JP7231136B1 - Steel materials used as materials for fastening members, and fastening members - Google Patents

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Abstract

優れた耐食性及び耐水素脆性を有する鋼材を提供する。本開示による鋼材は、質量%で、C:0.15~0.45%、Si:0.01~1.00%、Mn:0.01~1.50%、P:0.050%以下、S:0.050%以下、Al:0.100%以下、Sn:0.02~0.30%、Cr:0.20%以下、Cu:0.010~0.500%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Ti:0.001~0.100%、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満、N:0.010%以下、O:0.015%以下、及び、残部:Fe及び不純物、からなり、式(1)を満たす。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
A steel material having excellent corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance is provided. The steel material according to the present disclosure is, in mass%, C: 0.15 to 0.45%, Si: 0.01 to 1.00%, Mn: 0.01 to 1.50%, P: 0.050% or less , S: 0.050% or less, Al: 0.100% or less, Sn: 0.02 to 0.30%, Cr: 0.20% or less, Cu: 0.010 to 0.500%, Ni: 0 .01 to 0.50%, Mo: 0.01 to 0.50%, Ti: 0.001 to 0.100%, one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: total 0.0013 to less than 0.0065%, N: 0.010% or less, O: 0.015% or less, and the remainder: Fe and impurities, satisfying formula (1).
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)

Description

本開示は、鋼材及び締結部材に関し、さらに詳しくは、ボルト、ナット又は座金等の締結部材の素材として用いられる鋼材、及び、その鋼材で構成される締結部材に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to steel materials and fastening members, and more particularly to steel materials used as materials for fastening members such as bolts, nuts, and washers, and fastening members made of the steel materials.

ボルト、ナット、又は座金等の締結部材は、産業機械、自動車、橋梁及び建築物等の締結に用いられる。これらの用途のうち、橋梁や建築物等は、海浜地域に建てられる場合がある。海浜地域は塩化物イオンの多い腐食環境である。そのため、上述の締結部材に塗装を施していても、塗装が剥離して腐食が進行する場合がある。したがって、上述の塩化物イオンを含む腐食環境で用いられる締結部材では、優れた耐食性が求められる。 Fastening members such as bolts, nuts, or washers are used for fastening industrial machines, automobiles, bridges, buildings, and the like. Among these uses, bridges and buildings are sometimes built in coastal areas. The coastal area is a corrosive environment rich in chloride ions. Therefore, even if the fastening member is coated, the coating may peel off and corrosion may progress. Therefore, a fastening member used in a corrosive environment containing chloride ions is required to have excellent corrosion resistance.

さらに、塩化物イオンを含む腐食環境では、水素脆化が起こりやすい。したがって、塩化物イオンを含む腐食環境で用いられる締結部材では、優れた耐食性だけでなく、優れた耐水素脆性も求められる。 Furthermore, hydrogen embrittlement is likely to occur in corrosive environments containing chloride ions. Therefore, fastening members used in corrosive environments containing chloride ions are required to have not only excellent corrosion resistance but also excellent resistance to hydrogen embrittlement.

耐食性の向上に関する技術が、特開2020-180325号公報(特許文献1)及び特開2017-226878号公報(特許文献2)に提案されている。 Techniques for improving corrosion resistance are proposed in JP-A-2020-180325 (Patent Document 1) and JP-A-2017-226878 (Patent Document 2).

特許文献1に開示された鋼材は、質量%で、C:0.15%以上0.25%以下、Si:0.05%以上0.30%以下、Mn:0.50%以上1.80%以下、P:0.002%以上0.030%以下、S:0.0005%以上0.0200%以下、Al:0.010%以上0.065%以下、Cu:0.01%以上0.48%以下、Nb:0.005%以上0.030%以下、Sn:0.005%以上0.200%以下、Ti:0.005%以上0.200%以下、B:0.0001%以上0.0050%以下、N:0.0020%以上0.0100%以下、及び、O:0.0025%以下を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物の成分組成を有する。この文献では、Cu、Nb及びSnを含有することにより、腐食環境での鋼材の耐食性が高まる、と記載されている。 The steel material disclosed in Patent Document 1 has, in mass %, C: 0.15% or more and 0.25% or less, Si: 0.05% or more and 0.30% or less, Mn: 0.50% or more and 1.80%. % or less, P: 0.002% or more and 0.030% or less, S: 0.0005% or more and 0.0200% or less, Al: 0.010% or more and 0.065% or less, Cu: 0.01% or more and 0 .48% or less, Nb: 0.005% or more and 0.030% or less, Sn: 0.005% or more and 0.200% or less, Ti: 0.005% or more and 0.200% or less, B: 0.0001% 0.0050% or less, N: 0.0020% or more and 0.0100% or less, and O: 0.0025% or less, and the balance is iron and unavoidable impurities. This document describes that the inclusion of Cu, Nb and Sn enhances the corrosion resistance of the steel material in a corrosive environment.

特許文献2に開示された鋼材は、質量%で、C:0.15%以上0.30%未満、Si:0.05%以上1.00%以下、Mn:0.20%以上2.00%以下、P:0.001%以上0.030%以下、S:0.0001%以上0.0100%以下、Al:0.010%以上0.100%以下、Cu:0.010%以上1.000%以下、Nb:0.005%以上0.200%以下、Sn:0.005%以上0.200%以下およびN:0.0010%以上0.0100%以下を含有し、残部が鉄および不可避的不純物の成分組成を有する。この文献では、Cu、Nb、Sn及びNiを含有することにより、腐食環境での鋼材の耐食性が高まる、と記載されている。 The steel material disclosed in Patent Document 2 has, in mass%, C: 0.15% or more and less than 0.30%, Si: 0.05% or more and 1.00% or less, Mn: 0.20% or more and 2.00%. % or less, P: 0.001% or more and 0.030% or less, S: 0.0001% or more and 0.0100% or less, Al: 0.010% or more and 0.100% or less, Cu: 0.010% or more and 1 .000% or less, Nb: 0.005% or more and 0.200% or less, Sn: 0.005% or more and 0.200% or less, N: 0.0010% or more and 0.0100% or less, and the balance being iron and unavoidable impurities. This document describes that the inclusion of Cu, Nb, Sn and Ni increases the corrosion resistance of the steel material in a corrosive environment.

特開2020-180325号公報JP 2020-180325 A 特開2017-226878号公報JP 2017-226878 A

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示される鋼材とは異なる手段により、耐食性及び耐水素脆性を高めてもよい。 However, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance may be enhanced by means different from those of the steel materials disclosed in Patent Documents 1 and 2.

本開示の目的は、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性を有する鋼材及び締結部材を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a steel material and a fastening member having excellent corrosion resistance and excellent resistance to hydrogen embrittlement.

本開示による鋼材は、次の構成を有する。 A steel material according to the present disclosure has the following configuration.

質量%で、
C:0.15~0.45%、
Si:0.01~1.00%、
Mn:0.01~1.50%、
P:0.050%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.100%以下、
Sn:0.02~0.30%、
Cr:0.20%以下、
Cu:0.010~0.500%、
Ni:0.01~0.50%、
Mo:0.01~0.50%、
Ti:0.001~0.100%、
Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満、
N:0.010%以下、
O:0.015%以下、
W:0~0.50%、
B:0~0.0050%、
Nb:0~0.300%、
Ca:0~0.0050%、
Mg:0~0.0050%、
希土類元素:0~0.0200%、及び、
残部:Fe及び不純物、
からなり、式(1)を満たす、
鋼材。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の質量%での含有量が代入され、Txには、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の質量%での合計含有量が代入される。式(1)中のLNは自然対数を意味する。
in % by mass,
C: 0.15 to 0.45%,
Si: 0.01 to 1.00%,
Mn: 0.01-1.50%,
P: 0.050% or less,
S: 0.050% or less,
Al: 0.100% or less,
Sn: 0.02-0.30%,
Cr: 0.20% or less,
Cu: 0.010-0.500%,
Ni: 0.01 to 0.50%,
Mo: 0.01-0.50%,
Ti: 0.001 to 0.100%,
one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: 0.0013 to less than 0.0065% in total;
N: 0.010% or less,
O: 0.015% or less,
W: 0 to 0.50%,
B: 0 to 0.0050%,
Nb: 0 to 0.300%,
Ca: 0 to 0.0050%,
Mg: 0-0.0050%,
Rare earth elements: 0 to 0.0200%, and
Balance: Fe and impurities,
which satisfies the formula (1),
steel.
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
Here, the element symbol in formula (1) is substituted with the content in mass% of the corresponding element, and Tx is one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In. The total content in % by weight is substituted. LN in Equation (1) means natural logarithm.

本開示による締結部材は、上述の鋼材で構成される。 A fastening member according to the present disclosure is constructed from the steel materials described above.

本開示による鋼材及び締結部材は、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性を有する。 Steels and fasteners according to the present disclosure have excellent corrosion resistance and excellent resistance to hydrogen embrittlement.

図1は、本実施形態の鋼材のミクロ組織の写真画像の一例である。FIG. 1 is an example of a photographic image of the microstructure of the steel material of this embodiment. 図2は、水素チャージ下でのSSRT試験により得られた侵入水素量と破断荷重との関係を示すグラフの一例の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an example of a graph showing the relationship between the amount of penetrating hydrogen and the breaking load obtained by the SSRT test under hydrogen charging.

本発明者らは、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性を有する鋼材について、調査及び検討を行った。その結果、次の知見を得た。 The present inventors have investigated and investigated steel materials having excellent corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance. As a result, the following findings were obtained.

鋼材の耐食性及び耐水素脆性を高めるためには、鋼材中のCr含有量をなるべく低減することが有効である。さらに、Cu、Ni及びSnは、鋼材の耐食性を顕著に高める。以上の化学組成の観点からの検討に基づいて、本発明者らは、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性を有する鋼材の化学組成について検討を行った。その結果、本発明者らは、質量%で、C:0.15~0.45%、Si:0.01~1.00%、Mn:0.01~1.50%、P:0.050%以下、S:0.050%以下、Al:0.100%以下、Sn:0.02~0.30%、Cr:0.20%以下、Cu:0.010~0.500%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Ti:0.001~0.100%、N:0.010%以下、O:0.015%以下、W:0~0.50%、B:0~0.0050%、Nb:0~0.300%、Ca:0~0.0050%、Mg:0~0.0050%、希土類元素:0~0.0200%、及び、残部:Fe及び不純物からなる化学組成を有する鋼材であれば、塩化物イオンを含む腐食環境においても耐食性及び耐水素脆性が高まると考えた。 In order to improve the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of steel, it is effective to reduce the Cr content in the steel as much as possible. Furthermore, Cu, Ni and Sn significantly enhance the corrosion resistance of steel. Based on the above studies from the viewpoint of chemical composition, the present inventors studied the chemical composition of steel having excellent corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance. As a result, the present inventors found that, in terms of % by mass, C: 0.15 to 0.45%, Si: 0.01 to 1.00%, Mn: 0.01 to 1.50%, P: 0.01 to 1.00%. 050% or less, S: 0.050% or less, Al: 0.100% or less, Sn: 0.02 to 0.30%, Cr: 0.20% or less, Cu: 0.010 to 0.500%, Ni: 0.01 to 0.50%, Mo: 0.01 to 0.50%, Ti: 0.001 to 0.100%, N: 0.010% or less, O: 0.015% or less, W : 0-0.50%, B: 0-0.0050%, Nb: 0-0.300%, Ca: 0-0.0050%, Mg: 0-0.0050%, Rare earth elements: 0-0 0200% and the balance: Fe and impurities.

しかしながら、上述の化学組成を有する鋼材であっても、塩化物イオンを含む腐食環境で十分な耐食性及び十分な耐水素脆性が得られない場合があった。そこで、本発明者らは、上述の化学組成の鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する原因について調査及び検討を行った。その結果、本発明者らは、塩化物イオンを含む腐食環境では、次のメカニズムにより腐食が進行すると考えた。 However, even steel materials having the chemical composition described above may not provide sufficient corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance in a corrosive environment containing chloride ions. Accordingly, the present inventors investigated and examined the causes of the deterioration of the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel material having the chemical composition described above. As a result, the present inventors considered that corrosion proceeds by the following mechanism in a corrosive environment containing chloride ions.

ボルト、ナット、又は、座金等の締結部材が海浜地域の橋梁等の建築物に使用された場合、上述のとおり、塩化物イオンが締結部材を構成する鋼材表面に飛来する。さらに、霧や降雨等により、飛来した塩化物イオンを含む水が鋼材表面に付着する。その結果、鋼材表面が湿潤な状態(湿潤工程)になったり、その後に塩化物イオンを含む水が鋼材表面から乾燥する状態(乾燥工程)になったりする。 When fastening members such as bolts, nuts, or washers are used in buildings such as bridges in coastal areas, chloride ions fly to the surface of the steel materials forming the fastening members, as described above. Furthermore, due to fog, rainfall, and the like, water containing chloride ions that has flown in adheres to the surface of the steel material. As a result, the surface of the steel material becomes wet (wetting process), and then water containing chloride ions dries from the surface of the steel material (drying process).

このような環境下において、特に、乾燥工程において、鋼材表面のFeの溶解が促進される。溶解したFeは鋼材表面を酸性環境にする。つまり、Feの溶解が進むにつれ、鋼材表面でのpHは低くなる。pHが低くなるほど、Feの溶解がさらに進む。つまり、腐食が進行する。 Under such an environment, the dissolution of Fe on the surface of the steel material is promoted particularly in the drying process. The dissolved Fe makes the steel surface an acidic environment. That is, as the dissolution of Fe progresses, the pH on the surface of the steel material becomes lower. The lower the pH, the more Fe dissolves. That is, corrosion progresses.

