原油タンカー用耐食鋼材
【課題】タンカー油槽部内の腐食環境での耐食性に優れると共に、バラストタンク部の腐食環境での塗装後耐食性にも優れるタンカー用耐食鋼材を提供する。
【解決手段】ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．０３〜０．１６％、Ｓｉ：０．０５〜１．５０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００８％以下、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｓｎ：０．００１〜０．２％、Ｓｂ：０．００１〜０．５％、Ｎｉ：０．００５〜０．３％およびＣｏ：０．００５〜０．３％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらに上Ｃｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，ＳおよびＰが特定の関係を満たすよう含有する原油タンカー用耐食鋼材。
【解決手段】ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．０３〜０．１６％、Ｓｉ：０．０５〜１．５０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｎ：０．００８％以下、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｓｎ：０．００１〜０．２％、Ｓｂ：０．００１〜０．５％、Ｎｉ：０．００５〜０．３％およびＣｏ：０．００５〜０．３％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらに上Ｃｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，ＳおよびＰが特定の関係を満たすよう含有する原油タンカー用耐食鋼材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油タンカーの油槽部およびバラストタンク部等腐食環境の異なる部位において用いられる原油タンカー用耐食鋼材に関し、具体的には、原油タンカー油槽部の底板で発生する局部腐食および天板や側板で発生する全面腐食さらには油槽部底板裏面のバラストタンク部における塗装面の腐食をも低減することができる原油タンカー用耐食鋼材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原油タンカー油槽部の上部の内面（上甲板の裏面）は、防爆のためにタンク内に封入されているイナートガス（Ｏ２：５ｖｏｌ％、ＣＯ２：１３ｖｏｌ％、ＳＯ２：０．０１ｖｏｌ％、残部Ｎ２を代表組成とするボイラーあるいはエンジン等の排ガス）中に含まれるＯ２，ＣＯ２，ＳＯ２や原油から揮発するＨ２Ｓ等の腐食性ガスにより、全面腐食を起こすことが知られている。
【０００３】
さらに、上記Ｈ２Ｓは、腐食によって生成した鉄錆の触媒作用によって酸化されて固体Ｓとなり、鉄錆中に層状に存在するようになる。そして、これらの腐食生成物は、容易に剥離を起こして原油タンクの底に堆積する。そのため、２．５年毎に行われるタンカーのドック検査では、多大な費用をかけてタンクの上部の補修や堆積物の除去が行われている。
【０００４】
一方、タンカーの原油タンクの底板に使用される鋼材は、従来、原油そのものの腐食抑制作用や原油タンク内面に生成する原油由来の保護性フィルムの腐食抑制作用により、腐食しないものと考えられてきた。しかし、最近、タンク底板に用いられる鋼材でも、お椀型の局部腐食が生じることが明らかとなってきている。
【０００５】
斯かるお椀型の局部腐食が起こる原因としては、
（１）塩化ナトリウムを代表とする塩類が高濃度に溶解した凝集水の存在、
（２）過剰な洗浄による原油保護フィルムの離脱、
（３）原油中に含まれる硫化物の高濃度化、
（４）防爆用のイナートガス中に含まれるＯ２，ＣＯ２，ＳＯ２の高濃度化、
（５）微生物の関与、
などが挙げられているが、いずれも推定の域を出ず、明確な原因は判明していない。
【０００６】
上記のような腐食を抑制する最も有効な方法は、鋼材表面に重塗装を施し、鋼材を腐食環境から遮断することである。しかし、原油タンクに塗装を施すことは、その塗布面積が膨大となり、施工や検査に多大な費用がかかること、また、原油タンクの腐食環境では、重塗装した場合、塗膜損傷部分の腐食が却って助長されることが指摘されている。
【０００７】
そこで、原油タンクのような腐食環境下でも耐食性を有する鋼が提案されている。例えば、特許文献１には、Ｃ：０．０１〜０．３ｍａｓｓ％の鋼に、適正量のＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓを添加し、さらにＮｉ：０．０５〜３ｍａｓｓ％、選択的にＭｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｗ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂを添加した耐全面腐食性や耐局部腐食性に優れるカーゴオイルタンク用の耐食鋼が開示されている。なお、Ｈ２Ｓを含む乾湿繰り返し環境においては、Ｃｒの含有量が０．０５ｍａｓｓ％を超えると、耐全面腐食性と耐孔食性の低下が著しくなるので、Ｃｒの含有量を０．０５ｍａｓｓ％以下とすることが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、Ｃ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％の鋼に、適正量のＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓと、Ｃｕ：０．０１〜１．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．００１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００１〜０．０１ｍａｓｓ％を添加し、さらにＭｏ：０．０１〜０．２ｍａｓｓ％またはＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の少なくとも一方を添加した、優れた耐全面腐食性および耐局部腐食性を有すると共に、固体Ｓを含む腐食生成物の生成をも抑制できる原油油槽用の耐食鋼が開示されている。
【０００９】
一方、原油タンカーのバラストタンクは、積荷がない時に、船舶の安定航行を可能にする役目を担うものであり、海水を注入するものであるため、非常に厳しい腐食環境下におかれている。そのため、バラストタンクに用いられる鋼材の防食には、エポキシ系塗料による防食塗膜の形成と電気防食とが併用されているのが普通である。
【００１０】
しかし、それらの防食対策を講じても、バラストタンクの腐食環境は依然として厳しい状態にある。すなわち、バラストタンクに海水を注入時には、海水に完全に浸されている部分は、電気防食が機能しているので腐食の進行を抑えることができる。しかし、バラストタンクに海水が注入されていない時は、電気防食が全く働かないため、残留付着塩分の作用によって、激しい腐食を受ける。
【００１１】
バラストタンク等の厳しい腐食環境にある部位に用いられる鋼材についても幾つか提案されている。たとえば、特許文献３には、Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性改善元素として、Ｃｕ：０．０５〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｗ：０．０１〜０．０５ｍａｓｓ％未満を添加し、あるいは、さらにＮｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｂｅのうちの１種または２種以上を添加したバラストタンク用の耐食性低合金鋼が開示されている。また、特許文献４には、Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下の鋼材に、耐食性改善元素として、Ｃｕ：０．０５〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｗ：０．０５〜０．５ｍａｓｓ％を添加し、さらに、Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｂｅのうちの１種もしくは２種以上を０．０１〜０．２ｍａｓｓ％添加したバラストタンク用の耐食性低合金鋼が開示されている。また、特許文献５には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、Ｃｕ：０．０５〜０．１５ｍａｓｓ％未満、Ｗ：０．０５〜０．５ｍａｓｓ％を添加したバラストタンク用の耐食性低合金鋼が開示されている。
【００１２】
また、特許文献６には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性改善元素として、Ｐ：０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％を添加した低合金耐食鋼材に、タールエポキシ塗料、ピュアエポキシ塗料、無溶剤型エポキシ塗料、ウレタン塗料等の防食塗料を塗布し、樹脂被覆したバラストタンクが開示されている。この技術は、鋼材自身の耐食性向上により防食塗装の寿命を延長し、船舶の使用期間である２０〜３０年に亘ってメンテナンスフリー化を実現しようとするものである。
【００１３】
また、特許文献７には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性改善元素として、Ｃｒ：０．２〜５ｍａｓｓ％を添加して耐食性を向上し、船舶のメンテナンスフリー化を実現しようとするバラストタンク用鋼材の提案がなされている。さらに、特許文献８には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性の改善元素として、Ｃｒ：０．２〜５ｍａｓｓ％を添加した鋼材を構成材料として使用すると共に、バラストタンク内部の酸素ガス濃度を大気中の値に対して０．５以下の比率とすることを特徴とするバラストタンクの防食方法が提案されている。
【００１４】
また、特許文献９には、Ｃ：０．１ｍａｓｓ％以下の鋼に、Ｃｒ：０．５〜３．５ｍａｓｓ％を添加することで耐食性を向上し、船舶の防食に関するメンテナンスフリー化を実現しようとする提案がなされている。さらに、特許文献１０には、Ｃ：０．００１〜０．０２５ｍａｓｓ％の鋼に、Ｎｉ：０．１〜４．０ｍａｓｓ％を添加することで、耐塗膜損傷性を向上し、補修塗装などの保守費用を軽減する船舶用鋼材が開示されている。
【００１５】
また、特許文献１１には、Ｃ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％の鋼に、Ｃｕ：０．０１〜２．００ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１５０ｍａｓｓ％を添加することで、船舶の外板、バラストタンク、カーゴオイルタンク、鉱炭石のカーゴホールド等の使用環境において耐食性を有する船舶用鋼が開示されている。
【００１６】
また、特許文献１２や１３には、Ｃ：０．０１〜０．２％の鋼に、Ｃｒ，Ａｌの添加を抑えて、Ｃｕ：０．０５〜２％を添加し、さらに、Ｐ，Ｎｉ，ＷおよびＳｎ等を複合添加することで、原油腐食環境および海水腐食環境における全面腐食や局部腐食に対する抵抗性を高めたカーゴオイルタンク用鋼材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−０８２４３５号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４３４４号公報
【特許文献３】特開昭４８−０５０９２１号公報
【特許文献４】特開昭４８−０５０９２２号公報
【特許文献５】特開昭４８−０５０９２４号公報
【特許文献６】特開平０７−０３４１９７号公報
【特許文献７】特開平０７−０３４１９６号公報
【特許文献８】特開平０７−０３４２７０号公報
【特許文献９】特開平０７−３１０１４１号公報
【特許文献１０】特開２００２−２６６０５２号公報
【特許文献１１】特開２０００−０１７３８１号公報
【特許文献１２】特開２００５−３２５４３９号公報
【特許文献１３】特開２００７−２７０１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のように、従来技術においては、ほとんどの場合、原油タンカーの油槽部に用いられる鋼材とバラストタンク部に用いられる鋼材とは、別々に開発が行われてきた。しかし、裸状態で使用されるタンカー油槽部の底板の裏面は、通常、塗装して使用されるバラストタンク部でもあることから、タンカーに使用される鋼材が持つべき特性として、油槽部内の腐食環境における耐食性とバラストタンク部の腐食環境における耐食性とを切り離して考えることはできない。
