JP4639482B2

JP4639482B2 - Steel material with excellent weather resistance under snow melting salt application environment

Info

Publication number: JP4639482B2
Application number: JP2001024560A
Authority: JP
Inventors: 公宏西村; 和彦塩谷
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002226948A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐候性鋼材に係り、とくに、冬季に融雪塩として塩化カルシウムが散布される環境下で使用可能な鋼材に関する。なお、本発明における鋼材には、厚鋼板、薄鋼板、棒鋼、形鋼を含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
鋼中にＰ、Cu、Cr、Ni等の合金元素を添加し大気中における耐食性を向上させた耐候性鋼は、船舶、タンク等の鋼構造物や橋梁等の鋼建築物に広く使用されている。耐候性鋼は、屋外において、腐食の原因である酸素、水を通しにくい安定錆と呼ばれる錆を数年で形成し、その後の腐食を抑制している。このため、耐候性鋼材は、防錆塗料の塗布が不要であり、いわゆる裸使用が可能な安価な高耐食性材料である。また、この耐候性鋼の安定錆は普通鋼に比べて暗褐色で景観にも調和するため、耐候性鋼材の使用が最近増えてきている。
【０００３】
一方、近年、建設省から耐候性鋼の適用指針（「耐候性鋼材の橋梁への適用に関する共同研究報告（ＸＸ）、１９９３．３、建設省土木研究所、（社）鋼材倶楽部、（社）日本橋梁建設協会発行」）が公表され、飛来塩分量が0.05mg/dm²/day以上の地域、すなわち海岸地帯では、従来の耐候性鋼（JIS G 3144に規定される溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材) は無塗装では使用できないことになっている。
【０００４】
また、海からの飛来塩分が少ない山間部でも、路面に凍結防止のための融雪塩を散布する場合があり、このような環境下では、従来の耐候性鋼材は著しい腐食を生じ、安定さびが形成されない場合もあり問題となっていた。
従来の耐候性鋼が前述した環境下で使用できないのは、融雪塩として散布される各種の塩が鋼板表面に付着した状態で結露し、極めて厳しい腐食環境となるためと考えられている。さらに、橋梁の場合は、桁の外側では降雨に晒されて、付着塩が洗い流されるが、内桁ではその効果が少ないため、腐食が激しいという問題がある。
【０００５】
このような問題に対して、一般には、普通鋼材にフタル酸樹脂、塩化ゴム、タールエポキシ樹脂等の塗装を行って対処している。しかし、塗装の場合には、塗膜が傷んだ時点で再塗装が必要となり、メンテナンス費用が多大となるという問題がある。特に山間部に建設される橋梁では、再塗装作業も困難であり、無塗装で使用できる鋼材が求められている。
【０００６】
この要求に対し、特開平11-172370 号公報には、海浜地区や融雪塩を散布する地区など、飛来海塩粒子環境下で優れた耐候性を示す耐候性鋼が提案されている。特開平11-172370 号公報に記載された耐候性鋼は、Cu：0.30〜1.00％、Ni：1.0 〜5.5 ％を複合含有し、Ｃ：0.03〜0.15％、Si：0.05〜0.55％、Mn：0.3 〜2.0 ％、Al：0.010 〜0.090 ％、Ｎ：0.0010〜0.0070％に調整したうえで、Cr、Ｐ、Ｓを低減した組成を有し、高飛来海塩粒子環境下でも安定さびが形成されるとしている。
【０００７】
また別の手段として、特開2000-34703号公報には、融雪塩を含む路面水の飛沫のかかる部分を耐塩性に優れた所定の成分組成の耐候性鋼材を使用した耐候性鋼橋梁、および付着した融雪塩を含む路面水の飛沫のかかる部分を洗浄する洗浄手段を設けた耐候性鋼橋梁、また特開2000-34707号公報には融雪塩を含有する路面水が道路面より漏水して橋桁にかかることを防止する遮蔽手段、付着する塩類の洗浄手段を設けた耐候性鋼橋梁など、橋梁の構造により腐食を防止する手段が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開2000-34703号公報、特開2000-34707公報に記載された橋梁では、製作費が通常の橋梁より余分にかかるという問題があった。また、特開2000-34703号公報および特開平11-172370 公報に記載された鋼材では、海塩、あるいは塩化ナトリウムが飛来または散布される環境下では確かに優れた耐候性を示すが、塩化カルシウムが散布される環境下では必ずしも有効ではないという問題があった。すなわち、海塩の場合、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムが主体であるが、融雪塩の場合、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムが主体であるため、特に融雪塩として、塩化カルシウムを使用する環境下では、従来の耐候性鋼材では、安定さびが生成されにくいという問題が明らかとなった。
【０００９】
