JPS6267153A - 溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼 - Google Patents
溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼Info
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- JPS6267153A JPS6267153A JP20622385A JP20622385A JPS6267153A JP S6267153 A JPS6267153 A JP S6267153A JP 20622385 A JP20622385 A JP 20622385A JP 20622385 A JP20622385 A JP 20622385A JP S6267153 A JPS6267153 A JP S6267153A
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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。
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）
本発明は溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼材に
関するものである。
関するものである。
（従来の技術）
通常鋼材を海水中で使用する場合には、十分な塗装をし
て腐食を防止するのが一般的である。し １かし北
極海のように氷が存在するところでは、氷の衝突による
ひっかき疵が塗装面に発生し、この部分から腐食が発生
するので充分な防食手段とは云えない。特に塗装が不充
分な鋼材が用いられる場合には、鋼材全体腐食と局部的
な腐食が発生す □る。このうち鋼材全体腐食は、
板厚を厚くするな １どの対策をとりうるが、局部
的な腐食は、応力集 □中を生じ、疲労その他の破
壊の原因となシ大きな ：問題である。
て腐食を防止するのが一般的である。し １かし北
極海のように氷が存在するところでは、氷の衝突による
ひっかき疵が塗装面に発生し、この部分から腐食が発生
するので充分な防食手段とは云えない。特に塗装が不充
分な鋼材が用いられる場合には、鋼材全体腐食と局部的
な腐食が発生す □る。このうち鋼材全体腐食は、
板厚を厚くするな １どの対策をとりうるが、局部
的な腐食は、応力集 □中を生じ、疲労その他の破
壊の原因となシ大きな ：問題である。
就中、溶接部は局部腐食が発生することが知られておシ
、そ・の対策が重要となる。すなわち、溶接部は母材部
と熱履歴が異々るので、その組織も自ら異なってくる。
、そ・の対策が重要となる。すなわち、溶接部は母材部
と熱履歴が異々るので、その組織も自ら異なってくる。
このため局部的に腐食され易い状態となる。この局部腐
食には第１図に示す（４）。
食には第１図に示す（４）。
（Ｂ）、（Ｃ）の三つのタイプがある。
第１図において（Ａ）は溶接金属１自体が局部腐食され
る場合（以下タイプＡ）、（Ｂ）は溶接熱影響部３が局
部腐食される場合（以下タイプＢ）、（Ｃ）は溶接金属
１と溶接熱影響部３の境界のポンド部が選択的に腐食さ
れる場合（以下タイプＣ）を示す。
る場合（以下タイプＡ）、（Ｂ）は溶接熱影響部３が局
部腐食される場合（以下タイプＢ）、（Ｃ）は溶接金属
１と溶接熱影響部３の境界のポンド部が選択的に腐食さ
れる場合（以下タイプＣ）を示す。
先ずタイプＡの腐食に対しては、溶接金属の成分を、母
材２より電気化学的に貴になるようにしておけばよく、
溶接金属の成分中Ｃｕ 、 Ｃｒなどを母材よシ高くし
ておけばこれを防止できることが、たとえばスカンジナ
ビアンジャーナルオプメタラジー（５ｃａｎｄｉｎａｖ
ｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
）Ｖｏｌ、７ （１９７８） Ａ １の１１頁などによ
り知られている。
材２より電気化学的に貴になるようにしておけばよく、
溶接金属の成分中Ｃｕ 、 Ｃｒなどを母材よシ高くし
ておけばこれを防止できることが、たとえばスカンジナ
ビアンジャーナルオプメタラジー（５ｃａｎｄｉｎａｖ
ｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
）Ｖｏｌ、７ （１９７８） Ａ １の１１頁などによ
り知られている。
また、上記の文献には、タイプＣの腐食については鋼中
のＳが溶接熱で局部的に溶解し、？ンド部にフィルム状
に存在することが悪いといわれており、従ってＲＥ （
希土類元素）、Ｚｒなどを添加して、鋼中Ｓを固定する
ことによって対処しうるとしている。
のＳが溶接熱で局部的に溶解し、？ンド部にフィルム状
に存在することが悪いといわれており、従ってＲＥ （
希土類元素）、Ｚｒなどを添加して、鋼中Ｓを固定する
ことによって対処しうるとしている。
またタイプＢの腐食に対しては、溶接時に相当高温の予
熱を行って、溶接時の冷却速度を遅くし、溶接熱影響部
の組織をフェライト＋・９−ライトにすればよいと上記
の文献に示されている。しかしこの手段は、実際の溶接
作業が非常に困難となること、及び高強度の鋼材の使用
ができないことなどの問題を含む。
熱を行って、溶接時の冷却速度を遅くし、溶接熱影響部
の組織をフェライト＋・９−ライトにすればよいと上記
の文献に示されている。しかしこの手段は、実際の溶接
作業が非常に困難となること、及び高強度の鋼材の使用
ができないことなどの問題を含む。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は以上の問題に鑑み、溶接構造物として海水中な
どの腐食環境中で使用される際、その熱影響部が優れた
耐局部腐食特性を示す鋼を提供することを目的とするも
のである。
どの腐食環境中で使用される際、その熱影響部が優れた
耐局部腐食特性を示す鋼を提供することを目的とするも
のである。
（問題点を解決するための手段）
即ち、本発明者らは、さらに膨大な実験、研究の結果、
溶接熱影響部の局部腐食に対するＴｌ酸化物の改善効果
を見出すと共に、これを含有する場合の各種合金元素の
影響を定量化することに成功し、各合金元素間に一定の
関係を満足させることＫより、鋼の溶接熱影響部の局部
腐食に対し、耐局部腐食性の一層の飛躍的な向上を可能
とする従来知見にない新たな技術を見出し、本発明を完
成したものである。
溶接熱影響部の局部腐食に対するＴｌ酸化物の改善効果
を見出すと共に、これを含有する場合の各種合金元素の
影響を定量化することに成功し、各合金元素間に一定の
関係を満足させることＫより、鋼の溶接熱影響部の局部
腐食に対し、耐局部腐食性の一層の飛躍的な向上を可能
とする従来知見にない新たな技術を見出し、本発明を完
成したものである。
即ち、本発明は重量係でＣ０，０５〜０．２０％、Ｓｌ
：０．３％以下、Ｍｎ０．６〜２．０％、Ｓ：０．００
５％以下、Ｔｌ０．００３〜００３０幅、Ａｌ：０．０
０６係以下、Ｎ：０．０１４チ以下、０：０．００２０
〜０．０２０％に１さらにＣｕ ５ ’Ｉｓ以下、Ｎｌ
５ｍ以下、Ｃｒ１．０係以下、Ｍｏ１．０１１Ｍ下、Ｖ
ｏ、１０％以下、Ｎｂ：０．１０チ以下、Ｃａ：０．０
０２０１以下の１種又は２種以上を含み、残部Ｆｅおよ
び不可避不純物からなり、かつ、Ｐ値＝ Ｃ＋ Ｓ ｌ
／２４ ＋Ｍｎ／６ ＋ Ｃｒ／６ ＋Ｍｏ／４＋ （
Ｎｂ＋Ｖ）／？≦０．４０を満足することを特徴とする
溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼である。
：０．３％以下、Ｍｎ０．６〜２．０％、Ｓ：０．００
５％以下、Ｔｌ０．００３〜００３０幅、Ａｌ：０．０
０６係以下、Ｎ：０．０１４チ以下、０：０．００２０
〜０．０２０％に１さらにＣｕ ５ ’Ｉｓ以下、Ｎｌ
５ｍ以下、Ｃｒ１．０係以下、Ｍｏ１．０１１Ｍ下、Ｖ
ｏ、１０％以下、Ｎｂ：０．１０チ以下、Ｃａ：０．０
０２０１以下の１種又は２種以上を含み、残部Ｆｅおよ
び不可避不純物からなり、かつ、Ｐ値＝ Ｃ＋ Ｓ ｌ
／２４ ＋Ｍｎ／６ ＋ Ｃｒ／６ ＋Ｍｏ／４＋ （
Ｎｂ＋Ｖ）／？≦０．４０を満足することを特徴とする
溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼である。
以下、本発明の詳細な説明する。
（作用）
先ず本発明において耐局部腐食特性の優れた鋼とは、抗
張力５０ ｋｇｆ／ｍ２以上の鋼をさし、その品種は鋼
板、鋼管、形鋼の如何を問わない。本発明の対象をかか
