JFE 技報 No. 33（2014 年 2 月）p. 75-76

製品・技術紹介

高耐食クラッド鋼
Corrosion Resistant Clad Steels

1． はじめにAs rollHeattreatment

クラッド鋼は，炭素鋼または低合金鋼の鋼板（母材）の片面または両面に，ステンレス鋼やニッケル合金などの合Controlledrolling
Accelerated cooling(Super-OLACⓇ )

せ材を接合した複合鋼板であり，構造部材として必要な強度をもつと同時に（母材部分），耐食性などの機能も兼ね備え（合せ材部分），しかも，母材部分まで合せ材と同一の材

Conventional rolling process

質で製造するのに比し安価であるという優れた特長を有している。このため，クラッド鋼は，造船，圧力容器，エネル

TMCP

図 2 従来圧延プロセスと TMCP の比較

ギー分野を主とした種々の産業分野で使用されてきた。昨Fig. 2

今，資源開発における腐食環境の厳しい物件が増加していConventional rolling process and thermo-mechanicalcontrol process (TMCP)ることを背景に，高耐食クラッド鋼の需要が高まっている。
そこで，本製品・技術紹介では，JFE スチールの高耐食クラッしている。図 1 にその製造フローを示す。圧延クラッド鋼は，ド鋼について紹介する。

広幅，長尺鋼板の製造が可能であるとともに，良好な平坦度および板厚精度を有することが特長である。これに加え，

2．JFE スチールの高耐食クラッド鋼の特長
2.1

JFE スチールでは，長年に渡って培われてきた鋼板強靭化技術である TMCP（thermo-mechanical control process）の高耐食クラッド鋼の製造方法適用が可能である。図 2 に TMCP の模式図を従来圧延プロクラッド鋼には，圧延クラッド鋼，爆着クラッド鋼，肉盛セスと比較して示す。TMCP では，母材の溶接性を損なわクラッド鋼などがある。JFE スチールでは，世界でも有数のずに強靭化を達成できるとともに，後述のように，加速冷却強力な圧延機（最大圧延荷重 9 000 t）を擁する西日本製鉄による合せ材の耐食性確保も可能である。

所（福山地区）厚板工場において，圧延クラッド鋼を製造

2.2

ステンレスクラッド鋼

JFE スチールでは，ケミカルタンカーや各種プラントの反Base metal slab
Plate millSurfacefinishingBase metal material

けに多くのステンレスクラッド鋼製造実績がある。合せ材にStainless steel
material

Stainless steel slab
Reheatingfurnace

応容器，CRA（corrosion resistant alloy）クラッドパイプ向Surface
finishing

ニ ッ ケ ル ク ロ ム 系 ス テ ン レ ス 鋼 の SUS304，SUS304L，
SUS316，SUS316L や ク ロ ム 系 ス テ ン レ ス 鋼 の SUS410S，
SUS410L， 母 材 に JIS 規 格，ASTM 規 格（ASTM：ASTMInternational），ASME 規格（ASME：American Society of Me-

Plate millchanical Engineers），API 規 格（API：American PetroleumRolling

Slab assemblyInstitute）鋼種を用いたステンレスクラッド鋼がその代表例

High Vacuumとして挙げられる。
図 3 に，SUS304 および SUS316 の耐粒界腐食性能（JISReheatingfurnace

G 0571：しゅう酸エッチング試験）に及ぼす TMCP 製造因子：最終加工温度と加工後の冷却速度の影響を示す。図中の数

Hot rollingFig. 1

Electron beam welding

値はビッカース硬さである。加工後に加速冷却を行なうことにより，合せ材における冷却中の炭化物析出を抑制すること

図 1 圧延クラッド鋼の製造フローが可能であり，溶体化処理なしでも良好な耐食性が得られSchematic illustration of roll cladding process

ることが分かる 。JFE スチールでは，2012 年に，API 5L1）

X65 を母材とした 316L クラッドパイプ原板 2 400 t を TMCP
2013 年 8 月 23 日受付適用にて製造している。
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1 250℃
5 min
Reduction20％
20％20％
0.8℃/s60―1℃/s
Reduction temperature()( )1 200℃
900℃
1 150℃ ― 850℃
1 100℃
800℃
・ε ≡10 s−1

1 200
Final pass temperature (℃)

3min

高耐食クラッド鋼

1 100

(135)

(138)

(145)

(134)

(145)

(147)
(154)

(149)

(160)

