TW201623647A - 鋼材、使用該鋼材之船舶的壓載艙及船艙、以及具備該壓載艙或船艙之船舶 - Google Patents

Abstract

一種鋼材，具有特定的化學成分，且具有軟質組織及硬質組織，並且前述硬質組織中的Sn濃度相對於前述軟質組織中的Sn濃度之比，即Sn濃度比在1.2以上且小於6.0。

Description

鋼材、使用該鋼材之船舶的壓載艙及船艙、以及具備該壓載艙或船艙 之船舶 技術領域

本發明是關於一種可在如海水環境之含有氯化物的腐蝕環境下使用之耐蝕性優異的鋼材。又，本發明是關於一種使用耐蝕性優異的鋼材所形成之船舶的壓載艙及船艙。又，本發明是關於一種具備該等壓載艙或船艙的船舶。

背景技術

加速鋼材腐蝕之因素中，氯化物的影響極大乃眾所皆知。特別是在船舶的壓載艙、外板及上部結構、位於沿海地區的橋梁等結構物、港灣設施的板樁及管樁、海上結構物以及海上風力發電設備等所使用的鋼材，其不僅直接遭受海水浪花濺灑，還暴露在乾溼交替的環境，因而極為容易受到腐蝕。設置在海水中的鋼材雖然受腐蝕的程度不及於設置在乾溼交替的環境的鋼材，但也容易受到腐蝕。在濱海地區所使用的鋼材雖不會遭受海水浪花濺灑，卻會 因為飛來的海鹽粒子而促進腐蝕。又，即使是內陸地區，亦會有在冬季為了防止路面結凍而噴灑含有氯化物的防凍劑等情況，所以也會面臨氯化物所引起之鋼材腐蝕的問題。

更進一步地，運載煤炭與鐵礦石等的船舶其用以裝載貨物的區塊亦即船艙內部，雖未直接暴露於海水環境，然而會因使用海水進行洗淨等作業而面臨氯化物所引起之鋼材腐蝕的問題。又，在運鹽船的艙體等也面臨氯化物所引起之鋼材腐蝕的問題。並且，因為油輪的油艙內為存在有高濃度氯化物溶液即存在有冷凝水之嚴酷的腐蝕環境，從而面臨鋼材腐蝕的問題。其他，在油砂的挖掘、輸送設備也面臨氯化物所引起之鋼材腐蝕的問題。如所述，氯化物所引起之鋼材腐蝕確實為重大問題。

在如上所述會產生氯化物引起腐蝕之問題的環境下，鋼材通常會經塗裝後才被使用。但是，因為塗膜會裂化、或會自鋼材邊緣等塗膜厚度較薄之部分發生腐蝕並持續腐蝕，則以結構物來說鋼材在長期使用下必須進行再塗裝等的維護。舉例來說，於再塗裝時，從根據結構物之不同而必須設置腳踏板等來看，則會產生龐大的維護費用，以及因塗裝而大量釋出對人體有害的VOC(揮發性有機化合物)等等之問題。由該等事情來看，一直以來強烈希望開發出即使不塗裝也可具有優異耐蝕性的鋼材，或者能夠延長需要再塗裝之期限的鋼材。

已提高在這種氯化物環境下之耐蝕性的鋼材，可舉例如專利文獻1~3中所揭示之經藉由分別含有Sn為 0.005~0.3質量%、0.02~0.40質量%、0.01~0.50質量%，而使在含有氯離子(Cl^-離子)的環境下提升耐蝕性的鋼材。

又，專利文獻4揭示了一種在海水腐蝕環境下可延長補修塗裝期限的鋼材，其含有W：0.01~0.5質量%與Mo：0.02~0.5質量%中之一種以上，以及Sn：0.001~0.2質量%與Sb：0.01~0.2質量%中之一種以上。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2010-064110號公報

專利文獻2：日本專利特開2012-057236號公報

專利文獻3：日本專利特開2012-255184號公報

專利文獻4：日本專利特開2009-046750號公報

如上所述地，揭示了一種含Sn鋼材，或者含有Sn與Sb之一種以上以及W與Mo之一種以上的鋼材，在含有氯化物的腐蝕環境下具有優異的耐蝕性。惟，本發明者對含有Sn及/或W的鋼材進行腐蝕試驗之結果，確認僅是使用含Sn鋼材，或者含有Sn與Sb之一種以上以及W與Mo之一種以上的鋼材，對各種腐蝕環境還是無法確保充分的耐蝕性。

具體來說，施行了以下的腐蝕試驗。

準備含有如表1所示之化學成分的鋼板A~C，使用該等鋼板施行了模擬壓載艙的腐蝕環境之兩種腐蝕試驗，即SAEJ2334試驗與波浪水槽試驗(下稱「WT試驗」)。在 SAEJ2334試驗與WT試驗之任一試驗中，乃使用已使鋼板表面形成有防蝕皮膜的試驗片。

SAEJ2334試驗之相關說明。

所謂的SAEJ2334試驗，乃一施行以乾溼交替(潤濕→附著鹽分→乾燥)的條件作為一循環(共計24小時)的加速劣化試驗，且為模擬如飛來鹽份量超過1mdd之嚴酷腐蝕環境的試驗。SAEJ2334試驗係採以下條件為一循環而進行。在下述條件下之腐蝕形態類似於大氣暴露試驗之腐蝕形態。

(試驗條件)

‧潤濕：50℃、100%RH、6小時；‧附著鹽分：浸漬0.5質量%NaCl、0.1質量%CaCl₂、0.075質量%NaHCO₃水溶液、0.25小時；‧乾燥：60℃、50%RH、17.75小時

在SAEJ2334試驗中，從厚度為20mm之各個鋼板(鋼板A、B、C)截取長60mm×寬100mm×厚3mm之試驗片來使用。對各個試驗片的表面施行珠擊處理，且於珠擊處理後於鋼板表面噴塗改性環氧類塗料(中國塗料股份有限公司製「NOVA 2000」)，藉以形成塗膜厚度為350μm的防蝕 皮膜。已使形成防蝕皮膜後，就各個試驗片於防蝕皮膜形成十字形的傷痕，以使作為基底的鋼板之一部分外露。

SAEJ2334試驗之評價，係依據以下的(a)及(b)進行。

(a)在防蝕皮膜之傷痕部所形成的位置，測量作為基底的鋼材其最大腐蝕深度(從鋼材表面起算之腐蝕深度的最大值)。

(b)為了評價防蝕皮膜中從傷痕部發展而剝離的部分之面積，而探求皮膜剝離面積率(%)。具體而言，透過切割機等去除防蝕皮膜剝離之部分(從傷痕部發展而剝離的部分)，並將前述已去除之部分作為皮膜剝離部。然後，使用影像處理軟體的二值化處理，計算出(皮膜剝離部面積)/(試驗片面積)×100的值，即為皮膜剝離面積率(%)。所謂的試驗片面積，是指試驗片的六個面中形成有傷痕部之面的面積。

