JPH07242993A - 海岸耐候性鋼 - Google Patents
海岸耐候性鋼Info
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- JPH07242993A JPH07242993A JP5934294A JP5934294A JPH07242993A JP H07242993 A JPH07242993 A JP H07242993A JP 5934294 A JP5934294 A JP 5934294A JP 5934294 A JP5934294 A JP 5934294A JP H07242993 A JPH07242993 A JP H07242993A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 橋梁、建築において、ステンレス鋼より安価
で、耐候性鋼に比べて高海塩粒子日陰環境で優れた耐食
性を示す鋼板を提供すること。 【構成】 Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌを所定の
重量％含み残部Ｆｅ及び不純物からなり、更にＮｂ，
Ｖ，Ｔｉの１種または２種以上を、０．０１％≦Ｎｂ＋
Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％を満たすように添加し、更にＰ，Ｃ
ｕ，Ｍｏ，Ｗ，を１種又は２種以上含み、更にＳ：０．
０３％以下に制限することを特徴とする海岸耐候性鋼。
で、耐候性鋼に比べて高海塩粒子日陰環境で優れた耐食
性を示す鋼板を提供すること。 【構成】 Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌを所定の
重量％含み残部Ｆｅ及び不純物からなり、更にＮｂ，
Ｖ，Ｔｉの１種または２種以上を、０．０１％≦Ｎｂ＋
Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％を満たすように添加し、更にＰ，Ｃ
ｕ，Ｍｏ，Ｗ，を１種又は２種以上含み、更にＳ：０．
０３％以下に制限することを特徴とする海岸耐候性鋼。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は橋梁、建築等の鋼構造物
において、特に海岸地帯や融雪塩を散布する地域等、塩
素イオンの多い腐食環境下で耐食性の要求される部材に
使用される高耐候性鋼に関するものである。
において、特に海岸地帯や融雪塩を散布する地域等、塩
素イオンの多い腐食環境下で耐食性の要求される部材に
使用される高耐候性鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より上記した用途に使用される構造
部材用には、比較的価格が安価である上、使用環境によ
り必要にして十分な耐食性を有するということで種々の
耐候性鋼が鉄鋼各社により開発され、実用化されてい
る。日本工業規格にあるＪＩＳＧ３１１４；溶接構造用
耐候性熱間圧延鋼材及びＪＩＳ Ｇ３１２５；高耐候性
圧延鋼材はともにこれに相当する。耐候性鋼は普通鋼に
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｐなどを微量含有させたものであり、大気
暴露によって鋼表面に形成される錆皮膜が高い防食機能
を有する安定錆となることが知られている。上記従来技
術における耐候性鋼は、大気腐食環境において優れた耐
食性を示すが、海岸地帯など特に塩素イオンの多い腐食
環境下では、普通鋼と耐食性は殆ど変わらないことが指
摘されている。このため、例えば橋梁等の様な大規模な
鋼構造物では腐食防止の為の塗装費用が莫大となる。
部材用には、比較的価格が安価である上、使用環境によ
り必要にして十分な耐食性を有するということで種々の
耐候性鋼が鉄鋼各社により開発され、実用化されてい
る。日本工業規格にあるＪＩＳＧ３１１４；溶接構造用
耐候性熱間圧延鋼材及びＪＩＳ Ｇ３１２５；高耐候性
圧延鋼材はともにこれに相当する。耐候性鋼は普通鋼に
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｐなどを微量含有させたものであり、大気
暴露によって鋼表面に形成される錆皮膜が高い防食機能
を有する安定錆となることが知られている。上記従来技
術における耐候性鋼は、大気腐食環境において優れた耐
食性を示すが、海岸地帯など特に塩素イオンの多い腐食
環境下では、普通鋼と耐食性は殆ど変わらないことが指
摘されている。このため、例えば橋梁等の様な大規模な
鋼構造物では腐食防止の為の塗装費用が莫大となる。
【０００３】一方、ステンレス鋼（例えば、ＪＩＳステ
ンレス鋼Ｇ４３０４−８４ ＳＵＳ３０４）は、普通１
１％以上のＣｒを含有するため耐候性鋼に比べはるかに
耐食性が優れているが価格が高価である。更に、塩素イ
オンの多い腐食環境下では耐候性鋼のような全面腐食が
