JP2000001734A - 低温靱性に優れるクラッド鋼板 - Google Patents
低温靱性に優れるクラッド鋼板Info
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Abstract
%、Si:0.50%以下、Mn:1.0〜2.0%、
Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、Cu:0.
2〜0.8%、Mo:0.05〜1.0%、Nb:0.
01〜0.10%、Ti:0.005〜0.030%、
Al:0.05%以下、N:0.006超〜0.020
%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなるク
ラッド鋼板。 【効果】 溶体化による靱性の低下が小さく、優れ
た低温靱性が得られる。また溶接用鋼板として使用した
際に、溶接熱影響部の靱性にも優れている。
Description
造物等の材料に適したクラッド鋼板に関するものであ
る。
ともに耐食性が要求される用途では、単体の材料でこれ
ら要求を満たすことは難しい。このため、低温靱性に優
れた鋼板を母材とし、これに耐食性に優れたステンレス
鋼やNi合金等を合わせ材としてクラッドしたクラッド
鋼板が使用されている。上記クラッド鋼板は、通常、母
材と合わせ材とを熱間圧延によってクラッドすることに
より製造されており、この熱間圧延の際には、母材及び
合わせ材は高温の熱履歴を受ける。この熱履歴は、合わ
せ材の耐食性を低下させるため、圧延後、クラッド鋼板
に対し、例えば930〜1100℃に加熱する溶体化処
理を施した後、水冷等により急冷して合わせ材の耐食性
を改善している。また、溶体化処理後には、母材の靱性
改善のため、例えば550〜630℃に加熱する焼戻し
を行っている。
は、微量のV,Nbを添加して焼入れおよび焼戻しの調
質処理により製造したC−Mn鋼が多く使用されてお
り、該調質処理では、靱性を含めた機械的性質を良好に
するため、概ね850〜900℃の温度が最適な焼入加
熱温度として選択されている。しかし、上記クラッド鋼
板の製造過程では上述したようにクラッド鋼板を高温に
加熱する溶体化処理を行っており、この溶体化処理にお
いて母材も合わせ材とともに必然的に上記最適温度を超
える温度に加熱されることになる。ところが、母材は必
要以上に高温に加熱されると、母材の結晶粒が粗大化し
て靱性が低下するという問題がある。この靱性の低下
は、溶体化処理後に行う焼戻しによってある程度は改善
されるが通常の焼戻条件では十分な改善効果は得られ
ず、また焼戻しによって十分に靱性を改善しようとして
条件を定めると合わせ材の耐食性を損なうという問題が
ある。しかし、最近では、靱性または耐食性に関する要
求、特に低温靱性に関する要求は益々厳しいものになっ
ており、従来の材料では、この要求に応えることができ
ない。
ものであり、溶体化処理における靱性の低下が少なく、
よって低温靱性に優れるクラッド鋼板を提供することを
目的とする。
め、本発明の低温靱性に優れたクラッド鋼板は、母材成
分が、重量%で、C:0.04〜0.10%、Si:
0.50%以下、Mn:1.0〜2.0%、Ni:1.
0%以下、Cr:0.5%以下、Cu:0.2〜0.8
%、Mo:0.05〜1.0%、Nb:0.01〜0.
10%、Ti:0.005〜0.030%、Al:0.
05%以下、N:0.006超〜0.020%を含有
し、残部がFeおよび不可避不純物からなることを特徴
とする。
れる合わせ材については、特にその材質が限定されるも
のではないが、母材に求められる性質とは異なる性質や
母材以上の性質を求めて材質の選定がなされる。通常
は、優れた耐食性を得るために合わせ材にステンレス鋼
やNi合金等の材料が使用される。
由を説明する。 C:0.04〜0.10% Cは、強度の改善に有効であり、そのため0.04%以
上含有させる。ただし、過剰添加は靭性・溶接性の低下
を招くため、上限を0.10%とする。 Si:0.50%以下 Siは脱酸材としての使用により不可避的に含有される
が、過剰の含有は靭性の低下を招くため、上限を0.5
0%とする。なお、より望ましくは上限を0.30%と
する。
含有させるが、過剰の含有は靱性・溶接性の低下を招く
ため、上限を2.0%とする。なお、同様の理由で下限
を1.2%、上限を1.6%とするのがより望ましい。 Ni:1.0%以下 Niは、強度、靭性の改善に有効であり、また、Cu含
有により誘起される熱間圧延割れの防止にも有効である
ので、必須成分として含有させる。なお、これら作用を
十分に得るためには、Ni含有量は0.3%以上とする
のが望ましい。一方、Niを過剰に添加しても、上記効
果の向上は殆ど期待できず、さらに溶接性の低下という
問題があるため上限を1.0%とする。なお、同様の理
由で上限を0.8%とするのがより望ましい。
有させる。但し、過剰の含有は溶接性を低下させるた
め、上限を0.5%とする。なお、同様の理由で上限を
0.3%とするのがより望ましい。 Cu:0.2〜0.8% Cuは、析出時効により強度、靭性を改善する効果があ
り、この効果を十分に得るために、0.2%以上の含有
が必要である。一方、過剰に含有させると、圧延割れを
招くため上限を0.8%とする。なお、同様の理由で下
限を0.2%、上限を0.6%とするのが望ましい。
上含有させる。一方、過剰の含有は、靱性・溶接性の低
下を招くため上限を1.0%とする。なお、同様の理由
で下限を0.05%、上限を0.25%とするのが望ま
しく、さらに上限を0.2%とするのが一層望ましい。 Nb:0.01〜0.10% Nbは、Nb(C,N)の形成により結晶粒を細粒化さ
せ、高温での結晶粒の粗大化を抑制する。したがってク
ラッド鋼の溶体化処理に際し、母材の結晶粒が粗大化し
て靱性を低下させるのを防止する。またクラッド鋼板を
溶接用鋼板として使用する際に、溶接熱影響部(HA
Z)で結晶粒が粗大化して靱性が低下するのを防止する
のにも有効である。但し、Nb含有量が過剰になると、
熱間加工性を損なうため、上限を0.10%とする。な
お、同様の理由で上限を0.04%とするのが望まし
い。
に、ピン止め効果により高温での結晶粒の粗大化を抑制
する。Tiは、上記作用により低温靱性およびHAZの
靱性の改善に特に有効に作用する元素であり、そのた
め、0.005%以上の含有が必要である。一方、Ti
が過剰に含有されていると、非金属介在物が多くなり靱
性の低下を招くため、その上限を0.030%とする。
なお、同様の理由で、下限を0.007%、上限を0.
