JP6743524B2 - Anti-corrosion coated steel and its manufacturing method, anti-corrosion method for coated steel - Google Patents
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Description
本発明は、無機ジンクリッチプライマーや無機ジンクリッチペイントなどの無機ジンク系塗料を塗布した防食塗装鋼材及びその製造方法、塗装鋼材の防食方法に関する。 The present invention relates to an anticorrosion-coated steel material coated with an inorganic zinc-based paint such as an inorganic zinc-rich primer or an inorganic zinc-rich paint, a method for producing the same, and an anticorrosion method for a coated steel material.
粒状の亜鉛（亜鉛末）による犠牲防食を利用する無機ジンクリッチプライマーや無機ジンクリッチペイントなどの無機ジンク系塗料は、鋼材の防食塗装に用いられている。例えば、無機ジンクリッチプライマーは、鋼材の一次防錆に使用されている。
一方、船舶のバランストタンクなどの厳しい腐食環境に曝される場合や、長期に亘る防食作用等が求められる場合がある。しかし、このような要求に対して、亜鉛末の含有量を高めたり、塗膜の厚みを増加させると、鋼材との密着性や施工性が損なわれることがある。
このような問題に対し、Ｍｇによって防食性能を高めた無機ジンク系塗料が提案されている（例えば、特許文献１〜６、参照。）。このうち、特許文献１及び２では、粒状のＺｎ−Ｍｇ合金を含む無機ジンク系塗料が提案されている。一方、特許文献３〜６では、金属ＭｇやＭｇ化合物などを添加した無機ジンク系塗料が提案されている。
Inorganic zinc-based paints such as inorganic zinc-rich primer and inorganic zinc-rich paint that utilize sacrificial corrosion protection with granular zinc (zinc dust) are used for anticorrosion coating of steel materials. For example, an inorganic zinc rich primer is used for primary rust prevention of steel materials.
On the other hand, it may be exposed to a severe corrosive environment such as a balanced tank of a ship, or may require long-term anticorrosion action. However, if the content of zinc dust is increased or the thickness of the coating film is increased in response to such requirements, the adhesion to steel and workability may be impaired.
In response to such problems, inorganic zinc-based paints having improved anticorrosion performance by Mg have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 6). Among them, Patent Documents 1 and 2 propose an inorganic zinc-based coating material containing a granular Zn—Mg alloy. On the other hand, Patent Documents 3 to 6 propose inorganic zinc-based paints containing metallic Mg, a Mg compound, or the like.
従来、無機ジンク系塗料にＺｎ−Ｍｇ合金を使用したり、Ｍｇ化合物などを含む顔料やインヒビターを添加するなど、塗膜自体の防食性能の向上を目的とする検討が行われている。しかし、微細なＺｎ−Ｍｇ合金は粉末の入手が困難である場合があり、汎用の無機ジンク系塗料の利用が望まれている。また、Ｍｇ化合物などを含む顔料やインヒビターは、少量を添加しても効果が得られず、多量に添加すると塗膜の密着性が損なわれることがある。 Conventionally, studies have been conducted for the purpose of improving the anticorrosion performance of the coating film itself, such as using a Zn-Mg alloy in an inorganic zinc-based coating material and adding a pigment or an inhibitor containing a Mg compound. However, it may be difficult to obtain a powder of a fine Zn-Mg alloy, and it is desired to use a general-purpose inorganic zinc-based paint. Further, pigments and inhibitors containing Mg compounds and the like do not provide the effect even if added in a small amount, and when added in a large amount, the adhesion of the coating film may be impaired.
一方、従来、通常の亜鉛末を含有する無機ジンク系塗料を塗布して塗膜を形成し、後処理によって耐食性能を向上させる検討は行われていない。本発明は、亜鉛合金を含まない無機ジンク系塗料を利用し、特殊な顔料やインヒビターの添加に比べて耐食性能を向上させた、防食塗装鋼材及びその製造方法と、無機ジンク系塗料を塗布して塗膜を形成し、後処理によって耐食性能を向上させる塗装鋼材の防食方法の提供を課題とするものである。 On the other hand, conventionally, there has been no study to improve the corrosion resistance performance by applying a usual inorganic zinc-based paint containing zinc dust to form a coating film and post-treating it. The present invention utilizes an inorganic zinc-based paint that does not contain a zinc alloy, and has improved corrosion resistance performance compared to the addition of special pigments and inhibitors, a corrosion-resistant coated steel material and its manufacturing method, and an inorganic zinc-based paint is applied. It is an object of the present invention to provide a method for preventing corrosion of a coated steel material, which forms a coating film by applying a post treatment to improve the corrosion resistance.
発明者らは、鋼材の腐食環境因子の主原因である塩化物に対する耐食性向上を目的に、亜鉛合金を含まない汎用の無機ジンク系塗料を塗布した鋼材への各種の後処理により耐食性能を向上させる検討を鋭意実施した。その結果、粒状の亜鉛を含む塗膜にマグネシウムを含有させることにより、耐食性が顕著に向上することを見出した。この粒状の亜鉛とマグネシウムを含む塗膜（以下「無機ジンク系塗料組成物含有層」という。）は、無機ジンク系塗料を鋼材表面上に塗布して形成した塗膜に、マグネシウムイオンを含む溶液を噴霧等により塗布するか、溶液中に浸漬した後、乾燥させることによって得られることを見出した。 The inventors have improved the corrosion resistance performance by various post-treatments on a steel material coated with a general-purpose inorganic zinc-based paint containing no zinc alloy for the purpose of improving the corrosion resistance to chloride, which is the main cause of the corrosive environmental factors of the steel material. The examination which made it carried out was earnestly implemented. As a result, they have found that the corrosion resistance is remarkably improved by including magnesium in the coating film containing granular zinc. This granular zinc- and magnesium-containing coating film (hereinafter referred to as "inorganic zinc-based coating composition-containing layer") is a solution containing magnesium ions in the coating film formed by applying the inorganic zinc-based coating material on the steel material surface. It was found that it can be obtained by spraying or by dipping in a solution and then drying.
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。 The present invention has been made based on such findings, and the gist thereof is as follows.
［１］ 鋼材と、前記鋼材の表面上に、マグネシウムと粒状の亜鉛を含む厚さ１０μｍ以上の無機ジンク系塗料組成物含有層を有し、
前記無機ジンク系塗料組成物含有層の断面において、前記無機ジンク系塗料組成物含有層の全元素量に対してマグネシウム濃度が０．２質量％以上の領域の面積の割合が５〜５５％であることを特徴とする防食塗装鋼材。
［２］ 前記鋼材が、質量％で、
Ｃ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１％〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜３．０％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなることを特徴とする上記［１］に記載の防食塗装鋼材。
［３］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ｃｒ：９．９９％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
の一方又は両方を含有することを特徴とする上記［２］に記載の防食塗装鋼材。
［４］ 前記鋼材が、更に、質量で、
Ｃｒ：９．９９％以下、及び
Ｓｎ：０．５％以下、
を含有することを特徴とする上記［２］に記載の防食塗装鋼材。
［５］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ａｌ：２．０％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｎｉ：２．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｎｂ：０．０８％以下、
Ｔｉ：０．１％以下、
Ｍｇ：０．０１％以下、
Ｚｒ：０．０５％以下、
Ｂ：０．００５％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下、
Ｓｅ：０．１％以下、
Ｈｆ：０．１％以下、
Ｓｒ：０．１％以下
の１種又は２種以上を含有し、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０３％以下
に制限されたことを特徴とする上記［２］〜［４］のいずれかに記載の防食塗装鋼材。
[1] A steel material and an inorganic zinc-based coating composition-containing layer containing magnesium and granular zinc and having a thickness of 10 μm or more on the surface of the steel material,
In the cross section of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer, the ratio of the area of the region having a magnesium concentration of 0.2% by mass or more is 5 to 55% with respect to the total amount of elements of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer. An anticorrosion coated steel material characterized by being present.
[2] The steel material is mass%,
C: 0.001% to 0.20%,
Si: 0.01% to 3.0%,
Mn: 0.1-3.0%
The anticorrosion coated steel material according to the above [1], characterized in that the balance comprises Fe and impurities.
[3] The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less,
Sn: 0.5% or less,
The anticorrosion coated steel material according to the above [2], characterized by containing one or both of the above.
[4] The steel material further has a mass,
Cr: 9.99% or less, and Sn: 0.5% or less,
The anticorrosion coated steel material according to the above [2], which comprises:
[5] The steel material is further mass%,
Al: 2.0% or less,
Cu: 2.0% or less,
Ni: 2.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.5% or less,
V: 0.2% or less,
Nb: 0.08% or less,
Ti: 0.1% or less,
Mg: 0.01% or less,
Zr: 0.05% or less,
B: 0.005% or less,
Ca: 0.02% or less,
REM: 0.02% or less,
Se: 0.1% or less,
Hf: 0.1% or less,
Sr: contains 1% or less of 0.1% or less,
P: 0.03% or less,
S: 0.01% or less,
N: The corrosion-resistant coated steel material according to any one of [2] to [4] above, which is limited to 0.03% or less.
