WO2016098234A1 - 鋼材、この鋼材を用いた船舶のバラストタンク及び船倉、並びにこのバラストタンクまたは船倉を備える船舶 - Google Patents

鋼材、この鋼材を用いた船舶のバラストタンク及び船倉、並びにこのバラストタンクまたは船倉を備える船舶 Download PDF

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less
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steel
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鹿島　和幸
清信 菅江
上村　隆之
幸　英昭
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新日鐵住金株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten

Definitions

  • the present invention relates to a steel material having excellent corrosion resistance that is used in a corrosive environment containing chloride, such as a seawater environment. Moreover, this invention relates to the ballast tank and ship hold of a ship formed using this steel material excellent in corrosion resistance. Moreover, this invention relates to the ship provided with these ballast tanks or a hold.
  • Patent Documents 1 to 3 Sn is 0.005 to 0.3 mass%, 0.02 to 0.40 mass%, and 0, respectively.
  • a steel material having a corrosion resistance improved in an environment containing chloride ions (Cl 2 ⁇ ions) by containing 0.01 to 0.50 mass% is disclosed.
  • Patent Document 4 discloses that W: 0.01 to 0.5% by mass, Mo: one or more of 0.02 to 0.5% by mass, and Sn: 0.001 to 0.2% by mass.
  • Sb A steel material containing at least one of 0.01 to 0.2% by mass and capable of extending the period until repair coating in a seawater corrosive environment is disclosed.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-064110 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-057236 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-255184 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-046750
  • a steel material containing Sn or a steel material containing one or more of Sn and Sb and one or more of W and Mo has excellent corrosion resistance in a corrosive environment containing chloride. Yes.
  • the inventors of the present invention simply contained steel material containing Sn, or one or more of Sn and Sb and one or more of W and Mo. It was confirmed that sufficient corrosion resistance could not be secured depending on the corrosive environment even when using the steel material.
  • the SAEJ2334 test will be described.
  • the SAEJ2334 test is an accelerated deterioration test in which the conditions of repeated wet and dry (wet ⁇ salt deposition ⁇ dry) are performed in one cycle (24 hours in total), and simulates a severe corrosive environment in which the amount of incoming salt exceeds 1 mdd. is there.
  • the SAEJ2334 test was performed under the following conditions as one cycle. The corrosion forms under the following conditions are similar to those in the atmospheric exposure test.
  • test pieces of length 60 mm ⁇ width 100 mm ⁇ thickness 3 mm collected from each steel plate (steel plates A, B, C) having a thickness of 20 mm were used.
  • the surface of each test piece is subjected to shot blast treatment, and after shot blast treatment, a modified epoxy paint (“NOVA 2000” manufactured by China Paint Co., Ltd.) is spray-coated on the surface of the steel plate to obtain 350 ⁇ m.
  • An anticorrosive film having a coating thickness was formed. After forming the anticorrosion film, for each test piece, a cross-shaped ridge was formed on the anticorrosion film, thereby exposing a part of the steel plate as the base.
  • Evaluation in the SAEJ2334 test was performed by the following (a) and (b).
  • a test piece area means the area of the surface in which the collar part was formed among six surfaces of a test piece.
  • the wave tank test (WT test) is a test that simulates the environment in a ship's ballast tank.
  • the WT test was performed under the following conditions simulating the back side of the deck of the ship's ballast tank (position (2) in FIG. 1). (Test conditions) -Under the temperature cycle (temperature of a test piece) which repeats "50 degreeC, 12 hours” and "20 degreeC, 12 hours", the seawater splashes which scattered from the seawater surface are made to adhere to the test piece surface.
  • test pieces of length 140 mm ⁇ width 30 mm ⁇ thickness 2.5 mm collected from each steel plate (steel plates A to C) having a thickness of 20 mm were used.
  • the surface of each collected test piece was spray-coated with a modified epoxy paint (“Banno 500” manufactured by China Paint Co., Ltd.) to form an anticorrosion film having a thickness of 350 ⁇ m.
  • a 10 mm-long linear ridge extending in the width direction of the test piece was formed on the anticorrosion film, and a part of the steel material as a base was exposed. .
  • the value of (film peeling area) / (30 mm ⁇ 100 mm area centering on the film collar) ⁇ 100 is obtained and the film peeling area ratio (%) did.
  • the reason why the film peeling area ratio was standardized using an area of 30 mm ⁇ 100 mm as a denominator is that it is unlikely that the film peeling proceeds with a size larger than this area.
  • the case where the maximum corrosion depth was 0.3 mm or less and the film peeling area ratio was 35% or less was regarded as acceptable.
  • an object of the present invention is to provide a steel material that can ensure excellent corrosion resistance even in a severe environment containing chloride, such as the back side of the deck of a ship's ballast tank.
  • the present inventors investigated the structures of the test pieces of the steel plates A to C by observation with an optical microscope. As a result, in order to ensure excellent corrosion resistance even under harsh conditions such as the WT test, a new possibility has been found that it is important to control not only the chemical composition of the steel sheet but also its structure.
  • the inventors further conducted a detailed investigation on the above findings. Specifically, steel sheets A1 to A4 were prepared by changing the production conditions as shown in Table 3 for steel having the same chemical composition as steel sheet A in Table 1. Further, a WT test was performed using tests taken from these steel plates A1 to A4. The test conditions were the same as those described above.
  • Table 4 shows the results of the WT test performed on the steel plates A1 to A4.
  • good results were obtained for both the film peeling area ratio and the maximum corrosion depth.
  • the ratio of the Sn concentration in the hard structure to the Sn concentration in the soft structure (Sn concentration in the hard structure / Sn concentration in the soft structure, hereinafter referred to as the Sn concentration ratio). It was found that by controlling the value within a predetermined range, excellent corrosion resistance can be ensured even under severe conditions such as the WT test.
  • the present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
  • the steel material according to one embodiment of the present invention has a chemical composition of mass%, C: 0.01 to 0.20%, Si: 0.01 to 1.00%, Mn: 0.05 to 3 0.00%, Sn: 0.01 to 0.50%, O: 0.0001 to 0.0100%, Cu: 0 to less than 0.10%, Cr: 0 to less than 0.10%, Mo: 0 to Less than 0.050%, W: 0 to less than 0.050%, Cu + Cr: 0 to less than 0.10%, Mo + W: 0 to less than 0.050%, Sb: less than 0 to less than 0.05%, Ni: 0 to less than 0.05%, Nb: 0 to 0.050%, V: 0 to 0.050%, Ti: 0 to 0.020%, Al: 0 to 0.100%, Ca: 0 to less than 0.0100% Mg: 0 to 0.0100%, REM: 0 to 0.0100%, P: 0.05% or less, S: 0.01% or less, balance:
  • the chemical composition may contain Cu + Cr: 0 to less than 0.05% by mass%.
  • the chemical composition may contain Mo + W: 0.0005 to less than 0.050% by mass%.
  • the chemical composition is mass%, Nb: 0.001 to 0.050%, and V: 0.005 to 0.00. 050%, Ti: 0.001 to 0.020%, Al: 0.01 to 0.100%, Ca: 0.0002 to less than 0.0100%, Mg: 0.0002 to 0.0100%, and REM : One or more selected from 0.0002 to 0.0100% may be contained.
  • the surface may be coated with an anticorrosive film having a thickness of 20 ⁇ m or more.
  • a ballast tank or a hold according to another aspect of the present invention is formed using the steel material according to any one of (1) to (4) above.
  • the ship which concerns on another aspect of this invention is provided with the ballast tank or ship hold as described in said (6).
  • maintenance of a ship formed using this steel material excellent in corrosion resistance, and these ballast tanks and hold ship can be provided.
  • a steel material according to an embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as a steel material according to the present embodiment) will be described in detail. “%” Of the content of each element indicates “mass%”.
  • C 0.01 to 0.20%
  • the lower limit of the C content is set to 0.01%.
  • a preferable lower limit of the C content is 0.02%, and a more preferable lower limit of the C content is 0.03%.
  • the lower limit of the C content may be 0.05%, 0.07%, or 0.09%.
  • the upper limit of the C content is set to 0.20%.
  • the upper limit of the preferable C content is 0.18%, and the more preferable upper limit of the C content is 0.16%.
  • the upper limit of the C content may be 0.15% or 0.13%.
  • Si 0.01 to 1.00% Si is an element necessary for deoxidation. In order to obtain a sufficient deoxidizing effect, it is necessary to contain 0.01% or more.
  • a preferable lower limit of the Si content is 0.03%, and a more preferable lower limit of the Si content is 0.05%.
  • the lower limit of the Si content may be 0.10%, 0.15%, or 0.20%.
  • the upper limit of Si content is made 1.00%.
  • the upper limit of the preferable Si content is 0.80%, and the more preferable upper limit of the Si content is 0.60%.
  • the upper limit of the Si content may be 0.50%, 0.40%, or 0.30%.
  • Mn 0.05 to 3.00% Mn is an element having an effect of increasing the strength of the steel material at a low cost.
  • the lower limit of the Mn content is set to 0.05%.
  • the lower limit of the preferable Mn content is 0.20%, and the lower limit of the more preferable Mn content is 0.40%.
  • the lower limit of the Mn content may be 0.60%, 0.80%, or 0.90%.
  • the upper limit of the Mn content is set to 3.00%.
  • the upper limit of the preferable Mn content is 2.50%, and the more preferable upper limit of the Mn content is 2.00%.
  • the upper limit of the Mn content may be 1.80%, 1.60%, or 1.50%.
  • Sn 0.01 to 0.50% Sn is an important element in the steel material according to the present embodiment.
  • Sn is dissolved as Sn 2+, by lowering the concentration of Fe 3+ by 2Fe 3+ + Sn 2+ ⁇ 2Fe 2+ + Sn 4+ comprising reaction inhibiting corrosion reaction.
  • Sn remarkably suppresses the anodic dissolution reaction of the steel material in a low pH chloride environment, thereby greatly improving the corrosion resistance of the steel material in a chloride corrosion environment.
  • the lower limit of the Sn content needs to be 0.01%.
  • a preferable lower limit of the Sn content is 0.03%, and a more preferable lower limit of the Sn content is 0.05%.
  • the lower limit of the Sn content may be 0.08%, 0.12%, 0.16%, or 0.19%.
  • the upper limit of the Sn content is 0.50%.
  • the upper limit of the preferable Sn content is 0.45%, and the upper limit of the more preferable Sn content is 0.40%.
  • the upper limit of the Sn content may be 0.35% or 0.30%.
  • O 0.0001 to 0.0100%
  • O oxygen
  • the lower limit of the O content needs to be 0.0001%.
  • a preferable lower limit of the O content is 0.0002% or more, and a more preferable lower limit of the O content is 0.0003%.
  • the lower limit of the O content may be 0.0005%, 0.0010%, 0.0015%, or 0.0019%.
  • O forms oxides such as SnO and SnO 2 . Therefore, if the O content exceeds 0.0100%, the Sn concentration in the hard tissue cannot be sufficiently ensured.
  • the upper limit of the O content is 0.0100%.
  • a preferable upper limit of the O content is 0.0090%, and a more preferable lower limit of the O content is 0.0080%.
  • the upper limit of the O content may be 0.0060%, 0.0040%, or 0.0030%.
  • Cr 0 to less than 0.10% Cr is generally considered to be an element that improves the corrosion resistance of steel.
  • a smaller Cr content is preferable, and the lower limit of the content is 0%.
  • the upper limit of Cr content is set to less than 0.10%.
  • the Cr content is preferably limited to 0.07% or less or less than 0.05%, more preferably 0.03% or less or 0.02% or less. It is more preferable to limit the Cr content to 0.01% or less.
  • Cu 0 to less than 0.10%
  • Cu is generally considered to be an element that improves the corrosion resistance of steel.
  • the present inventors have found that the corrosion resistance of the steel material decreases when Cu is contained in a corrosive environment containing chloride as assumed in the present embodiment.
  • a smaller Cu content is preferable, and the lower limit of the Cu content is 0%.
  • the upper limit of the Cu content is set to less than 0.10% in consideration of the case where it is mixed as an impurity.
  • the Cu content is preferably limited to 0.07% or less or 0.05% or less, and more preferably 0.03% or less or 0.02% or less. It is even more preferable to limit the Cu content to 0.01% or less.
  • Cu and Sn coexist.
  • rolling cracks may occur depending on the manufacturing method.
  • Cu / Sn is preferably 1.0 or less. More preferably, Cu / Sn is 0.5 or less or 0.3 or less.
