JP2000144244A - 超微細組織を有する鋼材の製造方法 - Google Patents
超微細組織を有する鋼材の製造方法Info
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- JP2000144244A JP2000144244A JP10319110A JP31911098A JP2000144244A JP 2000144244 A JP2000144244 A JP 2000144244A JP 10319110 A JP10319110 A JP 10319110A JP 31911098 A JP31911098 A JP 31911098A JP 2000144244 A JP2000144244 A JP 2000144244A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、強度と靭性に優れた超微細組織を
有する鋼材を工業的に容易な方法で製造する手段を提供
する。 【解決手段】Ｃ：０．０１〜０．８％、Ｓｉ：０．０１
〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．００
５〜０．３％、Ｎ：０．００１〜０．０５％を含有する
鋼材を、昇温または冷却する過程において、それぞれの
過程におけるＡ１変態点より低く、且つ加工と同時に動
的逆変態を生じさせる温度、加工率で加工を施し、その
後直ちに冷却する。
有する鋼材を工業的に容易な方法で製造する手段を提供
する。 【解決手段】Ｃ：０．０１〜０．８％、Ｓｉ：０．０１
〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ａｌ：０．００
５〜０．３％、Ｎ：０．００１〜０．０５％を含有する
鋼材を、昇温または冷却する過程において、それぞれの
過程におけるＡ１変態点より低く、且つ加工と同時に動
的逆変態を生じさせる温度、加工率で加工を施し、その
後直ちに冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動的逆変態を利用
した組織微細化により、強度と靭性に優れた鋼材を製造
する方法に関するものである。
した組織微細化により、強度と靭性に優れた鋼材を製造
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の軽量化、建築物の高層化等のニ
ーズに対応し、鋼材の高強度化が求められている。一般
的に鋼材の強度を上げると靭性が低下するが、結晶粒微
細化による強化の場合、靭性を低下させずに強度を向上
させることが可能であり、種々の微細化技術が提案され
ている。
ーズに対応し、鋼材の高強度化が求められている。一般
的に鋼材の強度を上げると靭性が低下するが、結晶粒微
細化による強化の場合、靭性を低下させずに強度を向上
させることが可能であり、種々の微細化技術が提案され
ている。
【０００３】逆変態利用による微細化技術もその一つで
あり、鋼をその変態点より低い温度で加工し、その後再
加熱により、逆変態させ、オーステナイト粒あるいは、
冷却後の組織を微細化するするもので、加工により導入
される歪エネルギを大きく、かつ回復によるエネルギロ
スを小さくし、変態の駆動力を高めて変態の核生成サイ
トを増大させ、オーステナイト粒を微細にすることが可
能である。
あり、鋼をその変態点より低い温度で加工し、その後再
加熱により、逆変態させ、オーステナイト粒あるいは、
冷却後の組織を微細化するするもので、加工により導入
される歪エネルギを大きく、かつ回復によるエネルギロ
スを小さくし、変態の駆動力を高めて変態の核生成サイ
トを増大させ、オーステナイト粒を微細にすることが可
能である。
【０００４】特開平２−２２５６４７はオーステナイト
系ステンレス鋼に冷間圧延後適度の熱処理を施し、生成
する逆変態オーステナイト粒を微細化させ、Ｓｉによる
固溶強化と高延性化の効果に併せて、高強度かつ高延性
を有する鋼材を製造する。特開平２−３１０３３８は、
鋼の少なくとも一部をフェライト組織とし、塑性加工を
行いつつ変態点：Ａｃ１ 点以上の温度に昇温し、組織
の一部または全部を一旦オーステナイトに逆変態させて
超微細オーステナイト粒を出現させ冷却後に非常に微細
な組織の鋼を得るというものである。
系ステンレス鋼に冷間圧延後適度の熱処理を施し、生成
