JP2002180132A - 高張力鋼の製造方法 - Google Patents
高張力鋼の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、溶接性及び音響異方性に優れた引張
強さ７８０Ｎ／ｍｍ2級高強度鋼の製造方法を提供す
る。 【解決手段】質量％でＣ：０．０７５〜０．０９４％、
Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、
Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：０．
５〜２％、Ｃｒ：０．１〜０．９％、Ｍｏ：０．２〜１
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０３％、Ａｌ：０．０１〜
０．０８％、Ｎ：０．０００５〜０．００８％を含み、
さらにＣｕ、Ｖ、Ｔｉの一種又は二種以上を含み、Ｐｃ
ｍ値が０．２４以下で、且つＣｅｑ値が０．４５以上で
あり、実質的にＢを含有しない鋼を、１０００〜１２５
０℃に加熱し、かつＴ＝８５Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ
＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１
０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８０とした場合に圧延
仕上温度をＴ℃〜１０５０℃とし、Ａｒ3変態点以上か
ら直接焼入れする。
強さ７８０Ｎ／ｍｍ2級高強度鋼の製造方法を提供す
る。 【解決手段】質量％でＣ：０．０７５〜０．０９４％、
Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、
Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：０．
５〜２％、Ｃｒ：０．１〜０．９％、Ｍｏ：０．２〜１
％、Ｎｂ：０．００３〜０．０３％、Ａｌ：０．０１〜
０．０８％、Ｎ：０．０００５〜０．００８％を含み、
さらにＣｕ、Ｖ、Ｔｉの一種又は二種以上を含み、Ｐｃ
ｍ値が０．２４以下で、且つＣｅｑ値が０．４５以上で
あり、実質的にＢを含有しない鋼を、１０００〜１２５
０℃に加熱し、かつＴ＝８５Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ
＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１
０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８０とした場合に圧延
仕上温度をＴ℃〜１０５０℃とし、Ａｒ3変態点以上か
ら直接焼入れする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶接性および音響異
方性に優れた７８０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼の製造方法に
関するものである。
方性に優れた７８０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】７８０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼（以下、Ｈ
Ｔ７８０と称す）はこれまでに種々の鋼種が提案されて
いるが、その殆どが焼入れ性向上のためにＢを添加し
て、焼入れ焼戻し処理を行なうことにより製造されてい
る。これらの鋼は優れた母材強度および靭性を有する
が、Ｂを含有するので溶接部の硬化性が高い（溶接低温
われ感受性が高い）ので、溶接施工時において溶接われ
防止対策を行う必要がある。
Ｔ７８０と称す）はこれまでに種々の鋼種が提案されて
いるが、その殆どが焼入れ性向上のためにＢを添加し
て、焼入れ焼戻し処理を行なうことにより製造されてい
る。これらの鋼は優れた母材強度および靭性を有する
が、Ｂを含有するので溶接部の硬化性が高い（溶接低温
われ感受性が高い）ので、溶接施工時において溶接われ
防止対策を行う必要がある。
【０００３】一般に、溶接割れ防止対策としては溶接部
を１００℃以上に予熱することが行われているが、高温
に加熱された作業環境は安全衛生上の観点から好ましく
なく、またかかる環境下では施工能率が著しく低下す
る。
を１００℃以上に予熱することが行われているが、高温
に加熱された作業環境は安全衛生上の観点から好ましく
なく、またかかる環境下では施工能率が著しく低下す
る。
【０００４】このようなＢ含有鋼ＨＴ７８０の問題点を
解決するために、特公昭４９−４２５６８号公報および
特開平４−３１４８２５号公報等にＢを含有しないＢ無
添加高張力鋼が提案されている。
解決するために、特公昭４９−４２５６８号公報および
