WO2021095185A1 - Hot-rolled steel - Google Patents
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Abstract
Description
前記母材の化学組成が、質量%で、
C:0.01~0.10%、
Si:0.04~0.40%、
Mn:0.30~1.50%、
Cu:0.02~0.50%、
Sb:0.01~0.30%、
Al:0.005~0.055%、
P:0.020%以下、
S:0.0005~0.015%、
N:0.010%以下、
O:0.0005~0.0035%、
Mo:0~0.50%、
W:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
Sn:0~0.50%、
As:0~0.30%、
Co:0~0.30%、
Cr:0~0.70%、
Ti:0~0.050%、
Nb:0~0.10%、
V:0~0.10%、
Zr:0~0.050%、
Ta:0~0.050%、
B:0~0.010%、
Ca:0~0.010%、
Mg:0~0.010%、
REM:0~0.010%、
残部:Feおよび不純物であり、
前記母材と前記酸化スケールとの界面にSi、CuおよびSbの濃化層を有する、
熱間圧延鋼材。 (1) A hot-rolled steel material having an oxidation scale on at least a part of the surface of the base material.
The chemical composition of the base material is mass%.
C: 0.01 to 0.10%,
Si: 0.04 to 0.40%,
Mn: 0.30 to 1.50%,
Cu: 0.02 to 0.50%,
Sb: 0.01-0.30%,
Al: 0.005 to 0.055%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0005 to 0.015%,
N: 0.010% or less,
O: 0.0005 to 0.0035%,
Mo: 0 to 0.50%,
W: 0 to 0.50%,
Ni: 0 to 0.50%,
Sn: 0 to 0.50%,
As: 0 to 0.30%,
Co: 0 to 0.30%,
Cr: 0 to 0.70%,
Ti: 0 to 0.050%,
Nb: 0 to 0.10%,
V: 0 to 0.10%,
Zr: 0 to 0.050%,
Ta: 0 to 0.050%,
B: 0 to 0.010%,
Ca: 0 to 0.010%,
Mg: 0 to 0.010%,
REM: 0-0.010%,
Remaining: Fe and impurities,
A concentrated layer of Si, Cu and Sb is provided at the interface between the base material and the oxide scale.
Hot rolled steel.
Mn:0.50~1.50%、
Cu:0.05~0.50%、
Al:0.005~0.050%、
MoおよびWの一方または両方の合計:0.01~0.30%、
N:0.005%以下、
Ni:0~0.30%、を含有し、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが6.0~16.0であり、
下記(i)式で定義されるAIが0.06~0.21であり、
下記(ii)式で定義されるEIが2.5~6.0であるか、CuおよびSbの合計含有量が、質量%で0.10~0.25%であるかの少なくともいずれかを満足し、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.180~0.330である、
上記(1)に記載の熱間圧延鋼材。
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i)
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。 (2) The chemical composition is mass%.
Mn: 0.50 to 1.50%,
Cu: 0.05-0.50%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Total of one or both of Mo and W: 0.01-0.30%,
N: 0.005% or less,
Ni: contains 0 to 0.30%,
The mass ratio of Si content to Al content is 6.0 to 16.0, and Si / Al is 6.0 to 16.0.
The AI defined by the following equation (i) is 0.06 to 0.21.
Either the EI defined by the following equation (ii) is 2.5 to 6.0, or the total content of Cu and Sb is 0.10 to 0.25% by mass. Satisfied,
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.180 to 0.330.
The hot-rolled steel material according to (1) above.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.
Sn:0.001~0.50%、を含有する、
上記(2)に記載の熱間圧延鋼材。 (3) The chemical composition is mass%.
Sn: 0.001 to 0.50%,
The hot-rolled steel material according to (2) above.
Ca:0.00005~0.010%、を含有し、
下記(iv)式で定義されるXIが5.0~16.0である、
上記(2)または(3)に記載の熱間圧延鋼材。
XI=(Si/28)/((Al/27)+(Ca/40)) ・・・(iv)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。 (4) The chemical composition is mass%.
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The XI defined by the following equation (iv) is 5.0 to 16.0.
The hot-rolled steel material according to (2) or (3) above.
XI = (Si / 28) / ((Al / 27) + (Ca / 40)) ... (iv)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.
Ca:0.00005~0.010%、を含有し、
Ca含有量とO含有量との質量比Ca/Oが1.00以下である、
上記(2)または(3)に記載の熱間圧延鋼材。 (5) The chemical composition is mass%.
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The mass ratio Ca / O between the Ca content and the O content is 1.00 or less.
The hot-rolled steel material according to (2) or (3) above.
Cu:0.05~0.50%、
Sb:0.03~0.30%、
Ni:0.01~0.50%、
Cr:0.02~0.50%、
N:0.002~0.010%、
Sn:0~0.30%、を含有し、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが7.0~15.0であり、
下記(v)式で定義されるBIが0.55~30.0であり、
下記(ii)式で定義されるEIが1.0~6.0であり、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.150~0.400である、
上記(1)に記載の熱間圧延鋼材。
BI=(Cr/52)/(N/14) ・・・(v)
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。 (6) The chemical composition is mass%.
Cu: 0.05-0.50%,
Sb: 0.03 to 0.30%,
Ni: 0.01-0.50%,
Cr: 0.02 to 0.50%,
N: 0.002 to 0.010%,
Sn: 0 to 0.30%,
The mass ratio of Si content to Al content is 7.0 to 15.0, and Si / Al is 7.0 to 15.0.
The BI defined by the following equation (v) is 0.55 to 30.0.
The EI defined by the following equation (ii) is 1.0 to 6.0.
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.150 to 0.400.
The hot-rolled steel material according to (1) above.
BI = (Cr / 52) / (N / 14) ... (v)
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.
各元素の限定理由は下記のとおりである。なお、以下の説明において含有量についての「%」は、「質量%」を意味する。 (A) Chemical composition The reasons for limiting each element are as follows. In the following description, "%" for the content means "mass%".
Cは、鋼材の強度を向上させる元素である。しかしながら、Cが過剰に含有された場合、炭化物が増加し、耐食性が劣化する。そのため、C含有量は0.01~0.10%とする。C含有量は0.03%以上であるのが好ましく、0.05%以上であるのがより好ましい。また、C含有量は0.09%以下であるのが好ましく、0.08%以下であるのがより好ましい。 C: 0.01 to 0.10%
C is an element that improves the strength of the steel material. However, when C is excessively contained, carbides increase and corrosion resistance deteriorates. Therefore, the C content is set to 0.01 to 0.10%. The C content is preferably 0.03% or more, and more preferably 0.05% or more. The C content is preferably 0.09% or less, more preferably 0.08% or less.
Siは、脱酸および強度の向上に寄与し、酸化物の形態を制御する元素である。しかしながら、Siが過剰に含有された場合、酸化物が増加し、耐食性を損なう。そのため、Si含有量は0.04~0.40%とする。Si含有量は0.05%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましい。また、Si含有量は0.30%以下であるのが好ましい。 Si: 0.04 to 0.40%
Si is an element that contributes to deoxidation and improvement of strength and controls the morphology of oxides. However, when Si is excessively contained, the oxide increases and the corrosion resistance is impaired. Therefore, the Si content is set to 0.04 to 0.40%. The Si content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more. The Si content is preferably 0.30% or less.
