本发明专利技术提供一种母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢，其以重量％计含有Ｃ：０．２％以下、Ｓｉ：０．０１～２．０％、Ｍｎ：０．１～４％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：３～１１％、Ａｌ：０．１～２％、以及Ｎ：０．０２％；当将Ｃｒ、Ａｌ、Ｃ、Ｍｎ、Ｃｕ及Ｎｉ的含量各自表示为％Ｃｒ、％Ａｌ、％Ｃ、％Ｍｎ、％Ｃｕ及％Ｎｉ时，由下式表示的Ｔｐ及Ｔｃ值各自是１１５０以上及６００以上。Ｔｐ＝１６０１－（３４％Ｃｒ＋２８７％Ａｌ）＋（５００％Ｃ＋３３％Ｍｎ＋６０％Ｃｕ＋１０７％Ｎｉ）；Ｔｃ＝９１０＋８０％Ａｌ－（３００％Ｃ＋８０％Ｍｎ＋１５％Ｃｒ＋５５％Ｎｉ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及焊接性优良的耐腐蚀钢及其制造方法，更详细地说，涉及可以在下述的各种腐蚀环境下以各种形态使用的腐蚀钢及其制造方法，例如在结露腐蚀环境或室内环境下可以使用的各种容器、真空容器、低温热交换机以及浴室部件等；在大气中腐蚀环境下可以使用的桥梁、支柱、隧道增强材料、建筑内外装饰材料、屋顶材料以及门扇等；混凝土腐蚀环境下可以使用的各种钢筋构造物以及支柱等；海水腐蚀环境下可以使用的船舶、桥梁、桩子、板桩以及海洋构造物等。
技术介绍
对于在高温湿润腐蚀环境、结露腐蚀环境、大气腐蚀环境、自来水腐蚀环境、土壤腐蚀环境、混凝土腐蚀环境以及海水腐蚀环境等各种腐蚀环境下可以使用的钢，经常采取某些防止腐蚀的对策。近年来，从提高可靠性、简化制造和施工工序、免维修化、节约资源等的观点出发、以提高钢原料的耐腐蚀性为目的的含Cr钢或不锈钢的使用正在增加。然而，在以往的技术中，耐腐蚀性的提高会导致原料成本的增加，从经济性的观点出发，经常不能成为现实性的对策，另外，在奥氏体类的情况下，由于强度也低，其适用用途有时受到限制。从上述例子可以看出，一般在含有一定程度Cr的钢中，如果腐蚀环境严酷，就易发生局部腐蚀。作为解决该问题的手段，为了提高对腐蚀的抵抗，非常常用的技术手段是进一步增加Cr或Mo的含量。近年来，在日本专利特开平5-279791号公报、特开平6-179949号公报、特开平6-179950号公报、特开平6-179951号公报、特开平6-212256号公报、特开平6-212257号公报、特开平7-3388号公报以及特开平11-350082等中，提出了以提高耐腐蚀性或者提高耐腐蚀性及加工性为目的的除Cr之外还添加了Al的钢的方案。这些钢虽然对提高耐腐蚀性或者提高腐蚀性及加工性可以认为有一定效果，但是母材以及焊接热影响部分的韧性差，在将钢适用于焊接构造物时，该问题成为较大的妨碍。
技术实现思路
本专利技术鉴于目前的现状，目的在于提供一种在结露腐蚀环境、大气腐蚀环境、自来水腐蚀环境以及海水腐蚀环境等各种腐蚀环境下抗腐蚀强、且焊接热影响部分的韧性优良的低成本的耐腐蚀钢。本专利技术者们为了达到上述的目的，从各种角度进行了研究，以开发出一种在结露腐蚀环境、大气腐蚀环境、自来水腐蚀环境、混凝土腐蚀环境以及海水腐蚀环境等各种腐蚀环境下具有优良耐腐蚀性的钢。首先，对于能使焊接部韧性优良、同时在上述腐蚀环境下提高腐蚀性的手段进行了各种研究，其结果发现在含有3～11％Cr的钢中添加了0.1～2％Al的钢，在上述多种腐蚀环境下表现出非常优越的耐腐蚀性。然而，这样的钢中铁素体相转变区域较广，例如，在焊接时如果加热到1200℃以上，则生成粗大的铁素体，由此韧性大大下降，且会担心焊接后生成裂纹等。因此，本专利技术者们进行了更多的实验，结果发现可以从用合金元素的添加量表示的下述参数Tp设想出焊接时的粗大的铁素体相转变的发生状态。该参数Tp可以用铁素体生成元素(Cr、Al)以及抑制铁素体相生成的奥氏体生成元素(例如Mn、Ni等)的含量来表示。此外，本专利技术者们发现，当该参数Tp的值在预定值以上时，可以抑制高温区中铁素体的生成。另一方面，象上述的那样，如果添加预定的奥氏体生成元素，则虽然能抑制焊接部的粗大铁素体相的产生，但大量合金的添加，在母材轧制后的冷却过程中会促进韧性低的低温转变生成相的形成，因此母材的韧性有下降的倾向。因此，本专利技术者们为了防止这样的脆化，进行了多次专心研究，结果发现为了确保轧制后母材的韧性，可以定义用于规定可能的合金元素的含量的参数Tc，当该参数Tc的值在预定值以上时，能确保较好的韧性。本专利技术的主要内容如下所示。(1)一种母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢，其特征在于，以重量％计含有C0.2％以下、Si0.01～2.0％、Mn0.1～4％以下、P0.03％以下、S0.01％以下、Cr3～11％、Al0.1～2％、以及N0.02％；当将Cr、Al、C、Mn、Cu及Ni的含量各自表示为％Cr、％Al、％C、％Mn、％Cu及％Ni时，由下式表示的Tp及Tc值各自是1150以上及600以上，Tp＝1601-(34％Cr+287％Al)+(500％C+33％Mn+60％Cu+107％Ni)，Tc＝910+80％Al-(300％C+80％Mn+15％Cr+55％Ni)。