JP4483107B2 - Marine steel with excellent coating life - Google Patents

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JP4483107B2 JP2001066258A JP2001066258A JP4483107B2 JP 4483107 B2 JP4483107 B2 JP 4483107B2 JP 2001066258 A JP2001066258 A JP 2001066258A JP 2001066258 A JP2001066258 A JP 2001066258A JP 4483107 B2 JP4483107 B2 JP 4483107B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材に関し、特に高温多湿等の厳しい環境下で使用されるバラストタンク等の船舶用鋼材について、腐食防止の観点から、その塗膜寿命の有利な延長を可能ならしめようとするものである。
【0002】
【従来の技術】
バラストタンクは、高温多湿という特に過酷な環境下で使用されることから、その防食に関しては、従来から種々の対策が講じられている。
通常、バラストタンクの防食は、タールエポキシ樹脂塗料と電気防食とを併用しているが、バラストタンク内には海水が出入りすることから、厳しい腐食環境下にある。すなわち、バラストタンク内に海水が充満している場合は、海水に漬かっている部分は電気防食の効果によってほとんど腐食を受けないが、海水に漬かっていないバラストタンクの最上部やアッパーデッキの裏側は、高温に加え、飛沫帯という厳しい腐食環境下にある。一方、バラストタンク内に海水がない場合は、高温多湿環境となり、この場合は電気防食の効果が期待できず、タールエポキシ樹脂塗料のみの防食となる。
また、バラストタンク内に海水を充満させる際、海水中に含まれている小石や砂塵等もバラストタンク内に侵入し、塗膜にスクラッチ(傷)が生じてしまうため、スクラッチ部から腐食が進行する。
【0003】
このようなバラストタンクの塗膜寿命は、約10年といわれており、船の寿命(20年)の半分である。従って、残りの10年は、補修塗装で安全性を維持しなければならない。
バラストタンクでは、このような厳しい腐食環境と悪条件下での塗装作業が必要という、重大な問題があるため、鋼材面からの改善すなわち塗膜寿命の延長が可能な船舶用鋼材の開発が望まれている。
【0004】
ところで、海洋環境下での使用を目的とした耐海水鋼は、耐食性向上のためにCrやNi,Mo,Cu等が添加され、飛沫帯用、海水用あるいはこれら両用といった使用環境に合わせた種々の溶接構造用耐海水鋼が開発されている。そして、これらは、水門や鋼矢板、ブイ、桟橋などに使用されている。
かような耐海水鋼としては、特開昭51−25420 号公報に開示の鋼材が知られているが、この鋼材の用途は上記したような海洋構造物や港湾施設であり、その使用環境は大気温度程度の海水である。また、特開昭63−255341号公報には、大気環境での塩害性を向上させた溶接構造用耐食性鋼板が提案されている。
【0005】
上述したとおり、従来の耐海水鋼材問題としている環境は、この発明で問題とする環境、すなわち海水が出入りし、高温多湿となるバラストタンク内環境とは、腐食環境が大きく異なる。
すなわち、バラストタンクの腐食環境は、上述したように海水の出入りがある高温多湿環境であり、特にタンカーを想定した場合の腐食環境は次のとおりである。
中近東から日本に原油を輸送する場合、日本から中近東までの往路は、貨油タンクは空であるので、船のバランスを保ち、航行の安全を図るためにバラストタンク内は海水をほぼ満水にする。この時の腐食環境は、バラストタンクの中部〜下部は海水中であり、バラストタンク上部では飛沫帯に近い状況である。一方、貨油タンクに原油を満載し、中近東から日本に向かう復路は、バラストタンク内は海水は抜いて空とする。この時のバラストタンク内は、船底に残留した海水と甲板からの熱で高温多湿環境となる。なお、バラストタンクがこれらの腐食環境に曝される1サイクルは約80日間である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
現在、船舶に使用されている鋼材は、強度や靱性、溶接性を考慮した成分設計およびプロセス設計により製造されているが、耐食性や防食性に関しての対策はほとんど講じられていないのが現状である。
この発明は、上記の現状に鑑み開発されたもので、合金元素の添加によって、厳しい腐食環境、特に高温多湿環境下においても塗膜寿命を効果的に延長することができる、塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材を提案することを目的とする。
【0007】
なお、塗膜寿命とは、補修塗装あるいは全面再塗装を施すまでの寿命を意味する。補修塗装あるいは全面再塗装の実施時期について、その判断指標は明確ではないが、一般に腐食により塗膜が損傷し、さび面積がある程度まで広がった場合に、再塗装が必要と判断する。
従って、さびによる塗膜損傷が軽減されれば、塗膜寿命は延長される、すなわち塗膜寿命性は向上することになる。
【0008】
【課題を解決するための手段】
さて、発明者らは、種々の合金元素を種々の割合で含有させた暴露試験片を多数作製し、これらの試験片を実際のバラストタンク内で2年間の暴露試験に供した。
その結果、主にCuレスでかつNiを添加した試験片で、塗膜スクラッチからのさびによる塗膜ふくれが、著しく軽減されることの知見を得た。例えば、Niを1mass%添加し、かつCuを0.02mass%まで低減した鋼材は、従来の鋼材に比べ、その膨れ面積は1/10にまで低減した。また、MoやCo,Sb,Wを添加した試験片についても、さびによる塗膜膨れが抑制されることが判明した。すなわち、これら合金元素は、スクラッチ部からの腐食の進行を抑制し、塗膜損傷を軽減する効果があることが見出された。