在SAEJ2334試驗中，最大腐蝕深度在0.45mm以下且皮膜剝離面積率在60%以下時判定為合格。

接著，波浪水槽試驗(WT試驗)之相關說明。所謂的波浪水槽試驗(WT試驗)，乃一模擬船舶壓載艙內的環境之試驗。WT試驗是根據下述模擬船舶壓載艙之甲板背面側(圖1之(2)的位置)的條件而施行。

(試驗條件)

‧在反覆「50℃、12小時」與「20℃、12小時」之溫度循環(試驗片的溫度)下，使從海水面濺灑而來的海水浪花附著到試驗片表面。

在WT試驗中，從厚度為20mm之各個鋼板(鋼板A~C)截取長140mm×寬30mm×厚2.5mm之試驗片來使用。對截取後之各個試驗片的表面噴塗改性環氧類塗料(中國塗料股份有限公司製「BANNOH 500」)，並形成塗膜厚度為350μm的防蝕皮膜。然後，如圖2B所示地，在試驗片的中央部，對防蝕皮膜形成沿著試驗片寬度方向延伸且長度為10mm之直線狀的傷痕，以使作為基底的鋼板之一部分外露。

WT試驗之評價，係依據以下的(c)及(d)進行。

(c)在防蝕皮膜形成傷痕部的位置，測量作為基底的鋼材其最大腐蝕深度(從鋼材表面起算之腐蝕深度的最大值)。

(d)為了評價從防蝕皮膜的傷痕部發展而剝離的部分之面積，而探求皮膜剝離面積率(%)。具體而言，透過切割機等去除防蝕皮膜剝離之部分(從傷痕部發展而剝離的部分)，並將前述已去除之部分作為皮膜剝離部。然後，使用影像處理軟體的二值化處理，計算出(皮膜剝離部面積)/(以皮膜傷痕部為中心30mm×100mm之面積)×100的值，即為皮膜剝離面積率(%)。在此以30mm×100mm之面積作為分母來將皮膜剝離面積率標準化的原因在於，吾人認為皮膜剝離不會進展到此面積以上大小之故。

在WT試驗中，最大腐蝕深度在0.3mm以下且皮膜剝離面積率在35%以下時判定為合格。

前述的試驗結果顯示於表2。

鋼板A、B、C中任一者在SAEJ2334試驗的結果皆為良 好。然而，鋼板A及B在WT試驗中，皮膜剝離面積率及最大腐蝕深度為不良的結果。另一方面，鋼板C在SAEJ2334試驗與WT試驗之雙方試驗中皆顯示為良好的結果。

以鋼板A及B來說，雖然於SAEJ2334試驗中顯示為良好的結果，然而在WT試驗中為不良的結果。其理由可推測是因為在WT試驗的條件中，由於浸濕時間長而使水往塗膜下之浸透增加，故造成由Fe²⁺的溶解反應而致之pH值提升，因此與SAEJ2334試驗相比是更進一步促使塗膜剝離。

鑑於上述的情事，本發明之目的在於提供一種鋼材，其即便是在諸如船舶壓載艙之甲板背面側這種含有氯化物的嚴酷環境下，仍能確保優異耐蝕性。

本發明者等得到上述實驗結果，並透過光學顯微鏡對鋼板A~C之試驗片的組織作了調查。調查結果有了新的發現，即為了在WT試驗這樣嚴酷條件下也能確保優異耐蝕性，不僅鋼板的化學成分，其組織之控制亦很重要。

本發明者等更進一步地對於上述發現進行了詳細調查。 具體來說，對具有與表1之鋼板A相同化學成分的鋼，將製造條件變更成如表3所示而作成鋼板A1~A4。又，自該等鋼板A1~A4截取試驗品並進行WT試驗。試驗條件與上述條件為相同條件。

對鋼板A1~A4進行了WT試驗的結果如表4所示。在鋼板A3中，皮膜剝離面積率與最大腐蝕深度皆獲得良好的結果。又，對鋼板A1~A4的組織進行詳細調查後得知，藉由將硬質組織中的Sn濃度相對於軟質組織中的Sn濃度之比(硬質組織中的Sn濃度/軟質組織中的Sn濃度，下稱Sn濃度比)控制在預定的範圍內，則即使是在WT試驗這樣嚴酷條件下仍能確保優異耐蝕性。

吾人認為Sn濃度比根據不同的製造條件而產生變化的理由，係如下所述。

(i)鋼板A1之製造條件的情況

軋延後的冷卻為空冷，而冷卻速度慢。因此，肥粒鐵等的軟質組織(軟質相)容易成長，而形成以肥粒鐵等為中心的軟質組織及層狀(帶狀)的硬質組織(硬質相)。又，因為冷卻速度慢，故容易使得Sn從軟質組織擴散到硬質組織，而造成Sn濃度比變高。

(ii)鋼板A2之製造條件的情況

由於Sn的熔點較其他元素低，故雖然在550℃~400℃間會擴散，但是於經強冷卻(水冷)至650℃~400℃為止之情況時，Sn無法充分擴散到硬質組織，而造成Sn濃度比變小。

(iii)鋼板A3之製造條件的情況

軋延後，藉由強冷卻至550℃以上的溫度域，可得軟質組織與硬質組織呈分散的組織。之後，藉由在550℃~400℃進行緩冷卻，使Sn適度地擴散到呈分散的硬質相。

(iv)鋼板A4之製造條件

由於在軋延後強冷卻至450℃為止，故使得組織主要為硬質相，又，因為Sn無法充分擴散到硬質相，而造成Sn濃度比變低。

本發明是基於上述見解所完成者，其要旨係如下所述。

(1)本發明之一態樣的鋼材，其化學組成以質量%計為：C：0.01~0.20%、Si：0.01~1.00%、Mn：0.05~3.00%、Sn：0.01~0.50%、O：0.0001~0.0100%、Cu：0~小於0.10%、Cr：0~小於0.10%、Mo：0~小於0.050%、W：0~小於0.050%、Cu+Cr：0~小於0.10%、Mo+W：0~小於0.050%、Sb：0~小於0.05%、Ni：0~0.05%、Nb：0~0.050%、V：0~0.050%、Ti：0~0.020%、Al：0~0.100%、Ca：0~小於0.0100%、Mg：0~0.0100%、REM：0~0.0100%、P：0.05%以下、S：0.01%以下，且剩餘部分：Fe及不純物；並且具有軟質組織及硬質組織；前述硬質組織中的Sn濃度相對於前述軟質組織中的Sn濃度之比，即Sn濃度比在1.2以上且小於6.0。

