JP7218524B2 - steel - Google Patents

Description

本発明は、鋼材に関する。 The present invention relates to steel materials.

種々の燃料や、廃棄物、下水汚泥などを燃焼させるボイラーの排煙設備やガス化溶融炉などは、燃焼排ガス雰囲気に曝され、硫酸露点腐食、塩酸露点腐食環境又は、硫酸や塩酸の水溶液に接する環境となる。このような激しい腐食環境に曝される鋼材には、長期に亘って優れた耐酸性が求められる。 Boiler flue gas equipment and gasification melting furnaces that burn various fuels, wastes, sewage sludge, etc. are exposed to combustion exhaust gas atmospheres, and are subject to sulfuric acid dew-point corrosion, hydrochloric acid dew-point corrosion environments, or aqueous solutions of sulfuric acid and hydrochloric acid. It becomes a contact environment. Steel materials exposed to such severe corrosive environments are required to have excellent acid resistance over a long period of time.

このような問題に対し、耐硫酸・塩酸露点腐食鋼や高耐食ステンレス鋼が提案されている（例えば、特許文献１～５参照）。このうち、特許文献１～４では、ＣｕやＳｂ、Ｃｏ、Ｃｒなどを添加した耐硫酸露点腐食性に優れた鋼材が提案されている。また、特許文献５では、ＣｒやＮｉなどを添加した高耐食ステンレス鋼が提案されている。 To address such problems, sulfuric acid/hydrochloric acid dew-point corrosion resistant steel and highly corrosion resistant stainless steel have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5). Among these, Patent Documents 1 to 4 propose steel materials having excellent sulfuric acid dew-point corrosion resistance to which Cu, Sb, Co, Cr, or the like is added. Further, Patent Document 5 proposes a highly corrosion-resistant stainless steel to which Cr, Ni, or the like is added.

特開２００１－１６４３３５号公報JP-A-2001-164335 特開２００３－２１３３６７号公報JP 2003-213367 A 特開２００７－２３９０９４号公報JP 2007-239094 A 特開２０１２－５７２２１号公報JP 2012-57221 A 特開平７－３１６７４５号公報JP-A-7-316745

Ｃｕ、Ｓｂ、Ｃｒなどを含有する鋼材は耐硫酸露点腐食性に優れ、ボイラーや焼却施設の排ガス煙突などの硫酸腐食環境において、優れた耐食性を発揮する。しかし、ボイラーや焼却設備などを長寿命化するために、更なる耐食性の向上が期待されている。 Steel materials containing Cu, Sb, Cr, etc. are excellent in sulfuric acid dew-point corrosion resistance, and exhibit excellent corrosion resistance in sulfuric acid corrosive environments such as exhaust gas stacks of boilers and incineration facilities. However, in order to prolong the life of boilers, incinerators, etc., further improvement in corrosion resistance is expected.

また、熱交換器、ガス‐ガスヒータ、脱硫装置、電気集塵機、などの用途に使用される鋼材には、耐酸性だけでなく、溶接性も求められている。更に、製造性の観点から、熱間加工性も要求される。 Steel materials used for applications such as heat exchangers, gas-gas heaters, desulfurizers, and electrostatic precipitators are required to have not only acid resistance but also weldability. Furthermore, from the viewpoint of manufacturability, hot workability is also required.

本発明はこのような実情に鑑み、製造性に優れ、硫酸露点腐食や塩酸露点腐食の酸腐食環境において、長期の耐食性と、優れた溶接性と、を備える鋼材の提供を課題とするものである。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a steel material that is excellent in manufacturability and has long-term corrosion resistance and excellent weldability in an acid corrosion environment such as sulfuric acid dew point corrosion and hydrochloric acid dew point corrosion. be.

本発明者らは、腐食の起点となる酸化物や炭化物に着目し、酸腐食環境における鋼材の耐食性を向上させるために検討を行った。そして、Ａｌ／Ｏ比を３．０～３５．０の範囲にすることで腐食の起点となる酸化物の生成が抑制されることがわかった。 The inventors of the present invention focused on oxides and carbides, which are starting points of corrosion, and conducted studies to improve the corrosion resistance of steel materials in an acid corrosion environment. It was also found that the formation of oxides, which serve as starting points for corrosion, is suppressed by setting the Al/O ratio within the range of 3.0 to 35.0.

また、ＣｕとＳｎとを同時に含有させると耐酸性は向上するものの、熱間加工性を低下させる。これに対し、下記式（１）で求められる加工性係数ＥＩの値を１．４～６．０とし、かつ、下記式（２）で求められるＣｅｑを０．１８０～０．３３０とすることで、優れた耐酸性、熱間加工性及び溶接性が得られるという知見を得た。 Also, if Cu and Sn are contained at the same time, the acid resistance is improved, but the hot workability is lowered. On the other hand, the value of the workability coefficient EI obtained by the following formula (1) is set to 1.4 to 6.0, and the Ceq obtained by the following formula (2) is set to 0.180 to 0.330. It was found that excellent acid resistance, hot workability and weldability can be obtained by

ＥＩ＝（Ｃｕ／６４）／（Ｓｎ／１１９） …式（１）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／１５ …式（２） EI=(Cu/64)/(Sn/119) Formula (1)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 Equation (2)

本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
［１］ 質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．２０％、
Ｓｉ：０．０４０～０．７０％、
Ｍｎ：０．２０～１．００％、
Ｃｕ：０．１０～１．００％、
Ｓｎ：０．０１０～０．３０％、
Ａｌ：０．００５～０．０５０％、
Ｃｒ：０．１０～２．００％、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０１５％以下、
Ｎ：０．０１０％以下、及び、
Ｏ：０．００３５％以下、
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、Ａｌの含有量とＯの含有量との質量に基づく比であるＡｌ／Ｏが、
Ａｌ／Ｏ：３．０～３５．０
を満足し、下記式（１）で求められるＥＩが１．４～６．０であり、かつ下記式（２）で求められるＣｅｑが０．１８０～０．３３０ であることを特徴とする鋼材。
ＥＩ＝（Ｃｕ／６４）／（Ｓｎ／１１９） … 式（１）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／１５ … 式（２）
ここで、式中、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶは各元素の質量％に基づく含有量を示し、含有しない場合は０である。
［２］ 更に、質量％で、
Ｍｏ：０．１０％以下、
Ｗ：０．１０％以下、
Ｎｉ：１．００％以下、
Ｓｂ：０．３０％以下、
Ａｓ：０．３０％以下、及び、
Ｃｏ：０．３０％以下
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有することを特徴とする［１］に記載の鋼材。
［３］ 更に、質量％で、
Ｔｉ：０．０５０％以下、
Ｎｂ：０．１０％以下、
Ｖ：０．１０％以下、
Ｚｒ：０．０５０％以下、
Ｔａ：０．０５０％以下、及び、
Ｂ：０．０１０％以下
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有することを特徴とする［１］又は［２］に記載の鋼材。
［４］ 更に、質量％で、
Ｃａ：０．０１０％以下、
Ｍｇ：０．０１０％以下、及び、
ＲＥＭ：０．０１０％以下
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有することを特徴とする［１］～［３］の何れか１項に記載の鋼材。 The present invention was made based on such findings, and the gist thereof is as follows.
[1] in % by mass,
C: 0.010 to 0.20%,
Si: 0.040 to 0.70%,
Mn: 0.20-1.00%,
Cu: 0.10 to 1.00%,
Sn: 0.010 to 0.30%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Cr: 0.10 to 2.00%,
P: 0.020% or less,
S: 0.015% or less,
N: 0.010% or less, and
O: 0.0035% or less,
with the remainder consisting of Fe and impurities, and Al/O, which is the ratio by mass of the content of Al and the content of O,
Al/O: 3.0 to 35.0
is satisfied, the EI obtained by the following formula (1) is 1.4 to 6.0, and the Ceq obtained by the following formula (2) is 0.180 to 0.330. .
EI=(Cu/64)/(Sn/119)... Formula (1)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15... Formula (2)
Here, in the formula, Cu, Sn, C, Mn, Ni, Cr, Mo, and V show the content based on mass % of each element, and are 0 when not contained.
[2] Furthermore, in % by mass,
Mo: 0.10% or less,
W: 0.10% or less,
Ni: 1.00% or less,
Sb: 0.30% or less,
As: 0.30% or less, and
Co: The steel material according to [1], containing one or more selected from the group consisting of 0.30% or less.
[3] Furthermore, in % by mass,
Ti: 0.050% or less,
Nb: 0.10% or less,
V: 0.10% or less,
Zr: 0.050% or less,
Ta: 0.050% or less, and
B: The steel material according to [1] or [2], containing one or more selected from the group consisting of 0.010% or less.
[4] Furthermore, in % by mass,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less, and
REM: The steel material according to any one of [1] to [3], containing one or more selected from the group consisting of 0.010% or less.

