散裝貨船用耐腐蝕鋼材和散裝貨船的船艙制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的課題在于，提供一種在含有S成分的散裝貨物引起的嚴(yán)酷的腐蝕性環(huán)境下，仍顯示出優(yōu)異的長期耐腐蝕性，能夠適用為散裝貨船的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的散裝貨船用耐腐蝕鋼材和使用該耐腐蝕鋼材建造的散裝貨船的船艙。該鋼材以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.04～0.30％、Si：0.28～0.60％、Mn：0.1～2.0％、P：0.010～0.040％、S：0.003～0.025％、Al：0.010～0.10％、Cu：0.10～1.0％、Ni：0.10％以下(不含0％)、N：0.0030～0.010％，余量由Fe和不可避的雜質(zhì)構(gòu)成，CP1為0.10以上，CP2為0.80～7.00。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及作為散裝貨船的結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用的耐腐蝕鋼材和用該耐腐蝕鋼材建造的散裝貨船的船艙，更詳細(xì)地說，特別是涉及在煤碳和鐵礦石等含有硫成分的貨物引起的腐蝕性環(huán)境下能夠適用的散裝貨船用耐腐蝕鋼材和散裝貨船的船艙。
技術(shù)介紹
散裝貨船或散裝貨輪、散貨船，是為了將沒有包裝的谷物、礦石、水泥等的散裝貨物收納到船艙并運(yùn)輸而設(shè)計(jì)的貨船。還有，在本說明書中，包括散裝貨輪、散貨船在內(nèi)而說明為散裝貨船。該散裝貨船的情況也與其他船舶一樣，受到來自海水的腐蝕作用而發(fā)生鋼材的腐蝕，但煤碳和鐵礦石等的散裝貨物含有硫(S)成分時，則受到該S成分的影響，鋼材腐蝕被進(jìn)一步加速，因此與其他船舶相比，腐蝕損傷有顯著的傾向。特別是在這些含有S成分的散裝貨物直接接觸的船艙內(nèi)，鋼材腐蝕大多表現(xiàn)得更加顯著。·如此，以船艙為首的鋼材的腐蝕顯著時，由于鋼材的板厚磨耗，將招致作為結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度降低，另外根據(jù)情況，從鋼材的腐蝕所形成的孔浸水，也有發(fā)生沉沒等海難事故的可能性，一直以來采用有效的散裝貨船必不可少。作為其防腐措施，歷來在散裝貨船中，一般是實(shí)施以運(yùn)用環(huán)氧樹脂系涂料進(jìn)行涂裝為首的防腐涂裝，和使鋅等的犧牲陽極與鋼材短路而設(shè)置的電氣防腐。在這些防腐措施之中，防腐涂裝是特別普遍采用的方法，但由于各種外部要因和經(jīng)年劣化等，導(dǎo)致涂裝上會帶有傷痕或涂裝發(fā)生剝離的情況很多，長年累月維持防腐性能存在困難，另外，用于防腐涂裝的檢查和修補(bǔ)的維護(hù)必不可少。此外，在該涂裝的檢查和修補(bǔ)中需要搭建腳手架的情況很多，還會發(fā)生維護(hù)所需的時間和費(fèi)用極大這樣的問題。特別是在散裝貨船的船艙內(nèi)部，在貨物的裝卸時由于鏟斗的接觸會導(dǎo)致發(fā)生涂裝剝離，另外，因航海中的振動而接觸的貨物也有致使涂裝被削磨的情況。如此，散裝貨船的船艙，特別是其內(nèi)壁面、天井面、底面等，若與船舶的外殼和壓載箱相比，則涂裝損傷的發(fā)生顯著，涂裝壽命特別短。另外，壓載箱的情況是，若對內(nèi)部實(shí)施電氣防腐，則因?yàn)樽⑷牒Ｋ?，則腐蝕容易進(jìn)行，來自犧牲陽極的電氣防腐作用有效地體現(xiàn)，但散裝貨船的船艙內(nèi)部，電氣防腐必不可少的海水等的電解質(zhì)水溶液得不到滿足，不過是在濕潤氣氛下的腐蝕環(huán)境，因此難以有效地獲得電氣防腐作用。也是在這樣的背景下，在散裝貨船中，為了實(shí)現(xiàn)其安全性提高和長壽命化，至今仍要求采取更有效的防腐措施。