Mnは、強度および靱性を向上させる元素である。しかしながら、Mnが過剰に含有された場合、粗大なMnSが生成し、耐食性および機械特性が劣化する。そのため、Mn含有量は0.30~1.50%とする。Mn含有量は0.50%以上であるのが好ましく、0.60%以上であるのがより好ましく、0.80%以上であるのがさらに好ましい。また、Mn含有量は1.20%以下であるのが好ましく、1.00%以下であるのがより好ましい。 Mn: 0.30 to 1.50%
Mn is an element that improves strength and toughness. However, when Mn is excessively contained, coarse MnS is generated, and the corrosion resistance and mechanical properties are deteriorated. Therefore, the Mn content is set to 0.30 to 1.50%. The Mn content is preferably 0.50% or more, more preferably 0.60% or more, and even more preferably 0.80% or more. The Mn content is preferably 1.20% or less, more preferably 1.00% or less.
Cuは、Sbと同時に含有させると、硫酸および塩酸に対する耐食性を顕著に発現する元素である。しかしながら、Cuが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下し、生産性を損なう。そのため、Cu含有量は0.02~0.50%とする。Cu含有量は0.05%以上であるのが好ましく、0.10%以上であるのがより好ましく、0.20%以上であるのがさらに好ましい。また、Cu含有量は0.40%以下であるのが好ましく、0.30%以下であるのがより好ましい。 Cu: 0.02 to 0.50%
Cu is an element that remarkably exhibits corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid when contained at the same time as Sb. However, when Cu is excessively contained, the hot workability is lowered and the productivity is impaired. Therefore, the Cu content is set to 0.02 to 0.50%. The Cu content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more, and even more preferably 0.20% or more. The Cu content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less.
Sbは、Cuと同時に含有させると、硫酸および塩酸に対する耐食性を顕著に発現する元素である。しかしながら、Sbが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下し、生産性を損なう。そのため、Sb含有量は0.01~0.30%とする。Sb含有量は0.03%以上であるのが好ましく、0.06%以上であるのがより好ましく、0.10%以上であるのがさらに好ましい。また、Sb含有量は0.20%以下であるのが好ましく、0.15%以下であるのがより好ましい。 Sb: 0.01 to 0.30%
Sb is an element that remarkably exhibits corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid when contained at the same time as Cu. However, when Sb is excessively contained, the hot workability is lowered and the productivity is impaired. Therefore, the Sb content is set to 0.01 to 0.30%. The Sb content is preferably 0.03% or more, more preferably 0.06% or more, and further preferably 0.10% or more. The Sb content is preferably 0.20% or less, more preferably 0.15% or less.
Alは、脱酸剤として添加される。しかしながら、Alが過剰に含有された場合、介在物の増加によって耐食性を損なう。そのため、Al含有量は0.005~0.055%とする。Al含有量は0.010%以上であるのが好ましく、0.020%以上であるのがより好ましい。また、Al含有量は0.050%以下であるのが好ましく、0.045%以下であるのがより好ましく、0.040%以下であるのがさらに好ましい。 Al: 0.005 to 0.055%
Al is added as an antacid. However, when Al is excessively contained, the corrosion resistance is impaired due to the increase in inclusions. Therefore, the Al content is set to 0.005 to 0.055%. The Al content is preferably 0.010% or more, and more preferably 0.020% or more. The Al content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.045% or less, and even more preferably 0.040% or less.
Pは、不純物であり、鋼材の機械特性および生産性を低下させる。そのため、P含有量に上限を設けて0.020%以下とする。P含有量は0.015%以下であるのが好ましく、0.010%以下であるのがより好ましい。なお、P含有量は可能な限り低減することが好ましく、つまり含有量が0%でもよいが、極度の低減は製鋼コストの増大を招く。そのため、P含有量は0.001%以上としてもよい。 P: 0.020% or less P is an impurity and reduces the mechanical properties and productivity of steel materials. Therefore, the upper limit of the P content is set to 0.020% or less. The P content is preferably 0.015% or less, more preferably 0.010% or less. The P content is preferably reduced as much as possible, that is, the content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the P content may be 0.001% or more.
Sは、一般的に不純物であり、鋼材の機械特性および生産性を低下させる。しかしながら、本発明において、Sは、CuおよびSbと同時に含有させることにより、酸腐食環境での耐食性を向上させる効果を有する。そのため、S含有量は0.0005~0.015%とする。S含有量は0.0010%以上、0.0050%以上、または0.010%以上であるのが好ましい。また、S含有量は0.013%以下であるのが好ましく、0.011%以下であるのがより好ましい。 S: 0.0005 to 0.015%
S is generally an impurity and reduces the mechanical properties and productivity of the steel material. However, in the present invention, S has an effect of improving corrosion resistance in an acid-corrosive environment by containing Cu and Sb at the same time. Therefore, the S content is set to 0.0005 to 0.015%. The S content is preferably 0.0010% or more, 0.0050% or more, or 0.010% or more. The S content is preferably 0.013% or less, more preferably 0.011% or less.
Nは、不純物であり、鋼材の機械特性および生産性を低下させる。そのため、N含有量に上限を設けて0.010%以下とする。N含有量は0.008%以下、0.006%以下、0.005%以下、または0.004%以下であるのが好ましい。なお、N含有量は0%でもよいが、極度の低減は製鋼コストの増大を招く。そのため、N含有量は0.001%以上としてもよい。また、Nは、微細な窒化物として析出することで機械特性等の向上に寄与する効果を有する。その効果を得たい場合は、N含有量は0.002%以上としてもよい。 N: 0.010% or less N is an impurity and reduces the mechanical properties and productivity of steel materials. Therefore, the N content is set to 0.010% or less by setting an upper limit. The N content is preferably 0.008% or less, 0.006% or less, 0.005% or less, or 0.004% or less. The N content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the N content may be 0.001% or more. Further, N has an effect of contributing to improvement of mechanical properties and the like by precipitating as a fine nitride. If the effect is desired, the N content may be 0.002% or more.
Oは、MnSと結合することで、MnSを無害化し、耐食性および機械特性の悪化を防ぐ効果を有する元素である。しかしながら、Oが過剰に含有された場合、酸腐食環境において腐食の起点となる粗大な酸化物を生成する。そのため、O含有量は0.0005~0.0035%とする。O含有量は0.0010%以上であるのが好ましく、0.0015%以上であるのがより好ましい。また、O含有量は0.0030%以下であるのが好ましく、0.0025%以下であるのがより好ましい。 O: 0.0005 to 0.0035%
O is an element that has the effect of detoxifying MnS by binding to MnS and preventing deterioration of corrosion resistance and mechanical properties. However, when O is excessively contained, it produces a coarse oxide that is a starting point of corrosion in an acid corrosive environment. Therefore, the O content is set to 0.0005 to 0.0035%. The O content is preferably 0.0010% or more, more preferably 0.0015% or more. The O content is preferably 0.0030% or less, more preferably 0.0025% or less.
Moは、Cu、Sb、Crと同時に含有させることにより、酸性環境での耐食性、特に塩酸に対する耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Moは高価な元素であるため、過剰な含有は経済性の低下を招く。そのため、Mo含有量は0.50%以下とする。Mo含有量は0.30%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。なお、上記効果を得たい場合には、Mo含有量は0.01%以上とするのが好ましく、0.05%以上とするのがより好ましく、0.10%以上とするのがさらに好ましい。 Mo: 0 to 0.50%
Since Mo is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, particularly corrosion resistance to hydrochloric acid by containing Cu, Sb, and Cr at the same time, it may be contained as necessary. However, since Mo is an expensive element, excessive content causes a decrease in economic efficiency. Therefore, the Mo content is set to 0.50% or less. The Mo content is preferably 0.30% or less, more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the Mo content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.05% or more, and further preferably 0.10% or more.
