JP5994916B1 - 耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材 - Google Patents

Abstract

【課題】無水アルコール環境のみならず、厳しい孔食環境である含水アルコール、特に含水バイオエタノール環境でも使用可能な、耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材を提供すること。【解決手段】組成として、質量％で、Ｃ：０．０３％以上０．３％以下、Ｓｉ：０．０１％以上０．８％以下、Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．００８％以下、Ａｌ：０．００５％以上０．０８％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０１０％以下、Ｃｒ：０．０５０％未満を含有し、さらに、Ｃｕ：０．０３％以上１．０％以下、Ｎｉ：０．０１０％以上１．０以下およびＳｎ：０．０１０％以上０．２％以下のうちから選んだ２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。【選択図】なし

Description

本発明は、アルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け素材として好適な、耐食鋼材に関するものである。

特に本発明は、バイオアルコールを貯蔵するタンクやバイオアルコールの輸送を目的とした船舶内タンク、自動車用タンクに用いられる鋼材、あるいはパイプライン輸送に使用される鋼材等、バイオアルコールと直接接触する部位に適用して好適なアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け素材として好適な、耐食鋼材に関する。

バイオエタノール等のバイオアルコールは、アルコールにおける一カテゴリーである。バイオアルコールのうち、例えばバイオエタノールは、主にとうもろこしや小麦などの糖分を分解・精製して造られる。通常、バイオエタノールは燃料級エタノール用途として用いられ、試薬級エタノールに比べて不純物を多く含んでおり、例えば０．１〜１ｍｍｏｌ／Ｌ程度の有機酸（主に酢酸）を含む。

バイオエタノールは、商業的には、蒸留により得られたままの水分を５ｖｏｌ％ほど含む含水バイオエタノールと、含水バイオエタノールから水分を除去した無水バイオエタノールとに区分される。

バイオエタノールをガソリンに混合する場合には、水分をほとんど含まない無水バイオエタノールが使われる。一方、エタノールのみで燃料として使用する場合には含水バイオエタノールが使用される。

近年では、石油（ガソリン）の代替燃料として、バイオエタノールは世界中で広く使用されており、その使用量は年々増加する傾向にある。例えばブラジルではエタノール燃料に対応した自動車の普及が２０００年より次第に拡大し、含水バイオエタノールの消費が著しく拡大している。

しかしながら、バイオエタノールを取り扱う設備には種々腐食問題が発生している。例えば無水バイオエタノールでは孔食と応力腐食割れ（ＳＣＣ）が発生している。一方、含水バイオエタノールは液中の水分がＳＣＣのインヒビターとして働くためＳＣＣは問題とならない。反面、含水バイオエタノールは無水バイオエタノールよりも腐食性が強くなっており、孔食が多発する。孔食は、鋼材を減肉させ、設備へダメージをもたらす。また、孔食に伴って生じた腐食生成物は、バイオエタノールに溶け込みやすいため、エタノール燃料の品質を低下させ、大きな問題となっている。

なお、無水エタノールに関しても、エタノールそれ自体が高い吸湿性を有するため、保存中、流通中における含水量の増加は完全に避けることはできず、重篤な孔食被害を受ける可能性がある。

そのため、耐孔食用の措置を施した設備、例えば耐エタノール腐食性に優れた有機被覆材や腐食インヒビター、ステンレス鋼、ステンレスクラッド鋼を適用した設備でしかエタノールを安全安心に扱えないという欠点がある。このように、エタノールを扱う設備は、腐食を抑制するために、多大な費用を必要とするところに問題を残している。

特許文献１には、バイオ燃料に対して、そのタンク用鋼材を製造するためＮｉを５〜２５質量％含有する亜鉛−ニッケルめっきを施したり、このめっき上に６価クロムを含有しない化成処理を施す方法が提案されている。