上記検討結果に基づいて、本発明者らは、鋼材表面のpHの低下を抑えることができれば、Feの溶解を抑制できると考えた。そこで、pHが0~7の酸性領域でpHの低下を抑制可能な元素を検討した。その結果、上述のCu、Ni及びSnに加え、Co、Sb、Ge及びInのいずれか1種以上を含有すれば、酸性領域中の広い範囲において、pHの低下を抑制することができ、その結果、乾燥工程においてFeの溶解を抑制できることを、本発明者らは見出した。 Based on the above study results, the present inventors thought that the dissolution of Fe could be suppressed if the decrease in pH on the surface of the steel material could be suppressed. Therefore, an element capable of suppressing the decrease in pH in the acidic pH range of 0 to 7 was investigated. As a result, if any one or more of Co, Sb, Ge and In is contained in addition to the above-mentioned Cu, Ni and Sn, it is possible to suppress the decrease in pH in a wide range in the acidic region. As a result, the present inventors found that the dissolution of Fe can be suppressed in the drying process.

以上の検討結果を踏まえて、本発明者らは、鋼材の化学組成をさらに検討した。その結果、上述の化学組成に、さらに、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上を合計で0.0013~0.0065%未満の範囲で含有すれば、塩化物イオンを含む腐食環境において、耐食性及び耐水素脆性がさらに高まることを、本発明者らは見出した。換言すれば、鋼材が次の特徴1を満たすことにより、塩化物イオンを含む腐食環境において、耐食性及び耐水素脆性がさらに高まることを本発明者らは見出した。
(特徴1)
化学組成が、質量%で、C:0.15~0.45%、Si:0.01~1.00%、Mn:0.01~1.50%、P:0.050%以下、S:0.050%以下、Al:0.100%以下、Sn:0.02~0.30%、Cr:0.20%以下、Cu:0.010~0.500%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Ti:0.001~0.100%、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満、N:0.010%以下、O:0.015%以下、W:0~0.50%、B:0~0.0050%、Nb:0~0.300%、Ca:0~0.0050%、Mg:0~0.0050%、希土類元素:0~0.0200%、及び、残部:Fe及び不純物からなる。
Based on the above study results, the present inventors further studied the chemical composition of the steel material. As a result, if the above chemical composition further contains one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In in a total range of 0.0013 to less than 0.0065%, chloride ions The present inventors have found that corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance are further enhanced in a corrosive environment containing In other words, the present inventors have found that the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance are further enhanced in a corrosive environment containing chloride ions when the steel satisfies feature 1 below.
(Feature 1)
The chemical composition is mass%, C: 0.15 to 0.45%, Si: 0.01 to 1.00%, Mn: 0.01 to 1.50%, P: 0.050% or less, S : 0.050% or less, Al: 0.100% or less, Sn: 0.02-0.30%, Cr: 0.20% or less, Cu: 0.010-0.500%, Ni: 0.01 ~0.50%, Mo: 0.01 to 0.50%, Ti: 0.001 to 0.100%, one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: 0.5% in total 0013 to less than 0.0065%, N: 0.010% or less, O: 0.015% or less, W: 0 to 0.50%, B: 0 to 0.0050%, Nb: 0 to 0.300% , Ca: 0 to 0.0050%, Mg: 0 to 0.0050%, rare earth elements: 0 to 0.0200%, and the balance: Fe and impurities.

しかしながら、上述の化学組成を有する鋼材では、塩化物イオンを含む腐食環境において、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性の両立が十分に得られなかった。そこで、本発明者らはさらに、上述の化学組成を有する鋼材において、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性が得られる手段について検討を行った。 However, the steel material having the chemical composition described above cannot sufficiently achieve both excellent corrosion resistance and excellent hydrogen embrittlement resistance in a corrosive environment containing chloride ions. Therefore, the present inventors further investigated means for obtaining excellent corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance in the steel material having the chemical composition described above.

検討の結果、上述の特徴1を満たす鋼材において、さらに、次の特徴2を満たすことにより、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性が得られることを、本発明者らは見出した。
(特徴2)
鋼材の化学組成がさらに、式(1)を満たす。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の質量%での含有量が代入され、Txには、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の質量%での合計含有量が代入される。式(1)中のLNは自然対数を意味する。
As a result of examination, the present inventors have found that, in addition to the above-mentioned feature 1, the steel material that satisfies the following feature 2 can provide excellent corrosion resistance and excellent hydrogen embrittlement resistance.
(Feature 2)
The chemical composition of the steel further satisfies formula (1).
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
Here, the element symbol in formula (1) is substituted with the content in mass% of the corresponding element, and Tx is one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In. The total content in % by weight is substituted. LN in Equation (1) means natural logarithm.

F1=10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10と定義する。特徴1を満たす化学組成中の元素のうち、Cu、Sn、Co、Sb、Ge及びInは、塩化物イオンを含む環境において、耐食性を高めるとともに、腐食による還元反応による水素の発生も抑制する。水素の発生が抑制されれば、鋼材表面に接触する水素量が低減する。そのため、鋼材表面から鋼材内部に侵入する水素量も低減する。その結果、耐水素脆性が高まる。したがって、Cu、Sn、Co、Sb、Ge及びInは、耐食性を高めると共に、水素の発生を抑制して耐水素脆性を高める元素群である。Define F1=10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10. Among the elements in the chemical composition that satisfy feature 1, Cu, Sn, Co, Sb, Ge, and In enhance corrosion resistance in an environment containing chloride ions, and also suppress generation of hydrogen due to reduction reactions caused by corrosion. Suppressing the generation of hydrogen reduces the amount of hydrogen that contacts the surface of the steel material. Therefore, the amount of hydrogen that penetrates into the interior of the steel material from the surface of the steel material is also reduced. As a result, hydrogen embrittlement resistance is enhanced. Therefore, Cu, Sn, Co, Sb, Ge, and In are a group of elements that improve corrosion resistance and suppress hydrogen generation to improve hydrogen embrittlement resistance.

一方、特徴1を満たす化学組成中の元素のうち、Ni及びMoは、特徴1の化学組成中のSnとの相乗作用により、その含有量に応じて、耐食性及び耐水素脆性を高めたり、下げたりする。具体的には、特徴1を満たす化学組成において、Ni及びMoの含有量がある範囲では耐食性及び耐水素脆性が高まるものの、異なる範囲では逆に、耐食性及び耐水素脆性が低下する。このようなNi及びMoによる耐食性及び耐水素脆性の高低は、Ni及びMoとSnとの相乗作用が影響していると考えられる。F1中の「100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10」は、三次式となっている。この三次式は、Snを含有する特徴1の化学組成において、Ni及びMo含有量と、耐食性及び耐水素脆性との関係を示す。On the other hand, among the elements in the chemical composition that satisfies feature 1, Ni and Mo increase or decrease corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance depending on their content through synergistic action with Sn in the chemical composition of feature 1. or Specifically, in the chemical composition that satisfies feature 1, corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance are increased when the Ni and Mo contents are within certain ranges, but corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance are decreased when the contents are different. The level of corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance due to Ni and Mo is considered to be affected by the synergistic action of Ni, Mo, and Sn. “100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10” in F1 is a cubic expression. This cubic expression shows the relationship between the Ni and Mo contents, corrosion resistance, and hydrogen embrittlement resistance in the chemical composition of feature 1 containing Sn.

F1が23よりも高く、39未満である場合、特徴1を満たす化学組成において、Cu、Sn、Co、Sb、Ge及びInの含有量、及び、Ni、Mo含有量との関係が適切である。そのため、塩化物イオンを含む腐食環境において、優れた耐食性及び優れた耐水素脆性を両立できる。 When F1 is higher than 23 and less than 39, the relationship between the contents of Cu, Sn, Co, Sb, Ge and In, and the contents of Ni and Mo in the chemical composition that satisfies feature 1 is appropriate. . Therefore, in a corrosive environment containing chloride ions, both excellent corrosion resistance and excellent resistance to hydrogen embrittlement can be achieved.

以上の知見に基づいて完成した本実施形態による鋼材は、次の構成を有する。 The steel material according to this embodiment completed based on the above findings has the following configuration.

[1]
質量%で、
C:0.15~0.45%、
Si:0.01~1.00%、
Mn:0.01~1.50%、
P:0.050%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.100%以下、
Sn:0.02~0.30%、
Cr:0.20%以下、
Cu:0.010~0.500%、
Ni:0.01~0.50%、
Mo:0.01~0.50%、
Ti:0.001~0.100%、
Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満、
N:0.010%以下、
O:0.015%以下、
W:0~0.50%、
B:0~0.0050%、
Nb:0~0.300%、
Ca:0~0.0050%、
Mg:0~0.0050%、
希土類元素:0~0.0200%、及び、
残部:Fe及び不純物、
からなり、式(1)を満たす、
鋼材。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の質量%での含有量が代入され、Txには、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の質量%での合計含有量が代入される。式(1)中のLNは自然対数を意味する。
[1]
in % by mass,
C: 0.15 to 0.45%,
Si: 0.01 to 1.00%,
Mn: 0.01-1.50%,
P: 0.050% or less,
S: 0.050% or less,
Al: 0.100% or less,
Sn: 0.02-0.30%,
Cr: 0.20% or less,
Cu: 0.010-0.500%,
Ni: 0.01 to 0.50%,
Mo: 0.01-0.50%,
Ti: 0.001 to 0.100%,
one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: 0.0013 to less than 0.0065% in total;
N: 0.010% or less,
O: 0.015% or less,
W: 0 to 0.50%,
B: 0 to 0.0050%,
Nb: 0 to 0.300%,
Ca: 0 to 0.0050%,
Mg: 0-0.0050%,
Rare earth elements: 0 to 0.0200%, and
Balance: Fe and impurities,
which satisfies the formula (1),
steel.
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
Here, the element symbol in formula (1) is substituted with the content in mass% of the corresponding element, and Tx is one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In. The total content in % by weight is substituted. LN in Equation (1) means natural logarithm.

[2]
[1]に記載の鋼材であって、
W:0.01~0.50%、
B:0.0001~0.0050%、
Nb:0.001~0.300%、
Ca:0.0001~0.0050%、
Mg:0.0001~0.0050%、及び、
希土類元素:0.0001~0.0200%、
からなる群から選択される1種以上を含有する、
鋼材。
[2]
The steel material according to [1],
W: 0.01 to 0.50%,
B: 0.0001 to 0.0050%,
Nb: 0.001 to 0.300%,
Ca: 0.0001 to 0.0050%,
Mg: 0.0001 to 0.0050%, and
Rare earth element: 0.0001 to 0.0200%,
containing one or more selected from the group consisting of
steel.

[3]
[1]又は[2]に記載の鋼材で構成される締結部材。
[3]
A fastening member made of the steel material according to [1] or [2].

以下、本実施形態による鋼材及び締結部材について詳述する。なお、元素に関する「%」は、特に断りがない限り、質量%を意味する。 The steel material and the fastening member according to this embodiment will be described in detail below. In addition, "%" regarding an element means the mass % unless there is particular notice.

[本実施形態の鋼材の特徴]
本実施形態の鋼材は、次の特徴1及び2を満たす。
(特徴1)
化学組成が、質量%で、C:0.15~0.45%、Si:0.01~1.00%、Mn:0.01~1.50%、P:0.050%以下、S:0.050%以下、Al:0.100%以下、Sn:0.02~0.30%、Cr:0.20%以下、Cu:0.010~0.500%、Ni:0.01~0.50%、Mo:0.01~0.50%、Ti:0.001~0.100%、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満、N:0.010%以下、O:0.015%以下、W:0~0.50%、B:0~0.0050%、Nb:0~0.300%、Ca:0~0.0050%、Mg:0~0.0050%、希土類元素:0~0.0200%、及び、残部:Fe及び不純物からなる。
(特徴2)
鋼材の化学組成がさらに、式(1)を満たす。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の質量%での含有量が代入され、Txには、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の質量%での合計含有量が代入される。式(1)中のLNは自然対数を意味する。
以下、特徴1及び特徴2について説明する。
[Characteristics of the steel material of the present embodiment]
The steel material of this embodiment satisfies the following characteristics 1 and 2.
(Feature 1)
The chemical composition is mass%, C: 0.15 to 0.45%, Si: 0.01 to 1.00%, Mn: 0.01 to 1.50%, P: 0.050% or less, S : 0.050% or less, Al: 0.100% or less, Sn: 0.02-0.30%, Cr: 0.20% or less, Cu: 0.010-0.500%, Ni: 0.01 ~0.50%, Mo: 0.01 to 0.50%, Ti: 0.001 to 0.100%, one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: 0.5% in total 0013 to less than 0.0065%, N: 0.010% or less, O: 0.015% or less, W: 0 to 0.50%, B: 0 to 0.0050%, Nb: 0 to 0.300% , Ca: 0 to 0.0050%, Mg: 0 to 0.0050%, rare earth elements: 0 to 0.0200%, and the balance: Fe and impurities.
(Feature 2)
The chemical composition of the steel further satisfies formula (1).
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
Here, the element symbol in formula (1) is substituted with the content in mass% of the corresponding element, and Tx is one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In. The total content in % by weight is substituted. LN in Equation (1) means natural logarithm.
Features 1 and 2 will be described below.

[(特徴1)化学組成中の各元素の含有量について]
本実施形態による鋼材の化学組成は、次の元素を含有する。
[(Feature 1) About the content of each element in the chemical composition]
The chemical composition of the steel according to this embodiment contains the following elements.