起こらず、「孔食」として良く知られている局部的な腐
食が起きやすい。この腐食形態は、一見軽度の腐食のよ
うに観察されるが、腐食の発生した部分の侵食速度は全
面腐食の起きる耐候性鋼よりもむしろ速く、比較的短時
間で貫通孔を生じることすらある。これらのため、耐候
性鋼と同様の用途には供し得ないものであった。
ンレス鋼Ｇ４３０４−８４ ＳＵＳ３０４）は、普通１
１％以上のＣｒを含有するため耐候性鋼に比べはるかに
耐食性が優れているが価格が高価である。更に、塩素イ
オンの多い腐食環境下では耐候性鋼のような全面腐食が
起こらず、「孔食」として良く知られている局部的な腐
食が起きやすい。この腐食形態は、一見軽度の腐食のよ
うに観察されるが、腐食の発生した部分の侵食速度は全
面腐食の起きる耐候性鋼よりもむしろ速く、比較的短時
間で貫通孔を生じることすらある。これらのため、耐候
性鋼と同様の用途には供し得ないものであった。
【０００４】これらの従来技術の課題を解決するために
開発された耐食鋼として特開昭５８−２５４５８号公報
がある。これは、普通鋼にＣａ等の水溶性の金属酸化物
を金属物として１ｐｐｍ以上含有させ、鋼材表面のｐＨ
を高く保つことにより耐食性を向上させる思想から開発
された鋼である。また、発明者らは、上記の問題点を解
決するために、海岸高耐候性鋼を発明した（特開平５−
５１６６７号公報）。これは、耐全面腐食性および耐局
部腐食性に優れた高Ｎｉ含有鋼に酸化物微粒子を分散さ
せた鋼板である。
開発された耐食鋼として特開昭５８−２５４５８号公報
がある。これは、普通鋼にＣａ等の水溶性の金属酸化物
を金属物として１ｐｐｍ以上含有させ、鋼材表面のｐＨ
を高く保つことにより耐食性を向上させる思想から開発
された鋼である。また、発明者らは、上記の問題点を解
決するために、海岸高耐候性鋼を発明した（特開平５−
５１６６７号公報）。これは、耐全面腐食性および耐局
部腐食性に優れた高Ｎｉ含有鋼に酸化物微粒子を分散さ
せた鋼板である。
【０００５】しかし、これらのものは日照部においては
優れた耐食性を発揮するが、降雨が直接あたらない日陰
部では、日照部ほど優れた耐食性を示さないことが、発
明者らの海岸暴露試験ならびに塩水散布暴露試験により
明らかになった。詳細な調査により、この理由は、日陰
部では鋼材表面が降雨に曝されないため、飛来して付着
した海塩粒子が洗い流されずに蓄積されること、日陰の
ため濡れ時間が日照部に比べて長く、湿潤−乾燥サイク
ル数が少ないことが明らかになった。例えば橋梁では、
橋桁等は多くは降雨が直接あたらない日陰部であるた
め、高海塩粒子環境の日陰部での耐食性を改善する必要
がある。また、発明者らの研究によれば、１０％程度ま
でのＣｒ単独およびＣｒ−Ａｌ複合添加耐食鋼は、鋼材
表面に保護性の皮膜を生成し、海岸部での腐食減量を減
少させるが、深い食孔を生じるため、構造用耐食鋼とし
ては不十分である問題点があることが判明した。
優れた耐食性を発揮するが、降雨が直接あたらない日陰
部では、日照部ほど優れた耐食性を示さないことが、発
明者らの海岸暴露試験ならびに塩水散布暴露試験により
明らかになった。詳細な調査により、この理由は、日陰
部では鋼材表面が降雨に曝されないため、飛来して付着
した海塩粒子が洗い流されずに蓄積されること、日陰の
ため濡れ時間が日照部に比べて長く、湿潤−乾燥サイク
ル数が少ないことが明らかになった。例えば橋梁では、
橋桁等は多くは降雨が直接あたらない日陰部であるた
め、高海塩粒子環境の日陰部での耐食性を改善する必要
がある。また、発明者らの研究によれば、１０％程度ま
でのＣｒ単独およびＣｒ−Ａｌ複合添加耐食鋼は、鋼材
表面に保護性の皮膜を生成し、海岸部での腐食減量を減
少させるが、深い食孔を生じるため、構造用耐食鋼とし
ては不十分である問題点があることが判明した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、橋
梁、建築において、ステンレス鋼より安価で、耐候性鋼
に比べて海岸地帯など高海塩粒子環境で優れた耐食性を
示す鋼を提供することである。
梁、建築において、ステンレス鋼より安価で、耐候性鋼
に比べて海岸地帯など高海塩粒子環境で優れた耐食性を
示す鋼を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点を
解決すべく、高海塩粒子環境の日陰部において、耐全面
腐食性に優れていると同時に耐孔食性も優れた高Ｎｉ−
Ａｌ−Ｃｒ含有鋼とした。ステンレス鋼に比べ遙かに安
価であり、且つ、耐候性鋼に比べて高海塩粒子日陰環境
で優れた耐食性を示す鋼板を提供せんとするもので、そ
の要旨とするところは下記の通りである。 （１）重量％で Ｃ：０．０１〜０．１０％ Ｓｉ：０．０３〜０．３５％ Ｍｎ：０．２〜１．５％ Ｎｉ：１．５〜１０．０％ Ｃｒ：１．５〜１０．０％ Ａｌ：０．０５〜５．０％ を含有し、さらにＮｂ，Ｖ，Ｔｉの１種または２種以上