る鋼に限定したのは、高強度鋼はどＨＡＺの局部腐食が
発生し易く、これの改善が強く望まれていることによる
。
張力５０ ｋｇｆ／ｍ２以上の鋼をさし、その品種は鋼
板、鋼管、形鋼の如何を問わない。本発明の対象をかか
る鋼に限定したのは、高強度鋼はどＨＡＺの局部腐食が
発生し易く、これの改善が強く望まれていることによる
。
次に各元素の含有量を前記した範囲に限定した理由を述
べる。
べる。
Ｃは強度確保の上から必須元素であシ、０．０５係未満
では５０ ｋｇｆ／ｍ？以上の抗張力を得ることが難か
しいため下限を０．０５係としたが、０．２０チを超え
ると溶接性を損うとともに、耐局部腐食性が著しく低下
するので上限を０．２０１とした。
では５０ ｋｇｆ／ｍ？以上の抗張力を得ることが難か
しいため下限を０．０５係としたが、０．２０チを超え
ると溶接性を損うとともに、耐局部腐食性が著しく低下
するので上限を０．２０１とした。
Ｓｌは脱酸元素として、さらには強度確保のため添加さ
れるが、０．３％を超えると後に述べるＴｌ酸化物の生
成が抑制されるので、０．３係以下に限定した。
れるが、０．３％を超えると後に述べるＴｌ酸化物の生
成が抑制されるので、０．３係以下に限定した。
Ｍｎは鋼材の機械的性質を維持する上で有効な元素であ
るが、０．６係未満ではその効果が充分現われないため
、また２チを超えると溶接性及び耐局部腐食性を著しく
損うので０．６〜２．０係に限定した。
るが、０．６係未満ではその効果が充分現われないため
、また２チを超えると溶接性及び耐局部腐食性を著しく
損うので０．６〜２．０係に限定した。
Ｓはボンド部の選択腐食特性を損うので０．００５チ以
下に限定した。
下に限定した。
Ｔ１はＡｌ、Ｏの限定の相乗効果により、鋼中に微細な
Ｔ１酸化物を生成し、オーステナイト→フエ° ライト
変態を促進させることによシ、耐局部腐食特性を著しく
向上させる効果をもつが、０．００３％未満では効果が
発揮されず、０．０３ ％を超えて含有すると母材の靭
性劣化をきたすため上限を０．０３係とした。
Ｔ１酸化物を生成し、オーステナイト→フエ° ライト
変態を促進させることによシ、耐局部腐食特性を著しく
向上させる効果をもつが、０．００３％未満では効果が
発揮されず、０．０３ ％を超えて含有すると母材の靭
性劣化をきたすため上限を０．０３係とした。
Ｍは脱酸元素として添加されるが、本発明では鋼中酸素
をＴＩと結合させ微細なＴＩ酸化物とするため強力な脱
酸は本発明の効果を損う。従ってその効果の現われる上
限のＡｌＪｉｌとして０．００６％に限定した・ Ｎは０．０１４％を超えて含有すると、機械的性質、溶
接性を著しく劣化させるので、００１４％以下に限定し
た。
をＴＩと結合させ微細なＴＩ酸化物とするため強力な脱
酸は本発明の効果を損う。従ってその効果の現われる上
限のＡｌＪｉｌとして０．００６％に限定した・ Ｎは０．０１４％を超えて含有すると、機械的性質、溶
接性を著しく劣化させるので、００１４％以下に限定し
た。
０はＴＩ酸化物を生成させるため必須であるが、１
０．００２０％、４Ｊｌ’バーｔ（Ｄ効ｆｆ１２＞ｌ
＜、ｔ７’ｊｏ、０２０チを超えて含有してもその効
果が飽和すること及び鋼の清浄度を害し靭性劣化をきた
すのでその範囲を０．００２０係〜０．０２０％に限定
した。
０．００２０％、４Ｊｌ’バーｔ（Ｄ効ｆｆ１２＞ｌ
＜、ｔ７’ｊｏ、０２０チを超えて含有してもその効
果が飽和すること及び鋼の清浄度を害し靭性劣化をきた
すのでその範囲を０．００２０係〜０．０２０％に限定
した。
以上が本発明の鋼の基本成分系であるが本発明において
は、母材の強度、靭性及び溶接熱影響部の靭性を向上す
るために、さらにＣｕ、 Ｎｌ、 Ｃｒ。
は、母材の強度、靭性及び溶接熱影響部の靭性を向上す
るために、さらにＣｕ、 Ｎｌ、 Ｃｒ。
Ｍｏ＋ Ｖｉ Ｎｂ、 Ｃａの１種又は２種以上を含有
することもできる。
することもできる。
まずＣｕ、Ｎｌは耐局部腐食性を損うことなく、鋼材の
強度、靭性を向上させる元素として有効であるが、いず
れも５％を超える添加では溶接性を損うので、夫々５．
０チ以下に限定した。
強度、靭性を向上させる元素として有効であるが、いず
れも５％を超える添加では溶接性を損うので、夫々５．
０チ以下に限定した。
Ｃｒ ＋Ｍｏは焼入性を向上し母材の強度、靭性向上に
有効な元素であるが、いずれも１．０％を超えて添加す