本発明によれば、ボイラーや焼却施設の排ガス煙突などの硫酸腐食環境やごみ焼却炉などの排ガス煙突などの塩酸腐食環境などの酸腐食環境において優れた耐食性を発現し、製造性及び溶接性にも優れた鋼材を提供することが可能になる。したがって、本発明は産業上の貢献が極めて顕著である。 According to the present invention, excellent corrosion resistance is exhibited in acid corrosion environments such as hydrochloric acid corrosion environments such as sulfuric acid corrosion environments such as exhaust gas stacks of boilers and incineration facilities, and exhaust gas stacks such as garbage incinerators, improving manufacturability and weldability. It becomes possible to provide excellent steel materials. Therefore, the present invention makes an extremely significant contribution to industry.

以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。本発明者らの検討により、Ｃｕ、Ｓｎを含む耐酸性鋼の耐酸性向上には、鋼材表面で腐食起点となりやすい、炭化物や酸化物を抑制することが有効であることがわかった。まず、酸化物の生成を抑制するには、Ａｌの含有量とＯの含有量との質量に基づく比であるＡｌ／Ｏを適正範囲に制御することが重要であるこという知見を得た。つまり酸素が多すぎると、Ａｌ／Ｏは小さくなり、Ａｌが多すぎるとＡｌ／Ｏが大きくなり、いずれの場合も生成した酸化物が腐食起点となりやすい。 Preferred embodiments of the present invention are described in detail below. The present inventors have found that it is effective to suppress carbides and oxides, which tend to serve as corrosion starting points on the surface of the steel material, in order to improve the acid resistance of acid-resistant steel containing Cu and Sn. First, in order to suppress the formation of oxides, it was found that it is important to control Al/O, which is the ratio based on the mass of the Al content and the O content, within an appropriate range. That is, if the oxygen content is too high, the Al/O ratio will decrease, and if the Al content is too high, the Al/O ratio will increase.

また、ＣｕとＳｎとを同時に含む鋼では、熱間加工性を確保するために、Ｃｕ、Ｓｎの含有量の割合が重要であるという知見を得た。そして、下記式（１）で求められる加工性係数ＥＩ及び下記式（２）で求められるＣｅｑ値を適正な範囲とすることにより、製造性を損なわないように、熱間加工性、耐酸性、溶接性及び強度を確保できることがわかった。これらを適正な範囲にすることにより、優れた耐酸性、熱間加工性及び溶接性を有する鋼材を得ることに成功した。 In addition, in steels containing both Cu and Sn, the inventors have found that the content ratio of Cu and Sn is important in order to ensure hot workability. Then, by setting the workability coefficient EI obtained by the following formula (1) and the Ceq value obtained by the following formula (2) to an appropriate range, hot workability, acid resistance, It was found that weldability and strength can be secured. By setting these within appropriate ranges, we succeeded in obtaining a steel material with excellent acid resistance, hot workability and weldability.

ＥＩ＝（Ｃｕ／６４）／（Ｓｎ／１１９） …式（１）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／１５ …式（２） EI=(Cu/64)/(Sn/119) Formula (1)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 Equation (2)

本実施形態に係る鋼材の成分について説明する。なお、％の表記は特に断りがない場合は質量％を意味する。 Components of the steel material according to the present embodiment will be described. In addition, the notation of % means mass% unless otherwise specified.

（Ｃ：０．０１０～０．２０％）
Ｃは、強度を向上させる元素であり、０．０１０％以上を含有させることが必要である。好ましくはＣ量を０．０３０％以上、より好ましくは０．０５０％以上とする。一方、Ｃ量が０．２０％を超えると炭化物が増加し、耐酸性が劣化するため、Ｃ量を０．２０％以下とする。好ましくはＣ量を０．１５％以下、より好ましくは０．１０％以下とする。 (C: 0.010 to 0.20%)
C is an element that improves strength and should be contained in an amount of 0.010% or more. The amount of C is preferably 0.030% or more, more preferably 0.050% or more. On the other hand, if the amount of C exceeds 0.20%, the amount of carbide increases and the acid resistance deteriorates, so the amount of C is made 0.20% or less. The C content is preferably 0.15% or less, more preferably 0.10% or less.

（Ｓｉ：０．０４０～０．７０％）
Ｓｉは、脱酸及び強度の向上に寄与する元素であり、また、酸化物の形態を制御するために、０．０４０％以上を含有させることが必要である。好ましくはＳｉ量を０．０５０％以上とし、より好ましくは０．１０％以上とする。一方、０．７０％を超えるＳｉを含有させると酸化物が増加し、耐酸性を損なうため、Ｓｉ量を０．７０％以下とする。好ましくはＳｉ量を０．５０％以下とする。 (Si: 0.040 to 0.70%)
Si is an element that contributes to deoxidation and strength improvement, and it is necessary to contain 0.040% or more in order to control the form of oxides. The Si content is preferably 0.050% or more, more preferably 0.10% or more. On the other hand, if the Si content exceeds 0.70%, oxides increase and the acid resistance is impaired, so the Si content is made 0.70% or less. Preferably, the Si content is 0.50% or less.

（Ｍｎ：０．２０～１．００％）
Ｍｎは、強度及び靭性を向上させる元素であり、０．２０％以上を含有させる。好ましくはＭｎ量を０．３０％以上とする。一方、１.００％を超える量のＭｎを含有させると、粗大なＭｎＳが生成し、耐食性や機械特性が劣化するため、Ｍｎ量を１．００％以下とする。好ましくはＭｎ量を０．９０％以下、より好ましくは０．８０％以下とする。 (Mn: 0.20-1.00%)
Mn is an element that improves strength and toughness and is contained in an amount of 0.20% or more. Preferably, the Mn content is 0.30% or more. On the other hand, when Mn is contained in an amount exceeding 1.00%, coarse MnS is formed and the corrosion resistance and mechanical properties deteriorate, so the Mn content is made 1.00% or less. The Mn content is preferably 0.90% or less, more preferably 0.80% or less.

