[發明專利]耐氣候性優異的結構用鋼材及鋼結構物

在審

• 申請號: 201080044101.9
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102575327A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 三浦進一;鹿毛勇;村瀨正次;星野俊幸
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/16;C22C38/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 楊宏軍

技術領域

本發明主要涉及橋梁(bridge)等在戶外使用的鋼結構物(Steel?Structures)，特別是適合用于在海岸附近(coastal?environment)等空氣懸浮鹽分(air-borne?salt)多的環境下使用的、要求具有耐氣候性(atmospheric?corrosion?resistance)的構件的鋼材及鋼結構物。

背景技術

一直以來，在橋梁等在戶外使用的鋼結構物中，使用耐候鋼(weathering?steel)。耐候鋼是這樣一種鋼材，在暴露于大氣的環境(atmospheric?environment)下，耐候鋼通過在表面覆蓋有Cu、P、Cr、Ni等合金元素稠化形成的保護性高的銹層(rust?layer)，腐蝕速度(corrosion?rate)顯著降低。已知由于其優異的耐氣候性，所以使用耐候鋼的橋梁常常在無涂裝(paintless)的狀態下耐用幾十年。

然而，已知在海岸附近等空氣懸浮鹽分量(amount?of?air-borne?salt)多的環境中，難以生成上述保護性高的銹層，難以獲得實用的耐氣候性。

根據非專利文獻1，現有的耐候鋼(JIS?G?3114：焊接結構用耐氣候性熱軋鋼材)僅可以在空氣懸浮鹽分量為0.05mg·NaCl/dm²/天(以下有時用mdd表示單位(mg·NaCl/dm²/天))以下的區域無涂裝地使用。因此，在海岸附近等空氣懸浮鹽分量多的環境下，對普通鋼材(JIS?G?3106：焊接結構用軋制鋼材)實施涂裝等防腐蝕措施來使用。需要說明的是，dm是指分米(decimeter)。

對涂裝(coating)來說，隨時間的經過涂膜(coating?film)劣化，需要定期維修(maintenance?and?repair)。此外，人力成本(labor?cost)高昂，再涂裝(recoating)困難。由于上述原因，目前需要可無涂裝使用的鋼材，對可無涂裝使用的鋼材的期望高。

鑒于上述現狀，近年來，作為可在海岸附近等空氣懸浮鹽分多的環境下無涂裝使用的鋼材，開發了含有大量多種合金元素、尤其是Ni的鋼材。

例如，在專利文獻1中，公開了添加有Cu和1重量％以上的Ni作為提高耐氣候性的元素的高耐候鋼材。

此外，在專利文獻2中，公開了添加有1mass％以上的Ni和Mo的耐氣候性優異的鋼材。

此外，在專利文獻3中，公開了除了Ni之外還添加有Cu、Ti的耐氣候性優異的鋼材。

此外，在專利文獻4中，公開了含有大量Ni、此外還含有Mo、Sn、Sb、P等的焊接結構用鋼材。

另一方面，雖未言及在海岸附近等空氣懸浮鹽分多的環境中的耐氣候性，但作為在船舶的壓艙水箱(ballast?tank)等直接經受海水飛沫的嚴苛腐蝕環境(corrosion?environment)下使用的耐腐蝕鋼材，專利文獻5中公開了含有W和Cr、此外還含有Sb、Sn、Ni等的船舶用耐腐蝕鋼材。

專利文獻1：日本專利第3785271號公報(日本特開平11-172370號公報)

專利文獻2：日本專利第3846218號公報(日本特開2002-309340號公報)

專利文獻3：日本專利第3568760號公報(日本特開平11-71632號公報)

專利文獻4：日本特開平10-251797號公報

專利文獻5：日本特開2007-254881號公報

非專利文獻1：關于耐候鋼材在橋梁上的應用的共同研究報告書(XX)，第88號，1993年3月，建設省土木研究所，(社)鋼材俱樂部，(社)日本橋梁建設協會

發明內容

然而，如專利文獻1、2所述，當增加Ni的含量時，存在由合金成本上升導致鋼材價格上升的問題。

此外，在專利文獻3中，雖然將Ni含量控制在較低水平，并且添加Cu、Ti，但本發明對其他添加元素進行了探索。

此外，如專利文獻4所述，對增加Ni的含量、含有Cu、Mo、Sn、Sb、P等的鋼材來說，由合金成本的增加導致鋼材價格升高，而且由于P的含量高，因而焊接性降低。

此外，專利文獻5公開的鋼材由于用途不同，所以要求的耐腐蝕性能不同，對于在海岸附近等空氣懸浮鹽分多的環境下的耐氣候性并未說明。

鑒于上述情況，本發明的目的在于提供低成本、耐氣候性優異的結構用鋼材及鋼結構物。