ると、溶接性を著しく損うため、夫々１，０チ以下に限
定した。
有効な元素であるが、いずれも１．０％を超えて添加す
ると、溶接性を著しく損うため、夫々１，０チ以下に限
定した。
Ｖ、 Ｎｂは微量の添加で結晶粒を微細化し、靭性向上
に有効でちゃ、さらに析出硬化による強度上昇効果が期
待されるが、いずれも０．１０％を超え ；る添加
で、溶接熱影響部の靭性が低下するので、夫々０．１０
％以下に限定した。
に有効でちゃ、さらに析出硬化による強度上昇効果が期
待されるが、いずれも０．１０％を超え ；る添加
で、溶接熱影響部の靭性が低下するので、夫々０．１０
％以下に限定した。
Ｃａは鋼中の非金属介在物の形態を制御し、靭性向上に
有効であるが、０．００２０％を超えて含有すると、清
浄度の悪化に基く靭性低下現象をきたすため、０．００
２（ｌ以下に限定した。
有効であるが、０．００２０％を超えて含有すると、清
浄度の悪化に基く靭性低下現象をきたすため、０．００
２（ｌ以下に限定した。
また、本発明においては、以上の成分限宥に加えて溶接
熱影響部の耐局部腐食性を維持するためミ各成分含有量
の間に一定の関係、す々わちＰ値＝ Ｃ＋ Ｓ Ｉ／２
４ ＋ Ｍｎ／６ ＋ Ｃｒ／６ ＋ Ｍｏ／４ ＋（
Ｎｂ＋Ｖ）７″５≦０．４０ を満足させる必要があるが、これは次の如き実験によシ
得られた知見に基づくものである。 □すなわち、
本発明限定成分範囲内で種々朝み合わされた数多くの素
材に対して、１％Ｎｌ系の溶接材料を用いて、入熱１５
ｋＪ／ｃｍで溶接し、表面から板厚５■厚の試験片を
採取し、３チ食塩水中で３、夕月間の回転浸漬試験を行
った。
熱影響部の耐局部腐食性を維持するためミ各成分含有量
の間に一定の関係、す々わちＰ値＝ Ｃ＋ Ｓ Ｉ／２
４ ＋ Ｍｎ／６ ＋ Ｃｒ／６ ＋ Ｍｏ／４ ＋（
Ｎｂ＋Ｖ）７″５≦０．４０ を満足させる必要があるが、これは次の如き実験によシ
得られた知見に基づくものである。 □すなわち、
本発明限定成分範囲内で種々朝み合わされた数多くの素
材に対して、１％Ｎｌ系の溶接材料を用いて、入熱１５
ｋＪ／ｃｍで溶接し、表面から板厚５■厚の試験片を
採取し、３チ食塩水中で３、夕月間の回転浸漬試験を行
った。
試験結果の例を第２図に示す。同図の横軸は□化学成分
による上式のＰ値であシ、たて軸ｄは第３図に示す溶接
熱影響部の局部深さｄ“である。
による上式のＰ値であシ、たて軸ｄは第３図に示す溶接
熱影響部の局部深さｄ“である。
この結果から、本発明限度成分範囲内において、Ｐ値＝
Ｃ＋Ｓ ｌ／２４＋Ｍｎ／６＋Ｃｒ／６＋Ｍｏ／４＋
（Ｎｂ＋Ｖ）１５≦０．４０を満足することによシ、溶
接熱影響部の局部腐食量が０．５ ｗｍ以下となる。
Ｃ＋Ｓ ｌ／２４＋Ｍｎ／６＋Ｃｒ／６＋Ｍｏ／４＋
（Ｎｂ＋Ｖ）１５≦０．４０を満足することによシ、溶
接熱影響部の局部腐食量が０．５ ｗｍ以下となる。
以下実施例によシ本発明の効果をさらに具体的に示す。
（実施例）
第１表に示す組成の鋼を、２５ｋｌ？真空溶解炉で゛溶
製後、制御圧延及び通常の圧延後直接焼入れ、もしくは
焼入焼もどし、規準などにより５０〜８０ｋｇｆ／ｌｌ
１級鋼板とした。鋼板の機械的性質は第１表 。
製後、制御圧延及び通常の圧延後直接焼入れ、もしくは
焼入焼もどし、規準などにより５０〜８０ｋｇｆ／ｌｌ
１級鋼板とした。鋼板の機械的性質は第１表 。
に併記した。
こレラの鋼板にビードオンプレートで溶接後、表面から
５箇厚の試験片を採取し、３チ食塩水に３ケ月浸漬試験
を行った。
５箇厚の試験片を採取し、３チ食塩水に３ケ月浸漬試験
を行った。
、 その後、表面を酸洗して、溶接熱影響部の腐食深さ
を測定した。その結果、従来鋼の局部腐食量゛はいずれ
も１■以上であるのに比し、本発明鋼はその腐食量が０
．５−以下であり、優れた結果を示すＯ 第 １ 表（続き） （発明の効果） 以上の実施例から明らかなように、本発明に従ってＣ，
Ｓｔ、 Ｍｎ、 Ｓ、 ＴＩ、 Ａ４ Ｎ、 ０にさら
にＣｕ。
を測定した。その結果、従来鋼の局部腐食量゛はいずれ
も１■以上であるのに比し、本発明鋼はその腐食量が０
．５−以下であり、優れた結果を示すＯ 第 １ 表（続き） （発明の効果） 以上の実施例から明らかなように、本発明に従ってＣ，
Ｓｔ、 Ｍｎ、 Ｓ、 ＴＩ、 Ａ４ Ｎ、 ０にさら
にＣｕ。
Ｎｌ、 Ｃｒ＋ Ｍｏ、 Ｖ、 Ｎｂ、 Ｃａの１種以
