專(zhuān)利名稱(chēng)：耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼及其焊接接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭，詳細(xì)地是涉及耐鹽酸性以及耐硫酸性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭，即主要涉及在鍋爐和氣化熔融爐的燃燒排放氣體的氣氛下產(chǎn)生的硫酸露點(diǎn)腐蝕、鹽酸露點(diǎn)腐蝕的環(huán)境以及與硫酸和鹽酸的水溶液相接的環(huán)境具有優(yōu)異的耐蝕性的低合金鋼以及焊接接頭。
更詳細(xì)地是涉及使“重油、煤炭等化石燃料、液化天然氣等煤氣燃料、城市垃圾等一般廢棄物、木屑、纖維屑、廢油、塑料、廢輪胎、醫(yī)療廢棄物等產(chǎn)業(yè)廢棄物、以及下水污泥等”燃燒的鍋爐的排煙設(shè)備即煙道導(dǎo)管、套管、熱交換器、煤氣-煤氣加熱器、濕式或干式的脫硫裝置、電除塵器、誘導(dǎo)引送風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)再生式空氣預(yù)熱器的筐籃材料以及傳熱元件板、降溫塔、袋式濾(塵)器、以及煙囪等使用的低合金鋼以及焊接接頭。進(jìn)一步詳細(xì)地是涉及對(duì)排煙設(shè)備產(chǎn)生的硫酸以及鹽酸露點(diǎn)腐蝕顯示優(yōu)異的耐蝕性、可能適用作為焊接結(jié)構(gòu)用的、要求嚴(yán)格的冷加工性的熱交換管的散熱片材料與空氣預(yù)熱器的傳熱元件板、以及可能適用煙道的膨脹接頭等的經(jīng)濟(jì)性良好的耐酸露點(diǎn)腐蝕低合金鋼以及焊接接頭，還涉及收集鹽酸、硫酸等的單獨(dú)的或混合的酸洗液的鋼制電鍍酸洗槽用的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電站和城市焚燒設(shè)施以及產(chǎn)業(yè)廢棄物焚燒設(shè)施的燃燒排放氣體主要由水分、硫氧化物(二氧化硫、三氧化硫)、氯化氫、氮氧化物、二氧化碳、氮?dú)?、氧氣等?gòu)成。尤其是燃燒排放氣體中含有即使1ppm的三氧化硫時(shí)，排放氣體的露點(diǎn)會(huì)達(dá)到100℃以上，產(chǎn)生所謂的硫酸露點(diǎn)腐蝕，作為這一對(duì)策可以使用所謂的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼(例如特公昭43-14585號(hào)公報(bào)等)以及高耐蝕不銹鋼(特開(kāi)平7-316745號(hào)公報(bào))。
對(duì)于燒煤的熱力鍋爐和一般的或者產(chǎn)業(yè)廢棄物的焚燒設(shè)施的排煙系統(tǒng)，在燃燒氣體中除了上述的三氧化硫以外還含有相當(dāng)量的氯化氫，因此產(chǎn)生硫酸凝結(jié)和鹽酸凝結(jié)。又，硫酸露點(diǎn)溫度和鹽酸露點(diǎn)溫度隨著燃燒排放氣體的組成而波動(dòng)。通常，硫酸露點(diǎn)溫度在100～150℃左右，鹽酸露點(diǎn)溫度在50～80℃。故，在排煙系統(tǒng)中即便是同一裝置，由于部位和結(jié)構(gòu)的不同，所通過(guò)的燃燒氣體溫度即使幾乎是一定的，由于壁面的溫度的影響而產(chǎn)生硫酸露點(diǎn)腐蝕支配和鹽酸露點(diǎn)腐蝕支配的部位，作為結(jié)構(gòu)部件，對(duì)耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性和耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性二者優(yōu)異的材料的開(kāi)發(fā)成為課題。
對(duì)這一課題，在特公昭46-34772號(hào)公報(bào)曾經(jīng)公開(kāi)關(guān)于在超低碳(C≤0.03質(zhì)量％)的基礎(chǔ)上再添加Cu和Mo提高其耐硫酸性以及耐鹽酸性的超低碳耐酸低合金鋼的技術(shù)。
又，在特開(kāi)平9-25536號(hào)公報(bào)曾經(jīng)公開(kāi)關(guān)于通過(guò)低硫化以及使其添加Sn和/或Sb在確保耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性的同時(shí)改善耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼的技術(shù)。又，在特開(kāi)平10-110237號(hào)公報(bào)曾經(jīng)公開(kāi)在極低硫化(S≤0.005質(zhì)量％)的含銅鋼中添加Sn和/或Sb、并且為了改善因添加Sn/Sb產(chǎn)生的熱加工性的降低而添加Mo和/或B的耐硫酸性和耐鹽酸性以及熱加工性?xún)?yōu)異的鋼。
但是，特開(kāi)昭46-34772號(hào)公報(bào)的技術(shù)由于被限定為超低C化，因此為了確保強(qiáng)度需要其它昂貴的合金元素，在抗拉強(qiáng)度不足400N/mm2下只能限于可能適用的空氣加熱器的傳熱元件板等的使用，作為焊接結(jié)構(gòu)用鋼存在使用困難的問(wèn)題。再者，詳情后文將要敘述，在該公報(bào)所公開(kāi)的添加成分范圍，如果過(guò)剩地添加Mo，硫酸濃度在10～40質(zhì)量％時(shí)不僅存在耐硫酸性顯著被損害這一問(wèn)題，在耐鹽酸性上根據(jù)不同條件也存在不如特公昭43-14585號(hào)公報(bào)以及S-TEN1鋼(Cu-Sb系鋼)(新日本制鐵公司產(chǎn)品目錄、耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼S-TEN，Cat.No.AC107，1981.6版)的問(wèn)題。
而且，特開(kāi)平7-316745號(hào)公報(bào)等公開(kāi)的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕不銹鋼在鹽酸露點(diǎn)腐蝕環(huán)境下出現(xiàn)露點(diǎn)腐蝕的同時(shí)還因氯化物的濃縮產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋和縫隙腐蝕，因此除了耐全面腐蝕性以外，有必要確保耐應(yīng)力腐蝕裂紋性以及耐縫隙腐蝕性，所以不得不使其高合金化，與低合金鋼相比明顯地昂貴，并且成為高強(qiáng)度，因此存在難以兼顧耐酸性和冷加工性的問(wèn)題。
又，特開(kāi)平9-25536號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的鋼的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性，存在與上述S-TEN1鋼的耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性同等或更低的問(wèn)題。
又，特開(kāi)平10-110237號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的鋼必須是極低S化，因此第1，存在導(dǎo)致煉鋼成本過(guò)分升高的問(wèn)題。而第2，如后述那樣，經(jīng)本發(fā)明者的研究新發(fā)現(xiàn)，過(guò)分地低S化損害耐硫酸性。再者第3，在焊接結(jié)構(gòu)用鋼的場(chǎng)合，對(duì)于焊縫金屬也要求達(dá)到同樣水平的極低S化，但在履行焊接施工性的確保等諸多條件時(shí)，想達(dá)到它們是極其困難的，因此在焊接結(jié)構(gòu)的使用即作為接頭使用時(shí)，存在確保接頭耐蝕性困難的問(wèn)題。再者第4，Sn和/或Sb的添加是必須的，但如后述那樣，過(guò)剩的Sn單獨(dú)地或者Sn和/或Sb的復(fù)合添加會(huì)顯著地?fù)p害鋼板的韌性，因此作為導(dǎo)管和煙囪等的焊接結(jié)構(gòu)用熱軋鋼板存在不實(shí)用的問(wèn)題。
根據(jù)發(fā)明者的研究判明，到目前為止被開(kāi)發(fā)的各種耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼中，以Cu-Sb系鋼作為基本成分系的上述S-TEN1鋼具有最優(yōu)異的耐鹽酸性。
但是，在焚燒聚氯乙烯和家庭生活垃圾的廢棄物焚燒設(shè)施，根據(jù)設(shè)施的情況有時(shí)排放氣體中的氯化氫濃度達(dá)到4000ppm，因此迫切需要在保持S-TEN1鋼的耐硫酸性的同時(shí)使其飛躍性地提高耐鹽酸性且作為焊接結(jié)構(gòu)用鋼時(shí)也能夠制造作為冷加工性?xún)?yōu)異的冷軋鋼板而且比耐鹽酸性?xún)?yōu)異的高耐蝕不銹鋼明顯經(jīng)濟(jì)的新型的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。
又，這些低合金鋼多數(shù)是被作為通常焊接結(jié)構(gòu)件使用的。
通常，焊接結(jié)構(gòu)件在腐蝕環(huán)境使用的場(chǎng)合，如果焊縫區(qū)和母材之間存在耐蝕性的差異，則耐蝕性較差的一方被選擇性地腐蝕，結(jié)構(gòu)件的壽命會(huì)顯著地縮短。又，在焊縫區(qū)發(fā)生選擇性地腐蝕時(shí)，在腐蝕孔產(chǎn)生應(yīng)力集中，在極端的場(chǎng)合存在導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件的破壞的危險(xiǎn)性。這樣，對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)件的利用，在不能忽略腐蝕劣化的用途的場(chǎng)合，不僅母材，也有必要充分確保焊縫區(qū)的耐蝕性。
對(duì)于燒煤火力發(fā)電站和垃圾焚燒設(shè)施等的煙道、煙囪等排煙設(shè)備，由于排氣中三氧化硫以及氯化氫的原因產(chǎn)生硫酸露點(diǎn)腐蝕和鹽酸露點(diǎn)腐蝕。對(duì)于這樣的環(huán)境，現(xiàn)在使用耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼(例如，新日本制鐵公司，S-TEN產(chǎn)品目錄、Cat.No.AC107、1981.6版)。作為焊接材料，使用軟鋼用的焊接材料和耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼專(zhuān)用的焊接材料(例如，日鐵焊接工業(yè)公司ニツテツ溶接材料·機(jī)器ハンドブツク、p61，p164，p.208，p.291)。
耐硫酸露點(diǎn)腐蝕專(zhuān)用的焊接材料，作為耐蝕元素從前是單獨(dú)含銅的材料以及含有Cu-Cr系的材料。使用這些原有的焊接材料得到的焊接接頭，在專(zhuān)門(mén)燃燒重油的鍋爐設(shè)備的排煙裝置產(chǎn)生的硫酸露點(diǎn)腐蝕環(huán)境下充分顯示優(yōu)異的耐蝕性，但是在燒煤鍋爐和垃圾焚燒或者垃圾氣化熔融設(shè)施等同時(shí)產(chǎn)生硫酸露點(diǎn)腐蝕和鹽酸露點(diǎn)腐蝕，因此焊縫區(qū)的焊縫金屬的耐蝕性不充分，與母材相比存在耐蝕性差的焊縫金屬被選擇性地腐蝕的這一課題。