この発明は、上記の知見に立脚するものである。
【0009】
すなわち、この発明の要旨構成は次のとおりである。
1.質量%で、
C:0.001 〜0.025 %、
Si:0.60%以下、
Mn:0.10〜3.0 %、
P:0.030 %以下、
S:0.01%以下、
Al:0.10%以下、
Ni:0.1 〜4.0 %および
Cu:0.1 %以下
を含み、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になることを特徴とする塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材。
【0010】
2.上記1において、鋼材が、さらに質量%で、
Mo:0.05〜0.5 %、
Co:0.05〜0.5 %、
W:0.05〜0.5 %および
Sb:0.05〜0.5 %
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する組成になる塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材。
【0011】
3.上記1または2において、鋼材が、さらに質量%で、
Nb:0.005 〜0.20%、
V:0.005 〜0.20%、
Ti:0.005 〜0.20%、
REM:0.02%以下、
Ca:0.005 %以下および
B:0.0003〜0.0050%
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する組成になる塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体的に説明する。
まず、この発明において、鋼材の成分組成を上記の範囲に限定した理由について説明する。なお、以下に示す成分組成の%表示は「質量%」である。
C:0.001 〜0.025 %
Cは、強度の向上に有効な元素であるが、含有量が 0.001%に満たないとその添加効果に乏しく、一方 0.025%を超えると母材靱性および溶接部靱性の劣化を招くので、Cは 0.001〜0.025 %の範囲に限定した。
【0013】
Si:0.60%以下
Siは、脱酸剤として有用なだけでなく、鋼の強度を向上させる点でも有用な元素であるが、あまりに多量に含有させると母材靱性および溶接部靱性が劣化するので、Siは0.60%以下に限定した。好ましくは0.15〜0.50%の範囲である。
【0014】
Mn:0.10〜3.0 %
Mnは、鋼の強度のみならず、母材靱性および溶接部靱性に大きな影響を与える元素であり、この発明では所望の強度を確保するために0.10%以上含有させるものとした。しかしながら、3.0 %を超えて含有させると母材靱性および溶接部靱性に悪影響を及ぼすため、Mnは0.10〜3.0 %の範囲に限定した。好ましくは0.10〜2.0 %の範囲である。
【0015】
P:0.030 %以下
Pは、母材靱性および溶接部靱性を劣化させるので、0.03%以下に限定した。
【0016】
S:0.01%以下
Sも、Pと同様、母材靱性および溶接部靱性を劣化させるので、0.01%以下に限定した。
【0017】
Al:0.10%以下
Alは、脱酸剤として添加するが、含有量が0.10%を超えると溶接部靱性に悪影響を及ぼすため、0.10%以下で含有させるものとした。
【0018】
Ni:0.1 〜4.0 %
Niは、塗膜膨れを顕著に抑制する元素として、この発明において最も重要な元素である。その効果は、さび粒子を緻密化し、地鉄への水、酸素、Cl等の腐食因子の透過を阻止することによって発揮される。このように、ある程度のさびが形成されたのち、このさび層が腐食因子の透過を阻止することによって、その後の地鉄の腐食が抑制される。腐食が抑制されれば、さび発生も少なく、さびによる塗膜膨れも抑制されるのである。この効果は、Ni含有量が 0.1%未満では小さく、一方 4.0%を超えると効果は飽和し、むしろ経済的に不利となるので、Ni量は 0.1〜4.0 %の範囲に限定した。
【0019】
Cu:0.1 %以下
Cuは、一般的に耐食性向上元素であり、橋梁など大気環境で使用される耐候性鋼に添加されている。しかしながら、この発明で対象とするバラストタンクの内部環境は高温多湿であって、ほとんど濡れている状態にあるが、かような環境ではCuは有効に働くどころか、逆に不利に働く。
これは、Cuが、さびの緻密化促進と鋼の溶解活性化という2つの作用を有しているためである。すなわち、大気環境では濡れている時間が比較的短く、そのため鋼の溶解時間が短い。従って、この場合には、Cuのさびの緻密化促進作用により形成された保護性さび層が、Cuの溶解活性化による鋼の腐食反応を抑制する。一方、常に濡れている状態では、Cuの溶解活性化による鋼の腐食反応が、Cuのさびの緻密化促進作用によるさび層の保護作用より大きくなるため、鋼の腐食が進行する。鋼の腐食が進行すれば、塗膜膨れも進行する。
ここに、Cu量が 0.1%を超えると鋼の腐食ひいては塗膜膨れが進行するようになるので、Cu量は 0.1%以下に制限した。
【0020】
以上、必須成分について説明したが、この発明では上記した必須成分の他に、以下の成分を適宜含有させることができる。
Mo,Co,W,Sb:0.05〜0.5 %
Mo,Co,WおよびSbはいずれも、塗膜膨れを抑制する効果があるが、含有量が0.05%未満ではその効果が小さく、一方 0.5%を超えると効果が飽和し、むしろ経済的に不利となるので、これらの元素は単独添加または複合添加いずれの場合においても、それぞれ0.05〜0.5 %の範囲で含有させるものとした。
【0021】
Nb,Ti,V:0.005 〜0.20%
