JP3471570B2 - 電気防食特性に優れた大入熱溶接用鋼材及びその鋼構造物 - Google Patents
電気防食特性に優れた大入熱溶接用鋼材及びその鋼構造物Info
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- JP3471570B2 JP3471570B2 JP16632397A JP16632397A JP3471570B2 JP 3471570 B2 JP3471570 B2 JP 3471570B2 JP 16632397 A JP16632397 A JP 16632397A JP 16632397 A JP16632397 A JP 16632397A JP 3471570 B2 JP3471570 B2 JP 3471570B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大入熱溶接性、特
に溶接後の靭性に優れ、同時に電気防食下での耐食性に
優れた大型構造用鋼材及びその鋼材で構成される構造物
に関するものである。
に溶接後の靭性に優れ、同時に電気防食下での耐食性に
優れた大型構造用鋼材及びその鋼材で構成される構造物
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】海洋環境で使用される鋼構造物は、一般
的に何らかの防食法を施される。この中でカソード防食
法は、極めて一般的な方法であり、たとえば、木島茂著
「防食工学」（日刊工業新聞社、昭和５７年）に詳しく
記載されている。
的に何らかの防食法を施される。この中でカソード防食
法は、極めて一般的な方法であり、たとえば、木島茂著
「防食工学」（日刊工業新聞社、昭和５７年）に詳しく
記載されている。
【０００３】カソード防食には大きく２種類の方法があ
り、一つは外部電源方式で、もう一つは、流電陽極方式
である。外部電源方式では、鋼材の対極として金属電極
を鋼材と相対する位置に配置する。そして、直流電源を
用意し、防食される鋼材をマイナス側に、金属電極をプ
ラス側に接続し、両者の間に電流を流すことで防食を行
う。この際の電流値は、防食される鋼材の電位を制御す
るために任意に設定される。
り、一つは外部電源方式で、もう一つは、流電陽極方式
である。外部電源方式では、鋼材の対極として金属電極
を鋼材と相対する位置に配置する。そして、直流電源を
用意し、防食される鋼材をマイナス側に、金属電極をプ
ラス側に接続し、両者の間に電流を流すことで防食を行
う。この際の電流値は、防食される鋼材の電位を制御す
るために任意に設定される。
【０００４】流電陽極方式では、対極として、ＺｎやＡ
ｌが使用される。これらの金属は、海水中で、鋼材より
も溶解しやすい卑な電位を持ち、これらの金属が溶解す
ることにより、電流を発生し、鋼材を防食する。この際
に、これらの金属をより解けやすくすることが、防食性
能を向上させることになり、たとえば、特開平４−１５
７１２６号公報には、Ａｌ合金をより解けやすくし、発
生電流量を大きくした合金が記載されている。
ｌが使用される。これらの金属は、海水中で、鋼材より
も溶解しやすい卑な電位を持ち、これらの金属が溶解す
ることにより、電流を発生し、鋼材を防食する。この際
に、これらの金属をより解けやすくすることが、防食性
能を向上させることになり、たとえば、特開平４−１５
７１２６号公報には、Ａｌ合金をより解けやすくし、発
生電流量を大きくした合金が記載されている。
【０００５】従来このような目的に供される鋼材として
は、ＪＩＳ規格でのＳＳ４００鋼やＳＭ４９０鋼などの
一般溶接用鋼材が用いられている。その理由としては、
安価であること、溶接時に比較的問題がないことにあっ
た。
は、ＪＩＳ規格でのＳＳ４００鋼やＳＭ４９０鋼などの
一般溶接用鋼材が用いられている。その理由としては、
安価であること、溶接時に比較的問題がないことにあっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気防
食は、構造物製造後に数十年維持していかねばならず、
従来の一般溶接用鋼材と通常の電気防食条件では長期間