する逆変態オーステナイト粒を微細化させ、Ｓｉによる
固溶強化と高延性化の効果に併せて、高強度かつ高延性
を有する鋼材を製造する。特開平２−３１０３３８は、
鋼の少なくとも一部をフェライト組織とし、塑性加工を
行いつつ変態点：Ａｃ１ 点以上の温度に昇温し、組織
の一部または全部を一旦オーステナイトに逆変態させて
超微細オーステナイト粒を出現させ冷却後に非常に微細
な組織の鋼を得るというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手法は、冷間での加工のため、鋼材の変形抵抗が大きく
加工装置に大きな負担を強いることになったり、あるい
は逆変態をさせるため加工後に再加熱するプロセスを必
要とする等の理由により、工業的に幅広く利用されるに
至っていない。
手法は、冷間での加工のため、鋼材の変形抵抗が大きく
加工装置に大きな負担を強いることになったり、あるい
は逆変態をさせるため加工後に再加熱するプロセスを必
要とする等の理由により、工業的に幅広く利用されるに
至っていない。
【０００６】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、装置に過大な負担をかけず、且つ効率的に強度と靭
性に優れた鋼材の製造方法を提供することを目的とす
る。
で、装置に過大な負担をかけず、且つ効率的に強度と靭
性に優れた鋼材の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
達成のため、逆変態を利用した加工熱処理方法について
鋭意検討し、鋼材に対して適切な条件で変態点以下の温
間加工を行った場合、動的逆変態、すなわち加工と同時
に逆変態が生じて非常に微細な等軸オーステナイト粒が
形成され、冷却後に非常に微細な組織の得られること、
およびこのような組織を有する鋼の強度と靭性が顕著に
優れていることを見出した。尚、本発明では粒径２μｍ
程度以下の組織を超微細粒組織とする。
達成のため、逆変態を利用した加工熱処理方法について
鋭意検討し、鋼材に対して適切な条件で変態点以下の温
間加工を行った場合、動的逆変態、すなわち加工と同時
に逆変態が生じて非常に微細な等軸オーステナイト粒が
形成され、冷却後に非常に微細な組織の得られること、
およびこのような組織を有する鋼の強度と靭性が顕著に
優れていることを見出した。尚、本発明では粒径２μｍ
程度以下の組織を超微細粒組織とする。
【０００８】動的逆変態により、非常に微細な等軸のオ
ーステナイト粒が形成される理由は、歪エネルギーの回
復による損失が顕著に減少し、オーステナイトの核生成
密度が効果的に増加するためと推測される。本発明はこ
のような知見にもとづきなされたものである。
ーステナイト粒が形成される理由は、歪エネルギーの回
復による損失が顕著に減少し、オーステナイトの核生成
密度が効果的に増加するためと推測される。本発明はこ
のような知見にもとづきなされたものである。
【０００９】１．重量％で、Ｃ：０．０１〜０．８％、
Ｓｉ：０．０１〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、
Ａｌ：０．００５〜０．３％、Ｎ：０．００１から０．
０５％を含有する鋼を、その鋼のＡｃ１ 点より低い温
度から昇温する過程においてＡｃ１ 点より低い温度
で、且つ加工と同時に逆変態を生じさせる温度以上で加
工し、その後直ちに冷却することを特徴とする超微細組
織を有する鋼材の製造方法 ２．１記載の鋼を、その鋼のＡｒ３ 点より高い温度か
ら冷却する過程においてＡｒ１ 点より低い温度で、且
つ加工と同時に逆変態を生じさせる温度以上で加工し、
その後直ちに冷却することを特徴とする超微細組織を有
する鋼材の製造方法 ３．１記載の鋼に下記の第１群および第2 群の一方また
は両方から選ばれた1種または２種以上の元素をさらに
含有する１または２記載の超微細組織を有する鋼材の製
造方法。 〔第１群〕Ｃｒ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．０１
〜２．０％、Ｃｕ：０．０１〜２．０％、Ｎｉ：０．０
１〜３．０％ 〔第2 群〕Ｎｂ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．００
５〜０．５％、Ｔｉ：０．００５〜０．５％、Ｂ：０．
０００３〜０．０１％
