WO2018034044A1 - 水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板及びそのステンレス鋼板を用いた水道管の金属パネル内張り方法 - Google Patents

水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板及びそのステンレス鋼板を用いた水道管の金属パネル内張り方法 Download PDF

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WO2018034044A1
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stainless steel
steel plate
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山崎　和信
黒部　淳
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日新製鋼株式会社
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • E03F3/04—Pipes or fittings specially adapted to sewers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese

Definitions

  • the present invention relates to a stainless steel plate for a metal panel of a water pipe lining used as a metal panel material for a lining of a water pipe such as a sewer pipe in the field of sewage treatment, and a metal panel lining method for a water pipe using the stainless steel plate. Is.
  • the sewage treatment plant is divided into sections such as a sand basin, a sedimentation basin, a sludge treatment tank and a disinfection tank. Has been.
  • the generated hydrogen sulfide reacts with substances such as iron in the sewage and settles or dissolves in the sewage, or a part is released into the gas phase.
  • the casing is casing so that the odor is not dissipated, but the water vapor stays in the gas phase inside the casing material and is condensed.
  • ⁇ As a casing of sewer pipes that easily leak odors to the external environment of such sewage treatment equipment, a metal panel with heavy coating on a base such as concrete is bonded.
  • Patent Document 1 describes stainless steel that regulates the component amount range of components constituting stainless steel and suppresses the occurrence of pitting corrosion and crevice corrosion.
  • Patent Document 1 Although the above-described stainless steel of Patent Document 1 is excellent in terms of corrosion resistance, its adhesion to a base such as concrete has not been studied.
  • the present invention has been made in view of the above points, and has a stainless steel plate for a metal panel of a water pipe lining having good adhesion and corrosion resistance with an adhesive, and a metal panel lining of a water pipe using the stainless steel plate. It aims to provide a method.
  • a stainless steel plate for a water pipe-lined metal panel according to claim 1 is a stainless steel plate for a metal pipe-lined metal panel used as a casing material for a water pipe, and is defined by JIS J BJ0601 on at least one side of the steel plate.
  • the arithmetic average roughness Ra is 0.02 ⁇ m or more.
  • the stainless steel plate for metal panels with a water pipe lining according to claim 2 is obtained by adding Mo to the stainless steel plate for metal panels with a water pipe lining according to claim 1.
  • the stainless steel plate for metal panels with a water pipe lining according to claim 3 is the stainless steel plate for metal panels with a water pipe lining according to claim 1 or 2, wherein C: 0.05 mass% or less, Mn: 2.0 mass%.
  • C 0.05 mass% or less
  • Mn 2.0 mass%.
  • P 0.04 mass% or less
  • S 0.01 mass% or less
  • Si 0.1 mass% or more and 4.0 mass% or less
  • Cr 16.0 mass% or more and 35.0 mass% or less
  • Mo 0.5 mass% or more and 4.0 mass% or less
  • N 0.05 mass% or less
  • Nb 0.1 mass% or more and 1.0 mass% or less
  • Ti It contains 0 mass% or more and 0.3 mass% or less
  • Al 0.01 mass% or more and 0.5 mass% or less.
  • the stainless steel plate for metal panels with a water pipe lining according to claim 4 is the stainless steel plate for metal panels with a water pipe lining according to claim 1 or 2, wherein C: 0.05 mass% or less, Mn: 2.0 mass%.
  • C 0.05 mass% or less
  • Mn 2.0 mass%.
  • P 0.04% by mass or less
  • S 0.01% by mass or less
  • Si 0.1% by mass to 4.0% by mass
  • Cr 16.0% by mass to 25.0% by mass
  • Mo 0.5 mass% or more and 4.0 mass% or less
  • N 0.3 mass% or less
  • Cu 0.1 mass% or more 4 It contains 0.0 mass% or less.
  • the water pipe metal panel lining method according to claim 5 is a water pipe metal panel lining method in which the stainless steel plate for a water pipe lining metal panel according to any one of claims 1 to 4 is lined on a water pipe base. Then, the stainless steel plate for the metal panel of the water pipe lining is processed so as to correspond to the shape of the inner surface of the base of the water pipe, and one side of the processed product of the stainless steel plate is used as an adhesive surface, and the adhesive surface and the base are adhesives. Adhesive with.
  • the adhesiveness to the adhesive and the corrosion resistance can be improved as a metal panel for a water pipe lining.