［６］ 鋼材の表面上に、粒状の亜鉛を含む無機ジンク系塗料を塗布して厚みが１０μｍ以上の塗膜を形成し、前記塗膜の表面に、水溶性のＭｇ化合物を、Ｍｇ換算濃度で０．３質量％以上含む溶液を塗布し、または前記塗膜を形成した鋼材を前記溶液中に浸漬させた後に乾燥させることを特徴とする防食塗装鋼材の製造方法。
［７］ 前記鋼材は、質量％で、
Ｃ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１％〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜３．０％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなることを特徴とする［６］に記載の防食塗装鋼材の製造方法。
［８］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ｃｒ：９．９９％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
の一方又は両方を含有することを特徴とする上記［７］に記載の防食塗装鋼材の製造方法。
［９］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ｃｒ：９．９９％以下、及び
Ｓｎ：０．５％以下、
を含有することを特徴とする上記［７］に記載の防食塗装鋼材の製造方法。
［１０］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ａｌ：２．０％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｎｉ：２．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｎｂ：０．０８％以下、
Ｔｉ：０．１％以下、
Ｍｇ：０．０１％以下、
Ｚｒ：０．０５％以下、
Ｂ：０．００５％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下、
Ｓｅ：０．１％以下、
Ｈｆ：０．１％以下、
Ｓｒ：０．１％以下
の１種又は２種以上を含有し、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０３％以下
に制限されたことを特徴とする上記［７］〜［９］のいずれかに記載の防食塗装鋼材の製造方法。
[6] An inorganic zinc-based paint containing granular zinc is applied on the surface of the steel material to form a coating film having a thickness of 10 μm or more, and a water-soluble Mg compound is added to the surface of the coating film at a concentration in terms of Mg. 2. A method for producing an anticorrosion coated steel material, which comprises applying a solution containing 0.3% by mass or more of the above, or immersing the steel material on which the coating film is formed in the solution and then drying the steel material.
[7] The steel material is mass%,
C: 0.001% to 0.20%,
Si: 0.01% to 3.0%,
Mn: 0.1-3.0%
And a balance comprising Fe and impurities, the method for producing an anticorrosion coated steel material according to [6].
[8] The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less,
Sn: 0.5% or less,
One or both of these are contained, The manufacturing method of the anticorrosion coating steel material as described in said [7].
[9] The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less, and Sn: 0.5% or less,
The method for producing an anticorrosion coated steel material according to [7] above, which comprises:
[10] The steel material is further mass%,
Al: 2.0% or less,
Cu: 2.0% or less,
Ni: 2.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.5% or less,
V: 0.2% or less,
Nb: 0.08% or less,
Ti: 0.1% or less,
Mg: 0.01% or less,
Zr: 0.05% or less,
B: 0.005% or less,
Ca: 0.02% or less,
REM: 0.02% or less,
Se: 0.1% or less,
Hf: 0.1% or less,
Sr: contains 1% or less of 0.1% or less,
P: 0.03% or less,
S: 0.01% or less,
N: 0.03% or less, The manufacturing method of the anticorrosion coating steel material in any one of said [7]-[9] characterized by the above-mentioned.
［１１］ 鋼材の表面に、粒状の亜鉛を含む無機ジンク系塗料を塗布して厚みが１０μｍ以上の塗膜を形成し、前記塗膜の表面に、水溶性のＭｇ化合物を、Ｍｇ濃度で０．３質量％以上含む溶液を塗布し、または前記塗膜を形成した鋼材を前記溶液中に浸漬させた後に乾燥させることを特徴とする塗装鋼材の防食方法。
［１２］ 前記鋼材は、質量％で、
Ｃ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１％〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜３．０％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなることを特徴とする上記［１１］に記載の塗装鋼材の防食方法。
［１３］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ｃｒ：９．９９％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
の一方又は両方を含有することを特徴とする上記［１２］に記載の防食塗装鋼材の防食方法。
［１４］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ｃｒ：９．９９％以下、及び
Ｓｎ：０．５％以下、
を含有することを特徴とする上記［１２］に記載の防食塗装鋼材の防食方法。
［１５］ 前記鋼材が、更に、質量％で、
Ａｌ：２．０％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｎｉ：２．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｎｂ：０．０８％以下、
Ｔｉ：０．１％以下、
Ｍｇ：０．０１％以下、
Ｚｒ：０．０５％以下、
Ｂ：０．００５％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下、
Ｓｅ：０．１％以下、
Ｈｆ：０．１％以下、
Ｓｒ：０．１％以下
の１種又は２種以上を含有し、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０３％以下
に制限されたことを特徴とする上記［１２］〜［１４］のうちいずれかに記載の塗装鋼材の防食方法。
[11] An inorganic zinc-based paint containing granular zinc is applied to the surface of a steel material to form a coating film having a thickness of 10 μm or more, and a water-soluble Mg compound having a Mg concentration of 0 is formed on the surface of the coating film. A method for preventing corrosion of a coated steel material, which comprises applying a solution containing 3% by mass or more, or immersing the steel material on which the coating film is formed in the solution and then drying the steel material.
[12] The steel material is mass%,
C: 0.001% to 0.20%,
Si: 0.01% to 3.0%,
Mn: 0.1-3.0%
The corrosion protection method for coated steel according to the above [11], characterized in that the balance is Fe and impurities.
[13] The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less,
Sn: 0.5% or less,
The anticorrosion method of the anticorrosion coated steel material according to the above [12], which comprises one or both of the above.
[14] The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less, and Sn: 0.5% or less,
The corrosion-preventing method for corrosion-preventing coated steel according to the above [12], which comprises:
[15] The steel material is further mass%,
Al: 2.0% or less,
Cu: 2.0% or less,
Ni: 2.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.5% or less,
V: 0.2% or less,
Nb: 0.08% or less,
Ti: 0.1% or less,
Mg: 0.01% or less,
Zr: 0.05% or less,
B: 0.005% or less,
Ca: 0.02% or less,
REM: 0.02% or less,
Se: 0.1% or less,
Hf: 0.1% or less,
Sr: contains 1% or less of 0.1% or less,
P: 0.03% or less,
S: 0.01% or less,
N: 0.03% or less, The corrosion prevention method of the coated steel material in any one of said [12]-[14] characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、亜鉛合金の粉末を使用することなく、特殊な顔料やインヒビターなどの添加と比較して、耐食性能を向上させた防食塗装鋼材及びその製造方法と、亜鉛末を含む汎用の無機ジンク系塗料を塗布して塗膜を形成し、後処理によって耐食性能を向上させる塗装鋼材の防食方法の提供することができる。したがって、本発明は、汎用の無機ジンク系塗料の利用や、補修などによる塗装鋼材の耐食性能の向上などを可能にして、コストの削減に寄与することができるので、産業上の貢献が極めて顕著である。 According to the present invention, without using the powder of zinc alloy, compared with the addition of special pigments and inhibitors, the corrosion-resistant coated steel material having improved corrosion resistance performance and its manufacturing method, and general-purpose zinc powder. It is possible to provide a method for preventing corrosion of a coated steel material, in which a coating film is formed by applying an inorganic zinc-based coating material and post-treatment improves the corrosion resistance. Therefore, the present invention enables the use of a general-purpose inorganic zinc-based paint, the improvement of the corrosion resistance of the coated steel material by repairing, and the like, and can contribute to the reduction of costs. Is.
（無機ジンク系塗料組成物含有層の組成）
本発明において使用される無機ジンク系塗料は、亜鉛合金を含まず、粒状の亜鉛（亜鉛末）とシリケートのバインダを含む無機ジンクリッチプライマーや無機ジンクリッチペイントを利用することができる。前記無機ジンクリッチプライマーとして、ＪＩＳ Ｋ ５５５２のジンクリッチプライマーが好ましい。また、前記無機ジンクリッチペイントとして、ＪＩＳ Ｋ ５５５３のジンクリッチペイントが好ましい。そして、鋼材の表面に無機ジンク系塗料を塗布して形成させた塗膜は、水分や酸素が、シリケートのバインダを容易に透過することが可能である。一方、有機系ジンク塗料は、水分が塗膜を透過せず、マグネシウム（Ｍｇ）の効果が発現しないため、本発明から除外する。
(Composition of layer containing inorganic zinc-based coating composition)
The inorganic zinc-based paint used in the present invention may be an inorganic zinc-rich primer or an inorganic zinc-rich paint which does not contain a zinc alloy but contains granular zinc (zinc dust) and a silicate binder. As the inorganic zinc rich primer, a zinc rich primer of JIS K 5552 is preferable. Further, as the inorganic zinc rich paint, a zinc rich paint of JIS K 5553 is preferable. The coating film formed by coating the surface of the steel material with the inorganic zinc-based coating material allows water and oxygen to easily permeate the silicate binder. On the other hand, the organic zinc paint is excluded from the present invention because water does not permeate the coating film and the effect of magnesium (Mg) is not exhibited.
無機ジンク系塗料を塗布して鋼板の表面に形成した塗膜には、Ｍｇ化合物を溶解させた水溶液を塗布するか、又は、水溶液中に塗装鋼板を浸漬することにより、Ｍｇを含有させる。このようにして形成したＭｇを含有する塗膜、すなわち、無機ジンク系塗料組成物含有層の切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し、電子線マイクロアナライザー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ ＭｉｃｒｏＡｎａｌｙｚｅｒ、ＥＰＭＡ）を用いて、前記無機ジンク系塗料組成物含有層に含まれるＭｇの濃度分布を測定すると、亜鉛末及び顔料の粒子とは異なる部位、即ちシリケートからなるバインダにＭｇが存在している。尚、無機ジンク系塗料組成物含有層には、マグネシウム以外に、カルシウムが含まれていてもよい。 The coating film formed on the surface of the steel sheet by applying the inorganic zinc-based paint is coated with an aqueous solution in which a Mg compound is dissolved, or by dipping the coated steel sheet in the aqueous solution to contain Mg. The coating film containing Mg thus formed, that is, the cut surface of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer is observed by a scanning electron microscope (SEM), and an electron beam microanalyzer (Electron Probe MicroAnalyzer, EPMA) is used. When the concentration distribution of Mg contained in the inorganic zinc-based coating composition-containing layer is measured by using it, Mg is present in a portion different from the zinc dust and pigment particles, that is, a binder made of silicate. In addition to magnesium, the inorganic zinc-based coating composition-containing layer may contain calcium.
