(57)【要約】【課題】溶接部の耐食性に優れるとともに、鋼板表面の滑り性にも優れる溶接構造用ステンレス鋼板とその製造方法ならびに上記鋼板を用いた溶接構造物を提供する。【解決手段】Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．３〜１．０ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０１〜０．０３ｍａｓｓ％を含有し、さらに、上記成分が下記（１）式および（２）式；  Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３  ・・・（１）  Ｆ値＝Ｃｒ＋２Ｓｉ＋４Ｔｉ−２Ｎｉ−Ｍｎ−３０（Ｃ＋Ｎ）≦１１  ・・・（２）を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、表面粗さがＲａで１０μｍ以下であることを特徴とする溶接構造用ステンレス鋼板。【選択図】図２
2011127142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．３〜１．０ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０１〜０．０３ｍａｓｓ％を含有し、さらに、上記成分が下記（１）式および（２）式を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、表面粗さがＲａで１０μｍ以下であることを特徴とする溶接構造用ステンレス鋼板。
記
Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３  ・・・（１）
Ｆ値＝Ｃｒ＋２Ｓｉ＋４Ｔｉ−２Ｎｉ−Ｍｎ−３０（Ｃ＋Ｎ）≦１１  ・・・（２）
ただし、上記式における元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【請求項２】
Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．３〜１．０ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０１〜０．０３ｍａｓｓ％を含有し、さらに、上記成分が下記（１）式および（２）式を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するデスケーリング後のステンレス鋼板に、圧下率が５％以下の圧延を施して、表面粗さＲａを１０μｍ以下とすることを特徴とする溶接構造用ステンレス鋼板の製造方法。
記
Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３  ・・・（１）
Ｆ値＝Ｃｒ＋２Ｓｉ＋４Ｔｉ−２Ｎｉ−Ｍｎ−３０（Ｃ＋Ｎ）≦１１  ・・・（２）
ただし、上記式における元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【請求項３】
請求項１に記載のステンレス鋼板を溶接してなることを特徴とする溶接構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接構造用ステンレス鋼板に関し、特に、溶接部の耐食性に優れるとともに、鋼板表面の滑り性にも優れる溶接構造用ステンレス鋼板とその製造方法およびその鋼板を用いた溶接構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
採掘した石炭や鉄鉱石等を運搬する貨車いわゆるレールワゴンのボディ材料には、一般に炭素鋼やステンレス鋼が使用されている。採掘した石炭や鉄鋼石は、多量の硫黄分を含んでいるため、レールワゴン用のボディ材料には、耐硫酸腐食性、特に溶接部の耐硫酸腐食性が求められている。
【０００３】
硫黄分のような腐食性不純物を多量に含む過酷な腐食環境下で使用される材料としては、例えば、特許文献１には、Ｃ：０．０５ｗｔ％以下、Ｃｒ：７〜１５ｗｔ％を含有し、かつ固溶状態のＣｕ含有量が０．２５〜５ｗｔ％であるマルテンサイト系ステンレス鋼が開示されている。また、特許文献２には、Ｃ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、Ｃｒ：１０〜１５ｗｔ％、Ｃｕ：０．５〜２．５ｗｔ％でオーステナイトの量を示すパラメータγｐが８０以上の成分組成を有する耐食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１０８５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２６９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された鋼は、油井やガス井用で使用されるマルテンサイト系ステンレス鋼に関するものであり、また、特許文献２に記載された鋼は、二輪車等のディスクブレーキ用のマルテンサイト系ステンレス鋼に関するものであり、いずれも、溶接部の耐食性、特に、溶接熱影響部の耐食性については何ら考慮されていない。そのため、これらの鋼を溶接構造物に適用した場合には、溶接部の耐食性が十分ではないという問題点がある。
