having excellent corrosion resistance and weldability according to claim 1, which contains 01 to 0.05% of one kind or two or more kinds.
【請求項3】 前記鋼材が、更にZr、Ta、Nb、V 、Hfの
内から1 種又は2 種以上を合計で0.50% 以下含有する請
求項1または2に記載の耐食性と溶接性に優れた鋼材。
3. Excellent corrosion resistance and weldability according to claim 1 or 2, wherein the steel material further contains one or more of Zr, Ta, Nb, V and Hf in a total content of 0.50% or less. Steel material.
【請求項4】 前記鋼材組織のフェライト量が90%以上
である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の耐食性と
溶接性に優れた鋼材。
4. The steel material having excellent corrosion resistance and weldability according to claim 1, wherein the amount of ferrite in the steel structure is 90% or more.
【請求項5】 前記鋼材が構造物用である請求項1乃至
4のいずれか1項に記載の耐食性と溶接性に優れた鋼
5. The steel material is for structural purposes.
Steel excellent in corrosion resistance and weldability according to any one of 4
Material .
【請求項6】 前記構造物が橋梁である請求項5に記載
の耐食性と溶接性に優れた鋼材
6. The structure according to claim 5, wherein the structure is a bridge.
Steel material with excellent corrosion resistance and weldability .
【請求項7】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載さ
れた鋼材を用いた橋梁
7. The method according to any one of claims 1 to 4.
Bridge made of abandoned steel .
【請求項8】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載さ
れた鋼材を用いた溶接継ぎ手
8. The method according to any one of claims 1 to 4.
Welded joint made from broken steel .
JP04786898A 1998-02-27 1998-02-27 Steel with excellent corrosion resistance and weldability Expired - Lifetime JP3466076B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04786898A JP3466076B2 (en) 1998-02-27 1998-02-27 Steel with excellent corrosion resistance and weldability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04786898A JP3466076B2 (en) 1998-02-27 1998-02-27 Steel with excellent corrosion resistance and weldability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11241139A JPH11241139A (en) 1999-09-07
JP3466076B2 true JP3466076B2 (en) 2003-11-10

Family

ID=12787365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04786898A Expired - Lifetime JP3466076B2 (en) 1998-02-27 1998-02-27 Steel with excellent corrosion resistance and weldability

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3466076B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4904847B2 (en) * 2006-02-24 2012-03-28 Jfeスチール株式会社 Steel material with excellent acid corrosion resistance
JP4762926B2 (en) * 2007-01-31 2011-08-31 新日本製鐵株式会社 High weatherability steel with improved dense rust formation and steel structure using the same
CN102796967B (en) * 2012-08-31 2014-04-16 济钢集团有限公司 800 MPa economic corrosion-resistance and high-strength steel plate
CN113943892A (en) * 2021-09-16 2022-01-18 包头钢铁(集团)有限责任公司 Preparation method of low-cost Ti microalloyed thin 700 MPa-grade steel belt for automobile crossbeam

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11241139A (en) 1999-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100993407B1 (en) Steel sheet excellent in pit resistance and method for manufacturing the same
JP4185552B2 (en) Steel material with excellent corrosion resistance
JP4525687B2 (en) Corrosion resistant steel for ships
JP5861335B2 (en) Welded joint with excellent corrosion resistance
JP5453835B2 (en) Corrosion resistant steel for ships
JP5239615B2 (en) Welded joints for crude oil tanks with excellent corrosion resistance and ductile fracture resistance
JP2009046749A (en) High-strength corrosion-resistant steel material for ship and manufacturing method therefor
JP4445444B2 (en) Marine steel and welded structures with excellent combined corrosion resistance
JP5958103B2 (en) Steel material for marine ballast tanks with excellent paint swell resistance
JP5526667B2 (en) Hot rolled section steel for ship ballast tank with excellent corrosion resistance and method for producing the same
JP3568760B2 (en) Thick plate with excellent bare weather resistance and weldability
JP5365187B2 (en) Method for producing marine structural steel with excellent corrosion resistance
JP2010229526A (en) Highly-corrosion-resistant painted steel material
JP3466076B2 (en) Steel with excellent corrosion resistance and weldability
CN114807785B (en) 390 MPa-grade corrosion-resistant steel plate and production method thereof
JP3971853B2 (en) Steel material with excellent corrosion resistance
JP6984743B2 (en) Solid wire for welding metal and submerged arc welding
JP3773745B2 (en) Method for producing low yield ratio and high Ti steel sheet excellent in bare weather resistance
JP3393058B2 (en) Method of forming rust of steel with excellent corrosion resistance
JP2011094184A (en) Highly corrosion resistant painted steel
JP5065700B2 (en) Steel sheet with excellent cutting performance
JP4507668B2 (en) Manufacturing method of high corrosion resistant steel
JP3648085B2 (en) Steel material with excellent corrosion resistance and structure using this steel material
JP7261364B1 (en) steel plate
JP2001262273A (en) Weather resistant steel tube excellent in weldability

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070829

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term