JP6787530B1 - Steel - Google Patents

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Abstract

化学組成が、質量%で、C:0.01〜0.10%、Si:0.04〜0.40%、Mn:0.50〜1.50%、Cu:0.05〜0.50%、Sb:0.01〜0.30%、Al:0.005〜0.050%、Mo+W:0.01〜0.30%、P:0.020%以下、S:0.0005〜0.015%、N:0.005%以下、O:0.0005〜0.0035%、Ca:0%超0.010%以下、Ni:0〜0.30%、Sn:0〜0.50%、As:0〜0.30%、Co:0〜0.30%、Cr:0〜0.70%、Ti:0〜0.050%、Nb:0〜0.10%、V:0〜0.10%、Zr:0〜0.050%、Ta:0〜0.050%、B:0〜0.010%、Mg:0〜0.010%、REM:0〜0.010%、残部:Feおよび不純物であり、Si/Al:6.0〜16.0、AI:0.06〜0.21、EI:2.5〜6.0および/またはCu+Sb:0.10〜0.25%、Ceq:0.180〜0.330であり、鋼材中に含まれるMnSの個数密度が50/mm2未満である、鋼材。Chemical composition is mass%, C: 0.01 to 0.10%, Si: 0.04 to 0.40%, Mn: 0.50 to 1.50%, Cu: 0.05 to 0.50%, Sb: 0.01 to 0.30%, Al: 0.005 to 0.050%, Mo + W: 0.01 to 0.30%, P: 0.020% or less, S: 0.0005 to 0.015%, N: 0.005% or less, O: 0.0005 to 0.0035%, Ca: Over 0% and 0.010% or less, Ni: 0 to 0.30% , Sn: 0 to 0.50%, As: 0 to 0.30%, Co: 0 to 0.30%, Cr: 0 to 0.70%, Ti: 0 to 0.050%, Nb: 0 to 0.10%, V: 0 to 0.10%, Zr: 0 to 0.050%, Ta: 0 to 0.050%, B: 0 to 0.010%, Mg: 0 to 0.010%, REM: 0 to 0.010%, balance: Fe and impurities, Si / Al: 6.0 to 16.0 , AI: 0.06 to 0.21, EI: 2.5 to 6.0 and / or Cu + Sb: 0.10 to 0.25%, Ceq: 0.180 to 0.330, and the number density of MnS contained in the steel material is less than 50 / mm2. ..

Description

本発明は、鋼材に関する。 The present invention relates to steel materials.

ボイラーの火炉および廃棄物焼却施設の焼却炉等では、水蒸気、硫黄酸化物、塩化水素等を含む排ガスが発生する。この排ガスは、排ガス煙突等において冷却されると、凝縮して硫酸および塩酸となり、硫酸露点腐食および塩酸露点腐食として知られるように、排ガス流路を構成する鋼材に対し、著しい腐食を引き起こす。 Exhaust gas containing steam, sulfur oxides, hydrogen chloride, etc. is generated in the incinerators of boiler fireplaces and waste incinerators. When this exhaust gas is cooled in an exhaust gas chimney or the like, it condenses into sulfuric acid and hydrochloric acid, which causes significant corrosion on the steel materials constituting the exhaust gas flow path, as known as sulfuric acid dew point corrosion and hydrochloric acid dew point corrosion.

このような問題に対し、耐硫酸・塩酸露点腐食鋼および高耐食ステンレス鋼が提案されている。例えば、特許文献1〜4では、Cu、Sb、Co、Crなどを添加した耐硫酸露点腐食性に優れた鋼材が提案されている。また、特許文献5では、CrおよびNiなどを添加した高耐食ステンレス鋼が提案されている。 To solve such problems, sulfuric acid / hydrochloric acid dew point corrosion resistant steel and highly corrosion resistant stainless steel have been proposed. For example, Patent Documents 1 to 4 propose steel materials having excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance to which Cu, Sb, Co, Cr and the like are added. Further, Patent Document 5 proposes a highly corrosion-resistant stainless steel to which Cr, Ni and the like are added.

特開2001−164335号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-164335 特開2003−213367号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-213367 特開2007−239094号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-239094 特開2012−57221号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-57221 特開平7−316745号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-316745

Cu、Sb、Cr等を含有する鋼材は、排ガス煙突のような硫酸腐食環境において、優れた耐食性を発揮する。しかし、ボイラーおよび焼却設備を長寿命化するために、さらなる耐食性の向上が期待されている。 Steel materials containing Cu, Sb, Cr, etc. exhibit excellent corrosion resistance in a sulfuric acid corrosion environment such as an exhaust gas chimney. However, in order to extend the life of boilers and incineration facilities, further improvement in corrosion resistance is expected.

また、排ガス煙突に加えて、ガス化溶融炉、熱交換器、ガス−ガスヒータ、脱硫装置、電気集塵機等の焼却炉煙道に使用される鋼材には、施工性および生産性の観点から、耐食性だけでなく、熱間加工性および溶接性も要求される。 In addition to exhaust gas chimneys, steel materials used in incinerator flues such as gasification and melting furnaces, heat exchangers, gas-gas heaters, desulfurization equipment, and electrostatic precipitators have corrosion resistance from the viewpoint of workability and productivity. Not only hot workability and weldability are also required.

本発明は、上記の問題を解決し、硫酸腐食環境および塩酸腐食環境において優れた耐食性を有し、かつ、熱間加工性および溶接性に優れた鋼材を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a steel material having excellent corrosion resistance in a sulfuric acid corrosive environment and a hydrochloric acid corrosive environment, and also having excellent hot workability and weldability.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、下記の鋼材を要旨とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the following steel materials are the gist of the present invention.

(1)化学組成が、質量%で、
C:0.01〜0.10%、
Si:0.04〜0.40%、
Mn:0.50〜1.50%、
Cu:0.05〜0.50%、
Sb:0.01〜0.30%、
Al:0.005〜0.050%、
MoおよびWの一方または両方の合計:0.01〜0.30%、
P:0.020%以下、
S:0.0005〜0.015%、
N:0.005%以下、
O:0.0005〜0.0035%、
Ca:0%を超えて0.010%以下、
Ni:0〜0.30%、
Sn:0〜0.50%、
As:0〜0.30%、
Co:0〜0.30%、
Cr:0〜0.70%、
Ti:0〜0.050%、
Nb:0〜0.10%、
V:0〜0.10%、
Zr:0〜0.050%、
Ta:0〜0.050%、
B:0〜0.010%、
Mg:0〜0.010%、
REM:0〜0.010%、
残部:Feおよび不純物であり、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが6.0〜16.0であり、
下記(i)式で定義されるAIが0.06〜0.21であり、
下記(ii)式で定義されるEIが2.5〜6.0であるか、CuおよびSbの合計含有量が、質量%で0.10〜0.25%であるかの少なくともいずれかを満足し、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.180〜0.330であり、
鋼材中に含まれる最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度が50/mm未満である、
鋼材。
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i)
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
(1) The chemical composition is mass%
C: 0.01 to 0.10%,
Si: 0.04 to 0.40%,
Mn: 0.50-1.50%,
Cu: 0.05 to 0.50%,
Sb: 0.01 to 0.30%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Total of one or both of Mo and W: 0.01-0.30%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0005 to 0.015%,
N: 0.005% or less,
O: 0.0005 to 0.0035%,
Ca: More than 0% and 0.010% or less,
Ni: 0-0.30%,
Sn: 0 to 0.50%,
As: 0-0.30%,
Co: 0-0.30%,
Cr: 0 to 0.70%,
Ti: 0 to 0.050%,
Nb: 0 to 0.10%,
V: 0 to 0.10%,
Zr: 0 to 0.050%,
Ta: 0 to 0.050%,
B: 0 to 0.010%,
Mg: 0-0.010%,
REM: 0-0.010%,
Remaining: Fe and impurities,
The mass ratio Si / Al between the Si content and the Al content is 6.0 to 16.0.
The AI defined by the following equation (i) is 0.06 to 0.21.
Either the EI defined by the following equation (ii) is 2.5 to 6.0, or the total content of Cu and Sb is 0.10 to 0.25% by mass. Satisfied
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.180 to 0.330.
The number density of MnS having a maximum length of 2.0 μm or more contained in the steel material is less than 50 / mm 2 .
Steel material.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.