  • the adhesiveness in the environment as described above is such that at least one surface of the steel sheet that is to be bonded to the base has an arithmetic average roughness Ra defined by JIS B 0601 of 0.02 ⁇ m or more. It has been found that the addition of Mo is particularly effective for improving the corrosion resistance.
  • the surface roughness of the adhesive surface in the stainless steel plate is 0.02 ⁇ m or more in arithmetic average roughness Ra defined in JIS B 0601, except for the addition of Mo, for example, the chemical composition of the stainless steel can be adjusted as appropriate.
  • the following Fe—Cr steel types and Fe—Cr—Ni steel types are preferred.
  • Fe—Cr type steel (ferritic stainless steel) is C: 0.05% by mass or less, Mn: 2.0% by mass or less, P: 0.04% by mass or less, S: 0.01 % By mass, Si: 0.1% by mass or more and 4.0% by mass or less, Cr: 16.0% by mass or more and 35.0% by mass or less, Mo: 0.5% by mass or more and 4.0% by mass or less, N : 0.05 mass% or less, Ni: 0.6 mass% or less, Nb: 0.1 mass% or more and 1.0 mass% or less, Ti: 0 mass% or more and 0.3 mass% or less, and Al: 0 .01% by mass or more and 0.5% by mass or less.
  • Fe—Cr—Ni type steel (austenite stainless steel) is C: 0.05% by mass or less, Mn: 2.0% by mass or less, P: 0.04% by mass or less, S: 0.01 % By mass or less, Si: 0.1% by mass or more and 4.0% by mass or less, Cr: 16.0% by mass or more and 25.0% by mass or less, Mo: 0.5% by mass or more and 4.0% by mass or less, N : 0.3 mass% or less, Ni: 5.0 mass% or more and 25.0 mass% or less, and Cu: 0.1 mass% or more and 4.0 mass% or less are contained.
  • C is an austenite-forming element and does not significantly affect crevice corrosion resistance, but has the effect of increasing the intergranular corrosion sensitivity in welds and the like.
  • C content is preferably extremely reduced. The lower the amount, the higher the manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the C content is preferably 0.05% by mass.
  • the upper limit of the C content is 0.05% by mass. It is preferable to do.
  • Mn is an austenite-forming element, and has an effect of improving desulfurization, deoxidation and hot workability of steel, and increases the solid solubility of N effective in preventing pitting corrosion and crevice corrosion. Since it is an element, it is preferable to add it positively. However, excessive addition makes it easy to form sulfides that are likely to start corrosion, so the upper limit of the Mn content is preferably 2.0% by mass.
  • P Regardless of the metal structure, excessive addition of P lowers the corrosion resistance and hardens the steel and impairs the formability and the toughness of the weld. However, it is difficult to remove P from Cr-containing steel such as stainless steel. If the amount of P is extremely reduced, the manufacturing cost increases. Moreover, since the fall of corrosion resistance and workability is not recognized to content of P to 0.04 mass%, it is preferable to make 0.04 mass% an upper limit.
  • S Regardless of the metal structure, excessive addition of S forms sulfides with Mn in steel, which is harmful to crevice corrosion resistance and pitting corrosion resistance. Therefore, the content of S is preferably as low as possible within the range where the production cost does not increase, and it is usually preferable that the upper limit be 0.01% by mass.
  • Si is added as a deoxidizer during steelmaking regardless of the metal structure. If Si is excessively present in the steel, the steel is hardened and the toughness of the welded portion is reduced, so the upper limit of the Si content is preferably 4.0% by mass. Si is an element effective for improving the acid resistance to sulfuric acid and the like, and it is necessary to add 0.1% by mass or more in order to exert its action.
  • Cr Cr is an indispensable element in stainless steel, and in a sewage environment where chlorine ions are present, 16.0% by mass or more of Cr is necessary from the viewpoint of pitting corrosion resistance. The greater the amount of Cr, the better the corrosion resistance, but the cost increases with the added amount. Therefore, the upper limit of the Cr content is usually 35.0% by mass for ferritic stainless steel. In addition, in austenitic steels and duplex stainless steels, increasing the Cr content requires increasing the additive amount of Ni and the like in order to maintain the austenitic phase, and the productivity and workability are impaired. The upper limit of the amount is preferably 25.0% by mass.
