(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｃｒ：０．０５〜０．５％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％、残りはＦｅ及び不可避不純物からなり、
式１で表される硫化物結露腐食感受性指数が１．７８以上２．５以下であることを特徴とする硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材。
［関係式１］
硫化物結露腐食感受性指数＝０．４Ｃａ／Ｓ＋５Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２Ｃｕ＋Ｎｉ−０．５Ｍｎ
但し、Ｃａ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＭｎは、該当元素の含量（質量％）である。
【請求項２】
前記Ｎｉ成分は、Ｃｕ含量以上、Ｃｕ含量の１．５倍以下を含むことを特徴とする請求
項１に記載の硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材。
【請求項３】
前記Ｃａは、０．００２〜０．０１％であることを特徴とする請求項１に記載の硫化物
を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材。
【請求項４】
質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｃｒ：０．０５〜０．５％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％、残りはＦｅと不可避不純物からなり、式１で表される硫化物結露腐食感受性指数が１．７８以上２．５以下である鋼スラブを熱間圧延し、冷却して鋼板を製造する方法であって、
前記冷却は、Ａｒ３以上の冷却開始温度と（Ａｅ１−３０℃）〜６００℃の冷却停止温度の間を１０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却することを特徴とする硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材の製造方法。
［関係式１］
硫化物結露腐食感受性指数＝０．４Ｃａ／Ｓ＋５Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２Ｃｕ＋Ｎｉ−０．５Ｍｎ
但し、Ｃａ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＭｎは、該当元素の含量（質量％）である。
【請求項５】
前記Ｎｉ成分は、Ｃｕ含量以上、Ｃｕ含量の１．５倍以下を含むことを特徴とする請求
項４に記載の硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材の製造方法。
【請求項６】
前記Ｃａは、０．００２〜０．０１％であることを特徴とする請求項４に記載の硫化物
を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材及びその製造方法に係り、より詳しくは、油槽船、原油タンクなどに用いられる耐食性に優れた鋼材であって、特に硫化物ガスを含む結露環境において優れた耐食性を有する硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶に用いられる様々な鋼材のうち、特に油槽船用の原油タンクに用いられる鋼材には、原油タンク内部の環境によって非常に深刻な腐食損傷が発生する。原油タンクの内面では、原油中の揮発成分や混入海水、油田塩水中の塩分防爆のためにタンクの中に送られる不活性ガス、内部温度差による結露などによって、様々な形態の腐食が進み、その腐食速度も一般の塩水環境に比べて格段に大きい。
【０００３】
特に、原油タンクの上板では、原油から蒸発する硫化水素ガスと、防爆のために投入される不活性ガス中のＣＯ２、ＳＯ２、Ｏ２などのガスが、温度差によって鋼材表面に形成された結露と反応して、多量に含まれる硫化水素、二酸化硫黄成分によって腐食が進む。前記結露、即ち、凝縮水による腐食は、薄い水膜で腐食が発生するため、耐候性鋼の大気腐食と類似するが、日較差による水分の結露と乾燥が周期的に繰り返されるという点から、結露腐食（ｄｅｗ  ｐｏｉｎｔ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）として別に分類されている。
【０００４】
昼間は、原油を積載して運航する原油輸送船のデッキヘッド（ｄｅｃｋ  ｈｅａｄ）の内部温度が５０℃まで上昇するため、結露が発生しないが、夜間運航時には、デッキヘッドの内部温度が約２５℃に落ちるため、蒸発した水分がデッキヘッドの下部に形成される。３０万トン級の原油輸送船の場合、最大３０トンの水分がデッキヘッドの上部で結露して腐食を起こすため、前記結露した凝縮水による腐食は無視できない。
【０００５】