(2)如前述(1)所記載之鋼材，其中前述化學組成以質量%計，亦可含有Cu+Cr：0~小於0.05%。

(3)如前述(1)或(2)所記載之鋼材，其中前述化學組成以質量%計，亦可含有Mo+W：0.0005~小於0.050%。

(4)如前述(1)~(3)中任一項所記載之鋼材，其中前述化學組成以質量%計，亦可含有選自於下述之一種以上：Nb：0.001~0.050%、V：0.005~0.050%、Ti：0.001~0.020%、Al：0.01~0.100%、Ca：0.0002~小於0.0100%、Mg：0.0002~0.0100%，及REM：0.0002~0.0100%。

(5)如前述(1)~(4)中任一項所記載之鋼材，其表面亦可披覆有膜厚在20μm以上的防蝕皮膜。

(6)本發明之另一態樣的壓載艙或船艙，係使用如前述(1)~(4)中任一項所記載之鋼材所形成者。

(7)本發明之另一態樣的船舶，具備如前述(6)所記載之壓載艙或船艙。

藉由本發明上述之態樣，可提供一種即使在含有氯化物的腐蝕環境下仍具有優異耐蝕性的鋼材。又，藉由本發明，可提供使用該耐蝕性優異的鋼材所形成之船舶的壓載艙及船艙，以及具備該等壓載艙及船艙的船舶。

1‧‧‧船舶

2‧‧‧壓載艙

3‧‧‧船艙

圖1是波浪水槽試驗(WT試驗)所使用之試驗槽的示意圖。

圖2A是波浪水槽試驗(WT試驗)所使用之試驗片的示例。

圖2B是波浪水槽試驗(WT試驗)所使用之試驗片的示例。

圖3是顯示適用本實施形態之鋼材的壓載艙、船艙、船舶的示意圖。

用以實施發明之型態

對本發明之一實施形態的鋼材(以下，有時稱之為本實施形態的鋼材)進行詳細說明。各元素之含量的「%」表示「質量%」。

關於化學組成(化學成分)

本實施形態的鋼材中，其化學組成之規定理由係如下所述。

C：0.01~0.20%

C是用以提升鋼材強度的元素。為了獲得此效果，而設C含量下限為0.01%。適宜的C含量下限為0.02%，且更適宜的C含量下限為0.03%。C含量下限亦可設為0.05%、0.07%或0.09%。另一方面，一旦C含量超過0.20%，熔接性將明顯下降。又，C含量增加的同時，在低pH的環境中會成為陰極而促進腐蝕之雪明碳鐵的生成量亦會增加，而使鋼材的耐蝕性降低。因此，設C含量上限為0.20%。適宜的C含量上限為0.18%，且更適宜的C含量上限為0.16%。C含量上限亦可設為0.15%或0.13%。

Si：0.01~1.00%

Si對脫氧是必要元素。為了獲得充分的脫氧效果，必須使含有0.01%以上。適宜的Si含量下限為0.03%，且更適宜的Si含量下限為0.05%。Si含量下限亦可設為0.10%、0.15%或0.20%。另一方面，一旦Si含量超過1.00%，將會損害母材及熔接接頭部的韌性。因此，設Si含量上限為1.00%。適宜的Si含量上限為0.80%，且更適宜的Si含量上限為0.60%。Si含量上限亦可設為0.50%、0.40%或0.30%。

Mn：0.05~3.00%

Mn是成本較低且具有提高鋼材強度作用的元素。為了獲得此效果，設Mn含量下限為0.05%。適宜的Mn含量下限為0.20%，且更適宜的Mn含量下限為0.40%。Mn含量下限 亦可設為0.60%、0.80%或0.90%。另一方面，一旦Mn含量超過3.00%，熔接性與接頭韌性將會劣化。因此，設Mn含量上限為3.00%。適宜的Mn含量上限為2.50%，且更適宜的Mn含量上限為2.00%。Mn含量上限亦可設為1.80%、1.60%或1.50%。

Sn：0.01~0.50%

Sn是本實施形態之鋼材中重要的元素。Sn會溶解成Sn²⁺，並藉由2Fe³⁺+Sn²⁺→2Fe²⁺+Sn⁴⁺之反應，使Fe³⁺的濃度降低以抑制腐蝕反應。又，由於Sn能在低pH氯化物環境中顯著地抑制鋼材的陽極溶解反應，從而能大幅提升鋼材在氯化物腐蝕環境下的耐蝕性。為了獲得此等效果，Sn含量下限必須設為0.01%。適宜的Sn含量下限為0.03%，且更適宜的Sn含量下限為0.05%。Sn含量下限亦可設為0.08%、0.12%、0.16%或0.19%。另一方面，一旦Sn含量超過0.50%，不僅前述效果產生飽和，母材及高入熱量熔接接頭的韌性將會劣化。因此，設Sn含量上限為0.50%。適宜的Sn含量上限為0.45%，且更適宜的Sn含量上限為0.40%。Sn含量上限亦可設為0.35%或0.30%。

O：0.0001~0.0100%

O(氧)與Sn同樣皆為本實施形態之鋼材中重要的元素。透過含有微量的O，能提高熔接接頭的韌性。為了獲得此效果，O含量下限必須設為0.0001%。適宜的O含量下限為0.0002%以上，且更適宜的O含量下限為0.0003%。O含有量下限亦可設為0.0005%、0.0010%、0.0015%或0.0019%。另 一方面，O會形成SnO及SnO₂等氧化物。因此，一旦O含量超過0.0100%，便無法充分確保硬質組織中的Sn濃度。又，前述氧化物會成為腐蝕起點，從而降低鋼材的耐蝕性。因此，設O含量上限為0.0100%。適宜的O含量上限為0.0090%，且更適宜的O含量下限為0.0080%。O含量上限亦可設為0.0060%、0.0040%或0.0030%。

Cr：0~小於0.10%

一般來說，Cr被認為是提升鋼材耐蝕性的元素。然而，本案發明者等發現，在如本實施形態所假設之含有氯化物的腐蝕環境下，一旦含有Cr則鋼材的耐蝕性便會惡化。故Cr含量宜少，而設含量下限為0%。另一方面，考量到會以不純物混入的情況，而設Cr含量上限為小於0.10%。Cr含量宜限制為0.07%以下或小於0.05%，且較宜限制為0.03%以下或0.02%以下。Cr含量更宜限制為0.01%以下。

Cu：0~小於0.10%

一般來說，Cu被認為是提升鋼材耐蝕性的元素。然而，本案發明者等發現，在如本實施形態所假定之含有氯化物的腐蝕環境下，一旦含有Cu則鋼材的耐蝕性便會下降。故Cu含量宜少，而設Cu含量下限為0%。另一方面，考量到會以不純物混入的情況，而設Cu含量上限為小於0.10%。為了提升耐蝕性，Cu含量宜限制為0.07%以下或0.05%以下，且較宜限制為0.03%以下或0.02%以下。Cu含量更宜限制為0.01%以下。

若鋼材含有Cu時，會變成Cu與Sn共存的情況。此時， 根據製造方法之不同，可能會產生軋裂。為了抑制軋裂，縮小Cu含量相對於Sn含量的比(Cu/Sn)則顯重要。在使含有Cu的情況下，Cu/Sn宜設為1.0以下。Cu/Sn較宜設為0.5以下或0.3以下。