でのメンテナンスコストが大幅にかかるために、鋼材の
工夫によって電気防食電流を減少させ、電気防食のメン
テナンスコストを低減させることのできるような鋼材が
望まれていた。過去の知見を詳細に調べてみると、特公
昭４０−８１３０号公報や特公昭４６−２２３２７号公
報に記載される鋼材が電気防食電流を減少させる可能性
を有することについて「製鉄研究」（No.284， 11382-1
1392，1975年）に述べられている。
食は、構造物製造後に数十年維持していかねばならず、
従来の一般溶接用鋼材と通常の電気防食条件では長期間
でのメンテナンスコストが大幅にかかるために、鋼材の
工夫によって電気防食電流を減少させ、電気防食のメン
テナンスコストを低減させることのできるような鋼材が
望まれていた。過去の知見を詳細に調べてみると、特公
昭４０−８１３０号公報や特公昭４６−２２３２７号公
報に記載される鋼材が電気防食電流を減少させる可能性
を有することについて「製鉄研究」（No.284， 11382-1
1392，1975年）に述べられている。
【０００７】しかしながら、これらの鋼材は、電気防食
特性に悪影響を及ぼす、安定Ｃｒ炭化物の生成抑制、及
びＣｒ炭化物生成抑制に有効で、かつ大入熱溶接特性に
極めて有効な、Ｔｉの適切な添加等の考慮がなされてお
らず、そのために電気防食電流を減少させる効果が不十
分である。また厚板の１〜２パス程度の、大入熱溶接後
の靭性が、極めて低いという決定的な欠点を包含してい
る。そのため、電気防食電流を真に低減することができ
ず、これまで殆どその特性を利用されていなかった。
特性に悪影響を及ぼす、安定Ｃｒ炭化物の生成抑制、及
びＣｒ炭化物生成抑制に有効で、かつ大入熱溶接特性に
極めて有効な、Ｔｉの適切な添加等の考慮がなされてお
らず、そのために電気防食電流を減少させる効果が不十
分である。また厚板の１〜２パス程度の、大入熱溶接後
の靭性が、極めて低いという決定的な欠点を包含してい
る。そのため、電気防食電流を真に低減することができ
ず、これまで殆どその特性を利用されていなかった。
【０００８】本発明は、これまで実用化が果たせなかっ
た、電気防食特性を大幅に向上させ、かつ大入熱溶接特
性、特に溶接後の靭性に優れる大型構造用鋼材及びその
鋼構造物を提供する。
た、電気防食特性を大幅に向上させ、かつ大入熱溶接特
性、特に溶接後の靭性に優れる大型構造用鋼材及びその
鋼構造物を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、電気防食
特性を向上させるために、種々実験を重ねた結果、電気
防食特性を支配する因子として、海水中の溶存酸素還元
反応を阻害するＣｒ酸化物を表面に多量に含有し、かつ
強固な酸化皮膜を形成させることが重要であることを見
出だした。
特性を向上させるために、種々実験を重ねた結果、電気
防食特性を支配する因子として、海水中の溶存酸素還元
反応を阻害するＣｒ酸化物を表面に多量に含有し、かつ
強固な酸化皮膜を形成させることが重要であることを見
出だした。
【００１０】上記Ｃｒ酸化物を多量に含有し、かつ強固
な酸化皮膜を形成して電気防食特性を向上させるために
は、鋼材中にＣｒを添加し、十分な固溶Ｃｒを確保する
必要がある。そのためにＴｉ添加の有効性を見出だし
た。すなわち、固溶Ｃｒ分布を阻害する安定析出物は、
Ｃｒ7 Ｃ3 ，（Ｆｅ・Ｃｒ）23Ｃ8 であることが詳細検
討で判明し、これらの析出物の生成を抑制するための手
段としては、Ｃｒ／Ｃ添加比、及びＴｉＣ析出によるＣ
の固定が有効であることが見出され、パラメーターＣＴ
Ｐ＝（Ｃｒ／Ｃ−１５）×（Ｔｉ／Ｎ）が１以上２０以
下であれば、極めて良好な耐食性が得られることがわか
った。
な酸化皮膜を形成して電気防食特性を向上させるために
は、鋼材中にＣｒを添加し、十分な固溶Ｃｒを確保する
必要がある。そのためにＴｉ添加の有効性を見出だし
た。すなわち、固溶Ｃｒ分布を阻害する安定析出物は、
Ｃｒ7 Ｃ3 ，（Ｆｅ・Ｃｒ）23Ｃ8 であることが詳細検
討で判明し、これらの析出物の生成を抑制するための手
段としては、Ｃｒ／Ｃ添加比、及びＴｉＣ析出によるＣ
の固定が有効であることが見出され、パラメーターＣＴ
