JP7502594B2 - Steel - Google Patents
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Description
本発明は、鋼材に関する。 The present invention relates to steel materials.
火力発電所の火炉および廃棄物焼却施設の焼却炉では、水蒸気、硫黄酸化物、塩化水素などを含む排ガスが発生する。この排ガスは、排ガス煙突などにおいて冷却されると、凝縮して硫酸および塩酸となり、硫酸露点腐食および塩酸露点腐食として知られるように、排ガス流路を構成する鋼材に対し、著しい腐食を引き起こす。 Furnaces at thermal power plants and incinerators at waste incineration facilities generate exhaust gases that contain water vapor, sulfur oxides, hydrogen chloride, etc. When this exhaust gas is cooled in the exhaust gas chimney or other facilities, it condenses into sulfuric acid and hydrochloric acid, which causes severe corrosion of the steel that makes up the exhaust gas flow path, a condition known as sulfuric acid dew-point corrosion and hydrochloric acid dew-point corrosion.
このような問題に対し、耐硫酸・塩酸露点腐食鋼および高耐食ステンレス鋼が提案されている。例えば、特許文献1~4では、Cu、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および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 these problems, sulfuric acid/hydrochloric acid dew-point corrosion resistant steels and highly corrosion resistant stainless steels have been proposed. For example, Patent Documents 1 to 4 propose steel materials with excellent sulfuric acid dew-point corrosion resistance to which Cu, Sb, Co, Cr, etc. have been added. Patent Document 5 proposes highly corrosion resistant stainless steel to which Cr, Ni, etc. have been added.
Cu、Sb、Cr、Coなどを含有する鋼材は、排ガス煙突のような硫酸腐食環境において、優れた耐食性を発揮する。しかし、発電設備および焼却設備を長寿命化するために、さらなる耐食性の向上が期待されている。 Steel materials containing Cu, Sb, Cr, Co, etc. exhibit excellent corrosion resistance in corrosive sulfuric acid environments such as exhaust gas stacks. However, further improvements in corrosion resistance are expected to extend the life of power generation equipment and incineration equipment.
また、排ガス煙突に加えて、ガス化溶融炉、熱交換器、ガス-ガスヒータ、脱硫装置、電気集塵機などの焼却炉煙道に使用される鋼材は、鋼板または鋼管として設置されるため、耐食性だけでなく、溶接性も要求される。 In addition to exhaust gas chimneys, the steel materials used in incinerator flues for gasification melting furnaces, heat exchangers, gas-gas heaters, desulfurization equipment, electric dust collectors, etc. are installed as steel plates or steel pipes, so they require not only corrosion resistance but also weldability.
本発明は上記の問題を解決し、硫酸腐食環境および塩酸腐食環境において、優れた耐食性を有し、かつ、溶接性に優れた鋼材の提供を課題とする。 The present invention aims to solve the above problems and provide a steel material that has excellent corrosion resistance and weldability in sulfuric acid and hydrochloric acid corrosive environments.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、下記の鋼材を要旨とする。 The present invention was made to solve the above problems, and the gist of the present invention is the following steel material.
(1)化学組成が、質量%で、
C:0.010%以上0.20%未満、
Si:0.10~0.50%、
Mn:0.10~1.20%、
S:0.0005~0.015%、
Cu:0.10~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
Cr:0.05~2.00%、
Ti:0.006~0.150%、
Co:0.010~0.30%、
Al:0.005~0.10%、
P:0.025%以下、
N:0.0010~0.0080%、
O:0.0005~0.0035%、
残部:Feおよび不純物であり、
Ti/Nが5.1~40.0であり、
下記(i)式で定義されるCIが14.0~90.0であり、
下記(ii)式で定義されるCeqが0.180~0.380である、
鋼材。
CI=(Cu/64)/(S/32) ・・・(i)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(ii)
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。
(1) Chemical composition, in mass%,
C: 0.010% or more and less than 0.20%;
Si: 0.10 to 0.50%,
Mn: 0.10 to 1.20%,
S: 0.0005 to 0.015%,
Cu: 0.10 to 0.50%,
Ni: 0.01 to 0.50%,
Cr: 0.05 to 2.00%,
Ti: 0.006 to 0.150%,
Co: 0.010 to 0.30%,
Al: 0.005 to 0.10%,
P: 0.025% or less,
N: 0.0010 to 0.0080%,
O: 0.0005 to 0.0035%,
The balance is Fe and impurities.
Ti/N is 5.1 to 40.0,
The CI defined by the following formula (i) is 14.0 to 90.0,
Ceq defined by the following formula (ii) is 0.180 to 0.380;
Steel.
CI=(Cu/64)/(S/32) (i)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 (ii)
In the above formula, the element symbols represent the content (mass%) of each element contained in the steel material, and 0 is substituted when the element is not contained.
(2)前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、
Mo:0.50%以下、
W:0.50%以下、
Sn:0.30%以下、
Sb:0.15%以下、
As:0.30%以下、および
Bi:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
上記(1)に記載の鋼材。
(2) The chemical composition is, in mass%, replacing a part of the Fe,
Mo: 0.50% or less,
W: 0.50% or less,
Sn: 0.30% or less,
Sb: 0.15% or less,
As: 0.30% or less; and Bi: 0.010% or less;
It contains one or more selected from
The steel material according to (1) above.
