KR20190042042A - My sulfuric acid dew point corrosion steel - Google Patents
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Abstract
소정의 성분 조성을 갖고, 그 성분 조성에 있어서의 S, Cu 및 Sb 의 함유량이 이하의 (1) 식, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량이 이하의 (2) 식의 관계를 각각 만족한다.
0.50 ≤ [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) ≤ 5.00···(1)
0.50 ≤ ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) ≤ 2.50···(2)
여기서, [％S], [％Cu], [％Ni], [％Co] 및 [％Sb] 는 각각, 성분 조성에 있어서의 S, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량 (질량％) 이다.(1) and the content of Cu, Ni, Sb and Co satisfies the following expression (2), respectively, in terms of the content of S, Cu and Sb in the component composition.
0.50? [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb])? 5.00 (1)
0.50? (% Ni + 5% Co) / (% Cu) + [% Sb]? 2.50 (2)
Here, [% S], [% Cu], [% Ni], [% Co] and [% Sb] are contents (mass%) of S, Cu, Ni, Sb and Co in the component composition .
Description
본 발명은, 황산에 접하는 환경하 또는 황산 이슬점이 발생하는 환경하의 열 교환기나 탱크, 플랜트 등의 구성 재료로서 사용되는 내황산 이슬점 부식강에 관한 것으로, 특히, 우수한 내황산 이슬점 부식성 및 제조성을 가짐과 함께, 굽힘성이나 내피로성도 우수한 내황산 이슬점 부식강에 관한 것이다.The present invention relates to a sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel used as a constituent material of a heat exchanger, a tank, and a plant under an environment in contact with sulfuric acid or an environment in which sulfuric acid dew point is generated, and particularly has excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance and composition As well as excellent resistance to sulfuric acid dew-point corrosion with excellent bendability and resistance to endothelium.
황을 포함하는 중유나 석탄 등의 연료를 연소시키는 보일러나 화력 발전소의 열 교환기나 연도에서는, 배기 가스 중에 포함되는 황 산화물이, 온도의 저하와 함께 결로하여 황산이 되어, 격렬한 부식을 일으키는, 이른바 「황산 이슬점 부식」 이 문제가 된다.BACKGROUND ART [0002] In a heat exchanger or a flue in a boiler or a thermal power plant that burns fuel such as heavy oil or coal containing sulfur, sulfur oxides contained in the exhaust gas are converted into sulfuric acid by condensation with a decrease in temperature, &Quot; sulfuric acid dew point corrosion " becomes a problem.
이 황산 이슬점 부식의 문제를 해결하는 것으로서, 내황산 이슬점 부식강이 개발되어, 이미 실용화되어 있다. As a solution to the problem of sulfuric acid dew point corrosion, sulfuric acid dew point corrosion steel has been developed and already put into practical use.
이와 같은 내황산 이슬점 부식강으로서, 내황산 부식성을 향상시키는 Sb, 나아가 내산성을 향상시키는 원소인 Cu 를 활용함으로써, 내황산 부식성과 함께, 내산성도 향상시키는 기술이 제안되어 있다.As such a sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel, there has been proposed a technique for improving sulfuric acid corrosion resistance as well as acid resistance by using Sb which improves sulfuric acid corrosion resistance and further Cu which is an element for improving acid resistance.
예를 들어, 특허문헌 1 에는,For example, in
「질량％ 로, C : 0.001 ∼ 0.2 ％, Si : 0.01 ∼ 2.5 ％, Mn : 0.1 ∼ 2 ％, Cu : 0.1 ∼ 1 ％, Mo : 0.001 ∼ 1 ％, Sb : 0.01 ∼ 0.2 ％, P : 0.05 ％ 이하, S : 0.05 ％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, 내산 부식성 지수 AI (AI/10000 = 0.0005 ＋ 0.045 × Sb％ - C％ × Mo％) 가 0 이상인 것을 특징으로 하는 내염산 부식성 및 내황산 부식성이 우수한 저합금강.」The steel sheet according to any one of
이 개시되어 있다..
한편, Fe 보다 융점이 낮은 Cu 나, 편석하기 쉬운 Sb 를 첨가하면, 주조나 압연과 같은 열간 가공시에 슬래브 균열이나 슬래브 표면 흠집이 발생하여, 제품 품질의 열화를 피하기 위한 손질이 필요하게 되기 때문에, 생산성의 저하나 비용 상승이 문제가 된다.On the other hand, when Cu having a melting point lower than that of Fe or Sb which is easier to segregate is added, slab cracking and surface scratches are generated at the time of hot working such as casting and rolling, and maintenance is required to avoid deterioration of product quality , Productivity is lowered and cost is raised.
이와 같은 문제를 해결하는 것으로서, 특허문헌 2 에는, S 량을 저감시킴과 함께, Mo 및 B 를 첨가함으로써, 열간 가공성의 개선을 도모한,In order to solve such a problem,
「중량 ％ 로, C : 0.01 ∼ 0.15 ％, Si : 0.1 ∼ 0.5 ％, Mn : 0.1 ∼ 0.5 ％, P : 0.03 ％ 이하, S : 0.005 ％ 이하, Cu : 0.2 ∼ 1.0 ％, Ni : 0.5 ％ 이하, Cr : 2.0 ％ 이하, Al : 0.1 ％ 이하, V : 0.2 ％ 이하, Nb : 0.2 ％ 이하, Ti : 0.2 ％ 이하, Sn 및 Sb 의 1 종 또는 2 종의 합계가 0.01 ∼ 1.0 ％, 그리고 B : 0.001 ∼ 0.01 ％ 및 Mo : 0.01 ∼ 0.5 ％ 의 1 종 이상을 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 내산 이슬점 부식강.」0.1 to 0.5% of Si, 0.1 to 0.5% of P, 0.03% or less of P, 0.005% or less of S, 0.2 to 1.0% of Cu, 0.5% or less of Ni At most 0.2% of Cr, at most 0.2% of Cr, at most 0.1% of Al, at most 0.2% of V, at most 0.2% of Nb, at most 0.2% of Ti, at least one of Sn and Sb of 0.01 to 1.0% : 0.001 to 0.01% and Mo: 0.01 to 0.5%, the balance being Fe and unavoidable impurities.
이 개시되어 있다..
그런데, 황산 이슬점 환경에 있어서 생성되는 황산은, 그 온도에 따라 농도도 변화하여, 예를 들어, 저온 : 40 ℃ 에서는 황산 농도 : 20 질량％ 정도, 중온 : 70 ℃ 에서는 황산 농도 : 50 질량％ 정도, 고온 : 100 ℃ ∼ 140 ℃ 에서는 황산 농도 : 70 ∼ 80 질량％ 가 된다.The sulfuric acid produced in the sulfuric acid dew point environment varies in concentration depending on the temperature. For example, the sulfuric acid concentration is about 20% by mass at a low temperature: 40 ° C, the sulfuric acid concentration is about 50% , And the sulfuric acid concentration at the high temperature of 100 占 폚 to 140 占 폚 is 70 to 80 mass%.
이 때문에, 내황산 이슬점 부식강을 실제의 설비에 적용하는 데에 있어서는, 다양한 황산 이슬점 부식 환경에서 높은 내식성을 나타내는 재료가 요구된다.For this reason, in applying sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel to actual facilities, a material exhibiting high corrosion resistance in various sulfuric acid dew-point corrosion environments is required.
그러나, 특허문헌 1 의 저합금강을 실제의 설비에 적용한 경우, 내산성, 특히 내염산성에 관해서는, 종래의 내황산 이슬점 부식강보다 우수한 내식성을 나타내지만, 내황산 이슬점 부식성에 대해서는 반드시 만족할 정도의 특성을 얻을 수 없고, 특히 고온에 있어서의 고농도의 황산에 대한 내식성 (내황산 이슬점 부식성) 이 낮다는 문제가 있었다.However, when the low alloy steel of
또한, 특허문헌 2 의 내황산 이슬점 부식강에서도, S 의 저감이나 Mo 의 첨가에 의해서도, 역시 원하는 내황산 이슬점 부식성이 얻어지지 않는 경우가 있었다.In addition, also in the sulfuric acid dew point corrosion resistant steel of
본 발명은, 상기의 현상황을 감안하여 개발된 것으로서, 우수한 내황산 이슬점 부식성과 제조성을 동시에 실현함과 함께, 굽힘성이나 내피로성도 우수한 내황산 이슬점 부식강을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been developed in consideration of the present situation, and aims to provide a sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel having excellent sulfuric acid dew-point corrosion resistance and an excellent sulfuric acid dew-point corrosion resistance.
우선, 발명자들은, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 먼저 황산 이슬점 부식 환경에 있어서의 각 첨가 원소의 영향을 조사하고, 그 효과를 상세하게 검토하였다.First, in order to achieve the above object, the inventors of the present invention investigated the influence of each added element in the sulfuric acid dew point corrosion environment and examined the effect thereof in detail.
구체적으로는, 내황산 이슬점 부식성을 향상시키는 각 첨가 원소가, 제조성, 나아가 굽힘성이나 내피로성에 미치는 영향과, 제조성이나 굽힘성, 내피로성을 향상시키는 각 첨가 원소가, 내황산 이슬점 부식성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 다양한 성분 조성의 강을 제조하고, 내황산 이슬점 부식성과 제조성을 양립함과 함께, 우수한 굽힘성이나 내피로성을 얻고, 또한 유효해지는 첨가 원소의 조합을 검토하였다.Specifically, it is preferable that each of the additional elements that improve the sulfuric acid dew point corrosion resistance affect the composition, further the bending property and the fatigue resistance, and that each of the additional elements for improving the composition, bending property and fatigue resistance is sulfuric acid dew- , The combination of the additive elements which have excellent durability and fatigue resistance as well as effective corrosion resistance and durability against sulfuric acid dew point corrosion were both studied.