それだけではなく、原油輸送船のタンクの空き空間には、船体の爆発を防止するために、二酸化炭素、二酸化硫黄などを注入する。このようなガスは、デッキヘッド内に結露が発生すると、原油に既に含まれている硫黄や硫化水素などと共に水分に溶解して酸性凝縮水腐食に近い雰囲気を形成する。一般に、酸性度が高くなれば高くなるほど腐食反応に関与するＨ＋イオンの量が増加するため、腐食速度はさらに上昇する。
【０００６】
船舶用鋼材の耐食性を向上させるために、特許文献１が提案された。しかし、特許文献１は、原油に硫化水素が含まれる場合における硫化物による腐食を全く考慮せずに設計されたものであるため、原油タンクに実際に用いるには不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−０１７３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、鋼成分を最適化し、成分間の関係を究明することで、硫化物を含む結露環境においても優れた耐食性を確保することができる鋼材とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の解決課題は、上述の課題に制限されず、言及されていない他の課題は、以下の記載から当業者が明確に理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｃｒ：０．０５〜０．５％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％、残りはＦｅと不可避不純物からなり、
式１で表される硫化物結露腐食感受性指数が１．７以上、２．５以下である、硫化物を含む結露環境における耐食性に優れた鋼材であることを特徴とする。
［式１］
硫化物結露腐食感受性指数＝０．４Ｃａ／Ｓ＋５Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２Ｃｕ＋Ｎｉ−０．５Ｍｎ
但し、Ｃａ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＭｎは、元素の含量（質量％）である。
【００１１】
また、本発明は、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｃｒ：０．０５〜０．５％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％、残りはＦｅと不可避不純物からなり、式１で表される硫化物結露腐食感受性指数が１．７以上、２．５以下である鋼スラブを熱間圧延し、冷却して鋼板を製造する方法であって、
前記冷却は、Ａｒ３以上の冷却開始温度と（Ａｅ１−３０℃）〜６００℃の冷却停止温度の間を１０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却することを特徴とする。
［式１］
硫化物結露腐食感受性指数＝０．４Ｃａ／Ｓ＋５Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２Ｃｕ＋Ｎｉ−０．５Ｍｎ
但し、Ｃａ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＭｎは、元素の含量（質量％）である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、鋼成分を最適化して硫化物結露腐食感受性指数を満たすことにより、硫化物結露腐食に対する抵抗性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明において硫化物結露試験を模擬するための試験装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によって硫化物結露腐食実験を１００日間行った試験結果を観察した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の発明者らは、上述の従来技術の問題点を解決するために研究を重ねた。その結果、硫化物ガスを含む結露環境において腐食に対する抵抗性を高めるためには、各成分の組成を下記のように適切に制御することが好ましく、また結露腐食の感受性に影響を与えるＣａ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｍｎなどの成分間の関係を適切に制御する必要があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
まず、本発明による鋼材の合金組成範囲について詳細に説明する。本発明の鋼材は、質量％で、Ｃ：０．０２〜０．２％、Ｓｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：０．０５〜０．５％、Ｍｏ：０．０２〜０．５％、Ａｌ：０．１％以下、Ｃｒ：０．０５〜０．５％、Ｃａ：０．００１〜０．０１％、残りはＦｅと不可避不純物からなる。
【００１７】
炭素（Ｃ）：０．０２〜０．２質量％