(3)前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、
Nb:0.10%以下、
V:0.10%以下、
Zr:0.050%以下、
Ta:0.050%以下、および
B:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
上記(1)または(2)に記載の鋼材。
(3) The chemical composition contains, in mass%, a part of the Fe replaced by
Nb: 0.10% or less,
V: 0.10% or less,
Zr: 0.050% or less,
Ta: 0.050% or less; and B: 0.010% or less;
It contains one or more selected from
The steel material according to (1) or (2) above.
(4)前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、
Ca:0.010%以下、
Mg:0.010%以下、および
REM:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
上記(1)から(3)までのいずれかに記載の鋼材。
(4) The chemical composition is, in mass%, replacing a part of the Fe,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less; and REM: 0.010% or less;
It contains one or more selected from
The steel material according to any one of (1) to (3) above.
本発明によれば、酸腐食環境において耐食性を有し、溶接性に優れた鋼材を提供することが可能となる。 The present invention makes it possible to provide steel materials that are corrosion resistant in acid corrosion environments and have excellent weldability.
本発明者らは前記した課題を解決するために、鋼材の耐食性、溶接性を詳細に調査した結果、以下の知見を得るに至った。 In order to solve the above problems, the inventors conducted detailed research into the corrosion resistance and weldability of steel materials, and came to the following findings.
Cu、Sb、Crを含む耐食性鋼に生じた腐食の原因を検討したところ、鋼材表面で生成する窒化物が起点であることが分かった。そこで、まず、窒化物の生成を抑制するためには、Tiの含有量とNの含有量との質量に基づく比であるTi/Nを5.1~40.0に制御することが重要であるという知見を得た。 When the cause of corrosion that occurs in corrosion-resistant steel containing Cu, Sb, and Cr was investigated, it was found that the starting point is nitrides that form on the steel surface. Therefore, it was discovered that in order to suppress the formation of nitrides, it is important to control the Ti/N ratio, which is the ratio based on mass between the Ti content and the N content, to 5.1 to 40.0.
また、Sの含有量を減少させることで介在物の生成を抑制することができる。しかし、CuとSとを同時に含有させると、鋼材表面にCuSの難溶性被膜を形成し、予想以上に鋼材の耐食性を向上させることが分かった。つまり、CuおよびSの含有量のバランスが重要であり、耐酸性腐食指数CI=(Cu/64)/(S/32)の値を14.0~90.0とすることで、鋼板表面でCuSの被膜を形成させつつ、腐食の起点となりやすい介在物の生成を抑制することができる。 In addition, the formation of inclusions can be suppressed by reducing the S content. However, it has been found that when Cu and S are contained at the same time, a poorly soluble CuS coating is formed on the steel surface, improving the corrosion resistance of the steel more than expected. In other words, the balance of the Cu and S content is important, and by setting the value of the acid corrosion resistance index CI = (Cu/64)/(S/32) to 14.0 to 90.0, a CuS coating can be formed on the steel sheet surface while suppressing the formation of inclusions that are likely to become the starting point of corrosion.
さらに、上記条件を満足し、溶接性に優れた鋼材を得るためには、炭素当量Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15を0.180~0.380とすることが重要であることを見出した。 Furthermore, in order to satisfy the above conditions and obtain steel with excellent weldability, it was found that it is important to set the carbon equivalent Ceq = C + Mn/6 + (Cu + Ni)/5 + (Cr + Mo + V)/15 to 0.180 to 0.380.
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。以下、本発明の各要件について詳しく説明する。 The present invention was made based on the above findings. Each aspect of the present invention will be explained in detail below.
(A)化学組成
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 the content of each element are as follows. In the following description, "%" for the content means "mass %".
C:0.010%以上0.20%未満
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0.010%以上0.20%未満とする。C含有量は0.030%以上であるのが好ましく、0.050%以上であるのがより好ましい。また、C含有量は0.15%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。
C: 0.010% or more and less than 0.20% C is an element that improves the strength of steel. However, if C is contained in excess, carbides increase and corrosion resistance deteriorates. Therefore, the C content is set to 0.010% or more and less than 0.20%. The C content is preferably 0.030% or more, and more preferably 0.050% or more. In addition, the C content is preferably 0.15% or less, and more preferably 0.10% or less.
Si:0.10~0.50%
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0.10~0.50%とする。Si含有量は0.15%以上であるのが好ましく、0.20%以上であるのがより好ましい。また、Si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。
Si: 0.10 to 0.50%
Silicon is an element that contributes to deoxidation and strength improvement, and controls the form of oxides. However, if silicon is contained in excess, the amount of oxides increases, impairing corrosion resistance. Therefore, the silicon content is set to 0.10 to 0.50%. The silicon content is preferably 0.15% or more, and more preferably 0.20% or more. The silicon content is preferably 0.40% or less, and more preferably 0.30% or less.