（Ｃｕ：０．１０～１．００％）
Ｃｕは、Ｓｎと同時に含有させると、硫酸や塩酸に対する耐食性を顕著に発現する極めて重要な元素である。酸性環境での耐食性を確保するために、Ｃｕ量を０．１０％以上とすることが必要である。好ましくはＣｕ量を０．１５％以上、より好ましくは０．２０％以上とする。一方、Ｃｕ量が１．００％を超えると熱間加工性が低下し、製造性を損なうため、１．００％以下とする。好ましくはＣｕ量を０．９０％以下、より好ましくは０．８０％以下とする。 (Cu: 0.10 to 1.00%)
Cu is an extremely important element that remarkably exhibits corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid when contained together with Sn. In order to secure corrosion resistance in an acidic environment, it is necessary to set the amount of Cu to 0.10% or more. The Cu content is preferably 0.15% or more, more preferably 0.20% or more. On the other hand, when the amount of Cu exceeds 1.00%, the hot workability deteriorates, impairing the manufacturability. The Cu content is preferably 0.90% or less, more preferably 0.80% or less.

（Ｓｎ：０．０１０～０．３０％）
Ｓｎは、上述のように、Ｃｕと同時に含有させると耐酸性を向上させる極めて重要な元素であり、酸性環境での耐食性を確保するため、０．０１０％以上を含有させることが必要である。好ましくはＳｎ量を０．０５０％以上とする。一方、Ｓｎ量が０．３０％を超えると熱間加工性が低下するので、０．３０％以下とする。好ましくはＳｎ量を０．１５％以下とする。 (Sn: 0.010 to 0.30%)
As described above, Sn is an extremely important element that improves acid resistance when contained together with Cu. In order to ensure corrosion resistance in an acidic environment, it is necessary to contain 0.010% or more. Preferably, the Sn content is 0.050% or more. On the other hand, if the Sn content exceeds 0.30%, the hot workability deteriorates, so the Sn content is made 0.30% or less. Preferably, the Sn content is 0.15% or less.

（Ａｌ：０．００５～０．０５０％）
Ａｌは、脱酸剤であり、０．００５％以上を含有させることが必要である。好ましくはＡｌ量を０．０２０％以上とする。一方、Ａｌを過剰に含有させると、介在物の増加によって、耐酸性を損なうため、Ａｌ量を０．０５０％以下とする。好ましくはＡｌ量を０．０４０％以下とする。 (Al: 0.005-0.050%)
Al is a deoxidizing agent and should be contained in an amount of 0.005% or more. Preferably, the Al content is 0.020% or more. On the other hand, if Al is contained excessively, inclusions increase and the acid resistance is impaired, so the Al content is made 0.050% or less. Preferably, the Al content is 0.040% or less.

（Ｃｒ：０．１０～２．００％）
ＣｒはＣｕ、Ｓｎと同様に耐食性を向上させる元素である。特に、ＣｒをＣｕ、Ｓｎと同時に含有させることで高温・高濃度となる酸性環境において優れた耐食性を発揮する。したがって、耐食性確保の観点から０．１０％以上のＣｒを含有させることが必要である。好ましくはＣｒ量を０．１５％以上とする。一方、Ｃｒを過剰に含有させると、腐食の起点となる窒化物の増加によって、耐酸性を損なうため、Ｃｒ量を２．００％以下とする。より、好ましくはＣｒ量を１．８０％以下、より好ましくはＣｒ量を１．５０％以下とする。 (Cr: 0.10 to 2.00%)
Cr, like Cu and Sn, is an element that improves corrosion resistance. In particular, by containing Cr together with Cu and Sn, excellent corrosion resistance is exhibited in an acidic environment at high temperature and high concentration. Therefore, from the viewpoint of ensuring corrosion resistance, it is necessary to contain 0.10% or more of Cr. Preferably, the Cr content is 0.15% or more. On the other hand, an excessive Cr content impairs the acid resistance due to an increase in nitrides that act as starting points for corrosion, so the Cr content is made 2.00% or less. More preferably, the Cr content is 1.80% or less, and more preferably 1.50% or less.

（Ｐ：０．０２０％以下）
Ｐは、不純物であり、鋼材の機械特性や製造性を低下させるため、Ｐ量を０．０２０％以下とする。Ｐ量の下限は限定しないが、コストの観点からＰ量は０．００１％以上であってもよい。 (P: 0.020% or less)
P is an impurity and deteriorates the mechanical properties and manufacturability of the steel material, so the amount of P is made 0.020% or less. Although the lower limit of the amount of P is not limited, the amount of P may be 0.001% or more from the viewpoint of cost.

（Ｓ：０．０１５％以下）
Ｓは、不純物であり、熱間加工性や鋼材の機械特性を低下させるため、Ｓ量を０．０１５％以下とする。Ｓ量の下限は限定しないが、Ｓは、Ｃｕ及びＳｂと同時に含有させると、酸性環境での耐食性を向上させることから、Ｓ量は０．００１％以上であってもよい。より好ましくはＳ量を０．００５％以上、更に好ましくは０．０１％以上とする。 (S: 0.015% or less)
S is an impurity and degrades the hot workability and mechanical properties of the steel material, so the S content is made 0.015% or less. Although the lower limit of the amount of S is not limited, the amount of S may be 0.001% or more because S, when contained together with Cu and Sb, improves the corrosion resistance in an acidic environment. More preferably, the S content is 0.005% or more, and still more preferably 0.01% or more.

（Ｎ：０．０１０％以下）
Ｎは、不純物であり、鋼材の機械特性や製造性を低下させるため、Ｎ量を０．０１０％以下とする。Ｎ量の下限は限定しないが、コストの観点からＮ量を０．００１％以上にしてもよい。微細な窒化物を機械特性等の向上に利用する場合、Ｎ量は０．００２％以上であってもよい。 (N: 0.010% or less)
N is an impurity and reduces the mechanical properties and manufacturability of the steel material, so the amount of N is made 0.010% or less. Although the lower limit of the N amount is not limited, the N amount may be 0.001% or more from the viewpoint of cost. When fine nitrides are used to improve mechanical properties, etc., the N content may be 0.002% or more.

（Ｏ：０．００３５％以下）
Ｏは、酸化物を生成する元素である。酸性環境において腐食の起点となる粗大な酸化物の生成を抑制するために、Ｏ量を０．００３５％以下とする。好ましくはＯ量を０．００３０％以下、より好ましくは０．００２５％以下とする。コストの観点からＯ量は０．０００５％以上である。 (O: 0.0035% or less)
O is an element that produces an oxide. In order to suppress the formation of coarse oxides that cause corrosion in an acidic environment, the O content is set to 0.0035% or less. The O content is preferably 0.0030% or less, more preferably 0.0025% or less. From the viewpoint of cost, the amount of O is 0.0005% or more.