【００１９】
一方、特許文献１２および１３に記載の技術は、原油非積載時には、カーゴオイルタンクの外側にあるバラストタンク内に海水が積載されることに着目し、原油腐食環境および海水腐食環境の両立を目指した技術である。そして、海水腐食環境に対しては、カーゴオイルタンク外面の防食塗装の塗膜が劣化した後の耐食性として、鋼材自体が有する耐食性に着目している。しかしながら、これらの技術では、塗膜が存在する状態での耐食性の向上については、何らの考慮もされていない。
しかし、特許文献１２および１３の技術で何らの考慮もしていないところの、鋼材表面に塗膜が存在する状態における耐食性、いわゆる塗装後耐食性を向上させることは、原油タンカー用耐食鋼材の長寿命化を図る上で極めて有効ではあり、その技術開発が望まれていたが、現在のところ、これを実現する技術は存在していないのが実情であった。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、タンカー油槽部内のＨ２Ｓ等の腐食性ガスによる腐食環境での耐食性に優れると共に、バラストタンク部の腐食環境での塗装後耐食性にも優れるタンカー用耐食鋼材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
発明者らは、タンカー油槽部内およびバラストタンク部のいずれの腐食環境においても優れた耐食性を有するタンカー用耐食鋼材の開発に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらにそれらの成分がある特定の関係を満たして含有することによりタンカー油槽部内およびバラストタンク部のいずれの腐食環境においても優れた耐食性を示すタンカー用耐食鋼材が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２２】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０２５ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらに上記成分が下記（１）式；
Ｘ値＝（１−０．８×Ｃｕ０．５）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．４×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（０．８×Ｓｎ＋０．８×Ｓｂ）０．５｝×｛１−（０．０５×Ｃｒ＋０．０３×Ｎｉ＋０．０３×Ｃｏ）０．３｝×（１＋Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０５） ・・・（１）
で定義されるＸ値が０．５以下、下記（２）式；
Ｙ値＝（１−０．３×Ｃｒ０．３）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．５×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（Ｓｎ＋０．４×Ｓｂ）０．３｝×｛１−（０．１×Ｎｉ＋０．１×Ｃｏ＋０．０５×Ｃｕ）０．３｝×｛１＋（Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０８）０．３｝ ・・・（２）
で定義されるＹ値が０．５以下を満たすよう含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる原油タンカー用耐食鋼材である。ただし、上記各式中の元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【００２３】
本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記選択的添加元素として、Ｗ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記選択的添加元素に加えてさらに、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種を含有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、Ｎｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＶ：０．００２〜０．２ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、Ｃａ：０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１５ｍａｓｓ％およびＹ：０．０００１〜０．１ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、Ｂ：０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％を含有することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記鋼材の表面に、Ｚｎを含むプライマー塗膜を形成してなることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記鋼材の表面に、エポキシ系塗膜を形成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、タンカー油槽部の腐食環境において、裸状態、ジンクプライマー塗装あるいはジンクプライマーとエポキシ系塗装が施された状態のいずれでも耐全面腐食性および耐局部腐食性に優れると共に、バラストタンク部の腐食環境においても、ジンクプライマー塗装あるいはジンクプライマーとエポキシ系塗装が施された状態での塗装後耐食性に優れる鋼材を提供することができる。したがって、本発明の鋼材は、タンカー油槽部およびバラストタンク部の構造材として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】全面腐食試験に用いた試験装置を説明する図である。
【図２】局部腐食試験に用いた試験装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の鋼材の成分組成を上記範囲に限定する理由について説明する。
Ｃ：０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％
Ｃは、鋼の強度を高めるのに有効な元素であり、本発明では、所望の強度を確保するために、０．０３ｍａｓｓ％以上添加する必要がある。一方、０．１６ｍａｓｓ％を超える添加は、溶接性および溶接熱影響部の靭性を低下させる。よって、Ｃは０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは０．０５〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１０〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３３】
Ｓｉ：０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％
Ｓｉは、脱酸剤として添加する元素であるが、鋼の強度を高める元素でもある。そこで、本発明では、所望の強度を確保するため、０．０５ｍａｓｓ％以上添加する。しかし、１．５０ｍａｓｓ％を超える添加は、鋼の靭性を低下させる。よって、Ｓｉは０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．２０〜１．５０ｍａｓｓ％、より好ましくは０．３０〜１．２０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３４】
Ｍｎ：０．１〜２．０ｍａｓｓ％
Ｍｎは、鋼の強度を高める元素であり、本発明では、所望の強度を得るため、０．１ｍａｓｓ％以上添加する。一方、２．０ｍａｓｓ％を超える添加は、靭性および溶接性を低下させる。よって、Ｍｎは０．１〜２．０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．５〜１.６ｍａｓｓ％、より好ましくは０．７〜１.５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３５】
Ｐ：０．０２５ｍａｓｓ％以下
Ｐは、粒界に偏析して鋼の靭性を低下させる有害な元素であり、できる限り低減するのが望ましい。特に、Ｐを０．０２５ｍａｓｓ％を超えて含有すると、靭性が大きく低下する。また、Ｐは０．０２５ｍａｓｓ％を超えて含有すると、耐食性にも悪影響を及ぼす。よって、Ｐは０．０２５ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．０１５ｍａｓｓ％以下であり、より好ましくは０．０１０ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは０．００８ｍａｓｓ％以下である。
【００３６】
Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下
Ｓは、非金属介在物であるＭｎＳを形成して局部腐食の起点となり、耐局部腐食性を低下させる有害な元素であり、できる限り低減するのが望ましい。特に、０．０１ｍａｓｓ％を超える含有は、耐局部腐食性の顕著な低下を招く。よって、Ｓの上限は０．０１ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．００５ｍａｓｓ％以下、より好ましくは０．００１ｍａｓｓ％以下である。
【００３７】
Ａｌ：０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％
Ａｌは、脱酸剤として添加する元素であり、本発明では０．００５ｍａｓｓ％以上添加する必要がある。しかし、０．１０ｍａｓｓ％を超えて添加すると、鋼の靭性が低下するので、Ａｌの上限は０．１０ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．０１〜０．０６ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２〜０．０５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３８】
Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％以下
Ｎは、靭性を低下させる有害な元素であり、できる限り低減するのが望ましい。特に、０．００８ｍａｓｓ％を超えて含有すると、靭性の低下が大きくなるので、上限は０．００８ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．００５ｍａｓｓ％以下、より好ましくは０．００４ｍａｓｓ％以下である。
【００３９】
Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下
Ｃｒは、腐食の進行に伴って錆層中に移行し、Ｃl−の錆層への侵入を遮断することによって、錆層と地鉄の界面へのＣl−の濃縮を抑制する。また、Ｚｎ含有プライマーを塗布したときには、Ｆｅを中心としたＣｒやＺｎの複合酸化物を形成して、長期間にわたり鋼板表面にＺｎを存続させることができるため、飛躍的に耐食性を向上することができる。特に、上記効果は、タンカー油槽底板部の裏面となるバラストタンクのように、塩分を含む海水と接触する環境での耐食性向上に有効であり、Ｃｒを含有した鋼材にＺｎ含有プライマー処理を施すことにより、Ｃｒを含有しない鋼材と比較して、格段に耐食性を向上することができる。上記Ｃｒの効果は、０．１ｍａｓｓ％以下では十分に得られず、一方、０．５ｍａｓｓ％を超える添加は、溶接部の靭性を低下させる。よって、Ｃｒは０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下の範囲とする。なお、特に良好な溶接部靱性が求められる場合には、Ｃｒは０．１１〜０．２０ｍａｓｓ％とするのが好ましく、より好ましくは０．１１〜０．１６ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４０】
Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％
Ｃｕは、鋼の強度を高める元素であるとともに、鋼の腐食によって生成した錆中に存在し、耐食性を高める効果がある。これらの効果は、０．０３ｍａｓｓ％未満の添加では十分に得られず、一方、０．５ｍａｓｓ％を超える添加は、溶接熱影響部の靭性の低下や製造時の表面割れなどを引き起こすおそれがある。このため、Ｃｕは０．０３〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは０．０４〜０．２０ｍａｓｓ％、より好ましく０．０４〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４１】
