JP2001073034A - 超微細組織鋼の製造方法 - Google Patents
超微細組織鋼の製造方法Info
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- JP2001073034A JP2001073034A JP24593699A JP24593699A JP2001073034A JP 2001073034 A JP2001073034 A JP 2001073034A JP 24593699 A JP24593699 A JP 24593699A JP 24593699 A JP24593699 A JP 24593699A JP 2001073034 A JP2001073034 A JP 2001073034A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平均粒径２μｍ以下の超微細組織を有する厚
み１０ｍｍ以上の高強度板材の製造を可能にする。 【解決手段】 鋼をＡｃ３以上に加熱してオーステナイ
ト化した後に、オーステナイト域または準安定オーステ
ナイト域の温度において、多数回の鍛造を行った後、Ａ
ｃ３以下５５０℃以上の温度域において、断面減面率７
０％以上の圧延を行う。
み１０ｍｍ以上の高強度板材の製造を可能にする。 【解決手段】 鋼をＡｃ３以上に加熱してオーステナイ
ト化した後に、オーステナイト域または準安定オーステ
ナイト域の温度において、多数回の鍛造を行った後、Ａ
ｃ３以下５５０℃以上の温度域において、断面減面率７
０％以上の圧延を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、超微細組
織鋼の製造方法に関し、より詳しくは板の厚さ１０ｍｍ
以上の鋼板をも提供することのできる、高強度、高靱性
でかつ溶接性に優れ、結晶粒２μｍ以下のフェライト組
織を主体とした超微細組織鋼の製造方法に関するもので
ある。
織鋼の製造方法に関し、より詳しくは板の厚さ１０ｍｍ
以上の鋼板をも提供することのできる、高強度、高靱性
でかつ溶接性に優れ、結晶粒２μｍ以下のフェライト組
織を主体とした超微細組織鋼の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、フェライト結晶粒
の微細化は鋼の靱性を向上させる有力な高強度化手法で
あることはよく知られており、組織微細化に関する検討
が様々な観点より行われてきている。例えば、大圧下で
の急冷法(CAMP-ISIJ-Vol.11(1998), P.1017)や、逆変態
を利用する方法（特開昭５８−５８２２２４）、繰り返
し重ね接合圧延による方法(CAMP-ISIJ-Vol.11(1998),
P.1031)、温間圧延・再結晶による方法(CAMP-ISIJ-Vol.
11(1998), P.1031)が提案されている。これらの方法に
よる場合には、厚さ５ｍｍ以下の微細組織鋼薄肉材が作
製可能であると報告されている。さらに、多パス溝ロー
ル圧延法による場合には、直径５ｍｍ以上の微細組織棒
材が作製可能とされている（特願平１１−０５２００８
号）。
の微細化は鋼の靱性を向上させる有力な高強度化手法で
あることはよく知られており、組織微細化に関する検討
が様々な観点より行われてきている。例えば、大圧下で
の急冷法(CAMP-ISIJ-Vol.11(1998), P.1017)や、逆変態
を利用する方法（特開昭５８−５８２２２４）、繰り返
し重ね接合圧延による方法(CAMP-ISIJ-Vol.11(1998),
P.1031)、温間圧延・再結晶による方法(CAMP-ISIJ-Vol.