【０００６】
また、レールワゴンのボディ材料には、運搬する石炭や鉄鉱石等の運搬物を排出する際、運搬物がワゴンのボディ材料の鋼板表面に付着・残留して棚吊りを起こすことなくきれいに落下してくれることが求められる。従来、上記のような運搬物の棚吊りを防止する方法としては、鋼板表面に塗装を施すことによって滑り性を向上することが行われていた。しかし、塗膜のみでは、石炭や鉄鉱石等の積み下ろしの際の摩擦や磨耗によって、厳しい損耗を受けるため、寿命が短い。また、炭窒化処理や表面研磨処理、フッ素コーティング等の表面処理を施すことも考えられるが、製造コストが増大するという問題がある。そこで、表面塗装や表面処理によらない棚吊り防止策が求められている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、溶接部の耐食性に優れるとともに、鋼板表面の滑り性にも優れる溶接構造用ステンレス鋼板とその製造方法を提案すると共に、上記鋼板を用いた溶接構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、上記課題の解決に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、所定の成分組成を有するステンレス鋼板において、特にＭｎ，Ｔｉの含有量と、その他元素とのバランスを適正範囲に調整すれば、溶接熱影響部を、マルテンサイトを主体とした組織にすることができ、粒界近傍のＣｒ欠乏に起因した粒界腐食を抑制できること、また、鋼板表面の滑り性を改善するには、酸洗後の鋼板表面に軽度の圧延を施して、鋼板の表面粗さを適正範囲に制御することが重要であることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．３〜１．０ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０１〜０．０３ｍａｓｓ％を含有し、さらに、上記成分が下記（１）式および（２）式；
Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３  ・・・（１）
Ｆ値＝Ｃｒ＋２Ｓｉ＋４Ｔｉ−２Ｎｉ−Ｍｎ−３０（Ｃ＋Ｎ）≦１１  ・・・（２）
ただし、上記式における元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、表面粗さがＲａで１０μｍ以下であることを特徴とする溶接構造用ステンレス鋼板である。
【００１０】
また、本発明は、Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下、Ｍｎ：１．０〜２．０ｍａｓｓ％、Ｃｒ：１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．３〜１．０ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎ：０．０１〜０．０３ｍａｓｓ％を含有し、さらに、上記成分が下記（１）式および（２）式；
Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３  ・・・（１）
Ｆ値＝Ｃｒ＋２Ｓｉ＋４Ｔｉ−２Ｎｉ−Ｍｎ−３０（Ｃ＋Ｎ）≦１１  ・・・（２）
ただし、上記式における元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
を満たして含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分組成を有するデスケーリング後のステンレス鋼板に、圧下率が５％以下の圧延を施して、表面粗さＲａを１０μｍ以下とすることを特徴とする溶接構造用ステンレス鋼板の製造方法を提案する。
【００１１】
