JPH04143251A - 海岸高耐候性クラッド鋼 - Google Patents
海岸高耐候性クラッド鋼Info
- Publication number
- JPH04143251A JPH04143251A JP26802490A JP26802490A JPH04143251A JP H04143251 A JPH04143251 A JP H04143251A JP 26802490 A JP26802490 A JP 26802490A JP 26802490 A JP26802490 A JP 26802490A JP H04143251 A JPH04143251 A JP H04143251A
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- Japan
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- corrosion resistance
- weather resistant
- clad steel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈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
帯など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クラッド鋼に関するもので
ある。
帯など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クラッド鋼に関するもので
ある。
〈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。耐候性鋼は普
通鋼にＣｏ、 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
。日本工業規格にあるＪＩＳ Ｇ３１１４；溶接構造用
耐候性熱間圧延鋼材及びＪＩＳ Ｇ３１２５；高耐候性
圧延鋼材はこれに相当する。
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。耐候性鋼は普
通鋼にＣｏ、 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
。日本工業規格にあるＪＩＳ Ｇ３１１４；溶接構造用
耐候性熱間圧延鋼材及びＪＩＳ Ｇ３１２５；高耐候性
圧延鋼材はこれに相当する。
〈発明が解決しようとする課題〉
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、著しい層状の剥離鯖が生じ、
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
は腐食防止のための塗装費用が真人となる。一方、ステ
ンレス鋼は、通常１１％以上のＣｒを含有するため耐候
性鋼に比べｉよるかに耐食性に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。
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、著しい層状の剥離鯖が生じ、
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
は腐食防止のための塗装費用が真人となる。一方、ステ
ンレス鋼は、通常１１％以上のＣｒを含有するため耐候
性鋼に比べｉよるかに耐食性に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、−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。
、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。
本発明はかかる問題点を解決すべく、表層を層状の剥離
鯖の発生がなく、耐全面腐食性に優れていると同時に耐
孔食性も優れたＣｕ−Ｎｉ含有鋼とし、溶接構造用鋼と
して必要な緒特性（例えば、強度、靭性、溶接性）は内
層で確保するという思想の基にステンレス鋼に比べ温か
に安価であり、且つ、耐候性鋼に比し優れた耐食性を有
する高耐候性クラッド鋼を提供することを目的とする。
鯖の発生がなく、耐全面腐食性に優れていると同時に耐
孔食性も優れたＣｕ−Ｎｉ含有鋼とし、溶接構造用鋼と
して必要な緒特性（例えば、強度、靭性、溶接性）は内
層で確保するという思想の基にステンレス鋼に比べ温か
に安価であり、且つ、耐候性鋼に比し優れた耐食性を有
する高耐候性クラッド鋼を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
本発明の要旨とするところは、
重量％で
Ｃ： ０．２０％以下 Ｓｉ：０．０３〜０．３５％
Ｍｎ：１．８％以下 ｕ ： ０．００５〜０．０
７０％更に強度靭性の要求に応じて、 Ｃｕ：２％以下 Ｎｉ：２％以下 Ｃｒ：０．５％以下 Ｍｏ ： ０．５％以下Ｖ ：
０．１％以下Ｎｂ：０．１％以下Ｔｉ：Ｑ、９３％以