  • Mo is an element that is extremely effective for improving crevice corrosion resistance and pitting corrosion resistance in an environment where sulfides and chlorides are present. In order to exhibit the effect, it is necessary to add 0.5% by mass or more of Mo. However, if added excessively, the workability is impaired and the manufacturing cost increases, so the upper limit of the Mo content is preferably 4.0% by mass.
  • N is a powerful austenite generating element.
  • the upper limit of the N content is preferably 0.05% by mass.
  • the upper limit of the N content is preferably 0.3% by mass due to problems in steelmaking. .
  • Ni is a main element for maintaining the austenite phase.
  • a ferritic steel it is not necessary to add in particular.
  • N of 5.0% by mass or more is necessary in consideration of crevice corrosion resistance.
  • the upper limit of the N content is preferably 25.0 mass%.
  • Nb, Ti, Al: Nb and Ti both prevent intergranular corrosion in the above-mentioned Cr ferritic stainless steel.
  • at least one of Nb, Ti and Al may be added as an optional component as required.
  • Ti and Al are added together with Nb, the proportion of Mo in the passive film formed on the stainless steel surface by pickling is increased. As a result, excellent corrosion resistance can be obtained even in an environment where sulfides and chlorine ions are present.
  • Nb prevents intergranular corrosion in the ferritic steel having the C content level. In order to obtain this effect, an Nb content of 0.1% by mass or more is necessary. However, if Nb is added excessively, the toughness of the welded portion is hindered. Therefore, the upper limit of the Nb content is preferably 1.0% by mass.
  • Ti strengthens the passive film and provides excellent corrosion resistance even with a relatively low Cr and Mo composition. Ti also has the effect of suppressing intergranular corrosion and fixing C and N. In order to exhibit such an action, it is necessary to contain 0.005 mass% or more of Ti. However, when Ti is added excessively, the surface quality tends to be lowered and local corrosion tends to be strengthened. Therefore, the upper limit of the Ti content is preferably 0.3% by mass.
  • Al is a component added as a deoxidizer, but has the effect of densifying the passive film. In order to exhibit such an action, it is necessary to contain 0.01% by mass or more of Al. However, when Al is added excessively, the surface quality is lowered and the weldability is lowered. Therefore, the upper limit of the Al content is preferably 0.5% by mass.
  • Cu is an element effective in corrosion resistance in an acid environment such as sulfuric acid, and the effect doubles when added together with Ni.
  • an acid environment such as sulfuric acid
  • the upper limit is set. 4.0% by mass.
  • the stainless steel plate When lining the stainless steel plate on the water pipe, first, the stainless steel plate is processed so as to correspond to the shape of the inner surface of the water pipe concrete or the like.
  • one side of this processed product is used as an adhesive surface, an adhesive is applied to the adhesive surface, and the adhesive surface and the substrate are held and bonded so that there is no gap.
  • the adhesive is not only applied to the bonded surface of the processed product in advance and bonded to the substrate, but also the bonded surface of the processed product is opposed to the substrate, and the adhesive is placed in the gap between the processed product and the substrate. You may pour and adhere.
  • the adhesive to be used can be appropriately selected from adhesives usually used for bonding the substrate and the metal panel, such as a thermosetting adhesive.
  • the arithmetic mean roughness Ra of one side which becomes at least the adhesive surface is 0.02 ⁇ m or more, as a metal panel for the lining of the water pipe, adhesion with the adhesive, And, for example, corrosion resistance can be improved in a sewage treatment environment where hydrogen sulfide and chlorine ions are present. Therefore, the function as a casing material can be maintained even when used for a relatively long period of time.
  • test solution 2000PpmCl - were adjusted to a concentration of 200 ppm - with clean water, HS by blowing H 2 S gas.
  • the corrosion state after 200 cycles was investigated by immersing in the test solution for 1 hour and then drying at 60 ° C. for 3 hours as one cycle.
  • Table 1 shows the chemical composition, surface roughness, and test results of the test materials.
  • the present invention is used as a metal panel lined on a water pipe for casing the odor so as not to dissipate, for example, in sewage treatment equipment.

