本发明专利技术提供一种船舶用钢材，以及使用这样的船舶用钢材而构成的各种构造物，所述船舶用钢材在严酷的腐蚀环境下表现出优越的长期耐蚀性。本发明专利技术的船舶用钢材分别含有C：0.04～0.30％、Si：0.05～1.0％、Mn：0.1～2.0％、P：0.010～0.040％、S：0.011～0.025％、Al：0.010～0.10％、Cu：0.10～1.0％、Cr：0.01～0.3％、以及N：0.0030～0.010％，残余部分由铁以及不可避免的杂质形成，并且S的含量[S]和N的含量[N]之比即[S]/[N]为1.50～6.0。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种船舶用钢材，其在原油油船、集装箱船、LNG船、散货船、货物船、客船、杂货船、军舰等船舶中，作为主要的构造部件而使用，尤其涉及一种船舶用钢材，其在压载舱(ballast tank)等的高温多湿并且盐分多的环境下，或者在原油箱内等含有S02、SO3等腐蚀性气体或油分的环境下，发挥优越的耐蚀性。
技术介绍
在各种船舶中作为主要的构造部件而使用的钢材除了暴露于海水产生的盐分或高温多湿的环境、原油中所含的水分之外,还暴露于比腐蚀性气体成分等更严酷的腐蚀环境下。例如，在为了防止船舶变得不稳定而用于装载海水的压载舱中，高温多湿和高盐分引起的钢材腐蚀变得显著，为了确保船舶的安全性和长寿命化，从而防蚀方法的应用是必须而不可缺的。作为船舶的防蚀方法，一般有利用喷涂(防蚀喷涂)和电防蚀(牺牲防蚀)的方法，或者也存在并用二者的方法。作为上述压载舱的防蚀方法，大多与基于环氧树脂系涂料的喷涂并用，而采用将相比钢材而言更贱的金属即锌配置成与钢材短路的电防蚀。此外，油船的原油箱内的硫化氢或硫氧化物(SOx)等产生的腐蚀显著，一般而言实施基于环氧树脂系涂料的嗔涂来防蚀。防蚀喷涂是在船舶中一般采用的防蚀方法，但是由于外部要因或老化劣化等，存在涂膜受损或者喷涂剥离从而不能维持防蚀性能的情况，需要用于其检测以及修复的维护。尤其，像压载舱或原油箱等那样，在甲板里面的喷涂的检测或修复中，也有很多需要在箱内搭脚手架的地方，从而存在维护所需的时间和费用变多的问题。另一方面，在应用锌等牺牲阳极或外部电极产生的电防蚀的情况下，需要在浸入于海水等电解质水溶液中的状态下形成电路，但是在不浸入于电解质水溶液的箱内的气相部(空隙部)中，存在不能充分发挥电防蚀效果的问题。为了提高船舶的安全性或实现长寿命化，要求比到目前为止更加有效的防蚀方法。由此,通过调整钢材的化学成分,还提出一种使钢材本身的耐蚀性提高的技术。例如，在专利文献I中公开了一种技术，其在钢材的表面，以并用表面处理和电防蚀为前提，从而调整衬底钢材的化学成分，所述表面处理是形成含有30%质量以上的金属锌的无机富锌底漆层的处理。此外，在专利文献2中公开了一种技术，其严密地规定化学成分组成，并且控制各元素以满足规定的关系。通过这些技术，可以说能够确保比现有的防蚀方法更优越的耐蚀性。但是，像压载舱或原油箱等甲板里面那样，在严酷的腐蚀环境下，不能说依然可以发挥充分的耐蚀性，实际上希望进一步的耐蚀性的提高。此外，在上述各技术中，记载了作为耐蚀性提高元素可以含有Sb或者Sn等，但是从环境负荷的方面来看不推荐这些元素。(现有技术文献) (专利文献)专利文献I :日本特开2008-144204号公报专利文献2 :日本特开2010-222701号公报
技术实现思路
本专利技术是着眼于上述那样的情况而设计的，其目的在于提供一种船舶用钢材以及使用这样的船舶用钢材而构成的各种构造物，所述船舶用钢材在严酷的腐蚀环境下表现出优越的长期耐蚀性。所谓可以实现上述目的的本专利技术的船舶用钢材，是指分别含有C :0. 04 0. 30%(质量 ％ 的意思，下同)、Si :0. 05 I. 0%、Mn :0. I 2. 0 %、P :0. 010 0. 040 %、S :0. 011 0. 025 %、Al :0. 010 0. 10 Cu :0. 10 I. 0 %、Cr :0. 01 0. 3 %、以及 N :0. 0030 0. 