Ｐ＝（Ｃｒ／Ｃ−１５）×（Ｔｉ／Ｎ）が１以上２０以
下であれば、極めて良好な耐食性が得られることがわか
った。
【００１１】本発明の電気防食特性に優れた大入熱溶接
用鋼材は、上記知見に基づくものであって、重量比で、 Ｃ ：０．０１〜０．０７％、 Ｓｉ：０．０５〜０．５％、 Ｍｎ：０．８〜１．５％、 Ｐ ：０．０２％以下、 Ｓ ：０．０２％以下、 Ｃｕ：０．１〜１％、 Ｃｒ：０．５〜４．０％、 Ｔｉ：０．００７〜０．０２％、 Ｎ：０．００２〜０．０１％を含有し、かつパラメータ
ーＣＴＰ＝（Cr/C−15）×（Ti/N）が、１≦ＣＴＰ≦20
を満足し、必要に応じて、さらに、Ｎｉ：０．２〜１
％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％の１種
または２種を含有し、或いはさらに、Ｃａ：０．００１
〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０１〜０．０５％の１種
または２種を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なることを特徴とする。そして、上記の大入熱溶接用鋼
材を用いて構築された鋼構造物は、電気防食特性に優
れ、メンテナンスコストが低減できる。
用鋼材は、上記知見に基づくものであって、重量比で、 Ｃ ：０．０１〜０．０７％、 Ｓｉ：０．０５〜０．５％、 Ｍｎ：０．８〜１．５％、 Ｐ ：０．０２％以下、 Ｓ ：０．０２％以下、 Ｃｕ：０．１〜１％、 Ｃｒ：０．５〜４．０％、 Ｔｉ：０．００７〜０．０２％、 Ｎ：０．００２〜０．０１％を含有し、かつパラメータ
ーＣＴＰ＝（Cr/C−15）×（Ti/N）が、１≦ＣＴＰ≦20
を満足し、必要に応じて、さらに、Ｎｉ：０．２〜１
％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％の１種
または２種を含有し、或いはさらに、Ｃａ：０．００１
〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０１〜０．０５％の１種
または２種を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物から
なることを特徴とする。そして、上記の大入熱溶接用鋼
材を用いて構築された鋼構造物は、電気防食特性に優
れ、メンテナンスコストが低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の各成分の限定理由
を説明する。Ｃは、本発明の添加制御を考慮する上で極
めて重要な元素である。室温下での最低限の強度を得る
ためのセメンタイト（Ｆｅ3 Ｃ）形成のため、最低０．
０１％が必要であるが、０．０７％を超えて添加する
と、Ｃｒ炭化物を形成して電気防食特性を損なううえ
に、大入熱溶接熱影響部靭性及び耐溶接低温割れ性も劣
化するため、Ｃの添加範囲は０．０１〜０．０７％とす
る。
を説明する。Ｃは、本発明の添加制御を考慮する上で極
めて重要な元素である。室温下での最低限の強度を得る
ためのセメンタイト（Ｆｅ3 Ｃ）形成のため、最低０．
０１％が必要であるが、０．０７％を超えて添加する
と、Ｃｒ炭化物を形成して電気防食特性を損なううえ
に、大入熱溶接熱影響部靭性及び耐溶接低温割れ性も劣
化するため、Ｃの添加範囲は０．０１〜０．０７％とす
る。
【００１３】Ｓｉは、脱酸の点から最低０．０５％を必
要とするが、０．５％を超えると、大入熱溶接熱影響部
靭性と耐溶接低温割れ性を低下させる。よってＳｉの添
加範囲は０．０５〜０．５％とする。
要とするが、０．５％を超えると、大入熱溶接熱影響部
靭性と耐溶接低温割れ性を低下させる。よってＳｉの添
加範囲は０．０５〜０．５％とする。
【００１４】ＭｎはＣｒと並び本発明の中で重要な元素
である。Ｓを固定して熱間加工時の粒界割れを防止とと
もに、添加により安定なＣｒ酸化物を多量に含む強固な
表面酸化皮膜を形成させることが本発明で判明し、電気
防食特性を向上させるために、最低０．８％を必要とす
るが、１．５％を超えると、大入熱溶接熱影響部靭性と
耐溶接低温割れ性を著しく低下させる。したがってＭｎ