（無機ジンク系塗料組成物含有層に含まれるＭｇ）
本発明において使用される無機ジンク系塗料に含まれる亜鉛末はＭｇを含有しない。したがって、前記無機ジンク系塗料組成物含有層に含まれるＭｇは、亜鉛末とは異なる部位、即ちシリケートからなるバインダに存在している。また、Ｍｇ化合物を含む特殊な顔料やインヒビターを添加しない場合は、亜鉛末以外の粒状等の形態を呈する部位にもＭｇは存在しない。
(Mg contained in the layer containing the inorganic zinc-based coating composition)
The zinc dust contained in the inorganic zinc-based paint used in the present invention does not contain Mg. Therefore, Mg contained in the layer containing the inorganic zinc-based coating composition is present in a portion different from zinc dust, that is, in a binder made of silicate. In addition, when a special pigment containing a Mg compound or an inhibitor is not added, Mg does not exist even in a site other than zinc dust, which has a granular form or the like.
Ｍｇは、鋼材の表面に形成された無機ジンク系塗料の塗膜に、Ｍｇ化合物を溶解させた水溶液を塗布するか、又は、水溶液中に塗装鋼板を浸漬することにより、Ｍｇを前記無機ジンク系塗料の塗膜に含有させる。そのため、前記塗膜に含有されるバインダにはＭｇ化合物の粒子が存在していると予想される。しかし、Ｍｇを含む化合物粒子が極めて微細であるためか、ＳＥＭでは個々の粒子の形態を観察することが困難である。 Mg is formed by coating an inorganic zinc-based paint film formed on the surface of a steel material with an aqueous solution in which a Mg compound is dissolved, or by dipping a coated steel sheet in the aqueous solution, so that It is contained in the paint film. Therefore, it is expected that particles of the Mg compound are present in the binder contained in the coating film. However, it is difficult to observe the morphology of individual particles by SEM, probably because the compound particles containing Mg are extremely fine.
そこで、本発明では、ＥＰＭＡを用いて無機ジンク系塗料組成物含有層の断面のＭｇ濃度の分布を測定し、Ｍｇ濃度が０．２質量％以上である領域の面積を求めて、当該領域の面積を、前記ＥＰＭＡを用いて測定した範囲全体の面積で除し、１００を掛けて面積割合を算出する。すなわち、Ｍｇ濃度が０．２質量％以上である領域の面積割合は、以下の式（１）により算出する。尚、ＥＰＭＡにより測定される前記断面は、横方向が少なくとも０．３ｍｍ以上であり、厚み方向が下地鋼材と塗料表面が入る視野であれば良い。
［ＥＰＭＡにより「Ｍｇ濃度≧０．２質量％」として検出された全領域の面積］／［ＥＰＭＡを用いて測定した範囲全体の面積］×１００・・・式（１）
Therefore, in the present invention, the distribution of the Mg concentration in the cross section of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer is measured using EPMA, the area of the region having the Mg concentration of 0.2% by mass or more is determined, and The area is divided by the area of the entire range measured using the EPMA, and multiplied by 100 to calculate the area ratio. That is, the area ratio of the region where the Mg concentration is 0.2% by mass or more is calculated by the following formula (1). The cross section measured by EPMA should be at least 0.3 mm in the lateral direction, and the thickness direction should be a visual field in which the base steel material and the paint surface enter.
[Area of all regions detected by EPMA as "Mg concentration ≥ 0.2 mass%"]/[Area of entire range measured using EPMA] x 100... Formula (1)
Ｍｇによる防食性能の向上の効果を得るには、Ｍｇ濃度が０．２質量％以上である領域の面積割合を５％以上にすることが必要である。この面積割合が５％未満であると、無機ジンク系塗料組成物含有層に含まれるＭｇが不足し、十分な耐食性の向上の効果が得られない。好ましくは、８％以上とする。一方、Ｍｇ濃度が０．２質量％以上である面積割合が増加すると、亜鉛末の含有量が相対的に低下するので、耐食性を確保するために、５５％以下にすることが必要である。好ましくは２５％以下とする。 In order to obtain the effect of improving the anticorrosion performance by Mg, it is necessary to set the area ratio of the region where the Mg concentration is 0.2% by mass or more to 5% or more. If this area ratio is less than 5%, the amount of Mg contained in the inorganic zinc-based coating composition-containing layer will be insufficient, and a sufficient effect of improving corrosion resistance cannot be obtained. Preferably, it is 8% or more. On the other hand, when the area ratio in which the Mg concentration is 0.2% by mass or more increases, the zinc dust content relatively decreases, so it is necessary to set it to 55% or less in order to secure the corrosion resistance. It is preferably 25% or less.
(無機ジンク系塗料組成物含有層の厚み)
前記無機ジンク系塗料組成物含有層の厚みは、１０μｍ以上であることが必要である。厚みが１０μｍ未満の無機ジンク系塗料組成物含有層を形成しても、亜鉛末の含有量が不足して、十分な防食性能が得られない。好ましくは、前記無機ジンク系塗料組成物含有層の厚みを１５μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上、更に好ましくは７０μｍ以上とする。前記無機ジンク系塗料組成物含有層の厚みの上限は、乾燥に要する時間などの施工性の観点から、３００μｍ以下が好ましい。より好ましくは１５０μｍ以下とする。前記無機ジンク系塗料組成物含有層の厚みは、断面をＳＥＭによって観察し、測定することができる。
(Thickness of inorganic zinc-based coating composition-containing layer)
The thickness of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer needs to be 10 μm or more. Even if an inorganic zinc-based coating composition-containing layer having a thickness of less than 10 μm is formed, the zinc dust content is insufficient and sufficient anticorrosion performance cannot be obtained. The thickness of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer is preferably 15 μm or more, more preferably 30 μm or more, still more preferably 70 μm or more. The upper limit of the thickness of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer is preferably 300 μm or less from the viewpoint of workability such as the time required for drying. More preferably, the thickness is 150 μm or less. The thickness of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer can be measured by observing a cross section with an SEM.
次に鋼材成分の範囲について具体的に説明する。
鋼材に含まれる主要な元素であるＣ、Ｓｉ、Ｍｎの含有量は、以下の範囲が好ましい。
Next, the range of steel material components will be specifically described.
The content of C, Si, and Mn, which are the main elements contained in the steel material, is preferably in the following range.
（Ｃ：０．００１〜０．２０％）
Ｃは、鋼材の強度の向上に有効な元素である。本発明では、所要の強度を維持するため、Ｃ量は、０．００１％以上とする。Ｃ量は、０．００５％以上が好ましく、０．０１％以上がより好ましい。一方、Ｃ量が０．２０％を超えると、溶接性や靭性が低下することがあるため、上限を０．２０％とする。Ｃ量は、溶接性を考慮すると、０．１５％以下がより好ましく、加工性の点から、０．１０％以下が更に好ましい。
(C: 0.001 to 0.20%)
C is an element effective for improving the strength of steel materials. In the present invention, the amount of C is set to 0.001% or more in order to maintain the required strength. The C content is preferably 0.005% or more, more preferably 0.01% or more. On the other hand, if the C content exceeds 0.20%, the weldability and toughness may deteriorate, so the upper limit is made 0.20%. Considering weldability, the C content is more preferably 0.15% or less, and further preferably 0.10% or less from the viewpoint of workability.
（Ｓｉ：０．０１〜３．０％）
Ｓｉは、脱酸剤として作用し、また、強度の向上に有効な元素である。Ｓｉ量が０．０１％未満では、脱酸が不充分になる場合があるため、本発明では、下限を０．０１％とする。また、脱酸をより安定的に行うためには、Ｓｉ量は０．０５％以上がより好ましい。一方、Ｓｉ量が３．０％を超えると、延性が低下するため、上限を３．０％とする。また、鋼材の溶接性や靭性を考慮すると、Ｓｉ量は０．５％以下がより好ましい。
(Si: 0.01 to 3.0%)
Si is an element that acts as a deoxidizer and is effective in improving strength. If the amount of Si is less than 0.01%, deoxidation may be insufficient, so in the present invention, the lower limit is made 0.01%. Further, in order to carry out deoxidation more stably, the Si amount is more preferably 0.05% or more. On the other hand, if the Si amount exceeds 3.0%, the ductility decreases, so the upper limit is made 3.0%. Further, considering the weldability and toughness of the steel material, the Si amount is more preferably 0.5% or less.
（Ｍｎ：０．１〜３．０％）
Ｍｎは、鋼の組織制御に有効な元素であり、本発明では、０．１％以上を含有させる。また、組織制御を安定的に行うためには、０．５％以上のＭｎを含有させることがより好ましい。一方、Ｍｎ量が３．０％を超えると、延性が低下する場合があるため、上限を３．０％とする。また、圧延などの製造性を考慮すると、Ｍｎ量は２．５％以下がより好ましい。
(Mn: 0.1-3.0%)
Mn is an element effective in controlling the structure of steel, and in the present invention, 0.1% or more is contained. Further, in order to stably control the structure, it is more preferable to contain 0.5% or more of Mn. On the other hand, if the Mn content exceeds 3.0%, the ductility may decrease, so the upper limit is made 3.0%. Further, in consideration of manufacturability such as rolling, the Mn content is more preferably 2.5% or less.