Mn:0.10~1.20%
Mnは、強度および靭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0.10~1.20%とする。Mn含有量は0.30%以上であるのが好ましく、0.50%以上であるのがより好ましい。また、Mn含有量は1.00%以下であるのが好ましく、0.85%以下であるのがより好ましい。
Mn: 0.10 to 1.20%
Mn is an element that improves strength and toughness. However, if Mn is contained in excess, coarse MnS is generated, and corrosion resistance and mechanical properties deteriorate. Therefore, the Mn content is set to 0.10 to 1.20%. The Mn content is preferably 0.30% or more, and more preferably 0.50% or more. Moreover, the Mn content is preferably 1.00% or less, and more preferably 0.85% or less.
S:0.0005~0.015%
Sは、Cuとの組み合わせによってCuSを形成することで予想以上の耐食性を発揮する元素である。しかしながら、Sが過剰に含有された場合、熱間加工性および鋼材の機械特性を低下させる。そのため、S含有量は0.0005~0.015%とする。S含有量は0.0010%以上であるのが好ましく、0.0050%以上であるのがより好ましい。また、S含有量は0.008%以下であるのが好ましい。
S: 0.0005 to 0.015%
S is an element that combines with Cu to form CuS, thereby exhibiting unexpected corrosion resistance. However, if S is contained in excess, it reduces the hot workability and mechanical properties of the steel. Therefore, the S content is set to 0.0005 to 0.015%. The S content is preferably 0.0010% or more, and more preferably 0.0050% or more. In addition, the S content is preferably 0.008% or less.
Cu:0.10~0.50%
Cuは、CrおよびCo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極めて重要な元素である。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、製造性を損なう。そのため、Cu含有量は0.10~0.50%とする。Cu含有量は0.15%以上であるのが好ましく、0.20%以上であるのがより好ましい。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: 0.10 to 0.50%
Cu is an extremely important element that, when contained together with Cr and Co, significantly exhibits corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid. However, when Cu is contained in excess, hot workability is reduced, impairing manufacturability. Therefore, the Cu content is set to 0.10 to 0.50%. The Cu content is preferably 0.15% or more, and more preferably 0.20% or more. Moreover, the Cu content is preferably 0.40% or less, and more preferably 0.30% or less.
Ni:0.01~0.50%
Niは、Cuを含有する鋼において、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顕著に発現される。しかしながら、Ni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、Ni含有量を0.01~0.50%とする。Ni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く、0.15%以上であるのがさらに好ましい。また、Ni含有量は0.30%以下であるのが好ましく、0.25%以下であるのがより好ましい。
Ni: 0.01 to 0.50%
Ni exerts an effect of improving manufacturability in steel containing Cu. Cu has a large effect of improving corrosion resistance, but it is easily segregated, and when it is contained alone, it may promote cracking after casting. In contrast, Ni has an effect of reducing the surface segregation of Cu. By containing Ni, in addition to suppressing the segregation of Cu and the cracking of the cast piece, the occurrence of local corrosion due to segregation is also suppressed, so that the effect of improving corrosion resistance is significantly exerted. However, Ni is an expensive element, and the inclusion of a large amount leads to an increase in steelmaking costs. Therefore, the Ni content is set to 0.01 to 0.50%. The Ni content is preferably 0.05% or more, more preferably 0.10% or more, and even more preferably 0.15% or more. Moreover, the Ni content is preferably 0.30% or less, more preferably 0.25% or less.
Cr:0.05~2.00%
Crは、Cu、CoおよびSbと同様に耐食性を向上させる元素である。特に、CrをCuおよびCo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。しかしながら、Crが過剰に含有された場合、腐食の起点となる窒化物の増加により耐食性を損なう。そのため、Cr含有量は0.05~2.00%とする。Cr含有量は0.10%以上であるのが好ましい。また、Cr含有量は1.60%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。
Cr: 0.05 to 2.00%
Cr is an element that improves corrosion resistance, similar to Cu, Co, and Sb. In particular, by simultaneously containing Cr with Cu and Co, excellent corrosion resistance is exhibited in an acidic environment of high temperature and high concentration. However, if Cr is contained in excess, the corrosion resistance is impaired due to an increase in nitrides that are the starting point of corrosion. Therefore, the Cr content is set to 0.05 to 2.00%. The Cr content is preferably 0.10% or more. In addition, the Cr content is preferably 1.60% or less, and more preferably 1.00% or less.
Ti:0.006~0.150%
Tiは、耐食性を向上させる元素である。特に、TiをCuおよびCoと同時に含有させることで酸性環境において優れた耐食性を発揮する。しかしながら、Tiが過剰に含有された場合、腐食の原因となる窒化物の増加によって、耐食性を損なう。そのため、Ti含有量は0.006~0.150%とする。Ti含有量は0.010%以上であるが好ましく、0.015%以上であるのがより好ましい。また、Ti含有量は0.070%以下であるのが好ましく、0.050%以下であるのがより好ましい。
Ti: 0.006 to 0.150%
Ti is an element that improves corrosion resistance. In particular, by simultaneously containing Ti with Cu and Co, excellent corrosion resistance is exhibited in an acidic environment. However, if Ti is contained in excess, the corrosion resistance is impaired due to an increase in nitrides that cause corrosion. Therefore, the Ti content is set to 0.006 to 0.150%. The Ti content is preferably 0.010% or more, and more preferably 0.015% or more. In addition, the Ti content is preferably 0.070% or less, and more preferably 0.050% or less.