本發(fā)明是為了解決這樣的課題而提出的，其目的在于提供耐酸露點(diǎn)腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭，詳細(xì)地是提供耐鹽酸性以及耐硫酸性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭，即主要是提供對(duì)鍋爐和氣化熔融爐的燃燒排放氣體的氣氛下產(chǎn)生的對(duì)硫酸露點(diǎn)腐蝕以及鹽酸露點(diǎn)腐蝕具有優(yōu)異的耐蝕性的低合金鋼以及焊接接頭。更詳細(xì)地是提供使重油、煤炭等化石燃料、液化天然氣等煤氣燃料、城市垃圾等一般廢棄物、木屑、纖維屑、廢油、塑料、廢輪胎、醫(yī)療廢棄物等產(chǎn)業(yè)廢棄物、以及下水污泥等燃燒的鍋爐的排煙設(shè)備即煙道導(dǎo)管、套管、熱交換器、煤氣-煤氣加熱器、濕式或干式的脫硫裝置、電除塵器、誘導(dǎo)引送風(fēng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)再生式空氣預(yù)熱器的筐籃材料以及傳熱元件板、降溫塔、袋式濾(塵)器、煙囪等使用的低合金鋼以及焊接接頭。再詳細(xì)地是在于經(jīng)濟(jì)地提供對(duì)排煙設(shè)備產(chǎn)生的硫酸以及鹽酸露點(diǎn)腐蝕顯示優(yōu)異的耐蝕性、可能適用作為焊接結(jié)構(gòu)用的、要求嚴(yán)格的冷加工性的熱交換管的散熱片材料以及空氣預(yù)熱器的傳熱元件板、煙道的膨脹接頭等可能適用的經(jīng)濟(jì)性良好的耐酸露點(diǎn)腐蝕低合金鋼以及焊接接頭、或者收集鹽酸、硫酸等的單獨(dú)的或混合的酸洗液的鋼制電鍍酸洗槽用的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者詳細(xì)探討冶金因子對(duì)耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼S-TEN1(Cu-Sb系鋼)在后述的耐酸腐蝕性指數(shù)AI值為正(0以上)的范圍內(nèi)添加極微量的Mo發(fā)現(xiàn)，不象從前那樣將S量限定在極低量、在確保比上述S-TEN1鋼優(yōu)異的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性的同時(shí)能夠大幅度提高耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性。以下詳細(xì)敘述本發(fā)明者對(duì)本發(fā)明的見(jiàn)解。以下成分添加量的％表示質(zhì)量％。
從前，Mo被作為顯著地?fù)p害鋼以及含銅低合金鋼的耐硫酸性的元素理解(例如，小若、諸石、室谷日本金屬學(xué)會(huì)昭和41年度大會(huì)春期大會(huì)講演概要、p.84(1966)、寺前、門(mén)、乙黒、轟富士製鉄技報(bào)、17，p.103(1968))。但是，到目前為止在調(diào)查Mo的影響的研究中，本發(fā)明者注意到，都是添加量超過(guò)0.1％，現(xiàn)就0.1％以下的Mo的微量添加對(duì)Cu-Sb系鋼的耐鹽酸性、耐含有氯化物的酸腐蝕性、以及耐硫酸性的腐蝕行為的影響進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。
其結(jié)果1)如圖1所示那樣可知，對(duì)于Cu-Sb系鋼添加極微量的Mo(不足0.01％)，存在耐鹽酸性飛躍性地提高的特異點(diǎn)。
2)再者，同樣如從圖2判別那樣可知，對(duì)于Cu-Sb系鋼，通過(guò)極微量添加被從前說(shuō)成對(duì)耐硫酸性是損害元素的Mo，與從前知道的見(jiàn)解相反，卻能夠使耐硫酸性提高。
3)又從圖2可知，如果添加特定量以上的過(guò)多的Mo時(shí)，會(huì)損害耐硫酸性。
在此，將不損害耐硫酸性的Mo的添加量(以下記為“耐硫酸性極限Mo量”)作如下那樣的定義。即，Mo以外的組成相同、將含有Mo的鋼與不含有Mo的鋼的耐硫酸性作比較，在含有Mo時(shí)使耐硫酸性降低時(shí)的Mo含量的上限值定義為“耐硫酸性極限Mo量”。
耐硫酸性極限Mo量與鋼中的C、Sb量有極其明確的關(guān)系，對(duì)由下式<1>定義的AI值(耐硫酸-鹽酸腐蝕性指標(biāo))滿(mǎn)足AI＝0。
AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％<1>
其中“％”表示“質(zhì)量％”。
對(duì)于本發(fā)明鋼，如圖1和圖2所示那樣，隨著Mo的添加量增加耐鹽酸腐蝕性提高，但是添加規(guī)定量以上的過(guò)多的Mo會(huì)顯著損害耐硫酸腐蝕性，能夠維持耐硫酸腐蝕性的極限Mo量相當(dāng)于上述<1>式求得的AI為0時(shí)的Mo量。
在AI＜0的場(chǎng)合，能夠維持優(yōu)異的耐鹽酸性，但是如從前的報(bào)道那樣，使耐硫酸性降低；另一方面，在滿(mǎn)足AI≥0的場(chǎng)合，耐硫酸性和耐鹽酸性均都提高。
圖3是說(shuō)明對(duì)于C-Cu-Mo系鋼的Mo-C平衡圖滿(mǎn)足AI＝0時(shí)的耐硫酸性極限Mo量線(xiàn)與耐硫酸性的關(guān)系的圖。耐硫酸性極限Mo量線(xiàn)的左側(cè)是滿(mǎn)足AI≥0的場(chǎng)合，使耐硫酸性和耐鹽酸性提高。另一方面，在耐硫酸性極限Mo量線(xiàn)的右側(cè)是滿(mǎn)足AI＜0的場(chǎng)合，盡管能夠維持優(yōu)異的耐鹽酸性，但是使耐硫酸性降低。
從AI值可以知道，在C量一定的場(chǎng)合，Sb的添加具有使耐硫酸性極限Mo量增加的作用。這一見(jiàn)解在工業(yè)上意義極大。以下，對(duì)其意義進(jìn)行說(shuō)明。
對(duì)不含有Sb的Cu-Mo系鋼和Cu-Sb-Mo系鋼，進(jìn)行與上述同樣的研討。其結(jié)果，Cu-Mo系鋼不能得到Cu-Sb-Mo系鋼那樣的優(yōu)異的耐鹽酸性，Mo作為耐硫酸性起著損害元素作用的耐硫酸性極限Mo量以C％×Mo％＝0.0005給出。
圖4是表示Sb的添加的效果，表示出Cu-Mo系鋼(不添加Sb)和Cu-Sb-Mo系鋼(添加0.1％Sb、0.15％Sb)的耐硫酸性極限Mo量線(xiàn)。對(duì)于Cu-Mo系鋼(不添加Sb)在0.1C％的場(chǎng)合耐硫酸性極限Mo量為0.005％(圖4中之1)。故，作為焊接結(jié)構(gòu)用鋼為了確保強(qiáng)度在需要使C含有0.1％左右的場(chǎng)合，對(duì)于不含Sb的Cu-Mo系鋼，為了確保優(yōu)異的耐硫酸性以及耐鹽酸性，需要將Mo管理在0.005％以下，但是如圖4中之4所示那樣，鋼中Mo量的工業(yè)管理幅度僅為±0.02％左右，所以在工業(yè)上將鋼中Mo量管理在0.005％以下的范圍是極其困難的。
另一方面，對(duì)于Cu-Mo-0.1％Sb系鋼在0.1C％的場(chǎng)合，耐硫酸性極限Mo量給出0.05％(圖4中之2)，在0.05％以下有效地添加即可，而在Cu-Mo-0.15％Sb系鋼于0.1C％的場(chǎng)合，耐硫酸性極限Mo量給出0.075％(圖4中之3)，在0.075％以下添加即可，因此在工業(yè)的鋼中Mo的管理幅度的±0.02％(圖4中之4)的范圍內(nèi)能夠容易地管理。
對(duì)于上述的Cu-Mo系鋼和Cu-Mo-Sb系鋼的耐硫酸性以及耐鹽酸性進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查得到的見(jiàn)解歸納如下1)Cu-Mo-Sb系鋼與Cu-Mo系鋼和Cu-Sb系鋼相比較，耐鹽酸性飛躍性地優(yōu)異；2)Cu-Mo-Sb系鋼以及Cu-Mo系鋼，Mo在某上限值的范圍內(nèi)即在耐硫酸性極限Mo量以下添加時(shí)，從前被說(shuō)成有害的Mo起著使耐硫酸性提高的作用；3)耐硫酸性極限Mo量的上限值能夠由與鋼中C以及Sb量的明了的關(guān)系來(lái)表示，在Cu-Mo-Sb系鋼的場(chǎng)合，能夠以C％×Mo％≤0.0005+0.045×Sb％給出；在Cu-Mo系鋼的場(chǎng)合，能夠以C％×Mo％≤0.0005給出。以這一關(guān)系作為指標(biāo)進(jìn)行表示，上述的AI即AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％，在AI≥0時(shí)耐鹽酸性以及耐硫酸性均極其優(yōu)異。
本發(fā)明者還對(duì)上述那樣的耐鹽酸腐蝕性和耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼作為焊接結(jié)構(gòu)件使用的場(chǎng)合對(duì)焊接接頭的耐鹽酸腐蝕性和耐硫酸腐蝕性的影響的冶金因數(shù)進(jìn)行研究，其結(jié)果，通過(guò)將母材作為上述那樣的組成的低合金鋼、并且根據(jù)提高母材的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性的見(jiàn)解將焊縫金屬(或稱(chēng)為焊接金屬)作成特定的組成，即通過(guò)將1)焊縫金屬的組成作成Cu-Mo-Sb系、2)將AI值確定在特定的范圍，能夠得到耐鹽酸腐蝕性和耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的焊接接頭。又，最好通過(guò)將母材的AI值以及焊縫金屬的AI值之差確定在特定的范圍，得到能夠獲得更加優(yōu)異的焊接接頭的這一見(jiàn)解。
本發(fā)明是基于上述的見(jiàn)解而作出的，其要點(diǎn)如下(1)一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成、并且用下列公式<1>求得的耐酸腐蝕性指數(shù)AI在0以上。
AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％<1>
其中上述的“％”表示“質(zhì)量％”。
(2)一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、
Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下并且還含有Nb0.005～0.1％、Ta0.005～0.1％、V0.005～0.1％、Ti0.005～0.1％、W0.05～1％之中的1種或2種以上以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且用下列公式<2>求得的耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上。
EI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Moeq<2>
其中上述的“％”表示“質(zhì)量％”，上述Moeq(質(zhì)量％)表示為Moeq＝Mo+5.1×(Nb％+Ta％)+4.2×V％+9.3×Ti％+0.5×W(3)根據(jù)(1)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S。
(4)根據(jù)(2)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S。
(5)根據(jù)(1)～(4)項(xiàng)中任何一項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)還含有Cr0.1～0.5％、Ni01～1％、
N0.001～0.007％、Al0.005～0.1％、Ca0.0002～0.01％、Mg0.0002～0.01％、REM0.0002～0.01％、B0.0002～0.005％、La0.0002～0.01％、Ce0.0002～0.01％、Sn0.01～0.3％、Pb0.01～0.3％、Se0.001～0.1％、Te0.001～0.1％、Bi0.001～0.1％、Ag0.001～0.5％、Pd0.001～0.1％之中的1種或2種以上。