Ｃは、強度を向上させるために添加される元素であり、その含量を増加させると、焼入れ性を向上させて強度を向上させることができる。しかし、添加量が増加するにつれて耐全面腐食性を阻害し、炭化物などの析出を助長するため、耐局部腐食性にも一部影響を及ぼす。耐全面腐食性及び耐局部腐食性を向上させるためには、Ｃ含量を減らす必要があるが、Ｃが０．０２質量％未満であると、強度を確保し難く、０．２質量％を超えると、溶接性が劣化するため溶接構造物用鋼として好ましくない。したがって、その範囲を０．０２〜０．２質量％とすることが好ましい。耐食性の観点からは、Ｃを０．１６質量％以下とすることがより好ましく、鋳造割れを防止し、且つ炭素当量を減らすためには、０．１４質量％以下とすることがさらに好ましい。
【００１８】
シリコン（Ｓｉ）：０．１〜１．０質量％
Ｓｉは、脱酸剤として作用するだけではなく、鋼の強度を上昇させる元素としてその役割を発揮するためには、０．１質量％以上の含量が必要である。また、Ｓｉは耐全面腐食性の向上に寄与するため、含量を増加させることが有利であるが、Ｓｉの含量が１．０質量％を超えると、靭性及び溶接性を阻害し、圧延時にスケールの剥離が困難になるため、スケールによる表面欠陥などが引き起こされる。したがって、その含量を０．１〜１．０質量％に制限することが好ましい。耐食性の向上のためには、Ｓｉを０．２質量％以上添加することがより好ましい。
【００１９】
マンガン（Ｍｎ）：０．２〜２．０質量％
Ｍｎは、靭性を低下させることなく強度を上昇させるのに有効な成分である。しかし、過量に添加した場合には、腐食反応時に鋼材表面の電気化学反応速度を上昇させて耐食性を低下させることもある。Ｍｎが０．２質量％未満添加されると、構造用鋼材の耐久性を確保し難く、含量が増加すると、焼入れ性が増加して強度が上昇するが、２．０質量％を超えて添加されると、溶接性及び耐食性が低下するという問題がある。したがって、Ｍｎ含量を０．２〜２．０質量％とすることが好ましい。
【００２０】
リン（Ｐ）：０．０３質量％以下
Ｐは不純物元素であり、その含量が０．０３質量％を超えると、溶接性が著しく低下するだけでなく、靭性が劣化するため、その含量を０．０３質量％以下に制限することが好ましい。
【００２１】
硫黄（Ｓ）：０．０３質量％以下
Ｓも不純物元素であり、その含量が０．０３質量％を超えると、鋼の延性、衝撃靭性及び溶接性が劣化するという問題がある。したがって、その含量を０．０３質量％以下に制限することが好ましい。特に、ＳはＭｎと反応してＭｎＳのように延伸介在物を形成しやすく、延伸介在物の両端に存在する空孔は局部腐食の開始点となるため、その含量を０．０１質量％以下に制限することがより好ましい。
【００２２】
銅（Ｃｕ）：０．０５〜０．５質量％
Ｃｕは、Ｎｉと共に０．０５質量％以上含有させると、Ｆｅの溶出を遅延させて耐全面腐食性及び耐局部腐食性の向上に有効となる。しかし、０．５質量％を超えると、スラブ製造時に液体状態のＣｕが粒界に溶け込んで熱間加工中にクラックを発生させる赤熱脆性（Ｈｏｔ  Ｓｈｏｒｔｎｅｓｓ）現象を引き起こすため、その含量は０．０５〜０．５質量％とすることが好ましい。スラブ製造時に発生する表面割れは、Ｃ、Ｎｉ、Ｍｎ含量と相互作用をするため、各元素の含量によって表面割れの発生頻度は変わるが、Ｃｕ含量を０．５質量％以下とすることが最も好ましい。
【００２３】
ニッケル（Ｎｉ）：０．０５〜０．５質量％
Ｎｉは、Ｃｕと同様に０．０５質量％以上含有させると、耐全面腐食性及び耐局部腐食性の向上に有効となる。また、Ｃｕと共に添加すると、Ｃｕと反応して低融点のＣｕ相の生成を抑制し、赤熱脆性を抑制する効果もある。Ｎｉは母材の靭性向上にも有効な元素である。しかし、Ｎｉは高価な元素であり、０．５質量％を超えて添加することは経済性や溶接性の側面で不利であるため、その含量を０．０５〜０．５質量％とすることが好ましい。
【００２４】
Ｎｉが耐腐食性の向上に及ぼす影響はＣｕに比べて高くない。したがって、耐食性の向上のためにＮｉを多く添加するよりは、Ｃｕ添加による表面割れを抑制するために、ＮｉをＣｕ含量以上、Ｃｕ含量の１．５倍以下を含有することがより好ましく、その含量を０．３質量％以下に制限することがより好ましい。
【００２５】
モリブデン（Ｍｏ）：０．０２〜０．５質量％
Ｍｏは、耐腐食性及び強度向上に寄与する元素であり、その効果を奏するためには、０．０２質量％以上添加する必要がある。しかし、Ｍｏが耐腐食性を向上させるためには鋼材中に固溶しなければならない。即ち、固溶したＭｏは、硫化水素を含む凝縮水に対する耐食性を向上させるが、固溶限度を超えて含有されたＭｏはＳと反応してＭｏ２Ｓを形成し、耐食性を低下させるため、Ｍｏが過量に添加されると、硫化水素を含む凝縮水に対する耐食性が低下する。したがって、その上限は０．５質量％であることが好ましい。また、Ｍｏの析出物は、強度を向上させる作用をするが、粗大に析出したＭｏは鋼の局部腐食を生じさせることがあるため、０．１質量％以下添加することがより好ましい。
【００２６】
アルミニウム（Ａｌ）：０．１質量％以下
