KR20060049650A - 내식성이 우수한 선박용 강재 - Google Patents

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후미오 유세
준 히사모토
세이이치 오가키
시게오 오카노
유이치로 고바야시
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

도장이나 전기방식을 행하지 않고도 실용화 가능한 내식성이 우수한 조선용(造船用) 강(鋼), 특히 틈새부식에 대한 내구성의 향상을 도모함과 동시에, 해수에 기인한 염분의 부착이나 습윤한 환경에 의한 부식에 대해서도 뛰어난 내구성을 발휘하고, 또한 석유계 액체연료 탱크에 적용할 때에도 우수한 내식성을 발휘할 수 있는 조선용 강재를 제공한다.
본 발명의 조선용 내식강은 C:0.01~0.30%, Si:0.01~2.0%, Mn:0.01~2.0%, Al:0.005~0.10%를 각각 함유하고, 그 이외에 Se:0.005~0.50%를 함유하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피 불순물로 이루어진다.

Description

내식성이 우수한 선박용 강재{Steel for shipbuilding, excellent in corrosion-resistance}
도 1은 실시예 1의 내식성 시험 Ⅰ에 이용한 시험편 A의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 2는 실시예 1의 내식성 시험 Ⅰ에 이용한 시험편 B의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 3은 실시예 1의 내식성 시험 Ⅱ에 이용한 시험편 C의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 4는 실시예 2의 내식성 시험에 이용한 시험편 D의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 5는 실시예 2의 내식성 시험에 이용한 시험편 E의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 6은 실시예 2의 내식성 시험에 이용한 시험편 F의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 7은 실시예 3의 내식성 시험에 이용한 시험편 G의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 8은 실시예 3의 내식성 시험에 이용한 시험편 H의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
도 9는 실시예 3의 내식성 시험에 이용한 시험편 I의 외관형상을 나타낸 설명도이다.
본 발명은, 유조선, 화물선, 화객선, 객선, 군함 등의 선박에서 중요한 구조재(構造材)로 이용되는 선박용 내식강에 관한 것으로, 특히 해수(海水)에 의한 염분이나 항온다습(恒溫多濕)한 환경 하에서의 내식성이 우수하고, 게다가 석유계 액체연료 탱크의 소재로서 요구되는 내식성도 우수한 선박용 강재에 관한 것이다.
상기 각종 선박의 주요한 구조재(예컨데, 외판, 밸러스트 탱크(ballast tank), 유조선 등)로 이용되는 강재는, 해수에 의한 염분이나 항온다습한 환경으로부터 부식손상(腐食損傷)을 입는 일이 많았다. 이러한 부식은, 침수(浸水)나 침몰(沈沒) 등의 해난사고를 초래할 위험이 있으므로, 강재에는 무언가 방식수단을 강구할 필요가 있다. 지금까지의 방식수단으로는 (a)도장(塗裝)이나 (b)전기방식(電氣防食) 등이 종래의 기술로 잘 알려져 있다.
이 중에서 중도장(重塗裝)으로 대표되는 도장에서는, 도막결함(塗膜欠陷)이 존재할 가능성이 높고, 제조공정에서의 충돌 등에 의해 도막에 흠이 있는 경우도 있기 때문에 소지강재(素地鋼材)가 노출되어 버리는 경우가 많다. 이러한 강재 노출부는 국부적으로 또는 집중적으로 강재가 부식되어 버리고, 안에 수용되어 있는 석유계 액체연료의 조기누설(漏洩)로 이어지게 된다.
한편, 전기방식(電氣防食)은 해수에 완전히 침지(浸漬)된 부위에 매우 유효한 수단이지만, 대기(大氣)중에서 해수의 물보라를 받는 부위 등에는 방식에 필요한 전기회로가 형성되지 않아서, 방식효과가 충분히 발휘되지 못하는 경우가 있다. 또한, 방식용 류전양극(流電陽極)이 이상소모(異常消耗)나 탈락하여 소실된 때에는 곧 격심한 부식이 진행되는 경우가 있다.
상기 기술 외에, 강재자체의 내식성을 향상시킨 것으로 예컨데 특허문헌 1 (일본특허 2001-17381호 공보)과 같은 기술도 제안되어 있다. 이 기술은 강재의 화학성분을 적절히 조정하므로써 내식성을 우수히 한 것으로, 무도장(無塗裝)이라도 사용 가능한 조선용(造船用) 내식강이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 2(일본특허 2002-26605호 공보)에는, 강재의 화학성분 조성을 적절히 하므로써 도막의 수명을 향상시킨 선박용 강재에 대해 개시되어 있다. 이들 기술은 종래에 비해 어느 정도의 내식성은 확보할 수 있는 것으로 알려져 있다.
그러나, 보다 혹독한 부식환경 하에서까지 내식성이 여전히 충분하다고는 할 수 없어 더욱 완전한 내식성 향상이 요구되게 되었다. 특히, 이물(異物)과 강재와의 접촉부분, 구조적으로 또는 방식도막의 손상부분 등에 형성되는 「틈새」부분에서의 부식(이른바 틈새부식)이 현저히 일어나게 되어 수명을 저하시키는 경우도 있는데, 지금까지 제안되어 온 기술은 이러한 부분에서의 내식성이 불충분하였다.
그런데, 유조선의 탱크(석유계 액체연료 탱크)의 부식은 강판 표면에 형성되는 오일코-트의 결함부분에서 현저히 진행되고, 이 결함부분은 운항시의 원유의 이동이나 선체의 변형 등에 의해 수복(修復)되거나, 새로 형성된다고 생각된다. 따라서, 부식개소는 어떤 1개소에 집중되는 것이 아니라 강재의 거의 전면에서 발생한다. 그러므로, 석유계 액체연료탱크의 소재로서 이용되는 강재는, 국부부식이 전면(全面)으로 진행하는 특수한 부식환경에서의 내식성의 양호가 요구되게 된 것이다. 또한, 이러한 석유계 액체연료탱크에서도 상기와 같은「틈새부식」이 현저히 발생하고, 탱크 수명을 저하시키므로써 내(耐)틈새부식성도 뛰어날 것이 요구되었다.
