JP2000328176A - Steel sheet excellent in arresting characteristic - Google Patents

Steel sheet excellent in arresting characteristic

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JP2000328176A
JP2000328176A JP14393599A JP14393599A JP2000328176A JP 2000328176 A JP2000328176 A JP 2000328176A JP 14393599 A JP14393599 A JP 14393599A JP 14393599 A JP14393599 A JP 14393599A JP 2000328176 A JP2000328176 A JP 2000328176A
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steel sheet
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thickness
steel
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JP14393599A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Oe
憲一 大江
Shigeo Okano
重雄 岡野
Satoshi Takeshita
智 竹下
Toru Yamashita
徹 山下
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a steel sheet excellent in arresting characteristics. SOLUTION: As to this steel sheet excellent in arresting characteristics, in a steel sheet whose microstructure is substantially composed of a ferritic structure and a pearlitic structure, on both surface parts of the steel sheet, pearlitic structures parallel to the sheet surfaces are present respectively over >=5% of the sheet thickness, the thickness in the sheet thickness direction of each pearlitic structure is <=5 μm, and also, the mutual distance of each pearlitic phase in the sheet thickness direction is <=5 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アレスト特性(脆
性亀裂伝播停止特性)に優れた鋼板に関する。本発明に
よれば、構造物の安全性を確保するために重要な性能の
一つであるアレスト特性に優れた鋼板を、Ni等の高価
な元素を多量に添加することなく安価に提供することが
できるので極めて有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel sheet having excellent arrest characteristics (brittle crack propagation stopping characteristics). According to the present invention, a steel sheet having excellent arrest characteristics, which is one of the important properties for ensuring the safety of a structure, is provided at low cost without adding a large amount of expensive elements such as Ni. This is extremely useful because

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼板のアレスト特性を高めるためには板
厚表層部の等軸フェライト結晶粒の微細化が有効である
という観点に基づき、表層部のフェライト粒径を微細化
する方法が種々提案されている。
2. Description of the Related Art Various methods for reducing the ferrite grain size in the surface layer have been proposed based on the viewpoint that the refinement of equiaxed ferrite grains in the surface layer of the sheet thickness is effective for enhancing the arrest characteristics of the steel sheet. Have been.

【0003】例えば特開平3−44444号公報には、
フェライト組織中に長さ10〜200μmで相互距離が
5〜50μmのセメンタイトを層状に分散させることに
よりアレスト特性に優れた鋼材を製造する方法が開示さ
れている。しかしながら、上記方法を採用したとして
も、アレスト特性上昇効果は未だ充分でなく、更に一
層、アレスト特性に優れた鋼板の提供が切望されてい
る。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-44444 discloses that
A method for producing a steel material having excellent arrest characteristics by dispersing cementite having a length of 10 to 200 μm and a mutual distance of 5 to 50 μm in a ferrite structure in a layered manner is disclosed. However, even if the above method is adopted, the effect of increasing the arrest property is still not sufficient, and there is a strong demand for providing a steel sheet having further excellent arrest property.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、アレスト特性に
優れた鋼板、詳細には、従来では達成困難であった「−
80℃でのアレスト特性:600kgf/mm2/3
上」を満足し得る鋼板を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a steel sheet having excellent arrest characteristics, and more specifically, to a steel sheet which has been difficult to achieve in the past.
It is an object of the present invention to provide a steel sheet that satisfies "arrest characteristics at 80 ° C .: 600 kgf / mm 2/3 or more".

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明に係るアレスト特性に優れた鋼板は、ミクロ組織が
実質的にフェライト組織及びパーライト組織より構成さ
れている鋼板であって、鋼板の両表面部には板表面に平
行なパーライト組織が夫々、板厚の5%以上にわたって
存在し、各パーライト組織の板厚方向厚さが5μm以下
であって、且つ板厚方向の各パーライト相相互距離が5
μm以下であるところに要旨を有するものである。
Means for Solving the Problems A steel sheet excellent in arrest characteristics according to the present invention which has solved the above-mentioned problems is a steel sheet having a microstructure substantially composed of a ferrite structure and a pearlite structure. The pearlite structure parallel to the plate surface exists on both surface portions over 5% of the plate thickness, and the thickness of each pearlite structure in the plate thickness direction is 5 μm or less, and each pearlite phase in the plate thickness direction. The mutual distance is 5
It has a gist where it is less than μm.