更に、酸性環境での耐食性を向上させるために、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ａｓ及びＣｏからなる群から選択される１種又は２種以上を含有させてもよい。なお、これらの元素は、鋼材において必ずしも必須ではないことから、含有量の下限値は０％である。 Furthermore, one or more selected from the group consisting of Mo, W, Ni, Sb, As and Co may be contained in order to improve corrosion resistance in an acidic environment. In addition, since these elements are not necessarily essential in the steel material, the lower limit of the content is 0%.

（Ｍｏ：０．１０％以下）
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を向上させる元素である。特に、塩酸に対する耐食性を高めるために、Ｍｏ量を０．０１％以上とすることができる。より好ましくはＭｏ量を０．０２％以上、更に好ましくは０．０３％以上とする。一方、Ｍｏは高価な元素であるため、コストの観点から、Ｍｏの含有量を０．１０％以下とする。より好ましくは、０．０８％以下、更に好ましくは０．０５％以下とする。 (Mo: 0.10% or less)
Mo is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment by containing it together with Cu, Sb, and Cr. In particular, the Mo content can be set to 0.01% or more in order to increase the corrosion resistance to hydrochloric acid. More preferably, the Mo content is 0.02% or more, and still more preferably 0.03% or more. On the other hand, since Mo is an expensive element, the content of Mo is made 0.10% or less from the viewpoint of cost. More preferably, it is 0.08% or less, and still more preferably 0.05% or less.

（Ｗ：０．１０％以下）
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を向上させる元素である。特に、塩酸に対する耐食性を高めるために、Ｗ量を０．０１％以上含有させてもよい。一方、Ｗも高価な元素であるため、コストの観点から、Ｗの含有量を０．１０％以下とする。より好ましくは、０．０８％以下、更に好ましくは０．０５％以下とする。 (W: 0.10% or less)
W, like Mo, is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment by being contained together with Cu, Sb, and Cr. In particular, in order to increase the corrosion resistance to hydrochloric acid, the W content may be 0.01% or more. On the other hand, since W is also an expensive element, the W content is made 0.10% or less from the viewpoint of cost. More preferably, it is 0.08% or less, and still more preferably 0.05% or less.

（Ｎｉ：１．００％以下）
Ｎｉは、酸性環境での耐食性を向上させる元素であり、Ｃｕを含有する場合、Ｎｉは製造性を高める効果を発現する。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の偏析を軽減する作用がある。Ｎｉを含有させると、Ｃｕ偏析起因の鋳片の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顕著に発現される。好ましくはＮｉ量を０．１０％以上とし、より好ましくは０．１５％以上、更に好ましくは０．２０％以上とする。一方、Ｎｉは高価な元素であるため、コストの観点からＮｉ量を１．００％以下とする。より好ましくは０．８０％以下とする。 (Ni: 1.00% or less)
Ni is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, and when Cu is contained, Ni exhibits the effect of improving manufacturability. Cu has a large effect of improving corrosion resistance, but it tends to segregate, and if it is contained alone, it may promote cracking after casting. In contrast, Ni has the effect of reducing the segregation of Cu. When Ni is contained, not only cracking of the slab caused by Cu segregation is suppressed, but also local corrosion caused by segregation is suppressed, so that the effect of improving corrosion resistance is remarkably exhibited. The Ni content is preferably 0.10% or more, more preferably 0.15% or more, still more preferably 0.20% or more. On the other hand, since Ni is an expensive element, the amount of Ni is set to 1.00% or less from the viewpoint of cost. More preferably, it is 0.80% or less.

（Ｓｂ：０．３０％以下）
Ｓｂは、酸性環境での耐食性を向上させる元素であり、０．０１％以上を含有させてもよい。より好ましくはＳｂ量を０．０２％以上、更に好ましくはＳｂ量を０．０５％以上とする。一方、Ｓｂを過剰に含有させると熱間加工性が低下するので、Ｓｂ量を０．３０％以下とする。より好ましくはＳｂ量を０．２０％以下とする。 (Sb: 0.30% or less)
Sb is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, and may be contained in an amount of 0.01% or more. More preferably, the Sb content is 0.02% or more, and still more preferably 0.05% or more. On the other hand, if the Sb content is excessive, the hot workability deteriorates, so the Sb content is made 0.30% or less. More preferably, the Sb content is 0.20% or less.

（Ａｓ：０．３０％以下）
Ａｓは、Ｓｂ、Ｓｎに比べて効果は顕著ではないが、酸性環境での耐食性の向上に有効な元素であり、０．０１％以上を含有させてもよい。より好ましくはＡｓ量を０．０２％以上、更に好ましくはＡｓ量を０．０５％以上とする。一方、Ａｓを過剰に含有させると熱間加工性が低下するので、Ａｓ量を０．３０％以下とする。より好ましくはＡｓ量を０．２０％以下、更に好ましくは０．１０％以下とする。 (As: 0.30% or less)
Although As is less effective than Sb and Sn, As is an element effective in improving corrosion resistance in an acidic environment, and may be contained in an amount of 0.01% or more. More preferably, the As content is 0.02% or more, and still more preferably 0.05% or more. On the other hand, if the As content is excessive, the hot workability deteriorates, so the As content is made 0.30% or less. More preferably, the As content is 0.20% or less, more preferably 0.10% or less.

（Ｃｏ：０．３０％以下）
Ｃｏは、Ｓｂ、Ｓｎに比べて効果は顕著ではないが、酸性環境での耐食性を向上させる元素であり、０．０１％以上を含有させてもよい。より好ましくはＣｏ量を０．０２％以上、更に好ましくはＣｏ量を０．０５％以上とする。一方、Ｃｏを過剰に含有させると経済性が低下するので、Ｃｏ量を０．３０％以下とする。より好ましくはＣｏ量を０．２０％以下、更に好ましくは０．１０％以下とする。 (Co: 0.30% or less)
Co is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, although its effect is not as remarkable as that of Sb and Sn, and may be contained in an amount of 0.01% or more. More preferably, the Co content is 0.02% or more, and still more preferably 0.05% or more. On the other hand, if Co is contained excessively, the economy is lowered, so the Co content is made 0.30% or less. More preferably, the Co content is 0.20% or less, more preferably 0.10% or less.

更に、機械特性などを向上させるために、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔａ及びＢからなる群から選択される１種又は２種以上を含有させてもよい。なお、これらの元素は、鋼材において必ずしも必須ではないことから、含有量の下限値は０％である。 Furthermore, one or more selected from the group consisting of Ti, Nb, V, Zr, Ta and B may be contained in order to improve mechanical properties. In addition, since these elements are not necessarily essential in the steel material, the lower limit of the content is 0%.

（Ｔｉ：０．０５０％以下）
Ｔｉは、窒化物を形成し、結晶粒の微細化や強度の向上に寄与する元素であり、０．００１％以上を含有させてもよい。より好ましくはＴｉ量を０．００５％以上とする。一方、０．０５０％超のＴｉを含有させると、窒化物が粗大になり、機械特性が劣化することがあるため、Ｔｉ量を０．０５０％以下とする。より好ましくはＴｉ量を０．０４０％以下、更に好ましくは０．０３０％以下、より一層好ましくは０．０２０％以下とする。 (Ti: 0.050% or less)
Ti is an element that forms nitrides and contributes to refinement of crystal grains and improvement in strength, and may be contained in an amount of 0.001% or more. More preferably, the Ti content is 0.005% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.050%, the nitride becomes coarse and the mechanical properties may deteriorate, so the Ti content is made 0.050% or less. More preferably, the Ti content is 0.040% or less, still more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less.