Ｓｉ：０．０１〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、
Ａｌ：０．００５〜０．３％、Ｎ：０．００１から０．
０５％を含有する鋼を、その鋼のＡｃ１ 点より低い温
度から昇温する過程においてＡｃ１ 点より低い温度
で、且つ加工と同時に逆変態を生じさせる温度以上で加
工し、その後直ちに冷却することを特徴とする超微細組
織を有する鋼材の製造方法 ２．１記載の鋼を、その鋼のＡｒ３ 点より高い温度か
ら冷却する過程においてＡｒ１ 点より低い温度で、且
つ加工と同時に逆変態を生じさせる温度以上で加工し、
その後直ちに冷却することを特徴とする超微細組織を有
する鋼材の製造方法 ３．１記載の鋼に下記の第１群および第2 群の一方また
は両方から選ばれた1種または２種以上の元素をさらに
含有する１または２記載の超微細組織を有する鋼材の製
造方法。 〔第１群〕Ｃｒ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．０１
〜２．０％、Ｃｕ：０．０１〜２．０％、Ｎｉ：０．０
１〜３．０％ 〔第2 群〕Ｎｂ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．００
５〜０．５％、Ｔｉ：０．００５〜０．５％、Ｂ：０．
０００３〜０．０１％
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、鋼材の化学成分、製造方法
について詳細に説明する。 １．化学成分 Ｃ：０．０１〜０．８％ Ｃは引張強度を確保するために必要であるが、０．０１
％未満ではその効果が得られないため下限を０．０１％
とする。一方０．８％を超えると加工時の変形抵抗が高
くなるため上限を０．８％とする。
について詳細に説明する。 １．化学成分 Ｃ：０．０１〜０．８％ Ｃは引張強度を確保するために必要であるが、０．０１
％未満ではその効果が得られないため下限を０．０１％
とする。一方０．８％を超えると加工時の変形抵抗が高
くなるため上限を０．８％とする。
【００１１】Ｓｉ：０．０１〜３．０％ Ｓｉは脱酸剤として必要であり、その下限を０．０１％
とする。一方、３．０％を超えると加工時の変形抵抗が
高くなるため、上限を３．０％とする。
とする。一方、３．０％を超えると加工時の変形抵抗が
高くなるため、上限を３．０％とする。
【００１２】Ｍｎ：０．１〜３．０％ Ｍｎは鋼の強化に必要な元素であるが、０．１％未満で
はその効果が得られないため下限を０．１％とする。
３．０％を超えるとその効果が飽和するため上限を０．
３％とする。
はその効果が得られないため下限を０．１％とする。
３．０％を超えるとその効果が飽和するため上限を０．
３％とする。
【００１３】Ａｌ：０．００５〜０．３％ Ａｌは脱酸のために添加するが、０．００５％未満では
その効果が不十分であるため下限を０．００５％とす
る。一方、０．３％を超えるとその効果が飽和するため
上限を０．３％とする。
その効果が不十分であるため下限を０．００５％とす
る。一方、０．３％を超えるとその効果が飽和するため
上限を０．３％とする。
【００１４】Ｎ：０．００１〜０．０５％ ＮはＡｌＮとして析出し、結晶粒の微細化に寄与する
が、０．００１％未満ではその効果が不十分であり下限
を０．００１％とする。一方、０．０５％を超えるとそ
の効果が飽和し、靭性が劣化するため上限を０．０５％
とする。
が、０．００１％未満ではその効果が不十分であり下限
を０．００１％とする。一方、０．０５％を超えるとそ
の効果が飽和し、靭性が劣化するため上限を０．０５％
とする。
【００１５】本発明では、さらに前記の第１群および第
2 群の一方または両方から選ばれた１種または2 種以上
の元素を含んでいてもよい。これら元素の添加理由を説
明する。
2 群の一方または両方から選ばれた１種または2 種以上
の元素を含んでいてもよい。これら元素の添加理由を説
明する。
【００１６】Ｃｒ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．０
１〜２．０％、Ｃｕ：０．０１〜２．０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．０％ これらの元素はいずれも鋼の焼入れ性を高める元素であ
り、０．０１％未満の場合、その効果が得られないため