【0006】本発明において、鋼中の化学成分は、質量
%で(以下、同じ)C :0.03〜0.2%,Si:
0.5%以下 (0%を含まない),Mn:1.8%以
下 (0%を含まない),Al:0.01〜0.1%,
N :0.01%以下(0%を含まない)残部:Fe及
び不可避不純物であることが推奨される。更に、 Ti:0.02%以下 (0%を含まない),Nb:
0.03%以下 (0%を含まない),V :0.05
%以下 (0%を含まない),B :0.002%以下
(0%を含まない),及びよりなる群から選択される少
なくとも一種を含有したり、 Cu:0.5%以下(0%を含まない),及びNi:
0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選択さ
れる少なくとも一種を含有したり、 Cr:0.1%以下(0%を含まない),及びMo:
0.1%以下(0%を含まない)よりなる群から選択さ
れる少なくとも一種したり、 Ca:0.01%以下(0%を含まない),及びZ
r:0.01%以下(0%を含まない)よりなる群から
選択される少なくとも一種を含有するものは本発明の好
ましい態様である。
In the present invention, the chemical components in steel are as follows: C: 0.03 to 0.2% by mass (the same applies hereinafter);
0.5% or less (excluding 0%), Mn: 1.8% or less (excluding 0%), Al: 0.01 to 0.1%,
N: 0.01% or less (excluding 0%) balance: Fe and unavoidable impurities are recommended. Further, Ti: 0.02% or less (excluding 0%), Nb:
0.03% or less (excluding 0%), V: 0.05
% Or less (not including 0%), B: 0.002% or less (not including 0%), and at least one selected from the group consisting of: Cu: 0.5% or less (0% And Ni:
Contains at least one selected from the group consisting of 0.5% or less (excluding 0%), Cr: 0.1% or less (excluding 0%), and Mo:
At least one selected from the group consisting of 0.1% or less (excluding 0%), Ca: 0.01% or less (excluding 0%), and Z
r: at least one selected from the group consisting of 0.01% or less (excluding 0%) is a preferred embodiment of the present invention.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明者らは、「−80℃でのア
レスト特性:600kgf/mm2/3以上」という、従
来では達成が困難であった過酷なアレスト特性を達成し
得る鋼板を提供すべく、特に、鋼板表層部の第二相組織
であるパーライトに着目して鋭意検討してきた。前記従
来技術に掲げた鋼板も、本発明と同様、パーライト組織
の制御によりアレスト特性の向上を図るものではある
が、該鋼板によっても、上記目標レベルに到達できなか
ったからである。その結果、所望のアレスト特性を得る
ためには、鋼板表層部のパーライト組織の厚さ及びパー
ライト組織間の相互距離を緻密に制御することが必要で
あり、パーライト組織の板厚方向厚さを小さく、且つ板
厚方向の各パーライト相相互距離を密にすることが有効
であることを見出し、本発明を完成した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have developed a steel sheet capable of achieving a severe arrest property, which was difficult to achieve conventionally, that is, "arrest property at -80 ° C: 600 kgf / mm 2/3 or more". In order to provide, the intensive study has been made particularly focusing on pearlite which is the second phase structure of the steel sheet surface portion. This is because the steel sheet mentioned in the prior art also aims to improve the arrest characteristics by controlling the pearlite structure similarly to the present invention, but the steel sheet could not reach the target level. As a result, in order to obtain desired arrest characteristics, it is necessary to precisely control the thickness of the pearlite structure and the mutual distance between the pearlite structures in the surface layer of the steel sheet, and reduce the thickness of the pearlite structure in the thickness direction. In addition, the present inventors have found that it is effective to increase the distance between the pearlite phases in the sheet thickness direction, and have completed the present invention.

【0008】即ち、本発明の鋼板は、ミクロ組織が実質
的にフェライト組織及びパーライト組織より構成されて
いる鋼板であって、下記〜の要件を満足するパーラ
イト組織を有することが必要である。
That is, the steel sheet of the present invention is a steel sheet whose microstructure is substantially composed of a ferrite structure and a pearlite structure, and must have a pearlite structure satisfying the following requirements.

【0009】鋼板の両表面部には板表面に平行なパー
ライト組織が夫々、板厚の5%以上にわたって存在する
こと。 各パーライト組織の板厚方向厚さが5μm以下である
こと。 板厚方向の各パーライト相相互距離が5μm以下であ
ること。
A pearlite structure parallel to the plate surface is present on both surface portions of the steel plate over 5% or more of the plate thickness. The thickness of each pearlite structure in the thickness direction is 5 μm or less. The distance between the pearlite phases in the thickness direction is 5 μm or less.

【0010】上記〜の要件は、所望の高アレスト特
性を得るために極めて重要であり、パーライト組織の厚
さ及びパーライト相相互距離が上記及びを満足する
パーライト組織が、板厚の5%以上にわたって存在する
ことによって始めて本発明で掲げる「−80℃でのアレ
スト特性:600kgf/mm2/3以上」の目標レベル
を達成することができるのである。
The above-mentioned requirements are extremely important for obtaining a desired high arrest property, and the pearlite structure having the pearlite structure thickness and the pearlite phase mutual distance satisfying the above conditions is required to be formed over 5% or more of the sheet thickness. Only when it is present can the target level of "arrest characteristics at -80 ° C: 600 kgf / mm 2/3 or more" set forth in the present invention be achieved.