그 결과, 이하와 같은 지견을 얻었다.As a result, the following findings were obtained.
1) 내황산 이슬점 부식성 및 제조성을 양립하는 관점에서는, Cu, Sb 및 S 에 더하여, Ni 및 Co 를 복합 첨가하는 것이 유효하다.1) sulfuric acid dew point corrosion resistance and composition, it is effective to add Ni and Co in addition to Cu, Sb and S in combination.
2) Cu, Sb 및 S 의 함유량에는 최적의 범위가 존재하고 있고, 이들을 그 범위 내로 제어함으로써, 제조성, 나아가 굽힘성이나 내피로성을 확보하면서, 우수한 내황산 이슬점 부식성을 얻을 수 있다.2) The optimum range of contents of Cu, Sb and S exists, and by controlling them within this range, excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance can be obtained while ensuring the composition, further bending property and fatigue resistance.
3) 내황산 이슬점 부식성을 향상시키는 Cu 및 Sb 에 대하여, 적당량의 Ni 및 Co 를 함유시킴으로써, 내황산 이슬점 부식성을 유지하면서, 제조성, 특히 열간 가공성을 대폭 개선할 수 있다. 또한, 동시에 우수한 굽힘성이나 내피로성을 얻을 수도 있다.3) By containing an appropriate amount of Ni and Co for Cu and Sb which improve the sulfuric acid dew point corrosion resistance, the sulfuric acid dew point corrosion resistance can be maintained, and the productivity, especially hot workability, can be greatly improved. At the same time, excellent bendability and fatigue resistance can be obtained.
본 발명은, 상기의 지견에 기초하여, 더욱 검토를 거듭하여 완성시킨 것이다.The present invention has been further studied and completed based on the above findings.
즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.That is, the structure of the present invention is as follows.
1. 질량％ 로,1.% by mass,
C : 0.050 ∼ 0.150 ％,C: 0.050 to 0.150%,
Si : 0.10 ∼ 0.80 ％,Si: 0.10 to 0.80%,
Mn : 0.50 ∼ 1.00 ％,Mn: 0.50 to 1.00%
P : 0.050 ％ 이하,P: 0.050% or less,
S : 0.0020 ∼ 0.0200 ％,S: 0.0020 to 0.0200%,
Cu : 0.20 ∼ 0.50 ％,Cu: 0.20 to 0.50%
Ni : 0.10 ∼ 0.80 ％,Ni: 0.10 to 0.80%,
Cr : 0.20 ∼ 1.50 ％,Cr: 0.20 to 1.50%
Sb : 0.050 ∼ 0.300 ％,Sb: 0.050 to 0.300%,
Co : 0.002 ∼ 0.020 ％,Co: 0.002 to 0.020%,
Ti : 0.005 ∼ 0.050 ％,Ti: 0.005 to 0.050%
Al : 0.001 ∼ 0.050 ％ 및Al: 0.001 to 0.050% and
N : 0.0005 ∼ 0.0050 ％N: 0.0005 to 0.0050%
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,And the balance of Fe and inevitable impurities,
상기 성분 조성에 있어서의 S, Cu 및 Sb 의 함유량이 하기 (1) 식, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량이 하기 (2) 식의 관계를 각각 만족하는, 내황산 이슬점 부식강.Wherein the content of S, Cu and Sb in the composition of the composition satisfies the following formula (1) and the content of Cu, Ni, Sb and Co satisfies the following formula (2).
0.50 ≤ [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) ≤ 5.00···(1)0.50? [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb])? 5.00 (1)
0.50 ≤ ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) ≤ 2.50···(2)0.50? (% Ni + 5% Co) / (% Cu) + [% Sb]? 2.50 (2)
여기서, [％S], [％Cu], [％Ni], [％Sb] 및 [％Co] 는 각각, 성분 조성에 있어서의 S, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량 (질량％) 이다.Here, [% S], [% Cu], [% Ni], [% Sb] and [% Co] are contents (mass%) of S, Cu, Ni, Sb and Co in the composition of the components .
2. 상기 성분 조성에 있어서의 C, Ti 및 N 의 함유량이 하기 (3) 식의 관계를 만족하는, 상기 1 에 기재된 내황산 이슬점 부식강.2. The sulfuric acid dew-point corrosion steel according to 1 above, wherein the content of C, Ti, and N in the composition of the composition satisfies the relation of the following formula (3).
0.30 ≤ [％Ti]/(0.2 × [％C] ＋ [％N]) ≤ 2.50···(3)0.30? [% Ti] / (0.2 x [% C] + [% N])? 2.50 (3)
여기서, [％C], [％Ti] 및 [％N] 은 각각, 성분 조성에 있어서의 C, Ti 및 N 의 함유량 (질량％) 이다.Here, [% C], [% Ti] and [% N] are contents (mass%) of C, Ti and N in the composition of the components, respectively.
3. 강 조직 전체에서 차지하는 페라이트상의 면적률이 75 ％ 이상, 펄라이트상의 면적률이 25 ％ 미만, 상기 페라이트상과 펄라이트상 이외의 조직의 합계의 면적률이 5 ％ 미만인 강 조직을 가짐과 함께,3. The steel sheet according to any one of
최대 비커스 경도가 200 이하이고 또한, 평균 비커스 경도가 80 이상인, 상기 1 또는 2 에 기재된 내황산 이슬점 부식강.The sulfuric acid dew-point corrosion steel according to 1 or 2, wherein the maximum Vickers hardness is 200 or less and the average Vickers hardness is 80 or more.
4. 상기 1 ∼ 3 중 어느 하나에 기재된 내황산 이슬점 부식강으로서,4. The sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel according to any one of 1 to 3 above,
그 내황산 이슬점 부식강의 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에서의 전류 밀도와 전위의 관계를 나타내는 캐소드 분극 곡선에 있어서, 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위를 Va (V) 라고 했을 때,And the potential at a current density of 0.1 A /
상기 Va 가, 상기 내황산 이슬점 부식강의 기준 강의 상기 황산 수용액 중에서의 캐소드 분극 곡선에 있어서의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위 Vg (V) 와의 관계에서, 하기 (4) 식을 만족하는, 내황산 이슬점 부식강.(Va) at a current density in the cathode polarization curve in the sulfuric acid aqueous solution of the reference steel of the sulfuric acid dew-point corrosion steel is 0.1 A /
Vg - Va ＞ 0.03···(4)Vg - Va > 0.03 (4)
본 발명에 의하면, 우수한 내황산 이슬점 부식성 및 제조성을 가짐과 함께, 굽힘성이나 내피로성도 우수한 내황산 이슬점 부식강이 얻어진다.According to the present invention, a sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel having excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance and composition and excellent in bendability and endurance can be obtained.
그리고, 본 발명의 내황산 이슬점 부식강은, 다양한 황산 이슬점 부식 환경하의 탱크, 플랜트 등의 구성 재료로서 바람직하게 사용할 수 있기 때문에, 고품질 그리고 고생산성 하, 저비용으로, 이러한 탱크, 플랜트 등을 제조하는 것이 가능해진다.The sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel of the present invention can be preferably used as a constituent material of tanks and plants under various sulfuric acid dew-point corrosion environments. Therefore, it is possible to produce such tanks, plants, etc. with high quality and high productivity, Lt; / RTI >
도 1 은 [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 의 값과, 강의 황산 침지 시험에 있어서의 부식 속도의 관계를 나타내는 것이다.
도 2 는 ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 의 값과, 제조성의 평가의 관계를 나타내는 것이다.
도 3 은 [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 및 ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 의 값에 대하여, 내황산 이슬점 부식성과 제조성의 평가 결과를 플롯한 것이다.
도 4 는 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에 있어서의 캐소드 분극 곡선의 일례를 나타내는 것이다.Fig. 1 shows the relationship between the value of [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb]) and the corrosion rate in the sulfuric acid immersion test of steel.
2 shows the relationship between ([% Ni] + 5 x [% Co]) / ([% Cu] + [% Sb]) and evaluation of manufacturability.
3 is a graph showing the relationship between the value of [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb]) and ([% Ni] + 5 x [% Co]) / , The results of evaluation of sulfuric acid dew point corrosion resistance and manufacturability were plotted.
Fig. 4 shows an example of a cathode polarization curve in an aqueous sulfuric acid solution at a temperature of 70 캜 and a concentration of 50 mass%.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 먼저, 강의 성분 조성을 상기의 범위로 한정한 이유에 대하여 설명한다. 또한, 강의 성분 조성에 있어서의 원소의 함유량의 단위는 모두 「질량％」 이지만, 이하, 특별히 언급이 없는 한 간단히 「％」 로 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the reason why the composition of the steel is limited to the above range will be described. The units of the content of the elements in the composition of the steel are all "% by mass ", and they are simply expressed as "% "
C : 0.050 ∼ 0.150 ％C: 0.050 to 0.150%
C 는, 강의 강도를 높이는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해서, C 량은 0.050 ％ 이상으로 한다. 한편, C 량이 0.150 ％ 를 초과하면, 내황산 이슬점 부식성을 열화시킴과 함께, 용접성 및 용접열 영향부의 인성을 열화시킨다. 따라서, C 량은 0.050 ∼ 0.150 ％ 의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.060 ∼ 0.100 ％ 의 범위이다.C is an element that increases the strength of the steel. To obtain the desired strength, the amount of C is 0.050% or more. On the other hand, when the C content exceeds 0.150%, the sulfuric acid dew point corrosion resistance deteriorates, and the weldability and the toughness of the weld heat affected zone deteriorate. Therefore, the C content is in the range of 0.050 to 0.150%. And preferably in the range of 0.060 to 0.100%.