  • Cu + Cr 0 to less than 0.10%
  • Cr and Cu are elements that lower the corrosion resistance of steel in a corrosive environment containing chloride. Therefore, when these elements are contained simultaneously, it is necessary to limit not only the content of each element but also the total content. That is, it is necessary to limit the total content of Cu and Cr to less than 0.10%. Preferably, it is less than 0.07%, more preferably less than 0.05%, still more preferably less than 0.04%, still more preferably less than 0.03%.
  • Mo 0 to less than 0.050% If the Mo content is 0.050% or more, the corrosion resistance may be lowered, and the cost of the steel material is significantly increased. Therefore, it is preferable that the Mo content is small, and the Mo content is less than 0.050%. Preferably, the Mo content is 0.040% or less.
  • the upper limit of the Mo content may be 0.030%, 0.020%, 0.010%, or 0.005%. In order to improve the corrosion resistance, it is preferable that the Mo content is small, and the lower limit of the Mo content is 0%. However, the lower limit of the Mo content may be set to 0.010% or 0.020% in order to improve characteristics such as strength or toughness.
  • W 0 to less than 0.050%
  • the Mo content is small, and the W content is less than 0.050%. More preferably, the W content is 0.040%.
  • the upper limit of the W content may be 0.030%, 0.020%, 0.010%, or 0.005%.
  • the W content is small, and the lower limit of the W content is 0%.
  • the lower limit of Mo may be 0.010% or 0.020%.
  • Mo + W 0 to less than 0.050%
  • the upper limit of the total content may be 0.030%, 0.020%, 0.010%, or 0.005%.
  • the lower limit of the total content may be 0.005%, 0.010%, or 0.020%. There is no problem.
  • the steel material according to the present embodiment basically has the above components and the balance is Fe and impurities.
  • the steel material is selected from the following elements as necessary.
  • One or more components may be included.
  • an impurity means the component mixed by raw materials, such as an ore and a scrap, and other factors, when manufacturing steel materials industrially.
  • Sb 0 to 0.05%
  • Sb is an element that improves acid resistance. However, even if Sb exceeds 0.05%, not only the effect is saturated, but also the toughness of the steel material is deteriorated. Therefore, the Sb content is 0.05% or less.
  • the upper limit of the Sb content may be 0.04% or 0.03%.
  • the Sb content is not essential, and the lower limit of the Sb content is 0%. However, in order to improve acid resistance, the lower limit of the Sb content may be 0.005%, 0.010%, or 0.015%.
  • Ni 0 to 0.05%
  • Ni is generally considered to improve the corrosion resistance of steel, like Cu.
  • the present inventors have found that, in a corrosive environment containing chloride as assumed in the present embodiment, the corrosion resistance of the steel material is reduced when Ni is contained.
  • a lower Ni content is preferable, and the lower limit of the Ni content is 0%.
  • the upper limit of Ni content is set to 0.05%.
  • the Ni content is preferably limited to 0.03% or less or 0.02% or less, and more preferably limited to 0.01% or less.
  • Nb 0 to 0.050%
  • Nb is an element that increases the strength of the steel material. However, when the Nb content exceeds 0.050%, the above effect is saturated. Therefore, the Nb content when contained is 0.050% or less. If necessary, the Nb content may be 0.030% or less or 0.020% or less. Since Nb is not necessarily contained, the lower limit of the Nb content is 0%. However, in order to obtain the effect of improving the strength, Nb may be contained by 0.001% or more, 0.003% or more, or 0 You may make it contain 0.005% or more.
  • V 0 to 0.050%
  • V is an element that increases the strength of the steel material in the same manner as Nb.
  • V like Mo and W, dissolves in a corrosive environment (in an aqueous solution) and exists in the form of oxyacid ions, and suppresses transmission of chloride ions in the rust layer.
  • the V content exceeds 0.050%, not only the above effects are saturated, but also the cost is remarkably increased. Therefore, when V is included, the V content is 0.050% or less.
  • the V content may be 0.040% or less or 0.030% or less. Since V is not necessarily contained, the lower limit of the V content is 0%. However, in order to obtain the above effect, V may be contained by 0.005% or more or 0.010% or more.
  • Ti 0 to 0.020% Ti is effective for deoxidation of steel materials and suppresses the formation of MnS, which is a starting point for corrosion of steel materials.
  • the Ti content exceeds 0.020%, not only the above effects are saturated, but also the cost of the steel material increases. Therefore, when Ti is contained, the Ti content is 0.020% or less.
  • the Ti content is preferably 0.015% or less. Since Ti is not necessarily contained, the lower limit of the Ti content is 0%. However, in order to obtain the above effect, 0.005% or more or 0.008% or more of Ti may be contained.
  • Al 0 to 0.100%
  • Al is an element effective for deoxidation of steel materials.
  • Si since Si is contained in the steel material, deoxidation is performed by Si. Therefore, deoxidation treatment with Al is not always necessary, and the lower limit of the Al content is 0%.
  • the Al content is preferably 0.010% or more, more preferably 0.020% or more, and further preferably 0.030% or more.
  • the Al content exceeds 0.100%, the corrosion resistance of the steel material in a low pH environment decreases, and the corrosion resistance of the steel material in a chloride corrosion environment decreases.
  • the Al content when contained is 0.100% or less.
  • the upper limit of the preferable Al content is 0.060%, and the more preferable upper limit of the Al content is 0.045%.
  • Ca 0 to less than 0.0100% Ca is present in the form of an oxide in the steel material, and suppresses a decrease in pH at the interface in the corrosion reaction part to suppress corrosion.
  • the Ca content is 0.0100% or more, the above effect is saturated. Therefore, when Ca is contained, the Ca content is less than 0.0100%.
  • the Ca content may be 0.0050% or less or 0.0030% or less. Since it is not always necessary to contain Ca, the lower limit of the Ca content is 0%.
  • Mg 0 to 0.0100% Mg, like Ca, suppresses the decrease in pH at the interface in the corrosion reaction part and suppresses corrosion of the steel material.
  • the Mg content is preferably 0.0002% or more, and more preferably 0.0005% or more.
  • the Mg content exceeds 0.0100%, the above effect is saturated. Therefore, the Mg content when contained is 0.0100% or less.
  • the Mg content may be 0.0050% or less or 0.0030% or less. Since it is not always necessary to contain Mg, the lower limit of the Mg content is 0%.
  • REM 0 to 0.0100% REM (rare earth element) is an element that improves the weldability of steel.
  • the REM content is preferably 0.0002% or more, and more preferably 0.0005% or more.
  • the REM content exceeds 0.0100%, the above effect is saturated. Therefore, the REM content when contained is 0.0100% or less.
  • the upper limit of the REM content may be 0.0050% or 0.0030%. It is not always necessary to contain REM, and the lower limit of the REM content is 0%.
  • REM is a generic name for 17 elements in which Y and Sc are added to 15 elements of a lanthanoid.
  • the steel material which concerns on this embodiment can contain 1 or more types of these 17 elements in steel materials, and REM content means the total content of these elements.
  • the following elements must be strictly limited in content.
  • P 0.050% or less
  • P is an element present as an impurity in the steel material.
  • P is an element that lowers the acid resistance of the steel material, and lowers the corrosion resistance of the steel material in a chloride corrosion environment where the pH of the corrosion interface is lowered. Further, P decreases the weldability of the steel material and the toughness of the weld heat affected zone. Therefore, the P content is limited to 0.050% or less.
  • the P content is preferably limited to 0.040% or less, and more preferably limited to less than 0.030%.
  • the upper limit of the P content may be 0.020%, 0.015%, or 0.010%. Although it is not easy to completely remove P, it is not necessary to eliminate it, and the lower limit of the P content is 0%.
  • S 0.010% or less
  • S is an element present as an impurity in the steel material.
  • S forms MnS as a starting point of corrosion in the steel material.
  • the S content is preferably limited to 0.008% or less, more preferably limited to 0.006% or less, and further preferably limited to 0.004% or less. It is not easy to completely remove S, but it is not necessary to eliminate it, and the lower limit of the S content is 0%.
  • the microstructure of the steel material according to this embodiment will be described.
  • the steel material according to the present embodiment has a hard structure and a soft structure.
  • the hard structure is pearlite, bainite, and martensite
  • the soft structure is ferrite.
  • the ratio between the hard structure and the soft structure may be determined in accordance with the strength design of the steel material, and is not particularly limited.
  • the microstructure of the steel material according to the present invention is preferably a composite structure containing pearlite and ferrite, and is preferably area% (area ratio) and the ferrite structure is 80% or less of the entire structure.
  • the steel material according to the present embodiment has a structure in which a hard structure and a soft structure are laminated and / or dispersed.
  • a structure in which a hard tissue and a soft tissue are dispersed is preferable.
  • a structure in which a hard structure and a soft structure are dispersed is preferable.
  • the structure in which the hard structure and the soft structure are dispersed refers to a structure in which the hard structure and the soft structure are dispersed in the steel material.
  • the average particle diameter of the soft tissue and the average particle diameter of the hard tissue are each preferably 15 ⁇ m or less, and more preferably 10 ⁇ m or less.
  • the “average grain size” is a grain boundary defined by an EBSP (ElectronscBackscatter Diffraction Pattern: electron beam backscattering pattern) with an orientation difference of 15 ° or more, and a portion surrounded by the grain boundary It can be calculated as a crystal grain.
  • a structure boundary having an orientation difference of 15 ° or more is regarded as a crystal grain boundary, and an area of each crystal grain is obtained. Then, the equivalent circle diameter is calculated from each obtained area, the calculated value is regarded as the crystal grain size of each crystal grain, and the average value thereof is defined as the average grain size.
  • a cross section of a test piece cut out from a steel material is observed. More specifically, for example, a cross section parallel to the rolling direction and the plate thickness direction of the steel material is observed from a direction perpendicular to the cross section. The region to be observed is, for example, a position that is 1/4 of the plate thickness from the surface of the steel material.
  • the soft tissue has excellent corrosion resistance and the hard tissue has low corrosion resistance.
  • the thin water film adhering to the steel material surface changes to an acidic chloride aqueous solution.
  • the hard structure corroded in neutral chloride aqueous solution starts as a starting point, and the corrosion progresses to develop full corrosion including the soft structure.
  • the hard tissue has lower corrosion resistance than the soft tissue, and the hard tissue is a starting point for corrosion.
  • the Sn concentration in each structure is controlled so that the Sn concentration in the hard structure is 1.2 times or more the Sn concentration in the soft structure.
  • Sn ions dissolved by corrosion improve the corrosion resistance of the steel material. Therefore, if Sn is present at a high concentration in the hard structure that corrodes in advance, the initial corrosion in the hard structure can be avoided, and the progress of corrosion to the entire steel material can be prevented.
  • the Sn concentration in the hard tissue is 1.2 times or more and less than 6.0 times the Sn concentration in the soft tissue.
  • the Sn concentration in the hard tissue is 1.3 times or more, more preferably 1.5 times or more, still more preferably 1.7 times or more, even more preferably 2.0 times the Sn concentration in the soft tissue. That's it.
  • the Sn concentration in the hard tissue is 5.0 times or less, more preferably 4.0 times or less, and even more preferably 3.5 times or less the Sn concentration in the soft tissue.
  • the steel material according to the present embodiment has the above-described chemical composition and structure, and thus has excellent corrosion resistance even when used as it is.
  • the corrosion resistance of the steel material can be further improved by forming an anticorrosion film on the surface of the steel material by painting or the like.
  • the surface of the steel material can be covered with an anticorrosion coating made of an organic resin.
  • examples of the anticorrosion film made of an organic resin include vinyl butyral, epoxy, urethane, and phthalic acid resin films. One or more of these resins may be laminated to form an anticorrosion film.
  • the film thickness of the anticorrosive film (film thickness when dried) is preferably 20 ⁇ m or more, and more preferably 50 ⁇ m or more.
  • the lower limit of the film thickness may be 100 ⁇ m or 150 ⁇ m.
  • peeling of the anticorrosion film may progress due to a thermal cycle due to a difference in thermal expansion coefficient between the resin and the steel material. Therefore, the film thickness of the anticorrosion film is preferably 500 ⁇ m or less.
  • the upper limit of the film thickness may be 400 ⁇ m or 300 ⁇ m.
  • the durability of the anticorrosion film is improved as compared with the conventional steel material.
  • the corrosion resistance of the steel material is further improved.