상기와 같은 석유계 액체연료탱크의 소재로서 내식성을 향상시킨 것으로 예컨데 특허문헌 3(일본특허 2001-214236호 공보)과 같은 기술도 제안되어 있다. 이 기술에는 화학성분 조성을 적절히 조정하므로써, 액체 연료를 저장하는 탱크의 소재로서 유용한 내식강이 제안되어 있다. 이 기술은 전면부식과 함께「틈새부식」과 같은 국부부식에 대해서도 고려되어 있는 것으로, 그 내식성이 향상된 것이라 할 수 있다. 그러나, 이러한 강재에 있어서도 근년의 요구에 부응할만한 내식성을 구비했다고는 할 수 없다.
본 발명은 이러한 사정에 착안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 도장이나 전기방식을 사용하지 않고도 실용화 가능한 내식성이 우수한 조선용(造船用) 강, 특히 틈새부식에 대한 내구성의 향상을 도모함과 동시에, 해수에 기인한 염분부착과 습윤환경에 의한 부식에 대해서도 우수한 내구성을 발휘하고, 또한 석유계 액체연료탱크에 적용했을 때에도 우수한 내식성을 발휘하는 조선용 강재를 제공함에 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조선용 강재로는, 질량 %로,
C : 0.01 ~ 0.30%,
Si : 0.01 ~ 2.0%,
Mn : 0.01 ~ 2.0%,
Al : 0.005 ~ 0.10% 를 각각 함유하는 외에도,
Se : 0.005 ~ 0.50% 를 함유하고
잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 점에 요지를 갖고 있다.
또한 본 발명의 조선용 강재에서는 필요에 의해,
(1) Cu : 0.01 ~ 5.0%,
Cr : 0.01 ~ 5.0%,
Co : 0.01 ~ 5.0%,
Ni : 0.01 ~ 5.0% 및
Ti : 0.005 ~ 0.20%으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상,
(2) La : 0.0005 ~ 0.15%,
Ce : 0.0005 ~ 0.15%,
Ca : 0.0005 ~ 0.015% 및
Mg : 0.0005 ~ 0.015% 으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상,
(3) Mo : 0.01 ~ 5.0%,
(4) Sb : 0.01 ~ 0.5%,
As : 0.01 ~ 0.5%,
Sn : 0.01 ~ 0.5%,
Bi : 0.01 ~ 0.5%,
Te : 0.01 ~ 0.5% 으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상,
(5) B : 0.0001 ~ 0.010%
V : 0.01 ~ 0.50% 및
Nb : 0.003 ~ 0.50%으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상,
(6) Zn : 0.001 ~ 0.10% 등을 함유시킨 것도 유효하고, 함유시킨 성분의 종류에 따라서 조선용 강재의 특성 또한 개선되게 되었다.
본 발명의 조선용 강재는 석유계 액체연료탱크의 소재로서 이용될 때에도 그 부식환경 하에서 우수한 내식성을 발휘하는 것으로 되어 있다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭해 왔다. 그 결 과, 소정량의 Se도 아울러 함유시킴과 동시에, 화학성분 조성을 적절히 조정하면, 상기 과제를 해결할 수 있는 조선용 강재가 실현 가능하다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 강재는 소정량의 Se을 함유시키는 것이 중요하고, 이 성분의 각 작용 효과는 후술하겠지만, Se을 함유시키므로써 내식성이 향상되는 이유는 다음과 같이 생각할 수 있다.
Se은 부식의 용해반응이 일어난 부위의 pH 저하를 억제하고 부식반응을 억제하여 내식성을 향상시키는 작용을 발휘한다. 따라서 Se을 함유시키면, 국부적인 pH변화가 일어나기 어렵기 때문에, 부식균일성(腐食均一性)이 향상되는 작용이 있다. 단순히 생성녹(
Figure 112005033019937-PAT00001
)을 치밀화, 안정화시킨 경우에는 내(耐)전면(全面)부식성은 높아지지만, 한편 국부부식성도 높아져 부식기점부(腐食起點部)에서 pH저하가 일어나 국부 pH저하부의 부식(국부부식)이 높아지게 된다는 경향이 있다. 이러한 경향에 반하여, Se을 함유시키면 이 Se은 국부부식의 기점이 되기 쉬운 녹의 결함부분에 농축되는 경향이 있기 때문에 국부적 pH의 저하를 억제하는 pH저하 억제작용이 크다고 생각된다. 이러한 이유로, Se을 함유시키면 부식균일성 및 내(耐)국부부식성이 향상되게 되지만, 이러한 작용 효과는, 필요에 의해 함유되어 생성녹을 치밀화, 안정화 시키는 작용이 있는 Cu, Ni, Ti와 공존시키게 되면 비약적으로 향상하게 됨을 연구로 알게 되었다.
본 발명의 강재에는, 그 강재로서의 기본적 특성을 만족시키기 위하여 C, Si, Mn, Al 등의 기본성분도 적절히 조정할 필요가 있다. 이들 성분의 범위한정 이유에 대하여, 상기 Se에 의한 작용효과와 더불어 하기에 기술한다.
C : 0.01 ~ 0.30%
C는, 재료의 강도확보를 위해 필요한 원소이다. 선박의 구조부재(構造部材)로서의 최저강도, 즉 대략 400MPa 정도(사용하는 강재의 두께에 따라 달라지지만)를 얻기 위해서는 0.01% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나 0.30%를 초과하여 과잉 함유시키면 인성(靭性)이 열화한다. 따라서, C의 함유량 범위는 0.01~0.30%로 하였다. 또한, C 함유량의 바람직한 하한은 0.02%이고, 보다 바람직하게는 0.04% 이상으로 하는 것이 좋다. 또한, C 함유량의 바람직한 상한은 0.28%이고, 보다 바람직하게는 0.26% 이하로 함유케 하는 것이 좋다.
Si : 0.01 ~ 2.0%
Si는 탈산(脫酸)과 강도확보를 위해 필요한 원소인 바, 0.01%를 충족시키지 못하면 구조부재로서의 최저강도를 확보할 수 없다. 그러나 2.0%를 초과하여 과잉 함유시키면 용접성(溶接性)이 열화한다. 또한, Si 함유량의 바람직한 하한은 0.02%이고, 보다 바람직하게는 0.05% 이상으로 하는 것이 좋다. 또한, Si 함유량의 바람직한 상한은 1.80%이고, 보다 바람직하게는 1.60% 이하로 하는 것이 좋다.