(6)一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，該焊接接頭包含以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的母材、和以質(zhì)量％計(jì)含有C0.005～0.2％、
Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～0.5％、Sb0.01～0.2％、P0.03％以下、S0.03％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的焊縫金屬，并且上述母材以及焊縫金屬由下列公式<1>求出的耐酸腐蝕性指數(shù)AI在0以上。
AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％<1>
其中上述的“％”表示“質(zhì)量％”。
(7)根據(jù)(6)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材和焊縫金屬的耐酸腐蝕性指數(shù)AI的差分絕對(duì)值|ΔAI|在20以下。
其中，|ΔAI|＝|AI(母材)-AI(焊縫金屬)|(8)根據(jù)(6)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
(9)根據(jù)(7)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
(10)根據(jù)(6)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(11)根據(jù)(7)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(12)根據(jù)(8)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(13)根據(jù)(9)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(14)一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，該焊接接頭含有以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下并且還含有Nb0.005～0.1％、Ta0.005～0.1％、V0.005～0.1％、Ti0.005～0.1％、W0.05～1％之中的1種或2種以上以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的母材、和以質(zhì)量％計(jì)含有C0.005～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、
Cu0.1～1％、Mo0.001～0.5％、Sb0.01～0.2％、P0.03％以下、S0.03％以下還含有Nb0.005～0.1％、Ta0.005～0.1％、V0.005～0.1％、Ti0.005～0.1％、W0.05～1％之中的1種或2種以上以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的焊縫金屬，并且上述母材以及焊縫金屬由下列公式<2>求出的耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上。
EI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Moeq<2>
其中上述的“％”表示“質(zhì)量％”，上述Moeq(質(zhì)量％)表示為Moeq＝Mo+5.1×(Nb％+Ta％)+4.2×V％+9.3×Ti％+0.5×W(15)根據(jù)(14)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材和焊縫金屬的耐酸腐蝕性指數(shù)EI的差分絕對(duì)值|ΔEI|在20以下。
其中，|ΔEI|＝|EI(母材)-EI(焊縫金屬)|(16)根據(jù)(14)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材含有以質(zhì)量％計(jì)高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、上述焊縫金屬含有以質(zhì)量％計(jì)高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
(17)根據(jù)(15)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材含有以質(zhì)量％計(jì)高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、上述焊縫金屬含有以質(zhì)量％計(jì)高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
(18)根據(jù)(14)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(19)根據(jù)(15)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(20)根據(jù)(16)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(21)根據(jù)(17)項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、上述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
(22)根據(jù)(6)～(21)項(xiàng)中任何一項(xiàng)記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，上述母材以及焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有Cr0.1～0.5％、Ni0.1～1％、Al0.005～0.1％、Ca0.0002～0.01％、Mg0.0002～0.01％、REM0.0002～0.01％、B0.0002～0.005％、La0.0002～0.01％、Ce0.0002～0.01％、Sn0.01～0.3％、Pb0.01～0.3％、Se0.0001～0.1％、
Te0.001～0.1％、Bi0.001～0.1％、Ag0.001～0.5％、Pd0.001～0.1％之中的1種或2種以上。


圖1是表示Mo的添加量對(duì)Cu-Sb系鋼的耐鹽酸性的影響的圖。
圖2是表示Mo的添加量對(duì)Cu-Sb系鋼的耐硫酸性的影響的圖。
圖3是表示C、Mo的添加量對(duì)C-Cu-Mo系鋼的耐硫酸性的影響的圖。
圖4是表示Sb量對(duì)Cu-Mo系鋼的耐硫酸性極限Mo量線(xiàn)的影響的圖。
圖5是表示S的添加量對(duì)Cu-Mo-Sb系鋼的耐鹽酸性的影響的圖。
圖6是表示Cu-Mo-Sb系鋼的AI值與硫酸中腐蝕速度的關(guān)系的圖。
圖7是表示Cu-Mo-Sb系鋼的EI值與硫酸中腐蝕速度的關(guān)系的圖。
圖8是表示本發(fā)明鋼以及比較鋼在鹽酸酸洗槽中的板厚減少量隨時(shí)間的變化的圖。
圖9是表示本發(fā)明鋼以及比較鋼在廢棄物焚燒設(shè)施的排煙裝置中的腐蝕速度的圖。
圖10是表示本發(fā)明的焊接接頭的|ΔAI|與母材以及焊縫金屬在硫酸中的腐蝕速度的關(guān)系的圖。
圖11是表示本發(fā)明的焊接接頭的|ΔEI|與母材以及焊縫金屬在硫酸中的腐蝕速度的關(guān)系的圖。
圖12(a)是表示為了判定焊縫金屬的耐蝕性的腐蝕試驗(yàn)片的取樣要領(lǐng)的圖。
圖12(b)是表示為了判定焊縫金屬的耐蝕性的腐蝕試驗(yàn)片的取樣要領(lǐng)的圖12(a)的x-x’剖面圖。
圖13是表示為了判定焊接接頭區(qū)的耐蝕性的腐蝕試驗(yàn)片的取樣要領(lǐng)的圖。
具體實(shí)施例方式
就本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，就有關(guān)本發(fā)明的低合金鋼和焊接接頭的母材(以下稱(chēng)它們?yōu)椤氨景l(fā)明鋼”)、以及焊接接頭的焊縫金屬的成分元素及其添加量進(jìn)行說(shuō)明。又，成分添加量的％是指質(zhì)量％。
(1)本發(fā)明鋼(低合金鋼、焊接接頭母材)C減低到不足0.001％則在工業(yè)上顯著地?fù)p害經(jīng)濟(jì)性，因此添加0.001％以上，但是為了確保強(qiáng)度，添加0.002％以上較為理想。從前C被說(shuō)成是使耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性略微降低的元素，但是根據(jù)本發(fā)明，在Cu-Mo-Sb系鋼的場(chǎng)合，C在0.06％以下的場(chǎng)合對(duì)耐鹽酸性的損害作用很微小。又，對(duì)于耐硫酸性，在滿(mǎn)足C％×Mo％≤0.0005+0.045×Sb％的場(chǎng)合不損害耐硫酸性，但是在添加超過(guò)該公式的C量的場(chǎng)合，耐硫酸性急劇降低。在更重視耐鹽酸性的用途的場(chǎng)合，則不要求上述限定，添加0.005％以上的C較為理想。另一方面，在C超過(guò)0.2％時(shí)焊接性、耐硫酸性以及耐鹽酸性降低，因此C的限定范圍確定在0.001～0.2％。尤其對(duì)煙囪、導(dǎo)管等的焊接結(jié)構(gòu)用途確定在0.02～0.15％、對(duì)冷加工用途確定在0.002～0.03％較為理想。
Si為了脫氧添加0.01％以上。過(guò)量地添加，在熱軋鋼板的場(chǎng)合導(dǎo)致熱軋氧化皮的固著(除鱗效果降低)，被稱(chēng)為蔓藤花紋圖案和麻點(diǎn)的氧化皮缺陷急劇地增加，因此上限確定在2.5％。Si具有與添加量大致成比例地使耐硫酸性提高的效果，但是很難看到對(duì)耐鹽酸性的效果。故，在重視耐鹽酸性的場(chǎng)合，Si確定在0.55％～1.2％為宜。在考慮作為焊接結(jié)構(gòu)用鋼的焊接性和焊縫區(qū)(即焊接部分)的韌性以及加工性的場(chǎng)合，Si確定在0.1～0.55％較為理想。又，考慮熱軋鋼板在加工時(shí)生成的氧化皮缺陷的生成率，Si確定在0.2％～0.35％最為理想。
Mn為了鋼的強(qiáng)度調(diào)整，添加0.1％以上，其上限在2％則足夠，因此將0.1～2％作為限定范圍。又，Mn的添加量增加則顯示使耐硫酸性略微降低的傾向，但并不顯著地?fù)p害本發(fā)明的Cu-Mo-Sb系鋼的優(yōu)異的耐硫酸性，因此作為焊接結(jié)構(gòu)用鋼按照必要的機(jī)械特性的C-Mn的平衡添加即可。欲最大限度地得到耐蝕性的場(chǎng)合，確定在0.1～0.7％的范圍較為理想。
Cu為了確保耐硫酸性以及耐鹽酸性，添加0.1％以上是必須的，另一方面，即使添加量超過(guò)1％，這些效果也趨于飽和、導(dǎo)致過(guò)分的強(qiáng)度升高以及加工性的降低，因此限定范圍在0.1～1％。理想地是添加0.2～0.4％，由于耐蝕性與加工性的平衡而更加優(yōu)異。
Mo在Cu-Sb系鋼中添加0.001％以上時(shí)是顯著使耐蝕性提高的必要元素。例如在300噸轉(zhuǎn)爐煉鋼的場(chǎng)合，投入30kg以上的Mo氧化物或Mo金屬時(shí)，即使鋼中的Mo量不到發(fā)射光譜分析(本底計(jì)數(shù))的下限值(0.003％)，仍發(fā)現(xiàn)其效果，因此在工業(yè)上Mo合金往鋼液中的投入不用確認(rèn)Mo在鋼液中的收得率即可。又，在滿(mǎn)足C％×Mo％≤0.0005+0.045×Sb％的范圍內(nèi)Mo作為使耐硫酸性提高的元素而起作用，在提高上述耐鹽酸性的同時(shí)提高耐硫酸性。如上所述，不損害耐硫酸性的耐硫酸性極限Mo量，越是低C或高Sb時(shí)則越寬松(增加)?？紤]對(duì)機(jī)械性能的影響，Mo量的上限確定在1％。
