JPH06158232A - 耐凝縮水腐食性に優れた鋼板 - Google Patents
耐凝縮水腐食性に優れた鋼板Info
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- JPH06158232A JPH06158232A JP31379792A JP31379792A JPH06158232A JP H06158232 A JPH06158232 A JP H06158232A JP 31379792 A JP31379792 A JP 31379792A JP 31379792 A JP31379792 A JP 31379792A JP H06158232 A JPH06158232 A JP H06158232A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ＬＮＧ焚きボイラーの燃焼排気ガ
スに起因する、ＳＯ2 Ｃｌ-イオン、ＣＯ2 を含有した
弱酸性（ｐＨ３．５〜５．５）の凝縮水腐食環境におい
て優れた耐食性を示す鋼板に関する。 【構成】 低Ｃ、低Ｍｎ、中Ｃｒを含み、さらに不純物
のＳを０．０１％以下とし、或いはさらにＳｉ、Ａｌ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｂのうち少
なくとも１種を含有することを特徴とする耐凝縮水腐食
性に優れた鋼板。
スに起因する、ＳＯ2 Ｃｌ-イオン、ＣＯ2 を含有した
弱酸性（ｐＨ３．５〜５．５）の凝縮水腐食環境におい
て優れた耐食性を示す鋼板に関する。 【構成】 低Ｃ、低Ｍｎ、中Ｃｒを含み、さらに不純物
のＳを０．０１％以下とし、或いはさらにＳｉ、Ａｌ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｂのうち少
なくとも１種を含有することを特徴とする耐凝縮水腐食
性に優れた鋼板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＯ2 、Ｃｌ- イオ
ン、ＣＯ2 を含有した弱酸性（ｐＨ３．５〜５．５）の
凝縮水腐食環境において優れた耐食性を示す鋼板に関す
る。
ン、ＣＯ2 を含有した弱酸性（ｐＨ３．５〜５．５）の
凝縮水腐食環境において優れた耐食性を示す鋼板に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＧ焚きボイラーの燃焼排気ガス中に
は、ＳＯ2 、Ｃｌ- イオン、ＣＯ2 、および多くの水蒸
気分を含むため、ボイラーから煙突の間で、排気ガス温
度の低下によって凝縮水が生じる。この凝縮水は、ＳＯ
2 、Ｃｌ-イオン、ＣＯ2 を溶解した弱酸性（ｐＨ３．
５〜５．５）の凝縮水であり、腐食性が高い。
は、ＳＯ2 、Ｃｌ- イオン、ＣＯ2 、および多くの水蒸
気分を含むため、ボイラーから煙突の間で、排気ガス温
度の低下によって凝縮水が生じる。この凝縮水は、ＳＯ
2 、Ｃｌ-イオン、ＣＯ2 を溶解した弱酸性（ｐＨ３．
５〜５．５）の凝縮水であり、腐食性が高い。
【０００３】従来では、凝縮水が生成する部位の鋼材と
してステンレス鋼および炭素鋼が使用されている。例え
ば、ステンレス鋼としては特開平１−１６５７５２号公
報に示されるように、１４％以上のＣｒを添加した耐食
性を有するフェライト系ステンレス鋼を使用するという
方法があった。また、炭素鋼としては特開平１−３０６
５８５号公報に示されるように、炭素鋼に接する溶液に
腐食抑制剤を注入することにより腐食を抑制するという
方法があった。
してステンレス鋼および炭素鋼が使用されている。例え
ば、ステンレス鋼としては特開平１−１６５７５２号公
報に示されるように、１４％以上のＣｒを添加した耐食
性を有するフェライト系ステンレス鋼を使用するという
方法があった。また、炭素鋼としては特開平１−３０６
５８５号公報に示されるように、炭素鋼に接する溶液に
腐食抑制剤を注入することにより腐食を抑制するという
方法があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開平１−１６５７５
２号公報の方法では、コストおよび加工性・溶接性の点
で普通鋼に比べて劣るという問題があった。一方、特開
平１−３０６５８５号公報の方法は、熱交換器内に溶液
が循環している場合にのみ適用でき、燃焼排気ガスの凝
縮水による腐食を抑制できない点で問題があった。
２号公報の方法では、コストおよび加工性・溶接性の点
で普通鋼に比べて劣るという問題があった。一方、特開
平１−３０６５８５号公報の方法は、熱交換器内に溶液
が循環している場合にのみ適用でき、燃焼排気ガスの凝
縮水による腐食を抑制できない点で問題があった。
【０００５】本発明は、かかる問題点を解決すべく構成
されたもので、低Ｃ、高Ｃｒ系の鋼板として、ステンレ