本発明の鋼材は、上記成分の他に、選択的添加元素としてＷ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｓｂ，ＮｉおよびＣｏのうちから選ばれる１種または２種以上を含有することが必要である。
Ｗ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｗは、タンカー油槽部底板における孔食を抑制する効果があるほか、タンカー上甲板部の全面腐食に対する耐食性やバラストタンク部のような塩水への浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境での塗装後の耐食性を向上させる効果がある。上記効果は、０．０１ｍａｓｓ％以上の添加で発現する。しかし、０．５ｍａｓｓ％を超えると、その効果が飽和してしまう。よって、Ｗは０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは０．０２〜０．３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４２】
Ｗが上記のような耐食性向上効果を有する理由は、鋼板が腐食するのに伴って生成する錆中にＷＯ４２−が生成し、このＷＯ４２−の存在によって、塩化物イオンが鋼板表面に侵入するのを抑制するからであると考えられる。また、鋼板表面のアノード部などのｐＨが下がった部位では、ＦｅＷＯ４が生成し、このＦｅＷＯ４の存在によっても塩化物イオンの鋼板表面への侵入が抑制される結果、鋼板の腐食が効果的に抑えられるものと考えられる。さらに、ＷＯ４２−の鋼材表面への吸着によるインヒビター作用によっても、鋼の腐食が抑制されると考えられる。
【００４３】
Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｍｏは、タンカー油槽部底板における孔食を抑制するだけでなく、タンカー上甲板部の全面腐食に対する耐食性や、バラストタンクの塩水浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境における塗装後の耐食性をも向上させる効果がある。上記効果は０．０１ｍａｓｓ％以上の添加で発現するが、０．５ｍａｓｓ％を超えると、その効果は飽和してしまう。よって、Ｍｏは０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは、０．０３〜０．４ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲である。
なお、Ｍｏが上記のような耐食性向上効果を有する理由は、Ｗと同様、鋼板の腐食に伴って生成する錆中にＭｏＯ４２−が生成し、このＭｏＯ４２−の存在によって、塩化物イオンが鋼板表面に侵入するのが抑制される結果、鋼板の腐食が効果的に抑えられるものと考えられる。
【００４４】
Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％
ＳｎおよびＳｂは、タンカー油槽部底板における孔食を抑制する効果を有する他、タンカー上甲板部の全面腐食に対する耐食性やバラストタンクの塩水浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境での塗装後の耐食性をも向上させる効果がある。上記効果は、Ｓｎ：０．００１ｍａｓｓ％以上、Ｓｂ：０．００１ｍａｓｓ％以上の添加で発現する。一方、Ｓｎ：０．２ｍａｓｓ％超えおよびＳｂ：０．５ｍａｓｓ％超え添加しても、その効果は飽和するだけである。よって、Ｓｎは０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂは０．００１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。なお、Ｓｎは、好ましくは０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０１〜０．０６ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｓｂは、好ましくは０．０２〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４５】
Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％
ＮｉおよびＣｏは、生成した錆粒子を微細化することによって、裸状態での耐食性およびジンクプライマー塗膜の上にエポキシ系塗装が施された状態での耐食性を少なからず向上する効果を有する。したがって、これらの元素は、耐食性をより向上したい場合に、補助的に含有させるのが好ましい。上記効果は、Ｎｉ：０．００５ｍａｓｓ％以上、Ｃｏ：０．０１ｍａｓｓ％以上の添加で発現する。一方、Ｎｉ：０．２５ｍａｓｓ％超え、Ｃｏ：１．０ｍａｓｓ％超え添加しても、その効果が飽和してしまう。よって、ＮｉおよびＣｏは、それぞれ上記範囲で添加するのが好ましい。なお、Ｎｉは、好ましくは０．０１〜０．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｃｏは、好ましくは０．０１〜０．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４６】
本発明の鋼材は、上記成分が適正範囲で含有していることに加えてさらに、下記（１）式で定義されるＸ値が０．５以下、および、（２）式で定義されるＹ値が０．５以下を満たして含有していることが必要である。
Ｘ値＝（１−０．８×Ｃｕ０．５）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．４×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（０．８×Ｓｎ＋０．８×Ｓｂ）０．５｝×｛１−（０．０５×Ｃｒ＋０．０３×Ｎｉ＋０．０３×Ｃｏ）０．３｝×（１＋Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０５） ・・・（１）
Ｙ値＝（１−０．３×Ｃｒ０．３）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．５×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（Ｓｎ＋０．４×Ｓｂ）０．３｝×｛１−（０．１×Ｎｉ＋０．１×Ｃｏ＋０．０５×Ｃｕ）０．３｝×｛１＋（Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０８）０．３｝ ・・・（２）
ただし、上記式中の各元素記号は、それらの元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【００４７】
ここで、上記（１）式は、タンカー油槽内の腐食に及ぼす各成分の影響を評価する式であり、耐食性を向上させる成分の係数はマイナス、また、耐食性を劣化させる成分の係数はプラスとして表されている。したがって、Ｘの値が小さい鋼材ほど耐食性に優れている。発明者らは、上記Ｘの値と、タンカー油槽内の腐食環境での鋼材の耐食性との関係を調査した結果、Ｘが０．５以下であれば、タンカー油槽内の腐食環境での耐食性に優れるが、Ｘが０．５を超えると上記耐食性は劣ることを見出した。よって、本発明の鋼材は、Ｘ値が０．５以下となるよう、成分設計を行う必要がある。なお、好ましいＸ値は０．４以下である。
【００４８】
また、上記（２）式は、バラストタンクの塗装後耐食性に及ぼす各成分の影響を評価する式であり、上記（１）式と同様、耐食性を向上させる成分の係数はマイナス、また、耐食性を劣化させる成分の係数はプラスとして表されている。したがって、Ｙの値が小さい鋼材ほど耐食性に優れている。発明者らは、上記Ｙの値と、バラストタンク内の腐食環境での鋼材の塗装後耐食性との関係を調査した結果、Ｙが０．５以下であれば、バラストタンク内の腐食環境での塗装後耐食性に優れるが、Ｙが０．５を超えると上記耐食性は劣ることを見出した。よって、本発明の鋼材は、Ｙ値が０．５以下となるよう、成分設計を行う必要がある。なお、好ましいＹ値は０．４以下である。
【００４９】
なお、本発明の鋼材は、タンカー油槽部底板における孔食とタンカー上甲板部における全面腐食を抑制するとともに、バラストタンク部のような塩水浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境における塗装後の耐食性を向上させる効果を、少ない添加元素数で効果的に発現させるためには、上記選択的添加元素の中でも特にＷ：０．０１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有するのが好ましく、次いで、ＮｉおよびＣｏのうちから選ばれる１種または２種を含有するのが好ましい。
【００５０】
なお、本発明の鋼材は、鋼の強度を高めるため、上記成分に加えてさらに、Ｎｂ，Ｔｉ，ＶおよびＺｒのうちから選ばれる１種または２種以上を下記範囲で含有することができる。
Ｎｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＶ：０．００２〜０．２ｍａｓｓ％
Ｎｂ，Ｔｉ，ＺｒおよびＶは、いずれも鋼材強度を高める効果のある元素であり、必要強度に応じて選択して添加することができる。上記効果を得るためには、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒはそれぞれ０．００１ｍａｓｓ％以上、Ｖは０．００２ｍａｓｓ％以上添加することが好ましい。しかし、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒは０．１ｍａｓｓ％を超えて、Ｖは０．２ｍａｓｓ％を超えて添加すると、靭性が低下するため、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖは、それぞれ上記範囲で添加するのが好ましい。なお、Ｎｂは、好ましくは０．００４〜０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％の範囲であり、Ｔｉは、好ましくは０．００２〜０．０３ｍａｓｓ％、より好ましく０．００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｖは、好ましくは０．００３〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００４〜０．１ｍａｓｓ％の範囲であり、Ｚｒは、好ましくは０．００１〜０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。
【００５１】
また、本発明の鋼材は、強度を高めたり、靭性を向上させたりするために、上記成分に加えてさらに、Ｃａ，ＲＥＭおよびＹのうちから選ばれる１種または２種以上を下記の範囲で含有することができる。
Ｃａ：０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１５ｍａｓｓ％およびＹ：０．０００１〜０．１ｍａｓｓ％
Ｃa，ＲＥＭおよびＹは、いずれも、溶接熱影響部の靭性向上に効果があり、必要に応じて添加することができる。上記効果は、Ｃa：０．０００２ｍａｓｓ％以上、ＲＥＭ：０．０００２ｍａｓｓ％以上、Ｙ：０．０００１ｍａｓｓ％以上の添加で得られるが、Ｃa：０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０１５ｍａｓｓ％、Ｙ：０．１ｍａｓｓ％を超えて添加すると、却って靭性の低下を招くので、Ｃa，ＲＥＭ，Ｙは、それぞれ上記範囲で添加するのが好ましい。なお、Ｃａは、好ましくは０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００１〜０．００３ｍａｓｓ％の範囲である。また、ＲＥＭは、好ましくは０．０００５〜０．０１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００１〜０．０１０ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｙは、好ましくは０．０００１〜０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。
【００５２】
さらに、本発明の鋼材は、上記成分に加えてさらに、Ｂを下記の範囲で含有することができる。
Ｂ：０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％
