JP2003213367A

JP2003213367A - 耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼およびその溶接継手

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Publication number: JP2003213367A
Application number: JP2002251787A
Authority: JP
Inventors: Akira Usami; 明宇佐見; Toshiharu Sakamoto; 俊治坂本; Satoru Nishimura; 哲西村; Motohiro Okujima; 基裕奥島; Takashi Kusunoki; 隆楠
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: EP1460145A4; US7731896B2; WO2003044236A1; US7718014B2; EP1460145B1; JP4319817B2; CN1303240C; TW593700B; EP1460145A1; US20070269335A1; TW200303929A; US20050013722A1; CN1589333A; KR20040066130A; KR100835750B1

Abstract

(57)【要約】【課題】耐塩酸腐食性および耐硫酸に優れた低合金鋼
および溶接継手を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．００１〜０．２％、
Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃ
ｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓｂ：
０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０
５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなり、かつ、耐酸腐食性指数ＡＩが、ＡＩ≧０である
耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。ま
た、上記低合金鋼の母材と、質量％で、Ｃ：０．００１
〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１
〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜０．
５％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０３％以
下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなり、耐酸腐食性指数ＡＩがＡＩ≧０で
ある溶接金属とからなる耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食
性に優れた溶接継手。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐酸腐食性に優れ
た低合金鋼および溶接継手に関する。詳しくは、耐塩酸
性および耐硫酸性に優れた低合金鋼並びに溶接継手、す
なわち、主にボイラーやガス化溶融炉の燃焼排気ガス雰
囲気で生じる硫酸露点腐食、塩酸露点腐食が生じる環境
および硫酸や塩酸の水溶液に接する環境において優れた
耐食性を有する低合金鋼および溶接継手に関するもので
ある。

【０００２】より詳しくは、重油、石炭などの化石燃
料、液化天然ガスなどのガス燃料、都市ごみなどの一般
廃棄物、木工屑、繊維屑、廃油、プラスチック、排タイ
ヤ、医療廃棄物などの産業廃棄物、および下水汚泥など
を燃焼させるボイラーの排煙設備、すなわち、煙道ダク
ト、ケーシング、熱交換器、ガス−ガスヒーター、湿式
または乾式の脱硫装置、電気集塵機、誘引送風機、回転
再生式空気予熱器のバスケット材および伝熱エレメント
板、減温塔、バグフィルター、煙突などに使用される低
合金鋼および溶接継手に関する。さらに詳しくは、排煙
設備で生じる硫酸および塩酸露点腐食に対して優れた耐
食性を示し、溶接構造用としても適用可能で、厳しい冷
間加工性が要求される熱交換チューブのフィン材や空気
予熱器の伝熱エレメント板、煙道のエキスパンジョンな
どに適用可能で、経済性にも優れた耐酸露点腐食低合金
鋼および溶接継手、または、塩酸、硫酸などの単独また
は混合の酸洗液を収める鋼製めっき酸洗槽用の耐塩酸腐
食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼並びに溶接継
手に関する。

【０００３】

【従来の技術】火力発電所や都市ごみ焼却施設および産
業排気物焼却施設の燃焼排気ガスは、水分、硫黄酸化物
（二酸化硫黄、三酸化硫黄）、塩化水素、窒素酸化物、
二酸化炭素、窒素、酸素などで主に構成されている。特
に、焼排気ガス中に三酸化硫黄が１ｐｐｍでも含まれて
いると、排気ガスの露点は１００℃以上に達し、いわゆ
る硫酸露点腐食が生じるが、この対策としていわゆる耐
硫酸露点腐食鋼（例えば、特公昭４３−１４５８５号公
報など）や高耐食ステンレス鋼（特開平７−３１６７４
５号公報）が使用されている。

【０００４】石炭焚き火力ボイラーや、一般あるいは産
業廃棄物の焼却施設の排煙系統では、燃焼ガス中に前記
の三酸化硫黄のほかに相当量の塩化水素を含有するた
め、硫酸凝結と塩酸凝結が生じる。硫酸露点温度と塩酸
露点温度は、燃焼排気ガス組成によって変動する。一般
に硫酸露点温度は１００〜１５０℃程度で、塩酸露点温
度は５０〜８０℃である。それゆえ、排煙系統では、同
一の装置でも部位や構造によって、通過する燃焼ガス温
度はほぼ一定でも壁面温度によって硫酸露点腐食支配と
塩酸露点腐食支配のところが生じるため、構成部材とし
ては、耐硫酸露点腐食性と耐塩酸露点腐食性の双方に対
して優れた材料の開発が課題であった。

【０００５】この課題に対して、特公昭４６−３４７７
２号公報では、極低Ｃ（Ｃ≦０．０３質量％）とし、さ
らにＣｕ，Ｍｏを添加して耐硫酸性および耐塩酸性を高
めた極低炭素耐酸低合金鋼に関する技術が開示されてい
る。

【０００６】また、特開平９−２５５３６号公報では、
低Ｓ化およびＳｎおよび／またはＳｂを添加させること
によって耐硫酸露点腐食性を確保しながら耐塩酸露点腐
食性を改善した耐硫酸露点腐食鋼に関する技術が開示さ
れている。また、特開平１０−１１０２３７号公報で
は、極低Ｓ化（Ｓ≦０．００５質量％）の含銅鋼にＳｎ
および／またはＳｂを添加し、さらにＳｎ／Ｓｂ添加で
生じる熱間加工性の低下を改善するためにＭｏおよび／
またはＢを添加して、耐硫酸性と耐塩酸性および熱間加
工性に優れた鋼が開示されている。

【０００７】しかし、特公昭４６−３４７７２号公報の
技術では、極低Ｃ化に限定されているため、強度の確保
に他の高価な合金元素を必要とし、引張強度が４００Ｎ
／ｍｍ²未満でも適用可能なエアヒーターの伝熱エレメ
ント板などへの適用に限られ、溶接構造用鋼としての適
用が難しいといった問題があった。さらに、詳細は後述
するが、該公報に示された成分添加範囲でＭｏを過剰に
添加すると、硫酸濃度が１０〜４０質量％での耐硫酸性
が著しく阻害されるといった問題がある上に、耐塩酸性
についても、条件によっては特公昭４３−１４５８５号
公報およびＳ−ＴＥＮ１鋼（Ｃｕ−Ｓｂ系鋼）（新日本
製鉄株式会社製品カタログ、耐硫酸露点腐食鋼Ｓ−ＴＥ
Ｎ，Ｃａｔ．Ｎｏ．ＡＣ１０７，１９８１．６版）より
も劣るといった問題があった。

【０００８】そして、特開平７−３１６７４５号公報な
どで開示された耐硫酸露点腐食ステンレス鋼は、塩酸露
点腐食環境では露点腐食とともに塩化物の濃縮による応
力腐食割れやすきま腐食が生じるため、耐全面腐食性に
加えて耐応力腐食割れ性および耐すきま腐食性を確保す
る必要があり、従って、必然的に高合金化せざるを得
ず、低合金鋼と比較して遥かに高価となり、かつ高強度
となるため、耐酸性と冷間加工性の両立が難しいといっ
た問題があった。

【０００９】また、特開平９−２５５３６号公報で開示
された鋼の耐硫酸露点腐食性および耐塩酸露点腐食性
は、上記Ｓ−ＴＥＮ１鋼の耐塩酸露点腐食性と同等また
はそれ以下であるといった問題があった。

【００１０】また、特開平１０−１１０２３７号公報で
開示された鋼は、極低Ｓ化を必須とするもので、製鋼コ
ストの過度な上昇を招くといった問題が第１にあった。
しかし、第２に、過度な低Ｓ化は、後述するように、耐
硫酸性を阻害することが本発明者の研究で新たに見出さ
れた。さらに、第３に、溶接構造用鋼の場合、溶接金属
についても同等のレベルでの極低Ｓ化を達成する必要が
あるが、溶接施工性の確保等の諸条件を踏まえると、こ
れを達成することが極めて難しいために、溶接構造物へ
の使用、すなわち継ぎ手として使用する際に、継ぎ手の
耐食性を確保することが難しいといった問題があった。
さらに、第４にＳｎおよび／またはＳｂの添加を必須と
しているが、後述するように、過剰なＳｎ単独またはＳ
ｎおよび／またはＳｂの複合添加は鋼板の靭性を著しく
阻害するので、ダクトや煙突などの溶接構造用熱間圧延
鋼板としては実用的でないといった問題があった。

【００１１】本発明者の検討によれば、これまで開発さ
れた各種の耐硫酸露点腐食鋼のうち、Ｃｕ−Ｓｂ系鋼を
基本成分系とした前記Ｓ−ＴＥＮ１鋼が最も優れた耐塩
酸性を有していることが判明している。

【００１２】しかしながら、塩化ビニルや家庭生ごみを
燃やす廃棄物焼却施設では、施設によっては排気ガス中
の塩化水素濃度が４０００ｐｐｍに達する場合もあるこ
とから、Ｓ−ＴＥＮ１鋼の耐硫酸性を維持しながら耐塩
酸性を飛躍的に向上させ、かつ、溶接構造用鋼としても
冷間加工性に優れた冷間圧延鋼板としても製造でき、さ
らに、耐塩酸性に優れた高耐食ステンレス鋼よりも遥か
に経済的な、新たな耐硫酸露点腐食鋼が強く求められて
いた。また、これらの低合金鋼は通常溶接構造物として
使用されることが多い。

【００１３】一般に溶接構造物が腐食環境で使用される
場合、溶接部と母材との間で耐食性に差異があると、耐
食性の劣る方が選択的に腐食され、構造物の寿命が著し
く短くなる。また、溶接部が選択的に腐食すると、腐食
孔で応力集中が生じ、極端な場合は構造物の破壊を招く
恐れもある。このように、溶接構造物の利用において、
腐食劣化が無視できない用途の場合には、母材だけでな
く溶接部の耐食性も十分に確保する必要がある。

【００１４】石炭焚き火力やごみ焼却施設などの煙道、
煙突などの排煙設備では、排ガス中の三酸化硫黄および
塩化水素に起因して、硫酸露点腐食、塩酸露点腐食が生
じる。このような環境に対して、耐硫酸露点腐食鋼（例
えば、新日本製鐵株式会社、S-TEN製品カタログ、Cat．
No．AC107、 1981．6版）が使用されている。溶接材料
としては、軟鋼用の溶接材料や耐硫酸露点腐食鋼専用の
溶接材料（例えば、日鐵溶接工業株式会社ニッテツ溶
接材料・機器ハンドブック、p61,p164,p.208,p.291）が
使われている。

【００１５】耐硫酸露点腐食鋼専用の溶接材料は、耐食
元素としてＣｕを単独で含む材料や、Ｃｕ−Ｃｒ系を含
む材料であった。これらの既存の溶接材料を使用して得
られる溶接継手は、重油専焼ボイラのプラント排煙装置
で生じる硫酸露点腐食環境では十分に優れた耐食性を示
すが、石炭焚きボイラやごみ焼却またはごみのガス化溶
融施設などでは、硫酸露点腐食と塩酸露点腐食が同時に
生じるため、溶接部の溶接金属の耐食性が十分でなく、
母材に比べて耐食性の劣る溶接金属が選択的に腐食され
るといった課題があった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
課題を解決するためになされたもので、その目的とする
ところは、耐酸露点腐食性に優れた低合金鋼および溶接
継手、詳しくは、耐塩酸性および耐硫酸性に優れた低合
金鋼並びに溶接継手、すなわち、主にボイラーやガス化
溶融炉の燃焼排気ガス雰囲気で生じる硫酸露点腐食およ
び塩酸露点腐食に対して優れた耐食性を有する低合金鋼
および溶接継手を提供することにある。