ス鋼より安価でかつ、炭素鋼に比して３倍以上の耐食性
示す鋼材を提供することを目的とするものである。
されたもので、低Ｃ、高Ｃｒ系の鋼板として、ステンレ
ス鋼より安価でかつ、炭素鋼に比して３倍以上の耐食性
示す鋼材を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
とするところは下記のとおりである。 （１）重量（％）でＣ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．２
〜１．６％、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：７．０〜１
３．０％を含み、残部がＦｅおよびその他の不純物から
なることを特徴とする耐凝縮水腐食性に優れた鋼板。
とするところは下記のとおりである。 （１）重量（％）でＣ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．２
〜１．６％、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：７．０〜１
３．０％を含み、残部がＦｅおよびその他の不純物から
なることを特徴とする耐凝縮水腐食性に優れた鋼板。
【０００７】（２）重量（％）でＳｉ：０．００５〜
０．５％、Ａｌ：０．００１〜０．０７％、Ｃｕ：０．
０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜２．０％、Ｍｏ：
０．０５〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１
％、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、Ｂ：０．００３
〜０．００５％のうち少なくとも１種を含有することを
特徴とする前記（１）記載の耐凝縮水腐食性に優れた鋼
板。
０．５％、Ａｌ：０．００１〜０．０７％、Ｃｕ：０．
０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜２．０％、Ｍｏ：
０．０５〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、
Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１
％、Ｃａ：０．０００５〜０．０１％、Ｂ：０．００３
〜０．００５％のうち少なくとも１種を含有することを
特徴とする前記（１）記載の耐凝縮水腐食性に優れた鋼
板。
【０００８】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。まず本発明に
おいて、耐凝縮水腐食性に優れた鋼板とは、ＳＯ2 、Ｃ
ｌ- イオン、ＣＯ2 を含有した弱酸性（ｐＨ３．５〜
５．５）の凝縮水腐食環境において優れた耐食性を示す
鋼板をいう。また、凝縮水腐食環境とは、例えばＬＮＧ
焚きボイラーから煙突の間で、燃焼排気ガス温度の低下
により水蒸気が燃焼排気ガス中の腐食性物質を溶解しな
がら結露し、腐食が進行するような環境をいう。
おいて、耐凝縮水腐食性に優れた鋼板とは、ＳＯ2 、Ｃ
ｌ- イオン、ＣＯ2 を含有した弱酸性（ｐＨ３．５〜
５．５）の凝縮水腐食環境において優れた耐食性を示す
鋼板をいう。また、凝縮水腐食環境とは、例えばＬＮＧ
焚きボイラーから煙突の間で、燃焼排気ガス温度の低下
により水蒸気が燃焼排気ガス中の腐食性物質を溶解しな
がら結露し、腐食が進行するような環境をいう。
【０００９】以下に本発明における限定理由を説明す
る。本発明の限定要件は上記した通り、低Ｃ、低Ｓ、低
Ｍｎ、中Ｃｒ：７．０〜１３．０％の成分からなること
が必須である。つまり、低〔Ｃ〕化により、Ｆｅ3Ｃの
析出量を抑制し、カソード活性サイトを減少する効果
と、低〔Ｓ〕、低〔Ｍｎ〕化によって、ＦｅおよびＣｒ
の含水酸化物からなる皮膜のＣｌ- イオンに対する抵抗
性を弱めるＭｎＳ生成の抑制と、中〔Ｃｒ〕化による鋼
表面の保護皮膜の形成の効果の相乗効果により、鋼板自
身の耐食性が向上し、他の防食措置を施すことなく、耐
凝縮水腐食性に優れた鋼板が得られる。
る。本発明の限定要件は上記した通り、低Ｃ、低Ｓ、低
Ｍｎ、中Ｃｒ：７．０〜１３．０％の成分からなること
が必須である。つまり、低〔Ｃ〕化により、Ｆｅ3Ｃの
析出量を抑制し、カソード活性サイトを減少する効果
と、低〔Ｓ〕、低〔Ｍｎ〕化によって、ＦｅおよびＣｒ
の含水酸化物からなる皮膜のＣｌ- イオンに対する抵抗
性を弱めるＭｎＳ生成の抑制と、中〔Ｃｒ〕化による鋼
表面の保護皮膜の形成の効果の相乗効果により、鋼板自
身の耐食性が向上し、他の防食措置を施すことなく、耐
凝縮水腐食性に優れた鋼板が得られる。
【００１０】まず、合金元素含有量を前記範囲に限定し
た理由をのべる。Ｃは低いほど耐食性が良いが、製鋼上