【0011】本発明における上記要件の限定理由を一層
明らかにするため、図1〜図2に、これらの各要件が、
二重引張試験によるアレスト特性(−80℃でのアレス
ト特性)に及ぼす影響について調べた結果をグラフ化し
て示す。これらのデータは、後記する実施例より抽出し
たものであり、いずれも表1(後記する)の鋼種A、試
験板厚30mmを用いて調べた例である。
In order to further clarify the reasons for limiting the above requirements in the present invention, FIGS.
The results obtained by examining the effect on the arrest characteristics (arrest characteristics at -80 ° C) by the double tensile test are shown in a graph. These data are extracted from the examples described below, and all are examples examined using steel type A and a test plate thickness of 30 mm in Table 1 (described later).

【0012】まず、図1は、鋼板表層部におけるパーラ
イト組織の板厚方向厚さ(図中、tに相当)がアレスト
特性に及ぼす影響を示すグラフである。図1より、パー
ライト組織の厚さが5μm以下(図中、○及び△)のパ
ーライト層が鋼板の5%以上存在するときには、−80
℃でのアレスト特性が目標値の600kgf/mm3/ 2
を超えており、アレスト特性に極めて優れていることが
分かる。好ましくは4μm以下、より好ましいのは3μ
m以下である。
First, FIG. 1 shows a parlor in a surface layer of a steel sheet.
The thickness of the sheet structure in the thickness direction (corresponding to t in the figure) is arrested
4 is a graph showing an effect on characteristics. According to FIG.
When the thickness of the light structure is 5 μm or less (in the figure,
-80% when the light layer is more than 5% of the steel sheet
Arrest characteristics at 600 ° C are the target value of 600 kgf / mm3 / Two
And it is extremely excellent in arrest characteristics
I understand. Preferably 4 μm or less, more preferably 3 μm
m or less.

【0013】次に、図2は、鋼板表層部における板厚方
向の各パーライト相相互距離(図、lに相当)がアレス
ト特性に及ぼす影響を示すグラフである。図2より、パ
ーライト相相互距離が5μm以下の場合(図中、○及び
△)、アレスト特性が目標値を超えていることが分か
る。好ましくは3μm以下である。
FIG. 2 is a graph showing the influence of the mutual distance (corresponding to 1) of each pearlite phase in the sheet thickness direction on the surface layer of the steel sheet on the arrest characteristics. FIG. 2 shows that the arrest characteristic exceeds the target value when the pearlite phase mutual distance is 5 μm or less ((and Δ in the figure). Preferably it is 3 μm or less.

【0014】本発明鋼板では、この様に微細なパーライ
ト相が相互に密に存在してなるパーライト組織を、鋼板
の両表面部に夫々、板厚の5%以上にわたって存在しな
ければならない。本発明で掲げる所望の高アレスト特性
は、上記およびの要件を満足するパーライト組織を
5%以上存在させることによって始めて有効に発揮され
るからである。
In the steel sheet of the present invention, the pearlite structure in which such fine pearlite phases are present densely with each other must exist on both surface portions of the steel sheet over 5% or more of the sheet thickness. This is because the desired high arrest property described in the present invention is effectively exhibited only when 5% or more of a pearlite structure satisfying the above requirements is present.

【0015】次に、本発明鋼板の鋼中化学成分について
説明する。上述した通り、本発明の鋼板は、上記〜
の要件を満足するパーライト組織を特定したところに最
重要ポイントが存在するものであって、鋼中の化学成分
については特に限定されず、本発明の作用を損なわない
範囲で適宜設定されるが、好ましい化学成分は以下の通
りである。
Next, the chemical composition of the steel sheet of the present invention will be described. As described above, the steel sheet of the present invention has
The most important point exists where the pearlite structure that satisfies the requirements of is specified, and the chemical components in the steel are not particularly limited, and are appropriately set within a range that does not impair the operation of the present invention. Preferred chemical components are as follows:

【0016】C:0.03〜0.2% Cは、必要強度を確保するためには0.03%以上添加
することが好ましい。より好ましくは0.05%以上で
ある。但し、過度の添加は溶接性および母材靭性を劣化
させることから、その上限を0.2%にすることが好ま
しい。より好ましくは0.17%以下である。
C: 0.03 to 0.2% C is preferably added in an amount of 0.03% or more in order to secure required strength. More preferably, it is 0.05% or more. However, since excessive addition deteriorates weldability and base metal toughness, the upper limit is preferably set to 0.2%. More preferably, it is 0.17% or less.

