耐腐蚀性优异的涂装用钢材的制作方法
【专利摘要】提供一种能够抑制受到海水、飞溅海盐粒子等的腐蚀作用的影响而腐蚀的耐腐蚀性优异的涂装用钢材。基体钢材含有C：0.04～0.30％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.1～2.5％、P：高于0％并在0.04％以下、S：高于0％并在0.04％以下、Al：0.005～0.20％、Cu：0.05～1.0％、Cr：0.05～1.0％、N：0.001～0.015％，并且含有Ti：0.005～0.1％、Nb：0.005～0.1％中的任意一种或两种，表面层含有Zn：20～200g/m2，Cu：0.3～20.0g/m2，并且含有Cr：0.3～20.0g/m2、Ni：0.3～20.0g/m2中的任意一种或两种。
【专利说明】
耐腐蚀性优异的涂装用钢材
技术领域
[0001] 本发明设及用于船舶、海洋结构物、桥梁等的钢结构物的涂装用钢材，详细地说， 特别是设及在海水或飞瓣海盐粒子为主因的腐蚀环境下使用的耐腐蚀性优异的涂装用钢 材。
【背景技术】
[0002] 钢材多用作各种结构物的结构用构件，但是作为船舶、海洋结构物、桥梁等受到海 水影响的结构物的结构用构件使用时，钢材会受到海水等的腐蚀作用，存在因板厚减少和 穿孔等导致结构物强度降低运样的问题。
[0003] 运样的钢材因海水造成的腐蚀，在将钢材只用于完全被浸溃于海水中的部位时， 可W通过电防腐加W防止，但在海面的邻域、海面附近等的平时不被海水浸溃的部位，电防 腐则不起作用，曝露在海水的飞沫形成的剧烈的腐蚀环境中，W电防腐防止有困难。
[0004] 另外，将钢材作为船舶的压载箱的结构用构件使用时，压载箱需要根据运载载荷 注入、排出海水，因此其内表面不会时常处于浸在海水的状态，不能充分获得电防腐作用。
[0005] 此外，靠近海岸的铁桥梁等的结构物也会曝露在飞瓣海盐粒子形成的大气腐蚀环 境中，因此作为运样的结构物的结构用构件使用钢材时，电防腐的应用未必有效的情况很 多。
[0006] 如此，在受到海水的影响的船舶、海洋结构物、桥梁等的结构物中，电防腐的应用 不能说一定有效，因此一直W来，多使用的是在钢材的表面通过防腐涂装形成防腐涂膜。作 为用于防腐涂装的涂料，能够列举环氧树脂系、氯化橡胶系、丙締酸类树脂、聚氨醋树脂、和 氣树脂系等各种防腐涂料，也有根据环境使用最佳的涂装系，使其多层化使用的情况。
[0007] 但是，防腐涂膜会由于紫外线造成的经时劣化、或任何的外部机械性作用而发生 损伤。在运样的防腐涂膜的瑕疵部，因为钢材腐蚀进展，所W需要定期性的维护。但是，在船 蔚白、海洋结构物、桥梁等的结构物中，由于防腐涂装的状态的检查和维护，有需要搭建脚手 架的高处、海中、或结构复杂的地方等，防腐涂装的状态的检查和维护不容易的地方也很 多。如此，从确保安全性和减少维护负担的观点出发，W防腐涂膜的瑕疵部为起点的腐蚀的 抑制成为非常重要的技术性的课题。
[000引作为运样的课题的对策，通过钢材的化学成分的调整和制造方法的改良，使钢材 自身的耐腐蚀性提高，有助于抑制防腐涂膜的瑕疵部的腐蚀的技术，由专利文献1、2等大量 提出。通过采用运些技术，虽然涂装用钢材的耐腐蚀性确实地提高，但现状是要求耐腐蚀性 的进一步提局。
[0009] 特别是在船舶的压载箱中，在涂膜剥离的地方，1年的腐蚀磨耗量也会达到1mm，为 腐蚀非常严酷的环境，强烈期望抑制防腐涂膜的瑕疵部的腐蚀。另外，近年来，船舶的使用 年限延长的要求提高，船舶中涂装劣化最剧烈的压载箱的涂装寿命超过现行的15年的长寿 命化的需求高涨。
[0010] 另外特别是近年来，从保护地球环境运样的观点出发，不排出作为溫室效应气体 的二氧化碳的清洁能源受到注目，海洋上的风力发电、波浪发电、潮软?海流发电、溫差发 电、太阳能发电等的发电技术的开发推进。
[0011] 其使用环境条件，也可W设想为比W往的结构物的海滨、海水环境具有更严酷的 腐蚀性的可能性，从而需要能够适用于更严酷的环境条件的耐腐?防腐技术。另外，在实现 运些时，钢材的涂装状态的检查和再涂装等维护作业困难，因此从寿命周期成本的观点出 发，防腐寿命进一步延长的需求高涨，期望开发出高于W往的涂装用钢材的耐腐蚀性提高 技术。