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、融雪塩として塩化カルシウムが散布され、鋼材表面に塩化カルシウムが付着して、自然環境において結露するような環境下においても、安定さびを形成し、優れた耐候性を示し、塗装、表面処理などを必要としない耐候性鋼材を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記した課題を達成するために、鋼板表面上に塩化カルシウムを付着させた状態で、特に橋梁の内桁を模擬した大気暴露試験を実施し、耐候性に及ぼす鋼材成分の影響を鋭意検討した。その結果、このような塩化カルシウムが存在する大気腐食環境下では、鋼材の腐食速度に対して、特にＣ、Cu、Niの含有量の影響が大きいことを見いだした。
【００１１】
本発明は、上記した知見に基づき、構成されたものである。
すなわち、本発明は、質量％で、Ｃ：0.001 ％以上0.03％未満、Si：0.15〜0.60％、Mn：0.1 〜3.0 ％、Ｐ：0.005 〜0.030 ％、Ｓ：0.01％以下、Al：0.10％以下、Cu：0.1 〜1.5 ％、Ni：1.52〜6.0 ％を含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有することを特徴とする、融雪塩として塩化カルシウムが散布される融雪塩散布環境下における耐候性に優れた鋼材であり、また、本発明では、前記組成に加えてさらに、質量％で、Mo：0.005 〜0.5 ％、Ｖ：0.005 〜0.2 ％のうちから選ばれた１種または２種を含有することが好ましく、また、本発明では、前記各組成に加えてさらに、質量％で、REM ：0.02％以下を含有することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明鋼材の組成限定の理由について説明する。なお、以下、組成における質量％は単に％と記す。
Ｃ：0.001 ％以上0.03％未満
Ｃは、鋼材の強度を増加させる元素であり、強度確保のため、本発明では、0.001 ％以上の含有を必要とする。一方、0.03％以上含有すると、現在のところその理由は明確となっていないが、塩化カルシウムが存在する環境での耐食性が劣化する。このため本発明では、Ｃは0.03％未満に限定した。好ましくは0.025 ％未満、より好ましくは0.02％未満である。
【００１３】
Si：0.15〜0.60％
Siは、脱酸剤として作用し、さらに固溶強化によって鋼の強度を増加させる元素であるが、多量に含有すると靱性、および溶接性を劣化させる。このため、本発明では、Siは0.60％以下に限定した。なお、好ましくは0.15〜0.50％である。
Mn：0.1 〜3.0 ％
Mnは、鋼の強度および靱性の増加に大きく寄与する元素であり、所望の強度を確保するために本発明では0.10％以上の含有を必要とする。一方、3.0 ％を超えて多量に含有すると靱性、溶接性に悪影響を及ぼす。このため、Mnは0.10〜3.0 ％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.2 〜1.6 ％である。
【００１４】
Ｐ：0.005 〜0.030 ％
Ｐは、錆粒子を緻密化し耐候性を向上させる元素であり、0.005 ％以上の含有で、これらの効果が顕著となる。一方、0.030 ％を超える含有は、溶接性を劣化させる。このため、Ｐは0.005 〜0.030 ％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.007 〜0.02％である。
【００１５】
Ｓ：0.01％以下
Ｓは、耐候性を劣化させ、さらに靱性、溶接性を劣化させるため、本発明ではできるだけ低減することが好ましいが、0.01％までは許容できるため、Ｓは0.01％以下とした。なお、好ましくは0.005 ％以下である。
Al：0.10％以下
Alは、脱酸剤として作用するが、0.10％を超えて含有すると、溶接性に悪影響を及ぼす。このため、Alは0.10％以下に限定した。なお、好ましくは0.05％以下である。
【００１６】
Cu：0.1 〜1.5 ％
Cuは、従来から知られているように錆粒子を緻密化し耐候性を向上させる作用を有し、本発明では、0.1 ％以上の含有を必要とする。一方、1.5 ％を超える含有は、熱間加工性を阻害するとともに、耐候性向上効果も飽和し、含有量に見合う効果を期待できず、経済的に不利となる。このため、Cuは0.1 〜1.5 ％の範囲に限定した。なお、好ましくは0.2 〜1.0 ％である。
【００１７】
Ni：1.52〜6.0 ％
Niは、錆粒子を緻密化し、塩化カルシウムが存在する腐食環境での耐候性を著しく向上させる。このような効果は、1.0 ％以上の含有で認められる。一方、6.0 ％を超えて含有しても効果が飽和し、含有量に見合う効果を期待できず、経済的に不利となる。このため、Niは1.0 〜6.0 ％の範囲に限定した。塩化カルシウム散布量が多い場合には、Niが多い方が好ましいが、経済性をも考慮すると、1.4 〜3.5 ％の範囲が好ましく、さらに好ましくは2.5 〜3.0 ％である。
【００１８】
さらに、本発明鋼材は、Mo：0.005 〜0.5 ％、Nb：0.005 〜0.20％、Ｖ：0.005 〜0.20％、Ti：0.005 〜0.20％、Ｂ：0.0001〜0.0050％のうちから選ばれた１種または２種以上、および／またはREM ：0.02％以下を含有することができる。
Mo：0.005 〜0.5 ％、Nb：0.005 〜0.20％、Ｖ：0.005 〜0.20％、Ti：0.005 〜0.20％、Ｂ：0.0001〜0.0050％のうちから選ばれた１種または２種以上
Mo、Nb、Ｖ、Ti、Ｂは、いずれも鋼材の強度を増加させる元素であり、必要に応じて選択して含有できる。このような効果は、Mo：0.005 ％以上、Nb：0.005 ％以上、Ｖ：0.005 ％以上、Ti：0.005 ％以上、Ｂ：0.0001％以上の含有で認められる。一方、Mo：0.5 ％、Nb：0.2 ％、Ｖ：0.2 ％、Ti：0.2 ％を超えて含有しても効果が飽和し、また、Ｂ：0.0050％を超えて含有すると、靱性の劣化を招く。このため、Moは0.005 〜0.5 ％、Nbは0.005 〜0.20％、Ｖは0.005 〜0.20％、Tiは0.005 〜0.20％、Ｂは0.0001〜0.0050％の範囲に限定するのが好ましい。