(2)前記化学組成が、質量%で、
Sn:0.001〜0.50%、を含有する、
上記(1)に記載の鋼材。
(2) The chemical composition is mass%.
Sn: 0.001 to 0.50%,
The steel material according to (1) above.

(3)前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.00005〜0.010%、を含有し、
下記(iv)式で定義されるXIが5.0〜16.0である、
上記(1)または(2)に記載の鋼材。
XI=(Si/28)/((Al/27)+(Ca/40)) ・・・(iv)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
(3) The chemical composition is mass%.
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The XI defined by the following equation (iv) is 5.0 to 16.0.
The steel material according to (1) or (2) above.
XI = (Si / 28) / ((Al / 27) + (Ca / 40)) ... (iv)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.

(4)前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.00005〜0.010%、を含有し、
Ca含有量とO含有量との質量比Ca/Oが1.00以下である、
上記(1)または(2)に記載の鋼材。
(4) The chemical composition is mass%.
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The mass ratio Ca / O between the Ca content and the O content is 1.00 or less.
The steel material according to (1) or (2) above.

本発明によれば、酸腐食環境において良好な耐食性を有し、熱間加工性および溶接性の双方に優れた鋼材を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a steel material having good corrosion resistance in an acid corrosion environment and excellent in both hot workability and weldability.

本発明者らは前記した課題を解決するために、鋼材の耐食性、熱間加工性、溶接性を詳細に調査した結果、以下の知見を得るに至った。 As a result of detailed investigation of the corrosion resistance, hot workability, and weldability of the steel material in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have obtained the following findings.

本発明者らは、腐食の起点となる酸化物および炭化物に着目し、酸腐食環境における鋼材の耐食性を向上させるために検討を行った。そして、Si/Al比を適切な範囲にすることで、腐食の起点となる酸化物の生成が抑制されることが分かった。 The present inventors focused on oxides and carbides that are the starting points of corrosion, and conducted studies to improve the corrosion resistance of steel materials in an acid-corroded environment. Then, it was found that the formation of oxides, which are the starting points of corrosion, was suppressed by setting the Si / Al ratio in an appropriate range.

また、MoおよびWは、酸腐食環境での耐食性の向上には有効であるが、過剰に含有させると、それらの炭化物が腐食起点となることを見出した。そこで、Mo、WおよびCの含有量の関係性についてさらに詳細な検討を行い、下記(i)式で定義される耐酸性腐食指数AIの関係式を導出した。そして、耐酸性腐食指数AIを適切な範囲にすることで、予想を超える耐食性が発現されるという知見を得た。
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i)
It was also found that Mo and W are effective in improving the corrosion resistance in an acid-corroded environment, but when they are contained in an excessive amount, their carbides become the starting point of corrosion. Therefore, a more detailed study was conducted on the relationship between the contents of Mo, W and C, and the relational expression of the acid resistance corrosion index AI defined by the following equation (i) was derived. Then, it was found that the corrosion resistance exceeding the expectation is exhibited by setting the acid corrosion resistance index AI in an appropriate range.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)

さらに、CuおよびSbを同時に含有させると酸腐食環境での耐食性は向上するものの、熱間加工性を低下させる。これに対し、下記(ii)式で定義される加工性係数EIおよびCu+Sbの少なくともいずれか、ならびに下記(iii)式で定義されるCeq適切な範囲にすることで、優れた耐食性、熱間加工性および溶接性が得られるという知見を得た。
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
Further, when Cu and Sb are contained at the same time, the corrosion resistance in an acid corrosion environment is improved, but the hot workability is lowered. On the other hand, excellent corrosion resistance and hot working can be achieved by setting at least one of the processability coefficients EI and Cu + Sb defined by the following formula (ii) and the Ceq defined by the following formula (iii) in an appropriate range. We obtained the finding that property and weldability can be obtained.
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)

Mnは鋼の強度および靱性を確保する上で必須の元素であるが、一方でMnSを形成し酸腐食環境での耐食性を劣化させる。また、本発明においては、SはCuおよびSbとともに含有させることで耐食性を向上させる効果を有するため、極端な低減は好ましくない。 Mn is an essential element for ensuring the strength and toughness of steel, but on the other hand, it forms MnS and deteriorates corrosion resistance in an acid-corroded environment. Further, in the present invention, since S has an effect of improving corrosion resistance by being contained together with Cu and Sb, extreme reduction is not preferable.

この問題を解決するため本発明者らがさらなる検討を重ねた結果、Caを必須添加し、鋼材中に含まれるSの一部または全部をCaSとして固定するとともに、MnSを微細化し、酸素と結合させ、MnS酸化物とすることで無害化できることを見出した。 As a result of further studies by the present inventors in order to solve this problem, Ca is essentially added, and a part or all of S contained in the steel material is fixed as CaS, MnS is refined, and it is combined with oxygen. It was found that it can be detoxified by using MnS oxide.

本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。以下、本発明の各要件について詳しく説明する。 The present invention has been made based on the above findings. Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail.

(A)化学組成
各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「%」は、「質量%」を意味する。
(A) Chemical composition The reasons for limiting each element are as follows. In the following description, "%" for the content means "mass%".

C:0.01〜0.10%
Cは、鋼材の強度を向上させる元素である。しかしながら、Cが過剰に含有された場合、炭化物が増加し、耐食性が劣化する。そのため、C含有量は0.01〜0.10%とする。C含有量は0.03%以上であるのが好ましく、0.05%以上であるのがより好ましい。また、C含有量は0.09%以下であるのが好ましく、0.08%以下であるのがより好ましい。
C: 0.01 to 0.10%
C is an element that improves the strength of the steel material. However, when C is excessively contained, carbides increase and corrosion resistance deteriorates. Therefore, the C content is set to 0.01 to 0.10%. The C content is preferably 0.03% or more, and more preferably 0.05% or more. The C content is preferably 0.09% or less, more preferably 0.08% or less.

Si:0.04〜0.40%
Siは、脱酸および強度の向上に寄与し、酸化物の形態を制御する元素である。しかしながら、Siが過剰に含有された場合、酸化物が増加し、耐食性を損なう。そのため、Si含有量は0.04〜0.40%とする。Si含有量は0.05%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。また、Si含有量は0.30%以下であるのが好ましい。
Si: 0.04 to 0.40%
Si is an element that contributes to deoxidation and improvement of strength and controls the morphology of oxides. However, when Si is excessively contained, the oxide increases and the corrosion resistance is impaired. Therefore, the Si content is set to 0.04 to 0.40%. The Si content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more. Further, the Si content is preferably 0.30% or less.

Mn:0.50〜1.50%
Mnは、強度および靱性を向上させる元素である。しかしながら、Mnが過剰に含有された場合、粗大なMnSが生成し、耐食性および機械特性が劣化する。そのため、Mn含有量は0.50〜1.50%とする。Mn含有量は0.60%以上であるのが好ましく、0.80%以上であるのがより好ましい。また、Mn含有量は1.20%以下であるのが好ましく、1.00%以下であるのがより好ましい。
Mn: 0.50 to 1.50%
Mn is an element that improves strength and toughness. However, when Mn is excessively contained, coarse MnS is generated, and the corrosion resistance and mechanical properties are deteriorated. Therefore, the Mn content is set to 0.50 to 1.50%. The Mn content is preferably 0.60% or more, and more preferably 0.80% or more. The Mn content is preferably 1.20% or less, and more preferably 1.00% or less.

Cu:0.05〜0.50%
Cuは、Sbと同時に含有させると、硫酸および塩酸に対する耐食性を顕著に発現する元素である。しかしながら、Cuが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下し、生産性を損なう。そのため、Cu含有量は0.05〜0.50%とする。Cu含有量は0.10%以上、0.15%以上または0.20%以上であるのが好ましい。また、Cu含有量は0.40%以下であるのが好ましく、0.30%以下であるのがより好ましい。
Cu: 0.05 to 0.50%
Cu is an element that remarkably exhibits corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid when contained at the same time as Sb. However, when Cu is excessively contained, the hot workability is lowered and the productivity is impaired. Therefore, the Cu content is set to 0.05 to 0.50%. The Cu content is preferably 0.10% or more, 0.15% or more, or 0.20% or more. The Cu content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less.