Nb,TiおよびVはいずれも、鋼材の強度を増加させる元素であるが、含有量が0.005 %に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.20%を超えると効果が飽和するため、これらの元素は単独添加または複合添加いずれの場合においても、それぞれ 0.005〜0.20%の範囲で含有させるものとした。
【0022】
REM :0.02%以下
REM は、溶接部靱性の向上に有効に寄与するが、含有量が0.02%を超えると鋼材の清浄度が劣化するので、0.02%以下で含有させるものとした。
【0023】
Ca:0.005 %以下
Caも、REM と同様、溶接部靱性の向上に有効に寄与するが、含有量が 0.005%を超えるとやはり鋼材の清浄度が劣化するので、0.005 %以下で含有させるものとした。
【0024】
B:0.0003〜0.0050%
Bは、強度の向上に有利な元素であるが、含有量が0.0003%に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.0050%を超えると母材靱性および溶接部靱性を劣化させるので、Bは0.0003〜0.0050%の範囲で含有させるものとした。
【0025】
次に、この発明鋼材の製造方法について説明する。
この発明鋼材の製造方法については特に限定されることはなく、従来公知の方法で製造すれば良い。
すなわち、転炉、電気炉等通常の方法で溶製したのち、連続鋳造法あるいは造塊法により素材とする。また、溶製に際しては、真空脱がス精錬等を実施しても良い。
ついで、これら素材を、加熱炉等で加熱したのち、あるいは加熱なしで直接、熱間圧延により所望の形状に圧延する。
【0026】
【実施例】
表1に示す成分組成になる鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法でスラブとした。ついで、これらスラブを加熱したのち、熱間圧延により板厚:25mm、板幅:2500mmの鋼板とした。
これらの鋼板の引張特性および衝撃特性を調査した。
また、溶接部靱性として、入熱:50 kJ/cm、溶接熱影響部:1mm相当の再現熱サイクルを付与し、シャルピー衝撃試験により0℃における吸収エネルギーvE0を測定した。
【0027】
さらに、これら鋼板から5mm×100mm ×200 mmの暴露試験片を採取し、これらの試験片に、ショットブラスト後、ジンクリッチプライマー (約15μm)、ついでタールエポキシ樹脂塗料 (約200 μm)を塗布した。その後、カッターナイフで、試験片の地鉄表面まで達する80mm長さのスクラッチを付加した。そして、これらの試験片を、実船のバラストタンク内に装着し、暴露試験に供した。暴露期間は2年間である。このバラストタンク内の環境は、バラストタンク内に海水が入っている期間:約40日、バラストタンク内に海水が入っていない期間:約40日を1サイクルとした乾湿繰り返し環境であった。暴露試験後、スクラッチ周囲のさびに起因した塗膜膨れ面積を測定した。
上記の調査結果を表2に示す。
【0028】
【表1】

Figure 0004483107
【0029】
【表2】
Figure 0004483107
【0030】
表2に示したとおり、発明例(鋼No.1〜10)の塗膜膨れ面積は68〜527 mm2 であり、比較例に比べて格段に小さく、優れた耐塗膜損傷性を有していることが分かる。。
一方、比較例のうち、No.11, 14 はCu量が、No.12 はNi量が、No.15 はC量とCu量とNi量が、それぞれこの発明の適正範囲を逸脱しているため、塗膜膨れ面積は極めて大きかった。また、No.13 は、P量がこの発明の上限を超えているため、塗膜膨れ面積は発明例と同程度であるが、母材靱性および溶接部靱性が劣化している。
なお、No.1〜4の結果から、Ni量を増加させることが塗膜膨れ面積の減少には極めて有効であることが分かる。
【0031】
【発明の効果】
この発明の船舶用鋼材は、優れた耐塗膜損傷性を有し、苛酷な腐食環境であるバラストタンクへ適用した場合に、補修塗装や再塗装といった保守費用を大幅に削減することができ、産業上その貢献度は極めて大である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to marine steel materials with excellent coating film life, and particularly for marine steel materials such as ballast tanks used under severe environments such as high temperature and high humidity, from the viewpoint of preventing corrosion, the coating film life is advantageous. It is intended to make extension possible.
[0002]
[Prior art]
Since the ballast tank is used in a particularly severe environment of high temperature and high humidity, various countermeasures have been conventionally taken for its anticorrosion.