【００１７】より詳しくは、重油、石炭などの化石燃
料、液化天然ガスなどのガス燃料、都市ごみなどの一般
廃棄物、木工屑、繊維屑、廃油、プラスチック、排タイ
ヤ、医療廃棄物などの産業廃棄物、および下水汚泥など
を燃焼させるボイラーの排煙設備、すなわち、煙道ダク
ト、ケーシング、熱交換器、ガス−ガスヒーター、湿式
または乾式の脱硫装置、電気集塵機、誘引送風機、回転
再生式空気予熱器のバスケット材および伝熱エレメント
板、減温塔、バグフィルター、煙突などに使用される低
合金鋼および溶接継手を提供することにある。さらに詳
しくは、排煙設備で生じる硫酸および塩酸露点腐食に対
して優れた耐食性を示し、溶接構造用としても適用可能
で厳しい冷間加工性が要求される熱交換チューブのフィ
ン材や、空気予熱器の伝熱エレメント板、煙道のエキス
パンジョンなどに適用可能で、経済性にも優れた耐酸露
点腐食低合金鋼および溶接継手、または、塩酸、硫酸な
どの単独または混合の酸洗液を収める鋼製めっき酸洗槽
用の耐塩酸性に優れた耐硫酸露点腐食低合金鋼および溶
接継手を経済的に提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、耐硫酸露点
腐食性および耐塩酸露点腐食性に及ぼす冶金因子を詳細
に検討した結果、耐硫酸露点腐食鋼Ｓ−ＴＥＮ１（Ｃｕ
−Ｓｂ系鋼）に、後述する耐酸腐食性指数ＡＩ値が正
（０以上）となる範囲内でＭｏを極微量添加すること
で、従来のようにＳ量を極低量に限定することなく、前
記Ｓ−ＴＥＮ１鋼より優れた耐硫酸露点腐食性を確保し
ながら耐塩酸露点腐食性を大幅に向上できることを見出
した。以下に、本発明にかかる発明者の知見を詳細に述
べる。なお、以下において、成分添加量の％は、質量％
をあらわすものとする。

【００１９】従来、Ｍｏは、鋼および含銅低合金鋼の耐
硫酸性を著しく阻害する元素として理解されている（例
えば、小若、諸石、室谷：日本金属学会昭和４１年度大
会春期大会講演概要、ｐ．８４（１９６６）、寺前、
門、乙黒、轟：富士製鉄技報、１７，ｐ．１０３（１９
６８））。しかし、これまでのＭｏの影響を調査した研
究においては、添加量が０．１％超であることに、発明
者は着目し、０．１％以下のＭｏの微量添加がＣｕ−Ｓ
ｂ系鋼の耐塩酸性、耐塩化物含有酸腐食性、および耐硫
酸性の腐食挙動に及ぼす影響について詳細に調査した。

【００２０】その結果、１）図１に示すように、Ｃｕ−Ｓｂ系鋼において、極微
量（０．０１％未満）のＭｏ添加で、耐塩酸性が飛躍的
に向上する特異点が存在することがわかった。２）さらに、同様に図２から判るように、Ｃｕ−Ｓｂ系
鋼において、従来、耐硫酸性に対する阻害元素と言われ
ていたＭｏを極微量添加することにより、従来知られて
いた知見とは逆に、耐硫酸性をも向上させることができ
ることがわかった。３）また、図２から、Ｍｏを特定量以上過度に添加する
と耐硫酸性が阻害されることがわかった。

【００２１】そこで、耐硫酸性を阻害しない限界のＭｏ
添加量（以下、「耐硫酸性限界Ｍｏ量」と記す）を次の
ように定義した。すなわち、Ｍｏ以外の組成は同じで、
Ｍｏを含有する鋼と、Ｍｏを含有しない鋼との耐硫酸性
を比較して、Ｍｏを含有すると耐硫酸性が低下する場合
のＭｏ含有量の上限値を、「耐硫酸性限界Ｍｏ量」と定
義した。

【００２２】耐硫酸性限界Ｍｏ量は、鋼中のＣ、Ｓｂ量
と極めて明確な関係にあり、下式＜１＞で定義されるＡ
Ｉ値（耐硫酸・塩酸腐食性指標）に対してＡＩ＝０を満
たす。ＡＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ％＜１＞ただし、「％」は「質量％」を示す。

【００２３】本発明鋼において、図１および図２に示す
とおり、Ｍｏの添加量により耐塩酸腐食性は向上する
が、所定量以上の過度のＭｏ添加は耐硫酸腐食性を著し
く阻害し、その耐硫酸腐食性を維持できる限界Ｍｏ量
は、上記＜１＞式で求められるＡＩが０の場合のＭｏ量
に相当する。

【００２４】ＡＩ＜０の場合においては、優れた耐塩酸
性は維持されるが、従来から報告されているように、耐
硫酸性を低下させ、一方、ＡＩ≧０を満たす場合におい
ては、耐硫酸性と耐塩酸性が共に向上する。

【００２５】図３は、Ｃ−Ｃｕ−Ｍｏ系鋼でのＭｏ−Ｃ
バランス図において、ＡＩ＝０を満たす耐硫酸性限界Ｍ
ｏ量線と耐硫酸性との関係を説明した図である。耐硫酸
性限界Ｍｏ量線の左側は、ＡＩ≧０を満たす場合であ
り、耐塩酸性および耐硫酸性を共に向上させる。一方、
耐硫酸性限界Ｍｏ線の右側は、ＡＩ＜０の場合であり、
優れた耐塩酸性は維持されるが、耐硫酸性を低下させ
る。

【００２６】ＡＩ値からわかるように、Ｃ量が一定の場
合には、Ｓｂの添加は、耐硫酸性限界Ｍｏ量を増加させ
る作用がある。この知見は工業上極めて意義が大きい。
以下にその意義について説明する。

【００２７】Ｓｂを含まないＣｕ−Ｍｏ系鋼と、Ｃｕ−
Ｓｂ−Ｍｏ系鋼とについて上記と同様の検討を行った。
その結果、Ｃｕ−Ｍｏ系鋼は、Ｃｕ−Ｓｂ−Ｍｏ系鋼ほ
どの優れた耐塩酸性は得られず、Ｍｏが耐硫酸性の阻害
元素として作用する耐硫酸性限界Ｍｏ量は、Ｃ％×Ｍｏ
％＝０．０００５で与えられた。

【００２８】図４は、Ｓｂの添加の効果を示すもので、
Ｃｕ−Ｍｏ系鋼（Ｓｂ添加なし）と、Ｃｕ−Ｓｂ−Ｍｏ
系鋼（０．１％Ｓｂ、０．１５％Ｓｂ）における耐硫酸
性限界Ｍｏ量線を示したものである。Ｃｕ−Ｍｏ系鋼
（Ｓｂ添加なし）で０．１％Ｃの場合、耐硫酸性限界Ｍ
ｏ量は０．００５％となる（図４中の１）。それゆえ、
溶接構造用鋼として強度確保のためにＣを０．１％前後
含有させる必要がある場合、Ｓｂを含まないＣｕ−Ｍｏ
系鋼で優れた耐硫酸性および耐塩酸性を確保するために
は、Ｍｏを０．００５％以下に管理する必要があるが、
鋼中Ｍｏ量の工業的な管理幅は、図４中の４に示すよう
に±０．０２％程度であることから、この範囲に鋼中Ｍ
ｏ量を工業的に管理することは極めて難しい。

【００２９】一方、Ｃｕ−Ｍｏ−０．１％Ｓｂ系鋼で
０．１％Ｃの場合、耐硫酸性限界Ｍｏ量は０．０５％で
与えられ（図４中の２）、０．０５％以下で有意に添加
すればよく、また、Ｃｕ−Ｍｏ−０．１５％Ｓｂ系鋼で
０．１％Ｃ鋼の場合、耐硫酸性限界Ｍｏ量は０．０７５
％（図４中の３）で与えられ、０．０７５％以下で添加
すればよいので、工業的な鋼中Ｍｏの管理幅である±
０．０２％（図４中の４）の範囲内で容易に管理でき
る。

【００３０】上述のＣｕ−Ｍｏ系鋼とＣｕ−Ｍｏ−Ｓｂ
系鋼の耐硫酸性および耐塩酸性について詳細に調査して
得た知見をまとめると、１）Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系鋼は、Ｃｕ−Ｍｏ系鋼やＣｕ−
Ｓｂ系鋼と比較して、耐塩酸性に飛躍的に優れている。２）Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系鋼およびＣｕ−Ｍｏ系鋼で、Ｍ
ｏをある上限値の範囲内、すなわち、耐硫酸性限界Ｍｏ
量以下で添加すると、従来有害といわれていたＭｏが耐
硫酸性を向上させる作用をおよぼす。３）耐硫酸性限界Ｍｏ量の上限値は、鋼中ＣおよびＳｂ
量と明瞭な関係で示すことができ、Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系
鋼の場合は、Ｃ％×Ｍｏ％≦０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％、Ｃｕ−Ｍｏ系鋼の場合は、Ｃ％×Ｍｏ％≦０．０００５で与えられる。この関係を指標として表わしたのが、前
述のＡＩ、すなわち、ＡＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％
−Ｃ％×Ｍｏ％であり、ＡＩ≧０では、耐塩酸性および耐硫酸性とも極
めて優れる。

【００３１】本発明者らは、さらに、前述のような耐塩
酸腐食性と耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼を溶接構造物
として使用する場合における溶接継手の耐塩酸腐食性と
耐硫酸腐食性に及ぼす冶金的要因について検討した結
果、母材を前述のような組成とした低合金鋼とし、且つ
溶接金属を、母材における耐塩酸腐食性及び耐硫酸腐食
性の向上の知見に基づいて、特定の組成とすることによ
って、すなわち、１）溶接金属の組成をＣｕ−Ｍｏ−Ｓ
ｂ系とし、２）ＡＩ値を特定範囲とするとことによっ
て、耐塩酸腐食性と耐硫酸腐食性に優れた溶接継手を得
ることができる。また、好ましくは、母材のＡＩ値と溶
接金属のＡＩ値との差を特定の範囲とすることによっ
て、さらに優れた溶接継手を得ることができるという知
見を得た。

【００３２】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
ものであり、その要旨とするところは以下のとおりであ
る。

【００３３】（１）質量％で、Ｃ：０．００１〜０．
２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２
％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓ
ｂ：０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ
：０．０５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避
的不純物からなり、かつ、下記＜１＞式で求められる耐
酸腐食性指数ＡＩが０以上であることを特徴とする耐塩
酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。ＡＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ％＜１＞ただし、上記「％」は「質量％」を示す。

【００３４】（２）質量％で、Ｃ：０．００１〜０．
２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２
％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓ
ｂ：０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ
：０．０５％以下を含有し、さらに、Ｎｂ：０．００
５〜０．１％、Ｔａ：０．００５〜０．１％、Ｖ：
０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、
Ｗ：０．０５〜１％のうちの１種または２種以上を含
有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、か
つ、下記＜２＞式で求められる耐酸腐食性指数ＥＩが０
以上であることを特徴とする耐塩酸腐食性および耐硫酸
腐食性に優れた低合金鋼。ＥＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ_eq ＜２＞ただし、上記「％」は「質量％」を示し、上記Ｍｏ
_eq（質量％）は、Ｍｏ_eq＝Ｍｏ＋５．１×（Ｎｂ％＋Ｔ
ａ％）＋４．２×Ｖ％＋９．３×Ｔｉ％＋０．５×Ｗを
示す。

【００３５】（３）質量％で、Ｓ：０.００５超〜０．
０２５％を含有することを特徴とする（１）または
（２）のいずれかに記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐
食性に優れた低合金鋼。

【００３６】（４）質量％で、さらに、Ｃｒ：．１〜
０．５％を含有することを特徴とする（１）〜（３）の
いずれか１つに記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性
に優れた低合金鋼。