【００１９】
REM ：0.02％以下
REM は、介在物の形態制御により延性を向上させるとともに、溶接性を向上させる作用を有する元素であり、必要に応じて含有できる。このような効果は、0.001 ％以上の含有で顕著に認められ、0.001 ％以上含有するのが好ましい。一方、0.02％を超える多量の含有は鋼材の清浄度を低下させる。このため、REM は0.02％以下に限定するのが好ましい。
【００２０】
上記した成分以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。なお、不可避的不純物として、Cr：0.05％以下、Ｎ：0. 010％以下、Ｏ：0. 010％以下が許容できる。Crは、耐候性を向上させる元素であると言われている。しかし、塩化カルシウムが存在する環境下での耐候性には逆に有害であり、本発明ではあえて添加しないが、0.05％までは許容できる。
【００２１】
つぎに、本発明鋼材の製造方法について説明する。
上記した組成の溶鋼を、転炉、電気炉等通常公知の溶製方法で溶製し、連続鋳造法あるいは造塊法等の鋳造方法により鋼素材とする。ついで、これら鋼素材を、加熱炉等で加熱し、あるいは加熱なしで直接、熱間圧延により所望の形状・寸法の鋼材とし、製品とされる。本発明鋼材の製造においては、所望の形状・寸法の製品に圧延できればよく、熱間圧延条件はとくに限定する必要はない。なお、本発明の鋼材は、厚鋼板、薄鋼板、形鋼、棒鋼等を含むことはいうまでもない。
【００２２】
【実施例】
表１に示す組成の溶鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法によって鋼素材（スラブ）とし、これらスラブを加熱した後、熱間圧延を施して、15mm厚×幅2500mmの厚鋼板とした。これら厚鋼板から、５mm×50mm×100mm の試験片を採取し、大気暴露試験に供し、耐候性を調査した。大気暴露試験は、これら試験片にショットブラスト処理を施した後、塩化カルシウムを付着させ大気中に暴露する、塩化カルシウム付着暴露試験とした。
【００２３】
つぎに、塩化カルシウム付着暴露試験の要領を説明する。
暴露地は、瀬戸内海部の海岸から内陸側に10km入った地点で、飛来塩分量は0.02mdd （JIS Z 2381 ガーゼ法により測定）であった。なお、試験片は、裏面と端面をタールエポキシ樹脂により塗装し、防食した。
これら試験片を、雨がかりのない状態で、試験面を上にして水平に設置した。
試験片上には１週間に１回 0.1 ％塩化カルシウム溶液を0.01ml/cm²滴下した。１年間、この塩化カルシウム付着暴露試験を行った後、裏面と端面のタールエポキシ樹脂と地鉄表面のさびを除去し、試験片重量を測定した。試験前後の試験片の重量変化（減少）から板厚減少量に換算し、耐候性を評価した。
【００２４】
その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
本発明例（鋼板No.1〜No.10 、No.18 〜No.20 ）は、いずれも塩化カルシウム付着暴露試験における板厚減少量が少なく、塩化カルシウムを散布する腐食環境下でも優れた耐候性を有することがわかる。
本発明例の板厚減少量は、25〜61μm と少なく、従来の耐候性鋼（鋼板No.16 ）の158 μm に比べ、著しく減少している。一方、Ni量が本発明の範囲を外れる比較例（鋼板No.11 、12）、Cu量が本発明の範囲を外れる比較例（鋼板No.13 、No.14 ）、Ｓ量が本発明の範囲を外れる比較例（鋼板No.15 ）、Ｃ量が本発明の範囲を外れる比較例（鋼板No.17 ）では、板厚減少量が本発明例に比較して大きく、耐候性が劣化している。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、融雪塩として塩化カルシウムが散布される環境下においても優れた耐候性を有する鋼材が提供できる。本発明鋼材を橋梁等の構造物へ適用することにより、融雪塩として塩化カルシウムが散布される厳しい腐食環境下でも、塗装、表面処理等の省略が可能となり、初期費用のみならず保守費用の削減という経済的効果も期待でき、産業上格段の効果を奏する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a weather-resistant steel material, and more particularly to a steel material that can be used in an environment where calcium chloride is dispersed as a snowmelt salt in winter. In addition, the steel materials in this invention shall include a thick steel plate, a thin steel plate, a bar steel, and a shape steel.
[0002]
[Prior art]