  • the reason why the durability of the anticorrosive film is improved is as follows. That is, as described above, in the steel material according to the present embodiment, corrosion can be remarkably suppressed regardless of the presence or absence of the anticorrosion film. For this reason, even when the anticorrosion film has a defective part, it can suppress that the steel material as a foundation
  • the steel material according to the present embodiment has excellent corrosion resistance even in a corrosive environment containing chloride. Therefore, the steel material according to the present embodiment is suitably used as a material for a ship's ballast tank, a bulk carrier of a bulk carrier such as a coal carrier or an ore carrier. In a ballast tank or a hold of a ship formed using the steel material according to the present embodiment, corrosion is suppressed, so that the frequency of maintenance such as repainting can be reduced. In addition, in ships equipped with these ballast tanks and holdhouses, it is possible to reduce operational costs due to lower maintenance frequency, and to prevent the replacement of steel (thinned due to corrosion) to steel with the required thickness (repair). The effects of improving safety and reducing repair costs can be obtained.
  • the steel material according to the present embodiment is not limited to the production method as long as the chemical components, the structure, and the like are satisfied, but the following production method is preferable because it can be easily produced.
  • the steel material according to the present embodiment in order to increase the Sn concentration in the hard structure, it is preferable to use, for example, a slab in which the contents of S and O (oxygen) that easily form a compound with Sn are suppressed.
  • Sn forms a compound with O (oxygen) or S, and forms tin oxide (SnO, SnO 2 etc.) or tin sulfide (SnS, SnS 2 ), and these compounds are formed in the steel material. This is because Sn in the steel material decreases.
  • Si and Mn are added in advance at the initial stage of melting to perform preliminary deoxidation, and after the dissolved oxygen concentration in the molten steel is set to 30 ppm or less, deoxidization is performed again by adding Al. It is desirable. At this time, if necessary, Ti having a deoxidizing effect may be added together with Al.
  • desulfurization is desirably performed by adding quick lime together with a slag modifier to slag formed by melting.
  • the addition of Sn is desirably performed after deoxidation to reduce the dissolved oxygen concentration in the molten steel to 30 ppm or less and / or to desulfurize the dissolved sulfur concentration in the molten steel to 100 ppm or less.
  • the slab can be formed at a temperature of about 1000 to 1150 ° C., and the rolling reduction per rolling pass can be suppressed.
  • Hot rolling may be performed under conditions of 3.0% or more and a rolling finishing temperature of about 700 to 900 ° C.
  • the steel material after hot rolling is subjected to water cooling (weak water cooling) at an average cooling rate of 1.0 to 3.0 ° C./s in a temperature range from the end of rolling to 650 ° C., and then continuously from 650 ° C. to 550 ° C.
  • the temperature range of ° C is water-cooled (strong water cooling) at an average cooling rate of 3.0 to 25 ° C / s, and the temperature range of 550 ° C to 400 ° C is cooled at a mean cooling rate of 0.01 to 1.0 ° C / s (slow Cooling) and then air cooling to room temperature.
  • the temperature said here is the temperature of the steel material surface.
  • Sn has a property of being easily concentrated in a hard structure.
  • the cooling rate in the temperature range of 650 ° C. or higher is slow, such as less than 1.0 ° C./s (for example, 0.8 ° C./s)
  • a macroscopic band structure is formed in soft tissue and hard tissue.
  • the Sn concentration ratio between the hard tissue and the soft tissue (Sn concentration in the hard tissue / Sn concentration in the soft tissue, hereinafter referred to as the Sn concentration ratio) is 6.0 or more.
  • the toughness of the steel material starting from the hard structure may be reduced, and when the steel material is corroded, the soft structure is preferentially dissolved, whereby the corrosion progresses locally.
  • strong cooling is performed uniformly in a temperature range of up to 400 ° C. after rolling, the structure becomes the center of the hard phase and the Sn concentration ratio may be lowered. Further, when the cooling rate of 550 ° C. to 400 ° C. exceeds 1.0 ° C., Sn is not sufficiently diffused into the hard tissue, and the Sn concentration ratio becomes small.
  • both the soft structure and the hard structure are refined, and the Sn concentration in the hard structure is 1.2 times or more and less than 6.0 times the Sn concentration in the soft structure (that is, The Sn concentration ratio is 1.2 or more and less than 6.0), and the hard structure is finely dispersed in the steel material.
  • the hard structure is coarse, when the Sn concentration ratio of the hard structure and the soft structure (Sn concentration in the hard structure / Sn concentration in the soft structure) is 6.0 or more, the steel material is corroded. Since soft tissue is preferentially dissolved, it becomes a local corrosion form.
  • the steel material according to the present embodiment may be a steel plate. Although it is not necessary to specifically limit the plate thickness of the steel plate, the lower limit of the plate thickness may be 6 mm or 10 mm, and the upper limit of the plate thickness may be 50 mm or 40 mm.
  • the strength (tensile strength) of the steel material according to the present embodiment is not particularly limited. However, considering application to an actual structure, it may be 400 MPa or more and 600 MPa or less.
  • the anticorrosion film can be formed by a known ordinary method.
  • the whole surface of steel materials may be coat
  • the anticorrosion film may be formed only on a portion exposed to a corrosive environment (for example, one side of a steel material).
  • an anticorrosion film may be formed only on the outer or inner surface of the steel pipe.
  • the surface of the steel material may be subjected to chemical conversion treatment.
  • a treatment agent prepared from zinc, titanium, zirconium, chromium, a silane compound, or the like can be used.
  • FIG. 3 is a mimetic diagram showing an example of composition of a vessel provided with a ballast tank and a hold, and these ballast tanks and a hold, formed using steel materials concerning this embodiment.
  • each of the above blocks was heated at 1100 ° C. to 1120 ° C. for 1 hour or more and hot-rolled to a finish rolling temperature of 750 to 900 ° C. to obtain a steel plate having a thickness of 20 mm. Obtained. Thereafter, the steel sheet was cooled to room temperature under various cooling conditions. 1 to 30 steel plates were used.
  • the cooling start temperature in Table 6 indicates the temperature at which water cooling starts after rolling, the cooling rate 1 is the average cooling rate from the end of rolling to 650 ° C., the cooling rate 2 is the average cooling rate at 650 ° C. to 550 ° C., The cooling rate 3 is an average cooling rate at 550 to 400 ° C.
  • a steel material having a length of 20 mm ⁇ width of 15 mm ⁇ thickness of 20 mm was cut out from the above steel plates (test Nos. 1 to 30) to prepare a micro sample.
  • the Sn concentration ratio between the hard tissue and the soft tissue was 1.2 or more and less than 6.0.
  • all the steel sheets of the inventive examples included a soft layer and a hard phase, and the area ratio of the ferrite structure as the soft layer was 80% or less of the entire structure.
  • the Sn concentration ratio was out of the range of the present invention.
  • Test No. 28 according to the comparative example does not contain Sn.
  • test No. 30 according to the comparative example the Sn concentration ratio was outside the specified range of the present invention, but the total content of Cu + Cr was out of the range of the present invention.
  • the SAEJ2334 test is an accelerated deterioration test performed under the following conditions of repeated wet and dry (wet ⁇ salt deposition ⁇ dry) as one cycle (24 hours in total), and simulates a severe corrosive environment in which the amount of incoming salt exceeds 1 mdd. It is a test. -Wet: 50 ° C, 100% RH, 6 hours, Adhesion of salt: 0.5% by mass NaCl, 0.1% by mass CaCl2, 0.075% by mass NaHCO 3 aqueous solution, 0.25 hours, Drying: 60 ° C., 50% RH, 17.75 hours
  • test piece having a length of 60 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 3 mm collected from each steel plate (test Nos. 1 to 30) having a thickness of 20 mm was used.
  • the surface of each test piece is subjected to shot blasting, and the test piece having an anticorrosive film is subjected to the above shot blasting treatment and then two kinds of modified epoxy paints (A: “NOVA 2000” manufactured by China Paint Co., Ltd.). ”, B:“ Banno 500 ”manufactured by China Paint Co., Ltd.) was spray-coated on the surface of the steel material to form an anticorrosion film.
  • a cross-shaped ridge was formed on the anticorrosion film to expose a part of the steel material as a base.
  • the WT test is a test performed in a test tank simulating the corrosive environment of a ship's ballast tank as shown in FIG.
  • the test cycle consists of two weeks in a state where artificial seawater (salt water) is stored in the test tank and one week in which the test tank is empty in order to simulate the environment in the ballast tank.
  • the temperature of the artificial seawater was maintained at 35 ° C., and the splash of the artificial seawater was attached to the test piece by swinging the test tank.
  • the WT test (1) is a test that simulates the environment of the side surface of the ballast tank, as shown in FIG.
  • seawater splashes scattered from the seawater surface adhere to the surface of the test piece.
  • test pieces each having a length of 290 mm ⁇ width of 30 mm ⁇ thickness of 2.5 mm collected from each steel plate having a thickness of 20 mm were used.
  • the WT test (2) is a test that simulates the environment on the back side of the deck as shown in FIG.
  • seawater droplets scattered from the seawater surface adhere to the test piece surface under a temperature cycle (temperature of the test piece) that repeats “50 ° C., 12 hours” and “20 ° C., 12 hours”.
  • test pieces each having a length of 140 mm ⁇ width of 30 mm ⁇ thickness of 2.5 mm collected from each steel plate (test Nos. 1 to 30) having a thickness of 20 mm were used.
  • the evaluation in the SAEJ2334 test was performed as follows. A uniform rust layer was formed on the entire surface of each test piece on which the anticorrosion film was not formed after the test. For each of these test pieces, the amount of corrosion was determined. The “corrosion amount” was determined as an average thickness reduction amount of the test piece when the surface rust layer was removed. Specifically, the plate thickness reduction amount was calculated using the weight reduction amount of the test piece before and after the test and the surface area of the test piece, and was defined as the corrosion amount.
  • the maximum corrosion depth of the steel material as the base (the maximum value of the corrosion depth from the steel material surface) was measured at the position where the collar portion of the anticorrosion coating was formed.
  • the film peeling area rate (%) was calculated
  • a value of (film peeled portion area) / (test piece area) ⁇ 100 was obtained and used as the film peeled area ratio (%).
  • a test piece area means the area of the surface in which the collar part was formed among six surfaces of a test piece.
  • the pass / fail judgment standard in the SAEJ2334 test was set to pass 0.60 mm or less for the amount of corrosion. Moreover, about the said maximum corrosion depth in the collar part of an anticorrosion film, 0.45 mm or less was set as the pass. Furthermore, the film peeling area ratio was determined to be 60% or less.
  • the evaluation in the WT test was performed as follows. First, in order to evaluate the area of the portion of the anticorrosive coating that peeled off from the heel portion, the peeled film area ratio (%) was determined. Specifically, the part from which the anticorrosion film peeled (the part that developed from the collar and peeled off) was removed with a cutter or the like, and the removed part was used as the film peeling part. Then, using the binarization processing of the image processing software, the value of (film peeling area) / (30 mm ⁇ 100 mm area centering on the film collar) ⁇ 100 is obtained and the film peeling area ratio (%) did.
  • the reason why the film peeling area ratio was standardized using an area of 30 mm ⁇ 100 mm as a denominator is that it is unlikely that the film peeling proceeds with a size larger than this area.
  • a film peeling area ratio of 35% or less was accepted for both the WT test (1) and the WT test (2). About the maximum corrosion depth, 0.3 mm or less was set as the pass.
  • the corrosion amount of the test piece without the coating is as small as 0.60 mm or less, and the test piece with the coating also has the maximum corrosion.
  • the depth is as small as 0.45 mm or less, and the film peeling area ratio is as low as 60% or less.
  • the film peeling area ratio is as low as 35% or less.
  • sufficient toughness was obtained by suppressing the Sn content to 0.5% or less.
  • the test No. 25 according to the comparative example has an Sn concentration ratio of 6.0 or more, and WT (1) upper film peeling area ratio, WT (1) lower film peeling area ratio, and WT (2) film in the WT test.
  • the peel area ratio and WT (2) maximum corrosion depth did not satisfy the target values.
  • the Sn concentration ratio is lower than 1.2, and the WT (1) upper film peeling area ratio, WT (1) lower film peeling area ratio, and WT (2) in the WT test.
  • Delamination area ratio, WT (2) Maximum corrosion depth did not satisfy the target value.
  • the O content exceeds 0.0100%, and the Sn concentration ratio is less than 1.2, and the non-coating corrosion resistance, the film peeling area ratio, and the maximum corrosion in the SAEJ2334 test.
  • Depth, WT (1) upper film peeling area ratio, WT (1) lower film peeling area ratio, WT (2) film peeling area ratio, and WT (2) maximum corrosion depth satisfy the target values in the WT test I did not.
  • Test No. related to comparative example. No. 28 does not contain Sn, corrosion amount in SAEJ2334 test, film peeling area rate and maximum corrosion depth, WT (1) upper film peeling area rate, WT (1) lower film peeling area in WT test Rate, WT (2) film peeling area rate, and WT (2) maximum corrosion depth did not satisfy the target values.
