JPH02156039A

JPH02156039A - 電縫部の選択腐食に対する抵抗の大なる電縫鋼管

Info

Publication number: JPH02156039A
Application number: JP31018188A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Miyasaka; 明博宮坂; Nobuo Mizuhashi; 伸雄水橋; Kenji Kato; 謙治加藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-15
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JP2699184B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電縫部の選択腐食に対して抵抗の大なる電縫鋼
管に関する。

〔従来の技術〕

従来、電縫鋼管は安価でかつ寸法精度が良好であること
から、種々の配管として大量に使用されており、最近で
は溶接部に対する信転性が飛躍的に向上したことによっ
て、その使用される用途も多岐に亘っている。

しかし、従来の使用実績においては湿潤環境で電縫鋼管
を使用した場合に、母材部に比べて電縫部の腐食速度が
大きい、選択腐食（溝食あるいは溝状腐食とよばれるこ
とが多い）を生ずる場合のあることが報告されており、
電縫鋼管の欠点のひとつとして電縫鋼管の使用拡大の障
害となっている。このため、電縫部の選択腐食に対して
抵抗の高い電縫鋼管が強く望まれている。

これに対して、これまでに電縫部の選択腐食を防止する
技術が提案されている。例えば、特公昭６０−９０９６
号公報にはＣ含有量を低減しＳｉ、　Ｍｎ、　Ｃｕある
いはさらにＮｂ、　　Ｖ、　　Ｂなどの含有量を調整す
ることによって耐溝食性を改善した電縫鋼管が開示され
ている。また特公昭６０−３７１７３号公報には、Ｃ，
Ｓｉ、　Ｍｎ、　　Ｐ、　Ａｊ、希土類元素などの成分
を調整した帯鋼から造管した電縫鋼管の電縫部を熱処理
して耐溝食性を改善した電縫鋼管が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は電縫部の選択腐食に対して抵抗の高い電縫鋼管
を安価に提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは電縫部の選択腐食に対して抵抗の高い電縫
鋼管を得るべく、成分や製造プロセスなど多くの観点か
ら多数の実験と詳細な検討を行なってきた結果、従来の
電縫鋼管に比較してＣを多量に添加することによって電
縫部の選択腐食に対する抵抗を格段に向上させることが
できること、さらにＡｆ！、Ｃｒのうち少なくとも１種
を添加するか、Ｔｌｌ　Ｚｒ＋　Ｙのうち少なくとも１
種を添加するか、Ｃｕ＋　Ｎｉ＋　Ｓｂ＋　Ｓｎ、　Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｖ、　Ｗ、　Ｃａ、希土類元素のうち少なく
とも１種を添加するか、あるいはこれらを組み合わせる
ことによって電縫部の選択腐食に対する抵抗を一段と改
善できることを見出した。

〔作用〕

本発明者らの研究によれば、電縫鋼管が湿潤環境で電縫
部に選択腐食を生ずる原因は電縫部（溶接部）およびそ
のごく近傍の熱影響部が、周囲の母材部と比較して腐食
電位の低い局部アノードとなり、母材部が相対的にカソ
ードとなることにある。この場合局部アノード（電縫部
）の面積がカソード（母材部）よりもかなり小さいため
に電縫部の選択腐食が加速される。従来、鋼中のＣは少
１ｔ（０，３％以下）存在する場合、鋼の耐食性を劣化
させ、さらに電縫鋼管にあっては電縫部の選択腐食を促
進すると考えられてきた。従って、電縫部の選択腐食に
対する抵抗を改善する手段として、Ｃ含有量を極力低減
するのが一般的であった。

これに対して本発明者らは電縫部の選択腐食に対する母
材成分の影響を詳細に解析した結果、従来の常識とは逆
にＣ含有量を増加していくと、Ｃ含有量が０．６５％以
上では電縫部の腐食電位が母材よりも責になる、即ち電
縫部が局部カソード、母材部がアノードとなることを見
出した。さらに、局部カソード（電縫部）の面積はアノ
ード（母材部）の面積に比べて非常に小さいので、電縫
部を含めて電縫鋼管全体が実質的に均一に腐食すること
、即ち電縫部の選択腐食を抑制できることを見出した。

