特表 2022-526873 被覆鋼基材、被覆鋼基材板の製造方法、鋼製品の製造方法及び鋼製品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-26

(54)【発明の名称】被覆鋼基材、被覆鋼基材板の製造方法、鋼製品の製造方法及び鋼製品

(51)【国際特許分類】

   C23C 30/00 20060101AFI20220519BHJP

   C21D 7/06 20060101ALI20220519BHJP

   C21D 8/00 20060101ALI20220519BHJP

   C22C 38/58 20060101ALI20220519BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20220519BHJP

   C22C 27/06 20060101ALI20220519BHJP

   C22C 38/50 20060101ALI20220519BHJP

   C23C 2/04 20060101ALI20220519BHJP

   C23C 24/04 20060101ALI20220519BHJP

   C25D 5/26 20060101ALI20220519BHJP

   C23C 28/00 20060101ALI20220519BHJP

   C23C 28/02 20060101ALI20220519BHJP

【ＦＩ】

C23C30/00 B

C21D7/06 A

C21D8/00 A

C22C38/58

C22C38/00 302X

C22C27/06

C22C38/50

C23C2/04

C23C24/04

C25D5/26 J

C23C28/00 A

C23C28/02

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022504745

(86)(22)【出願日】2020-03-20

(85)【翻訳文提出日】2021-11-04

(86)【国際出願番号】 IB2020052577

(87)【国際公開番号】W WO2020188529

(87)【国際公開日】2020-09-24

(31)【優先権主張番号】PCT/IB2019/052260

(32)【優先日】2019-03-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515214729

【氏名又は名称】アルセロールミタル

(71)【出願人】

【識別番号】521436773

【氏名又は名称】ルクセンブルク・インスティトゥート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー（リスト）

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ユリオ，トマ

(72)【発明者】

【氏名】ショケ，パトリック

(72)【発明者】

【氏名】エルショフ，セルゲイ

【テーマコード（参考）】

4K024

4K027

4K032

4K044

【Ｆターム（参考）】

4K024AA01

4K024AA02

4K024AA03

4K024AA04

4K024AA15

4K024AB02

4K024AB04

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4K027AE23

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4K044BC02

4K044CA02

4K044CA04

4K044CA07

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4K044CA14

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4K044CA42

4K044CA44

4K044CA53

4K044CA57

4K044CA62

4K044CA64

4K044CA67

(57)【要約】

本発明は、４０重量％を超えるクロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を各元素につき１０重量％未満の量で含み、残余はクロムである第１の被膜、及び２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を各元素につき１０重量％未満の量で含み、残余は鉄である第２の被膜で被覆された被覆鋼基材であって、２．０重量％以下のＣｒを含む被覆鋼基材、この被覆鋼基材の製造方法、被覆熱間鋼製品の製造方法、被覆熱間鋼製品及び熱間鋼製品の使用に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

４０重量％を超えるクロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を各元素につき１０重量％未満の量で含み、残余はクロムである第１の被膜、及び２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を各元素につき１０重量％未満の量で含み、残余は鉄である第２の被膜で被覆された被覆鋼基材であって、２．０重量％以下のＣｒを含む被覆鋼基材。

【請求項2】

鋼基材は重量パーセントで以下の化学組成、
Ｃ≦２．０％、
Ａｌ≦２．０％、
及び純粋に任意ベースで、
Ｍｎ≦２．５％、
Ｓｉ≦２．５％、
Ｐ＜０．１％、
Ｎｂ≦０．５％、
Ｂ≦０．００５％、
Ｓ≦０．０２％、
Ｎ≦０．１％、
Ｍｏ≦０．５０％、
Ｎｉ≦１．０％、
Ｔｉ≦０．５％
のような１種以上の元素、
組成の残余は鉄及び精錬から生じる不可避の不純物で構成される、
を有する、請求項１に記載の被覆鋼基材。