C:0.15~0.45%
炭素(C)は、鋼材の焼入れ性を高めて、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。C含有量が0.15%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、C含有量が0.45%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の冷間鍛造性が低下する。
したがって、C含有量は0.15~0.45%である。
C含有量の好ましい下限は0.18%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.22%である。
C含有量の好ましい上限は0.43%であり、さらに好ましくは0.41%であり、さらに好ましくは0.39%である。
C: 0.15-0.45%
Carbon (C) enhances the hardenability of the steel material and enhances the strength of the fastening member made of the steel material. If the C content is less than 0.15%, the above effect cannot be sufficiently obtained even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
On the other hand, if the C content exceeds 0.45%, the cold forgeability of the steel deteriorates even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
Therefore, the C content is 0.15-0.45%.
A preferred lower limit for the C content is 0.18%, more preferably 0.20%, and still more preferably 0.22%.
A preferable upper limit of the C content is 0.43%, more preferably 0.41%, and still more preferably 0.39%.

Si:0.01~1.00%
シリコン(Si)は、固溶強化により、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。Si含有量が0.01%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Si含有量が1.00%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の冷間鍛造性が低下する。
したがって、Si含有量は0.01~1.00%である。
Si含有量の好ましい下限は0.02%であり、さらに好ましくは0.03%であり、さらに好ましくは0.05%である。
Si含有量の好ましい上限は0.90%であり、さらに好ましくは0.80%であり、さらに好ましくは0.70%であり、さらに好ましくは0.60%であり、さらに好ましくは0.50%である。
Si: 0.01-1.00%
Silicon (Si) enhances the strength of a fastening member made of steel through solid-solution strengthening. If the Si content is less than 0.01%, the above effect cannot be sufficiently obtained even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
On the other hand, if the Si content exceeds 1.00%, the cold forgeability of the steel deteriorates even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
Therefore, the Si content is 0.01-1.00%.
A preferable lower limit of the Si content is 0.02%, more preferably 0.03%, and still more preferably 0.05%.
The preferred upper limit of the Si content is 0.90%, more preferably 0.80%, still more preferably 0.70%, still more preferably 0.60%, still more preferably 0.50 %.

Mn:0.01~1.50%
マンガン(Mn)は、鋼材の焼入れ性を高めて、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。Mn含有量が0.01%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Mn含有量が1.50%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の冷間鍛造性が低下する。
したがって、Mn含有量は0.01~1.50%である。
Mn含有量の好ましい下限は0.05%であり、さらに好ましくは0.10%であり、さらに好ましくは0.15%である。
Mn含有量の好ましい上限は1.40%であり、さらに好ましくは1.30%であり、さらに好ましくは1.20%である。
Mn: 0.01-1.50%
Manganese (Mn) enhances the hardenability of steel and enhances the strength of fastening members made of steel. If the Mn content is less than 0.01%, the above effect cannot be sufficiently obtained even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
On the other hand, if the Mn content exceeds 1.50%, the cold forgeability of the steel deteriorates even if the contents of other elements are within the range of the present embodiment.
Therefore, the Mn content is 0.01-1.50%.
A preferable lower limit of the Mn content is 0.05%, more preferably 0.10%, and still more preferably 0.15%.
A preferable upper limit of the Mn content is 1.40%, more preferably 1.30%, and still more preferably 1.20%.

P:0.050%以下
燐(P)は不純物である。つまり、P含有量の下限は0%超である。
P含有量が0.050%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Pが粒界に偏析する。その結果、鋼材の耐水素脆性が低下する。
したがって、P含有量は0.050%以下である。
P含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、P含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、P含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%である。
P含有量の好ましい上限は0.040%であり、さらに好ましくは0.030%であり、さらに好ましくは0.020%である。
P: 0.050% or less Phosphorus (P) is an impurity. That is, the lower limit of the P content is over 0%.
If the P content exceeds 0.050%, P segregates at grain boundaries even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. As a result, the hydrogen embrittlement resistance of the steel is lowered.
Therefore, the P content is 0.050% or less.
The lower the P content is, the better. However, drastic reduction of the P content greatly increases manufacturing costs. Therefore, considering industrial production, the preferable lower limit of the P content is 0.001%, more preferably 0.002%, and still more preferably 0.003%.
A preferable upper limit of the P content is 0.040%, more preferably 0.030%, and still more preferably 0.020%.

S:0.050%以下
硫黄(S)は不純物である。つまり、S含有量の下限は0%超である。
S含有量が0.050%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Sが粒界に偏析する。その結果、鋼材の耐水素脆性が低下する。
したがって、S含有量は0.050%以下である。
S含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、S含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、S含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%である。
S含有量の好ましい上限は0.040%であり、さらに好ましくは0.030%であり、さらに好ましくは0.020%である。
S: 0.050% or less Sulfur (S) is an impurity. That is, the lower limit of the S content is over 0%.
If the S content exceeds 0.050%, S segregates at the grain boundaries even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. As a result, the hydrogen embrittlement resistance of the steel is lowered.
Therefore, the S content is 0.050% or less.
It is preferable that the S content is as low as possible. However, drastic reduction of the S content greatly increases manufacturing costs. Therefore, considering industrial production, the preferred lower limit of the S content is 0.001%, more preferably 0.002%, and still more preferably 0.003%.
A preferable upper limit of the S content is 0.040%, more preferably 0.030%, and still more preferably 0.020%.

Al:0.100%以下
アルミニウム(Al)は不可避に含有される。つまり、Al含有量は0%超である。
Alは鋼を脱酸する。Al含有量が少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Al含有量が0.100%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大なAl窒化物が生成する。粗大なAl窒化物は破壊の起点になる。そのため、鋼材の加工性が低下する。
したがって、Al含有量は0.100%以下である。
Al含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.010%であり、さらに好ましくは0.015%である。
Al含有量の好ましい上限は0.090%であり、さらに好ましくは0.080%であり、さらに好ましくは0.070%である。
本実施形態の鋼材の化学組成において、Al含有量は、全Al(Total-Al)含有量を意味する。
Al: 0.100% or less Aluminum (Al) is inevitably contained. That is, the Al content is over 0%.
Al deoxidizes steel. If the Al content is even small, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the Al content exceeds 0.100%, coarse Al nitrides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. Coarse Al nitride becomes a starting point of fracture. Therefore, the workability of the steel material is lowered.
Therefore, the Al content is 0.100% or less.
A preferable lower limit of the Al content is 0.001%, more preferably 0.010%, and still more preferably 0.015%.
A preferable upper limit of the Al content is 0.090%, more preferably 0.080%, and still more preferably 0.070%.
In the chemical composition of the steel material of this embodiment, the Al content means the total Al (Total-Al) content.

Sn:0.02~0.30%
スズ(Sn)は、腐食環境下での鋼材の耐食性及び耐水素脆性を高める。Sn含有量が0.02%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Sn含有量が0.30%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Snが粒界に偏析する。この場合、鋼材の熱間加工性が低下する。
したがって、Sn含有量は0.02~0.30%である。
Sn含有量の好ましい下限は0.03%であり、さらに好ましくは0.05%であり、さらに好ましくは0.10%である。
Sn含有量の好ましい上限は0.25%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.15%であり、さらに好ましくは0.10%である。
Sn: 0.02-0.30%
Tin (Sn) enhances the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of steel under corrosive environments. If the Sn content is less than 0.02%, the above effect cannot be sufficiently obtained even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
On the other hand, if the Sn content exceeds 0.30%, Sn segregates at grain boundaries even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. In this case, the hot workability of the steel deteriorates.
Therefore, the Sn content is 0.02-0.30%.
A preferred lower limit for the Sn content is 0.03%, more preferably 0.05%, and still more preferably 0.10%.
The preferred upper limit of the Sn content is 0.25%, more preferably 0.20%, still more preferably 0.15%, still more preferably 0.10%.

Cr:0.20%以下
本実施形態の鋼材において、Cr含有量は0%超である。Crは鋼材の焼入れ性を高める。Crは、腐食環境下での鋼材の耐食性及び耐水素脆性を低下する。Cr含有量が0.20%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、Cr含有量は0.20%以下である。
Cr含有量はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、Cr含有量の極端な低減は、製造コストを大幅に高める。したがって、工業生産を考慮した場合、Cr含有量の好ましい下限は0.01%であり、さらに好ましくは0.02%であり、さらに好ましくは0.03%である。
Cr含有量の好ましい上限は0.15%であり、さらに好ましくは0.10%であり、さらに好ましくは0.07%である。鋼材の耐食性及び耐水素脆性をさらに高めるためのより有効なCr含有量の好ましい上限は0.05%未満である。
Cr: 0.20% or less In the steel material of the present embodiment, the Cr content is over 0%. Cr enhances the hardenability of steel materials. Cr lowers the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of steel materials in corrosive environments. If the Cr content exceeds 0.20%, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel deteriorate even if the contents of other elements are within the ranges of the present embodiment.
Therefore, the Cr content is 0.20% or less.
Cr content is preferably as low as possible. However, drastic reduction of the Cr content significantly increases manufacturing costs. Therefore, considering industrial production, the lower limit of the Cr content is preferably 0.01%, more preferably 0.02%, and still more preferably 0.03%.
A preferable upper limit of the Cr content is 0.15%, more preferably 0.10%, and still more preferably 0.07%. A preferable upper limit of the Cr content is less than 0.05%, which is more effective for further enhancing the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel material.

Cu:0.010~0.500%
銅(Cu)は、腐食環境下での鋼材の耐食性及び耐水素脆性を高める。Cu含有量が0.010%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Cu含有量が0.500%を超えれば、鋼材が赤熱脆化しやすくなる。さらに、鋼材の耐食性及び耐水素脆性がかえって低下する。
したがって、Cu含有量は、0.010~0.500%である。
Cu含有量の好ましい下限は0.050%であり、さらに好ましくは0.100%であり、さらに好ましくは0.150%であり、さらに好ましくは0.200%であり、さらに好ましくは0.250%である。
Cu含有量の好ましい上限は0.450%であり、さらに好ましくは0.400%である。
Cu: 0.010-0.500%
Copper (Cu) enhances the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of steel under corrosive environments. If the Cu content is less than 0.010%, the above effect cannot be sufficiently obtained even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
On the other hand, if the Cu content exceeds 0.500%, the steel tends to become red-hot embrittlement. Furthermore, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are rather lowered.
Therefore, the Cu content is 0.010-0.500%.
The preferred lower limit of the Cu content is 0.050%, more preferably 0.100%, still more preferably 0.150%, still more preferably 0.200%, still more preferably 0.250 %.
A preferable upper limit of the Cu content is 0.450%, more preferably 0.400%.

Ni:0.01~0.50%
ニッケル(Ni)は、鋼材の焼入れ性を高め、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。Niはさらに、鋼材の耐食性及び耐水素脆性を高める。Ni含有量が0.01%未満であれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、上記効果が十分に得られない。
一方、Ni含有量が0.50%を超えれば、鋼材の耐食性及び耐水素脆性がかえって低下する。
したがって、Ni含有量は0.01~0.50%である。
Ni含有量の好ましい下限は0.05%であり、さらに好ましくは0.10%であり、さらに好ましくは0.15%であり、さらに好ましくは0.20%であり、さらに好ましくは0.25%である。
Ni含有量の好ましい上限は0.45%であり、さらに好ましくは0.40%である。
Ni: 0.01-0.50%
Nickel (Ni) enhances the hardenability of steel and enhances the strength of fastening members made of steel. Ni further enhances the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of steel. If the Ni content is less than 0.01%, the above effect cannot be sufficiently obtained even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
On the other hand, if the Ni content exceeds 0.50%, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are rather lowered.
Therefore, the Ni content is 0.01-0.50%.
The preferred lower limit of the Ni content is 0.05%, more preferably 0.10%, still more preferably 0.15%, still more preferably 0.20%, still more preferably 0.25 %.
A preferable upper limit of the Ni content is 0.45%, more preferably 0.40%.

Mo:0.01~0.50%
モリブデン(Mo)は、鋼の焼入れ性を高め、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。土木及び建築用途の締結部材では、直径が20mmを超える場合がある。このような太い締結部材の強度を高めるために、その素材となる鋼材の焼入れ性を高める必要がある。Moは鋼材の焼入れ性を高めやすい。
一方、Mo含有量が0.50%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、Mo含有量は0.01~0.50%である。
Mo含有量の好ましい下限は0.05%であり、さらに好ましくは0.10%であり、さらに好ましくは0.15%であり、さらに好ましくは0.20%である。
Mo含有量の好ましい上限は0.45%であり、さらに好ましくは0.40%であり、さらに好ましくは0.35%である。
Mo: 0.01-0.50%
Molybdenum (Mo) increases the hardenability of steel and increases the strength of fastening members made of steel. Fastening members for civil engineering and construction applications may exceed 20 mm in diameter. In order to increase the strength of such a thick fastening member, it is necessary to increase the hardenability of the steel material that is the material of the fastening member. Mo tends to increase the hardenability of steel materials.
On the other hand, if the Mo content exceeds 0.50%, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel deteriorate even if the contents of other elements are within the ranges of the present embodiment.
Therefore, the Mo content is 0.01-0.50%.
The lower limit of the Mo content is preferably 0.05%, more preferably 0.10%, still more preferably 0.15%, still more preferably 0.20%.
A preferable upper limit of the Mo content is 0.45%, more preferably 0.40%, and still more preferably 0.35%.