[0012] 现有技术文献 [oou]专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开2010-229526号公报
[0015] 专利文献2:日本特开2012-92404号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的课题
[0017] 本发明鉴于上述现有的实际情况而形成，其课题在于，提供一种耐腐蚀性优异的 涂装用钢材，其能够抑制受到海水、飞瓣海盐粒子等的腐蚀作用的影响而腐蚀。
[0018] 其课题特别是在板厚3mmW上的中厚钢板、厚钢板、型钢中，提供一种耐腐蚀性优 异的涂装用钢材，其即使作为在海水腐蚀环境下，或是在飞瓣海盐粒子为主因的腐蚀环境 下的结构物的结构用构件使用，耐腐蚀性也不会发生问题。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 本发明的耐腐蚀性优异的涂装用钢材的特征在于，是含有基体钢材和形成于所述 基体钢材的表面上的表面层的涂装用钢材，所述基体钢材W质量％计含有C: 0.04~ 0.30%、Si :0.05~1.0%、Mn :0.1~2.5%、P:高于 0 %并在 0.04% W下、S:高于 0%并在 0.04% W下、A1:0.005~0.20%、Cu:0.05~1.0%、Cr:0.05~1.0%，N:0.001~0.015%，并 且含有Ti :0.005~0.1 %、师:0.005~0.1 %中的任意一种或两种，余量由Fe和不可避免的 杂质构成，另外，所述表面层含有化：20~200g/m2，Cu: 0.3~20.0 g/m2，并且含有Cr: 0.3~ 20.0g/m2、Ni : 0.3~20.0 g/V中的任意一种或两种。
[0021] 另外，优选所述基体钢材W质量％计还含有Ni :0.01~6.0%、Co :0.01~5.0%、 Mo:0.01~2.0%、W:0.01~2.0%任意一种或两种W上。
[0022] 另外，优选所述基体钢材W质量％计还含有Mg: 0.0005~0.01 %、Ca: 0.0005~ 0.01 %、REM:0.0005~0.01 %中的任意一种或两种W上。
[0023] 另夕h优选所述基体钢材W质量％计还含有Sn: 0.001~0.2%、Sb: 0.001~0.2 %、 Se:0.001~0.2%中的任意一种或两种W上。
[0024] 另外，优选所述基体钢材W质量％计还含有B:高于0%并在0.01%W下、V:高于 0%并在0.1 % W下、Zr:高于0%并在0.1 % W下、Zn:高于0%并在0.1 % W下中的任意一种 或两种W上。
[00巧]发明效果
[0026]根据本发明的耐腐蚀性优异的涂装用钢材，即使用于受到海水、飞瓣海盐粒子等 的腐蚀作用的影响而腐蚀的可能性高的船舶、海洋结构物、桥梁等的严酷腐蚀环境中的钢 结构物，也能够发挥良好的耐腐蚀性。
【具体实施方式】
[0027] 在表面实施有涂装的钢材中，可知如果其表面所形成的涂膜健全，则钢材的腐蚀 抑制效果大，此外，通过选定适当的涂装系，能够得到高防腐效果。但是，涂膜发生任何缺陷 时W及涂膜发生基体钢材露出的瑕疵时，基体钢材的腐蚀则W该涂膜瑕疵部为起点而发 生，并进一步进展。
[0028] 本发明人对于抑制运样的W涂膜瑕疵部为起点的基体钢材的腐蚀的发生并进一 步进展的方法进行了研究。其结果确认到，在涂膜瑕疵部，除了在基体钢材的露出部发生腐 蚀反应W外，水、氯化物离子等腐蚀因子也会从所述瑕疵部侵入涂膜与基体钢材的界面，而 在涂膜的内部发生涂膜下腐蚀，并发现其与涂膜瑕疵部的基体钢材的腐蚀进展和扩大密切 相关。
[0029] 另外，在表面实施有涂装的钢材中，公知的是，通过在涂膜与基体钢材的界面使含 有化的层形成，利用化的牺牲阳极保护效果，可抑制涂膜瑕疵部的腐蚀进展和涂膜劣化，涂 装耐腐蚀性提高。从运一立足点出发，在涂装用钢材中，通过无机锋底漆的涂布等，使含有 化的表面层形成于基体钢材之上，W实现耐腐蚀性提高。
[0030] 作为形成于基体钢材与涂膜的界面的层的效果，虽然有牺牲阳极保护效果带来的 腐蚀进展抑制和涂膜劣化抑制，但本发明人对于进一步控制腐蚀生成物的保护性进行了研 究。其结果发现，在除了 Cu和Cr，还适量添加有Ti或师中的任意一种或两种的基体钢材中， 通过在其表面形成除了含有ZnW外，还含有适量的Cu，此外还含有Cr和M中的任意一种或 两种的表面层，由此，除了涂膜瑕疵部的化的牺牲阳极保护效果W外，还能够协同性地获得 腐蚀生成物的保护性提高效果，能够显著抑制来自涂膜瑕疵部的腐蚀进展，能够使涂装用 钢材的耐腐蚀性大幅提高，从而完成了本发明。
[0031] 还有，已知通过在基体钢材中添加Cu和Cr等，作为腐蚀生成物的铁诱的保护性提 高，耐腐蚀性提高，但在本发明中，除了使上述的基体钢材的化学成分适当化W外，通过进 一步进行设于涂膜与基体钢材的界面的层，即形成于基体钢材的表面的表面层的适当化， 涂膜瑕疵部的腐蚀生成物的保护性显著提高，能够得到耐腐蚀效果。
[0032] W下，基于实施方式详细地说明本发明。还有，构成本发明的涂装用钢材的基体钢 材，除了表面层W外，对于其表面的涂装也按顺序进行说明。
[0033] <基体钢材的成分组成〉
[0034] 基体钢材，除了优异的耐腐蚀性W外，还需要作为结构用构件必要的机械特性，而 且需要满足焊接性。从运些观点出发，除了所述加、吐、1'1、师^外，也需要适当地调整5王、 Mn、Al、P、S的含量。W下，对于运些各种添加元素的成分范围的限定理由进行说明。还有，单 位全部记述为％，表示质量％的意思。
[0035] ? C:0.04 ~0.30%
[0036] C是用于确保基体钢材的强度所需要的基本的添加元素。为了得到作为基体钢材 通常所要求的强度特性，至少需要使之含有0.04% W上。但是，若使C过剩地含有，则在酸溶 液中作为阴极点起作用的渗碳体的生成量变多，促进腐蚀反应，耐腐蚀性劣化。另外，初性 也一并劣化。为了避免运样的因C的过剩添加造成的不良影响发生，C的含量即便多也需要 抑制在0.30 %。因此，C的含量的范围为0.04~0.30%。还有，C的含量的优选的下限为 0.045%，更优选为0.05% W上。另外，C的含量的优选的上限为0.29%，更优选为0.28% W 下。
[0037] ? Si:0.05 ~1.0%
[0038] Si是用于脱氧和确保强度所需要的元素，若不至少使之含有0.05% W上，则得不 到运些作用。但是，若使之过剩地含有而高于1.0%，则焊接性劣化。因此，Si的含量的范围 为0.05~1.0%。还有，Si的含量的优选的下限为0.08%，更优选为0.10% W上。另外，Si的 含量的优选的上限为0.95 %，更优选为0.90 % W下。
[0039] ?Mn:0.1~2.5%
[0040] Mn也与Si同样，是用于脱氧和确保强度所需要的元素，若其含量低于0.1%，则不 能确保作为结构用构件用的钢材的最低强度。但是，若使之过剩地含有而高于2.5%，则初 性劣化。因此，Mn的含量的范围为0.1~2.5%。还有，Mn的含量的优选的下限为0.15%，更优 选为0.2% W上。另外，Mn的含量的优选的上限为2.4%，更优选为2.3% W下。
[0041 ] ? P:高于 0% 并在 0.04%W 下
[0042] P是若过剩地含有，则使初性和焊接性劣化的元素，P的容许含量的上限为0.04%。 优选P的含量尽可能少，P的含量的更优选的上限为0.038%，进一步优选为0.035%?下。但 是，在工业上使基体钢材中的P达到0 %有困难。
[0043] ? S:高于 0% 并在 0.04%W 下
[0044] S也是若含量变多则使初性和焊接性劣化的元素，容许的含量的上限为0.04% dS 的含量的更优选的上限为0.038%，进一步优选为0.035% W下。但是，在工业上使基体钢材 中的S达到0%有困难。
[0045] ? Al:0.005 ~0.20%
[0046] A1也与所述Si、Mn同样，是用于脱氧和确保强度所需要的元素。为了有效地发挥运 样的作用，需要使之含有0.005%?上。但是，若使之含有高于0.20%，则损害焊接性，因此 A1的含量的范围为0.005~0.20%。还有，A1的含量的优选的下限为0.008%，更优选为 0.010%?上。另外，A1的含量的优选的上限为0.19%，更优选为0.18% W下。
[0047] ? Cu:0.05 ~1.0%
[0048] 化固溶于铁素体中，除了使涂膜瑕疵部的基体钢材露出部的阳极的活性度降低W 夕h还具有在基体钢材表面形成致密的诱皮膜的作用，是涂膜瑕疵部的耐腐蚀性提高所需 要的元素。为了发挥运样的效果，至少需要使之含有0.05% W上。但是，若过剩地使之含有， 则使焊接性和热加工性劣化，因此Cu的含量需要为1.0% W下。因此，Cu的含量的范围为 0.05~1.0%。还有，化的含量的优选的下限为0.06%，更优选的下限为0.07%。另外，Cu的 含量的优选的上限为0.95%，更优选的上限为0.90%。
[0049] ? Cr:〇.〇5 ~1.0%
[0050] 化与化同样固溶于铁素体中，除了使涂膜瑕疵部的基体钢材露出部的阳极的活性 度降低W外，还具有在基体钢材表面形成致密的诱皮膜的作用，是涂膜瑕疵部的耐腐蚀性 提高所需要的元素。为了发挥运样的效果，至少需要使之含有0.05% W上。但是，若过剩地 使之含有，则使焊接性和热加工性劣化，因此Cr的含量需要为1.0% W下。因此，Cr的含量的 范围为0.05~1.0%。还有，Cr的含量的优选的下限为0.06%，更优选的下限为0.07%。另 夕h化的含量的优选的上限为0.95%，更优选的上限为0.90%。
[0化1] ? N:0.001 ~0.015%
[0052] N在钢中形成氮化物的微细分散粒子，对于提高基体钢材的耐腐蚀性和确保强度 是有效的元素。为了得到运样的效果，N的含量需要为0.001%?上。但是，若含量过剩，则除 了对基体钢材的初性造成不良影响W外，还损害焊接性，因此使N的含量的上限为0.015%。 因此，N的含量的范围为0.001~0.015%。还有，N的含量的优选的下限为0.0015%，更优选 为0.002% W上。另外，N的含量的优选的上限为0.014%，更优选为0.013% W下。
[0化3] ? Ti :0.005~0.1 %、佩:0.005~0.1 %中的任意一种或两种
[0054] Ti和Nb在与Cu和Cr的共存下，具有在基体钢材表面形成致密的诱皮膜的作用，是 耐腐蚀性提高所需要的元素。为了发挥运样的效果，至少分别使之含有0.005%?上。但是， 若过剩地使之含有，则使焊接性和热加工性劣化，因此Ti和Nb的含量分别需要在0.1 % W 下。Ti和Nb的含量的优选的下限分别为0.006 %，更优选的下限为0.007 %。另外，T巧日师的 含量的优选的上限分别为0.095%，更优选的上限为0.09%。
[0055] W上是构成本发明的涂装用钢材的基体钢材的必须添加元素的成分范围的限定 理由，余量是Fe和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，能够列举0、H等，运些元素在不损 害基体钢材的诸特性的程度下含有也无妨。但是，运些不可避免的杂质的合计含量抑制在 0.1 % W下，优选为0.09% W下，由此能够使本发明的耐腐蚀性显现效果极大化。
[0056] 另外，如果在构成本发明的涂装用钢材的基体钢材中，含有W下所示的元素则更 有效。接着对于含有运些元素时的成分范围的限定理由进行说明。
[0057] ? Ni :0.01~6.0%、Co:0.01 ~5.0%、Mo:0.01 ~2.0%、W:0.01 ~2.0% 中的任意 一种或两种W上
[0058] 化、防、1〇、胖固溶于铁素体，具有使溶解反应的活性度降低的作用，对于耐腐蚀性 的提高是有效的元素。另外，适量的化、(：〇、1〇、￥对于提高基体钢材的强度特性也有效，是根 据需要添加的元素。运了发挥运种效果，优选分别使之含有0.01% W上。但是，若运些元素 的含量过剩，则使焊接性和热加工性劣化，因此使之含有时，Ni为6.0 % W下，Co为5.0 % W 下，Mo和W为2.0 % W下。使Ni、Co、Mo、W含有时的更优选的下限分别为0.02 %，更优选为 0.03% W上。另外，使Ni含有时的更优选的上限为5.9%，更优选为5.8% W下。使Co含有时 的更优选的上限为4.9%，更优选为4.8% W下。使Mo和W含有时的更优选的上限分别为 1.9%，更优选为1.8% W下。
[0059] ? Mg:0.0005~0.01 %、Ca:0.0005~0.01 %、REM:0.0005~0.01 % 中的任意一种 或两种W上
[0060] MgXa、REM在使用环境中，具有抑制钢材的表面邻域的抑降低的作用，对于使耐腐 蚀性进一步提高是有效的元素。该作用通过运些元素经腐蚀溶解并与氨离子反应而得到发 挥。为了有效地发挥运样的作用，优选分别使之含有0.0005%?上。但是，若运些元素的含 量过剩，则使焊接性和热加工性劣化，因此含有运些元素时，均为0.0005~0.01 %。使Mg、 Ca、旭M含有时的更优选的下限分别为0.0006%，进一步优选的下限分别为0.0007%。另一 方面，使Mg、Ca、REM含有时的更优选的上限分别为0.0095%，进一步优选的上限分别为 0.009%。
[0061] ? Sn:0.001~0.2%、Sb:0.001~0.2%、Se:0.001~0.2% 中的任意一种或两种W 上
[0062] Sn、Sb、Se对于耐腐蚀性的提高是有效的添加元素。通过使运些元素分别含有 0.001 % W上，耐腐蚀性提高作用得到有效地发挥。但是，若运些元素的含量过剩，则使焊接 性和热加工性劣化，因此使运些元素含有时，均为0.001~0.2%。使Sn、Sb、Se含有时的更优 选的下限分别为0.002%，进一步优选的下限分别为0.003%。另一方面，使Sn、Sb、Se含有时 的更优选的上限分别为0.19%，进一步优选的上限分别为0.18%。
[0063] ? B:高于0%并在0.01%W下、V:高于0%并在0.1%W下、Zr:高于0%并在0.1% W下、Zn:高于0%并在0.1% W下中的任意一种或两种W上
[0064] B、V、化和Zn等也是对强度提高有效的元素，能够根据需要使之含有。运些添加元 素即使极其稍微地添加，如果含有，则也会显现出强度提高效果，例如，通过使B含有 0.0001 % W上，使V、化、Zn含有0.001%?上，强度提高效果会得到更确实显现。但是，若使 运些元素过剩地含有，则母材初性和焊接性劣化，因此使运些元素含有时的含量有限制。使 B含有时为0.01 % W下，使V、化、Zn含有时分别为0.1 % W下。另外使B含有时的更优选的上 限为0.0095%，进一步优选的上限为0.009%。另外，使V、Zr、Zn含有时的更优选的上限为 0.095%，进一步优选的上限为0.09 %。
[00化] < 基体钢材的组织〉
[0066] 对于构成本发明的涂装用钢材的基体钢材的组织不需要特别限定，但为了得到充 分的机械特性，推荐为包含铁素体和珠光体的组织，或包含铁素体和贝氏体的组织。
[0067] <基体钢材的制造方法〉
[0068] 为了确实地制造构成本发明的涂装用钢材的基体钢材，例如，优选通过W下说明 的方法制造。首先，对于从转炉或电炉出钢到诱包的钢液，使用RH真空脱气装置调整至本发 明所规定的成分组成，并且进行溫度调整而进行二次精炼。其后，W连续铸造法、铸锭法等 通常的铸造方法使之成为钢锭即可。还有，作为结构用构件，为了确保钢材所需要的机械特 性和焊接性等基本特性，作为脱氧形式推荐优选使用镇静钢，更优选使用A1镇静钢。
[0069] <表面层〉
[0070] 对于本发明的涂装用钢材而言，在基体钢材的表面实施含有Zn:20~200g/VXu: 0.3~20.0 g/V，并且还含有Cr: 0.3~20.0g/V、Ni : 0.3~20.0 g/V中的任意一种或两种的 表面层。
[0071] 表面层的Zn，具有借助牺牲阳极保护效果而抑制基体钢材的腐蚀进行的作用，运 样的效果在表面层的化附着量为20g/m2W上时得W发挥。Zn附着量的更优选的下限为25g/ m2,更优选为30g/VW上。另外，若化附着量多达一定程度，则不仅牺牲阳极保护效果饱和， 而且容易从基体钢材上剥离，因此存在牺牲防腐作用有效的期间变短的情况。从运一观点 出发，Zn附着量推荐为200g/VW下。Zn附着量的更优选的上限为190g/m2,更优选为180g/m2W下。
[0072] 另外，使含有所述含量的范围的化学成分的表面层中的化和化、化和Ni、化和Ni和 Cr共存时，会使涂膜瑕疵部的作为钢的腐蚀生成物的诱更加致密化?微细化，发挥着抑制 水、氯化物离子等腐蚀因子向诱层侵入的效果，因此基体钢材的腐蚀反应得到抑制，非常有 助于耐腐蚀性提高。
[0073] 运样的效果通过使表面层的Cu的附着量为0.3g/m2W上，再使Cr和M中的任意一 种或两种含有〇.3g/m2W上而显现。表面层的化、Cr和Ni的更优选的附着量分别为0.4g/m2W 上，进一步优选为〇.5g/m2W上。但是，若Cu、Cr和Ni的附着量过多，则表面层与基体钢材的 附着力降低，表面层容易从基体钢材剥离。为了避免运样的不良影响，推荐Cu、Cr和M的附 着量分别为20.0g/m2W下。Cu、Cr和M的附着量的更优选的上限分别为19.5旨/1112^下，进一 步优选为19. Og/m2 W下。
[0074] 作为形成该表面层的方法，能够例示将Zn粉末、Cu粉末、灯粉末和M粉末，与娃酸 烷基醋等适当的溶剂混合，进行喷涂和刷涂。另外，也可W制作适当的组成的Zn-Cu-Cr合 金、Zn-化-Ni合金或化-化-Cr-Ni合金等的粉末，将该合金粉末用于通常的底涂工序。运时， 也可W根据需要添加适当的颜料。或者也可W使用火焰线材喷涂和电弧喷涂等喷涂法，使 211、〇1、吐、化为期望的附着量而形成表面层。还有，作为形成表面层的前处理，优选基体钢 材表面W喷丸等预先除去氧化皮等。
[0075] 另外，为了确保表面层与基体钢材的附着强度，优选使基体钢材表面的粗糖度达 到一定程度的粗糖度W上，但若表面粗糖度过粗，则气泡进入凹部而产生表面层与基体钢 材没有密接的部分，附着强度反而有可能降低。从运一观点出发，推荐基体钢材的表面预先 达到适度的表面粗糖度。
[0076] 作为基体钢材的具体的表面粗糖度，例如，推荐JIS B 0601:2001所规定的十点平 均粗糖度Rzjis为10WI1至sown。还有，基体钢材的表面粗糖度的调整，例如若采用通常的喷 丸处理和喷砂处理等则能够实施。
[0077] < 涂装〉
[0078] 本发明的涂装用钢材，在所述表面层之上再实施涂装而进行实用。作为用于涂装 的涂料，可W适用环氧树脂系、氯化橡胶系、丙締酸类树脂系、氣树脂系和聚氨醋树脂系等 涂料，也可W使用此多种涂料使涂膜多层化。
[0079] 例如，作为用于形成环氧树脂系涂膜的涂料，如果是用作防腐涂料的涂料，只要是 作为载色剂含有环氧树脂的涂料，使用何种涂料都可W，没有特别限定。作为具体的涂料， 能够例示环氧树脂涂料、改性环氧树脂涂料、焦油环氧树脂涂料等。
[0080] 另外，作为用于形成氯化橡胶系涂膜的涂料，如果是W氯化树脂为主原料而成的 涂料，则使用何种涂料都可W，没有特别限定。作为具体的涂料，能够例示W氯化橡胶和氯 化聚締控等氯化树脂为主原料而成的涂料。
[0081] 另外，作为用于形成丙締酸树脂涂膜的涂料，能够例示通常的丙締酸类树脂涂料、 丙締酸乳液树脂涂料、丙締酸聚氨醋系乳液涂料、丙締酸有机娃系乳液涂料、丙締酸清漆等 涂料。
[0082] 另外，作为用于形成氣树脂涂膜的涂料，能够例示聚四氣乙締树脂涂料、全氣烧氧 基树脂涂料、聚全氣乙締丙締树脂涂料等的涂料。
[0083] 另外，作为用于形成聚氨醋树脂涂膜的涂料，能够例示聚氨醋树脂涂料、聚醋聚氨 醋树脂涂料、湿固化聚氨醋树脂涂料、环氧聚氨醋涂料、改性环氧聚氨醋树脂涂料等涂料。
[0084] 运些涂膜的膜厚过薄时防腐效果不充分，但相反若过厚，则容易发生涂膜剥离，因 此推荐根据实用而达成最佳的厚度。从运一观点出发，涂装的膜厚W干燥膜厚计，例如推荐 为100~1000皿的厚度。
[0085] 另外，用于形成涂膜的涂装工序没有特别制约，可W适用喷涂和刷涂等通常的涂 装方法。但是，在涂装前需要对于作为被涂装材的基体钢材表面进行适度地清洗，例如，推 荐通过清洗而使钢材表面的附着盐分浓度，W化C1换算达到50mg/m2w下，优选为lOmg/VW 下。
[0086] 作为本发明的涂装用钢材的形态，例如可列举钢板、钢管、棒钢、线材、型钢等。另 夕h作为用途，例如可列举作为油轮、集装箱船、散装货轮等货船、货客船、客船，军舰等的船 舶的压载箱的结构构件使用，此外，也可列举用于上甲板、船桥、舱口盖、起重机、各种配管、 楼梯、扶手等各种船舶用的钢结构物。
[0087] 另外，如果是海洋结构物，则可列举在海洋上开采石油和天然气的结构物，在海洋 中W进行石油、燃气的生产?储藏?装运等的浮体式设备等为首，海洋中的风力发电、波浪 发电、潮流?海流发电、溫差发电、太阳能发电等发电相关设备。另外，在桥梁领域，能够例 示飞瓣盐分量大概为高于O.lmdcUmgMmVday的高飞瓣盐分环境中的桥梁用钢材。
[008引【实施例】
[0089] W下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述实施例限制，在能 够符合前?后述的主旨的范围当然也可W适当加W变更实施，运些均包含在本发明的技术 的范围内。
[0090] [供试材的制作]
[0091] 用真空烙炉烙炼表1所示的各种成分组成的钢材，成为50kg的钢锭。将所得到的钢 锭加热至1150°C后进行热社，成为板厚10mm的钢原材。从钢原材上切下大小为150mm X 70mm X 5mm的试验片。对于切下的全部试验片的作为试验面的150mm X 70mm范围的一面实施喷丸 处理，使之成为JIS B 0601:2001所规定的十点平均粗糖度Rzjis为30±10wIl，进行水洗和 丙酬清洗之后，进行涂装。
[0092] 在实施了所述的喷丸处理的试验片的150mm X 70mm范围的一面，形成适当含有化、 化、化、化的表面层。该表面层通过喷涂如下试验液而形成，该涂布液W娃酸烷基醋为溶剂， 适当混合有金属化、金属化、金属化和金属Ni的粉末，。还有，适当调整化、Cu、Cr和Ni向涂布 液的添加量和涂布量而使表面层的Zn、Cu、Cr和Ni的附着量变化。
[0093] 对于形成含有所述的化、加等的表面层的150mmX70mm范围的面，喷涂改性环氧树 脂系涂料而实施涂装。该涂装的膜厚W干燥膜厚计为200±20wii。此外，使改性环氧树脂系 涂料的涂布面干燥后，在该涂装面形成长80mm、宽3mm的直达钢材基体的涂膜瑕疵。
[0094] 全部的试验片W形成有瑕疵的所述涂装面作为试验面，试验面W外的面用娃密封 胶被覆，在下述的腐蚀试验中供试。
[00M][腐蚀试验方法]
[0096] 作为模拟海水的腐蚀环境下的腐蚀试验，使用人造海水的复合循环试验：实施 CCT。循环条件为，进行1)35°C的人造海水喷雾，1.5小时;2)溫度60°C，相对湿度20%畑，2.5 小时;3)溫度50°C，相对湿度95%RH，2.5小时的反复。
[0097] 还有，使各过程间的溫度和湿度变化直至稳定的过渡时间为0.5小时。试验期间为 3个月。试样将表2所示的No. 1至No. 49各3片供试。
[0098] 作为自涂膜瑕疵部的涂膜劣化和腐蚀的进展程度的评价，求得在CCT结束后来自 于试验片的涂膜瑕疵部的腐蚀面积和腐蚀深度。关于腐蚀面积，是从涂膜瑕疵部由于涂膜 下腐蚀导致涂膜膨胀的部分的面积和涂膜瑕疵部的面积的合计的面积，为各3片试验片的 平均值。
[0099] 关于腐蚀深度，测量涂膜瑕疵部及其周边的腐蚀深度，求得各3片试验片的最大 值。还有，腐蚀深度的测量是在CCT结束后剥离试验片的涂膜，通过在10%巧樣酸氨二锭水 溶液中的阴极电解进行脱诱处理后，W深度计实施测量。
[0100] [复合循环试验结果]
[0101] 复合循环试验:在CCT之后求得的腐蚀面积和腐蚀深度如表2所示。还有，各试样的 腐蚀面积和腐蚀深度，W在通常的钢材上形成有通常的Zn底漆的No. 1的试样的腐蚀面积和 腐蚀深度分别作为100时的相对值表示。
[0102] 腐蚀面积和腐蚀深度的评价标准分别如下。腐蚀面积、腐蚀深度均由如下方式表 示，即相对值为80W上并低于90的WA表示，相对值为70W上并低于80的WAA表示，相对值 低于70的WAAA表示，腐蚀面积、腐蚀深度均为A~AAA的样品在综合评价中为合格，评价为 耐腐蚀性优异的涂装用钢材。
[0103] No. 1~No. 12的腐蚀面积和腐蚀深度的相对值为90至100,涂膜瑕疵部的耐腐蚀性 不充分。No . 2、No. 6和No. 7，虽然在表面层中含有本发明规定的Zn、Cu、Cr，但钢材的化含量 均过少，因此无法充分取得涂膜瑕疵部的耐腐蚀性提高。
[0104] 齡.3和齡.8在表面层含有本发明规定的211、加、吐，但基体钢材的吐含量均过少， 因此无法充分取得涂膜瑕疵部的耐腐蚀性提高。
[0105] No. 4和No. 5虽在表面层含有本发明规定的化、加、化，但基体钢材的Ti含量或Nb含 量过少，因此无法充分取得涂膜瑕疵部的耐腐蚀性提高。
[0106] 另外，No.9和No. 10的基体钢材的成分组成均满足本发明的规定，但表面层的化或 化过少，因此无法充分取得涂膜瑕疵部的耐腐蚀性提高。