特許文献２には、バイオエタノールなどの燃料蒸気に対して、鋼板表面に「めっき層中におけるＺｎに対するＣｏの組成割合が０．２〜４．０ａｔ％であるＺｎ−Ｃｏ−Ｍｏめっき」を施した耐食性に優れたパイプ用鋼板が提案されている。

特許文献３には，鋼中に０．０３〜１．０ｍａｓｓ％のＷまたは／及びＭｏを加えた上で、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｎｂのうち２種類以上の元素を組み合わせることでバイオアルコール環境での耐孔食性と耐ＳＣＣ性を向上させる技術が提案されている。

さらに、非特許文献１では、炭素鋼材表面のプラズマ窒化浸炭と後酸化による耐食性への影響を、含水バイオエタノール模擬液中での７７日間の浸漬試験により調査している。プラズマ窒化浸炭と４８０℃９０分の後酸化を組み合わせることで、耐孔食性が大きく向上することが報告されている。

特開２０１１−２６６６９号公報 特開２０１１−２３１３５８号公報 国際公開２０１４／０８７６２８号公報

Ｒ．Ｂｏｎｉａｔｔｉ，ｅｔ．ａｌ．， Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｉｎ ｆｕｅｌ−ｇｒａｄｅ ｂｉｏ−ｅｔｈａｎｏｌ ｏｆ ｌｏｗ−ａｌｌｏｙ ｓｔｅｅｌ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｐｌａｓｍａ ｎｉｔｒｏ−ｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｔ−ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８０（２０１３） １５６−１６３

特許文献１に開示された亜鉛−ニッケルめっきは、耐食性の向上に有効であると考えられる。しかし、かかるＺｎ−Ｎｉめっきは電気めっきによる処理が必要なため、小型の例えば自動車用燃料タンク等には問題ないとしても、大型構造物、例えば１０００ｋＬ以上の貯蔵タンクやラインパイプなどの厚肉鋼材には、処理コストが膨大になるため、適用することができない。また、めっき不良等が生じた場合には、その部分でかえって腐食が選択的に生じてしまうため、耐孔食性は十分とは言えない。

特許文献２に開示されたＺｎ−Ｃｏ−Ｍｏめっきについても、電気めっきによる処理が必要なため、特許文献１と同様の理由により、大型構造物の厚肉鋼材に対しては適用することができない。また、特許文献１と同様の理由により、耐孔食性は十分とは言えない。

特許文献３に開示された鋼材については、確かにバイオアルコール環境での孔食とＳＣＣを抑制するものと考えられる。しかし、腐食環境として無水アルコールを想定しているため、含水アルコール環境の場合や、吸湿により無水アルコールの含水量が増加し、孔食性が増大した場合に、鋼材の耐孔食性を担保できるとは言い難い。また、合金価格の高いＷ、Ｍｏ添加を必須とするため、製造コストの点からも不利である。

非特許文献１に記載の技術では、プラズマ浸炭処理＋後酸化処理は確かに孔食性の高い含水バイオエタノール環境での腐食を緩和している。しかし、非特許文献１に開示の技術は、特許文献１、２同様に大型構造物に対しては適用することができず、加えて表面処理不良部が生じた場合には局部腐食促進のリスクがある。また、後酸化処理まで一連の操作完了に要する時間、工数負荷は多大であり、実用的とは言いがたい。

以上のように、めっき、表面品質改善による防食方法は、大型構造物に適さず、また耐孔食性ついてはその効果が十分ではない。従って、大型構造物への適用には、鋼材そのもののアルコール環境での耐孔食性の改善がコストの点からも有利である。しかしながら、耐食鋼材に関する技術については、従来技術では、厳しい孔食環境である含水アルコールに対して対応できておらず、不十分である。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、無水アルコール環境のみならず、厳しい孔食環境である含水アルコール、特に含水バイオエタノール環境でも使用可能な、耐孔食性に優れた耐食鋼材を提供することを目的とする。