020%とするのが望ましい。
を確実に窒化物として低温靱性を改善するために0.0
06%超のN含有が必要である。これは、溶体化処理時
に、TiNの形成を確保し、さらにNb、Alの窒化物
を形成するためには、十分な量、すなわち0.006%
超のNが必要になるためである。一方、N量が過剰にな
ると、溶接作業性を損なうため、上限を0.020%と
する。なお、上記と同様の理由でNの下限を0.007
%、上限を0.012%とするのが望ましく、さらに、
下限を0.008%、上限を0.010%とするのが一
層望ましい。
されるが、過剰に含有されると、熱間加工性を損なうの
で、上限を0.05%とする。なお、同様の理由で上限
を0.03%とする。
で、できるだけ含有量を少なくするのが望ましく、工業
性を考慮して、Pで0.02%、Sで0.003%を上
限とするのが望ましい。
る合わせ材とは、常法によりクラッドすることができ、
一般には熱間圧延法が採用される。ただし、本発明とし
ては、クラッド方法の種別や、その際の条件について特
に限定されるものではない。また、熱間圧延後の溶体化
処理および焼戻し処理においても常法により行うことが
でき、その条件としては、例えば、先に記述した条件を
採用することができる。本発明のクラッド鋼板は、適宜
の加工、溶接等を経て、特に低温靱性が要求される海洋
構造物分野、橋梁分野等にて使用される。ただし、本発
明としては、使用分野が特定のものに限定されるもので
はない。本発明のクラッド鋼板によれば、母材の成分の
適正化により合わせ材の特性を損なうことなく低温靱性
を改善している。特に、Ni、Cuの適正量の含有は母
材の強度、靱性の向上に効果があり、Ti、Nb、Nの
適正量の含有は、低温靱性の改善に効果がある。
に示す組成の母材(発明材および比較材)と、ステンレ
ス鋼からなる合わせ材とを通常のクラッド鋼の製造条件
に従って熱間圧延し、さらに、下記の熱処理を行った。 焼入れ 930℃〜1100℃(溶体化処理)→水冷 焼戻し 550℃〜630℃→空冷 上記により得られたクラッド鋼板について、母材での強
度を測定するとともに、−60℃でのVノッチシャルピ
ー衝撃試験を行った。また、上記クラッド鋼板に対し、
溶接施工を行ない、溶接熱影響部について−40℃での
Vノッチシャルピー衝撃試験を行った。これらの結果
は、表2に示す。
ド鋼は、良好な強度が得られるとともに優れた低温靱性
が得られており、HAZでの靱性も良好である。また、
本発明のクラッド鋼では衝撃試験での遷移温度も−60
℃以下であった。さらに、合わせ材の耐食性は、比較材
と同等で良好な特性を示した。一方、比較材は、低温靱
性において明らかに本発明材よりも劣っていた。
鋼板によれば、母材成分が、C:0.04〜0.10
%、Si:0.50%以下、Mn:1.0〜2.0%、
Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、Cu:0.
2〜0.8%、Mo:0.05〜1.0%、Nb:0.
01〜0.10%、Ti:0.005〜0.030%、
Al:0.05%以下、N:0.006超〜0.020
%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなるの
で、強度等の機械的特性に優れており、特に低温靱性に
おいて優れた特性が得られる。また、HAZでの靱性も
改善されるため、大入熱溶接が可能であり,溶接効率を
向上させることが可能である。
Claims (1)
- 【請求項1】 母材成分が、重量%で、C:0.04〜
0.10%、Si:0.50%以下、Mn:1.0〜
2.0%、Ni:1.0%以下、Cr:0.5%以下、
Cu:0.2〜0.8%、Mo:0.05〜1.0%、
Nb:0.01〜0.10%、Ti:0.005〜0.
030%、Al:0.05%以下、N:0.006超〜
0.020%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
からなる低温靱性に優れたクラッド鋼板
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16858498A JP3836977B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 低温靱性に優れるクラッド鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP16858498A JP3836977B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 低温靱性に優れるクラッド鋼板 |
Publications (2)
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JP3836977B2 JP3836977B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=15870775
Family Applications (1)
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JP16858498A Expired - Lifetime JP3836977B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 低温靱性に優れるクラッド鋼板 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2014101568A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-05 | Jfe Steel Corp | 溶接部靭性に優れた高靭性高耐食性Ni合金クラッド鋼板及びその製造方法 |
WO2020071343A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 日鉄ステンレス株式会社 | オーステナイト系ステンレスクラッド鋼板および母材鋼板ならびにクラッド鋼板の製造方法 |
WO2021054335A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | Jfeスチール株式会社 | クラッド鋼およびその製造方法 |
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DE102016115026B4 (de) | 2016-08-12 | 2018-03-08 | Vdm Metals International Gmbh | Verfahren zur Herstellung von walzplattierten Blechen sowie walzplattierte Bleche |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP16858498A patent/JP3836977B2/ja not_active Expired - Lifetime
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