Sb:0.01〜0.30%
Sbは、Cuと同時に含有させると、硫酸および塩酸に対する耐食性を顕著に発現する元素である。しかしながら、Sbが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下し、生産性を損なう。そのため、Sb含有量は0.01〜0.30%とする。Sb含有量は0.03%以上であるのが好ましく、0.06%以上であるのがより好ましく、0.10%以上であるのがさらに好ましい。また、Sb含有量は0.20%以下であるのが好ましく、0.15%以下であるのがより好ましい。
Sb: 0.01 to 0.30%
Sb is an element that remarkably exhibits corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid when contained at the same time as Cu. However, when Sb is excessively contained, the hot workability is lowered and the productivity is impaired. Therefore, the Sb content is set to 0.01 to 0.30%. The Sb content is preferably 0.03% or more, more preferably 0.06% or more, and further preferably 0.10% or more. Further, the Sb content is preferably 0.20% or less, and more preferably 0.15% or less.

Al:0.005〜0.050%
Alは、脱酸剤として添加される。しかしながら、Alが過剰に含有された場合、介在物の増加によって耐食性を損なう。そのため、Al含有量は0.005〜0.050%とする。Al含有量は0.010%以上であるのが好ましく、0.020%以上であるのがより好ましい。また、Al含有量は0.045%以下であるのが好ましく、0.040%以下であるのがより好ましい。
Al: 0.005 to 0.050%
Al is added as an antacid. However, when Al is excessively contained, the corrosion resistance is impaired due to the increase in inclusions. Therefore, the Al content is set to 0.005 to 0.050%. The Al content is preferably 0.010% or more, and more preferably 0.020% or more. The Al content is preferably 0.045% or less, more preferably 0.040% or less.

MoおよびWの一方または両方の合計:0.01〜0.30%
MoおよびWは、CuおよびSbと同時に含有させることにより、酸腐食環境での耐食性を向上させる元素である。しかしながら、MoおよびWは高価な元素であるため、過剰な含有は経済性の低下を招く。そのため、MoおよびWの合計含有量は0.01〜0.30%とする。MoおよびWは、一方を単独で含有させてもよく、両方を同時に含有させてもよい。MoおよびWの合計含有量は0.05%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。また、MoおよびWの合計含有量は0.25%以下であるのが好ましく、0.20%以下であるのがより好ましい。
Total of one or both of Mo and W: 0.01-0.30%
Mo and W are elements that improve corrosion resistance in an acid-corrosive environment by being contained at the same time as Cu and Sb. However, since Mo and W are expensive elements, excessive content causes a decrease in economic efficiency. Therefore, the total content of Mo and W is set to 0.01 to 0.30%. One of Mo and W may be contained alone, or both may be contained at the same time. The total content of Mo and W is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more. The total content of Mo and W is preferably 0.25% or less, and more preferably 0.20% or less.

P:0.020%以下
Pは、不純物であり、鋼材の機械特性および生産性を低下させる。そのため、P含有量に上限を設けて0.020%以下とする。P含有量は0.015%以下であるのが好ましく、0.010%以下であるのがより好ましい。なお、P含有量は可能な限り低減することが好ましく、つまり含有量が0%でもよいが、極度の低減は製鋼コストの増大を招く。そのため、P含有量は0.001%以上としてもよい。
P: 0.020% or less P is an impurity and reduces the mechanical properties and productivity of the steel material. Therefore, the upper limit of the P content is set to 0.020% or less. The P content is preferably 0.015% or less, more preferably 0.010% or less. The P content is preferably reduced as much as possible, that is, the content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the P content may be 0.001% or more.

S:0.0005〜0.015%
Sは、一般的に不純物であり、鋼材の機械特性および生産性を低下させる。しかしながら、本発明において、Sは、CuおよびSbと同時に含有させることにより、酸腐食環境での耐食性を向上させる効果を有する。そのため、S含有量は0.0005〜0.015%とする。S含有量は0.0010%以上、0.0050%以上、または0.010%以上であるのが好ましい。また、S含有量は0.013%以下であるのが好ましく、0.011%以下であるのがより好ましい。
S: 0.0005 to 0.015%
S is generally an impurity and reduces the mechanical properties and productivity of the steel material. However, in the present invention, S has an effect of improving corrosion resistance in an acid-corrosive environment by containing Cu and Sb at the same time. Therefore, the S content is set to 0.0005 to 0.015%. The S content is preferably 0.0010% or more, 0.0050% or more, or 0.010% or more. The S content is preferably 0.013% or less, more preferably 0.011% or less.

N:0.005%以下
Nは、不純物であり、鋼材の機械特性および生産性を低下させる。そのため、N含有量に上限を設けて0.005%以下とする。N含有量は0.004%以下であるのが好ましい。なお、N含有量は0%でもよいが、極度の低減は製鋼コストの増大を招く。そのため、N含有量は0.001%以上としてもよい。また、Nは、微細な窒化物として析出することで機械特性等の向上に寄与する効果を有する。その効果を得たい場合は、N含有量は0.002%以上としてもよい。
N: 0.005% or less N is an impurity and reduces the mechanical properties and productivity of the steel material. Therefore, the upper limit of the N content is set to 0.005% or less. The N content is preferably 0.004% or less. The N content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the N content may be 0.001% or more. Further, N has an effect of contributing to improvement of mechanical properties and the like by precipitating as a fine nitride. If the effect is desired, the N content may be 0.002% or more.

O:0.0005〜0.0035%
Oは、MnSと結合することで、MnSを無害化し、耐食性および機械特性の悪化を防ぐ効果を有する元素である。しかしながら、Oが過剰に含有された場合、酸腐食環境において腐食の起点となる粗大な酸化物を生成する。そのため、O含有量は0.0005〜0.0035%とする。O含有量は0.0010%以上であるのが好ましく、0.0015%以上であるのがより好ましい。また、O含有量は0.0030%以下であるのが好ましく、0.0025%以下であるのがより好ましい。
O: 0.0005 to 0.0035%
O is an element that has the effect of detoxifying MnS by binding to MnS and preventing deterioration of corrosion resistance and mechanical properties. However, when O is excessively contained, it produces a coarse oxide that is a starting point of corrosion in an acid corrosive environment. Therefore, the O content is set to 0.0005 to 0.0035%. The O content is preferably 0.0010% or more, more preferably 0.0015% or more. The O content is preferably 0.0030% or less, more preferably 0.0025% or less.

Ca:0%を超えて0.010%以下
Caは、主に硫化物の形態の制御に用いられる元素であり、また、微細な酸化物を形成させる効果を有する。しかしながら、Caが過剰に含有された場合、機械特性が損なわれる場合がある。そのため、Ca含有量は0%を超えて0.010%以下とする。Ca含有量は0.00005%以上、0.0001%以上または0.0005%以上であるのが好ましく、0.001%以上であるのがより好ましく、0.002%以上であるのがさらに好ましい。また、Ca含有量は0.005%以下であるのが好ましい。
Ca: Exceeding 0% and 0.010% or less Ca is an element mainly used for controlling the morphology of sulfides, and has an effect of forming fine oxides. However, if Ca is excessively contained, the mechanical properties may be impaired. Therefore, the Ca content is set to more than 0% and 0.010% or less. The Ca content is preferably 0.00005% or more, 0.0001% or more or 0.0005% or more, more preferably 0.001% or more, still more preferably 0.002% or more. .. Further, the Ca content is preferably 0.005% or less.

本発明の鋼の化学組成において、上記の元素に加えて、酸腐食環境での耐食性を向上させるために、さらにNi、Sn、As、Coから選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。なお、これらの元素は、鋼材において必ずしも必須ではないことから、含有量の下限値は0%である。各元素の限定理由について説明する。 In the chemical composition of the steel of the present invention, in addition to the above elements, in order to improve the corrosion resistance in an acid corrosive environment, one or more selected from Ni, Sn, As and Co are further selected in the range shown below. It may be contained. Since these elements are not always essential in steel materials, the lower limit of the content is 0%. The reasons for limiting each element will be described.