  • Test No. related to comparative example. No. 30 is Sn content and Sn concentration ratio is in the range of the present invention, but the total content of Cu + Cr is 0.10% or more, the film peeling area ratio and the maximum corrosion depth in SAEJ2334 test, and WT WT (1) upper film peeling area ratio, WT (1) lower film peeling area ratio, WT (2) film peeling area ratio, and WT (2) maximum corrosion depth in the test did not satisfy the target values.

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Abstract

　この鋼材は、所定の化学成分を有し、軟質組織と硬質組織とを有し、前記軟質組織中のＳｎ濃度に対する前記硬質組織中のＳｎ濃度の比であるＳｎ濃度比が１．２以上６．０未満である。

Description

鋼材、この鋼材を用いた船舶のバラストタンク及び船倉、並びにこのバラストタンクまたは船倉を備える船舶
　本発明は、海水環境のような、塩化物を含む腐食環境下で用いられる、耐食性に優れた鋼材に関する。また、本発明は、耐食性に優れたこの鋼材を用いて形成された、船舶のバラストタンク及び船倉に関する。また、本発明は、これらのバラストタンク又は船倉を備えた船舶に関する。
　鋼材の腐食を加速する因子として、塩化物の影響が極めて大きいことが良く知られている。特に、船舶におけるバラストタンク、外板および上部構造、海岸地域にある橋梁等の構造物、港湾施設の矢板および管杭、海洋構造物、ならびに洋上風力発電設備などにおいて使用される鋼材は、直接海水の飛沫を受けるとともに、乾湿繰り返し環境にさらされるので、きわめて腐食されやすい。海水中に設置される鋼材も、乾湿繰り返し環境に設置される鋼材ほどではないが、腐食されやすい。海浜地域で使用される鋼材においては、海水の飛沫を受けることは無いものの、海塩粒子の飛来により腐食が促進される。また、内陸部においても、冬季には路面凍結を防ぐために塩化物を含む凍結防止剤の散布等がなされる場合があり、塩化物による鋼材の腐食が問題となっている。
　さらには、石炭および鉄鉱石等を運搬する船舶の貨物を積載する区画である船倉内は、直接海水環境にはさらされないが、海水による洗浄等が行われるので塩化物による鋼材の腐食が問題となる。また、塩運搬船のタンクなどにおいても塩化物による鋼材の腐食が問題となる。また、タンカーの原油タンク内は、高濃度塩化物溶液であるドレン水が存在する厳しい腐食環境となっているので、鋼材の腐食が問題となる。その他、オイルサンドの掘削・輸送設備においても塩化物による鋼材の腐食が問題となる。このように、塩化物による鋼材の腐食は大きな問題となっている。
　上述したような、塩化物による腐食が問題となる環境では、通常、鋼材は塗装して用いられる。しかし、塗膜が劣化したり、鋼材のエッジなどの塗膜厚の薄い部分から腐食が発生・進行したりするので、構造物において鋼材を長期使用する際には再塗装などのメンテナンスが必須である。例えば再塗装を行う場合、構造物によっては足場を設置する必要があることなどからメンテナンス費が莫大なものとなること、および塗装により人体に有害とされているＶＯＣ（揮発性有機化合物）が大量に発生することなどが問題となる。このような事情から、塗装がされていなくても耐食性に優れた鋼材、または再塗装が必要になるまでの期間を長くできる鋼材の開発が従来から強く望まれてきた。
　このような塩化物環境下での耐食性を向上させた鋼材として、例えば特許文献１～３には、Ｓｎをそれぞれ０．００５～０．３質量％、０．０２～０．４０質量％、０．０１～０．５０質量％含有することで、塩化物イオン（Ｃｌ－イオン）を含む環境下における耐食性向上させた鋼材が開示されている。
　また、特許文献４には、Ｗ：０．０１～０．５質量％、Ｍｏ：０．０２～０．５質量％のうち１種以上、及び、Ｓｎ：０．００１～０．２質量％、Ｓｂ：０．０１～０．２質量％のうち１種以上を含み、海水腐食環境下において補修塗装までの期間の延長が可能な鋼材が開示されている。
日本国特開２０１０－０６４１１０号公報 日本国特開２０１２－０５７２３６号公報 日本国特開２０１２－２５５１８４号公報 日本国特開２００９－０４６７５０号公報
　上述したように、Ｓｎを含む鋼材、または、Ｓｎ及びＳｂの１種以上及びＷ及びＭｏの１種以上を含む鋼材が、塩化物を含む腐食環境において、優れた耐食性を有することが開示されている。しかしながら、本発明者らは、Ｓｎ及び／又はＷを含む鋼材に対して腐食試験を行った結果、単にＳｎを含む鋼材、または、Ｓｎ及びＳｂの１種以上及びＷ及びＭｏの１種以上を含む鋼材を用いても、腐食環境によっては、十分な耐食性が確保できないことを確認した。
　具体的には、以下のような腐食試験を行った。
　表１に示す化学成分を有する鋼板Ａ～Ｃを準備し、これらの鋼板を用いて、バラストタンクの腐食環境を模擬した２種類の腐食試験、すなわち、ＳＡＥＪ２３３４試験及びウエーブタンク試験（以下「ＷＴ試験」とする）を行った。ＳＡＥＪ２３３４試験、ＷＴ試験のいずれにおいても鋼板の表面に防食皮膜を形成させた試験片を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　ＳＡＥＪ２３３４試験について説明する。
　ＳＡＥＪ２３３４試験とは、乾湿繰り返し（湿潤→塩分付着→乾燥）の条件を１サイクル（合計２４時間）として行う加速劣化試験であり、飛来塩分量が１ｍｄｄを超えるような厳しい腐食環境を模擬する試験である。ＳＡＥＪ２３３４試験は以下の条件を１サイクルとして行った。下記の条件下における腐食形態は、大気暴露試験の腐食形態と類似している。
（試験条件）
　・湿潤：５０℃、１００％ＲＨ、６時間、
　・塩分付着：０.５質量％ＮａＣｌ、０.１質量％ＣａＣｌ２、０.０７５質量％ＮａＨＣＯ３水溶液浸漬、０.２５時間、
　・乾燥：６０℃、５０％ＲＨ、１７.７５時間
　ＳＡＥＪ２３３４試験では、厚さが２０ｍｍの各鋼板（鋼板Ａ、Ｂ、Ｃ）から採取した、縦６０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの試験片を用いた。各試験片の表面には、ショットブラスト処理を施し、ショットブラスト処理を施した後、変性エポキシ系塗料（中国塗料株式会社製「ノバ２０００」）を鋼板の表面にスプレー塗装することによって、３５０μｍの塗膜厚の防食皮膜を形成させた。防食皮膜を形成させた後、各試験片について、防食皮膜に十字の疵を形成させることによって、下地としての鋼板の一部を露出させた。
　ＳＡＥＪ２３３４試験での評価は、以下の（ａ）及び（ｂ）によって行った。
（ａ）防食皮膜の疵部が形成された位置において、下地としての鋼材の最大腐食深さ（鋼材表面からの腐食深さの最大値）を測定した。
（ｂ）防食皮膜のうち疵部から進展して剥離した部分の面積を評価するために、皮膜剥離面積率（％）を求めた。具体的には、防食皮膜が剥離した部分（疵部から進展して剥離した部分）をカッター等によって取り除き、上記取り除いた部分を皮膜剥離部とした。そして、画像処理ソフトの２値化処理を用いて、（皮膜剥離部面積）／（試験片面積）×１００の値を求めて皮膜剥離面積率（％）とした。試験片面積とは、試験片の６つの面うち疵部が形成された面の面積を意味する。
　ＳＡＥＪ２３３４試験では、最大腐食深さが０．４５ｍｍ以下でかつ、皮膜剥離面積率が６０％以下の場合を合格とした。
　次に、ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）について説明する。
　ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）は、船舶のバラストタンク内の環境を模擬した試験である。ＷＴ試験は、船舶のバラストタンクの甲板の裏面側（図１の（２）の位置）を模擬した以下の条件で行った。
　（試験条件）
・「５０℃、１２時間」と「２０℃、１２時間」を繰り返す温度サイクル（試験片の温度）のもとで、海水面から飛散した海水飛沫を試験片表面に付着させる。
　ＷＴ試験では、厚さが２０ｍｍの各鋼板（鋼板Ａ～Ｃ）から採取した、縦１４０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍの試験片を用いた。採取した各試験片の表面には、変性エポキシ系塗料（中国塗料株式会社製「バンノー５００」）をスプレー塗装して、３５０μｍの塗膜厚の防食皮膜を形成した。そして、図２Ｂに示すように、試験片の中央部において、防食皮膜に、試験片の幅方向に延びる長さ１０ｍｍの直線状の疵を形成し、下地としての鋼材の一部を露出させた。
　ＷＴ試験での評価は、以下の（ｃ）及び（ｄ）によって行った。
（ｃ）防食皮膜の疵部が形成された位置において、下地としての鋼材の最大腐食深さ（鋼材表面からの腐食深さの最大値）を測定した。
（ｄ）防食皮膜の疵部から進展して剥離した部分の面積を評価するために、皮膜剥離面積率（％）を求めた。具体的には、防食皮膜が剥離した部分（疵部から進展して剥離した部分）をカッター等によって取り除き、上記取り除いた部分を皮膜剥離部とした。そして、画像処理ソフトの２値化処理を用いて、（皮膜剥離部面積）／（皮膜疵部を中心とした３０ｍｍ×１００ｍｍの面積）×１００の値を求めて皮膜剥離面積率（％）とした。ここで、３０ｍｍ×１００ｍｍの面積を分母として皮膜剥離面積率を標準化したのは、この面積以上の大きさで皮膜剥離が進むことは考えられないためである。
　ＷＴ試験では、最大腐食深さが０．３ｍｍ以下で、かつ、皮膜剥離面積率３５％以下の場合を合格とした。
　上記試験の結果を表２に示す。
　鋼板Ａ、Ｂ、Ｃのいずれについても、ＳＡＥＪ２３３４試験の結果は良好であった。しかしながら、鋼板Ａ及びＢは、ＷＴ試験において皮膜剥離面積率及び最大腐食深さにおいて、悪い結果となった。一方、鋼板ＣはＳＡＥＪ２３３４試験とＷＴ試験の両方の試験において、良好な結果を示した。
　鋼板Ａ及びＢにおいて、ＳＡＥＪ２３３４試験では良好な結果を示したものの、ＷＴ試験では、悪い結果となった。その理由として、ＷＴ試験の条件では、濡れ時間が長く、塗膜下への水の浸透が大きくなるので、Ｆｅ２＋の溶解反応によるｐＨの上昇が起こり、ＳＡＥＪ２３３４試験の場合に比べて、塗膜剥離がより促進されるためであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
      　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　
　上述の事情を鑑み、本発明は、例えば船舶のバラストタンクの甲板の裏面側のような、塩化物を含む厳しい環境下でも、優れた耐食性を確保できる鋼材を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記の試験結果を受け、鋼板Ａ～Ｃの試験片の組織を光学顕微鏡観察によって調査した。その結果、ＷＴ試験のような厳しい条件でも優れた耐食性を確保するためには、鋼板の化学成分だけでなく、その組織を制御することが重要である可能性を新たに見出した。
　本発明者らは、更に、上記知見に関し、詳細な調査を行った。具体的には、表１の鋼板Ａと同じ化学成分を有する鋼に対し、製造条件を表３に示すように変化させて、鋼板Ａ１～Ａ４を作成した。また、これらの鋼板Ａ１～Ａ４から採取した試験を用いてＷＴ試験を行った。試験条件は、上述した条件と同じ条件とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