含まれるものである。Ｃが０．０５％を超えるとＦｅ3
Ｃの析出量増加によりカソード活性サイトが増加し、耐
食性が著しく劣化するので、０．０５％以下とした。Ｍ
ｎは鋼中不純物として存在するＳをＭｎＳとして固定す
るために添加するが、０．２％未満では十分な効果が得
られず、１．６％を超えると加工性が劣化するので、
０．２〜１．６％とした。
た理由をのべる。Ｃは低いほど耐食性が良いが、製鋼上
含まれるものである。Ｃが０．０５％を超えるとＦｅ3
Ｃの析出量増加によりカソード活性サイトが増加し、耐
食性が著しく劣化するので、０．０５％以下とした。Ｍ
ｎは鋼中不純物として存在するＳをＭｎＳとして固定す
るために添加するが、０．２％未満では十分な効果が得
られず、１．６％を超えると加工性が劣化するので、
０．２〜１．６％とした。
【００１１】Ｃｒは鋼表面に耐食性に優れたＦｅおよび
Ｃｒの含水酸化物からなる皮膜を生成し、鋼の耐食性を
向上させるが、その効果は７．０％以上で認められる。
一方、１３．０％を超えると加工性が劣化するので、そ
の量を７．０〜１３．０％とした。Ｓは鋼中不純物とし
て存在するが、その量が多くなると硫化物を形成し、Ｆ
ｅおよびＣｒの含水酸化物からなる皮膜のＣｌ- イオン
に対する抵抗を弱めるＭｎＳが増加し、耐食性を著しく
悪化させるので、０．０１％以下とした。
Ｃｒの含水酸化物からなる皮膜を生成し、鋼の耐食性を
向上させるが、その効果は７．０％以上で認められる。
一方、１３．０％を超えると加工性が劣化するので、そ
の量を７．０〜１３．０％とした。Ｓは鋼中不純物とし
て存在するが、その量が多くなると硫化物を形成し、Ｆ
ｅおよびＣｒの含水酸化物からなる皮膜のＣｌ- イオン
に対する抵抗を弱めるＭｎＳが増加し、耐食性を著しく
悪化させるので、０．０１％以下とした。
【００１２】さらに、必要に応じて添加されるＳｉは製
鋼時の脱酸元素として添加するが、０．００５％未満で
は脱酸効果が少なく、靱性を劣化させる。一方、０．５
％を超えると耐食性が劣化するので、その量を０．００
５〜０．５％とした。また、Ａｌも製鋼時の脱酸元素と
して添加するが、０．００５％未満では脱酸効果が少な
く、靱性を劣化させる。一方、０．０７％を超えると耐
食性が劣化するので、その量を０．００５〜０．０７％
とした。
鋼時の脱酸元素として添加するが、０．００５％未満で
は脱酸効果が少なく、靱性を劣化させる。一方、０．５
％を超えると耐食性が劣化するので、その量を０．００
５〜０．５％とした。また、Ａｌも製鋼時の脱酸元素と
して添加するが、０．００５％未満では脱酸効果が少な
く、靱性を劣化させる。一方、０．０７％を超えると耐
食性が劣化するので、その量を０．００５〜０．０７％
とした。
【００１３】また、Ｃｕは耐食性を向上させる元素であ
る。その効果は０．０５％以上で現れるが、あまり多く
添加するとＣｕの微細析出が鋼中に生じ、鋼表面におい
てミクロな電池を形成するため、鋼の腐食を促進する。
この腐食促進が顕著になるのは１．０％を超える場合で
あり、本発明ではその量を０．０５〜１．０％とした。
る。その効果は０．０５％以上で現れるが、あまり多く
添加するとＣｕの微細析出が鋼中に生じ、鋼表面におい
てミクロな電池を形成するため、鋼の腐食を促進する。
この腐食促進が顕著になるのは１．０％を超える場合で
あり、本発明ではその量を０．０５〜１．０％とした。
【００１４】また、Ｎｉは０．０５％以上添加すると耐
食性を向上させる上で有効な元素であるが、２．０％を
超えるとその効果が飽和すると共に、コストアップの原
因となるので、その量を０．０５〜２．０％とした。ま
た、Ｍｏは、０．０５％以上添加すると耐孔食性を向上
させるのに有用な元素であるが、その効果が１．０％超
では飽和することから、０．０５〜１．０％とした。
食性を向上させる上で有効な元素であるが、２．０％を
超えるとその効果が飽和すると共に、コストアップの原
因となるので、その量を０．０５〜２．０％とした。ま
た、Ｍｏは、０．０５％以上添加すると耐孔食性を向上
させるのに有用な元素であるが、その効果が１．０％超
では飽和することから、０．０５〜１．０％とした。
【００１５】Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖは、それぞれ０．００５％
以上添加すると、Ｃ、Ｎを固定してＣ、Ｎによる強度上
昇を抑制し、加工性を確保するのに有効である。その効
果はそれぞれ０．１％以下で十分なので、０．００５〜
０．１％とした。またＣａは、０．０００５％以上添加
すると、鋼表面の水素イオン活量の上昇を抑制するた
め、耐食性に有効な元素であり、その効果は０．０１％
以下で十分なので、０．０００５〜０．０１％とした。
以上添加すると、Ｃ、Ｎを固定してＣ、Ｎによる強度上
昇を抑制し、加工性を確保するのに有効である。その効