【請求項3】

鋼基材が１．０重量％以下のアルミニウム量を含む、請求項２に記載の被覆鋼基材。

【請求項4】

鋼基材が１．０重量％以下のクロム量を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項5】

第１の被膜がクロムからなる、請求項１～４のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項6】

第１の被膜が０．５μｍ～１０００μｍの間の厚さを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項7】

第１の被膜がクロムを含む少なくとも２層を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項8】

第２の被膜が１５～３０重量％のクロムを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項9】

第２の被膜が８～２０重量％のアルミニウムを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項10】

第２の被膜が０．５μｍ～１０００μｍの間の厚さを有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項11】

第１の被膜の厚さが第２の被膜の厚さよりも薄い、請求項１～１０のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項12】

第２の被膜が、２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を各元素に対して１０重量％未満の量で含み、残余が鉄である少なくとも２層を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項13】

基材が、ビームブランク、スラブ、ビレット又はブルームのような半完成品である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の被覆鋼基材。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか一項に記載の被覆鋼基材の製造方法であって、以下の工程
Ａ． 請求項１～４のいずれか一項に記載の鋼基材を提供する工程、
Ｂ． 請求項５～７及び１２のいずれか一項に記載の第１の被膜を堆積させる工程、
Ｃ． 請求項８～１２のいずれか一項に記載の第２の被膜を堆積させる工程、及び
Ｄ． 任意に、工程Ｂ）及び／又はＣ）の前に実施される鋼表面での準備工程
を含む方法。

【請求項15】

第１及び第２の被膜の堆積が、互いに独立して、物理蒸着（ＰＶＤ）、コールドスプレー、化学蒸着（ＣＶＤ）、溶融メッキ、電着によって行われる、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

工程Ｄ）において、準備工程が、イオン、電子、金属クラスター、光、エネルギープラズマをはじめとする鋼表面の物理衝撃を用いて、又は酸洗い若しくはショットブラストのような化学的処理を用いて実施される、請求項１４又は１５に記載の方法。

【請求項17】

工程Ｂ）及び／又はＣ）において、第１及び／又は第２の被膜が少なくとも２層を含む場合、各層について工程Ｂ）及び／又はＣ）が実施される、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

第１及び／又は第２の被膜が少なくとも２層を含む場合、工程Ｄ）が各層の堆積の前に実施される、請求項１４～１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

以下の連続工程 Ｉ． 請求項１～１３のいずれか一項に記載の又は請求項１４～１８のいずれか一項に従って得られる被覆鋼基材を提供する工程、
ＩＩ． 該被覆鋼基材を、８５０～１４００℃の間の温度で酸素を含む雰囲気を有する再加熱炉内で再加熱する工程、
ＩＩＩ． 任意に、工程ＩＩ）で得られた再加熱された被覆鋼基材のスケールを除去する工程、及び
ＩＶ． 任意に、スケールが除去された鋼製品を熱間成形する工程
を含む鋼製品の製造方法。

【請求項20】

工程ＩＩ）において、再加熱を１２００～１４００℃の間の温度で行う、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

工程ＩＶ）において、熱間成形が、熱間圧延、熱間押出、ホットスタンピング又は熱間曲げである、請求項１９又は２０に記載の方法。

【請求項22】

鋼製品の表面から開始する、減少するクロムの勾配を含む、請求項１９～２１のいずれか１項に記載の方法から得られる鋼製品であって、かかる勾配は、鋼製品表面から開始して、１０～４０重量％のクロムを含む第１の領域、及び第１の領域から開始して、１０重量％未満のクロムを含む第２の領域を含み、前記鋼製品は、アルミニウム、クロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を含み、残余は鉄であり、少なくとも酸化アルミニウムを含む酸化物層によって直接覆われる合金化被膜層で被覆され、合金化被膜層及び鋼は拡散により合金化される、鋼製品。