【0017】Si:0.5%以下(0%を含まない) Siは、母材の強度上昇および溶鋼の脱酸材として有用
な元素であり、その為には0.05%以上添加すること
が好ましい。但し、過度の添加は溶接性および母材靭性
を劣化させるので、その上限を0.5%とすることが好
ましい。より好ましくは0.45%以下である。
Si: 0.5% or less (excluding 0%) Si is an element useful as a material for increasing the strength of the base material and as a deoxidizing material for molten steel. For this purpose, 0.05% or more must be added. Is preferred. However, excessive addition deteriorates weldability and base metal toughness, so the upper limit is preferably set to 0.5%. More preferably, it is 0.45% or less.

【0018】Mn:1.8%以下(0%を含まない) Mnは、母材の強度上昇元素として有用であり、その為
には0.5%以上添加することが好ましい。より好まし
くは0.7%以上である。但し、過度の添加は溶接性お
よび母材靭性を劣化させるので、その上限を1.8%以
下にすることが好ましい。より好ましくは1.6%以下
である。
Mn: 1.8% or less (excluding 0%) Mn is useful as an element for increasing the strength of the base material, and therefore, it is preferable to add 0.5% or more. It is more preferably at least 0.7%. However, excessive addition degrades weldability and base metal toughness, so the upper limit is preferably made 1.8% or less. It is more preferably at most 1.6%.

【0019】Al:0.01〜0.1% Alは、脱酸剤として有用であるのみならず、窒化物を
形成して母材組織の細粒化作用を有するが、0.01%
未満ではこの様な作用を有効に発揮することができな
い。より好ましくは0.015%以上である。但し、
0.1%を超えて添加すると母材靭性が劣化するため、
その上限を0.1%とすることが好ましい。より好まし
くは0.05%以下である。
Al: 0.01 to 0.1% Al is not only useful as a deoxidizing agent, but also has a function of forming a nitride to refine the base material structure.
If it is less than this, such an effect cannot be exhibited effectively. More preferably, it is 0.015% or more. However,
If the addition exceeds 0.1%, the base material toughness deteriorates.
The upper limit is preferably set to 0.1%. More preferably, it is 0.05% or less.

【0020】N:0.01%以下(0%を含まない) Nは、上記Al,Ti,Nb,Vなどの添加元素と窒化
物を形成し、母材組織の細粒化作用を有する。この様な
作用を有効に発揮させるには0.001%以上添加する
ことが好ましい。但し、0.01%を超えて過剰に添加
すると固溶Nの増大を招き、特に溶接部の靭性が劣化す
るのでその上限を0.01%とすることが好ましい。
N: 0.01% or less (excluding 0%) N forms a nitride with the above-mentioned additional elements such as Al, Ti, Nb, and V, and has an effect of refining the base material structure. To effectively exert such an effect, it is preferable to add 0.001% or more. However, an excessive addition exceeding 0.01% causes an increase in solid solution N, and particularly deteriorates the toughness of the welded portion. Therefore, the upper limit is preferably made 0.01%.

【0021】本発明鋼板では、上記元素を必須成分とし
て含有し、残部:Fe及び不可避不純物であることが好
ましいが、更に種々の特性付与を目指して、下記元素を
積極的に添加することが推奨される。
The steel sheet of the present invention preferably contains the above elements as essential components, and the balance: Fe and unavoidable impurities, but it is recommended to actively add the following elements for the purpose of imparting various characteristics. Is done.

【0022】Ti:0.02%以下,Nb:0.03%
以下,V:0.05%以下,及びB:0.002%以下
よりなる群から選択される少なくとも一種(いずれの元
素も0%を含まない) これらの元素は、鋼片加熱時のオーステナイト粒粗大化
抑制作用、圧延終了後のフェライト変態核生成促進作
用、またはオーステナイト粒再結晶抑制効果を通じてフ
ェライト結晶粒の微細化効果を有する元素である。具体
的には、Tiは窒化物の形成によって上記作用が得られ
るが、この様な作用を有効に発揮させるためには0.0
04%以上添加することが好ましい。但し、0.02%
を超えて過剰に添加しても母材靭性を劣化させるため、
その上限を0.02%以下にすることが好ましい。
Ti: 0.02% or less, Nb: 0.03%
Below, V: 0.05% or less, and B: 0.002% or less
At least one selected from the group consisting of
These elements do not contain austenitic grains at the time of heating the slab, suppress the austenite grain coarsening during the heating of the slab, promote the ferrite transformation nucleation after rolling, or suppress the austenite grain recrystallization. It is an element that has an effect. Specifically, Ti has the above-mentioned effect by the formation of nitrides.
It is preferable to add at least 04%. However, 0.02%
Even if it is added in excess of, the toughness of the base material will deteriorate,
It is preferable to set the upper limit to 0.02% or less.