果はそれぞれ０．１％以下で十分なので、０．００５〜
０．１％とした。またＣａは、０．０００５％以上添加
すると、鋼表面の水素イオン活量の上昇を抑制するた
め、耐食性に有効な元素であり、その効果は０．０１％
以下で十分なので、０．０００５〜０．０１％とした。
【００１６】また、Ｂは０．００３％以上添加すると、
低Ｃ、低Ｍｎ化による強度低下を補完する効果に加え、
鋼表面の保護皮膜のカソード還元溶解速度を抑制すると
いうメカニズムにより鋼表面の保護皮膜の保護機能を向
上させる。その効果は０．００５％以下で十分なので、
０．００３〜０．００５％とした。以下、本発明の効果
を実施例によりさらに具体的に示す。
低Ｃ、低Ｍｎ化による強度低下を補完する効果に加え、
鋼表面の保護皮膜のカソード還元溶解速度を抑制すると
いうメカニズムにより鋼表面の保護皮膜の保護機能を向
上させる。その効果は０．００５％以下で十分なので、
０．００３〜０．００５％とした。以下、本発明の効果
を実施例によりさらに具体的に示す。
【００１７】
【実施例】表１に示す化学成分の鋼Ａ〜Ｔの板厚５ｍｍ
の鋼板について、１／２ｔから腐食試験片を採取し、腐
食試験を実施した。腐食試験として、ＬＮＧ焚きボイラ
ーの燃焼排気ガスの凝縮水による腐食環境を再現するた
め、表２に示した組成の水溶液に、表３に示した混合ガ
スを通気させた水溶液で乾湿繰り返し試験を所定のサイ
クル数で行い、腐食減量より換算して平均板厚減少量に
より耐食性を評価した。
の鋼板について、１／２ｔから腐食試験片を採取し、腐
食試験を実施した。腐食試験として、ＬＮＧ焚きボイラ
ーの燃焼排気ガスの凝縮水による腐食環境を再現するた
め、表２に示した組成の水溶液に、表３に示した混合ガ
スを通気させた水溶液で乾湿繰り返し試験を所定のサイ
クル数で行い、腐食減量より換算して平均板厚減少量に
より耐食性を評価した。
【００１８】Ｈ〜Ｔは本発明鋼であり、平均板厚減少量
が最大でも０．１８ｃｍであるのに比して、Ａ〜Ｇの比
較鋼は最も優れたものでも０．５６ｃｍで、少なくとも
３倍以上の耐食性を示している。
が最大でも０．１８ｃｍであるのに比して、Ａ〜Ｇの比
較鋼は最も優れたものでも０．５６ｃｍで、少なくとも
３倍以上の耐食性を示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】上記実施例からも明かなごとく、本発明
によれば、耐食性を従来材に比べ改善した鋼板を提供す
ることが可能となるものであり、産業上その効果は極め
て顕著である。
によれば、耐食性を従来材に比べ改善した鋼板を提供す
ることが可能となるものであり、産業上その効果は極め
て顕著である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量（％）でＣ：０．０５％以下、Ｍ
ｎ：０．２〜１．６％、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：
７．０〜１３．０％を含み、残部がＦｅおよびその他の
不純物からなることを特徴とする耐凝縮水腐食性に優れ
た鋼板。 - 【請求項２】 重量（％）でＳｉ：０．００５〜０．５
％、Ａｌ：０．００５〜０．０７％、Ｃｕ：０．０５〜
１．０％、Ｎｉ：０．０５〜２．０％、Ｍｏ：０．０５
〜１．０％、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．０
０５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｃａ：
０．０００５〜０．０１％、Ｂ：０．００３〜０．００
５％のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする
請求項１記載の耐凝縮水腐食性に優れた鋼板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313797A JP2824723B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Ｓｏ▲下２▼、ｃ１▲上−▼イオン、ｃｏ▲下２▼を含有した弱酸性の凝縮水腐食環境において耐食性に優れたｌｎｇ焚きボイラーの燃焼排気ガス系材料用鋼板 |