本発明で用いられる鋼材には、鋼材の耐食性を更に向上させるため、Ｃｒ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ及びＳｂの１種又は２種以上を選択的に含有させてもよい。以下に、Ｃｒ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ及びＳｂの含有量を限定する理由について説明する。 The steel material used in the present invention may selectively contain one or more of Cr, Sn, Al, Cu, Ni, Mo, W and Sb in order to further improve the corrosion resistance of the steel material. The reason for limiting the contents of Cr, Sn, Al, Cu, Ni, Mo, W and Sb will be described below.
（Ｃｒ：９．９９％以下）
Ｃｒは、鋼材の耐食性の向上に有効であり、必要に応じて含有させてもよい。Ｃｒ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、本発明では、無機ジンク系塗料組成物含有層と鋼材との相互作用によって顕著な耐食性向上効果を得るため、０．１％以上を含有させる。Ｃｒ量は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましい。一方、Ｃｒ量が９．９９％を超えると、鋳片の冷却過程で変態が起きず、フェライト単相組織となって、鋳片割れが生じるため、上限を９．９９％とする。また、Ｃｒ量は、合金コスト低減のため、８％以下が好ましく、６．５％以下がより好ましい。Ｃｒ量は、溶接性等を考慮して、５％以下、４％以下又は３％以下に制限してもよい。
(Cr: 9.99% or less)
Cr is effective in improving the corrosion resistance of the steel material and may be contained if necessary. The lower limit of the amount of Cr is not particularly limited and may be 0%, but in the present invention, 0.1% is required because a significant effect of improving the corrosion resistance is obtained by the interaction between the inorganic zinc-based coating composition-containing layer and the steel material. The above is included. The Cr amount is preferably 0.5% or more, more preferably 1% or more. On the other hand, when the amount of Cr exceeds 9.99%, transformation does not occur during the cooling process of the slab, resulting in a ferrite single-phase structure and slab cracking. Further, the amount of Cr is preferably 8% or less, more preferably 6.5% or less in order to reduce alloy cost. The Cr content may be limited to 5% or less, 4% or less, or 3% or less in consideration of weldability and the like.
（Ｓｎ：０．５％以下）
Ｓｎは、鋼の耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｓｎは、過剰に含有させると製造性や機械特性を損なう場合があるため、Ｓｎ量の上限を０．５％とすることが好ましい。Ｓｎ量は、より好ましくは０．２％以下である。Ｓｎ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼の耐食性を安定的に向上させるためには、０．０１％以上を含有させることが好ましく、０．０５％以上を含有させることがより好ましい。
(Sn: 0.5% or less)
Sn is an element that improves the corrosion resistance of steel, and may be contained if necessary. On the other hand, if Sn is contained excessively, manufacturability and mechanical properties may be impaired, so the upper limit of the Sn content is preferably 0.5%. The Sn amount is more preferably 0.2% or less. The lower limit of the Sn amount is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve the corrosion resistance of steel, it is preferable to contain 0.01% or more, and 0.05% or more is contained. More preferably.
（Ａｌ：２．０％以下）
Ａｌは、一般に脱酸剤として用いられるが、本発明では、鋼の耐食性を更に向上させるために、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ａｌ量が２．０％を超えると、鋳片の冷却過程で変態が起きず、フェライト単相組織となって、鋳片割れが生じることがあるため、上限を２．０％とすることが好ましい。Ａｌ量は、より好ましくは１．５％以下である。Ａｌ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼の耐食性を更に向上させるためには、０．００２％以上を含有させることが好ましく、０．０１％以上を含有させることがより好ましい。また、Ａｌ量は、０．０２％以上とすることが更に好ましい。
(Al: 2.0% or less)
Al is generally used as a deoxidizer, but in the present invention, it may be contained if necessary in order to further improve the corrosion resistance of steel. On the other hand, when the amount of Al exceeds 2.0%, transformation does not occur in the cooling process of the slab and a ferrite single-phase structure is formed, which may cause slab cracking. Is preferred. The amount of Al is more preferably 1.5% or less. The lower limit of the amount of Al is not particularly limited and may be 0%, but in order to further improve the corrosion resistance of steel, it is preferable to contain 0.002% or more, and 0.01% or more is contained. Is more preferable. Further, the Al amount is more preferably 0.02% or more.
（Ｃｕ：２．０％以下）
Ｃｕは、鋼の耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｃｕ量が２．０％を超えると、鋼材が脆化することがあるため、上限を１．０％とすることが好ましい。Ｃｕ量は、より好ましくは０．５％以下である。Ｃｕ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼の耐食性を安定的に向上させるためには、０．０５％以上を含有させることが好ましい。また、Ｃｕは、強度を改善するとともに、鋳片割れを防止する元素でもあるため、Ｃｕ量は、０．１０％以上とすることがより好ましい。
(Cu: 2.0% or less)
Since Cu is an element that improves the corrosion resistance of steel, it may be contained if necessary. On the other hand, if the Cu content exceeds 2.0%, the steel material may become brittle, so the upper limit is preferably made 1.0%. The amount of Cu is more preferably 0.5% or less. The lower limit of the Cu amount is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve the corrosion resistance of steel, it is preferable to contain 0.05% or more. Further, since Cu is an element that improves the strength and prevents slab cracking, the Cu content is more preferably 0.10% or more.
（Ｎｉ：２．０％以下）
Ｎｉは、鋼の耐食性を向上させる元素であり、また、Ｃｕを含有させる場合にはＮｉを同時に含有させると製造性の劣化を防止することができる。一方で、Ｎｉは高価な元素であり、上記の効果は２．０％を超えてＮｉを含有させると飽和することから、上限を２．０％とすることが好ましい。Ｎｉ量は、より好ましくは０．５％以下であり、更に好ましくは０．３％以下である。また、Ｎｉ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、上記の効果を安定的に得るためには、０．０５％以上を含有させることが好ましく、０．１０％以上を含有させることがより好ましい。
(Ni: 2.0% or less)
Ni is an element that improves the corrosion resistance of steel, and when Cu is contained, it is possible to prevent the deterioration of manufacturability by simultaneously containing Ni. On the other hand, Ni is an expensive element, and the above effect is saturated when Ni is contained in excess of 2.0%, so the upper limit is preferably made 2.0%. The Ni content is more preferably 0.5% or less, and further preferably 0.3% or less. The lower limit of the amount of Ni is not particularly limited and may be 0%, but in order to stably obtain the above effect, it is preferable to contain 0.05% or more, and 0.10% or more is preferable. It is more preferable to contain it.
（Ｍｏ：１．０％以下、Ｗ：１．０％以下）
Ｍｏ及びＷは、鋼の耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｍｏ及びＷは、１．０％を超えて含有させても効果が飽和するため、上限を１．０％とすることが好ましく、より好ましくは０．５％以下とする。Ｍｏ量及びＷ量は、より好ましくはそれぞれ０．３％以下である。Ｍｏ量及びＷ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼の耐食性を安定的に向上させるためには、それぞれ０．０１％以上を含有させることが好ましく、０．０３％以上を含有させることがより好ましい。
(Mo: 1.0% or less, W: 1.0% or less)
Mo and W are elements that improve the corrosion resistance of steel, and may be contained if necessary. On the other hand, Mo and W will saturate the effect even if contained in excess of 1.0%, so the upper limit is preferably 1.0%, and more preferably 0.5% or less. More preferably, the Mo content and the W content are each 0.3% or less. The lower limits of the amount of Mo and the amount of W are not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve the corrosion resistance of steel, it is preferable to contain 0.01% or more, respectively, and 0.03 % Or more is more preferable.
（Ｓｂ：０．５％以下）
Ｓｂは、鋼の耐食性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｓｂは、過剰に含有させると製造性や機械特性を損なう場合があるため、Ｓｂ量の上限を０．５％とすることが好ましい。Ｓｂ量は、より好ましくは０．２％以下である。Ｓｂ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼の耐食性を安定的に向上させるためには、０．０１％以上を含有させることが好ましく、０．０５％以上を含有させることがより好ましい。
(Sb: 0.5% or less)
Sb is an element that improves the corrosion resistance of steel, and may be contained if necessary. On the other hand, if Sb is contained excessively, manufacturability and mechanical properties may be impaired, so the upper limit of the amount of Sb is preferably 0.5%. The Sb amount is more preferably 0.2% or less. The lower limit of the Sb amount is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve the corrosion resistance of steel, it is preferable to contain 0.01% or more, and 0.05% or more is contained. More preferably.
本発明で用いられる鋼材には、機械特性、使用性能、製造安定性等の向上の観点から、更に、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｂ、Ｃａ及びＲＥＭの１種又は２種以上を選択的に含有させてもよい。 The steel material used in the present invention further contains one or more of V, Nb, Ti, Mg, Zr, B, Ca and REM from the viewpoint of improving mechanical properties, use performance, manufacturing stability and the like. It may be selectively contained.
（Ｖ：０．２％以下）
Ｖは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｖを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｖ量の上限を０．２％とすることが好ましい。Ｖ量は、より好ましくは０．１％以下、更に好ましくは０．０５％以下である。Ｖ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．００５％以上を含有させることが好ましく、０．０１％以上を含有させることがより好ましい。
(V: 0.2% or less)
V is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be included if necessary. On the other hand, if V is contained excessively, rust resistance may be impaired, so the upper limit of the amount of V is preferably set to 0.2%. The V amount is more preferably 0.1% or less, still more preferably 0.05% or less. The lower limit of the amount of V is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.005% or more, and 0.01% or more is preferable. It is more preferable to contain it.
