JP4207765B2 - 耐食性に優れた船舶バラストタンク用鋼材 - Google Patents
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Description
1)ジンクリッチプライマー膜による鋼表面への水、酸素、塩化物などの腐食因子の透過を抑制する作用、
2)鋼が腐食する環境下に置かれたときに、ジンクリッリプライマー中に含まれるZnが鋼を犠牲防食する作用、
3)Znの腐食生成物膜による鋼への環境からの水、酸素、塩化物などの腐食因子の透過を抑制する作用、
である。
Cu:0.1〜0.5%、Mo:0.005〜0.5%のうちから選ばれた1種または2種、および/または、
Nb:0.03%以下、V:0.2%以下、B:0.002%以下のうちから選ばれた1種または2種以上、および/または、
Ca:0.01%以下、REM:0.015%以下のうちから選ばれた1種または2種、
を含有するものであってもよい。
Cは、鋼材の強度を増加させる元素であり、本発明では所望の強度を得るために、0.03%以上の含有を必要とする。一方、0.2%を超える含有は、HAZ(:溶接熱影響部)の靭性を劣化させる。このため、Cは0.03〜0.2%の範囲に限定した。なお、強度、靭性の観点から、好ましくは0.05〜0.18%である。
Siは、脱酸剤として作用するとともに、鋼材の強度を増加させる元素であり、本発明では、0.1%以上の含有が好ましいが、0.5%を超える含有は、鋼の靭性を劣化させる。このため、Siは0.5%以下の範囲に限定した。
Mnは、鋼材の強度を増加させる元素であるが、2.0%を超える含有は、鋼の靭性および溶接性を低下させる。このため、Mnは2.0%以下に限定した。好ましくは、0.8〜1.8%である。
Pは、耐食性向上に有効な元素であるが、鋼の母材靭性、さらに溶接性および溶接部靭性を劣化させる。したがって、できるだけ低減するのが好ましいが、0.03%までは許容できる。0.03%を超えて含有すると母材靭性、溶接性および溶接部靭性が顕著に低下する。このため、Pは0.03%以下に限定した。
Sは、靭性および溶接性を劣化する有害な元素であることから、可能な限り低減する必要がある。したがって、0.01%以下に限定した。
Alは、脱酸剤として作用する元素であり、本発明では0.005%以上の含有を必要とする。一方、0.06%を超えて含有すると、鋼の靭性が劣化する。このため、Alは0.005〜0.06%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.010〜0.05%である。
Niは、本発明で最も重要な元素である。前述のようにZn腐食生成物を微細にし、Zn腐食生成物による腐食因子の鋼への透過抵抗を高め、鋼の腐食を制御する働きがある。また、Fe腐食生成物を微細にする働きや、Fe腐食生成物の電荷を負化する作用で、塩化物イオンの地鉄表面への透過を抑制し、地鉄近傍のpHを高め、鋼の腐食を抑制する。この効果は、0.1%以上で発現する。1.0%を超えても、この効果は認められるが、経済的に不利となるため、0.1〜1.0%の範囲に限定した。
Nは、鋼材の腐食とともに溶出し、NH3を形成して、地鉄近傍のpHを高め、その後の鋼の腐食を抑制する。このような効果は0.0020%以上の含有で認められる。一方、0.0065%を超えて含有すると、溶鋼鋳込み時にスラブの割れ発生や、HAZの靭性が劣化する。そのため、0.0020〜0.0065%の範囲に限定した。
Tiは、Nと結合し、TiNとして析出し、結晶粒の微細化に寄与する元素である。TiNは、とくに溶接時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する効果を有する。このような効果は、0.005%以上のTi含有で顕著に認められる。一方、0.024%を超える含有は、固溶Ti量の増大や、TiN粒の粗大化をもたらし、溶接時のオーステナイト粒粗大化を抑制する効果が低減し、HAZの靭性の劣化をもたらす。このため、Tiは0.005〜0.024%の範囲に限定した。
CuはNiと同様、Zn腐食生成物を微細にし、Zn腐食生成物による腐食因子の鋼への透過抵抗を高め、鋼の腐食を抑制する働きがあるが、その効果はNiほど大きくない。ただし、Niのように高価な金属でないことに鑑みて、補助的に添加することができる。0.1%未満では、効果が小さく、0.5%以上では効果が飽和する。したがって、Cuは、0.1〜0.5%の範囲とするのがよい。
Nb、V、Bはいずれも、鋼材の強度を増加させる元素であり、必要に応じて選択して含有できる。このような効果を得るためには、Nb:0.005%、V:0.05%、B:0.0003%以上をそれぞれ含有することが好ましい。一方、Nb:0.03%、V:0.2%、B:0.002%を超えてそれぞれ含有すると靭性が劣化する。このため、Nb:0.03%以下、V:0.2%以下、B:0.002%以下の範囲とするのがよい。
Ca、REMは、いずれもHAZの靭性向上に寄与する元素であり、必要に応じて選択して含有できる。このような効果は、Ca:0.0005%、REM:0.001%以上の含有で顕著となるが、Ca:0.01%、REM:0.015%を超えて含有すると靭性が劣化する。このため、Ca:0.1%以下、REM:0.015%以下の範囲とするのがよい。
Claims (4)
- スケールを除去した鋼材の表面にジンクリッチプライマーを塗布してなるジンクリッチプライマー塗布鋼材であって、前記鋼材が、質量%で、C:0.03〜0.2%、Si:0.5%以下、Mn:2.0%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Al:0.005〜0.06%、Ni:0.1〜1.0%、N:0.0020〜0.0065%、Ti:0.005〜0.024%、を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする耐食性に優れた船舶バラストタンク用鋼材。
- 前記鋼材が、Feの一部に代えて、質量%で、Cu:0.1〜0.5%、Mo:0.005〜0.5%のうちから選ばれた1種または2種を含有することを特徴とする請求項1記載の耐食性に優れた船舶バラストタンク用鋼材。
- 前記鋼材が、Feの一部に代えて、質量%で、Nb:0.03%以下、V:0.2%以下、B:0.002%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1または2記載の耐食性に優れた船舶バラストタンク用鋼材。
- 前記鋼材が、Feの一部に代えて、質量%で、Ca:0.01%以下、REM:0.015%以下のうちから選ばれた1種または2種を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐食性に優れた船舶バラストタンク用鋼材。
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