下限を０．０１％とする。一方、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕにつ
いては２．０％を超えるとその効果が飽和するため上限
を２．０％とする。Ｎｉについては３．０％を超えると
その効果が飽和するため上限を３．０％とする。
１〜２．０％、Ｃｕ：０．０１〜２．０％、Ｎｉ：０．
０１〜３．０％ これらの元素はいずれも鋼の焼入れ性を高める元素であ
り、０．０１％未満の場合、その効果が得られないため
下限を０．０１％とする。一方、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕにつ
いては２．０％を超えるとその効果が飽和するため上限
を２．０％とする。Ｎｉについては３．０％を超えると
その効果が飽和するため上限を３．０％とする。
【００１７】Ｎｂ：０．００５〜０．５％、Ｔｉ：０．
００５〜０．５％ Ｎｂ，Ｔｉは炭窒化物を形成することによって結晶粒の
粗大化抑制に寄与する元素であり、０．００５％未満の
場合その効果が得られないため下限を０．００５％とす
る。一方、０．５％を超えるとその効果が飽和し、靭性
を著しく損なうため上限を０．５％とする。
００５〜０．５％ Ｎｂ，Ｔｉは炭窒化物を形成することによって結晶粒の
粗大化抑制に寄与する元素であり、０．００５％未満の
場合その効果が得られないため下限を０．００５％とす
る。一方、０．５％を超えるとその効果が飽和し、靭性
を著しく損なうため上限を０．５％とする。
【００１８】Ｖ：０．００５〜０．５％ Ｖはフェライト中に析出し、鋼を強化する元素であり、
０．００５％未満の場合、その効果が得られないため下
限を０．００５％とする。一方、０．５％を超えると耐
力の増大とともに靭性を低下させるため、上限を０．５
％とする。
０．００５％未満の場合、その効果が得られないため下
限を０．００５％とする。一方、０．５％を超えると耐
力の増大とともに靭性を低下させるため、上限を０．５
％とする。
【００１９】Ｂ：０．０００３〜０．０１％ Ｂは鋼の焼入れ性を高める元素であり、０．０００３％
未満の場合その効果が得られないため下限を０．０００
３％とする。一方、０．０１％を超えるとその効果が飽
和するため、上限を０．０１％とする。
未満の場合その効果が得られないため下限を０．０００
３％とする。一方、０．０１％を超えるとその効果が飽
和するため、上限を０．０１％とする。
【００２０】２．製造方法 本発明の製造方法は、前プロセスがいかなるものであっ
ても適用が可能で、加工前組織については何ら規定する
ものではない。
ても適用が可能で、加工前組織については何ら規定する
ものではない。
【００２１】加工条件：加工は鋼の変態点より低い温度
から昇温する過程においてでも、変態点より高い温度か
ら冷却する過程においてでも良いが、加工により、加工
と同時に逆変態を生じさせる温度以上で行うことが肝要
である。動的逆変態は変態点未満の温度における１パス
加工による加工発熱と、歪エネルギの導入による逆変態
の駆動力の増加の２つの効果が重なって生じるものであ
る。
から昇温する過程においてでも、変態点より高い温度か
ら冷却する過程においてでも良いが、加工により、加工
と同時に逆変態を生じさせる温度以上で行うことが肝要
である。動的逆変態は変態点未満の温度における１パス
加工による加工発熱と、歪エネルギの導入による逆変態
の駆動力の増加の２つの効果が重なって生じるものであ
る。
【００２２】従って、基本的には歪速度をできるだけ大
きく、具体的には５／ｓｅｃ以上とすることが望まし
く、加工温度が変態点より低ければ低いほど１パス加工
率は大きくとることが望ましい。動的逆変態により、等
軸で微細なオーステナイト粒が形成された後は、直ちに
冷却を行うが、冷却は放冷でも加速冷却でもよく、変態
終了後の組織を限定するものではない。本発明では動的
逆変態が生じ、オーステナイト粒が顕著に微細になるこ
とが重要で、冷却後の組織は直ちに冷却すれば、これに
応じて顕著に微細化する。
きく、具体的には５／ｓｅｃ以上とすることが望まし
く、加工温度が変態点より低ければ低いほど１パス加工
率は大きくとることが望ましい。動的逆変態により、等
軸で微細なオーステナイト粒が形成された後は、直ちに
冷却を行うが、冷却は放冷でも加速冷却でもよく、変態