【0023】また、Nbは炭窒化物の形成により、圧延
中のオーステナイト粒粗大化作用および再結晶抑制作用
を発揮し、圧延終了後のフェライト粒微細化に有効な元
素であるが、この様な作用を有効に発揮させるために
は、0.002%以上添加することが好ましい。但し、
0.03%を超えて過剰に添加すると溶接性が劣化する
ため、その上限を0.03%にすることが好ましい。
Nb is an element effective for forming austenite grains during rolling and suppressing recrystallization by forming carbonitrides and effective for refining ferrite grains after rolling. In order to effectively exert the effect, it is preferable to add 0.002% or more. However,
If the content exceeds 0.03%, the weldability deteriorates. Therefore, it is preferable to set the upper limit to 0.03%.

【0024】Vは、Nbと同様、炭窒化物の形成によ
り、圧延中のオーステナイト粒粗大化および再結晶抑制
作用を発揮し、圧延終了後のフェライト粒微細化に有効
な元素である。この様な作用を有効に発揮させるには
0.002%以上添加することが好ましい。但し、0.
05%を超えて過剰に添加すると溶接性が劣化するた
め、その上限を0.03%とすることが好ましい。
V, like Nb, is an element effective for forming austenite grains during rolling and suppressing recrystallization by forming carbonitrides, and effective for refining ferrite grains after rolling. To effectively exert such an effect, it is preferable to add 0.002% or more. However, 0.
If the addition exceeds 0.05%, the weldability deteriorates, so the upper limit is preferably made 0.03%.

【0025】Bは、溶接熱影響部(HAZ)の靭性を向
上させるのに有効な元素であり、この様な作用を有効に
発揮させるためには0.0002%以上の添加が好まし
い。但し、0.002%を超えて添加すると、焼入れ性
が増加し、母材の低温靭性劣化を招くことから、その上
限を0.002%とすることが好ましい。
B is an element effective for improving the toughness of the heat affected zone (HAZ), and is preferably added in an amount of 0.0002% or more to effectively exert such an effect. However, if added in excess of 0.002%, the hardenability increases and the low-temperature toughness of the base material is degraded, so the upper limit is preferably made 0.002%.

【0026】Cu:0.5%以下及びNi:0.5%以
下よりなる群から選択される少なくとも一種(いずれの
元素も0%を含まない) これらの元素は、いずれもオーステナイト結晶粒の微細
化および低温靭性の向上に寄与する元素である。
Cu: 0.5% or less and Ni: 0.5% or less
At least one selected from the group consisting of
Elements are also not including 0%) These elements are all elements contributing to the improvement of the refinement of austenite grains and low-temperature toughness.

【0027】具体的には、Cuは、結晶粒の微細化に有
効な元素であり、この様な作用を有効に発揮させるため
には、0.2%以上添加することが好ましい。但し、多
量に添加すると母材の溶接性を劣化させるので、その上
限を0.5%とすることが好ましい。
Specifically, Cu is an element effective for refining crystal grains, and it is preferable to add 0.2% or more to effectively exert such an effect. However, the addition of a large amount deteriorates the weldability of the base material, so the upper limit is preferably set to 0.5%.

【0028】Niは、低温靭性の向上に有効な元素であ
るが、高価なため、その上限を0.5%とすることが好
ましい。
Ni is an element effective for improving low-temperature toughness, but is expensive, so its upper limit is preferably made 0.5%.

【0029】これらの元素は単独で使用しても良いし、
或いは併用しても構わないが、Cuを単独添加すると熱
間割れが発生する可能性があることから、Niも同時に
添加し、熱間割れを防止することが好ましい。
These elements may be used alone,
Alternatively, they may be used in combination. However, since hot cracking may occur when Cu is added alone, it is preferable to add Ni at the same time to prevent hot cracking.

【0030】Cr:0.1%以下及びMo:0.1%以
下よりなる群から選択される少なくとも一種(いずれの
元素も0%を含まない) Cr及びMoは、いずれも炭窒化物を析出させ、強度上
昇に寄与する元素であり、この様な作用を有効に発揮さ
せるためには、いずれの元素も0.03%以上添加する
ことが好ましい。但し、過度の添加は溶接性および母材
靭性を劣化させるため、その上限を0.1%とすること
が好ましい。
Cr: 0.1% or less and Mo: 0.1% or less
At least one selected from the group consisting of
Elements also do not contain 0%) Cr and Mo, both precipitated carbonitrides, is an element contributing to the increase in strength, in order to develop this function effectively, any of the elements 0. It is preferable to add at least 03%. However, excessive addition deteriorates weldability and base metal toughness, so the upper limit is preferably set to 0.1%.