Co:0.010~0.30%
Coは、酸性環境における耐食性を向上させる元素である。特に、Cuと同時に含有させることで酸性環境においてすぐれた耐食性を発揮する。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0.010~0.30%とする。Co含有量は0.020%以上であるのが好ましく、0.030%以上であるのがより好ましく、0.050%以上であるのがさらに好ましい。また、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。
Co: 0.010 to 0.30%
Co is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment. In particular, when Co is contained simultaneously with Cu, it exhibits excellent corrosion resistance in an acidic environment. However, if an excessive amount of Co is contained, the economic efficiency decreases. Therefore, the Co content is set to 0.010 to 0.30%. The Co content is preferably 0.020% or more, more preferably 0.030% or more, and even more preferably 0.050% or more. Moreover, the Co content is preferably 0.20% or less, and more preferably 0.10% or less.
Al:0.005~0.10%
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0.005~0.10%とする。Al含有量は0.020%以上であるのが好ましい。また、Al含有量は0.050%以下であるのが好ましい。
Al: 0.005 to 0.10%
Al is added as a deoxidizer. However, if an excessive amount of Al is contained, the corrosion resistance is impaired due to an increase in inclusions. Therefore, the Al content is set to 0.005 to 0.10%. The Al content is preferably 0.020% or more. Moreover, the Al content is preferably 0.050% or less.
P:0.025%以下
Pは、不純物であり、鋼材の機械特性および製造性を低下させる。そのため、P含有量に上限を設けて0.025%以下とする。P含有量は0.020%以下であるのが好ましく、0.015%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%以上であるのが好ましい。
P: 0.025% or less P is an impurity that reduces the mechanical properties and manufacturability of steel. Therefore, the upper limit of the P content is set to 0.025% or less. The P content is preferably 0.020% or less, and more preferably 0.015% or less. It is preferable to reduce the P content as much as possible, that is, the content may be 0%, but an extreme reduction leads to an increase in steelmaking costs. Therefore, the P content is preferably 0.001% or more.
N:0.0010~0.0080%
Nは、窒化物を形成する元素である。しかしながら、Nが過剰に含有された場合、酸性環境において腐食の起点となる粗大な窒化物を形成して鋼材の耐食性を低下させる。そのため、N含有量は0.0010~0.0080%とする。N含有量は0.0015%以上であるのが好ましく、0.0020%以上であるのがより好ましい。また、N含有量は0.0075%以下であるのが好ましく、0.0070%以下であるのがより好ましい。
N: 0.0010 to 0.0080%
N is an element that forms nitrides. However, when N is contained in excess, it forms coarse nitrides that become the starting point of corrosion in an acidic environment, reducing the corrosion resistance of the steel. Therefore, the N content is set to 0.0010 to 0.0080%. The N content is preferably 0.0015% or more, and more preferably 0.0020% or more. In addition, the N content is preferably 0.0075% or less, and more preferably 0.0070% or less.
O:0.0005~0.0035%
Oは、酸化物を生成する元素であり、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。しかしながら、Oが過剰に含有された場合、酸性環境において腐食の起点となる粗大な酸化物が生成する。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 generates oxides, and by combining with MnS, it renders MnS harmless and has the effect of preventing deterioration of corrosion resistance and mechanical properties. However, if O is contained in excess, coarse oxides that become the starting point of corrosion in an acidic environment are generated. Therefore, the O content is set to 0.0005 to 0.0035%. The O content is preferably 0.0010% or more, and more preferably 0.0015% or more. In addition, the O content is preferably 0.0030% or less, and more preferably 0.0025% or less.
本発明の鋼の化学組成において、上記の元素に加えて、さらにMo、W、Sn、Sb、AsおよびBiから選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。各元素の限定理由について説明する。 In addition to the above elements, the chemical composition of the steel of the present invention may further contain one or more elements selected from Mo, W, Sn, Sb, As and Bi within the ranges shown below. The reasons for limiting each element are explained below.
Mo:0.50%以下
Moは、CuおよびSb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は高価な元素であり、多量の含有は製鋼コストの増大を招く。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い。なお、特に塩酸に対する耐食性を高める場合には、Mo含有量は0.01%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。
Mo: 0.50% or less Mo is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment when contained simultaneously with Cu and Sb, so it may be contained as necessary. However, Mo is an expensive element, and the inclusion of a large amount of Mo leads to an increase in steelmaking costs. Therefore, the Mo content is set to 0.50% or less. The Mo content is preferably 0.30% or less. In particular, when the corrosion resistance to hydrochloric acid is to be improved, the Mo content is preferably 0.01% or more, and more preferably 0.10% or more.
W:0.50%以下
Wは、Moと同様にCuおよびSb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ため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、W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、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い。なお、特に塩酸に対する耐食性を高める場合には、W含有量は0.01%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。
W: 0.50% or less Like Mo, W is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment when contained simultaneously with Cu and Sb, so it may be contained as necessary. However, W is an expensive element, and the inclusion of a large amount of W increases the steelmaking cost. Therefore, the W content is set to 0.50% or less. The W content is preferably 0.30% or less. In particular, when the corrosion resistance to hydrochloric acid is to be improved, the W content is preferably 0.01% or more, and more preferably 0.10% or more.