の添加範囲は０．８〜１．５％とする。
である。Ｓを固定して熱間加工時の粒界割れを防止とと
もに、添加により安定なＣｒ酸化物を多量に含む強固な
表面酸化皮膜を形成させることが本発明で判明し、電気
防食特性を向上させるために、最低０．８％を必要とす
るが、１．５％を超えると、大入熱溶接熱影響部靭性と
耐溶接低温割れ性を著しく低下させる。したがってＭｎ
の添加範囲は０．８〜１．５％とする。
【００１５】Ｐ及びＳは、ともに粒界の脆化を通して母
材靭性を下げ、かつ電気防食特性をも低下させるため、
その上限を０．０２％とする。下限は定めないが、脱
Ｐ、脱Ｓの処理技術で可能な程度と処理コストの点から
適宜決められる。
材靭性を下げ、かつ電気防食特性をも低下させるため、
その上限を０．０２％とする。下限は定めないが、脱
Ｐ、脱Ｓの処理技術で可能な程度と処理コストの点から
適宜決められる。
【００１６】Ｃｕは、表面の酸化皮膜を強固にさせ、電
気防食特性を向上させる元素であり、最低０．１％を必
要とするが、１％を超える添加により、大入熱熱影響部
靭性を低下させる。よってＣｕの添加範囲は０．１〜１
％とする。
気防食特性を向上させる元素であり、最低０．１％を必
要とするが、１％を超える添加により、大入熱熱影響部
靭性を低下させる。よってＣｕの添加範囲は０．１〜１
％とする。
【００１７】Ｃｒは、本発明の最重要元素のひとつであ
る。鋼材表面にＣｒ酸化物を多量に含む強固な安定酸化
皮膜を形成することにより電気防食特性を付与する元素
であり、このためには最低０．５％の添加を必要とし、
これ未満では、表面酸化物中のＣｒ酸化物濃度が低く十
分な電気防食特性が得られない。ただし４．０％を超え
る添加は大入熱溶接熱影響部靭性と耐溶接低温割れ性を
著しく低下させる。したがってＣｒの添加範囲は０．５
〜４．０％とする。
る。鋼材表面にＣｒ酸化物を多量に含む強固な安定酸化
皮膜を形成することにより電気防食特性を付与する元素
であり、このためには最低０．５％の添加を必要とし、
これ未満では、表面酸化物中のＣｒ酸化物濃度が低く十
分な電気防食特性が得られない。ただし４．０％を超え
る添加は大入熱溶接熱影響部靭性と耐溶接低温割れ性を
著しく低下させる。したがってＣｒの添加範囲は０．５
〜４．０％とする。
【００１８】Ｔｉは、Ｃを固定して固溶Ｃｒ濃度を確保
する元素として重要であり、かつＴｉＮとして析出して
溶接熱影響部の組織を微細化することにより靭性を大き
く向上させるために、最低０．００７％の添加を必要と
する。一方で、０．０２％を超える過剰の添加は、炭化
物の粗大化をまねき、大入熱溶接熱影響部靭性を低下さ
せる。よってＴｉの添加範囲は０．００７〜０．０２％
とする。
する元素として重要であり、かつＴｉＮとして析出して
溶接熱影響部の組織を微細化することにより靭性を大き
く向上させるために、最低０．００７％の添加を必要と
する。一方で、０．０２％を超える過剰の添加は、炭化
物の粗大化をまねき、大入熱溶接熱影響部靭性を低下さ
せる。よってＴｉの添加範囲は０．００７〜０．０２％
とする。
【００１９】Ｎは、Ｔｉと化合してＴｉＮを析出して、
溶接熱影響部の組織を微細化することにより、靭性を大
きく向上させるために、最低０．００２％を必要とする
が、０．０１％を超えると窒化物の粗大化をまねき、大
入熱溶接熱影響部靭性を低下させる。よってＮの範囲は
０．００２〜０．０１％とする。
溶接熱影響部の組織を微細化することにより、靭性を大
きく向上させるために、最低０．００２％を必要とする
が、０．０１％を超えると窒化物の粗大化をまねき、大
入熱溶接熱影響部靭性を低下させる。よってＮの範囲は
０．００２〜０．０１％とする。
【００２０】ここで、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｃ及びＮの添加は、
上述の範囲を満足し、かつ安定Ｃｒ酸化物を多量に含む
強固な酸化皮膜を形成して、電気防食特性を向上させる
固溶Ｃｒの確保、及びこの固溶Ｃｒ濃度の上昇をうなが
し、かつ大入熱溶接熱影響部のミクロ組織を微細化させ
なければならない。固溶Ｃｒ分布を阻害する安定析出物
は、Ｃｒ7 Ｃ3 ，（Ｆｅ・Ｃｒ）23Ｃ6 であることが詳