Weather-resistant steel with improved corrosion resistance in the atmosphere by adding alloying elements such as P, Cu, Cr, and Ni into steel is widely used in steel structures such as ships and tanks, and steel buildings such as bridges. Yes. Weather-resistant steel forms rust called stable rust that prevents the passage of oxygen and water, which cause corrosion, in several years, and suppresses subsequent corrosion. For this reason, the weather-resistant steel material is an inexpensive high-corrosion-resistant material that does not require the application of a rust-preventive paint and can be used naked. In addition, since the stable rust of this weather resistant steel is dark brown compared with ordinary steel and is in harmony with the landscape, the use of weather resistant steel has been increasing recently.
[0003]
On the other hand, in recent years, the Ministry of Construction has applied the guidelines for the application of weathering steel (“Joint research report on the application of weathering steel to bridges (XX), 1993.3, Ministry of Construction, Civil Engineering Research Institute, Ltd., Steel Club, Ltd.) Issued by the Japan Bridge Construction Association ”) and in areas where the amount of incoming salt is 0.05 mg / dm ² / day or more, that is, in coastal areas, the conventional weathering steel (weathering heat for welded structures specified in JIS G 3144) Inter-rolled steel) cannot be used without painting.
[0004]
In addition, even in mountainous areas where the amount of salt coming from the sea is low, snow melting salt may be sprayed on the road surface to prevent freezing. Under such circumstances, conventional weathering steel will cause significant corrosion and stable rust. In some cases, it was not formed, which was a problem.
The reason why the conventional weathering steel cannot be used in the above-described environment is considered to be that various salts sprayed as snow melting salt are condensed on the surface of the steel sheet, resulting in extremely severe corrosive environment. Furthermore, in the case of bridges, the outer side of the girders is exposed to rain, and the attached salt is washed away, but the inner girders are less effective and have a problem of severe corrosion.
[0005]
In general, such problems are dealt with by coating ordinary steel with phthalic acid resin, chlorinated rubber, tar epoxy resin or the like. However, in the case of painting, there is a problem that repainting is necessary when the coating film is damaged, and maintenance costs are increased. In particular, bridges constructed in mountainous areas are difficult to repaint, and steel materials that can be used without painting are required.