Mn : 0.01 ~ 2.0%
Mn도 Si와 마찬가지로 탈산과 강도확보를 위해 필요한 원소인 바, 0.01%를 충족시키지 못하면 구조부재로서의 최저강도를 확보할 수 없다. 그러나, 2.0%를 초 과하여 과잉 함유시키면 인성이 열화한다. 또한, Mn 함유량의 바람직한 하한은 0.05%이고, 보다 바람직하게는 0.10% 이상으로 하는 것이 좋다. 또한, Mn 함유량의 바람직한 상한은 1.80%이고, 보다 바람직하게는 1.60% 이하로 하는 것이 좋다.
Al : 0.005 ~ 0.10%
Al도 Si, Mn과 마찬가지로 탈산과 강도확보를 위해 필요한 원소이고, 0.005%를 충족시키지 못하면 탈산에 효과가 없다. 그러나, 0.10%를 초과하여 첨가하면 용접성을 해하기 때문에, Al 첨가량의 범위는 0.005~0.10%로 하였다. 또한, Al 함유량의 바람직한 하한은 0.010%이고, 보다 바람직하게는 0.015% 이상으로 하는 것이 좋다. 또한, Al 함유량의 바람직한 상한은 0.080%이고, 보다 바람직하게는 0.050% 이하로 하는 것이 좋다.
Se : 0.005 ~ 0.50%
상술한 바와 같이, Se은 부식의 용해반응이 일어난 부위의 pH 저하를 억제하고 부식반응을 억제하여 내식성을 향상시키는 작용을 발휘하는 원소이다. 이러한 Se을 함유시키므로써, 국부적인 pH 변화가 일어나기 어렵게 되므로 부식균일성이 향상하는 작용이 있다. 또한, 물질이동이 제한되어 있는 국소적인 pH저하가 일어나기 쉬운「틈새부」에는 전술한 이유에 의해 그 효과(국부부식 억제효과)가 유효하게 발휘된다. 이러한 환경에서 요구되는 내식성을 확보하기 위해서는, Se의 함유량은 0.005% 이상으로 할 필요가 있다. 그러나, 0.50%를 초과하여 과잉 함유시키면 가공성과 용접성이 열화한다. 따라서 Se의 함유량은 0.005~0.50%로 하였다. 또한, Se 함유량의 바람직한 하한은 0.006%이고, 보다 바람직하게는 0.008% 이상으로 하 는 것이 좋다. 또한, Se 함유량의 바람직한 상한은 0.45%이고, 보다 바람직하게는 0.40% 이하로 하는 것이 좋다.
본 발명의 선박용 강재에서의 기본 성분은 전술한 바와 같고, 잔부는 철(Fe) 및 불가피불순물(예컨데, P, S, O 등)로 이루어진다. 이들 이외에도 강재의 특성을 저해하지 않는 정도의 성분(예컨데, Zr, N 등)도 허용 가능하다. 단, 이들 허용 성분은 그 량이 과잉되면 인성이 열화하므로, 0.1% 정도 이하로 억제해야 한다.
또한, 본 발명의 선박용 강재에는, 상기 성분 외에도 필요에 의해
(1) Cu:0.01~5.0%, Cr:0.01~5.0%, Co:0.01~5.0%, Ni:0.01~5.0% 및 Ti:0.005~0.20%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상,
(2) La:0.0005~~0.15%, Ce:0.0005~0.15%, Ca:0.0005~0.015% 및 Mg:0.0005~0.015%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상,
(3) Mo:0.01~5.0%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상,
(4) Sb:0.01~0.5%, As:0.01~0.5%, Sn:0.01~0.5%, Bi:0.01~0.5%, Te:0.01~0.5%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상,
(5) B:0.0001~0.010%, V:0.01~0.50% 및 Nb:0.003~0.50로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상,
(6) Zn:0.001~0.10% 등을 함유시킨 것도 유효하고, 함유시킨 성분의 종류에 따라서 조선용 강재의 특성 또한 개선되게 된다.
Cu : 0.01 ~ 5.0%, Cr : 0.01 ~ 5.0%, Co: 0.01 ~ 5.0%, Ni : 0.01 ~ 5.0% 및 Ti : 0.005 ~ 0.20%으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상
Cu, Cr, Co, Ni 및 Ti는, 모두 내식성 향상에 유효한 원소이다. 이 중, Cu, Cr 및 Co는 내식성 향상에 크게 기여하는 치밀한 표면녹의 피막을 형성하는 데 유효한 원소이다. 또한 Co는 고염분환경에서 유효한 원소이다. 이들 원소에 의한 효과를 발휘시키기 위해서는, 모두 0.01% 이상 함유시키는 것이 좋지만, 너무 많이 함유시키면 용접성이나 열간가공성(熱間加工性)이 열화하므로, 5.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. Cu, Cr 및 Co를 함유시킬 때의 보다 바람직한 하한은 0.05%이고, 보다 바람직한 상한은 4.50%이다.
Ni은 내식성 향상에 크게 기여하여 치밀한 표면녹의 피막을 안정화(安定化)하는 데 유효한 원소로서, 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는 0.01% 이상 함유시키는 것이 좋다. 그러나 Ni의 함유량이 과잉되면 용접성이나 열간가공성이 열화하므로 5.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. Ni을 함유시킬 때의 보다 바람직한 하한은 0.05%이고, 보다 바람직한 상한은 4.50%이다.
Ti은 내식성 향상에 크게 기여하는 원소로서 표면녹의 피막을 치밀화하여, 그 환경 차단성을 향상시킴과 동시에 틈새내부의 부식을 억제하여 내(耐) 틈새부식성을 향상시키는 원소이다. 이러한 환경하에서 요구되는 내식성을 확보하기 위해서는 0.005% 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 0.20%를 초과하여 과잉 함유시키면 가공성과 용접성을 열화시키게 된다. Ti을 함유시킬 때의 보다 바람직한 하한은 0.008%이고, 보다 바람직한 상한은 0.15%이다.
La : 0.0005 ~ 0.15%, Ce : 0.0005 ~ 0.15%, Ca : 0.0005 ~ 0.015% 및 Mg : 0.0005 ~ 0.015%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상
이들 원소는, 부식에 의해 용해된 Fe이온의 가수분해에 의한 pH저하를 억제하는 작용을 가지고 있고, 또한 필요에 의해 함유된 Cu 등에 의한 녹의 치밀화를 촉진하며, Se에 의한 국소 pH저하 억제작용을 한층 높이는 작용이 있다. 이러한 작용은 이들 원소의 1종 이상을 0.0005% 이상 함유시키므로써 유효하게 발휘된다. 그러나, La 및 Ce는 각각 0.15%, Ca 및 Mg은 각각 0.015%를 초과하여 과잉 함유시키면 가공성과 용접성을 열화시키게 된다. 또한, La, Ce을 함유시킬 때의 바람직한 하한은 각각 0.0010%이고, 바람직한 상한은 각각 0.10%이다. 또한 Ca, Mg을 함유시킬 때의 바람직한 하한은 각각 0.0010%이고, 바람직한 상한은 각각 0.010%이다.