(170) (245) (246)
(238)

1 000
900
800
700

JSL310Mo Stainless clad steel

SUS304 (0.06％C)

(244)
(254)
(256)
(267)
StepPit (I, II) (Hv 10 kgf)
Non-recrystallized
DualDitch

1Electrolytic
protection

3 51030 50
Cooling rate (℃/s)(a) Test condition(b) SUS304

Final pass temperature (℃)

1 200(132)

(133)

(137)

(130)

(140)

(140)
(151)

(150)

(145)

(187) (243) (241)(239)

1 000900(242)Fig. 4700
1

3 510
Cooling rate (℃/s)

く，H2S，CO2 ガスなどの腐食性ガスを含む石油・ガス生産・精製プラントやラインパイプなどに使われる。JFE スチール

30 50

では，ニッケル合金の C 量を低くすることで，焼きならし型クラッド鋼，TMCP 型クラッド鋼のいずれにおいても溶(c) SUS316

図3 ミ クロ組織，硬さ，炭化物析出に及ぼす冷却速度と最終1）
加工温度の影響
Fig. 3Applied area of JSL310Mo stainless clad steel for the3)
new icebreaker “SHIRASE”

(252)

(257)
(265)
Step
Pit (I, II) (Hv 10 kgf)
Dual
Non-recrystallized
Ditch

800

SUS317L Stainless clad steel

図 4 「新しらせ」において

JSL310Mo ステンレスクラッド鋼が3）使われている部位

SUS316 (0.06％C)

1 100

Ice-strengthened
coat

Effects of cooling rate and final pass temperature on1)
microstructure, hardness and carbide precipitation

体化処理材と同等の優れた耐食性を示すことを確認してい4）る 。このような基礎検討を積み重ねたうえで，JFE スチー
ルでは，API 5L X65 を母材とした ASTM B424 UNS N08825（Alloy 825）クラッドパイプ 3 000 t を TMCP 適用にて製造5）した実績がある 。今後，新規に開発されるガス田では，サ海水環境においては，上記汎用ステンレス鋼は孔食・すワー環境などの劣悪な条件になるものが増加すると予想さきま腐食を生じる可能性がある。これまで，耐海水ステンレれており，ニッケル合金クラッド鋼市場の大きな伸びが期待

ス鋼としては多くの鋼種が開発されているが，クラッド鋼のされる。

合せ材として適用すると耐食性が劣化するという課題があった。JFE スチールでは，クラッド鋼の合せ材として用い3． おわりにることを想定した，耐海水ステンレス鋼 JSL310Mo を独自開発，25％ Cr-4.5％ Mo-0.2％ N を基本成分系とし，Ni 量の現在，JFE スチールでは，2 000 t～3 000 t/月の高耐食ク最適化と微量 B の添加により，優れた熱間加工性と，クラッラッド鋼生産能力を有している。クラッド鋼製造に際し，ド材において溶体化熱処理材と同等の耐食性を実現してい2）

TMCP の利点を活かすことができるのが JFE スチールの強る 。2006 年には，JSL310Mo を合わせ材としたステンレスみである。今後も品質と経済性の向上に努め，お客様にごクラッド鋼が，図 4 に示す南極観測船「新しらせ」の船体愛顧いただける高耐食クラッド鋼を積極的に製造・販売し3）

喫水部に採用されている 。今後も，その優れた耐食性から，ていく所存である。

砕氷船や港湾鋼構造物，海水淡水化装置など大きな需要が参考文献期待される。

2.3

1）本田正春ほか．日本鋼管技報．1987, no. 116, p. 17.
2）NKK 技報．1990, no. 132, p. 96.

ニッケル合金クラッド鋼3）山内豊．ユニバーサル造船テクニカルレビュー．2009, no. 4, p. 1.
4）小林泰男ほか．日本鋼管技報．1988, no. 120, p. 15.
5）平忠明．溶接学会全国大会講演概要．1991, no. 49, p. 14.

合せ材は JIS H 4551 NW4400（ニッケル-銅合金板）の他，ASTM B443 UNS N06625（Alloy 625）などの海外規格についても適用可能である。母材は，JIS G 3602（ニッケルおよびニッケル合金クラッド鋼）に示す鋼種の多くが適用可〈問い合わせ先〉JFE スチール 厚板営業部チタン・クラッド室－能である。これらニッケル合金クラッド鋼は，Cl 濃度が高JFE 技報 No. 33（2014 年 2 月）

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