Usually, the anti-corrosion of the ballast tank uses a tar epoxy resin paint and an electric anti-corrosion, but since the seawater enters and exits the ballast tank, it is in a severe corrosive environment. In other words, when the ballast tank is full of seawater, the part immersed in seawater is hardly corroded by the effect of electrocorrosion protection, but the top of the ballast tank not immersed in seawater or the back side of the upper deck is In addition to high temperature, it is in a severe corrosive environment called a splash zone. On the other hand, when there is no seawater in the ballast tank, it becomes a high-temperature and high-humidity environment. In this case, the anticorrosive effect cannot be expected, and only the tar epoxy resin paint is anticorrosive.
In addition, when filling the ballast tank with seawater, pebbles and dust contained in the seawater also enter the ballast tank, causing scratches on the paint film, so corrosion progresses from the scratch part. To do.
[0003]
The life of such a ballast tank is said to be about 10 years, which is half the life of a ship (20 years). Therefore, for the remaining 10 years, safety must be maintained by repair painting.
Ballast tanks have the serious problem of requiring painting under such severe corrosive conditions and adverse conditions, so it is hoped to develop marine steel that can improve the steel surface, that is, extend the life of the paint film. It is rare.
[0004]
By the way, seawater-resistant steel intended for use in the marine environment is supplemented with Cr, Ni, Mo, Cu, etc. to improve corrosion resistance. Seawater resistant steel for welded structures has been developed. These are used for sluices, steel sheet piles, buoys, piers, and the like.
As such seawater-resistant steel, steel materials disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-25420 are known, but the applications of these steel materials are the above-described marine structures and port facilities, and the usage environment is as follows. It is seawater at the atmospheric temperature. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-255341 proposes a corrosion-resistant steel sheet for welded structures with improved salt damage in the atmospheric environment.
[0005]
As described above, the environment considered as the conventional seawater-resistant steel material problem is greatly different from the environment in question in this invention, that is, the environment in the ballast tank where seawater enters and exits and becomes hot and humid.
That is, the corrosive environment of the ballast tank is a high-temperature and high-humidity environment in which seawater enters and exits as described above, and the corrosive environment when assuming a tanker is as follows.