Mo : 0.01 ~ 5.0%
Mo은 부식의 균일성을 높여 국부 부식에 의한 구멍발생을 억제하는 작용이 있다. 특히 Cu, Cr, Co 등과 동시에 함유시키므로써 현저한 균일 부식성 향상작용이 발휘된다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Mo은 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하지만, 과잉으로 함유시키면 용접성이 열화하므로 5.0% 이하로 하는 것이 바람직하다. Mo을 함유시킬 때의 보다 바람직한 하한은 0.02%이고, 보다 바람직한 상한은 4.50%이다.
Sb : 0.01 ~ 0.5%, As : 0.01 ~ 0.5%, Sn : 0.01 ~ 0.5%, Bi : 0.01 ~ 0.5%, Te : 0.01 ~ 0.5% 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상
이들 원소는 Cu 등에 의한 녹의 치밀화작용과 La 등에 의한 pH 저하작용을 조장하여 내식성을 향상시키는 원소이다. 이러한 작용을 발휘시키기 위해서는 모두 0.01% 이상 함유시키는 것이 좋다. 그러나, 과잉 함유시키면 가공성과 용접성이 열 화하므로 0.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이들 원소를 함유시킬 때의 보다 바람직한 하한은 모두 0.02%이고, 보다 바람직한 상한은 0.40%이다.
B : 0.0001 ~ 0.010%, V : 0.01 ~ 0.50% 및 Nb : 0.003 ~ 0.50%으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상
선박용 강재에는 적용하는 부위에 따라 보다 고강도화가 필요한 경우가 있는데, 이들 원소는 강도향상에 필요한 원소이다. 그 중에서 B은 0.0001% 이상 함유시키므로써 경화능(hardenability)이 향상되어 강도향상에 유효하지만, 0.010%를 초과하여 과잉으로 함유시키면 모재인성이 열화하기 때문에 좋지 않다. V은 0.01% 이상 함유시키므로써 강도 향상에 유효하지만, 0.50%를 넘어 과잉으로 함유시키면 강재의 인성열화를 초래하게 되어 바람직하지 않다. Nb는 0.003% 이상 함유시키므로써 강도향상에 유효하지만, 0.50%을 초과하여 과잉 함유시키면 강재의 인성 열화를 초래하게 된다. 또한, 이들 원소의 보다 바람직한 하한은 B은 0.0003%, V은 0.02%, Nb는 0.005%이다. 또한 보다 바람직한 상한은 B은 0.0090%, V은 0.45%, Nb는 0.45%이다.
Zn : 0.01 ~ 0.10%
Zn은 염분이나 유황분과 반응하여 강재 표면에 염화아연이나 황화아연의 침전피막을 형성하고, 강(鋼)의 소지를 환경에서 오는 수분으로부터 차단하여 부식을 억제하는 효과를 가진다. 물질이동이 제한되어 있는 도막 안과 틈새부분에서는 염화아연이나 황화아연은 바다쪽으로 흘러가버리는 일 없이 강재의 표면에 침전되기 쉬우므로, 특히 도막밑이나 틈새부에서의 부식억제 효과가 크다.
이러한 효과를 거두어, 요구되는 내식성을 확보하기 위해서는 Zn의 함유량은 0.001% 이상으로 할 필요가 있다. 그러나, 0.10%을 초과하여 과잉 함유시키면 가공성과 용접성이 열화한다. 따라서 Zn의 함유량은 0.001~0.10%로 한다. 또한, Zn 함유량의 바람직한 하한은 0.003%이고, 보다 바람직하게는 0.005% 이상으로 하는 것이 좋다. 또한, Zn 함유량의 바람직한 상한은 0.09%이고, 보다 바람직하게는 0.08% 이하로 하는 것이 좋다.
본 발명의 강재를 용접하여 용접구조물을 형성하는 경우, 통상의 용접조건 또는 용재를 이용한 용접을 실시하면 상기 유효원소의 농도가 용접 이음매에서 변화하기 때문에 용접부에서 내식성이 발현되지 않는 경우가 있다. 특히, Se 함유량은 용착금속과 모재와의 비(용착금속의 Se 함유량/모재의 Se 함유량)가 중요하다. 즉, 강재를 용접하여 용접구조물을 형성할 경우, Se은 다음 식 (1)을 만족해야 한다.
0.30 ≤ 용착금속의 Se 함유량/모재의 Se 함유량 ≤ 3.0 ‥‥ (1)
위에서 용착금속의 Se 함유량/모재의 Se 함유량의 비가 0.30 미만이면, pH저하의 억제에 따른 부식반응 억제작용이 발현되지 않아서 용착금속 부분의 내식성이 불충분하게 된다. 또한, 당해 비가 3.0을 넘으면 용접부의 인성열화가 일어나므로 기계강도 면에서 바람직하지 않다. 따라서, 당해 비는 0.30~3.0으로 조정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~2.0으로 조정하는 것이 권장된다.
또한, Se 이외의 내식성 향상에 유효한 원소인 Cu, Cr, Co, Ni, Ti, La, Ce, Ca, Mg, Mo, Sb, As, Sn, Bi, Te, Zn에 관해서도, 이들을 첨가하는 경우에는 용착 금속과 모재와의 함유량의 비(용착금속의 함유량/모재의 함유량)를 0.30~3.0으로 조정하는 것이 권장되고, 보다 바람직하게는 0.5~2.0으로 조정하는 것이 권장된다.
본 발명의 조선용 강재는, 도장을 행하지 않고도 강재 자체가 우수한 내식성을 발휘하는 것을 목적으로 하지만, 필요에 따라서 후술하는 실시예에 나타난 타르에폭시 수지도료, 혹은 그 이외의 대표되는 중방식도장(重防食塗裝), 징크릿치페인트(Zn-rich paint), 숏프프라이머, 전기방식 등의 방식방법(防食方法)과 병용하는 것도 가능하다. 이러한 방식도장을 행하는 경우에는, 후술하는 실시예에 나타난 바와 같이 도장막 자체의 내식성(도장내식성)도 양호하게 된다.