特開平４−３１４８２５号公報等にＢを含有しないＢ無
添加高張力鋼が提案されている。
【０００５】前者は、Ｃ：０．０７〜０．０９％、Ｓ
ｉ：０．４６から０．５０％、Ｍｎ：１．３０〜１．３
８％、Ｃｕ：０．１０〜０．２３％、Ｎｉ：０．４３〜
０．９２％、Ｃｒ：０．９５〜１．２０％、Ｍｏ：０．
４８〜０．５９％、Ｔｉ：０．０８〜０．０１５％、Ａ
ｌ：０．０８〜０．１１％（いずれも重量％）を含有す
るものであって、高靭性溶接熱影響部を有する高張力鋼
を開示している。
ｉ：０．４６から０．５０％、Ｍｎ：１．３０〜１．３
８％、Ｃｕ：０．１０〜０．２３％、Ｎｉ：０．４３〜
０．９２％、Ｃｒ：０．９５〜１．２０％、Ｍｏ：０．
４８〜０．５９％、Ｔｉ：０．０８〜０．０１５％、Ａ
ｌ：０．０８〜０．１１％（いずれも重量％）を含有す
るものであって、高靭性溶接熱影響部を有する高張力鋼
を開示している。
【０００６】後者は、Ｃ：０．０３８〜０．０５３％、
Ｃｕ：１．０２〜１．７２％、Ｎｂ：０．０１３〜０．
０３２％、Ｖ：０．０２１〜０．０５７％、Ｔｉ：０．
０１１〜０．０１９％を含み、かつ５９．３Ｃ＋Ｃｕ≦
４．２を満足するようにＣ及びＣｕを含有し、熱間圧延
ののち直接焼入れを行い、析出強化を活用するため５５
０〜６００℃にて焼戻し処理を行なう溶接性に優れたＨ
Ｔ７８０の製造方法を開示している。
Ｃｕ：１．０２〜１．７２％、Ｎｂ：０．０１３〜０．
０３２％、Ｖ：０．０２１〜０．０５７％、Ｔｉ：０．
０１１〜０．０１９％を含み、かつ５９．３Ｃ＋Ｃｕ≦
４．２を満足するようにＣ及びＣｕを含有し、熱間圧延
ののち直接焼入れを行い、析出強化を活用するため５５
０〜６００℃にて焼戻し処理を行なう溶接性に優れたＨ
Ｔ７８０の製造方法を開示している。
【０００７】一方、橋梁などの溶接構造物においては、
安全性確保の観点から溶接欠陥の検出を斜角による超音
波探傷によって厳密に行う必要がある。超音波探傷検査
においては鋼板の最終圧延方向（Ｌ方向）と最終圧延方
向に直交する方向（Ｃ方向）における音速に差がある
と、欠陥の正確な検出が困難となる。
安全性確保の観点から溶接欠陥の検出を斜角による超音
波探傷によって厳密に行う必要がある。超音波探傷検査
においては鋼板の最終圧延方向（Ｌ方向）と最終圧延方
向に直交する方向（Ｃ方向）における音速に差がある
と、欠陥の正確な検出が困難となる。
【０００８】この場合にＬ方向とＣ方向の検査とを区別
して評価判定することは技術的に限界があるため、欠陥
エコーであると疑わしいものが発見された溶接個所は全
て補修しなければならず、必要以上の欠陥補修を余儀な
くされ、施工費が莫大なものになる。
して評価判定することは技術的に限界があるため、欠陥
エコーであると疑わしいものが発見された溶接個所は全
て補修しなければならず、必要以上の欠陥補修を余儀な
くされ、施工費が莫大なものになる。
【０００９】このような音響異方性に関する問題点を解
決するために、特開昭６３−２３５４３１号公報は音響
異方性の小さい鋼板の製造方法を開示している。本技術
は（Ｃ＋Ｍｎ／６）値が０．３６％以下で、かつ炭素当
量値Ｃｅｑが０．４０％以下の組成を有する鋼を１００
０℃以上１２００℃以下に加熱し、オーステナイトの再
結晶域で全圧下率を５０％以上、圧延仕上げ温度を８５
０℃以上とし、Ａｒ3変態点を５０℃下回る温度域から
毎秒５℃以上１５℃未満の冷却速度で４００℃以上６８
０℃以下の温度域まで冷却して音響異方性の小さい鋼板
を製造する方法である。
決するために、特開昭６３−２３５４３１号公報は音響
異方性の小さい鋼板の製造方法を開示している。本技術
は（Ｃ＋Ｍｎ／６）値が０．３６％以下で、かつ炭素当
量値Ｃｅｑが０．４０％以下の組成を有する鋼を１００
０℃以上１２００℃以下に加熱し、オーステナイトの再
結晶域で全圧下率を５０％以上、圧延仕上げ温度を８５
０℃以上とし、Ａｒ3変態点を５０℃下回る温度域から
毎秒５℃以上１５℃未満の冷却速度で４００℃以上６８
０℃以下の温度域まで冷却して音響異方性の小さい鋼板
を製造する方法である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
４９−４２５６８号公報に記載のＢ無添加高張力鋼は、
Ｓｉを０．４６％以上含有するため溶接性及び溶接継手
靭性が不十分である。
４９−４２５６８号公報に記載のＢ無添加高張力鋼は、
Ｓｉを０．４６％以上含有するため溶接性及び溶接継手
靭性が不十分である。
【００１１】また、特開平４−３１４８２５号公報に記
載のＢ無添加高張力鋼は、溶接性に優れるものの、析出
強化を活用して母材強度を確保するため、焼戻し処理を
５５０〜６００℃といった低温域で実施することが必要
不可欠となる。
載のＢ無添加高張力鋼は、溶接性に優れるものの、析出
強化を活用して母材強度を確保するため、焼戻し処理を
５５０〜６００℃といった低温域で実施することが必要