Si : 0.10 ∼ 0.80 ％Si: 0.10 to 0.80%
Si 는, 탈산제로서 첨가되는 성분이고, 또한, 강의 강도를 높이는 효과가 있다. 이 때문에, Si 량은 0.10 ％ 이상으로 한다. 그러나, Si 량이 0.80 ％ 를 초과하면, 강의 인성이 열화한다. 따라서, Si 량은 0.10 ∼ 0.80 ％ 의 범위로 한다. 또한, Si 는, 황산 수용액 환경하에서는, 방식 피막을 형성하여 내황산 이슬점 부식성의 향상에 기여한다. 이와 같은 내황산 이슬점 부식성의 향상 효과를 얻기 위해서는, Si 량을 0.25 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.Si is a component added as a deoxidizing agent and has an effect of increasing the strength of steel. Therefore, the amount of Si should be 0.10% or more. However, if the amount of Si exceeds 0.80%, the toughness of the steel deteriorates. Therefore, the amount of Si is set in the range of 0.10 to 0.80%. In addition, Si forms a corrosion-preventing film under the environment of an aqueous solution of sulfuric acid and contributes to improvement of sulfuric acid dew point corrosion resistance. In order to obtain such an effect of improving the sulfuric acid dew point corrosion resistance, it is preferable to set the amount of Si to 0.25% or more.
Mn : 0.50 ∼ 1.00 ％Mn: 0.50 to 1.00%
Mn 은, 강의 강도를 높이는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해서, Mn 량을 0.50 ％ 이상으로 한다. 한편, Mn 량이 1.00 ％ 를 초과하면, 강의 인성 및 용접성을 저하시킨다. 따라서, Mn 량은 0.50 ∼ 1.00 ％ 의 범위로 한다. 또한, 강도의 유지 및 내황산 이슬점 부식성을 열화시키는 개재물의 형성을 억제하는 관점에서는, Mn 량을 0.50 ∼ 0.70 ％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.Mn is an element for increasing the strength of the steel. To obtain the desired strength, the amount of Mn is set to 0.50% or more. On the other hand, when the Mn content exceeds 1.00%, the toughness and weldability of steel are lowered. Therefore, the amount of Mn is in the range of 0.50 to 1.00%. From the viewpoint of suppressing the formation of inclusions that deteriorate the strength and the sulfuric acid dew point corrosion resistance, it is preferable that the Mn content is in the range of 0.50 to 0.70%.
P : 0.050 ％ 이하P: not more than 0.050%
P 는, 입계에 편석하여, 강의 인성을 저하시키는 유해한 원소이다. 특히, P 량이 0.050 ％ 를 초과하면, 인성이 현저하게 저하한다. 따라서, P 량은 0.050 ％ 이하로 한다.P is a harmful element which is segregated at the grain boundary and lowers the toughness of the steel. In particular, when the P content exceeds 0.050%, the toughness remarkably decreases. Therefore, the amount of P is 0.050% or less.
또한, P 는 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하지만, 0.005 ％ 미만으로의 저감은, 제조 비용의 상승을 초래한다. 따라서, P 량의 하한은 0.005 ％ 로 하는 것이 바람직하다.P is preferably reduced as much as possible, but reduction to less than 0.005% leads to an increase in production cost. Therefore, the lower limit of the amount of P is preferably 0.005%.
S : 0.0020 ∼ 0.0200 ％S: 0.0020 to 0.0200%
S 는, Cu 의 존재하에 있어서 Cu2S 피막의 형성에 기여하고, 강 표면에 있어서의 부식 반응을 억제하여, 내황산 이슬점 부식성을 향상시키는 원소이다. 한편, S 는, 비금속 개재물인 MnS 를 형성하고, 이 MnS 가 국부 부식의 기점이 되어, 내국부 부식성을 저하시키는 유해한 원소이기도 하다. 그래서, 내황산 이슬점 부식성을 확보하는 관점에서, S 량은 0.0020 ％ 이상으로 한다. 한편, 내국부 부식성의 저하를 회피하는 관점에서, S 량은 0.0200 ％ 이하로 한다. 또한, 내황산 이슬점 부식성을 더욱 높이는 관점에서는, S 량은 0.0050 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.S is an element that contributes to the formation of a Cu 2 S coating in the presence of Cu and inhibits the corrosion reaction on the surface of the steel to improve the sulfuric acid dew point corrosion resistance. On the other hand, S forms a non-metallic inclusion MnS, which becomes a starting point of local corrosion, and is also a harmful element that degrades local corrosion resistance. Therefore, from the viewpoint of securing the sulfuric acid dew point corrosion resistance, the amount of S is 0.0020% or more. On the other hand, from the viewpoint of avoiding the degradation of the local corrosion resistance, the S content is 0.0200% or less. From the viewpoint of further enhancing the sulfuric acid dew point corrosion resistance, the amount of S is preferably 0.0050% or more.
Cu : 0.20 ∼ 0.50 ％Cu: 0.20-0.50%
Cu 는, 산에 의한 부식 환경에 있어서 내산성을 향상시키는 필수의 원소이다. 여기서, Cu 량이 0.20 ％ 미만에서는, 그 효과가 작다. 한편, Cu 량이 0.50 ％ 를 초과하면, 내산성 향상 효과가 포화함과 함께 제조성, 특히는 열간 가공성의 열화를 초래한다. 따라서, Cu 량은 0.20 ∼ 0.50 ％ 의 범위로 한다.Cu is an essential element for improving acid resistance in an acidic environment. Here, when the Cu amount is less than 0.20%, the effect is small. On the other hand, if the amount of Cu exceeds 0.50%, the effect of improving the acid resistance is saturated and the composition, especially the hot workability, deteriorates. Therefore, the amount of Cu is set in the range of 0.20 to 0.50%.
Ni : 0.10 ∼ 0.80 ％Ni: 0.10 to 0.80%
Ni 는, Cu 나 Sb 의 첨가에 의한 열간 가공성의 열화를 억제하는 원소이다. 그러나, Ni 량이 0.10 ％ 미만에서는, 그 효과가 작다. 한편, Ni 량이 0.80 ％ 를 초과하면, 열간 가공성의 열화를 억제하는 효과가 포화함과 함께, 비용의 상승을 초래한다. 따라서, Ni 량은 0.10 ∼ 0.80 ％ 의 범위로 한다.Ni is an element that suppresses deterioration of hot workability due to the addition of Cu or Sb. However, when the amount of Ni is less than 0.10%, the effect is small. On the other hand, if the amount of Ni exceeds 0.80%, the effect of suppressing deterioration of hot workability is saturated and the cost is increased. Therefore, the amount of Ni is set in the range of 0.10 to 0.80%.
Cr : 0.20 ∼ 1.50 ％Cr: 0.20 to 1.50%
Cr 은, 상온 환경에 있어서의 내황산 이슬점 부식성의 향상 효과에는 크게는 기여하지 않기는 하지만, 사용 환경이 120 ℃ 이상의 고온이 되는 경우의 내황산 이슬점 부식성을 향상시키는 원소이다. Cr 량이 0.20 ％ 미만에서는, 이들 효과가 작다. 한편, Cr 량이 1.50 ％ 를 초과하면, 이들 효과가 포화함과 함께, 비용의 상승을 초래한다. 따라서, Cr 량은 0.20 ∼ 1.50 ％ 의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.40 ∼ 1.50 ％ 의 범위이다.Cr is an element that improves the sulfuric acid dew point corrosion resistance when the use environment becomes a high temperature of 120 캜 or higher although it does not greatly contribute to the effect of improving the sulfuric acid dew point corrosion resistance in a room temperature environment. When the amount of Cr is less than 0.20%, these effects are small. On the other hand, when the amount of Cr exceeds 1.50%, these effects are saturated and the cost is increased. Therefore, the amount of Cr is set in the range of 0.20 to 1.50%. It is preferably in the range of 0.40 to 1.50%.
Sb : 0.050 ∼ 0.300 ％Sb: 0.050 to 0.300%
Sb 는, Cu 와의 복합 첨가에 의해 Cu 화합물로서 강 표면에 농화하고, 내산성을 향상시키는 원소이다. 그러나, Sb 량이 0.050 ％ 미만에서는, 그 효과는 작다. 한편, Sb 량이 0.300 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화함과 함께, 제조성, 특히 열간 가공성을 열화시킨다. 따라서, Sb 량은 0.050 ∼ 0.300 ％ 의 범위로 한다. 또한, 내황산 이슬점 부식성과 제조성을 양립하는 관점에서는, Sb 량은 0.100 ∼ 0.200 ％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.Sb is a Cu compound that is added to the surface of the steel by compounding with Cu, thereby improving the acid resistance. However, when the amount of Sb is less than 0.050%, the effect is small. On the other hand, if the amount of Sb exceeds 0.300%, the effect saturates and the composition, especially the hot workability, deteriorates. Therefore, the amount of Sb is in the range of 0.050 to 0.300%. From the viewpoint of compatibility between sulfuric acid dew point corrosion resistance and sintering, it is preferable that the amount of Sb is in the range of 0.100 to 0.200%.