【００３７】（５）質量％で、さらに、Ｎｉ：０．１〜
１％を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいず
れか１つに記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優
れた低合金鋼。

【００３８】（６）質量％で、さらに、Ｎ：０．００
１〜０．００７％を含有することを特徴とする（１）〜
（５）のいずれか１つに記載の耐塩酸腐食性および耐硫
酸腐食性に優れた低合金鋼。

【００３９】（７）質量％で、さらに、Ａｌ：０．００
５〜０．１％を含有することを特徴とする（１）〜
（６）のいずれか１つに記載の耐塩酸腐食性および耐硫
酸腐食性に優れた低合金鋼。

【００４０】（８）質量％で、さらにＣａ：０．０００
２〜０．０１％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１％、Ｒ
ＥＭ：０．０００２〜０．０１％、Ｂ：０．０００２
〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．０１％、Ｃ
ｅ：０．０００２〜０．０１％のうちの１種または２種
以上を含有することを特徴とする（１）〜（７）のいず
れか１つに記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優
れた低合金鋼。

【００４１】（９）質量％で、さらにＳｎ：０．０１〜
０．３％、Ｐｂ：０．０１〜０．３％Ｓｅ：０．００１
〜０．１％Ｔｅ：０．００１〜０．１％Ｂｉ：０．００
１〜０．１％のうちの１種または２種以上を含有するこ
とを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１つに記載の
耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。

【００４２】（１０）質量％で、さらにＡｇ：０．００
１〜０．５％、Ｐｄ：０．００１〜０．１％のうちの１
種または２種以上を含有することを特徴とする（１）〜
（９）のいずれか１つに記載の耐塩酸腐食性および耐硫
酸腐食性に優れた低合金鋼。

【００４３】（１１）質量％で、Ｃ：０．００１〜
０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜
２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、
Ｓｂ；０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ
：０．０５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避
的不純物からなる母材と、質量％で、Ｃ：０．００５
〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１
〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜０．
５％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％Ｐ：０．０３％以
下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなる溶接金属とからなり、かつ、前記
母材および溶接金属の下記＜１＞式で求められる耐酸腐
食性指数ＡＩが０以上であることを特徴とする耐塩酸腐
食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。ＡＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ％＜１＞ただし、上記「％」は「質量％」を示す。

【００４４】（１２）前記母材と溶接金属の耐酸腐食性
指数ＡＩの差分絶対値｜ΔＡＩ｜が２０以下であること
を特徴とする（１１）に記載の耐塩酸腐食性および耐硫
酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。

【００４５】ただし、｜ΔＡＩ｜＝｜ＡＩ（母材）−Ａ
Ｉ（溶接金属）｜（１３）質量％で、Ｃ：０．００１〜０．２％、Ｓ
ｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：
０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓｂ；０．０
１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５
％以下を含有し、さらに、Ｎｂ：０．００５〜０．１
％、Ｔａ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜
０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｗ：０．０
５〜１％のうちの１種または２種以上を含有し、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる母材と、質量％で、
Ｃ：０．００５〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５
％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：
０．００１〜０．５％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％Ｐ
：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、
さらに、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｔａ：０．００
５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：
０．００５〜０．１％、Ｗ：０．０５〜１％のうちの
１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的
不純物からなる溶接金属とからなり、かつ、前記母材お
よび溶接金属の下記＜２＞式で求められる耐酸腐食性指
数ＥＩが０以上であることを特徴とする耐塩酸腐食性お
よび耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。ＥＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ_eq ＜２＞ただし、上記「％」は「質量％」を示し、上記Ｍｏ
_eq（質量％）は、Ｍｏ_eq＝Ｍｏ＋５．１×（Ｎｂ％＋Ｔ
ａ％）＋４．２×Ｖ％＋９．３×Ｔｉ％＋０．５×Ｗを
示す。

【００４６】（１４）前記母材と溶接金属の耐酸腐食性
指数ＥＩの差分絶対値｜ΔＥＩ｜が２０以下であること
を特徴とする（１３）に記載の耐塩酸腐食性および耐硫
酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。

【００４７】ただし、｜ΔＥ｜＝｜ＥＩ（母材）−ＥＩ
（溶接金属）｜（１５）前記母材が、質量％で、Ｓ：０.００５超〜
０．０２５％を含有し、前記溶接金属が、質量％でＳ：
０．００５超〜０．０２％を含有することを特徴とする
（１１）〜（１４）のいずれか１つに記載の耐塩酸腐食
性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。

【００４８】（１６）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらに、Ｃｒ：０．１〜０．５％を含有すること
を特徴とする（１１）〜（１５）のいずれか１つに記載
の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の
溶接継手。

【００４９】（１７）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらに、Ｎｉ：０．１〜１％を含有することを特
徴とする（１１）〜（１６）のいずれか１つに記載の耐
塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接
継手。

【００５０】（１８）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらに、Ｎ：０．００１〜０．０２％を含有す
ることを特徴とする（１１）〜（１７）のいずれか１つ
に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合
金鋼の溶接継手。

【００５１】（１９）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらに、Ａｌ：０．００５〜０．１％を含有する
ことを特徴とする（１１）〜（１８）のいずれか１つに
記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金
鋼の溶接継手。

【００５２】（２０）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらにＣａ：０．０００２〜０．０１％、Ｍｇ：
０．０００２〜０．０１％、ＲＥＭ：０．０００２〜
０．０１％、Ｂ：０．０００２〜０．００５％、Ｌ
ａ：０．０００２〜０．０１％、Ｃｅ：０．０００２〜
０．０１％のうちの１種または２種以上を含有すること
を特徴とする（１１）〜（１９）のいずれか１つに記載
の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の
溶接継手。

【００５３】（２１）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらにＳｎ：０．０１〜０．３％、Ｐｂ：０．０
１〜０．３％Ｓｅ：０．００１〜０．１％Ｔｅ：０．０
０１〜０．１％Ｂｉ：０．００１〜０．１％のうちの１
種または２種以上を含有することを特徴とする（１１）
〜（２０）のいずれか１つに記載の耐塩酸腐食性および
耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。

【００５４】（２２）前記母材および溶接金属が、質量
％で、さらにＡｇ：０．００１〜０．５％、Ｐｄ：０．
００１〜０．１％のうちの１種または２種以上を含有す
ることを特徴とする（１１）〜（２１）のいずれか１つ
に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合
金鋼の溶接継手。

【００５５】

【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する。
まず、本発明の低合金鋼および溶接継手の母材（以下、
これらを本発明鋼という）、および溶接継手の溶接金属
にかかわる成分元素とその添加量について説明する。な
お、成分添加量の％は質量％を意味する。 (1)本発明鋼（低合金鋼、溶接継手母材）Ｃは、０．００１％未満に低減することは工業的には経
済性を著しく阻害するので、０．００１％以上添加する
が、強度を確保するためには、０．００２％以上の添加
が好ましい。従来Ｃは、耐硫酸露点腐食性および耐塩酸
露点腐食性をやや低下させる元素といわれていたが、本
発明によれば、Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系鋼の場合、０．０６
％以下の場合、耐塩酸性の阻害効果はわずかである。ま
た、耐硫酸性については、Ｃ％×Ｍｏ％≦０．０００５
＋０．０４５×Ｓｂ％を満足する場合、耐硫酸性を阻害
はしないが、この式を超えるＣ量を添加すると耐硫酸性
は急激に低下する。耐塩酸性がより重視される用途の場
合、上記限定は必要なく、０．００５％以上の添加が好
ましい。一方、０．２％を超えると溶接性、耐硫酸性お
よび塩酸性が低下するので、０．００１〜０．２％を限
定範囲とした。特に、煙突、ダクトなどの溶接構造用途
には、０．０２〜０．１５％、冷間加工用途には０．０
０２〜０．０３％とするのが好ましい。

【００５６】Ｓｉは、脱酸のために０．０１％以上添加
する。過度の添加は、熱延鋼板の場合、熱延スケールの
固着（デスケール性の低下）を招き、いわゆる唐草模様
やあばたと呼ばれるスケール疵が急激に増えるため、
２．５％を上限した。Ｓｉは、添加量にほぼ比例して耐
硫酸性を向上させる効果があるが、耐塩酸性についての
効果は認め難い。それゆえ、耐塩酸性を重視する場合
は、０．５５〜１．２％とするのが好ましい。溶接構造
用鋼としての溶接性や溶接部の靭性および製造性を考慮
する場合は、０．１〜０．５５％とするのが好ましい。
さらに、熱間圧延鋼板の製造時に生成するスケール疵の
生成率を考慮すると、０．２〜０．３５％とするのが最
も好ましい。

【００５７】Ｍｎは、鋼の強度調整のため０．１％以上
添加するが、その上限は２％で十分であるので、０．１
〜２％を限定範囲とした。また、Ｍｎ添加量の増加は、
耐硫酸性をやや低下させる傾向を示すが、本発明のＣｕ
−Ｍｏ−Ｓｂ系の優れた耐硫酸性を著しく阻害するもの
ではないので、溶接構造用鋼として、必要な機械的特性
に応じたＣ−Ｍｎバランスで添加すればよい。耐食性を
最大限に得ようとする場合は、０．１〜０．７％の範囲
とするのが望ましい。

【００５８】Ｃｕは、耐硫酸性および耐塩酸性を確保す
るためには０．１％以上の添加が必須であり、一方、１
％を超えて添加してもそれらの効果はほぼ飽和し、過度
の強度上昇および製造性の低下を招くため、０．１〜１
％を限定範囲とした。好ましくは、０．２〜０．４％の
添加が耐食性および製造性のバランスにおいて極めて優
れている。

【００５９】Ｍｏは、Ｃｕ−Ｓｂ系鋼に０．００１％以
上添加すると、耐塩酸性を著しく向上させる必須元素で
ある。例えば、３００トン転炉で鋼を溶製する場合、３
０kg以上のＭｏ酸化物または地金を投入すると、鋼中の
Ｍｏ量が発光分光分析（カントバック）の分析下限値
（０．００３％）未満でも効果を発現するので、工業的
には、溶鋼中へのＭｏ合金の投入がＭｏの溶鋼への歩留
まりによらず確認されればよい。さらに、Ｃ％×Ｍｏ％
≦０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％を満足する範囲で
は、Ｍｏは耐硫酸性を向上させる元素として作用し、上
記耐塩酸性とともに耐硫酸性が向上する。耐硫酸性を阻
害しない耐硫酸性限界Ｍｏ量は、前述のように、低Ｃま
たは高Ｓｂほど、緩和される（増加する）。Ｍｏ量の上
限は、機械的性質への影響を考慮し、１％とする。

【００６０】Ｓｂは、耐硫酸性、耐塩酸性、および耐塩
化物含有酸腐食性を得るために０．０１％以上の添加が
必須である。耐硫酸性は、Ｓｂ量が多いほど向上する
が、０．１％でほぼ飽和し、０．２％を超えて添加する
と、熱間加工性、鋼板および溶接継手の靭性が低下する
ので、０．０１〜０．２％とした。耐食性、熱間加工性
および機械的特性とのバランスを勘案すると、０．０５
〜０．１５％とするのが好ましい。

【００６１】Ｐは、不可避的不純物元素であり、耐硫酸
露点腐食性および耐塩酸露点腐食性を著しく阻害するの
で、その範囲を０．０５％以下とした。より好ましく
は、０．０１％以下に限定すると、耐硫酸露点腐食性お
よび耐塩酸露点腐食性は著しく改善される。脱Ｐ工程の
負荷および経済性を考慮すると、０．００５〜０．０１
％とするのが最も好ましい。