Ｂは、鋼材の強度を高める元素であり、必要に応じて添加することができる。上記効果を得るためには、０．０００２ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。しかし、０．００３ｍａｓｓ％を超えて添加すると、靭性が低下する。よって、Ｂは０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％の範囲で添加するのが好ましい。好ましくは０．０００２〜０．００２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０００２〜０．００１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００５３】
上記成分組成を有する鋼素材を用いて上記方法で製造された本発明のタンカー用鋼材は、無塗装の状態における耐食性（耐全面腐食性、耐局部腐食性）に優れているのみならず、塗装後の耐食性にも優れているところに特徴がある。特に、本発明の原油タンク用鋼材は、金属ＺｎあるいはＺｎ化合物を含むプライマー等の塗料（以下、「ジンクプライマー」と総称する。）の塗布量を、平均Ｚｎ含有量に換算して１．０ｇ／ｍ２以上として、ジンクプライマー塗膜を形成することにより、耐局部腐食性および耐全面腐食性を格段に向上することができる。上記ジンクプライマーの好ましい塗布量は、１０ｇ／ｍ２以上であり、より好ましくは１５ｇ／ｍ２以上である。
【００５４】
なお、ジンクプライマーの塗膜厚と鋼材表面の平均Ｚｎ含有量との関係は、ジンクプライマー中のＺｎ含有率に依存するが、一般的には、平均塗装厚にして１０μｍ以上であれば、鋼材表面全体を覆うことができ、ジンクプライマーの種類によらず、少なくとも１．０ｇ／ｍ２の塗布量を確保することができる。
また、耐食性を向上させる観点からは、ジンクプライマーの膜厚の上限は特に設けないが、塗膜が厚くなると、切断性や溶接性が低下するので、ジンクプライマー塗布後に切断や溶接の作業がある場合には、ジンクプライマーの膜厚は１００μｍ以下とするのが好ましく、５０μｍ以下とすることがより好ましい。こうしたジンクプライマー塗装は、たとえば、鋼材表面にショットブラスト処理を施した後に実施するのが好ましい。
【００５５】
また、本発明の原油タンク用鋼材は、無塗装の鋼材表面の上に、あるいは、上述したジンクプライマー塗装後の鋼材表面の上に、エポキシ系塗料等を塗布してエポキシ系の塗膜を形成してもよい。これにより、従来の船舶用鋼材と比較して、耐局部腐食性および耐全面腐食性をより向上させることができ、特に海水による厳しい腐食環境下にあるバラストタンク等に用いた場合には、耐塗膜膨れ性等の塗装後耐食性を格段に向上することができる。なお、上記エポキシ系塗料に用いるエポキシ系樹脂は、特に限定されるものでなく、例えば、変性エポキシ樹脂、タールエポキシ樹脂などが好適に用いることができる。また、エポキシ系塗膜の膜厚は、特に限定されるものではなく、要求される耐食性に応じて適宜選択することができるが、塗装コストや作業性の観点からは、５００μｍ以下が好ましく、３５０μｍ以下がより好ましい。
【実施例】
【００５６】
表１−１、表１−２に示したＮｏ．１〜３６の成分組成を有する各種鋼を真空溶解炉または転炉で溶製して鋼塊または鋼スラブとし、これらを１２００℃に再加熱してから、仕上終了温度を８００℃とする熱間圧延を施して、板厚が１６ｍｍの厚鋼板とした。かくして得られたＮｏ．１〜３６の鋼板について、以下の３種類の耐食性試験に供した。
【００５７】
【表１−１】
【００５８】
【表１−２】
【００５９】
（１）タンカー上甲板の環境を模擬した全面腐食試験
タンカー上甲板裏面における全面腐食に対する耐食性を評価するため、上記Ｎｏ．１〜３６の厚鋼板から、幅２５ｍｍ×長さ４８ｍｍ×厚さ４ｍｍの矩形の小片を切り出し、その表面にショットブラストを施して裸状態の腐食試験片とし、図１に示した腐食試験装置を用いて全面腐食試験を行った。この腐食試験装置は、腐食試験槽２と温度制御プレート３とから構成されており、腐食試験槽２には温度が４０℃に保持された水６が注入されており、また、その水６中には、１２ｖｏｌ％ＣＯ２、５ｖｏｌ％Ｏ２、０．０１ｖｏｌ％ＳＯ２、０．３ｖｏｌ％Ｈ２Ｓ、残部Ｎ２からなる混合ガス（導入ガス４）を導入して腐食試験槽２内を過飽和の水蒸気で充満し、原油タンク上甲板裏の腐食環境を再現した。そして、この試験槽の上裏面にセットした腐食試験片１に、ヒーターと冷却装置を内蔵した温度制御プレート３を介して３０℃×４時間＋５０℃×４時間を１サイクルとする温度変化を１８０日間繰り返して付与し、試験片１の表面に結露水を生じさせることにより、全面腐食を起こさせるようにしたものである。図１中、５は試験槽からの排出ガスを示す。
【００６０】
上記試験後、各試験片について、試験前後の質量変化から、腐食による板厚減量を求め、この板厚減量がＮｏ．３６の比較鋼の値に対して６０％以下である場合を耐全面腐食性が非常に良好（◎）、６０％超７０％以下である場合を良好（○）、７０％を超える場合を不良（×）と評価した。
【００６１】
（２）タンカー油槽部底板の環境を模擬した孔食試験
タンカー油槽部底板における孔食に対する耐食性を評価するため、（１）の試験で用いたのと同じＮｏ．１〜３６の鋼板から、幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの正方形の小片を切り出し、その表面にショットブラストを施してから、無機系ジンクプライマーの塗膜厚を０μｍ（無塗布）、１５〜２５μｍの２レベルに塗り分けた。
次いで、上記４種類の小片の端面および裏面に防食性塗料でマスキングを施してから、腐食試験の被試験面となる表（オモテ）面に、実際のタンカーから採取した原油成分を含むスラッジを塗布して腐食試験片とした。この際、被試験面の中央部２ｍｍφの部分に、スラッジに硫黄を５０ｍａｓｓ％混合した硫黄混合スラッジを塗布し、その他の部分には、スラッジのみを均一に塗布した。この試験片では、硫黄混合スラッジを塗布した部分が腐食の起点となり、局部腐食を促進することから、局部腐食抑制に及ぼす鋼材成分、プライマーおよびそれらの組み合わせの影響をより的確に把握することが可能となる。
【００６２】
これらの試験片は、その後、図２に示した腐食試験装置の試験液１２中に１ケ月間浸漬する腐食試験に供した。この腐食試験装置は、腐食試験槽８、恒温槽９の二重型の装置で、腐食試験槽８には実の原油タンク底板で生じるのと同様の局部腐食を発生させることができる試験液１２が入れられ、その中に試験片７が浸漬されている。上記試験液１２には、ＡＳＴＭＤ１１４１に規定される人工海水を試験母液とし、この液中に、５ｖｏｌ％Ｏ２＋１０ｖｏｌ％Ｈ２Ｓの分圧比に調整し、残部Ｎ２ガスからなる混合ガス（導入ガス１０）を導入したものを使用した。また、試験液１２の温度は、恒温槽９に入れた水１３の温度を調整することにより５０℃に保持した。なお、試験液１２は、導入ガス１０が連続して供給されるため、常に攪拌されている。図２中、１１は試験槽からの排出ガスを示す。
【００６３】
上記腐食試験後、試験片表面に生成した錆を除去してから、腐食形態を目視で観察するとともに、ディップメーターで局部腐食発生部の腐食深さを測定し、腐食深さがＮｏ．３６の比較鋼の値に対して４０％以下である場合を耐局部腐食性が非常に良好（◎）、４０％超５０％以下５０％以下である場合を良好（○）、５０％を超える場合を不良（×）と評価した。
【００６４】
（３）バラストタンク環境を模擬した塗装後腐食試験
バラストタンク環境における塗装後の耐食性を評価するため、（１）の試験で用いたのと同じＮｏ．１〜３６の鋼板から、幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ５ｍｍの試験片を採取し、試験片表面にショットブラスト後、以下の条件Ａ，Ｂの表面処理を施し、暴露試験片を作製した。
条件Ａ：試験片表面に、ジンクプライマー（約１５μｍ）とタールエポキシ樹脂塗料（約２００μｍ）の２層被膜を形成
条件Ｂ：試験片表面に、タールエポキシ樹脂塗料（約２００μｍ）の単層被膜を形成
なお、塗膜を有する上記条件ＡおよびＢの試験片には、塗膜の上からカッターナイフで地鉄表面まで達する８０ｍｍ長さのスクラッチ疵を一文字状に付与した。
その後、これらの試験片を、実船のバラストタンクの環境を模擬した腐食サイクル試験として、（温度３０℃の人工海水中に１日間保持）→（温度４０℃で相対湿度９８〜９９％の湿潤雰囲気に１日間保持）を１サイクルとして、これを６０サイクル（１２０日間）繰り返す腐食試験に供した。各試験片の耐食性の評価は、塗膜を有する条件ＡおよびＢの試験片については、スクラッチ疵の周囲に発生した塗膜膨れ面積を測定し、その比率がＮｏ．３６の比較鋼の値に対して５０％以下である場合を塗装後耐食性が非常に良好（◎）、５０％超７０％以下である場合を良好（○）、７０％を超える場合を不良（×）と評価した。
【００６５】
上記（１）〜（３）の耐食性試験結果を、各鋼板の成分組成から求められるＸ値およびＹ値とともに、表２に示した。表２から、本発明の成分組成を満たすと共に、Ｘ値およびＹ値の条件を満たすＮｏ．１〜３０の厚鋼板は、（１）〜（３）の全ての腐食試験においてベース鋼材（Ｎｏ．３６）に対する比率としての目標レベルよりも良好な耐食性を示しているのに対し、本発明の条件を満たさないＮｏ．３１〜３５の厚鋼板は、いずれか１以上の腐食試験において、Ｎｏ．３６の鋼材に対する比率としての目標レベルを超える腐食が認められている。
【００６６】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明鋼材は、原油タンカー用以外に、それ以外の船舶および地上における原油タンク等にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１、７：試験片
２、８：腐食試験槽
３：温度制御プレート
４、１０：導入ガス
５、１１：排出ガス
６、１３：水
９：恒温槽
１２：試験液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原油タンカーの油槽部およびバラストタンク部等腐食環境の異なる部位において用いられる原油タンカー用耐食鋼材に関し、具体的には、原油タンカー油槽部の底板で発生する局部腐食および天板や側板で発生する全面腐食さらには油槽部底板裏面のバラストタンク部における塗装面の腐食をも低減することができる原油タンカー用耐食鋼材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原油タンカー油槽部の上部の内面（上甲板の裏面）は、防爆のためにタンク内に封入されているイナートガス（Ｏ２：５ｖｏｌ％、ＣＯ２：１３ｖｏｌ％、ＳＯ２：０．０１ｖｏｌ％、残部Ｎ２を代表組成とするボイラーあるいはエンジン等の排ガス）中に含まれるＯ２，ＣＯ２，ＳＯ２や原油から揮発するＨ２Ｓ等の腐食性ガスにより、全面腐食を起こすことが知られている。
【０００３】
さらに、上記Ｈ２Ｓは、腐食によって生成した鉄錆の触媒作用によって酸化されて固体Ｓとなり、鉄錆中に層状に存在するようになる。そして、これらの腐食生成物は、容易に剥離を起こして原油タンクの底に堆積する。そのため、２．５年毎に行われるタンカーのドック検査では、多大な費用をかけてタンクの上部の補修や堆積物の除去が行われている。
【０００４】
一方、タンカーの原油タンクの底板に使用される鋼材は、従来、原油そのものの腐食抑制作用や原油タンク内面に生成する原油由来の保護性フィルムの腐食抑制作用により、腐食しないものと考えられてきた。しかし、最近、タンク底板に用いられる鋼材でも、お椀型の局部腐食が生じることが明らかとなってきている。
【０００５】
斯かるお椀型の局部腐食が起こる原因としては、
（１）塩化ナトリウムを代表とする塩類が高濃度に溶解した凝集水の存在、
（２）過剰な洗浄による原油保護フィルムの離脱、
（３）原油中に含まれる硫化物の高濃度化、
（４）防爆用のイナートガス中に含まれるＯ２，ＣＯ２，ＳＯ２の高濃度化、
（５）微生物の関与、
などが挙げられているが、いずれも推定の域を出ず、明確な原因は判明していない。
【０００６】
上記のような腐食を抑制する最も有効な方法は、鋼材表面に重塗装を施し、鋼材を腐食環境から遮断することである。しかし、原油タンクに塗装を施すことは、その塗布面積が膨大となり、施工や検査に多大な費用がかかること、また、原油タンクの腐食環境では、重塗装した場合、塗膜損傷部分の腐食が却って助長されることが指摘されている。
【０００７】