Sn:0.30%以下
Snは、酸性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0.30%以下とする。Sn含有量は0.20%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、Sn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。
Sn: 0.30% or less Sn is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, so it may be contained as necessary. However, if Sn is contained in excess, hot workability decreases. Therefore, the Sn content is set to 0.30% or less. The Sn content is preferably 0.20% or less. In order to obtain the above effects, the Sn content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and even more preferably 0.05% or more.
Sb:0.15%以下
Sbは、酸性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、Sb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、Sb含有量は0.15%以下とする。Sb含有量は0.13%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、Sb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。
Sb: 0.15% or less Sb is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, so it may be contained as necessary. However, if Sb is contained in excess, hot workability decreases. Therefore, the Sb content is set to 0.15% or less. The Sb content is preferably 0.13% or less. In order to obtain the above effects, the Sb content is preferably 0.03% or more, and more preferably 0.05% or more.
As:0.30%以下
Asは、SbおよびSnに比べて顕著な効果はないが、酸性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: 0.30% or less As is not as effective as Sb and Sn, but it is an effective element for improving corrosion resistance in an acidic environment, so it may be contained as necessary. However, if As is contained in excess, hot workability decreases. 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. In addition, when it is desired to obtain the above-mentioned effect, the As content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.02% or more, and even more preferably 0.05% or more.
Bi:0.010%以下
Biは、SbおよびSnに比べて顕著な効果はないが、酸性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、Bi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、Bi含有量は0.010%以下とする。Bi含有量は0.007%以下であるのが好ましく、0.005%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、Bi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。
Bi: 0.010% or less Bi does not have a significant effect compared to Sb and Sn, but since it is an element that improves corrosion resistance in an acidic environment, it may be contained as necessary. However, if Bi is contained in excess, hot workability decreases. Therefore, the Bi content is set to 0.010% or less. The Bi content is preferably 0.007% or less, and more preferably 0.005% or less. In addition, when it is desired to obtain the above effect, the Bi content is preferably 0.001% or more, more preferably 0.002% or more, and even more preferably 0.005% or more.
本発明の鋼の化学組成において、上記の元素に加えて、機械特性などを向上させるために、さらにNb、V、Zr、TaおよびBから選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。各元素の限定理由について説明する。 In addition to the above elements, the chemical composition of the steel of the present invention may further contain one or more elements selected from Nb, V, Zr, Ta and B within the ranges shown below in order to improve mechanical properties, etc. The reasons for limiting each element are explained below.
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、結晶粒の微細化および強度の向上を目的として、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、機械特性が劣化することがある。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、0.005%以上であるのがより好ましい。
Nb: 0.10% or less Nb, like Ti, is an element that forms nitrides, and may be included as necessary for the purpose of refining crystal grains and improving strength. However, if Nb is excessively included, mechanical properties may 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. In addition, when it is desired to obtain the above effects, the Nb content is preferably 0.001% or more, and more preferably 0.005% or more.
V:0.10%以下
Vは、TiおよびNbと同様に、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、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、機械特性が劣化することがある。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0.005%以上であるのが好ましい。
V: 0.10% or less V, like Ti and Nb, is an element that forms nitrides, and may be included as necessary, mainly to improve strength by precipitation strengthening. However, if V is included in excess, mechanical properties may 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. In addition, if it is desired to obtain the above effects, the V content is preferably 0.005% or more.
Zr:0.050%以下
Zrは、Ti、NbおよびVと同様に、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、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。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0.005%以上であるのが好ましい。
Zr: 0.050% or less Zr, like Ti, Nb and V, is an element that forms nitrides, and may be included as necessary, mainly to improve strength by precipitation strengthening. However, Zr is an expensive element, and a large amount of Zr increases the steelmaking cost. 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. In order to obtain the above effects, the Zr content is preferably 0.005% or more.
Ta:0.050%以下
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: 0.050% or less Ta is an element that contributes to improving strength, and also contributes to improving corrosion resistance, although the mechanism is not necessarily clear, so it may be contained as necessary. However, Ta is an expensive element, and the inclusion of a large amount of Ta leads to an increase in steelmaking costs. 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. In addition, when it is desired to obtain the above effect, the Ta content is preferably 0.001% or more, and more preferably 0.005% or more.
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の靭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: 0.010% or less B is an element that improves hardenability and increases strength, so it may be contained as necessary. However, even if B is contained in excess, the effect is 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. In addition, if it is desired to obtain the above effect, the B content is preferably 0.0003% or more, and more preferably 0.0005% or more.
本発明の鋼の化学組成において、上記の元素に加えて、さらに、脱酸および介在物の制御を目的として、Ca、MgおよびREMから選択される1種以上を、以下に示す範囲において含有させてもよい。各元素の限定理由について説明する。 In addition to the above elements, the chemical composition of the steel of the present invention may further contain one or more elements selected from Ca, Mg, and REM within the ranges shown below for the purpose of deoxidization and inclusion control. The reasons for limiting each element are explained below.
