[发明专利]耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐醇致腐蚀性、特别是耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材。

特别是，本发明涉及一种适合用于贮存生物乙醇等生物醇的罐、以输送生物醇为目的的船舶内罐、以及汽车用罐中所使用的钢材或者管线输送中所使用的钢材等与生物醇直接接触的部位的耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材。

背景技术

生物醇中，例如生物乙醇主要是将玉米或小麦等的糖分分解·精制而制造的。该生物乙醇近年来作为石油(汽油)的替代燃料或作为与汽油合的燃料在全世界中被广泛使用，其使用量存在逐年增加的倾向。

因此，在贮存·搬运生物乙醇的工序或者与汽油混合的工序等中，生物乙醇的处理量逐渐增加，虽然如此，生物乙醇的局部腐蚀性高的方面、特别是发生点蚀或SCC(应力腐蚀开裂)的方面使其操作变得困难。

生物乙醇在其制造工序中以极微量杂质的形式存在乙酸、氯化物离子，在贮存中吸水、摄入溶解氧，这成为提高腐蚀性的原因之一。

因此，存在下述缺陷：作为贮存生物乙醇的设备，仅以实施了耐乙醇用的措施的设备，例如使用了耐乙醇致SCC性优异的有机被覆材料、不锈钢、不锈包层钢的设备能安全地处理。另外，输送也存在无法使用以往的输送石油的管线等这样的问题。

如上所述，处理生物乙醇的设备在需要巨额费用的方面尚有问题。

作为解决上述问题的方法，例如，在专利文献1中，针对生物燃料，提出有如下方法：作为其罐用钢材，使用含有5～25％的Ni的锌-镍镀敷或者在该镀敷的基础上实施不含6价铬的化学转化处理。认为根据该方法，在含乙醇汽油中的耐腐蚀性良好。

另外，在专利文献2中，针对生物乙醇等的燃料蒸气，提出有一种在钢板表面实施了“Co相对于镀敷层中的Zn的组成比例为0.2～4.0at％的Zn-Co-Mo镀敷”的耐腐蚀性优异的管道用钢板。

进而，在非专利文献1中，对于氢氧化铵对生物乙醇的模拟液中的钢材的SCC(应力腐蚀开裂)的抑制剂效果进行了调查，由此报道有通过添加氢氧化铵，可抑制龟裂伸展、缓和SCC。

专利技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-26669号公报

专利文献2：日本特开2011-231358号公报

非专利文献

非专利文献1：F.Gui，J.A.Beavers and N.Sridhar,Evaluation of ammonia hydroxide for mitigating stress corrosion cracking of carbon steel in fuel grade ethanol,NACE Corrosion Paper，No.11138(2011)

发明内容

认为专利文献1中所公开的锌-镍镀敷对于耐腐蚀性的提高很有效。但是，由于该Zn-Ni镀敷需要利用电镀的处理，因此，即使对于小型的例如汽车用燃料罐等没有问题，对于大型结构物、例如1000kL以上的贮存罐或管线等厚壁钢材，由于处理成本巨大，因此，无法应用。另外，在产生镀敷不良等时，点蚀反而容易在该部分发展，容易产生SCC，因此，从耐点蚀性·耐SCC性的观点考虑，不能说是充分的。

对于专利文献2中所公开的Zn-Co-Mo镀敷，依然需要利用电镀的处理，因此，基于与专利文献1同样的理由，也无法应用于大型结构物的厚壁钢材。另外，依然基于与专利文献1同样的理由，从耐点蚀性·耐SCC性的观点考虑，不能说是充分的。

进而，在非专利文献1中的记载中，虽然抑制剂的添加确实缓和了SCC等腐蚀现象，但不能说其效果是充分的。这是因为抑制剂吸附于表面而发挥效果，但其吸附行为会大大受到周围的pH等的影响，因此，在局部发生腐蚀时，有可能产生无法充分吸附的情况。另外，也存在因抑制剂流出至环境而导致的污染的危险性，很难说是适当的防腐蚀对策。

如上所述，利用镀敷的防腐蚀方法不适于大型结构物，另外，对于耐点蚀性·耐SCC性，其效果不充分。进而，抑制剂平均降低腐蚀的效果不充分，也担心对环境的影响。因此，对在大型结构物的应用而言，改善钢材自身在生物乙醇中的耐腐蚀性从成本的方面考虑也是有利的。

本发明有利地响应了上述需求，其目的在于提供一种通过提高钢材自身的耐腐蚀性、特别是耐点蚀性及耐SCC性，可无需进行镀敷处理或添加抑制剂等而应用于大型结构物的耐醇致点蚀性及耐醇致SCC性优异的钢材。

于是，为了解决上述课题，发明人等对钢材在生物乙醇模拟液中的腐蚀现象反复进行了潜心研究。