Ti:0.001~0.100%
チタン(Ti)は、Nと結合してTi窒化物を形成し、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。Ti含有量が0.001%未満であれば、上記効果が十分に得られない。
一方、Ti含有量が0.100%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、炭化物、炭窒化物等のTi析出物が過剰に多く生成する。この場合、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、Ti含有量は0.001~0.100%である。
Ti含有量の好ましい下限は0.005%であり、さらに好ましくは0.010%であり、さらに好ましくは0.015%であり、さらに好ましくは0.018%である。
Ti含有量の好ましい上限は0.080%であり、さらに好ましくは0.060%であり、さらに好ましくは0.040%であり、さらに好ましくは0.030%である。
Ti: 0.001-0.100%
Titanium (Ti) combines with N to form Ti nitrides, thereby increasing the strength of the fastening member made of steel. If the Ti content is less than 0.001%, the above effect cannot be sufficiently obtained.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.100%, an excessive amount of Ti precipitates such as carbides and carbonitrides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. In this case, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel deteriorate.
Therefore, the Ti content is 0.001-0.100%.
The lower limit of the Ti content is preferably 0.005%, more preferably 0.010%, still more preferably 0.015%, still more preferably 0.018%.
A preferred upper limit of the Ti content is 0.080%, more preferably 0.060%, still more preferably 0.040%, and still more preferably 0.030%.

Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満
コバルト(Co)、アンチモン(Sb)、ゲルマニウム(Ge)及びインジウム(In)はいずれも、酸性環境下において、鋼材中のFeが溶解するのを抑制する。より具体的には、これらの元素は酸性環境下において、Feよりも優先して溶解する。溶解したこれらの元素は、酸化物、又は、金属として、鋼材表面に付着する。そのため、鋼材中のFeの溶解が抑制される。その結果、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が高まる。Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の合計含有量が0.0013%未満であれば、上記効果が十分に得られない。
一方、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の合計含有量が0.0065%以上であれば、鋼材の耐食性及び耐水素脆性がかえって低下する。
したがって、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の合計含有量は0.0013~0.0065%未満である。
Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の合計含有量の好ましい下限は0.0015%であり、さらに好ましくは0.0017%であり、さらに好ましくは0.0020%であり、さらに好ましくは0.0022%である。
Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の合計含有量の好ましい上限は0.0063%であり、さらに好ましくは0.0061%であり、さらに好ましくは0.0059%であり、さらに好ましくは0.0057%である。
One or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: 0.0013 to less than 0.0065% in total Cobalt (Co), antimony (Sb), germanium (Ge) and indium (In) also suppresses the dissolution of Fe in the steel material in an acidic environment. More specifically, these elements dissolve preferentially over Fe in an acidic environment. These dissolved elements adhere to the steel material surface as oxides or metals. Therefore, dissolution of Fe in the steel material is suppressed. As a result, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are enhanced. If the total content of one or more elements selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In is less than 0.0013%, the above effect cannot be sufficiently obtained.
On the other hand, if the total content of one or more elements selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In is 0.0065% or more, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel material rather deteriorate.
Therefore, the total content of one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In is 0.0013 to less than 0.0065%.
A preferred lower limit for the total content of one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In is 0.0015%, more preferably 0.0017%, and still more preferably 0.0020%. Yes, more preferably 0.0022%.
The preferred upper limit of the total content of one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In is 0.0063%, more preferably 0.0061%, still more preferably 0.0059% Yes, more preferably 0.0057%.

N:0.010%以下
窒素(N)は、不可避に含有される。つまり、N含有量は0%超である。
Nは、Al又はTiと結合して窒化物又は炭窒化物を形成する。これらの窒化物及び炭窒化物は、ピン止め効果により結晶粒の粗大化を抑制する。その結果、鋼材の冷間鍛造性を高める。
しかしながら、N含有量が0.010%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な窒化物が生成する。粗大な窒化物は破壊の起点になり、鋼材の冷間鍛造性を低下させる。さらに、ボルトの耐水素脆性が低下する。
したがって、N含有量は0.010%以下である。
N含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%である。
N含有量の好ましい上限は0.009%であり、さらに好ましくは0.008%であり、さらに好ましくは0.007%であり、さらに好ましくは0.006%である。
N: 0.010% or less Nitrogen (N) is inevitably contained. That is, the N content is over 0%.
N combines with Al or Ti to form nitrides or carbonitrides. These nitrides and carbonitrides suppress coarsening of crystal grains by a pinning effect. As a result, the cold forgeability of the steel material is enhanced.
However, if the N content exceeds 0.010%, coarse nitrides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. Coarse nitrides serve as starting points for fracture and reduce the cold forgeability of the steel material. Furthermore, the hydrogen embrittlement resistance of the bolt is reduced.
Therefore, the N content is 0.010% or less.
A preferable lower limit of the N content is 0.001%, more preferably 0.002%, and still more preferably 0.003%.
A preferable upper limit of the N content is 0.009%, more preferably 0.008%, still more preferably 0.007%, still more preferably 0.006%.

O:0.015%以下
酸素(O)は、不可避に含有される不純物である。つまり、O含有量は0%超である。
Oは、鋼材中に酸化物を形成する。O含有量が0.015%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物がボルトの耐水素脆性を低下する。
したがって、O含有量は0.015%以下である。
O含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.002%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.004%である。
O含有量の好ましい上限は0.013%であり、さらに好ましくは0.011%であり、さらに好ましくは0.009%である。
O: 0.015% or less Oxygen (O) is an unavoidable impurity. That is, the O content is over 0%.
O forms oxides in the steel. If the O content exceeds 0.015%, coarse oxides reduce the hydrogen embrittlement resistance of the bolt even if the content of other elements is within the range of the present embodiment.
Therefore, the O content is 0.015% or less.
The lower limit of the O content is preferably 0.001%, more preferably 0.002%, still more preferably 0.003%, still more preferably 0.004%.
A preferable upper limit of the O content is 0.013%, more preferably 0.011%, and still more preferably 0.009%.

本実施形態による鋼材の化学組成の残部は、Fe及び不純物からなる。ここで、化学組成における不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境などから混入されるものであって、本実施形態によ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。 The remainder of the chemical composition of the steel according to this embodiment consists of Fe and impurities. Here, the impurities in the chemical composition are those that are mixed from ore, scrap, or the manufacturing environment as raw materials when the steel material is industrially manufactured, and do not adversely affect the steel material according to the present embodiment. Means what is allowed in the range.

[任意元素(Optional Elements)]
本実施形態の鋼材はさらに、Feの一部に代えて、次の元素群から選択された1元素以上を含有してもよい。
W:0~0.50%、
B:0~0.0050%、
Nb:0~0.300%、
Ca:0~0.0050%、
Mg:0~0.0050%、及び、
希土類元素:0~0.0200%。
以下、これらの元素について説明する。
[Optional Elements]
The steel material of the present embodiment may further contain one or more elements selected from the following group of elements instead of part of Fe.
W: 0 to 0.50%,
B: 0 to 0.0050%,
Nb: 0 to 0.300%,
Ca: 0 to 0.0050%,
Mg: 0 to 0.0050%, and
Rare earth elements: 0-0.0200%.
These elements are described below.

W:0~0.50%
タングステン(W)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、W含有量は0%であってもよい。含有される場合、Wは、Co、Sb、Ge及びInと同様に、塩化物イオンを含む腐食環境下において、鋼材中のFeが溶解するのを抑制する。これにより、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が高まる。Wが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、W含有量が0.50%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、鋼材の耐食性及び耐水素脆性がかえって低下する。
したがって、W含有量は0~0.50%である。
W含有量の好ましい下限は0.01%であり、さらに好ましくは0.03%であり、さらに好ましくは0.05%である。
W含有量の好ましい上限は0.40%であり、さらに好ましくは0.35%であり、さらに好ましくは0.30%であり、さらに好ましくは0.25%である。
W: 0-0.50%
Tungsten (W) is an optional element and may not be contained. That is, the W content may be 0%. When contained, W, like Co, Sb, Ge and In, suppresses the dissolution of Fe in the steel material in a corrosive environment containing chloride ions. This increases the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel material. If even a small amount of W is contained, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the W content exceeds 0.50%, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel material rather deteriorate even if the contents of other elements are within the ranges of the present embodiment.
Therefore, the W content is 0-0.50%.
A preferable lower limit of the W content is 0.01%, more preferably 0.03%, and still more preferably 0.05%.
A preferable upper limit of the W content is 0.40%, more preferably 0.35%, still more preferably 0.30%, still more preferably 0.25%.

B:0~0.0050%
ボロン(B)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、B含有量は0%であってもよい。含有される場合、Bは、鋼材の焼入れ性を高め、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。本実施形態の鋼材では、腐食環境下での鋼材への水素の侵入を抑制するために、Cr含有量を抑制している。Bは、Moとともに、Crの代替として、鋼材の焼入れ性を高めて、鋼材で構成される締結部材の強度を高める。Bが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、B含有量が0.0050%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大なB窒化物が生成する。粗大なB窒化物は破壊の起点になる。その結果、鋼材の冷間鍛造性が低下する。
したがって、B含有量は0~0.0050%である。
B含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0005%であり、さらに好ましくは0.0007%である。
B含有量の好ましい上限は0.0045%であり、さらに好ましくは0.0040%であり、さらに好ましくは0.0030%であり、さらに好ましくは0.0025%である。
B: 0 to 0.0050%
Boron (B) is an optional element and may not be contained. That is, the B content may be 0%. When contained, B enhances the hardenability of the steel material and enhances the strength of the fastening member made of the steel material. In the steel material of this embodiment, the Cr content is suppressed in order to suppress penetration of hydrogen into the steel material under a corrosive environment. B, together with Mo, improves the hardenability of steel materials as a substitute for Cr, and increases the strength of fastening members made of steel materials. If even a small amount of B is contained, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the B content exceeds 0.0050%, coarse B nitrides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. Coarse B nitride becomes a starting point of fracture. As a result, the cold forgeability of steel deteriorates.
Therefore, the B content is 0-0.0050%.
A preferable lower limit of the B content is 0.0001%, more preferably 0.0005%, and still more preferably 0.0007%.
The preferred upper limit of the B content is 0.0045%, more preferably 0.0040%, still more preferably 0.0030%, still more preferably 0.0025%.

Nb:0~0.300%
ニオブ(Nb)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Nb含有量は0%であってもよい。含有される場合、Nbは、炭化物、炭窒化物等のNb析出物を形成する。Nb析出物は鋼材で構成される締結部材の強度を高める。Nb含有量が少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Nb含有量が0.300%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、Nb析出物が多く生成する。この場合、鋼材への水素侵入量が多くなる。その結果、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、Nb含有量は0~0.300%である。
Nb含有量の好ましい下限は0.001%であり、さらに好ましくは0.003%であり、さらに好ましくは0.005%であり、さらに好ましくは0.010%であり、さらに好ましくは0.020%である。
Nb含有量の好ましい上限は0.250%であり、さらに好ましくは0.200%であり、さらに好ましくは0.150%である。
Nb: 0-0.300%
Niobium (Nb) is an optional element and may not be contained. That is, the Nb content may be 0%. When included, Nb forms Nb precipitates such as carbides and carbonitrides. Nb precipitates increase the strength of fastening members made of steel. If the Nb content is even small, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the Nb content exceeds 0.300%, a large amount of Nb precipitates are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. In this case, the amount of hydrogen permeating into the steel increases. As a result, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are lowered.
Therefore, the Nb content is 0-0.300%.
The preferred lower limit of the Nb content is 0.001%, more preferably 0.003%, still more preferably 0.005%, still more preferably 0.010%, still more preferably 0.020 %.
A preferable upper limit of the Nb content is 0.250%, more preferably 0.200%, and still more preferably 0.150%.

Ca:0~0.0050%
カルシウム(Ca)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ca含有量は0%であってもよい。Caが含有される場合、つまり、Caが0%超である場合、CaはMnSを微細化する。そのため、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が高まる。Caが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Ca含有量が0.0050%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大なCa酸化物が生成する。この場合、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、Ca含有量は0~0.0050%である。
Ca含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0002%であり、さらに好ましくは0.0005%である。
Ca含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0030%である。
Ca: 0-0.0050%
Calcium (Ca) is an optional element and may not be contained. That is, the Ca content may be 0%. When Ca is contained, that is, when Ca is more than 0%, Ca refines MnS. Therefore, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are enhanced. If even a little Ca is contained, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the Ca content exceeds 0.0050%, coarse Ca oxides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. In this case, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel deteriorate.
Therefore, the Ca content is 0-0.0050%.
The lower limit of the Ca content is preferably 0.0001%, more preferably 0.0002%, still more preferably 0.0005%.
A preferable upper limit of the Ca content is 0.0040%, more preferably 0.0030%.

Mg:0~0.0050%
マグネシウム(Mg)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Mg含有量は0%であってもよい。Mgが含有される場合、つまり、Mgが0%超である場合、MgはMnSを微細化する。そのため、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が高まる。Mgが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、Mg含有量が0.0050%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大なMg酸化物が生成する。この場合、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、Mg含有量は0~0.0050%である。
Mg含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0002%であり、さらに好ましくは0.0005%である。
Mg含有量の好ましい上限は0.0040%であり、さらに好ましくは0.0030%である。
Mg: 0-0.0050%
Magnesium (Mg) is an optional element and may not be contained. That is, the Mg content may be 0%. When Mg is included, that is, when Mg is greater than 0%, Mg refines MnS. Therefore, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are enhanced. If even a small amount of Mg is contained, the above effect can be obtained to some extent.
However, if the Mg content exceeds 0.0050%, coarse Mg oxides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. In this case, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel deteriorate.
Therefore, the Mg content is 0-0.0050%.
A preferable lower limit of the Mg content is 0.0001%, more preferably 0.0002%, and still more preferably 0.0005%.
A preferable upper limit of the Mg content is 0.0040%, more preferably 0.0030%.