（Ｎｂ：０．０８％以下）
Ｎｂは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｎｂを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｎｂ量の上限を０．０８％とすることが好ましい。Ｎｂ量は、より好ましくは０．０３％以下である。Ｎｂ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．００２％以上を含有させることが好ましく、０．００５％以上を含有させることがより好ましい。
(Nb: 0.08% or less)
Nb is an element that improves mechanical properties, use performance, and production stability, and may be contained if necessary. On the other hand, if Nb is excessively contained, rust resistance may be impaired, so the upper limit of the amount of Nb is preferably set to 0.08%. The Nb amount is more preferably 0.03% or less. The lower limit of the Nb amount is not particularly specified, and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.002% or more, and 0.005% or more. It is more preferable to contain it.
（Ｔｉ：０．１％以下）
Ｔｉは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｔｉを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｔｉ量の上限を０．１％とすることが好ましい。Ｔｉ量は、より好ましくは０．０３％以下である。Ｔｉ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．００５％以上を含有させることが好ましく、０．０１％以上を含有させることがより好ましい。
(Ti: 0.1% or less)
Ti is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be contained if necessary. On the other hand, if Ti is contained excessively, the rust resistance may be impaired, so the upper limit of the Ti content is preferably 0.1%. The Ti amount is more preferably 0.03% or less. The lower limit of the Ti amount is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.005% or more, and 0.01% or more is preferable. It is more preferable to contain it.
（Ｍｇ：０．０１％以下）
Ｍｇは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｍｇを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｍｇ量の上限を０．０１％とすることが好ましい。Ｍｇ量は、より好ましくは０．００２％以下である。Ｍｇ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．０００１％以上を含有させることが好ましく、０．０００５％以上を含有させることがより好ましい。
(Mg: 0.01% or less)
Mg is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be contained if necessary. On the other hand, if Mg is contained excessively, the rust resistance may be impaired, so the upper limit of the amount of Mg is preferably 0.01%. The amount of Mg is more preferably 0.002% or less. The lower limit of the amount of Mg is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.0001% or more, and 0.0005% or more. It is more preferable to contain it.
（Ｚｒ：０．０５％以下）
Ｚｒは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｚｒを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｚｒ量の上限を０．０５％とすることが好ましい。Ｚｒ量は、より好ましくは０．０２％以下である。Ｚｒ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．００３％以上を含有させることが好ましく、０．００５％以上を含有させることがより好ましい。
(Zr: 0.05% or less)
Zr is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be contained if necessary. On the other hand, if Zr is excessively contained, rust resistance may be impaired, so the upper limit of the Zr amount is preferably set to 0.05%. The Zr amount is more preferably 0.02% or less. The lower limit of the Zr amount is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.003% or more, and 0.005% or more is preferable. It is more preferable to contain it.
（Ｂ：０．００５％以下）
Ｂは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｂを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｂ量の上限を０．００５％とすることが好ましい。Ｂ量は、より好ましくは０．００２％以下である。Ｂ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．０００２％以上を含有させることが好ましく、０．０００５％以上を含有させることがより好ましい。
(B: 0.005% or less)
B is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be contained if necessary. On the other hand, if B is contained excessively, rust resistance may be impaired, so the upper limit of the amount of B is preferably 0.005%. The B content is more preferably 0.002% or less. The lower limit of the amount of B is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various characteristics of the steel material, it is preferable to contain 0.0002% or more, and 0.0005% or more. It is more preferable to contain it.
（Ｃａ：０．０２％以下）
Ｃａは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｃａを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、Ｃａ量の上限を０．０２％とすることが好ましい。Ｃａ量は、より好ましくは０．００３％以下である。Ｃａ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．０００２％以上を含有させることが好ましく、０．０００５％以上を含有させることがより好ましい。
(Ca: 0.02% or less)
Ca is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be contained if necessary. On the other hand, if Ca is contained excessively, the rust resistance may be impaired, so the upper limit of the amount of Ca is preferably made 0.02%. The amount of Ca is more preferably 0.003% or less. The lower limit of the amount of Ca is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.0002% or more, and 0.0005% or more. It is more preferable to contain it.
（ＲＥＭ：０．０２％以下）
ＲＥＭは、機械特性、使用性能、製造安定性を向上させる元素であり、必要に応じて含有させてもよい。ＲＥＭは、希土類金属（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｅｔａｌｓ）を表しており、原子番号５７のＬａから原子番号７１までの、いわゆるランタノイド元素に対応する。本実施形態では、ＲＥＭに属する一種類の元素の単体や化合物を添加してもよいし、複数種類のＲＥＭを含有する混合物を添加してもよい。このような混合物としては、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ等を主成分とするミッシュメタルを挙げることができる。
一方、ＲＥＭを過剰に含有させると耐発錆性を損なう可能性があるため、ＲＥＭ量の上限を０．０２％とすることが好ましい。ＲＥＭ量は、より好ましくは０．０１％以下である。ＲＥＭ量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の諸特性を安定的に向上させるためには、０．０００２％以上を含有させることが好ましく、０．０００５％以上を含有させることがより好ましい。
(REM: 0.02% or less)
REM is an element that improves mechanical properties, use performance, and manufacturing stability, and may be contained if necessary. REM represents rare earth metals (Rare Earth Metals), and corresponds to so-called lanthanoid elements from La of atomic number 57 to atomic number 71. In the present embodiment, a simple substance or compound of one kind of element belonging to REM may be added, or a mixture containing plural kinds of REMs may be added. As such a mixture, a misch metal containing Ce, La, Nd or the like as a main component can be mentioned.
On the other hand, if REM is contained excessively, rust resistance may be impaired, so the upper limit of the amount of REM is preferably set to 0.02%. The amount of REM is more preferably 0.01% or less. The lower limit of the REM amount is not particularly specified and may be 0%, but in order to stably improve various properties of the steel material, it is preferable to contain 0.0002% or more, and 0.0005% or more. It is more preferable to contain it.
本発明で用いられる鋼材には、耐食性の向上の観点から、更に、Ｓｅ、Ｈｆ、Ｓｒの１種又は２種以上を選択的に含有させてもよい。 From the viewpoint of improving the corrosion resistance, the steel material used in the present invention may further selectively contain one or more of Se, Hf, and Sr.
（Ｓｅ：０．1％以下、Ｈｆ：０．１％以下、Ｓｒ：０．１％以下）
Ｓｅ、Ｈｆ及びＳｒは、耐食性向上に有効な元素であり、必要に応じて含有させてもよい。一方、Ｓｅ、Ｈｆ及びＳｒを過剰に含有させると製造性や機械特性を損なう場合があるため、Ｓｅ、Ｈｆ及びＳｒの含有量の上限を、それぞれ０．１％とすることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下とする。Ｓｅ、Ｈｆ及びＳｒの含有量の下限は特に規定するものではなく、０％でもよいが、鋼材の耐食性を安定的に向上させるためには、それぞれ０．０００２％以上を含有させることが好ましく、０．０００５％以上を含有させることがより好ましい。
(Se: 0.1% or less, Hf: 0.1% or less, Sr: 0.1% or less)
Se, Hf, and Sr are elements effective for improving the corrosion resistance, and may be contained if necessary. On the other hand, if Se, Hf, and Sr are excessively contained, manufacturability and mechanical properties may be impaired. Therefore, the upper limits of the contents of Se, Hf, and Sr are each preferably 0.1%, and more preferably Is 0.05% or less. The lower limit of the content of Se, Hf and Sr is not particularly specified, and may be 0%, but in order to stably improve the corrosion resistance of the steel material, it is preferable to contain 0.0002% or more, respectively. It is more preferable to contain 0.0005% or more.
なお、上述の選択元素（Ｃｒ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｂ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｂ、Ｃａ、ＲＥＭ、Ｓｅ、Ｈｆ及びＳｒ）の含有量は、鋼材質量に対して、含有する元素の合計で０．００４〜１．５％とすることがより好ましく、更に好ましくは０．０１〜０．５％とする。 The content of the above-mentioned selective elements (Cr, Sn, Al, Cu, Ni, Mo, W, Sb, V, Nb, Ti, Mg, Zr, B, Ca, REM, Se, Hf and Sr) is The total content of elements contained in the steel is preferably 0.004 to 1.5%, and more preferably 0.01 to 0.5%.
更に鋼材の耐食性を向上させるために、上述の選択元素のうち、ＣｒとＳｎとを同時に含有させることが好ましい。この理由について以下に説明する。 Further, in order to improve the corrosion resistance of the steel material, it is preferable that Cr and Sn are simultaneously contained among the above-mentioned selective elements. The reason for this will be described below.
ＣｒとＳｎを同時に含有させることで、海水の飛沫帯等、多くの塩化物が飛来する厳しい腐食環境で耐食性が顕著に向上する。この理由は、次のように推定される。 By containing Cr and Sn at the same time, the corrosion resistance is remarkably improved in a severe corrosive environment where many chlorides come in such as seawater splash zones. The reason for this is presumed as follows.
まず、海水の飛沫等によって鋼材に付着した塩化物粒子が夜間の結露によって溶解し、中性塩化物水溶液中での腐食が進行する。次に、日中の乾燥によって結露水の液膜が薄くなり、Ｃｌ−が濃化するとＦｅの溶解及びＦｅ２＋の酸化が進行してＦｅ３＋が生成し、加水分解によって水素イオンが生成して酸性塩化物溶液中での腐食が進行する。 First, chloride particles adhering to the steel material due to splashes of seawater, etc. are dissolved by condensation at night, and corrosion in a neutral chloride aqueous solution proceeds. Next, the liquid film of the dew condensation water becomes thin due to the drying in the daytime, and when Cl − is concentrated, the dissolution of Fe and the oxidation of Fe 2+ proceed to produce Fe 3+ , and the hydrolysis produces hydrogen ions. Corrosion proceeds in acidic chloride solutions.
