[发明专利]钢板及其制造方法

说明书

本发明提供耐腐蚀性、特别是盐腐蚀环境下的耐腐蚀性优良的高Mn钢。所述高Mn钢具有如下成分组成：含有C：0.20％以上且0.70％以下、Si：0.05％以上且1.00％以下、Mn：15.0％以上且35.0％以下、P：0.030％以下、S：0.0200％以下、Al：0.010％以上且0.100％以下、Cr：0.5％以上且8.0％以下和N：0.0010％以上且0.0300％以下，余量为Fe和不可避免的杂质，所述所含Cr的60％以上为固溶Cr。

技术领域

本发明涉及适合供于液化气储罐用罐等在极低温环境下使用的结构用钢的、特别是盐水腐蚀环境下的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法。

背景技术

在将热轧钢板供于液化气储罐用结构物时，使用环境为极低温，因此，对于热轧钢板而言不仅要求强度，还要求极低温下的韧性。例如，对于液化天然气的储罐中使用的热轧钢板而言，需要在液化天然气的沸点即-164℃以下确保优良的韧性。若钢材的低温韧性差，则存在无法维持作为极低温储罐用结构物的安全性的风险，因此，提高所应用的钢材的低温韧性的要求强烈。对于该要求，以往一直使用具有在极低温下不显示脆性的奥氏体组织的奥氏体系不锈钢、9％Ni钢、或者5000系铝合金。然而，由于这些金属材料的合金成本、制造成本高，因此需要廉价且极低温韧性优良的钢板。因此，作为代替以往的极低温用钢的新型钢板，正在研究将大量添加比较廉价的奥氏体稳定化元素Mn而形成了奥氏体组织的高Mn钢用作极低温环境的结构用钢板。

但是，在将具有奥氏体组织的钢板置于腐蚀环境中的情况下，奥氏体晶界由于腐蚀而被侵蚀，在被施加拉伸应力时容易发生应力腐蚀开裂，这成为高Mn钢的课题。在液化气储罐用结构物等的制作阶段，存在钢板的钢基露出表面的情况，在钢材表面与包含盐等腐蚀性物质的水蒸气、水、油等接触时，钢材发生腐蚀。在该钢板表面的腐蚀反应中，铁通过阳极反应而生成氧化物(锈)，另一方面，通过水的阴极反应而产生氢，发生氢侵入钢中引起的氢脆。若制作时的弯曲加工、焊接等中的残余应力、或者使用环境中的负荷应力作用于该钢板，则存在发生应力腐蚀开裂、导致结构物断裂的风险。就以往研究的高Mn钢而言，存在如下情况：不用说与奥氏体系不锈钢相比，即使与9％Ni钢、通常的低合金钢相比，耐腐蚀性也差。因此，从安全性的观点出发，所使用的钢材不用说要具有高强度且极低温下的韧性，耐腐蚀性优良也是重要的。

例如，专利文献1中公开了通过添加15～35％的Mn、5％以下的Cu、进一步适量添加C和Cr而改善了切削性和焊接热影响区的-196℃下的夏比冲击特性的钢材。

另外，专利文献2中公开了通过添加C：0.25～0.75％、Si：0.05～1.0％、Mn：大于20％且为35％以下、Ni：0.1％以上且小于7.0％、Cr：0.1％以上且小于8.0％而改善了低温韧性的高Mn钢材。

此外，专利文献3中公开了通过含有0.001～0.80％的C、15～35％的Mn并添加Cr、Ti、Si、Al、Mg、Ca、REM之类的元素而改善了母材和焊接部的极低温韧性的高Mn钢材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2015-508452号公报

专利文献2：日本特开2016-84529号公报

专利文献3：日本特开2016-196703号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，关于专利文献1、2和3中记载的钢材，从用于实现强度和低温韧性的制造成本的观点以及将上述奥氏体钢材置于盐腐蚀环境中时的耐腐蚀性的观点出发，还有研究的空间。

鉴于该问题，本发明的目的在于提供耐腐蚀性、特别是盐腐蚀环境下的耐腐蚀性优良的高Mn钢。

用于解决问题的方法