JP2002266051A - 耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材 - Google Patents
耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材Info
- Publication number
- JP2002266051A JP2002266051A JP2001066107A JP2001066107A JP2002266051A JP 2002266051 A JP2002266051 A JP 2002266051A JP 2001066107 A JP2001066107 A JP 2001066107A JP 2001066107 A JP2001066107 A JP 2001066107A JP 2002266051 A JP2002266051 A JP 2002266051A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- toughness
- salt resistance
- heat input
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
材を提供する。 【解決手段】 C:0.01〜0.15%、Si:0.05〜0.80%、
Mn:0.1 〜2.0 %、P:0.005 〜0.030 %、S:0.01%
以下、Al:0.08%以下、Cu:0.1 〜1.0 %、Ni:0.1 〜
3.5 %を含有し、かつ、Ti:0.015 〜0.040 %、N:0.
0045〜0.0085%を(1) 式:3.5 ≦[Ti]/[N] ≦5.0 、
(2) 式:T=13000/(3.28-log[Ti][N])-273≧1500、
([Ti]:Ti含有量(%)、[N] :N含有量(%))を満
たす範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純物からな
る鋼材。
Description
の多い環境で耐候性を発揮し、かつ、大入熱溶接, 特に
溶接入熱が 100kJ/cm を超えるような大入熱溶接が適用
される、耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材に
関する。本発明において、化学成分含有量の単位記号と
して用いる%は質量百分率を意味する。
加し大気中における耐候性を向上させた耐候性鋼板は,
橋梁等の構造物に広く利用されている。耐候性鋼は、屋
外に置いて腐食の原因である酸素, 水を通しにくい安定
さびと呼ばれるさびを数年で形成し、その後の腐食を抑
制している。このため、耐候性鋼は防錆塗料の塗布が不
要であり、いわゆる裸使用が可能な安価な高耐食性材料
である。
鋼は, 飛来塩分の多い海浜地域では, 安定さび層を形成
せず, 腐食速度が低減しない場合がある。このため、19
93年には建設省土木研究所他の指針(「耐候性鋼材の橋
梁への適用に関する共同研究報告書(XX)」、1993.3、建
設省土木研究所、(社)鋼材倶楽部, (社)日本橋梁建
設協会発行)において海浜地域での裸使用が制限され
た。また、近年、非海浜地域においても冬期に路面凍結
防止剤(融雪塩)を散布するような環境で、同様の問題
が指摘されている。
困難になりつつある。すなわち、溶接施工コスト削減の
観点から、従来の小入熱多層溶接から、大入熱1層溶接
となるため、溶接熱影響部靭性の劣化が懸念されてい
る。本発明は、上記の問題に鑑み、耐塩特性および大入
熱溶接靭性に優れた鋼材を提供することを目的とする。
く含む環境で, 耐候性が劣化する原因として、(A) 塩化
物の潮解性、(B) さびの結晶化(粗大化)、(C) さび層
- 地鉄界面でのClの濃化、(D) 鋼材の腐食を加速するFe
3O4 、β-FeOOHの生成、(E) さび層でのpH低下、等が指
摘されている。
塩特性の向上に繋がるとの考えに基づき、種々の合金元
素が耐塩特性に及ぼす影響を調査した。その結果、0.00
45%以上のN添加がさび層でのpH低下(E) を抑制し, 耐
塩特性向上に顕著な効果を示すことを見いだした。これ
は、鋼材の腐食により, 鋼中よりNが溶出し、NH3 を形
成したためと考えられる。
の結晶化(粗大化)(B) 抑制およびFe3O4 、β-FeOOHの
生成(D) 抑制効果のあるNi、Cuと併用することにより、
さらに耐塩特性が向上することを見いだした。また、上
記のように耐塩特性向上効果のあるNをTiと下記(1) 、
(2) 式を満たすように併用することにより、大入熱溶接
熱影響部の靭性が向上することを見いだした。(1) 式お
よび(2) 式は、溶接熱影響部の靭性向上のために, 溶接
時の加熱によるオーステナイト粒の粗大化防止および微
細フェライトの多量生成の観点から、溶鋼凝固時にTiN
を有効に働かせるため、TiN の形態、サイズ、絶対量、
溶解温度を適正化し、定式化したものである。
きいほどTiN が溶解しにくいことを示す。
ものであり、その要旨は以下のとおりである。 (1) C:0.01〜0.15%、Si:0.05〜0.80%、Mn:0.
1 〜2.0 %、P:0.005 〜0.030 %、S:0.01%以下、
Al:0.08%以下、Cu:0.1 〜1.0 %、Ni:0.1〜3.5 %
を含有し、かつ、Ti:0.015 〜0.040 %、N:0.0045〜
0.0085%を下記(1) 、(2) 式を満たす範囲で含有し、残
部Feおよび不可避的不純物からなることを特徴とする耐
塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材。
を特徴とする(1)記載の鋼材。
0.005 〜0.15%の1種または2種、および/または、C
r:0.1 〜1.0 %、Mo:0.05〜0.5 %の1種または2種
を含有することを特徴とする(1)または(2)に記載
の鋼材。
明する。 C:0.01〜0.15% C量は構造用鋼として必要な強度を得るために下限を0.