不可欠となる。
【００１２】このため溶接継手強度が不十分となり、こ
の対策として母材強度を確保するために低音域で圧延す
ることも考えられる。しかしながら、低温域で熱間圧延
された鋼板は、Ｌ方向とＣ方向とで超音波の伝播速度が
大きく異なる音響異方性の増大を引き起こす。
の対策として母材強度を確保するために低音域で圧延す
ることも考えられる。しかしながら、低温域で熱間圧延
された鋼板は、Ｌ方向とＣ方向とで超音波の伝播速度が
大きく異なる音響異方性の増大を引き起こす。
【００１３】特開昭６３−２３５４３１号公報に記載の
音響異方性の小さい鋼板は、炭素当量値Ｃｅｑが０．４
０％以下あるためＨＴ７８０としては母材強度が不十分
であり、また仮に母材強度がＨＴ７８０程度まで達成さ
れた場合においても、Ｃｅｑが０．４０％以下であるた
め溶接継手強度が不足する。
音響異方性の小さい鋼板は、炭素当量値Ｃｅｑが０．４
０％以下あるためＨＴ７８０としては母材強度が不十分
であり、また仮に母材強度がＨＴ７８０程度まで達成さ
れた場合においても、Ｃｅｑが０．４０％以下であるた
め溶接継手強度が不足する。
【００１４】以上のように溶接性および音響異方性の両
者ともに優れたＨＴ７８０に対する需要家の要望が高い
にもかかわらず、かかる高張力鋼は未だ実現されていな
い。
者ともに優れたＨＴ７８０に対する需要家の要望が高い
にもかかわらず、かかる高張力鋼は未だ実現されていな
い。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者はこれらの問題
点を解決するため、７８０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼を対象
にその成分組成、製造条件について鋭意検討を行った。
点を解決するため、７８０Ｎ／ｍｍ2級高張力鋼を対象
にその成分組成、製造条件について鋭意検討を行った。
【００１６】図１は、音響異方性に及ぼす圧延仕上げ温
度（℃）の影響を示すもので、質量％でＣ：０．０９
４，Ｓｉ：０．２０、Ｍｎ：１．０４，Ｐ：０．００
４、Ｓ：０．００２，Ｎｉ：１．２１、Ｃｒ：０．４
８，Ｍｏ：０．４２、Ｎｂ：０．０１６，Ａｌ：０．０
２２、Ｎ：０．００２７，Ｐｃｍ：０．２３、Ｃｅｑ：
０．５１，Ｔ（＝８５Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２
０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００
（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８０）（℃）：８５３の組成
の鋼材につき両者の相関を調べた結果を示す特性線図で
ある。
度（℃）の影響を示すもので、質量％でＣ：０．０９
４，Ｓｉ：０．２０、Ｍｎ：１．０４，Ｐ：０．００
４、Ｓ：０．００２，Ｎｉ：１．２１、Ｃｒ：０．４
８，Ｍｏ：０．４２、Ｎｂ：０．０１６，Ａｌ：０．０
２２、Ｎ：０．００２７，Ｐｃｍ：０．２３、Ｃｅｑ：
０．５１，Ｔ（＝８５Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２
０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００
（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８０）（℃）：８５３の組成
の鋼材につき両者の相関を調べた結果を示す特性線図で
ある。
【００１７】図から明らかなように、圧延仕上げ温度が
約８５３℃のあたりで音響異方性が大きく変化し、この
温度以下で熱間圧延を仕上げると音響異方性が１．０２
を大きく上回るようになる。
約８５３℃のあたりで音響異方性が大きく変化し、この
温度以下で熱間圧延を仕上げると音響異方性が１．０２
を大きく上回るようになる。
【００１８】図２は、図１と同じ組成の鋼を用い、シャ
ルピー衝撃特性に及ぼす圧延仕上げ温度（℃）の影響を
調べた結果を示す特性線図である。
ルピー衝撃特性に及ぼす圧延仕上げ温度（℃）の影響を
調べた結果を示す特性線図である。
【００１９】図から明らかなように、圧延仕上温度が約
８５３℃のあたりで破面遷移温度が大きく変化し、この
温度域で熱間圧延を仕上ると破面遷移温度ｖＴｓが−４
０℃を大きく上回り、靭性が大幅に劣化する。
８５３℃のあたりで破面遷移温度が大きく変化し、この
温度域で熱間圧延を仕上ると破面遷移温度ｖＴｓが−４
０℃を大きく上回り、靭性が大幅に劣化する。
【００２０】図３は、引張り強さに及ぼす圧延仕上温度
の影響を示すもので、圧延仕上げ温度が約８５３℃のあ
たりで引張り強さが大きく変化し、この温度以下で熱間
圧延を仕上げると引張り強さが７８０Ｎ／ｍｍ2を大き
く下回るようになる。
の影響を示すもので、圧延仕上げ温度が約８５３℃のあ