このように、鋼材が、海水の飛沫帯等が飛来する屋外の塩化物環境で使用される場合、夜間の結露と日中の乾燥とにより、中性塩化物水溶液中での腐食と、酸性塩化物溶液中での腐食とが、繰り返し進行すると考えられる。 As described above, when the steel material is used in an outdoor chloride environment in which splash zones of seawater and the like come in, corrosion in a neutral chloride aqueous solution and acid chloride due to condensation at night and drying during the day It is considered that corrosion in the material solution repeatedly progresses.
Ｃｒは中性塩化物水溶液中の鋼の耐食性向上には有効に作用するものの、酸性塩化物溶液中の耐食性を損なう。これに対して、酸性塩化物環境での耐食性を向上させるＳｎを同時に含有させると、Ｃｒの悪影響が軽減され、腐食環境の変化に拘わらず、極めて有効に耐食性を向上させると考えられる。 Although Cr effectively acts to improve the corrosion resistance of steel in a neutral chloride aqueous solution, it impairs the corrosion resistance in an acidic chloride solution. On the other hand, it is considered that when Sn that simultaneously improves corrosion resistance in an acidic chloride environment is contained, the adverse effect of Cr is reduced, and the corrosion resistance is extremely effectively improved regardless of changes in the corrosion environment.
本発明で用いられる鋼材では、上記の元素以外の残部は、Ｆｅ及び不純物である。ここで、不純物とは、鋼を工業的に製造する際に、鉱石やスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。かかる不純物としては、例えば、Ｐ、Ｓ、Ｎ等を挙げることができ、鋼材の耐発錆性の向上を妨げない範囲で許容される。また、本発明で用いられる鋼材では、本発明の作用効果を害さない更なる元素を微量に含有させることも可能である。 In the steel material used in the present invention, the balance other than the above elements is Fe and impurities. Here, impurities are components that are mixed in due to various factors in the manufacturing process, including raw materials such as ores and scraps, when industrially manufacturing steel, and do not adversely affect the present invention. Means what is allowed in the range. Examples of such impurities include P, S, N, etc., and they are permissible within a range that does not prevent improvement in rust resistance of steel materials. Further, the steel material used in the present invention can contain a small amount of a further element that does not impair the operation and effect of the present invention.
（Ｐ：０．０３％以下）
Ｐ量は、０．０３％を超えると、靭性や延性が低下する場合があるため、上限を０．０３％に制限することが好ましい。より好ましいＰ量の上限は、０．０１％である。一方、Ｐ量を０．００１％未満に低減すると製造コストが上昇するため、Ｐ量は０．００１％以上が好ましい。
(P: 0.03% or less)
If the P content exceeds 0.03%, the toughness and ductility may decrease, so it is preferable to limit the upper limit to 0.03%. A more preferable upper limit of the amount of P is 0.01%. On the other hand, if the amount of P is reduced to less than 0.001%, the manufacturing cost increases, so the amount of P is preferably 0.001% or more.
（Ｓ：０．０１％以下）
Ｓ量は、０．０１％を超えると、靭性や延性が低下したり、熱間加工性を損なったりする場合があるため、上限を０．０１％に制限することが好ましい。より好ましいＳ量の上限は、０．００３％である。一方、Ｓ量を０．０００１％未満に低減すると製造コストが上昇するため、Ｓ量は０．０００１％以上が好ましい。
(S: 0.01% or less)
If the amount of S exceeds 0.01%, the toughness and ductility may decrease and the hot workability may be impaired, so it is preferable to limit the upper limit to 0.01%. A more preferable upper limit of the amount of S is 0.003%. On the other hand, if the S content is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases, so the S content is preferably 0.0001% or more.
（Ｎ：０．０３％以下）
Ｎ量は、０．０３％を超えると、靭性や延性が低下する場合があるため、上限を０．０３％に制限することが好ましい。より好ましいＮ量の上限は、０．０１％であり、更に好ましくは０．００６％とする。一方、Ｎ量を０．００１％未満に低減すると製造コストが上昇するため、Ｎ量は０．００１％以上が好ましい。
(N: 0.03% or less)
If the N content exceeds 0.03%, the toughness and ductility may decrease, so it is preferable to limit the upper limit to 0.03%. A more preferable upper limit of the amount of N is 0.01%, and further preferably 0.006%. On the other hand, if the N content is reduced to less than 0.001%, the manufacturing cost increases, so the N content is preferably 0.001% or more.
本発明で用いられる鋼材は、一般的な製造工程（例えば、鋳造、加熱・圧延、冷延、及び、必要に応じた熱処理）を経て製造される。すなわち、本発明では、溶鋼を鋳造して鋼片とし、次いで、熱間圧延、冷間圧延などを施し、必要に応じて熱処理を施し、鋼板、鋼帯、形鋼、鋼管、棒鋼、鋼線等の形状で、通常の一般的な製鉄工程を経て製造される鋼材を用いることができる。また、本発明では、かかる鋼材を用いて構築した溶接構造や鋼構造物についても用いることができる。鋼材の厚さは特に限定されないが、通常３〜５０ｍｍである。 The steel material used in the present invention is manufactured through general manufacturing processes (for example, casting, heating/rolling, cold rolling, and heat treatment as necessary). That is, in the present invention, molten steel is cast into a steel slab, which is then subjected to hot rolling, cold rolling, etc., and subjected to heat treatment as necessary, and a steel plate, steel strip, shaped steel, steel pipe, steel bar, steel wire. It is possible to use a steel material having a shape such as that manufactured through an ordinary general iron-making process. Further, in the present invention, a welded structure or a steel structure constructed by using such a steel material can also be used. The thickness of the steel material is not particularly limited, but is usually 3 to 50 mm.
（防食塗装鋼材の製造方法、防食方法）
前記鋼板の表面上には、粒状の亜鉛を含む前記無機ジンク系塗料が、乾燥後の塗膜の厚みが１０μｍ以上になるように塗布される。好ましくは塗膜の厚みを２５μｍ以上とし、より好ましくは５０μｍ以上とする。塗膜は厚いほど耐食性が向上するため、厚みの上限は規定しないが、作業性の観点から２００μｍ以下が好ましい。より好ましくは１５０μｍ以下、更に好ましくは１００μｍ以下とする。尚、無機ジンク系塗料の乾燥方法は、特に限定されず、室温下で放置することにより前記無機ジンク系塗料を乾燥しても良い。
(Production method for anticorrosion coated steel, anticorrosion method)
On the surface of the steel plate, the inorganic zinc-based paint containing granular zinc is applied so that the thickness of the coating film after drying is 10 μm or more. The thickness of the coating film is preferably 25 μm or more, more preferably 50 μm or more. The thicker the coating, the higher the corrosion resistance, so the upper limit of the thickness is not specified, but from the viewpoint of workability, it is preferably 200 μm or less. The thickness is more preferably 150 μm or less, further preferably 100 μm or less. The method for drying the inorganic zinc-based paint is not particularly limited, and the inorganic zinc-based paint may be dried by leaving it at room temperature.
前記のようにして鋼材の表面に形成された無機ジンク系塗料の塗膜に、Ｍｇ化合物を溶解させた溶液を塗布するか、又は、前記溶液中に、前記無機ジンク系塗料の塗膜を有する鋼材を浸漬することにより、前記塗膜中のシリケートからなるバインダにＭｇを含有させて、塗装鋼材の耐食性を向上させても良い。 The coating film of the inorganic zinc-based paint formed on the surface of the steel material as described above is coated with a solution in which a Mg compound is dissolved, or the coating film of the inorganic zinc-based paint is contained in the solution. By dipping the steel material, Mg may be contained in the silicate binder in the coating film to improve the corrosion resistance of the coated steel material.
尚、無機ジンク系塗料に含まれる亜鉛末は、強酸性又は強アルカリ性の溶液中では溶解速度が著しく増加するため、Ｍｇイオンを含む溶液のｐＨは弱酸性から弱アルカリ性の範囲が望ましい。また、溶液の溶媒は水が好ましく、Ｍｇ化合物は、水溶性であること、即ち、中性のｐＨ領域において水溶液に対して十分な溶解度を有することが必要となる。このようなＭｇ化合物として、例えば、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、リン酸マグネシウム等の化合物を挙げることができる。なお、これらの化合物は単独で用いても、２種以上を複合させて用いてもよい。耐食性の観点から悪影響を及ぼすＭｇ化合物としては、フッ化物、塩化物及び臭化物のようなハロゲン化物を含むものが好ましくない。尚、Ｍｇ化合物以外に、Ｃａ化合物が含まれていてもよい。 Since the zinc dust contained in the inorganic zinc-based paint has a significantly increased dissolution rate in a strongly acidic or strongly alkaline solution, the pH of the solution containing Mg ions is preferably in the range of weakly acidic to weakly alkaline. Further, the solvent of the solution is preferably water, and the Mg compound needs to be water-soluble, that is, have a sufficient solubility in the aqueous solution in the neutral pH range. Examples of such Mg compound include compounds such as magnesium sulfate, magnesium nitrate, and magnesium phosphate. These compounds may be used alone or in combination of two or more. As the Mg compound that adversely affects the corrosion resistance, those containing halides such as fluoride, chloride and bromide are not preferable. Incidentally, a Ca compound may be contained in addition to the Mg compound.
