耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材制造技术

通过使钢材的成分组成为下述组成，提供一种耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材，所述钢材自身的耐点蚀性及耐SCC性被提高，因此所述钢材无需进行电镀处理、无需添加缓蚀剂等就能够适用于大型结构物，所述组成为：以质量％计，含有0.03～0.3％的C、0.01～1.0％的Si、0.1～2.0％的Mn、0.03％以下的P、0.01％以下的S及0.1％以下的Al，并且含有选自0.03～1.0％的Mo及0.03～1.0％的W中的1种或2种，还含有选自0.005～0.5％的Sb、0.01～0.3％的Sn及0.005～0.1％的Nb中的至少2种，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐醇致腐蚀性优异的、尤其是耐醇致点蚀性及耐醇致see性优异的钢 材。 特别地，本专利技术涉及耐醇致点蚀性及耐醇致see性优异的钢材，所述钢材适合用 于与生物醇类直接接触的部位，所述钢材为在贮存生物乙醇等生物醇类的罐体、以运输为 目的的船舶内罐体、汽车用罐体中使用的钢材，或用于管线输送的钢材等。
技术介绍
生物醇类（bioalcohol)中，例如生物乙醇（bioethanol)主要是将玉米、小麦等含 有的糖类物质分解?纯化而制造的。近年来，作为石油（汽油）的替代燃料、以及作为与汽 油混合的燃料，生物乙醇在全世界被广泛使用，其使用量有逐年增加的趋势。 因此，在贮存?搬运生物乙醇的工序或者与汽油混合的工序等中，尽管生物乙醇的 处理量逐渐增加，但是生物乙醇的局部腐蚀性高，尤其是会发生点蚀（pitting)、SCC(应力 腐蚀开裂，stresscorrosioncracking)，这使得难于对其进行操作。 就生物乙醇而言，在其制造工序中存在作为极微量杂质的乙酸、氯化物离子，在贮 存中吸收水分、摄入溶解氧，这成为提高腐蚀性的原因之一。 因此，存在下述缺陷：必须利用施行过用于耐乙醇的措施的设备（例如，作为罐体 而言，为使用了耐乙醇致SCC性优异的有机被覆材料、不锈钢、不锈复合钢（stainlessclad steel)的设备），才能安全地进行处理。此外，输送也存在不能使用现有的石油输送管线等 的问题。 综上所述，对生物乙醇进行处理的设备在需要巨额费用方面尚存问题。 作为解决上述问题的方法，例如，专利文献1针对生物燃料提出了下述方法：对生 物燃料的罐用钢材施行锌一镍（含有5~25%的Ni)镀，或者在该电镀的基础上施行不含 六价铬的化学转化处理。认为通过该方法，钢材在含乙醇汽油中的耐腐蚀性良好。 此外，专利文献2中，针对生物乙醇等的燃料蒸气，提出了一种在钢板表面施行了 下述处理的耐腐蚀性优异的管道用钢板，所述处理为"相对于镀层中的Zn而言Co的组成比 例为 0? 2 ~4.Oat%的Zn-Co-Mo镀"。 此外，在非专利文献1中，调查了氢氧化铵对生物乙醇模拟液中的钢材的see(应 力腐蚀开裂）的缓蚀剂（inhibitor)效果，据此报道了通过添加氢氧化铵，能够抑制裂纹的 扩展、缓和see。 专利文献1 :日本特开2011-26669号公报 专利文献2 :日本特开2011-231358号公报 非专利文献I:F.Gui,J.A.BeaversandN.Sridhar,Evaluationofammonia hydroxideformitigatingstresscorrosioncrackingofcarbonsteelinfuel gradeethanol,NACECorrosionPaper,No. 11138(2011)
技术实现思路
可以认为专利文献1公开的锌一镍镀对耐腐蚀性的提高是有效的。但是，由于所 述Zn-Ni镀需要进行利用电镀的处理，因此，即使对于小型的例如汽车用燃料罐等而言没 有问题，但对于大型结构物（例如1000 kL以上的贮存罐、管线等的厚壁钢材）而言，由于处 理成本巨大，所以不能适用。此外，在发生电镀不良等的情况下，在该部分，点蚀反而容易发 展，容易产生SCC，因此，从耐点蚀性?耐SCC性的观点考虑，不能说是充分的。 就专利文献2公开的Zn-Co-Mo镀而言，由于依然需要进行利用电镀的处理， 因此，根据与专利文献1同样的理由，其也不能适用于大型结构物的厚壁钢材。此外，依然 根据与专利文献1同样的理由，从耐点蚀性?耐SCC性的观点考虑，不能说是充分的。 