Wは、Moと同様にCu、Sb、Crと同時に含有させることにより、酸性環境での耐食性、特に塩酸に対する耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Wも高価な元素であるため、過剰な含有は経済性の低下を招く。そのため、W含有量は0.50%以下とする。W含有量は0.30%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。なお、上記効果を得たい場合には、W含有量は0.01%以上とするのが好ましく、0.05%以上とするのがより好ましく、0.10%以上とするのがさらに好ましい。 W: 0 to 0.50%
Since W is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, particularly corrosion resistance to hydrochloric acid, by containing Cu, Sb, and Cr at the same time as Mo, it may be contained if necessary. However, since W is also an expensive element, excessive content causes a decrease in economic efficiency. Therefore, the W content is set to 0.50% or less. The W content is preferably 0.30% or less, and more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the W content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.05% or more, and further preferably 0.10% or more.
さらに、MoおよびWは、一方を単独で含有させてもよく、両方を同時に含有させてもよい。この場合において、MoおよびWの合計含有量は0.01~0.30%とすることが好ましい。MoおよびWの合計含有量は0.05%以上であるのがより好ましく、0.10%以上であるのがさらに好ましい。また、MoおよびWの合計含有量は0.25%以下であるのがより好ましく、0.20%以下であるのがさらに好ましい。 Total of one or both of Mo and W: 0.01-0.30%
Further, Mo and W may be contained alone or both at the same time. In this case, the total content of Mo and W is preferably 0.01 to 0.30%. The total content of Mo and W is more preferably 0.05% or more, and even more preferably 0.10% or more. Further, the total content of Mo and W is more preferably 0.25% or less, and further preferably 0.20% or less.
Niは、酸腐食環境での耐食性を向上させる元素であり、加えてCuを含有する鋼において、製造性を高める効果を有する。Cuは、耐食性を向上させる効果が大きいが、偏析し易く、単独で含有させると鋳造後の割れを助長する場合がある。これに対して、NiはCuの表面偏析を軽減する作用がある。Niを含有させることで、Cuの偏析および鋳片割れの抑制に加えて、偏析に起因する局部腐食の発生も抑制されるため、耐食性を向上させる効果が得られる。 Ni: 0 to 0.50%
Ni is an element that improves corrosion resistance in an acid-corrosive environment, and in addition, has the effect of improving manufacturability in steel containing Cu. Cu has a great effect of improving corrosion resistance, but it is easily segregated, and when it is contained alone, it may promote cracking after casting. On the other hand, Ni has the effect of reducing the surface segregation of Cu. By containing Ni, in addition to suppressing segregation of Cu and cracking of slabs, the occurrence of local corrosion due to segregation is also suppressed, so that the effect of improving corrosion resistance can be obtained.
Snは、Cuと同時に含有させると酸腐食環境での耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Snが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下する。そのため、Sn含有量は0.50%以下とする。Sn含有量は0.40%以下であるのが好ましく、0.30%以下であるのがより好ましく、0.20%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Sn含有量は0.001%以上、0.005%以上、0.01%以上、0.02%以上または0.05%以上であるのが好ましい。 Sn: 0 to 0.50%
Since Sn is an element that improves corrosion resistance in an acid-corrosive environment when it is contained at the same time as Cu, it may be contained if necessary. However, if Sn is contained in excess, the hot workability is lowered. Therefore, the Sn content is set to 0.50% or less. The Sn content is preferably 0.40% or less, more preferably 0.30% or less, and even more preferably 0.20% or less. When the above effect is desired, the Sn content is preferably 0.001% or more, 0.005% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, or 0.05% or more. ..
Asは、SbおよびSnに比べて顕著な効果はないが、酸腐食環境における耐食性の向上に有効な元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Asが過剰に含有された場合、熱間加工性が低下する。そのため、As含有量は0.30%以下とする。As含有量は0.20%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、As含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.02%以上であるのがより好ましく、0.05%以上であるのがさらに好ましい。 As: 0 to 0.30%
Although As has no significant effect as compared with Sb and Sn, it may be contained as necessary because it is an element effective for improving corrosion resistance in an acid-corroded environment. However, if As is excessively contained, the hot workability is lowered. Therefore, the As content is set to 0.30% or less. The As content is preferably 0.20% or less, and more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the As content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and further preferably 0.05% or more. ..
Coは、SbおよびSnに比べて顕著な効果はないが、酸腐食環境における耐食性を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Coが過剰に含有された場合、経済性が低下する。そのため、Co含有量は0.30%以下とする。Co含有量は0.20%以下であるのが好ましく、0.10%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Co含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.02%以上であるのがより好ましく、0.05%以上であるのがさらに好ましい。 Co: 0 to 0.30%
Although Co has no significant effect as compared with Sb and Sn, it may be contained as necessary because it is an element that improves corrosion resistance in an acid-corrosive environment. However, if Co is excessively contained, the economic efficiency is lowered. Therefore, the Co content is set to 0.30% or less. The Co content is preferably 0.20% or less, more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the Co content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and further preferably 0.05% or more. ..
Crは、焼入れ性を高めて強度を向上させる元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Crは耐候性を高める元素であるが、酸腐食環境での耐食性を低下させる場合がある。そのため、Cr含有量は0.70%以下とする。Cr含有量は0.50%以下であるのが好ましく、0.30%以下であるのがより好ましく、0.10%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Cr含有量は0.01%以上であるのが好ましく、0.02%以上であるのがより好ましく、0.05%以上であるのがさらに好ましい。 Cr: 0 to 0.70%
Since Cr is an element that enhances hardenability and strength, it may be contained if necessary. However, although Cr is an element that enhances weather resistance, it may reduce corrosion resistance in an acid-corrosive environment. Therefore, the Cr content is set to 0.70% or less. The Cr content is preferably 0.50% or less, more preferably 0.30% or less, and even more preferably 0.10% or less. When the above effect is desired, the Cr content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and further preferably 0.05% or more. ..
Tiは、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Tiが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、Ti含有量は0.050%以下とする。Ti含有量は0.040%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Ti含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。 Ti: 0 to 0.050%
Since Ti is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, it may be contained if necessary. However, when Ti is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the Ti content is set to 0.050% or less. The Ti content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Ti content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..
Nbは、Tiと同様に、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Nbが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、Nb含有量は0.10%以下とする。Nb含有量は0.050%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Nb含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。 Nb: 0 to 0.10%
Like Ti, Nb is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, and therefore may be contained as necessary. However, when Nb is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the Nb content is set to 0.10% or less. The Nb content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Nb content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..
Vは、Ti、Nbと同様に、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Vが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、V含有量は0.10%以下とする。V含有量は0.050%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、V含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。 V: 0 to 0.10%
Like Ti and Nb, V is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, and therefore may be contained as necessary. However, when V is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the V content is set to 0.10% or less. The V content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the V content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..