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、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0.0005%以上であるのが好ましく、0.0010%以上であるのがより好ましく、0.0020%以上であるのがさらに好ましい。
Ca: 0.010% or less Ca is an element mainly used to control the form of sulfides, and may be contained as necessary to form fine oxides. However, if Ca is contained in excess, 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. In order to obtain the above effects, the Ca content is preferably 0.0005% or more, more preferably 0.0010% or more, and even more preferably 0.0020% or more.
Mg:0.010%以下
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: 0.010% or less Mg may be contained as necessary to form fine oxides. However, excessive addition of Mg leads to increased steelmaking costs. Therefore, the Mg content is set to 0.010% or less. The Mg content is preferably 0.005% or less, and more preferably 0.003% or less. In order to obtain the above effects, the Mg content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and even more preferably 0.0005% or more.
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、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。ここで、REMはSc、Yおよびランタノイドを示し、REM含有量はこれらの元素の含有量の総量を示す。
REM: 0.010% or less REM (rare earth elements) are elements mainly used for deoxidation, and may be contained as necessary to form fine oxides. However, excessive addition of REM leads to increased steelmaking costs. Therefore, the REM content is set to 0.010% or less. The REM content is preferably 0.005% or less, and more preferably 0.003% or less. In addition, when it is desired to obtain the above-mentioned effects, the REM content is preferably 0.0001% or more, more preferably 0.0003% or more, and even more preferably 0.0005% or more. Here, REM represents Sc, Y, and lanthanoids, and the REM content represents the total content of these elements.
本発明の鋼の化学組成において、残部はFeおよび不純物である。ここで不純物とは、鋼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、本発明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。 In the chemical composition of the steel of the present invention, the balance is Fe and impurities. Here, impurities refer to components that are mixed in from raw materials such as ores and scraps and other factors during the industrial production of steel, and are acceptable within the range that does not adversely affect the steel material of the present invention.
Ti/N:5.1~40.0
上記のように、TiおよびNは、鋼材の耐食性に影響を及ぼす。N含有量が過剰となるとTi/Nが小さくなり、Ti含有量が過剰となるとTi/Nが大きくなり、いずれの場合も窒化物が生成され、腐食起点となりやすい。そのため、Ti/Nは5.1~40.0とする。Ti/Nは、6.0以上であるのが好ましく、8.0以上であるのがより好ましい。また、Ti/Nは、35.0以下であるのが好ましく、30.0以下であるのがより好ましい。
Ti/N: 5.1 to 40.0
As described above, Ti and N affect the corrosion resistance of steel materials. If the N content is excessive, the Ti/N ratio becomes small, and if the Ti content is excessive, the Ti/N ratio becomes large. In either case, nitrides are generated and tend to become the starting point of corrosion. Therefore, Ti/N is set to 5.1 to 40.0. Ti/N is preferably 6.0 or more, and more preferably 8.0 or more. Also, Ti/N is preferably 35.0 or less, and more preferably 30.0 or less.
CI:14.0~90.0
CuおよびSは、鋼材の耐食性に影響を及ぼす。下記(i)式で定義されるCIが90.0を超えると、CuS被膜が鋼材表面に形成しにくくなり、十分な耐食性を得ることができない。しかしながら、CIが14.0未満となると、介在物が腐食の起点となりやすくなり、耐食性が低下する場合がある。そのため、CIは14.0~90.0とする。CIは、21.0以上であるのが好ましく、27.0以上であるのがより好ましい。また、CIは、85.0以下であるのが好ましく、80.0以下であるのがより好ましい。
CI=(Cu/64)/(S/32) ・・・(i)
CI: 14.0-90.0
Cu and S affect the corrosion resistance of steel materials. When the CI defined by the following formula (i) exceeds 90.0, it becomes difficult for a CuS coating to form on the steel material surface, and sufficient corrosion resistance cannot be obtained. However, when the CI is less than 14.0, the inclusions tend to become the starting point of corrosion, and the corrosion resistance may decrease. Therefore, the CI is set to 14.0 to 90.0. The CI is preferably 21.0 or more, and more preferably 27.0 or more. The CI is preferably 85.0 or less, and more preferably 80.0 or less.
CI=(Cu/64)/(S/32) (i)
Ceq:0.180~0.380
また、C、Mn、Cu、Ni、Cr、MoおよびVは、鋼材の溶接性に影響を及ぼす。下記(ii)式で定義されるCeqは鋼材の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、0.380以下とする。しかしながら、Ceqが0.180未満となると、機械特性が不十分となる。そのため、Ceqは0.180~0.380とする。Ceqは0.190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0.340以下であるのが好ましい。
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(ii)
但し、式(ii)において、鋼中にMoおよびVを含有しない場合は0として計算する。
Ceq: 0.180 to 0.380
In addition, C, Mn, Cu, Ni, Cr, Mo and V affect the weldability of steel. Ceq defined by the following formula (ii) is an index showing the deterioration of weldability due to an increase in the hardness of steel, and is set to 0.380 or less in order to ensure weldability. However, if Ceq is less than 0.180, the mechanical properties become insufficient. Therefore, Ceq is set to 0.180 to 0.380. Ceq is preferably 0.190 or more, and more preferably 0.200 or more. In addition, Ceq is preferably 0.340 or less.