Cu+Cr：0~小於0.10%

如上所述地，在含有氯化物的腐蝕環境下，Cu及Cr是可使鋼材耐蝕性降低的元素。因此，在同時含有此等元素的情況下，不僅是各個元素的含量，還需要限制合計含量。亦即，Cu及Cr的合計含量需要限制為小於0.10%。宜為小於0.07%，較宜為小於0.05%，更宜為小於0.04%，再進一步宜為小於0.03%。

Mo：0~小於0.050%

一旦Mo含量為0.050%以上，不但耐蝕性會下降，還會大幅增加鋼材成本。因此，Mo含量宜少，而設Mo含量為小於0.050%。適宜的Mo含量為0.040%以下。Mo含量上限亦可設為0.030%、0.020%、0.010%或0.005%。為了改善耐蝕性，Mo含量宜少，而設Mo含量下限為0%。不過，為了提升強度或韌性等特性，Mo含量下限亦可設為0.010%或0.020%。

W：0~小於0.050%

一旦W含量為0.050%以上，不但耐蝕性會下降，還會大幅增加鋼材成本。因此，Mo含量宜少，而設W含量為小於0.050%。較適宜的W含量為0.040%。W含量上限亦可設為0.030%、0.020%、0.010%或0.005%。為了改善耐蝕性， W含量宜少，而設W含量下限為0%。不過，為了提升強度或韌性等特性，Mo含量下限設為0.010%或0.020%亦無妨。

Mo+W：0~小於0.050%

為了提升耐蝕性，針對Mo及W不僅是各自元素的含量，還需要限制合計含量。亦即，將Mo及W的合計含量限制為小於0.050%。該合計含量上限亦可設為0.030%、0.020%、0.010%或0.005%。雖然為了改善耐蝕性，該合計含量宜少，但為了提升強度或韌性等特性，合計含量下限設為0.005%、0.010%或0.020%亦無妨。

本實施形態的鋼材，基本是具有前述成分且剩餘部分為Fe及不純物，但除了前述成份之外，視需求亦可含有選自於下列所示之元素中一種以上的成分。

又，在本實施形態中所述的不純物，係指鋼材於工業製造之際，因礦石、碎屑等原料或其他因素而混入之成分。

Sb：0~0.05%

Sb為使耐氧化性提高的元素。惟，含有Sb超過0.05%時，不僅前述效果達到飽和，還會引起鋼材韌性等之劣化。在此，而設Sb含量為0.05%以下。Sb含量上限亦可設為0.04%或0.03%。由於不以含有Sb為必要，故設Sb含量下限為0%。不過，為了提高耐氧化性，Sb含量下限亦可設為0.005%、0.010%或0.015%。

Ni：0~0.05%

一般來說，Ni被認為與Cu同樣皆為提升鋼材耐蝕性的元素。然而本案發明者等發現，在如本實施形態所假定之 含有氯化物的腐蝕環境下，一旦含有Ni則鋼材的耐蝕性便會下降。故Ni含量宜少，而設Ni含量下限為0%。考量到會以不純物混入的情況，而設Ni含量上限為0.05%。為了提升耐蝕性，Ni含量宜限制為0.03%以下或0.02%以下，且較宜限制為0.01%以下。

Nb：0~0.050%

Nb是提升鋼材強度的元素。惟，Nb含量超過0.050%時，前述效果便達到飽和。因此，含有Nb時設其含量為0.050%以下。視需求Nb含量亦可設為0.030%以下或0.020%以下。由於不以含有Nb為必要，故設Nb含量下限為0%；不過，為了獲得強度提高之效果，可使含有Nb為0.001%以上，亦可使含有0.003%以上或0.005%以上。

V：0~0.050%

V與Nb同樣皆是使鋼材強度提升的元素。又，V與Mo及W同樣會溶解於腐蝕環境中(水溶液中)並以含氧酸離子的形式存在，來抑制銹層中氯化物離子的滲透。惟，V含量超過0.050%時，不僅前述效果達到飽和，還會大幅提高成本。因此，含有V時設其含量為0.050%以下。V含量亦可設為0.040%以下或0.030%以下。由於不以含有V為必要，故V含量下限為0%；不過，為了獲得前述效果，亦可使含有V為0.005%以上或0.010%以上。

Ti：0~0.020%

Ti不僅對鋼材之脫氧有效果，還能抑制會成為鋼材腐蝕起點之MnS的形成。惟，Ti含量超過0.020%時，不僅前述 效果達到飽和，還會提高鋼材成本。因此，含有Ti時設其含量為0.020%以下。Ti含量適宜設為0.015%以下。由於不以含有Ti為必要，故Ti含量下限為0%；不過，為了獲得前述效果，亦可使含有Ti為0.005%以上或0.008%以上。

Al：0~0.100%

Al是對鋼材之脫氧有效果的元素。在本實施形態中，由於使鋼材中含有Si而能透過Si脫氧。因此，不以透過Al進行脫氧處理為必要，而設Al含量下限為0%。不過，亦可除了Si外進一步以Al進行脫氧。為了能獲得由Al帶來之脫氧效果，Al含量宜設為0.010%以上，較宜設為0.020%以上，更宜設為0.030%以上。另一方面，一旦Al含量超過0.100%時，因為鋼材在低pH環境下之耐蝕性會下降，從而導致鋼材在氯化物腐蝕換鏡下的耐蝕性下降。又，當Al含量超過0.100%時，會因為氮化物之粗大化而造成鋼材韌性下降。因此，含有Al時設其含量為0.100%以下。適宜的Al含量上限為0.060%，更適宜的Al含量上限為0.045%。

Ca：0~小於0.0100%

Ca在鋼材中是以氧化物的形式存在，而可抑制在腐蝕反應部之界面的pH下降，以抑制腐蝕。為了獲得前述效果，宜使含有Ca為0.0002%以上，且較宜使含有0.0005%以上。另一方面，一旦Ca含量為0.0100%以上時，前述效果會達到飽和。因此，含有Ca時設其含量為小於0.0100%。Ca含量亦可設為0.0050%以下或0.0030%以下。由於不以含有Ca為必要，故Ca含量下限為0%。

Mg：0~0.0100%

Mg與Ca同樣皆可抑制在腐蝕反應部之界面的pH下降，以抑制鋼材的腐蝕。為了獲得前述效果，宜使含有Mg含量為0.0002%以上，且較宜使含有0.0005%以上。另一方面，一旦Mg含量超過0.0100%時，前述效果會達到飽和。因此，含有Mg時設其含量為0.0100%以下。Mg含量亦可設為0.0050%以下或0.0030%以下。由於不以含有Mg為必要，故Mg含量下限為0%。

