JPH03284941A - 海岸高耐候性クラッド鋼 - Google Patents

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〉 本発明は橋□梁、建築等の鋼構造物において、特に海岸
地帯など塩素イオンの多い腐食環境下で耐食性の要求さ
れる部材に使用される高耐候性網に関するものである。

〈従来の技術〉 従来より上記した用途に使用される構造部材用鋼には、
比較的価格が安価である上、使用環境により必要にして
十分な耐食性を有するということで、種々の耐候性鋼が
鉄鋼各社により開発され、実用化されている。

耐候性鋼は、普通網にＣｕ、　Ｃｒ、　　Ｐなどを微量
含有させたものであり、大気暴露によって綱表面に形成
される錆皮膜が高い防食機能を有する安定錆となること
が知られている。日本工業規格にあるＪＩＳ　Ｇ３１１
４；溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材及びＪＩＳ　Ｇ３１
２５；高耐候性圧延鋼材もこれに相当する。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記従来技術における耐候性鋼は、大気腐食環境におい
て優れた耐食性を示すが、海岸地帯などの如く特に塩素
イオンの多い腐食環境下では、晋這綱と耐食性は殆ど変
わらないことが指摘されている。このため、例えば橋梁
等の様な大規模な鋼構造物では腐食防止のための塗装費
用が真人となる。一方、ステンレス鋼は、通常１１％以
上のＣｒを含有するため耐候性鋼に比べ遥かに耐食性が
優れているが価格が高価である。更に、塩素イオンの多
い腐食環境下では耐候性鋼のような全面腐食（第１図（
ａ））が起こらず、「孔食Ｊとして良く知られている局
部的な腐食（第１図（ハ））が起きやすい。この腐食形
態は、−見軽度の腐食のように観察されるが、腐食の発
生した部分の侵食速度は全面腐食の起きる耐候性鋼より
もむしろ速く、比較的短時間で貫通孔を生じることすら
ある。これらのため、耐候性鋼と同様の用途には供し得
ないものであった。

く課題を解決するための手段２作用〉 本発明はかかる問題点を解決すべく、表層を耐全面腐食
性に優れていると同時に耐孔食性も優れた高Ｎｉ含有鋼
とし、溶接構造用鋼として必要な緒特性（例えば、強度
、靭性、溶接性）は内層で確保する思想の基にステンレ
ス鋼に比べ遥かに安価であり、且つ、耐候性鋼に比し優
れた耐食性を有する高耐候性鋼を提供せんとするもので
、その要旨とするところは、 重量％で Ｃ：０．２０％以下　Ｓｉ：０．０３〜０．３５％Ｍｎ
：１．８％以下　　Ａｌ　：　０．００５〜０．０７０
％更に強度靭性の要求に応じて、 Ｃｕ：２％以下　　　Ｎｉ：２％以下 Ｃｒ　：　０．５％以下　　Ｍｏ　：　０．５％以下Ｖ
　：　０．１％以下　　Ｎｂ　：　０．１％以下Ｔｉ：
０．０３％以下　Ｂ　：　０．００２０％以下を１種又
は２種以上含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる網
を母材とし、その少なくとも一面をｃ　：　ｏ、　ｏ　
ｓ％以下　Ｓｉ：０．０３〜０．３５％Ｍｎ：１．５％
以下　　Ｎｉ　：　３．　０〜７．０％Ａｌ　：　０．
００５〜０．０７０％ を含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる合わせ材で
被覆したことを特徴とする海岸高耐候性クランド綱にあ
る。

以下に本発明の詳細な説明する。

まず、母材の合金元素含有量を前記範囲に限定した理由
を述べる。

ＣＴＣは強度確保のために添加するが、０．２０％を超
えると鋼材の靭性と溶接性が劣化するので０．２０％を
上限とした。

Ｓｉ　：　Ｓｔは強度確保と脱酸のために０．０３％以
上を必要とするが、０．３５％を超えると靭性が劣化す
るのでこれを上限とした。

Ｍｎ　：　Ｍｎは強度確保のために添加するが、１．８
％を超えると溶接性が劣化するのでこれを上限とした。

Ａｌ　：　Ａｌは通常脱酸元素として用いられている０
、００５〜０．０７０％の範囲とした。

Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｖ、　Ｎｂ、　Ｔｉ
、　Ｂは各々強度・靭性向上を目的として添加される元
素で溶接性の劣化しない範囲として前記した量を上限と
した。

次に表層材の成分を上記範囲に限定した理由を述べる。

ＣＴＣは０．０８％を超えると耐食性が劣化するので０
．０８％以下に限定した。

Ｓｉ　：　Ｓｉは脱酸のために０．０３％以上を必要と
するが、０．３５％を超えると耐食性が劣化するので０
．３５％を上限とした。

Ｍｎ　：　Ｍｎは脱酸、脱硫効果のために添加するが、
１．５％を超えると溶接性が劣化するので１．５％を上
限とした。

Ｎｉ　：　Ｎｉは耐食性を向上させる上で有効な元素で
あるが、添加量が３．０％未満では効果がなく、確実な
効果を得るためには３．５％以上の添加が望ましい、一
方７．０％を超えると加工性の劣化を招くとともにコス
トアップの原因となるので７．０％を上限とした。