下 Ｂ ： ０．００２０％以下を１種又は２種以上含
み残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を母材とし、
その少なくとも一面をｃ ： ｏ、 ｏ ｓ％以下 Ｓ
ｉ：０．０３〜０．３５％Ｍｎ ： １．５％以下
Ｃｕ ： ０．５〜２．０％Ｎｉ：１．０〜４．０％
Ａｌ ： ０．００５〜０．０７０％を含み残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる合わせ材で被覆することを特
徴とする海岸高耐候性クラッド鋼にある。
Ｍｎ：１．８％以下 ｕ ： ０．００５〜０．０
７０％更に強度靭性の要求に応じて、 Ｃｕ：２％以下 Ｎｉ：２％以下 Ｃｒ：０．５％以下 Ｍｏ ： ０．５％以下Ｖ ：
０．１％以下Ｎｂ：０．１％以下Ｔｉ：Ｑ、９３％以
下 Ｂ ： ０．００２０％以下を１種又は２種以上含
み残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を母材とし、
その少なくとも一面をｃ ： ｏ、 ｏ ｓ％以下 Ｓ
ｉ：０．０３〜０．３５％Ｍｎ ： １．５％以下
Ｃｕ ： ０．５〜２．０％Ｎｉ：１．０〜４．０％
Ａｌ ： ０．００５〜０．０７０％を含み残部Ｆｅ及
び不可避的不純物からなる合わせ材で被覆することを特
徴とする海岸高耐候性クラッド鋼にある。
く作 用〉
以下に本発明の詳細な説明する。
まず、母材の合金元素含有量を前記範囲に限定した理由
を述べる。
を述べる。
Ｃ：Ｃは強度確保のために添加するが、０．２０％を超
えると鋼材の靭性と溶接性が劣化するので０．２０％を
上限とした。
えると鋼材の靭性と溶接性が劣化するので０．２０％を
上限とした。
Ｓｔ ： Ｓｉは強度確保と脱酸のために０．０３％以
上を必要とするが、０．３５％を超えると靭性が劣化す
るのでこれを上限とした。
上を必要とするが、０．３５％を超えると靭性が劣化す
るのでこれを上限とした。
Ｍｎ ： Ｍｎは強度確保のために添加するが、１．８
％を超えると溶接性が劣化するのでこれを上限とした。
％を超えると溶接性が劣化するのでこれを上限とした。
ｕ：Ａｌは通常脱酸元素として用いられている０、 ０
０５〜０．０７０％の範囲とした。
０５〜０．０７０％の範囲とした。
Ｃｕ、 Ｎｌｌ Ｃｒ、 Ｍｏ、 ｖ、 Ｎｂ＋ Ｔｔ
、 Ｂは各々強度・靭性向上を目的として添加される元
素で溶接性の劣化しない範囲として前記した量を上限と
した。
、 Ｂは各々強度・靭性向上を目的として添加される元
素で溶接性の劣化しない範囲として前記した量を上限と
した。
次に合わせ材の成分を上記範囲に限定した理由を述べる
。
。
ＣＴＣは０．０８％を超えると耐食性が劣化するので０
．０８％以下に限定した。
．０８％以下に限定した。
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
．３５％を上限とした。
するが、０．３５％を超えると耐食性が劣化するので０
．３５％を上限とした。
Ｍｎ ： Ｍｎは脱酸、脱硫のために添加するが、１．
５０％を超えると溶接性が劣化するので１．５０％を上
限とした。
５０％を超えると溶接性が劣化するので１．５０％を上
限とした。
Ｃｕ ： Ｎｉと共存することにより耐食性を向上させ
る元素である。その効果は０．５％以上より現れる。
る元素である。その効果は０．５％以上より現れる。
また余り多く添加するとＣｕの微細析出が鋼中に生じ、
鋼表面においてミクロな電池を形成するため、鉄の腐食
を促進する。この腐食促進が顕著になるのは２．０％を
超える場合であり、本発明ではこの値を上限とした。
鋼表面においてミクロな電池を形成するため、鉄の腐食
を促進する。この腐食促進が顕著になるのは２．０％を
超える場合であり、本発明ではこの値を上限とした。
Ｎｉ ： Ｎｉは耐食性を向上させる上で有効な元素で
あり、上述のＣｕの添加効果を助長する効果のある元素
であるが、添加量が１％未満では効果がない。一方４．
０％を超えるとその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４．０％を上限とした。
あり、上述のＣｕの添加効果を助長する効果のある元素
であるが、添加量が１％未満では効果がない。一方４．
０％を超えるとその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４．０％を上限とした。
Ａｌ ： Ａｌは通常脱酸元素として用いられている０
、 ０ Ｏ５〜０．０７０％の範囲とした。
、 ０ Ｏ５〜０．０７０％の範囲とした。
以上に述べた本発明の要件である層状の剥離錆発生、耐
全面腐食性、耐孔食性に係わる表層の合金元素添加量の
限定は膨大な実験により決められたものであるが、以下
この点について実験の一部としてＮｉの含有量の限定理
由に関する実験結果について説明する。
全面腐食性、耐孔食性に係わる表層の合金元素添加量の
限定は膨大な実験により決められたものであるが、以下
この点について実験の一部としてＮｉの含有量の限定理