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Abstract

下水処理環境等において、水道管の基盤と接着した際の密着性や耐食性に優れた水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板を提供する。　水道管のケーシング材として用いられる水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板である。この水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板は、少なくとも基盤との接着面となる片面のＪＩＳ Ｂ ０６０１で定められている算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以上である。

Description

水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板及びそのステンレス鋼板を用いた水道管の金属パネル内張り方法
　本発明は、例えば下水処理分野等における下水道管等の水道管の内張り向け金属パネル用材料として用いられる水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板及びそのステンレス鋼板を用いた水道管の金属パネル内張り方法に関するものである。
　下水処理場は、沈砂池、沈殿池、汚泥処理槽及び消毒槽等のセクションに分かれており、各セクションにおいて、汚泥の分別や汚水の撹拌等の処理に応じた種々の下水処理機械機器が設置されている。
　しかし、下水中には硫化物や塩素イオンをはじめとする腐食性イオン種が多量に存在するため、金属材料には厳しい腐食環境となる。
　従来、この種の下水処理機器の構成材料としては、主に重塗装を施した表面処理鋼が用いられている。
　下水中では、流路の底や下水の流速の低下している部分等に汚濁物が堆積し、その堆積物内では酸素の供給が断たれ、嫌気化することにより硫酸塩還元菌が活性化し、下水中に含有されている硫酸塩を還元して硫化水素が生成される。
　生成された硫化水素は、下水中の鉄等の物質と反応し、沈降または下水中に溶解したり、一部が気相中に放出される。
　そのため、下水処理機器では、臭気が逸散しないようにケーシングされるが、ケーシング材の内面気相部においては水蒸気が滞留して結露する。
　このような下水処理機器の外部環境へ臭気が漏れやすい下水道管のケーシングとしては、コンクリート等の基盤に重塗装を施した金属パネルを接着させている。
　しかし、上述のような結露水の中には、硫化水素が溶け込み、硫黄酸化菌の作用により硫酸が生成されて、硫酸イオンが濃縮するため、極めて厳しい腐食環境となる。
　そのため、重塗装を施した鋼板といえども、このような過酷な腐食環境においては塗膜が劣化したり、鋼板表面の疵付き部や塗装面に存在するピンホールから腐食性イオンが浸透することにより、塗膜下腐食を生じる。
　そして、腐食による強度低下や孔あきによって、下水道管のケーシング機能が損なわれてしまう。
　したがって、近年、下水処理分野等における水道管用の材料としてステンレス鋼の適用が検討されている。
　例えば、特許文献１には、ステンレス鋼を構成する成分の成分量範囲を規定して、孔食や隙間腐食の発生を抑制するステンレス鋼が記載されている。
特開平１１－１８１５５５号公報
　しかしながら、上述の特許文献１のステンレス鋼は、耐食性の面では優れているものの、コンクリート等の基盤との接着性については検討されていない。
　また、上述のように、下水道管にケーシングされる金属パネルとコンクリート等の基盤との間には結露水が発生するため、金属パネルに特許文献１のステンレス鋼を用いれば耐食性は向上するが、金属パネル用ステンレス鋼と基盤との接着性が強固でなければ、長期間使用した場合に結露水によって接着性が低下する場合があり、これによって金属パネルが剥離してケーシング材としての機能を果たすことができなくなる。
　そのため、耐食性だけでなく、コンクリート等の基盤と接着する場合の接着剤との密着性が良好な水道管内張りのための材料が求められていた。
　本発明は、このような点に鑑みなされたもので、接着剤との密着性及び耐食性が良好な水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板、及び、そのステンレス鋼板を用いた水道管の金属パネル内張り方法を提供することを目的とする。
　請求項１記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板は、水道管のケーシング材として用いられる水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板であって、少なくとも鋼板における片面のＪＩＳ Ｂ ０６０１で定められている算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以上であるものである。
　請求項２記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板は、請求項１記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板において、Ｍｏが添加されているものである。