細検討で判明し、これらの析出物の生成を抑制するため
には、Ｃｒ／Ｃ添加比の制御及びＴｉＣ析出によるＣの
固定が有効であり、そのために、パラメーターＣＴＰ＝
（Ｃｒ／Ｃ−１５）×（Ｔｉ／Ｎ）を１以上２０以下と
する。ＣＴＰが１未満では、Ｃｒ炭化物の生成量が多く
固溶Ｃｒが確保できず、２０を超えるとＴｉＣ等の粗大
析出物を形成し、やはり固溶Ｃｒの形成が阻害されるた
めに好ましくない。さらにこの範囲であれば、同時にＴ
ｉＮの粒界ピンニング効果による組織微細化効果が得ら
れ、特に大入熱溶接熱影響部組織微細化を通して靭性の
大きな向上が得られる。
上述の範囲を満足し、かつ安定Ｃｒ酸化物を多量に含む
強固な酸化皮膜を形成して、電気防食特性を向上させる
固溶Ｃｒの確保、及びこの固溶Ｃｒ濃度の上昇をうなが
し、かつ大入熱溶接熱影響部のミクロ組織を微細化させ
なければならない。固溶Ｃｒ分布を阻害する安定析出物
は、Ｃｒ7 Ｃ3 ，（Ｆｅ・Ｃｒ）23Ｃ6 であることが詳
細検討で判明し、これらの析出物の生成を抑制するため
には、Ｃｒ／Ｃ添加比の制御及びＴｉＣ析出によるＣの
固定が有効であり、そのために、パラメーターＣＴＰ＝
（Ｃｒ／Ｃ−１５）×（Ｔｉ／Ｎ）を１以上２０以下と
する。ＣＴＰが１未満では、Ｃｒ炭化物の生成量が多く
固溶Ｃｒが確保できず、２０を超えるとＴｉＣ等の粗大
析出物を形成し、やはり固溶Ｃｒの形成が阻害されるた
めに好ましくない。さらにこの範囲であれば、同時にＴ
ｉＮの粒界ピンニング効果による組織微細化効果が得ら
れ、特に大入熱溶接熱影響部組織微細化を通して靭性の
大きな向上が得られる。
【００２１】本発明においては、さらに大入熱溶接熱影
響部の靭性を向上させるためにＮｉを選択添加する。こ
の作用効果を得るためには最低０．２％を必要とする
が、１％以上の添加では焼入れ性の上昇のため、大入熱
溶接熱影響部靭性と耐溶接低温割れ性を著しく低下させ
る。よって選択添加する場合のＮｉの添加範囲は０．２
〜１％とする。
響部の靭性を向上させるためにＮｉを選択添加する。こ
の作用効果を得るためには最低０．２％を必要とする
が、１％以上の添加では焼入れ性の上昇のため、大入熱
溶接熱影響部靭性と耐溶接低温割れ性を著しく低下させ
る。よって選択添加する場合のＮｉの添加範囲は０．２
〜１％とする。
【００２２】本発明においては、Ｔｉと同様な効果を得
るためにＮｂを選択添加する。Ｎｂは、ＮｂＣとして析
出してＣを固定し、固溶Ｃｒを確保して、電気防食特性
を向上させるはたらきを有しており、この目的のために
は最低０．００５％を必要とするが、０．０５％を超え
る添加により、炭化物の粗大化をまねき、大入熱溶接熱
影響部靭性を低下させる。よって、Ｎｂの添加範囲は、
０．００５〜０．０５％とする。
るためにＮｂを選択添加する。Ｎｂは、ＮｂＣとして析
出してＣを固定し、固溶Ｃｒを確保して、電気防食特性
を向上させるはたらきを有しており、この目的のために
は最低０．００５％を必要とするが、０．０５％を超え
る添加により、炭化物の粗大化をまねき、大入熱溶接熱
影響部靭性を低下させる。よって、Ｎｂの添加範囲は、
０．００５〜０．０５％とする。
【００２３】Ｃａ及びＲＥＭは、介在物の形態及び分散
制御に極めて有効で靭性向上に寄与するため、本発明に
おいてはこれらを選択添加する。この効果のためにはＣ
ａは０．００１％以上、ＲＥＭは０．０１％以上の添加
を必要とするが、Ｃａでは０．０１％、ＲＥＭでは０．
０５％を超える添加では靭性をかえって低下させる。よ
ってＣａの添加範囲は０．００１〜０．０１％、ＲＥＭ
の添加範囲は０．０１〜０．０５％とする。
制御に極めて有効で靭性向上に寄与するため、本発明に
おいてはこれらを選択添加する。この効果のためにはＣ
ａは０．００１％以上、ＲＥＭは０．０１％以上の添加
を必要とするが、Ｃａでは０．０１％、ＲＥＭでは０．
０５％を超える添加では靭性をかえって低下させる。よ
ってＣａの添加範囲は０．００１〜０．０１％、ＲＥＭ
の添加範囲は０．０１〜０．０５％とする。
【００２４】本発明においての鋼材の用途は、上記鋼材
から構成される鋼構造物がある。この構造物を海水、も
しくは淡水の環境でカソード電気防食する事により、防