これは従来全く知られていなかった画期的な知見であっ
て、電縫部の選択腐食を抑制するための新しい手段であ
る。念のため付言するならば、本発明では従来電縫部の
選択腐食を著しく促進するとされる鋼中のＳを極端に低
減することなく電縫部の選択腐食を抑制することができ
る。Ｓは後述の通り電縫溶接性および加工性の観点から
電縫鋼管の製造に支障を来さないレベルに制御するだけ
で充分である。従来の耐溝食性電縫鋼管ではＳ含有量を
０．００５％以下に低減したものが少なからずあったが
、かかるＳ含有量にまで低減するのはかなりのコストが
かかるのに対して、本発明で利用するＣは著しくコスト
の安い元素であるとともに特別な精諌プロセスを必要と
しない。

さらに本発明者らは、Ｃ含有量を０．６５％以上に高め
た材料にさらにＡｌ、　Ｃｒのうち少なくとも１種を添
加するか、Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｙのうち少なくとも１種を
添加するか、Ｃｕ、　Ｎｉ＋　Ｓｂ、　Ｓｎ＋　Ｍｏ、
　Ｎｂ＋　　Ｖ、　Ｗ。

Ｃａ、希土類元素のうち少なくとも１種を添加するか、
あるいはこれらを組み合わせることによって電縫部の選
択腐食に対する抵抗を一段と改善できることを見出した
。

以下に本発明における各成分の限定理由を詳述する。

Ｃは本発明においてもっとも重要な添加元素であって、
前述の通りその添加量が０．６５％未満では電縫部の選
択腐食を抑制する効果が充分ではなく、一方１．２５％
を超えて添加しても電縫部の選択腐食を抑制する効果は
飽和するばかりかいたずらに溶接性や加工性を低下させ
るだけであるから、Ｃの範囲は０．６５〜１．２５％と
すべきである。

Ｓｉは脱酸上有効な元素であるが、０．５％を超えると
電縫溶接性が低下するので上限添加量を０．５％とする
。

Ｍｎは強度および靭性を向上させる元素であるが、添加
量が０．２０％未満ではその効果が充分ではなく、２．
０％を超えると電縫溶接性が低下するのでＭｎの範囲は
０．２０−２．０％とする。

Ｐは電縫溶接性を低下させる不純物元素であるから低い
方が望ましく、０．０３５％以下にすべきである。

Ｓは０．０３０％を超えると電縫溶接性および加工性を
低下させるので、上限添加量を０．０３０％とする。

以上が本発明鋼の基本成分系であるが、本発明において
はこのほか電縫部の選択腐食に対する抵抗を一段と高め
る目的やその他の目的でそれぞれの用途に応じて、（ａ
）Ａｊ　＋　（ｂ）Ｃｒ　＊　（Ｃ）Ｔ　ｉ　、　Ｚ　
ｒ　Ｔ　Ｙの１種以上、（ｄ）Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｓｂ、
　Ｓｎ、　Ｍｏ、　Ｎｂ、　Ｖ、　Ｗ、　Ｃａ。

希土類元素のうち１種以上、のいずれか、あるいは前記
（ａ）〜（ｄ）のうちのいずれか２種以上を組合せて含
有させることができる。

Ｍは鋼の脱酸に対して極めて有用な元素であるが、０．
３％を超えて添加してもその効果は飽和しており、かつ
鋳造時のトラブルの原因となることから上限含有量は０
．３％とする。

Ｃｒは強度の向上とともに母材および電縫部の耐食性を
改善する元素であるが３％を超えて添加してもその効果
は飽和しており、いたずらにコストを増すばかりである
から、上限含有量は３％とする。

Ｔｔ、　Ｚｒ、　Ｙは電縫部の選択腐食に対する抵抗を
改善する元素であるが、その添加量が合計で０．００５
％未満では効果が充分ではなく、一方合計で０．３％を
超えて添加してもその効果は飽和しており、いたずらに
コストを増すばかりであるから、添加範囲は１種あるい
は２種以上の合計で０．ＯＯ５〜０、３％とする。

Ｃｕは母材の耐食性を向上させるとともに電縫部の選択
腐食に対する抵抗を改善する元素であるが、１％を超え
て添加すると熱間加工性を著しく損なうことから上限含
有量は１％とする。

Ｎｉは電縫部の選択腐食に対する抵抗を改善する元素で
あるが、１％を超えて添加してもその効果は飽和してお
り、いたずらにコストを増すばかりであるから、上限含
有量は１％とする。