Co : 0.002 ∼ 0.020 ％Co: 0.002 to 0.020%
Co 는, Ni 와 함께, Cu 나 Sb 의 첨가에 의한 열간 가공성의 열화를 억제하는 원소이다. 또한, Co 는, 미량이어도 내황산 이슬점 부식성의 향상에 기여하는 원소이다. 그러나, Co 량이 0.002 ％ 미만에서는, 그 효과가 작다. 한편, Co 량이 0.020 ％ 를 초과하면, 비용의 상승을 초래한다. 따라서, Co 량은, 0.002 ∼ 0.020 ％ 의 범위로 한다. 바람직하게는 0.002 ∼ 0.010 ％ 의 범위이다.Co is an element that suppresses deterioration of hot workability due to the addition of Cu or Sb together with Ni. Further, Co is an element contributing to improvement of sulfuric acid dew point corrosion resistance even in a trace amount. However, when the amount of Co is less than 0.002%, the effect is small. On the other hand, if the amount of Co exceeds 0.020%, the cost is increased. Therefore, the amount of Co is set in the range of 0.002 to 0.020%. And preferably in the range of 0.002 to 0.010%.
Ti : 0.005 ∼ 0.050 ％Ti: 0.005 to 0.050%
Ti 는, 강의 강도 및 인성 향상을 목적으로 첨가하는 원소이다. 그러나, Ti 량이 0.005 ％ 미만에서는, 원하는 효과가 얻어지지 않는다. 한편, Ti 량이 0.050 ％ 를 초과하면, 강의 강도 및 인성 향상의 효과가 포화한다. 그 때문에, Ti 량은 0.005 ∼ 0.050 ％ 의 범위로 한다.Ti is an element added for the purpose of improving the strength and toughness of steel. However, when the amount of Ti is less than 0.005%, a desired effect can not be obtained. On the other hand, when the amount of Ti exceeds 0.050%, the effect of improving the strength and toughness of the steel is saturated. Therefore, the amount of Ti is set in the range of 0.005 to 0.050%.
Al : 0.001 ∼ 0.050 ％Al: 0.001 to 0.050%
Al 은, 탈산제로서 첨가되는 원소이다. 이와 같은 효과를 얻는 관점에서, Al 량은 0.001 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Al 량이 0.050 ％ 를 초과하면, 강의 인성이 저하한다. 따라서, Al 량은 0.001 ∼ 0.050 ％ 의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.010 ∼ 0.050 ％ 의 범위이다.Al is an element added as a deoxidizer. From the viewpoint of obtaining such an effect, the amount of Al needs to be 0.001% or more. On the other hand, if the amount of Al exceeds 0.050%, the toughness of the steel decreases. Therefore, the Al content is in the range of 0.001 to 0.050%. And preferably in the range of 0.010 to 0.050%.
N : 0.0005 ∼ 0.0050 ％N: 0.0005 to 0.0050%
N 은, 고용 상태에서, 강의 인성을 열화시키는 원소로, 최대한 저감시키는 것이 바람직하지만, N 량이 0.0050 ％ 이하이면 허용할 수 있다. 한편, N 을 완전하게 제거하는 것은 기술적으로 어렵고, 또한, 필요 이상의 저감은, 제조 비용의 상승을 초래한다. 그 때문에, N 량의 하한은 0.0005 ％ 로 한다.N is an element which deteriorates the toughness of the steel in the employment state, and is preferably reduced to the maximum, but it is acceptable if the N content is 0.0050% or less. On the other hand, it is technically difficult to completely remove N, and further reduction in necessary amount leads to an increase in manufacturing cost. Therefore, the lower limit of the amount of N is 0.0005%.
또한, 각 성분이 상기의 범위를 만족하는 것 만으로는 불충분하고, S, Cu 및 Sb 의 함유량이 하기 (1) 식, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량이 하기 (2) 식의 관계를 각각 만족하는 것이 중요하다.The content of S, Cu and Sb satisfies the following formula (1), and the content of Cu, Ni, Sb and Co satisfies the relationship of the following formula (2), respectively It is important to do.
0.50 ≤ [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) ≤ 5.00···(1)0.50? [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb])? 5.00 (1)
0.50 ≤ ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) ≤ 2.50···(2)0.50? (% Ni + 5% Co) / (% Cu) + [% Sb]? 2.50 (2)
여기서, [％S], [％Cu], [％Ni], [％Sb] 및 [％Co] 는 각각, 성분 조성에 있어서의 S, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량 (질량％) 이다.Here, [% S], [% Cu], [% Ni], [% Sb] and [% Co] are contents (mass%) of S, Cu, Ni, Sb and Co in the composition of the components .
이하, 이 지견을 도출하기에 이른 실험에 대하여, 설명한다.Hereinafter, an experiment to derive this knowledge will be described.
[실험][Experiment]
C : 0.050 ∼ 0.150 ％, Si : 0.10 ∼ 0.80 ％, Mn : 0.50 ∼ 1.00 ％, P : 0.050 ％ 이하, Cr : 0.20 ∼ 1.50 ％, Ti : 0.005 ∼ 0.050 ％, Al : 0.001 ∼ 0.050 ％ 및 N : 0.0005 ∼ 0.0050 ％ 를 함유하고, S, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량을 다양하게 변화시킨 강 (잔부는 Fe 및 불가피적 불순물) 을 전로에서 용제하고, 연속 주조법에 의해 두께 : 200 ㎜ 의 강 슬래브로 하였다. 이 강 슬래브를 냉각 후, 1200 ℃ 로 재가열하여 열간 압연을 실시하여, 판 두께 : 4.5 ㎜ 의 열연 강판으로 하였다.The steel sheet according to any one of
또한, 열간 압연에서는, 압하율 : 97.75 ％, 마무리 종료 온도 : 850 ℃, 권취 온도 : 560 ℃, 800 ℃ 로부터 650 ℃ 까지의 평균 냉각 속도는 3.0 ∼ 8.0 ℃／s 의 범위 내가 되도록 하였다.In hot rolling, the reduction rate was 97.75%, the finishing temperature was 850 占 폚, the coiling temperature was 560 占 폚, and the average cooling rate from 800 占 폚 to 650 占 폚 was 3.0 to 8.0 占 폚 / s.
이렇게 해서 얻어진 열연 강판으로부터, 황산 이슬점 부식 환경에 있어서의 각 첨가 원소의 영향을 조사하기 위하여, 폭 20 ㎜ × 길이 30 ㎜ × 두께 3 ㎜ 의 부식 시험편을 자르고, 자른 부식 시험편을 황산 수용액 (온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％) 중에 6 시간 침지시키는 황산 침지 부식 시험에 제공하여, 부식 감량을 측정하고, 부식 감량으로부터 각 시험편의 부식 속도를 산출하였다.From the thus obtained hot-rolled steel sheet, a corrosion test piece having a width of 20 mm, a length of 30 mm and a thickness of 3 mm was cut to examine the effect of each added element in the sulfuric acid dew point corrosion environment, and the cut corrosion test piece was immersed in an aqueous sulfuric acid solution 70 ° C, concentration: 50% by mass) for 6 hours. The corrosion loss was measured, and the corrosion rate of each test piece was calculated from the corrosion loss.
그리고, 이하의 기준에 의해, 내황산 이슬점 부식성을 평가하였다.Then, the sulfuric acid dew point corrosion resistance was evaluated by the following criteria.
합격 (○) : 280 g/(㎡·hr) 이하Pass (O): 280 g / (
불합격 (×) : 부식 속도가 280 g/(㎡·hr) 초과Failure (×): The corrosion rate exceeds 280 g / (㎡ · hr)
또한, 강 슬래브 주조시의 표면 흠집 깊이를, 표면에 착색하는 것에 의해 흠집을 확인하고, 육안 관찰 및 단면을 잘라 관찰함으로써 이하의 기준으로 제조성 (열간 가공성) 을 평가하였다.The surface scratched depth at the time of casting the steel slab was colored on the surface to check for scratches, and visually observed and cross-section were cut out to observe the composition (hot workability) on the basis of the following criteria.
합격 (○) : 표면 흠집 깊이가 0.2 ㎜ 미만Pass (O): Surface scratch depth less than 0.2 mm
불합격 (×) : 표면 흠집 깊이가 0.2 ㎜ 이상Failure (×): Surface scratch depth of 0.2 ㎜ or more
이들 내황산 이슬점 부식성 및 제조성의 평가 결과를, [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 및/또는 ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 와의 관계로 도 1 ∼ 3 에 나타낸다.(% Cu) / (10 x [% S] + [% Sb]) and / or [(% Ni) + 5 x [% Co] Cu] + [% Sb]).
도 1 에 나타낸 바와 같이, [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 를 0.50 ∼ 5.00 의 범위로 제어함으로써, 우수한 내황산 이슬점 부식성의 향상 효과가 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한, 도 2 에 나타낸 바와 같이, ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 를 0.50 ∼ 2.50 의 범위로 제어함으로써, 우수한 제조성이 얻어지는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 1, it can be seen that an excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance improvement effect can be obtained by controlling [Cu] / (10 x [% S] + [% Sb]) in the range of 0.50 to 5.00. As shown in FIG. 2, it is also known that excellent manufacturability can be obtained by controlling ([Ni] + 5 x [% Co]) / ([% Cu] + [% Sb]) in the range of 0.50 to 2.50 Able to know.
그리고, 도 3 에 나타낸 바와 같이, [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 를 0.50 ∼ 5.00 의 범위로 하고, 또한 ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 를 0.50 ∼ 2.50 의 범위로 제어함으로써, 우수한 내황산 이슬점 부식성과 제조성을 양립할 수 있는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, when [(% Ni) + 5% ([Co])] is set in the range of 0.50 to 5.00 and [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb] / ([% Cu] + [% Sb]) is controlled to fall within the range of 0.50 to 2.50, it can be seen that excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance and manufacturability can be achieved at the same time.
