[发明专利]耐候性优良的结构钢材

说明书

通过使结构钢材的成分组成为下述组成，从而以低成本提供即使在空气含盐量大的环境下也显示出优良耐候性的结构钢材，所述成分组成为：以质量％计，含有规定量的C、Si、Mn、P、S及Al，并且分别以Cu：0.01％以上且1.00％以下、Ni：0.01％以上且0.65％以下、Co：0.002％以上且低于0.220％、Nb：0.005％以上且0.200％以下、以及Sn：0.005％以上且0.200％以下的范围复合含有Cu、Ni、Co、Nb及Sn这五种元素。

技术领域

本发明主要涉及桥梁等用于户外用途的结构钢材，特别是涉及适合供海岸附近等空气含盐量大的环境下使用的、耐候性优良的结构钢材。

背景技术

一直以来，在桥梁等用于户外用途的钢结构物中，使用了耐候性钢材。耐候性钢材是在暴露于大气的环境下可通过钢材表面被Cu、P、Cr、Ni等合金元素富集所形成的高保护性锈层覆盖而使得腐蚀速度显著降低的钢材。已知由于其优良的耐候性，使用了耐候性钢的桥梁可在未经涂装的状态下耐久服役数十年的时间。

然而，已知在海岸附近等空气含盐量大的环境下，像上述那样的高保护性锈层不易生成，难以获得实用的耐候性。

例如，根据非专利文献1，现有的耐候性钢(JIS G 3114：用于焊接结构的耐候性热轧钢材)仅在空气含盐量为0.05mg·NaCl/dm²/天(下文中，单位“mg·NaCl/dm²/天”有时用mdd表示)以下的地区才有可能在未经涂装的情况下使用。

因此，在海岸附近等空气含盐量大的环境下，使用了对普通钢材(JIS G 3106：用于焊接结构的轧制钢材)实施涂装等防蚀措施而得的钢材。

然而，对于涂装而言，随着时间的推移，涂膜会劣化，因此需要定期地修补。此外，还导致人工费高涨、再涂装的难度增加。由于这样的理由，目前对于能够在未经涂装的情况下使用的钢材有很高需求。

到目前为止，已提出了多种提高钢材耐候性的技术手段。

例如，在专利文献1中公开了添加有Cu和1质量％以上的Ni的高耐候性钢材。

在专利文献2中公开了添加有1质量％以上的Ni和Mo的耐候性优良的钢材。

在专利文献3中公开了除Ni之外还添加有Cu、Ti的耐候性优良的钢材。

在专利文献4中公开了大量含有Ni、而且还含有P以及Cu、Mo、Sn、Sb等的用于焊接结构的钢材。

在专利文献5中公开了添加有Sn的耐腐蚀性优良的钢材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3785271号公报(日本特开平11-172370号公报)

专利文献2：日本专利第3846218号公报(日本特开2002-309340号公报)

专利文献3：日本专利第3568760号公报(日本特开平11-71632号公报)

专利文献4：日本特开平10-251797号公报

专利文献5：日本特开2012-255184号公报

非专利文献

非专利文献1：建设部土木研究所，钢材俱乐部(社)，日本桥梁建设协会(社)，关于耐候性钢材在桥梁中的应用的共同研究报告书(XX)(耐候性鋼材の橋梁への適用に関する共同研究報告書(X X))，1993年3月

发明内容

发明要解决的课题

然而，在像专利文献1、2和3那样增加Ni含量的情况下，存在因合金成本上升而导致钢材价格上涨的问题。