本发明专利技术提供一种油轮的罐顶用或散装货船的船舱用钢材，即使曝露于存在硫磺、硫氧化物和硫化物等的含硫物质的严酷的腐蚀环境时，仍显现出优异的耐腐蚀性，并且焊接性和热加工性也与通常的船舶用钢材等同或更高。本发明专利技术的油轮的罐顶用或散装货船的船舱用钢材，其具有如下特征，满足C：0.01～0.30％(质量％)、Si：0.20～1.0％、Mn：0.50～1.60％、P：0.005～0.040％、S：0.005～0.020％、Al：0.050～0.100％、Cu：0.20～1.0％、Ni：0.03％以下(包含0％)、Cr：0.05～0.30％、Zn：0.001～0.50％、Sn：0.005～0.050％和Ca：0.0005～0.0050％，余量是Fe和不可避免的杂质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐腐蚀性优异的油轮的罐顶用或散装货船的船舱用钢材。特别是涉及在有硫化氢、so2/so3等的腐蚀性气体和煤碳、油分所含的硫磺等(以下将这些统称为“含硫物质”)存在的严酷的腐蚀环境中，仍发挥出优异的耐腐蚀性的油轮的罐顶用钢材或散装货船的船舱用钢材。
技术介绍
在例如像油轮和散装货船这样以原油、煤碳等的燃料运输为目的的船舶中，对于作为结构材料使用并且被曝露在腐蚀环境中的钢材，出于防止燃料的泄漏等目的，一般会进行一些方式的防腐措施。作为防腐措施，历来已知有(a)防腐涂装和(b)电防腐(例如，利用锌等的牺牲阳极和外部电源进行电防腐)等，两者并用情况也很多。其中(a)防腐涂装例如在油轮的原油储罐内形成。具体来说，就是油轮的原油储·罐内因为含硫物质造成的腐蚀显著，所以在构成储罐钢材的表面，实施使用了环氧树脂系涂料的防腐涂装的情况很多。该防腐涂装是船舶一般所采用的防腐措施，但由于外部要因和经年劣化等，导致涂膜产生瑕疵或涂装发生剥离等，从而有不能维持防腐性能的情况。因此在防腐涂装后，需要定期的防腐性能的检查和维护，存在该维护所需的时间和费用极大这样的问题。另一方面，(b)电防腐对于完全浸溃在海水等的电解质水溶液中，形成有电路的部位非常有效。但是，在未浸溃在电解质水溶液中的原油储罐内的气相部和散装货船的船舱中，存在没有形成电路，电防腐效果不充分这样的问题。从以上问题出发，为了提高船舶的安全性和使其长寿命化，就要求有一种钢材，即使在由于外部要因等导致防腐涂装发生了劣化的部位和不能采用电防腐的部位，其也能够发挥出优异的耐腐蚀性。针对上述要求，至今为止，提出有通过调整钢材的化学成分而使钢材自身的耐腐蚀性提高的技术(例如专利文献I)。详细地说，在专利文献I中公开了在添加有Cr :超过O. Imass%并在 O. 5mass% 以下、Cu 0. 03 O. 4mass% 的钢中，添加从 W、Mo、Sn、Sb、Ni 和Co之中选择的I种或2种以上，再使这些成分满足特定的关系，则在油轮油槽部内，无论是裸露状态和涂装后，均发挥出优异的耐腐蚀性(耐全面腐蚀性、耐局部腐蚀性)。通过这样调整钢材的化学成分，相比以往的防腐措施，认为能够在一定程度上确保优异的防腐性。但是，在散装货船的船舱和原油储罐顶的背面(原油侧)等存在含硫物质的严酷的腐蚀环境下，即使采取该专利文献I的技术，仍难以确保充分的耐腐蚀性，这就要求耐腐蚀性的进一步提高。先行技术文献专利文献专利文献I特开2010-222701号公报
技术实现思路
本专利技术着眼于上述这样的情况而做，其目的在于，提供一种油轮的罐顶用或散装货船的船舱用钢材，即使被曝露在硫磺、硫氧化物和硫化物等存在含硫物质的严酷的腐蚀环境时，仍显现出优异的耐腐蚀性，并且焊接性和热加工性与通常的船舶结构用钢等同或更高。能够解决上述课题的本专利技术的油轮的罐顶用或散装货船的船舱用钢材，具有如下特征，满足C 0. 01 O. 30% (质量％的意思，下同)、Si 0. 20 I. 0%,Μη :0. 50 I. 60%,P 0. 005 O. 040 %、S 0. 005 O. 020 %、Al 0. 050 O. 100 %、Cu :0· 20 I. O %、Ni :O. 03% 以下(包含 0% ) ,Cr 0. 05 O. 30%,Zn 0. 001 O. 50%,Sn :0· 005 O. 050%和Ca :0. 0005 O. 0050%，余量由Fe和不可避免的杂质构成。上述钢材还可以含有Ti 0. 050%以下(不含0% )。上述钢材还可以含有从Co :0.050%以下(不含0% )和Mo :0.050%以下(不含0% )构成的群中选择的I种以上的元素。