Sb為了得到耐硫酸性、耐鹽酸性以及耐含有氯化物的酸腐蝕性，必須添加0.01％以上。Sb量越多則耐硫酸性越提高，但是在0.1％基本上飽和，如果添加量超過(guò)0.2％，則熱加工性、鋼板以及焊接接頭的韌性降低，因此確定在0.01～0.2％。在考慮耐蝕性、熱加工性以及機(jī)械特性的平衡時(shí)，確定在0.05～0.15％較為理想。
P是不可避免的雜質(zhì)元素，顯著地?fù)p害耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性，因此其范圍確定在0.05％以下。更優(yōu)選限定在0.01％以下時(shí)，耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性顯著地改善。考慮到脫S工序的負(fù)荷以及經(jīng)濟(jì)性，最好限定在0.005～0.01％。
S與P一樣是不可避免的雜質(zhì)元素，在超過(guò)0.05％時(shí)熱加工性能以及機(jī)械性能受到損害，因此上限確定在0.05％。但是，如圖5所示那樣，對(duì)于本發(fā)明的Cu-Mo-Sb系鋼，在使S以高于0.005％的適量含有時(shí)，耐硫酸性以及耐鹽酸性顯著地提高，因此使其以高于0.005％的含有較為理想。但是，即便使其高于0.025％含有時(shí)其效果達(dá)到飽和，因此使其高于0.005％而不超過(guò)0.025％較為理想。尤其是考慮到耐鹽酸性、耐硫酸性、機(jī)械性能(耐層狀撕裂等)、以及熱加工性時(shí)，確定在0.01～0.025％最為理想。
對(duì)于本發(fā)明鋼，以下式<1>定義的耐酸腐蝕性指數(shù)AI，在滿(mǎn)足AI≥0的場(chǎng)合，能夠得到極其優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性。
AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％ <1>
即，圖6表示AI值與硫酸腐蝕速度的關(guān)系，如該圖所示那樣，耐酸腐蝕性指數(shù)AI在0以上的場(chǎng)合，判斷耐硫酸性顯著提高。因此，在本發(fā)明中添加Sb、C、Mo，使上述<1>式求得的耐酸腐蝕性指數(shù)AI在0以上。
在滿(mǎn)足AI≥0的場(chǎng)合，即在滿(mǎn)足C％×Mo％≤0.0005+0.045×Sb％的場(chǎng)合，例如在需要優(yōu)異的加工性的冷軋鋼板的場(chǎng)合，C量在0.01％以下的低C系較為理想，因此，此時(shí)如果添加0.1％Sb，再添加0.5％以下的Mo，則能夠同時(shí)得到優(yōu)異的耐硫酸性以及耐鹽酸性。
又，在上述AI值超過(guò)75的場(chǎng)合，即Sb過(guò)剩的場(chǎng)合，耐硫酸性以及耐鹽酸性的提高效果不但幾乎飽和，而且熱加工性能下降，因此其上限確定在75為宜。
又，本發(fā)明鋼，以改善鋼板的強(qiáng)度、韌性、焊接性、高溫特性等為目的，根據(jù)需要添加Nb、Ta、V、Ti以及W。
Nb、Ta、V、Ti分別添加0.005％以上，是對(duì)晶粒細(xì)化引起的強(qiáng)度和韌性提高、以及高溫強(qiáng)度的提高有效果的元素，對(duì)冷加工性的提高也有效果。但是，在超過(guò)0.1％時(shí)其效果達(dá)到飽和。故，它們的限定范圍分別為0.005～0.1％。
W在添加0.05％以上時(shí)對(duì)高溫強(qiáng)度以及耐鹽酸性的提高有效果，這些效果在1％時(shí)達(dá)到飽和，因此其范圍確定在0.05～1％。
又，在過(guò)剩添加Nb、Ta、V、Ti、W等碳氮化物形成元素組時(shí)，本發(fā)明鋼的耐硫酸腐蝕性受到損害。即這些元素具有使耐硫酸性極限Mo量降低的作用，其程度能夠以下述的Mo當(dāng)量(Moeq)加以整理。
Moeq(質(zhì)量％)＝Mo％+5.1×(Nb％+Ta％)+4.2×V％+9.3×Ti％+0.5×W％在添加Nb、Ta、V、Ti、W的場(chǎng)合，不損害耐硫酸性的極限的成分平衡，代替上述的AI，能夠以擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI給出。EI是Sb、C、Moeq(質(zhì)量％)的函數(shù)，由下列公式<2>給出。
EI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Moeq％<2>
為了所要求的目的，在復(fù)合添加Nb、Ta、V、Ti、W的場(chǎng)合，在滿(mǎn)足EI≥0時(shí)能夠同時(shí)得到極其優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性。
即，圖7是表示EI值與硫酸腐蝕速度的關(guān)系的圖，如該圖所示那樣，擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上的場(chǎng)合，判斷耐硫酸性顯著提高。因此，對(duì)于本發(fā)明鋼添加Sb、C、Mo，使上述公式<2>所求得的擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上。
又，在上述EI值超過(guò)75的場(chǎng)合即Sb過(guò)剩的場(chǎng)合，耐硫酸性以及耐鹽酸性的提高效果不僅趨于飽和，其熱加工性降低，因此其上限確定在75較為理想。
Cr為了使耐候性等提高，根據(jù)需要添加0.1％以上。但是超過(guò)0.5％添加時(shí)，尤其本發(fā)明鋼的耐硫酸性顯著降低，因此根據(jù)需要添加時(shí)0.5％作為上限。從進(jìn)一步使耐硫酸性以及耐鹽酸性提高的觀點(diǎn)，Cr含量限定在0.1％以下較為理想，最好不添加。
Ni是具有使耐鹽酸性提高的作用的元素，以防止本發(fā)明鋼中Cu和Sb的添加產(chǎn)生的熱加工時(shí)的表面裂紋為目的，根據(jù)需要添加0.1％以上，即使添加超過(guò)1％時(shí)這些效果也達(dá)到飽和，因此確定0.1～1％作為限定范圍，在0.1％～Cu％×0.5的范圍特別好。
N是具有使耐鹽酸性提高的作用的不可避免的雜質(zhì)元素。根據(jù)需要添加0.001％以上，超過(guò)0.007％的過(guò)多添加則成為板坯鑄造時(shí)的表面裂紋的原因，因此將0.001～0.007％作為限定范圍。
Al通常作為脫氧元素而添加。對(duì)于本發(fā)明鋼，根據(jù)需要添加0.005％以上，但是超過(guò)0.1％添加時(shí)則損失耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性以及熱加工性，因此其范圍確定在0.005～0.1％。
又，本發(fā)明鋼根據(jù)需要添加Ca、Mg、Ce、La、REM、B。
Ca、Mg、REM、B由于提高純凈度和使晶粒微細(xì)化而對(duì)鋼的韌性有利，在上限以下的添加對(duì)耐蝕性沒(méi)有影響，因此根據(jù)需要分別添加0.0002％以上，其效果是，Ca、Mg、Ce、La、REM在高于0.01％、B在高于0.005％時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)對(duì)耐蝕性的不利影響，因此Ca、Mg、Ce、La、REM的限定范圍在0.0002～0.01％、B的限定范圍在0.0002～0.005％。
又，本發(fā)明鋼根據(jù)需要添加Sn、Pb、Se、Te、Bi。
Sn、Pb具有使易切削性提高的作用，為了得到其效果，需要添加0.01％以上，但含量超過(guò)0.3％時(shí)熱加工性降低，因此其含量的上限確定在0.3％。
Se、Te、Bi具有使耐酸性進(jìn)一步提高的作用，為了得到其效果有必要分別添加0.001％以上，但在各自的含量超過(guò)0.1％時(shí)導(dǎo)致生產(chǎn)率降低和制造成本的增加，因此它們的各自含量的上限確定在0.1％。
又，本發(fā)明鋼根據(jù)需要添加Ag和Pd。
Ag和Pd具有在高溫高濃度硫酸環(huán)境下使耐蝕性提高的作用，為了得到其效果有必要分別添加0.001％以上，但在各自的含量分別超過(guò)0.5％和0.1％時(shí)不僅制造成本增加，熱加工性也降低，因此其含量的上限分別確定在0.5％和0.1％。
(2)焊縫金屬C作為焊接結(jié)構(gòu)用鋼的焊接接頭為了確保強(qiáng)度而添加，在超過(guò)0.2％添加時(shí)焊接性和耐硫酸性降低，因此限定在0.2％以下。從耐硫酸性以及耐鹽酸性的觀點(diǎn)C的含量越少越好，但考慮到強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性，C的含量確定在0.005～0.2％。尤其在與Mo共存的場(chǎng)合，超過(guò)0.2％的C的添加使耐硫酸性顯著地降低。在需要考慮耐鹽酸性和耐硫酸性的平衡的場(chǎng)合，確定在0.05％以下較為理想。
Si在焊縫金屬中含有0.01％以上時(shí)與Cu共存使耐硫酸性以及耐鹽酸性提高，因此下限確定在0.01％。但是在超過(guò)2.5％時(shí)卻看不到耐蝕性的提高、焊縫金屬的韌性顯著地降低，因此上限確定在2.5％。在更加重視焊接施工性以及焊縫區(qū)的韌性的場(chǎng)合，在0.1～1％較為理想。
Mn為了脫氧和調(diào)整強(qiáng)度添加0.1％以上，其上限在2％已經(jīng)足夠，因此將0.1～2％作為限定范圍。
Cu為了確保耐硫酸性以及耐鹽酸性添加0.1％以上是必要的。即使超過(guò)1％添加，耐蝕性也幾乎飽和，導(dǎo)致過(guò)分地強(qiáng)度升高以及凝固裂紋，因此將0.1～1％作為限定范圍。理想地是添加0.25～0.75％，由于耐蝕性以及加工性的平衡而更加優(yōu)異。
Mo對(duì)于Cu-Sb系的焊縫金屬添加0.001％以上時(shí)是使耐鹽酸性顯著提高的必要元素。又，在滿(mǎn)足C％×Mo％≤0.0005+0.045×Sb％的范圍內(nèi)Mo作為使耐硫酸性提高的元素而起作用，在上述耐鹽酸性的同時(shí)耐硫酸性提高?？紤]對(duì)焊縫金屬的機(jī)械性能的影響，Mo量的上限確定在0.5％。
Sb在添加0.01％以上時(shí)，與Cu一起共存是進(jìn)一步使耐硫酸性以及耐鹽酸性提高的元素，將0.01％作為下限。為了得到充分的耐蝕性，添加0.05％以上較為理想。另一方面，在添加0.2％其效果幾乎飽和，因此限定在0.01～0.2％。焊縫金屬中的Sb在超過(guò)0.15％時(shí)焊接施工性降低，因此0.05～0.15％更為理想。
P是不可避免的雜質(zhì)元素，顯著地?fù)p害耐硫酸性以及耐鹽酸性，因此其范圍確定在0.03％以下。較為理想是限定在0.01％以下，此時(shí)耐硫酸性以及耐鹽酸性顯著地改善。在0.005～0.01％更為理想，在0.005％以下最為理想。
S與P一樣是不可避免的雜質(zhì)元素，在超過(guò)0.03％時(shí)耐硫酸性顯著地降低，因此為了確保耐硫酸性以及耐鹽酸性有必要將上限限定在0.03％。但是，如圖5所示那樣，對(duì)于本發(fā)明的Cu-Mo-Sb系鋼，使S超過(guò)0.005％而適量含有時(shí)在耐硫酸腐蝕性的同時(shí)耐鹽酸腐蝕性也顯著地提高。因此，在焊縫金屬使其超過(guò)0.005％較為理想。但是，在超過(guò)0.02％使其含有時(shí)效果飽和，在考慮確保焊縫金屬的韌性時(shí)在0.02％以下較為理想。尤其考慮耐鹽酸性、耐硫酸性以及機(jī)械性能時(shí)，高于0.005％而不超過(guò)0.02％最為理想。
對(duì)于本發(fā)明的焊接接頭，母材以及焊縫金屬在下列公式<1>定義的耐酸腐蝕性指數(shù)AI在滿(mǎn)足AI≥0的場(chǎng)合能夠得到極優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性。
AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％<1>
圖6表示AI值與硫酸腐蝕速度的關(guān)系，如該圖所示那樣，在耐酸腐蝕性指數(shù)AI為0以上的場(chǎng)合，耐硫酸性顯著地提高，因此在本發(fā)明中對(duì)于焊縫金屬也添加Sb、C、Mo，使上述公式<1>求得的耐酸腐蝕性指數(shù)AI在0以上。
在滿(mǎn)足AI≥0的場(chǎng)合即滿(mǎn)足C％×Mo％≤0.0005+0.045×Sb％的場(chǎng)合，例如焊縫金屬的C量在0.01％以下的場(chǎng)合如果添加0.1％Sb再添加0.5％以下的Mo，則能夠得到優(yōu)異的耐硫酸性和耐鹽酸性以及耐含有氯化物的酸腐蝕性。
又，上述AI值在超過(guò)75的場(chǎng)合，即Sb過(guò)剩的場(chǎng)合，則耐硫酸性和耐鹽酸性以及耐含有氯化物的酸腐蝕性的提高效果不僅幾乎飽和，而且熱加工性降低，因此其上限確定在75較為理想。
又，對(duì)于本發(fā)明的焊接接頭，將焊接接頭的耐選擇腐蝕性指數(shù)|ΔAI|確定為適宜的值較為理想。
焊接接頭的耐選擇腐蝕性指數(shù)|ΔAI|由母材的耐酸腐蝕性指數(shù)AI(母材)以及焊縫金屬的耐酸腐蝕性指數(shù)AI(焊縫金屬)的下述公式<3>加以規(guī)定。
|ΔAI|＝|AI(母材)|-|AI(焊縫金屬)|<3>
圖10是表示|ΔAI|與母材以及焊縫金屬的硫酸腐蝕速度的關(guān)系的圖，如圖10所示那樣，在|ΔAI|超過(guò)20時(shí)，則母材或焊縫金屬的任一中的AI值較小的一方的腐蝕速度增加，在硫酸環(huán)境下產(chǎn)生選擇性的加速腐蝕。因此，為了防止這樣的焊接接頭的選擇性的加速腐蝕，將|ΔAI|設(shè)定在20以下。
又，對(duì)于本發(fā)明的焊接接頭，以焊接接頭的強(qiáng)度、韌性、高溫特性等的改善為目的，根據(jù)需要對(duì)焊接接頭的焊縫金屬添加Nb、Ta、V、Ti、W的一種以上。
Nb、Ta、V、Ti分別添加0.005％以上是對(duì)基于晶粒細(xì)化的強(qiáng)度韌性的提高以及高溫強(qiáng)度的提高有效的元素。但是，在超過(guò)0.1％時(shí)其效果飽和。故，分別將0.005～0.1％作為限定范圍。
W添加0.05％以上時(shí)對(duì)高溫強(qiáng)度以及耐鹽酸性的提高有效果，這些效果在1％趨于飽和，因此將范圍確定在0.05～1％。
又，在焊縫金屬中過(guò)剩添加Nb、Ta、V、Ti、W等碳氮化物形成元素組時(shí)，本發(fā)明的焊接接頭的耐硫酸腐蝕性遭到損害。即這些元素具有使耐硫酸性極限Mo量降低的作用，其程度能夠以下述的Mo當(dāng)量(Moeq)加以整理。
Moeq(質(zhì)量％)＝Mo％+5.1×(Nb％+Ta％)+4.2×V％+9.3×Ti％+0.5×W％在Nb、Ta、V、Ti、W等被添加的場(chǎng)合，不損害耐硫酸性的極限的成分平衡，代替上述的AI，能夠以擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI給出。EI是Sb、C、Moeq(質(zhì)量％)的函數(shù)，由下列公式<2>給出。
EI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Moeq％<2>
為了所要求的目的，在復(fù)合添加Nb、Ta、V、Ti、W的場(chǎng)合，在滿(mǎn)足EI≥0時(shí)能夠同時(shí)得到極其優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性。
即，圖7是表示EI值與硫酸腐蝕速度的關(guān)系的圖，如該圖所示那樣，擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上的場(chǎng)合，判斷耐硫酸性顯著提高。因此，對(duì)于本發(fā)明的焊接接頭的焊縫金屬添加Sb、C、Mo，使上述公式<2>所求得的擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上。
又，在Nb、Ta、V、Ti、W的一種以上被添加的場(chǎng)合，焊接接頭的耐選擇腐蝕性指數(shù)使用擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI替換上述的AI，通過(guò)進(jìn)行評(píng)估能夠作成更加優(yōu)異的焊接接頭。
焊接接頭的擴(kuò)張耐選擇腐蝕性指數(shù)|ΔEI|根據(jù)母材的擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI(母材)以及焊縫金屬的擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI(焊縫金屬)由以下的公式<4>加以規(guī)定。
|ΔEI|＝|EI(母材)-EI(焊縫金屬)|<4>
圖11是表示|ΔEI|與母材以及焊縫金屬的硫酸腐蝕速度的關(guān)系的圖，如圖11所示那樣，在|ΔEI|超過(guò)20時(shí)，則母材或焊縫金屬的其中EI值較小的一方的腐蝕速度增加，在硫酸環(huán)境下產(chǎn)生選擇性的加速腐蝕。因此，為了防止這樣的焊接接頭的選擇性的加速腐蝕，將|ΔEI|確定在20以下較為理想。
本發(fā)明的焊接接頭的焊縫金屬根據(jù)需要還能夠添加Cr、N、Ni、Al。
Cr為了使耐候性等提高，根據(jù)需要添加0.1％以上。但是超過(guò)0.5％添加時(shí)，尤其本發(fā)明鋼的耐硫酸性顯著降低，因此根據(jù)需要添加時(shí)將0.5％作為上限。從進(jìn)一步使耐硫酸性以及耐鹽酸性提高的觀點(diǎn)，Cr含量限定在0.1％以下較為理想，最好不添加。
Ni是具有使耐鹽酸性提高的作用的元素，以防止本發(fā)明鋼中因Cu和Sb的添加產(chǎn)生的焊縫金屬的高溫裂紋為目的，根據(jù)需要添加0.1％以上，即使添加超過(guò)1％時(shí)這些效果也趨于飽和，因此將0.1～1％作為限定范圍。確定在0.1％～Cu％×0.5的范圍特別好。
N是具有使耐鹽酸性提高的作用的不可避免的雜質(zhì)元素。根據(jù)其需要添加0.001％以上，但超過(guò)0.02％的過(guò)多添加則成為焊縫金屬的氣孔的發(fā)生和焊縫金屬的韌性降低的原因，因此將0.001～0.02％作為限定范圍。
Al根據(jù)需要添加0.005％以上，但是超過(guò)0.1％添加時(shí)則損失耐鹽酸性以及焊接接頭的韌性，因此其范圍確定在0.005～0.1％。
又，本發(fā)明的焊接接頭的焊縫金屬根據(jù)需要添加Ca、Mg、Ce、La、REM、B。
Ca、Mg、REM、B由于提高純凈度和使晶粒微細(xì)化而對(duì)焊接接頭的焊縫金屬的韌性有利，在上限以下的添加對(duì)耐蝕性沒(méi)有影響，因此根據(jù)需要分別添加0.0002％以上，其效果，Ca、Mg、Ce、La、REM在高于0.01％、B在高于0.005％時(shí)才開(kāi)始出現(xiàn)對(duì)耐蝕性的不利影響，因此Ca、Mg、Ce、La、REM的限定范圍在0.0002～0.01％，B的限定范圍在0.0002～0.005％。
又，本發(fā)明的焊接接頭的焊縫金屬根據(jù)需要添加Sn、Pb、Se、Te、Bi。
Sn、Pb具有使焊道的砂輪修磨性提高的作用，為了得到其效果，需要添加0.01％以上，但含量超過(guò)0.3％時(shí)焊縫金屬的韌性降低，因此其含量的上限確定在0.3％。
Se、Te、Bi具有使耐酸性進(jìn)一步提高的作用，為了得到其效果分別添加0.001％以上是必要的，但在各自的含量超過(guò)0.1％時(shí)導(dǎo)致焊縫金屬的韌性降低，因此各自含量的上限確定在0.1％。
又，本發(fā)明鋼根據(jù)需要添加Ag和Pd。
Ag和Pd具有在高溫高濃度硫酸環(huán)境下使焊接接頭的焊縫金屬的耐蝕性提高的作用，為了得到其效果分別添加0.001％以上是必要的，但在各自的含量分別超過(guò)0.5％和0.1％時(shí)成本增加且焊接施工性降低，因此其含量的上限分別確定在0.5％和0.1％。
其次，就有關(guān)本發(fā)明的鋼的適宜的制造方法加以敘述。
經(jīng)過(guò)連鑄或者初軋后的再加熱溫度，從軋制負(fù)荷的觀點(diǎn)在1000℃以上較為理想，進(jìn)行超過(guò)1300℃的再加熱時(shí)晶粒的粗大化、脫碳以及氧化鐵皮的增多顯著，因此其范圍確定在1000～1300℃即可。
熱軋的終軋溫度低于800℃時(shí)則不可避免地出現(xiàn)晶粒不均，另一方面，在超過(guò)1000℃時(shí)晶粒粗大化，因此其終軋溫度范圍確定在800～1000℃較為理想。然后，為了使顯微組織以鐵素體為主體，進(jìn)行空冷。但是，在所謂的薄板的熱軋時(shí)擔(dān)心冷卻速度過(guò)快，因此在600～750℃卷取后進(jìn)行空冷或爐冷。又，在制造冷軋鋼板的場(chǎng)合，于700～900℃進(jìn)行連續(xù)退火或箱式退火較為理想。
本發(fā)明鋼在使用時(shí)，例如作為鋼錠制造后通過(guò)熱軋、鍛造、冷軋、拔絲等作成鋼板、棒線(xiàn)材、型鋼以及鋼板樁等任意形狀使用都可以。進(jìn)一步將它們用壓力機(jī)等成形為規(guī)定形狀后使用也可以。又，將鋼板例如作為電焊鋼管等首先制成鋼管形狀然后通過(guò)2次加工以及焊接等使用其制品也可以。又，包括其它的工藝在內(nèi)由于成本和現(xiàn)有設(shè)備的制約等能夠選擇最佳的產(chǎn)品制造工序，無(wú)論選擇哪一種制造工序只要能夠制造本發(fā)明鋼都可以。
又，本發(fā)明的焊接接頭，在以各種焊接方法使用上述的本發(fā)明鋼的場(chǎng)合，能夠得到優(yōu)異的耐硫酸腐蝕性以及耐鹽酸腐蝕性，是極其適合的。如上述那樣，本發(fā)明的焊接接頭，通過(guò)將成形為各種形狀的鋼材，或者通過(guò)加工將其制成規(guī)定形狀的鋼材由各種焊接方法通過(guò)焊接而獲得。通常，將上述的鋼材根據(jù)要求制成適宜的坡口后，可以使用在大氣下或者使用保護(hù)氣體的氣氛下的電弧焊、埋弧焊接等的電弧焊、等離子焊接、以及電子束焊接等各種焊接方法進(jìn)行焊接。此時(shí)，通過(guò)選擇焊條的焊芯、焊絲的組成或者焊條的包劑、焊劑的組成、以及焊接氣氛等，調(diào)整焊縫金屬的組成，制作本發(fā)明的焊接接頭。
又，本發(fā)明鋼以及焊接接頭，用電鍍法和包合法等方法使適宜組成的合金表面上粘附含有必要元素的合金，通過(guò)熱處理等適宜地處理使元素?cái)U(kuò)散，制成具有權(quán)利要求所記載的化學(xué)組成的表面的鋼材也可以。又，本發(fā)明鋼以及焊接接頭在使用時(shí)都不妨礙表面處理、涂層、電防腐蝕并用、以及投入腐蝕抑制劑等任何防蝕方法的使用，這些防蝕方法的使用均不脫離本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1在50kg真空熔煉爐中熔煉表1、表2(表1的續(xù)表1)、表3(表1的續(xù)表2)、表4(表1的續(xù)表3)所示的化學(xué)組成的鋼，將鋼錠加工成鋼坯，將其重新加熱后于終軋溫度800℃～900℃的范圍熱軋成板厚6mm后進(jìn)行空冷。從該熱軋板上切取腐蝕試驗(yàn)片以及拉伸試驗(yàn)片。又，對(duì)一部分試驗(yàn)用鋼，將熱軋板酸洗后冷軋至1.2mm厚，然后于700℃進(jìn)行60秒鐘鹽浴退火，制作試驗(yàn)用冷軋鋼板，切取拉伸試驗(yàn)片。