終了後の組織を限定するものではない。本発明では動的
逆変態が生じ、オーステナイト粒が顕著に微細になるこ
とが重要で、冷却後の組織は直ちに冷却すれば、これに
応じて顕著に微細化する。
【００２３】
【実施例】〔実施例１〕表１に示す化学成分を有する鋼
を１５０ｋｇ真空溶解にて溶製し、圧延により６５ｍｍ
厚の板とした。これらの板を８００〜９５０℃で３０分
保持後、焼入れ、２００〜５００℃で６０分焼戻しによ
り、焼戻しマルテンサイト組織とした後、機械加工によ
り６０ｍｍ厚―５０ｍｍ巾―１６０ｍｍ長さの加工熱処
理用試験片を採取した。
を１５０ｋｇ真空溶解にて溶製し、圧延により６５ｍｍ
厚の板とした。これらの板を８００〜９５０℃で３０分
保持後、焼入れ、２００〜５００℃で６０分焼戻しによ
り、焼戻しマルテンサイト組織とした後、機械加工によ
り６０ｍｍ厚―５０ｍｍ巾―１６０ｍｍ長さの加工熱処
理用試験片を採取した。
【００２４】この試験片に熱処理加工シミュレータによ
り、室温からの昇温過程における動的逆変態を使った加
工熱処理（オーステナイト粒微細化処理）を行った。加
工条件を表2 に示す。加工後、直ちにミスト冷却により
平均冷却速度１０℃／ｓｅｃで室温まで冷却した。その
後、図１に示すようにＪＩＳ−１４号引張試験片とＪＩ
Ｓ−４号衝撃試験片を採取し、試験に供した。
り、室温からの昇温過程における動的逆変態を使った加
工熱処理（オーステナイト粒微細化処理）を行った。加
工条件を表2 に示す。加工後、直ちにミスト冷却により
平均冷却速度１０℃／ｓｅｃで室温まで冷却した。その
後、図１に示すようにＪＩＳ−１４号引張試験片とＪＩ
Ｓ−４号衝撃試験片を採取し、試験に供した。
【００２５】加工時の動的逆変態の有無は、冷却後の組
織を光学顕微鏡、ＳＥＭ，およびＴＥＭにより、詳細に
観察し、等軸の変態組織が得られている場合、加工時の
動的逆変態により、等軸のオーステナイトが生成したも
のと判断した。また、同時に粒径観察を行い、冷却後の
組織がフェライト主体組織の場合、フェライト粒径を、
マルテンサイト主体組織の場合、旧オーステナイト粒径
を測定した。扁平な加工組織の場合は動的逆変態が生じ
ていないものと判断し、組織の如何によらず扁平粒とし
た。
織を光学顕微鏡、ＳＥＭ，およびＴＥＭにより、詳細に
観察し、等軸の変態組織が得られている場合、加工時の
動的逆変態により、等軸のオーステナイトが生成したも
のと判断した。また、同時に粒径観察を行い、冷却後の
組織がフェライト主体組織の場合、フェライト粒径を、
マルテンサイト主体組織の場合、旧オーステナイト粒径
を測定した。扁平な加工組織の場合は動的逆変態が生じ
ていないものと判断し、組織の如何によらず扁平粒とし
た。
【００２６】動的逆変態の有無、粒径観察結果および機
械的性質を加工条件とともに表２に示す。本発明例Ｎ
ｏ．１〜１１は本発明鋼であるＡ〜Ｉを用いて、なおか
つ動的逆変態が生ずる適切な加工条件を選んで加工熱処
理を施したものであり、非常に微細かつ等軸の結晶粒を
有しており、強度と靭性に優れている。一方、比較例Ｎ
ｏ．１２，１３，および１４は、それぞれ発明鋼Ａを用
いているにも拘わらず、比較例Ｎｏ．１２は加工温度が
低く、比較例Ｎｏ．１３は歪速度が小さく、および比較
例Ｎｏ．１４は加工率が小さかったために、動的逆変態
が生ずることなく、加工ままの扁平組織となり、同じ鋼
Ａを用いた発明例Ｎｏ．１〜３に比較し、強度、靭性が
低下した。
械的性質を加工条件とともに表２に示す。本発明例Ｎ
ｏ．１〜１１は本発明鋼であるＡ〜Ｉを用いて、なおか
つ動的逆変態が生ずる適切な加工条件を選んで加工熱処
理を施したものであり、非常に微細かつ等軸の結晶粒を
有しており、強度と靭性に優れている。一方、比較例Ｎ
ｏ．１２，１３，および１４は、それぞれ発明鋼Ａを用
いているにも拘わらず、比較例Ｎｏ．１２は加工温度が
低く、比較例Ｎｏ．１３は歪速度が小さく、および比較
例Ｎｏ．１４は加工率が小さかったために、動的逆変態
が生ずることなく、加工ままの扁平組織となり、同じ鋼
Ａを用いた発明例Ｎｏ．１〜３に比較し、強度、靭性が
低下した。
【００２７】比較例Ｎｏ．１５は本発明鋼Ｄ，比較例Ｎ
ｏ．１６は本発明鋼Ｇを用いているが、加工温度が低か
ったため動的逆変態を生ずることなく、それぞれ同じ鋼
を用いた発明例Ｎｏ．６，９に比較し、強度と靭性が低
下した。比較例Ｎｏ．１７と比較例Ｎｏ．１８は適切な
加工条件により動的逆変態は生じているものの、比較例