REM：0~0.0100%

REM(稀土元素)是提升鋼材熔接性的元素。為了獲得前述效果，REM含量宜設為0.0002%以上，且較宜設為0.0005%以上。另一方面，一旦REM含量超過0.0100%時，前述效果會達到飽和。因此，含有REM時設其含量為0.0100%以下。REM含量上限亦可設為0.0050%或0.0030%。由於不以含有REM為必要，故REM含量下限為0%。在本實施形態中所述的REM，乃鑭系的15個元素再加上Y及Sc共17個元素的總稱。本實施形態的鋼材，係鋼材中可含有此等17個元素中之一種以上，而REM含量係指此等元素的合計含量。

不純物之中，關於下述元素之含量必須嚴密地限制。

P：0.050%以下

P是在鋼材中以不純物存在的元素。P是可使鋼材耐氧化性降低的元素，且在腐蝕界面之pH低之氯化物腐蝕環境中還可使鋼材的耐蝕性降低。又，P還可使鋼材的熔接性及 熔接熱影響部的韌性降低。為此，將P含量限制為0.050%以下。P含量宜限制為0.040%以下，且較宜限制為小於0.030%。為了提升熔接熱影響部的韌性，P含量上限亦可設為0.020%、0.015%或0.010%。雖然完全去除P並不容易，但不以去除P為必要，故P含量下限為0%。

S：0.010%以下

S是在鋼材中以不純物存在的元素。S會形成在鋼材中成為腐蝕起點的MnS。一旦S含量超過0.010%時，鋼材的耐蝕性將明顯下降。因此，將S含量限制為0.010%以下。S含量宜限制為0.008%以下，較宜限制為0.006%以下，更宜限制為0.004%以下。雖然完全去除S並不容易，但不以去除S為必要，故S含量下限為0%。

本實施形態的鋼材的顯微組織之相關說明。

本實施形態的鋼材具有軟質組織與硬質組織。在本實施形態中，硬質組織係指波來鐵、變韌鐵及麻田散鐵，而軟質組織係指肥粒鐵。軟質組織與硬質組織的比例可配合鋼材強度設計而決定，並不需特別限定；不過，為了確保船體結構用鋼其所必要的強度與韌性，本實施形態的鋼材其顯微組織宜為含有波來鐵及肥粒鐵的複合組織，以面積%(面積比)計，肥粒鐵組織宜占全組織的80%以下。

又，本實施形態的鋼材具有硬質組織與軟質組織呈層疊及/或分散的組織結構。在後述之將Sn濃度比控制於預定範圍內的情況時，宜為硬質組織與軟質組織呈分散的組織。又，在後述之縮小平均粒徑的情況時，亦宜為硬質組織與 軟質組織呈分散的組織。所謂的硬質組織與軟質組織呈分散的組織，係指在鋼材中硬質組織與軟質組織分別分散地存在的組織結構。

一旦鋼材晶粒粗大化，除了鋼材的機械特性會下降之外，亦容易產生晶內腐蝕。而晶內腐蝕了的晶粒恐成為腐蝕的起點。因此，軟質組織的平均粒徑及硬質組織的平均粒徑宜分別為15μm以下，較宜為10μm以下。此外，「平均粒徑」是藉由EBSP(Electron Backscatter Diffraction Pattern：電子背向散射繞射圖形)進行評價後，以相位差在15°以上的組織邊界為晶界，並將被該晶界包圍的部分視為晶粒，從而計算而得。具體而言，例如，使用EBSP法以2000倍之倍率觀察五個以上的視野，並將相位差呈15°以上的組織邊界視為晶界，來求出各個晶粒的面積。接著，從求出的各個面積算出等效圓直徑，將計算出的數值視為各個晶粒的粒徑，並將這些粒徑的平均值當作平均粒徑。以藉由EBSP法進行評價來說，例如，係觀察由鋼材所裁切出的試驗片的截面。更具體而言，例如，係對與鋼材之壓延方向及厚度方向呈平行的截面，從垂直該截面的方向進行觀察。觀察的區域，例如係從鋼材表面起算在厚度的1/4之位置。

一般來說，在中性氯化物水溶液中，軟質組織的耐蝕性優異而硬質組織的耐蝕性較低。在此，處於含有氯化物且乾溼交替之嚴酷的腐蝕環境下，鋼材表面上所附著之薄薄的水膜會變化成酸性氯化物水溶液。因此，以使用於所述腐蝕環境下的鋼材來說，在中性氯化物水溶液中已 先行腐蝕的硬質組織會成為起點而腐蝕，而發展成連軟質組織也涵蓋在內的全面性腐蝕。

如上所述，硬質組織的耐蝕性較軟質組織差，而會成為腐蝕的起點。因此，當硬質組織中的Sn越多時，則可避免腐蝕的進行，而能抑制連軟質組織也涵蓋在內的全面性腐蝕的進展。

本實施形態的鋼材，為了防止這樣的腐蝕發生，而控制各組織中的Sn濃度，使硬質組織中的Sn濃度為軟質組織中的Sn濃度的1.2倍以上。如前所述，因腐蝕而溶解的Sn離子能提升鋼材的耐蝕性。因此，若能使Sn以高濃度存在於會先行腐蝕的硬質組織中，則可避免硬質組織內的初期腐蝕，而能防止腐蝕發展至鋼材整體。然而，一旦硬質組織中的Sn濃度為軟質組織中的Sn濃度的6倍以上時，硬質組織與軟質組織之間會產生電位差，而使得耐蝕性較優異的軟質組織會優先於硬質組織而被腐蝕，導致耐蝕性降低。因此，為了能更發揮Sn所帶來的耐蝕效果，硬質組織中的Sn濃度必須為軟質組織中的Sn濃度的1.2倍以上且小於6.0倍。硬質組織中的Sn濃度宜為軟質組織中的Sn濃度的1.3倍以上，較宜為1.5倍以上，更宜為1.7倍以上，再進一步宜為2.0倍以上。硬質組織中的Sn濃度宜為軟質組織中的Sn濃度的5.0倍以下，較宜為4.0倍以下，更宜為3.5倍以下。

本實施形態的鋼材因具有上述化學成分與組織，則即使直接使用鋼材也仍具有優異的耐蝕性。不過，藉由塗裝等在鋼材表面形成防蝕皮膜，能更進一步提升鋼材的 耐蝕性。具體來說，例如可透過由有機樹脂構成的防蝕被膜來披覆鋼材表面。

在此，前述由有機樹脂構成的防蝕被膜，可舉例如聚乙烯醇縮丁醛系、環氧樹脂系、胺甲酸乙酯系或鄰苯二甲酸系等的樹脂被膜。亦可層疊該等中的一個或數個樹脂來作為防蝕皮膜。防蝕皮膜的膜厚(乾燥時的膜厚)宜為20μm以上，較宜為50μm以上。膜厚的下限亦可設為100μm或150μm。防蝕皮膜的膜厚(乾燥時的膜厚)超過500μm時，因樹脂與鋼材的熱膨脹係數之差異，可能會因為熱循環而導致防蝕皮膜剝離。因此，防蝕皮膜的膜厚宜設為500μm以下。膜厚的上限亦可設為400μm或300μm。