また、本発明は、上記のステンレス鋼板を溶接してなることを特徴とする溶接構造物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、適正な成分組成に制御した鋼板に、軽度の圧下率の圧延を施して表面粗さを適正範囲に制御したことにより、耐食性に優れるのみならず、滑り性にも優れるマルテンサイト系ステンレス鋼板を得ることができる。したがって、本発明の鋼板は、例えば、石炭や鉄鉱石を運ぶ貨車（レールワゴン）のボディ材料として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】Ｆ値と溶接熱影響部のマルテンサイト体積率との関係を示す図である。
【図２】表面粗さＲａと落下開始角度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず、本発明の鋼組成を上記範囲に限定する理由について説明する。
Ｃ：０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％
Ｃは、溶接構造用のステンレス鋼板として必要な強度を確保するため、０．０１ｍａｓｓ％以上の含有を必要とする。一方、Ｃが０．１０ｍａｓｓ％を超えると、Ｃｒ炭化物あるいはＣｒ炭窒化物が多量に析出して、耐食性とくに溶接熱影響部の耐食性を低下させる。さらに、溶接熱影響部が著しく硬化し、靭性をも低下させる。よって、Ｃは０．０１〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲とする。なお、優れた溶接部耐食性、特に、溶接熱影響部の優れた耐粒界腐食性を得るには、Ｃは０．０２５ｍａｓｓ％以下とするのが好ましい。
【００１５】
Ｓｉ：１．０ｍａｓｓ％以下
Ｓｉは、製鋼工程で脱酸剤として添加される元素である。しかし、その含有量が１．０ｍａｓｓ％を超えると、靭性が著しく低下する。よって、Ｓｉの含有量は１．０ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．５ｍａｓｓ％以下である。
【００１６】
Ｍｎ：１．０〜２．０ｍａｓｓ％
Ｍｎは、脱酸剤として、また、構造用ステンレス鋼板として必要な強度を確保するための強化元素として有用な元素である。さらに、高温におけるオーステナイト安定化元素でもあり、本発明においては、溶接熱影響部のミクロ組織を所望の体積率のマルテンサイト組織に制御する上で必要な元素である。上記効果を得るためには１．０ｍａｓｓ％以上の添加が必要である。一方、２．０ｍａｓｓ％を超えて添加しても、その効果は飽和するほか、靭性を低下させたり、脱スケール性を悪くし、表面性状に悪影響を及ぼしたり、する。よって、Ｍｎは１．０〜２．０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは、１．５〜２．０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００１７】
Ｃｒ：１０〜１５ｍａｓｓ％
Ｃｒは、不動態皮膜を形成し、ステンレス鋼としての耐食性、とくに溶接熱影響部の耐食性を確保する上で必須の元素であり、その効果を得るためには１０ｍａｓｓ％以上の添加を必要とする。一方、Ｃｒは、１５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、原料コストが上昇するばかりでなく、高温でオーステナイト相を確保することが困難となり、溶接熱影響部のミクロ組織を所望の体積率のマルテンサイト組織に制御することが難しくなり、その結果、溶接熱影響部での耐粒界腐食性の低下を招くおそれがある。よって、Ｃｒは、１１〜１５ｍａｓｓ％とする。好ましくは、１０．５〜１２．５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００１８】
Ｎｉ：０．３〜１．０ｍａｓｓ％
Ｎｉは、鋼の強度と靭性を確保する目的で０．３ｍａｓｓ％以上添加する。また、Ｎｉは、Ｍｎと同様、高温におけるオーステナイト安定化元素であり、溶接熱影響部のミクロ組織を所望の体積率のマルテンサイト組織に制御する上で有用な元素である。しかし、本発明では、上記効果はＭｎの添加により十分に得られるほか、Ｎｉは高価な元素でもあるため、上限を１．０ｍａｓｓ％とする。よって、Ｎｉの含有量は０．３〜１．０ｍａｓｓ％とする。
【００１９】