Ｎｏ．１７はＣが、比較例Ｎｏ．１８はＳｉが本発明範
囲外であり、靭性が顕著に低下している。以上の結果よ
り、適切な成分の鋼に対し、室温からの昇温過程で動的
逆変態を生じさせた場合、結晶粒が等軸かつ微細化さ
れ、優れた強度と靭性の得られることが明らかである。
ｏ．１６は本発明鋼Ｇを用いているが、加工温度が低か
ったため動的逆変態を生ずることなく、それぞれ同じ鋼
を用いた発明例Ｎｏ．６，９に比較し、強度と靭性が低
下した。比較例Ｎｏ．１７と比較例Ｎｏ．１８は適切な
加工条件により動的逆変態は生じているものの、比較例
Ｎｏ．１７はＣが、比較例Ｎｏ．１８はＳｉが本発明範
囲外であり、靭性が顕著に低下している。以上の結果よ
り、適切な成分の鋼に対し、室温からの昇温過程で動的
逆変態を生じさせた場合、結晶粒が等軸かつ微細化さ
れ、優れた強度と靭性の得られることが明らかである。
【００２８】〔実施例２〕表１に示す化学成分を有する
鋼を１５０ｋｇ真空溶解にて溶製し、圧延により６５ｍ
ｍ厚の板とした後、機械加工により６０ｍｍ厚―５０ｍ
ｍ巾―１６０ｍｍ長さの加工熱処理用試験片を採取し
た。これらの試験片を加熱炉で８００〜９５０℃で３０
分保持した後、熱処理加工シミュレータを用いて、オー
ステナイト域からの冷却過程における動的逆変態を使っ
た加工熱処理（オーステナイト粒微細化処理）を行っ
た。
鋼を１５０ｋｇ真空溶解にて溶製し、圧延により６５ｍ
ｍ厚の板とした後、機械加工により６０ｍｍ厚―５０ｍ
ｍ巾―１６０ｍｍ長さの加工熱処理用試験片を採取し
た。これらの試験片を加熱炉で８００〜９５０℃で３０
分保持した後、熱処理加工シミュレータを用いて、オー
ステナイト域からの冷却過程における動的逆変態を使っ
た加工熱処理（オーステナイト粒微細化処理）を行っ
た。
【００２９】オーステナイト域からの変態を経て加工す
るまでの平均冷却速度は１０℃／ｓｅｃとした。加工条
件を表３に示す。加工後直ちにミスト冷却により、平均
冷却速度は１０℃／ｓｅｃで室温まで冷却した。引張試
験、衝撃試験、組織観察を実施例１と同様の方法で行っ
た。動的逆変態の有無、粒径観察結果および機械的性質
を加工条件とともに表３に示す。
るまでの平均冷却速度は１０℃／ｓｅｃとした。加工条
件を表３に示す。加工後直ちにミスト冷却により、平均
冷却速度は１０℃／ｓｅｃで室温まで冷却した。引張試
験、衝撃試験、組織観察を実施例１と同様の方法で行っ
た。動的逆変態の有無、粒径観察結果および機械的性質
を加工条件とともに表３に示す。
【００３０】本発明例Ｎｏ．１〜１１は本発明鋼である
Ａ〜Ｉを用いて、動的逆変態が生ずる適切な加工条件を
選んで加工熱処理を施したものであり、非常に微細かつ
等軸の結晶粒を有しており、強度と靭性に優れている。
一方、比較例Ｎｏ．１２，１３，および１４は、それぞ
れ発明鋼Ａを用いているにも拘わらず、比較例Ｎｏ．１
２は加工温度が低く、比較例Ｎｏ．１３は歪速度が小さ
く、および比較例Ｎｏ．１４は加工率が小さかったため
に、動的逆変態が生ずることなく、加工ままの扁平組織
となり、同じ鋼Ａを用いた発明例Ｎｏ．１〜３に比較
し、強度、靭性が低下した。
Ａ〜Ｉを用いて、動的逆変態が生ずる適切な加工条件を
選んで加工熱処理を施したものであり、非常に微細かつ
等軸の結晶粒を有しており、強度と靭性に優れている。
一方、比較例Ｎｏ．１２，１３，および１４は、それぞ
れ発明鋼Ａを用いているにも拘わらず、比較例Ｎｏ．１
２は加工温度が低く、比較例Ｎｏ．１３は歪速度が小さ
く、および比較例Ｎｏ．１４は加工率が小さかったため
に、動的逆変態が生ずることなく、加工ままの扁平組織
となり、同じ鋼Ａを用いた発明例Ｎｏ．１〜３に比較
し、強度、靭性が低下した。
【００３１】比較例Ｎｏ．１５は本発明鋼Ｄ，比較例Ｎ
ｏ．１６は本発明鋼Ｇを用いているが、加工温度が低か
ったため動的逆変態を生ずることなく、それぞれ同じ鋼
を用いた発明例Ｎｏ．６，９に比較し、強度と靭性が低
下した。比較例Ｎｏ．１７と比較例Ｎｏ．１８は適切な
加工条件により動的逆変態は生じているものの、比較例
Ｎｏ．１７はＣが、比較例Ｎｏ．１８はＳｉが本発明範
囲外であり、靭性が顕著に低下している。
ｏ．１６は本発明鋼Ｇを用いているが、加工温度が低か
ったため動的逆変態を生ずることなく、それぞれ同じ鋼
を用いた発明例Ｎｏ．６，９に比較し、強度と靭性が低
下した。比較例Ｎｏ．１７と比較例Ｎｏ．１８は適切な