【００６２】Ｓは、Ｐと同様に不可避的不純物元素であ
り、０．０５％を超えると、熱間加工性および機械的性
質が阻害されるので、上限を０．０５％とした。しかし
ながら、図５に示すように、本発明のＣｕ−Ｍｏ−Ｓｂ
系鋼においては、Ｓを０．００５％超で適量含有させる
と、耐硫酸性および耐塩酸性が著しく向上するので、
０．００５％超含有させることが好ましい。しかし、
０．０２５％を超えて含有させても、その効果は飽和す
るので０．００５超〜０．０２５％含有させるのが好ま
しい。特に、耐塩酸性、耐硫酸性、機械的性質（耐ラメ
ラテア性など）および熱間加工性を考慮すると、０．０
１〜０．０２５％とするのが最も好ましい。

【００６３】本発明鋼においては、下式＜１＞で定義さ
れる耐酸腐食性指数ＡＩが、ＡＩ≧０を満足する場合、
極めて優れた耐塩酸性および耐硫酸性が得られる。ＡＩ
／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ
％×Ｍｏ％＜１＞すなわち、図６は、ＡＩ値と硫酸腐
食速度との関係を示しているが、この図に示すとおり、
耐酸腐食性指数ＡＩが０以上の場合には、耐硫酸性が顕
著に向上していることが判る。したがって、本発明で
は、上記＜１＞式で求められる耐酸腐食性指数ＡＩが０
以上となるように、Ｓｂ、Ｃ、Ｍｏを添加する。

【００６４】ＡＩ≧０を満足する場合、すなわち、Ｃ％
×Ｍｏ％≦０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％を満足す
る場合、例えば、優れた加工性が必要な冷間圧延鋼板の
場合は、Ｃ量が０．０１％以下の低Ｃ系が好ましいの
で、この場合には、０．１％Ｓｂ添加とすれば、０．５
％以下のＭｏ添加で、優れた耐硫酸性と耐塩酸性が同時
に得られる。

【００６５】なお、前記ＡＩ値は、７５を超えた場合、
すなわちＳｂが過剰な場合、耐硫酸性および耐塩酸性の
向上効果は、ほぼ飽和するだけでなく、熱間加工性が低
下するので、その上限を７５とするのが好ましい。ま
た、本発明鋼は、鋼板の強度、靭性、溶接性、高温特性
などの改善を目的に、必要に応じてＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔ
ｉ、Ｗを添加する。

【００６６】Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉは、それぞれ０．０
０５％以上の添加で、細粒化による強度靭性の向上、高
温強度の向上に効果のある元素であり、冷間加工性の向
上にも効果がある。しかし、０．１％を超えるとその効
果は飽和する。それゆえ、それぞれ０．００５〜０．１
％を限定範囲とした。

【００６７】Ｗは、０．０５％以上添加すると高温強度
および耐塩酸性の向上に効果があり、それらの効果は１
％で飽和するので、範囲を０．０５〜１％とした。

【００６８】なお、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｗの炭窒化
物形成元素群を過剰に添加すると、本発明鋼の耐硫酸腐
食性が阻害される。すなわち、これらの元素は、耐硫酸
性限界Ｍｏ量を低下させる作用があり、その程度は、下
記のＭｏ当量（Ｍｏ_eq）で整理できる。Ｍｏ_eq（質量
％）＝Ｍｏ％＋５．１×（Ｎｂ％＋Ｔａ％）＋４．２×
Ｖ％＋９．３×Ｔｉ％＋０．５×Ｗ％Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、
Ｔｉ、Ｗが添加された場合、耐硫酸性を阻害しない限界
の成分バランスは、上述のＡＩに代えて、拡張耐酸腐食
性指数ＥＩで与えられる。ＥＩは、Ｓｂ、Ｃ、Ｍｏ
_eq（質量％）の関数で、次式＜２＞で与えられる。ＥＩ
／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ
％×Ｍｏ_eq％＜２＞所要の目的でＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔ
ｉ、Ｗを複合添加する場合、ＥＩ≧０を満足する場合、
極めて優れた耐塩酸性および耐硫酸性が同時に得られ
る。

【００６９】すなわち、図７は、ＥＩ値と硫酸腐食速度
との関係を示したものであるが、この図に示すとおり、
拡張耐酸腐食性指数ＥＩが０以上の場合には、耐硫酸性
が顕著に向上することが判る。したがって、本発明鋼に
おいては、上記＜２＞式で求められる拡張耐酸腐食指数
ＥＩが０以上となるように、Ｓｂ、Ｃ、Ｍｏを添加す
る。

【００７０】なお、前記ＥＩ値は、７５を超えた場合、
すなわちＳｂが過剰な場合、耐硫酸性および耐塩酸性の
向上効果はほぼ飽和するだけでなく、熱間加工性が低下
するので、その上限を７５とするのが好ましい。

【００７１】Ｃｒは、耐候性などを向上させるために、
必要に応じて０．１％以上添加する。しかし、０．５％
を超えて添加すると、特に、本発明鋼の耐硫酸性が著し
く低下するので、必要に応じて添加する場合は０．５％
を上限とする。耐硫酸性および耐塩酸性をより向上させ
る点からは、Ｃｒ含有量を０．１％以下に限定するのが
好ましく、さらには、無添加が最も好ましい。

【００７２】Ｎｉは、耐塩酸性を向上させる作用がある
元素であり、本発明鋼におけるＣｕとＳｂとの添加で生
じる熱間加工時の表面割れ防止を目的とし、必要に応じ
て０．１％以上添加するが、１％を超えて添加してもそ
れらの効果は飽和するので、０．１〜１％を限定範囲と
した。０．１％〜Ｃｕ％×０．５の範囲とするのが特に
好ましい。

【００７３】Ｎは、耐塩酸性を向上させる作用がある不
可避的不純物元素であり、その必要に応じて、０．００
１％以上添加するが、０．００７％を超える過度の添加
はスラブ鋳造時の表面割れの原因となるため、０．００
１〜０．００７％を限定範囲とした。

【００７４】Ａｌは、通常脱酸元素として添加される。
本発明鋼においては必要に応じて０．００５％以上添加
するが、０．１％を超えて添加すると耐塩酸露点腐食性
および熱間加工性を損なうため、その範囲を０．００５
〜０．１％とした。

【００７５】また、本発明鋼は、必要に応じてＣａ、Ｍ
ｇ、Ｃｅ、Ｌａ、ＲＥＭ、Ｂを添加する。

【００７６】Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ、Ｂは、清浄性の向上
や粒径の微細化により鋼の靭性に寄与し、上限までの添
加では耐食性への影響はないので、必要に応じて、それ
ぞれ０．０００２％以上添加するが、その効果は、Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｌａ、ＲＥＭは０．０１％超、Ｂでは
０．００５％超で、耐食性に悪影響が出始めるので、Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｌａ、ＲＥＭでは０．０００２〜０．
０１％、Ｂでは０．０００２〜０．００５％を限定範囲
とした。

【００７７】また、本発明鋼は、必要に応じて、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉを添加する。

【００７８】Ｓｎ、Ｐｂは、快削性向上させる作用を有
し、その効果を得るために０．０１％以上添加する必要
があるが、含有量が０．３％を超えると熱間加工性が低
下するためその含有量の上限を０．３％とする。

【００７９】Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉは、耐酸性をさらに向上
させる作用を有し、その効果を得るためにそれぞれ０．
００１％以上添加する必要あるが、それぞれの含有量が
０．１％を超えると製造性の低下や製造コストの増加を
招くので、それぞれの含有量の上限を０．１％とする。

【００８０】また、本発明鋼は、必要に応じて、Ａｇ、
Ｐｂを添加する。

【００８１】Ａｇ、Ｐｄは、高温高濃度硫酸環境下での
耐食性を向上させる作用を有し、その効果を得るために
それぞれ０．００１％以上添加する必要があるが、それ
ぞれの含有量が０．５％、０．１％を超えると製造コス
トの増加だけでなく熱間加工性が低下するためその含有
量の上限をそれぞれ０．５％、０．１％とする。 (2)溶接金属Ｃは、溶接構造用鋼の溶接継手として強度を確保するた
めに添加するが、０．２％を超えて添加すると、溶接性
および耐硫酸性が低下するので、０．２％以下に限定し
た。耐硫酸性および耐塩酸性の観点ではＣの含有量は少
ないほど好ましいが強度や経済性を考慮し、０．００５
〜０．２％とする。特に、Ｍｏと共存する場合、０．２
％を超えるＣ添加は耐硫酸性を著しく低下させる。耐塩
酸性と耐硫酸性とのバランスを考慮する必要がある場合
は、０．０５％以下とするのが好ましい。

【００８２】Ｓｉは、溶接金属中に０．０１％以上含ま
れると、Ｃｕと共存して耐硫酸性および耐塩酸性を向上
させるので下限を０．０１％とする。しかし、２．５％
を超えると、耐食性の向上はみられず、溶接金属の靭性
が著しく低下するので、上限を２．５％とした。溶接施
工性や溶接部の靭性をより重視する場合は、０．１〜１
％が好ましい。

【００８３】Ｍｎは、脱酸および強度調整のため０．１
％以上添加するが、その上限は２％で十分であるので、
０．１〜２％を限定範囲とした。

【００８４】Ｃｕは、耐硫酸性および耐塩酸性を確保す
るためには０．１％以上の添加が必須である。１％を超
えて添加しても耐食性はほぼ飽和し、過度の強度上昇お
よび凝固割れを招くため、０．１〜１％を限定範囲とし
た。好ましくは、０．２５〜０．７５％の添加が耐食性
および製造性のバランスにてさらに優れている。

【００８５】Ｍｏは、Ｃｕ−Ｓｂ系の溶接金属に０．０
０１％以上添加すると、耐塩酸性を著しく向上させる必
須元素である。さらに、Ｃ％×Ｍｏ％≦０．０００５＋
０．０４５×Ｓｂ％を満足する範囲では、Ｍｏは耐硫酸
性を向上させる元素として作用し、上記耐塩酸性ととも
に耐硫酸性が向上する。Ｍｏ量の上限は、溶接金属の機
械的性質への影響を考慮し、０．５％とする。

【００８６】Ｓｂは、必要に応じて０．０１％以上添加
すると、Ｃｕとともに共存して耐硫酸性および耐塩酸性
をさらに向上させる元素であり、０．０１％を下限とす
る。十分な耐食性を得るには、０．０５％以上の添加が
好ましい。一方、０．２％でその効果はほぼ飽和するの
で、０．０１〜０．２％に限定した。溶接金属中のＳｂ
が０．１５％を超えると溶接施工性が低下するので、
０．０５〜０．１５％がより好ましい。

【００８７】Ｐは、不可避的不純物元素であり、耐硫酸
性および耐塩酸性を著しく阻害するので、その範囲を
０．０３％以下とした。より好ましくは０．０１％以下
に限定すると耐硫酸性および耐塩酸性が著しく改善され
る。０．００５〜０．０１％がより好ましく、０．００
５％以下がさらに好ましい。

【００８８】Ｓは、Ｐと同様に不可避的不純物元素であ
り、０．０３％を超えると、耐硫酸性が著しく低下する
ので、十分な耐硫酸性および耐塩酸性を確保する上で上
限を０．０３％に限定する必要がある。しかしながら、
図５に示したように、本発明のＣｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系の鋼
においては、Ｓを０．００５％超で適量含有させると耐
硫酸腐食性と共に耐塩酸腐食性が著しく向上する。この
ため溶接金属においても、０．００５％超含有させるこ
とが好ましい。しかし、０．０２％を超えて含有させて
もその効果は飽和し、また、溶接金属の靭性確保を考慮
すると０．０２％以下とするのが好ましい。特に、耐塩
酸性、耐硫酸性および機械的性質を考慮すると、Ｓ：
０．００５超〜０．０２％が最も好ましい。