010%，残余部分由铁以及不可避免的杂质形成，并且S的含量和N的含量值比即/为 I. 50 6. O。在本专利技术的船舶用钢材中，根据需要，进而含有(a)Co:2.0%以下(不包含0%)以及/或者Ni :2. 0%以下(不包含0% ) ；(b)Mg 0. 005%以下(不包含0% )以及/或者Ca :0. 005%以下(不包含0%) ；(c)从由Ti :0. 1%以下(不包含0% )、Zr :0. 1%以下(不包含0% )以及Hf :0. 1%以下(不包含0% )形成的组中选择的一种以上；(d)Mo :0. 5%以下(不包含0% )以及/或者W :0. 5%以下(不包含0% ) ； (e)从由B :0. 005%以下(不包含0% )、V :0. 1%以下(不包含0% )以及Nb :0. 1%以下(不包含0% )形成的组中选择的一种以上等也有效，通过含有这些成分从而与成分的种类相应地进一步改善船舶用钢材的特性。通过使用上述那样的船舶用钢材来构成，可以得到发挥优越的耐蚀性的船舶箱、油船原油箱上甲板、油船原油箱的气相部等的各种构造物。(专利技术效果)在本专利技术中，通过严密地规定化学成分组成，并且将S和N的含量的比( / )的值控制在适当的范围，即使在严酷的腐蚀环境下也显示优越的耐蚀性，可以实现能够长时间地确保良好的耐蚀性的船舶用钢材。这样的船舶用钢材，作为船舶箱、油船原油箱上甲板、油船原油箱的气相部等的构造物的坯料而极其有用。附图说明图I是表示用于耐蚀性试验中的喷涂试验片的外观形状的说明图；图2是表示用于耐蚀性试验中的裸试验片的外观形状的说明图；图3是表示涂膜膨胀宽度测量方法的概略说明图；图4是表示模拟了原油箱内气相部的试验装置的概略说明图；图5是模式地表示油船的剖面的说明图。具体实施例方式本专利技术者们为解决所述问题而反复锐意研究。其结果发现，只要严密地调整C、Si、Mn、P、S、Al、Cu、Cr、N等元素，并且将S和N的含量之比(/)的值控制在I. 50 6. 0的范围，就可以得到耐蚀性优越的船舶用钢材，从而完成本专利技术。此外，根据本专利技术的钢材，还具有也可以不使用从环境负荷的方面来看不推荐的Sb或Sn等特殊的添加元素的优点。在腐蚀环境下，作为腐蚀生成物，在钢材表面形成有氧化铁或氢氧化铁等的所谓铁锈，现有广泛公知的是这些腐蚀生成物产生的保护性发挥耐蚀性。本专利技术者们，研究了在压载舱或原油箱内等的气相部腐蚀环境下的腐蚀机理和钢材的耐蚀性之间的关系。其结果，在上述那样的气相部的腐蚀环境下，明确了铁锈之外的腐蚀生成物也发挥钢材的耐蚀性。具体地说，判明了在适当地调整了化学成分组成的钢材中，含有Cu以及 Cr的复合硫化物通过沉淀而作为化合物皮膜而形成于钢材表面，该皮膜的存在很大地抑制钢材的腐蚀反应。作用于耐蚀性发现中的复合硫化物复合地产生并形成Cu的硫化物即Cu2S和CuS、以及Cr的硫化物即Cr2S3,该复合硫化物是由于钢材中含有的Cu、Cr以及S而产生的。通过使钢中的P产生的化合物稳定化的作用以及对钢中的N产生的化合物的生成进行催化的作用等，有效地生成含有Cu以及Cr的复合硫化物。因此，为了产生对钢材的腐蚀抑制有效的复合硫化物，不仅是Cu、Cr以及S的含量，也需要适当地调整通常作为不可避免的杂质而捕捉到的P、N的含量以及S和N的含量之比(/)的值。和N的含量之比(/)的值1. 50 6. O]为了有效地发挥上述复合硫化物产生的腐蚀性提高效果，需要适当地调整S和N的含量(单位质量<%)之比(/)的值。当该比(/)的值不足I. 50时，N对于硫化物生成反应的催化作用(化合物生成催化作用)不充分，从而很难发挥耐蚀性提高效果。此外，当比(/)的值超过6.0时，S的含量变少，很难进行复合硫化物生成反应，不会本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：阪下真司，吉田诚司，小泽敬祐，下山哲史，
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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