발명자들은, 상기의 실험 결과로부터, 상기 (1) 식과 (2) 식을 동시에 만족시킴으로써 우수한 내황산 이슬점 부식성과 제조성을 양립할 수 있고, 나아가 굽힘성 및 내피로성에 대해서도 충분한 것이 얻어지는 것을 지견하고, 본 발명을 개발하기에 이른 것이다.From the above experimental results, the inventors of the present invention have found that a satisfactory sulfuric acid dew point corrosion resistance and an excellent sulfuric acid dew point corrosion resistance can be achieved by simultaneously satisfying the above formulas (1) and (2), and furthermore, sufficient bendability and fatigue resistance can be obtained. The present invention has been developed.
0.50 ≤ [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) ≤ 5.000.50? [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb])? 5.00
상기 서술한 바와 같이, Cu 량에 따라 S 및 Sb 를 적정량 첨가하는, 구체적으로는, [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 를 0.50 ∼ 5.00 의 범위로 조정함으로써, 제조성, 나아가 굽힘성이나 내피로성을 확보하면서, 내황산 이슬점 부식성의 대폭적인 향상 효과가 얻어진다.Specifically, by adjusting [Cu] / (10 x [% S] + [% Sb]) within the range of 0.50 to 5.00 in order to appropriately add S and Sb according to the amount of Cu, The sulfuric acid dew-point corrosion resistance can be greatly improved while securing the composition, bending property and fatigue resistance.
이 때문에, S, Cu 및 Sb 의 함유량에 대해서는, 0.50 ≤ [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) ≤ 5.00 의 관계를 만족시킬 필요가 있다.Therefore, it is necessary to satisfy the relation of 0.50? [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb])? 5.00 for the contents of S, Cu and Sb.
또한, [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) 의 값은, 바람직하게는 3.50 이하, 보다 바람직하게는 3.00 이하, 더욱 바람직하게는 2.50 이하이다.The value of [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb]) is preferably 3.50 or lower, more preferably 3.00 or lower, still more preferably 2.50 or lower.
0.50 ≤ ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) ≤ 2.500.50? (% Ni + 5% Co) / [% Cu] + [% Sb]? 2.50
또한, 상기 서술한 바와 같이, Cu 량 및 Sb 량에 따라 Ni 및 Co 를 적정량 첨가하는, 구체적으로는, ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 를 0.50 ∼ 2.50 의 범위로 조정함으로써, 내황산 이슬점 부식성을 유지하면서, 제조성, 특히는 열간 가공성의 대폭적인 개선 효과가 얻어진다.As described above, Ni and Co are added in an appropriate amount depending on the amount of Cu and the amount of Sb. Specifically, [(% Ni) + 5 x [% Co]] / ]) Is adjusted in the range of 0.50 to 2.50, a remarkable improvement effect of the composition, particularly the hot workability, can be obtained while maintaining the sulfuric acid dew point corrosion resistance.
이 때문에, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량에 대해서는, 0.50 ≤ ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) ≤ 2.50 의 관계를 만족시킬 필요가 있다.Therefore, it is necessary to satisfy the relationship of 0.50? ([% Ni] + 5 x [% Co]) / ([% Cu] + [% Sb])? 2.50 for the contents of Cu, Ni, Sb and Co. .
또한, ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 의 값은, 바람직하게는 0.55 이상, 보다 바람직하게는 0.60 이상이다.The value of ([% Ni] + 5 x [% Co]) / ([% Cu] + [% Sb]) is preferably 0.55 or more, and more preferably 0.60 or more.
또한, 제조성의 향상의 관점만이면, ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 의 하한만을 규정하면 되지만, Ni 량이 많아지면 내황산 이슬점 부식성에 악영향을 미칠 우려가 있기 때문에, ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) 의 상한에 대해서도 여기서는 규정하고 있다.Only the lower limit of ([% Ni] + 5 x [% Co]) / ([% Cu] + [% Sb]) can be specified only from the viewpoint of improvement of the manufacturability. However, The upper limit of ([% Ni] + 5 x [% Co]) / ([% Cu] + [% Sb]) is also defined here.
또한, C, Ti 및 N 의 함유량이 하기 (3) 식의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.It is also preferable that the content of C, Ti, and N satisfies the relation of the following formula (3).
0.30 ≤ [％Ti]/(0.2 × [％C] ＋ [％N]) ≤ 2.50···(3)0.30? [% Ti] / (0.2 x [% C] + [% N])? 2.50 (3)
여기서, [％C], [％Ti] 및 [％N] 은 각각, 성분 조성에 있어서의 C, Ti 및 N 의 함유량 (질량％) 이다.Here, [% C], [% Ti] and [% N] are contents (mass%) of C, Ti and N in the composition of the components, respectively.
0.30 ≤ [％Ti]/(0.2 × [％C] ＋ [％N]) ≤ 2.500.30? [% Ti] / (0.2 x [% C] + [% N])? 2.50
발명자들은, 상기의 성분 조성에 있어서, Ti, C 및 N 량의 관계를 적정하게 제어하는, 구체적으로는, [％Ti]/(0.2 × [％C] ＋ [％N]) 를 0.30 ∼ 2.50 의 범위로 제어함으로써, 내피로성을 대폭 개선할 수 있는 것을 알아냈다.Specifically, the inventors of the present invention have proposed that the relationship of [Ti] / (0.2 x [% C] + [% N]) is appropriately controlled within the range of 0.30 to 2.50 The fatigue resistance can be remarkably improved.
이 때문에, 상기의 성분 조성에 있어서는, Ti, C 및 N 의 함유량에 대하여 상기 식 (3) 식의 관계를 추가로 만족시키는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the above composition satisfies the relationship of the above formula (3) to the content of Ti, C, and N.
또한, [％Ti]/(0.2 × [％C] ＋ [％N]) 의 값은, 보다 바람직하게는 0.40 이상, 2.00 이하, 보다 바람직하게는 0.50 이상, 1.50 이하, 더욱 바람직하게는 0.50 이상, 1.10 이하이다.The value of [% Ti] / (0.2 x [% C] + [% N]) is more preferably not less than 0.40 and not more than 2.00, more preferably not less than 0.50 and not more than 1.50, , 1.10 or less.
상기 이외의 성분은, Fe 및 불가피적 불순물이다.The other components are Fe and inevitable impurities.
또한, 여기서 말하는 불가피적 불순물은, 철강 원료 광석 및 스크랩 등으부터 불가피적으로 혼입하는 원소로서, 의식적으로 첨가하지 않고, 또한 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위 내의 불순물 성분을 가리키는 것이다. 이와 같은 불가피적 불순물로는, 예를 들어, O (산소) 를 들 수 있고, 그 상한은 0.0050 ％ 정도이다.The inevitable impurities referred to here are elements that are inevitably incorporated from steel raw material ores and scraps, etc., and are impurities not added consciously and within the range not affecting the effect of the present invention. Such inevitable impurities include, for example, O (oxygen), and the upper limit thereof is about 0.0050%.
다음으로, 본 발명의 내황산 이슬점 부식강의 바람직한 강 조직에 대하여, 설명한다.Next, a preferable steel structure of the sulfuric acid dew-point corrosion steel of the present invention will be described.
본 발명의 내황산 이슬점 부식강의 바람직한 강 조직으로는, 강 조직 전체에서 차지하는 페라이트상의 면적률이 75 ％ 이상, 펄라이트상의 면적률이 25 ％ 미만, 상기 페라이트상과 펄라이트상 이외의 잔부 조직의 합계의 면적률이 5 ％ 미만인 강 조직을 들 수 있다.The preferred steel structure of the sulfuric acid dew-point corrosion steel of the present invention is a steel structure having a ferrite phase area ratio of not less than 75% and a pearlite phase area ratio of less than 25% in the entire steel structure, And a steel structure having an area ratio of less than 5%.
또한, 이와 같은 조직을 얻기 위해서는, 후술하는 열간 압연 조건을 적정하게 제어하는, 특히, 800 ℃ ∼ 650 ℃ 의 온도역에 있어서의 평균 냉각 속도를 1.0 ℃／s 이상 20.0 ℃／s 이하로 하는 것이 중요하다.In order to obtain such a structure, it is necessary to set the average cooling rate at a temperature range of 800 占 폚 to 650 占 폚 to be 1.0 占 폚 / s or more and 20.0 占 폚 / s or less to appropriately control hot rolling conditions to be described later It is important.
페라이트상의 면적률 : 75 ％ 이상Area ratio of ferrite phase: 75% or more
내황산 이슬점 부식강은, 최종 제품의 형상 등에 따라서는 굽힘 가공을 실시하여 사용되는 경우가 있다. 여기서, 페라이트상의 면적률이 75 ％ 미만이 되면, 굽힘 가공시에 균열이 발생할 우려가 있다. 따라서, 강 조직 전체에서 차지하는 페라이트상의 면적률은 75 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 또한, 페라이트상의 면적률은 100 ％ 여도 된다.The sulfuric acid dew point corrosion steel may be used by bending depending on the shape of the final product. Here, if the area ratio of the ferrite phase is less than 75%, there is a fear that cracks may occur at the time of bending. Therefore, the area ratio of the ferrite phase in the entire steel structure is preferably 75% or more. More preferably, it is 80% or more. The area ratio of the ferrite phase may be 100%.
펄라이트상의 면적률 : 25 ％ 미만Area ratio of pearlite phase: less than 25%
내황산 이슬점 부식강은, 최종 제품의 형상 등에 따라서는 굽힘 가공을 실시하여 사용되는 경우가 있다. 여기서, 펄라이트상의 면적률이 25 ％ 이상이 되면, 굽힘 가공시에 균열이 발생할 우려가 있다. 따라서, 강 조직 전체에서 차지하는 펄라이트상의 면적률은 25 ％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 ％ 이하이다. 또한, 펄라이트상의 면적률은 0 ％ 여도 된다.The sulfuric acid dew point corrosion steel may be used by bending depending on the shape of the final product. Here, if the area ratio of the pearlite phase is 25% or more, there is a fear that cracks may occur during the bending process. Therefore, the area ratio of the pearlite phase in the entire steel structure is preferably less than 25%. More preferably, it is 20% or less. The area ratio of the pearlite phase may be 0%.