[0006]
In response to this requirement, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-172370 proposes a weathering steel exhibiting excellent weather resistance in a flying sea salt particle environment, such as a beach area or a district where snow melting salt is sprayed. The weather resistant steel described in JP-A-11-172370 includes Cu: 0.30 to 1.00%, Ni: 1.0 to 5.5%, C: 0.03 to 0.15%, Si: 0.05 to 0.55%, Mn: After adjusting to 0.3-2.0%, Al: 0.010-0.090%, N: 0.0010-0.0070%, it has a composition with reduced Cr, P, S, and stable rust is formed even in high-flying sea salt particle environment It is supposed to.
[0007]
As another means, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-34703 discloses a weather-resistant steel bridge using a weather-resistant steel material having a predetermined component composition excellent in salt resistance for a portion on which road surface water containing snow melting salt is splashed, and A weather-resistant steel bridge provided with a cleaning means for cleaning splashed portions of road surface water containing adhering snow melting salt, and JP 2000-34707 A discloses that road surface water containing snow melting salt leaks from the road surface. Means for preventing corrosion by the structure of the bridge have been proposed, such as a weathering steel bridge provided with a shielding means for preventing the bridge girder from being applied and a means for cleaning the attached salts.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the bridges described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-34703 and 2000-34707 have a problem that the manufacturing cost is extra than that of a normal bridge. In addition, the steel materials described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-34703 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-172370 show excellent weather resistance in an environment where sea salt or sodium chloride is flying or sprayed. There is a problem that it is not always effective in an environment where the slag is sprayed. That is, in the case of sea salt, sodium chloride and magnesium chloride are the main components, but in the case of snow melting salt, sodium chloride, potassium chloride, and calcium chloride are the main components. Therefore, especially in environments where calcium chloride is used as the snow melting salt. In the conventional weathering steel, the problem that stable rust is not easily generated has been clarified.
[0009]
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention is dispersed with calcium chloride as a snow melting salt, calcium chloride adheres to the steel surface, and even in an environment where condensation occurs in the natural environment, stable rust is formed. An object of the present invention is to provide a weather-resistant steel material that exhibits excellent weather resistance and does not require painting or surface treatment.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned problems, the present inventors conducted an atmospheric exposure test simulating the inner girder of a bridge, particularly with calcium chloride attached to the steel plate surface, and the effects of steel components on the weather resistance. The influence was examined earnestly. As a result, it was found that the influence of the contents of C, Cu, and Ni is particularly great on the corrosion rate of the steel material under the atmospheric corrosion environment where such calcium chloride exists.
[0011]
The present invention is configured based on the above-described knowledge.
That is, the present invention is, by mass%, C: 0.001% or more and less than 0.03%, Si: 0.15 to 0.60 %, Mn: 0.1 to 3.0%, P: 0.005 to 0.030%, S: 0.01% or less, Al: 0.10% Hereinafter, Cu: 0.1 to 1.5%, Ni: 1.52 to 6.0%, and having a composition comprising the balance Fe and inevitable impurities, in a snow melting salt application environment in which calcium chloride is applied as a snow melting salt In addition to the above composition, in the present invention, in addition to the above composition, the present invention further includes one or two kinds selected from Mo: 0.005 to 0.5% and V : 0.005 to 0.2 %. In addition, in the present invention, in addition to each of the above-mentioned compositions, it is preferable that REM: 0.02% or less is further contained by mass%.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the reason for limiting the composition of the steel of the present invention will be described. Hereinafter, mass% in the composition is simply referred to as%.
C: 0.001% or more and less than 0.03% C is an element that increases the strength of a steel material. In order to secure the strength, the present invention needs to contain 0.001% or more. On the other hand, if the content is 0.03% or more, the reason is not clear at present, but the corrosion resistance in an environment where calcium chloride exists is deteriorated. Therefore, in the present invention, C is limited to less than 0.03%. Preferably it is less than 0.025%, more preferably less than 0.02%.
[0013]
Si: 0.15-0.60 %
Si is an element that acts as a deoxidizer and increases the strength of the steel by solid solution strengthening. However, when contained in a large amount, Si deteriorates toughness and weldability. For this reason, in this invention, Si was limited to 0.60% or less. In addition, Preferably it is 0.15-0.50%.