たりで引張り強さが大きく変化し、この温度以下で熱間
圧延を仕上げると引張り強さが７８０Ｎ／ｍｍ2を大き
く下回るようになる。
【００２１】このように、ＨＴ７８０鋼の場合、熱間圧
延条件をその成分組成から求められるパラメータにより
規定した場合、音響異方性、靭性及び強度が向上するこ
とが見出された。
延条件をその成分組成から求められるパラメータにより
規定した場合、音響異方性、靭性及び強度が向上するこ
とが見出された。
【００２２】本発明はこれらの知見を基に更に検討を加
えてなされたものであり、即ち、本発明は、質量％で
Ｃ：０．０７５〜０．０９４％、Ｓｉ：０．０１〜０．
４％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｐ：０．０１％以下、
Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：０．５〜２％、Ｃｒ：０．
１〜０．９％、Ｍｏ：０．２〜１％、Ｎｂ：０．００３
〜０．０３％、Ａｌ：０．０１〜０．０８％、Ｎ：０．
０００５〜０．００８％、さらにＣｕ：０．０１〜１．
５％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００３〜
０．０２％の一種又は二種以上を含み、Ｐｃｍ値が０．
２４以下、且つＣｅｑ値が０．４５以上で、実質的にＢ
を含有せず残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を、
１０００〜１２５０℃に加熱し、Ｔ＝８５Ｍｎ＋４０Ｎ
ｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋
５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８０とし
た場合に圧延仕上温度がＴ℃〜１０５０℃の範囲内にな
るように圧延後、Ａｒ3変態点以上から直接焼入れし、
次いでＡｃ1変態点以下の温度域に焼戻し処理すること
を特徴とする溶接性および音響異方性に優れた高張力鋼
の製造方法である。
えてなされたものであり、即ち、本発明は、質量％で
Ｃ：０．０７５〜０．０９４％、Ｓｉ：０．０１〜０．
４％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｐ：０．０１％以下、
Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：０．５〜２％、Ｃｒ：０．
１〜０．９％、Ｍｏ：０．２〜１％、Ｎｂ：０．００３
〜０．０３％、Ａｌ：０．０１〜０．０８％、Ｎ：０．
０００５〜０．００８％、さらにＣｕ：０．０１〜１．
５％、Ｖ：０．００５〜０．１％、Ｔｉ：０．００３〜
０．０２％の一種又は二種以上を含み、Ｐｃｍ値が０．
２４以下、且つＣｅｑ値が０．４５以上で、実質的にＢ
を含有せず残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼を、
１０００〜１２５０℃に加熱し、Ｔ＝８５Ｍｎ＋４０Ｎ
ｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋
５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８０とし
た場合に圧延仕上温度がＴ℃〜１０５０℃の範囲内にな
るように圧延後、Ａｒ3変態点以上から直接焼入れし、
次いでＡｃ1変態点以下の温度域に焼戻し処理すること
を特徴とする溶接性および音響異方性に優れた高張力鋼
の製造方法である。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の成分組成、製造条件の限
定理由について詳細に説明する。
定理由について詳細に説明する。
【００２４】１．成分組成 Ｃ Ｃは母材強度および溶接継手強度をともに向上させるた
め添加する。０．０７５％未満では強度不足となり、
０．０９４％を超えると溶接性が著しく劣化するため、
０．０７５〜０．０９４％とする。
め添加する。０．０７５％未満では強度不足となり、
０．０９４％を超えると溶接性が著しく劣化するため、
０．０７５〜０．０９４％とする。
【００２５】Ｓｉ Ｓｉは母材強度および溶接継手強度をともに向上させる
ために添加する。０．０１％未満では強度不足となり、
０．４％を超えると溶接性、溶接継手靭性が著しく劣化
するため、０．０１〜０．４％とする。
ために添加する。０．０１％未満では強度不足となり、
０．４％を超えると溶接性、溶接継手靭性が著しく劣化
するため、０．０１〜０．４％とする。
【００２６】Ｍｎ Ｍｎは母材強度および溶接継手強度をともに向上させる
ために添加する。０．５％未満では強度不足となり、
１．５％を超えると溶接性が劣化するため、０．５〜
１．５％とする。
ために添加する。０．５％未満では強度不足となり、