希土類元素(REM):0~0.0200%
希土類元素(REM)は任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、REM含有量は0%であってもよい。REMが含有される場合、つまり、REMが0%超である場合、REMはMnSを微細化する。そのため、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が高まる。REMが少しでも含有されれば、上記効果がある程度得られる。
しかしながら、REM含有量が0.0200%を超えれば、他の元素含有量が本実施形態の範囲内であっても、粗大な酸化物が生成する。この場合、鋼材の耐食性及び耐水素脆性が低下する。
したがって、REM含有量は0~0.0200%である。
REM含有量の好ましい下限は0.0001%であり、さらに好ましくは0.0005%であり、さらに好ましくは0.0010%であり、さらに好ましくは0.0020%であり、さらに好ましくは0.0050%である。
REM含有量の好ましい上限は0.0150%であり、さらに好ましくは0.0100%である。
Rare earth element (REM): 0-0.0200%
A rare earth element (REM) is an optional element and may not be contained. That is, the REM content may be 0%. When REM is included, that is, when REM is greater than 0%, REM refines MnS. Therefore, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel are enhanced. The above effect can be obtained to some extent if REM is contained even in a small amount.
However, if the REM content exceeds 0.0200%, coarse oxides are formed even if the content of other elements is within the range of the present embodiment. In this case, the corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of the steel deteriorate.
Therefore, the REM content is 0-0.0200%.
The preferred lower limit of the REM content is 0.0001%, more preferably 0.0005%, still more preferably 0.0010%, still more preferably 0.0020%, still more preferably 0.0050 %.
A preferred upper limit for the REM content is 0.0150%, more preferably 0.0100%.

本明細書におけるREMとは、原子番号21番のスカンジウム(Sc)、原子番号39番のイットリウム(Y)、及び、ランタノイドである原子番号57番のランタン(La)~原子番号71番のルテチウム(Lu)からなる群から選択される1元素以上の元素である。本明細書におけるREM含有量とは、これらの元素の合計含有量である。 REM in this specification refers to scandium (Sc) with atomic number 21, yttrium (Y) with atomic number 39, and lanthanide lanthanide (La) with atomic number 57 to lutetium with atomic number 71 ( Lu) is one or more elements selected from the group consisting of Lu). The REM content in this specification is the total content of these elements.

[鋼材の化学組成の測定方法]
本実施形態の鋼材の化学組成は、JIS G0321:2017に準拠した周知の成分分析法で測定できる。具体的には、ドリルを用いて、鋼材の表面から1mm深さ以上の内部から、切粉を採取する。採取された切粉を酸に溶解させて溶液を得る。溶液に対して、ICP-AES(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)を実施して、化学組成の元素分析を実施する。C含有量及びS含有量については、周知の高周波燃焼法(燃焼-赤外線吸収法)により求める。N含有量及びO含有量については、周知の不活性ガス溶融-熱伝導度法を用いて求める。
[Method for measuring chemical composition of steel]
The chemical composition of the steel material of this embodiment can be measured by a well-known component analysis method based on JIS G0321:2017. Specifically, using a drill, chips are collected from the inside at a depth of 1 mm or more from the surface of the steel material. The collected chips are dissolved in acid to obtain a solution. ICP-AES (Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) is performed on the solution to perform elemental analysis of the chemical composition. The C content and S content are obtained by a well-known high-frequency combustion method (combustion-infrared absorption method). The N content and O content are determined using the well-known inert gas fusion-thermal conductivity method.

なお、各元素含有量は、本実施形態で規定された有効数字に基づいて、測定された数値の端数を四捨五入して、本実施形態で規定された各元素含有量の最小桁までの数値とする。例えば、本実施形態の鋼材のC含有量は小数第二位までの数値で規定される。したがって、C含有量は、測定された数値の小数第三位を四捨五入して得られた小数第二位までの数値とする。 It should be noted that each element content, based on the significant digits defined in this embodiment, rounded off the measured numerical value, the numerical value up to the minimum digit of each element content defined in this embodiment do. For example, the C content of the steel material of this embodiment is defined by a numerical value up to the second decimal place. Therefore, the C content is a numerical value to the second decimal place obtained by rounding the measured numerical value to the third decimal place.

本実施形態の鋼材のC含有量以外の他の元素含有量も同様に、測定された値に対して、本実施形態で規定された最小桁までの数値の端数を四捨五入して得られた値を、当該元素含有量とする。 Similarly, the content of elements other than the C content of the steel material of the present embodiment is a value obtained by rounding off the numerical value to the minimum digit specified in the present embodiment with respect to the measured value. is the content of the element.

なお、四捨五入とは、端数が5未満であれば切り捨て、端数が5以上であれば切り上げることを意味する。 Rounding off means rounding down if the fraction is less than 5, and rounding up if the fraction is 5 or more.

[(特徴2)式(1)について]
本実施形態の鋼材の化学組成はさらに、各元素含有量が本実施形態の範囲内であることを前提として、さらに、式(1)を満たす。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の質量%での含有量が代入され、Txには、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の質量%での合計含有量が代入される。式(1)中のLNは自然対数を意味する。自然対数とは、ネイピア数eを底とする対数である。
[(Feature 2) Regarding Formula (1)]
The chemical composition of the steel material of the present embodiment further satisfies the formula (1) on the premise that the content of each element is within the range of the present embodiment.
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
Here, the element symbol in formula (1) is substituted with the content in mass% of the corresponding element, and Tx is one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In. The total content in % by weight is substituted. LN in Equation (1) means natural logarithm. A natural logarithm is a logarithm with Napier's number e as a base.

F1=10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10と定義する。F1は、鋼材の耐食性及び耐水素脆性の指標である。Define F1=10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10. F1 is an index of corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance of steel.

特徴1を満たす化学組成中の元素のうち、Cu、Sn、Co、Sb、Ge及びInは、塩化物イオンを含む環境において、耐食性を高めるとともに、腐食による還元反応による水素の発生も抑制する。水素の発生が抑制されれば、鋼材表面に接触する水素量が低減する。そのため、鋼材表面から鋼材内部に侵入する水素量も低減する。その結果、耐水素脆性が高まる。したがって、Cu、Sn、Co、Sb、Ge及びInは、耐食性を高めると共に、水素の発生を抑制して耐水素脆性を高める。 Among the elements in the chemical composition that satisfy feature 1, Cu, Sn, Co, Sb, Ge, and In enhance corrosion resistance in an environment containing chloride ions, and also suppress generation of hydrogen due to reduction reactions caused by corrosion. Suppressing the generation of hydrogen reduces the amount of hydrogen that contacts the surface of the steel material. Therefore, the amount of hydrogen that penetrates into the interior of the steel material from the surface of the steel material is also reduced. As a result, hydrogen embrittlement resistance is enhanced. Therefore, Cu, Sn, Co, Sb, Ge, and In improve corrosion resistance, suppress generation of hydrogen, and improve resistance to hydrogen embrittlement.

さらに、特徴1の化学組成中の元素のうち、Ni及びMoは、特徴1を満たす化学組成中のSnとの相乗作用により、その含有量に応じて、耐食性及び耐水素脆性を高めたり、下げたりする。具体的には、特徴1を満たす化学組成において、Ni及びMoの含有量がある範囲では、耐食性及び耐水素脆性が高まるものの、異なる範囲では逆に、耐食性及び耐水素脆性が低下する。このようなNi及びMoによる耐食性及び耐水素脆性の高低は、Ni及びMoとSnとの相乗作用が影響していると考えられる。
F1中の「100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10」は、三次式となっている。この三次式は、Snを含有する特徴1の化学組成において、Ni及びMo含有量と、耐食性及び耐水素脆性との関係を示す。
Furthermore, among the elements in the chemical composition of feature 1, Ni and Mo increase or decrease corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance depending on their content through a synergistic action with Sn in the chemical composition that satisfies feature 1. or Specifically, in the chemical composition that satisfies feature 1, corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance are increased when the Ni and Mo contents are within certain ranges, but corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance are decreased when the contents are different. The level of corrosion resistance and hydrogen embrittlement resistance due to Ni and Mo is considered to be affected by the synergistic action of Ni, Mo, and Sn.
“100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10” in F1 is a cubic expression. This cubic expression shows the relationship between the Ni and Mo contents, corrosion resistance, and hydrogen embrittlement resistance in the chemical composition of feature 1 containing Sn.

F1が23よりも高く、39未満である場合、特徴1を満たす化学組成において、Cu、Sn、Co、Sb、Ge及びInの含有量、及び、Ni、Mo含有量との関係が適切である。そのため、塩化物イオンを含む腐食環境において、優れた耐食性及び優れ耐水素脆性を両立できる。 When F1 is higher than 23 and less than 39, the relationship between the contents of Cu, Sn, Co, Sb, Ge and In, and the contents of Ni and Mo in the chemical composition that satisfies feature 1 is appropriate. . Therefore, in a corrosive environment containing chloride ions, both excellent corrosion resistance and excellent resistance to hydrogen embrittlement can be achieved.

したがって、F1は23よりも高く、39未満である。
F1の好ましい下限は24であり、さらに好ましくは25であり、さらに好ましくは26である。
F1の好ましい上限は38であり、さらに好ましくは36であり、さらに好ましくは34である。
Therefore, F1 is higher than 23 and less than 39.
A preferred lower limit for F1 is 24, more preferably 25, and even more preferably 26.
The preferred upper limit of F1 is 38, more preferably 36, and even more preferably 34.

F1値は整数とする。つまり、F1値は、得られた値の小数第一位を四捨五入して得られた値である。 The F1 value shall be an integer. That is, the F1 value is a value obtained by rounding off the obtained value to the first decimal place.

[本実施形態の鋼材のミクロ組織について]
本実施形態の鋼材のミクロ組織は、特に限定されない。本実施形態の鋼材が、締結部材として使用される場合、鋼材の硬さが高すぎれば、焼鈍処理が実施される。焼鈍された鋼材の冷間鍛造性は高まる。そのため、本実施形態の鋼材を素材として冷間鍛造を実施し、締結部材を製造することが可能である。したがって、本実施形態の鋼材のミクロ組織は特に限定されない。
[Regarding the microstructure of the steel material of the present embodiment]
The microstructure of the steel material of this embodiment is not particularly limited. When the steel material of this embodiment is used as a fastening member, if the hardness of the steel material is too high, annealing treatment is performed. The cold forgeability of the annealed steel is enhanced. Therefore, it is possible to manufacture a fastening member by performing cold forging using the steel material of the present embodiment as a raw material. Therefore, the microstructure of the steel material of this embodiment is not particularly limited.

例えば、鋼材の直径をDとしたとき、鋼材の長手方向に垂直な断面において、鋼材の表面から径方向にD/4深さ位置でのミクロ組織において、パーライトの面積率は10%以下であり、パーライト以外の部分は、ポリゴナルフェライト、ベイニティックフェライト、アシキュラーフェライト、及び、マルテンサイトからなる群から選択される1種以上からなる。なお、本明細書において、パーライトは、疑似パーライトを含む。図1に、本実施形態の鋼材のD/4深さ位置でのミクロ組織の写真画像の一例を示す。図1中の明度の低い部分はパーライトであり、パーライト以外の部分は、ポリゴナルフェライト、ベイニティックフェライト、アシキュラーフェライト、及び、マルテンサイトからなる群から選択される1種以上からなる。ただし、本実施形態の鋼材のミクロ組織は、上述のミクロ組織に限定されない。 For example, when the diameter of the steel material is D, the area ratio of pearlite is 10% or less in the microstructure at a depth of D/4 in the radial direction from the surface of the steel material in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel material. , the part other than the pearlite consists of one or more selected from the group consisting of polygonal ferrite, bainitic ferrite, acicular ferrite, and martensite. In this specification, perlite includes pseudo perlite. FIG. 1 shows an example of a photographic image of the microstructure at the D/4 depth position of the steel material of this embodiment. The low-lightness portion in FIG. 1 is pearlite, and the portion other than pearlite is composed of one or more selected from the group consisting of polygonal ferrite, bainitic ferrite, acicular ferrite, and martensite. However, the microstructure of the steel material of this embodiment is not limited to the microstructure described above.

[ミクロ組織観察方法]
鋼材のミクロ組織は、次の方法で観察できる。
鋼材の長手方向に垂直な断面において、鋼材の表面から径方向にD/4深さ位置を含む表面を観察面と定義する。ここで、上述のとおり、Dは鋼材の直径を意味する。観察面を含むサンプルを採取する。サンプルの観察面を鏡面研磨する。鏡面研磨された観察面に対して、3%硝酸アルコール(ナイタール腐食液)を用いてエッチングを行う。エッチングされた観察面のうち、任意の観察視野(0.5mm×0.5mm)を、500倍の光学顕微鏡で観察する。観察視野中で各組織を特定し、面積率(%)を求める。
[Microstructure Observation Method]
The microstructure of steel can be observed by the following method.
In the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel material, the surface including the D/4 depth position in the radial direction from the surface of the steel material is defined as the observation plane. Here, as described above, D means the diameter of the steel material. Take a sample containing the viewing surface. The observation surface of the sample is mirror-polished. Etching is performed on the mirror-polished observation surface using 3% nitric acid alcohol (nital etchant). An arbitrary observation field (0.5 mm×0.5 mm) of the etched observation surface is observed with a 500-fold optical microscope. Identify each tissue in the observation field and determine the area ratio (%).