そこで、原油タンクのような腐食環境下でも耐食性を有する鋼が提案されている。例えば、特許文献１には、Ｃ：０．０１〜０．３ｍａｓｓ％の鋼に、適正量のＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓを添加し、さらにＮｉ：０．０５〜３ｍａｓｓ％、選択的にＭｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｗ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂを添加した耐全面腐食性や耐局部腐食性に優れるカーゴオイルタンク用の耐食鋼が開示されている。なお、Ｈ２Ｓを含む乾湿繰り返し環境においては、Ｃｒの含有量が０．０５ｍａｓｓ％を超えると、耐全面腐食性と耐孔食性の低下が著しくなるので、Ｃｒの含有量を０．０５ｍａｓｓ％以下とすることが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、Ｃ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％の鋼に、適正量のＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓと、Ｃｕ：０．０１〜１．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．００１〜０．３ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００１〜０．０１ｍａｓｓ％を添加し、さらにＭｏ：０．０１〜０．２ｍａｓｓ％またはＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の少なくとも一方を添加した、優れた耐全面腐食性および耐局部腐食性を有すると共に、固体Ｓを含む腐食生成物の生成をも抑制できる原油油槽用の耐食鋼が開示されている。
【０００９】
一方、原油タンカーのバラストタンクは、積荷がない時に、船舶の安定航行を可能にする役目を担うものであり、海水を注入するものであるため、非常に厳しい腐食環境下におかれている。そのため、バラストタンクに用いられる鋼材の防食には、エポキシ系塗料による防食塗膜の形成と電気防食とが併用されているのが普通である。
【００１０】
しかし、それらの防食対策を講じても、バラストタンクの腐食環境は依然として厳しい状態にある。すなわち、バラストタンクに海水を注入時には、海水に完全に浸されている部分は、電気防食が機能しているので腐食の進行を抑えることができる。しかし、バラストタンクに海水が注入されていない時は、電気防食が全く働かないため、残留付着塩分の作用によって、激しい腐食を受ける。
【００１１】
バラストタンク等の厳しい腐食環境にある部位に用いられる鋼材についても幾つか提案されている。たとえば、特許文献３には、Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性改善元素として、Ｃｕ：０．０５〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｗ：０．０１〜０．０５ｍａｓｓ％未満を添加し、あるいは、さらにＮｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｂｅのうちの１種または２種以上を添加したバラストタンク用の耐食性低合金鋼が開示されている。また、特許文献４には、Ｃ：０．２０ｍａｓｓ％以下の鋼材に、耐食性改善元素として、Ｃｕ：０．０５〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｗ：０．０５〜０．５ｍａｓｓ％を添加し、さらに、Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｂｅのうちの１種もしくは２種以上を０．０１〜０．２ｍａｓｓ％添加したバラストタンク用の耐食性低合金鋼が開示されている。また、特許文献５には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、Ｃｕ：０．０５〜０．１５ｍａｓｓ％未満、Ｗ：０．０５〜０．５ｍａｓｓ％を添加したバラストタンク用の耐食性低合金鋼が開示されている。
【００１２】
また、特許文献６には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性改善元素として、Ｐ：０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．１〜１．０ｍａｓｓ％を添加した低合金耐食鋼材に、タールエポキシ塗料、ピュアエポキシ塗料、無溶剤型エポキシ塗料、ウレタン塗料等の防食塗料を塗布し、樹脂被覆したバラストタンクが開示されている。この技術は、鋼材自身の耐食性向上により防食塗装の寿命を延長し、船舶の使用期間である２０〜３０年に亘ってメンテナンスフリー化を実現しようとするものである。
【００１３】
また、特許文献７には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性改善元素として、Ｃｒ：０．２〜５ｍａｓｓ％を添加して耐食性を向上し、船舶のメンテナンスフリー化を実現しようとするバラストタンク用鋼材の提案がなされている。さらに、特許文献８には、Ｃ：０．１５ｍａｓｓ％以下の鋼に、耐食性の改善元素として、Ｃｒ：０．２〜５ｍａｓｓ％を添加した鋼材を構成材料として使用すると共に、バラストタンク内部の酸素ガス濃度を大気中の値に対して０．５以下の比率とすることを特徴とするバラストタンクの防食方法が提案されている。
【００１４】
また、特許文献９には、Ｃ：０．１ｍａｓｓ％以下の鋼に、Ｃｒ：０．５〜３．５ｍａｓｓ％を添加することで耐食性を向上し、船舶の防食に関するメンテナンスフリー化を実現しようとする提案がなされている。さらに、特許文献１０には、Ｃ：０．００１〜０．０２５ｍａｓｓ％の鋼に、Ｎｉ：０．１〜４．０ｍａｓｓ％を添加することで、耐塗膜損傷性を向上し、補修塗装などの保守費用を軽減する船舶用鋼材が開示されている。
【００１５】
また、特許文献１１には、Ｃ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％の鋼に、Ｃｕ：０．０１〜２．００ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１５０ｍａｓｓ％を添加することで、船舶の外板、バラストタンク、カーゴオイルタンク、鉱炭石のカーゴホールド等の使用環境において耐食性を有する船舶用鋼が開示されている。
【００１６】
また、特許文献１２や１３には、Ｃ：０．０１〜０．２％の鋼に、Ｃｒ，Ａｌの添加を抑えて、Ｃｕ：０．０５〜２％を添加し、さらに、Ｐ，Ｎｉ，ＷおよびＳｎ等を複合添加することで、原油腐食環境および海水腐食環境における全面腐食や局部腐食に対する抵抗性を高めたカーゴオイルタンク用鋼材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−０８２４３５号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４３４４号公報
【特許文献３】特開昭４８−０５０９２１号公報
【特許文献４】特開昭４８−０５０９２２号公報
【特許文献５】特開昭４８−０５０９２４号公報
【特許文献６】特開平０７−０３４１９７号公報
【特許文献７】特開平０７−０３４１９６号公報
【特許文献８】特開平０７−０３４２７０号公報
【特許文献９】特開平０７−３１０１４１号公報
【特許文献１０】特開２００２−２６６０５２号公報
【特許文献１１】特開２０００−０１７３８１号公報
【特許文献１２】特開２００５−３２５４３９号公報
【特許文献１３】特開２００７−２７０１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のように、従来技術においては、ほとんどの場合、原油タンカーの油槽部に用いられる鋼材とバラストタンク部に用いられる鋼材とは、別々に開発が行われてきた。しかし、裸状態で使用されるタンカー油槽部の底板の裏面は、通常、塗装して使用されるバラストタンク部でもあることから、タンカーに使用される鋼材が持つべき特性として、油槽部内の腐食環境における耐食性とバラストタンク部の腐食環境における耐食性とを切り離して考えることはできない。
【００１９】
一方、特許文献１２および１３に記載の技術は、原油非積載時には、カーゴオイルタンクの外側にあるバラストタンク内に海水が積載されることに着目し、原油腐食環境および海水腐食環境の両立を目指した技術である。そして、海水腐食環境に対しては、カーゴオイルタンク外面の防食塗装の塗膜が劣化した後の耐食性として、鋼材自体が有する耐食性に着目している。しかしながら、これらの技術では、塗膜が存在する状態での耐食性の向上については、何らの考慮もされていない。
しかし、特許文献１２および１３の技術で何らの考慮もしていないところの、鋼材表面に塗膜が存在する状態における耐食性、いわゆる塗装後耐食性を向上させることは、原油タンカー用耐食鋼材の長寿命化を図る上で極めて有効ではあり、その技術開発が望まれていたが、現在のところ、これを実現する技術は存在していないのが実情であった。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、タンカー油槽部内のＨ２Ｓ等の腐食性ガスによる腐食環境での耐食性に優れると共に、バラストタンク部の腐食環境での塗装後耐食性にも優れるタンカー用耐食鋼材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
発明者らは、タンカー油槽部内およびバラストタンク部のいずれの腐食環境においても優れた耐食性を有するタンカー用耐食鋼材の開発に向けて鋭意検討を重ねた。その結果、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらにそれらの成分がある特定の関係を満たして含有することによりタンカー油槽部内およびバラストタンク部のいずれの腐食環境においても優れた耐食性を示すタンカー用耐食鋼材が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２２】
すなわち、本発明は、Ｃ：０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０２５ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらに上記成分が下記（１）式；
Ｘ値＝（１−０．８×Ｃｕ０．５）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．４×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（０．８×Ｓｎ＋０．８×Ｓｂ）０．５｝×｛１−（０．０５×Ｃｒ＋０．０３×Ｎｉ＋０．０３×Ｃｏ）０．３｝×（１＋Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０５） ・・・（１）
で定義されるＸ値が０．５以下、下記（２）式；
Ｙ値＝（１−０．３×Ｃｒ０．３）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．５×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（Ｓｎ＋０．４×Ｓｂ）０．３｝×｛１−（０．１×Ｎｉ＋０．１×Ｃｏ＋０．０５×Ｃｕ）０．３｝×｛１＋（Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０８）０．３｝ ・・・（２）
で定義されるＹ値が０．５以下を満たすよう含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる原油タンカー用耐食鋼材である。ただし、上記各式中の元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【００２３】
本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記選択的添加元素として、Ｗ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記選択的添加元素に加えてさらに、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種を含有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、Ｎｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＶ：０．００２〜０．２ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、Ｃａ：０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１５ｍａｓｓ％およびＹ：０．０００１〜０．１ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記成分組成に加えてさらに、Ｂ：０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％を含有することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記鋼材の表面に、Ｚｎを含むプライマー塗膜を形成してなることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の原油タンカー用耐食鋼材は、上記鋼材の表面に、エポキシ系塗膜を形成してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、タンカー油槽部の腐食環境において、裸状態、ジンクプライマー塗装あるいはジンクプライマーとエポキシ系塗装が施された状態のいずれでも耐全面腐食性および耐局部腐食性に優れると共に、バラストタンク部の腐食環境においても、ジンクプライマー塗装あるいはジンクプライマーとエポキシ系塗装が施された状態での塗装後耐食性に優れる鋼材を提供することができる。したがって、本発明の鋼材は、タンカー油槽部およびバラストタンク部の構造材として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】全面腐食試験に用いた試験装置を説明する図である。