또한 본 발명의 강재는, 해수에 기인한 염분부착과 습윤환경에 의한 부식에 대해서도 우수한 내구성을 발휘하는 조선용 강재를 실현할 수 있는데, 석유계 액체연료 탱크의 소재로 이용될 때에도 그 부식환경 하에서 우수한 내식성을 발휘하게 되는 것이다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 원래 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 전·후술한 취지에 적합한 범위 내에서 적당히 변경시켜 실시하는 것도 물론 가능하며, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.
(실시예)
실시예 1
하기 표 1, 2에 나타난 본 발명상의 화학성분 조성을 가진 강재를 회전로에서 용제하고, 연속주조 및 열간압연에 의해 각종 강판을 제조하였다. 얻어진 강판을 절단 및 표면연삭하여 최종적으로 100×100×25(mm) 크기의 시험편을 제작하였다(시험편 A). 시험편 A의 외관형상을 도 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure 112005033019937-PAT00002
<표 2>
Figure 112005033019937-PAT00003
또한, 도 2에 나타난 바와 같이 20×20×5(mm)의 작은 시험편 4개를 100×100×25(mm)의 큰 시험편(상기 시험편 A와 같은 것)에 접촉시켜, 틈새부를 형성한 시험편 B를 제작하였다. 틈새형성용 작은 시험편과 큰 시험편은 같은 화학성분 조성의 강재로서, 표면의 마무리도 상기 시험편 A와 같이 표면연삭하였다. 그리고 작은 시험편의 중심에 5mmΦ의 구멍을, 기재측(큰 시험편측)에 나사구멍을 뚫어서 M4프라스틱제 나사로 고정시켰다.
본 발명의 강재는, 방식도장을 병용한 경우도 있지만, 어떤 원인으로 도장에 흠이 나서 소지 강재가 노출된 경우에는 도막과 소지강재의 틈새부에서 부식이 현저히 일어나게 되는 경우가 있다. 따라서, 방식도장을 병용할 때의 내식성 향상효 과를 검증하기 위하여, 평균 두께 250㎛의 타르에폭시 수지도장(하도:Zn리치 프라이머(Zn-rich primer))을 전면(全面)에 실시한 시험편 C(도 3)도 이용하였다. 그리고 시험편 C의 편면에는 소지까지 달하는 흠집(길이:100mm, 폭:약 0.5mm)을 컷터나이프로 형성하였다.
상기 표 1, 2에 나타난 각 화학성분 조성의 공시재에 대하여, 시험편 A, 시험편 B 및 시험편 C를 각각 5개씩 부식시험에 이용하였다. 이 때의 부식시험 방법은 다음과 같다.
[부식시험 방법]
우선 해양환경을 모의하여 해수분무(海水噴霧), 건조 및 습윤을 순차적으로 반복하여 복합사이클 부식시험을 행하였다. 해수분무시험은 수평에서 60°의 각도로 기울여 공시재(각 시험편 A~C)를 시험통 안에 설치하고, 35℃의 인공해수(염수)를 안개 상태로 분무시켰다. 염수의 분무는 항상 연속적으로 행하였다. 이 때 시험통 안에서 수평으로 설치되었던 면적 80㎠의 원형접시에 1시간 당 1.5±0.3mL의 인공해수가 임의 위치에서 채취되도록 분무량을 미리 조정하였다. 건조과정은 시험통 안에서의 온도를 50℃, 습도를 50%RT로 유지하였다. 습윤과정은 시험통 안의 온도를 60℃, 습도를98%로 유지하였다. 해수분무과정:2시간, 건조과정:3시간, 습윤과정:3시간을 1사이클로 하여, 이것을 번갈아 행하여 공시재의 부식을 촉진시켰다. 토탈 시험시간은 6개월간으로 하였다. 이 부식시험(이하, 「부식시험Ⅰ」라 함)에는 상기 시험편 A 및 시험편 B를 각각 5개씩 이용하여 평가하였다.
그런데, 밸러스트 탱크 안에서는 짐이 없을 때의 해수주입(海水注入)시에는 전기방식을 행한 해수침지(浸漬)상태이지만, 원유 탑재시(해수 없음)에는 고온다습에 노출되는 부식환경인 것이다. 또한, 외판의 해면부근에도 해수침지시에는 전기방식에 의해 방식되지만, 해상으로 노출될 때에는 전기방식이 작용하지 않아 대기의 습윤부식환경에 노출되게 된다. 이러한 해수(海水)중에서의 전기방식과 대기분위기와의 반복에 의한 부식환경을 모의하기 위하여 인공해수(人工海水)중에서의 음극전해와 습윤과를 반복하는 복합 사이클에 의한 부식시험도 행하였다.
인공해수중의 전해에서는 온도:30℃의 인공해수중에 침지한 각 공시재의 전극전위를 포텐쇼스타트를 이용하여 800mV(은/염화은 전극기준)로 유지하였다. 이 때 대극(對極)은 백금을, 조합전극은 은/염화은 전극을 이용하였다. 대기분위기 온도:60℃, 습도:95%RT의 항온항습환경으로 유지하였다. 인공해수중에서의 음극전해를 1일간, 대기환경을 1일간으로 하는 것을 1사이클로 하고 이것을 반복적으로 행하여 공시재의 부식을 촉진시켰다. 토탈 시험시간은 6개월간 하였다. 이 부식시험(이하 「부식시험Ⅱ」라 함)에는 상기 시험편 A 및 시험편 C를 각각 5개씩 이용하여 평가하였다.
(1) 시험편 A는, 시험전후의 중량변화를 평균 판두께 감소량 D-ave(mm)로 환산하고, 시험편 5개의 평균치를 산출하여 각 공시재의 전면부식성을 평가하였다. 또한, 촉침식(觸針式) 3차원형상 측정장치를 이용하여 시험편 A의 최대침식깊이 D-max(mm)를 구하고, 평균 판두께 감소량 [D-ave(mm)]로 규격화하여(즉, D-max/D-ave를 산출하여) 부식균일성을 평가하였다. 또한, 시험 후의 중량측정 및 판두께 측정은 구연산 수소2암모니움 수용액 안에서의 음극전해법[JIS K8284]에 의해 철녹 등 의 부식생성물을 제거하고 실시하였다.