本発明でいう「含水アルコール」とは、水を２．０〜１０．０ｖｏｌ％含むアルコールを意味する。本発明でいう「無水アルコール」とは水の含有量が２．０ｖｏｌ％未満のアルコールを意味する。本発明でいうアルコールは、炭素数１〜５の１価アルコールであり、特にエタノールである。本発明において、貯蔵や輸送の対象となるアルコールは０．１〜１ｍｍｏｌ／Ｌ程度の有機酸（主に酢酸）を含んでもよい。

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、含水アルコール環境において、優れた耐孔食性を示す貯蔵用及び輸送用設備部材向け耐食鋼材の開発に向けて鋭意研究を重ねた。その結果、厳しい孔食環境である含水アルコール環境での腐食抑制には、鋼材においてＣｕ、Ｓｎ、Ｎｉから選んだ２種以上の含有が有効であり、またこのＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎの含有に加えて、さらにＡｌ量を特定の範囲内にすることが効果的であるとわかった。また更にＮ、Ｓ、Ｃｒの含有量を低減することにより顕著に耐孔食性が向上することを見出した。本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えた末に完成されたもので、その要旨は次の通りである。

［１］組成として、質量％で、Ｃ：０．０３％以上０．３％以下、Ｓｉ：０．０１％以上０．８％以下、Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．００８％以下、Ａｌ：０．００５％以上０．０８％以下、Ｎ：０．００１％以上０．０１０％以下、Ｃｒ：０．０５０％未満を含有し、さらに、Ｃｕ：０．０３％以上１．０％以下、Ｎｉ：０．０１０％以上１．０以下およびＳｎ：０．０１０％以上０．２％以下のうちから選んだ２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。

［２］前記組成に加えて、さらに質量％で、Ｃａ：０．０００１％以上０．０１％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２％以下、およびＲＥＭ：０．００１％以上０．２％以下のうちから選んだ１種または２種以上を含有する［１］に記載の耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。

［３］前記組成に加えて、さらに質量％で、Ｔｉ：０．００５％以上０．０５％以下、Ｚｒ：０．００５％以上０．０５％以下、Ｎｂ：０．００５％以上０．０５％以下、およびＶ：０．００５％以上０．０５％以下のうちから選んだ１種または２種以上を含有する［１］または［２］に記載の耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。

［４］前記組成に加えて、さらに質量％で、Ｃｏ：０．０１％以上０．５％以下を含有する［１］〜［３］のいずれかに記載の耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。

本発明において「耐孔食性に優れた」とは、後述の実施例に記載の試験により、ベース鋼との対比における最大孔食深さが７０％以下であることを意味する。

本発明によれば、無水及び含水アルコール（特にバイオエタノール）の貯蔵用タンク、輸送用タンク、パイプライン構造用鋼等として使用した場合に、従来に比較してより長期間にわたる構造物の使用が可能になり、またアルコールへの腐食生成物の溶け込みによるアルコール品質低下を大幅に軽減することができ、さらにはこれらの諸設備を安価に提供することができ、産業上極めて有用である。

以下に、本発明を具体的に説明する。

本発明において、鋼材の成分組成を前記の範囲に限定した理由について説明する。なお、鋼材の成分組成における元素の含有量の単位はいずれも「質量％」であるが、以下、特に断らない限り単に「％」で示す。

Ｃ：０．０３％以上０．３％以下
Ｃは、鋼の強度確保に必要な元素であり、本発明で目標とする強度（ＴＳ：４００ＭＰａ以上）を確保するため少なくとも０．０３％を含有するものとする。一方、含有量は０．３％を超えると溶接性が低下し、溶接の際に制限が加わるため、０．３％を上限とした。好ましくは０．０３％以上０．２５％以下の範囲である。