      　　　　　　　　　　　　　　　　　
　鋼板Ａ１～Ａ４に対して行ったＷＴ試験の結果を表４に示す。鋼板Ａ３において、皮膜剥離面積率、最大腐食深さともに、良好な結果が得られた。また、鋼板Ａ１～Ａ４の組織を詳細に調査したところ、硬質組織におけるＳｎ濃度の軟質組織におけるＳｎ濃度に対する比（硬質組織中のＳｎ濃度／軟質組織中のＳｎ濃度、以下Ｓｎ濃度比とする）を所定の範囲に制御することで、ＷＴ試験のような厳しい条件下でも優れた耐食性を確保できることを知見した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
      　　　　　　　　　　　　　　　　　
　製造条件によって、Ｓｎ濃度比が変化する理由は以下の通りであると考えられる。
（ｉ）鋼板Ａ１の製造条件の場合
　圧延後の冷却は空冷であり、冷却速度が遅い。そのため、フェライトなどの軟質組織（軟質相）が成長しやすく、フェライトなどを中心とする軟質組織と層状（バンド状）の硬質組織（硬質相）とが形成される。また、冷却速度が遅いので、軟質組織から硬質組織へのＳｎの拡散が起こりやすく、Ｓｎ濃度比が高くなる。
（ｉｉ）鋼板Ａ２の製造条件の場合
　Ｓｎは融点が他の元素に比べて低いため、５５０～４００℃間でも拡散するものの、６５０℃～４００℃まで強冷却（水冷）された場合には、Ｓｎが十分硬質組織に拡散できず、Ｓｎ濃度比が小さくなる。
（ｉｉｉ）鋼板Ａ３の製造条件の場合
　圧延後、５５０℃以上までの温度域を強冷却されることにより、軟質組織と硬質組織が分散した組織となる。その後、５５０℃～４００℃を緩冷却されることで、分散した硬質相に適度にＳｎが拡散する。
（ｉｖ）鋼板Ａ４の製造条件の場合
　圧延後に４５０℃まで強冷却されるため、組織が硬質相中心となり、また、Ｓｎが硬質相に十分拡散しないため、Ｓｎ濃度比が低くなる。
　本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであって、その要旨は以下の通りである。
　（１）本発明の一態様に係る鋼材は、化学組成が、質量％で、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：０～０．１０％未満、Ｃｒ：０～０．１０％未満、Ｍｏ：０～０．０５０％未満、Ｗ：０～０．０５０％未満、Ｃｕ＋Ｃｒ：０～０．１０％未満、Ｍｏ＋Ｗ：０～０．０５０％未満、Ｓｂ：０～０．０５％未満、Ｎｉ：０～０．０５％、Ｎｂ：０～０．０５０％、Ｖ：０～０．０５０％、Ｔｉ：０～０．０２０％、Ａｌ：０～０．１００％、Ｃａ：０～０．０１００％未満、Ｍｇ：０～０．０１００％、ＲＥＭ：０～０．０１００％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下、残部：Ｆｅおよび不純物であり；軟質組織と硬質組織とを有し；前記軟質組織中のＳｎ濃度に対する前記硬質組織中のＳｎ濃度の比であるＳｎ濃度比が１．２以上６．０未満である。
　（２）上記（１）に記載の鋼材では、前記化学組成が、質量％で、Ｃｕ＋Ｃｒ：０～０．０５％未満を含有してもよい。　
　（３）上記（１）または（２）に記載の鋼材では、前記化学組成が、質量％で、Ｍｏ＋Ｗ：０．０００５～０．０５０％未満を含有してもよい。
　（４）上記（１）～（３）のいずれか一項に記載の鋼材では、前記化学組成が、質量％で、Ｎｂ：０．００１～０．０５０％、Ｖ：０．００５～０．０５０％、Ｔｉ：０．００１～０．０２０％、Ａｌ：０．０１～０．１００％、Ｃａ：０．０００２～０．０１００％未満、Ｍｇ：０．０００２～０．０１００％、およびＲＥＭ：０．０００２～０．０１００％、から選択される１種以上を含有してもよい。
　（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の鋼材では、表面が、膜厚が２０μｍ以上の防食皮膜により被覆されていてもよい。
　（６）本発明の別の態様に係るバラストタンクまたは船倉は、上記（１）～（４）のいずれか一項一項に記載の鋼材を用いて形成される。
　（７）本発明の別の態様に係る船舶は、上記（６）に記載のバラストタンクまたは船倉を備える。
　本発明の上記態様によれば、塩化物を含む腐食環境下においても優れた耐食性を有する鋼材を提供することができる。また、本発明によれば、耐食性に優れたこの鋼材を用いて形成された、船舶のバラストタンク及び船倉、並びに、これらのバラストタンク及び船倉を備えた船舶を提供することができる。
ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）に用いる試験槽の模式図である。 ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）に用いる試験片の例である。 ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）に用いる試験片の例である。 本実施形態に係る鋼材を適用するバラストタンク、船倉、船舶を示す模式図である。
　本発明の一実施形態に係る鋼材（以下、本実施形態に係る鋼材と言う場合がある）について詳しく説明する。各元素の含有量の「％」は「質量％」を示している。
　化学組成（化学成分）について
　本実施形態に係る鋼材において、その化学組成を規定する理由は次のとおりである。
　Ｃ：０．０１～０．２０％
　Ｃは、鋼材の強度を向上させる元素である。この効果を得るため、Ｃ含有量の下限を０．０１％とする。好ましいＣ含有量の下限は、０．０２％であり、より好ましいＣ含有量の下限は０．０３％である。Ｃ含有量の下限を、０．０５％、０．０７％又は０．０９％としてもよい。一方、Ｃ含有量が０．２０％を超えると溶接性が著しく低下する。また、Ｃ含有量の増大とともに、ｐＨが低い環境でカソードとなって腐食を促進するセメンタイトの生成量が増大し、鋼材の耐食性が低下する。このため、Ｃ含有量の上限を０．２０％とする。好ましいＣ含有量の上限は、０．１８％であり、より好ましいＣ含有量の上限は０．１６％である。Ｃ含有量の上限を、０．１５％又は０．１３％としてもよい。
　Ｓｉ：０．０１～１．００％
　Ｓｉは脱酸に必要な元素である。十分な脱酸効果を得るため、０．０１％以上含有させる必要がある。好ましいＳｉ含有量の下限は、０．０３％であり、より好ましいＳｉ含有量の下限は０．０５％である。Ｓｉ含有量の下限を、０．１０％、０．１５％又は０．２０％としてもよい。一方、Ｓｉ含有量が１．００％を超えると、母材および溶接継手部の靱性が損なわれる。このため、Ｓｉ含有量の上限を１．００％とする。好ましいＳｉ含有量の上限は、０．８０％であり、より好ましいＳｉ含有量の上限は０．６０％である。Ｓｉ含有量の上限を、０．５０％、０．４０％又は０．３０％としてもよい。
　Ｍｎ：０．０５～３．００％
　Ｍｎは低コストで鋼材の強度を高める作用を有する元素である。この効果を得るため、Ｍｎ含有量の下限を０．０５％とする。好ましいＭｎ含有量の下限は、０．２０％であり、より好ましいＭｎ含有量の下限は０．４０％である。Ｍｎ含有量の下限を、０．６０％、０．８０％又は０．９０％としてもよい。一方、Ｍｎ含有量が３．００％を超えると、溶接性及び継手靭性が劣化する。このため、Ｍｎ含有量の上限を３．００％とする。好ましいＭｎ含有量の上限は、２．５０％であり、より好ましいＭｎ含有量の上限は２．００％である。Ｍｎ含有量の上限を、１．８０％、１．６０％又は１．５０％としてもよい。
　Ｓｎ：０．０１～０．５０％
　Ｓｎは本実施形態に係る鋼材において重要な元素である。ＳｎはＳｎ２＋として溶解し、２Ｆｅ３＋＋Ｓｎ２＋→２Ｆｅ２＋＋Ｓｎ４＋なる反応によりＦｅ３＋の濃度を低下させることで、腐食反応を抑制する。また、Ｓｎは、低ｐＨ塩化物環境において鋼材のアノード溶解反応を著しく抑制するので、塩化物腐食環境における鋼材の耐食性を大幅に向上させる。これらの効果を得るため、Ｓｎ含有量の下限を０．０１％とする必要がある。好ましいＳｎ含有量の下限は、０．０３％であり、より好ましいＳｎ含有量の下限は０．０５％である。Ｓｎ含有量の下限を、０．０８％、０．１２％、０．１６％又は０．１９％としてもよい。一方、Ｓｎ含有量が０．５０％を超えると、上記の効果が飽和するだけでなく、母材および大入熱溶接継手の靭性が劣化する。したがって、Ｓｎ含有量の上限は０．５０％とする。好ましいＳｎ含有量の上限は、０．４５％であり、より好ましいＳｎ含有量の上限は０．４０％である。Ｓｎ含有量の上限を、０．３５％又は０．３０％としてもよい。
　Ｏ：０．０００１～０．０１００％
　Ｏ（酸素）はＳｎと同様に本実施形態に係る鋼材において重要な元素である。Ｏは微量の含有により溶接継手の靭性を向上させる。この効果を得るには、Ｏ含有量の下限を０．０００１％とする必要がある。好ましいＯ含有量の下限は、０．０００２％以上であり、より好ましいＯ含有量の下限は、０．０００３％である。Ｏ含有量の下限を、０．０００５％、０．００１０％、０．００１５％又は０．００１９％としてもよい。一方、ＯはＳｎＯおよびＳｎＯ２等の酸化物を形成する。そのため、Ｏ含有量が０．０１００％を超えると、硬質組織中におけるＳｎ濃度を十分に確保できない。また、上記酸化物は腐食の起点となるので、鋼材の耐食性が低下する。したがって、Ｏ含有量の上限は０．０１００％とする。好ましいＯ含有量の上限は、０．００９０％であり、より好ましいＯ含有量の下限は、０．００８０％である。Ｏ含有量の上限を、０．００６０％、０．００４０％又は０．００３０％としてもよい。
　Ｃｒ：０～０．１０％未満
　Ｃｒは一般に、鋼材の耐食性を向上させる元素であると考えられている。しかしながら、本発明者らは、本実施形態で想定されるような塩化物を含む腐食環境下では、Ｃｒを含有すると鋼材の耐食性が悪化することを見出した。Ｃｒ含有量は、少ない方が好ましく、含有量の下限を０％とする。一方、不純物として混入する場合を考慮し、Ｃｒ含有量の上限を０．１０％未満とする。Ｃｒ含有量は、０．０７％以下又は０．０５％未満に制限することが好ましく、０．０３％以下又は０．０２％以下に制限することがより好ましい。Ｃｒ含有量を０．０１％以下に制限することがより一層好ましい。
　Ｃｕ：０～０．１０％未満
　Ｃｕは一般に、鋼材の耐食性を向上させる元素であると考えられている。しかしながら、本発明者らは、本実施形態で想定されるような塩化物を含む腐食環境下では、Ｃｕを含有すると鋼材の耐食性が低下することを見出した。Ｃｕ含有量は、少ない方が好ましく、Ｃｕ含有量の下限を０％とする。一方、不純物として混入する場合を考慮し、Ｃｕ含有量の上限を０．１０％未満とする。耐食性の向上のためには、Ｃｕ含有量を０．０７％以下又は０．０５％以下に制限することが好ましく、０．０３％以下又は０．０２％以下に制限することがより好ましい。Ｃｕ含有量を０．０１％以下に制限することがより一層好ましい。
　鋼材がＣｕを含有する場合にはＣｕとＳｎが共存することになる。この場合、製造方法によっては圧延割れが生じることがある。圧延割れを抑制するためには、Ｓｎ含有量に対するＣｕ含有量の比（Ｃｕ／Ｓｎ）を小さくすることが重要となる。Ｃｕを含有させる場合、Ｃｕ／Ｓｎを１．０以下とすることが好ましい。Ｃｕ／Ｓｎを０．５以下又は０．３以下とすることがより好ましい。
　Ｃｕ＋Ｃｒ：０～０．１０％未満
　上述したように、Ｃｒ及びＣｕは塩化物を含む腐食環境下において、鋼材の耐食性を低下させる元素である。そのため、これらの元素を同時に含有する場合、個々の元素の含有量だけでなく、合計含有量を制限する必要がある。すなわち、Ｃｕ及びＣｒの合計含有量を０．１０％未満に制限する必要がある。好ましくは、０．０７％未満、より好ましくは０．０５％未満、さらに好ましくは０．０４％未満、より一層好ましくは０．０３％未満である。
　Ｍｏ：０～０．０５０％未満