（Ｎｂ：０．１０％以下）
Ｎｂは、Ｔｉと同様に、窒化物を形成する元素であり、結晶粒の微細化や強度の向上を目的として、０．００１％以上を含有させてもよい。より好ましくはＮｂ量を０．００５％以上とする。一方、０．１０％超のＮｂを含有させると、機械特性が劣化することがあるため、Ｎｂ量を０．１０％以下とする。より好ましくはＮｂ量を０．０５０％以下、更に好ましくは０．０３０％以下、より一層好ましくは０．０２０％以下とする。 (Nb: 0.10% or less)
Nb, like Ti, is an element that forms nitrides, and may be contained in an amount of 0.001% or more for the purpose of refining crystal grains and improving strength. More preferably, the Nb content is 0.005% or more. On the other hand, if the Nb content exceeds 0.10%, the mechanical properties may deteriorate, so the Nb content is made 0.10% or less. More preferably, the Nb content is 0.050% or less, still more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less.

（Ｖ：０．１０％以下）
Ｖは、Ｔｉ、Ｎｂと同様、窒化物を形成する元素であり、主に、析出強化による強度の改善のために含有させてもよい。効果を得るために、Ｖ量を０．００５％以上とすることが好ましい。一方、０．１０％以上のＶを含有させると、機械特性が劣化することがあるため、Ｖ量を０．１０％以下とする。より好ましくはＶ量を０．０５０％以下、更に好ましくは０．０３０％以下、より一層好ましくは０．０２０％以下とする。 (V: 0.10% or less)
V, like Ti and Nb, is an element that forms nitrides, and may be contained mainly for improving strength by precipitation strengthening. In order to obtain the effect, the amount of V is preferably 0.005% or more. On the other hand, if the V content is 0.10% or more, the mechanical properties may deteriorate, so the V content is made 0.10% or less. More preferably, the V content is 0.050% or less, still more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less.

（Ｚｒ：０．０５０％以下）
Ｚｒは、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖと同様、窒化物を形成する元素であり、主に、析出強化による強度の改善のために含有させることができる。効果を得るために、Ｚｒ量を０．００５％以上とすることが好ましい。一方、Ｚｒは高価な元素であり、また、０．０５０％以上のＺｒを含有させると、機械特性が劣化することがあるため、Ｚｒ量を０．０５０％以下とする。より好ましくはＺｒ量を０．０４０％以下、更に好ましくは０．０３０％以下、より一層好ましくは０．０２０％以下とする。 (Zr: 0.050% or less)
Zr, like Ti, Nb, and V, is an element that forms nitrides, and can be contained mainly for improving strength by precipitation strengthening. In order to obtain the effect, it is preferable to set the Zr amount to 0.005% or more. On the other hand, Zr is an expensive element, and if 0.050% or more of Zr is contained, the mechanical properties may deteriorate, so the Zr content is made 0.050% or less. More preferably, the Zr content is 0.040% or less, still more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less.

（Ｔａ：０．０５０％以下）
Ｔａは、強度の向上に寄与する元素であり、０．００１％以上を含有させてもよい。また、メカニズムは必ずしも明らかでないが、Ｔａは耐食性の向上にも寄与し、より好ましくはＴａ量を０．００５％以上とする。一方、Ｔａを過剰に含有させるとコストが上昇するため、Ｔａ量を０．０５０％以下とする。より好ましくはＴａ量を０．０４０％以下、更に好ましくは０．０３０％以下、より一層好ましくは０．０２０％以下とする。 (Ta: 0.050% or less)
Ta is an element that contributes to an improvement in strength, and may be contained in an amount of 0.001% or more. Although the mechanism is not necessarily clear, Ta also contributes to the improvement of corrosion resistance, and the Ta content is more preferably 0.005% or more. On the other hand, since an excessive Ta content increases the cost, the Ta content is made 0.050% or less. More preferably, the Ta content is 0.040% or less, still more preferably 0.030% or less, and even more preferably 0.020% or less.

（Ｂ:０．０１０％以下）
Ｂは焼入性を向上させ、強度を高める元素である。効果を得るためには、Ｂ量を０.０００３％以上にすることが好ましい。より好ましくはＢ量を０．０００５％以上とする。一方、０.０１０％を超えるＢを含有させても、効果が飽和し、母材、ＨＡＺの靭性が低下する場合があり、Ｂ量を０.０１０％以下とする。より好ましくはＢ量を０．００５０％以下、更に好ましくは０．００３０％以下、より一層好ましくは０．００２０％以下とする。 (B: 0.010% or less)
B is an element that improves hardenability and increases strength. In order to obtain the effect, it is preferable that the amount of B is 0.0003% or more. More preferably, the amount of B is 0.0005% or more. On the other hand, even if the content of B exceeds 0.010%, the effect is saturated, and the toughness of the base metal and HAZ may decrease. More preferably, the B content is 0.0050% or less, still more preferably 0.0030% or less, and even more preferably 0.0020% or less.

更に、脱酸や介在物の制御を目的として、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥＭ（希土類元素）からなる群から選択される１種又は２種以上を含有させてもよい。なお、これらの元素は、鋼材において必ずしも必須ではないことから、含有量の下限値は０％である。 Furthermore, one or more selected from the group consisting of Ca, Mg and REMs (rare earth elements) may be contained for the purpose of deoxidizing and controlling inclusions. In addition, since these elements are not necessarily essential in the steel material, the lower limit of the content is 0%.

（Ｃａ：０．０１０％以下）
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、０．０００５％以上を含有させてもよい。好ましくはＣａ量を０．００１％以上、より好ましくは０．００２％以上とする。一方、０．０１０％を超えるＣａを含有させると機械特性が損なわれる場合があるため、Ｃａ量を０．０１０％以下とする。より好ましくはＣａ量を０．００５％以下とする。 (Ca: 0.010% or less)
Ca is an element mainly used for controlling the morphology of sulfides, and may be contained in an amount of 0.0005% or more in order to form fine oxides. The Ca content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more. On the other hand, if the Ca content exceeds 0.010%, the mechanical properties may be impaired, so the Ca content is made 0.010% or less. More preferably, the amount of Ca is 0.005% or less.

（Ｍｇ：０．０１０％以下）
Ｍｇは、微細な酸化物を形成させるために、０．０００１％以上を含有させてもよい。好ましくはＭｇ量を０．０００３％以上、より好ましくは０．０００５％以上とする。一方、製造コストの観点から、Ｍｇ量を０．０１０％以下とする。より好ましくはＭｇ量を０．００５％以下、更に好ましくは０．００３％以下とする。 (Mg: 0.010% or less)
0.0001% or more of Mg may be contained in order to form fine oxides. The Mg content is preferably 0.0003% or more, more preferably 0.0005% or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, the amount of Mg is set to 0.010% or less. More preferably, the Mg content is 0.005% or less, more preferably 0.003% or less.