Ｓｉ：０．０１％以上０．８％以下
Ｓｉは、脱酸のため添加するが、含有量が０．０１％未満では脱酸効果に乏しい。よって、Ｓｉ含有量の下限は０．０１％とし、好ましくは０．０３％、より好ましくは０．０５％である。一方、含有量が０．８％を超えると靭性や溶接性を劣化させる。このため、Ｓｉ含有量の上限は０．８％とし、好ましくは０．７％、より好ましくは０．５％である。

Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下
Ｍｎは、強度、靭性を改善するために添加するが、０．１％未満ではその効果が十分でない。よって、Ｍｎ含有量の下限は０．１％とし、好ましくは０．３％である。一方、含有量が２．０％を超えると溶接性が劣化する。このため、Ｍｎ含有量の上限は２．０％とし、好ましくは１．６％である。

Ｐ：０．０３％以下
Ｐは、不可避的に含有されるが、靭性及び溶接性を劣化させるため、Ｐ含有量は０．０３％以下に抑制するものとした。なお、好ましくは０．０２５％以下である。

Ｓ：０．００８％以下
Ｓは本発明の鋼材において耐食性に悪影響を及ぼす元素である。Ｓは、不可避的に含有され、含有量が多くなると靱性及び溶接性が低下するだけでなく、ＭｎＳなどの腐食起点となる介在物が増加して、孔食が促進される。そのため含有量を極力低減することが望ましく、０．００８％以下であれば許容できる。なお、Ｓ含有量は好ましくは０．００５％以下である。

Ａｌ：０．００５％以上０．０８％以下
Ａｌは、脱酸剤として添加するが、０．００５％未満の含有量では脱酸不足により、靱性が低下する。一方、Ａｌの過剰添加は、溶接金属部の靭性を低下させる。

また、Ａｌは後述するＳｎ、Ｃｕの耐孔食性向上効果をさらに高める働きを有する。すなわち、母材のアノード溶解に伴って溶出したＡｌ^３＋イオンはアルコール中に存在する水と加水分解反応を起こすため、アノードサイトでのｐＨが低下し、後述Ｓｎ酸化物やＣｕ酸化物の形成が促進される。そのため、Ａｌ含有量の下限は０．００５％とし、好ましくは０．０１０％である。しかしながら、含水アルコール環境は、加水分解反応が無水アルコール環境よりも生じやすい環境であり、０．０８％を超えるＡｌ含有ではアノードサイトでの過剰なｐＨ低下を引き起こし、孔食がかえって促進される。そのため、含有量の上限は０．０８％とし、好ましくは０．０７０％である。

Ｎ：０．００１％以上０．０１０％以下
Ｎは本発明の鋼材において耐食性に悪影響を及ぼす元素であり、不可避的に含有される。０．０１０％を超える含有では、粗大なＡｌＮの形成を促進することとなり、前述Ａｌによる耐孔食性向上効果が十分に得られなくなるとともに、粗大ＡｌＮが腐食起点として作用するため、耐孔食性が劣化する。このため、Ｎ含有量は０．０１０％以下に限定した。なお、Ｎ含有量は好ましくは０．００７％以下である。一方、Ｎ含有量０．００１％未満への低減は、脱ガスの能力上困難であるので、その含有量の下限を０．００１％とする。

Ｃｒ：０．０５０％未満
Ｃｒは、本発明の鋼材において、大きく耐孔食性に影響を及ぼす元素である。Ｃｒは鋼材表面の酸化被膜を強化する働きがあるため、無水アルコール環境では鋼材の耐孔食性を向上させる。しかしながら腐食性の強い含水アルコール環境では、介在物近傍等からひとたび孔食が始まった場合、孔食部における選択腐食性が増強される。結果として孔食が促進する。従って、Ｃｒは鋼中で低減させるのが好ましい。そのため、Ｃｒ含有量は０．０５０％未満とした。なお、Ｃｒ含有量は好ましくは０．０３％未満である。本発明において、Ｃｒ含有量は０％でもよい。