Ｔｉ：０．１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｔｉは、本発明においては、優れた溶接部耐食性を得るために重要な元素であり、特に、溶接熱影響部の耐粒界腐食性を向上させるために必須の元素である。すなわち、Ｔｉは、鋼中のＣ，ＮをＴｉ炭化物、窒化物あるいは炭窒化物（以後、炭化物、窒化物、炭窒化物の３種を総称して、炭窒化物等とも言う）として析出固定し、Ｃｒの炭窒化物等の生成を抑制する効果を有するため、溶接熱影響部の粒界にＣｒの炭窒化物等が析出することによる粒界近傍のＣｒ欠乏を抑制し、耐粒界腐食性を向上させる効果を有している。このような効果を得るためには、０．１ｍａｓｓ％以上の添加が必要である。一方、０．５ｍａｓｓ％を超えて添加しても、その効果は飽和するばかりか、鋼中に多量のＴｉの炭窒化物等が析出し、靭性の劣化を招く。よって、Ｔｉの含有量は０．１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．１〜０．３ｍａｓｓ％の範囲である。
【００２０】
Ｎ：０．０１〜０．０３ｍａｓｓ％
Ｎは、Ｃと同様、構造用ステンレス鋼板として必要な強度を得るための強化元素として有用な元素であることから、その含有量は０．０１ｍａｓｓ％以上とする。一方、Ｎが０．０３ｍａｓｓ％を超えると、Ｃｒ炭窒化物あるいはＣｒ窒化物が多量に析出して、耐食性とくに溶接熱影響部の耐食性を低下させる。よって、Ｎは０．０３ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．０１〜０．０２ｍａｓｓ％である。
【００２１】
Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３
前述のように、Ｔｉは、鋼中のＣ，ＮをＴｉの炭窒化物等として析出固定し、Ｃｒの炭窒化物等の生成を抑制する効果を有するが、このような効果を確実に発現させるためには、Ｔｉ含有量をＣ，Ｎの含有量との関係で適正範囲に調整する、すなわち、Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧３（ただし、各元素記号は、それぞれの元素の含有量（ｍａｓｓ％）である。）の関係を満たして含有させることが必要である。好ましくは、Ｔｉ／（Ｃ＋Ｎ）≧４である。
【００２２】
Ｆ値＝Ｃｒ＋２×Ｓｉ＋４×Ｔｉ−２×Ｎｉ−Ｍｎ−３０×（Ｃ＋Ｎ）≦１１
このＦ値は、溶接熱影響部のミクロ組織を推定するパラメータであり、より詳しくは、溶接熱影響部のマルテンサイト組織の体積率（フェライト組織の残存率）を推定するパラメータである。ここで、上記Ｆ値の式中の係数が正の元素（Ｃｒ，Ｓｉ，Ｔｉ）はフェライト安定化元素であり、係数が負の元素（Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃ，Ｎ）はオーステナイト安定化元素である。
【００２３】
一般に、溶接熱影響部のように高温に曝された部位では、その一部がオーステナイト（さらに一部はδフェライト）に変態し、この相が冷却過程でマルテンサイトに変態する。この割合は、フェライト安定化元素（フェライト生成元素）とオーステナイト安定化元素（オーステナイト生成元素）の量的バランスの影響を受ける。
【００２４】
そこで、上記Ｆ値が、マルテンサイト組織の体積率に及ぼす影響を調べるため、Ｃｒ：１１〜１２％、Ｔｉ：０．１〜０．５％含有し、鋼組成を変化させてＦ値を９．２〜１３．５の範囲で７種に調整した鋼板を、Ｔ形試験体に組み立て、両側一層すみ肉溶接（ガスメタルアーク溶接、シールドガス：９８ｖｏｌ％Ａｒ−２ｖｏｌ％Ｏ２、流量：２０Ｌ／ｍｉｎ）し、溶接熱影響部のミクロ組織を観察し、マルテンサイト体積率を求めた。
図１は、Ｆ値と溶接熱影響部のマルテンサイト組織の体積率（ｖｏｌ％）との関係を示したものである。図１から、Ｆ値が１１以下になると溶接熱影響部のマルテンサイトが４０ｖｏｌ％以上になることがわかる。
【００２５】
さらに、後述する実施例に記載の方法によって、硫酸−硫酸銅腐食試験を行い、溶接熱影響部近傍の腐食状況を観察した。その結果、Ｆ値が１１（マルテンサイト体積率：４０ｖｏｌ％）では、溶接熱影響部にごく軽度な腐食が観察されたが、実用上は全く問題ないレベルのものであり、Ｆ値が１０．５以下（マルテンサイト体積率：６０ｖｏｌ％以上）では、腐食は全く観察されなかった。一方、Ｆ値が１１超（マルテンサイト体積率：４０ｖｏｌ％未満）では、ビード幅方向端部の溶接熱影響部に粗大粒が観察され、この熱影響部には、深い孔食または粒界腐食が観察された。
これらの結果から、本発明においては、溶接熱影響部の耐食性の向上を図るために、上記のＦ値を１１以下に制限することとした。好ましくは、Ｆ値は１０．５以下であり、さらに好ましくは１０以下である。
【００２６】