【００８９】本発明の溶接継手においては、母材および
溶接金属が、下式＜１＞で定義される耐酸腐食性指数Ａ
Ｉが、ＡＩ≧０を満足する場合、極めて優れた耐塩酸性
および耐硫酸性が得られる。ＡＩ／１００００＝０．０
００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ％＜１＞図
６は、ＡＩ値と硫酸腐食速度との関係を示すが、この図
に示すとおり、耐酸腐食性指数ＡＩが０以上の場合に
は、耐硫酸性が顕著に向上することから、本発明では、
溶接金属においても上記＜１＞式で求められる耐酸腐食
性指数ＡＩが０以上となるように、Ｓｂ、Ｃ、Ｍｏを添
加する。

【００９０】ＡＩ≧０を満足する場合、すなわち、Ｃ％
×Ｍｏ％≦０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％を満足す
る場合、例えば、溶接金属のＣ量が０．０１％以下の場
合には、０．１％Ｓｂ添加とすれば、０．５％以下のＭ
ｏ添加で、優れた耐硫酸性と耐塩酸性および耐塩化物含
有酸腐食性が得られる。

【００９１】なお、前記ＡＩ値は、７５を超えた場合、
すなわちＳｂが過剰な場合、耐硫酸性、耐塩酸性、およ
び耐塩化物含有酸腐食性の向上効果は、ほぼ飽和するだ
けでなく、熱間加工性が低下するので、その上限を７５
とするのがより好ましい。

【００９２】さらに本発明の溶接継手においては、溶接
継手の耐選択腐食性指数｜ΔＡＩ｜を適切な値とするこ
とが好ましい。

【００９３】溶接継手の耐選択腐食性指数｜ΔＡＩ｜
は、母材の耐酸腐食性指数ＡＩ（母材）および溶接金属
の耐酸腐食性指数ＡＩ（溶接金属）からの次の式＜３＞
で規定される。｜ΔＡＩ｜＝｜ＡＩ（母材）−ＡＩ（溶接金属）｜＜３＞図８は｜ΔＡＩ｜と母材および溶接金属の硫酸腐食速度
との関係を示す図であるが、図８に示すとおり、｜ΔＡ
Ｉ｜は、２０を超えると、母材または溶接金属のいずれ
かのＡＩ値の小さい方の腐食速度が増加し、硫酸環境下
において選択的な加速腐食が生じる。したがって、この
ような溶接継手の選択的な加速腐食を防止するため、｜
ΔＡＩ｜を２０以下とする。

【００９４】また、本発明の溶接継手においては、溶接
継手の強度、靭性、高温特性などの改善を目的として溶
接継手の溶接金属に必要に応じて、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、
Ｗの一種以上を添加する。

【００９５】Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉは、それぞれ０．０
０５％以上の添加で、細粒化による強度靭性の向上、高
温強度の向上に効果のある元素である。しかし、０．１
％を超えるとその効果は飽和する。それゆえ、それぞれ
０．００５〜０．１％を限定範囲とした。

【００９６】Ｗは、０．０５％以上添加すると高温強度
および耐塩酸性の向上に効果があり、それらの効果は１
％で飽和するので、範囲を０．０５〜１％とした。

【００９７】なお、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｗの炭窒化
物形成元素群を溶接金属中に過剰に添加すると、本発明
の溶接継手の耐硫酸腐食性が阻害される。すなわち、こ
れらの元素は、耐硫酸性限界Ｍｏ量を低下させる作用が
あり、その程度は、下記のＭｏ当量（Ｍｏ_eq）で整理で
きる。Ｍｏ_eq（質量％）＝Ｍｏ％＋５．１×（Ｎｂ％＋Ｔａ
％）＋４．２×Ｖ％＋９．３×Ｔｉ％＋０．５×Ｗ％Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｗが添加された場合、耐硫酸性
を阻害しない限界の成分バランスは、上述のＡＩに代え
て、拡張耐酸腐食性指数ＥＩで与えられる。ＥＩは、Ｓ
ｂ、Ｃ、Ｍｏ_eq（質量％）の関数で、次式で＜２＞与え
られる。ＥＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ_eq％＜２＞所要の目的でＮｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｗを複合添加する
場合、ＥＩ≧０を満足する場合、極めて優れた耐塩酸性
および耐硫酸性が同時に得られる。

【００９８】すなわち、図７は、ＥＩ値と硫酸腐食速度
との関係を示したものであるが、この図に示すとおり、
拡張耐酸腐食性指数ＥＩが０以上の場合には、耐硫酸性
が顕著に向上することが判る。したがって、本発明の溶
接継手の溶接金属においては、上記＜２＞式で求められ
る拡張耐酸腐食指数ＥＩが０以上となるように、Ｓｂ、
Ｃ、Ｍｏを添加する。

【００９９】また、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｗの一種以
上が添加された場合、溶接継手の耐選択腐食性指数は、
前述のＡＩにかえて、拡張耐酸腐食性指数ＥＩを用いて
評価することにより、より優れた溶接継手とすることが
できる。

【０１００】溶接継手の拡張耐選択腐食性指数｜ΔＥＩ
｜は、母材の拡張耐酸腐食性指数ＥＩ（母材）および溶
接金属の拡張耐酸腐食指数ＥＩ（溶接金属）から次の式
＜４＞で規定される。｜ΔＥＩ｜＝｜ＥＩ（母材）−ＥＩ（溶接金属）｜＜４＞図９は、｜ΔＥＩ｜と母材および溶接金属の硫酸腐食速
度との関係を示すものであるが図９に示すとおり、｜Δ
ＥＩ｜は、２０を超えると、母材または溶接金属のいず
れかのＥＩ値の小さい方の腐食速度が増加し、硫酸環境
下において選択的な加速腐食が生じる。したがって、こ
のような溶接継手の選択的な加速腐食を防止するために
｜ΔＥＩ｜を２０以下とするのが好ましい。

【０１０１】本発明の溶接継手の溶接金属には、さらに
必要に応じて、Ｃｒ、Ｎ、Ｎｉ、Ａｌを添加できる。

【０１０２】Ｃｒは、耐候性などを向上させるために、
必要に応じて０．１％以上添加する。しかし、０．５％
を超えて添加すると、特に、本発明鋼の耐硫酸性が著し
く低下するので、必要に応じて添加する場合は０．５％
を上限とする。耐硫酸性および耐塩酸性をより向上させ
る点からは、Ｃｒ含有量を０．１％以下に限定するのが
好ましく、さらには、無添加が最も好ましい。

【０１０３】Ｎｉは、耐塩酸性を向上させる作用がある
元素であり、本発明鋼におけるＣｕとＳｂとの添加で生
じる溶接金属の高温割れを目的とし、必要に応じて０．
１％以上添加するが、１％を超えて添加してもそれらの
効果は飽和するので、０．１〜１％を限定範囲とした。
０．１％〜Ｃｕ％×０．５の範囲とするのが特に好まし
い。

【０１０４】Ｎは、耐塩酸性を向上させる作用がある不
可避的不純物元素であり、その必要に応じて、０．００
１％以上添加するが、０．０２％を超える過度の添加
は、溶接金属のブローホールの発生や溶接金属の靭性低
下の原因となるため、０．００１〜０．０２％を限定範
囲とした。

【０１０５】Ａｌは、必要に応じて、０．００５％以上
添加するが、０．１％を超えて添加すると耐塩酸性およ
び溶接継手の靭性を損なうため、その範囲を０．００５
〜０．１％とした。

【０１０６】また、本発明の溶接継手の溶接金属には、
必要に応じてＣａ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｌａ、ＲＥＭ、Ｂを添
加する。

【０１０７】Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭ、Ｂは、清浄性の向上
や粒径の微細化により溶接継手の溶接金属の靭性に寄与
し、上限までの添加では耐食性への影響はないので、必
要に応じて、それぞれ０．０００２％以上添加するが、
その効果は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｌａ、ＲＥＭは０．０
１％超、Ｂでは０．００５％超で、耐食性に悪影響が出
始めるので、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｌａ、ＲＥＭでは０．
０００２〜０．０１％、Ｂでは０．０００２〜０．００
５％を限定範囲とした。

【０１０８】また、本発明の溶接継手の溶接金属には、
必要に応じて、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉを添加す
る。

【０１０９】Ｓｎ、Ｐｂは、溶接ビードのグラインダー
手入れ性を向上させる作用を有し、その効果を得るため
に０．０１％以上添加する必要があるが、含有量が０．
３％を超えると溶接金属の靱性が低下するためその含有
量の上限を０．３％とする。

【０１１０】Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉは、耐酸性をさらに向上
させる作用を有し、その効果を得るためにそれぞれ０．
００１％以上添加する必要あるが、それぞれの含有量が
０．１％を超えると溶接金属の靭性低下を招くので、そ
れぞれの含有量の上限を０．１％とする。

【０１１１】また、本発明の溶接継手の溶接金属には、
必要に応じて、Ａｇ、Ｐｄを添加する。

【０１１２】Ａｇ、Ｐｄは、高温高濃度硫酸環境下での
溶接継手の溶接金属の耐食性を向上させる作用を有し、
その効果を得るためにそれぞれ０．００１％以上添加す
る必要があるが、それぞれの含有量が０．５％、０．１
％を超えるとコストが増し溶接施工性が低下するためそ
の含有量の上限をそれぞれ０．５％、０．１％とする。

【０１１３】次に、本発明にかかわる鋼の好ましい製造
方法について述べる。連続鋳造または分解圧延後の再加
熱温度は、圧延負荷などの観点から１０００℃以上が好
ましく、１３００℃を超えて再加熱すると、結晶粒の粗
大化、脱炭および酸化スケールの増大が著しくなるの
で、その範囲を１０００〜１３００℃とするのがよい。

【０１１４】熱延の仕上げ温度は、８００℃を下回ると
混粒化が避けられず、一方、１０００℃を超えると粗粒
となるため、その範囲は、８００〜１０００℃とするの
が好ましい。その後、ミクロ組織をフェライト主体とす
るために空冷する。ただし、いわゆる薄板の熱延では冷
却速度が速くなりすぎる懸念があるため６００〜７５０
℃で巻取り後空冷または炉冷する。なお、冷間圧延鋼板
を製造する場合、熱延空冷後は、３０〜９０％の圧延率
で冷間圧延を実施後、７００〜９００℃で連続焼鈍また
は箱焼鈍することが好ましい。

【０１１５】本発明鋼は、使用に際して、例えば鋼塊と
して製造した後に、熱延、鍛造、冷延、伸線によって鋼
板や棒線、型鋼、矢板などの任意の形状として、使用し
ても良く、さらにそれをプレス等で所定の形状に成形
し、さらにまた加工・溶接して製品として製造しても良
いし、鋼板を例えば電縫鋼管等としてまず鋼管の形状に
した後に２次加工および溶接等によって製品に使用して
も良く、その他のプロセスも含めてコストや既存製造設
備の制約等によって最適な製品製造工程を選択すること
ができ、どの製造工程を選択したとしても、本発明鋼が
製造できればよい。また、本発明の溶接継手は、上述の
本発明鋼を、各種の溶接方法によって使用する場合に、
優れた耐硫酸腐食性、耐塩酸腐食性を得ることができ、
極めて好適である。本発明の溶接継手は、上述のよう
に、各種の形状に成形された鋼材、或いはこれを加工に
より所定の形状とした鋼材を、各種の溶接方法によって
溶接することによって得られる。通常、上記の鋼材を、
必要に応じて適切な開先形状とした後、例えば、大気下
或いはシールドガスを用いた雰囲気下でのアーク溶接、
サブマージドアーク溶接などのアーク溶接、プラズマア
ーク溶接、電子ビーム溶接など各種の溶接方法を用いて
溶接することができる。この時、溶接棒の芯線、溶接ワ
イヤの組成、或いは溶接棒の被覆材、フラックスの組
成、溶接雰囲気などを選択することによって溶接金属の
組成を調整し、本発明の溶接継手とすることができる。
なお、本発明鋼および溶接継手は、適当な組成の合金の
表面に、必要元素を含有する合金を、メッキ法やクラッ
ド法等の方法で付着させ、熱処理などの適切な処理によ
って元素を拡散させ、請求範囲に記載の化学組成の表面
を有する鋼材としても良い。また、本願発明鋼および溶
接継手の使用に際して、表面処理、塗装、電気防食の併
用、腐食抑制剤の投入などいかなる防食方法の使用を妨
げるものではなく、これらの防食方法の使用は本願発明
の範囲を逸脱するものではない。