Zrは、Ti、Nb、Vと同様に、窒化物を形成し、結晶粒の微細化および強度の向上に寄与する元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Zrは高価な元素であり、多量の含有は製鋼コストの増大を招く。加えて、Zrが過剰に含有された場合、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化する。そのため、Zr含有量は0.050%以下とする。Zr含有量は0.040%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Zr含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.002%以上であるのがより好ましく、0.005%以上であるのがさらに好ましい。 Zr: 0 to 0.050%
Like Ti, Nb, and V, Zr is an element that forms a nitride and contributes to the refinement of crystal grains and the improvement of strength, and therefore may be contained as necessary. However, Zr is an expensive element, and a large amount of Zr causes an increase in steelmaking cost. In addition, if Zr is excessively contained, the nitride becomes coarse and the mechanical properties deteriorate. Therefore, the Zr content is set to 0.050% or less. The Zr content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Zr content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and further preferably 0.005% or more. ..
Taは、強度の向上に寄与する元素であり、また、メカニズムは必ずしも明らかでないが、耐食性の向上にも寄与するため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Taは高価な元素であり、多量の含有は製鋼コストの増大を招く。そのため、Ta含有量は0.050%以下とする。Ta含有量は0.040%以下であるのが好ましく、0.030%以下であるのがより好ましく、0.020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Ta含有量は0.001%以上であるのが好ましく、0.005%以上であるのがより好ましい。 Ta: 0 to 0.050%
Ta is an element that contributes to the improvement of strength, and although the mechanism is not always clear, it also contributes to the improvement of corrosion resistance, and therefore may be contained as necessary. However, Ta is an expensive element, and its content in a large amount causes an increase in steelmaking cost. Therefore, the Ta content is set to 0.050% or less. The Ta content is preferably 0.040% or less, more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less. When the above effect is desired, the Ta content is preferably 0.001% or more, and more preferably 0.005% or more.
Bは焼入性を向上させ、強度を高める元素であるため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Bを過剰に含有させても効果が飽和し、母材およびHAZの靱性が低下する場合がある。そのため、B含有量は0.010%以下とする。B含有量は0.0050%以下であるのが好ましく、0.0030%以下であるのがより好ましく、0.0020%以下であるのがさらに好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、B含有量は0.0003%以上であるのが好ましく、0.0005%以上であるのがより好ましい。 B: 0 to 0.010%
Since B is an element that improves hardenability and enhances strength, it may be contained if necessary. However, even if B is excessively contained, the effect may be saturated and the toughness of the base material and HAZ may decrease. Therefore, the B content is set to 0.010% or less. The B content is preferably 0.0050% or less, more preferably 0.0030% or less, and even more preferably 0.0020% or less. When the above effect is desired, the B content is preferably 0.0003% or more, and more preferably 0.0005% or more.
Caは、主に硫化物の形態の制御に用いられる元素であり、また、微細な酸化物を形成させるために、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Caが過剰に含有された場合、機械特性が損なわれる場合がある。そのため、Ca含有量は0.010%以下とする。Ca含有量は0.005%以下であるのが好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Ca含有量は0.00005%以上、0.0001%以上または0.0005%以上であるのが好ましく、0.001%以上であるのがより好ましく、0.002%以上であるのがさらに好ましい。 Ca: 0 to 0.010%
Ca is an element mainly used for controlling the morphology of sulfides, and may be contained as necessary in order to form fine oxides. However, if Ca is excessively contained, the mechanical properties may be impaired. Therefore, the Ca content is set to 0.010% or less. The Ca content is preferably 0.005% or less. When the above effect is desired, the Ca content is preferably 0.00005% or more, 0.0001% or more or 0.0005% or more, and more preferably 0.001% or more. , 0.002% or more is more preferable.
Mgは、微細な酸化物を形成させるために、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Mgを過剰に添加することは製鋼コストの増大を招く。そのため、Mg含有量は0.010%以下とする。Mg含有量は0.005%以下であるのが好ましく、0.003%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、Mg含有量は0.0001%以上であるのが好ましく、0.0003%以上であるのがより好ましく、0.0005%以上であるのがさらに好ましい。 Mg: 0 to 0.010%
Mg may be contained if necessary in order to form a fine oxide. However, excessive addition of Mg leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the Mg content is set to 0.010% or less. The Mg content is preferably 0.005% or less, more preferably 0.003% or less. When the above effect is desired, the Mg content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and further preferably 0.0005% or more. ..
REM(希土類元素)は、主に脱酸に用いられる元素であり、微細な酸化物を形成させるために、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、REMを過剰に添加することは製鋼コストの増大を招く。そのため、REM含有量は0.010%以下とする。REM含有量は0.005%以下であるのが好ましく、0.003%以下であるのがより好ましい。なお、上記の効果を得たい場合には、REM含有量は0.0001%以上であるのが好ましく、0.0003%以上であるのがより好ましく、0.0005%以上であるのがさらに好ましい。 REM: 0 to 0.010%
REM (rare earth element) is an element mainly used for deoxidation, and may be contained as necessary in order to form a fine oxide. However, excessive addition of REM leads to an increase in steelmaking cost. Therefore, the REM content is set to 0.010% or less. The REM content is preferably 0.005% or less, more preferably 0.003% or less. When the above effect is desired, the REM content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and further preferably 0.0005% or more. ..
化学組成が、質量%で、
C:0.01~0.10%、
Si:0.04~0.40%、
Mn:0.50~1.50%、
Cu:0.05~0.50%、
Sb:0.01~0.30%、
Al:0.005~0.050%、
MoおよびWの一方または両方の合計:0.01~0.30%、
P:0.020%以下、
S:0.0005~0.015%、
N:0.005%以下、
O:0.0005~0.0035%、
Ni:0~0.30%、
Sn:0~0.50%、
As:0~0.30%、
Co:0~0.30%、
Cr:0~0.70%、
Ti:0~0.050%、
Nb:0~0.10%、
V:0~0.10%、
Zr:0~0.050%、
Ta:0~0.050%、
B:0~0.010%、
Ca:0~0.010%、
Mg:0~0.010%、
REM:0~0.010%、
残部:Feおよび不純物であり、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが6.0~16.0であり、
下記(i)式で定義されるAIが0.06~0.21であり、
下記(ii)式で定義されるEIが2.5~6.0であるか、CuおよびSbの合計含有量が、質量%で0.10~0.25%であるかの少なくともいずれかを満足し、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.180~0.330である。 Further, in the hot-rolled steel material according to the embodiment of the present invention,
The chemical composition is mass%,
C: 0.01 to 0.10%,
Si: 0.04 to 0.40%,
Mn: 0.50 to 1.50%,
Cu: 0.05-0.50%,
Sb: 0.01-0.30%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Total of one or both of Mo and W: 0.01-0.30%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0005 to 0.015%,
N: 0.005% or less,
O: 0.0005 to 0.0035%,
Ni: 0 to 0.30%,
Sn: 0 to 0.50%,
As: 0 to 0.30%,
Co: 0 to 0.30%,
Cr: 0 to 0.70%,
Ti: 0 to 0.050%,
Nb: 0 to 0.10%,
V: 0 to 0.10%,
Zr: 0 to 0.050%,
Ta: 0 to 0.050%,
B: 0 to 0.010%,
Ca: 0 to 0.010%,
Mg: 0 to 0.010%,
REM: 0-0.010%,
Remaining: Fe and impurities,
The mass ratio of Si content to Al content is 6.0 to 16.0, and Si / Al is 6.0 to 16.0.
The AI defined by the following equation (i) is 0.06 to 0.21.
Either the EI defined by the following equation (ii) is 2.5 to 6.0, or the total content of Cu and Sb is 0.10 to 0.25% by mass. Satisfied,
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.180 to 0.330.