【0031】Ca:0.01%以下及びZr:0.01
%以下よりなる群から選択される少なくとも一種(いず
れの元素も0%を含まない) これらの元素は鋼中の介在物形態を球状化させることに
よって母材の靭性を高める作用を有する。
Ca: 0.01% or less and Zr: 0.01
% Or less selected from the group consisting of
These elements do not include 0%). These elements have an effect of increasing the toughness of the base material by spheroidizing the inclusion morphology in the steel.

【0032】このうちCaは、鋼中介在物の形態を球状
化させることにより、母材の靭性を改善する効果を有す
る。この様な作用を有効に発揮させるためには0.00
05%以上添加することが好ましい。但し、過剰の添加
は逆に母材の靭性を劣化させるため、その上限を0.0
1%とすることが好ましい。
Of these, Ca has the effect of improving the toughness of the base metal by spheroidizing the form of inclusions in the steel. In order to exert such an effect effectively, 0.00
It is preferable to add at least 05%. However, an excessive addition adversely degrades the toughness of the base material.
Preferably, it is 1%.

【0033】Zrは、Caと同様、鋼中介在物の形態を
球状化させることによって母材の靭性を改善する作用を
有する。この様な作用を有効に発揮させるためには、
0.003%以上添加することが好ましい。但し、過剰
の添加は逆に母材の靭性を劣化させるため、その上限を
0.01%とすることが好ましい。
Like Ca, Zr has the effect of improving the toughness of the base metal by making the form of inclusions in steel spheroid. In order to exert such effects effectively,
It is preferable to add 0.003% or more. However, since excessive addition degrades the toughness of the base material, the upper limit is preferably made 0.01%.

【0034】次に、本発明の鋼板を製造する方法につい
て説明する。上述した通り、本発明鋼板は、鋼板の両表
面部には板表面に平行なパーライト組織が夫々、板厚の
5%以上にわたって存在し、各パーライト組織の板厚方
向厚さが5μm以下であって、且つ板厚方向の各パーラ
イト相相互距離が5μm以下を満足する鋼板であるが、
かかるパーライト組織からなる鋼板を製造するために
は、基本的に、細粒化温度域(Ar3変態点〜Ar3変態
点+60℃)での圧延工程と、設定した温度域での圧延
工程という、二段階の圧延工程を施すことが推奨され
る。まず、第一段階の圧延では、鋼板表層部から板厚の
5%以上の範囲が細粒フェライト組織となる様に細粒化
温度域において圧延を施しておき、次いで、第二段階の
圧延では、表層部から板厚5%以上の位置をAr3変態
点以下且つ板厚中心部の温度が細粒化温度域となる様に
温度制御することが推奨され、これにより、所望の構造
を得ることができる。好ましくは、第一段階の圧延工程
において、鋼板表層部から板厚方向5%以上の厚みに相
当する領域を、Ar3変態点〜Ar3+60℃の温度範囲
で累積圧下率35%以上の圧延を施し、強制冷却または
自然放冷により鋼板表層部からの板厚方向5%以上の厚
みに相当する部分をAr3変態点以下に、そして板厚の
25%(1/4)より中心部をAr3変態点〜Ar3+6
0℃の温度範囲に制御した後、第二段階の圧延工程にお
いて、累積圧下率50%以上の圧延を施す方法である。
Next, a method for producing the steel sheet of the present invention will be described. As described above, in the steel sheet of the present invention, the pearlite structure parallel to the sheet surface exists on both surface portions of the steel sheet over 5% or more of the sheet thickness, and the thickness of each pearlite structure in the sheet thickness direction is 5 μm or less. And the distance between the respective pearlite phases in the thickness direction is 5 μm or less,
In order to manufacture a steel sheet having such a pearlite structure, basically, a rolling step in a grain refining temperature range (Ar 3 transformation point to Ar 3 transformation point + 60 ° C.) and a rolling step in a set temperature range. It is recommended that a two-stage rolling process be performed. First, in the first-stage rolling, rolling is performed in a grain-refining temperature range such that a range of 5% or more of the sheet thickness from the surface layer of the steel sheet has a fine-grained ferrite structure. It is recommended to control the temperature from the surface layer at a position of 5% or more of the plate thickness to the Ar 3 transformation point or lower and the temperature at the center of the plate thickness to be in the temperature range for grain refining, thereby obtaining a desired structure. be able to. Preferably, in the rolling process of the first stage, a region corresponding to a thickness of 5% or more from the surface layer portion of the steel plate in the thickness direction is rolled at a temperature range from the Ar 3 transformation point to Ar 3 + 60 ° C. with a cumulative rolling reduction of 35% or more. The part corresponding to the thickness of 5% or more in the thickness direction from the surface layer of the steel sheet by the forced cooling or natural cooling is reduced to the Ar 3 transformation point or lower, and the center part is changed from 25% (1/4) of the sheet thickness. Ar 3 transformation point to Ar 3 +6
This is a method of performing rolling at a cumulative rolling reduction of 50% or more in a second rolling process after controlling the temperature to 0 ° C.