Ni:0〜0.30%
Niは、酸腐食環境での耐食性を向上させる元素であり、加えてCuを含有する鋼において、製造性を高める効果を有する。Cuは、耐食性を向上させる効果が大きいが、偏析し易く、単独で含有させると鋳造後の割れを助長する場合がある。これに対して、NiはCuの表面偏析を軽減する作用がある。Niを含有させることで、Cuの偏析および鋳片割れの抑制に加えて、偏析に起因する局部腐食の発生も抑制されるため、耐食性を向上させる効果が得られる。そのため、必要に応じてNiを含有させてもよい。しかしながら、Niは高価な元素であり、多量の含有は製鋼コストの増大を招く。そのため、Ni含有量を0.30%以下とする。Ni含有量は0.25%以下であるのが好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Ni含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.05%以上であるのがより好ましく、0.10%以上であるのがさらに好ましい。
Ni: 0 to 0.30%
Ni is an element that improves corrosion resistance in an acid-corrosive environment, and in addition, has the effect of improving manufacturability in steel containing Cu. Cu has a great effect of improving corrosion resistance, but it is easily segregated, and when it is contained alone, it may promote cracking after casting. On the other hand, Ni has an effect of reducing the surface segregation of Cu. By containing Ni, in addition to suppressing segregation of Cu and cracking of slabs, the occurrence of local corrosion due to segregation is also suppressed, so that the effect of improving corrosion resistance can be obtained. Therefore, Ni may be contained if necessary. However, Ni is an expensive element, and its content in a large amount causes an increase in steelmaking cost. Therefore, the Ni content is set to 0.30% or less. The Ni content is preferably 0.25% or less. When the above effect is desired, the Ni content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.05% or more, and further preferably 0.10% or more. ..

Sn:0〜0.50%
Snは、Cuと同時に含有させると酸腐食環境で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。しかしながら、Snが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下する。そのため、Sn含有量は0.50%以下とする。Sn含有量は0.40%以下であるのが好ましく、0.30%以下であるのがより好ましく、0.20%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Sn含有量は0.001%以上、0.005%以上、0.01%以上、0.02%以上または0.05%以上であるのが好ましい。
Sn: 0 to 0.50%
Since Sn is an element that improves corrosion resistance in an acid-corrosive environment when it is contained at the same time as Cu, it may be contained if necessary. However, if Sn is contained in excess, the hot workability is lowered. Therefore, the Sn content is set to 0.50% or less. The Sn content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less, and even more preferably 0.20% or less. When the above effect is desired, the Sn content is preferably 0.001% or more, 0.005% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, or 0.05% or more. ..

As:0〜0.30%
Asは、SbおよびSnに比べて顕著な効果はないが、酸腐食環境における耐食性の向上に有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Asが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下する。そのため、As含有量は0.30%以下とする。As含有量は0.20%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、As含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.02%以上であるのがより好ましく、0.05%以上であるのがさらに好ましい。
As: 0 to 0.30%
Although As has no significant effect as compared with Sb and Sn, it may be contained as necessary because it is an element effective for improving corrosion resistance in an acid-corroded environment. However, if As is excessively contained, the hot workability is lowered. Therefore, the As content is set to 0.30% or less. The As content is preferably 0.20% or less, and more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the As content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and further preferably 0.05% or more. ..

Co:0〜0.30%
Coは、SbおよびSnに比べて顕著な効果はないが、酸腐食環境における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。しかしながら、Coが過剰に含有された場合、経済性が低下する。そのため、Co含有量は0.30%以下とする。Co含有量は0.20%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Co含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.02%以上であるのがより好ましく、0.05%以上であるのがさらに好ましい。
Co: 0 to 0.30%
Co does not have a remarkable effect as compared with Sb and Sn, but since it is an element that improves corrosion resistance in an acid-corrosive environment, it may be contained if necessary. However, if Co is excessively contained, the economic efficiency is lowered. Therefore, the Co content is set to 0.30% or less. The Co content is preferably 0.20% or less, and more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the Co content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and further preferably 0.05% or more. ..

本発明の鋼の化学組成において、上記の元素に加えて、機械特性等を向上させるために、さらにCr、Ti、Nb、V、Zr、Ta、Bから選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。なお、これらの元素は、鋼材において必ずしも必須ではないことから、含有量の下限値は0%である。各元素の限定理由について説明する。 In the chemical composition of the steel of the present invention, in addition to the above elements, one or more selected from Cr, Ti, Nb, V, Zr, Ta, and B in order to improve mechanical properties and the like are listed below. It may be contained in the range shown. Since these elements are not always essential in steel materials, the lower limit of the content is 0%. The reasons for limiting each element will be described.

Cr:0〜0.70%
Crは、焼入れ性を高めて強度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。しかしながら、Crは耐候性を高める元素であるが、酸腐食環境での耐食性を低下させる場合がある。そのため、Cr含有量は0.70%以下とする。Cr含有量は0.50%以下であるのが好ましく、0.30%以下であるのがより好ましく、0.10%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Cr含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.02%以上であるのがより好ましく、0.05%以上であるのがさらに好ましい。
Cr: 0 to 0.70%
Since Cr is an element that enhances hardenability and strength, it may be contained if necessary. However, although Cr is an element that enhances weather resistance, it may reduce corrosion resistance in an acid-corrosive environment. Therefore, the Cr content is set to 0.70% or less. The Cr content is preferably 0.50% or less, more preferably 0.30% or less, and even more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the Cr content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and further preferably 0.05% or more. ..

Ti:0〜0.050%
Tiは、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Tiが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、Ti含有量は0.050%以下とする。Ti含有量は0.040%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Ti含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。
Ti: 0 to 0.050%
Since Ti is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, it may be contained if necessary. However, when Ti is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the Ti content is set to 0.050% or less. The Ti content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Ti content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..

Nb:0〜0.10%
Nbは、Tiと同様に、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Nbが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、Nb含有量は0.10%以下とする。Nb含有量は0.050%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Nb含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。
Nb: 0 to 0.10%
Like Ti, Nb is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, and therefore may be contained as necessary. However, when Nb is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the Nb content is set to 0.10% or less. The Nb content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Nb content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..

V:0〜0.10%
Vは、Ti、Nbと同様に、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Vが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、V含有量は0.10%以下とする。V含有量は0.050%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、V含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。
V: 0 to 0.10%
Like Ti and Nb, V is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, and therefore may be contained as necessary. However, when V is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the V content is set to 0.10% or less. The V content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the V content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..

Zr:0〜0.050%
Zrは、Ti、Nb、Vと同様に、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Zrは高価な元素であり、多量の含有は製鋼コストの増大を招く。加えて、Zrが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、Zr含有量は0.050%以下とする。Zr含有量は0.040%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Zr含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。
Zr: 0 to 0.050%
Like Ti, Nb, and V, Zr is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, and therefore may be contained as necessary. However, Zr is an expensive element, and a large amount of Zr causes an increase in steelmaking cost. In addition, if Zr is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the Zr content is set to 0.050% or less. The Zr content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Zr content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..

Ta:0〜0.050%
Taは、強度の向上に寄与する元素であり、また、メカニズムは必ずしも明らかでないが、耐食性の向上にも寄与するため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Taは高価な元素であり、多量の含有は製鋼コストの増大を招く。そのため、Ta含有量は0.050%以下とする。Ta含有量は0.040%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Ta含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.005%以上であるのがより好ましい。
Ta: 0 to 0.050%
Ta is an element that contributes to the improvement of strength, and although the mechanism is not always clear, it also contributes to the improvement of corrosion resistance, and therefore may be contained if necessary. However, Ta is an expensive element, and its content in a large amount causes an increase in steelmaking cost. Therefore, the Ta content is set to 0.050% or less. The Ta content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Ta content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.005% or more.

B:0〜0.010%
Bは焼入性を向上させ、強度を高める元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Bを過剰に含有させても効果が飽和し、母材およびHAZの靱性が低下する場合がある。そのため、B含有量は0.010%以下とする。B含有量は0.0050%以下であるのが好ましく、0.0030%以下であるのがより好ましく、0.0020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、B含有量は0.0003%以上であるのが好ましく、0.0005%以上であるのがより好ましい。
B: 0 to 0.010%
Since B is an element that improves hardenability and enhances strength, it may be contained if necessary. However, even if B is excessively contained, the effect may be saturated and the toughness of the base metal and HAZ may decrease. Therefore, the B content is set to 0.010% or less. The B content is preferably 0.0050% or less, more preferably 0.0030% or less, and even more preferably 0.0020% or less. When the above effect is desired, the B content is preferably 0.0003% or more, and more preferably 0.0005% or more.

本発明の鋼の化学組成において、上記の元素に加えて、脱酸および介在物の制御を目的として、Mg、REMから選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。なお、これらの元素は、鋼材において必ずしも必須ではないことから、含有量の下限値は0%である。各元素の限定理由について説明する。 In the chemical composition of the steel of the present invention, in addition to the above elements, one or more selected from Mg and REM may be contained in the range shown below for the purpose of deoxidation and control of inclusions. Since these elements are not always essential in steel materials, the lower limit of the content is 0%. The reasons for limiting each element will be described.