11(1998), P.1031)が提案されている。これらの方法に
よる場合には、厚さ５ｍｍ以下の微細組織鋼薄肉材が作
製可能であると報告されている。さらに、多パス溝ロー
ル圧延法による場合には、直径５ｍｍ以上の微細組織棒
材が作製可能とされている（特願平１１−０５２００８
号）。
【０００３】しかしながら、従来の検討ないし提案に係
わるいずれの方法の場合にも、微細組織を有するととも
に、そのサイズにおいて厚さ５ｍｍ以上で幅が厚さの１
０倍以上の微細組織板材は実現されていなかった。
わるいずれの方法の場合にも、微細組織を有するととも
に、そのサイズにおいて厚さ５ｍｍ以上で幅が厚さの１
０倍以上の微細組織板材は実現されていなかった。
【０００４】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来技術の限界を克服して、厚さ５ｍｍ以上で幅が厚
さの１０倍以上の微細組織板材をも製造可能とする。超
微細フェライト粒組織を有する鋼の新しい製造方法を提
供することを課題としている。
の従来技術の限界を克服して、厚さ５ｍｍ以上で幅が厚
さの１０倍以上の微細組織板材をも製造可能とする。超
微細フェライト粒組織を有する鋼の新しい製造方法を提
供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、鋼をＡｃ３以
上に加熱してオーステナイト化した後に、オーステナイ
ト域または準安定オーステナイト域の温度において、多
数回の鍛造を行い、その後、Ａｃ３以下５５０℃以上の
温度域において、断面減面率７０％以上の圧延を行い平
均粒径２μｍ以下の超微細組織を形成することを特徴と
する超微細組織鋼の製造方法を提供する。
の課題を解決するものとして、第１には、鋼をＡｃ３以
上に加熱してオーステナイト化した後に、オーステナイ
ト域または準安定オーステナイト域の温度において、多
数回の鍛造を行い、その後、Ａｃ３以下５５０℃以上の
温度域において、断面減面率７０％以上の圧延を行い平
均粒径２μｍ以下の超微細組織を形成することを特徴と
する超微細組織鋼の製造方法を提供する。
【０００６】さらに、この出願の発明は、第２には、鍛
造は、１回目の鍛造では厚さの減少率３０％以上で、２
回目以降の鍛造では圧下方向を直前の鍛造における圧下
方向に対して４５°以上９０°以下の範囲で変化させる
ことを特徴とする超微細組織鋼の製造方法を提供する。
造は、１回目の鍛造では厚さの減少率３０％以上で、２
回目以降の鍛造では圧下方向を直前の鍛造における圧下
方向に対して４５°以上９０°以下の範囲で変化させる
ことを特徴とする超微細組織鋼の製造方法を提供する。
【０００７】この出願の発明によれば、製造と圧延を連
続してそれぞれの加工条件を特定することにより、厚さ
５ｍｍ以上で幅が厚さの１０倍以上の板材をはじめとす
る最終組織が微細化された超微細組織鋼板材が製造され
る。
続してそれぞれの加工条件を特定することにより、厚さ
５ｍｍ以上で幅が厚さの１０倍以上の板材をはじめとす
る最終組織が微細化された超微細組織鋼板材が製造され
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記のとおり
の特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につ
いて説明する。
の特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につ
いて説明する。
【０００９】この出願の発明の方法においては、前記の
ように、まず鋼をＡｃ３以上に加熱してオーステナイト
化する。次いで、たとえばＡｃ３点以上のオーステナイ
ト域あるいはＡｃ３点以下の準安定オーステナイト域の
温度において、鍛造を行う。鍛造は１回あるいは多数回
行うこととする。この場合の鍛造における厚さの減少率
は、鍛造後に行う７０％以上の断面減少率の圧延を行っ
た際の累積断面減少率が９０％以上であることが好まし
いことから、多数回の鍛造の場合は、１回毎の減少率を
３０％以上とするのが望ましく、鍛造方向を４５°〜９
０°の範囲で変化させるのが望ましい。
ように、まず鋼をＡｃ３以上に加熱してオーステナイト
化する。次いで、たとえばＡｃ３点以上のオーステナイ
ト域あるいはＡｃ３点以下の準安定オーステナイト域の
温度において、鍛造を行う。鍛造は１回あるいは多数回
行うこととする。この場合の鍛造における厚さの減少率
は、鍛造後に行う７０％以上の断面減少率の圧延を行っ
た際の累積断面減少率が９０％以上であることが好まし
いことから、多数回の鍛造の場合は、１回毎の減少率を
３０％以上とするのが望ましく、鍛造方向を４５°〜９
０°の範囲で変化させるのが望ましい。
【００１０】多数回の鍛造においては、その方向を４５
°〜９０°の範囲で変更することによって、変形時にお
いて組織が回転し、少ない圧下量でせん断歪みを蓄積す
ることが可能となる。
°〜９０°の範囲で変更することによって、変形時にお
いて組織が回転し、少ない圧下量でせん断歪みを蓄積す
ることが可能となる。
【００１１】鍛造の後には圧延を行うことになるが、圧
延はＡｃ３以下５５０℃以上の温度において行う。圧延
終了温度は５５０℃以下では、組織は伸張するのみで再
結晶による組織の微細化は生じない。
延はＡｃ３以下５５０℃以上の温度において行う。圧延
終了温度は５５０℃以下では、組織は伸張するのみで再
結晶による組織の微細化は生じない。
【００１２】圧延開始温度がＡｃ３以下である理由は、
圧延時の組織がオーステナイト単相ではなく、フェライ
トを含んだ状態であることが必要であり、このフェライ
ト組織を含んだ状態を得る必要からである。
圧延時の組織がオーステナイト単相ではなく、フェライ
トを含んだ状態であることが必要であり、このフェライ
ト組織を含んだ状態を得る必要からである。
【００１３】この発明において対象として使用すること
のできる鋼の組成は特に限定されることはないが、好適