【０１１６】

【実施例】実施例１表１、表２（表１の続き１）、表３（表１の続き２）、
表４（表１の続き３）に示す化学組成の鋼を５０ｋｇ真
空溶解炉で溶製し、鋳塊を鋼片としてこれを再加熱後、
仕上げ温度８００℃〜９００℃の範囲で板厚６ｍｍに熱
間圧延後、空冷した。該熱間圧延板から、腐食試験片お
よび引張試験片を採取した。さらに、一部の供試鋼につ
いては、熱間圧延板を酸洗後、板厚１．２ｍｍに冷間圧
延後、７００℃で６０秒ソルトバス焼鈍し、冷間圧延鋼
板を試作し、引張試験片を採取した。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】

【表２】

【０１１９】

【表３】

【０１２０】

【表４】

【０１２１】前記引張試験片を用い、機械的性質（引張
強度、伸び）を調査した。

【０１２２】そして、前記腐食試験片を用い、耐塩酸性
および耐硫酸性の各種耐食性について評価試験を行っ
た。耐塩酸性に関しては、３Ｍ（モル／リットル）塩酸
水溶液６０℃中に６時間浸漬し、腐食減量によって評価
を行った。

【０１２３】耐硫酸性に関しては、４０％硫酸水溶液６
０℃に６時間浸漬し、腐食減量によって評価を行った。
なお、本発明は、実施例で用いた諸条件で限定されるも
のではない。

【０１２４】表５、表６（表５の続き１）、表７（表５
の続き２）、表８（表５の続き３）に上記試験の材質評
価結果を示す。

【０１２５】

【表５】

【０１２６】

【表６】

【０１２７】

【表７】

【０１２８】

【表８】

【０１２９】Ｃ１〜Ｃ４８は、本発明例の鋼（以下、本
発明鋼とする）である。一方、Ａ１〜Ａ２１およびＢ１
〜Ｂ１４は、比較例の鋼（以下、比較鋼とする）であ
り、Ａ１は普通鋼、Ａ２〜Ａ８は従来の耐硫酸露点腐食
鋼である。Ａ１５およびＡ１６は、特公昭４６−３４７
７２号公報に示された鋼成分である耐硫酸露点腐食鋼で
ある。比較鋼Ａ１７〜Ａ１８は、特開平１０−１１０２
３７号公報に示された鋼成分である耐硫酸露点腐食鋼で
ある。比較鋼Ａ２１は、特公昭４６−３４７７２号公報
で述べられた鋼成分（当該公報の実施例第１表中の鋼種
番号６）である。前記鋼種番号６は、前記公報の実施例
のなかで最もＡＩ値が大きい。比較例Ｂ１〜Ｂ１４は、
本発明者らが本発明鋼に至る過程で得た耐塩酸腐食性に
優れた低合金鋼ではあるが、耐酸腐食性指数ＡＩ値また
は拡張耐酸腐食性指数ＥＩ値が本発明の範囲外の鋼であ
る。

【０１３０】表５〜８の各種耐食性の評価は、比較鋼Ａ
２、すなわちＣｕ−Ｓｂ系の耐硫酸露点腐食鋼（Ｓ−Ｔ
ＥＮ１鋼）との耐食性の相対評価を示すものであり、◎
は比較鋼Ａ２に対して大幅に優れている、○は優れる、
△は同等、▽はやや低い、×は劣る、を各々表してい
る。なお、比較鋼Ａ２は、Ａ２〜Ａ８の従来の耐硫酸露
点腐食鋼の中では、Ｃｕ−Ｓｂ系鋼で、Ｍｏ無添加であ
り、表５に示すように特に耐塩酸性、耐硫酸性とも優れ
ている。このため、本発明鋼の耐食性の評価は、比較鋼
Ａ２を基準として行ったものである。

【０１３１】まず、比較鋼Ａ１〜Ａ２１およびＢ１〜Ｂ
１４と、本発明鋼Ｃ１〜Ｃ４８の耐塩酸性および耐硫酸
性について説明する。

【０１３２】比較鋼Ａ１は、上述のように普通鋼であ
り、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｂ等の添加量が本発明の範囲
外であり、耐塩酸性および耐硫酸性は本発明鋼に比べて
大幅に劣る。

【０１３３】比較鋼Ａ２は、上述のようにＣｕ−Ｓｂ系
の耐硫酸露点腐食鋼である。Ｍｏが無添加なので、耐塩
酸性は比較鋼Ａ２〜Ａ８のなかでは最も良好であるが、
本発明鋼Ｃ１〜Ｃ４８と比較して、耐塩酸性は大幅に劣
る。

【０１３４】比較鋼Ａ３〜Ａ６は、何れもＣｕ−Ｃｒ系
の耐硫酸露点腐食鋼である。

【０１３５】比較鋼Ａ３は、Ｃｒが本発明の上限を超
え、ＭｏおよびＳｂが無添加である点で本発明の範囲か
ら外れるため、本発明鋼に比べて耐塩酸性および耐硫酸
性が劣る。

【０１３６】比較鋼Ａ４は、Ｃｒが本発明の上限を超
え、Ｍｏが無添加である点が本発明の範囲外なので、本
発明鋼に比べて耐塩酸性および耐硫酸性が劣る。

【０１３７】比較鋼Ａ５は、Ｃｒが本発明の上限を超
え、ＡＩ＜０である点が本発明の範囲外なので、本発明
鋼に比べて耐塩酸性および耐硫酸性が劣る。

【０１３８】比較鋼Ａ６は、Ｃｒが本発明の上限を超
え、Ｓｂが無添加であり、ＡＩ＜０である点が本発明の
範囲外なので、本発明鋼に比べて耐塩酸性および耐硫酸
性が劣る。

【０１３９】比較鋼Ａ７は、Ｍｏが無添加である点が本
発明の範囲外なので、耐塩酸性および耐硫酸性は本発明
鋼に比べて劣る。

【０１４０】比較鋼Ａ８は、Ｍｏが無添加で、Ｃｒ、Ｎ
ｉおよびＳｂの含有量が本発明の範囲外なので、耐塩酸
性および耐硫酸性は本発明鋼に比べて劣る。

【０１４１】比較鋼Ａ９は、Ｐが本発明範囲の上限を超
えているので、本発明鋼に比べて耐塩酸性および耐硫酸
性が劣る。

【０１４２】比較鋼Ａ１１は、耐塩酸性および耐硫酸性
は本発明鋼とほぼ同等であるが、Ｓが本発明範囲の上限
を超えているので、熱間加工時に鋼板表面に微細な割れ
が多数発生した。

【０１４３】比較鋼Ａ１２は、Ｃｕ添加量が本発明範囲
の下限より低く、ＡＩ＜０なので、本発明鋼に比べて耐
塩酸性および耐硫酸性が劣る。

【０１４４】比較鋼Ａ１３は、Ｍｏ添加量が本発明範囲
の上限を超え、ＡＩ＜０なので、本発明鋼に比べて耐硫
酸性が劣る。

【０１４５】比較鋼Ａ１４は、比較鋼Ａ２の極低Ｃ系
（０．００３％）の耐硫酸露点腐食鋼である。Ｍｏが無
添加なので、耐塩酸性および耐硫酸性は、比較鋼Ａ２並
であるが、耐塩酸性および耐硫酸性が本発明鋼に比較し
て劣る。

【０１４６】比較鋼Ａ１５は、Ｓｂが無添加で、かつ、
ＡＩ値＜０である。耐塩酸性は、比較鋼Ａ２とほぼ同等
であるが、耐硫酸性は比較鋼Ａ２より劣る。すなわち、
耐塩酸性、耐硫酸性ともに本発明鋼に比較して劣る。

【０１４７】比較鋼Ａ１６は、ＡＩ値≧０を満たすが、
本発明の必須元素であるＳｂが無添加であり、耐塩酸性
および耐硫酸性は比較鋼Ａ２と同等である。すなわち、
耐塩酸性、耐硫酸性ともに本発明鋼に比較して劣る。

【０１４８】比較鋼Ａ１７およびＡ１８は、ＡＩ値＜０
で本発明の範囲外であり、耐塩酸性は比較鋼Ａ２より優
れるが、耐硫酸性は比較鋼Ａ２より劣っている．すなわ
ち、本発明鋼と比較して耐塩酸性は同等であるが、耐硫
酸性は劣る。

【０１４９】比較鋼Ａ２１は、Ｓｂが無添加でＮｉ添加
量も本発明の範囲外であり、かつ、ＡＩ値もＡＩ＜０で
ある．耐塩酸性は比較鋼Ａ２と同等であるが、耐硫酸性
は比較鋼Ａ２より劣る。すなわち、耐塩酸性および耐硫
酸性ともに本発明鋼に比較して劣る。

【０１５０】次に、比較鋼Ｂ１〜Ｂ１４の耐塩酸性およ
び耐硫酸性について説明する。

【０１５１】比較鋼Ｂ１〜Ｂ１４は、本発明に至る過程
で発明者らによって見出された耐塩酸性に優れた鋼であ
り、本発明の鋼組成はいずれの限定元素について満足す
るが、ＡＩ＜０あるいはＥＩ＜０で、ＡＩ値あるいはＥ
Ｉ値が本発明の範囲外である。そのため、耐塩酸性は、
本発明鋼Ｃ１〜Ｃ４８と比較して同等に優れているが、
耐硫酸性は劣る。次に、本発明鋼Ｃ１〜Ｃ４８の耐硫
酸性および耐塩酸性について説明する。本発明鋼Ｃ１〜
Ｃ４８は、本発明の鋼成分を満足し、さらに、ＡＩ値≧
０あるいはＥＩ値≧０を満足するように成分設計された
極めて優れた耐塩酸性、および耐硫酸性を示す鋼であ
る。

【０１５２】Ｃ１〜Ｃ１０、Ｃ１３〜Ｃ２６、Ｃ２８〜
Ｃ４５は、Ｃｒを不純物として０．１％以下に限定した
本発明鋼である。Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２７、Ｃ４７、Ｃ
４８は、Ｃｒを本発明の範囲内で、選択元素として添加
した本発明鋼である。

【０１５３】Ｃｒを不純物として０．１％以下に限定し
た本発明鋼の耐塩酸性は、耐硫酸露点腐食鋼の比較鋼Ａ
２〜Ａ８のなかで最も耐食性に優れるＡ２と比較しても
５倍以上（表中評点、◎）であり、耐硫酸性は比較鋼Ａ
２〜Ａ８のなかで最も耐食性に優れたＡ２の２倍以上
（表中評点、〇）と優れている。

【０１５４】Ｃｒを本発明の範囲内で添加した本発明鋼
は、Ｃｒ無添加の本発明鋼よりも耐塩酸性および耐硫酸
性がやや劣るが、比較鋼Ａ２と比較すると、十分優れて
いる。

【０１５５】本発明鋼Ｃ１３は、Ｓが０．００３％の例
である。Ｃ１４は、Ｓが０．０１５％で、それ以外の組
成およびＡＩはＣ１３と同一である。Ｃ１３は、比較鋼
Ａ２と比較すると、耐硫酸性および耐塩酸性に優れてい
るが、Ｃ１４と比較すると、耐塩酸性および耐硫酸性は
劣る。それゆえ、Ｓを０．００５％超添加するとより優
れた耐硫酸性および耐塩酸性が同時に得られることがわ
かる。