(2) 시험편 B는, 틈새부식(접촉면)을 눈으로 관찰하고 틈새부식발생의 유무를 조사하여 틈새부식이 나타난 경우에는 상기 음극전해법에 의해 부식생성물을 제거하고, 촉침식 3차원형상 측정장치를 이용하여 최대 틈새부식의 깊이 D-crev(mm)를 측정하였다.
(3) 도장처리를 행한 시험편 C(커트흠집을 낸 것)는, 시험후에 커트흠집을 형성한 면에 도막이 팽창한 면적의 비율(팽창면적률)을 측정하였다. 팽창면적률은 격자점법(격자간격 1mm)으로 구하였다. 즉, 팽창이 확인된 격자점의 수를 모든 격자점수에서 제하고, 그것을 팽창면적률로 정의하여 시험편 5개의 평균치를 구하였다. 또한, 커트흠집에 수직방향의 도막이 팽창한 폭을 노기스로 측정하여 시험편 5개의 최대치를 최대 팽창폭이라 정의하였다.
상기 내(耐)전면부식성(D-ave), 부식균일성(D-max/D-ave), 내(耐)틈새부식성(D-crev), 도장내식성(팽창면적률 및 최대팽창폭)의 평가 기준은 다음 표 3과 같았다. 또한, 부식시험 결과를 다음 표 4, 5에 나타내었다.
<표 3>
Figure 112005033019937-PAT00004
<표 4>
Figure 112005033019937-PAT00005
<표 5>
Figure 112005033019937-PAT00006
이들 결과로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 종래의 내식강 상당재(JIS SMA 490상당)인 No.2의 것과 Se의 함유량이 본 발명에서 규정하는 하한치를 만족하지 않는 No.3의 것은 종래강(C-Si-Mn강)인 No.1에 비해 내(耐)전면부식성은 약간 개선되었지만, 그 외의 내식성에 관해서는 만족할만한 수준은 아니었다.
이에 반해, Se을 적정량 함유시킨 것(No.4~41)은 Se에 의한 내식성 향상효과가 나타났고, 그 어느 것이나 내식성도 종래강(No.1)보다 우수하였으며, 특히 내(耐)틈새부식성이 우수한 결과를 보여, 조선용 내식강으로서 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
또한, 각종 내식성 향상원소를 함유시키므로써 강재의 내식성이 한층 향상되었다는 것을 알게 되었다. 특히 Ca나 Mg을 함유시킨 것(No.10, 13, 31 등)은 부식균일성의 뚜렷한 향상이 나타났는데, 이것은 이들 원소의 국소 pH 저하억제 작용이 상승작용한 것이라 생각된다. 또한 Cu, Cr, Ni 또는 Ti를 첨가한 공시재에서는 특히 도장공시재의 최대 팽창폭을 저감시키는 효과가 나타났고(No.7. 8. 9 등), 이들 원소의 녹 치밀화가 커트부의 녹 안정화에 작용하여 부식 진행을 억제한 것이라 추정된다. 또한, Sb이나 Sn 등을 함유시키므로써 내식성이 대폭 향상하는 것을 알 수 있었다(No. 21, 22 등).
실시예 2
다음 표 6~8에 나타난 화학성분 조성을 가진 강재를 전로에서 용제하고, 연속주조 및 열간압연에 의해 각종 강판을 제조하였다. 얻어진 강판을 절단 및 표면연삭을 행하여, 최종적으로 300×300×25(㎜) 크기의 시험편을 제작하였다(시험편 D). 시험편 D의 외관형상을 도 4에 나타내었다.
<표 6>
Figure 112005033019937-PAT00007
<표 7>
Figure 112005033019937-PAT00008
<표 8>
Figure 112005033019937-PAT00009
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이 60×60×5(mm)의 작은 시험편 4개를 300×300×25(mm)의 큰 시험편(상기 시험편 D와 같은 것)에 접촉시켜 틈새부를 형성한 시험편 E를 제조하였다. 틈새형성용 작은 시험편과 큰 시험편은 같은 화학조성 강재로서, 표면 마무리도 상기 시험편 D와 같은 표면연삭을 하였다. 그리고, 작은 시험편의 중심에 10㎜Φ의 구멍을, 기재측(큰 시험편 측)에 나사구멍을 뚫어서, M8 프라스틱제 나사로 고정하였다.
또한, 평균 두께 250㎛의 타르에폭시 수지도장(하도:Zn리치 프라이머)을 전면에 행한 시험편 F(도 6)도 이용하였다. 그리고 방식을 위한 도막에 흠집을 낸 소지강재가 노출된 경우의 부식진행 정도를 조사하기 위하여, 시험편 F의 편면에는 소지까지 달하는 흠집(길이:300㎜, 폭:약 0.5㎜)을 컷트 나이프로 형성하였다.
상기 표 6~8에 나타난 각 화학성분 조성의 공시재에 대하여 시험편 D, 시험편 E 및 시험편 F를 각각 5개씩 이용하여 부식시험을 행하였다. 이 때의 부식시험방법(실선(實船)폭로시험)은 다음과 같았다.
[부식시험방법]
제조한 공시재(각 시험편 D~F)를 VLCC 유조선 탱크 내면의 밑판, 벽면 및 윗갑판 안에 설치하고, 5년간 통상 운항한 후 각 공시재의 부식상황을 조사하였다. 밑판 및 갑판 안에는 시험편 D 및 시험편 E를 5개씩, 벽면에는 시험편 D 및 시험편 F를 5개씩 폭로(暴露)하였다.
5년간 폭로 후에 시험편 D는 구연산 수소2암모니움 수용액에서 음극전해법 [JIS K8284]으로 철녹 등의 부식생성물을 제거하였다. 또한, 시험편 E에 대해서도 틈새형성용 작은 시험편을 떼어내어 같은 방법으로 부식생성물을 제거하였다.
(1) 시험편 D는, 시험 전후의 중량변화를 평균 판두께 감소량 D-ave(㎜)으로 환산하고, 시험편 5개의 평균치를 산출하여 각 공시재의 전면부식성을 평가하였다. 또한, 촉침식 3차원형상 측정장치를 이용하여 시험편 D의 최대 침식깊이 D-max(㎜)를 구하고, 평균 판두께 감소량[D-ave(㎜)]으로 규격화하여(즉, D-max/D-ave를 산출하여), 부식균일성을 평가하였다.