由に関する実験結果について説明する。
供試鋼は内層成分をＣ： ０．１２％、Ｓｉ：０．２０
％、Ｍｎ：１．２０％、Ａｌ：０．０２５％、Ｖ：０．
０５２％、Ｎｂ：０．０１０％とし、表層の基本成分を
Ｃ：０、０５０％、Ｓｉ：０．２０％、、 Ｍｎ ：
０．９０％、Ａｌ：０、０２５％として、ａ）Ｎｉ含有
量０〜１２％の範囲で変化させた比較鋼、ｂ） Ｃｒ含
有量を０〜１５％の範囲で変化させた比較鋼と、Ｃ）表
層の基本成分にＣｕｒ１％を添加し、これにＮｉ含有量
を０〜７％の範囲で変化させた鋼材である。供試したク
ラッド鋼は表層、内層を電子ビーム溶接で組み立てた後
圧延により製造した。この場合、耐食性に影響を与える
表層の厚みは板厚の１０％とした。
％、Ｍｎ：１．２０％、Ａｌ：０．０２５％、Ｖ：０．
０５２％、Ｎｂ：０．０１０％とし、表層の基本成分を
Ｃ：０、０５０％、Ｓｉ：０．２０％、、 Ｍｎ ：
０．９０％、Ａｌ：０、０２５％として、ａ）Ｎｉ含有
量０〜１２％の範囲で変化させた比較鋼、ｂ） Ｃｒ含
有量を０〜１５％の範囲で変化させた比較鋼と、Ｃ）表
層の基本成分にＣｕｒ１％を添加し、これにＮｉ含有量
を０〜７％の範囲で変化させた鋼材である。供試したク
ラッド鋼は表層、内層を電子ビーム溶接で組み立てた後
圧延により製造した。この場合、耐食性に影響を与える
表層の厚みは板厚の１０％とした。
耐食性は海岸地帯などの特に塩素イオンの多い腐食環境
を再現するため、５％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、目視によ
る層状の剥離錆の発生有無および腐食減量、孔食係数（
最大孔食深さ／板厚減少量）で評価を行った。その結果
を第１図に示す。
を再現するため、５％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、目視によ
る層状の剥離錆の発生有無および腐食減量、孔食係数（
最大孔食深さ／板厚減少量）で評価を行った。その結果
を第１図に示す。
図から明かな通り、本発明限定成分よりＮｉ含有量の少
ない鋼は耐全面腐食性と剥離錆に、また、比較鋼のＣｒ
単独添加鋼は、Ｃｒ含有量が５％以上では耐孔食性に、
５％未満では耐全面腐食性と剥離鯖に、更に、比較鋼の
Ｎｉ単独添加鋼は、Ｎｉ含有量が３％未満では耐全面腐
食性と剥離錆に難点があるが、本発明限定成分鋼は優れ
た耐食性を有することが分かる。
ない鋼は耐全面腐食性と剥離錆に、また、比較鋼のＣｒ
単独添加鋼は、Ｃｒ含有量が５％以上では耐孔食性に、
５％未満では耐全面腐食性と剥離鯖に、更に、比較鋼の
Ｎｉ単独添加鋼は、Ｎｉ含有量が３％未満では耐全面腐
食性と剥離錆に難点があるが、本発明限定成分鋼は優れ
た耐食性を有することが分かる。
なお本発明に係わるクランド鋼はその使用目的に応じて
片面または両面クラッドいずれにも通用可能であり、そ
の製造方法も上記した圧延クラッドの他に爆着、肉盛り
、鋳ぐるみ、連続鋳造等の方法によっても本発明の効果
は損なわれるものではない。
片面または両面クラッドいずれにも通用可能であり、そ
の製造方法も上記した圧延クラッドの他に爆着、肉盛り
、鋳ぐるみ、連続鋳造等の方法によっても本発明の効果
は損なわれるものではない。
〈実施例〉
以下実施例により本発明の効果を具体的に示す。
第１表に供試した鋼の組成及び試験結果を示す。
第１表において８〜１６は本発明限定成分鋼、１〜７は
範囲外のものである。比較鋼の１は表層成分がＪＩＳ
Ｇ３１１４．溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材相当のもの
、２はＪＩＳ Ｇ３１２５；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
。
範囲外のものである。比較鋼の１は表層成分がＪＩＳ
Ｇ３１１４．溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材相当のもの
、２はＪＩＳ Ｇ３１２５；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
。
表から明らかなように、本発明鋼は比較鋼に比べいずれ
も優れた耐食性を有することが分かる。
も優れた耐食性を有することが分かる。
〈発明の効果〉
以上のごとく、本発明は表層を錆剥離性、耐全面腐食性
及び耐孔食性に優れたＣｕ−Ｎｉ含有鋼、内層を各種強
度、靭性、溶接性に応じた溶接構造用鋼とすることによ
り、塩素イオンの多い腐食環境下で高耐食性の要求され
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クラッド鋼が提供でき、産業
上大きな効果を有するものであるといえる。
及び耐孔食性に優れたＣｕ−Ｎｉ含有鋼、内層を各種強
度、靭性、溶接性に応じた溶接構造用鋼とすることによ
り、塩素イオンの多い腐食環境下で高耐食性の要求され
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クラッド鋼が提供でき、産業
上大きな効果を有するものであるといえる。