又，相較於已知的鋼材，本實施形態的鋼材可提升防蝕皮膜的耐久性。於是，可更進一步地提升鋼材的耐蝕性。可提升防蝕皮膜之耐久性的理由，認為如下。即如前所述，本實施形態的鋼材，無關乎防蝕皮膜之有無，皆能有效抑制腐蝕。因此，就算於防蝕被膜有缺陷部的情況，也能抑制作為基底的鋼板從前述缺陷部之腐蝕。藉此，能夠抑制鋼材腐蝕所導致之防蝕皮膜膨脹及剝離。據此結果，而認為能提升防蝕皮膜之耐久性。

本實施形態的鋼材，即使處於含有氯化物的腐蝕環境下也能具有優異的耐蝕性。因此，本實施形態的鋼材適合使用在船舶的壓載艙、運煤船、運礦船等散貨船之船艙材料。

利用本實施形態的鋼材所形成之船舶的壓載艙或船艙， 因腐蝕被抑制而能降低再塗裝等等的維護頻率。又，具備該等壓載艙或船艙的船舶，能獲得以下效果：因維護頻降低而減低航運成本、能防止因腐蝕導致膜厚變薄的鋼材要更換(修補)為具有所必要厚度的鋼材之安全性的提升及減低修補成本等等。

以下，說明本實施形態的鋼材其適宜的製造方法。本實施形態的鋼材若有滿足化學成分及組織等，其並不需限定製造方法，不過若為以下的製造方法則因為容易製造而為適宜。

本實施形態的鋼材在製造時，為了提高硬質組織中的Sn濃度，可使用例如已將易與Sn形成化合物之S及O(氧)的含量壓低的扁胚。其理由在於，因為Sn會與O(氧)或S形成化合物，即形成氧化錫(SnO、SnO₂等)或硫化錫(SnS、SnS₂等)，一旦這些化合物形成於鋼材中，鋼材中的Sn就會減少。而於熔製已將S及O含量壓低的扁胚時，宜依下述進行脫氧及/或脫硫管理。

也就是說，脫氧宜為在熔製初期階段預先添加Si與Mn以施行預脫氧，使熔鋼中的溶氧濃度在30ppm以下之後，添加Al再一次施行脫氧。此時，亦可視需求添加與Al同樣具有脫氧效果的Ti。另一方面，脫硫宜對因熔製而形成的熔渣投入熔渣改質劑與生石灰來施行。Sn的添加則宜在經脫氧以使熔鋼中的溶氧濃度在30ppm以下及/或經脫硫以使熔鋼中的溶硫濃度在100ppm以下後施行。此外，脫氧時，亦可在添加Al來施行預脫氧以使熔鋼中的溶氧濃度在 30ppm以下之後，添加Si與Mn再一次施行脫氧。另外，S、O以外的化學成分，可在上述適宜的範圍內以已知的方法進行調整。

如前所述，亦可對已將易與Sn形成化合物之S及O(氧)的含量壓低的扁胚，因應鋼材的組成，進行例如在1000~1150℃左右加熱後，以每軋延1道次之軋縮率在3.0%以上且軋延結束溫度在700~900℃左右的條件下進行熱軋延。

熱軋延後之鋼材，例如可在軋延結束後~650℃為止的溫度域以1.0~3.0℃/s之平均冷卻速度進行水冷(弱水冷)後，接著在650~550℃的溫度域以3.0~25℃/s之平均冷卻速度進行水冷(強水冷)，然後在550℃~400℃的溫度域以0.01~1.0℃/s之平均冷卻速度進行水冷(緩水冷)，在那之後進行空冷至室溫。在此所述之溫度是指鋼材表面的溫度。

Sn在硬質組織中具有容易變濃之性質。在650℃以上的溫度域若冷卻速度為小於1.0℃/s(例如0.8℃/s)這種慢速情況時，不僅在軟質組織與硬值組織中會形成巨觀的帶狀組織，同時，硬質組織中的Sn會變濃，恐造成硬質組織與軟質組織之Sn濃度比(硬質組織中的Sn濃度/軟質組織中的Sn濃度，下稱Sn濃度比)達到6.0以上。在此情況下，除了可能會導致鋼材的韌性以硬質組織為起點而降低之外，在鋼材被腐蝕的時因軟質組織會先被溶解而產生局部性的腐蝕。

又，若在軋延後~400℃的溫度域同樣施行強冷卻的話，會使的組織主要為硬質相，而有使Sn濃度比變低之虞。

又，550℃~400℃的冷卻速度若超過1.0℃時，Sn無法充分地擴散到硬質組織中，導致Sn濃度比變小。

透過前述方法製造鋼材，軟質組織與硬質組織皆能細化晶粒，而能使硬質組織中的Sn濃度比為軟質組織中的Sn濃度比之1.2倍以上且小於6.0倍(即Sn濃度比為1.2且小於6.0)，從而更進一步地使硬質組織細微地分散於鋼材中。藉此，當鋼材被腐蝕時，能獲得更均一的腐蝕形態。而硬質組織的粗大導致軟質組織與硬質組織的Sn濃度比(硬質組織中的Sn濃度/軟質組織中的Sn濃度)達到6.0以上時，因鋼材被腐蝕時軟質組織會先被溶解故會形成局部性的腐蝕形態。

本實施形態的鋼材亦可為鋼板。鋼板的厚度雖無特別限制之必要，不過厚度的下限可設為6mm或10mm而厚度的上限亦可設為50mm或40mm。

本實施形態的鋼材其強度(抗拉強度)並無特別限制之必要。然而，考量到對實體結構物之適用，亦可設為400MPa以上且600MPa以下。

當於本實施形態的鋼材其表面處形成防蝕皮膜時，防蝕皮膜可採用已知常用之方法來形成。另外，可在鋼材整面披覆有防蝕皮膜，亦可僅於鋼材的部分表面披覆有防蝕皮膜。具體來說，防蝕皮膜亦可僅形成在會接觸腐蝕環境之部分(例如，鋼材的單面)。將鋼材應用於鋼管的情況下，可僅在鋼管的外面或內面形成防蝕皮膜。形成防蝕皮膜之前，亦可對鋼材之表面施行化學變化護膜處理。化 學變化護膜處理，可使用由鋅、鈦、鋯、鉻及矽烷化合物等所調製成的處理劑。

應用本實施形態的鋼材來形成壓載艙或船艙時，可採用已知的方法進行。又，建造具備有應用該等本實施形態的鋼材所形成之壓載艙或船艙之船舶時，亦可採用已知的方法進行。圖3是一示意圖，係顯示應用本實施形態的鋼材所形成之壓載艙或船艙，以及具備該等壓載艙或船艙的船舶之一個例子。