　Ｍｏ含有量が０．０５０％以上であると、耐食性が低下する場合があることに加え、鋼材のコストが大幅に上昇する。したがって、Ｍｏ含有量は少ない方が好ましく、Ｍｏ含有量は０．０５０％未満とする。好ましくは、Ｍｏ含有量は、０．０４０％以下である。Ｍｏ含有量の上限を０．０３０％、０．０２０％、０．０１０％又は０．００５％としてもよい。耐食性の改善のためにはＭｏ含有量は少ない方が好ましく、Ｍｏ含有量の下限は０％である。しかし、強度又は靭性などの特性向上のため、Ｍｏ含有量の下限を０．０１０％又は０．０２０％としてもよい。
　Ｗ：０～０．０５０％未満
　Ｗ含有量が０．０５０％以上であると、耐食性が低下する場合もあることに加え、鋼材のコストが大幅に上昇する。したがって、Ｍｏ含有量は少ない方が好ましく、Ｗ含有量は０．０５０％未満とする。より好ましくは、Ｗ含有量は、０．０４０％である。Ｗ含有量の上限を０．０３０％、０．０２０％、０．０１０％又は０．００５％としてもよい。耐食性の改善のためにはＷ含有量は少ない方が好ましく、Ｗ含有量の下限は０％である。しかし、強度又は靭性などの特性向上のため、Ｍｏ下限を０．０１０％又は０．０２０％としても差し支えない。
　Ｍｏ＋Ｗ：０～０．０５０％未満
　耐食性の向上のため、Ｍｏ及びＷについては個々の元素の含有量だけでなく、合計含有量を制限する必要がある。すなわち、Ｍｏ及びＷの合計含有量を０．０５０％未満に制限する。この合計含有量の上限を０．０３０％、０．０２０％、０．０１０％又は０．００５％としてもよい。耐食性の改善のためにはこの合計含有量は少ない方が好ましいが、強度又は靭性などの特性向上のため、合計含有量の下限を０．００５％、０．０１０％又は０．０２０％としても差し支えない。
　本実施形態に係る鋼材は、上記の成分を有し、残部がＦｅ及び不純物であることを基本とするが、上記の成分のほか、必要に応じて、下記に示す元素のうちから選択される１種以上の成分を含有させてもよい。
　また、本実施形態において、不純物とは、鋼材を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップ等の原料、その他の要因により混入する成分を意味する。
　Ｓｂ：０～０．０５％
　Ｓｂは、耐酸性を向上させる元素である。しかし、Ｓｂを０．０５％超含有させても、その効果が飽和するだけでなく、鋼材の靭性等の劣化を招く。そこで、Ｓｂの含有量は０．０５％以下とする。Ｓｂ含有量の上限を、０．０４％又は０．０３％としてもよい。Ｓｂの含有は必須でなく、Ｓｂ含有量の下限は０％である。しかし、耐酸性を向上させるために、Ｓｂ含有量の下限を０．００５％、０．０１０％又は０．０１５％としてもよい。
　Ｎｉ：０～０．０５％
　Ｎｉは一般に、Ｃｕと同様に、鋼材の耐食性を向上させると考えられている。しかしながら、本発明者らは、本実施形態で想定されるような塩化物を含む腐食環境下では、Ｎｉを含有すると鋼材の耐食性が低下することを見出した。Ｎｉ含有量は、少ない方が好ましく、Ｎｉ含有量の下限は０％である。不純物として混入する場合を考慮し、Ｎｉ含有量の上限を０．０５％とする。耐食性の向上のため、Ｎｉ含有量を０．０３％以下又は０．０２％以下に制限することが好ましく、０．０１％以下に制限することがより好ましい。
　Ｎｂ：０～０．０５０％
　Ｎｂは鋼材の強度を上昇させる元素である。しかし、Ｎｂ含有量が０．０５０％を超えると上記の効果が飽和する。したがって、含有させる場合のＮｂ含有量は０．０５０％以下とする。必要に応じて、Ｎｂ含有量を、０．０３０％以下又０．０２０％以下としてもよい。Ｎｂは必ずしも含有させる必要がないのでＮｂ含有量の下限は０％であるが、強度向上の効果を得るために、Ｎｂを０．００１％以上含有させてもよく、０．００３％以上又は０．００５％以上含有させてもよい。
　Ｖ：０～０．０５０％
　Ｖは、Ｎｂと同様に鋼材の強度を上昇させる元素である。また、Ｖは、ＭｏおよびＷと同様に、腐食環境中（水溶液中）に溶解して酸素酸イオンの形で存在し、さび層中の塩化物イオンの透過を抑制する。しかし、Ｖ含有量が０．０５０％を超えると、上記の効果が飽和するだけでなく、コストが著しく上昇する。したがって、含有させる場合のＶ含有量は０．０５０％以下とする。Ｖ含有量を、０．０４０％以下又は０．０３０％以下としてもよい。Ｖは必ずしも含有させる必要がないのでＶ含有量の下限は０％であるが、上記の効果を得るために、Ｖを０．００５％以上又は０．０１０％以上含有させてもよい。
　Ｔｉ：０～０．０２０％
　Ｔｉは、鋼材の脱酸に有効であり、かつ鋼材の腐食の起点となるＭｎＳの形成を抑える。しかし、Ｔｉ含有量が０．０２０％を超えると、上記の効果が飽和するだけでなく、鋼材のコストが上昇する。したがって、含有させる場合のＴｉ含有量は０．０２０％以下とする。Ｔｉ含有量は、０．０１５％以下とすることが好ましい。Ｔｉは必ずしも含有させる必要がないのでＴｉ含有量の下限は０％であるが、上記の効果を得るために、Ｔｉを０．００５％以上又は０．００８％以上含有させてもよい。
　Ａｌ：０～０．１００％
　Ａｌは、鋼材の脱酸に有効な元素である。本実施形態では鋼材中にＳｉを含有させるので、Ｓｉによって脱酸が行われる。よって、Ａｌで脱酸処理することは必ずしも必要でなく、Ａｌ含有量の下限は０％とする。しかし、Ｓｉに加えて、さらにＡｌによる脱酸を行ってもよい。Ａｌによる脱酸効果を得るためには、Ａｌ含有量を０．０１０％以上とすることが好ましく、０．０２０％以上とすることがより好ましく、０．０３０％以上とすることがさらに好ましい。一方、Ａｌ含有量が０．１００％を超えると、低ｐＨ環境における鋼材の耐食性が低下することによって塩化物腐食環境における鋼材の耐食性が低下する。また、Ａｌ含有量が０．１００％を超えると窒化物が粗大化することによって鋼材の靱性の低下を引き起こす。したがって、含有させる場合のＡｌ含有量は、０．１００％以下とする。好ましいＡｌ含有量の上限は、０．０６０％であり、より好ましいＡｌ含有量の上限は０．０４５％である。
　Ｃａ：０～０．０１００％未満
　Ｃａは鋼材中に酸化物の形で存在し、腐食反応部における界面のｐＨの低下を抑制して、腐食を抑える。上記の効果を得る場合、Ｃａを０．０００２％以上含有させることが好ましく、０．０００５％以上含有させることがより好ましい。一方、Ｃａ含有量が０．０１００％以上であると、上記の効果が飽和する。したがって、含有させる場合のＣａ含有量は、０．０１００％未満とする。Ｃａ含有量を０．００５０％以下又は０．００３０％以下としてもよい。必ずしもＣａを含有させる必要はないので、Ｃａの含有量の下限は０％である。
　Ｍｇ：０～０．０１００％
　Ｍｇは、Ｃａと同様に、腐食反応部における界面のｐＨの低下を抑制して、鋼材の腐食を抑える。上記の効果を得る場合、Ｍｇ含有量を０．０００２％以上含有させることが好ましく、０．０００５％以上含有させることがより好ましい。一方、Ｍｇ含有量が０．０１００％を超えると、上記の効果が飽和する。したがって、含有させる場合のＭｇ含有量は０．０１００％以下とする。Ｍｇ含有量は、０．００５０％以下又は０．００３０％以下としてもよい。必ずしもＭｇを含有させる必要はないので、Ｍｇの含有量の下限は０％である。
　ＲＥＭ：０～０．０１００％
　ＲＥＭ（希土類元素）は鋼材の溶接性を向上させる元素である。この効果を得る場合、ＲＥＭ含有量を０．０００２％以上とすることが好ましく、０．０００５％以上とすることがより好ましい。一方、ＲＥＭ含有量が０．０１００％を超えると上記の効果が飽和する。したがって、含有させる場合のＲＥＭ含有量は０．０１００％以下とする。ＲＥＭ含有量の上限を、０．００５０％又は０．００３０％としてもよい。必ずしもＲＥＭを含有させる必要はなく、ＲＥＭの含有量の下限は０％である。本実施形態において、ＲＥＭとは、ランタノイドの１５元素にＹおよびＳｃを合わせた１７元素の総称である。本実施形態に係る鋼材は、これらの１７元素のうちの１種以上を鋼材に含有することができ、ＲＥＭ含有量は、これらの元素の合計含有量を意味する。
　不純物のうち、下記の元素については、その含有量を厳密に制限する必要がある。
　Ｐ：０．０５０％以下
　Ｐは鋼材中に不純物として存在する元素である。Ｐは鋼材の耐酸性を低下させる元素であり、腐食界面のｐＨが低下する塩化物腐食環境においては鋼材の耐食性を低下させる。また、Ｐは鋼材の溶接性および溶接熱影響部の靭性を低下させる。そのため、Ｐ含有量を０．０５０％以下に制限する。Ｐ含有量は、０．０４０％以下に制限することが好ましく、０．０３０％未満に制限することがより好ましい。溶接熱影響部の靭性の向上のため、Ｐ含有量の上限を０．０２０％、０．０１５％又は０．０１０％としてもよい。Ｐを完全に取り除くことは容易ではないが、これを排除する必要はなく、Ｐ含有量の下限は０％である。
　Ｓ：０．０１０％以下
　Ｓは鋼材中に不純物として存在する元素である。Ｓは鋼材中に腐食の起点となるＭｎＳを形成する。Ｓ含有量が０．０１０％を超えると、鋼材の耐食性の低下が顕著になる。このため、Ｓ含有量は０．０１０％以下に制限する。Ｓ含有量は、０．００８％以下に制限することが好ましく、０．００６％以下に制限することがより好ましく、０．００４％以下に制限することがさらに好ましい。Ｓを完全に取り除くことは容易ではないが、これを排除する必要はなく、Ｓ含有量の下限は０％である。
　本実施形態に係る鋼材のミクロ組織について説明する。
　本実施形態に係る鋼材は、硬質組織と軟質組織とを有する。本実施形態において、硬質組織とはパーライト、ベーナイト、およびマルテンサイトであり、軟質組織とはフェライトである。硬質組織と軟質組織との割合は、鋼材の強度設計に合わせて決定すればよく、特に限定する必要はないが、船体構造用鋼として必要な強度および靭性を確保するためには、本実施形態に係る鋼材のミクロ組織は、パーライトおよびフェライトを含む複合組織であることが好ましく、面積％（面積率）で、フェライト組織が全組織の８０％以下であることが好ましい。
　また、本実施形態に係る鋼材は、硬質組織と軟質組織とが積層および／または分散した組織構造を有する。後述するＳｎ濃度比を所定の範囲内に制御する場合、硬質組織と軟質組織とが分散した組織が好ましい。また、後述する平均粒径を小さくする場合も、硬質組織と軟質組織とが分散した組織が好ましい。硬質組織と軟質組織とが分散した組織とは、鋼材中において、硬質組織および軟質組織がそれぞれ分散して存在している組織構造のことをいう。
　鋼材の結晶粒が粗大化すると、鋼材の機械特性が低下する上、粒内腐食が起こりやすくなる。粒内腐食した結晶粒は腐食の起点となる恐れがある。そのため、軟質組織の平均粒径および硬質組織の平均粒径はそれぞれ、１５μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。なお、「平均粒径」は、ＥＢＳＰ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ：電子線後方散乱パターン）により評価した場合の方位差１５°以上の組織境界を結晶粒界とし、その結晶粒界で囲まれる部分を結晶粒とみなして算出できる。具体的には、例えば、ＥＢＳＰ法を用いて、倍率２０００倍で５視野以上の観察を行い、１５°以上の方位差を有する組織境界を結晶粒界とみなし、各結晶粒の面積を求める。そして、求めた各面積から円相当径を算出し、算出した値を各結晶粒の結晶粒径とみなし、それらの平均値を平均粒径とする。ＥＢＳＰ法による評価では、例えば、鋼材から切り出した試験片の断面を観察する。より具体的には、例えば、鋼材の圧延方向および板厚方向に平行な断面を、当該断面に垂直な方向から観察する。観察する領域は、例えば、鋼材の表面から板厚の１／４の位置とする。
　一般に、中性塩化物水溶液中では、軟質組織の耐食性が優れ、硬質組織の耐食性が低いとされる。ここで、塩化物を含みかつ乾湿が繰り返される厳しい腐食環境では、鋼材表面に付着する薄い水膜は、酸性塩化物水溶液に変化する。このため、上記のような腐食環境で使用される鋼材では、中性塩化物水溶液中で先んじて腐食した硬質組織が起点となり、腐食が進行し、軟質組織を含めた全面的な腐食に発展することがある。
　上述の通り、硬質組織は軟質組織よりも耐食性が低く、硬質組織が腐食の起点となる。しかしながら、硬質組織中のＳｎが多ければ、腐食の進行を回避でき、軟質組織を含めた鋼の全面的な腐食の進行を抑制することができる。