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 (ii)
However, in formula (ii), when the steel does not contain Mo and V, the calculation is performed assuming that these elements are 0.
(B)製造方法
本発明に係る鋼材の製造方法について特に制限は設けないが、例えば、熱間圧延を施し、さら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。
(B) Manufacturing Method There are no particular limitations on the manufacturing method of the steel material according to the present invention, but examples include steel plates, steel sections, steel pipes, etc., which are manufactured by hot rolling and, if necessary, cold rolling.
鋼材を製造する場合は、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、さら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、または空冷した後、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、さらに熱処理を施してもよい。 When manufacturing steel, the steel is melted in the usual way, the components are adjusted, and the resulting steel billet is cast, hot rolled, and then cold rolled as necessary. After hot rolling, the steel may be water-cooled as is, or air-cooled, and then reheated and quenched. After hot rolling, the steel may be wound into a coil. After hot rolling, the steel may be cold-rolled and then further heat-treated.
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。鋼片に熱間押出または穿孔圧延を施して製造されるシームレス鋼管も本発明の鋼材に含まれる。 When manufacturing steel pipes, steel plates may be formed into a tubular shape and welded, and can be made into UO steel pipes, electric resistance welded steel pipes, forged steel pipes, spiral steel pipes, etc. Seamless steel pipes manufactured by subjecting steel pieces to hot extrusion or piercing rolling are also included in the steel materials of the present invention.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。なお、以下に示す実施例での条件は、本発明の実施可能性およ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。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples. Note that the conditions in the examples shown below are one example of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to this one example of conditions. Furthermore, various conditions may be adopted in the present invention as long as they do not deviate from the gist of the present invention and achieve the object of the present invention.
表1および表2に示す化学組成を有する鋼を溶製し、鋼塊を1150℃で2時間加熱後、熱間圧延を行って空冷し、厚さが20mmの鋼板とした。 Steel having the chemical composition shown in Tables 1 and 2 was melted, and the steel ingot was heated at 1150°C for 2 hours, after which it was hot-rolled and air-cooled to produce a steel plate 20 mm thick.
得られた各鋼板を用いて、以下に示す各種の性能評価試験を行った。 The obtained steel plates were used to carry out the various performance evaluation tests shown below.
<耐硫酸性、耐塩酸性>
各鋼板から板厚4mm、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, hydrochloric acid resistance>
A test piece having a thickness of 4 mm, a width of 25 mm, and a length of 25 mm was taken from the center of each steel plate and finished by wet polishing with #400 to prepare a test piece for evaluating corrosion resistance. 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.
その後、硫酸浸漬試験および塩酸浸漬試験による試験片の腐食減量を算出した。比較例AAを基準として、腐食減量が60%以下であったものを◎、腐食減量が60%超80%以下であったものを○、腐食減量が80%を超えたものを×として、耐硫酸性および耐塩酸性を評価した。 Then, the corrosion weight loss of the test pieces after the sulfuric acid immersion test and the hydrochloric acid immersion test was calculated. Using Comparative Example AA as the standard, the sulfuric acid resistance and hydrochloric acid resistance were evaluated as follows: those with a corrosion weight loss of 60% or less were marked with ◎, those with a corrosion weight loss of more than 60% and less than 80% were marked with ○, and those with a corrosion weight loss of more than 80% were marked with ×.
<溶接割れ>
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。
<Weld cracks>
A y-type weld cracking test was carried out in accordance with JIS Z 3158: 2016. A test piece having a thickness of 20 mm was used, and 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 48 hours later.
<引張強さ>
JIS Z 2241:2011に準拠して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>
Tensile test pieces were prepared in accordance with JIS Z 2241:2011, and tensile tests were performed to determine the tensile strength. Tensile strengths of 400 MPa or more were evaluated as ◯, and those of less than 400 MPa were evaluated as ×.
表3に、耐硫酸浸漬試験、耐塩酸浸漬試験、溶接割れ試験、引張試験の測定結果を併せて示す。 Table 3 shows the measurement results of the sulfuric acid immersion test, hydrochloric acid immersion test, weld crack test, and tensile test.
表3に示すとおり、鋼A~Zは、化学組成、Ti/N、CI、Ceqが本発明の範囲内であるため、塩酸および硫酸に対する耐食性、溶接性、引張強さの全てが良好な結果となった。一方、鋼AA~AIは、化学組成、Ti/N、CI、Ceqのいずれかが本発明の範囲外であるため、塩酸および硫酸に対する耐食性、溶接性、引張強さの少なくともいずれかが劣化する結果となった。 As shown in Table 3, steels A to Z have good results in terms of corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid, weldability, and tensile strength, because their chemical composition, Ti/N, CI, and Ceq are within the ranges of the present invention. On the other hand, steels AA to AI have poor results in terms of at least one of corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid, weldability, and tensile strength, because their chemical composition, Ti/N, CI, and Ceq are outside the ranges of the present invention.