【請求項23】

前記第１の領域は鋼製品表面から３０～６０μｍまで下に延び、前記第２の領域は第１の領域から鋼へ２０～５０μｍまで下に延びる、請求項２２に記載の鋼製品。

【請求項24】

鋼製品が、鋼表面から延びる第１の領域に１５重量％未満のクロムを含む、請求項２２又は２３に記載の鋼製品。

【請求項25】

鋼製品が熱間成形される、請求項２２～２４のいずれかに記載の鋼製品。

【請求項26】

鋼製品が熱間圧延、熱間押出、ホットスタンピング又は熱間曲げされている、請求項２５に記載の鋼製品。

【請求項27】

鋼製品が、杭、ワイヤ、棒、板、管、レール、コーナー、プロファイル及び梁から選択される、請求項２６に記載の鋼製品。

【請求項28】

海洋構造物、洋上風力発電、海流発電、ボートの船体、沿岸及び港湾のインフラ、岸壁、地下構造物、レール及び停泊地の製造のための、請求項２２～２７のいずれかに記載の又は請求項１９又は２１のいずれかに従って得られる鋼製品の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被覆鋼基材、この被覆鋼基材の製造方法、鋼製品及びこの鋼製品の製造方法に関する。本発明は、産業、土木及び建築現場に特によく適している。

【背景技術】

【0002】

産業、土木及び建築現場では、鋼製品が金属部品として、特に海洋金属構造物に多く使用されている。例えば、金属部品は、鋼製の杭、支持杭、複合壁の建設に使用される板及び梁、防波堤、洋上風力発電の部品、又は海洋構造物であることができる。これらの鋼製品の主な問題は、耐食性である。実際、鋼製品は腐食性の領域、すなわち海域で使用される。これらの腐食性の領域のため、このような鋼製品の地上での使用と比較すると、このような鋼製品の寿命は５で割ることができる。したがって、特に腐食性雰囲気中でのそれらの寿命を改善するために、より高い耐食性を有する金属基材を提供する必要がある。

【0003】

これらの鋼製品を保護するために、いくつかの保護物を使用することができる。例えば、犠牲厚さ（寿命は鋼製品の厚さに依存する）を有するこれらの鋼製品を製造することが知られている。しかし、たとえ犠牲厚さがこれらの鋼製品の寿命を改善したとしても、それらは実際には耐食性を改善するものではない。また、塗料又は溶融亜鉛メッキによる亜鉛被膜等の金属被膜を堆積させることが知られている。しかし、これらの堆積処理は非常に費用がかかり、特に長くて重い製品については産業規模で実施することは困難である。

【0004】

実際、例えば、溶融亜鉛メッキ処理では、通常、コイルは、最初に焼鈍され、次いで溶融亜鉛メッキラインの亜鉛浴中で溶融メッキされる。実際のラインでは、梁又は杭等の長い製品を覆うことは難しい。

【0005】

実際、例えば、鋼製の杭は約１２５０℃の熱間圧延によって製造される。「ビームブランク」と呼ばれる半製品は、ウォーキングビーム炉を通過する。次いで、再加熱中に形成されたスケールがビームブランクから除去される。ブランクは圧延機を通過する。その後、鋼製の杭の長さは約１００ｍである。次いで、鋼製の杭を切断し、最終的に約２０ｍの長さを得る。鋼製の杭は最終的に冷却され、海中の土壌中で実施することができる。鋼製の杭の長さ及び形状のために、鋼製の杭は連続溶融亜鉛メッキラインでは溶融メッキできない。

【0006】

また、再加熱工程中は、半完成品はスケールの形態で酸化される。スケールは通常、半完成品の表面の周囲全てに形成される。したがって、スケール除去工程中に大量のスケールが除去され、その結果、鋼製品の重量損失が生じる。

【0007】

特許出願ＪＰＨ０４１３８６２号は、厚さ０．１μｍ以上のＣｒ又はＣｒ合金メッキ層及び厚さ０．１μｍ以上のＡｌ又はＡｌ合金メッキ層で被覆された被覆鋼材を開示する。この被覆鋼材は、インライン連続加熱炉で５００℃超かつ６５０℃までの温度で短時間熱処理される。熱処理によりＡｌメッキ層とＣｒメッキ層との間に相互拡散が生じ、良好な耐熱性及び耐食性が得られる。鋼／被膜界面でのＦｅ－Ａｌ金属間化合物の形成は阻害され、変形中の亀裂が減少する。