进而，虽然在非专利文献1的记载中缓蚀剂的添加确实缓和了SCC等腐蚀现象，但 不能说其效果是充分的。这是因为：缓蚀剂吸附于表面而发挥效果，但其吸附行为会大大受 到周围的PH等的影响，因此，当局部发生腐蚀时，有可能出现不能充分吸附的情形。此外， 还存在因缓蚀剂流出至环境而导致的污染的危险性，非专利文献1的方法很难说是合适的 防腐蚀对策。 综上所述，利用电镀的防腐蚀方法不适用于大型结构物，而且在耐点蚀性方面的 效果也并不充分。此外，缓蚀剂就平均而言降低腐蚀的效果也并不充分。因此，就对大型结 构物的适用而言，改善钢材自身在生物乙醇中的耐腐蚀性从成本方面考虑也是有利的。 本专利技术有利地响应了上述需求，其目的在于：通过提高钢材自身的耐腐蚀性、特别 是耐点蚀性及耐SCC性，而获得无需进行电镀处理、无需添加缓蚀剂等就能够适用于大型 结构物的、耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材。 于是，为了解决上述问题，本申请的专利技术人对钢材在生物乙醇模拟液中的腐蚀现 象反复进行了锐意研宄。 结果发现，Mo和W的添加对抑制生物乙醇中的腐蚀、特别是点蚀和SCC是有效的， 此外，通过除添加所述Mo和W之外还添加Sb、Sn、Nb，生物乙醇中的点蚀和SCC被显著抑制。 本专利技术为立足于上述发现的专利技术。 S卩，本专利技术的主要构成如下所述。 1.耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材，所述钢材以质量％计含有下述成 分： C:0.03 ~0.3%、 Si:0? 01~L0%、 Mn:0.1 ~2.0%、 P:0.03% 以下、 S:0.01 % 以下、及 Al:0.1 % 以下， 并且含有选自下述成分中的1种或2种： Mo:0? 03~L0%、及 W:0.03 ~1.0%， 还含有选自下述成分中的至少2种： Sb:0? 005 ~0? 5%、Sn:0? 01~0?3%、及 Nb:0? 005 ~0? 1%， 余量为Fe及不可避免的杂质。 2.如上述1所述的钢材，其中，以质量％计，Mo及W与Sb、Sn、Nb的总量满足 0. 15%彡（Mo+W+Sb+Sn+Nb)彡1.0%的范围，并且，以质量％计，Mo及W的总量满足0. 08% < (Mo+W)〇 3.如上述1或2所述的钢材，其中，以质量％计，所述钢材还以满足0.01 %以下的 范围含有Ca，并且满足Ca/S彡0. 5的条件。 4.如上述1~3中任一项所述的钢材，其中，以质量％计，所述钢材还含有B: 0. 0002 ~0. 03%。 5.如上述1~4中任一项所述的钢材，其中，以质量％计，所述钢材还含有选自下 述成分中的1种或2种以上： Zr:0? 005 ~0? 1%、 V:0? 005 ~0? 1%、及 Ti:0? 005 ~0? 1%。 通过本专利技术，在用作为用于生物乙醇的贮存罐、运输用罐及管线的钢材的情况下， 与现有的钢材相比，能够使用更长时间，而且可以避免由点蚀、SCC导致生物乙醇泄漏而引 起的事故，进而可以廉价地提供上述各种设施，在产业上极其有用。【具体实施方式】 以下，对本专利技术进行具体的说明。 首先，说明本专利技术中将钢材的成分组成限定为上述范围的理由。需要说明的是，钢 材的成分组成中的元素含量的单位均为"质量％"，以下，只要没有特别说明，则仅以" ％ "表 不O C:0.03 ~0.3% C是确保钢的强度所必需的元素，本专利技术中，为了确保目标强度（400MPa以上），设 定为至少含有〇. 03%的C，另一方面，若C的含量高于0. 3%，则焊接性降低，焊接时限制增 多，因此，将0. 3%设定为上限。优选在0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材，所述钢材以质量％计含有下述成分：C：0.03～0.3％、Si：0.01～1.0％、Mn：0.1～2.0％、P：0.03％以下、S：0.01％以下、及Al：0.1％以下，并且含有选自下述成分中的1种或2种：Mo：0.03～1.0％、及W：0.03～1.0％，还含有选自下述成分中的至少2种：Sb：0.005～0.5％、Sn：0.01～0.3％、及Nb：0.005～0.1％，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：寒泽至，盐谷和彦，小森务，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP