散装货船用耐腐蚀钢材和散装货船的船舱的制作方法

专利名称：散装货船用耐腐蚀钢材和散装货船的船舱的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为散装货船的结构构件使用的耐腐蚀钢材和用该耐腐蚀钢材建造的散装货船的船舱，更详细地说，特别是涉及在煤碳和铁矿石等含有硫成分的货物引起的腐蚀性环境下能够适用的散装货船用耐腐蚀钢材和散装货船的船舱。
背景技术：
散装货船或散装货轮、散货船，是为了将没有包装的谷物、矿石、水泥等的散装货物收纳到船舱并运输而设计的货船。还有，在本说明书中，包括散装货轮、散货船在内而说明为散装货船。该散装货船的情况也与其他船舶一样，受到来自海水的腐蚀作用而发生钢材的腐蚀，但煤碳和铁矿石等的散装货物含有硫(S)成分时，则受到该S成分的影响，钢材腐蚀被进一步加速，因此与其他船舶相比，腐蚀损伤有显著的倾向。特别是在这些含有S成分的散装货物直接接触的船舱内，钢材腐蚀大多表现得更加显著。·
如此，以船舱为首的钢材的腐蚀显著时，由于钢材的板厚磨耗，将招致作为结构体的强度降低，另外根据情况，从钢材的腐蚀所形成的孔浸水，也有发生沉没等海难事故的可能性，一直以来采用有效的散装货船必不可少。作为其防腐措施，历来在散装货船中，一般是实施以运用环氧树脂系涂料进行涂装为首的防腐涂装，和使锌等的牺牲阳极与钢材短路而设置的电气防腐。在这些防腐措施之中，防腐涂装是特别普遍采用的方法，但由于各种外部要因和经年劣化等，导致涂装上会带有伤痕或涂装发生剥离的情况很多，长年累月维持防腐性能存在困难，另外，用于防腐涂装的检查和修补的维护必不可少。此外，在该涂装的检查和修补中需要搭建脚手架的情况很多，还会发生维护所需的时间和费用极大这样的问题。特别是在散装货船的船舱内部，在货物的装卸时由于铲斗的接触会导致发生涂装剥离，另外，因航海中的振动而接触的货物也有致使涂装被削磨的情况。如此，散装货船的船舱，特别是其内壁面、天井面、底面等，若与船舶的外壳和压载箱相比，则涂装损伤的发生显著，涂装寿命特别短。另外，压载箱的情况是，若对内部实施电气防腐，则因为注入海水，则腐蚀容易进行，来自牺牲阳极的电气防腐作用有效地体现，但散装货船的船舱内部，电气防腐必不可少的海水等的电解质水溶液得不到满足，不过是在湿润气氛下的腐蚀环境，因此难以有效地获得电气防腐作用。也是在这样的背景下，在散装货船中，为了实现其安全性提高和长寿命化，至今仍要求采取更有效的防腐措施。也是在这样的背景下，关于通过调整化学成分和硬度等而使钢材自身的耐腐蚀性提高的耐腐蚀钢材的技术，例如也作为专利文献I和专利文献2被提出。通过应用这些钢材，与以往的防腐措施相比，可以能够更优异的耐腐蚀性。但是，即使采用这些技术，仍不能得到充分的耐腐蚀性提高效果，在散装货船的严酷的环境下，依然不能发挥充分的耐腐蚀性，从而期待关于更有效的防腐技术得到开。在这样的状況之下，本发明者们作为专利文献3也提出一种钢材，其通过适当控制添加元素的含量，能够作为用于贮藏或运输(运载)矿物/矿石的容器用，作为耐腐蚀性优异的的长寿命的结构构件使用。但是，该专利文献3所述的技术，对于因S成分引起的钢材的腐蚀没有充分地进行研究，用于运载含有S成分的煤碳和铁矿石的散装货船还有进一步改善的余地。先行技术文献专利文献专利文献I特开2007-262555号公报专利文献2特开2008-174768号公报
专利文献3特开2010-100872号公报

发明内容
本发明想要解决上述现有的问题而做，其课题在于，提供一种在含有S成分的散装货物引起的严酷的腐蚀性环境下，仍显示出优异的长期耐腐蚀性，能够作为散装货船的结构构件适用的散装货船用耐腐蚀钢材和使用该耐腐蚀钢材建造的散装货船的船舱。第一发明是一种散装货船用耐腐蚀钢材，其特征在于，以质量％计含有C :0. 04 O. 30%, Si 0. 28 O. 60%, Mn 0. I 2. 0%, P 0. 010 O. 040%, S 0. 003 O. 025%,Al :0.010 O. 10%,Cu 0. 10 1.0%、Ni :0. 10% 以下(不含 0%)、Ν:0· 0030 0.010%，余量由Fe和不可避免的杂质构成，由下述(I)式规定的CPl为O. 10以上，并且由下述(2)式规定CP2为O. 80 7. 00，其在由含硫成分的货物引起的腐蚀性环境下的耐腐蚀性优异。CPl = [Si]+2 X [Cu]-5 X [Ni]…(I)式CP2 = ([P] /4+ [S]) / [N]…⑵式其中，上式中[]是各元素的含量(质量％ )。第二发明根据第一发明的散装货船用耐腐蚀钢材，其中，以质量％计还含有Cr :O. 01 O. 3%。第三发明根据第一或第二发明的散装货船用耐腐蚀钢材，其特征在于，以质量％计还含有Sn 0. 005 O. 3%, Sb 0. 005 O. 3%中的I种或2种。第四发明根据第一至第三发明中任一项所述的散装货船用耐腐蚀钢材，其中，以质量％计还含有Ca :0. 0003 O. 005%。第五发明根据第一至第四发明中任一项所述的散装货船用耐腐蚀钢材，其特征在于，以质量％计还含有 Ti 0. 001 O. 05%, V 0. 001 O. 05%, Nb 0. 001 O. 05%, B O. 0003 O. 005%中的I种或2种以上。第六发明根据第一至第五发明中任一项所述的散装货船用耐腐蚀钢材，其中，在表面形成有含有Zn的厚5μπι以上的被覆层。第七发明是一种散装货船的船舱，其特征在于，使用第一至第六发明中任一项所述的钢材构成。若利用本发明的散装货船用耐腐蚀钢材，即使在含有S成分的散装货物引起的严酷的腐蚀性环境下，仍显示出优异的长期耐腐蚀性，能够适用为散装货船的结构构件。另外，若利用本发明的散装货船的船舱，则即使是含有S成分的散装货物也能够收容，而不存在长期耐腐蚀性的问题。


图I是表示实施例中用于腐蚀试验的裸露试验片的俯视图。图2是表示将实施例中用于腐蚀试验的含有Zn的被覆层形成于大约二分之一表面的表面处理试验片的俯视图。符号说明I…含有Zn含有的被覆层2…悬挂孔a…裸露试验片b…表面处理试验片·
具体实施例方式以下，基于实施方式更详细地说明本发明。本发明者，为了发现在含有S成分的散装货物引起的严酷的腐蚀性环境下下仍显示出优异的长期耐腐蚀性，能够适用为散装货船的结构构件的钢材而反复锐意研究。其结果发现，通过严密地调整钢材中的C、Si、Mn、P、S、Al、Cu、Ni和N的含量，以及由+2X[Cu]-5X[Ni]这一算式求得的 CP1、由([P]/4+[S])/[N]这一算式求得的 CP2，则能够得到这种钢材，其即使在散装货船的含有S成分的散装货物引起的严酷的腐蚀性环境下，耐腐蚀性仍然优异，从而完成了本发明。散装货船的船舱内部等，是由于在构成船舱等的钢材表面结露而形成的薄的水膜导致腐蚀进行的湿润腐蚀环境。本发明者们鉴于在煤碳和铁矿石等的散装货物含有S成分的情况下，钢材的腐蚀特别容易进行，而对于散装货物的S成分致使钢材的腐蚀促进的原因进行了研究。其结果查明，腐蚀的促进是在煤碳和铁矿石等的散装货物上发生结露时，散装货物含有的S与水分发生反应而生成硫酸，该硫酸促进钢材的腐蚀，除此之外，S本身也参与腐蚀的电气化学反应而进一步促进钢材的腐蚀。即发现，散装货物含有的S与结露水中的氢离子反应，引起S+H++2e — HS-这样的阴极反应，进一步加速了硫酸造成的腐蚀。对于这样的因来自散装货物的S成分造成的腐蚀促进所对应的钢材的耐腐蚀性的体现进行锐意研究的结果发现，通过适宜调整钢材中的化学成分的含量，能够在钢材的表面形成以Si的氧化物和Cu的硫化物为主体的复合腐蚀生成物皮膜，借助该复合腐蚀生成物皮膜能够大幅度地抑制钢材的腐蚀速度。由Si的氧化物和Cu的硫化物构成的复合腐蚀生成物皮膜，被认为在S成分形成的腐蚀环境下稳定，针对S与水分反应而生成的硫酸和S自身的电气化学反应，保护钢材，显示出耐腐蚀性。这样的耐腐蚀性的体现被认为在散装货船的船舱内部这样的由于薄的水膜而导致腐蚀进行的湿润腐蚀环境下特别有效。如以上说明，本发明的散装货船用耐腐蚀钢材和散装货船的船舱，通过在钢材的表面形成Si的氧化物与Cu的硫化物所构成的复合腐蚀生成物皮膜，会体现出耐腐蚀性，但是这不仅要在钢材中适量添加Si和Cu，而且还要使P、S、Ni、N的含量达到恰当的含量，此外还需要调整CPl和CP2。另外，为了确保作为钢材的基本特性(机械的特性和焊接性)，也需要适当地控制C、Mn、Al的含量。以下，对于这些必须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％。在下面的必须添加元素以外的说明中，％也同样表示质量％。· C :0· 04 O. 30%C是用于确保钢材的强度所需要的基本的添加元素。为了得到散装货船用的钢材需要的强度，至少需要使之含有O. 04%以上。但是，若过剩地使C含有，则耐腐蚀性劣化，除此之外韧性也劣化。为了不使因C的添加造成的不利影响发生，需要C的含量抑制在至多0.30%。还有，C的含量的优选下限为O. 045%，更优选为O. 05%以上。另外，C的含量的优选上限为O. 29%，更优选为O. 28%以下。· Si :0· 28 O. 60%Si是用于在钢材的表面形成复合腐蚀生成物皮膜必须的元素，是在散装货船的腐蚀环境中为了确保耐腐蚀性而需要的。另外，也是用于脱氧和确保强度所需要的元素。为了体现这样的作用，至少需要使之含有O. 28%以上。但是，若使Si超过O. 60%而过剩地使 之含有，则焊接性劣化。还有，Si的含量的优选下限为O. 29%，更优选为O. 30%以上。另夕卜，Si的含量的优选上限为O. 58%，更优选为O. 55%以下。· Mn :0.1 2.0%Mn是用于脱氧和确保强度所需要的元素，若低于O. I %，则不能确保作为结构构件的最低强度。但是，若超过2.0%而过剩地含有，则韧性劣化。还有，Mn的含量的优选下限为O. 15%，更优选为O. 20%以上。另外，Mn的含量的优选上限为1.9%，更优选为1.8%以下。· P :0. 010 O. 040%P是在散装货船的腐蚀环境中，使钢材的表面形成复合腐蚀生成物皮膜的元素，另夕卜，溶解时生成作为抑制剂发挥作用的磷酸盐，是提高耐腐蚀性的元素，在本发明的钢材中是必不可少的添加元素。这样的磷酸盐带来的抑制剂效果，在由于薄的水膜形成导致的腐蚀进行的湿润环境中体现得特别显著。为了使这样的作用体现，需要使P含有0.010%以上。但是，若过剩地含有P，则韧性和焊接性劣化，因此其含量至多为O. 040%。还有，P的含量的优选下限为O. 011%，更优选为O. 012%以上。另外，P的含量的优选上限为O. 038%,更优选为O. 035%以下。· S :0· 003 O. 025%S是在散装货船的腐蚀环境中溶解后，与同样溶解的Cu —起在钢材表面形成Cu的硫化物的元素，通过与Si的氧化物一起在钢材的表面形成复合腐蚀生成物皮膜，发挥出使钢材的腐蚀反应降低的作用。因此，是钢材的耐腐蚀性提高所需要的元素。为了使这样的作用显著，S需要含有O. 003%以上。但是，S也与P—样，若过剩地含有，则韧性和焊接性劣化，因此允许的含量至多为O. 025%。还有，S的含量的优选下限为O. 004%，更优选为O. 005%以上。另外，S的优选上限为O. 024%，更优选为O. 023%以下。· Al :0. 010 O. 10%Al也与前述的Si、Mn同样，是用于脱氧和确保强度所需要的元素。为了有效地发挥这样的作用，需要使之含有O. 010%以上。但是，若含有超过O. 10%，则损害焊接性，因此Al的添加截止到O. 10%。还有，Al的含量的优选下限为O. 011%，更优选为O. 012%以上。另外，Al的含量的优选上限为O. 095%，更优选为O. 090%以下。
· Cu :0. 10 I. O %Cu是在散装货船的腐蚀环境溶解后，与同样溶解的S —起在钢材表面形成硫化物的元素，通过与Si的氧化物一起在钢材的表面形成复合腐蚀生成物皮膜，发挥出使钢材的腐蚀反应降低的作用。因此，是钢材的耐腐蚀性提高所需要的元素。为了体现这样的作用，需要使Cu含有O. 10%以上。但是，若过剩地含有，则钢材的焊接性和热加工性劣化，因此需要在1.0%以下。Cu的含量的优选下限为O. 11%，更优选下限为O. 12%。另外，Cu的含量的优选上限为O. 95%，更优选上限为0.90%。· Ni :0· 10% 以下(不含 0% )Ni发挥着使钢材的韧性提高的作用，但还发现其有妨碍确保耐腐蚀性所需要的由Si的氧化物和Cu的硫化物形成的复合腐蚀生成物皮膜的形成的作用，因此其也具有使钢材的耐腐蚀性劣化这一作用。因此，Ni的含量极力减少的方法为宜，但若其含量超过O. 10%，则这一不利影响显著，因此使上限为O. 10%。Ni量的优选上限为O. 09%，更优选在 O. 08%以下。· N :0· 0030 O. 010%N具有的作用是，促进确保耐腐蚀性所需要的由Si的氧化物和Cu的硫化物构成的复合腐蚀生成物皮膜的形成，是确保钢材的耐腐蚀性所需要的元素。为了显著这一作用，N需要含有O. 0030%以上。但是，若使N过剩地含有，不但阻碍复合腐蚀生成物皮膜的形成，而且固溶N增加，给钢材的延展性和韧性带来不利影响，因此使上限为O. 010%。还有，N的含量的优选下限为O. 0033%，更优选为O. 0035%以上。另外N的添加量的优选上限为
O.09%，更优选上限为O. 08%。· CPl = [Si]+2 X [Cu]-5 X [Ni] 0. 10 以上由[Si]+2 X [Cu] -5 X [Ni]求得CPl值，是表示体现本发明的耐腐蚀性所需要的由Si的氧化物和Cu的硫化物构成的复合腐蚀生成物皮膜的形成能力的参数。本发明的钢材除了将Si、Cu和Ni的含量调整到上述的范围之外，还需要使CPl值达到O. 10以上。CPl值低于O. 10时，复合腐蚀生成物皮膜的形成不充分，耐腐蚀性无法提高。如果CPl值在O. 10以上，则复合腐蚀生成物皮膜形成，因此在本发明中，虽然没有特别规定CPl值的上限，但Si的添加量和Cu的添加量过多时，上述的焊接性和热加工性劣化。因此，CPl值优选为，由Si的添加量和Cu的添加量的上限决定的2. 60以下。· CP2 = ([P]/4+[S]) 0. 80 7. 00在体现本发明的耐腐蚀性所需要的由Si的氧化物和Cu的硫化物构成的复合腐蚀生成物皮膜的形成中，P/4+S和N的添加量的比(质量比)也会产生影响，根据([P]/4+[S])/[N]求得的CP2值也是表示复合腐蚀生成物皮膜的形成能力的参数。CP2值低于O. 80时，N相对于(P/4+S)量过剩,无法形成复合腐蚀生成物皮膜。另一方面,若CP2值超过7. 00，则N量相对于(P/4+S)量不足，这种情况下，也无法形成复合腐蚀生成物皮膜。因此，从耐腐蚀性体现的观点出发，CP2值需要调整为O. 80 7. 00。以上是本发明的钢材的必须添加元素的成分范围的限定理由，余量是铁和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，能够列举0、H等，这些元素可以在不损害钢材的诸特性的程度下含有。但是，这些不可避免的杂质的合计含量抑制在O. 1%以下，优选抑制在O. 09%以下，则能够使本发明的耐腐蚀性体现效果极大化。
另外，在本发明的钢材中，如果含有以下所示的元素则更有效。以下对于含有这些元素时的成分范围的限定理由进行说明+ 3。· Cr :0. 01 O. 3%Cr在钢材的表面形成氧化物皮膜，使来自复合腐蚀生成物皮膜的保护性进一步提高，发挥着使腐蚀反应降低的作用，因此是对于耐腐蚀性提高有效的元素。为了发挥这样的作用，优选使之含有O. 01%以上。但是，若使Cr过剩地含有，则招致腐蚀前端的pH降低，反而使耐腐蚀性劣化，而且焊接性热加工性也劣化，因此优选为O. 3%以下。使Cr含有时的更优选下限为O. 02%，进一步优选为O. 03% 以上。另外，使Cr含有时的更优选上限为
O.28%，更优选为O. 26%以下。· Sn :0· 005 O. 3%，Sb 0. 005 O. 3%Sn和Sb在钢材的表面形成硫化物皮膜，使来自复合腐蚀生成物皮膜的保护性进一步提高，发挥着使腐蚀反应降低的作用，是对于耐腐蚀性提高有效的元素。为了发挥这样的作用，优选分别使之含有O. 005%以上。但是，若使Sn、Sb过剩地含有，则韧性和焊接性劣化，因此优选分别在O. 3%以下。还有，使Sn、Sb含有时的更优选下限分别为O. 008%，更优选分别为O. 01%以上。另外，使Sn、Sb含有时的更优选上限分别为O. 28%，进一步优选分别为O. 26%以下。· Ca :0· 0003 O. 005%Ca是对于耐腐蚀性提高有效的元素。Ca具有缓和腐蚀前端的pH降低的作用，发挥着抑制因PH降低造成的腐蚀促进的效果，对于体现耐腐蚀性有效。这样的作用通过使Ca含有O. 0003%以上而得到有效地发挥。但是，若超过O. 005%而过剩地含有，则使加工性和焊接性劣化。使Ca含有时的更优选下限为O. 0005%，进一步优选为O. 0008%以上。使Ca含有时的更优选上限为
O.0045%，进一步优选为O. 004%以下。· Ti 0. 001 O. 05 %，V 0. 001 O. 05 %，Nb 0. 001 O. 05 %，B 0. 0003
O.005%Ti、V、Nb和B是对于钢材的强度提高有效的元素。使Ti、V、Nb含有时的含量分别优选为O. 001%以上，但若过剩地使之含有，则钢材的韧性劣化，因此分别优选为O. 05%以下。使Ti、V、Nb含有时的更优选下限分别为O. 002%，进一步优选分别为O. 003%以上。另外，使Ti、V、Nb含有时的更优选上限分别为O. 045%，进一步优选分别为O. 04%以下。另一方面，使B含有时的含量优选为O. 0003%以上，但若过剩地含有，则钢材的加工性和焊接性劣化，因此优选为O. 005%以下。使B含有时的更优选下限为O. 0004%，进一步优选为
O.0005%以上。另外，使B含有时的更优选上限为O. 0045%，进一步优选为O. 004%以下。本发明的散装货船用耐腐蚀钢材，即使在其表面不通过涂装等而形成被覆层，仍发挥出优异的耐腐蚀性，但通过再在其表面形成含有Zn的厚5 μ m以上的被覆层，则耐腐蚀性进一步提高。Zn与来自散装货物的S反应，在钢材的表面生成硫化锌的沉淀被膜，具有抑制钢材的腐蚀进展的作用。含有Zn的被覆层的厚度不充分时，硫化锌的沉淀被膜的厚度变薄，得不到充分的保护性。从这一观点出发，含有Zn的被覆层的厚度优选为5μπι以上，更优选为10 μ m以上。但是，含有Zn的被覆层的厚度过厚时，会使钢材的焊接性劣化，因此优选含有Zn的被覆层的厚度处于50 μ m以下。作为含有Zn的被覆层，例如，能够适用以钢材的初次防锈为目的而涂布的锌底漆。另外，对于本发明的散装货船用耐腐蚀钢材的表面，也可以根据需要实施涂装。通过对表面实施涂装，能够抑制因伤痕和剥离等涂膜劣化造成的钢材露出这种情况下钢材的腐蚀进展，能够实现散装货船的安全性提高。用于涂装的涂料未特别限定，能够列举环氧树脂系涂料、氯化橡胶系涂料、丙烯酸树脂涂料、聚氨酯树脂涂料、邻苯二甲酸树脂系涂料、酚醛树脂系涂料、硅树脂系涂料、氟树脂系涂料等。在这些涂料之中，从与钢材或者根据需要形成的含有Zn的被覆层的密接性等的观点出发，推荐使用的环氧树脂系涂料。作为环氧树脂系涂料，含有环氧树脂作为载色剂(展色剂)即可，可列举例如改性环氧树脂涂料和焦油环氧树脂涂料等。实施例以下，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/后述的宗旨的范围内当然也可以适当加以变更实施，这些均包含在本发明的技术的范围内。 [供试材的制作]用电炉熔炼表I所示的各种成分组成的钢材，成为40kg的钢锭。将所得到的钢锭加热至1150°C后，进行热轧，成为板厚IOmm的钢原材。这时，热轧结束温度为650 850°C的范围，在O. I 15°C /秒以下的范围适宜调整从热轧结束后至500°C的冷却速度。由钢原材分别制作如下试验片用于评价钢材自身的耐腐蚀性的图I所示的裸露试验片a ;在表面形成有含有Zn的被覆层I的图2所示的表面处理试验片b。首先，从钢原材上切下50X 30X 5 (mm)大小的供试片，用湿式旋转研磨机对于表面整体进行研磨至SiC#600，再实施水洗和丙酮清洗，以其作为裸露试验片a。还有，在腐蚀试验时为T悬挂而在试验片的端部形成3mraq>的悬挂孔2。另外，制作将无机富锌底漆层(含有Zn的被覆层I)形成于表面大致二分之一的表面处理试验片b。首先，从钢原材上切下50 X 30 X 5 (mm)大小的供试片，使表面的十点平均粗糙度(Rz)为30 40 μ m，如此对其整个面实施喷砂处理，进行水洗和丙酮清洗。其后，将无机富锌底漆涂布于试验片的表面大体二分之一，使之干燥，将其作为表面处理试验片
b。在根据无机富锌底漆涂布前后的质量变化求得的含有Zn的被覆层(表3中记述为Zn层)1的厚度如表3所示。还有，该表面处理试验片b为了在腐蚀试验时进行悬挂，也在试验片的端部形成有3moicp的悬挂孔2。将该表面处理试验片b用于含有Zn的被覆层I在一部分剥离的状态下的耐腐蚀性评价。[腐蚀试验方法]作为模拟装载含有S的煤碳和铁矿石等的散装货物的散装货船的腐蚀试验，实施使用了硫酸和硫(S)的混合溶液(试验溶液)的浸溃腐蚀试验。详细地说，就是相对于将PH调整到2. O的硫酸水溶液1L，使粉末状的S试剂IOg悬浮，将其作为试验溶液。这时的试验溶液的温度为30°C，浸溃期间为72小时。在腐蚀试验中，分别准备表I所示的No. I 33的试验片各3枚加以使用。在试验中测量试验前后的试验片的质量变化，求得各试验片的腐蚀速度。还有，试验后的试验片的质量，是通过在30°C的10质量％柠檬酸氢二铵水溶液中的阴极电解，除去表面的腐蚀生成物，再进行水洗和丙酮清洗，使之干燥后进行测量。[试验结果]
使用裸露试验片a的腐蚀试验的试验结果显示在表2中。还有，腐蚀速度以将No. I的钢材(通常使用的钢材)的腐蚀速度作为100时的相对值表示。另外，综合评价为，腐蚀速度为60以下的由“O”表示，腐蚀速度为50以下的以“O O”表示，腐蚀速度为40以下的由“〇O〇”表示，这些综合评价“ O ”、“〇〇”、“〇〇〇”的裸试验片a评价为，即使在腐蚀性环境下仍显示出优异的长期耐腐蚀性，能够作为散装货船用耐腐蚀钢材使用。No. 2 No. 7的钢材，接顺序Si、P、S、Cu、Ni、N的含量分别不满足本发明规定的化学成分组成的范围，因此腐蚀速度与通常使用的钢材(No. I)在同一水平，未确认到腐蚀性环境下的耐腐蚀性的提高。另外，No. 8 No. 10的钢材，因为CPl或CP2分别不满足本发明规定的范围，所以与No. 2 No. 7的钢材一样，腐蚀速度与通常使用的钢材(No. I)在同一水平，未确认到腐蚀性环境下的耐腐蚀性的提高。相对于此，满足本发明规定的要件的No. 11 No. 37的钢材，其结果是，腐蚀速度均在60以下，发挥出优异的耐腐蚀性。其耐腐蚀性能够通过适当地控制C、Si、Mn、P、S、Al、Cu,Ni和N的含量，以及CPl和CP2的值而取得，通过以Si的氧化物和Cu的硫化物为主体的复合腐蚀生成物皮膜的防腐作用得到体现。
·
其次，使用将含有Zn的被覆层I形成于表面的大致二分之一的表面处理试验片b进行腐蚀试验，试验结果显示在表3中。这是模拟含有Zn的被覆层I发生一部分剥离的状态的腐蚀试验。还有，腐蚀速度表示形成有无机富锌底漆层(含有Zn的被覆层I)的大致二分之一的面的腐蚀速度，与表2所示的试验结果相同，以将表2的No. I的钢材的腐蚀速度作为100时的相对值表示。No. A是在通常所使用的钢材(No. I)的表面的大致二分之一形成无机富锌底漆层(含有Zn的被覆层I)，但其腐蚀速度几乎与未形成含有Zn的无机富锌底漆层的试验片相同，无机富锌底漆层在早期溶出，未确认到来自Z无机富锌底漆层的防腐效果。另外，No. B、No. E、No. G分别是在钢材No. 13,No. 16,No. 17的表面的大致二分之一形成无机富锌底漆层(含有Zn的被覆层I)的试验片，但因为被覆层I的厚度低于5 μ m，所以其腐蚀速度与没有形成无机富锌底漆层的试验片几乎处于相同水平。相对于此，使厚度为5 μ m以上的无机富锌底漆层(含有Zn的被覆层I)形成的试验片，与没有形成无机富锌底漆层的相比，则10%以上腐蚀速度得到抑制，确认到由形成无机富锌底漆层带来的防腐性的提高。如上，本发明的钢材和由含有Zn的被覆层I进行的表面处理，在硫酸硫这双方形成的腐蚀环境下，耐腐蚀性优异，作为装载含有S的散装货物的散装货船的结构构件极其有用，能够应用于此。表I
权利要求
1.一种散装货船用耐腐蚀钢材，在含有硫成分的货物引起的腐蚀性环境下的耐腐蚀性优异，其特征在于，以质量％计含有C :0. 04 O. 30%、Si :0. 28 O. 60%、Mn :0. I 2. 0%,P 0. 010 O. 040%,S :0. 003 O. 025%,Al :0. 010 O. 10%,Cu :0. 10 I. 0%、Ni :0. 10%以下但不含0%、N :0. 0030 O. 010%，余量是Fe和不可避免的杂质， 由下述⑴式规定的CPl为O. 10以上，并且由下述⑵式规定的CP2为O. 80 7. 00，CPl = [Si]+2 X [Cu] -5 X [Ni]…(I)式 CP2 = ([P]/4+[S])/[N]…(2)式 其中，上式中[]是各元素的质量百分比含量。
2.根据权利要求I所述的耐腐蚀钢材，其中，以质量％计还含有以下(a) (d)组中的至少I组 (a)Cr0. 01 ~ O. 3% ； (b)从Sn:0. 005 O. 3%和Sb :0. 005 O. 3%中选出的I种以上的元素；(c)Ca0. 0003 O. 005% ；(d)从Ti 0. 001 O. 05%、V 0. 001 O. 05%、Nb 0. 001 O. 05%和 B 0. 0003 O. 005%中选出的I种以上的元素。
3.根据权利要求I或2所述的耐腐蚀钢材，其中，在表面形成有含有Zn的厚度为5μ m以上的被覆层。
4.一种散装货船的船舱，其特征在于，使用权利要求I或2所述的耐腐蚀钢材而构成。
5.一种散装货船的船舱，其特征在于，使用权利要求3所述的耐腐蚀钢材而构成。
全文摘要
本发明的课题在于，提供一种在含有S成分的散装货物引起的严酷的腐蚀性环境下，仍显示出优异的长期耐腐蚀性，能够适用为散装货船的结构构件的散装货船用耐腐蚀钢材和使用该耐腐蚀钢材建造的散装货船的船舱。该钢材以质量％计含有C0.04～0.30％、Si0.28～0.60％、Mn0.1～2.0％、P0.010～0.040％、S0.003～0.025％、Al0.010～0.10％、Cu0.10～1.0％、Ni0.10％以下(不含0％)、N0.0030～0.010％，余量由Fe和不可避的杂质构成，CP1为0.10以上，CP2为0.80～7.00。
文档编号C22C38/16GK102899566SQ20121026269
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月26日 优先权日2011年7月29日
发明者阪下真司, 小泽敬祐, 吉田诚司, 金子雅人, 泉学 申请人:株式会社神户制钢所