Si/Al比(質量比)は、鋼材表面で腐食起点となりやすい酸化物を抑制するために重要な指標である。酸化物の生成を抑制するには、Alに比べて酸化力が弱いSiを活用することが有効であり、Si/Alを6.0以上にすることによって耐食性が顕著に向上する。一方、Si/Al比が16.0を超えても効果が飽和し、また、Al量の減少に伴って脱酸が不十分になり、酸化物によって耐食性が低下する場合がある。したがって、Si/Al比は6.0~16.0とすることが好ましい。Si/Al比は、6.7以上、8.0以上、8.5以上または9.0以上であるのが好ましい。また、Si/Al比は、14.0以下、13.5以下、13.0以下または12.0以下であるのが好ましい。 Si / Al: 6.0 to 16.0
The Si / Al ratio (mass ratio) is an important index for suppressing oxides that are likely to cause corrosion on the surface of steel materials. In order to suppress the formation of oxides, it is effective to utilize Si, which has a weaker oxidizing power than Al, and when Si / Al is 6.0 or more, the corrosion resistance is remarkably improved. On the other hand, even if the Si / Al ratio exceeds 16.0, the effect is saturated, deoxidation becomes insufficient as the amount of Al decreases, and the corrosion resistance may decrease due to the oxide. Therefore, the Si / Al ratio is preferably 6.0 to 16.0. The Si / Al ratio is preferably 6.7 or more, 8.0 or more, 8.5 or more, or 9.0 or more. The Si / Al ratio is preferably 14.0 or less, 13.5 or less, 13.0 or less, or 12.0 or less.
耐酸性腐食指数AIは、鋼材表面で腐食起点となりやすい炭化物を抑制するために導出された指標である。MoおよびWは、耐食性の向上に有効であるが、それらの含有量が過剰であると腐食の起点となる炭化物を形成しやすくなる。酸腐食環境での耐食性を顕著に向上させるには、耐酸性腐食指数AIは0.06~0.21とすることが好ましい。耐酸性腐食指数AIは、0.08以上であるのが好ましく、0.10以上であるのがより好ましく、0.12以上であるのがさらに好ましい。また、耐酸性腐食指数AIは、0.20以下であるのが好ましく、0.19以下であるのがより好ましく、0.18以下であるのがさらに好ましい。 AI: 0.06 to 0.21
The acid resistance corrosion index AI is an index derived to suppress carbides that are likely to be the starting point of corrosion on the surface of steel materials. Mo and W are effective in improving corrosion resistance, but if their contents are excessive, carbides that are the starting points of corrosion are likely to be formed. In order to significantly improve the corrosion resistance in an acid corrosion environment, the acid corrosion resistance index AI is preferably 0.06 to 0.21. The acid resistance corrosion index AI is preferably 0.08 or more, more preferably 0.10 or more, and further preferably 0.12 or more. The acid corrosion resistance index AI is preferably 0.20 or less, more preferably 0.19 or less, and even more preferably 0.18 or less.
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i) The acid resistance corrosion index AI is the ratio of the total number of Mo atoms and W atoms to the number of carbon atoms, as defined by the following equation (i). That is, Mo / 96, W / 184, and C / 12, respectively, are terms obtained by dividing the contents of Mo, W, and C by the mass number of each element.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)
加工性指数EIは、Cuによる熱間加工性の低下を助長するSbおよびSnの影響を考慮した指標である。Cuの含有量に対してSbおよびSnの含有量が多過ぎると熱間加工性が低下する場合がある。一方、加工性指数EIを大きくすることが、熱間加工性を確保するためには好ましいが、その値が過剰であっても効果が飽和する。また、SbおよびSnが不足すると、酸腐食環境での耐食性の向上の効果が不十分になる場合がある。熱間加工性および耐食性を両立する観点から、加工性指数EIは2.5~6.0とすることが好ましい。加工性指数EIは、2.55以上であるのが好ましく、2.6以上であるのがより好ましい。また、加工性指数EIは、6.0以下であるのが好ましく、5.7以下であるのがより好ましい。 EI: 2.5-6.0
The workability index EI is an index in consideration of the influence of Sb and Sn, which promotes a decrease in hot workability due to Cu. If the contents of Sb and Sn are too large with respect to the content of Cu, the hot workability may decrease. On the other hand, increasing the workability index EI is preferable for ensuring hot workability, but even if the value is excessive, the effect is saturated. Further, if Sb and Sn are insufficient, the effect of improving the corrosion resistance in an acid-corroded environment may be insufficient. From the viewpoint of achieving both hot workability and corrosion resistance, the workability index EI is preferably 2.5 to 6.0. The processability index EI is preferably 2.55 or more, and more preferably 2.6 or more. The processability index EI is preferably 6.0 or less, and more preferably 5.7 or less.
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii) The processability index EI is the ratio of the number of Cu atoms to the number of Sb atoms and the number of Sn atoms, as defined by the following equation (ii). That is, Cu / 64, Sb / 122, and Sn / 119 are terms obtained by dividing the contents of Cu, Sb, and Sn by the mass number of each element, respectively.
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
CuおよびSbを複合的に含有させることによって、鋼の耐酸性が向上する。この効果を得るためには、その合計含有量は0.10%以上、0.12%以上、0.14%以上または0.16%以上であるのが好ましい。一方、CuとSbの合計量が多過ぎると熱間加工性が低下する場合があるため、CuおよびSbの合計含有量は0.25%以下、0.22%以下または0.20%以下であるのが好ましい。 Cu + Sb: 0.10 to 0.25%
By containing Cu and Sb in a complex manner, the acid resistance of the steel is improved. In order to obtain this effect, the total content is preferably 0.10% or more, 0.12% or more, 0.14% or more, or 0.16% or more. On the other hand, if the total amount of Cu and Sb is too large, the hot workability may decrease. Therefore, the total content of Cu and Sb is 0.25% or less, 0.22% or less, or 0.20% or less. It is preferable to have it.
Ceqは、硬さの上昇による溶接性の劣化を示す指標である。Ceqが過剰であると溶接性が確保できなくなる場合がある。一方、Ceqが低すぎると機械特性が不十分になるおそれがある。そのため、Ceqは0.180~0.330とすることが好ましい。Ceqは0.200以上であるのが好ましく、0.220以上であるのがより好ましい。また、Ceqは0.330以下であるのが好ましく、0.300以下であるのがより好ましい。Ceqは、下記(iii)式で定義される。
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii) Ceq: 0.180-0.330
Ceq is an index showing deterioration of weldability due to an increase in hardness. If Ceq is excessive, weldability may not be ensured. On the other hand, if Ceq is too low, the mechanical properties may be insufficient. Therefore, Ceq is preferably 0.180 to 0.330. Ceq is preferably 0.200 or more, and more preferably 0.220 or more. Further, Ceq is preferably 0.330 or less, and more preferably 0.300 or less. Ceq is defined by the following equation (iii).
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
CaはAlと同様に酸化物を形成する元素である。そのため、Caを0.00005%以上含む場合において、酸化物の生成を抑制するには、AlおよびSiに加えてさらにCaも考慮して、具体的には下記(iv)式で定義されるXIを5.0~16.0とすることが好ましい。XIは6.0以上であるのがより好ましく、7.0以上であるのがさらに好ましい。また、XIは15.0以下であるのがより好ましく、14.0以下であるのがさらに好ましい。
XI=(Si/28)/((Al/27)+(Ca/40)) ・・・(iv) XI: 5.0 to 16.0
Ca is an element that forms an oxide like Al. Therefore, in order to suppress the formation of oxides when Ca is contained in an amount of 0.00005% or more, in addition to Al and Si, Ca is also taken into consideration, and specifically, XI defined by the following equation (iv). Is preferably 5.0 to 16.0. The XI is more preferably 6.0 or more, and even more preferably 7.0 or more. Further, the XI is more preferably 15.0 or less, and further preferably 14.0 or less.