加工条件により動的逆変態は生じているものの、比較例
Ｎｏ．１７はＣが、比較例Ｎｏ．１８はＳｉが本発明範
囲外であり、靭性が顕著に低下している。
【００３２】以上の結果より、適切な成分の鋼に対し、
オーステナイト域からの冷却過程で一旦変態が終了した
後、動的逆変態を生じさせた場合、結晶粒が等軸かつ微
細化され、優れた強度と靭性の得られることが明らかで
ある。
オーステナイト域からの冷却過程で一旦変態が終了した
後、動的逆変態を生じさせた場合、結晶粒が等軸かつ微
細化され、優れた強度と靭性の得られることが明らかで
ある。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超微細組織を有し、強度と靭性に優れた鋼材を工業上、
容易な方法で製造することが可能で、産業上、極めて有
効である。
超微細組織を有し、強度と靭性に優れた鋼材を工業上、
容易な方法で製造することが可能で、産業上、極めて有
効である。
【図１】加工熱処理用試験片における、引張試験片、衝
撃試験片の採取位置を模式的に示す図
撃試験片の採取位置を模式的に示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000001199 株式会社神戸製鋼所 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 (72)発明者 横田 智之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 白神 哲夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 新倉 正和 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 藤岡 政昭 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 足立 吉隆 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 枩倉 功和 兵庫県神戸市西区高塚台１−５−５ 株式 会社神戸製鋼所技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K032 AA01 AA02 AA04 AA05 AA06 AA11 AA12 AA14 AA15 AA16 AA17 AA19 AA20 AA21 AA22 AA23 AA24 AA31 AA32 AA35 AA36 BA01 CC02
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０１〜０．８％、Ｓ
ｉ：０．０１〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ａ
ｌ：０．００５〜０．３％、Ｎ：０．００１から０．０
５％を含有する鋼を、その鋼のＡｃ１ 点より低い温度
から昇温する過程においてＡｃ１ 点より低い温度で、
且つ加工と同時に逆変態を生じさせる温度以上で加工
し、その後直ちに冷却することを特徴とする超微細組織
を有する鋼材の製造方法 - 【請求項２】 請求項１記載の鋼を、その鋼のＡｒ３
点より高い温度から冷却する過程においてＡｒ１ 点よ
り低い温度で、且つ加工と同時に逆変態を生じさせる温
度以上で加工し、その後直ちに冷却することを特徴とす
る超微細組織を有する鋼材の製造方法 - 【請求項３】 請求項１記載の鋼に下記の第１群および
第2 群の一方または両方から選ばれた1 種または２種以
上の元素をさらに含有する請求項１または２記載の超微
細組織を有する鋼材の製造方法。 〔第１群〕Ｃｒ：０．０１〜２．０％、Ｍｏ：０．０１
〜２．０％、Ｃｕ：０．０１〜２．０％、Ｎｉ：０．０
１〜３．０％ 〔第2 群〕Ｎｂ：０．００５〜０．５％、Ｖ：０．００
５〜０．５％、Ｔｉ：０．００５〜０．５％、Ｂ：０．