表1供試材的化學(xué)成分 (質(zhì)量％)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外-表示無(wú)添加表2供試材的化學(xué)成分(表1的續(xù)表1)(質(zhì)量％)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外-表示無(wú)添加表3供試材的化學(xué)成分(表1的續(xù)表2)(質(zhì)量％)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外-表示無(wú)添加表4供試材的化學(xué)成分(表1的續(xù)表3)(質(zhì)量％)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外-表示無(wú)添加用上述拉伸試驗(yàn)片調(diào)查機(jī)械性能(抗拉強(qiáng)度、延伸率)。
然后，用上述腐蝕試驗(yàn)片對(duì)耐鹽酸性以及耐硫酸性的各種耐蝕性進(jìn)行評(píng)估試驗(yàn)。關(guān)于耐鹽酸性試驗(yàn)，在3M(摩爾/升)鹽酸水溶液中于60℃浸漬6小時(shí)，由腐蝕減量進(jìn)行評(píng)估。
關(guān)于耐硫酸性試驗(yàn)，在40％的硫酸水溶液中于60℃浸漬6小時(shí)，由腐蝕減量進(jìn)行評(píng)估。另外，本發(fā)明不僅限于實(shí)施例所使用的各種條件。
表5、表6(表5的續(xù)表1)、表7(表5的續(xù)表2)、以及表8(表5的續(xù)表3)表示出上述試驗(yàn)片的材質(zhì)評(píng)估結(jié)果。
表5材質(zhì)評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外耐鹽酸性、耐硫酸性的欄(以比較例A2為基準(zhǔn)的評(píng)定)×很差；△較差；-同等；○好；◎大幅度地優(yōu)異碳當(dāng)量＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
表6材質(zhì)評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果(表5的續(xù)表1)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外耐鹽酸性、耐硫酸性的欄(以比較例A2為基準(zhǔn)的評(píng)定)；×很差；△較差；-同等；○好；◎大幅度地優(yōu)異碳當(dāng)量＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
表7材質(zhì)評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果(表5的續(xù)表2)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外耐鹽酸性、耐硫酸性的欄(以比較例A2為基準(zhǔn)的評(píng)定)×很差；△較差；-同等；○好；◎大幅度地優(yōu)異碳當(dāng)量＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
表8材質(zhì)評(píng)估試驗(yàn)結(jié)果(表5的續(xù)表3)

下有橫線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外耐鹽酸性、耐硫酸性的欄(以比較例A2為基準(zhǔn)的評(píng)定)×很差；△較差；-同等；○好；◎大幅度地優(yōu)異碳當(dāng)量＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14
C1～C48是本發(fā)明例的鋼(以下稱(chēng)“本發(fā)明鋼”)。另一方面，A1～A21以及B1～B14是比較例的鋼(以下稱(chēng)“比較鋼”)。A1為普通鋼、A2～A8是從前的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。A15以及A16是特公昭46-34772號(hào)公報(bào)指出的鋼成分的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。比較鋼A17～A18是特開(kāi)平10-110237號(hào)公報(bào)指出的鋼成分的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。比較鋼A21是特公昭46-34772號(hào)公報(bào)敘述的鋼成分(該公報(bào)的實(shí)施例第1表中的鋼種編號(hào)6)。上述鋼種編號(hào)6在上述公報(bào)的實(shí)施例中AI值最高。比較例B1～B14是本發(fā)明者達(dá)到本發(fā)明鋼的過(guò)程中得到的耐鹽酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，但卻是耐酸腐蝕性指數(shù)AI或擴(kuò)張耐酸腐蝕性指數(shù)EI在本發(fā)明鋼的范圍外的鋼。
表5～8的各種耐蝕性的評(píng)估是表示同比較鋼A2即Cu-Sb系的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼(S-TEN1鋼)的耐蝕性的相對(duì)評(píng)估，◎表示比比較鋼A2鋼大幅度地優(yōu)異、○表示比比較鋼A2鋼良好、-表示對(duì)A2鋼同等、△表示較差、×表示很差。又，比較鋼A2在A2～A8的從前的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼中屬于Cu-Sb系鋼，沒(méi)有添加Mo，如表5所示那樣，耐鹽酸性和耐硫酸性均優(yōu)異。因此，以比較鋼A2為基準(zhǔn)進(jìn)行本發(fā)明鋼的耐蝕性的評(píng)估。
首先，對(duì)比較鋼A1～A21和B1～B14、以及本發(fā)明鋼C1～C48的耐鹽酸性和耐硫酸性加以說(shuō)明。
比較鋼A1，如上所述，是普通鋼，Cu、Ni、Mo、Sb等的添加量在本發(fā)明鋼的范圍外，耐鹽酸性和耐硫酸性與本發(fā)明鋼相比大幅度地低。
比較鋼A2，如上所述，是Cu-Sb系的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。由于沒(méi)有添加Mo，盡管耐鹽酸性在比較鋼A2～A8中是最好的，但與本發(fā)明鋼C1～C48相比，耐鹽酸性大幅度地差。
比較鋼A3～A6，都屬于Cu-Cr的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。
由于比較鋼A3其Cr超過(guò)本發(fā)明的上限、沒(méi)有添加Mo和Sb等方面在本發(fā)明的范圍外，因此與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
由于比較鋼A4其Cr超過(guò)本發(fā)明的上限、沒(méi)有添加Mo等方面在本發(fā)明的范圍外，因此與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
由于比較鋼A5其Cr超過(guò)本發(fā)明的上限、AI＜0等方面在本發(fā)明的范圍外，因此與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
由于比較鋼A6其Cr超過(guò)本發(fā)明的上限、沒(méi)有添加Sb、AI＜0等方面在本發(fā)明的范圍外，因此與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
由于比較鋼A7沒(méi)有添加Mo這方面在本發(fā)明的范圍外，因此耐鹽酸性和耐硫酸性比本發(fā)明鋼差。
由于比較鋼A8沒(méi)有添加Mo，Cr、Ni以及Sb的含量在本發(fā)明的范圍外，因此耐鹽酸性和耐硫酸性比本發(fā)明鋼差。
由于比較鋼A9其P超過(guò)本發(fā)明范圍的上限，因此與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
比較鋼A11其耐鹽酸性和耐硫酸性與本發(fā)明鋼幾乎相同，由于S超過(guò)本發(fā)明范圍的上限，因此在熱加工時(shí)于鋼板表面發(fā)生許多細(xì)小的裂紋。
由于比較鋼A12其Cu添加量低于本發(fā)明范圍的下限、AI＜0，因此與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
由于比較鋼A13其Mo添加量超過(guò)本發(fā)明范圍的上限、AI＜0，因此與本發(fā)明鋼相比，耐硫酸性差。
比較鋼A14是比較鋼A2的超低C系(0.003％)的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼。由于沒(méi)有添加Mo，因此耐鹽酸性和耐硫酸性與比較鋼A2相同，與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
比較鋼A15沒(méi)有添加Sb且AI＜0，耐鹽酸性與比較鋼A2大致相同，但耐硫酸性卻不如比較鋼A2。即與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性均差。
比較鋼A16盡管滿(mǎn)足AI≥0，但是沒(méi)有添加本發(fā)明的必須元素Sb，耐鹽酸性和耐硫酸性與比較鋼A2相同。即與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性和耐硫酸性差。
比較鋼A17以及A18其AI＜0，在本發(fā)明的范圍外，耐鹽酸性比比較鋼A2優(yōu)異，耐硫酸性卻比比較鋼A2差。即，與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性相同，耐硫酸性差。
比較鋼A21沒(méi)有添加Sb，Ni的添加量也在本發(fā)明的范圍外，并且AI值也是AI＜0，耐鹽酸性與比較鋼A2相同，但耐硫酸性卻比比較鋼2差。即，與本發(fā)明鋼相比，耐鹽酸性以及耐硫酸性均差。
其次，就比較鋼B1～B14的耐鹽酸性以及耐硫酸性加以說(shuō)明。
比較鋼B1～B14是直到獲得本發(fā)明的過(guò)程中本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)的耐鹽酸性?xún)?yōu)異的鋼，對(duì)于本發(fā)明的鋼組成任何限定的元素都滿(mǎn)足，但是AI＜0或EI＜0，AI值或EI值在本發(fā)明的范圍外。因此，其耐鹽酸性與本發(fā)明鋼C1～C48相比同樣優(yōu)異，但耐硫酸性差。
其次，就本發(fā)明鋼C1～C48的耐硫酸性以及耐鹽酸性加以說(shuō)明。
本發(fā)明鋼C1～C48是滿(mǎn)足本發(fā)明的鋼成分且滿(mǎn)足AI≥0或EI≥0那樣的成分設(shè)計(jì)的顯示極其優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性的鋼。
C1～C10、C13～C26、C28～C45是Cr作為雜質(zhì)限定在0.1％以下的本發(fā)明鋼。C11、C12、C27、C48是Cr在本發(fā)明的范圍內(nèi)作為選擇元素添加的本發(fā)明鋼。
Cr作為雜質(zhì)限定在0.1％以下的本發(fā)明鋼的耐鹽酸性，與耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼的比較鋼A2～A8中耐蝕性最優(yōu)異的A2鋼相比較，相當(dāng)于5倍(表中評(píng)估為◎)；其耐硫酸性也很優(yōu)異，相當(dāng)于比較鋼A2～A8中耐蝕性最優(yōu)異的A2鋼的2倍以上(表中評(píng)估為○)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)添加Cr的本發(fā)明鋼，比不添加Cr的本發(fā)明鋼的耐鹽酸性以及耐硫酸性略微差一些，但與比較鋼A2相比，十分優(yōu)越。