を、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％の範囲で含
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを特徴
とする海岸耐候性鋼。
解決すべく、高海塩粒子環境の日陰部において、耐全面
腐食性に優れていると同時に耐孔食性も優れた高Ｎｉ−
Ａｌ−Ｃｒ含有鋼とした。ステンレス鋼に比べ遙かに安
価であり、且つ、耐候性鋼に比べて高海塩粒子日陰環境
で優れた耐食性を示す鋼板を提供せんとするもので、そ
の要旨とするところは下記の通りである。 （１）重量％で Ｃ：０．０１〜０．１０％ Ｓｉ：０．０３〜０．３５％ Ｍｎ：０．２〜１．５％ Ｎｉ：１．５〜１０．０％ Ｃｒ：１．５〜１０．０％ Ａｌ：０．０５〜５．０％ を含有し、さらにＮｂ，Ｖ，Ｔｉの１種または２種以上
を、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％の範囲で含
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを特徴
とする海岸耐候性鋼。
【０００８】（２）前記（１）記載に加えて、更に、重
量％でＰ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．１〜２．０
％を１種又は２種含むことを特徴とする海岸耐候性鋼。 （３）前記（１）又は（２）記載に加えて更に、重量％
でＭｏ：０．０５〜２．０％、Ｗ：０．０１〜１．０％
を１種又は２種含むことを特徴とする海岸耐候性鋼、 （４）前記（１）〜（３）のいずれか１項記載に加え
て、更に、重量％でＳ：０．０３以下に制限したことを
特徴とする海岸耐候性鋼である。
量％でＰ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．１〜２．０
％を１種又は２種含むことを特徴とする海岸耐候性鋼。 （３）前記（１）又は（２）記載に加えて更に、重量％
でＭｏ：０．０５〜２．０％、Ｗ：０．０１〜１．０％
を１種又は２種含むことを特徴とする海岸耐候性鋼、 （４）前記（１）〜（３）のいずれか１項記載に加え
て、更に、重量％でＳ：０．０３以下に制限したことを
特徴とする海岸耐候性鋼である。
【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。Ｎｉ−Ａ
ｌ−Ｃｒ複合添加の作用について述べる。Ｎｉ−Ａｌ−
Ｃｒの３元素複合添加により高海塩粒子日陰環境での耐
食性は、それぞれの単独添加および２元素複合添加に比
べて飛躍的に向上する。これは、 複合添加によりさび内層に濃縮したＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ
複合酸化物および複合オキシ水酸化物層が環境中のＣｌ
- の地鉄界面への侵入を抑制することにより地鉄界面Ｃ
ｌ- イオン濃度が低く抑えられること。 複合添加によりさび内層のＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ複合酸化
物および複合オキシ水酸化物の初期析出形態が球状化
し、さびコロイド粒子が微細になることより、さび層内
部の隙間が小さくなるため、さび層が緻密となり、さび
層の防食性が高まること。
ｌ−Ｃｒ複合添加の作用について述べる。Ｎｉ−Ａｌ−
Ｃｒの３元素複合添加により高海塩粒子日陰環境での耐
食性は、それぞれの単独添加および２元素複合添加に比
べて飛躍的に向上する。これは、 複合添加によりさび内層に濃縮したＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ
複合酸化物および複合オキシ水酸化物層が環境中のＣｌ
- の地鉄界面への侵入を抑制することにより地鉄界面Ｃ
ｌ- イオン濃度が低く抑えられること。 複合添加によりさび内層のＮｉ−Ｃｒ−Ａｌ複合酸化
物および複合オキシ水酸化物の初期析出形態が球状化
し、さびコロイド粒子が微細になることより、さび層内
部の隙間が小さくなるため、さび層が緻密となり、さび
層の防食性が高まること。
【００１０】複合添加により該腐食環境でよく見られ
る剥離しやすい厚い層状さびへの変化が抑制されるこ
と。 鋼材表面に、保護性の酸化物皮膜が形成されること。 複合添加により、さび層に覆われた地鉄界面では地鉄
表層でＡｌ，Ｃｒ，Ｆｅの選択溶解によりＮｉの濃縮が
著しく促進されるため、溶解速度が抑制されること、こ
れは、Ａｌ，ＣｒはＦｅより酸化還元電位が卑で、Ｎｉ
の酸化還元電位との差がＦｅ−Ｎｉに比べて大きいため
と思われる。 という複数の作用によるものである。
る剥離しやすい厚い層状さびへの変化が抑制されるこ
と。 鋼材表面に、保護性の酸化物皮膜が形成されること。 複合添加により、さび層に覆われた地鉄界面では地鉄
表層でＡｌ，Ｃｒ，Ｆｅの選択溶解によりＮｉの濃縮が
著しく促進されるため、溶解速度が抑制されること、こ