（ＲＥＭ：０．０１０％以下）
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、０．０００１％以上を含有させてもよい。好ましくはＲＥＭ量を０．０００３％以上、より好ましくは０．０００５％以上とする。一方、製造コストの観点から、ＲＥＭ量を０．０１０％以下とする。より好ましくはＲＥＭ量を０．００５％以下、更に好ましくは０．００３％以下とする。 (REM: 0.010% or less)
REM (rare earth element) is an element mainly used for deoxidation, and may be contained in an amount of 0.0001% or more in order to form fine oxides. The REM content is preferably 0.0003% or more, more preferably 0.0005% or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, the amount of REM is set to 0.010% or less. More preferably, the REM content is 0.005% or less, more preferably 0.003% or less.

ＲＥＭとしては、具体的にはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕが挙げられ、これらのうち１種を単独で、または２種以上を組み合わせて含有させることができる。２種類以上の希土類元素を含有させる場合、例えば、分離精製前の混合希土類元素（ミッシュメタル）や、ジジム合金（Ｎｄ及びＰｒからなる合金）のような希土類元素の混合物や化合物を用いてもよい。また、２種類以上の希土類元素を含有させる場合において、上記ＲＥＭ量は、すべての希土類元素の総量を意味する。 Specific examples of REM include Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, one of which can be contained alone or in combination of two or more. When two or more rare earth elements are contained, for example, a mixed rare earth element (misch metal) before separation and purification, or a mixture or compound of rare earth elements such as a didymium alloy (an alloy composed of Nd and Pr) may be used. . In the case of containing two or more rare earth elements, the REM amount means the total amount of all rare earth elements.

本実施形態に係る鋼材の化学成分の残部は、鉄（Ｆｅ）及び不純物である。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であって、本実施形態に係る鋼材に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。ただし、不純物のうち、Ｐ、Ｓ、Ｎ及びＯについては上述のように上限を制限する必要がある。 The rest of the chemical components of the steel material according to this embodiment are iron (Fe) and impurities. The term "impurities" refers to components that are mixed in from raw materials such as ores, scraps, and other factors during the industrial production of steel materials, and are permissible within a range that does not adversely affect the steel materials according to the present embodiment. do. However, among the impurities, P, S, N and O must be limited to their upper limits as described above.

本実施形態に係る鋼材は、耐酸性、熱間加工性、溶接性及び強度を向上させるために、特定の元素の関係を制御することが必要である。 In order to improve the acid resistance, hot workability, weldability and strength of the steel material according to this embodiment, it is necessary to control the relationship of specific elements.

（Ａｌ／Ｏ：３．０～３５．０）
Ａｌ／Ｏ（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／Ｏを適正範囲に制御することが重要であるこという知見を得た。３．０未満又は３５．０超えだと、腐食起点となりやすい酸化物が生成される恐れがある。また、Ａｌ／Ｏが３５．０を超えると、鋼材の熱間加工性が低下する。Ａｌ／Ｏは、好ましくは、３．５以上、更に好ましくは４．０以上である。また、Ａｌ／Ｏは、好ましくは、３０．０以下、更に好ましくは２５．０以下である。 (Al/O: 3.0 to 35.0)
Al/O (mass ratio) is an important index for suppressing oxides that tend to serve as corrosion starting points on the surface of the steel material. The inventors have found that it is important to control Al/O within an appropriate range in order to suppress the formation of oxides. If it is less than 3.0 or more than 35.0, there is a risk that oxides that are likely to become corrosion initiation points will be generated. On the other hand, when Al/O exceeds 35.0, the hot workability of the steel deteriorates. Al/O is preferably 3.5 or more, more preferably 4.0 or more. Also, Al/O is preferably 30.0 or less, more preferably 25.0 or less.

（ＥＩ：１．４～６．０）
指数ＥＩは、Ｃｕによる熱間加工性の低下を助長するＳｎの影響を考慮した指標であり、主に熱間加工性と耐酸性を確保するために重要である。Ｃｕの含有量に対してＳｎの含有量が多過ぎると熱間加工性が低下するため、指数ＥＩは１．４以上にする必要がある。指数ＥＩは、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上である。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、６．０を超えても効果が飽和する。また、Ｓｎが不足して耐酸性の向上の効果が不十分にならないように、指数ＥＩを６．０以下にすることが必要である。指数ＥＩは、好ましくは５．９以下である。 (EI: 1.4-6.0)
The index EI is an index considering the influence of Sn that promotes the deterioration of hot workability due to Cu, and is important mainly for ensuring hot workability and acid resistance. If the content of Sn is too large relative to the content of Cu, the hot workability deteriorates, so the index EI must be 1.4 or more. The index EI is preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more. It is preferable to increase the index EI in order to ensure hot workability, but even if it exceeds 6.0, the effect is saturated. Moreover, the index EI must be 6.0 or less so that the effect of improving the acid resistance is not insufficient due to the shortage of Sn. The index EI is preferably 5.9 or less.

加工性指数ＥＩは、下記式（１）に示されるように、Ｃｕ原子の数と、Ｓｎ原子の数との比である。即ち、Ｃｕ／６４、Ｓｎ／１１９は、それぞれ、Ｃｕ、Ｓｎの含有量を各元素の原子量で除した項である。
ＥＩ＝（Ｃｕ／６４）／（Ｓｎ／１１９） …式（１） The workability index EI is the ratio between the number of Cu atoms and the number of Sn atoms, as shown in the following formula (1). That is, Cu/64 and Sn/119 are terms obtained by dividing the content of Cu and Sn by the atomic weight of each element, respectively.
EI=(Cu/64)/(Sn/119) Formula (1)

（Ｃｅｑ：０．１８０～０．３３０）
Ｃｅｑは、硬さの上昇による溶接性の劣化を示す指標であり、溶接性を確保するために、０．３３０以下、好ましくは０．３２０以下とする。一方。Ｃｅｑが低すぎると強度が不十分になるため、０．１８０以上、好ましくは０．２００以上、より好ましくは０．２５０以上とする。Ｃｅｑは、下記式（３）に示される指標である。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／１５ …式（２） (Ceq: 0.180-0.330)
Ceq is an index indicating deterioration of weldability due to an increase in hardness, and is set to 0.330 or less, preferably 0.320 or less in order to ensure weldability. on the other hand. If the Ceq is too low, the strength becomes insufficient, so it is made 0.180 or more, preferably 0.200 or more, more preferably 0.250 or more. Ceq is an index represented by the following formula (3).
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 Equation (2)

以上の式（１）及び式（２）において、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶは各元素の質量％に基づく含有量を示し、含有しない場合は０として計算する。 In the above formulas (1) and (2), Cu, Sn, C, Mn, Ni, Cr, Mo, and V indicate the content based on mass% of each element, and are calculated as 0 when not contained .

本実施形態に係る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、更に必要に応じて冷間圧延を施して製造される鋼板、形鋼、鋼管などが含まれる。鋼材は、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。 A method for manufacturing a steel material according to this embodiment will be described. Steel materials according to the present embodiment include steel sheets, shaped steels, steel pipes, and the like that are manufactured by hot rolling and, if necessary, cold rolling. The steel material is preferably a thick steel plate having a plate thickness of 3 mm or more, more preferably 6 mm or more.