【0008】

しかし、加熱の温度範囲は非常に低い。これらの被膜は、高温で再加熱炉に滞留しなければならない鋼基材には使用できない。実際、６５０℃を超えると、Ｃｒ層とＡｌ層との間の拡散が何よりも重要であることが、この特許出願において言及されている。そのため、それらは鋼板にも拡散し、ＡｌはＦｅ－Ａｌ系金属間化合物を形成し、これは加工中に亀裂を生じ、耐熱性及び耐食性の劣化を引き起こす。

【0009】

特許出願ＪＰＨ０２２３６２７２号は、厚さが０．１μｍ以上のＣｒ又はＮｉ又はＣｏを含むＣｒの合金、さらにＡｌの層又はＣｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ等を含む合金層（かかる合金層は、０．１μｍ以上の厚さを有する）で被覆した被覆鋼材を開示する。Ｃｒ系及びＡｌ系からなる２層を有する鋼製品は非酸化性雰囲気において２００～５００℃で熱処理される。この熱処理によりＣｒ層とＡｌ層との間に相互拡散が生じる。鋼／被膜界面でのＦｅ－Ａｌ金属間化合物の形成は阻害される。加工時のＣｒ系の蒸着層の亀裂の発生は拡散層により防止され、亀裂に基づく腐食は減少する。この２層を被覆した鋼製品は、Ｃｒにより生じる耐熱性及びＡｌにより生じる良好な外観を有する。

【0010】

しかし、アルミニウム及びクロムの酸化を防ぐために、加熱は非酸化雰囲気で行われる。非酸化性雰囲気は、オンラインでの再熱炉での実施が困難である。実際、通常、再熱炉の雰囲気は空気を含む。また、加熱の温度範囲は非常に低い。これらの被膜は、再加熱炉内の鋼基材に使用できない。実際、この特許出願では、５００℃を超えると、拡散はＣｒとＡｌ層の間だけでなく、鋼板からの鉄とも生じることが言及されている。これはＦｅ－Ａｌ系金属間化合物の形成につながり、これは加工中に亀裂を生じさせ、耐熱性及び耐食性の劣化を引き起こす。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開平０４－１３８６２号公報

【特許文献2】特開平０２－２３６２７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

これにより、本発明の目的は、圧延前の再加熱工程中の半製品の酸化による重量損失が低減された被覆鋼基材を提供することである。また、その目的は、特に腐食性環境において、耐食性を向上させ、このためより長い寿命時間を有する鋼製品を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

この目的は、請求項１～１４のいずれか一項に記載の被覆鋼基材を提供することによって達成される。

【0014】

別の目的は、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の被覆鋼基材の製造方法を提供することによって達成される。

【0015】

別の目的は、請求項２０～２２に記載の鋼製品の製造方法を提供することによって達成される。

【0016】

この目的は、請求項２３～２８のいずれか一項に記載の鋼製品を提供することによって達成される。

【0017】

最後に、請求項２９に記載の鋼製品の使用を提供することによって、前記目的が達成される。

【0018】

本発明を示すために、非限定的な例の様々な実施形態及び試験例を、特に以下の図を参照しながら記述する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明による被覆鋼基材の例を示す。

【図2】本発明による被覆鋼基材の別の例を示す。

【図3】本発明による再加熱後の鋼製品の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の他の特徴及び利点は、本発明の以下の詳細な説明から明らかになる。

【0021】

以下の用語を定義する。
－「重量％」は重量パーセントを意味する。

【0022】

図１に示すように、本発明は、４０重量％を超えるクロムを含む第１の被膜及び２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロムを含み、残余は鉄である第２の被膜で被覆された鋼基材であって、鋼基材は２．０重量％以下のＣｒを含む鋼基材に関する。

【0023】

いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、鋼基材が、クロムからなる第１の被膜及び２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロムを含み、残余は鉄である第２の被膜で被覆される場合、第１の被膜及び第２の被膜は共に作用して酸化を著しく制限し、このため被覆鋼基材の再加熱中のスケール形成を減少させるので、再加熱中に鋼基材が良好に保護されるようである。また、それらはクロムが鋼中に拡散することを可能にし、鋼の耐食性を増加させ、このため鋼基材の寿命を延ばす。