０００３〜０．０１％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10319110A JP2000144244A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 超微細組織を有する鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10319110A JP2000144244A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 超微細組織を有する鋼材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144244A true JP2000144244A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18106584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10319110A Pending JP2000144244A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 超微細組織を有する鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000144244A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002003943A (ja) * | 2000-06-15 | 2002-01-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超微細マルテンサイト組織を有する鋼材の製造方法 |
| CN102534421A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-04 | 朱育盼 | 一种天然气输送管道用耐腐蚀钢 |
| CN102534422A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-04 | 朱育盼 | 一种天然气输送管道用耐腐蚀钢管的制备方法 |
| CN102560277A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-11 | 朱育盼 | 一种天然气输送管道用耐腐蚀钢棒材的制备方法 |
| CN113122779A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-16 | 江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司 | 一种细晶粒免正火工具钢及其生产方法 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10319110A patent/JP2000144244A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002003943A (ja) * | 2000-06-15 | 2002-01-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 超微細マルテンサイト組織を有する鋼材の製造方法 |
| JP4517459B2 (ja) * | 2000-06-15 | 2010-08-04 | 住友金属工業株式会社 | 超微細マルテンサイト組織を有する鋼材の製造方法 |
| CN102534421A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-04 | 朱育盼 | 一种天然气输送管道用耐腐蚀钢 |
| CN102534422A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-04 | 朱育盼 | 一种天然气输送管道用耐腐蚀钢管的制备方法 |
| CN102560277A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-07-11 | 朱育盼 | 一种天然气输送管道用耐腐蚀钢棒材的制备方法 |
| CN113122779A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-16 | 江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司 | 一种细晶粒免正火工具钢及其生产方法 |
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