另外上述钢材还可以含有从Bi 0. 050%以下(不含0% )和Sb 0. 050%以下(不含0% )构成的群中选择的I种以上的元素。根据本专利技术，成为满足规定的成分组成的钢材，后述的作用得到发挥，能够确保优异的耐腐蚀性。本专利技术的钢材，特别适用于被曝露在有含硫物质存在的严酷的腐蚀环境的部位，即油轮的罐顶和散装货船的船舱。具体实施例方式本专利技术者们为了解决所述课题而反复锐意研究。其结果是发现下述的认知，完成 了本专利技术。即，在腐蚀环境中，氧化铁和氢氧化铁等的所谓铁锈作为腐蚀生成物形成于钢材表面。历来已知，这些腐蚀生成物保护钢材表面，有助于耐腐蚀性的确保。本专利技术者们以提闻原油储 !内等的气相部和散装货船的底板部这样的有含硫物质存在的严酷的腐蚀环境中的耐腐蚀性为目的，对于该腐蚀环境的腐蚀机理和在该腐蚀环境下形成于钢材表面的腐蚀生成物，与钢材的耐腐蚀性的关系进行了镜意研究。其结果发现，在上述含硫物质存在的严酷的腐蚀环境中，铁锈以外的腐蚀生成物也有助于钢材的耐腐蚀性显现。具体来说，发现⑴通过形成以下两种皮膜以Cu硫化物为首的沉淀性化合物所形成的皮膜(沉淀性化合物皮膜)；通过含有Cr、Si和P而形成的含有Crw0x、SiuOv和PyOz (下标W、X、U、V、y、z为变量。下同)的稳定的氧化皮膜，与作为腐蚀生成物只形成有铁锈的情况相比，耐腐蚀性显著提高。另外,还一并发现,如下述(ii) (V)所示，作为其他的成分，特别是Al、Zn、Sn、Ca有助于耐腐蚀性的提高，以及在本专利技术中，Ni反而是阻碍耐腐蚀性的提高的元素。(ii)通过含有Al，氧化皮膜的致密度提高，并且上述含有Crw0x、Siu0v和PyOz的氧化皮膜的形成速度加快，抑制该腐蚀的进展的锈层的形成得到促进，由此耐腐蚀性提高；(iii)Ni在现有的耐食钢材(例如耐气候性钢材)中，已知有助于良好的铁锈的形成，提高钢材的耐腐蚀性。但是，在大量含有S的腐蚀环境下，Ni与Cu竞争，对于上述(i)的沉淀性化合物皮膜的生成造成不利影响。另外Ni在大量含有S的腐蚀环境下，使氢过电压降低，促进阴极(Cathode)反应。因此在本专利技术中，需要不含有Ni或即使含有也处于微量;(iv)通过含有Zn和Sn，钢材的氢过电压增加，阴极反应得到抑制，耐腐蚀性提闻;(V)通过含有Ca，伴随着局部的氢离子浓度增加的点腐蚀的进展得到抑制。那么在本专利技术中，为了充分发挥来自上述⑴ (V)的协同效果，并且具备作为船舶用钢材所需要的强度、韧性和焊接性等，对于成分组成进行研究的结果发现，使其处于下述的范围即可。以下，对于本专利技术钢材的成分范围的规定理由进行说明。 〔C :0. 01 O. 30%〕C是用于确保钢材的强度所需要的元素。为了得到作为船舶的结构构件所要求的强度，需要使C含有O. 01%以上。C量优选为O. 07%以上，更优选为O. 10%以上，进一步优选为O. 12%以上。另一方面，若C量超过O. 30%则韧性劣化。因此，使C量的上限为O. 30%。C量优选为O. 26%以下，更优选为O. 23%以下，进一步优选为O. 20%以下。〔Si :0· 20 I. 0%〕Si在腐蚀环境中使Si氧化物形成于钢材表面，是对于提高耐腐蚀性有效的元素。这样的作用在因S而导致腐蚀进展的环境下效果特别大。在本专利技术中为了发挥该效果，使Si含有O. 20%以上。Si量优选为O. 31%以上，更优选为O. 40%以上，进一步优选为O. 45%以上。另一方面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐腐蚀性优异的油轮的罐顶用或散装货船的船舱用钢材，其特征在于，以质量％计满足C：0.01～0.30％、Si：0.20～1.0％、Mn：0.50～1.60％、P：0.005～0.040％、S：0.005～0.020％、Al：0.050～0.100％、Cu：0.20～1.0％、Ni：0.03％以下且含0％、Cr：0.05～0.30％、Zn：0.001～0.50％、Sn：0.005～0.050％和Ca：0.0005～0.0050％，余量是Fe和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小泽敬祐，阪下真司，谷德孝，下山哲史，吉田诚司，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：
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