れは、Ａｌ，ＣｒはＦｅより酸化還元電位が卑で、Ｎｉ
の酸化還元電位との差がＦｅ−Ｎｉに比べて大きいため
と思われる。 という複数の作用によるものである。
【００１１】次にＮｂ，Ｖ，Ｔｉ添加の作用について述
べる。Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉは、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ複合添加に
おける作用と全く異なる下記の作用を生じる。 Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ複合添加により鋼材表面に保護性の
酸化皮膜が形成されるが、上述のように、該腐食環境で
はＣｌ- が地鉄界面に濃縮すると、食孔の起点となる。
この時、酸化皮膜の防食性が高いほど、一度孔食が発生
すると深い孔食となる傾向がある。Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉは、
鋼中のＣ，Ｎを固定し微細析出物として鋼中に分散す
る。地鉄界面においてＮｂ，Ｖ，Ｔｉ析出物上の酸化皮
膜は不完全になり、その近傍は溶解の起点となる。Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｖの添加により保護性の皮膜に意図的に不完
全性を適度に与え、アノード溶解が起こる場所をミクロ
的に分散させ、アノード・カソードのバランスをとるこ
とにより局部的な深い食孔の成長が抑制され、腐食減量
は増えるが、耐孔食性が向上する。
べる。Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉは、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｌ複合添加に
おける作用と全く異なる下記の作用を生じる。 Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ複合添加により鋼材表面に保護性の
酸化皮膜が形成されるが、上述のように、該腐食環境で
はＣｌ- が地鉄界面に濃縮すると、食孔の起点となる。
この時、酸化皮膜の防食性が高いほど、一度孔食が発生
すると深い孔食となる傾向がある。Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉは、
鋼中のＣ，Ｎを固定し微細析出物として鋼中に分散す
る。地鉄界面においてＮｂ，Ｖ，Ｔｉ析出物上の酸化皮
膜は不完全になり、その近傍は溶解の起点となる。Ｎ
ｂ，Ｔｉ，Ｖの添加により保護性の皮膜に意図的に不完
全性を適度に与え、アノード溶解が起こる場所をミクロ
的に分散させ、アノード・カソードのバランスをとるこ
とにより局部的な深い食孔の成長が抑制され、腐食減量
は増えるが、耐孔食性が向上する。
【００１２】つまり本発明鋼は、使用中に生成するさび
層の高防食機能化のために上記〜の作用を利用し、
鋼材自身の溶解速度の抑制のために上記〜を利用
し、鋼材自身の耐孔食性の向上のためにの作用を利用
するという思想の下に発明した鋼である。Ｃｒ−Ａｌ又
はＮｉ−Ｃｒ又はＮｉ−Ａｌのみの複合添加では、以
外の作用は有さず、表面に生じる保護性の酸化皮膜によ
って鋼の耐食性が向上するが、高海塩粒子日陰環境で
は、地鉄界面にＣｌ- イオンの濃縮域が点在し、そこを
起点として激しい孔食が生じてしまうというステンレス
鋼と同様の問題点があった。
層の高防食機能化のために上記〜の作用を利用し、
鋼材自身の溶解速度の抑制のために上記〜を利用
し、鋼材自身の耐孔食性の向上のためにの作用を利用
するという思想の下に発明した鋼である。Ｃｒ−Ａｌ又
はＮｉ−Ｃｒ又はＮｉ−Ａｌのみの複合添加では、以
外の作用は有さず、表面に生じる保護性の酸化皮膜によ
って鋼の耐食性が向上するが、高海塩粒子日陰環境で
は、地鉄界面にＣｌ- イオンの濃縮域が点在し、そこを
起点として激しい孔食が生じてしまうというステンレス
鋼と同様の問題点があった。
【００１３】また、Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉのみの添加では、鋼
材表面に保護性の皮膜が生じず、全く効果が現れないこ
とが発明者らの研究で明らかになった。これに対して、
Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ複合添加し、さらにＮｂ，Ｖ，Ｔｉを
添加することにより、Ｃｒ−Ａｌ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｎｉ−
Ａｌの２元複合添加およびそれぞれの単独添加では発現
しない上記〜の作用により高海塩粒子日陰環境で鋼
の耐全面腐食性および耐孔食性を両立して向上すること
ができる。
材表面に保護性の皮膜が生じず、全く効果が現れないこ
とが発明者らの研究で明らかになった。これに対して、
Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ複合添加し、さらにＮｂ，Ｖ，Ｔｉを
添加することにより、Ｃｒ−Ａｌ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｎｉ−
Ａｌの２元複合添加およびそれぞれの単独添加では発現
しない上記〜の作用により高海塩粒子日陰環境で鋼
の耐全面腐食性および耐孔食性を両立して向上すること
ができる。
【００１４】次に成分を上記範囲に限定した理由を述べ
る。 Ｃ：Ｃは強度確保のため０．０１％以上添加するが、
０．１％を超えると耐食性が劣化するのでこれを上限と
した。 Ｓｉ：Ｓｉは脱酸のために０．０３％以上を必要とする
が、０．３５％を超えると耐食性が劣化するので０．３
５％を上限とし、０．０３〜０．３５％の範囲とした。 Ｍｎ：Ｍｎは脱酸、脱硫効果のために０．２％以上添加
するほか、耐食性の向上に有効な元素であるが、その効
果は１．５０％で充分であるので１．５０％を上限とし
た。
る。 Ｃ：Ｃは強度確保のため０．０１％以上添加するが、
０．１％を超えると耐食性が劣化するのでこれを上限と
した。 Ｓｉ：Ｓｉは脱酸のために０．０３％以上を必要とする
が、０．３５％を超えると耐食性が劣化するので０．３
５％を上限とし、０．０３〜０．３５％の範囲とした。 Ｍｎ：Ｍｎは脱酸、脱硫効果のために０．２％以上添加
するほか、耐食性の向上に有効な元素であるが、その効
果は１．５０％で充分であるので１．５０％を上限とし
た。
【００１５】Ｎｉ：Ｎｉはさび層に濃縮することで、環
境中のＣｌ- イオンの地鉄界面への侵入を抑制するとい
うメカニズムにより鋼の耐食性を向上させる上で有効な
元素である。Ｃｒ，Ａｌと複合添加するとこの効果は倍
増する。その効果は１．５％以上の添加で現れるが、
３．５％以上添加することが好ましい。一方１０．０％
を超えるとコストアップの原因となり、効果も飽和する
のでその範囲を１．５％〜１０．０％を上限とした。
境中のＣｌ- イオンの地鉄界面への侵入を抑制するとい
うメカニズムにより鋼の耐食性を向上させる上で有効な
元素である。Ｃｒ，Ａｌと複合添加するとこの効果は倍
増する。その効果は１．５％以上の添加で現れるが、
３．５％以上添加することが好ましい。一方１０．０％
を超えるとコストアップの原因となり、効果も飽和する
のでその範囲を１．５％〜１０．０％を上限とした。
【００１６】Ｃｒ：Ｃｒは耐食性を向上させる上で有効
な元素であるが、添加量が１．５％未満では逆効果であ
り、１．５％以上の添加で効果が現れる。３．０％以上
の添加が好ましい。一方１０．０％を超えると効果が飽
和するとともにコストアップの原因となるので１０．０
％を上限とし、１．５〜１０．０％の範囲とした。
な元素であるが、添加量が１．５％未満では逆効果であ
り、１．５％以上の添加で効果が現れる。３．０％以上
の添加が好ましい。一方１０．０％を超えると効果が飽
和するとともにコストアップの原因となるので１０．０
％を上限とし、１．５〜１０．０％の範囲とした。
【００１７】Ａｌ：Ａｌは０．０５％以上の添加で、Ｃ
ｒとともに鋼材表面に生成する不動態皮膜の防食性を向
上させる。この効果はＮｉ，Ｃｒの複合添加で著しく向
上する。５．０％を超えて添加すると、熱間圧延時に表
面割れが生じやすくなるので０．０５〜５．０％の範囲
とした。充分な耐食性を得るには、２．０〜５．０％の
範囲が好ましい。また、耐食性向上とともに溶接性等の
特性を考慮する必要がある場合は、０．０５〜２．０％
の範囲が好ましい。
ｒとともに鋼材表面に生成する不動態皮膜の防食性を向
上させる。この効果はＮｉ，Ｃｒの複合添加で著しく向
上する。５．０％を超えて添加すると、熱間圧延時に表
面割れが生じやすくなるので０．０５〜５．０％の範囲
とした。充分な耐食性を得るには、２．０〜５．０％の
範囲が好ましい。また、耐食性向上とともに溶接性等の
特性を考慮する必要がある場合は、０．０５〜２．０％
の範囲が好ましい。
【００１８】Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ：Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉは、鋼中
のＣ，Ｎを固定しカソードサイトとして作用するため、
Ｆｅ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｒの均一溶解を促進し、アノード
とカソードの分布の遍在を抑制するため、腐食による凹
凸を抑制する効果がある。さらに、該腐食環境でよく見
られる防食性の低く厚い層状さびへの変化を抑制する効
果がある。これらの効果は、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔ
ｉの添加で効果が現れるが、その効果は０．１％で飽和
するので、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％とし