[0107] No. 1巧日No. 12的基体钢材的成分组成和表面层的Zn和Cu均满足本发明的规定，但 两者表面层的化或Ni均过少，因此无法充分取得涂膜瑕疵部的耐腐蚀性提高。
[0108] 相对于运些比较例，全部满足本发明的规定的No. 13~No.49的试样，腐蚀面积和 腐蚀深度的相对值二者均抑制在低于90,发挥着优异的涂膜瑕疵部的耐腐蚀性。
[0109] 特别是在使Ni、Co、Mo和W中的任意一种或两种W上适量含有的S12~S18的基体钢 材上，形成有本发明规定的表面层的No. 18~No.27的试样，腐蚀面积的抑制效果显著。
[0110] 其中，在还适量含有Sn、訊和Se中的任意一种或两种W上的S28、S29的基体钢材 上，附有本发明规定的表面层的No.40~No.42的试样的腐蚀面积的抑制效果更显著。
[0111] 另外，在适量含有Mg、化和REM中的任意一种或两种W上的S19~S21的基体钢材 上，附有本发明规定的表面层的No.28~No.31的试样的腐蚀深度的抑制效果显著。
[0112] 其中，在还适量含有Sn、Sb和Se中的任意一种或两种W上的S30~S32的基体钢材 上，附有本发明规定的表面层的No.43~No.46的试样的腐蚀深度的抑制效果更显著。
[0113] 如W上所述，本发明的涂装用钢材在海水环境下均发挥着优异的涂膜瑕疵部的耐 腐蚀性，适合作为曝露在海水、飞瓣海盐粒子中的结构构件。
[0114] 【表1】
【主权项】
1. 一种耐腐蚀性优异的涂装用钢材，其特征在于，是含有基体钢材和形成于所述基体 钢材的表面上的表面层的涂装用钢材，所述基体钢材是如下的钢材，以质量％计含有C: 0.04~0.30%、Si:0.05~1·0%、Μη:0·1~2·5%、Ρ:高于0%并在0.04% 以下、S:高于0%并 在0.04% 以下、A1:0.005~0.20%、Cu:0.05~1.0%、Cr:0.05~1.0%、Ν:0.001 ~0.015%， 并且含有Ti :0.005~0.1 %、Nb:0.005~0.1 %中的任意一种或两种，余量由Fe和不可避免 的杂质构成， 并且，所述表面层含有Zn: 20~200g/m2、Cu: 0 · 3~20 · Og/m2，并且含有Cr: 0 · 3~20 · 0g/ m2、Ni :0.3~20 .Og/m2中的任意一种或两种。2. 根据权利要求1所述的耐腐蚀性优异的涂装用钢材，其中，所述基体钢材以质量％计 还含有Ni :0.01 ~6·0%、(：〇:0.01 ~5·0%、Μ〇:0.01 ~2.0%、W:0.01 ~2.0% 中的任意一种 或两种以上。3. 根据权利要求1或2所述的耐腐蚀性优异的涂装用钢材，其中，所述基体钢材以质 量％计还含有Mg:0.0005~0.01 %、Ca:0.0005~0.01 %、REM:0.0005~0.01 % 中的任意一 种或两种以上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的耐腐蚀性优异的涂装用钢材，其中，所述基体钢 材以质量％计还含有Sn:0.001~(h2%、Sb:0.001~0.2%、Se :0.001~0.2%中的任意一种 或两种以上。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的耐腐蚀性优异的涂装用钢材，其中，所述基体钢 材以质量％计还含有B:高于0%并在0.01 %以下、V:高于0%并在0.1 %以下、Zr:高于0%并 在0.1 %以下、Zn:尚于0%并在0.1%以下中的任意一种或两种以上。
【文档编号】C22C38/16GK106048449SQ201610203844
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610203844.5, CN 106048449 A, CN 106048449A, CN 201610203844, CN-A-106048449, CN106048449 A, CN106048449A, CN201610203844, CN201610203844.5
【发明人】阪下真司
【申请人】株式会社神户制钢所