【0035】以下実施例に基づいて本発明を詳述する。
ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、
前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは
全て本発明の技術範囲に包含される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
However, the following examples do not limit the present invention,
All modifications and alterations without departing from the spirit of the preceding and following descriptions are included in the technical scope of the present invention.

【0036】[0036]

【実施例】表1に記載の鋼種A〜Iを用い、表2及び表
4に示す条件で加熱し、二段階に分けて圧延した後、冷
却することにより、表3及び表5に記載の組織を有する
鋼板を製造した。尚、表2及び表4に記載の「圧延パタ
ーン1」とは、尚、表2及び表4に記載の「圧延パター
ン1」は、板厚表層部から板厚5%までの厚みに相当す
る部分を細粒化温度域(Ar3〜Ar3+60℃)の温度
範囲に制御して第一段階の圧延を行った後、強制冷却に
よって板厚表層部から板厚5%までの厚みに相当する部
分をAr3点以下且つ板厚1/4〜1/2の厚みに相当
する部分を細粒化温度域に温度制御した後、第二段階の
圧延を行ったものである。また、「圧延パターン2」
は、上記圧延パターン1において、第一段階の圧延後、
自然放冷したこと以外は圧延パターン1と同じ圧延を行
ったものである。これらの圧延パターンを夫々図3に示
す。
EXAMPLES Using the steel types A to I shown in Table 1, heating under the conditions shown in Tables 2 and 4, rolling in two stages, and cooling were carried out. A steel sheet having a structure was manufactured. The “rolling pattern 1” described in Tables 2 and 4 corresponds to the “rolling pattern 1” described in Tables 2 and 4 corresponding to the thickness from the surface layer portion to 5%. After the first stage of rolling is performed by controlling the portion to a temperature range of the grain refining temperature range (Ar 3 to Ar 3 + 60 ° C.), it corresponds to the thickness from the surface layer portion to the sheet thickness of 5% by forced cooling. The second stage rolling is performed after controlling the temperature of the portion to be subjected to Ar 3 points or less and the portion corresponding to the thickness of 1/4 to 1/2 of the plate thickness to the grain refining temperature range. "Rolling pattern 2"
In the above-mentioned rolling pattern 1, after the first stage of rolling,
Rolling was performed in the same manner as in Rolling Pattern 1 except that the rolls were naturally cooled. Each of these rolling patterns is shown in FIG.

【0037】この様にして得られた種々の鋼板につき、
引張試験片JIS 1B号を用いて引張試験を行い、伸
び特性を評価すると共に、−80℃におけるアレスト特
性(脆性亀裂伝播停止特性)を、WESに規定される温
度勾配型二重引張試験により測定した。
With respect to the various steel plates thus obtained,
Tensile test piece A tensile test is performed using JIS No. 1B to evaluate the elongation property, and the arrest property (brittle crack propagation arrest property) at −80 ° C. is measured by a temperature gradient double tensile test specified by WES. did.

【0038】これらの結果を表3及び5に併記する。The results are shown in Tables 3 and 5.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】[0043]

【表5】 [Table 5]

【0044】表3のNo.1〜25は、いずれも本発明
の要件を満足する本発明例であり、−80℃におけるア
レスト特性が目標値の600kgf/mm2/3を超えて
いるのに対し、本発明の要件のいずれかを満足しない表
5のNo.1〜25は、目標レベルのアレスト特性を達
成することができないことが分かる。
In Table 3, No. Nos. 1 to 25 are examples of the present invention satisfying the requirements of the present invention. While the arrest characteristics at -80 ° C exceed the target value of 600 kgf / mm 2/3 , all of the requirements of the present invention are satisfied. No. in Table 5 that does not satisfy 1 to 25 indicate that the target level arrest characteristics cannot be achieved.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、鋼
板の表層部を微細かつ密なパーライト組織に制御するこ
とにより、万一脆性破壊亀裂が発生したとしても、その
亀裂伝播を停止させる性能に優れる(即ち、アレスト特
性に優れる)鋼板を、高価な合金元素を添加することな
く提供することができた点で極めて意義深い。本発明に
よれば、−80℃におけるアレスト特性は600kgf
/mm2/3を超えており、極めて優れたアレスト特性が
得られるため、構造物の安全性向上が図れるなど、産業
上利用可能性は極めて高い。
The present invention is constituted as described above, and by controlling the surface layer of the steel sheet to a fine and dense pearlite structure, even if a brittle fracture occurs, the propagation of the crack is stopped. This is extremely significant in that it was possible to provide a steel sheet having excellent performance (ie, excellent arrest characteristics) without adding an expensive alloy element. According to the present invention, the arrest characteristic at −80 ° C. is 600 kgf
/ Mm 2/3 and extremely excellent arrest characteristics can be obtained, so that the safety of the structure can be improved and the industrial applicability is extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】鋼板表層部におけるパーライト組織の板厚方向
厚さがアレスト特性に及ぼす影響を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing the influence of the thickness of a pearlite structure in the thickness direction on the surface layer of a steel sheet on arrest characteristics.

