[发明专利]耐应力腐蚀断裂性优异的耐磨损钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合提供于建设机械（construction machine）、产业机械（industrial machine）、造船（shipbuiding）、钢管（steel pipe）、土木（civil engineering）、建筑等的板厚4mm以上的耐磨损钢板（abrasion resistant steel plate or steel sheet），特别涉及耐应力腐蚀断裂性（resistance of stress corrosion crack）优异的钢板。

背景技术

在建产机械、造船、钢管、土木、建筑等的铁钢结构物、机械、装置等中使用热轧钢板时，有时要求钢板的磨损特性（abrasion resistant property）。磨损是在机械、装置等进行运转的部位上因钢材彼此或与沙土、岩石等不同种类材料的连续接触而产生的、钢材的表层部被刮掉的现象。

如果钢材的耐磨损特性差，则不仅成为机械、装置的发生故障的原因，也有无法维持作为结构物的强度的危险性，因此高频度的磨损部位的修补、交换是不可避免的。因此，对在磨损的部位使用的钢材强烈要求其耐磨损特性的提高。

以往，为了作为钢材确保优异的耐磨损性，一般提高硬度，通过形成马氏体单相组织（martensite single phase microstructure）能够显著提高硬度。另外，为了提高马氏体组织本身的硬度，有效的是增加固溶C量（amount of solid solution carbon），已开发有各种耐磨损钢板（例如，专利文献1～5）。

另一方面，对钢板要求磨损特性的部位，大多露出铁素体表面，钢材表面与含有腐蚀性的物质的水蒸气（moisture vapor）、水分（moisture）、油分（oil）等接触，发生钢材的腐蚀。

例如，矿石运搬用的传送带（ore conveyer）等矿山机械（mining machinery）中使用耐磨损钢的情况下，存在土壤中的水分（moisture in soil）和硫化氢（hydrogen sulfide）等腐蚀性物质（corrosive material），另外，建设机械等中使用耐磨损钢时，存在柴油机（diesel engine）中含有的水分和氧化硫（sulfuric oxide）等，均是非常严重的腐蚀环境（corrosion environment）。此时，在钢材表面的腐蚀反应（corrosion reaction）中，铁因阳极反应（anode reaction）生成氧化物（锈），另一方面，因水分的阴极反应（cathode reaction）产生氢。

在耐磨损钢这样的高硬度的马氏体组织的钢材中，侵入因腐蚀反应生成的氢时，钢材极端脆化，当存在因弯曲加工（bending work）或焊接等而导致的残余应力（welding residual stress）、因使用环境（environment of usage）而导致的作用应力（applied stress）时，产生断裂（crack）。这为应力腐蚀断裂（stress corrosion crack），从运转的安全性的观点出发，对于在机械、装置等中使用的钢材而言，不仅耐磨损性重要，耐应力腐蚀断裂性优异也很重要。

先行技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平5-51691号公报

专利文献2:日本特开平8-295990号公报

专利文献3:日本特开2002-115024号公报

专利文献4:日本特开2002-80930号公报

专利文献5:日本特开2004-162120号公报

非专利文献

非专利文献1:日本学术振兴会大129委员会（日本材料强度学会，1985）基准应力腐蚀断裂标准试验法

发明内容

然而，专利文献1～5等中提出的耐磨损钢是以具备母材韧性、耐延迟破裂特性（以上为专利文献1、3、4）、焊接性、焊接部的耐磨损性、结露腐蚀环境中的耐腐蚀性（以上为专利文献5）为目的，不能兼得在非专利文献1记载的应力腐蚀断裂标准试验法中优异的耐应力腐蚀断裂性和耐磨损性。

因此，本发明中，目的在于提供不引起生产率（productivity）的降低以及制造成本（production cost）的增大，经济性（economic efficiency）优异且耐应力腐蚀断裂性优异的耐磨损钢板及其制造方法。