本発明のステンレス鋼板は、上記成分以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。なお、脱酸剤として添加される０．２ｍａｓｓ％以下のＡｌ、熱間加工性改善のために添加される０．０１ｍａｓｓ％以下のＣａ，ＲＥＭ等は、本発明の効果を損なうものではないので、含有してもよい。また、不可避的不純物としては、０．０４ｍａｓｓ％以下のＰ、０．０３ｍａｓｓ％以下のＳ、０．０１ｍａｓｓ％以下のＯ等を例示することができる。
【００２７】
なお、本発明のステンレス鋼板が優れた溶接部耐食性、特に溶接熱影響部の優れた耐粒界腐食性を有する理由は、以下のように考えられる。
溶接熱影響部にＣｒの炭窒化物が析出し、粒界近傍にＣｒ欠乏が起こると耐食性が低下するが、本発明のステンレス鋼板は、Ｆ値を適正値に調整したことにより、溶接熱影響部のミクロ組織がマルテンサイト主体の組織になり、粗大粒が生成し難くなる。その結果、オーステナイト母相に固溶した大半のＣは、冷却過程で変態したマルテンサイトにそのまま固溶した状態となり、Ｃｒの炭化物、炭窒化物の析出が防止される。
さらに、一部の残存したフェライト組織中においても、Ｃ，Ｎ量との関係で適正化された量のＴｉが添加されているため、Ｃ，ＮはＴｉの炭窒化物等となって析出し、Ｃｒの炭窒化物の析出が抑制される。そのため、粒界近傍でのＣｒ欠乏が防止され、優れた耐粒界腐食性が得られるものと考えられる。
【００２８】
次に、本発明の鋼板の滑り性を確保すための表面粗さについて説明する。
鋼板表面粗さＲａ：１０μｍ以下
デスケーリング後の鋼板表面の粗さは、デスケーリングの方法にもよるが、一般に、Ｒａで１０〜４０μｍ程度である。ここで、Ｒａとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定された算術平均粗さのことである。しかし、発明者らは、表面粗さＲａを１０μｍ以下、特に５μｍ以下とすることにより、石炭や鉄鋼石との摩擦係数が小さくなり、滑り性が良好となることを見出した。図２は、鉄鉱石（平均粒径：３ｍｍ、水分含有率：７％）を種々の表面粗さを有する鋼板の上にのせて徐々に傾斜させた時に、鉄鋼石が落下を開始する角度（落下開始角度）を測定した結果を示す。この測定結果では、Ｒａが１０μｍ以下で、落下角度が小さくなり、５μｍ以下でその傾向は顕著になることがわかる。
【００２９】
次に、本発明のステンレス鋼板の製造方法について説明する。本発明のステンレス鋼板の製造方法は、とくに限定されるものではなく、常法に従い製造することができる。例えば、公知の方法である転炉、電気炉等で鋼を溶製し、必要に応じて２次精錬を行って前述した成分組成に調整し、公知の連続鋳造法や造塊−分塊圧延法により鋼素材（スラブ）とすることができる。鋼素材は、その後、所定の温度（１１００〜１２５０℃程度）に加熱し、熱間圧延して、所望の板厚（２〜６ｍｍ程度）の熱延板とするのが好ましい。
【００３０】
上記のようにして得た熱延板は、その後、必要に応じて焼鈍したのち、ショットブラストや酸洗等の方法でデスケーリング後、圧下率が５％以下の軽度の圧延を施して、表面粗さをＲａ１０μｍ以下の鋼板とする。なお、表面粗さＲａ１０μｍ以下を達成するためには、ショットブラストや酸洗条件を調整することでも可能であるが、表面粗さの調製が難しいほか、時間がかかり製造コストが増大する。一方、表面研磨による方法も可能であるが、同様にコストが増大する。そこで、本発明では、ステンレスを軽圧延し、ショットや酸洗で荒れた表面を平滑にすることによりＲａを低下させる方法を採用することとした。
【００３１】
なお、使用する圧延機の設備の特性にもよるが、ワークロールの表面粗さはＲａで１μｍ以下が望ましく、また、ワークロール径は、鋼板の形状を崩さないため、直径１００ｍｍ以上が好ましい。また、圧延の圧下率は、表面粗さをＲａ１０μｍ以下とするためには、０．１％以上が好ましい。一方、本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼は加工硬化が大きいため、圧下率を大きくし過ぎると、その後の加工が困難となるため、圧下率の上限は５％とする必要がある。
【００３２】
本発明のステンレス鋼板は、溶接部、特に、従来材で問題となっている溶接熱影響部の耐食性に優れているので、溶接接合して溶接構造物を構築すれば、溶接部耐食性に優れた溶接構造物を得ることができる。ここで、本発明における溶接とは、通常公知の方法であれば特に制限されるものではなく、例えば、ＭＩＧ、ＴＩＧ、ＭＡＧ等の通常のアーク溶接や、スポット溶接、シーム溶接等の電気抵抗溶接および電縫溶接に用いられる高周波抵抗溶接、高周波誘導溶接、レーザ溶接などの方法を用いることができる。
【実施例１】
【００３３】