(2)根据上述1所述的母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢，其特征在于，其以重量％计含有选自Cu0.1～4％、Ni0.1～4％、Mo0.01～1％、V0.01～0.1％、Nb0.005～0.050％、Ti0.005～0.03％、Ca0.0005～0.05％、Mg0.0005～0.05％、以及REM0.001～0.1％中的1种或2种以上。(3)一种母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢的制造方法，其特征在于，包括对钢锭加热的工序、将所述钢锭通过热轧形成钢板的工序、以及对所述钢板进行空气冷却的工序；其中，所述钢锭以重量％计含有C0.2％以下、Si0.01～2.0％、Mn0.1～4％以下、P0.03％以下、S0.01％以下、Cr3～11％、Al0.1～2％、以及N0.02％；当将Cr、Al、C、Mn、Cu及Ni的含量各自表示为％Cr、％Al、％C、％Mn、％Cu及％Ni时，由下式表示的Tp及Tc值各自是1150以上及600以上，Tp＝1601-(34％Cr+287％Al)+(500％C+33％Mn+60％Cu+107％Ni)；Tc＝910+80％Al-(300％C+80％Mn+15％Cr+55％Ni)。(4)根据上述3所述的母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢的制造方法，其特征在于，所述钢锭以重量％计含有选自Cu0.1～4％、Ni0.1～4％、Mo0.01～1％、V0.01～0.1％、Nb0.005～0.050％、Ti0.005～0.03％、Ca0.0005～0.05％、Mg0.0005～0.05％、以及REM0.001～0.1％中的1种或2种以上。(5)根据上述3所述的母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢的制造方法，其特征在于，包括在对所述钢板进行空气冷却的工序之后将所述钢板在Ac1相转变点以下的温度下退火的工序。(6)根据上述4所述的母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢的制造方法，其特征在于，包括在将所述钢板进行空气冷却的工序之后将所述钢板在Ac1相转变点以下的温度下退火的工序。附图说明图1是表示Tp值(A4相转变点的计算值)与实测的相转变点之间的关系、以及Tp值与有无δ铁素体之间的关系的曲线图。图2是表示Tc值与母材的韧性(vE-5)之间的关系的曲线图。具体实施形式下面，对本专利技术中耐腐蚀钢的构成元素及其含量等进行说明。CC是改善强度的元素，但添加一定量以上会导致母材及焊接热影响部分的韧性降低。因此，将C的含量上限定为0.2％。SiSi在含有2％以上Cr的钢中作为脱氧剂和强化元素添加是有效的，但若含量低于0.01％则其脱氧效果不充分，若超过2.0％则其效果饱和，而且反过来会降低焊接热影响部分的韧性。因此，将Si的含量范围限定为0.01％～2.0％。CrCr与Al一样是为了确保耐腐蚀性而添加的，其添加量在3％以上是有效的，若含有超过11％，则不仅增加成本，而且会损害母材及焊接热影响部分的韧性。因此，将Cr的含量的上限本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种母材及焊接部的韧性优良的耐腐蚀钢，其特征在于，以重量％计含有Ｃ：０．２％以下、Ｓｉ：０．０１～２．０％、Ｍｎ：０．１～４％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｃｒ：３～１１％、Ａｌ：０．１～２％、以及Ｎ：０．０２％； 当将Ｃｒ、Ａｌ、Ｃ、Ｍｎ、Ｃｕ及Ｎｉ的含量各自表示为％Ｃｒ、％Ａｌ、％Ｃ、％Ｍｎ、％Ｃｕ及％Ｎｉ时，由下式表示的Ｔｐ及Ｔｃ值各自是１１５０以上及６００以上，Ｔｐ＝１６０１－（３４％Ｃｒ＋２８７％Ａｌ）＋（５００％Ｃ＋３３％Ｍｎ ＋６０％Ｃｕ＋１０７％Ｎｉ），Ｔｃ＝９１０＋８０％Ａｌ－（３００％Ｃ＋８０％Ｍｎ＋１５％Ｃｒ＋５５％Ｎｉ）。
【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：斋藤直树，加藤谦治，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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