Mg:0〜0.010%
Mgは、微細な酸化物を形成させるために、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Mgを過剰に添加することは製鋼コストの増大を招く。そのため、Mg含有量は0.010%以下とする。Mg含有量は0.005%以下であるのが好ましく、0.003%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Mg含有量は0.0001%以上であるのが好ましく、0.0003%以上であるのがより好ましく、0.0005%以上であるのがさらに好ましい。
Mg: 0 to 0.010%
Mg may be contained if necessary in order to form a fine oxide. However, excessive addition of Mg leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the Mg content is set to 0.010% or less. The Mg content is preferably 0.005% or less, more preferably 0.003% or less. When the above effect is desired, the Mg content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and further preferably 0.0005% or more. ..

REM:0〜0.010%
REM(希土類元素)は、主に脱酸に用いられる元素であり、微細な酸化物を形成させるために、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、REMを過剰に添加することは製鋼コストの増大を招く。そのため、REM含有量は0.010%以下とする。REM含有量は0.005%以下であるのが好ましく、0.003%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、REM含有量は0.0001%以上であるのが好ましく、0.0003%以上であるのがより好ましく、0.0005%以上であるのがさらに好ましい。
REM: 0-0.010%
REM (rare earth element) is an element mainly used for deoxidation, and may be contained as necessary in order to form a fine oxide. However, excessive addition of REM leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the REM content is set to 0.010% or less. The REM content is preferably 0.005% or less, more preferably 0.003% or less. When the above effect is desired, the REM content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and further preferably 0.0005% or more. ..

ここで、REMは、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、REMの含有量は上記元素の合計量を意味する。なお、ランタノイドは、工業的には、ミッシュメタルの形で添加される。 Here, REM is a general term for a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanoid, and the content of REM means the total amount of the above elements. Lanthanoids are industrially added in the form of misch metal.

本発明の鋼材の化学組成において、残部はFeおよび不純物である。ここで不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料その他の要因により混入する成分であって、本発明に係る鋼材に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。 In the chemical composition of the steel material of the present invention, the balance is Fe and impurities. Here, the impurity is a component mixed by raw materials such as ores and scraps and other factors in the industrial production of steel materials, and is allowed as long as it does not adversely affect the steel material according to the present invention. means.

Si/Al:6.0〜16.0
Si/Al比(質量比)は、鋼材表面で腐食起点となりやすい酸化物を抑制するために重要な指標である。酸化物の生成を抑制するには、Alに比べて酸化力が弱いSiを活用することが有効であり、Si/Alを6.0以上にすることによって耐食性が顕著に向上する。一方、Si/Al比が16.0を超えても効果が飽和し、また、Al量の減少に伴って脱酸が不十分になり、酸化物によって耐食性が低下する場合がある。したがって、Si/Al比は6.0〜16.0とする。Si/Al比は、6.7以上、8.0以上、8.5以上または9.0以上であるのが好ましい。また、Si/Al比は、14.0以下、13.5以下、13.0以下または12.0以下であるのが好ましい。
Si / Al: 6.0 to 16.0
The Si / Al ratio (mass ratio) is an important index for suppressing oxides that tend to be corrosion origins on the surface of steel materials. In order to suppress the formation of oxides, it is effective to utilize Si, which has a weaker oxidizing power than Al, and when Si / Al is 6.0 or more, the corrosion resistance is remarkably improved. On the other hand, even if the Si / Al ratio exceeds 16.0, the effect is saturated, deoxidation becomes insufficient as the amount of Al decreases, and the corrosion resistance may decrease due to the oxide. Therefore, the Si / Al ratio is set to 6.0 to 16.0. The Si / Al ratio is preferably 6.7 or more, 8.0 or more, 8.5 or more, or 9.0 or more. The Si / Al ratio is preferably 14.0 or less, 13.5 or less, 13.0 or less, or 12.0 or less.

AI:0.06〜0.21
耐酸性腐食指数AIは、鋼材表面で腐食起点となりやすい炭化物を抑制するために導出された指標である。MoおよびWは、耐食性の向上に有効であるが、それらの含有量が過剰であると腐食の起点となる炭化物を形成しやすくなる。酸腐食環境での耐食性を顕著に向上させるには、耐酸性腐食指数AIは0.06〜0.21とする。耐酸性腐食指数AIは、0.08以上であるのが好ましく、0.10以上であるのがより好ましく、0.12以上であるのがさらに好ましい。また、耐酸性腐食指数AIは、0.20以下であるのが好ましく、0.19以下であるのがより好ましく、0.18以下であるのがさらに好ましい。
AI: 0.06 to 0.21
The acid resistance corrosion index AI is an index derived to suppress carbides that are likely to be corrosion origins on the surface of steel materials. Mo and W are effective in improving corrosion resistance, but if their contents are excessive, carbides that are the starting points of corrosion are likely to be formed. In order to significantly improve the corrosion resistance in an acid corrosion environment, the acid corrosion resistance index AI is set to 0.06 to 0.21. The acid resistance corrosion index AI is preferably 0.08 or more, more preferably 0.10 or more, and further preferably 0.12 or more. The acid corrosion resistance index AI is preferably 0.20 or less, more preferably 0.19 or less, and even more preferably 0.18 or less.

耐酸性腐食指数AIは、下記(i)式で定義されるように、Mo原子およびW原子の数の合計と、炭素原子の数との比である。すなわち、Mo/96、W/184、C/12は、それぞれ、Mo、W、Cの含有量を各元素の質量数で除した項である。
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i)
The acid resistance corrosion index AI is the ratio of the total number of Mo atoms and W atoms to the number of carbon atoms, as defined by the following equation (i). That is, Mo / 96, W / 184, and C / 12, respectively, are terms obtained by dividing the contents of Mo, W, and C by the mass number of each element.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)

本発明においては、耐食性と熱間加工性とを両立させるため、EI:2.5〜6.0およびCu+Sb:0.10〜0.25%の少なくともいずれかを満足する必要がある。それぞれの規定について詳しく説明する。 In the present invention, in order to achieve both corrosion resistance and hot workability, it is necessary to satisfy at least one of EI: 2.5 to 6.0 and Cu + Sb: 0.10 to 0.25%. Each regulation will be explained in detail.

EI:2.5〜6.0
加工性指数EIは、Cuによる熱間加工性の低下を助長するSbおよびSnの影響を考慮した指標である。Cuの含有量に対してSbおよびSnの含有量が多過ぎると熱間加工性が低下する場合がある。一方、加工性指数EIを大きくすることが、熱間加工性を確保するためには好ましいが、その値が過剰であっても効果が飽和する。また、SbおよびSnが不足すると、酸腐食環境での耐食性の向上の効果が不十分になる場合がある。熱間加工性および耐食性を両立する観点から、加工性指数EIは2.5〜6.0とすることが好ましい。加工性指数EIは、2.55以上であるのが好ましく、2.6以上であるのがより好ましい。また、加工性指数EIは、5.9以下であるのが好ましく、5.7以下であるのがより好ましい。
EI: 2.5-6.0
The workability index EI is an index in consideration of the influence of Sb and Sn, which promotes a decrease in hot workability due to Cu. If the contents of Sb and Sn are too large with respect to the content of Cu, the hot workability may decrease. On the other hand, increasing the workability index EI is preferable for ensuring hot workability, but even if the value is excessive, the effect is saturated. Further, if Sb and Sn are insufficient, the effect of improving the corrosion resistance in an acid-corroded environment may be insufficient. From the viewpoint of achieving both hot workability and corrosion resistance, the workability index EI is preferably 2.5 to 6.0. The processability index EI is preferably 2.55 or more, and more preferably 2.6 or more. The workability index EI is preferably 5.9 or less, and more preferably 5.7 or less.