【0024】

好ましくは、鋼基材は重量パーセントで以下の化学組成を有する。
Ｃ≦２．０％、
Ａｌ≦２．０％、
及び純粋に任意ベースで、
Ｍｎ≦２．５％、
Ｓｉ≦２．５％、
Ｐ＜０．１％、
Ｎｂ≦０．５％、
Ｂ≦０．００５％、
Ｓ≦０．０２％、
Ｎ≦０．１％、
Ｍｏ≦０．５０％、
Ｎｉ≦１．０％、
Ｔｉ≦０．５％
のような１種以上の元素、
組成の残余は鉄及び精錬から生じる不可避の不純物で構成される。

【0025】

実際、いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、鋼中のＡｌ及びＣｒの量が２．０重量％を超えると、鋼中のＣｒの拡散を低減する危険性があるため、好ましい鋼中のＡｌ及びＣｒの量は２．０重量％未満であると考えられている。

【0026】

好ましくは、鋼基材は、１．０重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下のアルミニウム量を含む。実際、いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、鋼基材中のアルミニウムの濃縮は主に第２の被膜で提供できると考えられる。アルミニウムの濃縮は耐酸化性の改善を可能にすると考えられる。

【0027】

好ましくは、鋼基材は１．０重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下のクロム量を含む。実際、いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、鋼基材中のクロムの濃縮は主に第１の被膜で提供されると考えられる。クロムの濃縮は耐食性の改善を可能にすると考えられる。

【0028】

有利なことに、第１の被膜はクロムからなり、これはクロムの量が９９重量％以上であることを意味する。

【0029】

好ましくは、第１の被膜は、０．５μｍ～１０００μｍの間、より好ましくは０．５μｍ～５００μｍの間、有利には１．０μｍ～２００μｍの間の厚さを有する。実際、いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、第１の被膜の厚さが１０００μｍを超えると、鋼へのクロムの拡散が何よりも重要であり、鋼の機械的特性の変更につながる危険性があると考えられる。

【0030】

図２に示されるように、有利には、第１の被膜は、クロムを含む少なくとも２つの層２１、２２を含む。この場合、クロムの多くの層が堆積されて、クロムからなる第１の被膜を形成する。

【0031】

好ましくは、第２の被膜は、２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロムを含み、残余が鉄である少なくとも２層を含む。図２は、第２の層が、２～３０重量％のアルミニウム、１０～４０重量％のクロムを含み、残余が鉄である３層３１、３２及び３３を含む例を示す。

【0032】

第１の被膜及び／又は第２の被膜の少なくとも２層が堆積される場合、それらは曲がりくねった経路の形態であると考えられる。このように、被膜を通る酸素拡散は非常に制限されており、スケール形成の重大な減少及び鋼基材の著しい重量増加を可能にすると思われる。

【0033】

好ましくは、第２の被膜は１５～３０重量％のクロムを含む。

【0034】

有利には、第２の被膜は８～２０重量％のアルミニウムを含む。

【0035】

好ましくは、第２の被膜は、０．５μｍ～１０００μｍの間、より好ましくは０．５μｍ～５００μｍの間、有利には１．０μｍ～２００μｍの間の厚さを有する。実際、いかなる理論にも拘束されるつもりはないが、第２の被膜の厚さが１０００μｍを超える場合、被膜の障壁効果を減少させ、このため再加熱炉中の酸素吸収を増加させる危険性があると考えられる。

【0036】

好ましくは、第１の被膜の厚さは第２の被膜の厚さよりも薄い。

【0037】

好ましくは、第１及び／又は第２の被膜はさらに、イットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルの中から選択される少なくとも１種の追加元素を含む。これらの元素は、再加熱中の被膜表面に形成された酸化物の接着性をさらに改善すると思われる。好ましくは、少なくとも１種の元素の量は１０重量％未満、より好ましくは８重量％、有利には４重量％、例えば、２重量％未満又は１重量％未満である。したがって、有利には、少なくとも１種の元素の量は０．１重量％を超える。鋼は酸素、したがって酸化から十分に保護されると考えられる。