[本実施形態の鋼材の用途]
本実施形態の鋼材は、産業機械、自動車、橋梁及び建築物等の締結部材の素材として適用可能である。ここで、締結部材は、ボルト、ナット、及び座金を含む。本実施形態の鋼材の形状は特に限定されない。鋼材の形状は棒鋼又は線材であってもよいし、鋼板であってもよい。
[Uses of the steel material of the present embodiment]
The steel material of this embodiment can be applied as a material for fastening members for industrial machinery, automobiles, bridges, buildings, and the like. Here, the fastening members include bolts, nuts, and washers. The shape of the steel material of this embodiment is not particularly limited. The shape of the steel material may be a steel bar, a wire rod, or a steel plate.

[鋼材の製造方法]
本実施形態の鋼材の製造方法の一例を説明する。以降に説明する鋼材の製造方法は、本実施形態の鋼材を製造するための一例である。したがって、上述の構成を有する鋼材は、以降に説明する製造方法以外の他の製造方法により製造されてもよい。しかしながら、以降に説明する製造方法は、本実施形態の鋼材の製造方法の好ましい一例である。
[Manufacturing method of steel]
An example of the method for manufacturing the steel material of the present embodiment will be described. The steel material manufacturing method described below is an example for manufacturing the steel material of the present embodiment. Therefore, the steel material having the above configuration may be manufactured by a manufacturing method other than the manufacturing method described below. However, the manufacturing method described below is a preferred example of the steel material manufacturing method of the present embodiment.

本実施形態の鋼材の製造方法の一例は、次の工程を含む。
(工程1)素材を準備する工程(素材準備工程)
(工程2)素材を熱間加工して鋼材を製造する工程(熱間加工工程)
以下、各工程について説明する。
An example of the steel manufacturing method of the present embodiment includes the following steps.
(Step 1) Step of preparing materials (material preparation step)
(Step 2) Step of hot working the raw material to produce steel (hot working step)
Each step will be described below.

[(工程1)素材準備工程]
素材準備工程では、本実施形態の鋼材の素材を準備する。具体的には、化学組成中の各元素含有量が本実施形態の範囲内である溶鋼を製造する。精錬方法は特に限定されず、周知の方法を用いればよい。例えば、周知の方法で製造された溶銑に対して転炉での精錬(一次精錬)を実施する。転炉から出鋼した溶鋼に対して、周知の二次精錬を実施する。二次精錬において、溶鋼中の合金元素の含有量を調整して、各元素含有量が本実施形態の範囲内である化学組成を有する溶鋼を製造する。
[(Step 1) Material preparation step]
In the material preparation step, the material for the steel material of the present embodiment is prepared. Specifically, molten steel is produced in which the content of each element in the chemical composition is within the range of the present embodiment. A refining method is not particularly limited, and a well-known method may be used. For example, molten iron produced by a known method is subjected to refining (primary refining) in a converter. Well-known secondary refining is performed on the molten steel tapped from the converter. In the secondary refining, the contents of alloying elements in molten steel are adjusted to produce molten steel having a chemical composition in which the contents of each element are within the range of the present embodiment.

上述の精錬方法により製造された溶鋼を用いて、周知の鋳造法により素材を製造する。例えば、溶鋼を用いて造塊法によりインゴットを製造してもよい。又は、溶鋼を用いて連続鋳造法によりブルーム又はビレットを製造してもよい。以上の方法により、素材(インゴット、ブルーム又はビレット)を製造する。 Using the molten steel produced by the refining method described above, a raw material is produced by a well-known casting method. For example, an ingot may be manufactured by an ingot casting method using molten steel. Alternatively, a bloom or billet may be produced by continuous casting using molten steel. A raw material (ingot, bloom or billet) is manufactured by the above method.

[(工程2)熱間加工工程]
熱間加工工程では、素材準備工程にて準備された素材(インゴット、ブルーム又はビレット)に対して、熱間加工を実施して、本実施形態の鋼材を製造する。鋼材の形状は特に限定されないが、例えば、棒鋼又は線材である。以下の説明では、一例として鋼材が棒鋼又は線材である場合について説明する。しかしながら、鋼材が鋼板であっても、同様の熱間加工工程で製造可能である。
[(Step 2) Hot working step]
In the hot working process, the material (ingot, bloom or billet) prepared in the material preparing process is hot worked to manufacture the steel material of the present embodiment. Although the shape of the steel material is not particularly limited, it is, for example, a steel bar or a wire rod. In the following description, as an example, a case where the steel material is a steel bar or a wire rod will be described. However, even if the steel material is a steel plate, it can be manufactured by a similar hot working process.

熱間加工工程は、次の工程を含む。各工程での主要な条件は次のとおりである。
(工程21)分塊圧延工程
(工程22)仕上げ圧延工程
(工程23)冷却工程
以下、各工程について説明する。
The hot working process includes the following processes. Main conditions in each step are as follows.
(Step 21) Blooming step (Step 22) Finish rolling step (Step 23) Cooling step Each step will be described below.

[(工程21)分塊圧延工程]
分塊圧延工程では、素材を熱間圧延してビレットを製造する。
具体的には、分塊圧延工程では、分塊圧延機により素材に対して熱間圧延(分塊圧延)を実施して、ビレットを製造する。分塊圧延機の下流に連続圧延機が配置されている場合、分塊圧延後のビレットに対してさらに、連続圧延機を用いて熱間圧延を実施して、さらにサイズの小さいビレットを製造してもよい。連続圧延機では、一対の水平ロールを有する水平スタンドと、一対の垂直ロールを有する垂直スタンドとが交互に一列に配列される。以上のとおり、分塊圧延工程では、分塊圧延機を用いて、又は、分塊圧延機と連続圧延機とを用いて、素材をビレットに製造する。
[(Step 21) blooming rolling step]
In the blooming process, the raw material is hot rolled to produce a billet.
Specifically, in the blooming step, the material is hot rolled (blooming) by a blooming mill to produce a billet. When a continuous rolling mill is arranged downstream of the blooming mill, the billet after blooming is further hot-rolled using the continuous rolling mill to produce a smaller billet. may In a continuous rolling mill, horizontal stands with a pair of horizontal rolls and vertical stands with a pair of vertical rolls are alternately arranged in a row. As described above, in the blooming process, the raw material is manufactured into billets by using a blooming mill or by using a blooming mill and a continuous rolling mill.

分塊圧延工程での加熱温度は、周知の温度範囲でよい。加熱温度は例えば、1100~1300℃である。分塊圧延工程により製造されたビレットは、仕上げ圧延工程前に、常温まで放冷(空冷)される。 The heating temperature in the blooming step may be within a well-known temperature range. The heating temperature is, for example, 1100-1300.degree. The billet produced by the blooming process is allowed to cool (air-cooled) to room temperature before the finish rolling process.

[(工程22)仕上げ圧延工程]
仕上げ圧延工程では、初めに、常温まで冷却されたビレットを、加熱炉を用いて加熱する。加熱後のビレットに対して、連続圧延機を用いて熱間圧延を実施して、鋼材である棒鋼又は線材を製造する。
[(Step 22) Finish rolling step]
In the finish rolling step, first, the billet cooled to room temperature is heated using a heating furnace. The billet after heating is subjected to hot rolling using a continuous rolling mill to produce a steel bar or wire rod.

仕上げ圧延工程での加熱炉での加熱温度は周知の範囲でよい。加熱温度は例えば、900~1050℃である。仕上げ圧延工程では、一列に配列された複数の圧延スタンドを備える連続圧延機により熱間圧延(仕上げ圧延)を実施する。連続圧延機を用いた熱間圧延において、最後に鋼材を圧下したスタンドの出側での鋼材温度を、仕上げ温度(℃)と定義する。仕上げ温度は、周知の範囲でよい。仕上げ温度は例えば、800~900℃未満である。 The heating temperature in the heating furnace in the finish rolling process may be within a well-known range. The heating temperature is, for example, 900-1050.degree. In the finish rolling process, hot rolling (finish rolling) is performed by a continuous rolling mill having a plurality of rolling stands arranged in a row. In hot rolling using a continuous rolling mill, the steel material temperature at the delivery side of the stand that finally reduces the steel material is defined as finishing temperature (° C.). Finishing temperatures may be within known ranges. The finishing temperature is for example less than 800-900°C.

[(工程23)冷却工程]
冷却工程では、仕上げ圧延工程後の鋼材を冷却する。ここで、仕上げ温度FT~300℃での冷却速度の算術平均値(℃/秒)を平均冷却速度と定義する。平均冷却速度は周知の範囲でよい。平均冷却速度CR1は例えば、0.6~1.8℃/秒である。
[(Step 23) Cooling step]
In the cooling step, the steel material after the finish rolling step is cooled. Here, the average cooling rate is defined as the arithmetic mean value (°C/sec) of the cooling rates at the finish temperature FT to 300°C. The average cooling rate may be within a well-known range. The average cooling rate CR1 is, for example, 0.6-1.8° C./sec.

なお、上述の製造工程の熱間加工工程では、分塊圧延工程を実施せずに、仕上げ圧延工程を実施してもよい。つまり、分塊圧延工程は任意の工程である。例えば、素材準備工程でビレットを準備した場合、分塊圧延工程を省略して、仕上げ圧延工程を実施してもよい。 In addition, in the hot working step of the manufacturing process described above, the finish rolling step may be performed without performing the blooming step. That is, the blooming process is an arbitrary process. For example, when a billet is prepared in the material preparation step, the blooming step may be omitted and the finish rolling step may be performed.

[本実施形態の締結部材について]
本実施形態の締結部材は、上述の本実施形態の鋼材で構成される。つまり、本実施形態の締結部材は、特徴1及び特徴2を満たす。上述のとおり、締結部材は例えば、ボルト、ナット、及び座金等である。
[Regarding the fastening member of this embodiment]
The fastening member of this embodiment is made of the steel material of this embodiment described above. In other words, the fastening member of this embodiment satisfies the characteristics 1 and 2. As described above, fastening members are, for example, bolts, nuts, washers, and the like.

[本実施形態の鋼材で構成される締結部材の製造方法]
本実施形態の鋼材で構成される締結部材の製造方法は、周知の製造方法である。締結部材の製造方法は例えば、次の工程を含む。
(工程31)伸線加工工程
(工程32)冷間鍛造工程
(工程33)焼入れ及び焼もどし工程
以下、各工程について説明する。
[Manufacturing method of fastening member made of steel according to the present embodiment]
The method of manufacturing the fastening member made of steel according to the present embodiment is a well-known manufacturing method. A method of manufacturing a fastening member includes, for example, the following steps.
(Step 31) Wire drawing step (Step 32) Cold forging step (Step 33) Quenching and tempering step Each step will be described below.

[(工程31)伸線加工工程]
伸線加工工程では、上述の鋼材に対して周知の伸線加工を実施して鋼線を製造する。伸線加工は、一次伸線のみであってもよいし、二次伸線等、複数回の伸線加工を実施してもよい。
[(Step 31) wire drawing step]
In the wire drawing process, a steel wire is manufactured by performing a well-known wire drawing process on the above-described steel material. The wire drawing process may be only the primary wire drawing process, or a plurality of wire drawing processes such as the secondary wire drawing process may be performed.

[(工程32)冷間鍛造工程]
冷間鍛造工程では、伸線加工工程後の鋼線に対して、周知の冷間鍛造を実施して、締結部材の形状を有する中間品を製造する。
[(Step 32) Cold forging step]
In the cold forging process, well-known cold forging is performed on the steel wire after the wire drawing process to manufacture an intermediate product having the shape of the fastening member.

[(工程33)焼入れ及び焼もどし工程]
焼入れ及び焼もどし工程では、中間品に対して、焼入れ及び焼もどしを実施する。
[(Step 33) Quenching and Tempering Step]
In the quenching and tempering process, the intermediate product is quenched and tempered.

[焼入れ]
焼入れは周知の方法で実施される。焼入れ温度及び焼入れ温度での保持時間は周知の範囲でよい。焼入れ温度は例えば、840~970℃である。焼入れ温度での保持時間は例えば、15分~360分(6時間)である。保持時間経過後の中間品を急冷する。具体的には、中間品に対して水冷又は油冷を実施する。
[Quenching]
Quenching is performed by well-known methods. The quenching temperature and the holding time at the quenching temperature may be within known ranges. The quenching temperature is, for example, 840-970°C. The holding time at the quenching temperature is, for example, 15 minutes to 360 minutes (6 hours). After the holding time has passed, the intermediate product is quenched. Specifically, the intermediate product is water-cooled or oil-cooled.

[焼もどし]
焼入れ後の中間品に対して、焼もどしを実施する。焼もどし温度及び焼もどし温度での保持時間は周知の範囲でよい。焼もどし温度は例えば、400~550℃である。焼もどし温度での保持時間は、0.5~6.0時間である。
[Tempering]
The intermediate product after quenching is subjected to tempering. The tempering temperature and the holding time at the tempering temperature may be within a well-known range. The tempering temperature is, for example, 400-550°C. The holding time at the tempering temperature is 0.5-6.0 hours.

以上の製造方法により、本実施形態の鋼材で構成される締結部材を製造することができる。製造された締結部材では、塩化物イオンを含む腐食環境において、十分な耐食性及び十分な耐水素脆性が得られる。 By the manufacturing method described above, the fastening member made of the steel material of the present embodiment can be manufactured. The manufactured fastening member provides sufficient corrosion resistance and sufficient resistance to hydrogen embrittlement in a corrosive environment containing chloride ions.