本發(fā)明鋼C13是S為0.003％的一例。C14是S為0.015％、除此以外的組成以及AI與C13相同的一例。C13與比較鋼A2相比，耐鹽酸性以及耐硫酸性?xún)?yōu)異，與C14相比，耐鹽酸性以及耐硫酸性差。由此知道，添加高于0.005％的S時(shí)能夠同時(shí)得到優(yōu)異的耐硫酸性以及耐鹽酸性。
如以上所述，本發(fā)明鋼的耐硫酸性以及耐鹽酸性?xún)?yōu)異是顯而易見(jiàn)的。
其次，就本發(fā)明鋼的機(jī)械性能加以說(shuō)明。
如表5～表8所示那樣，本發(fā)明鋼的C1、C3、C4、C7、C13～C23、C32～C48，顯示抗拉強(qiáng)度超過(guò)400MPa，可以得到抗拉強(qiáng)度400MPa級(jí)的焊接結(jié)構(gòu)用鋼(相當(dāng)于JIS G3101)。又，如表5～表8所示那樣，本發(fā)明鋼的碳當(dāng)量最高也只有0.32％，在0℃的焊接裂紋的試驗(yàn)結(jié)果中對(duì)本發(fā)明鋼也都沒(méi)發(fā)現(xiàn)裂紋，因此表明具有足夠的焊接性。
故得知，這些上述的本發(fā)明鋼是耐鹽酸性以及耐硫酸性?xún)?yōu)異的焊接結(jié)構(gòu)用鋼。
又知道，C2、C5～C12、C24～C31，其冷軋板的延伸率都顯示超過(guò)35％，是加工性十分優(yōu)異的鋼板。
又，將比較鋼A1和A2以及本發(fā)明鋼C3和C36浸漬在熱鍍鋅操作者使用中的鹽酸酸洗水槽(15質(zhì)量％鹽酸、30℃、添加緩蝕劑)中，由尖頭千分尺作板厚減少量的測(cè)定，評(píng)估耐鹽酸性。其結(jié)果示于圖8。本發(fā)明鋼C3和C36的板厚減少速度(腐蝕速度)顯示為0.1mm/年。比較鋼A1顯示為1.2mm/年、比較鋼A2顯示為0.4mm/年。本發(fā)明鋼的腐蝕速度與比較鋼A1相比，為1/12；與比較鋼A2相比，為1/4。因此可知，本發(fā)明鋼在鹽酸酸洗槽用途中具有優(yōu)異的耐鹽酸性。
又，將比較鋼A1和A2、本發(fā)明鋼C3、C13～C15、C17～C23、以及C36浸漬在熱鍍鋅操作者使用中的硫酸酸洗水槽(20質(zhì)量％硫酸、40℃、添加緩蝕劑)中，與在硫酸酸洗槽的試驗(yàn)一樣以板厚減少速度實(shí)施耐硫酸性的評(píng)估。其結(jié)果，本發(fā)明鋼提供試驗(yàn)材料的腐蝕速度與比較鋼A1相比，最大只有1/16；與比較鋼A2相比，最大只有1/2。因此可知，本發(fā)明鋼在硫酸酸洗槽用途中具有優(yōu)異的耐硫酸性。
又，將比較鋼A1和A2、本發(fā)明鋼C3、C14～C18、以及C36的試驗(yàn)片粘貼在硫酸露點(diǎn)腐蝕和鹽酸露點(diǎn)腐蝕同時(shí)產(chǎn)生的廢棄物焚燒設(shè)施的袋式濾(塵)器的入口側(cè)以及煙囪中段的人孔部位，實(shí)施1年時(shí)間的暴露試驗(yàn)。在袋式濾(塵)器的入口側(cè)是含有較多量的飛灰和氯化氫的排放氣體環(huán)境、煙囪中段的人孔是排煙處理后的灰塵和氯化氫較少的排放氣體環(huán)境。以腐蝕減量評(píng)估耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性的結(jié)果示于圖9。本發(fā)明鋼的腐蝕減量與比較鋼A1相比，在1/10以下、與比較鋼A2相比為1/4。因此可知，本發(fā)明鋼在硫酸露點(diǎn)腐蝕和鹽酸露點(diǎn)腐蝕同時(shí)產(chǎn)生的廢棄物焚燒設(shè)施的排煙環(huán)境具有優(yōu)異的耐蝕性。
實(shí)施例2表9表示供試驗(yàn)用焊絲(焊芯)成分，表10～表11(表10的續(xù)表)表示出本發(fā)明試制的供試驗(yàn)用的包覆電弧焊焊條(焊條直徑4.0mm)的化學(xué)組成。
表9供試驗(yàn)用焊芯成分 (質(zhì)量％)

表10供試驗(yàn)用焊條的構(gòu)成

*其它粘合劑中的SiO2、Na2O、K2O以及Al2O3等。
下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外表11供試驗(yàn)用焊條的構(gòu)成(表10的續(xù)表)

*其它粘合劑中的SiO2、Na2O、K2O以及Al2O3等。
下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字在本發(fā)明的范圍外表12、表13(表12的續(xù)表1)、表14(表12的續(xù)表2)、表15(表12的續(xù)表3)表示出根據(jù)表10～表11所示的包覆電弧焊焊條所形成的焊縫金屬的化學(xué)組成和耐蝕性、焊縫區(qū)品質(zhì)以及焊接施工性。又，圖12(a)、圖12(b)是表示為了判定焊縫金屬的耐蝕性的腐蝕試驗(yàn)片的切取要領(lǐng)、圖13表示為了判定焊接接頭區(qū)的耐蝕性的腐蝕試驗(yàn)片的切取要領(lǐng)。如圖12(a)、圖12(b)所示那樣，為了評(píng)估焊縫金屬的耐蝕性評(píng)估試驗(yàn)的試驗(yàn)片1是基于JIS的焊縫金屬的腐蝕試驗(yàn)片方法而制作的。即，為了不受母材成分的影響在普通鋼母材3上用交流焊機(jī)以170A電流施焊6層的下堆焊(下盛)4后從焊縫金屬2進(jìn)行機(jī)械加工切取試驗(yàn)片1(4mm×25mm×25mm)。腐蝕試驗(yàn)則分別在80℃、10％鹽酸以及在40℃、20％硫酸中進(jìn)行24小時(shí)的浸漬腐蝕試驗(yàn)，求出腐蝕減量。
表12焊縫金屬的化學(xué)組成、耐蝕性、焊接施工性、綜合評(píng)估(質(zhì)量％)

硫酸試驗(yàn)40℃、20％硫酸浸漬24小時(shí)鹽酸試驗(yàn)80℃、10％鹽酸浸漬24小時(shí)下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字本發(fā)明的范圍外表13焊縫金屬的化學(xué)組成、耐蝕性、焊接施工性、綜合評(píng)估(表12的續(xù)表1)

硫酸試驗(yàn)40℃、20％硫酸浸漬24小時(shí)鹽酸試驗(yàn)80℃、10％鹽酸浸漬24小時(shí)下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字本發(fā)明的范圍外表14焊縫金屬的化學(xué)組成、耐蝕性、焊接施工性、綜合評(píng)估(表12的續(xù)表2)(質(zhì)量％)

硫酸試驗(yàn)40℃、20％硫酸浸漬24小時(shí)鹽酸試驗(yàn)80℃、10％鹽酸浸漬24小時(shí)下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字本發(fā)明的范圍外表15焊縫金屬的化學(xué)組成、耐蝕性、焊接施工性、綜合評(píng)估(表12的續(xù)表3)

硫酸試驗(yàn)40℃、20％硫酸浸漬24小時(shí)鹽酸試驗(yàn)80℃、10％鹽酸浸漬24小時(shí)下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字本發(fā)明的范圍外首先，對(duì)表12、表13(表12的續(xù)表1)、表14(表12的續(xù)表2)、表15(表12的續(xù)表3)所示的比較例的焊縫金屬(以下稱(chēng)“比較焊縫金屬”)W1～W18、本發(fā)明例的焊縫金屬(以下稱(chēng)“本發(fā)明焊縫金屬”)W21～W53的耐鹽酸性以及耐硫酸性加以說(shuō)明。
比較例W1是根據(jù)軟鋼用的焊接材料得到的焊縫金屬，Cu、Ni、Sb在本發(fā)明的范圍外，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W2是根據(jù)從前的耐硫酸性鋼用的焊接材料得到的焊縫金屬，Sb、Ni在本發(fā)明的范圍外，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W3是根據(jù)Cu-Cr系的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼用的焊接材料得到的焊縫金屬，Sb、Ni以及Cr在本發(fā)明的范圍外，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W4其P在本發(fā)明的范圍外而過(guò)剩含有，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W5其S在本發(fā)明的范圍外而過(guò)剩含有，盡管耐硫酸性以及耐鹽酸性?xún)?yōu)異，但是焊縫金屬產(chǎn)生裂紋，焊接施工性以及焊縫區(qū)的品質(zhì)比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53明顯地差。
比較例W6其Cu不足本發(fā)明的下限，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W7其N(xiāo)i、Sb不足本發(fā)明的下限，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W8以及比較例W10其Sb不足本發(fā)明的下限，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53差。
比較例W9以及比較例W11其Sb超過(guò)本發(fā)明的上限，因此焊接施工性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53明顯地差。
比較例W12其耐酸性指數(shù)AI值為-19.0，在本發(fā)明的范圍(AI≥0)外，因此耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53明顯地差。
比較例W13其耐酸性指數(shù)AI值為-9.0，在本發(fā)明的范圍(AI≥0)外，因此耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53明顯地差。
比較例W14～18其耐酸性指數(shù)EI值在本發(fā)明的范圍(AI≥0)外，因此耐鹽酸性比本發(fā)明焊縫金屬W21～W53明顯地差。
如以上所述可知，本發(fā)明焊縫金屬W21～W53其耐硫酸性、耐鹽酸性以及焊接施工性均優(yōu)異。
其次，使用表10～表11所示的本發(fā)明的焊接材料以及表16、表17所示的母材7(板厚16mm)以170A電流、17～19kJ/cm的焊接輸入能量制作向下姿勢(shì)(平焊位置)的對(duì)焊接頭，從圖13所示的位置以焊縫金屬6與母材7的面積比為1∶2的比例切取焊接接頭的腐蝕試驗(yàn)片5(4mm×25mm×60mm)，以上述同樣的條件進(jìn)行浸漬腐蝕實(shí)驗(yàn)，調(diào)查焊接接頭區(qū)的耐蝕性。其結(jié)果示于表16和表17。
表16對(duì)焊焊接接頭的焊縫金屬的化學(xué)成分與耐蝕性(之一)

下劃?rùn)M線(xiàn)數(shù)字本發(fā)明的范圍外表17對(duì)焊焊接接頭的焊縫金屬的化學(xué)成分與耐蝕性(之二)

以下說(shuō)明表16、表17所示的比較例的焊接接頭J1～J4以及本發(fā)明的焊接接頭J11～J19的耐硫酸性、耐鹽酸性。
比較例J1是軟鋼與軟鋼用焊接材料的焊接接頭，母材以及焊縫金屬的Cu、Ni、Sb在本發(fā)明的范圍外，因此與本發(fā)明例J11～J19相比耐硫酸性以及耐鹽酸性差，并且在哪一種條件下都顯示焊縫區(qū)的選擇腐蝕。
比較例J2是Cu-Cr系的耐硫酸性鋼與Cu系的焊縫金屬構(gòu)成的焊接接頭，母材以及焊縫金屬的Ni、Sb在本發(fā)明的范圍外，因此比本發(fā)明例J21～J29差。