也是在這樣的背景下，關(guān)于通過調(diào)整化學(xué)成分和硬度等而使鋼材自身的耐腐蝕性提高的耐腐蝕鋼材的技術(shù)，例如也作為專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2被提出。通過應(yīng)用這些鋼材，與以往的防腐措施相比，可以能夠更優(yōu)異的耐腐蝕性。但是，即使采用這些技術(shù)，仍不能得到充分的耐腐蝕性提高效果，在散裝貨船的嚴(yán)酷的環(huán)境下，依然不能發(fā)揮充分的耐腐蝕性，從而期待關(guān)于更有效的防腐技術(shù)得到開。在這樣的狀況之下，本專利技術(shù)者們作為專利文獻(xiàn)3也提出一種鋼材，其通過適當(dāng)控制添加元素的含量，能夠作為用于貯藏或運(yùn)輸(運(yùn)載)礦物/礦石的容器用，作為耐腐蝕性優(yōu)異的的長壽命的結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用。但是，該專利文獻(xiàn)3所述的技術(shù)，對于因S成分引起的鋼材的腐蝕沒有充分地進(jìn)行研究，用于運(yùn)載含有S成分的煤碳和鐵礦石的散裝貨船還有進(jìn)一步改善的余地。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I特開2007-262555號公報專利文獻(xiàn)2特開2008-174768號公報 專利文獻(xiàn)3特開2010-100872號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)想要解決上述現(xiàn)有的問題而做，其課題在于，提供一種在含有S成分的散裝貨物引起的嚴(yán)酷的腐蝕性環(huán)境下，仍顯示出優(yōu)異的長期耐腐蝕性，能夠作為散裝貨船的結(jié)構(gòu)構(gòu)件適用的散裝貨船用耐腐蝕鋼材和使用該耐腐蝕鋼材建造的散裝貨船的船艙。第一專利技術(shù)是一種散裝貨船用耐腐蝕鋼材，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)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和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，由下述(I)式規(guī)定的CPl為O. 10以上，并且由下述(2)式規(guī)定CP2為O. 80 7. 00，其在由含硫成分的貨物引起的腐蝕性環(huán)境下的耐腐蝕性優(yōu)異。CPl = +2 X -5 X …(I)式CP2 = ( /4+ ) / …⑵式其中，上式中[]是各元素的含量(質(zhì)量％ )。第二專利技術(shù)根據(jù)第一專利技術(shù)的散裝貨船用耐腐蝕鋼材，其中，以質(zhì)量％計(jì)還含有Cr :O. 01 O. 3%。第三專利技術(shù)根據(jù)第一或第二專利技術(shù)的散裝貨船用耐腐蝕鋼材，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)還含有Sn 0. 005 O. 3%, Sb 0. 005 O. 3%中的I種或2種。第四專利技術(shù)根據(jù)第一至第三專利技術(shù)中任一項(xiàng)所述的散裝貨船用耐腐蝕鋼材，其中，以質(zhì)量％計(jì)還含有Ca :0. 0003 O. 005%。第五專利技術(shù)根據(jù)第一至第四專利技術(shù)中任一項(xiàng)所述的散裝貨船用耐腐蝕鋼材，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)還含有 Ti 0. 001 O. 05%, V 0. 001 O. 05%, Nb 0. 001 O. 05%, B O. 0003 O. 005%中的I種或2種以上。第六專利技術(shù)根據(jù)第一至第五專利技術(shù)中任一項(xiàng)所述的散裝貨船用耐腐蝕鋼材，其中，在表面形成有含有Zn的厚5μπι以上的被覆層。第七專利技術(shù)是一種散裝貨船的船艙，其特征在于，使用第一至第六專利技術(shù)中任一項(xiàng)所述的鋼材構(gòu)成。