た。
のＣ，Ｎを固定しカソードサイトとして作用するため、
Ｆｅ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｃｒの均一溶解を促進し、アノード
とカソードの分布の遍在を抑制するため、腐食による凹
凸を抑制する効果がある。さらに、該腐食環境でよく見
られる防食性の低く厚い層状さびへの変化を抑制する効
果がある。これらの効果は、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔ
ｉの添加で効果が現れるが、その効果は０．１％で飽和
するので、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％とし
た。
【００１９】Ｐ，Ｃｕは各々、使用環境中で生成するさ
び層の防食作用を向上させることによる更なる耐食性向
上を目的として必要に応じ添加される元素である。 Ｐ：Ｐは０．０１％以上添加すると、生成するさびコロ
イドを微細にし、さび層を緻密にするというメカニズム
により鋼材の耐食性を向上させるが、その効果は０．１
％で十分なので、その範囲を０．０１〜０．１％とし
た。 Ｃｕ：Ｃｕは０．１％以上添加すると、大気環境におけ
る鋼材表面の溶解活性点を微細に分散させ、鋼材の均一
溶解を促進し、かつ生成するさびコロイド粒子を緻密に
するメカニズムにより、さび層の防食性能を向上させ
る。好ましくは０．５％以上の添加である。その効果は
２．０％を超えると飽和するので０．１〜２．０％の範
囲とした。
び層の防食作用を向上させることによる更なる耐食性向
上を目的として必要に応じ添加される元素である。 Ｐ：Ｐは０．０１％以上添加すると、生成するさびコロ
イドを微細にし、さび層を緻密にするというメカニズム
により鋼材の耐食性を向上させるが、その効果は０．１
％で十分なので、その範囲を０．０１〜０．１％とし
た。 Ｃｕ：Ｃｕは０．１％以上添加すると、大気環境におけ
る鋼材表面の溶解活性点を微細に分散させ、鋼材の均一
溶解を促進し、かつ生成するさびコロイド粒子を緻密に
するメカニズムにより、さび層の防食性能を向上させ
る。好ましくは０．５％以上の添加である。その効果は
２．０％を超えると飽和するので０．１〜２．０％の範
囲とした。
【００２０】Ｍｏ，Ｗ，は各々Ｃｌ- イオンによる孔食
の発生および成長を抑制する作用による更なる耐食性向
上を目的として必要に応じ添加される元素である。 Ｍｏ：Ｍｏは０．０５％以上添加すると、使用中に発生
した食孔中の局部的ｐＨの低下を抑制するメカニズムに
より孔食の成長を抑制する効果があるが、その効果は
２．０％を超えると飽和するので０．０５〜２．０％の
範囲とした。 Ｗ：Ｗは０．０１％以上添加すると、Ｍｏと同様に鋼材
表面の保護皮膜のＣｌ- イオンに対する抵抗性を向上さ
せるが、その効果は１．０％で十分なので、その範囲を
０．０１〜１．０％とした。
の発生および成長を抑制する作用による更なる耐食性向
上を目的として必要に応じ添加される元素である。 Ｍｏ：Ｍｏは０．０５％以上添加すると、使用中に発生
した食孔中の局部的ｐＨの低下を抑制するメカニズムに
より孔食の成長を抑制する効果があるが、その効果は
２．０％を超えると飽和するので０．０５〜２．０％の
範囲とした。 Ｗ：Ｗは０．０１％以上添加すると、Ｍｏと同様に鋼材
表面の保護皮膜のＣｌ- イオンに対する抵抗性を向上さ
せるが、その効果は１．０％で十分なので、その範囲を
０．０１〜１．０％とした。
【００２１】また、Ｓは、更なる耐食性向上のために、
含有量を制限される元素である。 Ｓ：Ｓは鋼中不純物として存在するが、その量が０．０
３％以下になると硫化物を形成し、Ｃｌ- イオンに対す
るＦｅおよびＣｒの含水酸化物からなる被膜の抵抗を弱
めるＭｎＳが著しく減少し、耐食性を向上させるので、
０．０３％以下とした。
含有量を制限される元素である。 Ｓ：Ｓは鋼中不純物として存在するが、その量が０．０
３％以下になると硫化物を形成し、Ｃｌ- イオンに対す
るＦｅおよびＣｒの含水酸化物からなる被膜の抵抗を弱
めるＭｎＳが著しく減少し、耐食性を向上させるので、
０．０３％以下とした。
【００２２】
【実施例】以下実施例により本発明の効果を具体的に示
す。表１に供試した鋼の組成を示す。真空溶解後、通常
の方法で熱間圧延し、１５０Ｌ×５０Ｗ×５Ｔ（ｍｍ
3 ）に機械加工した鋼材を供試材とした。表１において
１１〜２８は本発明限定成分鋼、１〜１０は範囲外のも
のである。比較鋼の１はＪＩＳ Ｇ３１１４；溶接構造
用耐候性熱間圧延鋼材相当のもの、２はＪＩＳＧ３１２
５；高耐候性圧延鋼材相当のもの、３はステンレス鋼並
にＣｒ含有量が高いものである。
す。表１に供試した鋼の組成を示す。真空溶解後、通常
の方法で熱間圧延し、１５０Ｌ×５０Ｗ×５Ｔ（ｍｍ
3 ）に機械加工した鋼材を供試材とした。表１において
１１〜２８は本発明限定成分鋼、１〜１０は範囲外のも