上の含有量を規定し、かつ、Ｃ＋Ｓ ｌ／２４ ＋Ｍｎ
／６ ＋Ｃｒ／６ ＋Ｍｏ／４ ＋ （Ｎｂ＋Ｖ）Ａ≦
０．４０ を満足する成分限定によシ、溶接熱影響部
の局部腐食を防止することができるので、産業上の効果
は極めて顕著かものがある。
上の含有量を規定し、かつ、Ｃ＋Ｓ ｌ／２４ ＋Ｍｎ
／６ ＋Ｃｒ／６ ＋Ｍｏ／４ ＋ （Ｎｂ＋Ｖ）Ａ≦
０．４０ を満足する成分限定によシ、溶接熱影響部
の局部腐食を防止することができるので、産業上の効果
は極めて顕著かものがある。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は溶接部の局部腐食の模式図、第
２図はＰ値と局部深さｄの相関関係を示す図、第３図は
局部腐食量の測定要領の説明図である。 １・・・溶接金属、２・・・母材、３・・・溶接熱影響
部。 第１図 第３図 一５Ｌμｍエイ４４ − ＋ リ Ｎ ゝ ０紺 ）ト
２図はＰ値と局部深さｄの相関関係を示す図、第３図は
局部腐食量の測定要領の説明図である。 １・・・溶接金属、２・・・母材、３・・・溶接熱影響
部。 第１図 第３図 一５Ｌμｍエイ４４ − ＋ リ Ｎ ゝ ０紺 ）ト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量％で、 Ｃ：０．０５〜０．２０％、 Ｓｉ：０．３％以下、 Ｍｎ：０．６〜２．０％、 Ｓ：０．００５％以下、 Ｔｉ：０．００３〜０．０３％、 Ａｌ：０．００６％以下、 Ｎ：０．０１４％以下、 ０：０．００２０〜０．０２０％、 にさらにＣｕ ５．０％以下、 Ｎｉ ５．０％以下、 Ｃｒ １．０％以下、 Ｍｏ １．０％以下、 Ｖ ０．１０％以下、 Ｎｂ ０．１０％以下、 Ｃａ ０．００２０％以下 の１種又は２種以上を含み、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなり、かつ Ｐ値＝Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／６＋Ｃｒ／６＋Ｍｏ／４
＋（Ｎｂ＋Ｖ）／５≦０．４０ を満足することを特徴とする溶接熱影響部の耐局部腐食
特性の優れた鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20622385A JPS6267153A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20622385A JPS6267153A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6267153A true JPS6267153A (ja) | 1987-03-26 |
Family
ID=16519800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20622385A Pending JPS6267153A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 溶接熱影響部の耐局部腐食特性の優れた鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6267153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109371326A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 江苏科技大学 | 一种抗h2s／co2腐蚀的低合金钢材料及其制备方法与应用 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP20622385A patent/JPS6267153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109371326A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-22 | 江苏科技大学 | 一种抗h2s／co2腐蚀的低合金钢材料及其制备方法与应用 |
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