(2) 시험편 E는, 촉침식 3차원형상 측정장치를 이용하여 큰 시험편 측의 최대 틈새부식 깊이 D-crev(㎜)를 측정하였다.
(3) 도장처리를 실시한 시험편 F(커트 흠집)는, 커트 흠집에 수직방향으로 도막팽창폭(㎜)을 노기스로 측정하고, 시험편 5개의 최대치를 최대팽창폭이라 정의하였다.
상기 내(耐)전면부식성(평균판 감소량:D-ave), 부식균일성(D-max/D-ave), 내(耐)틈새부식성(D-crev), 도장내식성(최대팽창폭)의 평가기준은 표 9와 같았다. 부식시험결과를 다음 표 10~12에 나타내었다.
<표 9>
Figure 112005033019937-PAT00010
<표 10>
Figure 112005033019937-PAT00011
<표 11>
Figure 112005033019937-PAT00012
<표 12>
Figure 112005033019937-PAT00013
이들 결과로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 종래의 내식강(No.2~4)에는 종래강인 No.1 에 비해 내(耐)전면부식성과 부식균일성은 다소 개선되었으나, 내 (耐)틈새부식성이나 도장내식성은 종래강 수준으로 내식강으로서는 불충분하다. 또한, Se을 소량 함유시킨 No.5의 것은, 내(耐)틈새부식성이 조금 개선되었으나, Se 함유량이 본 발명에서 규정하는 하한치를 만족하지 못하므로 충분한 효과가 발휘되지 못한다는 것을 알 수 있다.
이에 반해, Se을 적정량 함유시킨 것(No.6~65)은 Se에 의한 내식성 향상효과가 있고, 다른 내식성도 모두 종래강(No.1)보다 우수하고, 특히 내(耐)틈새부식성이 우수한 결과를 나타내어 조선용 내식강으로서 바람직하다는 것을 알 수 있다. 특히, 각종 내식성 향상원소(Cu, Cr, Co, Ni, Ti 등)를 함유시키므로써 내(耐)전면부식성 및 부식균일성, 그리고 내(耐)틈새부식성과 도장내식성도 크게 향상되었다는 것을 알 수 있다. 이러한 내식성 개선효과는 Se에 의한 국소적 pH저하 억제효과에 상기 원소에 의한 효과가 상승작용한 것이라 추정된다.
또한 La, Ce 등을 적정량 함유시킨 공시재(No.14, 15, 18~27 등)에는 밑판의 내(耐)틈새부식성이 한층 향상된 것으로 나타나고, Ca, Mg을 적정량 함유시킨 공시재(No.16, 17, 19~27 등)는 벽면에서의 도장내식성이 대폭 향상되었다는 것을 알 수 있다. 이러한 효과는 La, Ce, Ca, Mg 등이 Cu, Cr, Ni, Ti에 의한 녹 치밀화를 촉진하여 Se에 의한 국소 pH저하 억제작용을 조장한 것이라 추정된다.
Mo을 적정량 함유시킨 것도 벽면의 부식균일성 향상에 효과를 발휘하는데(예컨데 No.31, 34, 35 등), 이 원소에 의한 녹 치밀화 작용의 균일화가 작용한 것이라 생각된다.
또한, Sb, As, Sn, Bi 혹은 Bi 혹은 Te 등을 함유시키므로써, 내(耐)전면부식성이 대폭으로 향상되었다는 것을 알 수 있고(No.37~40 등), 이들 원소가 상술한 각 원소의 녹 치밀화나 pH 완화작용을 조장한 결과로 추정된다.
또한, Zn을 첨가한 공시재(No.51, 52, 53 등)는 도장내식성이나 내(耐)틈새부식성이 한층 더 향상되었다는 것을 알 수 있다. 예컨데, Cu, Ni, Se에 Zn을 적정량 첨가시킨 No.52는 Cu, Ni, Se만을 첨가한 No.9에 비하여 벽면에서의 시험편 F의 최대 팽창폭이 저감되어 도장내식성이 향상되는 결과가 얻어졌다. 이러한 Zn첨가에 의한 내식성 향상은 강재 표면에서 염화아연이나 황화아연의 침전피막 형성에 의해 강 소지를 환경에서 오는 수분으로부터 차단하여 부식을 억제하는 효과가 작용한 결과로 추정된다.
실시예 3
하기 표 13에 나타난 화학성분 조성의 강재를 전로에서 용제하고, 연속주조 및 열간압연에 의해 각종 강판을 제작하였다. 얻어진 강판을 절단 또는 표면연삭하여, 최종적으로 300×150×25(mm) 크기의 시험편 G'를 제조하였다. 표 14에 나타난 화학성분의 용접재료를 이용하여, 서브마지드 아-크 용접을 행하고, D' 2개로 도면에 나타난 이음매 시험편 G를 제조하였다(도 7). 또한, 모든 용접재료의 와이어 직경은 4.8㎜, 개선형상(開先形狀)은 V자 형으로 하였다. 입열량(入熱量)은 1에서 10kJ/㎜로 적당히 조정하였다.
또한, 시험편 G의 용접부에 60×60×5(mm)의 작은 시험편 2개를 접촉시켜, 틈새부를 형성한 시험편 H를 제조하였다(도 8). 틈새형성용 작은 시험편의 화학성분 조성은 시험편 D의 모재와 같은 것으로, 표면마무리도 전술한 시험편 G와 같은 표면연삭을 행하였다. 그리고, 작은 시험편의 중심에 10mmΦ의 구멍을 기재측(큰 시험편 측)에 나사구멍을 뚫어서 M8 플라스틱제 나사로 고정시켰다.
또한, 평균 두께 250㎛의 타르에폭시 수지도장(하도:Zn리치 프라이머)을 전면에 행한 시험편 I(도 9)도 이용하였다. 그리고 방식을 위한 도막에 흠집을 낸 소지강재가 노출된 경우의 부식진행 정도를 조사하기 위하여, 시험편 I의 편면에는 소지까지 달하는 커트흠집(길이:200㎜, 폭:약 0.5㎜)을 용접선에 수직 및 수평방향으로 컷트 나이프로 형성하였다.
<표 13>
Figure 112005033019937-PAT00014
<표 14>
Figure 112005033019937-PAT00015
상기 표 13, 14에 나타난 모재 및 용접재료를 이용하여 제조한 이음매 시험편에 대하여 시험편 G, 시험편 H 및 시험편 I를 각각 5개씩 이용하여 부식시험을 행하였다. 부식시험방법은 다음과 같았다.