【０１５６】以上のように、本発明鋼は耐硫酸性および
耐塩酸性に優れていることが明らかである。

【０１５７】次に、本発明鋼の機械的性質について説明
する。

【０１５８】表５〜表８に示すように、本発明鋼のＣ
１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１３〜Ｃ２３、Ｃ３２〜Ｃ４
８は、引張強度で４００ＭＰａ超を示し、引張強度４０
０ＭＰａクラスの溶接構造用鋼（ＪＩＳＧ３１０１相
当）が得られている。さらに、表５〜表８に示すよう
に、本発明鋼の炭素当量は最大でも０．３２％であり、
０℃での溶接割れ試験結果でも上記の本発明鋼ではいず
れも割れが認められなかったことから、十分な溶接性を
有することは明らかである。

【０１５９】それゆえ、これら上記の本発明鋼は、耐塩
酸性、耐硫酸性に優れた溶接構造用鋼であることがわか
る。

【０１６０】また、Ｃ２、Ｃ５〜Ｃ１２、Ｃ２４〜Ｃ３
１は、いずれも冷間圧延鋼板での伸びが３５％超を示
し、加工性にも十分優れた鋼板であることがわかる。

【０１６１】さらに、比較鋼Ａ１およびＡ２と、本発明
鋼Ｃ３およびＣ３６を溶融亜鉛めっき業者が使用中の塩
酸酸洗水槽（１５質量％塩酸、３０℃、インヒビター添
加）に浸漬し、ポイントマイクロメーターによる板厚減
少量の測定で耐塩酸性を評価した。その結果を図８に示
す。本発明鋼Ｃ３およびＣ３６の板厚減少速度（腐食速
度）は、０．１ｍｍ／年を示した。比較鋼Ａ１は、１．
２ｍｍ／年、比較鋼Ａ４は０．４ｍｍ／年を示した。本
発明鋼の腐食速度は、比較鋼Ａ１に比較すると１／１
２、比較鋼Ａ２と比較すると１／４であった。従って、
本発明鋼は、塩酸酸洗槽用途において優れた耐塩酸性を
有することが明らかである。

【０１６２】さらに、比較鋼Ａ１およびＡ２と、本発明
鋼Ｃ３、Ｃ１３〜Ｃ１５、Ｃ１７〜Ｃ２３およびＣ３６
を溶融亜鉛めっき業者が使用中の硫酸酸洗水槽（２０質
量％硫酸、４０℃、インヒビター添加）に浸漬し、塩酸
酸洗槽での試験と同様に板厚減少速度で耐硫酸性の評価
を実施した。その結果、本発明鋼の供試材の腐食速度
は、比較鋼Ａ１に比較して最大でも１／１６、比較鋼Ａ
２と比較して最大でも１／２であった。従って、本発明
鋼は、硫酸酸洗槽用途において優れた耐硫酸性を有する
ことが明らかである。

【０１６３】さらに、比較鋼Ａ１およびＡ２と、本発明
鋼Ｃ３、Ｃ１４〜Ｃ１８およびＣ３６を、硫酸露点腐食
と塩酸露点腐食が同時に生じる、廃棄物焼却施設のバグ
フィールター入り側および煙突中段のマンホールに試験
片を貼り付け、１年間暴露試験を実施した。バブフィル
ター入り側では、飛灰や塩化水素が比較的多量に含まれ
る排ガス環境であり、煙突中段のマンホールは、排煙処
理後の灰や塩化水素が少ない排ガス環境である。腐食減
量で耐硫酸露点および耐塩酸露点腐食性を評価した結果
を図９に示す。本発明鋼の腐食減量は、比較鋼Ａ１に比
較して１／１０以下、比較鋼Ａ２と比較して１／４であ
った。従って、本発明鋼は、硫酸露点腐食および塩酸露
点腐食が同時に生じる廃棄物焼却施設の排煙環境におい
て優れた耐食性を有することが明らかである。実施例２表９に供試心線成分を示し、表１０〜表１１（表１０の
続き）は、本発明で試作、供試した被覆アーク溶接棒
（棒径；４．０mm）の化学組成について示したものであ
る。

【０１６４】

【表９】

【０１６５】

【表１０】

【０１６６】

【表１１】

【０１６７】表１２、表１３（表１２の続き１）、表１
４（表１２の続き２）、表１５（表１２の続き３）に
は、表１０〜表１１に示された被覆アーク溶接棒によっ
て形成された溶着金属の化学組成と耐食性、溶接部品質
および溶接施工性について示したものである。また、図
１２（ａ），（ｂ）は、溶着金属の耐食性を判定するた
めの腐食試験片の採取要領を、図１３は、溶接継手部の
耐食性を判定するための腐食試験片の採取要領を、それ
ぞれ示すものである。溶着金属の耐食性評価試験のため
の試験片１は、図１２に示すように、ＪＩＳの溶着金属
の腐食試験片方法に基づいて作製した。すなわち、母材
成分の影響を受けないように、普通鋼母材３上に交流溶
接機を用い電流１７０Ａで６層の下盛４を施工した後の
溶着金属２から機械加工で試験片１（４ｍｍ×２５ｍｍ
×２５ｍｍ）を採取した。腐食試験は、８０℃，１０％
塩酸で２４時間、４０℃，２０％硫酸で２４時間の浸漬
腐食試験をそれぞれ行い、腐食減量を求めた。

【０１６８】

【表１２】

【０１６９】

【表１３】

【０１７０】

【表１４】

【０１７１】

【表１５】

【０１７２】まず、表１２、表１３（表１２の続き
１）、表１４（表１２の続き２）、表１５（表１２の続
き３）に示した比較例の溶着金属（以下、比較溶着金属
とする）Ｗ１〜Ｗ１８、本発明例の溶着金属（以下、本
発明溶着金属とする）Ｗ２１〜Ｗ５３の耐塩酸性および
耐硫酸性について説明する。

【０１７３】比較例Ｗ１は、軟鋼用の溶接材料によって
得られた溶着金属であるが、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｂが本発明
の範囲外なので、耐硫酸性および耐塩酸性が本発明溶着
金属Ｗ２１〜Ｗ５３より劣る。

【０１７４】比較例Ｗ２は、従来の耐硫酸性鋼用の溶接
材料によって得られた溶着金属であるが、Ｓｂ、Ｎｉが
本発明の範囲外なので、耐硫酸性および耐塩酸性が本発
明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より劣る。

【０１７５】比較例Ｗ３は、Ｃｕ−Ｃｒ系の耐硫酸露点
腐食鋼用の溶接材料によって得られた溶着金属である
が、Ｓｂ、ＮｉおよびＣｒが本発明の範囲外なので、耐
硫酸性および耐塩酸性が本発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３
より劣る。

【０１７６】比較例Ｗ４は、Ｐを本発明の範囲外で過剰
に含有しているので、耐硫酸性および耐塩酸性が本発明
溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より劣る。

【０１７７】比較例Ｗ５は、Ｓを本発明の範囲外で過剰
に含有しているので、耐硫酸性および耐塩酸性は優れる
が、溶接金属に割れが生じ、溶接施工性および溶接部品
質が本発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より著しく劣る。

【０１７８】比較例Ｗ６は、Ｃｕが本発明の下限未満な
ので、耐硫酸性および耐塩酸性が本発明溶着金属Ｗ２１
〜Ｗ５３より劣る。

【０１７９】比較例Ｗ７は、Ｎｉ、Ｓｂが本発明の下限
未満なので、耐硫酸性および耐塩酸性が本発明溶着金属
Ｗ２１〜Ｗ５３より劣る。

【０１８０】比較例Ｗ８および比較例Ｗ１０は、Ｓｂが
本発明の下限未満なので、耐硫酸性および耐塩酸性が本
発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より劣る。

【０１８１】比較例Ｗ９および比較例Ｗ１１は、Ｓｂが
本発明の上限を超えているので、溶接施工性が本発明溶
着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より著しく劣る。

【０１８２】比較例Ｗ１２は、耐酸性指数ＡＩ値が−１
９．０と本発明の範囲（ＡＩ≧０）を外れているので、
耐塩酸性が本発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より著しく劣
る。

【０１８３】比較例Ｗ１３は、耐酸性指数ＡＩ値が−
９．０と本発明の範囲（ＡＩ≧０）を外れているので、
耐塩酸性が本発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より著しく劣
る。

【０１８４】比較例Ｗ１４〜１８は、耐酸性指数ＥＩ値
が本発明の範囲（ＥＩ≧０）を外れているので、耐塩酸
性が本発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ５３より著しく劣る。

【０１８５】以上のように、本発明溶着金属Ｗ２１〜Ｗ
５３は、耐硫酸性、耐塩酸性および溶接施工性ともにい
ずれも優れていることがわかる。

【０１８６】次に、表１０〜表１１に示した本発明の溶
接材料と表１６、表１７に示した母材７（板厚１６ｍ
ｍ）を用い、電流１７０Ａ、溶接入熱１７〜１９kJ／cm
で下向姿勢の突合せ溶接継手を試作し、図１３に示す位
置から、溶接金属６と母材７との面積比を１：２となる
ように腐食試験片５（４ｍｍ×２５ｍｍ×６０ｍｍ）を
採取し、上記と同じ条件で浸漬腐食試験を行ない、溶接
継手部の耐食性を調査した。その結果を表１６、表１７
に示す。

【０１８７】

【表１６】

【０１８８】

【表１７】

【０１８９】表１６、表１７に示した比較例の溶接継手
Ｊ１〜Ｊ４および本発明例の溶接継手Ｊ１１〜Ｊ１９の
耐硫酸性、耐塩酸性を説明する。

【０１９０】比較例Ｊ１は、軟鋼と軟鋼用溶接材料との
溶接継手であり、母材および溶着金属のＣｕ、Ｎｉ、Ｓ
ｂが本発明の範囲外なので、本発明例Ｊ１１〜Ｊ１９と
比較して耐硫酸性および耐塩酸性が劣り、かついずれの
条件でも溶接部の選択腐食を示す。

【０１９１】比較例Ｊ２は、Ｃｕ−Ｃｒ系の耐硫酸性鋼
とＣｕ系の溶着金属からなる溶接継手であり、母材およ
び溶着金属のＮｉ、Ｓｂが本発明の範囲外なので、本発
明例Ｊ２１〜Ｊ２９より劣る。

【０１９２】比較例Ｊ３は、比較鋼Ａ２と本発明の範囲
内である溶着金属Ｗ３１からなる溶接継手であり、母材
中のＭｏが本発明の範囲外なので、母材部の耐塩酸性が
劣るため、選択腐食を示す。それゆえ、本発明例Ｊ１１
〜Ｊ１９より劣る。

【０１９３】比較例Ｊ４は、本発明鋼Ｃ３６と溶着金属
が比較例Ｗ２からなる溶接継手であり、溶着金属のＮ
ｉ、Ｓｂが本発明の範囲外なので、本発明例Ｊ１１〜Ｊ
１９より耐硫酸性および耐塩酸性が劣り、かつ、いずれ
の酸でも溶接部の選択腐食を示す。

【０１９４】本発明例の溶接継手Ｊ１１〜Ｊ１９は、母
材および溶着金属の化学成分が本発明の範囲内であり、
かつ母材および溶着金属のＡＩ又はＥＩが本発明の範囲
内であるので、耐硫酸性および耐塩酸性に優れているこ
とがわかる。