Ａｌは、脱酸のために添加される元素であり、鋼中のＮと反応してＡｌＮを形成し、オーステナイト結晶粒を微細化させて靭性を向上させる元素である。しかし、０．１質量％を超えて過剰に含有すると、製鋼工程で粗大な酸化物に介在物を形成し、Ａｌ  ｏｘｉｄｅ系の特徴によって圧延中に破砕されて長く伸びる延伸介在物を形成する。このような延伸介在物の形成は、介在物の周辺に空孔の形成を助長し、このような空孔は局部腐食の開始点として作用するため、耐局部腐食性を阻害する。したがって、Ａｌ含量は０．１質量％以下とすることが好ましい。Ａｌを添加しても、Ｓｉなどの他の脱酸元素によって脱酸効果を得ることができるため、Ａｌの下限は特に制限しない。但し、Ａｌによる脱酸効果を期待するためには、Ａｌは少なくとも０．００１質量％以上添加することが好ましい。
【００２７】
クロム（Ｃｒ）：０．０５〜０．５質量％
Ｃｒは、腐食環境における鋼材表面にＣｒを含む酸化膜を形成して耐食性を上昇させる元素である。Ｃｒの添加による耐食性の効果を奏するためには、０．０５質量％以上含有する必要がある。しかし、Ｃｒが０．５質量％を超えて過剰に含有されると、靭性と溶接性に悪影響を及ぼすため、その含量を質量％で０．０５〜０．５質量％とすることが好ましい。
【００２８】
カルシウム（Ｃａ）：０．００１〜０．０１質量％
Ｃａは、溶鋼中でＡｌ、Ｓｉ、Ｏと反応して複合酸化物を形成し、次いでＳと反応してＣａＳを形成する。このようなＣａＳ介在物は、結露環境において水に溶解して鋼材表面のｐＨを上昇させることで鋼材の電気化学反応を抑制して安全相の形成を促進し、耐腐食特性を向上させる。Ｃａが耐腐食特性を向上させるためには、少なくとも０．００１質量％以上添加する必要があるが、０．０１質量％を超えると、製鋼工程時に耐火物の溶損を引き起こすという問題点があるため、その含量を０．００１〜０．０１質量％とすることが好ましい。また、硫化物結露腐食感受性指数を確保するためには、０．００２質量％以上添加することがより好ましい。
【００２９】
前記成分以外にも、残りはＦｅ及び不可避不純物からなる。但し、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、他の合金元素の添加を排除しない。
【００３０】
一方、本発明の鋼材は、式１で定義される硫化物結露腐食感受性指数が１．７〜２．３を満たすことが好ましい。
［関係式１］
硫化物結露腐食感受性指数＝０．４Ｃａ／Ｓ＋５Ｃｒ＋６Ｍｏ＋２Ｃｕ＋Ｎｉ−０．５Ｍｎ
但し、Ｃａ、Ｓ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＭｎは、該当元素の含量（質量％）である。
【００３１】
Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｎは、添加量によって硫化物結露環境における耐食性効果に影響を与える要素である。これら各成分が耐食性に及ぼす影響を定量的に導出して、これらの関係を式１で示した。式１で定義される硫化物結露腐食感受性指数が１．７〜２．５であると、該当環境において優れた耐食性を確保することができる。
【００３２】
上述の有利な組成を有する本発明の鋼材は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、実験を過度に繰り返すことなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を利用して容易に製造することができる。但し、本発明では本発明の発明者が見出したより有利な製造方法、例えば、前記鋼板を製造する方法を提案する。
【００３３】
即ち、本発明の鋼材の製造方法は、通常の方法で熱間圧延した後、冷却して鋼材を製造する方法であって、冷却開始温度がＡｒ３温度以上であり、冷却停止温度が（Ａｅ１−３０℃）〜６００℃の範囲となるように、１０℃／ｓ以上の冷却速度で冷却を行うことを特徴とする。以下、本発明の冷却条件について説明する。
【００３４】
冷却区間：Ａｒ３以上から（Ａｅ１−３０℃）〜６００℃まで冷却
本発明者らの実験結果によると、本発明において有利な効果を得るために添加するＭｏが析出物を多量に形成する場合、全面腐食または局部腐食などに悪影響を及ぼす。逆にＭｏが過剰に固溶する場合には、硫化水素を含む環境における耐食性に悪影響を及ぼす。したがって、析出物を形成するＭｏと固溶するＭｏの比を適切に制御する必要があるが、Ｍｏは７００〜５５０℃の間の温度で析出物を形成する傾向があるため、Ｍｏが析出物を形成しないようにその区間の一部を迅速に冷却させ、残りの一部は、過剰に固溶しないように徐冷する必要がある。
【００３５】
また、Ａｒ３以下の温度で冷却を開始する場合には、Ｃｕがパーライトに偏析してパーライトとフェライトのガルバニック対による腐食によって腐食がさらに加速される。したがって、冷却はＡｒ３以上の温度で開始される必要があり、冷却は、パーライトは形成されないが、Ｍｏなどの析出物は適切に形成されるようにする温度であるＡｅ１−３０℃以下まで行われる必要がある。また、冷却によって温度が下がりすぎると、Ｍｏが適切に析出されず、過剰に固溶することから、硫化水素を含む凝縮雰囲気でＭｏはＳと結合してＭｏ２Ｓを形成し、結果的に鋼材の耐食性を悪化させる恐れがある。したがって、冷却は、６００℃以上の温度で終了する必要がある。