When transporting crude oil from the Middle East to Japan, the cargo oil tank is empty on the outbound route from Japan to the Middle East, so the ballast tank is almost full of seawater to maintain the balance of the ship and ensure navigation safety. To. The corrosive environment at this time is such that the middle to lower part of the ballast tank is in seawater and the upper part of the ballast tank is close to a splash zone. On the other hand, on the return route from the Middle East to Japan, the ballast tanks are filled with seawater and emptied. The inside of the ballast tank at this time becomes a hot and humid environment due to the seawater remaining on the bottom of the ship and the heat from the deck. One cycle in which the ballast tank is exposed to these corrosive environments is about 80 days.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Currently, steel materials used in ships are manufactured by component design and process design that take strength, toughness, and weldability into account, but currently there are few measures for corrosion resistance and corrosion resistance. .
This invention was developed in view of the above-mentioned present situation, and by adding alloying elements, the coating film life can be effectively extended even in severe corrosive environments, particularly in high temperature and high humidity environments. The purpose is to propose an excellent marine steel.
[0007]
The coating film life means the life until repair coating or full repainting is performed. The judgment index for the timing of repair painting or full repainting is not clear, but it is generally judged that repainting is necessary when the paint film is damaged due to corrosion and the rust area is expanded to some extent.
Therefore, if the damage to the coating film due to rust is reduced, the coating film life is extended, that is, the coating film life is improved.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Now, the inventors made many exposure test pieces containing various alloy elements in various proportions, and used these test pieces for an exposure test for two years in an actual ballast tank.
As a result, it was found that paint bulging due to rust from paint film scratches was remarkably reduced with test pieces mainly made of Cu-less and added with Ni. For example, a steel material in which Ni is added by 1 mass% and Cu is reduced to 0.02 mass% has a swollen area reduced to 1/10 compared to a conventional steel material. It was also found that the test piece to which Mo, Co, Sb, and W were added also suppressed the swelling of the coating film due to rust. That is, it has been found that these alloy elements have an effect of suppressing the progress of corrosion from the scratch portion and reducing coating film damage.
The present invention is based on the above findings.
[0009]
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. % By mass
C: 0.001 to 0.025%,
Si: 0.60% or less,
Mn: 0.10 to 3.0%,
P: 0.030% or less,
S: 0.01% or less,
Al: 0.10% or less,
Ni: 0.1-4.0% and
Cu: A marine steel material with excellent coating life, characterized by containing 0.1% or less and the balance being Fe and inevitable impurities.
[0010]
2. In the above 1, the steel material is further in mass%,
Mo: 0.05-0.5%,
Co: 0.05-0.5%
W: 0.05-0.5% and
Sb: 0.05-0.5%
A marine steel material excellent in coating film life which has a composition containing one or more selected from among them.
[0011]
3. In said 1 or 2, steel materials are further mass%,
Nb: 0.005 to 0.20%,
V: 0.005 to 0.20%,
Ti: 0.005 to 0.20%,
REM: 0.02% or less,
Ca: 0.005% or less and B: 0.0003 to 0.0050%
A marine steel material excellent in coating film life which has a composition containing one or more selected from among them.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be specifically described below.
First, the reason why the component composition of the steel material is limited to the above range in the present invention will be described. In addition, the% display of the component composition shown below is "mass%".
C: 0.001 to 0.025%
C is an element effective in improving the strength. However, if the content is less than 0.001%, the effect of addition is poor. On the other hand, if it exceeds 0.025%, the toughness of the base metal and the welded portion are deteriorated. It was limited to the range of 0.001 to 0.025%.
[0013]
Si: 0.60% or less
Si is not only useful as a deoxidizer, but is also an element useful in improving the strength of steel. However, Si is 0.60% because the base metal toughness and weld toughness deteriorate when contained in too large amounts. Limited to: Preferably it is 0.15 to 0.50% of range.
[0014]
Mn: 0.10 to 3.0%
Mn is an element that greatly affects not only the strength of steel but also the base metal toughness and weld zone toughness. In the present invention, Mn is contained in an amount of 0.10% or more in order to ensure a desired strength. However, if the content exceeds 3.0%, the base metal toughness and weld zone toughness are adversely affected, so Mn is limited to the range of 0.10 to 3.0%. Preferably it is 0.10 to 2.0% of range.