１．５％を超えると溶接性が劣化するため、０．５〜
１．５％とする。
【００２７】Ｐ Ｐは不純物元素で０．０１％を越えると溶接継手靭性が
劣化するため、０．０１％以下とする。
劣化するため、０．０１％以下とする。
【００２８】Ｓ Ｓは不純物元素で０．０１％を越えると溶接継手靭性が
著しく劣化するため、０．０１％以下とする。
著しく劣化するため、０．０１％以下とする。
【００２９】Ｎｉ Ｎｉは母材強度および靭性、並びに溶接継手強度を向上
させるために添加する。０．５％未満では強度および靭
性が不足し、２％を超えると経済性が損なわれるため、
０．５〜２％とする。
させるために添加する。０．５％未満では強度および靭
性が不足し、２％を超えると経済性が損なわれるため、
０．５〜２％とする。
【００３０】Ｃｒ Ｃｒは母材強度および溶接継手強度をともに向上させる
ために添加する。０．１％未満では強度不足となり、
０．９％を超える添加は溶接性が損なわれるため、０．
１〜０．９％とする。
ために添加する。０．１％未満では強度不足となり、
０．９％を超える添加は溶接性が損なわれるため、０．
１〜０．９％とする。
【００３１】Ｍｏ Ｍｏは母材強度および溶接継手強度をともに向上させる
ために添加する。０．２％未満では強度不足となり、１
％を超えると溶接性が損なわれるため、０．２〜１％と
する。
ために添加する。０．２％未満では強度不足となり、１
％を超えると溶接性が損なわれるため、０．２〜１％と
する。
【００３２】Ｎｂ Ｎｂは母材強度および溶接継手強度をともに向上させる
ために添加する。０．００３％未満では強度不足とな
り、０．０３％を超えると溶接金属の靭性が損なわれる
ため、０．００３〜０．０３％とする。
ために添加する。０．００３％未満では強度不足とな
り、０．０３％を超えると溶接金属の靭性が損なわれる
ため、０．００３〜０．０３％とする。
【００３３】Ａｌ Ａｌは脱酸およびミクロ組織の微細化による母材靭性の
確保のために添加する。０．０１％未満では組織の微細
化による母材靭性の確保が不十分となり、０．０８％を
超えると母材靭性が損なわれるため、０．０１〜０．０
８％とする。
確保のために添加する。０．０１％未満では組織の微細
化による母材靭性の確保が不十分となり、０．０８％を
超えると母材靭性が損なわれるため、０．０１〜０．０
８％とする。
【００３４】Ｎ ＮはＡｌと反応して析出物を生成することによりミクロ
組織を微細化し、母材靭性を向上させるため添加する。
０．０００５％未満では析出物の量が不足し、０．００
８％を超えると母材靭性および溶接継手靭性が損なわれ
るため、０．０００５〜０．００８％とする。
組織を微細化し、母材靭性を向上させるため添加する。
０．０００５％未満では析出物の量が不足し、０．００
８％を超えると母材靭性および溶接継手靭性が損なわれ
るため、０．０００５〜０．００８％とする。
【００３５】Ｂ Ｂは本発明では不純物元素であり、微量であっても溶接
性を著しく劣化させるため、０．０００２％以下とする
のが好ましい。
性を著しく劣化させるため、０．０００２％以下とする
のが好ましい。
【００３６】Ｐｃｍ（溶接割れ感受性指数） 溶接性の指標であるＰｃｍは、溶接施工時の予熱温度の
低減化をはかるために０．２４％以下とする。但し、本
発明ではＰｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／
２０＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０
＋５Ｂ（質量％）とする。
低減化をはかるために０．２４％以下とする。但し、本
発明ではＰｃｍ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／２０＋Ｃｕ／
２０＋Ｎｉ／６０＋Ｃｒ／２０＋Ｍｏ／１５＋Ｖ／１０
＋５Ｂ（質量％）とする。
【００３７】Ｃｅｑ（炭素当量値） 焼入れ性の指標であるＣｅｑは、溶接継手強度および溶
接継手靭性をともに確保するために０．４５％以上とす
る。但し、本発明ではＣｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２
４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４（重量
％）とする。
接継手靭性をともに確保するために０．４５％以上とす
る。但し、本発明ではＣｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２
４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４（重量
％）とする。
【００３８】本発明は以上の成分組成に、更にＣｕ，
Ｖ，Ｔｉの一種または二種以上を添加する。
Ｖ，Ｔｉの一種または二種以上を添加する。
【００３９】Ｃｕ Ｃｕは母材強度および溶接継手強度をともに向上させる