以下，藉由實施例更具體地說明本發明，惟本發明不侷限於該等實施例。

實施例

使用真空熔解爐熔製27種鋼且作成50kg的鋼塊後，以一般方法進行熱鍛而製作出厚60mm之塊材(鋼No.1~27)。製作而成之塊材的化學組成，如表5所示。

接著，分別對前述塊材，如表6所示地在1100℃~1120℃加熱一小時以上後，以軋延結束溫度可在750~900℃進行熱軋延，從而製得厚20mm的鋼板。之後，將該鋼板以各種冷卻條件冷卻至室溫，而製成試驗No.1~30之鋼板。另外，在表6中，冷卻開始溫度是指軋延後開始進行水冷之溫度；冷卻速度1是指在軋延結束~650℃下的平均冷卻速度；冷卻速度2是指在650℃~550℃下的平均冷卻速度；冷卻速度3是指在550~400℃下的平均冷卻速度。

從前述鋼板(試驗No.1~30)裁切出長20mm×寬15mm×厚20mm之鋼材，製作成微量樣品。將各個微量樣品進行鏡面拋光後，使用Nital腐蝕液使其腐蝕。之後，對各 個微量樣品以顯微鏡及SEM(掃描式電子顯微鏡)進行觀察。於SEM觀察的同時，透過EDX(能量散射X光能譜儀：日本電子股份有限公司製之JED2300，觀察倍率：3500倍，視野寬：46μm×33μm)，定量分析硬質組織的Sn濃度(A)及軟質組織的Sn濃度(B)。然後，求得硬質組織與軟質組織的Sn濃度比(=(A)/(B))。

其結果如表7所示，本發明例的試驗No.1~24中，硬質組織與軟質組織的Sn濃度比為1.2以上且小於6.0。此外，雖未出示於表7，不過本發明例中的任一者及鋼板皆含有軟質層與硬質相，並且軟質層(即肥粒鐵組織)的面積比占全組織的80%以下。

另一方面，比較例的試驗No.25~27、29，其Sn濃度比落在本發明的範圍外。比較例的試驗No.28則不含有Sn。比較例的試驗No.30雖其Sn濃度比落在本發明所限定之範圍外內，但Cu+Cr的合計含量落在本發明的範圍外。

不同於前述觀察，施行下述的腐蝕試驗。腐蝕試驗乃模擬壓載艙的腐蝕環境而施行之SAEJ2334試驗與波浪水槽試驗(WT試驗)。WT試驗是實施了後述兩種試驗，分別為WT試驗(1)及WT試驗(2)。所述SAEJ2334試驗是使用下述兩種試驗片，分別為不具防蝕皮膜的試驗片以及具有防蝕皮膜的試驗片。在WT試驗(1)及WT試驗(2)中，則是使用具有防蝕皮膜的試驗片。

首先說明SAEJ2334試驗。所謂的SAEJ2334試驗，乃一施行以下述乾溼交替(潤濕→附著鹽分→乾燥)的條件作為一循環(共計24小時)的加速劣化試驗，且為模擬如飛來鹽份量超過1mdd之嚴酷腐蝕環境的試驗。

‧潤濕：50℃、100%RH、6小時；‧附著鹽分：浸漬0.5質量%NaCl、0.1質量%CaCl₂、0.075質量%NaHCO₃水溶液、0.25小時；‧乾燥：60℃、50%RH、17.75小時

在SAEJ2334試驗中，從厚度為20mm之各個鋼板(試驗No.1~30)截取長60mm×寬100mm×厚3mm之試驗片來使用。對各個試驗片的表面，施行珠擊處理，並對具有防蝕皮膜的試驗片，在前述珠擊處理後於鋼材的表面噴塗兩種改性環氧類塗料(A：中國塗料股份有限公司製「NOVA 2000」、B：中國塗料股份有限公司製「BANNOH 500」)中的任一種，藉以形成防蝕皮膜。對具有防蝕皮膜的各個試驗片，於其防蝕皮膜上形成十字形的傷痕，使作為基底的鋼板之一部分外露。

接著說明波浪水槽試驗(WT試驗)。所謂的WT試驗，如圖1所示，係一透過試驗槽模擬船舶壓載艙的腐蝕環境所進行的試驗。為了模擬壓載艙內的環境，試驗週期是由二週為試驗槽儲有人工海水(鹽水)之狀態及一周為試驗槽內淨空之狀態所構成。人工海水的溫度維持在35℃，並搖動試驗槽以使人工海水的浪花附著於試驗片。

在波浪水槽試驗(WT試驗)中，WT試驗(1)是如圖1所示地，乃一模擬壓載艙側面的環境所進行的試驗。在WT試驗(1)中，使試驗片表面附著從海水面濺灑而來的海水浪花。在WT試驗(1)中，從厚度為20mm之各個鋼板(試驗No.1~30)截取長290mm×寬30mm×厚2.5mm之試驗片來使用。對截取後之各個試驗片的表面，噴塗前述兩種改性環氧類塗料(A：中國塗料股份有限公司製「NOVA 2000」、B：中國塗料股份有限公司製「BANNOH 500」)中的任一種，藉以形成防蝕皮膜。然後，如圖2A所示，將試驗片下部(浸水區)浸漬於人工海水中。而於試驗片上部、亦即未浸漬於人工海水之區域(飛濺區)，對防蝕皮膜形成一對沿著試驗片寬度方向延伸之直線狀的傷痕(長度為10mm)，使作為基底的鋼板之一部分外露。更具體來說，分別在海水面起算20mm上方之位置及在海水面起算110mm上方之位置形成前述直線狀的傷痕。此外，尺寸(單位：mm)則如圖2A、圖2B中的數字所示。

在波浪水槽試驗(WT試驗)中，WT試驗(2)是如圖1所示地，乃一模擬壓甲板背面側的環境所進行的試驗。在 WT試驗(2)中，於反覆進行「50℃、12小時」與「20℃、12小時」之溫度循環(試驗片的溫度)下，使從海水面濺灑而來的海水浪花附著於試驗片表面。在WT試驗(2)中，從厚度為20mm之各個鋼板(試驗No.1~30)截取長140mm×寬30mm×厚2.5mm之試驗片來使用。對截取出之各個試驗片的表面，噴塗前述兩種改性環氧類塗料(A：中國塗料股份有限公司製「NOVA 2000」、B：中國塗料股份有限公司製「BANNOH 500」)中的任一種，藉以形成防蝕皮膜。然後，如圖2B所示，在試驗片的中央部，對防蝕皮膜形成沿著試驗片寬度方向延伸之直線狀的傷痕(長度為10mm)，使作為基底的鋼板之一部分外露。

SAEJ2334試驗之評價，係如下所述進行。於未形成有防蝕皮膜之各個試驗片，係在試驗後其表面整個區域形成有均勻的鏽層。並求出該等各個試驗片的腐蝕量。所謂的「腐蝕量」，是以去除表面鏽層後試驗片的平均厚度減少量來求得。具體來說，利用試驗前後試驗片的重量減少量以及試驗片的表面積而計算出厚度減少量，並以此作為腐蝕量。