[0015]
P: 0.030% or less P is limited to 0.03% or less because P deteriorates the base metal toughness and weld toughness.
[0016]
S: 0.01% or less S, like P, deteriorates the base metal toughness and weld zone toughness, so it was limited to 0.01% or less.
[0017]
Al: 0.10% or less
Al is added as a deoxidizer, but if the content exceeds 0.10%, the toughness of the weld is adversely affected.
[0018]
Ni: 0.1 to 4.0%
Ni is the most important element in the present invention as an element that significantly suppresses blistering. The effect is exhibited by densifying the rust particles and blocking the penetration of corrosion factors such as water, oxygen, and Cl into the ground iron. Thus, after a certain amount of rust is formed, this rust layer prevents the penetration of corrosion factors, thereby suppressing the subsequent corrosion of the ground iron. If corrosion is suppressed, the occurrence of rust is reduced and the swelling of the coating film due to rust is also suppressed. This effect is small when the Ni content is less than 0.1%. On the other hand, when the Ni content exceeds 4.0%, the effect is saturated and rather disadvantageous economically. Therefore, the Ni content is limited to the range of 0.1 to 4.0%.
[0019]
Cu: 0.1% or less
Cu is generally an element for improving corrosion resistance, and is added to weathering steel used in an atmospheric environment such as a bridge. However, the internal environment of the ballast tank that is the subject of the present invention is hot and humid and almost wet. However, in such an environment, Cu does not work effectively but acts adversely.
This is because Cu has two actions of promoting rust densification and activating the dissolution of steel. That is, the wet time is relatively short in the atmospheric environment, so that the steel melting time is short. Therefore, in this case, the protective rust layer formed by the Cu rust densification promoting action suppresses the corrosion reaction of steel due to Cu dissolution activation. On the other hand, in the always wet state, the corrosion reaction of the steel due to the activation of dissolution of Cu becomes larger than the protective action of the rust layer due to the accelerating action of densification of Cu rust, so that the corrosion of the steel proceeds. If the corrosion of steel progresses, the swelling of the coating also progresses.
Here, if the amount of Cu exceeds 0.1%, the corrosion of the steel and thus the swelling of the coating film proceeds, so the amount of Cu is limited to 0.1% or less.
[0020]
Although the essential components have been described above, in the present invention, in addition to the essential components described above, the following components can be appropriately contained.
Mo, Co, W, Sb: 0.05-0.5%
Mo, Co, W, and Sb all have the effect of suppressing the swelling of the coating film. However, when the content is less than 0.05%, the effect is small, whereas when the content exceeds 0.5%, the effect is saturated, which is rather economically disadvantageous. Therefore, these elements are contained in the range of 0.05 to 0.5% in either case of single addition or composite addition.
[0021]
Nb, Ti, V: 0.005 to 0.20%
Nb, Ti, and V are all elements that increase the strength of steel materials. However, if the content is less than 0.005%, the effect of addition is poor, while if it exceeds 0.20%, the effect is saturated. In either case of single addition or combined addition, 0.005 to 0.20% is included.
[0022]
REM: 0.02% or less
REM contributes effectively to improving the toughness of the weld zone. However, if the content exceeds 0.02%, the cleanliness of the steel deteriorates. Therefore, REM was added at 0.02% or less.
[0023]
Ca: 0.005% or less
Ca, as well as REM, effectively contributes to improving the toughness of the weld zone. However, if the content exceeds 0.005%, the cleanliness of the steel material deteriorates, so it was determined to be contained at 0.005% or less.
[0024]
B: 0.0003-0.0050%
B is an element advantageous for improving the strength. However, when the content is less than 0.0003%, the effect of addition is poor. On the other hand, when it exceeds 0.0050%, the base metal toughness and weld toughness are deteriorated. It was made to contain in -0.0050% of range.
[0025]
Next, the manufacturing method of this invention steel material is demonstrated.
The method for producing the steel material of the present invention is not particularly limited, and may be produced by a conventionally known method.
That is, after melting by a normal method such as a converter or an electric furnace, a raw material is obtained by a continuous casting method or an ingot forming method. In addition, vacuum melting may be performed in the melting process.
Then, these materials are rolled into a desired shape by hot rolling after heating in a heating furnace or the like or directly without heating.