ために添加する。０．０１％未満では強度不足となり、
１．５％を超えると溶接性が損なわれるため、０．０１
〜１．５％とする。
ために添加する。０．０１％未満では強度不足となり、
１．５％を超えると溶接性が損なわれるため、０．０１
〜１．５％とする。
【００４０】Ｖ Ｖは母材強度および溶接継手強度をともに向上させるた
めに添加する。０．００５％未満では強度不足となり、
０．１％を超えると母材靭性、溶接性が損なわれるた
め、０．００５〜０．１％とする。
めに添加する。０．００５％未満では強度不足となり、
０．１％を超えると母材靭性、溶接性が損なわれるた
め、０．００５〜０．１％とする。
【００４１】Ｔｉ Ｔｉはミクロ組織の微細化を通じて母材靭性および溶接
継手靭性をともに向上させるために添加する。０．００
３％未満では組織の微細化による靭性向上の効果が不十
分となり、０．０２％を超える母材靭性および溶接継手
靭性がともに損なわれるため、０．００３〜０．０２％
とする。
継手靭性をともに向上させるために添加する。０．００
３％未満では組織の微細化による靭性向上の効果が不十
分となり、０．０２％を超える母材靭性および溶接継手
靭性がともに損なわれるため、０．００３〜０．０２％
とする。
【００４２】２．製造条件 直接焼入れ時のスラブ加熱温度 合金元素の固溶をはかり十分な焼入れ性を確保するとと
もに、圧延時の所定の条件を達成するため、加熱温度は
１０００℃以上とする必要がある。一方、１２５０℃を
超えるとミクロ組織が肥大化し、母材靭性を損なうため
１０００〜１２５０℃とする。
もに、圧延時の所定の条件を達成するため、加熱温度は
１０００℃以上とする必要がある。一方、１２５０℃を
超えるとミクロ組織が肥大化し、母材靭性を損なうため
１０００〜１２５０℃とする。
【００４３】直接焼入れ時の圧延仕上温度 本発明において圧延仕上温度は母材強度、母材靭性、音
響異方性に大きな影響を及ぼすため厳密に限定する必要
があり、添加元素の量に応じてもとまる温度Ｔ（＝８５
Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ
＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）
＋５８０）〜１０５０℃とする。
響異方性に大きな影響を及ぼすため厳密に限定する必要
があり、添加元素の量に応じてもとまる温度Ｔ（＝８５
Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ
＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）
＋５８０）〜１０５０℃とする。
【００４４】圧延仕上温度を、上式より求まる温度Ｔよ
り低くした場合、急激に母材強度、母材靭性が低下し、
音響異方性は増大する。一方、１０５０℃を超えるとミ
クロ組織が粗大化し母材靭性の劣化が著しくなる。
り低くした場合、急激に母材強度、母材靭性が低下し、
音響異方性は増大する。一方、１０５０℃を超えるとミ
クロ組織が粗大化し母材靭性の劣化が著しくなる。
【００４５】焼戻し温度 焼戻し温度はＡｃ1変態点以下とする。溶接継手強度確
保のために６００℃以上とすることが好ましく、一方、
７００℃を超えると、急激に母材強度が低下するため、
６００〜７００℃（６００℃以上７００℃以下）とする
ことが好ましい。
保のために６００℃以上とすることが好ましく、一方、
７００℃を超えると、急激に母材強度が低下するため、
６００〜７００℃（６００℃以上７００℃以下）とする
ことが好ましい。
【００４６】
【実施例】以下、添付の図面及び表１と表２を参照して
本発明の種々の実施例について説明する。
本発明の種々の実施例について説明する。
【００４７】表１に供試鋼を示す。表１中の鋼１〜１１
は成分組成が本発明の範囲内で、鋼１２〜１８は比較例
となっている。表１の最右欄Ｔ（℃）はＴ＝８５Ｍｎ＋
４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０
Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８
０）より求めた値を示している。
は成分組成が本発明の範囲内で、鋼１２〜１８は比較例
となっている。表１の最右欄Ｔ（℃）はＴ＝８５Ｍｎ＋
４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ＋３１００Ｎｂ＋４０
Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ−３．４２Ｎ）＋５８
０）より求めた値を示している。
【００４８】表２に本発明の効果を示す。板厚、スラブ
加熱温度、圧延仕上げ温度、焼戻し温度などの諸条件を
変えた種々の鋼板を製造し、音響異方性、破面遷移温度