XI = (Si / 28) / ((Al / 27) + (Ca / 40)) ... (iv)
Ca/O比(質量比)は、鋼材表面で腐食起点となりやすい酸化物を抑制するための指標である。Caは耐食性に影響を及ぼさない微細な酸化物を形成することで鋼の清浄度を高めるが、鋼中のOの量に対してCaを過剰に含有させると粗大な酸化物が過剰に生成し、耐食性を低下させる。特にCaを0.00005%以上含む場合において、過剰な粗大酸化物の生成を抑制するには、Ca/O比を1.00以下とすることが好ましい。Ca/O比は、0.90以下、0.85以下または0.83以下であるのがより好ましい。Ca/O比の下限値は特に限定されないが、Ca/O比が低すぎるとCa以外の酸化物が生成し、耐食性を低下させるため、Ca/O比は、0.005以上、0.010以上または0.015以上であるのが好ましい。 Ca / O: 1.00 or less The Ca / O ratio (mass ratio) is an index for suppressing oxides that tend to be corrosion origins on the surface of steel materials. Ca enhances the cleanliness of steel by forming fine oxides that do not affect corrosion resistance, but when Ca is excessively contained with respect to the amount of O in steel, coarse oxides are excessively produced. , Decreases corrosion resistance. In particular, when Ca is contained in an amount of 0.00005% or more, the Ca / O ratio is preferably 1.00 or less in order to suppress the formation of excess coarse oxide. The Ca / O ratio is more preferably 0.90 or less, 0.85 or less, or 0.83 or less. The lower limit of the Ca / O ratio is not particularly limited, but if the Ca / O ratio is too low, oxides other than Ca are generated and the corrosion resistance is lowered. Therefore, the Ca / O ratio is 0.005 or more and 0.010. It is preferably more than or equal to or more than 0.015.
化学組成が、質量%で、
C:0.01~0.10%、
Si:0.04~0.40%、
Mn:0.30~1.50%、
Cu:0.05~0.50%、
Sb:0.03~0.30%、
Ni:0.01~0.50%、
Cr:0.02~0.50%、
Al:0.005~0.055%、
N:0.002~0.010%、
P:0.020%以下、
S:0.0005~0.015%、
O:0.0005~0.0035%、
Mo:0~0.50%、
W:0~0.50%、
Sn:0~0.30%、
As:0~0.30%、
Co:0~0.30%、
Ti:0~0.050%、
Nb:0~0.10%、
V:0~0.10%、
Zr:0~0.050%、
Ta:0~0.050%、
B:0~0.010%、
Ca:0~0.010%、
Mg:0~0.010%、
REM:0~0.010%、
残部:Feおよび不純物であり、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが7.0~15.0であり、
下記(v)式で定義されるBIが0.55~30.0であり、
下記(ii)式で定義されるEIが1.0~6.0であり、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.150~0.400である。 Further, in the hot-rolled steel material according to another embodiment of the present invention,
The chemical composition is mass%,
C: 0.01 to 0.10%,
Si: 0.04 to 0.40%,
Mn: 0.30 to 1.50%,
Cu: 0.05-0.50%,
Sb: 0.03 to 0.30%,
Ni: 0.01-0.50%,
Cr: 0.02 to 0.50%,
Al: 0.005 to 0.055%,
N: 0.002 to 0.010%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0005 to 0.015%,
O: 0.0005 to 0.0035%,
Mo: 0 to 0.50%,
W: 0 to 0.50%,
Sn: 0 to 0.30%,
As: 0 to 0.30%,
Co: 0 to 0.30%,
Ti: 0 to 0.050%,
Nb: 0 to 0.10%,
V: 0 to 0.10%,
Zr: 0 to 0.050%,
Ta: 0 to 0.050%,
B: 0 to 0.010%,
Ca: 0 to 0.010%,
Mg: 0 to 0.010%,
REM: 0-0.010%,
Remaining: Fe and impurities,
The mass ratio of Si content to Al content is 7.0 to 15.0, and Si / Al is 7.0 to 15.0.
The BI defined by the following equation (v) is 0.55 to 30.0.
The EI defined by the following equation (ii) is 1.0 to 6.0.
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.150 to 0.400.
Si/Al比(質量比)は、鋼材表面で腐食起点となりやすい酸化物を抑制するために重要な指標である。酸化物の生成を抑制するには、Alに比べて酸化力が弱いSiを活用することが有効であり、Si/Alを7.0以上にすることによって耐食性が顕著に向上する。一方、Si/Al比が15.0を超えても効果が飽和し、また、Al量の減少に伴って脱酸が不十分になり、酸化物によって耐食性が低下する場合がある。したがって、Si/Al比は7.0~15.0とすることが好ましい。Si/Al比は、8.0以上または9.0以上であるのが好ましい。また、Si/Al比は、14.0以下または13.0以下であるのが好ましい。 Si / Al: 7.0 to 15.0
The Si / Al ratio (mass ratio) is an important index for suppressing oxides that are likely to cause corrosion on the surface of steel materials. In order to suppress the formation of oxides, it is effective to utilize Si, which has a weaker oxidizing power than Al, and when Si / Al is 7.0 or more, the corrosion resistance is remarkably improved. On the other hand, even if the Si / Al ratio exceeds 15.0, the effect is saturated, deoxidation becomes insufficient as the amount of Al decreases, and the corrosion resistance may decrease due to the oxide. Therefore, the Si / Al ratio is preferably 7.0 to 15.0. The Si / Al ratio is preferably 8.0 or more or 9.0 or more. The Si / Al ratio is preferably 14.0 or less or 13.0 or less.
耐酸性腐食指数BIは、鋼材表面で腐食起点となりやすい窒化物を抑制するために導出された指標である。Crは、耐食性の向上に有効であるが、含有量が過剰であると腐食の起点となる窒化物を形成しやすくなる。酸腐食環境での耐食性を顕著に向上させるには、耐酸性腐食指数BIは0.55~30.0とすることが好ましい。耐酸性腐食指数BIは、0.60以上であるのが好ましく、0.70以上であるのがより好ましい。また、耐酸性腐食指数BIは、15.0以下であるのが好ましく、10.0以下であるのがより好ましく、5.00以下であるのがさらに好ましい。 BI: 0.55 to 30.0
The acid resistance corrosion index BI is an index derived to suppress nitrides that are likely to be corrosion origins on the surface of steel materials. Cr is effective in improving corrosion resistance, but if the content is excessive, it becomes easy to form a nitride that is a starting point of corrosion. In order to significantly improve the corrosion resistance in an acid corrosion environment, the acid corrosion resistance index BI is preferably 0.55 to 30.0. The acid resistance corrosion index BI is preferably 0.60 or more, and more preferably 0.70 or more. The acid corrosion resistance index BI is preferably 15.0 or less, more preferably 10.0 or less, and even more preferably 5.00 or less.