【図２】局部腐食試験に用いた試験装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の鋼材の成分組成を上記範囲に限定する理由について説明する。
Ｃ：０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％
Ｃは、鋼の強度を高めるのに有効な元素であり、本発明では、所望の強度を確保するために、０．０３ｍａｓｓ％以上添加する必要がある。一方、０．１６ｍａｓｓ％を超える添加は、溶接性および溶接熱影響部の靭性を低下させる。よって、Ｃは０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは０．０５〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１０〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３３】
Ｓｉ：０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％
Ｓｉは、脱酸剤として添加する元素であるが、鋼の強度を高める元素でもある。そこで、本発明では、所望の強度を確保するため、０．０５ｍａｓｓ％以上添加する。しかし、１．５０ｍａｓｓ％を超える添加は、鋼の靭性を低下させる。よって、Ｓｉは０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．２０〜１．５０ｍａｓｓ％、より好ましくは０．３０〜１．２０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３４】
Ｍｎ：０．１〜２．０ｍａｓｓ％
Ｍｎは、鋼の強度を高める元素であり、本発明では、所望の強度を得るため、０．１ｍａｓｓ％以上添加する。一方、２．０ｍａｓｓ％を超える添加は、靭性および溶接性を低下させる。よって、Ｍｎは０．１〜２．０ｍａｓｓ％の範囲とする。好ましくは０．５〜１.６ｍａｓｓ％、より好ましくは０．７〜１.５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３５】
Ｐ：０．０２５ｍａｓｓ％以下
Ｐは、粒界に偏析して鋼の靭性を低下させる有害な元素であり、できる限り低減するのが望ましい。特に、Ｐを０．０２５ｍａｓｓ％を超えて含有すると、靭性が大きく低下する。また、Ｐは０．０２５ｍａｓｓ％を超えて含有すると、耐食性にも悪影響を及ぼす。よって、Ｐは０．０２５ｍａｓｓ％以下とする。好ましくは０．０１５ｍａｓｓ％以下であり、より好ましくは０．０１０ｍａｓｓ％以下、さらに好ましくは０．００８ｍａｓｓ％以下である。
【００３６】
Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下
Ｓは、非金属介在物であるＭｎＳを形成して局部腐食の起点となり、耐局部腐食性を低下させる有害な元素であり、できる限り低減するのが望ましい。特に、０．０１ｍａｓｓ％を超える含有は、耐局部腐食性の顕著な低下を招く。よって、Ｓの上限は０．０１ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．００５ｍａｓｓ％以下、より好ましくは０．００１ｍａｓｓ％以下である。
【００３７】
Ａｌ：０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％
Ａｌは、脱酸剤として添加する元素であり、本発明では０．００５ｍａｓｓ％以上添加する必要がある。しかし、０．１０ｍａｓｓ％を超えて添加すると、鋼の靭性が低下するので、Ａｌの上限は０．１０ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．０１〜０．０６ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２〜０．０５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００３８】
Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％以下
Ｎは、靭性を低下させる有害な元素であり、できる限り低減するのが望ましい。特に、０．００８ｍａｓｓ％を超えて含有すると、靭性の低下が大きくなるので、上限は０．００８ｍａｓｓ％とする。好ましくは０．００５ｍａｓｓ％以下、より好ましくは０．００４ｍａｓｓ％以下である。
【００３９】
Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下
Ｃｒは、腐食の進行に伴って錆層中に移行し、Ｃl−の錆層への侵入を遮断することによって、錆層と地鉄の界面へのＣl−の濃縮を抑制する。また、Ｚｎ含有プライマーを塗布したときには、Ｆｅを中心としたＣｒやＺｎの複合酸化物を形成して、長期間にわたり鋼板表面にＺｎを存続させることができるため、飛躍的に耐食性を向上することができる。特に、上記効果は、タンカー油槽底板部の裏面となるバラストタンクのように、塩分を含む海水と接触する環境での耐食性向上に有効であり、Ｃｒを含有した鋼材にＺｎ含有プライマー処理を施すことにより、Ｃｒを含有しない鋼材と比較して、格段に耐食性を向上することができる。上記Ｃｒの効果は、０．１ｍａｓｓ％以下では十分に得られず、一方、０．５ｍａｓｓ％を超える添加は、溶接部の靭性を低下させる。よって、Ｃｒは０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下の範囲とする。なお、特に良好な溶接部靱性が求められる場合には、Ｃｒは０．１１〜０．２０ｍａｓｓ％とするのが好ましく、より好ましくは０．１１〜０．１６ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４０】
Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％
Ｃｕは、鋼の強度を高める元素であるとともに、鋼の腐食によって生成した錆中に存在し、耐食性を高める効果がある。これらの効果は、０．０３ｍａｓｓ％未満の添加では十分に得られず、一方、０．５ｍａｓｓ％を超える添加は、溶接熱影響部の靭性の低下や製造時の表面割れなどを引き起こすおそれがある。このため、Ｃｕは０．０３〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは０．０４〜０．２０ｍａｓｓ％、より好ましく０．０４〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４１】
本発明の鋼材は、上記成分の他に、選択的添加元素としてＷ，Ｍｏ，Ｓｎ，Ｓｂ，ＮｉおよびＣｏのうちから選ばれる１種または２種以上を含有することが必要である。
Ｗ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｗは、タンカー油槽部底板における孔食を抑制する効果があるほか、タンカー上甲板部の全面腐食に対する耐食性やバラストタンク部のような塩水への浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境での塗装後の耐食性を向上させる効果がある。上記効果は、０．０１ｍａｓｓ％以上の添加で発現する。しかし、０．５ｍａｓｓ％を超えると、その効果が飽和してしまう。よって、Ｗは０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは０．０２〜０．３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４２】
Ｗが上記のような耐食性向上効果を有する理由は、鋼板が腐食するのに伴って生成する錆中にＷＯ４２−が生成し、このＷＯ４２−の存在によって、塩化物イオンが鋼板表面に侵入するのを抑制するからであると考えられる。また、鋼板表面のアノード部などのｐＨが下がった部位では、ＦｅＷＯ４が生成し、このＦｅＷＯ４の存在によっても塩化物イオンの鋼板表面への侵入が抑制される結果、鋼板の腐食が効果的に抑えられるものと考えられる。さらに、ＷＯ４２−の鋼材表面への吸着によるインヒビター作用によっても、鋼の腐食が抑制されると考えられる。
【００４３】
Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％
Ｍｏは、タンカー油槽部底板における孔食を抑制するだけでなく、タンカー上甲板部の全面腐食に対する耐食性や、バラストタンクの塩水浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境における塗装後の耐食性をも向上させる効果がある。上記効果は０．０１ｍａｓｓ％以上の添加で発現するが、０．５ｍａｓｓ％を超えると、その効果は飽和してしまう。よって、Ｍｏは０．０１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。好ましくは、０．０３〜０．４ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲である。
なお、Ｍｏが上記のような耐食性向上効果を有する理由は、Ｗと同様、鋼板の腐食に伴って生成する錆中にＭｏＯ４２−が生成し、このＭｏＯ４２−の存在によって、塩化物イオンが鋼板表面に侵入するのが抑制される結果、鋼板の腐食が効果的に抑えられるものと考えられる。
【００４４】
Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％
ＳｎおよびＳｂは、タンカー油槽部底板における孔食を抑制する効果を有する他、タンカー上甲板部の全面腐食に対する耐食性やバラストタンクの塩水浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境での塗装後の耐食性をも向上させる効果がある。上記効果は、Ｓｎ：０．００１ｍａｓｓ％以上、Ｓｂ：０．００１ｍａｓｓ％以上の添加で発現する。一方、Ｓｎ：０．２ｍａｓｓ％超えおよびＳｂ：０．５ｍａｓｓ％超え添加しても、その効果は飽和するだけである。よって、Ｓｎは０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂは０．００１〜０．５ｍａｓｓ％の範囲で添加する。なお、Ｓｎは、好ましくは０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０１〜０．０６ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｓｂは、好ましくは０．０２〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１０ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４５】
Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％
ＮｉおよびＣｏは、生成した錆粒子を微細化することによって、裸状態での耐食性およびジンクプライマー塗膜の上にエポキシ系塗装が施された状態での耐食性を少なからず向上する効果を有する。したがって、これらの元素は、耐食性をより向上したい場合に、補助的に含有させるのが好ましい。上記効果は、Ｎｉ：０．００５ｍａｓｓ％以上、Ｃｏ：０．０１ｍａｓｓ％以上の添加で発現する。一方、Ｎｉ：０．２５ｍａｓｓ％超え、Ｃｏ：１．０ｍａｓｓ％超え添加しても、その効果が飽和してしまう。よって、ＮｉおよびＣｏは、それぞれ上記範囲で添加するのが好ましい。なお、Ｎｉは、好ましくは０．０１〜０．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｃｏは、好ましくは０．０１〜０．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０３〜０．１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００４６】