【0038】

有利には、基材は、ビームブランク、スラブ、ビレット又はブルーム等の半完成品である。

【0039】

本発明の別の目的は、以下の工程を含む本発明による被覆鋼基材の製造方法に関する。
Ａ． 本発明による鋼基材を提供する工程、
Ｂ． 本発明による第１の被膜を堆積させる工程、
Ｃ． 本発明による第２の被膜を堆積させる工程、
Ｄ． 任意に、工程Ｂ）及び／又はＣ）の前に実施される鋼表面での準備工程。

【0040】

好ましくは、第１及び第２の被膜の互いに独立した堆積は、物理蒸着（ＰＶＤ）、コールドスプレー、化学蒸着（ＣＶＤ）、溶融メッキ又は電着によって行われる。

【0041】

任意に、準備工程が工程Ｄで実施される。この工程は、鋼基材上及び／又は第１の被膜上に不連続な微細組織を提供して、鋼基材への酸素の拡散を遅らせると考えられる。

【0042】

好ましくは、工程Ｄ）において、準備工程は、イオン、電子、金属クラスター、光、エネルギープラズマをはじめとする鋼表面の物理衝撃を用いてるか、又は酸洗いのような化学的処理を用いて行う。それはグリットブラスト又はサンドブラストのようなショットブラストによって行うこともできる。

【0043】

好ましくは、工程Ｂ）及び／又はＣ）において、第１及び／又は第２の被膜（複数可）が少なくとも２層を含む場合、工程Ｂ）及び／又はＣ）は各層について実施される。

【0044】

好ましくは、第１及び／又は第２の被膜が少なくとも２層を含む場合、工程Ｄ）は、各層の堆積の前に行う。

【0045】

本発明の別の目的は、以下の連続工程を含む鋼製品の製造方法に関する。
Ｉ． 本発明の被覆鋼基材を提供する工程、
ＩＩ． 被覆鋼基材を、温度８５０～１４００℃で酸素を含む雰囲気を有する再加熱炉内で再加熱する工程、
ＩＩＩ． 任意に、工程ＩＩ）で得られた再加熱被覆鋼のスケールを除去する工程、及び
ＩＶ． 任意に、スケールが除去された鋼製品を熱間成形する工程。

【0046】

再加熱工程ＩＩ）は、８５０～１４００℃の間、好ましくは１２００～１４００℃の間の温度で実施される。図３に示されるように、加熱後、鋼基材３１は、アルミニウム、クロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を含み、残余は鉄であり、少なくとも酸化アルミニウムを含む酸化物層３３によって直接覆われた合金被覆層３２で被覆され、合金被覆層及び鋼は拡散によって合金化されると考えられる。この酸化物層は酸素に対する障壁のように働き、スケールの形成を減少させる。酸化物層はさらに、クロム酸化物及び／又は鉄酸化物を含むことができる。有利には、酸化物層は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＦｅＡｌ_２Ｏ_４及びＦｅＣｒ_２Ｏ_４から選択される少なくとも１種の酸化物を含む。また、この酸化物層はクロム３４が鋼基材中に拡散することを可能にし、このため鋼の耐食性を増加させるようである。

【0047】

任意に、工程ＩＩＩ）の間に、圧力下の水を用いてスケール除去を行うか、又はスケール除去を機械的に行う。好ましくは、水圧は１００～１５０ｂａｒの間である。スケール除去を行う場合、合金化被膜及び酸化物層は除去されると考えられる。

【0048】

好ましくは、工程ＩＶ）において、熱間成形は、熱間圧延、熱間押出、ホットスタンピング又は熱間曲げである。

【0049】

好ましくは、工程ＩＩ）において、雰囲気は空気雰囲気である。

【0050】

本発明の方法により、鋼製品が得られ、該鋼製品はその鋼製品の表面から始まる、減少するクロムの勾配を含む。前記鋼製品は、アルミニウム、クロム、並びに任意にイットリウム、ケイ素、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ及びニッケルから選択される１種又は数種の元素を含み、残余は鉄であり、少なくとも酸化アルミニウムを含む酸化物層で直接覆われた合金化被覆層で被覆され、合金化被覆層及び鋼は拡散により合金化される。