食電流を減少させ、メンテナンスコストを低減できる。
から構成される鋼構造物がある。この構造物を海水、も
しくは淡水の環境でカソード電気防食する事により、防
食電流を減少させ、メンテナンスコストを低減できる。
【００２５】
［実施例１］表１に示す成分範囲の鋼を溶製し、これら
の鋼を板厚１２mmまで圧延して供試鋼材とした。製造し
たそれぞれの鋼材の板厚１／２の部位の圧延方向から採
取した試験片を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２０４に準拠して
室温引張試験を行った。また、同じく鋼材の板厚１／２
の部位の圧延に対して垂直な方向から衝撃試験片を採取
し−１０℃での衝撃吸収エネルギー(vE-10) を測定し
た。さらに、サブマージ・アーク溶接１パスにて入熱８
０００J/mmで鋼材の突合わせ継手を製作後、鋼板材の板
厚１／２で、かつポンド線部にノッチを入れた衝撃試験
片を採取し、−１０℃での衝撃吸収エネルギー(vE-10)
を測定した。母材部分をＢＭとし、溶接熱影響部をＨＡ
Ｚとした。試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２０２ ４号試験片
を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２４２に準拠して行った。さら
に、ＪＩＳ Ｚ ３１５８に準拠してｙ型溶接割れ試験
を行い、割れ停止温度を測定した。引っ張り試験結果
は、４００N/mm2 以上、ｖＥ−１０（ＢＭ）は２００以
上、ｖＥ−１０（ＨＡＺ）は１００以上、そしてｙ割れ
停止温度は室温以下のものを良好とした。
の鋼を板厚１２mmまで圧延して供試鋼材とした。製造し
たそれぞれの鋼材の板厚１／２の部位の圧延方向から採
取した試験片を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２０４に準拠して
室温引張試験を行った。また、同じく鋼材の板厚１／２
の部位の圧延に対して垂直な方向から衝撃試験片を採取
し−１０℃での衝撃吸収エネルギー(vE-10) を測定し
た。さらに、サブマージ・アーク溶接１パスにて入熱８
０００J/mmで鋼材の突合わせ継手を製作後、鋼板材の板
厚１／２で、かつポンド線部にノッチを入れた衝撃試験
片を採取し、−１０℃での衝撃吸収エネルギー(vE-10)
を測定した。母材部分をＢＭとし、溶接熱影響部をＨＡ
Ｚとした。試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２０２ ４号試験片
を用い、ＪＩＳ Ｚ ２２４２に準拠して行った。さら
に、ＪＩＳ Ｚ ３１５８に準拠してｙ型溶接割れ試験
を行い、割れ停止温度を測定した。引っ張り試験結果
は、４００N/mm2 以上、ｖＥ−１０（ＢＭ）は２００以
上、ｖＥ−１０（ＨＡＺ）は１００以上、そしてｙ割れ
停止温度は室温以下のものを良好とした。
【００２６】電気防食特性の試験は、２種類で行った。
１つは、促進試験であり、供試鋼材を２０cm×２０cmに
切断し、端面・裏面をタールエポキシ塗料でシールしそ
の中央にＡｌ製の流電陽極を設置し、４０℃人工海水中
に１ヶ月浸漬後のＡｌ陽極の消耗量で評価した。このと
きの電極消耗量が３ｇ以下を良好とした。他は実浸漬試
験であり、同一の試験材を天然海水を引き込んだ水槽で
６ヶ月浸漬後にＡｌ陽極の消耗量で評価した。Ａｌ陽極
の消耗量が１５ｇ以下のものを良好とした。
１つは、促進試験であり、供試鋼材を２０cm×２０cmに
切断し、端面・裏面をタールエポキシ塗料でシールしそ
の中央にＡｌ製の流電陽極を設置し、４０℃人工海水中
に１ヶ月浸漬後のＡｌ陽極の消耗量で評価した。このと
きの電極消耗量が３ｇ以下を良好とした。他は実浸漬試
験であり、同一の試験材を天然海水を引き込んだ水槽で
６ヶ月浸漬後にＡｌ陽極の消耗量で評価した。Ａｌ陽極
の消耗量が１５ｇ以下のものを良好とした。
【００２７】これらの鋼材の試験結果を表２に示す。比
較鋼に比べ、発明鋼は、電気防食特性では全ての鋼材で
良好なレベルであり、かつ引っ張り強度４００N/mm2 以