　本実施形態に係る鋼材では、このような腐食を防止するために、各組織中のＳｎ濃度を制御し、硬質組織中のＳｎ濃度を軟質組織中のＳｎ濃度の１．２倍以上とする。先に述べたように、腐食により溶解したＳｎイオンは、鋼材の耐食性を向上させる。したがって、先行して腐食する硬質組織中にＳｎが高濃度で存在させれば、硬質組織での初期腐食を回避でき、鋼材全体への腐食進行を防止することができる。しかしながら、硬質組織中のＳｎ濃度が軟質組織中のＳｎ濃度の６倍以上になると、硬質組織と軟質組織との間で電位差が生じ、耐食性に優れる軟質組織が硬質組織に優先して腐食されるので、むしろ耐食性が低下する。したがって、Ｓｎによる耐食効果をより発揮するためには、硬質組織中のＳｎ濃度が軟質組織中のＳｎ濃度の１．２倍以上６．０倍未満であることが必要である。好ましくは、硬質組織中のＳｎ濃度は、軟質組織中のＳｎ濃度の１．３倍以上、より好ましくは１．５倍以上、さらに好ましくは１．７倍以上、より一層好ましくは２．０倍以上である。好ましくは、硬質組織中のＳｎ濃度は、軟質組織中のＳｎ濃度の５．０倍以下、より好ましくは４．０倍以下、さらに好ましくは３．５倍以下である。
　本実施形態に係る鋼材は、上述の化学成分及び組織を有することで、そのまま使用しても優れた耐食性を有する。しかし、塗装等によって鋼材の表面に防食皮膜を形成することによって、鋼材の耐食性をさらに向上させることができる。具体的には、例えば、有機樹脂からなる防食被膜によって、鋼材の表面を被覆することができる。
　ここで、有機樹脂からなる防食被膜としては、ビニルブチラール系、エポキシ系、ウレタン系、またはフタル酸系等の樹脂被膜を挙げることができる。これらのうちの一または複数の樹脂を積層させて防食皮膜としてもよい。防食皮膜の膜厚（乾燥時の膜厚）は２０μｍ以上が好ましく、５０μｍ以上がより好ましい。膜厚の下限を１００μｍ又は１５０μｍとしてもよい。防食皮膜の膜厚（乾燥時の膜厚）が５００μｍを超える場合、樹脂と鋼材との熱膨張係数の違いにより、熱サイクルにより防食皮膜の剥離が進展する可能性がある。そのため、防食皮膜の膜厚は、５００μｍ以下とすることが好ましい。膜厚の上限を４００μｍ又は３００μｍとしてもよい。
　また、本実施形態に係る鋼材では、従来の鋼材に比べて防食皮膜の耐久性が向上する。その結果、鋼材の耐食性がさらに向上する。防食皮膜の耐久性が向上する理由としては、以下のことが考えられる。すなわち、上述のように、本実施形態に係る鋼材では、防食皮膜の有無に関係無く、腐食を著しく抑制できる。このため、防食被膜が欠陥部を有している場合でも、下地としての鋼材が上記欠陥部から腐食されることを抑制できる。これにより、鋼材の腐食に起因する防食皮膜の膨れおよび剥離を抑制できる。この結果、防食皮膜の耐久性が向上すると考えられる。
　本実施形態に係る鋼材は、塩化物を含む腐食環境下においても優れた耐食性を有する。そのため、本実施形態に係る鋼材は、船舶のバラストタンクや、石炭運搬船、鉱石運搬船などのばら積み船の船倉の材料として好適に用いられる。
　本実施形態に係る鋼材を用いて形成された、船舶のバラストタンクまたは船倉では、腐食が抑制されるため、再塗装などのメンテナンスの頻度を低下させることができる。また、これらのバラストタンクや船倉を備えた船舶では、メンテナンス頻度の低下による運航コストの削減や、腐食により板厚が薄くなった鋼材の所要の板厚の鋼材への取り換え（補修）を防止できることによる安全性の向上や補修コスト低減などの効果が得られる。
　以下、本実施形態に係る鋼材の好ましい製造方法を説明する。本実施形態に係る鋼材は、化学成分、組織等が満足していれば、製造方法を限定するものではないが、以下の製造方法であれば容易に製造できるため好ましい。
　本実施形態に係る鋼材の製造に際しては、硬質組織中のＳｎ濃度を高めるため、例えば、Ｓｎと化合物を形成しやすいＳおよびＯ（酸素）の含有量を低く抑えたスラブを用いることが好ましい。その理由は、ＳｎはＯ（酸素）またはＳと化合物を形成し、酸化スズ（ＳｎＯ、ＳｎＯ２など）または硫化スズ（ＳｎＳ、ＳｎＳ２）を形成し、これらの化合物が鋼材中に形成されると、鋼材中のＳｎは減少するからである。ＳおよびＯの含有量を低く抑えたスラブを溶製する場合、以下に示すように、脱酸および／または脱硫の管理することが望ましい。
　すなわち、脱酸については、溶製初期段階で予めＳｉとＭｎとを添加して予備脱酸を行い、溶鋼中の溶存酸素濃度を３０ｐｐｍ以下とした後、Ａｌを添加して改めて脱酸を行うことが望ましい。このとき、必要に応じて、Ａｌと共に、脱酸効果を有するＴｉを添加してもよい。一方、脱硫は、溶製により形成されたスラグにスラグ改質剤とともに生石灰を投入することにより行うことが望ましい。Ｓｎの添加は、脱酸で溶鋼中の溶存酸素濃度を３０ｐｐｍ以下、および／または脱硫で溶鋼中の溶存硫黄濃度を１００ｐｐｍ以下にした後に行うことが望ましい。なお、脱酸の場合、Ａｌを添加して予備脱酸を行い、溶鋼中の溶存酸素濃度を３０ｐｐｍ以下とした後、ＳｉとＭｎとを添加して改めて脱酸を行ってもよい。なお、Ｓ、Ｏ以外の化学成分は、上述した好ましい範囲に、公知の方法で調整すればよい。
　上記のようにしてＳｎと化合物を形成しやすいＳおよびＯの含有量を低く抑えスラブを、鋼材の組成に応じて、例えば、１０００～１１５０℃程度で加熱後、圧延１パスあたりの圧下率が３．０％以上、圧延仕上温度が７００～９００℃程度の条件で熱間圧延すればよい。
　熱間圧延後の鋼材は、例えば、圧延終了後～６５０℃までの温度域を１．０～３．０℃／ｓの平均冷却速度で水冷（弱水冷）した後、続けて６５０℃～５５０℃の温度域を平均冷却速度３．０～２５℃／ｓで水冷（強水冷）し、５５０℃～４００℃の温度域を平均冷却速度０．０１～１．０℃／ｓで冷却（緩冷却）し、その後、室温まで空冷すればよい。ここで言う温度とは、鋼材表面の温度である。
　Ｓｎは硬質組織において濃化しやすい性質を有する。６５０℃以上の温度域での冷却速度が、１．０℃／ｓ未満（例えば０．８℃／ｓ）のように遅い場合には、軟質組織および硬質組織に、巨視的なバンド組織が形成されるとともに、Ｓｎが硬質組織に濃化し、硬質組織と軟質組織とのＳｎ濃度比（硬質組織中のＳｎ濃度／軟質組織中のＳｎ濃度、以下Ｓｎ濃度比とする）が６．０以上になるおそれがある。この場合、硬質組織を起点とする鋼材の靭性低下の可能性があるとともに、鋼材が腐食される際に軟質組織が優先的に溶解されることによって、局部的に腐食が進む。
　また、圧延後～４００℃の温度域において一様に強冷却を行うと、組織が硬質相中心となり、Ｓｎ濃度比が低くなる可能性がある。
　また、５５０℃～４００℃の冷却速度が１．０℃超となった場合、Ｓｎが十分硬質組織に拡散されず、Ｓｎ濃度比が小さくなる。
　上記のような方法で鋼材を製造することにより、軟質組織および硬質組織が共に細粒化し、硬質組織中のＳｎ濃度が軟質組織中のＳｎ濃度の１．２倍以上６．０倍未満（すなわち、Ｓｎ濃度比が１．２以上６．０未満）となり、さらに硬質組織が鋼材中に微細に分散する。これにより、鋼材が腐食される際に、より均一な腐食形態となる。硬質組織が粗大であることによって、硬質組織および軟質組織のＳｎ濃度比（硬質組織中のＳｎ濃度／軟質組織中のＳｎ濃度）が６．０以上となる場合には、鋼材が腐食される際に軟質組織が優先的に溶解されるので、局部的な腐食形態となる。
　本実施形態に係る鋼材は、鋼板であってもよい。鋼板の板厚を特に限定する必要はないが、板厚の下限を６ｍｍ又は１０ｍｍとしてよく、板厚の上限を５０ｍｍ又は４０ｍｍとしてもよい。
　本実施形態に係る鋼材の強度（引張強さ）は、特に限定する必要はない。しかしながら、実構造体への適用を考慮して、４００ＭＰａ以上６００ＭＰａ以下としてもよい。
　本実施形態に係る鋼材の表面に防食皮膜を形成する場合、防食皮膜は、公知の通常の方法によって形成することができる。なお、鋼材の全面が防食皮膜によって被覆されていてもよく、鋼材の表面の一部のみが防食皮膜によって被覆されていてもよい。具体的には、防食皮膜は、腐食環境にさらされる部分（たとえば、鋼材の片面）のみに形成してもよい。鋼材を鋼管として用いる場合には、鋼管の外面または内面のみに防食皮膜を形成してもよい。防食皮膜を形成する前に、鋼材の表面に化成処理を施してもよい。化成処理には、ジンク、チタン、ジルコニウム、クロム、およびシラン化合物等から調製された処理剤を用いることができる。
　本実施形態に係る鋼材を用いて、バラストタンクや船倉を形成する場合、公知の方法で行えばよい。また、これらの本実施形態に係る鋼材を用いたバラストタンクや船倉を備える船舶の建造する場合も、公知の方法で行えばよい。図３は、本実施形態に係る鋼材を用いて形成された、バラストタンクや船倉、及びこれらのバラストタンクや船倉を備える船舶の構成の一例を示す模式図である。
　以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　真空溶解炉を用いて２７種類の鋼を溶製し、５０ｋｇ鋼塊とした後、通常の方法で熱間鍛造して厚さが６０ｍｍのブロック（鋼Ｎｏ.１～２７）を作製した。表５に、作製したブロックの化学組成を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　次いで、上記ブロックのそれぞれを、表６に示すように１１００℃～１１２０℃で１時間以上加熱してから仕上圧延温度が７５０～９００℃となるように熱間圧延し、厚さ２０ｍｍの鋼板を得た。その後この鋼板を種々の冷却条件で室温まで冷却し、試験Ｎｏ．１～３０の鋼板とした。なお、表６における冷却開始温度は、圧延後に水冷を開始する温度を示し、冷却速度１は、圧延終了～６５０℃における平均冷却速度、冷却速度２は、６５０℃～５５０℃における平均冷却速度、冷却速度３は、５５０～４００℃における平均冷却速度である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　上記の鋼板（試験Ｎｏ．１～３０）から、縦２０ｍｍ×横１５ｍｍ×厚さ２０ｍｍの鋼材を切り出し、ミクロ試料を作製した。各ミクロ試料を、鏡面研磨した後、ナイタール腐食液を用いて腐食させた。その後、各ミクロ試料を、顕微鏡およびＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって観察した。ＳＥＭ観察と同時に、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光装置：日本電子株式会社製ＪＥＤ２３００、観察倍率：３５００倍、視野幅：４６μｍ×３３μｍ）にて、硬質組織のＳｎ濃度（Ａ）および軟質組織のＳｎ濃度（Ｂ）を定量分析した。そして、硬質組織と軟質組織とのＳｎ濃度比（＝（Ａ）／（Ｂ））を求めた。
　その結果、表７に示すように、本発明例に係る試験Ｎｏ.１～２４では、硬質組織と軟質組織とのＳｎ濃度比が１．２以上６．０未満であった。なお、表７には示していないが、本発明例のいずれのも鋼板も、軟質層と硬質相とを含み、軟質層であるフェライト組織の面積率は全組織の８０％以下であった。
　一方、比較例に係る試験Ｎｏ.２５～２７、２９は、Ｓｎ濃度比が本発明の範囲を外れていた。比較例に係る試験Ｎｏ.２８は、Ｓｎが含有されていない。比較例に係る試験Ｎｏ.３０は、Ｓｎ濃度比は本発明の規定範囲外内であるが、Ｃｕ＋Ｃｒの合計含有量が本発明の範囲外であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　上記の観察とは別に、下記の腐食試験を実施した。腐食試験としては、バラストタンクの腐食環境を模擬した、ＳＡＥＪ２３３４試験およびウエーブタンク試験（ＷＴ試験）を実施した。ＷＴ試験としては、後述するＷＴ試験（１）およびＷＴ試験（２）の２種類の試験を実施した。ＳＡＥＪ２３３４試験では、防食皮膜を有しない試験片および防食皮膜を有する試験片の２種類の試験片を用いた。ＷＴ試験（１）およびＷＴ試験（２）では、防食皮膜を有する試験片を用いた。