[0026]
【Example】
Steels having the composition shown in Table 1 were melted in a converter and made into slabs by a continuous casting method. Subsequently, these slabs were heated and then hot rolled to form a steel plate having a plate thickness of 25 mm and a plate width of 2500 mm.
The tensile properties and impact properties of these steel plates were investigated.
Further, as the weld zone toughness, a heat input of 50 kJ / cm and a heat cycle affected by the weld heat affected zone of 1 mm were applied, and the absorbed energy vE 0 at 0 ° C. was measured by a Charpy impact test.
[0027]
Furthermore, 5 mm x 100 mm x 200 mm exposure test pieces were collected from these steel plates, and after zinc blasting, zinc rich primer (about 15 μm) and tar epoxy resin paint (about 200 μm) were applied to these test pieces. . Thereafter, a 80 mm long scratch reaching the surface of the test piece was added with a cutter knife. These test pieces were mounted in a ballast tank of an actual ship and subjected to an exposure test. The exposure period is 2 years. The environment in the ballast tank was a dry and wet repetitive environment where one cycle was a period in which the seawater was in the ballast tank: about 40 days, and a period in which the seawater was not in the ballast tank: about 40 days. After the exposure test, the swollen area of the coating film due to rust around the scratch was measured.
The above survey results are shown in Table 2.
[0028]
[Table 1]
Figure 0004483107
[0029]
[Table 2]
Figure 0004483107
[0030]
As shown in Table 2, the coating film blister area of the inventive example (steel No. 1 to No. 10) is 68 to 527 mm 2, much smaller than that of Comparative Example, has excellent耐塗film damaging I understand that .
On the other hand, among the comparative examples, Nos. 11 and 14 have a Cu content, No. 12 has a Ni content, and No. 15 has a C content, a Cu content, and a Ni content deviating from the appropriate ranges of the present invention. Therefore, the swollen area of the coating film was extremely large. In No. 13, since the amount of P exceeds the upper limit of the present invention, the swollen area of the coating film is similar to that of the inventive example, but the base material toughness and welded portion toughness are deteriorated.
From the results of Nos. 1 to 4, it can be seen that increasing the amount of Ni is extremely effective in reducing the film swelling area.
[0031]
【The invention's effect】
The marine steel material of the present invention has excellent coating film damage resistance, and when applied to a ballast tank that is a severely corrosive environment, can greatly reduce maintenance costs such as repair coating and repainting, The industrial contribution is extremely large.

Claims (3)

質量%で、
C:0.001 〜0.025 %、
Si:0.60%以下、
Mn:0.10〜3.0 %、
P:0.030 %以下、
S:0.01%以下、
Al:0.10%以下、
Ni:0.1 〜4.0 %および
Cu:0.1 %以下
を含み、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になることを特徴とする塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材。
% By mass
C: 0.001 to 0.025%,
Si: 0.60% or less,
Mn: 0.10 to 3.0%,
P: 0.030% or less,
S: 0.01% or less,
Al: 0.10% or less,
Ni: 0.1-4.0% and
Cu: A marine steel material with excellent coating life, characterized by containing 0.1% or less and the balance being Fe and inevitable impurities.
請求項1において、鋼材が、さらに質量%で、
Mo:0.05〜0.5 %、
Co:0.05〜0.5 %、
W:0.05〜0.5 %および
Sb:0.05〜0.5 %
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する組成になる塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材。
In Claim 1, steel materials are further mass%,
Mo: 0.05-0.5%,
Co: 0.05-0.5%
W: 0.05-0.5% and
Sb: 0.05-0.5%
A marine steel material excellent in coating film life, having a composition containing one or more selected from the above.
請求項1または2において、鋼材が、さらに質量%で、
Nb:0.005 〜0.20%、
V:0.005 〜0.20%、
Ti:0.005 〜0.20%、
REM:0.02%以下、
Ca:0.005 %以下および
B:0.0003〜0.0050%
のうちから選んだ1種または2種以上を含有する組成になる塗膜寿命性に優れた船舶用鋼材。
In Claim 1 or 2, steel materials are further mass%,
Nb: 0.005 to 0.20%,
V: 0.005 to 0.20%,
Ti: 0.005 to 0.20%,
REM: 0.02% or less,
Ca: 0.005% or less and B: 0.0003 to 0.0050%
A marine steel material excellent in coating film life which has a composition containing one or more selected from among them.
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