実施例により本実施形態の鋼材の効果をさらに具体的に説明する。以下の実施例での条件は、本実施形態の鋼材の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例である。したがって、本実施形態の鋼材はこの一条件例に限定されない。 The effects of the steel material of the present embodiment will be described more specifically by way of examples. The conditions in the following examples are examples of conditions adopted for confirming the feasibility and effect of the steel material of this embodiment. Therefore, the steel material of this embodiment is not limited to this one condition example.

[素材準備工程]
表1-1及び表1-2に示す化学組成を有する溶鋼を製造した。溶鋼を用いて連続鋳造法により素材(鋳片)を製造した。
[Material preparation process]
Molten steel having chemical compositions shown in Tables 1-1 and 1-2 was produced. A raw material (slab) was produced by continuous casting using molten steel.

Figure 0007231136000001
Figure 0007231136000001

Figure 0007231136000002
Figure 0007231136000002

[熱間加工工程]
製造した素材に対して分塊圧延工程を実施して、ビレットを製造した。分塊圧延工程では、素材を1100~1300℃に加熱した後、分塊圧延機及び連続圧延機を用いて熱間圧延を実施した。分塊圧延工程により製造されたビレットを常温まで放冷した。
[Hot working process]
A blooming rolling process was performed on the produced material to produce a billet. In the blooming step, after heating the material to 1100 to 1300° C., hot rolling was performed using a blooming mill and a continuous rolling mill. A billet produced by the blooming process was allowed to cool to room temperature.

製造されたビレットに対して、仕上げ圧延工程を実施した。仕上げ圧延工程では、ビレットを900~1050℃で加熱した。加熱後のビレットに対して、連続圧延機を用いて熱間圧延を実施して、直径22mmの鋼材(棒鋼)を製造した。熱間圧延での仕上げ温度は800~900℃未満であった。熱間圧延後の鋼材(棒鋼)に対して冷却を実施した。このとき、仕上げ温度~300℃までの平均冷却速度は0.6~1.8℃/秒であった。 A finish rolling step was performed on the manufactured billet. In the finish rolling step, the billet was heated at 900-1050°C. The billet after heating was subjected to hot rolling using a continuous rolling mill to produce a steel material (steel bar) having a diameter of 22 mm. The finishing temperature in hot rolling was less than 800-900°C. Cooling was performed on the steel material (steel bar) after hot rolling. At this time, the average cooling rate from finishing temperature to 300° C. was 0.6 to 1.8° C./sec.

Figure 0007231136000003
Figure 0007231136000003

以上の製造工程により、各試験番号の鋼材を製造した。 The steel material of each test number was manufactured by the above manufacturing process.

[評価試験について]
製造された各試験番号の鋼材に対して、次の鋼材評価試験(試験1~試験4)を実施した。
(試験1)鋼材の化学組成測定試験
(試験2)熱間加工性評価試験
(試験3)耐食性評価試験
(試験4)耐水素脆性評価試験
以下、各試験について説明する。
[About the evaluation test]
The following steel material evaluation tests (tests 1 to 4) were performed on the manufactured steel materials of each test number.
(Test 1) Steel chemical composition measurement test (Test 2) Hot workability evaluation test (Test 3) Corrosion resistance evaluation test (Test 4) Hydrogen embrittlement resistance evaluation test Each test will be described below.

[(試験1)鋼材の化学組成測定試験]
各試験番号の鋼材(棒鋼)に対して、上述の[鋼材の化学組成の測定方法]に基づいて化学組成を分析した。その結果、いずれの試験番号の化学組成も、表1-1及び表1-2に示すとおりであった。
[(Test 1) Steel chemical composition measurement test]
The chemical composition of the steel material (steel bar) of each test number was analyzed based on the above [Method for measuring chemical composition of steel material]. As a result, the chemical compositions of all test numbers were as shown in Tables 1-1 and 1-2.

[(試験2)熱間加工性評価試験]
各試験番号の鋼材(棒鋼)に対して、熱間加工工程時に割れが発生したか否かを確認した。熱間加工中に割れが発生した場合、熱間加工性が低いと判断した(表2中の「熱間加工性」欄で「B」(Bad)と記載)。一方、熱間加工工程時に鋼材に割れが生じなかった場合、熱間加工性に優れると判断した(表2中の「熱間加工性」欄で「E」(Excellent)と記載)。
[(Test 2) Hot workability evaluation test]
It was confirmed whether or not cracks occurred during the hot working process for the steel material (steel bar) of each test number. When cracks occurred during hot working, it was determined that the hot workability was low (described as "B" (Bad) in the "Hot workability" column in Table 2). On the other hand, when no cracks occurred in the steel material during the hot working process, it was judged to be excellent in hot workability (described as "E" (excellent) in the "hot workability" column in Table 2).

[(試験3)耐食性評価試験]
各試験番号の鋼材の耐食性を、次の試験により評価した。
耐食性評価試験では、耐食性の評価のしやすさを考慮して、棒鋼を素材とせず、棒鋼を代替した各試験番号の鋼板を次の方法で製造した。具体的には、表1-1及び表1-2の化学組成を有する素材に対して仕上げ圧延工程及び冷却工程を実施して、板厚が6mmの各試験番号の鋼板を製造した。仕上げ圧延開始時の鋼板温度は900~1050℃であった。仕上げ温度は800~900℃未満であった。仕上げ温度~300℃までの平均冷却速度は0.6~1.8℃/秒であった。
[(Test 3) Corrosion resistance evaluation test]
The corrosion resistance of the steel material of each test number was evaluated by the following tests.
In the corrosion resistance evaluation test, in consideration of easiness of evaluation of corrosion resistance, steel plates of each test number were manufactured by the following method, instead of using steel bars as raw materials, instead of steel bars. Specifically, the raw materials having the chemical compositions shown in Tables 1-1 and 1-2 were subjected to a finish rolling process and a cooling process to produce steel sheets of each test number with a thickness of 6 mm. The steel sheet temperature at the start of finish rolling was 900 to 1050°C. The finishing temperature was below 800-900°C. The average cooling rate from finishing temperature to 300°C was 0.6-1.8°C/sec.

鋼板に対して、ボルトの製造工程を模擬した焼入れ及び焼もどしを実施した。焼入れは熱処理炉を用いて実施した。焼入れ温度を880℃とし、焼入れ温度での保持時間を60分とした。保持時間経過後の鋼板を60℃の油に浸漬して、焼入れを行った。なお、熱処理炉内はArガスを充填した雰囲気とし、鋼板の脱炭を抑制した。焼入れ処理後に焼もどしを実施した。焼もどしは熱処理炉を用いて実施した。焼もどし温度を450℃とし、焼もどし温度での保持時間を90分とした。 The steel plate was subjected to quenching and tempering simulating the bolt manufacturing process. Quenching was performed using a heat treatment furnace. The quenching temperature was 880° C., and the holding time at the quenching temperature was 60 minutes. After the holding time had passed, the steel plate was immersed in oil at 60°C and quenched. The atmosphere in the heat treatment furnace was filled with Ar gas to suppress decarburization of the steel sheet. Tempering was performed after the quenching treatment. Tempering was performed using a heat treatment furnace. The tempering temperature was 450° C. and the holding time at the tempering temperature was 90 minutes.

焼入れ処理及び焼もどしが実施された鋼板から、100mm×60mm×厚さ3mmの板状試験片を採取した。採取した板状試験片の表面に対してショットブラストを実施して、板状試験片の表面において、JIS B0601:2001に準拠した十点平均粗さRzjisが75μmとなるように調整した。 A plate-shaped test piece of 100 mm x 60 mm x 3 mm in thickness was taken from a steel plate that had been quenched and tempered. Shot blasting was performed on the surface of the sampled plate-shaped test piece, and the surface of the plate-shaped test piece was adjusted so that the ten-point average roughness Rzjis based on JIS B0601:2001 was 75 μm.

ショットブラスト後の板状試験片の表面に塗装を行い、厚さ120μmの下塗り(神東塗料株式会社製の商品名:ネオゴーセイ#2300PS)、厚さ30μmの中塗り(神東塗料株式会社製の商品名:シントーフロン#100)、厚さ25μmの上塗り(神東塗料株式会社製の商品名:シントーフロン#100)で構成される塗膜を形成した。 The surface of the plate-shaped test piece after shot blasting is coated with a 120 μm thick undercoat (manufactured by Shinto Paint Co., Ltd., trade name: Neogosei #2300PS), and a 30 μm thick intermediate coat (Shinto Paint Co., Ltd. (trade name: Syntoflon #100) and a 25 μm-thick topcoat (trade name: Syntoflon #100 manufactured by Shinto Toryo Co., Ltd.).

カッターを用いて素地(鋼板)に達する塗膜欠陥を形成した。塗膜欠陥の総長さを500mmとした。 A cutter was used to create coating defects that reached the substrate (steel plate). The total length of coating film defects was 500 mm.

塗膜欠陥を有する板状試験片を用いて、塩水浸漬が可能な乾湿繰り返し試験機により、米国規格SAE J2334に準拠した腐食試験を実施した。具体的には、次の3つのステップ(合計24時間)を1サイクルとする試験を実施した。
(ステップ1:湿潤工程)
板状試験片を50℃、相対湿度100%RHの環境で、6時間保持する。
(ステップ2:塩水浸漬工程)
ステップ1後の板状試験片を、0.5%NaCl、0.1%CaCl及び0.075%NaHCOを含有する、pH8の水溶液中に15分間浸漬する。
(ステップ3:乾燥工程)
ステップ2後の板状試験片を、60℃、相対湿度50%RHの環境で、17.75時間保持する。保持後の板状試験片を乾燥する。
Using a plate-shaped test piece having coating film defects, a corrosion test was carried out in accordance with US standard SAE J2334 using a dry-wet repeated tester capable of being immersed in salt water. Specifically, a test was conducted in which one cycle consisted of the following three steps (24 hours in total).
(Step 1: Wetting process)
The plate-shaped test piece is kept in an environment of 50° C. and 100% RH for 6 hours.
(Step 2: salt water immersion step)
The plate specimens after step 1 are immersed in an aqueous pH 8 solution containing 0.5% NaCl, 0.1% CaCl 2 and 0.075% NaHCO 3 for 15 minutes.
(Step 3: Drying process)
The plate-shaped test piece after step 2 is held in an environment of 60° C. and relative humidity of 50% RH for 17.75 hours. The plate-shaped test piece after holding is dried.

上記ステップ1~ステップ3を1サイクルとして、80サイクル実施した。 The steps 1 to 3 were defined as one cycle, and 80 cycles were performed.

80サイクル実施後の板状試験片の塗膜のうち、塗膜欠陥を起点とし、試験片表面から剥離している塗膜部分(以下、塗膜剥離部という)をカッターで除去した。塗膜剥離部を除去した後、板状試験片の塗膜を平面視した画像を生成した。画像処理により、板状試験片の表面のうち、塗膜が残存している領域と鋼板が露出している領域(塗膜剥離部)とを区別した。そして、塗膜剥離部の総面積(剥離面積)を求めた。塗膜剥離部の総面積と、板状試験片の塗膜が形成された表面の面積とに基づいて、塗膜の剥離面積率(%)を求めた。求めた剥離面積率を表2の「剥離面積率(%)」欄に示す。 Of the coating film on the plate-shaped test piece after 80 cycles, the coating film portion peeled off from the test piece surface starting from the coating film defect (hereinafter referred to as the coating film peeling portion) was removed with a cutter. After removing the peeled portion of the coating film, an image of the coating film of the plate-shaped test piece in plan view was generated. Image processing was used to distinguish between the area where the coating film remained and the area where the steel plate was exposed (coating film peeled portion) on the surface of the plate-shaped test piece. Then, the total area (peeled area) of the peeled coating film was determined. Based on the total area of the peeled paint film and the area of the surface of the plate-shaped test piece on which the paint film was formed, the peeled area ratio (%) of the paint film was determined. The determined peeled area ratio is shown in the column of "Peeled area ratio (%)" in Table 2.

[(試験4)耐水素脆性評価試験]
各試験番号の鋼材の耐水素脆性を、次の試験により評価した。
初めに、鋼材(棒鋼)に対して、ボルトの製造工程を模擬した焼入れ及び焼もどしを実施した。焼入れは熱処理炉を用いて実施した。焼入れ温度を880℃とし、焼入れ温度での保持時間を60分とした。保持時間経過後の鋼材を60℃の油に浸漬して、油焼入れを行った。なお、熱処理炉内はArガスを充填した雰囲気とし、鋼材の脱炭を抑制した。焼入れ後に焼もどしを実施した。焼もどしは熱処理炉を用いて実施した。焼もどし温度を450℃とし、焼もどし温度での保持時間を90分とした。
[(Test 4) Hydrogen embrittlement resistance evaluation test]
The hydrogen embrittlement resistance of the steel material of each test number was evaluated by the following tests.
First, a steel material (steel bar) was subjected to quenching and tempering simulating a bolt manufacturing process. Quenching was performed using a heat treatment furnace. The quenching temperature was 880° C., and the holding time at the quenching temperature was 60 minutes. After the holding time had passed, the steel material was immersed in oil at 60°C and oil quenched. The atmosphere in the heat treatment furnace was filled with Ar gas to suppress decarburization of the steel material. Tempering was performed after quenching. Tempering was performed using a heat treatment furnace. The tempering temperature was 450° C. and the holding time at the tempering temperature was 90 minutes.