　請求項３記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板は、請求項１または２記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板において、Ｃ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０４質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上４．０質量％以下、Ｃｒ：１６．０質量％以上３５．０質量％以下、Ｍｏ：０．５質量％以上４．０質量％以下、Ｎ：０．０５質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｎｂ：０．１質量％以上１．０質量％以下、Ｔｉ：０質量％以上０．３質量％以下、および、Ａｌ：０．０１質量％以上０．５質量％以下を含有するものである。
　請求項４記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板は、請求項１または２記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板において、Ｃ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０４質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上４．０質量％以下、Ｃｒ：１６．０質量％以上２５．０質量％以下、Ｍｏ：０．５質量％以上４．０質量％以下、Ｎ：０．３質量％以下、Ｎｉ：５．０質量％以上２５．０質量％以下、および、Ｃｕ：０．１質量％以上４．０質量％以下を含有するものである。
　請求項５記載の水道管の金属パネル内張り方法は、水道管の基盤に請求項１ないし４いずれか一記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板を内張りする水道管の金属パネル内張り方法であって、前記水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板を水道管の基盤の内面形状に対応するように加工し、そのステンレス鋼板の加工品の片面を接着面として、その接着面と基盤とを接着剤で接着するものである。
　本発明によれば、少なくとも片面の算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以上であるため、水道管の内張りのための金属パネルとして、接着剤との密着性及び耐食性を向上できる。
　本発明の一実施の形態について説明する。
　各表面粗さのステンレス鋼板とコンクリート基盤とを接着させた場合において、例えば下水道管等の水道管のように、硫化物及び塩素イオンが単独あるいは共存する環境下での密着性について調査し、密着性とステンレス鋼板の表面粗さとの関係を確認するとともに、耐食性についても確認した。
　その結果、上述のような環境での密着性は、鋼板において少なくとも基盤との接着面となる片面が、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定められている算術平均粗さＲａを０．０２μｍ以上の表面粗さにすることが効果的であり、また、耐食性を向上させるには、Ｍｏ添加が特に有効であることを見出した。
　水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板としては、少なくともそのステンレス鋼板における接着面の表面粗さが、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定められている算術平均粗さＲａで０．０２μｍ以上であり、必要に応じてＭｏが添加される以外は、例えばステンレス鋼を構成する化学組成を適宜調整できるが、例えば以下のＦｅ－Ｃｒ系の鋼種や、Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系の鋼種が好ましい。
　具体的に、Ｆｅ－Ｃｒ系の鋼種（フェライト系ステンレス鋼）は、Ｃ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０４質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上４．０質量％以下、Ｃｒ：１６．０質量％以上３５．０質量％以下、Ｍｏ：０．５質量％以上４．０質量％以下、Ｎ：０．０５質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｎｂ：０．１質量％以上１．０質量％以下、Ｔｉ：０質量％以上０．３質量％以下、および、Ａｌ：０．０１質量％以上０．５質量％以下を含有する。
　また、Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ系の鋼種（オーステナイト系ステンレス鋼）は、Ｃ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０４質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上４．０質量％以下、Ｃｒ：１６．０質量％以上２５．０質量％以下、Ｍｏ：０．５質量％以上４．０質量％以下、Ｎ：０．３質量％以下、Ｎｉ：５．０質量％以上２５．０質量％以下、および、Ｃｕ：０．１質量％以上４．０質量％以下を含有する。