加工性指数EIは、下記(ii)式で定義されるように、Cu原子の数と、Sb原子の数およびSn原子の数との比である。すなわち、Cu/64、Sb/122、Sn/119は、それぞれ、Cu、Sb、Snの含有量を各元素の質量数で除した項である。
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
The processability index EI is the ratio of the number of Cu atoms to the number of Sb atoms and the number of Sn atoms, as defined by the following equation (ii). That is, Cu / 64, Sb / 122, and Sn / 119 are terms obtained by dividing the contents of Cu, Sb, and Sn by the mass number of each element, respectively.
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)

Cu+Sb:0.10〜0.25%
CuおよびSbを複合的に含有させることによって、鋼の耐酸性が向上する。この効果を得るためには、その合計含有量は0.10%以上、0.12%以上、0.14%以上または0.16%以上であるのが好ましい。一方、CuとSbの合計量が多過ぎると熱間加工性が低下する場合があるため、CuおよびSbの合計含有量は0.25%以下、0.22%以下または0.20%以下であるのが好ましい。
Cu + Sb: 0.10 to 0.25%
The acid resistance of the steel is improved by containing Cu and Sb in a complex manner. In order to obtain this effect, the total content is preferably 0.10% or more, 0.12% or more, 0.14% or more, or 0.16% or more. On the other hand, if the total amount of Cu and Sb is too large, the hot workability may decrease. Therefore, the total content of Cu and Sb is 0.25% or less, 0.22% or less, or 0.20% or less. It is preferable to have it.

Ceq:0.180〜0.330
Ceqは、硬さの上昇による溶接性の劣化を示す指標である。Ceqが過剰であると溶接性が確保できなくなる。一方、Ceqが低すぎると機械特性が不十分になる。そのため、Ceqは0.180〜0.330とする。Ceqは0.200以上であるのが好ましく、0.220以上であるのがより好ましい。また、Ceqは0.330以下であるのが好ましく、0.300以下であるのがより好ましい。Ceqは、下記(iii)式で定義される。
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
Ceq: 0.180 to 0.330
Ceq is an index showing deterioration of weldability due to an increase in hardness. If Ceq is excessive, weldability cannot be ensured. On the other hand, if Ceq is too low, the mechanical properties will be insufficient. Therefore, Ceq is set to 0.180 to 0.330. Ceq is preferably 0.200 or more, and more preferably 0.220 or more. Further, Ceq is preferably 0.330 or less, and more preferably 0.300 or less. Ceq is defined by the following equation (iii).
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)

XI:5.0〜16.0
CaはAlと同様に酸化物を形成する元素である。そのため、Caを0.00005%以上含む場合において、酸化物の生成を抑制するには、AlおよびSiに加えてさらにCaも考慮して、具体的には下記(iv)式で定義されるXIを5.0〜16.0とすることが好ましい。XIは6.0以上であるのがより好ましく、7.0以上であるのがさらに好ましい。また、XIは15.0以下であるのがより好ましく、14.0以下であるのがさらに好ましい。
XI=(Si/28)/((Al/27)+(Ca/40)) ・・・(iv)
XI: 5.0 to 16.0
Ca is an element that forms an oxide like Al. Therefore, in order to suppress the formation of oxides when Ca is contained in an amount of 0.00005% or more, Ca is also taken into consideration in addition to Al and Si, and specifically, XI defined by the following equation (iv). Is preferably 5.0 to 16.0. The XI is more preferably 6.0 or more, and even more preferably 7.0 or more. Further, the XI is more preferably 15.0 or less, and further preferably 14.0 or less.
XI = (Si / 28) / ((Al / 27) + (Ca / 40)) ... (iv)

Ca/O:1.00以下
Ca/O比(質量比)は、鋼材表面で腐食起点となりやすい酸化物を抑制するための指標である。Caは耐食性に影響を及ぼさない微細な酸化物を形成することで鋼の清浄度を高めるが、鋼中のOの量に対してCaを過剰に含有させると粗大な酸化物が過剰に生成し、耐食性を低下させる。特にCaを0.00005%以上含む場合において、過剰な粗大酸化物の生成を抑制するには、Ca/O比を1.00以下とすることが好ましい。Ca/O比は、0.90以下、0.85以下または0.83以下であるのがより好ましい。Ca/O比の下限値は特に限定されないが、Ca/O比が低すぎるとCa以外の酸化物が生成し、耐食性を低下させるため、Ca/O比は、0.005以上、0.010以上または0.015以上であるのが好ましい。
Ca / O: 1.00 or less The Ca / O ratio (mass ratio) is an index for suppressing oxides that tend to be corrosion origins on the surface of steel materials. Ca enhances the cleanliness of steel by forming fine oxides that do not affect corrosion resistance, but when Ca is excessively contained with respect to the amount of O in steel, coarse oxides are excessively produced. , Decreases corrosion resistance. In particular, when Ca is contained in an amount of 0.00005% or more, the Ca / O ratio is preferably 1.00 or less in order to suppress the formation of excess coarse oxide. The Ca / O ratio is more preferably 0.90 or less, 0.85 or less, or 0.83 or less. The lower limit of the Ca / O ratio is not particularly limited, but if the Ca / O ratio is too low, oxides other than Ca are generated and the corrosion resistance is lowered. Therefore, the Ca / O ratio is 0.005 or more and 0.010. It is preferably more than or equal to or more than 0.015.

なお、上記(i)〜(iv)式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。 The element symbol in the above formulas (i) to (iv) represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.

(B)介在物
本発明に係る鋼材においては、鋼材中に含まれる最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度が50/mm未満である。
(B) Inclusions In the steel material according to the present invention, the number density of MnS having a maximum length of 2.0 μm or more contained in the steel material is less than 50 / mm 2 .

なお、最大長さが2.0μm未満のMnSは鋼材の耐食性にはほとんど影響を与えないため、本発明においては、最大長さが2.0μm以上の介在物を対象とすることとする。 Since MnS having a maximum length of less than 2.0 μm has almost no effect on the corrosion resistance of the steel material, inclusions having a maximum length of 2.0 μm or more are targeted in the present invention.

MnSは腐食の起点となり酸腐食環境での耐食性を劣化させる。一方、MnおよびSの含有量の極端な低減は、本発明の鋼材においては、強度、靱性および耐食性を向上させる観点から好ましくないため、これらを両立する必要がある。 MnS becomes a starting point of corrosion and deteriorates corrosion resistance in an acid-corroded environment. On the other hand, an extreme reduction in the contents of Mn and S is not preferable in the steel material of the present invention from the viewpoint of improving strength, toughness and corrosion resistance, and therefore it is necessary to achieve both of them.

そのため、上述のように、本発明の鋼材においては、Caを含有させることで、鋼材中に含まれるSの一部または全部をCaSとして固定する。加えて、MnSについては、酸素と結合させ、MnS酸化物とすることで無害化させる。MnS酸化物となると無害化され、腐食の起点とはなりづらくなる。 Therefore, as described above, in the steel material of the present invention, by containing Ca, a part or all of S contained in the steel material is fixed as CaS. In addition, MnS is detoxified by combining with oxygen to form an MnS oxide. When it becomes MnS oxide, it is detoxified and it becomes difficult to become a starting point of corrosion.

これにより、鋼材中に含まれる最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度を50/mm未満に制限する。以下の説明では、最大長さが2.0μm以上のMnSを単にMnSとも呼び、最大長さが2.0μm以上のMnS酸化物を単にMnS酸化物とも呼ぶ。MnSの個数密度は40/mm以下であるのが好ましく、30/mm以下であるのがより好ましい。As a result, the number density of MnS having a maximum length of 2.0 μm or more contained in the steel material is limited to less than 50 / mm 2 . In the following description, MnS having a maximum length of 2.0 μm or more is also simply referred to as MnS, and MnS oxide having a maximum length of 2.0 μm or more is also simply referred to as MnS oxide. The number density of MnS is preferably 40 / mm 2 or less, and more preferably 30 / mm 2 or less.

また、MnSを十分に無害化するためには、最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度に対する、最大長さが2.0μm以上のMnS酸化物の個数密度の比を0.10以上とすることが好ましい。上記の比は0.12以上であるのが好ましく、0.15以上であるのがより好ましい。 Further, in order to sufficiently detoxify MnS, the ratio of the number density of MnS oxides having a maximum length of 2.0 μm or more to the number density of MnS having a maximum length of 2.0 μm or more is 0.10 or more. Is preferable. The above ratio is preferably 0.12 or more, and more preferably 0.15 or more.