而針對形成有防蝕皮膜之各個試驗片，係在防蝕皮膜之形成有傷痕部的位置，測量作為基底的鋼材其最大腐蝕深度(從鋼材表面起算之腐蝕深度的最大值)。又，為了評價防蝕皮膜中從傷痕部發展而剝離的部分之面積，而探求皮膜剝離面積率(%)。具體而言，透過切割機等去除防蝕皮膜剝離之部分(從傷痕部發展而剝離的部分)，並將前述去 除之部分作為皮膜剝離部。然後，使用影像處理軟體的二值化處理，計算出(皮膜剝離部面積)/(試驗片面積)×100的值，即為皮膜剝離面積率(%)。此外，所謂的試驗片面積，是指試驗片的六個面中形成有傷痕部之面的面積。

另外，SAEJ2334試驗之合格判斷基準，對於腐蝕量來說，在0.60mm以下者判定為合格。又，對於蝕皮膜傷痕部之前述最大腐蝕深度來說，在0.45mm以下者判定為合格。進一步地，皮膜剝離面積率在60%以下者判定為合格。

WT試驗之評價，係如下所述進行。首先，為了評價防蝕皮膜中從傷痕部發展而剝離的部分之面積，而探求皮膜剝離面積率(%)。具體而言，透過切割機等去除防蝕皮膜剝離之部分(從傷痕部發展而剝離的部分)，並將前述去除之部分作為皮膜剝離部。然後，使用影像處理軟體的二值化處理，計算出(皮膜剝離部面積)/(以皮膜傷痕部為中心30mm×100mm之面積)×100的值，即為皮膜剝離面積率(%)。在此以30mm×100mm之面積作為分母來將皮膜剝離面積率標準化的原因在於，吾人認為皮膜剝離不會進展到此面積以上大小之故。此外，WT試驗之合格判斷基準，不論是WT試驗(1)還是WT試驗(2)，即以皮膜剝離面積率在35%以下者判定為合格。對於最大腐蝕深度來說，在0.3mm以下者判定為合格。

實驗結果列示於前述表7。另外，在表7中所示的「WT(1)上」，是對海水面110mm上方之位置的傷痕部(參照 圖2A)的評價結果；而「WT(1)下」是對海水面20mm上方之位置的傷痕部(參照圖2A)的評價結果。

如表7所示，本發明例的試驗No.1~24，在SAEJ2334試驗中，不具皮膜的試驗片的腐蝕量在0.60mm以下而值屬小；就算是具有皮膜的試驗片來說，最大腐蝕深度在0.45mm以下而值亦屬小，皮膜剝離面積率在60%以下而值亦屬低。又，不論是WT試驗(1)還是WT試驗(2)，皮膜剝離面積率皆在35%以下而值屬低。並且，在鋼材No.1~24中，因Sn含量被抑制在0.5%以下，從而能獲得充分的韌性。

反觀，比較例的試驗No.25中，由於Sn濃度比在6.0以上，因而在WT試驗中的WT(1)上皮膜剝離面積率、WT(1)下皮膜剝離面積率、WT(2)皮膜剝離面積率、WT(2)最大腐蝕深度皆無法滿足目標值。

比較例的試驗No.26、27中，由於Sn濃度比低於1.2，因而在WT試驗中的WT(1)上皮膜剝離面積率、WT(1)下皮膜剝離面積率、WT(2)皮膜剝離面積率、WT(2)最大腐蝕深度皆無法滿足目標值。又，比較例的試驗No.29中，由於O含量超過0.0100%且Sn濃度比低於1.2，因而在SAEJ2334試驗中的無塗裝耐蝕性、皮膜剝離面積率與最大腐蝕深度，以及在WT試驗中的WT(1)上皮膜剝離面積率、WT(1)下皮膜剝離面積率、WT(2)皮膜剝離面積率、WT(2)最大腐蝕深度皆無法滿足目標值。

比較例的試驗No.28中，由於不含有Sn，因而在SAEJ2334試驗中的腐蝕量、皮膜剝離面積率與最大腐蝕深 度，以及在WT試驗中的WT(1)上皮膜剝離面積率、WT(1)下皮膜剝離面積率、WT(2)皮膜剝離面積率、WT(2)最大腐蝕深度皆無法滿足目標值。

比較例的試驗No.30中，雖然Sn含量與Sn濃度比皆在本發明的範圍內，但是因為Cu+Cr的合計含量在0.10%以上，從而在SAEJ2334試驗的皮膜剝離面積率與最大腐蝕深度，以及在WT試驗中的WT(1)上皮膜剝離面積率、WT(1)下皮膜剝離面積率、WT(2)皮膜剝離面積率、WT(2)最大腐蝕深度皆無法滿足目標值。

由以上試驗結果可知，透過使用本發明的鋼材，能獲得防止韌性下降且還具優異耐蝕性。

產業上之可利用性

根據本發明，可提供一種就算處於含有氯化物之腐蝕環境下也能具有優異耐蝕性的鋼材。

Claims (7)

1. 一種鋼材，其特徵在於其化學組成以質量%計為：C：0.01~0.20%、Si：0.01~1.00%、Mn：0.05~3.00%、Sn：0.01~0.50%、O：0.0001~0.0100%、Cu：0~小於0.10%、Cr：0~小於0.10%、Mo：0~小於0.050%、W：0~小於0.050%、Cu+Cr：0~小於0.10%、Mo+W：0~小於0.050%、Sb：0~小於0.05%、Ni：0~0.05%、Nb：0~0.050%、V：0~0.050%、Ti：0~0.020%、Al：0~0.100%、Ca：0~小於0.0100%、Mg：0~0.0100%、REM：0~0.0100%、P：小於0.05%、 S：小於0.01%，且剩餘部分：Fe及不純物；並且具有軟質組織及硬質組織；又前述硬質組織中的Sn濃度相對於前述軟質組織中的Sn濃度之比，即Sn濃度比在1.2以上且小於6.0。
2. 如請求項1之鋼材，其中前述化學組成以質量%計，含有Cu+Cr：0~小於0.05%。
3. 如請求項1之鋼材，其中前述化學組成以質量%計，含有Mo+W：0.0005~小於0.050%。
4. 如請求項1至3中任一項之鋼材，其中前述化學組成以質量%計，含有選自於下述之一種以上：Nb：0.001~0.050%、V：0.005~0.050%、Ti：0.001~0.020%、Al：0.01~0.100%、Ca：0.0002~小於0.0100%、Mg：0.0002~0.0100%，及REM：0.0002~0.0100%。
5. 如請求項1至4中任一項之鋼材，其表面披覆有膜厚在20μm以上的防蝕皮膜。
6. 一種壓載艙或船艙，係使用如請求項1至5中任一項之鋼材所形成者。
7. 一種船舶，具備如請求項6之壓載艙或船艙。