また、亜鉛末を含む無機ジンク系塗料を塗布した後に、Ｍｇ化合物を溶解させた溶液を塗布又は溶液中に鋼板を浸漬する場合、溶液中のＭｇイオンは０．３質量％以上とすることが必要である。溶液中のＭｇイオンが０．３質量％未満であると、十分な耐食性の向上の効果を得ることができない。Ｍｇイオンの濃度の上限は規定せず、水溶液の飽和マグネシウムイオン濃度とする。 In addition, when an inorganic zinc-based paint containing zinc dust is applied and then a solution in which a Mg compound is applied or a steel plate is dipped in the solution, the Mg ion content in the solution may be 0.3% by mass or more. is necessary. When the Mg ion content in the solution is less than 0.3% by mass, it is not possible to obtain a sufficient effect of improving the corrosion resistance. The upper limit of the Mg ion concentration is not specified, and the saturated magnesium ion concentration of the aqueous solution is used.
尚、Ｍｇ化合物を溶解させた溶液を塗布又は溶液中に鋼板を浸漬後、当該鋼板を乾燥する方法は特に限定されない。室温或いは温水程度の温度にて、前記鋼板を乾燥しても良い。 The method of applying the solution in which the Mg compound is dissolved or dipping the steel sheet in the solution and then drying the steel sheet is not particularly limited. The steel sheet may be dried at room temperature or a temperature of warm water.
（塩化物に対する耐食性試験１）
一例として寒冷地で使用される融雪剤等に含まれる塩化カルシウムに対する耐食性を確認するため、次の試験を行った。
(Corrosion resistance test 1 against chloride)
As an example, the following test was conducted to confirm the corrosion resistance to calcium chloride contained in the snow melting agent used in cold regions.
まず、表１に示す成分の鋼Ｎｏ．Ａ〜ＡＦを溶製し、前記鋼の鋼塊に熱間圧延を施して厚みが１０ｍｍの鋼板を製造した。得られた鋼板から試験片Ｎｏ．１〜３５を採取して、各試験片の表面にショットブラスト処理を施した後、日本ペイント製のＪＩＳ Ｋ ５５５３、１種の無機ジンクリッチ塗料（ニッペジンキ１０００ＱＣ：登録商標）を表２に示す厚みで塗布した。このとき、各試験片について、Ｍｇイオンを含む水溶液の噴霧或いは浸漬による処理を施す腐食試験片と、そのまま用いる基準試験片とを準備した。 First, the steel No. of the composition shown in Table 1 is used. A to AF were melted, and the steel ingot was hot-rolled to manufacture a steel plate having a thickness of 10 mm. From the obtained steel plate, the test piece No. Samples Nos. 1 to 35 were taken, and shot blasting was applied to the surface of each test piece, and then JIS K 5553 manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. and one kind of inorganic zinc rich paint (Nippejinki 1000QC: registered trademark) were used. It was applied with. At this time, for each test piece, a corrosion test piece to be treated by spraying or dipping an aqueous solution containing Mg ions, and a reference test piece to be used as it was were prepared.
次に、純水と硫酸マグネシウム試薬を用いて作製した、Ｍｇイオンを含む水溶液を、室温で、一部の試験片（試験Ｎｏ．６、１１、１３及び２０）を除く他の試験片の表面に噴霧した。尚、前記一部の試験片（試験Ｎｏ．６、１１、１３及び２０）はＭｇイオンを含む水溶液に浸漬した。乾燥後、前記試験片Ｎｏ．１〜３５のそれぞれの表面上に形成された無機ジンク系塗料組成物含有層のＭｇ濃度をＥＰＭＡで測定し、Ｍｇ濃度が０．２質量％以上である領域の面積割合を算出した。その結果を表２に示す。 Next, an aqueous solution containing Mg ions prepared using pure water and a magnesium sulfate reagent was used at room temperature to remove the surface of other test pieces except some test pieces (Test Nos. 6, 11, 13 and 20). Sprayed on. The test pieces (Test Nos. 6, 11, 13 and 20) were immersed in an aqueous solution containing Mg ions. After drying, the test piece No. The Mg concentration of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer formed on each surface of Nos. 1 to 35 was measured by EPMA, and the area ratio of the region having the Mg concentration of 0.2% by mass or more was calculated. The results are shown in Table 2.
ＥＰＭＡによる前記測定後、試験片を蒸留水で洗浄し、塗膜の表面に１０質量％濃度の塩化カルシウム水溶液を滴下し、２５℃で保持して赤錆が発生するまでの時間を計測した。試験中に塩化カルシウム水溶液から水分が揮発するため、定期的に塩化カルシウム水溶液に純水を加えて揮発分を補った。 After the above-mentioned measurement by EPMA, the test piece was washed with distilled water, a 10 mass% concentration calcium chloride aqueous solution was dropped on the surface of the coating film, and the temperature was maintained at 25°C to measure the time until red rust was generated. Since water volatilizes from the calcium chloride aqueous solution during the test, pure water was periodically added to the calcium chloride aqueous solution to supplement the volatile content.
前記塗膜の表面に硫酸マグネシウム水溶液の噴霧或いは浸漬による処理が施されていない試験片（基準試験片）についても、同様に塩化カルシウム水溶液を滴下して赤錆が発生するまでの時間を計測し、耐食性の評価の基準とし、これに対する赤錆発生に要した日数の比を腐食比として求めた。試験片の表面に噴霧した水溶液又は試験片を浸漬した水溶液のＭｇイオン濃度（水溶液中のＭｇイオン濃度）及び結果を表２に示す。 For a test piece (reference test piece) that has not been treated by spraying or dipping an aqueous solution of magnesium sulfate on the surface of the coating film (reference test piece), measure the time until red rust occurs by dropping a calcium chloride aqueous solution in the same manner. As a standard for evaluation of corrosion resistance, the ratio of the number of days required for the occurrence of red rust to this was determined as the corrosion ratio. Table 2 shows the Mg ion concentration (Mg ion concentration in the aqueous solution) and the results of the aqueous solution sprayed on the surface of the test piece or the aqueous solution in which the test piece was dipped.
表２に示したように、無機ジンク塗料を塗布して形成された塗膜の切断面において、０．２質量％以上のＭｇを含有する領域の面積の割合が５〜５５％である場合に、腐食比が増加し、高耐食性がもたらされることがわかる。 As shown in Table 2, when the area ratio of the area containing 0.2 mass% or more of Mg is 5 to 55% in the cut surface of the coating film formed by applying the inorganic zinc paint, It can be seen that the corrosion ratio is increased and high corrosion resistance is brought about.
（塩化物に対する耐食性試験２）
更に、ＣｒとＳｎとを同時に含有させた鋼の耐食性、特に、海水の飛沫帯等など、多くの塩化物が飛来し、夜間の結露と昼間の乾燥とが繰り返される腐食環境における耐食性の向上の効果を検証するため、下記の試験を行った。
(Corrosion resistance test 2 against chloride)
Further, it is possible to improve the corrosion resistance of steel containing Cr and Sn at the same time, particularly in a corrosive environment in which many chlorides such as seawater splash zones come in, and nighttime condensation and daytime drying are repeated. The following tests were conducted to verify the effect.
まず、表３に示す成分の鋼Ｎｏ．ＢＡ〜ＢＷを溶製し、鋼塊に熱間圧延を施して厚みが１０ｍｍの鋼板を製造した。得られた鋼板から試験片Ｎｏ．５１〜７３を採取し、表面にショットブラスト処理を施した後、実施例１でも使用した無機ジンクリッチ塗料を表３に示す厚みで塗布した。このとき、実施例１と同様に、Ｍｇイオンを含む水溶液による処理を施す腐食試験片と、そのまま用いる基準試験片とを準備した。 First, the steel No. of the composition shown in Table 3 is used. BA to BW were melted, and the steel ingot was hot-rolled to manufacture a steel plate having a thickness of 10 mm. From the obtained steel plate, the test piece No. 51 to 73 were sampled, and after the surface was shot blasted, the inorganic zinc rich paint used in Example 1 was applied in a thickness shown in Table 3. At this time, as in Example 1, a corrosion test piece to be treated with an aqueous solution containing Mg ions and a reference test piece to be used as it were were prepared.
次に、実施例１と同様のＭｇイオンを含む水溶液を、室温で試験片Ｎｏ．５１〜７３の表面に噴霧し、乾燥後、形成された無機ジンク系塗料組成物含有層のＭｇ濃度が０．２質量％以上である領域の面積割合を実施例１と同様にして算出した。その後、実施例１と同様に、試験片を蒸留水で洗浄し、腐食試験片とした。 Next, the same aqueous solution containing Mg ions as in Example 1 was used at room temperature to obtain the test piece No. After spraying on the surface of 51 to 73 and drying, the area ratio of the region where the Mg concentration of the formed inorganic zinc coating composition-containing layer is 0.2% by mass or more was calculated in the same manner as in Example 1. Then, as in Example 1, the test piece was washed with distilled water to obtain a corrosion test piece.
耐食性は、５％のＮａＣｌ溶液を３５℃で２時間噴霧（塩水噴霧工程）し、停止後、相対湿度（ＲＨ）３０％以下、６０℃で４時間保持し（乾燥工程）、相対湿度（ＲＨ）９５％以上、５０℃で２時間保持する（湿潤工程）を１サイクルとする複合サイクル腐食試験（Cyclic Corrosion Test、以下、「ＣＣＴ」という。）を行い、赤錆が発生するまでのサイクル数を計測して評価した。 For corrosion resistance, spray 5% NaCl solution at 35°C for 2 hours (salt spray step), and after stopping, keep relative humidity (RH) 30% or less at 60°C for 4 hours (drying step), relative humidity (RH). ) Performing a combined cycle corrosion test (Cyclic Corrosion Test, hereafter referred to as "CCT") in which one cycle is 95% or more and holding at 50°C for 2 hours (wetting process), and the number of cycles until red rust occurs is determined. It was measured and evaluated.