Mn: 0.1-3.0%
Mn is an element that greatly contributes to an increase in the strength and toughness of the steel. In order to ensure the desired strength, Mn is required to be contained in an amount of 0.10% or more in the present invention. On the other hand, if the content exceeds 3.0%, the toughness and weldability are adversely affected. For this reason, Mn was limited to the range of 0.10 to 3.0%. In addition, Preferably it is 0.2 to 1.6%.
[0014]
P: 0.005 to 0.030%
P is an element that densifies the rust particles and improves the weather resistance. When the content is 0.005% or more, these effects become remarkable. On the other hand, the content exceeding 0.030% deteriorates the weldability. For this reason, P was limited to the range of 0.005 to 0.030%. In addition, Preferably it is 0.007 to 0.02%.
[0015]
S: 0.01% or less S deteriorates the weather resistance and further deteriorates toughness and weldability. Therefore, it is preferably reduced as much as possible in the present invention. However, since up to 0.01% is acceptable, S is set to 0.01% or less. . In addition, Preferably it is 0.005% or less.
Al: 0.10% or less
Al acts as a deoxidizer, but if it exceeds 0.10%, it adversely affects weldability. For this reason, Al was limited to 0.10% or less. In addition, Preferably it is 0.05% or less.
[0016]
Cu: 0.1-1.5%
Cu has the effect of densifying rust particles and improving the weather resistance as conventionally known. In the present invention, Cu needs to be contained in an amount of 0.1% or more. On the other hand, if the content exceeds 1.5%, the hot workability is impaired and the effect of improving the weather resistance is saturated, and an effect commensurate with the content cannot be expected, which is economically disadvantageous. For this reason, Cu was limited to the range of 0.1 to 1.5%. In addition, Preferably it is 0.2 to 1.0%.
[0017]
Ni: 1.52 to 6.0%
Ni densifies rust particles and significantly improves the weather resistance in corrosive environments where calcium chloride is present. Such an effect is recognized when the content is 1.0% or more. On the other hand, even if the content exceeds 6.0%, the effect is saturated, an effect commensurate with the content cannot be expected, and it is economically disadvantageous. For this reason, Ni was limited to the range of 1.0 to 6.0%. When the amount of calcium chloride sprayed is large, it is preferable that Ni is large. However, in consideration of economy, the range is preferably 1.4 to 3.5%, and more preferably 2.5 to 3.0%.
[0018]
Further, the steel material of the present invention is one selected from Mo: 0.005 to 0.5%, Nb: 0.005 to 0.20%, V: 0.005 to 0.20%, Ti: 0.005 to 0.20%, and B: 0.0001 to 0.0050%. Two or more kinds and / or REM: 0.02% or less can be contained .
Mo: 0.005 to 0.5%, Nb: 0.005 to 0.20%, V: 0.005 to 0.20%, Ti: 0.005 to 0.20%, B: One or more selected from 0.0001 to 0.0050%
Mo, Nb, V, Ti, and B are all elements that increase the strength of the steel material, and can be selected and contained as necessary. Such an effect is recognized when Mo: 0.005% or more, Nb: 0.005% or more, V: 0.005% or more, Ti: 0.005% or more, B: 0.0001% or more. On the other hand, Mo: 0.5%, Nb: 0.2%, V: 0.2%, Ti: Even if it exceeds 0.2%, the effect is saturated, and if it exceeds B: 0.0050%, the toughness is deteriorated. . Therefore, it is preferable that Mo is limited to 0.005 to 0.5%, Nb is 0.005 to 0.20%, V is 0.005 to 0.20%, Ti is 0.005 to 0.20%, and B is limited to 0.0001 to 0.0050%.
[0019]
REM: 0.02% or less
REM is an element that has the effect of improving ductility by controlling the form of inclusions and improving weldability, and can be contained as required. Such an effect is noticeable when the content is 0.001% or more, and preferably 0.001% or more. On the other hand, a large content exceeding 0.02% reduces the cleanliness of the steel material. For this reason, REM is preferably limited to 0.02% or less.
[0020]
The balance other than the above components is Fe and inevitable impurities. Inevitable impurities are Cr: 0.05% or less, N: 0.001% or less, and O: 0.001% or less. Cr is said to be an element that improves weather resistance. However, it is harmful to the weather resistance in the environment where calcium chloride is present, and it is not deliberately added in the present invention, but up to 0.05% is acceptable.