【００３６】
冷却速度：１０℃／ｓ以上
冷却速度が低い場合には、上述のようにＭｏの析出物が容易に形成される温度範囲を経由する時間が増加するため、析出物が過剰に形成される恐れがある。したがって、冷却速度は１０℃／ｓ以上である必要がある。冷却速度が高くても本発明の目的達成には何ら問題がないため、冷却速度の上限を定める必要はない。但し、非常に高い冷却速度を適用するためには、冷却設備能力に限界があるという点を考慮して、その上限を５０℃／ｓと定めることもできる。
【００３７】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。下記実施例は、本発明の理解を助けるためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００３８】
（実施例）
表１のような組成（質量％、残りはＦｅと不可避不純物である）を有する溶鋼を設けた後、連続鋳造を用いて鋼スラブを製造した。続いて、製造された鋼スラブを通常の条件で熱間圧延した後、表２の条件で冷却した。
【００３９】
【表１】
0006818145.tif 000002
【００４０】
【表２】
0006818145.tif 000003
【００４１】
表１から分かるように、発明鋼はいずれも、本発明で規定する成分範囲を満たす組成を有する鋼板を意味する。しかし、比較鋼１、５、６は、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒなど本発明で必須添加元素として選定した元素が添加されていない場合を示す。また、比較鋼２、３、４、７及び８は、必須元素を添加したものの、後述するように、式１で表した硫化物結露腐食感受性指数が１．７未満または２．５を超えて、要求範囲を満たさない場合を示す。このような比較鋼の成分は、発明鋼に比べて耐食性が著しく低下して、硫化物結露腐食環境では鋼材の腐食を防ぐことができないため、耐久性が低下し、交換周期が短くなる恐れがある。
【００４２】
表３には、発明鋼及び比較鋼の硫化物結露腐食感受性指数と腐食速度を測定した結果を示した。表３に示した腐食速度は、図１に示した装置を用いて測定した結果である。即ち、図１に示すように、硫化物結露環境を模擬するために、密閉容器内に蒸留水を満たした後、ＳＯ２、Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｏ２などの腐食性ガスを蒸留水中に継続的に充填した。その後、腐食速度を測定するための６０ｍｍ×２０ｍｍ×５ｍｍサイズの試験片を＃６００のサンドペーパーで研磨した後に密閉容器の上部に位置させた。密閉容器の蓋は、ガス入口、出口及び加熱／冷却水循環システムを有しており、密閉した後に容器を恒温槽内に設置し、且つ（５０℃、２０時間）→（２５℃、４時間）の温度サイクルを１００日間行った。試験装置に注入されたガスは、原油タンク上甲板の硫化物結露腐食環境を模擬したガスであって、下記の組成を有する。
ガス組成：体積％で、５％Ｏ２−１５％ＣＯ２−０．０１１％ＳＯ２−０．０５５％Ｈ２Ｓ−残りＮ２
【００４３】
１００日間の腐食試験を行った後、腐食生成物除去溶液で錆除去処理した後、各試験片の質量減少量を初期の試験片の表面積で割った。相対比較のために、比較鋼１の腐食速度を１００とし、表３に相対腐食速度を示した。
【００４４】
【表３】
0006818145.tif 000004
【００４５】
表２から確認できるように、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒなどの耐食性元素を全く添加しないか、または十分に添加しない状態において硫化物結露腐食感受性指数が本発明で提案する１．７超２．３未満の範囲を満たさない場合、発明鋼に比べて相対腐食速度が最大２倍ほど高いことが分かった。このような現象は程度の差はあるものの、比較鋼全体で発生した。これは、本発明で提示した硫化物結露腐食感受性指数を満たさなかったことが原因であると判断される。
【００４６】
一方、図２は硫化物結露腐食実験を１００日間行った後、前記発明鋼１〜７と比較鋼１〜８の試験片を観察した写真である。上述のように、硫化物結露腐食感受性指数が本発明の関係式１で提案した範囲である１．７以上２．５以下を満たす発明鋼１〜７の場合、腐食生成物は色が明るく稠密な構造を有していたが、そのほかの比較鋼１〜８の場合は、肉眼で区分できるほど多孔質で色の暗い腐食生成物が示されることが確認できる。
【００４７】
上述のように、表３と図２から確認できるように、硫化物結露腐食を防止するためには、本発明で提案した硫化物結露腐食感受性指数を満たさなければならず、硫化物結露腐食感受性指数を満たさない場合には、該当環境で鋼材が安定的に用いられるだけの十分な耐食性を確保できず、該当構造物の寿命を確保することができない。
【図１】
0006818145.tif 000005
【図２】
0006818145.tif 000006