表１に示したＮｏ．１〜３の成分組成を有する鋼を溶製し、連続鋳造して厚さが２００ｍｍの鋼スラブとし、１１７０℃に再加熱後、圧延仕上温度を９２０℃とする熱間圧延し、６７０℃で巻取ることにより、板厚が５ｍｍの熱延板を製造した。上記の熱延板は、その後、６９０℃×１０時間の均熱後、２０℃／ｈｒで冷却する焼鈍を施した後、ショットブラストし、酸洗してスケールを除去した。
【００３４】
【表１】
2011127142.tif 000003
【００３５】
次いで、これらの鋼板から平板サンプルを切出し、下板と立て板からなるＴ形試験体を組み立て、両側一層隅肉溶接（ガスメタルアーク溶接、シールドガス：９８ｖｏｌ％Ａｒ−２ｖｏｌ％Ｏ２、流量：２０Ｌ／ｍｉｎ）して隅肉溶接試験片を各３個作製し、これらの隅肉溶接部から腐食試験片を採取し、硫酸−硫酸銅腐食試験（ＡＳＴＭ  Ａ２６２  ｐｒａｃｔｉｃｅ  ＥおよびＡＳＴＭ  Ａ７６３  ｐｒａｃｔｉｃｅ  Ｚに準拠したＭｏｄｉｆｉｅｄ  Ｓｔｒａｕｓｓ  ｔｅｓｔ）に供した。なお、上記試験は、沸騰した試験液（６％ＣｕＳＯ４−０．５％Ｈ２ＳＯ４）液中に、端面を研磨した試験片をＣｕ片と共に２０時間浸漬し、溶接熱影響部近傍の腐食状況を観察するとともに、腐食生成物を研削して除去後、溶接熱影響部のミクロ組織を観察しマルテンサイト体積率を求めた。
【００３６】
上記試験の結果を、表１に併記して示した。比較鋼のＮｏ．２，３の鋼は、熱影響部のマルテンサイト組織の体積率がそれぞれ３５ｖｏｌ％、８０ｖｏｌ％であり、３個の腐食試験片の全てにビード幅方向端部の溶接熱影響部に粗大粒が観察され、この粗大粒部に深い孔食または粒界腐食が観察された。このように溶接熱影響部の耐粒界腐食性が劣っている原因は、Ｎｏ．２の鋼は、Ｆ値が高く、マルテンサイト体積率が低いため、また、Ｎｏ．３の鋼は、Ｆ値は本発明の範囲内ではあるが、Ｔｉが添加されていないためと考えられる。
これに対して、本発明例のＮｏ．１の鋼は、溶接熱影響部のマルテンサイトの体積率が９０ｖｏｌ％であり、３個の腐食試験片のいずれにも腐食は認められず、溶接熱影響部の耐粒界腐食性が優れていることが確認された。
【実施例２】
【００３７】
表２に示した本発明の成分組成に適合するＮｏ．１〜２６の鋼素材を溶製し、連続鋳造して厚さが２００ｍｍの鋼スラブとし、１１７０℃に再加熱後、圧延仕上温度を９２０℃とする熱間圧延し、６７０℃で巻取ることにより、板厚が５ｍｍの熱延板を製造した。上記の熱延板は、その後、６９０℃×１０時間の均熱後、２０℃／ｈｒで冷却する焼鈍を施した後、ショットブラストし、酸洗してスケールを除去した。この際、酸洗条件を変化させることにより、表面粗さをＲａで１５〜４０μｍの範囲で変化させた。また、Ｎｏ．１〜１０の鋼板に対しては、その後、５％以下の圧下率の圧延を施し、表面粗さをＲａ１０μｍ以下に調整した。上記のようにして得た各種表面粗さを有する鋼板を用いて以下の試験を行った。
＜耐食性試験＞
上記鋼板から腐食試験片を切り出し、実施例１と同様にして、硫酸・硫酸銅腐食試験を実施し、溶接熱影響部近傍の腐食状況を観察し、腐食が認められないものを良と判定した。
＜滑り性の評価＞
上記鋼板から腐食試験片を切り出し、鉄鉱石（平均粒径：３ｍｍ、水分含有率：７％）を試験片の上に乗せて徐々に傾斜させた時に、鉄鋼石が落下を開始する角度を測定し、３５度以下を滑り性が良好であると判定した。
【００３８】
上記測定の結果を、表２中に併記して示した。その結果、本発明の成分組成を満たすＮｏ.１〜２６の鋼板すべてが、溶接部の耐食性に優れていることが確認された。また、本発明に適合する表面粗さ（Ｒａ≦１０μｍ）を有するＮｏ．１〜１０の鋼板は、すべて鉄鉱石の落下開始角度が３５度以下で、滑り性も良好であった。
【００３９】
【表２】
2011127142.tif 000004
【実施例３】
【００４０】
実施例２において製造した本発明の成分組成に適合するＮｏ．４〜６の鋼板を用い、溶接してレールワゴン車を製造し、表面塗装や表面処理すること無く、３年間の実使用に供した。その結果、石炭や鉄鋼石を搬送していても、溶接部に錆の発生も無く、また、運搬物の棚吊りの発生もなく、良好な結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の鋼板は、石炭や鉄鉱石等を運搬する貨車（レールワゴン）のボディ材料用に限定されるものではなく、溶接部の耐食性に優れかつ鋼板表面の滑り性にも優れることが求められる他の分野の溶接構造物用材料としても好適に用いることができる。
【図１】
2011127142.tif 000005
【図２】
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