[부식시험방법]
제조한 공시재, 각 시험편 G~I를 각각 5개씩을 VLCC 유조선 탱크 내면의 밑판에 설치하고, 5년간 통상 운항한 후 각 공시재의 부식상황을 조사하였다. 5년간 폭로 후에 시험편 G는 구연산 수소2암모니움 수용액에서 음극전해법 [JIS K8284]으로 철녹 등의 부식생성물을 제거하였다. 또한, 시험편 H에 대해서도 틈새형성용 작은 시험편을 떼어내어 같은 방법으로 부식생성물을 제거하였다.
(1) 시험편 G는, 시험 전후의 중량변화를 평균 판두께 감소량 D-ave(㎜)으로 환산하고, 시험편 5개의 평균치를 산출하여 각 공시재의 전면부식성을 평가하였다. 또한, 촉침식 3차원형상 측정장치를 이용하여 시험편 G의 최대 침식깊이 D-max(㎜)를 구하고, 평균 판두께 감소량[D-ave(㎜)]으로 규격화하여(즉, D-max/D-ave를 산출하여), 부식균일성을 평가하였다.
(2) 시험편 H는, 촉침식 3차원형상 측정장치를 이용하여 큰 시험편 측의 최대 틈새부식 깊이 D-crev(㎜)를 측정하였다.
(3) 도장처리를 행한 시험편 I(커트 흠집)는, 커트 흠집에 수직방향으로 도막 팽창폭(㎜)을 노기스로 측정하고, 시험편 5개의 최대치를 최대팽창폭이라 정의하였다.
상기 내(耐)전면부식성(평균판 감소량:D-ave), 부식균일성(D-max/D-ave), 내(耐)틈새부식성(D-crev), 도장내식성(최대 팽창폭)의 평가기준은 상기 표 9에 나타낸 실시예 2의 평가기준과 모두 같다. 부식시험 결과를 하기 표 15에 나타내었다. 단, 표 15에서 I(Se)는 용착금속의 Se 함유량/모재의 Se 함유량을 나타낸다.
<표 15>
Figure 112005033019937-PAT00016
용접부에서 Se 함유량이 관계식 (1)을 만족하지 않는 No.66은, 특히 내(耐)틈새부식성에서 만족할만한 결과를 얻지 못하였다. 이것은 용접금속의 부분에서 부식이 진행된 결과이다. 이에 반해, 당해 비(比)가 관계식 (1)을 만족하는 No. 67~75는, 모든 부식특성에 대하여서도 내식성 향상이 인정되는 결과를 보이고, 용접구조체로서도 바람직한 내식성을 나타내었다.
또한, 본 실시예에서는 서브마지드 아-크 용접법에 의한 용접부를 평가대상으로 하였으나, 피복 아-크용접법이나 에렉트로슬라그 용접법 등 다른 용접방법으로도 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이용한 용접재료도 표 14에 한정된 것은 아니다.
이상과 같이, 본 발명강은 오일코트 결함부에서의 국부부식, 구조적인 틈새 부에서의 틈새부식, 혹은 도막흠집부에서의 부식에 대해 우수한 내식성을 발휘하는 것으로, 원유탱크 내식강으로서 적절히 이용될 수 있는 것이다.
본 발명의 조선용 강재는, 소정량의 Se을 함유시킴과 동시에, 화학성분 조성을 적절히 조정하므로써, 도장 및 전기방식을 행하지 않고도 실용화 가능한 내식성이 우수한 조선용 강이 실현 가능하고, 특히 틈새부식에 대한 내구성 향상을 도모함과 동시에, 해수에 기인한 염분부착과 습윤환경에 의한 부식에 대해서도 우수한 내구성을 발휘하는 조선용 강재가 실현 가능하다. 또한, 석유계 액체연료탱크의 소재로서 이용될 때에도, 그 부식환경 하에서 우수한 내식성을 발휘하는 것이다. 이러한 조선용 강재는 유조선, 화물선, 화객선, 객선, 군함 등의 선박의 외판(外板)으로 사용될 뿐 아니라, 밸러스트 탱크(ballast tank), 원유탱크 등의 소재(素材)로서 유용하다.

Claims (9)

  1. C : 0.01 ~ 0.30% (질량 %, 이하 동일함),
    Si : 0.01 ~ 2.0%,
    Mn : 0.01 ~ 2.0%,
    Al : 0.005 ~ 0.10%를 각각 함유하고, 그 이외에
    Se : 0.005 ~ 0.50%를 함유하고, 잔부가 철(Fe) 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  2. 제 1항에 있어서,
    또한,
    Cu : 0.01 ~ 5.0%,
    Cr : 0.01 ~ 5.0%,
    Co : 0.01 ~ 5.0%,
    Ni : 0.01 ~ 5.0% 및 Ti : 0.005 ~ 0.20% 으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    또한,
    La : 0.0005 ~ 0.15%,
    Ce : 0.0005 ~ 0.15%,
    Ca : 0.0005 ~ 0.015% 및 Mg : 0.0005 ~ 0.015% 으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  4. 제 1항 ~ 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    또한,
    Mo : 0.01 ~ 5.0% 를 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  5. 제 1항 ~ 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    또한,
    Sb : 0.01 ~ 0.5%,
    As : 0.01 ~ 0.5%,
    Sn : 0.01 ~ 0.5%,
    Bi : 0.01 ~ 0.5%,
    Te : 0.01 ~ 0.5% 으로 이루어지는 군(群)으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  6. 제 1항 ~ 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    또한,
    B : 0.0001 ~ 0.010%
    V : 0.01 ~ 0.50% 및 Nb : 0.003 ~ 0.50% 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  7. 제 1항 ~ 제 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    또한,
    Zn : 0.001 ~ 0.10 질량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 강재.
  8. 제 1항 ~ 제 7항 중 어느 하나의 항에 기재되어 있는 강재를 용접하여 용접구조물을 형성한 경우에 있어서, Se가 하기식 (1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 선박용 용접구조체.
    0.30 ≤ 용착금속의 Se 함유량/모재의 Se 함유량 ≤ 3.0 ‥‥ (1)
  9. 제 1항 ~ 제 8항 중 어느 하나의 항에 기재되어 있는 석유계 액체연료 탱크의 소재로 이용될 수 있도록 한 선박용 강재 또는 선박용 용접구조체.
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