MnSの個数密度、およびMnS酸化物の個数密度は、走査電子顕微鏡(SEM)が備えるエネルギー分散型X線分析(EDS)により測定する。測定倍率は1000倍とし、視野内に検出されるMnSおよびMnS酸化物の最大長さを測定する。そして、それぞれ最大長さが2.0μm以上である介在物の個数を数え、視野面積で除することで、個数密度を求める。 The number density of MnS and the number density of MnS oxide are measured by energy dispersive X-ray analysis (EDS) provided in a scanning electron microscope (SEM). The measurement magnification is 1000 times, and the maximum lengths of MnS and MnS oxides detected in the visual field are measured. Then, the number density is obtained by counting the number of inclusions having a maximum length of 2.0 μm or more and dividing by the visual field area.

介在物の同定は、EDSにより行い、MnとSとの合計含有量が90質量%以上である介在物をMnSと判断し、さらにOのピークが検出され、MnとSとOとの合計含有量が90質量%以上である介在物をMnS酸化物と判断する。 The inclusions are identified by EDS, and inclusions having a total content of Mn and S of 90% by mass or more are determined to be MnS, a peak of O is detected, and the total content of Mn, S and O is contained. Inclusions having an amount of 90% by mass or more are judged to be MnS oxides.

(C)製造方法
本発明の一実施形態に係る鋼材の製造方法について説明する。本実施形態に係る鋼材には、熱間圧延を施し、さらに必要に応じて冷間圧延を施して製造される鋼板、形鋼、鋼管等が含まれる。好ましくは板厚が3mm以上、より好ましくは6mm以上の厚鋼板である。
(C) Manufacturing Method A method for manufacturing a steel material according to an embodiment of the present invention will be described. The steel material according to the present embodiment includes steel plates, shaped steels, steel pipes, and the like manufactured by hot rolling and, if necessary, cold rolling. A thick steel plate having a plate thickness of 3 mm or more, more preferably 6 mm or more is preferable.

本実施形態に係る鋼材は、常法で鋼を溶製し、成分の調整後、鋳造して得られた鋼片を熱間圧延し、さらに必要に応じて冷間圧延を施して製造される。鋼材中に存在するMnSおよびMnS酸化物の個数密度の比を上述した範囲に制御するためには、熱間圧延前の加熱温度を比較的低温とすることが重要であり、具体的には1000〜1130℃とすることが好ましい。 The steel material according to the present embodiment is produced by melting steel by a conventional method, adjusting the components, hot-rolling the steel pieces obtained by casting, and cold-rolling if necessary. .. In order to control the ratio of the number densities of MnS and MnS oxides present in the steel material to the above range, it is important that the heating temperature before hot rolling is relatively low, specifically 1000. The temperature is preferably ~ 1130 ° C.

熱間圧延前の加熱温度を低くすることで、MnSの成長を抑制するとともに、圧延時に微細化することが可能となる。微細化されたMnSは相対的に表面積が大きいため、酸素と結合しやすくなり、MnS酸化物となりやすくなる。MnSの個数密度を30/mm未満とし、MnSに対するMnS酸化物の個数密度の比を0.12以上とするためには、熱間圧延前の加熱温度は1080℃以下とすることがより好ましい。By lowering the heating temperature before hot rolling, the growth of MnS can be suppressed and the size can be reduced during rolling. Since the finely divided MnS has a relatively large surface area, it easily binds to oxygen and easily becomes an MnS oxide. In order to make the number density of MnS less than 30 / mm 2 and the ratio of the number density of MnS oxides to MnS 0.12 or more, it is more preferable that the heating temperature before hot rolling is 1080 ° C. or less. ..

熱間圧延後の熱延鋼板に対しては、切断またはコイル巻取り等の次工程が加えられる。その際、鋼板は温度低下するが、熱延完了から400℃に達するまでの時間は4時間以上であることが望ましい。この温度域にさらされることでMnSと酸素の結合が促進される。熱間圧延後、冷間圧延して冷延鋼板としてもよい。さらに冷間圧延後には熱処理を施してもよい。 Next steps such as cutting or coil winding are added to the hot-rolled steel sheet after hot rolling. At that time, the temperature of the steel sheet drops, but it is desirable that the time from the completion of hot spreading to reaching 400 ° C. is 4 hours or more. Exposure to this temperature range promotes the bond between MnS and oxygen. After hot rolling, cold rolling may be performed to obtain a cold-rolled steel sheet. Further, heat treatment may be performed after cold rolling.

得られた鋼板から鋼管を製造する場合は、鋼板を管状に成形して溶接すればよく、例えば、UO鋼管、電縫鋼管、鍛接鋼管、スパイラル鋼管等にすることができる。 When a steel pipe is manufactured from the obtained steel plate, the steel pipe may be formed into a tubular shape and welded, and for example, a UO steel pipe, an electrosewn steel pipe, a forge welded steel pipe, a spiral steel pipe or the like can be obtained.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。なお、以下に示す実施例での条件は、本発明の実施可能性および効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。また本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The conditions in the examples shown below are one-condition examples adopted for confirming the feasibility and effect of the present invention, and the present invention is not limited to this one-condition example. Further, the present invention can adopt various conditions as long as the gist of the present invention is not deviated and the object of the present invention is achieved.

表1〜3に示す化学組成を有する鋼(A1〜29,B1〜26,C1〜14)を溶製し、鋼塊に対して表4〜6に示す条件で熱間圧延を行い、厚さが20mmの熱延鋼板を製造した。一部の鋼板については、熱延後に巻き取りを模擬した冷却を行った後、さらに冷間圧延を行い、厚さが3.4mmの冷延鋼板とした。 Steels having the chemical compositions shown in Tables 1 to 3 (A1 to 29, B1 to 26, C1 to 14) are melted, and the ingots are hot-rolled under the conditions shown in Tables 4 to 6 to obtain a thickness. Manufactured a 20 mm hot-rolled steel sheet. Some steel sheets were cooled by simulating winding after hot rolling, and then cold-rolled to obtain cold-rolled steel sheets having a thickness of 3.4 mm.

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得られた各鋼板からSEM観察用の試験片を切り出し、SEMが備えるEDSにより介在物の個数密度の測定を行った。測定倍率は1000倍とし、視野内に検出されるMnSおよびMnS酸化物の最大長さを測定し、それぞれ最大長さが2.0μm以上である介在物の個数を数え、視野面積で除することで、個数密度を求めた。 A test piece for SEM observation was cut out from each of the obtained steel sheets, and the number density of inclusions was measured by the EDS provided in the SEM. The measurement magnification shall be 1000 times, the maximum lengths of MnS and MnS oxides detected in the visual field shall be measured, the number of inclusions having a maximum length of 2.0 μm or more, respectively, shall be counted and divided by the visual field area. Then, the number density was calculated.

さらに、得られた各鋼板を用いて、以下に示す各種の性能評価試験を行った。 Furthermore, various performance evaluation tests shown below were carried out using each of the obtained steel sheets.

<耐硫酸性、耐塩酸性>
各鋼板から板厚3mm、幅25mm、長さ25mmの試験片を板厚中央部から採取し、湿式#400研磨で仕上げ、耐食性評価用の試験片とした。耐食性の評価は硫酸浸漬試験および塩酸浸漬試験によって行った。硫酸浸漬試験では、試験片を70℃の50%硫酸水溶液に6時間浸漬し、塩酸浸漬試験では、試験片を80℃の10%塩酸水溶液中に5時間浸漬した。
<Sulfuric acid resistance, sulfuric acid resistance>
A test piece having a plate thickness of 3 mm, a width of 25 mm, and a length of 25 mm was collected from each steel plate from the central portion of the plate thickness and finished by wet # 400 polishing to prepare a test piece for corrosion resistance evaluation. The corrosion resistance was evaluated by a sulfuric acid immersion test and a hydrochloric acid immersion test. In the sulfuric acid immersion test, the test piece was immersed in a 50% sulfuric acid aqueous solution at 70 ° C. for 6 hours, and in the hydrochloric acid immersion test, the test piece was immersed in a 10% hydrochloric acid aqueous solution at 80 ° C. for 5 hours.

その後、硫酸浸漬試験および塩酸浸漬試験による試験片の腐食減量から、それぞれ腐食速度を算出した。本実施例においては、硫酸浸漬試験による腐食速度が20.0mg/cm/h以下である場合に、耐硫酸性に優れると判断し、塩酸浸漬試験による腐食速度が15.0mg/cm/h以下である場合に、耐塩酸性に優れると判断した。Then, the corrosion rate was calculated from the corrosion weight loss of the test piece by the sulfuric acid immersion test and the hydrochloric acid immersion test. In the present embodiment, when the corrosion rate by sulfuric acid immersion test is less than 20.0mg / cm 2 / h, it determines that the excellent resistance to sulfuric acid, the corrosion rate with hydrochloric acid immersion test is 15.0 mg / cm 2 / When it was h or less, it was judged that the hydrochloric acid resistance was excellent.