상기한 페라이트상과 펄라이트상 이외의 잔부 조직으로는, 베이나이트상 등을 들 수 있고, 베이나이트상이나 마텐자이트상 등이 혼입한 경우에는 굽힘 가공시의 균열이 염려된다. 이 때문에, 페라이트상과 펄라이트상 이외의 잔부 조직의 합계의 면적률은 5 ％ 미만으로 하는 것이 바람직하다.Examples of the residual structure other than the ferrite phase and the pearlite phase include a bainite phase and the like. When a bainite phase, a martensite phase, or the like is mixed, cracks may occur during bending. For this reason, it is preferable that the total area ratio of the residual structure other than the ferrite phase and the pearlite phase is less than 5%.
또한, 최대 비커스 경도가 200 을 초과하면, 굽힘 가공시에 균열이 발생하기 쉬워짐과 함께, 내피로성도 열화하기 쉬워진다. 단, 평균 비커스 경도가 80 미만이 되면, 소정의 강도를 확보하는 것이 곤란해진다.When the maximum Vickers hardness exceeds 200, cracks tend to occur at the time of bending, and deterioration of the resistance to fatigue easily occurs. However, when the average Vickers hardness is less than 80, it becomes difficult to secure a predetermined strength.
이 때문에, 최대 비커스 경도가 200 이하이고 또한, 평균 비커스 경도가 80 이상으로 하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the maximum Vickers hardness is 200 or less and the average Vickers hardness is 80 or more.
또한, 본 발명의 내황산 이슬점 부식강에서는, 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에서의 전류 밀도와 전위의 관계를 나타내는 캐소드 분극 곡선에 있어서, 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위를 Va (V) 라고 했을 때, 그 Va 가, 그 내황산 이슬점 부식강의 기준 강의 상기 황산 수용액 중에서의 캐소드 분극 곡선에 있어서의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위 Vg (V) 와의 관계에서, 하기 (4) 식을 만족하는 것이 바람직하다.Further, in the sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel of the present invention, in the cathode polarization curve showing the relationship between the current density and the electric potential in an aqueous solution of sulfuric acid at a temperature of 70 캜 and a concentration of 50 mass%, a current density of 0.1 A / (V) when the current density in the cathode polarization curve in the sulfuric acid aqueous solution of the reference steel of the sulfuric acid dew point corrosion steel is 0.1 A / cm < 2 > In the relationship, it is preferable to satisfy the following expression (4).
Vg - Va ＞ 0.03···(4)Vg - Va > 0.03 (4)
즉, 황산 수용액 중의 강의 부식은, 황산 수용액 중의 수소 이온의 환원 반응과 철의 용해 반응으로 진행된다. 도 4 에, 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에 있어서의 수소 이온의 환원 반응의 전류 밀도와 전위의 관계를 나타내는 캐소드 분극 곡선과, 철의 용해 반응의 전류 밀도와 전위의 관계를 나타내는 애노드 분극 곡선의 일례를 나타낸다. 도 4 중, 캐소드 분극 곡선과 애노드 분극 곡선이 교차하는 점이, 실제로 부식이 진행되는 점이 된다.That is, the corrosion of steel in the aqueous sulfuric acid solution proceeds by a reduction reaction of hydrogen ions in an aqueous sulfuric acid solution and a dissolution reaction of iron. 4 shows the relationship between the current density and potential of the dissolution reaction of iron and the cathode polarization curve showing the relationship between the current density and potential of the reduction reaction of hydrogen ions in an aqueous solution of sulfuric acid at a temperature of 70 캜 and a concentration of 50 mass% Of the anode polarization curve. In FIG. 4, the intersection of the cathode polarization curve and the anode polarization curve is a point at which corrosion actually proceeds.
여기서, 발명자들은, 다양한 강의 캐소드 분극 곡선을 다양한 조건으로 구하고, 캐소드 분극 곡선과 내황산 이슬점 부식성의 관계에 대하여, 더욱 검토를 거듭하였다.Here, the inventors have further investigated the relationship between the cathode polarization curve and the sulfuric acid dew point corrosion resistance of the various cathodic polarization curves of various steels under various conditions.
그 결과, 내황산 이슬점 부식성의 향상에는, 캐소드 반응을 억제하는 것이 유효하고, 또한 내황산 이슬점 부식성은, 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에서의 캐소드 분극 곡선에 있어서의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위와 밀접하게 관련되어 있는 것을 알아냈다.As a result, in order to improve the sulfuric acid dew point corrosion resistance, it is effective to suppress the cathode reaction, and the sulfuric acid dew point corrosion resistance is the current density in the cathode polarization curve in the sulfuric acid aqueous solution at a temperature of 70 캜 and a concentration of 50 mass% : 0.1 A / cm < 2 >.
그리고, 더욱 검토를 진행시킨 결과, 대상으로 하는 강의 캐소드 분극 곡선에 있어서, 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위를 Va (V) 라고 했을 때, Va 가, 이른바 일반 강인 기준 강의 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에서의 캐소드 분극 곡선의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위인 Vg (V) 와의 관계에서, 상기 (4) 식을 만족하는 것이 바람직하고, 이와 같은 관계를 만족시킴으로써, 내황산 이슬점 부식성이 더욱 높아지는 것을 지견하였다.As a result of further examination, when Va is the potential at the current density of 0.1 A /
이 때문에, Vg - Va ＞ 0.03 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Vg - Va ＞ 0.05 이다. 또한, Vg - Va 의 상한에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상적으로 0.15 정도이다.Therefore, it is preferable that the relation of Vg - Va > 0.03 is satisfied. More preferably, Vg-Va > 0.05. The upper limit of Vg-Va is not particularly limited, but is usually about 0.15.
또한, Hg/Hg (SO4) 참조 전극을 사용하여 전위 계측을 실시하면, Va 및 Vg 는 모두 부 (負) 의 값을 나타내게 되는데, 이 경우에도, Va 를 Vg 보다 상대적으로 작게 하는 것이 중요하다.In addition, when the potential measurement is performed using the Hg / Hg (SO 4 ) reference electrode, both of Va and Vg exhibit a negative value. In this case as well, it is important to make Va smaller than Vg .
또한, 캐소드 분극 곡선에 있어서의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 의 전위를 선택한 것은, 이것보다 전류 밀도가 작아지면 측정 조건에 따라서는 노이즈 등이 발생하는 경우가 있는 한편, 이것보다 전류 밀도가 커지면, 캐소드 반응 자체가 율속이 되어 전위를 정확하게 측정하는 것이 어려워지는 경우가 있기 때문이다.Further, the potential of the current density of 0.1 A / cm < 2 > in the cathode polarization curve was selected because if the current density is smaller than this, noise or the like may be generated depending on the measurement conditions. On the other hand, The cathode reaction itself becomes a rate and it becomes difficult to accurately measure the potential.
또한, 여기서 말하는 기준 강이란, 질량％ 로, C : 0.050 ∼ 0.150 ％, Si : 0.10 ∼ 0.80 ％, Mn : 0.50 ∼ 1.00 ％, P : 0.050 ％ 이하, S : 0.0020 ∼ 0.0200 ％, Al : 0.001 ∼ 0.050 ％ 및 N : 0.0005 ∼ 0.0050 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 강 (특히는, Cu : 0.02 ％ 미만, Ni : 0.02 ％ 미만, Cr : 0.02 ％ 미만, Sb : 0.010 ％ 미만, Co : 0.002 ％ 미만 및 Ti : 0.005 ％ 미만) 이다. 또한, 이와 같은 성분 조성의 강이면, 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에서의 캐소드 분극 곡선은 대략 동일한 것이 된다.The reference steel referred to herein refers to a reference steel which contains 0.050 to 0.150% of C, 0.10 to 0.80% of Si, 0.50 to 1.00% of Mn, 0.050% or less of P, 0.0020 to 0.0200% of S, 0.0020 to 0.0200% of Al, 0.02%, Ni: less than 0.02%, Cr: less than 0.02%, Sb: 0.02%, and N: 0.0005 to 0.0050%, the balance being Fe and inevitable impurities. Less than 0.010%, Co: less than 0.002%, and Ti: less than 0.005%). In addition, if the composition is a steel having such composition, the cathode polarization curve in an aqueous solution of sulfuric acid at a temperature of 70 占 폚 and a concentration of 50 mass% is substantially the same.
다음으로, 본 발명의 내황산 이슬점 부식강의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a preferable method for producing the sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel of the present invention will be described.
본 발명의 내황산 이슬점 부식강은, 상기의 성분 조성으로 조정한 강 소재를, 박 강판, 후 강판 및 형강 등의 다양한 형상으로 마무리한 것으로, 그 제조 방법으로는, 예를 들어, 전로나 전기로, 진공 탈가스 장치 등의 통상적으로 공지된 방법으로 용제한 후, 연속 주조법 등으로 강 슬래브로 하고, 이 강 슬래브를, 그 후 즉시, 또는 냉각 후, 재가열하여 열간 압연하는 방법을 들 수 있다. 또한, 냉연 강판으로 하는 경우에는, 추가로 산세와 냉간 압연 및 어닐링을 실시하여, 제품으로 한다.The sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel of the present invention is obtained by finishing the steel material adjusted by the above-mentioned composition into various shapes such as thin steel plate, post steel plate and section steel. As the manufacturing method thereof, for example, A method of casting a steel slab into a steel slab by a continuous casting method or the like and then hot rolling the steel slab after reheating the steel slab immediately or after cooling it by a known method such as a vacuum degassing apparatus . In the case of a cold-rolled steel sheet, further pickling, cold rolling and annealing are carried out to obtain a product.