【0051】

より正確には、減少するクロムの勾配は以下のように説明できる。
－ 鋼製品表面から始まり、１０～４０重量％のクロムを含み、好ましくは鋼製品表面から３０～６０μｍ下に延びる第１の領域、
－ 第１の領域から始まり、１０重量％未満のクロムを含み、好ましくは第１の領域から鋼へ２０～５０μｍ下に延びる第２の領域。

【0052】

好ましくは、鋼製品は、鋼表面から延びる第１の領域において１５重量％未満のクロムを含む。

【0053】

好ましくは、鋼製品は熱間成形される。例えば、鋼製品は、熱間圧延、熱間押出、ホットスタンピング又は熱間曲げ加工される。

【0054】

好ましくは、鋼製品は、杭、ワイヤ、棒、板、管、レール、コーナー、プロファイル及び梁から選択される。

【0055】

好ましくは、鋼製品は、杭、ワイヤ、板、管及び梁から選択される。

【0056】

最後に、本発明の目的は、海洋構造物、洋上風力発電、海流発電、ボートの船体、沿岸及び港湾のインフラ、岸壁、地下構造物、レール及び停泊地の製造のための、本発明による鋼製品の使用に関する。

【実施例】

【0057】

全ての試料について、鋼基材は重量パーセント（重量％）で以下の組成を有する。

【0058】

【表1】

【0059】

全ての試料を最初にビームブランクの形態で鋳造した。

【0060】

試験例２については、マグネトロンスパッタリングにより鋼基材をＦｅＡｌ（１２重量％）Ｃｒ（２４重量％）の１層で被覆した。

【0061】

試験例３～９、１１及び１２では、鋼基材を、厚さ２μｍのクロムからなる第１の被膜及びＡｌ（１２重量％）、Ｃｒ（２４重量％）及び任意にイットリウム（０．３重量％）を含み、残余は鉄であり、厚さは８μｍである第２の被膜で被覆した。試験例１３では、鋼基材を厚さ２μｍのクロムからなる第１の被膜及びＡｌ（１２重量％）、Ｃｒ（２４重量％）及びＮｉ（３重量％）を含む第２の被膜で被覆した。第２の被膜については、２μｍの４層をマグネトロンスパッタリングにより堆積させた。いくつかの試験例では、層の各堆積前にイオン衝撃工程を実施した。

【0062】

次いで、非被覆鋼（試験例１及び１０）及び被覆鋼（試験例２～９、１１～１３）を、１０００～１２５０℃の間の温度で再加熱した。動的加熱を行った場合、加熱温度は３５０～１２５０℃に変化し、１時間３０分の間、温度は１０００℃を超えた。再加熱後、試験例の酸化を視覚的側面により決定した。すなわち、３は試験例全体にミルスケールが存在したことを意味し、２はミルスケールが主に試験例上に存在することを意味し、１はミルスケールが試験例の少しの部分に存在することを意味し、０はミルスケールが試験例に全く存在しないことを意味する。試験例全体にミルスケールが存在する場合、ミルスケールの厚さを走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）で測定した。結果を次の表１に示す。

【0063】

【表2】

【0064】

本発明による試験例は、比較例と比較して優れた結果を示した。

【0065】

＜表２－腐食試験＞
腐食試験は、人工海水（ＡＳＴＭ Ｄ１１４１）へのクーポン浸漬のＥａｂ自由腐食電位及び分極抵抗の定時監視からなる電気化学的研究により実施した。

【0066】

全ての電気化学的測定は、ポテンシオスタット、Ａｇ／ＡｇＣｌ ３Ｍ参照電極及びチタン対電極で行った。分極抵抗測定ＲｐはＥａｂ付近の電位振幅±１５ｍＶ、走査速度ｄＥ／ｄｔ０．２ｍＶ／秒で行った。水温は周囲温度（制御なし、１５℃～２０℃付近）である。

【0067】

【表3】

【0068】

これらの腐食の結果は、参考試験例１０と比較して、本発明による試験例の挙動の改善を明確に示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】