Ａｌ　：　Ａｌは通常脱酸元素として用いられているｏ
、ｏｏｓ〜０．０７０％の範囲とした。

以上に述べた本発明の要件である耐全面腐食性。

耐孔食性に係わる表層の合金元素添加量の限定は膨大な
実験により決められたものであるが、以下この点につい
て実験の一部としてＮｉの含有量の限定理由に関する実
験結果について説明する。

供試綱は内層成分をＣ：　０．１２％、Ｓｔ：０．２０
％、Ｍｎ：１．２０％、　ＡＪ　：　０．０２５％、　
Ｖ　：　０．０５２％。

Ｎｂ　：　０．０１０％、残部Ｆｅとし、表層の基本成
分をＣ：　０．０５０％、Ｓｉ：０．２０％、Ｍｎ：０
．９０％、Ａｌ：０．０２５％、残部Ｆｅとして、Ｎｉ
含有量を０〜１２％の範囲で単独変化させた鋼材および
比較鋼としてＣｒ含有量を０〜１５％の範囲で単独変化
させた鋼材である。供試したクラッド鋼は表層、内層を
電子ビーム溶接で組み立てた後圧延により製造した。こ
の場合、耐食性に影響を与える表層の厚みは全板厚の１
０％とした。

耐食性は、海岸地帯などの特に塩素イオンの多い腐食環
境を再現するため５％塩水を１日１回散布する促進耐候
性試験（塩水散布暴露試験）を１年間実施し、腐食減量
および孔食係数（最大孔食深さ／板厚減少量）で評価を
行った。その結果を第２図に示す。

図から明かな通り、本発明限定成分よりＮｉ含有量の少
ない鋼は耐全面腐食性に難点があり、また比較鋼のＣｒ
単独添加鋼は、Ｃｒ含有量が５％以上は耐孔食性に、“
５％未満では耐全面腐食性に難点があるが、本発明限定
成分鋼は優れた耐食性を有することが分かる。

なお本発明に係わるクラッド鋼はその使用目的に応じて
片面または両面クラッドいずれにも通用可能であり、そ
の製造方法も上記した圧延クラッドの他に爆着、肉盛り
、鋳ぐるみ等の方法によっても本発明の効果は損なわれ
るものではない。

〈実施例〉 以下実施例により本発明の効果を具体的に示す。

第１表に供試した鋼の組成及び試験結果を示す。

第１表において７〜１５は本発明限定成分鋼、１〜６は
本発明範囲外のものである。比較鋼の１は表層成分がＪ
ＩＳ　Ｇ３１１４；溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材相当
のもの、２はＪＩＳ　Ｇ３１２５；高耐候性圧延鋼材相
当のもの、４はステンレス鋼並にＣｒ含有量が高いもの
である。

表より明かな通り、本発明鋼は比較鋼に比べ、いずれも
優れた耐食性を有することが分かる。

〈発明の効果〉 以上のごとく、本発明は表層を耐全面腐食性および耐孔
食性に優れた高含Ｎ１ｆｉ、内層を各種強度靭性、溶接
性に応じた溶接構造用鋼とすることにより、塩素イオン
の多い腐食環境下で高耐食性の要求される橋梁、建築等
の構造部材へ、ステンレス鋼やステンレス・クラッド網
に比べ安価で、且つ、耐候性鋼より優れた耐食性を有す
る高耐候性クラッド鋼が提供でき、産業上大きな効果を
有するものであるといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐候性鋼とステンレス鋼の腐食進行状況を比較
した槓弐図であり、第１図θ）は耐候性鋼の腐食進行状
況を、第１図の）はステンレス網の腐食進行状況を示す
ものである。図面において、１・・・綱材本体、２・・
・孔食、３・・・全面腐食。第２図は耐食性に及ぼす表
層のＮｉ、　Ｃｒ含有量の影響を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）重量％で Ｃ：０．２０％以下 Ｓｉ：０．０３〜０．３５ ％Ｍｎ：１．８％以下 Ａｌ：０．００５〜０．０７０％ を含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる鋼を母材と
   し、その少なくとも一面を Ｃ：０．０８％以下 Ｓｉ：０．０３〜０．３５％ Ｍｎ：１．５％以下 Ｎｉ：３．０〜７．０％ Ａｌ：０．００５〜０．０７０％ を含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる合わせ材で
   被覆したことを特徴とする海岸高耐候性クラッド鋼。 （２）母材中に更に強度、靭性の要求に応じて、 Ｃｕ：２％以下 Ｎｉ：２％以下 Ｃｒ：０．５％以下 Ｍｏ：０．５％以下 Ｖ：０．１％以下 Ｎｂ：０．１％以下 Ｔｉ：０．０３％以下 Ｂ：０．００２０％以下 を１種又は２種以上含むことを特徴とする請求項１記載
   の海岸高耐候性クラッド鋼。