第１図は耐食性に及ぼす表層のＣｒ、 Ｎｉ含有量及び
１％Ｃｕ−Ｎｉ含有鋼のＮｉ含有量の影響を示す図であ
る。
１％Ｃｕ−Ｎｉ含有鋼のＮｉ含有量の影響を示す図であ
る。
Claims (2)
- （１）重量％で Ｃ：０．２０％以下Ｓｉ：０．０３〜０．３５％Ｍｎ：
１．８％以下Ａｌ：０．００５〜０．０．０７０％を含
み残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を母材とし、
その少なくとも一面を Ｃ：０．０８％以下Ｓｉ：０．０３〜０．３５％Ｍｎ：
１．５％以下Ｃｕ：０．５〜２．０％Ｎｉ：１．０〜４
．０％Ａｌ：０．００５〜０．０７０％を含み残部Ｆｅ
及び不可避的不純物からなる合わせ材で被覆することを
特徴とする海岸高耐候性クラッド鋼。 - （２）母材中に更に強度靭性の要求に応じて、Ｃｕ：２
％以下Ｎｉ：２％以下 Ｃｒ：０．５％以下Ｍｏ：０．５％以下 Ｖ：０．１％以下Ｎｂ：０．１％以下 Ｔｉ：０．０３％以下Ｂ：０．００２０％以下を１種又
は２種以上含むことを特徴とする請求項１記載の海岸高
耐候性クラッド鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26802490A JPH04143251A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 海岸高耐候性クラッド鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26802490A JPH04143251A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 海岸高耐候性クラッド鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143251A true JPH04143251A (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17452836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26802490A Pending JPH04143251A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 海岸高耐候性クラッド鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04143251A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066093A1 (fr) * | 1998-06-17 | 1999-12-23 | Kawasaki Steel Corporation | Materiau en acier resistant aux intemperies |
| CN108883447A (zh) * | 2016-03-11 | 2018-11-23 | 新日铁住金株式会社 | 钛材及其制造方法 |
| CN109652743A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-19 | 河南科技大学 | 一种耐磨耐热双金属复合板及其制备方法 |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP26802490A patent/JPH04143251A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066093A1 (fr) * | 1998-06-17 | 1999-12-23 | Kawasaki Steel Corporation | Materiau en acier resistant aux intemperies |
| AU749066B2 (en) * | 1998-06-17 | 2002-06-20 | Kawasaki Steel Corporation | Weatherable steel material |
| CN108883447A (zh) * | 2016-03-11 | 2018-11-23 | 新日铁住金株式会社 | 钛材及其制造方法 |
| CN108883447B (zh) * | 2016-03-11 | 2020-03-24 | 日本制铁株式会社 | 钛材及其制造方法 |
| US11542581B2 (en) | 2016-03-11 | 2023-01-03 | Nippon Steel Corporation | Titanium product and method for producing the same |
| CN109652743A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-19 | 河南科技大学 | 一种耐磨耐热双金属复合板及其制备方法 |
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