前記塗膜の表面に硫酸マグネシウム水溶液を噴霧或いは浸漬する処理が施されていない試験片（基準試験片）についても、ＣＣＴを実施し、赤錆が発生するまでのサイクル数を計測して耐食性の評価の基準とし、これに対する赤錆発生に要したサイクル数の比を腐食比として求めた。表４に示すように、Ｃｒ単独あるいはＳｎ単独と比較して、ＣｒとＳｎとを同時に含有させたものは、より大きな腐食比が得られ、著しく耐食性が向上している。 CCT is also performed on a test piece (reference test piece) that has not been treated by spraying or dipping an aqueous magnesium sulfate solution on the surface of the coating film, and the number of cycles until red rust occurs is measured to evaluate the corrosion resistance. The ratio of the number of cycles required for the occurrence of red rust to this was determined as the corrosion ratio. As shown in Table 4, as compared with Cr alone or Sn alone, the one containing Cr and Sn at the same time has a larger corrosion ratio, and the corrosion resistance is remarkably improved.
本発明は、汎用の無機ジンク系塗料の利用や、補修などによる塗装鋼材の耐食性能の向上などを可能にして、コストの削減に寄与することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention enables the use of a general-purpose inorganic zinc-based paint and the improvement of the corrosion resistance performance of a coated steel material by repairing, etc., and can contribute to cost reduction.
Claims (15)
前記無機ジンク系塗料組成物含有層は、厚さが１０μｍ以上であり、かつ、粒状の亜鉛と、シリケートからなるバインダと、を含み、
前記バインダには、マグネシウムが存在し、
ＥＰＭＡを用いて前記無機ジンク系塗料組成物含有層の断面のＭｇ濃度分布を測定したとき、前記無機ジンク系塗料組成物含有層の全元素量に対してマグネシウム濃度が０．２質量％以上の領域の面積の割合が５〜５５％であることを特徴とする防食塗装鋼材。 Steel material, and having an inorganic zinc-based coating composition-containing layer on the surface of the steel material,
The inorganic zinc-based coating composition-containing layer has a thickness of 10 μm or more, and contains granular zinc and a silicate binder,
Magnesium is present in the binder,
When the Mg concentration distribution in the cross section of the inorganic zinc-based coating composition-containing layer is measured using EPMA, the magnesium concentration is 0.2% by mass or more with respect to the total amount of elements in the inorganic zinc-based coating composition-containing layer. The anticorrosion coated steel material, wherein the area ratio of the region is 5 to 55%.
Ｃ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１％〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜３．０％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなることを特徴とする請求項１に記載の防食塗装鋼材。 The steel material, in mass%,
C: 0.001% to 0.20%,
Si: 0.01% to 3.0%,
Mn: 0.1-3.0%
2. The anticorrosion coated steel material according to claim 1, wherein the anticorrosion coated steel material contains Fe, and the balance is Fe and impurities.
Ｃｒ：９．９９％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
の一方又は両方を含有することを特徴とする請求項２に記載の防食塗装鋼材。 The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less,
Sn: 0.5% or less,
The anticorrosion coated steel material according to claim 2, which contains one or both of the above.
Ｃｒ：９．９９％以下、及び
Ｓｎ：０．５％以下
を含有することを特徴とする請求項２に記載の防食塗装鋼材。 The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less and Sn: 0.5% or less are contained, The anticorrosion coating steel material of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
Ａｌ：２．０％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｎｉ：２．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｎｂ：０．０８％以下、
Ｔｉ：０．１％以下、
Ｍｇ：０．０１％以下、
Ｚｒ：０．０５％以下、
Ｂ：０．００５％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下、
Ｓｅ：０．１％以下、
Ｈｆ：０．１％以下、
Ｓｒ：０．１％以下
の１種又は２種以上を含有し、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０３％以下
に制限されたことを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか１項に記載の防食塗装鋼材。 The steel material is further mass%,
Al: 2.0% or less,
Cu: 2.0% or less,
Ni: 2.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.5% or less,
V: 0.2% or less,
Nb: 0.08% or less,
Ti: 0.1% or less,
Mg: 0.01% or less,
Zr: 0.05% or less,
B: 0.005% or less,
Ca: 0.02% or less,
REM: 0.02% or less,
Se: 0.1% or less,
Hf: 0.1% or less,
Sr: contains 1% or less of 0.1% or less,
P: 0.03% or less,
S: 0.01% or less,
N: 0.03% or less, It is limited, The anticorrosion coating steel material of any one of Claims 2-4 characterized by the above-mentioned.
Ｃ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１％〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜３．０％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなることを特徴とする請求項６に記載の防食塗装鋼材の製造方法。 The steel material is mass%,
C: 0.001% to 0.20%,
Si: 0.01% to 3.0%,
Mn: 0.1-3.0% is contained, and the balance consists of Fe and impurities, The manufacturing method of the anticorrosion coating steel material of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
Ｃｒ：９．９９％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
の一方又は両方を含有することを特徴とする請求項７に記載の防食塗装鋼材の製造方法。 The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less,
Sn: 0.5% or less,
One or both of these are contained, The manufacturing method of the anticorrosion coating steel material of Claim 7 characterized by the above-mentioned.
Ｃｒ：９．９９％以下、及び
Ｓｎ：０．５％以下、
を含有することを特徴とする請求項７に記載の防食塗装鋼材の製造方法。 The steel material, in mass%,
Cr: 9.99% or less, and Sn: 0.5% or less,
The method for producing an anticorrosion coated steel material according to claim 7, further comprising:
Ａｌ：２．０％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｎｉ：２．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｎｂ：０．０８％以下、
Ｔｉ：０．１％以下、
Ｍｇ：０．０１％以下、
Ｚｒ：０．０５％以下、
Ｂ：０．００５％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下、
Ｓｅ：０．１％以下、
Ｈｆ：０．１％以下、
Ｓｒ：０．１％以下
の１種又は２種以上を含有し、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０３％以下
に制限されたことを特徴とする請求項７〜９のうちいずれか１項に記載の防食塗装鋼材の製造方法。 The steel material is further mass%,
Al: 2.0% or less,
Cu: 2.0% or less,
Ni: 2.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.5% or less,
V: 0.2% or less,
Nb: 0.08% or less,
Ti: 0.1% or less,
Mg: 0.01% or less,
Zr: 0.05% or less,
B: 0.005% or less,
Ca: 0.02% or less,
REM: 0.02% or less,
Se: 0.1% or less,
Hf: 0.1% or less,
Sr: contains 1% or less of 0.1% or less,
P: 0.03% or less,
S: 0.01% or less,
N: 0.03% or less was limited, The manufacturing method of the anticorrosion coating steel material of any one of Claims 7-9 characterized by the above-mentioned.
Ｃ：０．００１％〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０１％〜３．０％、
Ｍｎ：０．１〜３．０％
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなることを特徴とする請求項１１に記載の塗装鋼材の防食方法。 The steel material is mass%,
C: 0.001% to 0.20%,
Si: 0.01% to 3.0%,
Mn: 0.1-3.0%
12. The method for preventing corrosion of a coated steel material according to claim 11, characterized in that the balance comprises Fe and impurities.
Ｃｒ：９．９９％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
の一方又は両方を含有することを特徴とする請求項１２に記載の防食塗装鋼材の防食方法。 The steel material is further mass%,
Cr: 9.99% or less,
Sn: 0.5% or less,
One or both of the above are contained, The anticorrosion method of the anticorrosion coating steel material of Claim 12 characterized by the above-mentioned.
Ｃｒ：９．９９％以下、及び、
Ｓｎ：０．５％以下、
を含有することを特徴とする請求項１２に記載の防食塗装鋼材の防食方法。 The steel material, in mass%,
Cr: 9.99% or less, and
Sn: 0.5% or less,
The anticorrosion method of the anticorrosion coated steel material according to claim 12, comprising:
Ａｌ：２．０％以下、
Ｃｕ：２．０％以下、
Ｎｉ：２．０％以下、
Ｍｏ：１．０％以下、
Ｗ：１．０％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ｖ：０．２％以下、
Ｎｂ：０．０８％以下、
Ｔｉ：０．１％以下、
Ｍｇ：０．０１％以下、
Ｚｒ：０．０５％以下、
Ｂ：０．００５％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下、
Ｓｅ：０．１％以下、
Ｈｆ：０．１％以下、
Ｓｒ：０．１％以下
の１種又は２種以上を含有し、
Ｐ：０．０３％以下、
Ｓ：０．０１％以下、
Ｎ：０．０３％以下
に制限されたことを特徴とする請求項１２〜１４のうちいずれか１項に記載の塗装鋼材の防食方法。 The steel material is further mass%,
Al: 2.0% or less,
Cu: 2.0% or less,
Ni: 2.0% or less,
Mo: 1.0% or less,
W: 1.0% or less,
Sb: 0.5% or less,
V: 0.2% or less,
Nb: 0.08% or less,
Ti: 0.1% or less,
Mg: 0.01% or less,
Zr: 0.05% or less,
B: 0.005% or less,
Ca: 0.02% or less,
REM: 0.02% or less,
Se: 0.1% or less,
Hf: 0.1% or less,
Sr: contains 1% or less of 0.1% or less,
P: 0.03% or less,
S: 0.01% or less,
N: 0.03% or less was limited, The anticorrosion method of the coated steel material of any one of Claims 12-14 characterized by the above-mentioned.
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