上、溶接部の−１０℃での衝撃吸収エネルギーが１５０
以上あり、溶接後の靭性に極めて優れていることがわか
った。
較鋼に比べ、発明鋼は、電気防食特性では全ての鋼材で
良好なレベルであり、かつ引っ張り強度４００N/mm2 以
上、溶接部の−１０℃での衝撃吸収エネルギーが１５０
以上あり、溶接後の靭性に極めて優れていることがわか
った。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】［実施例２］表１に示したＡ鋼とＦ鋼で底
面が１ｍ×５０cm、高さが１５cmの箱形の浮体構造体を
作製し、上面と側面は有機ジンクリッチペイント５０ミ
クロン、タールエポキシ塗料２５０ミクロンで塗装し
た。これの浮体を天然海水を引き込んだ水槽に浮かべ、
対極としてはチタン電極を取り付け、外部より定電位電
源で電気防食を行った。半年間両者の電流値を測定した
結果、鋼材Ｆでは、平均２３０mA／ｍ2 であったのに対
して、鋼材Ａでは１６０mA／ｍ2 であった。この結果よ
り、本発明鋼で作製した構造物は、比較鋼でのものに比
べ、電気防食特性が優れることが明らかになった。
面が１ｍ×５０cm、高さが１５cmの箱形の浮体構造体を
作製し、上面と側面は有機ジンクリッチペイント５０ミ
クロン、タールエポキシ塗料２５０ミクロンで塗装し
た。これの浮体を天然海水を引き込んだ水槽に浮かべ、
対極としてはチタン電極を取り付け、外部より定電位電
源で電気防食を行った。半年間両者の電流値を測定した
結果、鋼材Ｆでは、平均２３０mA／ｍ2 であったのに対
して、鋼材Ａでは１６０mA／ｍ2 であった。この結果よ
り、本発明鋼で作製した構造物は、比較鋼でのものに比
べ、電気防食特性が優れることが明らかになった。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、大入熱溶接性に優れ、
板厚の厚いときの溶接が容易であり、かつ電気防食時の
カソード電流を減少させ、電気防食のメンテナンスコス
トを低減させる鋼材並びに、それを用いた鋼構造物を得
ることができる。
板厚の厚いときの溶接が容易であり、かつ電気防食時の
カソード電流を減少させ、電気防食のメンテナンスコス
トを低減させる鋼材並びに、それを用いた鋼構造物を得
ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松岡 和巳
千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株
式会社 技術開発本部内
(72)発明者 井上 周士
愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵
株式会社 名古屋製鐵所内
(56)参考文献 特開 平８−246048（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−134572（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−33918（ＪＰ，Ａ)
特公 昭40−8130（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 - 38/60
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．０７％、 Ｓｉ：０．０５〜０．５％、 Ｍｎ：０．８〜１．５％、 Ｐ ：０．０２％以下、 Ｓ ：０．０２％以下、 Ｃｕ：０．１〜１％、 Ｃｒ：０．５〜４．０％、 Ｔｉ：０．００７〜０．０２％、 Ｎ ：０．００２〜０．０１％ を含有し、かつパラメーターＣＴＰ＝（Cr/C−15）×
（Ti/N）が、１≦ＣＴＰ≦20を満足し、残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなることを特徴とする電気防食特性に
優れた大入熱溶接用鋼材。 - 【請求項２】 請求項１記載の鋼材に、さらに重量％
で、 Ｎｉ：０．２〜１％ を含有することを特徴とする電気防食特性に優れた大入
熱溶接用鋼材。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の鋼材に、さらに