【図2】鋼板表層部における板厚方向の各パーライト相
相互距離がアレスト特性に及ぼす影響を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the effect of the mutual distance of each pearlite phase in the sheet thickness direction on the surface layer of a steel sheet on arrest characteristics.

【図3】実施例に用いた圧延パターンの概略を示すグラ
フである。
FIG. 3 is a graph showing an outline of a rolling pattern used in Examples.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹下 智 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 山下 徹 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Takeshita 1 Kanazawacho, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Inside the Kobe Steel Works Kakogawa Works (72) Inventor Toru Yamashita 1 Kanazawacho, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Kobe Corporation Inside the steel mill Kakogawa Works

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ミクロ組織が実質的にフェライト組織及
びパーライト組織より構成されている鋼板であって、 鋼板の両表面部には板表面に平行なパーライト組織が夫
々、板厚の5%以上にわたって存在し、 各パーライト組織の板厚方向厚さが5μm以下であっ
て、且つ板厚方向の各パーライト相相互距離が5μm以
下であることを特徴とするアレスト特性に優れた鋼板。
1. A steel sheet whose microstructure is substantially composed of a ferrite structure and a pearlite structure, wherein a pearlite structure parallel to the sheet surface is present on both surface portions of the steel sheet over 5% or more of the sheet thickness, respectively. A steel sheet having excellent arrest properties, wherein the steel sheet has a thickness in the thickness direction of each pearlite structure of 5 μm or less and a mutual distance of each pearlite phase in the thickness direction of 5 μm or less.
【請求項2】 鋼中の化学成分が、質量%で(以下、同
じ) C :0.03〜0.2%,Si:0.5%以下 (0
%を含まない),Mn:1.8%以下 (0%を含まな
い),Al:0.01〜0.1%,N :0.01%以
下(0%を含まない)残部:Fe及び不可避不純物であ
る請求項1に記載の鋼板。
2. The chemical composition in steel is expressed by mass% (the same applies hereinafter): C: 0.03 to 0.2%, Si: 0.5% or less (0
%), Mn: 1.8% or less (excluding 0%), Al: 0.01 to 0.1%, N: 0.01% or less (excluding 0%), balance: Fe and The steel sheet according to claim 1, which is an unavoidable impurity.
【請求項3】 更に、 Ti:0.02%以下 (0%を含まない),Nb:
0.03%以下 (0%を含まない),V :0.05
%以下 (0%を含まない),及びB :0.002%
以下(0%を含まない)よりなる群から選択される少な
くとも一種を含有する請求項2に記載の鋼板。
3. Ti: 0.02% or less (excluding 0%), Nb:
0.03% or less (excluding 0%), V: 0.05
% Or less (not including 0%), and B: 0.002%
The steel sheet according to claim 2, wherein the steel sheet contains at least one selected from the group consisting of the following (not including 0%).
【請求項4】 更に、 Cu:0.5%以下(0%を含まない),及びNi:
0.5%以下(0%を含まない)よりなる群から選択さ
れる少なくとも一種を含有する請求項2または3に記載
の鋼板。
4. Further, Cu: 0.5% or less (excluding 0%), and Ni:
The steel sheet according to claim 2, comprising at least one selected from the group consisting of 0.5% or less (excluding 0%). 5.
【請求項5】 更に、 Cr:0.1%以下(0%を含まない),及びMo:
0.1%以下(0%を含まない)よりなる群から選択さ
れる少なくとも一種を含有する請求項2〜4のいずれか
に記載の鋼板。
5. Further, Cr: 0.1% or less (excluding 0%), and Mo:
The steel sheet according to any one of claims 2 to 4, comprising at least one selected from the group consisting of 0.1% or less (excluding 0%).
【請求項6】 更に、 Ca:0.01%以下(0%を含まない),及びZr:
0.01%以下(0%を含まない)よりなる群から選択
される少なくとも一種を含有する請求項2〜5のいずれ
かに記載の鋼板。
6. Ca: 0.01% or less (excluding 0%), and Zr:
The steel sheet according to any one of claims 2 to 5, comprising at least one selected from the group consisting of 0.01% or less (not including 0%).
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