　まず、ＳＡＥＪ２３３４試験について説明する。ＳＡＥＪ２３３４試験とは、下記の乾湿繰り返し（湿潤→塩分付着→乾燥）の条件を１サイクル（合計２４時間）として行う加速劣化試験であり、飛来塩分量が１ｍｄｄを超えるような厳しい腐食環境を模擬する試験である。
　・湿潤：５０℃、１００％ＲＨ、６時間、
　・塩分付着：０.５質量％ＮａＣｌ、０.１質量％ＣａＣｌ２、０.０７５質量％ＮａＨＣＯ３水溶液浸漬、０.２５時間、
　・乾燥：６０℃、５０％ＲＨ、１７.７５時間
　ＳＡＥＪ２３３４試験では、厚さが２０ｍｍの各鋼板（試験Ｎｏ.１～３０）から採取した、縦６０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの試験片を用いた。各試験片の表面には、ショットブラスト処理を施し、防食皮膜を有する試験片については、上記ショットブラスト処理を施した後、２種類の変性エポキシ系塗料（Ａ：中国塗料株式会社製「ノバ２０００」、Ｂ：中国塗料株式会社製「バンノー５００」）のうちのいずれか一方を鋼材表面にスプレー塗装することによって、防食皮膜を形成した。防食皮膜を有する各試験片については、防食皮膜に十字の疵を形成して、下地としての鋼材の一部を露出させた。
　次に、ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）について説明する。ＷＴ試験とは、図１に示すような、船舶のバラストタンクの腐食環境を模擬した試験槽で行う試験である。試験サイクルは、バラストタンク内の環境を模擬するために、試験槽内に人工海水（塩水）を貯留した状態での２週間と、試験槽内を空の状態にした１週間とからなる。人工海水の温度は３５℃を維持し、試験槽を揺動させることによって人工海水の飛沫を試験片に付着させた。
　ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）のうち、ＷＴ試験（１）は、図１に示すように、バラストタンクの側面の環境を模擬した試験である。ＷＴ試験（１）では、海水面から飛散した海水飛沫が試験片表面に付着する。ＷＴ試験（１）では、厚さが２０ｍｍの各鋼板（試験Ｎｏ.１～３０）から採取した、縦２９０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍの試験片を用いた。採取した各試験片の表面には、上記の２種類の変性エポキシ系塗料（Ａ：中国塗料株式会社製「ノバ２０００」、Ｂ：中国塗料株式会社製「バンノー５００」）のうちのいずれか一方をスプレー塗装して、防食皮膜を形成した。そして、図２Ａに示すように、試験片の下部（没水ゾーン）を人工海水に浸漬させた。試験片の上部すなわち人工海水に浸漬させていない領域（スプラッシュゾーン）において、防食皮膜に、試験片の幅方向に延びる一対の直線状の疵（長さ１０ｍｍ）を形成し、下地としての鋼材の一部を露出させた。より具体的には、海水面より２０ｍｍ上方の位置および海水面より１１０ｍｍ上方の位置にそれぞれ、上記直線状の疵を形成した。なお、図２Ａ、図２Ｂ中の数字は寸法（単位：ｍｍ）を表す。
　ウエーブタンク試験（ＷＴ試験）のうち、ＷＴ試験（２）は、図１に示すように、甲板の裏面側の環境を模擬した試験である。ＷＴ試験（２）では、「５０℃、１２時間」と「２０℃、１２時間」を繰り返す温度サイクル（試験片の温度）のもとで、海水面から飛散した海水飛沫を試験片表面に付着させる。ＷＴ試験（２）では、厚さが２０ｍｍの各鋼板（試験Ｎｏ.１～３０）から採取した、縦１４０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍの試験片を用いた。採取した各試験片の表面には、上記の２種類の変性エポキシ系塗料（Ａ：中国塗料株式会社製「ノバ２０００」、Ｂ：中国塗料株式会社製「バンノー５００」）のうちのいずれか一方をスプレー塗装して、防食皮膜を形成した。そして、図２Ｂに示すように、試験片の中央部において、防食皮膜に、試験片の幅方向に延びる直線状の疵（長さ１０ｍｍ）を形成し、下地としての鋼材の一部を露出させた。
　ＳＡＥＪ２３３４試験での評価は、以下のように実施した。防食皮膜を形成しなかった各試験片には、試験後にその表面全域に均一なさび層が形成された。これらの各試験片については、腐食量を求めた。「腐食量」は、表面のさび層を除去した場合における試験片の平均の板厚減少量として求めた。具体的には、試験の前後における試験片の重量減少量と、試験片の表面積とを用いて板厚減少量を算出し、腐食量とした。
　防食被膜を形成した各試験片については、防食皮膜の疵部が形成された位置において、下地としての鋼材の最大腐食深さ（鋼材表面からの腐食深さの最大値）を測定した。また、防食皮膜のうち疵部から進展して剥離した部分の面積を評価するために、皮膜剥離面積率（％）を求めた。具体的には、防食皮膜が剥離した部分（疵部から進展して剥離した部分）をカッター等によって取り除き、上記取り除いた部分を皮膜剥離部とした。そして、画像処理ソフトの２値化処理を用いて、（皮膜剥離部面積）／（試験片面積）×１００の値を求めて皮膜剥離面積率（％）とした。なお、試験片面積とは、試験片の６つの面うち疵部が形成された面の面積を意味する。
　なお、ＳＡＥＪ２３３４試験における合否判断基準は、腐食量については０．６０ｍｍ以下を合格とした。また、防食皮膜の疵部における上記最大腐食深さについては、０．４５ｍｍ以下を合格とした。さらに、皮膜剥離面積率は６０％以下を合格とした。
　ＷＴ試験での評価は、以下のように実施した。まず、防食皮膜のうち疵部から進展して剥離した部分の面積を評価するために、皮膜剥離面積率（％）を求めた。具体的には、防食皮膜が剥離した部分（疵部から進展して剥離した部分）をカッター等によって取り除き、上記取り除いた部分を皮膜剥離部とした。そして、画像処理ソフトの２値化処理を用いて、（皮膜剥離部面積）／（皮膜疵部を中心とした３０ｍｍ×１００ｍｍの面積）×１００の値を求めて皮膜剥離面積率（％）とした。ここで、３０ｍｍ×１００ｍｍの面積を分母として皮膜剥離面積率を標準化したのは、この面積以上の大きさで皮膜剥離が進むことは考えられないためである。なお、ＷＴ試験における合否判断基準は、ＷＴ試験（１）、ＷＴ試験（２）ともに、皮膜剥離面積率３５％以下を合格とした。最大腐食深さについては、０．３ｍｍ以下を合格とした。
　試験結果を上記表７に示す。なお、表７において、「ＷＴ（１）上」は海水面の１１０ｍｍ上方の位置の疵部（図２Ａ参照）における評価結果を、「ＷＴ（１）下」は海水面の２０ｍｍ上方の位置の疵部（図２Ａ参照）における評価結果を示す。
　表７に示すように、本発明例に係る試験Ｎｏ.１～２４では、ＳＡＥＪ２３３４試験において、皮膜無しの試験片の腐食量は０．６０ｍｍ以下と小さく、皮膜有りの試験片についても、最大腐食深さが０．４５ｍｍ以下と小さく、皮膜剥離面積率も６０％以下と低い。また、ＷＴ試験（１）、ＷＴ試験（２）ともに、皮膜剥離面積率が３５％以下と低い。さらに、鋼材Ｎｏ.１～２４では、Ｓｎ含有量を０．５％以下に抑制することによって十分な靱性が得られた。
　一方、比較例に係る試験Ｎｏ.２５はＳｎ濃度比が６．０以上であり、ＷＴ試験におけるＷＴ（１）上皮膜剥離面積率、ＷＴ（１）下皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）最大腐食深さが目標値を満足しなかった。
　比較例に係る試験Ｎｏ.２６、２７は、Ｓｎ濃度比が１．２を下回っており、ＷＴ試験におけるＷＴ（１）上皮膜剥離面積率、ＷＴ（１）下皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）最大腐食深さが目標値を満足しなかった。また、比較例に係る試験Ｎｏ.２９は、Ｏ含有量が０．０１００％を超えるとともに、Ｓｎ濃度比が１．２を下回っており、ＳＡＥＪ２３３４試験における無塗装耐食性、皮膜剥離面積率及び最大腐食深さ、並びに、ＷＴ試験におけるＷＴ（１）上皮膜剥離面積率、ＷＴ（１）下皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）最大腐食深さが目標値を満足しなかった。
　比較例に係る試験Ｎｏ．２８は、Ｓｎを含有しておらず、ＳＡＥＪ２３３４試験における腐食量、皮膜剥離面積率及び最大腐食深さ、並びに、ＷＴ試験におけるＷＴ（１）上皮膜剥離面積率、ＷＴ（１）下皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）最大腐食深さが目標値を満足しなかった。
　比較例に係る試験Ｎｏ．３０は、Ｓｎ含有量、Ｓｎ濃度比が本発明の範囲内であるものの、Ｃｕ＋Ｃｒの合計含有量が０．１０％以上であり、ＳＡＥＪ２３３４試験における皮膜剥離面積率及び最大腐食深さ、並びに、ＷＴ試験におけるＷＴ（１）上皮膜剥離面積率、ＷＴ（１）下皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）皮膜剥離面積率、ＷＴ（２）最大腐食深さが目標値を満足しなかった。
　以上の試験結果からも、本発明に係る鋼材によれば、靱性の低下を防止しつつ優れた耐食性が得られることが分かる。
　本発明によれば、塩化物を含む腐食環境下においても優れた耐食性を有する鋼材を提供することができる。
　１　　船舶
　２　　バラストタンク
　３　　船倉

Claims (7)

  1. 　化学組成が、質量％で、
    　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：０～０．１０％未満、
    　Ｃｒ：０～０．１０％未満、
    　Ｍｏ：０～０．０５０％未満、
    　Ｗ：０～０．０５０％未満、
    　Ｃｕ＋Ｃｒ：０～０．１０％未満、
    　Ｍｏ＋Ｗ：０～０．０５０％未満、
    　Ｓｂ：０～０．０５％未満、
    　Ｎｉ：０～０．０５％、
    　Ｎｂ：０～０．０５０％、
    　Ｖ：０～０．０５０％、
    　Ｔｉ：０～０．０２０％、
    　Ａｌ：０～０．１００％、
    　Ｃａ：０～０．０１００％未満、
    　Ｍｇ：０～０．０１００％、
    　ＲＥＭ：０～０．０１００％、
    　Ｐ：０．０５％以下、
    　Ｓ：０．０１％以下、
    　残部：Ｆｅおよび不純物
    であり；
    　軟質組織と硬質組織とを有し；
    　前記軟質組織中のＳｎ濃度に対する前記硬質組織中のＳｎ濃度の比であるＳｎ濃度比が１．２以上６．０未満である；
    ことを特徴とする鋼材。
  2. 　前記化学組成が、質量％で、
    Ｃｕ＋Ｃｒ：０～０．０５％未満
    を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼材。
  3. 　前記化学組成が、質量％で、
    Ｍｏ＋Ｗ：０．０００５～０．０５０％未満
    を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼材。
  4. 　前記化学組成が、質量％で、
    　Ｎｂ：０．００１～０．０５０％、Ｖ：０．００５～０．０５０％、Ｔｉ：０．００１～０．０２０％、Ａｌ：０．０１～０．１００％、Ｃａ：０．０００２～０．０１００％未満、Ｍｇ：０．０００２～０．０１００％、およびＲＥＭ：０．０００２～０．０１００％、から選択される１種以上を含有する
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の鋼材。
  5. 　表面が、膜厚が２０μｍ以上の防食皮膜により被覆されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鋼材。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の鋼材を用いて形成されたバラストタンクまたは船倉。
  7. 　請求項６に記載のバラストタンクまたは船倉を備える船舶。
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