또한, 열간 압연 조건으로는, 요구되는 기계적 특성, 즉 강도 (경도) 나 굽힘성, 내피로성을 확보하는 관점에서, 압하율을 50 ∼ 99 ％, 마무리 종료 온도를 650 ∼ 950 ℃, 권취 온도를 400 ∼ 650 ℃, 800 ℃ 로부터 650 ℃ 까지의 평균 냉각 속도를 1.0 ∼ 20.0 ℃／s 로 하는 것이 바람직하다.As the hot rolling conditions, from the viewpoint of securing the required mechanical properties, that is, strength (hardness), bending property and fatigue resistance, the rolling reduction is 50 to 99%, the finishing end temperature is 650 to 950 캜, It is preferable that the average cooling rate from 400 to 650 占 폚 and from 800 占 폚 to 650 占 폚 is 1.0 to 20.0 占 폚 / s.
또한, 상기 (4) 식을 만족시키는 관점에서는, 800 ℃ 로부터 650 ℃ 까지의 평균 냉각 속도를 1.0 ∼ 10.0 ℃／s 로 하는 것이 바람직하다.From the viewpoint of satisfying the above expression (4), the average cooling rate from 800 deg. C to 650 deg. C is preferably 1.0 to 10.0 deg. C / s.
실시예Example
표 1 에 나타내는 성분 조성이 되는 강 (잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다) 을 전로로 용제하고, 연속 주조법에 의해 두께 : 200 ㎜ 의 강 슬래브로 하였다. 이 강 슬래브를 냉각 후, 1200 ℃ 로 재가열하여 열간 압연을 실시하여, 판 두께 : 4.5 ㎜ 의 열연 강판으로 하였다.A steel having the composition shown in Table 1 (the remainder being Fe and inevitable impurities) was used as a converter, and a steel slab having a thickness of 200 mm was formed by a continuous casting method. After cooling the steel slab, the steel slab was reheated to 1200 DEG C and subjected to hot rolling to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 4.5 mm.
또한, 열간 압연에서는, 압하율 : 97.75 ％, 마무리 종료 온도 : 850 ℃, 권취 온도 : 560 ℃, 800 ℃ 로부터 650 ℃ 까지의 평균 냉각 속도를 표 2 와 같이 하였다.In the hot rolling, the average cooling rate from the reduction rate of 97.75%, the finishing end temperature of 850 캜, the coiling temperature of 560 캜, and the temperature of 800 캜 to 650 캜 was as shown in Table 2.
이렇게 해서 얻어진 열연 강판에 대하여, 이하에 나타내는 방법으로, 강 조직에 있어서의 각 상의 면적률 및 비커스 경도의 측정, 그리고 내황산 이슬점 부식성, 제조성, 굽힘성 및 내피로성의 평가를 실시하였다. 이들 결과를 표 2 에 나타낸다.The thus obtained hot-rolled steel sheet was subjected to the following methods to measure the area ratio and Vickers hardness of each phase in the steel structure, and evaluate the sulfuric acid dew point corrosion resistance, the composition, the bending property and the fatigue resistance. These results are shown in Table 2.
· 강 조직에 있어서의 각 상의 면적률의 측정· Measurement of area ratio of each phase in steel structure
3 ％ 나이탈 시약 (3 ％ 질산 ＋ 에탄올) 을 사용하여, 열연 강판의 압연 방향에 평행한 수직 단면 (판 두께 1/4 의 깊이 위치) 을 부식시키고, 당해 부를 배율 : 100 배의 광학 현미경에 의해 관찰·촬영하고, 촬영한 조직 사진을 사용하여, 페라이트 및 펄라이트의 면적률을 구하였다. 여기서, 페라이트 및 펄라이트의 면적률은, 각각 5 시야의 관찰을 실시하고, 포인트 카운트법 (ASTM E562-83 (1988) 에 준거) 을 사용하여 측정하였다. 또한, 상기한 페라이트 및 펄라이트 이외의 잔부 조직의 면적률은, 100 ％ 로부터 페라이트 및 펄라이트의 합계의 면적률을 뺌으로써 구할 수 있다.(A depth position of 1/4 of the plate thickness) parallel to the rolling direction of the hot-rolled steel sheet was etched by using an elution reagent (3% nitric acid + ethanol) of 3% And area ratios of ferrite and pearlite were determined using photographed tissue photographs. Here, the area ratio of the ferrite and the pearlite was measured using a point count method (in accordance with ASTM E562-83 (1988)) with observations of five fields each. The area ratio of the remaining structure other than the above-mentioned ferrite and pearlite can be obtained by subtracting the total area ratio of ferrite and pearlite from 100%.
· 비커스 경도의 측정· Measurement of Vickers hardness
비커스 경도는, JIS Z 2244 에 준거하여, 하중 : 9.8 N 의 조건으로, 상기와 같이 하여 얻어진 열연 강판의 표층 (표면으로부터 0.5 ㎜ 의 위치) 에 있어서의 임의의 20 점에 대하여 측정을 실시하고, 이들의 평균치 및 최대치를 구하였다.The Vickers hardness was measured at arbitrary 20 points in the surface layer (0.5 mm from the surface) of the hot-rolled steel sheet obtained as described above under the condition of load: 9.8 N in accordance with JIS Z 2244, The average value and the maximum value thereof were obtained.
· 내황산 이슬점 부식성· Sulfuric acid dew point causticity
상기와 같이 하여 얻은 열연 강판으로부터, 폭 20 ㎜ × 길이 30 ㎜ × 두께 3 ㎜ 의 부식 시험편을 자르고, 자른 부식 시험편을 황산 수용액 (온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％) 중에 6 시간 침지시키는 황산 침지 부식 시험에 제공하여, 부식 감량을 측정하고, 부식 감량으로부터 각 시험편의 부식 속도를 산출하였다.A corrosion test piece having a width of 20 mm, a length of 30 mm and a thickness of 3 mm was cut from the hot-rolled steel sheet obtained as described above, and the cut corrosion test piece was immersed in sulfuric acid aqueous solution (temperature: 70 DEG C, concentration: 50% And the corrosion rate was measured, and the corrosion rate of each test piece was calculated from the corrosion loss amount.
그리고, 이하의 기준에 의해, 중온에서의 내황산 이슬점 부식성을 평가하였다.Then, the sulfuric acid dew point corrosion resistance at an intermediate temperature was evaluated by the following criteria.
합격, 특히 우수함 (◎) : 부식 속도가 250 g/(㎡·hr) 미만Passing, especially excellent (◎): Corrosion rate less than 250 g / (㎡ · hr)
합격 (○) : 부식 속도가 250 g/(㎡·hr) 이상 280 g/(㎡·hr) 이하Pass (O): Corrosion rate is not less than 250 g / (
불합격 (×) : 부식 속도가 280 g/(㎡·hr) 초과Failure (×): The corrosion rate exceeds 280 g / (㎡ · hr)
또한, 별도로, 상기와 같이 하여 얻은 열연 강판으로부터, 폭 20 ㎜ × 길이 30 ㎜ × 두께 3 ㎜ 의 부식 시험편을 자르고, 자른 부식 시험편을 황산 수용액 (온도 : 140 ℃, 농도 : 80 질량％) 중에 3 시간 침지시키는 황산 침지 부식 시험에 제공하여, 부식 감량을 측정하고, 부식 감량으로부터 각 시험편의 부식 속도를 산출하였다.Separately, a corrosion test piece having a width of 20 mm, a length of 30 mm and a thickness of 3 mm was cut from the hot-rolled steel sheet obtained as described above, and the cut corrosion test piece was immersed in a sulfuric acid aqueous solution (temperature: 140 캜, concentration: 80% A time immersion sulfuric acid soak corrosion test was provided to measure the corrosion loss and calculate the corrosion rate of each specimen from corrosion loss.
그리고, 이하의 기준에 의해, 고온에서의 내황산 이슬점 부식성을 평가하였다.Then, the sulfuric acid dew point corrosion resistance at a high temperature was evaluated by the following criteria.
합격, 특히 우수함 (◎) : 부식 속도가 92 g/(㎡·hr) 미만Passing, especially excellent (◎): Corrosion rate less than 92 g / (㎡ · hr)
합격 (○) : 부식 속도가 92 g/(㎡·hr) 이상 97 g/(㎡·hr) 이하(∘): Corrosion rate is 92 g / (㎡ · hr) or more and 97 g / (㎡ · hr) or less
불합격 (×) : 부식 속도가 97 g/(㎡·hr) 초과Failure (×): The corrosion rate exceeds 97 g / (
· 제조성· Manufacturing
제조성은, 강 슬래브 주조시의 표면 흠집 깊이를, 표면에 착색하는 것에 의해 흠집을 확인하고, 육안 관찰 및 단면을 잘라 관찰함으로써 이하의 기준으로 평가하였다.The manufacturability was evaluated by observing the scratches by coloring the surface scratch depth at the time of casting the steel slab, observing with naked eyes, and observing the cross-section.