BI=(Cr/52)/(N/14) ・・・(v) The acid resistance corrosion index BI is the ratio of the number of Cr atoms to the number of N atoms, as defined by the following equation (v). That is, Cr / 52 and N / 14 are terms obtained by dividing the contents of Cr and N by the mass number of each element, respectively.
BI = (Cr / 52) / (N / 14) ... (v)
加工性指数EIは、Cuによる熱間加工性の低下を助長するSbおよびSnの影響を考慮した指標である。Cuの含有量に対してSbおよびSnの含有量が多過ぎると熱間加工性が低下する場合がある。一方、加工性指数EIを大きくすることが、熱間加工性を確保するためには好ましいが、その値が過剰であっても効果が飽和する。また、SbおよびSnが不足すると、酸腐食環境での耐食性の向上の効果が不十分になる場合がある。熱間加工性および耐食性を両立する観点から、加工性指数EIは1.0~6.0とすることが好ましい。加工性指数EIは、2.0以上であるのが好ましく、3.0以上であるのがより好ましい。また、加工性指数EIは、5.9以下であるのが好ましく、5.8以下であるのがより好ましい。 EI: 1.0-6.0
The workability index EI is an index in consideration of the influence of Sb and Sn, which promotes a decrease in hot workability due to Cu. If the contents of Sb and Sn are too large with respect to the content of Cu, the hot workability may decrease. On the other hand, increasing the workability index EI is preferable for ensuring hot workability, but even if the value is excessive, the effect is saturated. Further, if Sb and Sn are insufficient, the effect of improving the corrosion resistance in an acid-corroded environment may be insufficient. From the viewpoint of achieving both hot workability and corrosion resistance, the workability index EI is preferably 1.0 to 6.0. The processability index EI is preferably 2.0 or more, and more preferably 3.0 or more. The workability index EI is preferably 5.9 or less, and more preferably 5.8 or less.
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii) The processability index EI is the ratio of the number of Cu atoms to the number of Sb atoms and the number of Sn atoms, as defined by the following equation (ii). That is, Cu / 64, Sb / 122, and Sn / 119 are terms obtained by dividing the contents of Cu, Sb, and Sn by the mass number of each element, respectively.
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceqは、硬さの上昇による溶接性の劣化を示す指標である。Ceqが過剰であると溶接性が確保できなくなる。一方、Ceqが低すぎると機械特性が不十分になる。そのため、Ceqは0.150~0.400とする。Ceqは0.180以上であるのが好ましく、0.200以上であるのがより好ましい。また、Ceqは0.350以下であるのが好ましく、0.330以下であるのがより好ましい。Ceqは、下記(iii)式で定義される。
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii) Ceq: 0.150 to 0.400
Ceq is an index showing deterioration of weldability due to an increase in hardness. If Ceq is excessive, weldability cannot be ensured. On the other hand, if Ceq is too low, the mechanical properties will be insufficient. Therefore, Ceq is set to 0.150 to 0.400. Ceq is preferably 0.180 or more, and more preferably 0.200 or more. Further, Ceq is preferably 0.350 or less, and more preferably 0.330 or less. Ceq is defined by the following equation (iii).
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
本発明の熱間圧延鋼材においては、母材の表面の少なくとも一部に酸化スケールを有し、母材と酸化スケールとの界面にSi、CuおよびSbの濃化層を有する。これらの元素の濃化層を有することで、硫酸および塩酸へのバリア効果が発揮され、酸腐食環境における耐食性がさらに向上する。 (B) Oxidation scale The hot-rolled steel material of the present invention has an oxidation scale on at least a part of the surface of the base material, and has a concentrated layer of Si, Cu and Sb at the interface between the base material and the oxide scale. .. By having a concentrated layer of these elements, a barrier effect against sulfuric acid and hydrochloric acid is exhibited, and corrosion resistance in an acid corrosive environment is further improved.
MnSは腐食の起点となり酸腐食環境での耐食性を劣化させるおそれがある。そのため、本発明に係る鋼材においては、鋼材中に含まれる最大長さが2.0μm以上のMnSの個数密度が50/mm2未満であることが好ましい。なお、最大長さが2.0μm未満のMnSは鋼材の耐食性にはほとんど影響を与えないため、本発明においては、最大長さが2.0μm以上の介在物を対象とすることとする。 (C) Inclusion MnS may become a starting point of corrosion and deteriorate the corrosion resistance in an acid-corroded environment. Therefore, in the steel material according to the present invention, it is preferable that the number density of MnS having a maximum length of 2.0 μm or more contained in the steel material is less than 50 / mm 2. Since MnS having a maximum length of less than 2.0 μm has almost no effect on the corrosion resistance of the steel material, inclusions having a maximum length of 2.0 μm or more are targeted in the present invention.
本発明の一実施形態に係る熱間圧延鋼材の製造方法について説明する。本実施形態に係る鋼材には、熱間圧延を施して製造される鋼板、形鋼、鋼管等が含まれる。好ましくは板厚が3mm以上、より好ましくは6mm以上の厚鋼板である。 (D) Manufacturing Method A method for manufacturing a hot-rolled steel material according to an embodiment of the present invention will be described. The steel material according to the present embodiment includes steel plates, shaped steels, steel pipes and the like manufactured by hot rolling. A thick steel plate having a plate thickness of 3 mm or more, more preferably 6 mm or more is preferable.
各鋼板から板厚3mm、幅25mm、長さ25mmの試験片を板厚中央部から採取し、湿式#400研磨で仕上げ、耐食性評価用の試験片とした。耐食性の評価は硫酸浸漬試験および塩酸浸漬試験によって行った。硫酸浸漬試験では、試験片を70℃の50%硫酸水溶液に6時間浸漬し、塩酸浸漬試験では、試験片を80℃の10%塩酸水溶液中に5時間浸漬した。 <Sulfuric acid resistance, sulfuric acid resistance>
A test piece having a plate thickness of 3 mm, a width of 25 mm, and a length of 25 mm was collected from each steel plate from the central portion of the plate thickness and finished by wet # 400 polishing to prepare a test piece for corrosion resistance evaluation. The corrosion resistance was evaluated by a sulfuric acid immersion test and a hydrochloric acid immersion test. In the sulfuric acid immersion test, the test piece was immersed in a 50% sulfuric acid aqueous solution at 70 ° C. for 6 hours, and in the hydrochloric acid immersion test, the test piece was immersed in a 10% hydrochloric acid aqueous solution at 80 ° C. for 5 hours.
上記条件で圧延した熱間圧延材の表面を外観目視し、割れが生じていたものを×、割れが生じていないものを〇として、熱間加工性を評価した。 <Hot workability>
The surface of the hot-rolled material rolled under the above conditions was visually inspected, and the hot workability was evaluated by valuing the cracked material as x and the non-cracked material as 〇.
JIS Z 3158:2016に準拠して、y型溶接割れ試験を行った。厚さ20mmの試験片を用い、電流170Aで両面側から溶接後、48時間が経過してから表面および断面の割れの有無を確認した。 <Welding crack>
A y-type weld crack test was performed in accordance with JIS Z 3158: 2016. Using a test piece having a thickness of 20 mm, the presence or absence of cracks on the surface and cross section was confirmed 48 hours after welding from both sides at a current of 170 A.
JIS Z 2241:2011に準拠して厚さ12mmの引張試験片を作製し、引張試験を行い、引張強さを求めた。引張強さが400MPa以上のものを○、400MPa未満のものを×とした。 <Tensile strength>
A tensile test piece having a thickness of 12 mm was prepared in accordance with JIS Z 2241: 2011, and a tensile test was performed to determine the tensile strength. Those having a tensile strength of 400 MPa or more were evaluated as ◯, and those having a tensile strength of less than 400 MPa were evaluated as x.