　Ｃ：Ｃは、オーステナイト生成元素であり、耐隙間腐食性には大きな影響を与えないが、溶接部等での粒界腐食感受性を高める作用を奏する。そして、フェライト系鋼においては、Ｃを過剰に添加すると加工性を損なってしまい、また、溶接部の耐粒界腐食性を低下させるために、Ｃの含有量は極低下させること好ましいが、Ｃ量を低下させるほど製造コストの上昇を招く。そのため、Ｃの含有量は、上限を０．０５質量％とすることが好ましい。また、オーステナイト系鋼及び二相鋼においても、Ｃが過剰に存在すると鋭敏化を起こし、溶接部等での粒界腐食感受性を高めるため、Ｃの含有量は、上限を０．０５質量％とすることが好ましい。
　Ｍｎ：Ｍｎは、Ｃと同様にオーステナイト生成元素であり、鋼の脱硫、脱酸作用及び熱間加工性改善効果を奏するとともに、孔食や隙間腐食の防止に有効なＮの固溶度を上げる元素であるため積極的に添加することが好ましい。しかし、過剰な添加は、腐食の起点となりやすい硫化物を形成しやすくするため、Ｍｎの含有量は、上限を２．０質量％とすることが好ましい。
　Ｐ：金属組織にかかわらず、Ｐの過剰な添加は耐食性を低下させるとともに、鋼を硬質にして成形性及び溶接部の靱性を損ねる。しかし、ステンレス鋼等のＣｒ含有鋼を脱Ｐすることは困難であり、Ｐ量を極低下させると製造コストの上昇を招く。また、Ｐの含有量は、０．０４質量％までは耐食性や加工性の低下が認められないことから、０．０４質量％を上限ことすることが好ましい。
　Ｓ：金属組織にかかわらず、Ｓの過剰な添加は鋼中のＭｎと硫化物を形成し、耐隙間腐食性や耐孔食性に有害である。したがって、Ｓの含有量は、製造コストが上がらない範囲で出来る限り低い方がよく、通常はその上限を０．０１質量％とすることが好ましい。
　Ｓｉ：Ｓｉは、金属組織にかかわらず、製鋼時に脱酸剤として添加される。鋼中にＳｉが過剰に存在すると、鋼が硬質化し、溶接部の靱性等を低下させるので、Ｓｉの含有量は、上限を４．０質量％とすることが好ましい。また、Ｓｉは硫酸等への耐酸性を向上させるために有効な元素であり、その作用を奏するには、０．１質量％以上添加することが必要である。
　Ｃｒ：Ｃｒは、ステンレス鋼においては必要不可欠元素であり、塩素イオンの存在する下水環境では、耐孔食性の観点から１６．０質量％以上のＣｒが必要である。Ｃｒ量が多ければ多いほど耐食性は向上するが、添加量にともないコストが上昇する。そのためＣｒの含有量は、通常、フェライト系ステンレス鋼では上限を３５．０質量％とすることが好しい。また、オーステナイト系鋼及び二相鋼においては、Ｃｒ量を増やすと、オーステナイト相を維持するためにＮｉ等の添加量を増やす必要があるとともに、製造性や加工性が損なわれるので、Ｃｒの含有量は上限を２５．０質量％とすることが好ましい。
　Ｍｏ：Ｍｏは、硫化物及び塩化物の存在する環境下における耐隙間腐食性や耐孔食性の改善に極めて有効な元素である。その作用を奏するには、Ｍｏを０．５質量％以上添加する必要がある。しかし、過剰に添加すると加工性を損なうとともに製造コストが上昇するため、Ｍｏの含有量は上限を４．０質量％とすることが好ましい。
　Ｎ：Ｎは、強力なオーステナイト生成元素である。フェライト系鋼においては、Ｎを過剰に添加すると、加工性を損なうとともに、溶接部の耐粒界腐食性を低下させるため、Ｎの含有量は上限を０．０５質量％とすることが好ましい。一方、オーステナイト系鋼及び二相鋼においては、孔食や隙間腐食を防止するのに有効な元素であり、製鋼上の問題からＮの含有量は上限を０．３質量％とすることが好ましい。
　Ｎｉ：Ｎｉは、オーステナイト相を保持するための主要元素である。フェライト系鋼の場合にはとくに添加する必要はないが、オーステナイト系鋼あるいは二相鋼の場合には耐隙間腐食性等を考慮して、５．０質量％以上のＮが必要である。しかし、２５．０質量％を超えるとコスト的に不利となるので、Ｎの含有量は上限を２５．０質量％とすることが好ましい。
　Ｎｂ，Ｔｉ，Ａｌ：Ｎｂ及びＴｉは、共に上記Ｃｒ量のフェライト系ステンレス鋼において粒界腐食を防止する。フェライト系鋼ではＮｂ、Ｔｉ及びＡｌの少なくとも１種を任意成分として必要に応じて添加してもよい。ＴｉとＡｌは、Ｎｂと共に複合添加する際に、酸洗によってステンレス鋼表面に形成される不動態皮膜に占めるＭｏの割合を高くする。その結果、硫化物や塩素イオンの存在する環境でも優れた耐食性が得られる。
　Ｎｂは、上記Ｃ量レベルのフェライト系鋼において粒界腐食を防止する。この作用を得るため、０．１質量％以上のＮｂ含有量が必要である。しかし、過剰にＮｂを添加すると溶接部の靱性を阻害する。そのため、Ｎｂの含有量は、上限を１．０質量％にすることが好ましい。
　Ｔｉは、不動態皮膜を強固にし、比較的低いＣｒ量及びＭｏ量の組成であっても優れた耐食性が得られる。また、Ｔｉは、粒界腐食を抑制し、ＣやＮを固定する作用も奏する。このような作用を奏するには０．００５質量％以上のＴｉを含有することが必要である。しかし、Ｔｉを過剰に添加すると、表面品質を低下させ、局部的な腐食を強める傾向がみられる。そのため、Ｔｉの含有量は、上限を０．３質量％にすることが好ましい。
　Ａｌは、脱酸剤として添加される成分であるが、不動態皮膜を緻密化する作用を奏する。このような作用を奏するには０．０１質量％以上のＡｌを含有することが必要である。しかし、Ａｌを過剰に添加すると、表面品質を低下させかつ溶接性が低下する。そのため、Ａｌの含有量は、上限を０．５質量％にすることが好ましい。
　Ｃｕ：Ｃｕは、硫酸等の酸環境下での耐食性に効果のある元素で、その効果はＮｉと共に添加すると倍増する。その作用を示すには、オーステナイト系ステンレス鋼においては、０．１質量％以上含有する必要があり、含有量の増加に従って耐食性は向上するが、過剰添加は加工性の低下につながるため、上限を４．０質量％とする。