のである。比較鋼の１はＪＩＳ Ｇ３１１４；溶接構造
用耐候性熱間圧延鋼材相当のもの、２はＪＩＳＧ３１２
５；高耐候性圧延鋼材相当のもの、３はステンレス鋼並
にＣｒ含有量が高いものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】腐食試験は、以下の２種の暴露試験を行っ
た。 海岸暴露試験 波打ち際より５ｍの場所にて、暴露試験片架台に降雨お
よび直射日光が当たらないように、覆いを増設した日陰
環境用大気暴露架台にて暴露試験を３年間行い、試験片
をインヒビターを添加した温硫酸で除錆後、腐食度およ
び最大孔食深さを求めた。 塩水散布日陰暴露試験 耐食性は、海岸地帯などの特に塩素イオンが多い日陰の
腐食環境を再現するために、日陰暴露架台にて５％食塩
水を１日１回散布する促進耐候性試験（塩水散布暴露試
験）を１年間実施し、と同様の方法で評価した。
た。 海岸暴露試験 波打ち際より５ｍの場所にて、暴露試験片架台に降雨お
よび直射日光が当たらないように、覆いを増設した日陰
環境用大気暴露架台にて暴露試験を３年間行い、試験片
をインヒビターを添加した温硫酸で除錆後、腐食度およ
び最大孔食深さを求めた。 塩水散布日陰暴露試験 耐食性は、海岸地帯などの特に塩素イオンが多い日陰の
腐食環境を再現するために、日陰暴露架台にて５％食塩
水を１日１回散布する促進耐候性試験（塩水散布暴露試
験）を１年間実施し、と同様の方法で評価した。
【００２５】比較例１の腐食度および最大孔食深さをそ
れぞれ１．００とした時の本発明例および比較例のそれ
ぞれの試験結果について同じく表２に示した。比較例７
〜９より、Ｃｒ−Ａｌ，Ｎｉ−Ａｌ，Ｎｉ−Ｃｒの２元
複合添加では、腐食減量率は低下、即ち耐全面腐食性は
向上するが、孔食深さ率は顕著な低下が認められないこ
とがわかる。また、比較例１０より、Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ
複合添加であってもＮｂ−Ｖ−Ｔｉが含有されない場合
は、腐食減量率は低下するが、孔食深さ率が逆に上昇し
ていることがわかる。表２に明らかなように本発明例１
１〜２８は、本発明鋼は比較鋼に比べいずれも優れた耐
食鋼を有することが分かる。
れぞれ１．００とした時の本発明例および比較例のそれ
ぞれの試験結果について同じく表２に示した。比較例７
〜９より、Ｃｒ−Ａｌ，Ｎｉ−Ａｌ，Ｎｉ−Ｃｒの２元
複合添加では、腐食減量率は低下、即ち耐全面腐食性は
向上するが、孔食深さ率は顕著な低下が認められないこ
とがわかる。また、比較例１０より、Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ
複合添加であってもＮｂ−Ｖ−Ｔｉが含有されない場合
は、腐食減量率は低下するが、孔食深さ率が逆に上昇し
ていることがわかる。表２に明らかなように本発明例１
１〜２８は、本発明鋼は比較鋼に比べいずれも優れた耐
食鋼を有することが分かる。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上のごとく、本発明は、耐全面腐食性
および耐孔食性に優れたＮｉ−Ａｌ−Ｃｒ鋼により、塩
素イオンの多い腐食環境下で高耐食性の要求使用される
橋梁、建築等の構造部材へ、ステンレス鋼やステンレス
・クラッド鋼に比べ安価で、且つ、耐候性鋼より優れた
耐食性を有する高耐候性鋼が提供でき、産業上大きな効
果を有するものである。
および耐孔食性に優れたＮｉ−Ａｌ−Ｃｒ鋼により、塩
素イオンの多い腐食環境下で高耐食性の要求使用される
橋梁、建築等の構造部材へ、ステンレス鋼やステンレス
・クラッド鋼に比べ安価で、且つ、耐候性鋼より優れた
耐食性を有する高耐候性鋼が提供でき、産業上大きな効
果を有するものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ ：０．０１〜０．１０％ Ｓｉ：０．０３〜０．３５％ Ｍｎ：０．２〜１．５％ Ｎｉ：１．５〜１０．０％ Ｃｒ：１．５〜１０．０％ Ａｌ：０．０５〜５．０％ を含有し、さらにＮｂ，Ｖ，Ｔｉの１種または２種以上
を、０．０１％≦Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ≦０．１％の範囲で含
有し残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなることを特徴と
する海岸耐候性鋼。 - 【請求項２】 請求項１記載に加えて、更に、重量％で
Ｐ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．１〜２．０％を１
種又は２種含むことを特徴とする海岸耐候性鋼。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載に加えて、更
に、重量％でＭｏ：０．０５〜２．０％、Ｗ：０．０１
〜１．０％を１種又は２種含むことを特徴とする海岸耐