합격, 특히 우수함 (◎) : 표면 흠집의 관찰 없음Passed, especially excellent (◎): no scratches on the surface
합격 (○) : 표면 흠집 깊이가 0.2 ㎜ 미만Pass (O): Surface scratch depth less than 0.2 mm
불합격 (×) : 표면 흠집 깊이가 0.2 ㎜ 이상Failure (×): Surface scratch depth of 0.2 ㎜ or more
· 굽힘성· Bendability
상기와 같이 하여 얻은 열연 강판으로부터, 폭 50 ㎜ × 길이 100 ㎜ × 두께 3.2 ㎜ 의 시험편을 자르고, 자른 시험편에, 동일한 판 두께의 판을 내측으로 3 장 끼워 180°굽힘의 가공 (3T 굽힘) 을 실시하여, 굽힘부의 상황을 육안으로 관찰하고, 이하의 기준으로 굽힘성을 평가하였다.A test piece having a width of 50 mm, a length of 100 mm and a thickness of 3.2 mm was cut from the hot-rolled steel sheet obtained as described above, and three pieces of plates having the same plate thickness were sandwiched by a cut test piece to form a 180 ° bend (3T bend) The condition of the bent portion was visually observed, and the bendability was evaluated according to the following criteria.
합격 (○) : 균열 없음Pass (○): No crack
불합격 (×) : 균열 있음Fail (×): With crack
· 내피로성· My Fatigue
내피로성은, 길이 방향이 강판의 압연 방향과 수직이 되도록 샘플을 채취하고, JIS Z 2275 (1978년) 에 준거하여, 평면 굽힘 피로 시험을 양진동 (응력비 : -1), 주파수 : 10 ㎐ 의 조건으로 실시하였다.The fatigue resistance was obtained by taking a sample such that the longitudinal direction thereof was perpendicular to the rolling direction of the steel sheet and the planar bending fatigue test was carried out in accordance with JIS Z 2275 (1978) under both vibration (stress ratio: -1) .
양진동 평면 굽힘 피로 시험에 있어서, 100 만 사이클까지 파단이 확인되지 않은 응력을 측정하고, 이 응력을 피로 강도로 하여, 이하의 기준으로 내피로성을 평가하였다.In the two-plane flat bending fatigue test, the stress in which the fracture was not confirmed up to one million cycles was measured, and the fatigue resistance was evaluated by using the stress as the fatigue strength according to the following criteria.
합격, 특히 우수함 (◎) : 피로 강도가 200 ㎫ 이상Passing, especially excellent (⊚): Fatigue strength of 200 MPa or more
합격 (○) : 피로 강도가 150 ㎫ 이상 200 ㎫ 미만Pass (O): Fatigue strength of 150 MPa or more and less than 200 MPa
불합격 (×) : 피로 강도가 150 ㎫ 미만Failure (×): Fatigue strength less than 150 MPa
또한, 상기와 같이 하여 얻은 열연 강판으로부터 10 ㎜ × 10 ㎜ 의 사이즈의 시험재를 자르고, 자른 시험편의 단면 및 이면을 보호 피복으로 덮어, 보호하였다. 이 시험재를 황산 수용액 (온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％) 중에 10 분간 침지시키고, 그 후, 1 ㎷/sec 의 속도로 0.4 V 정도까지 캐소드측에 전위를 소인하고, 캐소드 분극 곡선을 채취하였다. 얻어진 캐소드 분극 곡선을 사용하여, 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위 Va (V) 를 작도에 의해 구하고, 기준 강인 No.18 의 캐소드 분극 곡선에 있어서의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위 Vg (V) 와의 전위 차를 구하였다. 또한, 전위 계측에 있어서는, Hg/Hg (SO4) 참조 전극을 사용하였다. 결과를 표 2 에 병기한다.A test piece having a size of 10 mm x 10 mm was cut from the hot-rolled steel sheet obtained as described above, and the cross-section and the back surface of the cut test piece were covered with a protective coating and protected. This test material was immersed in an aqueous solution of sulfuric acid (temperature: 70 占 폚, concentration: 50 mass%) for 10 minutes, thereafter the potential was swept to about 0.4 V at a rate of 1 ㎷ / sec to the cathode side, Respectively. Using the obtained cathode polarization curve, the potential Va (V) at a current density of 0.1 A /
표 2 로부터, 발명예에서는 모두, 내황산 이슬점 부식성, 제조성, 굽힘성 및 내피로성이 우수한 것을 알 수 있다.From Table 2, it can be seen that the sulfuric acid dew point corrosion resistance, the composition, the bending property and the fatigue resistance are all excellent in the present invention.
한편, 비교예에서는 모두, 내황산 이슬점 부식성, 제조성, 굽힘성 및 내피로성 중 적어도 1 개가, 원하는 특성을 만족할 수 없었다.On the other hand, in all of the comparative examples, at least one of the sulfuric acid dew point corrosion resistance, the composition, the bending property and the fatigue resistance could not satisfy the desired characteristics.
Claims (4)
C : 0.050 ∼ 0.150 ％,
Si : 0.10 ∼ 0.80 ％,
Mn : 0.50 ∼ 1.00 ％,
P : 0.050 ％ 이하,
S : 0.0020 ∼ 0.0200 ％,
Cu : 0.20 ∼ 0.50 ％,
Ni : 0.10 ∼ 0.80 ％,
Cr : 0.20 ∼ 1.50 ％,
Sb : 0.050 ∼ 0.300 ％,
Co : 0.002 ∼ 0.020 ％,
Ti : 0.005 ∼ 0.050 ％,
Al : 0.001 ∼ 0.050 ％ 및
N : 0.0005 ∼ 0.0050 ％
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
상기 성분 조성에 있어서의 S, Cu 및 Sb 의 함유량이 하기 (1) 식, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량이 하기 (2) 식의 관계를 각각 만족하는, 내황산 이슬점 부식강.
0.50 ≤ [％Cu]/(10 × [％S] ＋ [％Sb]) ≤ 5.00···(1)
0.50 ≤ ([％Ni] ＋ 5 × [％Co])/([％Cu] ＋ [％Sb]) ≤ 2.50···(2)
여기서, [％S], [％Cu], [％Ni], [％Sb] 및 [％Co] 는 각각, 성분 조성에 있어서의 S, Cu, Ni, Sb 및 Co 의 함유량 (질량％) 이다.In terms of% by mass,
C: 0.050 to 0.150%,
Si: 0.10 to 0.80%,
Mn: 0.50 to 1.00%
P: 0.050% or less,
S: 0.0020 to 0.0200%,
Cu: 0.20 to 0.50%
Ni: 0.10 to 0.80%,
Cr: 0.20 to 1.50%
Sb: 0.050 to 0.300%,
Co: 0.002 to 0.020%,
Ti: 0.005 to 0.050%
Al: 0.001 to 0.050% and
N: 0.0005 to 0.0050%
And the balance of Fe and inevitable impurities,
Wherein the content of S, Cu and Sb in the composition of the composition satisfies the following formula (1) and the content of Cu, Ni, Sb and Co satisfies the following formula (2).
0.50? [% Cu] / (10 x [% S] + [% Sb])? 5.00 (1)
0.50? (% Ni + 5% Co) / (% Cu) + [% Sb]? 2.50 (2)
Here, [% S], [% Cu], [% Ni], [% Sb] and [% Co] are contents (mass%) of S, Cu, Ni, Sb and Co in the composition of the components .
상기 성분 조성에 있어서의 C, Ti 및 N 의 함유량이 하기 (3) 식의 관계를 만족하는, 내황산 이슬점 부식강.
0.30 ≤ [％Ti]/(0.2 × [％C] ＋ [％N]) ≤ 2.50···(3)
여기서, [％C], [％Ti] 및 [％N] 은 각각, 성분 조성에 있어서의 C, Ti 및 N 의 함유량 (질량％) 이다.The method according to claim 1,
Wherein the content of C, Ti and N in the composition of the composition satisfies the relation of the following formula (3).
0.30? [% Ti] / (0.2 x [% C] + [% N])? 2.50 (3)
Here, [% C], [% Ti] and [% N] are contents (mass%) of C, Ti and N in the composition of the components, respectively.
강 조직 전체에서 차지하는 페라이트상의 면적률이 75 ％ 이상, 펄라이트상의 면적률이 25 ％ 미만, 상기 페라이트상과 펄라이트상 이외의 조직의 합계의 면적률이 5 ％ 미만인 강 조직을 가짐과 함께,
최대 비커스 경도가 200 이하이고 또한, 평균 비커스 경도가 80 이상인, 내황산 이슬점 부식강.3. The method according to claim 1 or 2,
A steel structure having a ferrite phase area ratio of not less than 75%, a pearlite phase area ratio of less than 25%, and a total area ratio of the ferrite phase and the pearlite phase of less than 5%
A sulfuric acid dew point corrosion resistant steel having a maximum Vickers hardness of 200 or less and an average Vickers hardness of 80 or more.
그 내황산 이슬점 부식강의 온도 : 70 ℃, 농도 : 50 질량％ 의 황산 수용액 중에서의 전류 밀도와 전위의 관계를 나타내는 캐소드 분극 곡선에 있어서, 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위를 Va (V) 라고 했을 때,
상기 Va 가, 상기 내황산 이슬점 부식강의 기준 강의 상기 황산 수용액 중에서의 캐소드 분극 곡선에 있어서의 전류 밀도 : 0.1 A/㎠ 일 때의 전위 Vg (V) 와의 관계에서, 하기 (4) 식을 만족하는, 내황산 이슬점 부식강.
Vg - Va ＞ 0.03···(4)4. The sulfuric acid dew-point corrosion resistant steel according to any one of claims 1 to 3,
And the potential at a current density of 0.1 A / cm 2 in a cathode polarization curve showing the relationship between the current density and the potential in a sulfuric acid aqueous solution at a temperature of 70 캜 and a concentration of 50 mass% However,
(Va) at a current density in the cathode polarization curve in the sulfuric acid aqueous solution of the reference steel of the sulfuric acid dew-point corrosion steel is 0.1 A / cm 2, the Va satisfies the following expression (4) , My sulfuric acid dew point corrosion river.
Vg - Va > 0.03 (4)
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