鋼AAは塩酸腐食試験および硫酸腐食試験の評価の基準とした鋼であるが、Ti/Nが高いため、本発明例の鋼に比べて塩酸および硫酸に対する耐食性が低下していた。鋼ABはTi/Nが低いため、耐食性が低下していた。CIが規定値未満の鋼AC、CIが規定値を超える鋼AD、Cu含有量が少ない鋼AG、Cr含有量が少ない鋼AH、Co含有量が少ない鋼AIも、本発明例の鋼に比べて塩酸および硫酸に対する耐食性が低下していた。 Steel AA was the steel used as the standard for evaluation in hydrochloric acid corrosion tests and sulfuric acid corrosion tests, but because its Ti/N was high, its corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid was reduced compared to the steels of the present invention. Steel AB had reduced corrosion resistance because its Ti/N was low. Steel AC, which had a CI below the specified value, Steel AD, which had a CI above the specified value, Steel AG, which had a low Cu content, Steel AH, which had a low Cr content, and Steel AI, which had a low Co content, also had reduced corrosion resistance to hydrochloric acid and sulfuric acid compared to the steels of the present invention.
さらに、鋼AFはCeqの値が過剰であるため、溶接割れが生じ、鋼AEはCeqが低すぎるため、引張強さが不十分となった。 Furthermore, Steel AF had an excessive Ceq value, which caused weld cracks, and Steel AE had insufficient tensile strength because its Ceq was too low.
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およ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(熱回収器および再加熱器)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および伝熱エレメント板、フィン材などに好適に使用することができる。 The steel material of the present invention can be used in smoke exhaust equipment 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, industrial waste such as waste oil, plastics, and exhaust tires, and sewage sludge. Specifically, it can be suitably used for smoke exhaust equipment flue ducts, casings, heat exchangers, gas-gas heaters consisting of two heat exchangers (heat recovery unit and reheater), desulfurization equipment, electric dust collectors, induced draft fans, basket materials and heat transfer element plates and fin materials for rotary regenerative air preheaters, etc.
Claims (4)
C:0.010%以上0.20%未満、
Si:0.10~0.50%、
Mn:0.10~1.20%、
S:0.0005~0.015%、
Cu:0.10~0.50%、
Ni:0.01~0.50%、
Cr:0.05~2.00%、
Ti:0.006~0.150%、
Co:0.010~0.30%、
Al:0.005~0.10%、
P:0.025%以下、
N:0.0010~0.0080%、
O:0.0005~0.0035%、
残部:Feおよび不純物であり、
Ti/Nが5.1~40.0であり、
下記(i)式で定義されるCIが14.0~90.0であり、
下記(ii)式で定義されるCeqが0.200~0.380である、
鋼材。
CI=(Cu/64)/(S/32) ・・・(i)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 ・・・(ii)
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。 The chemical composition, in mass%, is
C: 0.010% or more and less than 0.20%;
Si: 0.10 to 0.50%,
Mn: 0.10 to 1.20%,
S: 0.0005 to 0.015%,
Cu: 0.10 to 0.50%,
Ni: 0.01 to 0.50%,
Cr: 0.05 to 2.00%,
Ti: 0.006 to 0.150%,
Co: 0.010 to 0.30%,
Al: 0.005 to 0.10%,
P: 0.025% or less,
N: 0.0010 to 0.0080%,
O: 0.0005 to 0.0035%,
The balance is Fe and impurities.
Ti/N is 5.1 to 40.0,
The CI defined by the following formula (i) is 14.0 to 90.0,
Ceq defined by the following formula (ii) is 0.200 to 0.380;
Steel.
CI=(Cu/64)/(S/32) (i)
Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15 (ii)
In the above formula, the element symbols represent the content (mass%) of each element contained in the steel material, and 0 is substituted when the element is not contained.
Co含有量が0.010~0.30%(但し、0.020%以下を除く。)であり、
前記化学組成が、前記Feの一部に代えて、質量%で、
Mo:0.50%以下、
W:0.50%以下、
Sn:0.30%以下、
Sb:0.15%以下、
As:0.30%以下、および
Bi:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
請求項1に記載の鋼材。 O content is 0.0005 to 0.0023 %,
The Co content is 0.010 to 0.30% (excluding 0.020% or less),
The chemical composition is, in mass %, replacing a part of the Fe,
Mo: 0.50% or less,
W: 0.50% or less,
Sn: 0.30% or less,
Sb: 0.15% or less,
As: 0.30% or less; and Bi: 0.010% or less;
It contains one or more selected from
The steel material according to claim 1.
Nb:0.10%以下、
V:0.10%以下、
Zr:0.050%以下、
Ta:0.050%以下、および
B:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
請求項1または請求項2に記載の鋼材。 The chemical composition is, in mass %, replacing a part of the Fe,
Nb: 0.10% or less,
V: 0.10% or less,
Zr: 0.050% or less,
Ta: 0.050% or less; and B: 0.010% or less;
It contains one or more selected from
The steel material according to claim 1 or 2.
Ca:0.010%以下、
Mg:0.010%以下、および
REM:0.010%以下、
から選択される1種以上を含有するものである、
請求項1から請求項3までのいずれかに記載の鋼材。
The chemical composition is, in mass %, replacing a part of the Fe,
Ca: 0.010% or less,
Mg: 0.010% or less; and REM: 0.010% or less;
It contains one or more selected from
The steel material according to any one of claims 1 to 3.
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