The steel material of the present invention is a boiler for burning heavy oil, fossil fuels such as coal, gas fuels such as liquefied natural gas, general wastes such as municipal waste, industrial wastes such as waste oil, plastics and exhaust tires, and sewage sludge. It can be used for smoke exhaust equipment. Specifically, a gas-gas heater consisting of a flue duct, a casing, a heat exchanger, and two heat exchangers (heat recovery device and reheater) of smoke exhaust equipment, a desulfurization device, an electrostatic collector, and an attracting blower. , Can be suitably used for basket materials and heat transfer element plates of rotary regeneration type air preheaters.
Claims (6)
- 母材の表面の少なくとも一部に酸化スケールを有する熱間圧延鋼材であって、
前記母材の化学組成が、質量%で、
C:0.01~0.10%、
Si:0.04~0.40%、
Mn:0.30~1.50%、
Cu:0.02~0.50%、
Sb:0.01~0.30%、
Al:0.005~0.055%、
P:0.020%以下、
S:0.0005~0.015%、
N:0.010%以下、
O:0.0005~0.0035%、
Mo:0~0.50%、
W:0~0.50%、
Ni:0~0.50%、
Sn:0~0.50%、
As:0~0.30%、
Co:0~0.30%、
Cr:0~0.70%、
Ti:0~0.050%、
Nb:0~0.10%、
V:0~0.10%、
Zr:0~0.050%、
Ta:0~0.050%、
B:0~0.010%、
Ca:0~0.010%、
Mg:0~0.010%、
REM:0~0.010%、
残部:Feおよび不純物であり、
前記母材と前記酸化スケールとの界面にSi、CuおよびSbの濃化層を有する、
熱間圧延鋼材。 A hot-rolled steel material having an oxidation scale on at least a part of the surface of the base metal.
The chemical composition of the base material is mass%.
C: 0.01 to 0.10%,
Si: 0.04 to 0.40%,
Mn: 0.30 to 1.50%,
Cu: 0.02 to 0.50%,
Sb: 0.01-0.30%,
Al: 0.005 to 0.055%,
P: 0.020% or less,
S: 0.0005 to 0.015%,
N: 0.010% or less,
O: 0.0005 to 0.0035%,
Mo: 0 to 0.50%,
W: 0 to 0.50%,
Ni: 0 to 0.50%,
Sn: 0 to 0.50%,
As: 0 to 0.30%,
Co: 0 to 0.30%,
Cr: 0 to 0.70%,
Ti: 0 to 0.050%,
Nb: 0 to 0.10%,
V: 0 to 0.10%,
Zr: 0 to 0.050%,
Ta: 0 to 0.050%,
B: 0 to 0.010%,
Ca: 0 to 0.010%,
Mg: 0 to 0.010%,
REM: 0-0.010%,
Remaining: Fe and impurities,
A concentrated layer of Si, Cu and Sb is provided at the interface between the base material and the oxide scale.
Hot rolled steel. - 前記化学組成が、質量%で、
Mn:0.50~1.50%、
Cu:0.10~0.50%、
Al:0.005~0.050%、
MoおよびWの一方または両方の合計:0.01~0.30%、を含有し、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが6.0~16.0であり、
下記(i)式で定義されるAIが0.06~0.21であり、
下記(ii)式で定義されるEIが2.5~6.0であるか、CuおよびSbの合計含有量が、質量%で0.10~0.25%であるかの少なくともいずれかを満足し、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.180~0.330である、
請求項1に記載の熱間圧延鋼材。
AI=((Mo/96)+(W/184))/(C/12) ・・・(i)
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。 When the chemical composition is mass%,
Mn: 0.50 to 1.50%,
Cu: 0.10 to 0.50%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Contains one or both of Mo and W: 0.01-0.30%,
The mass ratio of Si content to Al content is 6.0 to 16.0, and Si / Al is 6.0 to 16.0.
The AI defined by the following equation (i) is 0.06 to 0.21.
Either the EI defined by the following equation (ii) is 2.5 to 6.0, or the total content of Cu and Sb is 0.10 to 0.25% by mass. Satisfied,
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.180 to 0.330.
The hot-rolled steel material according to claim 1.
AI = ((Mo / 96) + (W / 184)) / (C / 12) ... (i)
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted. - 前記化学組成が、質量%で、
Sn:0.001~0.50%、を含有する、
請求項2に記載の熱間圧延鋼材。 When the chemical composition is mass%,
Sn: 0.001 to 0.50%,
The hot-rolled steel material according to claim 2. - 前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.00005~0.010%、を含有し、
下記(iv)式で定義されるXIが5.0~16.0である、
請求項2または請求項3に記載の熱間圧延鋼材。
XI=(Si/28)/((Al/27)+(Ca/40)) ・・・(iv)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。 When the chemical composition is mass%,
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The XI defined by the following equation (iv) is 5.0 to 16.0.
The hot-rolled steel material according to claim 2 or 3.
XI = (Si / 28) / ((Al / 27) + (Ca / 40)) ... (iv)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted. - 前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.00005~0.010%、を含有し、
Ca含有量とO含有量との質量比Ca/Oが1.00以下である、
請求項2または請求項3に記載の熱間圧延鋼材。 When the chemical composition is mass%,
Ca: contains 0.00005 to 0.010%,
The mass ratio Ca / O between the Ca content and the O content is 1.00 or less.
The hot-rolled steel material according to claim 2 or 3. - 前記化学組成が、質量%で、
Cu:0.05~0.50%、
Sb:0.03~0.30%、
Ni:0.01~0.50%、
Cr:0.02~0.50%、
N:0.002~0.010%、を含有し、
Si含有量とAl含有量との質量比Si/Alが7.0~15.0であり、
下記(v)式で定義されるBIが0.55~30.0であり、
下記(ii)式で定義されるEIが1.0~6.0であり、
下記(iii)式で定義されるCeqが0.150~0.400である、
請求項1に記載の熱間圧延鋼材。
BI=(Cr/52)/(N/14) ・・・(v)
EI=(Cu/64)/((Sb/122)+(Sn/119)) ・・・(ii)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(iii)
但し、上記式中の元素記号は、鋼材中に含まれる各元素の含有量(質量%)を表し、含有されない場合は0を代入するものとする。
When the chemical composition is mass%,
Cu: 0.05-0.50%,
Sb: 0.03 to 0.30%,
Ni: 0.01-0.50%,
Cr: 0.02 to 0.50%,
N: 0.002 to 0.010%,
The mass ratio of Si content to Al content is 7.0 to 15.0, and Si / Al is 7.0 to 15.0.
The BI defined by the following equation (v) is 0.55 to 30.0.
The EI defined by the following equation (ii) is 1.0 to 6.0.
The Ceq defined by the following equation (iii) is 0.150 to 0.400.
The hot-rolled steel material according to claim 1.
BI = (Cr / 52) / (N / 14) ... (v)
EI = (Cu / 64) / ((Sb / 122) + (Sn / 119)) ... (ii)
Ceq = C + Mn / 6 + (Cu + Ni) / 5+ (Cr + Mo + V) / 15 ... (iii)
However, the element symbol in the above formula represents the content (mass%) of each element contained in the steel material, and if it is not contained, 0 is substituted.
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