Ｓｂ、　Ｓｎは電縫部の選択腐食に対する抵抗を改善す
る元素であるが、０．５％を超えて添加してもその効果
は飽和しており、かつ熱間加工性を著しく損なうことか
ら上限含有量は０．５％とする。

Ｍｏ、　Ｎｂ、　Ｖ、　Ｗは強度向上および電縫部の選
択腐食に対する抵抗の改善に有効な元素であるが、１％
を超えて添加してもその効果は飽和しており、いたずら
にコストを増すばかりであるから、上限含有量は１％と
する。

Ｃａおよび希土類元素（ＲＥＭ）は電縫部の選択腐食に
対する抵抗を改善する元素であるが、０．３％を超えて
添加してもその効果は飽和しており、かつ粗大介在物の
原因ともなることから、上限含有量は０．３％とする。

なお、本発明において希土類元素とは原子番号が５７〜
７１番および８９〜１０３番の元素を言う。

電縫部の選択腐食抑制を目的としてＣｕ、　Ｎｉｌ　Ｓ
ｂ＋Ｓｒ＋−＋　Ｍｏ＋　Ｎｂｌ　　Ｖ、　Ｗ、　Ｃａ
、希土類元素を添加する場合には、各元素の合計は１％
を超えても効果の増加は見られないことから、これら元
素を２種以上複合して添加する場合の合計添加量の上限
は１％とする。

次に本発明の詳細な説明する。

第１表にその組成を示す電縫鋼管１〜３４（肉厚１２鵬
、外径２５０ａｍ）を通常の電縫溶接プロセスで製造し
、これら鋼管から幅４０１、長さ１００ｍｍの試験片を
採取して腐食試験に供した。

試験片の採取に際しては、電縫部が幅方向の中央に位置
するように採取した。腐食試験は、空気を常時バブリン
グして飽和させた３％ＮａＣｌ水溶液中で試験溶液を１
．５ｍ／ｓで回転させる苛酷な条件下で、回転浸漬型腐
食試験を２か月間行なった。

腐食試験結果を表１に併せて示した。

なお、電縫部の耐食性の評価は、Ｒを平均全面腐食速度
にたいする電縫部腐食速度としたときに、××はＲ≧３
．×は３＞Ｒ≧１．３、Δば１．３　＞　Ｒ≧１．１、
Ｏは１．１＞Ｒ≧１．０５、Ｏは１．０５＞Ｒとした。

実施例に示すように、本発明鋼管である実施例１〜２８
は比較鋼管である比較例２９〜３４に比べて、電縫部の
選択腐食に対する抵抗が非常に優れていることが明白で
ある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明鋼管の電縫部選択腐食に対す
る抵抗は極めて優れたものであり、湿潤環境等各種の配
管に使用して効果が著しく、産業の発展に貢献するとこ
ろ極めて大である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％でＣ０．６５〜１．２５％、Ｓｉ０．５％以下、Ｍｎ０．２０〜２．０％、Ｐ０．０３５％以下、Ｓ０．０３０％以下を含有し、残部は実質的にＦｅおよび不可避不純物から
成ることを特徴とする電縫部の選択腐食に対する抵抗の
大なる電縫鋼管。
（２）請求項１記載の電縫鋼管において、さらにＡｌ０
．３％以下を含有する電縫部の選択腐食に対する抵抗の
大なる電縫鋼管。
（３）請求項１または２記載の電縫鋼管においてさらに
Ｃｒ３％以下を含有する電縫部の選択腐食に対する抵抗
の大なる電縫鋼管。
（４）請求項１〜３のいずれかに記載の電縫鋼管におい
て、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｙのいずれか１種または２種以
上を０．００５〜０．３％含有する電縫部の選択腐食に
対する抵抗の大なる電縫鋼管。
（５）請求項１〜４のいずれかに記載の電縫鋼管におい
て、さらにＣｕ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｈｂ、Ｖ、
Ｗ、Ｃａ、希土類元素のうち１種あるいは２種以上を合
計で１％以下含有し、但し各元素の含有量はＣｕ、Ｎｉ
は１％以下、Ｓｂ、Ｓｎは０．５％以下、Ｍｏ、Ｎｂ、
Ｖ、Ｗは１％以下、Ｃａ、希土類元素は０．３％以下と
した電縫部の選択腐食に対する抵抗の大なる電縫鋼管。