<熱間加工性>
上記条件で圧延した熱間圧延材の表面を外観目視し、割れが生じていたものを×、割れが生じていないものを〇として、熱間加工性を評価した。
<Hot workability>
The surface of the hot-rolled material rolled under the above conditions was visually inspected, and the hot workability was evaluated by valuing the cracked material as x and the non-cracked material as 〇.

<溶接割れ>
JIS Z 3158:2016に準拠して、y型溶接割れ試験を行った。厚さ3mmの試験片を用い、電流170Aで片面側から溶接後、48時間が経過してから表面および断面の割れの有無を確認した。
<Welding crack>
A y-type weld crack test was performed in accordance with JIS Z 3158: 2016. Using a test piece having a thickness of 3 mm, the presence or absence of cracks on the surface and cross section was confirmed 48 hours after welding from one side with a current of 170 A.

<引張強さ>
JIS Z 2241:2011に準拠して引張試験片を作製し、引張試験を行い、引張強さを求めた。なお、厚さ20mmの熱延鋼板からは12mm厚の試験片を、厚さ3.4mmの冷延鋼板からは3.4mm厚の試験片を採取し、引張試験に供した。引張強さが400MPa以上のものを○、400MPa未満のものを×とした。
<Tensile strength>
A tensile test piece was prepared in accordance with JIS Z 2241: 2011, and a tensile test was performed to determine the tensile strength. A 12 mm-thick test piece was taken from a hot-rolled steel sheet having a thickness of 20 mm, and a 3.4 mm-thick test piece was taken from a cold-rolled steel sheet having a thickness of 3.4 mm, and subjected to a tensile test. Those having a tensile strength of 400 MPa or more were evaluated as ◯, and those having a tensile strength of less than 400 MPa were evaluated as x.

表7〜9に、介在物の個数密度の測定結果、ならびに耐硫酸浸漬試験、耐塩酸浸漬試験、熱間加工性、溶接割れ試験および引張試験の評価結果をまとめて示す。 Tables 7 to 9 summarize the measurement results of the number density of inclusions and the evaluation results of the sulfuric acid immersion test, the hydrochloric acid immersion test, the hot workability, the weld crack test and the tensile test.

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表7〜9に示すように、本発明の規定をすべて満足する試験No.1〜55では、いずれの性能評価試験においても優れた結果となった。これに対して、比較例である試験No.56〜72では、耐硫酸性、耐塩酸性、熱間加工性および溶接性の少なくともいずれかにおいて、悪化する結果となった。 As shown in Tables 7 to 9, Test Nos. That satisfy all the provisions of the present invention. In 1 to 55, excellent results were obtained in all the performance evaluation tests. On the other hand, Test No. which is a comparative example. In 56 to 72, at least one of sulfuric acid resistance, hydrochloric acid resistance, hot workability and weldability was deteriorated.

本発明の鋼材は、重油、石炭等の化石燃料、液化天然ガスなどのガス燃料、都市ごみなどの一般廃棄物、廃油、プラスチック、排タイヤ等の産業廃棄物および下水汚泥等を燃焼させるボイラーの排煙設備に使用することができる。具体的には、排煙設備の煙道ダクト、ケーシング、熱交換器、2基の熱交換器(熱回収器および再加熱器)で構成されるガス−ガスヒータ、脱硫装置、電気集塵機、誘引送風機、回転再生式空気予熱器のバスケット材および伝熱エレメント板などに好適に使用することができる。

The steel material of the present invention is used for a boiler that burns heavy oil, fossil fuels such as coal, gas fuels such as liquefied natural gas, general wastes such as municipal waste, industrial wastes such as waste oil, plastics and exhaust tires, and sewage sludge. It can be used for smoke exhaust equipment. Specifically, a gas-gas heater composed of a flue duct, a casing, a heat exchanger, and two heat exchangers (heat recovery device and reheater) of smoke exhaust equipment, a desulfurization device, an electrostatic collector, and an attracting blower. , Can be suitably used for basket materials and heat transfer element plates of rotary regeneration type air preheaters.

Claims (4)

化学組成が、質量%で、
C:0.01〜0.10%、
Si:0.04〜0.40%、
Mn:0.50〜1.50%、
Cu:0.05〜0.50%、
Sb:0.01〜0.30%、
Al:0.005〜0.050%、
MoおよびWの一方または両方の合計:0.01〜0.30%、
P:0.020%以下、
S:0.0005〜0.015%、
N:0.005%以下、
O:0.0005〜0.0035%、
Ca:0%を超えて0.010%以下、
Ni:0〜0.30%、
Sn:0〜0.50%、
As:0〜0.30%、
Co:0〜0.30%、
Cr:0〜0.70%、
Ti:0〜0.050%、
Nb:0〜0.10%、
V:0〜0.10%、
Zr:0〜0.050%、
Ta:0〜0.050%、
B:0〜0.010%、
Mg:0〜0.010%、
REM:0〜0.010%、
残部:Feおよび不純物であり、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが6.0〜16.0であり、
下記(i)式で定義されるAIが0.06〜0.21であり、
下記(ii)式で定義されるEIが2.5〜6.0であるか、CuおよびSbの合計含有量が、質量%で0.10〜0.25%であるかの少なくともいずれかを満足し、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.180〜0.330であり、
下記(iv)式で定義されるXIが5.0〜16.0であり、
鋼材中に含まれる最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度が50/mm未満であり、かつ最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度に対する、最大長さが2.0μm以上のMnS酸化物の個数密度の比が0.10以上である、
鋼材。
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i)
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
XI=(Si/28)/((Al/27)+(Ca/40)) ・・・(iv)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
The chemical composition is mass%,
C: 0.01 to 0.10%,
Si: 0.04 to 0.40%,
Mn: 0.50-1.50%,
Cu: 0.05 to 0.50%,
Sb: 0.01 0 to 0.30%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Total of one or both of Mo and W: 0.01-0.30%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0005 to 0.015%,
N: 0.005% or less,
O: 0.0005 to 0.0035%,
Ca: More than 0% and 0.010% or less,
Ni: 0-0.30%,
Sn: 0 to 0.50%,
As: 0-0.30%,
Co: 0-0.30%,
Cr: 0 to 0.70%,
Ti: 0 to 0.050%,
Nb: 0 to 0.10%,
V: 0 to 0.10%,
Zr: 0 to 0.050%,
Ta: 0 to 0.050%,
B: 0 to 0.010%,
Mg: 0-0.010%,
REM: 0-0.010%,
Remaining: Fe and impurities,
The mass ratio Si / Al between the Si content and the Al content is 6.0 to 16.0.
The AI defined by the following equation (i) is 0.06 to 0.21.
Either the EI defined by the following equation (ii) is 2.5 to 6.0, or the total content of Cu and Sb is 0.10 to 0.25% by mass. Satisfied
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.180 to 0.330.
The XI defined by the following equation (iv) is 5.0 to 16.0.
The number density of the MnS maximum length is more than 2.0 .mu.m contained in the steel material is Ri 50 / mm 2 less der, and the relative number density of more than MnS 2.0 .mu.m maximum length, the maximum length is 2. the ratio of the number density of more than MnS oxide 0μm is Ru der 0.10 or more,
Steel material.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
XI = (Si / 28) / ((Al / 27) + (Ca / 40)) ... (iv)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.
前記化学組成が、質量%で、
Sn:0.001〜0.50%、を含有する、
請求項1に記載の鋼材。
When the chemical composition is mass%,
Sn: 0.001 to 0.50%,
The steel material according to claim 1.
前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.00005〜0.010%、を含有る、
請求項1または請求項2に記載の鋼材。
When the chemical composition is mass%,
Ca: 0.00005~0.010%, it contains,
The steel material according to claim 1 or 2.
前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.00005〜0.010%、を含有し、
Ca含有量とO含有量との質量比Ca/Oが1.00以下である、
請求項1または請求項2に記載の鋼材。
When the chemical composition is mass%,
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The mass ratio Ca / O between the Ca content and the O content is 1.00 or less.
The steel material according to claim 1 or 2.
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