本実施形態に係る鋼材は、常法で鋼を溶製し、成分の調整後、鋳造して得られた鋼片を熱間圧延し、更に必要に応じて冷間圧延を施して製造される。熱間圧延後は、そのまま水冷するか、又は空冷した後、再加熱して焼入れてもよい。熱間圧延後は、コイル状に巻き取ってもよい。熱間圧延後、冷間圧延して、更に熱処理を施してもよい。 The steel material according to the present embodiment is manufactured by melting steel by a conventional method, adjusting the components, hot-rolling the steel slab obtained by casting, and further cold-rolling as necessary. . After hot rolling, the steel sheet may be water-cooled as it is, or may be air-cooled and then reheated for quenching. After hot rolling, it may be coiled. After hot rolling, cold rolling may be performed and heat treatment may be further performed.

鋼管を製造する場合は、鋼板を管状に成形して溶接してもよく、ＵＯ鋼管、電縫鋼管、鍛接鋼管、スパイラル鋼管などにすることができる。鋼片に熱間押出や穿孔圧延を施して製造されるシームレス鋼管も本実施形態に含まれる。 When manufacturing a steel pipe, a steel plate may be formed into a tubular shape and welded, and a UO steel pipe, an electric resistance welded steel pipe, a butt welded steel pipe, a spiral steel pipe, or the like may be formed. This embodiment also includes a seamless steel pipe manufactured by subjecting a steel billet to hot extrusion or piercing-rolling.

以下、本発明の実施例を挙げながら、本発明の技術的内容について更に説明する。なお、以下に示す実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。また本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。 Hereinafter, the technical content of the present invention will be further described with reference to examples of the present invention. It should be noted that the conditions in the examples shown below are an example of conditions adopted for confirming the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to this example of conditions. Moreover, the present invention can adopt various conditions without departing from the gist of the present invention and as long as the objects of the present invention are achieved.

表１、表２に示す成分の鋼を溶製し、鋼塊を１１５０℃で２時間加熱後、熱間圧延を行って空冷し、厚みが２０ｍｍの鋼板を製造した。なお、表１、表２に示す各鋼の成分の残部は、鉄及び不純物である。 Steels having the components shown in Tables 1 and 2 were melted, and the steel ingots were heated at 1150° C. for 2 hours, then hot rolled and air-cooled to produce steel plates having a thickness of 20 mm. The rest of the ingredients of each steel shown in Tables 1 and 2 are iron and impurities.

得られた各鋼板から２５×２５×４ｍｍ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及び塩酸浸漬試験によって行った。硫酸浸漬試験は、７０℃の５０％硫酸水溶液に５時間浸漬し、塩酸浸漬試験は、８０℃の３．６％塩酸水溶液中に５時間浸漬し、それぞれ腐食減量によって評価した。 A test piece of 25×25×4 mm was taken from each of the obtained steel sheets at the central portion of the plate thickness, finished by wet #400 polishing, and used as a test piece for corrosion resistance evaluation. Corrosion resistance was evaluated by a sulfuric acid immersion test and a hydrochloric acid immersion test. The sulfuric acid immersion test was immersed in a 50% sulfuric acid aqueous solution at 70°C for 5 hours, and the hydrochloric acid immersion test was immersed in a 3.6% hydrochloric acid aqueous solution at 80°C for 5 hours.

比較例ＡＡを基準として、３０％以上耐食性が向上した（腐食減量が比較例ＡＡの７０％以下に低下した）ものを○、５０％以上耐食性が向上した（腐食減量が比較例ＡＡの５０％以下に低下した）ものを◎、３０％未満（腐食減量が比較例ＡＡの７０％超）のものを×とした。また、熱間加工性は上記条件で圧延した熱間圧延材表面で、外観目視で割れの有無を判別した。 Based on Comparative Example AA, the corrosion resistance was improved by 30% or more (corrosion weight loss was reduced to 70% or less of Comparative Example AA), and the corrosion resistance was improved by 50% or more (corrosion weight loss was 50% of Comparative Example AA. ⊚, and less than 30% (corrosion weight loss is more than 70% of Comparative Example AA). For hot workability, the surface of the hot-rolled material rolled under the above conditions was visually inspected for the presence or absence of cracks.

また、ＪＩＳ Ｚ ３１５８に基づきｙ型溶接割れ試験を行った。試験片は２０ｍｍｔを用い、電流１７０Ａで両面側から溶接後、所定の時間が経過してから表面及び断面の割れの有無を確認した。また、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に準拠して引張試験片を作製し、引張試験を行って引張強度を求めた。引張強度が４００ＭＰａ以上のものを○、４００ＭＰａ未満のものを×とした。結果を表３に示す。 In addition, a y-type weld cracking test was conducted based on JIS Z 3158. Using a test piece of 20 mmt, after welding from both sides with a current of 170 A, the presence or absence of cracks on the surface and cross section was confirmed after a predetermined time had passed. Also, a tensile test piece was prepared according to JIS Z 2241, and a tensile test was performed to determine the tensile strength. A sample with a tensile strength of 400 MPa or more was rated as ◯, and a sample with a tensile strength of less than 400 MPa was rated as x. Table 3 shows the results.

表３に示すとおり、鋼Ｎｏ．Ａ～Ｚは、成分、Ａｌ／Ｏ、ＥＩ値、Ｃｅｑ値が本発明の範囲内であり、塩酸及び硫酸に対する耐食性、熱間加工性、溶接性、強度が全て良好である。一方、鋼Ｎｏ．ＡＡ～ＡＪは成分、Ａｌ／Ｏ、ＥＩ値、Ｃｅｑ値、Ｃｕ、Ｃｒ、又はＳｎの何れかが本発明の範囲外であり、塩酸及び硫酸に対する耐食性、熱間加工性、溶接性、強度の何れかが低下している。 As shown in Table 3, Steel No. In A to Z, the composition, Al/O, EI value, and Ceq value are within the range of the present invention, and the corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid, hot workability, weldability, and strength are all good. On the other hand, steel No. AA to AJ have any of the components, Al/O, EI value, Ceq value, Cu, Cr, or Sn outside the scope of the present invention, and have corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid, hot workability, weldability, and strength. something is declining.

鋼Ｎｏ．ＡＡは、塩酸腐食試験及び硫酸腐食試験の評価の基準とした鋼であるが、ＥＩ値が本発明に規定される上限を超えているため、本発明の鋼に比べて塩酸及び硫酸に対する耐食性が低下している。Ａｌ／Ｏが本発明に規定される範囲外の鋼Ｎｏ．ＡＣ及びＡＤ、並びに本発明に規定されるＣｕ、Ｃｒ、Ｓｎの下限値を下回っている鋼Ｎｏ．ＡＧ、ＡＨ、ＡＩも、本発明の鋼に比べて塩酸及び硫酸に対する耐食性が低下している。 Steel no. AA is a steel used as a reference for evaluation of hydrochloric acid corrosion test and sulfuric acid corrosion test, but since the EI value exceeds the upper limit specified in the present invention, corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid is lower than that of the steel of the present invention. declining. Steel no. AC and AD, and steel Nos. below the lower limit values of Cu, Cr and Sn specified in the present invention. AG, AH and AI also have reduced corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid compared to the steels of the present invention.