Ｃｕ：０．０３％以上１．０％以下、Ｎｉ：０．０１０％以上１．０以下およびＳｎ：０．０１０％以上０．２％以下のうちから選んだ２種以上
Ｃｕ：０．０３％以上１．０％以下
Ｃｕは、本発明の鋼材において重要な耐孔食性向上元素である。Ｃｕは母材のアノード溶解に伴ってその酸化物がアノードサイトに生成する。含水アルコール環境にあってもＣｕ酸化物は溶解することなく、残留・濃化する。これによりアノード部が保護され、溶解反応の進展が著しく抑制され、耐孔食性が向上する。しかしながら、含有量が０．０３％未満ではその効果に乏しいため、含有量の下限は０．０３％とし、好ましくは０．０５％であり、より好ましくは０．１％である。一方、含有量が１．０％を超えると鋼材製造上の面から制約が生じるので、含有量の上限は１．０％とし、好ましくは０．８％であり、より好ましくは０．５％である。

Ｎｉ：０．０１０％以上１．０以下
Ｎｉも、耐孔食性を改善するのに有効な元素である。また、Ｃｕ含有による連続鋳造工程や熱間圧延工程で熱間脆性による割れ発生を抑制する効果をＮｉは持つ。しかし、Ｎｉ含有量が０．０１０％未満では、耐孔食性向上効果が発現せず、またＣｕ含有起因の割れを抑制する効果にも乏しい。よって、Ｎｉ含有量の下限は０．０１０％とし、好ましくは０．０３％である。一方、Ｎｉの過剰含有は、コストの観点で不利になるので、Ｎｉ含有量の上限は１．０％とし、好ましくは０．５％である。

Ｓｎ：０．０１０％以上０．２％以下
Ｓｎは、本発明の鋼材において重要な耐孔食性向上元素である。Ｓｎは母材のアノード溶解に伴ってその酸化物がアノードサイトに生成する。含水アルコール環境にあってもＳｎ酸化物は溶解することなく、残留・濃化する。これによりアノード部が保護され、溶解反応の進展が著しく抑制され、耐孔食性が向上する。しかしながら、含有量が０．０１０％未満ではその効果に乏しい。よってＳｎ含有量の下限は０．０１０％とし、好ましくは０．０２％である。一方、Ｓｎ含有量が０．２％を超えると鋼材製造上の面から制約が生じるので、Ｓｎ含有量の上限は０．２％とし、好ましくは０．１５％である。

上述した各成分のうち、本発明では、特にＣｕ、Ｎｉ及びＳｎから選んだ２種以上を含有することが重要であり、それらに適切なＡｌ量を共存させたうえで、腐食基点となり得るＮとＳ、孔食成長を促進するＣｒを低減することで、優れた耐孔食性を得ることができる。また、優れた耐孔食性を実現するとともに、アルコール品質低下も軽減できる。

以上、基本成分について説明したが、本発明では、その他にも、以下に述べる成分を必要に応じて適宜含有させることができる。

Ｃａ：０．０００１％以上０．０１％以下、Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２％以下、およびＲＥＭ：０．００１％以上０．２％以下のうちから選んだ１種または２種以上
前述のようにＭｎＳは孔食の起点として有害であり、これを低減する観点、また、鋼中硫化物の形態・分散制御の観点からＣａ、Ｍｇ、ＲＥＭは有効な元素である。この効果は、含有量が少ない場合には十分には得られない。一方、含有量が多い場合には逆にＣａ、Ｍｇ、ＲＥＭ自体が粗大な介在物として、孔食と腐食疲労の起点となってしまう。そのため、Ｃａ含有量は０．０００１％以上０．０１％以下、Ｍｇ含有量は０．０００１％以上０．０２％以下、ＲＥＭ含有量は０．００１％以上０．２％以下の範囲とする。