　上記ステンレス鋼板を水道管に内張りする際には、まず、ステンレス鋼板を水道管のコンクリート等の基盤の内面形状に対応するように加工する。
　また、この加工品の片面を接着面として、接着面に接着剤を塗布し、その接着面と基盤との間に隙間が生じないように保持して接着する。
　なお、上述のように加工品の接着面に予め接着剤を塗布して基盤と接着するだけでなく、基盤に加工品の接着面を対向させ、その加工品と基盤との隙間に接着剤を流し込んで接着してもよい。
　また、用いる接着剤は、例えば熱硬化型接着剤等のように、通常基盤と金属パネルとを接着する際に用いられる接着剤から適宜選択して使用できる。
　そして、上記一実施の形態によれば、少なくとも接着面となる片面の算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以上であるため、水道管の内張りのための金属パネルとして、接着剤との密着性、及び、例えば硫化水素や塩素イオンが存在する下水処理環境下等における耐食性を向上できる。そのため、比較的に長期間使用してもケーシング材としての機能を維持できる。
　以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
　表面粗さを算術平均粗さＲａで種々変更したステンレス鋼（板厚１ｍｍ）を用い、そのステンレス鋼とコンクリート基盤とをエポキシ系接着剤で接着したサンプルを、硫化物イオン及び塩素イオンの存在する環境で促進試験を行い、密着性と耐食性を検討した。
　試験液には２０００ｐｐｍＣｌ－の上水を用い、Ｈ２Ｓガスを吹き込むことによりＨＳ－濃度を２００ｐｐｍに調整した。
　試験液に１時間浸漬後、６０℃で３時間乾燥することを１サイクルとして、２００サイクル後の腐食状態を調査した。
　表１に供試材の化学成分と表面粗さ及び試験結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示したように、ステンレス鋼の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．０２μｍ以上とすることで接着剤との密着性を向上することができ、剥離発生を防止することができた。これにより、硫化水素によるステンレス鋼と接着剤間の隙間腐食を防止することができる。また、ステンレス鋼にＭｏを添加することでステンレス鋼表面の腐食の発生を防止することが可能であった。
　本発明は、例えば下水処理機器等で臭気が逸散しないようにケーシングするために、水道管に内張りされる金属パネルとして利用される。

Claims (5)

  1. 　水道管のケーシング材として用いられる水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板であって、
    　少なくとも鋼板における片面のＪＩＳ Ｂ ０６０１で定められている算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以上である
    　ことを特徴とする水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板。
  2. 　Ｍｏが添加されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板。
  3. 　Ｃ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０４質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上４．０質量％以下、Ｃｒ：１６．０質量％以上３５．０質量％以下、Ｍｏ：０．５質量％以上４．０質量％以下、Ｎ：０．０５質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｎｂ：０．１質量％以上１．０質量％以下、Ｔｉ：０質量％以上０．３質量％以下、および、Ａｌ：０．０１質量％以上０．５質量％以下を含有する
    　ことを特徴とする請求項１または２記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板。
  4. 　Ｃ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０４質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以上４．０質量％以下、Ｃｒ：１６．０質量％以上２５．０質量％以下、Ｍｏ：０．５質量％以上４．０質量％以下、Ｎ：０．３質量％以下、Ｎｉ：５．０質量％以上２５．０質量％以下、および、Ｃｕ：０．１質量％以上４．０質量％以下を含有する
    　ことを特徴とする請求項１または２記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板。
  5. 　水道管の基盤に請求項１ないし４いずれか一記載の水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板を内張りする水道管の金属パネル内張り方法であって、
    　前記水道管内張りの金属パネル用ステンレス鋼板を水道管の基盤の内面形状に対応するように加工し、
    　そのステンレス鋼板の加工品の片面を接着面として、その接着面と基盤とを接着剤で接着する
    　ことを特徴とする水道管の金属パネル内張り方法。
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