比較例J3是比較鋼A2與本發(fā)明的范圍內(nèi)的焊縫金屬W31構(gòu)成的焊接接頭，母材中的Mo在本發(fā)明的范圍外，因此母材區(qū)的耐鹽酸性差，所以顯示選擇性地腐蝕。故比本發(fā)明例J11～J19差。
比較例J4是本發(fā)明鋼C36與焊縫金屬是比較例W2構(gòu)成的焊接接頭，焊縫金屬的Ni、Sb在本發(fā)明的范圍外，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性比本發(fā)明例J11～J19差，并且無(wú)論在哪一種酸中都顯示選擇性地腐蝕。
可以看出，本發(fā)明例的焊接接頭J11～J19，母材與焊縫金屬的化學(xué)成分都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并且母材與焊縫金屬的AI或EI都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，因此耐硫酸性以及耐鹽酸性?xún)?yōu)異。
本發(fā)明例J11～J13，|ΔAI|或|ΔEI|都超過(guò)20，因此，腐蝕速度比比較例J1～J4的低，顯示選擇腐蝕的傾向。另一方面，本發(fā)明例J14～J19，其|ΔAI|或|ΔEI|都在20以下，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)選擇性地腐蝕，比J11～J13更加優(yōu)異。
本發(fā)明例J17～J19顯示出焊接接頭中Cr添加量的影響。與鋼的場(chǎng)合一樣，如果將Cr含量限定在0.1％以下，能夠得到最優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性。又，添加接近本發(fā)明的Cr量的上限(0.5％)時(shí)，由于Cr的作用耐蝕性略微遭到損害，但與比較例J1～J4相比，顯示優(yōu)異的耐蝕性。
從這些實(shí)施例清楚表明，通過(guò)焊縫金屬含有特定的Cu、Ni、Sb并限定雜質(zhì)元素P、S，焊縫金屬區(qū)的耐鹽酸性以及焊接接頭的耐鹽酸性比軟鋼焊接材料改善10倍以上、與從前的耐硫酸性鋼用的焊接材料相比較改善3倍以上、耐硫酸性也比軟鋼改善8倍以上，與從前的耐硫酸性鋼用的焊接材料相比較，可以得到同等以上的優(yōu)異的耐蝕性，且無(wú)損于焊接施工性。
即表明，本發(fā)明的焊接接頭在產(chǎn)生硫酸露點(diǎn)腐蝕和/或鹽酸露點(diǎn)腐蝕的低溫腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的耐蝕性。
根據(jù)本發(fā)明，可以得到具有極其優(yōu)異的耐鹽酸露點(diǎn)腐蝕性以及耐含有氯化物的酸性且耐硫酸露點(diǎn)腐蝕性也優(yōu)異的鋼。因此，在火力發(fā)電站、自用發(fā)電設(shè)施、各種一般和產(chǎn)業(yè)廢棄物處理設(shè)施中作為暴露在燃燒排放氣體而產(chǎn)生強(qiáng)烈的鹽酸和/或硫酸露點(diǎn)腐蝕的煙囪、煙道、熱交換器、套管、膨脹用材料可能經(jīng)濟(jì)地提供其耐久性?xún)?yōu)異、能夠延長(zhǎng)裝置壽命或減少維護(hù)管理的鋼。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)使用鹽酸和硫酸的酸洗設(shè)備的鋼制浴槽用途可能經(jīng)濟(jì)地提供顯示優(yōu)異的耐蝕性的焊接結(jié)構(gòu)用鋼。
又，本發(fā)明可能容易且便宜地提供具有優(yōu)異的耐鹽酸性以及耐硫酸性的焊接接頭。
權(quán)利要求
1.一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成、并且用下列公式<1>求得的耐酸腐蝕性指數(shù)AI在0以上，AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％<1>其中所述的“％”表示“質(zhì)量％”。
2.一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下、還含有Nb0.005～0.1％、Ta0.005～0.1％、V0.005～0.1％、Ti0.005～0.1％、W0.05～1％之中的1種或2種以上以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成、并且用下列公式<2>求得的耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上，EI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Moeq<2>其中所述的“％”表示“質(zhì)量％”，所述Moeq以質(zhì)量％計(jì)表示為Moeq＝Mo+5.1×(Nb％+Ta％)+4.2×V％+9.3×Ti％+0.5×W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼，其特征在于，該低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)還含有Cr0.1～0.5％、Ni0.1～1％、N0.001～0.007％、Al0.005～0.1％、Ca0.0002～0.01％、Mg0.0002～0.01％、REM0.0002～0.01％、B0.0002～0.005％、La0.0002～0.01％、Ce0.0002～0.01％、Sn0.01～0.3％、Pb0.01～0.3％、Se0.001～0.1％、Te0.001～0.1％、Bi0.001～0.1％、Ag0.001～0.5％、Pd0.001～0.1％之中的1種或2種以上。
6.一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，該焊接接頭包含以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的母材、和以質(zhì)量％計(jì)含有C0.005～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～0.5％、Sb0.01～0.2％、P0.03％以下、S0.03％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的焊縫金屬，并且所述母材以及焊縫金屬由下列公式<1>求出的耐酸腐蝕性指數(shù)Al在0以上，AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％<1>所述公式中的“％”表示“質(zhì)量％”。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材和焊縫金屬的耐酸腐蝕性指數(shù)AI的差分絕對(duì)值|ΔAI|在20以下，其中，|ΔAI|＝|AI(母材)-AI(焊縫金屬)|。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鑰的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鑰的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鑰的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
14.一種耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，該焊接接頭包含以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下并且還含有Nb0.005～0.1％、Ta0.005～0.1％、V0.005～0.1％、Ti0.005～0.1％、W0.05～1％之中的1種或2種以上以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的母材、和以質(zhì)量％計(jì)含有C0.005～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～0.5％、Sb0.01～0.2％、P0.03％以下、S0.03％以下并且還含有Nb0.005～0.1％、Ta0.005～0.1％、V0.005～0.1％、Ti0.005～0.1％、W0.05～1％之中的1種或2種以上以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成的焊縫金屬，并且所述母材以及焊縫金屬由下列公式<2>求出的耐酸腐蝕性指數(shù)EI在0以上，EI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Moeq<2>其中所述的“％”表示“質(zhì)量％”，所述Moeq以質(zhì)量％表示為Moeq＝Mo+5.1×(Nb％+Ta％)+4.2×V％+9.3×Ti％+0.5×W。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材和焊縫金屬的耐酸腐蝕性指數(shù)EI的差分絕對(duì)值|ΔEI|在20以下，其中，|ΔEI|＝|EI(母材)-EI(焊縫金屬)|。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.025％的S、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)含有高于0.005％但不超過(guò)0.02％的S。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.00 1～0.02％的N。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.007％的N、所述焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有0.001～0.02％的N。
22.根據(jù)權(quán)利要求6～21中任何一項(xiàng)所記載的耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼的焊接接頭，其特征在于，所述母材以及焊縫金屬以質(zhì)量％計(jì)還含有Cr0.1～0.5％、Ni0.1～1％、Al0.005～0.1％、Ca0.0002～0.01％、Mg0.0002～0.01％、REM0.0002～0.01％、B0.0002～0.005％、La0.0002～0.01％、Ce0.0002～0.01％、Sn0.01～0.3％、Pb0.01～0.3％、Se0.001～0.1％、Te0.001～0.1％、Bi0.001～0.1％、Ag0.001～0.5％、Pd0.001～0.1％之中的1種或2種以上。
全文摘要
本發(fā)明提供耐鹽酸腐蝕性以及耐硫酸腐蝕性?xún)?yōu)異的低合金鋼以及焊接接頭，所述低合金鋼以質(zhì)量％計(jì)含有C0.001～0.2％、Si0.01～2.5％、Mn0.1～2％、Cu0.1～1％、Mo0.001～1％、Sb0.01～0.2％、P0.05％以下、S0.05％以下以及剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并且所述鋼的耐酸腐蝕性指數(shù)AI是AI≥0。其中AI以質(zhì)量％由以下公式給出AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％－C％×Mo％。
文檔編號(hào)B23K9/23GK1589333SQ0282300
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月19日
發(fā)明者宇佐見(jiàn)明, 坂本俊治, 西村哲, 奧島基裕, 楠隆 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社