若利用本專利技術(shù)的散裝貨船用耐腐蝕鋼材，即使在含有S成分的散裝貨物引起的嚴(yán)酷的腐蝕性環(huán)境下，仍顯示出優(yōu)異的長期耐腐蝕性，能夠適用為散裝貨船的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。另外，若利用本專利技術(shù)的散裝貨船的船艙，則即使是含有S成分的散裝貨物也能夠收容，而不存在長期耐腐蝕性的問題。附圖說明圖I是表示實(shí)施例中用于腐蝕試驗(yàn)的裸露試驗(yàn)片的俯視圖。圖2是表示將實(shí)施例中用于腐蝕試驗(yàn)的含有Zn的被覆層形成于大約二分之一表面的表面處理試驗(yàn)片的俯視圖。符號說明I…含有Zn含有的被覆層2…懸掛孔a…裸露試驗(yàn)片b…表面處理試驗(yàn)片·具體實(shí)施例方式以下，基于實(shí)施方式更詳細(xì)地說明本專利技術(shù)。本專利技術(shù)者，為了發(fā)現(xiàn)在含有S成分的散裝貨物引起的嚴(yán)酷的腐蝕性環(huán)境下下仍顯示出優(yōu)異的長期耐腐蝕性，能夠適用為散裝貨船的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼材而反復(fù)銳意研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過嚴(yán)密地調(diào)整鋼材中的C、Si、Mn、P、S、Al、Cu、Ni和N的含量，以及由+2X-5X這一算式求得的 CP1、由(/4+)/這一算式求得的 CP2，則能夠得到這種鋼材，其即使在散裝貨船的含有S成分的散裝貨物引起的嚴(yán)酷的腐蝕性環(huán)境下，耐腐蝕性仍然優(yōu)異，從而完成了本專利技術(shù)。散裝貨船的船艙內(nèi)部等，是由于在構(gòu)成船艙等的鋼材表面結(jié)露而形成的薄的水膜導(dǎo)致腐蝕進(jìn)行的濕潤腐蝕環(huán)境。本專利技術(shù)者們鑒于在煤碳和鐵礦石等的散裝貨物含有S成分的情況下，鋼材的腐蝕特別容易進(jìn)行，而對于散裝貨物的S成分致使鋼材的腐蝕促進(jìn)的原因進(jìn)行了研究。其結(jié)果查明，腐蝕的促進(jìn)是在煤碳和鐵礦石等的散裝貨物上發(fā)生結(jié)露時，散裝貨物含有的S與水分發(fā)生反應(yīng)而生成硫酸，該硫酸促進(jìn)鋼材的腐蝕，除此之外，S本身也參與腐蝕的電氣化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)一步促進(jìn)鋼材的腐蝕。即發(fā)現(xiàn)，散裝貨物含有的S與結(jié)露水中的氫離子反應(yīng)，引起S+H++2e — HS-這樣的陰極反應(yīng)，進(jìn)一步加速了硫酸造成的腐蝕本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種散裝貨船用耐腐蝕鋼材，在含有硫成分的貨物引起的腐蝕性環(huán)境下的耐腐蝕性優(yōu)異，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.04～0.30％、Si：0.28～0.60％、Mn：0.1～2.0％、P：0.010～0.040％、S：0.003～0.025％、Al：0.010～0.10％、Cu：0.10～1.0％、Ni：0.10％以下但不含0％、N：0.0030～0.010％，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)，由下述(1)式規(guī)定的CP1為0.10以上，并且由下述(2)式規(guī)定的CP2為0.80～7.00，CP1＝[Si]+2×[Cu]？5×[Ni]…(1)式CP2＝([P]/4+[S])/[N]…(2)式其中，上式中[]是各元素的質(zhì)量百分比含量。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阪下真司，小澤敬祐，吉田誠司，金子雅人，泉學(xué)，
申請(專利權(quán))人：株式會社神戶制鋼所，
類型：發(fā)明
國別省市：