重量％で、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％ を含有することを特徴とする電気防食特性に優れた大入
熱溶接用鋼材。 - 【請求項４】 請求項１乃至３の何れか１項に記載の鋼
材に、さらに重量％で、 Ｃａ：０．００１〜０．０１％、 ＲＥＭ：０．０１〜０．０５％ の１種または２種を含有することを特徴とする電気防食
特性に優れた大入熱溶接用鋼材。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の何れか１項に記載の電
気防食特性に優れた大入熱溶接用鋼材から構成される鋼
構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16632397A JP3471570B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-06-23 | 電気防食特性に優れた大入熱溶接用鋼材及びその鋼構造物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-52048 | 1997-03-06 | ||
| JP5204897 | 1997-03-06 | ||
| JP16632397A JP3471570B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-06-23 | 電気防食特性に優れた大入熱溶接用鋼材及びその鋼構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306341A JPH10306341A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3471570B2 true JP3471570B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=26392653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16632397A Expired - Fee Related JP3471570B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-06-23 | 電気防食特性に優れた大入熱溶接用鋼材及びその鋼構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471570B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4506029B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2010-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 防食性に優れた鋼材およびその製造方法 |
| JP4506244B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-07-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 原油タンク底板用鋼材 |
| JP5903907B2 (ja) * | 2011-02-02 | 2016-04-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 引張強さ（ＴＳ）が７８０ＭＰａ以上の大入熱溶接熱影響部の靭性と小入熱溶接熱影響部の耐硬化特性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP16632397A patent/JP3471570B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10306341A (ja) | 1998-11-17 |
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