以上の焼入れ処理及び焼もどし処理を実施した各試験番号の鋼材の侵入水素量を、次の方法で測定した(侵入水素量調査試験)。
初めに、鋼材(棒鋼)の軸方向に垂直な断面における中心位置から試験片を採取した。試験片は直径7mm、長さ100mmの丸棒試験片とした。試験片の中心軸は、鋼材と同軸とした。試験片は各試験番号ごとに2本準備した。
The amount of penetrated hydrogen in the steel material of each test number subjected to the above quenching treatment and tempering treatment was measured by the following method (infiltration hydrogen amount investigation test).
First, a test piece was taken from the central position in the cross section perpendicular to the axial direction of the steel material (steel bar). A round bar test piece having a diameter of 7 mm and a length of 100 mm was used as the test piece. The central axis of the test piece was coaxial with the steel material. Two test pieces were prepared for each test number.

米国規格SAE J2334に準拠した腐食試験を実施し、腐食試験後の各試験片の侵入水素量を測定した。 A corrosion test was carried out according to US standard SAE J2334, and the amount of hydrogen that penetrated into each test piece after the corrosion test was measured.

具体的には、試験3のステップ1~ステップ3を1サイクルとして、56サイクル試験後の試験片について侵入水素量を測定した。腐食試験後の試験片に侵入した水素が離脱しないように、侵入水素量を測定する直前まで、腐食試験後の試験片を液体窒素中に浸漬した。侵入水素量の測定前に、サンドブラストを使って試験片の表面に付着した腐食生成物を完全に除去した。腐食生成物を除去した試験片に対して、昇温脱離分析装置を用いて侵入水素量を測定した。具体的には、昇温脱離分析装置により室温から200℃までに脱離反応によって検出された拡散性水素量を測定し、侵入水素量とした。得られた2本の試験片の侵入水素量の算術平均値を、その試験番号の鋼材の侵入水素量He(ppm)と定義した。 Specifically, Steps 1 to 3 of Test 3 were regarded as one cycle, and the amount of penetrated hydrogen was measured for the test piece after 56 cycles of the test. After the corrosion test, the test piece was immersed in liquid nitrogen until immediately before measuring the amount of intruding hydrogen so that the hydrogen that had penetrated into the test piece after the corrosion test would not be released. Before measuring the amount of penetrating hydrogen, sandblasting was used to completely remove corrosion products adhering to the surface of the test piece. A thermal desorption spectrometer was used to measure the amount of penetrating hydrogen on the test piece from which the corrosion products had been removed. Specifically, the amount of diffusible hydrogen detected by the desorption reaction from room temperature to 200° C. was measured by a temperature programmed desorption spectrometer, and was taken as the amount of penetrating hydrogen. The arithmetic average value of the amount of penetrated hydrogen in the obtained two test pieces was defined as the amount of penetrated hydrogen He (ppm) of the steel material with the test number.

続いて、次の方法により、耐水素脆性評価試験を実施した。 Subsequently, a hydrogen embrittlement resistance evaluation test was carried out by the following method.

上述の焼入れ及び焼もどしを実施した鋼材(棒鋼)の軸方向に垂直な断面における中心位置から試験片を採取した。試験片は直径7mm、長さ70mmの環状切欠き付き丸棒試験片とした。試験片の長手方向中央位置には、環状の切欠きを形成した。切欠きの深さは1.4mm、切欠き角度は60°であり、切欠き底の曲率半径は0.175mmであった。 A test piece was taken from the central position of the cross section perpendicular to the axial direction of the steel material (steel bar) subjected to the above quenching and tempering. The test piece was a round bar test piece with an annular notch having a diameter of 7 mm and a length of 70 mm. An annular notch was formed in the central position of the test piece in the longitudinal direction. The notch depth was 1.4 mm, the notch angle was 60°, and the radius of curvature of the notch bottom was 0.175 mm.

準備した環状切り欠き付き丸棒試験片を用いて、SSRT(Slow Strain Rate Technique)試験を実施した。具体的には、3%NaCl溶液に3g/LのNHSCNを加えた水素チャージ溶液を準備した。水素チャージ溶液中に環状切欠き付き丸棒試験片を浸漬した状態で、試験片に付与する電流密度を調整し、試験片への水素侵入量を調整した。An SSRT (Slow Strain Rate Technique) test was performed using the prepared circular notched round bar test piece. Specifically, a hydrogen charge solution was prepared by adding 3 g/L of NH 4 SCN to a 3% NaCl solution. The amount of hydrogen penetration into the test piece was adjusted by adjusting the current density applied to the test piece in a state in which the round bar test piece with annular notches was immersed in the hydrogen charging solution.

各電流密度で水素チャージした環状切欠き付き丸棒試験片に、水素が脱離しないように、めっき処理を施した。めっき処理後の環状切欠き付き丸棒試験片を、8時間以上室温で放置した。その後、0.005mm/minの速度で引張試験を実施して、環状切欠き付き丸棒試験片を破断させた。破断後、環状切欠き付き丸棒試験片の侵入水素量(ppm)を、昇温脱離分析装置を用いて測定した。 A round-bar test piece with an annular notch charged with hydrogen at each current density was plated so as not to desorb hydrogen. The plated circular notched round bar test piece was left at room temperature for 8 hours or more. After that, a tensile test was performed at a speed of 0.005 mm/min to break the circular notched round bar test piece. After breaking, the penetrating hydrogen content (ppm) of the circular notched round bar test piece was measured using a thermal desorption spectrometer.

以上の試験により、図2に例示するような、侵入水素量(ppm)と破断荷重(kN)とのグラフを作成した。作成したグラフに基づいて、侵入水素量調査試験で得られた侵入水素量(He)の2倍となる水素量(2He)での破断荷重(σ2He)を求めた。Through the above tests, a graph of penetrating hydrogen content (ppm) and breaking load (kN) was created as shown in FIG. Based on the created graph, the breaking load (σ 2He ) at the amount of hydrogen (2He) that is twice the amount of penetrating hydrogen (He) obtained in the investigation test of the amount of penetrating hydrogen was determined.

さらに、各試験番号の水素チャージしていない環状切欠き付き丸棒試験片に対して0.005mm/minの速度で引張試験を実施して、環状切欠き付き丸棒試験片を破断させ、破断荷重(σ)を求めた。Furthermore, a tensile test was performed at a rate of 0.005 mm / min on the circular notched round bar test piece that was not charged with hydrogen of each test number, and the circular notched round bar test piece was broken. A load (σ 0 ) was obtained.

水素チャージしたときの破断荷重σ2Heを、水素チャージしていないときの破断荷重(σ)で除して、破断荷重比(σ2He/σ)を求めた。The breaking load ratio (σ 2He0 ) was obtained by dividing the breaking load σ 2He when charged with hydrogen by the breaking load (σ 0 ) when not charged with hydrogen.

破断荷重比(σ2He/σ)に基づいて、耐水素脆性を評価した。評価結果を表2中の「耐水素脆性」欄に示す。破断荷重比が0.8以上であれば、耐水素脆性に優れると判断した(表2中で「E」で表示)。破断荷重比が0.8未満であれば、耐水素脆性が低いと判断した(表2中で「B」で表示)。Hydrogen embrittlement resistance was evaluated based on the breaking load ratio (σ 2He0 ). The results of the evaluation are shown in the "hydrogen embrittlement resistance" column in Table 2. If the breaking load ratio was 0.8 or more, it was judged that the resistance to hydrogen embrittlement was excellent (indicated by "E" in Table 2). If the breaking load ratio was less than 0.8, it was determined that the resistance to hydrogen embrittlement was low (indicated by "B" in Table 2).

[評価結果]
評価結果を表2に示す。
試験番号1~26では、化学組成が適切であり、F1が式(1)を満たした。そのため、剥離面積率が40%以下であり、十分な耐食性が得られた。さらに、十分な耐水素脆性が得られた。なお、これらの試験番号のミクロ組織はいずれも、パーライト面積率が10%以下であり、パーライト以外の部分は、ポリゴナルフェライト、ベイニティックフェライト、アシキュラーフェライト、及び、マルテンサイトからなる群から選択される1種以上からなる組織であった。そのため、これらの試験番号はいずれも、熱間加工性に優れた。
[Evaluation results]
Table 2 shows the evaluation results.
In test numbers 1-26, the chemical composition was appropriate and F1 satisfied formula (1). Therefore, the peeled area ratio was 40% or less, and sufficient corrosion resistance was obtained. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was obtained. The microstructures of these test numbers all have a pearlite area ratio of 10% or less, and the portion other than the pearlite is from the group consisting of polygonal ferrite, bainitic ferrite, acicular ferrite, and martensite. It was a tissue consisting of one or more selected species. Therefore, all of these test numbers were excellent in hot workability.

一方、試験番号27では、Sn含有量が低かった。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 On the other hand, in Test No. 27, the Sn content was low. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号28では、Sn含有量が高かった。そのため、熱間加工性が低かった。 In test number 28, the Sn content was high. Therefore, the hot workability was low.

試験番号29では、Cr含有量が高すぎた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 In test number 29 the Cr content was too high. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号30では、Cu含有量が低すぎた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 In test number 30 the Cu content was too low. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号31では、Cu含有量が高すぎた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 In test number 31, the Cu content was too high. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号32では、Co、Sb、Ge及びInの合計含有量Txが高すぎた。剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 In test number 32, the total content Tx of Co, Sb, Ge and In was too high. The peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号33及び34では、Co、Sb、Ge及びInの合計含有量Txが低すぎた。そのため、そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 In test numbers 33 and 34, the total content Tx of Co, Sb, Ge and In was too low. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40% and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号35では、Ni含有量が高すぎた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、十分な耐水素脆性が得られなかった。 In test number 35, the Ni content was too high. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, sufficient hydrogen embrittlement resistance was not obtained.

試験番号36では、Mo含有量が高すぎた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、耐水素脆性も低下した。 In test number 36, the Mo content was too high. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, hydrogen embrittlement resistance was also lowered.

試験番号37では、W含有量が高すぎた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、耐水素脆性も低下した。 In test number 37, the W content was too high. Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, hydrogen embrittlement resistance was also lowered.

試験番号38及び39では、F1が式(1)の上限を超えた。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。さらに、耐水素脆性も低下した。 In test numbers 38 and 39, F1 exceeded the upper limit of formula (1). Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low. Furthermore, hydrogen embrittlement resistance was also lowered.

試験番号40及び41では、F1が式(1)の下限未満であった。そのため、剥離面積率が40%を超え、耐食性が低かった。 In test numbers 40 and 41, F1 was less than the lower limit of formula (1). Therefore, the peeled area ratio exceeded 40%, and the corrosion resistance was low.

以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
The embodiments of the present disclosure have been described above. However, the above-described embodiments are merely examples for implementing the present disclosure. Therefore, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present disclosure.

Claims (3)

質量%で、
C:0.15~0.45%、
Si:0.01~1.00%、
Mn:0.01~1.50%、
P:0.050%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.100%以下、
Sn:0.02~0.30%、
Cr:0.20%以下、
Cu:0.010~0.500%、
Ni:0.01~0.50%、
Mo:0.01~0.50%、
Ti:0.001~0.100%、
Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上:合計で0.0013~0.0065%未満、
N:0.010%以下、
O:0.015%以下、
W:0~0.50%、
B:0~0.0050%、
Nb:0~0.300%、
Ca:0~0.0050%、
Mg:0~0.0050%、
希土類元素:0~0.0200%、及び、
残部:Fe及び不純物、
からなり、式(1)を満たす、
鋼材。
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo)-100×(0.5×Ni+Mo)+30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
ここで、式(1)中の元素記号には、対応する元素の質量%での含有量が代入され、Txには、Co、Sb、Ge及びInからなる群から選択される1種以上の質量%での合計含有量が代入される。式(1)中のLNは自然対数を意味する。
in % by mass,
C: 0.15 to 0.45%,
Si: 0.01 to 1.00%,
Mn: 0.01-1.50%,
P: 0.050% or less,
S: 0.050% or less,
Al: 0.100% or less,
Sn: 0.02-0.30%,
Cr: 0.20% or less,
Cu: 0.010-0.500%,
Ni: 0.01 to 0.50%,
Mo: 0.01-0.50%,
Ti: 0.001 to 0.100%,
one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In: 0.0013 to less than 0.0065% in total;
N: 0.010% or less,
O: 0.015% or less,
W: 0 to 0.50%,
B: 0 to 0.0050%,
Nb: 0 to 0.300%,
Ca: 0 to 0.0050%,
Mg: 0-0.0050%,
Rare earth elements: 0 to 0.0200%, and
Balance: Fe and impurities,
which satisfies the formula (1),
steel.
23<10×LN(Cu+0.5×Sn+2000×Tx)+100×(0.5×Ni+Mo) 3 −100×(0.5×Ni+Mo) 2 +30×(0.5×Ni+Mo)+10<39 (1)
Here, the element symbol in formula (1) is substituted with the content in mass% of the corresponding element, and Tx is one or more selected from the group consisting of Co, Sb, Ge and In. The total content in % by weight is substituted. LN in Equation (1) means natural logarithm.
請求項1に記載の鋼材であって、
W:0.01~0.50%、
B:0.0001~0.0050%、
Nb:0.001~0.300%、
Ca:0.0001~0.0050%、
Mg:0.0001~0.0050%、及び、
希土類元素:0.0001~0.0200%、
からなる群から選択される1種以上を含有する、
鋼材。
The steel material according to claim 1,
W: 0.01 to 0.50%,
B: 0.0001 to 0.0050%,
Nb: 0.001 to 0.300%,
Ca: 0.0001 to 0.0050%,
Mg: 0.0001 to 0.0050%, and
Rare earth element: 0.0001 to 0.0200%,
containing one or more selected from the group consisting of
steel.
請求項1又は請求項2に記載の鋼材で構成される締結部材。 A fastening member made of the steel material according to claim 1 or 2.
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