Ｔｉ：０．００５％以上０．０５％以下、Ｚｒ：０．００５％以上０．０５％以下、Ｎｂ：０．００５％以上０．０５％以下、およびＶ：０．００５％以上０．０５％以下のうちから選んだ１種または２種以上
鋼の機械的特性を向上させるために、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ及びＶのうちから選んだ１種または２種以上を含有させることもできる。これらの元素はいずれも、含有量が０．００５％未満ではその添加効果に乏しく、一方、含有量が０．０５％を超えると溶接部の機械的特性が低下するため、含有量は０．００５％以上０．０５％以下の範囲とした。なお、各元素の含有量は好ましくは０．００５％以上０．０４％以下の範囲である。

Ｃｏ：０．０１％以上０．５％以下
Ｃｏは、鋼材の強度を高める元素であり、必要に応じて含有させることができる。この効果を得るためには、Ｃｏは０．０１％以上含有させることが好ましいが、０．５％を超えて含有させると靱性や溶接性が劣化するため、上記の範囲で含有させることが好ましい。なお、Ｃｏ含有量はより好ましくは０．０１％以上０．２％以下の範囲である。

本発明の鋼材において、上記以外の成分は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。

本発明において、アルコール貯蔵用及び輸送用設備とは、アルコールの貯蔵用及び／又は輸送に用いられる設備であれば特に限定されない。例えば、アルコールの、貯蔵用タンク、輸送タンク、自動車用タンク、ラインパイプ、配管、ノズル、バルブ等がある。

次に、本発明鋼材の好適製造方法について説明する。

上記した成分組成になる溶鋼を、転炉や電気炉等の公知の炉で溶製し、連続鋳造法や造塊法等の公知の方法でスラブやビレット等の鋼素材とする。なお、溶製に際して、真空脱ガス精錬等を実施しても良い。溶鋼の成分調整方法は、公知の鋼製錬方法に従えばよい。

ついで、上記の鋼素材を所望の寸法形状に熱間圧延する際には、表面温度で１０００〜１３５０℃の温度に加熱する。加熱温度が１０００℃未満では変形抵抗が大きく、熱間圧延が難しくなる。一方、１３５０℃を超える加熱は、表面痕の発生原因となったり、スケールロスや燃料原単位が増加したりする。加熱温度は好ましくは１０５０〜１３００℃の範囲である。なお、鋼素材の温度が、もともと１０００〜１３５０℃の範囲内の場合には、加熱せずに、そのまま熱間圧延に供してもよい。

なお、熱間圧延では、熱間仕上圧延終了温度を適正化することが好ましく、表面温度で６００℃〜８５０℃とすることが好ましい。熱間仕上圧延終了温度が６００℃未満では、変形抵抗の増大により圧延荷重が増加する。一方、８５０℃超だと所望の強度を得られないことがある。熱間仕上圧延終了後の冷却は、空冷または冷却速度：１５０℃／ｓ以下の加速冷却とすることが好ましい。加速冷却する場合の冷却停止温度は３００〜７５０℃の範囲とすることが好ましい。なお、冷却後、再加熱処理を施してもよい。

次に、本発明の実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

表１に示す成分組成になる溶鋼を、真空溶解炉で溶製後または転炉溶製後、連続鋳造によりスラブとした。ついで、１２３０℃に加熱後、仕上圧延終了温度：８５０℃として熱間圧延を行い、その後、冷却停止温度：５５０℃、冷却速度：１５℃／ｓの条件で加速冷却を実施して、１５ｍｍ厚の鋼板とした。

上記鋼板から、１０ｍｍ×２５ｍｍ×３．５ｍｍｔ（ｔは厚さを意味する）に切り出し、両面を番手２０００の研磨面で仕上げ、アセトン中で超音波脱脂を５分間行い、風乾して試験材とした。エタノール：９４１ｍｌに対して、水：４９ｍｌ、メタノール：１０ｍｌ、酢酸：３０ｍｇ、ＮａＣｌ：１．３２ｍｇを添加した溶液をバイオエタノール模擬液として使用した。