な組成成分（ｗｔ％）としては、以下のとおりのものが
例示される。すなわち、Ｃ：０．８％以下、Ｓｉ：０．
５％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０２％以下、
Ｓ：０．０２％以下、Ｔｉ，Ｍｇ，又はＡｌの１種又は
２種以上が単独又は混合体として０．３％以下含有され
ている鋼である。
のできる鋼の組成は特に限定されることはないが、好適
な組成成分（ｗｔ％）としては、以下のとおりのものが
例示される。すなわち、Ｃ：０．８％以下、Ｓｉ：０．
５％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０２％以下、
Ｓ：０．０２％以下、Ｔｉ，Ｍｇ，又はＡｌの１種又は
２種以上が単独又は混合体として０．３％以下含有され
ている鋼である。
【００１４】そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく
この発明の方法について説明する。
この発明の方法について説明する。
【００１５】
【実施例】（実施例１）化学組成がＣ：０．１５，Ｓ
ｉ：０．５０，Ｍｎ：１．４０，Ｐ：０．０１，Ｓ：
０．０１，Ａｌ：０．０３（ｍａｓｓ％）の大きさ２５
×６０×１００ｍｍの板を９００℃に１０分間保持後空
冷し、中心温度が８００℃になった時点で６０ｍｍより
３０ｍｍに鍛造後、９０°回転し５０ｍｍ厚さとなった
部分を鍛造して３５ｍｍ厚さとした。そして、連続して
以下に示す条件の圧延をＡｃ３以下である７３０℃より
行い６００℃で圧延を終了した。
ｉ：０．５０，Ｍｎ：１．４０，Ｐ：０．０１，Ｓ：
０．０１，Ａｌ：０．０３（ｍａｓｓ％）の大きさ２５
×６０×１００ｍｍの板を９００℃に１０分間保持後空
冷し、中心温度が８００℃になった時点で６０ｍｍより
３０ｍｍに鍛造後、９０°回転し５０ｍｍ厚さとなった
部分を鍛造して３５ｍｍ厚さとした。そして、連続して
以下に示す条件の圧延をＡｃ３以下である７３０℃より
行い６００℃で圧延を終了した。
【００１６】 圧延速度：１０ｍ／ｍｉｎ、ロール径：３００ｍｍ つまり、加工処理は２方向からの鍛造プラス圧延により
行った。 パススケジュール：３５−２８−２２−１６−１２ｍ
ｍ、圧延後処理：水冷 上記の条件にて鍛造圧延を行った厚さ１２ｍｍの材料の
組織を図２に示した。それぞれ表面より１ｍｍ位置、
３．０ｍｍ位置（１／４厚さ部）、６．０ｍｍ位置（１
／２厚さ部）の組織を示している。図１より、１ｍｍ、
３．０ｍｍ、６．０ｍｍ位置の組織は１．４−１．６μ
ｍの、断面全体が均一かつ微細なフェライト粒とパーラ
イトおよび炭化物組織であることが確認された。これに
より２方向からの鍛造プラス圧延により組織が２μｍ以
下の微細で均一な、厚み１０ｍｍ以上の板材の製造が可
能であることがわかる。
行った。 パススケジュール：３５−２８−２２−１６−１２ｍ
ｍ、圧延後処理：水冷 上記の条件にて鍛造圧延を行った厚さ１２ｍｍの材料の
組織を図２に示した。それぞれ表面より１ｍｍ位置、
３．０ｍｍ位置（１／４厚さ部）、６．０ｍｍ位置（１
／２厚さ部）の組織を示している。図１より、１ｍｍ、
３．０ｍｍ、６．０ｍｍ位置の組織は１．４−１．６μ
ｍの、断面全体が均一かつ微細なフェライト粒とパーラ
イトおよび炭化物組織であることが確認された。これに
より２方向からの鍛造プラス圧延により組織が２μｍ以
下の微細で均一な、厚み１０ｍｍ以上の板材の製造が可
能であることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、この出願の
発明によって、鍛造と圧延を組み合わせることによっ
て、小型の圧延機によっても組織微細化鋼を得ることが
可能で、厚み１０ｍｍ以上の板材を製造することができ
る。
発明によって、鍛造と圧延を組み合わせることによっ
て、小型の圧延機によっても組織微細化鋼を得ることが
可能で、厚み１０ｍｍ以上の板材を製造することができ
る。
【００１８】また、この発明によれば、超微細組織高強
度板材を、既設の圧延機の近傍に鍛造機設置することで
組織微細化鋼の製造が可能になる。
度板材を、既設の圧延機の近傍に鍛造機設置することで
組織微細化鋼の製造が可能になる。
【図１】２方向から鍛造と圧延を行った試料材料の組織
を示した図面に代わる電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であ
る。
を示した図面に代わる電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真であ
る。
フロントページの続き (71)出願人 396020800 科学技術振興事業団 埼玉県川口市本町４丁目１番８号 (72)発明者 中嶋 宏 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 花村 年裕 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 鳥塚 史郎 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 (72)発明者 長井 寿 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K032 AA00 AA01 AA05 AA06 AA16 AA17 AA27 AA29 AA31 AA35 BA01 CA01 CB02 CC01 CC02
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼をＡｃ３以上に加熱してオーステナイ
ト化した後に、オーステナイト域または準安定オーステ
ナイト域の温度において、多数回の鍛造を行い、その
後、Ａｃ３以下５５０℃以上の温度域において、断面減
面率７０％以上の圧延を行い平均粒径２μｍ以下の超微
細組織を形成することを特徴とする超微細組織鋼の製造
方法。 - 【請求項２】 多数回の鍛造において、１回目の鍛造で