鋼Ｎｏ．ＡＢはＥＩ値が低いため、熱間加工性が低下している。鋼Ｎｏ．ＡＣは、Ａｌ／Ｏが本発明に規定される範囲の上限を超えているため、熱間加工性が低下している。鋼Ｎｏ．ＡＦはＣｅｑが小さく、強度が不十分である。一方、Ｃｅｑが大きい鋼Ｎｏ．ＡＥは溶接性が低下している。 Steel no. Since AB has a low EI value, the hot workability is degraded. Steel no. AC has deteriorated hot workability because Al/O exceeds the upper limit of the range defined in the present invention. Steel no. AF has a small Ceq and insufficient intensity. On the other hand, steel No. 1 with a large Ceq. AE has poor weldability.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.

本発明の鋼材は、重油、石炭などの化石燃料、液化天然ガスなどのガス燃料、都市ごみなどの一般廃棄物、廃油、プラスチック、排タイヤなどの産業廃棄物及び下水汚泥などを燃焼させるボイラーの排煙設備に使用することができる。具体的には、排煙設備の煙道ダクト、ケーシング、熱交換器、２基の熱交換器（熱回収器及び再加熱器）で構成されるガス-ガスヒータ、脱硫装置、電気集塵機、誘引送風機、回転再生式空気予熱器のバスケット材及び伝熱エレメント板などに好適に使用することができる。
The steel material of the present invention is used for boilers that burn fossil fuels such as heavy oil and coal, gas fuels such as liquefied natural gas, general waste such as municipal waste, waste oil, plastics, industrial waste such as waste tires, and sewage sludge. Can be used for smoke extraction equipment. Specifically, flue ducts, casings, heat exchangers, gas-gas heaters consisting of two heat exchangers (heat recovery and reheaters), desulfurization equipment, electrostatic precipitators, and induced draft fans for smoke exhaust equipment. , basket materials and heat transfer element plates of rotary regenerative air preheaters.

Claims (5)

質量％で、
Ｃ：０．０１０～０．２０％、
Ｓｉ：０．０４０～０．７０％、
Ｍｎ：０．２０～１．００％、
Ｃｕ：０．１０～１．００％、
Ｓｎ：０．０１０～０．３０％、
Ａｌ：０．００５～０．０５０％、
Ｃｒ：０．１０～２．００％、
Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０１５％以下、
Ｎ：０．０１０％以下、及び、
Ｏ：０．００３５％以下、
を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、Ａｌの含有量とＯの含有量との質量に基づく比であるＡｌ／Ｏが、
Ａｌ／Ｏ：８．２～２６．９
を満足し、下記式（１）で求められるＥＩが２．５～６．０であり、かつ下記式（２）で求められるＣｅｑが０．２０７～０．３３０であることを特徴とする鋼材。
ＥＩ＝（Ｃｕ／６４）／（Ｓｎ／１１９） … 式（１）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／１５ … 式（２）
ここで、式中、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶは各元素の質量％に基づく含有量を示し、含有しない場合は０である。 in % by mass,
C: 0.010 to 0.20%,
Si: 0.040 to 0.70%,
Mn: 0.20-1.00%,
Cu: 0.10 to 1.00%,
Sn: 0.010 to 0.30%,
Al: 0.005 to 0.050%,
Cr: 0.10 to 2.00%,
P: 0.020% or less,
S: 0.015% or less,
N: 0.010% or less, and
O: 0.0035% or less,
with the remainder consisting of Fe and impurities, and Al/O, which is the ratio by mass of the content of Al and the content of O,
Al/O: 8.2 to 26.9
is satisfied, the EI obtained by the following formula (1) is 2.5 to 6.0, and the Ceq obtained by the following formula (2) is 0.207 to 0.330. .
EI=(Cu/64)/(Sn/119)... Formula (1)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15... Formula (2)
Here, in the formula, Cu, Sn, C, Mn, Ni, Cr, Mo, and V show the content based on mass % of each element, and are 0 when not contained. 更に、質量％で、
Ｍｏ：０．１０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｗ：０．１０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｎｉ：１．００％以下（但し、０％を除く。）、
Ｓｂ：０．３０％以下（但し、０％を除く。）、
Ａｓ：０．３０％以下（但し、０％を除く。）、及び、
Ｃｏ：０．３０％以下（但し、０％を除く。）
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼材。 Furthermore, in mass %,
Mo: 0.10% or less (excluding 0%) ,
W: 0.10% or less (excluding 0%) ,
Ni: 1.00% or less (excluding 0%) ,
Sb: 0.30% or less (excluding 0%) ,
As: 0.30% or less (excluding 0%) , and
Co: 0.30% or less (excluding 0%)
The steel material according to claim 1, characterized by containing one or more selected from the group consisting of: 更に、質量％で、
Ｔｉ：０．０５０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｎｂ：０．１０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｖ：０．１０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｚｒ：０．０５０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｔａ：０．０５０％以下（但し、０％を除く。）、及び、
Ｂ：０．０１０％以下（但し、０％を除く。）
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼材。 Furthermore, in mass %,
Ti: 0.050% or less (excluding 0%) ,
Nb: 0.10% or less (excluding 0%) ,
V: 0.10% or less (excluding 0%) ,
Zr: 0.050% or less (excluding 0%) ,
Ta: 0.050% or less (excluding 0%) , and
B: 0.010% or less (excluding 0%)
The steel material according to claim 1 , characterized by containing one or more selected from the group consisting of: 更に、質量％で、 Furthermore, in mass %,
Ｔｉ：０．０５０％以下（但し、０％を除く。）、 Ti: 0.050% or less (excluding 0%),
Ｎｂ：０．１０％以下（但し、０％を除く。）、 Nb: 0.10% or less (excluding 0%),
Ｖ：０．１０％以下（但し、０％を除く。）、 V: 0.10% or less (excluding 0%),
Ｚｒ：０．０５０％以下（但し、０％を除く。）、 Zr: 0.050% or less (excluding 0%),
Ｔａ：０．０５０％以下（但し、０％を除く。）、及び、 Ta: 0.050% or less (excluding 0%), and
Ｂ：０．０１０％以下（但し、０％を除く。） B: 0.010% or less (excluding 0%)
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有し、下記式（２）で求められるＣｅｑが０．２０７～０．３２５であることを特徴とする請求項２に記載の鋼材。The steel material according to claim 2, containing one or more selected from the group consisting of and having a Ceq of 0.207 to 0.325 as determined by the following formula (2).
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｃｕ＋Ｎｉ）／５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／１５ … 式（２）Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15... Formula (2)
ここで、式中、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶは各元素の質量％に基づく含有量を示し、含有しない場合は０である。Here, in the formula, C, Mn, Ni, Cr, Mo, and V show the content based on mass % of each element, and are 0 when not contained. 更に、質量％で、
Ｃａ：０．０１０％以下（但し、０％を除く。）、
Ｍｇ：０．０１０％以下（但し、０％を除く。）、及び、
ＲＥＭ：０．０１０％以下（但し、０％を除く。）
からなる群から選択される１種又は２種以上を含有することを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の鋼材。 Furthermore, in mass %,
Ca: 0.010% or less (excluding 0%) ,
Mg: 0.010% or less (excluding 0%) , and
REM: 0.010% or less (excluding 0%)
The steel material according to any one of claims 1 to 4 , characterized by containing one or more selected from the group consisting of