候性鋼。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項記載に加え
て、更に、重量％でＳ：０．０３以下に制限したことを
特徴とする海岸耐候性鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05934294A JP3456743B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-03-29 | 海岸耐候性鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-3225 | 1994-01-17 | ||
| JP322594 | 1994-01-17 | ||
| JP05934294A JP3456743B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-03-29 | 海岸耐候性鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242993A true JPH07242993A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3456743B2 JP3456743B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=26336757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05934294A Expired - Fee Related JP3456743B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-03-29 | 海岸耐候性鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456743B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180187A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-06-26 | Nippon Steel Corp | 日陰耐候性に優れた高強度・高靱性耐候性鋼 |
| US7231318B2 (en) | 2001-07-12 | 2007-06-12 | Nippon Steel Corporation | Method for predicting degree of corrosion of weather-resistant steel |
| US20130078135A1 (en) * | 2010-03-29 | 2013-03-28 | Joachim Antonissen | Steel Product with Improved Weathering Characteristics in Saline Environment |
| CN103469094A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-25 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 一种耐氯离子腐蚀的管道用钢及其制备方法 |
| CN111519110A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-11 | 江苏联峰实业有限公司 | 低合金耐腐蚀钢 |
| EP4103759A4 (en) * | 2020-02-11 | 2024-05-15 | Blykalla AB | MARTENSITIC STEEL |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112176259A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-05 | 邯郸钢铁集团有限责任公司 | 一种550Mpa级高强耐候钢及其生产方法 |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP05934294A patent/JP3456743B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180187A (ja) * | 2000-10-06 | 2002-06-26 | Nippon Steel Corp | 日陰耐候性に優れた高強度・高靱性耐候性鋼 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3456743B2 (ja) | 2003-10-14 |
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