は厚さの減少率３０％以上で、２回目以降の鍛造では圧
下方向を直前の鍛造における圧下方向に対して４５°以
上９０°以下の範囲で変化させることを特徴とする請求
項１の超微細組織鋼の製造方法。 - 【請求項３】 化学組成（質量％）として、Ｃ，Ｓｉ，
Ｍｎ，Ｐ，及びＳが、それぞれＣ：０．８％以下、Ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｍｎ：３．０％以下、Ｐ：０．０２
％以下、Ｓ：０．０２％以下であり、Ｔｉ，Ｍｇ，又は
Ａｌの１種又は２種以上が単独又は混合体として０．３
％以下含有する請求項１の微細組織鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24593699A JP2001073034A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 超微細組織鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24593699A JP2001073034A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 超微細組織鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073034A true JP2001073034A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17141071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24593699A Pending JP2001073034A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 超微細組織鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001073034A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005232581A (ja) * | 2004-01-19 | 2005-09-02 | Jfe Steel Kk | 疲労強度に優れた熱間鍛造品およびその製造方法 |
| JP2007023321A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Jfe Steel Kk | 疲労特性に優れた熱間鍛造品およびその製造方法 |
| WO2010098172A1 (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 耐水素疲労フェライト鋼とその製造方法 |
| CN115094350A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-23 | 江油市长祥特殊钢制造有限公司 | 一种核电sa182f316l阀体锻件的制备方法 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24593699A patent/JP2001073034A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005232581A (ja) * | 2004-01-19 | 2005-09-02 | Jfe Steel Kk | 疲労強度に優れた熱間鍛造品およびその製造方法 |
| JP4649857B2 (ja) * | 2004-01-19 | 2011-03-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 疲労強度に優れた熱間鍛造品の製造方法 |
| JP2007023321A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Jfe Steel Kk | 疲労特性に優れた熱間鍛造品およびその製造方法 |
| WO2010098172A1 (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 耐水素疲労フェライト鋼とその製造方法 |
| CN115094350A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-23 | 江油市长祥特殊钢制造有限公司 | 一种核电sa182f316l阀体锻件的制备方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031031 |
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060526 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070531 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070619 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070820 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20071127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080125 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080204 |
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| A521 | Written amendment |
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