本発明の鋼材は、上記成分が適正範囲で含有していることに加えてさらに、下記（１）式で定義されるＸ値が０．５以下、および、（２）式で定義されるＹ値が０．５以下を満たして含有していることが必要である。
Ｘ値＝（１−０．８×Ｃｕ０．５）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．４×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（０．８×Ｓｎ＋０．８×Ｓｂ）０．５｝×｛１−（０．０５×Ｃｒ＋０．０３×Ｎｉ＋０．０３×Ｃｏ）０．３｝×（１＋Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０５） ・・・（１）
Ｙ値＝（１−０．３×Ｃｒ０．３）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．５×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（Ｓｎ＋０．４×Ｓｂ）０．３｝×｛１−（０．１×Ｎｉ＋０．１×Ｃｏ＋０．０５×Ｃｕ）０．３｝×｛１＋（Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０８）０．３｝ ・・・（２）
ただし、上記式中の各元素記号は、それらの元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【００４７】
ここで、上記（１）式は、タンカー油槽内の腐食に及ぼす各成分の影響を評価する式であり、耐食性を向上させる成分の係数はマイナス、また、耐食性を劣化させる成分の係数はプラスとして表されている。したがって、Ｘの値が小さい鋼材ほど耐食性に優れている。発明者らは、上記Ｘの値と、タンカー油槽内の腐食環境での鋼材の耐食性との関係を調査した結果、Ｘが０．５以下であれば、タンカー油槽内の腐食環境での耐食性に優れるが、Ｘが０．５を超えると上記耐食性は劣ることを見出した。よって、本発明の鋼材は、Ｘ値が０．５以下となるよう、成分設計を行う必要がある。なお、好ましいＸ値は０．４以下である。
【００４８】
また、上記（２）式は、バラストタンクの塗装後耐食性に及ぼす各成分の影響を評価する式であり、上記（１）式と同様、耐食性を向上させる成分の係数はマイナス、また、耐食性を劣化させる成分の係数はプラスとして表されている。したがって、Ｙの値が小さい鋼材ほど耐食性に優れている。発明者らは、上記Ｙの値と、バラストタンク内の腐食環境での鋼材の塗装後耐食性との関係を調査した結果、Ｙが０．５以下であれば、バラストタンク内の腐食環境での塗装後耐食性に優れるが、Ｙが０．５を超えると上記耐食性は劣ることを見出した。よって、本発明の鋼材は、Ｙ値が０．５以下となるよう、成分設計を行う必要がある。なお、好ましいＹ値は０．４以下である。
【００４９】
なお、本発明の鋼材は、タンカー油槽部底板における孔食とタンカー上甲板部における全面腐食を抑制するとともに、バラストタンク部のような塩水浸漬と高湿潤を繰り返す腐食環境における塗装後の耐食性を向上させる効果を、少ない添加元素数で効果的に発現させるためには、上記選択的添加元素の中でも特にＷ：０．０１〜１．０ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有するのが好ましく、次いで、ＮｉおよびＣｏのうちから選ばれる１種または２種を含有するのが好ましい。
【００５０】
なお、本発明の鋼材は、鋼の強度を高めるため、上記成分に加えてさらに、Ｎｂ，Ｔｉ，ＶおよびＺｒのうちから選ばれる１種または２種以上を下記範囲で含有することができる。
Ｎｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＶ：０．００２〜０．２ｍａｓｓ％
Ｎｂ，Ｔｉ，ＺｒおよびＶは、いずれも鋼材強度を高める効果のある元素であり、必要強度に応じて選択して添加することができる。上記効果を得るためには、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒはそれぞれ０．００１ｍａｓｓ％以上、Ｖは０．００２ｍａｓｓ％以上添加することが好ましい。しかし、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒは０．１ｍａｓｓ％を超えて、Ｖは０．２ｍａｓｓ％を超えて添加すると、靭性が低下するため、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖは、それぞれ上記範囲で添加するのが好ましい。なお、Ｎｂは、好ましくは０．００４〜０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００５〜０．０２ｍａｓｓ％の範囲であり、Ｔｉは、好ましくは０．００２〜０．０３ｍａｓｓ％、より好ましく０．００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｖは、好ましくは０．００３〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００４〜０．１ｍａｓｓ％の範囲であり、Ｚｒは、好ましくは０．００１〜０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。
【００５１】
また、本発明の鋼材は、強度を高めたり、靭性を向上させたりするために、上記成分に加えてさらに、Ｃａ，ＲＥＭおよびＹのうちから選ばれる１種または２種以上を下記の範囲で含有することができる。
Ｃａ：０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１５ｍａｓｓ％およびＹ：０．０００１〜０．１ｍａｓｓ％
Ｃa，ＲＥＭおよびＹは、いずれも、溶接熱影響部の靭性向上に効果があり、必要に応じて添加することができる。上記効果は、Ｃa：０．０００２ｍａｓｓ％以上、ＲＥＭ：０．０００２ｍａｓｓ％以上、Ｙ：０．０００１ｍａｓｓ％以上の添加で得られるが、Ｃa：０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０１５ｍａｓｓ％、Ｙ：０．１ｍａｓｓ％を超えて添加すると、却って靭性の低下を招くので、Ｃa，ＲＥＭ，Ｙは、それぞれ上記範囲で添加するのが好ましい。なお、Ｃａは、好ましくは０．００１〜０．００５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００１〜０．００３ｍａｓｓ％の範囲である。また、ＲＥＭは、好ましくは０．０００５〜０．０１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００１〜０．０１０ｍａｓｓ％の範囲である。また、Ｙは、好ましくは０．０００１〜０．０５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％の範囲である。
【００５２】
さらに、本発明の鋼材は、上記成分に加えてさらに、Ｂを下記の範囲で含有することができる。
Ｂ：０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％
Ｂは、鋼材の強度を高める元素であり、必要に応じて添加することができる。上記効果を得るためには、０．０００２ｍａｓｓ％以上添加するのが好ましい。しかし、０．００３ｍａｓｓ％を超えて添加すると、靭性が低下する。よって、Ｂは０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％の範囲で添加するのが好ましい。好ましくは０．０００２〜０．００２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０００２〜０．００１５ｍａｓｓ％の範囲である。
【００５３】
上記成分組成を有する鋼素材を用いて上記方法で製造された本発明のタンカー用鋼材は、無塗装の状態における耐食性（耐全面腐食性、耐局部腐食性）に優れているのみならず、塗装後の耐食性にも優れているところに特徴がある。特に、本発明の原油タンク用鋼材は、金属ＺｎあるいはＺｎ化合物を含むプライマー等の塗料（以下、「ジンクプライマー」と総称する。）の塗布量を、平均Ｚｎ含有量に換算して１．０ｇ／ｍ２以上として、ジンクプライマー塗膜を形成することにより、耐局部腐食性および耐全面腐食性を格段に向上することができる。上記ジンクプライマーの好ましい塗布量は、１０ｇ／ｍ２以上であり、より好ましくは１５ｇ／ｍ２以上である。
【００５４】
なお、ジンクプライマーの塗膜厚と鋼材表面の平均Ｚｎ含有量との関係は、ジンクプライマー中のＺｎ含有率に依存するが、一般的には、平均塗装厚にして１０μｍ以上であれば、鋼材表面全体を覆うことができ、ジンクプライマーの種類によらず、少なくとも１．０ｇ／ｍ２の塗布量を確保することができる。
また、耐食性を向上させる観点からは、ジンクプライマーの膜厚の上限は特に設けないが、塗膜が厚くなると、切断性や溶接性が低下するので、ジンクプライマー塗布後に切断や溶接の作業がある場合には、ジンクプライマーの膜厚は１００μｍ以下とするのが好ましく、５０μｍ以下とすることがより好ましい。こうしたジンクプライマー塗装は、たとえば、鋼材表面にショットブラスト処理を施した後に実施するのが好ましい。
【００５５】
また、本発明の原油タンク用鋼材は、無塗装の鋼材表面の上に、あるいは、上述したジンクプライマー塗装後の鋼材表面の上に、エポキシ系塗料等を塗布してエポキシ系の塗膜を形成してもよい。これにより、従来の船舶用鋼材と比較して、耐局部腐食性および耐全面腐食性をより向上させることができ、特に海水による厳しい腐食環境下にあるバラストタンク等に用いた場合には、耐塗膜膨れ性等の塗装後耐食性を格段に向上することができる。なお、上記エポキシ系塗料に用いるエポキシ系樹脂は、特に限定されるものでなく、例えば、変性エポキシ樹脂、タールエポキシ樹脂などが好適に用いることができる。また、エポキシ系塗膜の膜厚は、特に限定されるものではなく、要求される耐食性に応じて適宜選択することができるが、塗装コストや作業性の観点からは、５００μｍ以下が好ましく、３５０μｍ以下がより好ましい。
【実施例】
【００５６】
表１−１、表１−２に示したＮｏ．１〜３６の成分組成を有する各種鋼を真空溶解炉または転炉で溶製して鋼塊または鋼スラブとし、これらを１２００℃に再加熱してから、仕上終了温度を８００℃とする熱間圧延を施して、板厚が１６ｍｍの厚鋼板とした。かくして得られたＮｏ．１〜３６の鋼板について、以下の３種類の耐食性試験に供した。
【００５７】
【表１−１】
【００５８】
【表１−２】
【００５９】
（１）タンカー上甲板の環境を模擬した全面腐食試験
タンカー上甲板裏面における全面腐食に対する耐食性を評価するため、上記Ｎｏ．１〜３６の厚鋼板から、幅２５ｍｍ×長さ４８ｍｍ×厚さ４ｍｍの矩形の小片を切り出し、その表面にショットブラストを施して裸状態の腐食試験片とし、図１に示した腐食試験装置を用いて全面腐食試験を行った。この腐食試験装置は、腐食試験槽２と温度制御プレート３とから構成されており、腐食試験槽２には温度が４０℃に保持された水６が注入されており、また、その水６中には、１２ｖｏｌ％ＣＯ２、５ｖｏｌ％Ｏ２、０．０１ｖｏｌ％ＳＯ２、０．３ｖｏｌ％Ｈ２Ｓ、残部Ｎ２からなる混合ガス（導入ガス４）を導入して腐食試験槽２内を過飽和の水蒸気で充満し、原油タンク上甲板裏の腐食環境を再現した。そして、この試験槽の上裏面にセットした腐食試験片１に、ヒーターと冷却装置を内蔵した温度制御プレート３を介して３０℃×４時間＋５０℃×４時間を１サイクルとする温度変化を１８０日間繰り返して付与し、試験片１の表面に結露水を生じさせることにより、全面腐食を起こさせるようにしたものである。図１中、５は試験槽からの排出ガスを示す。
【００６０】
上記試験後、各試験片について、試験前後の質量変化から、腐食による板厚減量を求め、この板厚減量がＮｏ．３６の比較鋼の値に対して６０％以下である場合を耐全面腐食性が非常に良好（◎）、６０％超７０％以下である場合を良好（○）、７０％を超える場合を不良（×）と評価した。
【００６１】
（２）タンカー油槽部底板の環境を模擬した孔食試験
タンカー油槽部底板における孔食に対する耐食性を評価するため、（１）の試験で用いたのと同じＮｏ．１〜３６の鋼板から、幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの正方形の小片を切り出し、その表面にショットブラストを施してから、無機系ジンクプライマーの塗膜厚を０μｍ（無塗布）、１５〜２５μｍの２レベルに塗り分けた。