（靭性）、機械的性質（引張強さ、降伏強さ）、溶接性
（最高硬さ）ついてそれぞれ調べた。尚、表２の鋼板Ｎ
ｏ．は表1の鋼Ｎｏ．に対応する。ただし、鋼板１７．
１、１７．２は鋼１７を用いている。以下、諸性質につ
いて説明する。
加熱温度、圧延仕上げ温度、焼戻し温度などの諸条件を
変えた種々の鋼板を製造し、音響異方性、破面遷移温度
（靭性）、機械的性質（引張強さ、降伏強さ）、溶接性
（最高硬さ）ついてそれぞれ調べた。尚、表２の鋼板Ｎ
ｏ．は表1の鋼Ｎｏ．に対応する。ただし、鋼板１７．
１、１７．２は鋼１７を用いている。以下、諸性質につ
いて説明する。
【００４９】音響異方性はＪＩＳＺ３０６０に規定され
た超音波試験に準拠して評価し、音速比が１．０２以下
となるものを合格と判定した。
た超音波試験に準拠して評価し、音速比が１．０２以下
となるものを合格と判定した。
【００５０】破面遷移温度（ｖＴｓ）は、ＪＩＳ４号試
験片（ＪＩＳＺ２２０２）を用いて２ｍｍＶノッチシャ
ルピー衝撃試験（荷重１０ｋｇｆ）を行って求めた。
験片（ＪＩＳＺ２２０２）を用いて２ｍｍＶノッチシャ
ルピー衝撃試験（荷重１０ｋｇｆ）を行って求めた。
【００５１】母材の表面遷移温度が−４０℃以下となる
ものを合格と判定した。比較例の鋼板１７．１、１７．
２は、鋼１７を焼戻し温度５８０℃、６１０℃として製
造したものである。鋼板１７．１のｖＴｓは−２１℃、
鋼板１７．２のｖＴｓは−２７℃であった。
ものを合格と判定した。比較例の鋼板１７．１、１７．
２は、鋼１７を焼戻し温度５８０℃、６１０℃として製
造したものである。鋼板１７．１のｖＴｓは−２１℃、
鋼板１７．２のｖＴｓは−２７℃であった。
【００５２】比較例の鋼板１４では、溶接金属部の靭性
不良が、比較例の鋼板１７．１、１７．２では溶接継手
部の靭性不良が認められた。鋼板１２、１６、１８では
最高硬さが３５０を超えている。一方、本発明例１〜１
１では良好な靭性が得られ、板厚５０ｍｍの鋼板５でも
ｖＴｓは−５４℃と良好な値が得られている。
不良が、比較例の鋼板１７．１、１７．２では溶接継手
部の靭性不良が認められた。鋼板１２、１６、１８では
最高硬さが３５０を超えている。一方、本発明例１〜１
１では良好な靭性が得られ、板厚５０ｍｍの鋼板５でも
ｖＴｓは−５４℃と良好な値が得られている。
【００５３】機械的強度として各鋼板の母材の引張強度
及び降伏強さをＪＩＳ４号試験片を用いて測定した。降
伏強さが６８５Ｎ／ｍｍ2以上、引張り強さが７８０Ｎ
／ｍｍ2以上となるものを合格とし、本発明の実施例は
全て合格した。一方、比較例１３、１５、１７．２は強
度が不足している、溶接性は、溶接部の最高硬さによっ
て評価した。溶接方法：被覆アーク溶接、溶接電流：１
７０Ａ，溶接電圧：２５ｖ，溶接速度：１５０ｍｍ／
分、溶接雰囲気：２０℃、試験片温度：２０℃の条件に
て各鋼板を溶接し、ＪＩＳ１号試験片（ＪＩＳ Ｚ３１
０１）を採取し、ビッカース硬度計で溶接部最高硬さを
求めた。最高硬さＨｖ値が３５０以下を合格と判定し、
溶接性評価の一つの指標とした。
及び降伏強さをＪＩＳ４号試験片を用いて測定した。降
伏強さが６８５Ｎ／ｍｍ2以上、引張り強さが７８０Ｎ
／ｍｍ2以上となるものを合格とし、本発明の実施例は
全て合格した。一方、比較例１３、１５、１７．２は強
度が不足している、溶接性は、溶接部の最高硬さによっ
て評価した。溶接方法：被覆アーク溶接、溶接電流：１
７０Ａ，溶接電圧：２５ｖ，溶接速度：１５０ｍｍ／
分、溶接雰囲気：２０℃、試験片温度：２０℃の条件に
て各鋼板を溶接し、ＪＩＳ１号試験片（ＪＩＳ Ｚ３１
０１）を採取し、ビッカース硬度計で溶接部最高硬さを
求めた。最高硬さＨｖ値が３５０以下を合格と判定し、
溶接性評価の一つの指標とした。
【００５４】鋼板１３、１４、１５、１７．１、１７．
２は最高硬さは良好であったが、鋼板１３は溶接金属部
靭性不良、鋼板１４は溶接継手強度不良、鋼板１５、１
７．２は溶接継手強度、靭性不良であった。一方、本発
明の実施例はいずれも最高硬さ、溶接金属部及び継手部
の靭性、継手部の強度共に良好であった。尚、溶接金属
部靭性、溶接継手強度の具体的数値は省略した。
２は最高硬さは良好であったが、鋼板１３は溶接金属部
靭性不良、鋼板１４は溶接継手強度不良、鋼板１５、１
７．２は溶接継手強度、靭性不良であった。一方、本発
明の実施例はいずれも最高硬さ、溶接金属部及び継手部
の靭性、継手部の強度共に良好であった。尚、溶接金属
部靭性、溶接継手強度の具体的数値は省略した。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【発明の効果】本発明法によれば、溶接性及び音響異方
性に優れた引張強度７８０Ｎ／ｍｍ2以上の高強度鋼が
得られ、産業上極めて有用である。
性に優れた引張強度７８０Ｎ／ｍｍ2以上の高強度鋼が
得られ、産業上極めて有用である。
【図１】音響異方性に及ぼす圧延仕上げ温度の影響を示