[0021]
Below, the manufacturing method of this invention steel material is demonstrated.
The molten steel having the above composition is melted by a generally known melting method such as a converter or an electric furnace, and is made into a steel material by a casting method such as a continuous casting method or an ingot-making method. Then, these steel materials are heated in a heating furnace or the like, or directly into the steel material having a desired shape and size by hot rolling without heating to be a product. In the production of the steel material of the present invention, it is only necessary to roll into a product having a desired shape and size, and the hot rolling conditions are not particularly limited. In addition, it cannot be overemphasized that the steel materials of this invention include a thick steel plate, a thin steel plate, a shape steel, a bar steel, etc.
[0022]
【Example】
Molten steel with the composition shown in Table 1 was melted in a converter, made into a steel material (slab) by continuous casting method, and after heating these slabs, they were hot rolled into a thick steel plate with a thickness of 15mm x width 2500mm. . From these thick steel plates, test pieces of 5 mm x 50 mm x 100 mm were collected and subjected to an atmospheric exposure test to investigate the weather resistance. The atmospheric exposure test was a calcium chloride adhesion exposure test in which these test pieces were subjected to shot blasting treatment, and then calcium chloride was adhered to the test pieces and exposed to the atmosphere.
[0023]
Next, the outline of the calcium chloride adhesion exposure test will be described.
The exposed area was 10km inland from the coast of the Seto Inland Sea, and the amount of incoming salt was 0.02mdd (measured by JIS Z 2381 gauze method). In addition, the test piece was coated with a tar epoxy resin on the back surface and the end surface to prevent corrosion.
These test pieces were placed horizontally with the test surface facing up in the absence of rain.
On the test piece, 0.01 ml / cm ^{2 of} 0.1% calcium chloride solution was dropped once a week. After performing this calcium chloride adhesion exposure test for one year, the tar epoxy resin on the back surface and the end surface and the rust on the ground iron surface were removed, and the weight of the test piece was measured. The weather resistance was evaluated by converting the weight change (reduction) of the test piece before and after the test into the amount of reduction in the plate thickness.
[0024]
The results are shown in Table 1.
[0025]
[Table 1]

[0026]
The inventive examples (steel plates No. 1 to No. 10 and No. 18 to No. 20) all have a small reduction in sheet thickness in the calcium chloride adhesion exposure test, and have excellent weather resistance even in a corrosive environment where calcium chloride is sprayed. It turns out that it has sex.
The thickness reduction amount of the example of the present invention is as small as 25 to 61 μm, which is remarkably reduced as compared with 158 μm of the conventional weather resistant steel (steel plate No. 16). On the other hand, comparative examples (steel plates No. 11 and 12) in which the Ni content is out of the range of the present invention, comparative examples (steel plates No. 13 and No. 14) in which the Cu amount is out of the range of the present invention, and the S amount is in the present invention In the comparative example (steel plate No. 15) out of the range and the comparative example (steel plate No. 17) in which the amount of C is out of the range of the present invention, the thickness reduction amount is larger than that of the present example and the weather resistance deteriorates. ing.
[0027]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the steel material which has the outstanding weather resistance also in the environment where calcium chloride is spread | dispersed as a snowmelt salt can be provided. By applying the steel material of the present invention to structures such as bridges, it is possible to omit painting, surface treatment, etc. even in severe corrosive environments where calcium chloride is dispersed as snow melting salt, reducing not only initial costs but also maintenance costs The economic effect can also be expected, and it has a remarkable industrial effect.

Claims

% By mass
C: 0.001% or more and less than 0.03%, Si: 0.15-0.60 %,
Mn: 0.1 to 3.0%, P: 0.005 to 0.030%,
S: 0.01% or less, Al: 0.10% or less,
Cu: 0.1 to 1.5%, Ni: 1.52 to 6.0%
A steel material excellent in weather resistance under a snowmelt salt spraying environment in which calcium chloride is sprinkled as a snowmelt salt, characterized by having a composition comprising the balance Fe and inevitable impurities.

The steel material according to claim 1, further comprising one or two kinds selected from Mo: 0.005 to 0.5% and V : 0.005 to 0.2 % by mass% in addition to the composition. .

The steel material according to claim 1 or 2, further comprising REM: 0.02% or less by mass% in addition to the composition.