【０１９５】本発明例Ｊ１１〜Ｊ１３は、｜ΔＡＩ｜ま
たは｜ΔＥＩ｜が２０を超えているので、腐食速度は比
較例Ｊ１〜Ｊ４と比較して低いが、選択腐食の傾向を示
す。一方、本発明例Ｊ１４〜Ｊ１９は、｜ΔＡＩ｜また
は｜ΔＥＩ｜が２０以下なので、選択腐食が認められ
ず、Ｊ１１〜Ｊ１３よりも、一層優れている。

【０１９６】本発明例Ｊ１７〜Ｊ１９は、溶接継手にお
けるＣｒ添加量の影響を示したものである。鋼の場合と
同様に、Ｃｒ量を０．１％以下に限定すれば、最も優れ
た耐塩酸性および耐硫酸性が得られる。また、Ｃｒ量を
本発明の上限近く（０．５％）添加すると、Ｃｒにより
耐食性がやや阻害されるが、比較例Ｊ１〜Ｊ４に対して
は優れた耐食性を示す。

【０１９７】これらの実施例から明らかなように、溶着
金属に特定のＣｕ、Ｎｉ、Ｓｂを含有し、不純物元素で
あるＰ、Ｓを限定することにより、溶接金属部の耐塩酸
性、および溶接継手の耐塩酸性が、軟鋼溶接材料の１０
倍以上、従来の耐硫酸性鋼用の溶接材料と比較して３倍
以上改善し、耐硫酸性も軟鋼溶接材料の８倍以上、従来
の耐硫酸性鋼用の溶接材料と比較して同等以上の優れた
耐食性を、溶接施工性を損なうことなく、得られること
がわかる。

【０１９８】すなわち、本発明の溶接継手が硫酸露点腐
食および／または塩酸露点腐食が生じる低温腐食環境で
優れた耐食性を有することが明らかである。

【０１９９】

【発明の効果】本発明によれば、極めて優れた耐塩酸露
点腐食性および塩化物を含む耐酸性を有し、耐硫酸露点
腐食性にも優れる鋼が得られる。従って、火力発電所、
自家用発電施設、各種一般・産業廃棄物処理施設で、燃
焼排気ガスに曝され、激しい塩酸および／または硫酸露
点腐食を生じる煙突、煙道、熱交換器、ケーシング、エ
キスパンジョン用材料として耐久性に優れ、装置寿命を
延長または維持管理を低減できる鋼を経済的に提供する
ことが可能である。

【０２００】本発明によれば、塩酸や硫酸を使用した酸
洗設備の鋼製浴槽用途への優れた耐食性を示す溶接構造
用鋼を経済的に提供することが可能である。

【０２０１】また、本発明は極めて優れた耐塩酸性と耐
硫酸性を有した溶接継手を、容易にかつ安価に提供する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｃｕ−Ｓｂ系鋼の耐塩酸性に及ぼすＭｏの添加
量の影響を示す図。

【図２】Ｃｕ−Ｓｂ系鋼の耐硫酸性に及ぼすＭｏの添加
量の影響を示す図。

【図３】Ｃ−Ｃｕ−Ｍｏ系鋼の耐硫酸性に及ぼすＣ、Ｍ
ｏの添加量の影響を模式的に示す図。

【図４】Ｃｕ−Ｍｏ系鋼の耐硫酸性限界Ｍｏ量線に及ぼ
すＳｂ量の影響を示す図。

【図５】Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系鋼の耐塩酸性に及ぼすＳ添
加量の影響を示す図。

【図６】Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系鋼のＡＩ値と硫酸中腐食速
度との関係を示す図。

【図７】Ｃｕ−Ｍｏ−Ｓｂ系鋼のＥＩ値と硫酸中腐食速
度との関係を示す図。

【図８】本発明鋼および比較鋼の塩酸酸洗槽での板厚減
少量の経時変化を示す図。

【図９】本発明鋼および比較鋼の，廃棄物焼却施設の排
煙装置での腐食速度を示す図。

【図１０】本発明の溶接継手における｜ΔＡ｜と母材お
よび溶接金属の硫酸中腐食速度との関係を示す図。

【図１１】本発明の溶接継手における｜ΔＥ｜と母材お
よび溶接金属の硫酸中腐食速度との関係を示す図。

【図１２】（ａ），（ｂ）は、溶着金属の耐食性を判定
するための腐食試験片の採取要領を示す図で、（ｂ）図
は（ａ）図のｘ−ｘ’断面図を示す。

【図１３】溶接継手部の耐食性を判定するための腐食試
験片の採取要領を示す図。

【符号の説明】

１…溶着金属の腐食試験片２…溶着金属３…母材４…下盛り（６層）５…溶接継手の腐食試験片６…溶接金属７…母材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村哲福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者奥島基裕愛知県東海市東海町５−３新日本製鐵株式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者楠隆東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内Ｆターム(参考） 4E001 AA03 CA02 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量％で、Ｃ：０．００１〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなり、かつ、下記＜１＞式で求められる
耐酸腐食性指数ＡＩが０以上であることを特徴とする耐
塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。ＡＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ％＜１＞ただし、上記「％」は「質量％」を示す。
【請求項２】質量％で、Ｃ：０．００１〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下，を含有し、さらに、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｔａ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｗ：０．０５〜１％のうちの１種または２種以上を含
有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなり、か
つ、下記＜２＞式で求められる耐酸腐食性指数ＥＩが０
以上であることを特徴とする耐塩酸腐食性および耐硫酸
腐食性に優れた低合金鋼。ＥＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ_eq ＜２＞ただし、上記「％」は「質量％」を示し、上記Ｍｏ
_eq（質量％）は、Ｍｏ_eq＝Ｍｏ＋５．１×（Ｎｂ％＋Ｔ
ａ％）＋４．２×Ｖ％＋９．３×Ｔｉ％＋０．５×Ｗを
示す。
【請求項３】質量％で、Ｓ：０.００５超〜０．０２
５％を含有することを特徴とする請求項１または２のい
ずれかに記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れ
た低合金鋼。
【請求項４】質量％で、さらに、Ｃｒ：０．１〜０．５％を含有することを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項に記載の耐塩酸腐食性および
耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。
【請求項５】質量％で、さらに、Ｎｉ：０．１〜１％を含有することを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫
酸腐食性に優れた低合金鋼。
【請求項６】質量％で、さらに、Ｎ：０．００１〜０．００７％を含有することを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の耐塩酸腐食
性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。
【請求項７】質量％で、さらに、Ａｌ：０．００５〜０．１％を含有することを特徴とす
る請求項１〜６のいずれか１項に記載の耐塩酸腐食性お
よび耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼。
【請求項８】質量％で、さらにＣａ：０．０００２〜
０．０１％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１％、Ｂ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．０１％、Ｃｅ：０．０００２〜０．０１％のうちの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１〜７のいず
れか１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優
れた低合金鋼。
【請求項９】質量％で、さらにＳｎ：０．０１〜０．
３％、Ｐｂ：０．０１〜０．３％Ｓｅ：０．００１〜０．１％Ｔｅ：０．００１〜０．１％Ｂｉ：０．００１〜０．１％のうちの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１〜８のいずれか
１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた
低合金鋼。
【請求項１０】質量％で、さらにＡｇ：０．００１〜
０．５％、Ｐｄ：０．００１〜０．１％のうちの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１〜９のいずれか
１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた
低合金鋼。
【請求項１１】質量％で、Ｃ：０．００１〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる母材と、質量％で、Ｃ：０．００５〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜０．５％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる溶接金属とからなり、かつ、前記母材
および溶接金属の下記＜１＞式で求められる耐酸腐食性
指数ＡＩが０以上であることを特徴とする耐塩酸腐食性
および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。ＡＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ％＜１＞ただし、上記「％」は「質量％」を示す。
【請求項１２】前記母材と溶接金属の耐酸腐食性指数
ＡＩの差分絶対値｜ΔＡＩ｜が２０以下であることを特
徴とする請求項１１に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸
腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。ただし、｜ΔＡI｜＝｜ＡＩ（母材）−ＡＩ（溶接金
属）｜
【請求項１３】質量％で、Ｃ：０．００１〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜１％、Ｓｂ；０．０１〜０．２％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下を含有し、さらに、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｔａ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｗ：０．０５〜１％のうちの１種または２種以上を含
有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる母材
と、質量％で、Ｃ：０．００５〜０．２％、Ｓｉ：０．０１〜２．５％、Ｍｎ：０．１〜２％、Ｃｕ：０．１〜１％、Ｍｏ：０．００１〜０．５％、Ｓｂ：０．０１〜０．２％Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下を含有し、さらに、Ｎｂ：０．００５〜０．１％、Ｔａ：０．００５〜０．１％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．１％、Ｗ：０．０５〜１％のうちの１種または２種以上を含
有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる溶接金属
とからなり、かつ、前記母材および溶接金属の下記＜２
＞式で求められる耐酸腐食性指数ＥＩが０以上であるこ
とを特徴とする耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れ
た低合金鋼の溶接継手。ＥＩ／１００００＝０．０００５＋０．０４５×Ｓｂ％−Ｃ％×Ｍｏ_eq ＜２＞ただし、上記「％」は「質量％」を示し、上記Ｍｏ
_eq（質量％）は、Ｍｏ_eq＝Ｍｏ＋５．１×（Ｎｂ％＋Ｔ
ａ％）＋４．２×Ｖ％＋９．３×Ｔｉ％＋０．５×Ｗを
示す。
【請求項１４】前記母材と溶接金属の耐酸腐食性指数
ＥＩの差分絶対値｜ΔＥＩ｜が２０以下であることを特
徴とする請求項１３に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸
腐食性に優れた低合金鋼の溶接継手。ただし、｜ΔＥ｜＝｜ＥＩ（母材）−ＥＩ（溶接金属）
｜
【請求項１５】前記母材が、質量％で、Ｓ：０.００
５超〜０．０２５％を含有し、前記溶接金属が、質量％
で、Ｓ：０．００５超〜０．０２％を含有することを特
徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の耐塩
酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継
手。
【請求項１６】前記母材および溶接金属が、質量％
で、さらに、Ｃｒ：０．１〜０．５％以下を含有するこ
とを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載
の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の
溶接継手。
【請求項１７】前記母材および溶接金属が、質量％
で、さらに、Ｎｉ：０．１〜１％を含有することを特徴
とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の耐塩酸
腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の溶接継
手。
【請求項１８】前記母材が、質量％で、さらに、Ｎ
：０．００１〜０．００７％を含有し、前記溶接金属
が、質量％で、さらにＮ：０．００１〜０．０２％を含
有することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１
項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低
合金鋼の溶接継手。
【請求項１９】前記母材および溶接金属が、質量％
で、さらに、Ａｌ：０．００５〜０．１％を含有するこ
とを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載
の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優れた低合金鋼の
溶接継手。
【請求項２０】前記母材および溶接金属が、質量％
で、さらにＣａ：０．０００２〜０．０１％、Ｍｇ：０．０００２〜０．０１％、ＲＥＭ：０．０００２〜０．０１％、Ｂ：０．０００２〜０．００５％、Ｌａ：０．０００２〜０．０１％、Ｃｅ：０．０００２〜０．０１％のうちの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１１〜１９の
いずれか１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性
に優れた低合金鋼の溶接継手。
【請求項２１】前記母材および溶接金属が、質量％
で、さらにＳｎ：０．０１〜０．３％、Ｐｂ：０．０１〜０．３％Ｓｅ：０．００１〜０．１％Ｔｅ：０．００１〜０．１％Ｂｉ：０．００１〜０．１％のうちの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１１〜２０のいず
れか１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優
れた低合金鋼の溶接継手。
【請求項２２】前記母材および溶接金属に、質量％
で、さらにＡｇ：０．００１〜０．５％、Ｐｄ：０．００１〜０．１％のうちの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１１〜２１のいず
れか１項に記載の耐塩酸腐食性および耐硫酸腐食性に優
れた低合金鋼の溶接継手。