このバイオエタノール模擬液３０ｍｌを試験管に入れ、室温にて試験材を浸漬した。５０日間浸漬を行った後に、試験材を取り出し、表面に付着したさびをスポンジ等で洗い流したのち、インヒビターを添加した酸中で腐食生成物を除去した。ついで、純水で洗浄したのち、エタノール中で洗浄し、風乾した。その後、試験材の表面の孔食深さを後述の条件で３次元レーザー顕微鏡により測定し、最大孔食深さを評価した。また、試験後に、試験に使用したバイオエタノール模擬液を回収し、原子吸光分光法によりバイオエタノール模擬液に溶け込んだＦｅイオン濃度を算出し、溶解量を評価した。

最大孔食深さ測定条件：レーザー波長６５８ｎｍ、測定ピッチ０．５μｍ。

なお、この最大孔食深さ及びＦｅイオン濃度をベース鋼（比較例１）に対する比率として算出し、以下の基準で評価した。
−最大孔食深さ：ベース鋼は１１５μｍ−
○：７０％以下（合格）
△：７０％超１００％未満
×：１００％以上
−Ｆｅイオン濃度：ベース鋼０．２０ｍｍｏｌ／Ｌ−
○：７０％以下（合格）
△：７０％超１００％未満
×：１００％以上
得られた結果を表２に記載する。

表２から明らかなように、発明例はいずれも、バイオエタノール模擬液中での孔食が抑制され、Ｆｅイオン濃度も低い。これに対し、成分組成が発明範囲から外れた比較例はいずれも、腐食がそれほど抑制されず、大きな改善は見られなかった。発明例と比較例の対比から、本発明の改善効果は明らかである。

［参考試験：無水アルコール条件での孔食について］
表１ベース鋼（比較例１）について、バイオエタノール模擬液の組成をエタノール：９８５ｍｌに対して、水：１０ｍｌ、メタノール：５ｍｌ、酢酸：３０ｍｇ、ＮａＣｌ：１．３２ｍｇに変更した点以外は、上記実施例と同様に腐食試験を行った。その結果、ベース鋼の最大孔食深さは１０．５μｍであった。即ち、上記実施例はバイオエタノール模擬液の水分量が多く、孔食が促進される条件である。

Claims (4)

1. 組成として、質量％で、
   Ｃ：０．０３％以上０．３％以下、
   Ｓｉ：０．０１％以上０．８％以下、
   Ｍｎ：０．１％以上２．０％以下、
   Ｐ：０．０３％以下、
   Ｓ：０．００８％以下、
   Ａｌ：０．００５％以上０．０８％以下、
   Ｎ：０．００１％以上０．０１０％以下、
   Ｃｒ：０．０５０％未満
   を含有し、さらに、
   Ｃｕ：０．０３％以上１．０％以下、
   Ｎｉ：０．０１０％以上１．０以下および
   Ｓｎ：０．０１０％以上０．２％以下
   のうちから選んだ２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。
2. 前記組成に加えて、さらに質量％で、
   Ｃａ：０．０００１％以上０．０１％以下、
   Ｍｇ：０．０００１％以上０．０２％以下、および
   ＲＥＭ：０．００１％以上０．２％以下
   のうちから選んだ１種または２種以上を含有する請求項１に記載の耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。
3. 前記組成に加えて、さらに質量％で、
   Ｔｉ：０．００５％以上０．０５％以下、
   Ｚｒ：０．００５％以上０．０５％以下、
   Ｎｂ：０．００５％以上０．０５％以下、および
   Ｖ：０．００５％以上０．０５％以下
   のうちから選んだ１種または２種以上を含有する請求項１または２に記載の耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。
4. 前記組成に加えて、さらに質量％で、
   Ｃｏ：０．０１％以上０．５％以下
   を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の耐孔食性に優れたアルコール貯蔵用及び輸送用設備部材向け鋼材。