| US08/539,495 US5591392A (en) | 1992-11-24 | 1995-10-06 | Steel plate having good corrosion resistance to condensed water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313797A JP2824723B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Ｓｏ▲下２▼、ｃ１▲上−▼イオン、ｃｏ▲下２▼を含有した弱酸性の凝縮水腐食環境において耐食性に優れたｌｎｇ焚きボイラーの燃焼排気ガス系材料用鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158232A true JPH06158232A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2824723B2 JP2824723B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=18045644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313797A Expired - Lifetime JP2824723B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Ｓｏ▲下２▼、ｃ１▲上−▼イオン、ｃｏ▲下２▼を含有した弱酸性の凝縮水腐食環境において耐食性に優れたｌｎｇ焚きボイラーの燃焼排気ガス系材料用鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824723B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106282839A (zh) * | 2015-05-26 | 2017-01-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高性能耐硫酸露点钢板及其制造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5693856A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel for line pipe with excellent corrosion resistance against wet carbon dioxide |
| JPH02156048A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性に優れたクロム鋼 |
| JPH02290948A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Nippon Steel Corp | 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼 |
| JPH03219055A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-09-26 | Nippon Steel Corp | 耐食性の優れたエンジン排ガス系材料用ステンレス鋼 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP4313797A patent/JP2824723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5693856A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel for line pipe with excellent corrosion resistance against wet carbon dioxide |
| JPH02156048A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Kawasaki Steel Corp | 耐食性に優れたクロム鋼 |
| JPH02290948A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Nippon Steel Corp | 低クロムオーステナイト系ステンレス鋼 |
| JPH03219055A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-09-26 | Nippon Steel Corp | 耐食性の優れたエンジン排ガス系材料用ステンレス鋼 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106282839A (zh) * | 2015-05-26 | 2017-01-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高性能耐硫酸露点钢板及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2824723B2 (ja) | 1998-11-18 |
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