す図。
す図。
【図２】靭性（ｖＴｓ）に及ぼす圧延仕上げ温度の影響
を示す図。
を示す図。
【図３】引張強さ（Ｎ／ｍｍ2）に及ぼす圧延仕上げ温
度の影響を示す図。
度の影響を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 束田 幸四郎 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 下田 達也 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 谷 三郎 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 Ｆターム(参考） 4K032 AA01 AA04 AA11 AA14 AA15 AA16 AA19 AA21 AA22 AA23 AA24 AA27 AA29 AA31 AA35 AA36 BA01 CA02 CA03 CC03 CC04 CD06 CF02
Claims (1)
- 【請求項１】 質量％でＣ：０．０７５〜０．０９４
％、Ｓｉ：０．０１〜０．４％、Ｍｎ：０．５〜１．５
％、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎｉ：
０．５〜２％、Ｃｒ：０．１〜０．９％、Ｍｏ：０．２
〜１％、Ｎｂ：０．００３〜０．０３％、Ａｌ：０．０
１〜０．０８％、Ｎ：０．０００５〜０．００８％、さ
らにＣｕ：０．０１〜１．５％、Ｖ：０．００５〜０．
１％、Ｔｉ：０．００３〜０．０２％の一種又は二種以
上を含み、Ｐｃｍ値が０．２４以下、且つＣｅｑ値が
０．４５以上で、実質的にＢを含有せず残部Ｆｅ及び不
可避的不純物からなる鋼を、１０００〜１２５０℃に加
熱し、Ｔ＝８５Ｍｎ＋４０Ｎｉ＋９５Ｃｒ＋１２０Ｍｏ
＋３１００Ｎｂ＋４０Ｃｕ＋５００Ｖ＋１０００（Ｔｉ
−３．４２Ｎ）＋５８０とした場合に圧延仕上温度がＴ
℃〜１０５０℃の範囲内になるように圧延後、Ａｒ3変
態点以上から直接焼入れし、次いでＡｃ1変態点以下の
温度域に焼戻し処理することを特徴とする溶接性および
音響異方性に優れた高張力鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001338070A JP2002180132A (ja) | 1993-12-29 | 2001-11-02 | 高張力鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-349653 | 1993-12-29 | ||
| JP34965393 | 1993-12-29 | ||
| JP2001338070A JP2002180132A (ja) | 1993-12-29 | 2001-11-02 | 高張力鋼の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32624794A Division JP3267081B2 (ja) | 1993-12-29 | 1994-12-27 | 高張力鋼及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180132A true JP2002180132A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=26578999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001338070A Pending JP2002180132A (ja) | 1993-12-29 | 2001-11-02 | 高張力鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002180132A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022022066A1 (zh) * | 2020-08-17 | 2022-02-03 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种极地海洋工程用钢板及其制备方法 |
-
2001
- 2001-11-02 JP JP2001338070A patent/JP2002180132A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022022066A1 (zh) * | 2020-08-17 | 2022-02-03 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种极地海洋工程用钢板及其制备方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050906 |