次いで、上記４種類の小片の端面および裏面に防食性塗料でマスキングを施してから、腐食試験の被試験面となる表（オモテ）面に、実際のタンカーから採取した原油成分を含むスラッジを塗布して腐食試験片とした。この際、被試験面の中央部２ｍｍφの部分に、スラッジに硫黄を５０ｍａｓｓ％混合した硫黄混合スラッジを塗布し、その他の部分には、スラッジのみを均一に塗布した。この試験片では、硫黄混合スラッジを塗布した部分が腐食の起点となり、局部腐食を促進することから、局部腐食抑制に及ぼす鋼材成分、プライマーおよびそれらの組み合わせの影響をより的確に把握することが可能となる。
【００６２】
これらの試験片は、その後、図２に示した腐食試験装置の試験液１２中に１ケ月間浸漬する腐食試験に供した。この腐食試験装置は、腐食試験槽８、恒温槽９の二重型の装置で、腐食試験槽８には実の原油タンク底板で生じるのと同様の局部腐食を発生させることができる試験液１２が入れられ、その中に試験片７が浸漬されている。上記試験液１２には、ＡＳＴＭＤ１１４１に規定される人工海水を試験母液とし、この液中に、５ｖｏｌ％Ｏ２＋１０ｖｏｌ％Ｈ２Ｓの分圧比に調整し、残部Ｎ２ガスからなる混合ガス（導入ガス１０）を導入したものを使用した。また、試験液１２の温度は、恒温槽９に入れた水１３の温度を調整することにより５０℃に保持した。なお、試験液１２は、導入ガス１０が連続して供給されるため、常に攪拌されている。図２中、１１は試験槽からの排出ガスを示す。
【００６３】
上記腐食試験後、試験片表面に生成した錆を除去してから、腐食形態を目視で観察するとともに、ディップメーターで局部腐食発生部の腐食深さを測定し、腐食深さがＮｏ．３６の比較鋼の値に対して４０％以下である場合を耐局部腐食性が非常に良好（◎）、４０％超５０％以下５０％以下である場合を良好（○）、５０％を超える場合を不良（×）と評価した。
【００６４】
（３）バラストタンク環境を模擬した塗装後腐食試験
バラストタンク環境における塗装後の耐食性を評価するため、（１）の試験で用いたのと同じＮｏ．１〜３６の鋼板から、幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ５ｍｍの試験片を採取し、試験片表面にショットブラスト後、以下の条件Ａ，Ｂの表面処理を施し、暴露試験片を作製した。
条件Ａ：試験片表面に、ジンクプライマー（約１５μｍ）とタールエポキシ樹脂塗料（約２００μｍ）の２層被膜を形成
条件Ｂ：試験片表面に、タールエポキシ樹脂塗料（約２００μｍ）の単層被膜を形成
なお、塗膜を有する上記条件ＡおよびＢの試験片には、塗膜の上からカッターナイフで地鉄表面まで達する８０ｍｍ長さのスクラッチ疵を一文字状に付与した。
その後、これらの試験片を、実船のバラストタンクの環境を模擬した腐食サイクル試験として、（温度３０℃の人工海水中に１日間保持）→（温度４０℃で相対湿度９８〜９９％の湿潤雰囲気に１日間保持）を１サイクルとして、これを６０サイクル（１２０日間）繰り返す腐食試験に供した。各試験片の耐食性の評価は、塗膜を有する条件ＡおよびＢの試験片については、スクラッチ疵の周囲に発生した塗膜膨れ面積を測定し、その比率がＮｏ．３６の比較鋼の値に対して５０％以下である場合を塗装後耐食性が非常に良好（◎）、５０％超７０％以下である場合を良好（○）、７０％を超える場合を不良（×）と評価した。
【００６５】
上記（１）〜（３）の耐食性試験結果を、各鋼板の成分組成から求められるＸ値およびＹ値とともに、表２に示した。表２から、本発明の成分組成を満たすと共に、Ｘ値およびＹ値の条件を満たすＮｏ．１〜３０の厚鋼板は、（１）〜（３）の全ての腐食試験においてベース鋼材（Ｎｏ．３６）に対する比率としての目標レベルよりも良好な耐食性を示しているのに対し、本発明の条件を満たさないＮｏ．３１〜３５の厚鋼板は、いずれか１以上の腐食試験において、Ｎｏ．３６の鋼材に対する比率としての目標レベルを超える腐食が認められている。
【００６６】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明鋼材は、原油タンカー用以外に、それ以外の船舶および地上における原油タンク等にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１、７：試験片
２、８：腐食試験槽
３：温度制御プレート
４、１０：導入ガス
５、１１：排出ガス
６、１３：水
９：恒温槽
１２：試験液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０２５ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらに上記成分が下記（１）式で定義されるＸ値が０．５以下、下記（２）式で定義されるＹ値が０．５以下を満たすよう含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる原油タンカー用耐食鋼材。
記
Ｘ値＝（１−０．８×Ｃｕ０．５）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．４×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（０．８×Ｓｎ＋０．８×Ｓｂ）０．５｝×｛１−（０．０５×Ｃｒ＋０．０３×Ｎｉ＋０．０３×Ｃｏ）０．３｝×（１＋Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０５） ・・・（１）
Ｙ値＝（１−０．３×Ｃｒ０．３）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．５×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（Ｓｎ＋０．４×Ｓｂ）０．３｝×｛１−（０．１×Ｎｉ＋０．１×Ｃｏ＋０．０５×Ｃｕ）０．３｝×｛１＋（Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０８）０．３｝ ・・・（２）
ただし、上記式中の元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【請求項２】
上記選択的添加元素として、Ｗ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項３】
上記選択的添加元素に加えてさらに、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種を含有することを特徴とする請求項２に記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項４】
上記成分組成に加えてさらに、Ｎｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＶ：０．００２〜０．２ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項５】
上記成分組成に加えてさらに、Ｃａ：０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１５ｍａｓｓ％およびＹ：０．０００１〜０．１ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項６】
上記成分組成に加えてさらに、Ｂ：０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項７】
上記鋼材の表面に、Ｚｎを含むプライマー塗膜を形成してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項８】
上記鋼材の表面に、エポキシ系塗膜を形成してなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項１】
Ｃ：０．０３〜０．１６ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０５〜１．５０ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１〜２．０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０２５ｍａｓｓ％以下、Ｓ：０．０１ｍａｓｓ％以下、Ａｌ：０．００５〜０．１０ｍａｓｓ％、Ｎ：０．００８ｍａｓｓ％以下、Ｃｒ：０．１ｍａｓｓ％超０．５ｍａｓｓ％以下、Ｃｕ：０．０３〜０．５ｍａｓｓ％を含有し、かつ、選択的添加元素としてＷ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有し、さらに上記成分が下記（１）式で定義されるＸ値が０．５以下、下記（２）式で定義されるＹ値が０．５以下を満たすよう含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる原油タンカー用耐食鋼材。
記
Ｘ値＝（１−０．８×Ｃｕ０．５）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．４×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（０．８×Ｓｎ＋０．８×Ｓｂ）０．５｝×｛１−（０．０５×Ｃｒ＋０．０３×Ｎｉ＋０．０３×Ｃｏ）０．３｝×（１＋Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０５） ・・・（１）
Ｙ値＝（１−０．３×Ｃｒ０．３）×｛１−（０．８×Ｗ＋０．５×Ｍｏ）０．３｝×｛１−（Ｓｎ＋０．４×Ｓｂ）０．３｝×｛１−（０．１×Ｎｉ＋０．１×Ｃｏ＋０．０５×Ｃｕ）０．３｝×｛１＋（Ｓ／０．０１＋Ｐ／０．０８）０．３｝ ・・・（２）
ただし、上記式中の元素記号は、各元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示す。
【請求項２】
上記選択的添加元素として、Ｗ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：０．０１〜０．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％およびＳｂ：０．００１〜０．５ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項３】
上記選択的添加元素に加えてさらに、Ｎｉ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％およびＣｏ：０．００５〜０．３ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種を含有することを特徴とする請求項２に記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項４】
上記成分組成に加えてさらに、Ｎｂ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．００１〜０．１ｍａｓｓ％およびＶ：０．００２〜０．２ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項５】
上記成分組成に加えてさらに、Ｃａ：０．０００２〜０．０１ｍａｓｓ％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１５ｍａｓｓ％およびＹ：０．０００１〜０．１ｍａｓｓ％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項６】
上記成分組成に加えてさらに、Ｂ：０．０００２〜０．００３ｍａｓｓ％を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項７】
上記鋼材の表面に、Ｚｎを含むプライマー塗膜を形成してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【請求項８】
上記鋼材の表面に、エポキシ系塗膜を形成してなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の原油タンカー用耐食鋼材。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２１６００５（Ｐ２０１０−２１６００５Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８８９２１（Ｐ２００９−２８８９２１）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【特許番号】特許第４５０２０７５号（Ｐ４５０２０７５）
【特許公報発行日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【特許番号】特許第４５０２０７５号（Ｐ４５０２０７５）
【特許公報発行日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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