01%とし、溶接割れの観点から上限を0.15%とした。
母材の靭性を劣化させる。 Mn:0.1 〜2.0 % Mnは母材の強度を確保するために0.1 %以上は必要であ
り、2.0 %を超えると溶接部の靭性を著しく劣化させ
る。
あるが、0.005 %未満ではこの効果が認められない。ま
た、0.030 %を超えると靭性が劣化する。このため、P
は0.005 〜0.030 %の範囲に限定した。 S:0.01%以下 Sは、耐塩特性を劣化させ、さらに溶接性、靭性を劣化
させるため、0.01%以下に限定した。
と同時に母材から溶接金属部への希釈によって溶接金属
部の靭性を劣化させるので、0.08%以下とした。 Cu:0.1 〜1.0 % Cuは、さびの結晶化 (粗大化)を抑制し、かつ鋼材の腐
食を加速するβ-FeOOHさび、Fe3O4 さびの生成を抑制
し、耐塩特性を向上させる。しかし、0.1 %未満ではそ
の効果が小さく、一方、1.0 %を超えると熱間加工性を
阻害するとともに、耐塩特性向上効果も飽和し、経済的
に不利となる。このため、Cu含有量は0.1〜1.0 %の範
囲に限定した。
鋼材の腐食を加速するβ-FeOOHさび、Fe3O4 さびの生成
を抑制し、耐塩特性を向上させる。しかし、0.1 %未満
ではその効果が小さい。一方、 3.5 %を超えて含有して
も効果が飽和し、含有量に見合う効果が認められず、経
済的に不利となる。このため、Niは0.1〜3.5 %の範囲
とした。
を顕著に向上させ、さらに溶接熱影響部の靭性を向上さ
せる。Nは鋼材の腐食により溶出し、NH3 を形成したた
めと考えられる理由により、さび層でのpH低下を抑制
し、耐塩特性向上に顕著な効果を示す。さらに、Nによ
ってさび層でのpHを低下を抑制することは、上記Cu、Ni
による作用を助長する。これらの作用は、0.0045%以上
で発現する。
影響部の靭性が向上する。その理由は、溶鋼凝固時に形
成したTiN が溶接時の加熱によるオーステナイト粒の粗
大化を防止し、さらに微細フェライトを多量生成するた
めである。ただし、この効果を奏するためには、TiN の
性状、すなわち形態、サイズ、絶対量、溶解温度が限定
される。それらの適正範囲は、前記(1) 式および(2) 式
を満たす範囲となる。なお、N量が0.0085%を超える
と、連続鋳造割れの発生、溶接熱影響部での島状マルテ
ンサイトの生成による靭性劣化、母材より溶接金属部へ
の希釈による溶接金属部の靭性劣化を引き起こす。した
がって、N量の上限は0.0085%とした。
め、 本発明において重要な元素である。0.015 %未満で
は、TiN が比較的低温で溶解・ 消失し、その絶対量が不
足するため、溶接熱影響部の靭性が劣化する。一方、0.
040 %を超えると母材靭性に悪影響を与えるので、Ti量
は0.015 〜0.040 %とした。
いて固溶Nと化合(BNとして析出)することによって、
靭性に悪影響を与える固溶Nの量を減少させる働きがあ
る。さらにBNは、オーステナイト粒内から靭性に効果的
である微細フェライトの析出を促進させる。この効果
は、0.0003%以上で発現する。しかし、0.0025%を超え
て添加すると著しく硬化して母材靭性の劣化を招く虞が
あるので、0.0003〜0.0025%の範囲とした。
形成し、強度上昇に寄与するが、溶接継手の熱影響部の
靭性を劣化させるので、0.050 %を上限とした。 V:0.005 〜0.15% Vも同じく熱間圧延時、または圧延後の冷却過程で炭窒
化物を形成し、強度上昇に寄与するため、母材の強度お
よび継手の強度確保のために添加するが、0.005 %未満
ではその効果に乏しく、一方、0.15%を超えると靭性の
低下を招くため、0.005 〜0.15%とした。
はその効果に乏しく、また1.0 %を超えて添加すると靭
性に悪影響を与えるとともに、耐塩特性に悪影響を与え
るので、0.1 〜1.0 %とした。 Mo:0.05〜0.5 % Moは耐塩特性の向上および母材の高強度化に有効な元素
であるが0.05%未満ではその効果に乏しく、また0.5 %
を超えて添加すると靭性に悪影響を与えるので、0.05〜
0.5 %とした。
に優れ、かつ大入熱溶接熱影響部の靭性にも優れた鋼材
を得ることができる。なお、本発明の鋼材は、銑鉄を転
炉で鋼とした後、RHで脱ガスを行い、連続鋳造または
造塊- 分塊工程を経て鋼片とし、これを再加熱して熱間
圧延し、あるいはさらに、加速冷却、直接焼入れ焼戻
し、再加熱焼入れ焼戻し、焼準、焼戻し処理の1つ以上
を施して製造する。
して、板厚50mmの鋼板となし、これらの鋼板について、
板厚1/4 部から採取した試験片を用い、引張試験および
シャルピー衝撃試験を行い、母材の強度・ 延性およびシ
ャルピー破面遷移温度(vTrs)を調査した。その結果を
表2に示す。
m 長さの腐食試験片を採取し、海水散布試験に供した。
海水散布試験は屋外にて海水を試験片に週2回(1h/
回)散布し、これを1年間繰り返した。同試験後、試験
片の重量減少量から腐食量を算出し、比較鋼であるNo.2
5 鋼(JIS耐候性鋼)に対する比(相対腐食量)で耐
塩特性を評価した。その評価結果を表2に示す。
500kJ/cm)にて各鋼板の溶接継手を製作し、継手板厚1/
4 部から採取したシャルピー試験片の溶接熱影響部にノ
ッチを導入し、-20 ℃でシャルピー試験を行った。その
結果を表2に示す。
〜47%であり、優れた耐塩特性を示す。一方、N量が下
限値未満である比較鋼(No.13,14)の相対腐食量は95%で
あり、耐塩特性向上効果が認められない。また、Ni,Cu
量がそれぞれ下限値未満である比較鋼(No.18) および比
較鋼(No.19) の相対腐食量は、87%および84%であり、
耐塩特性向上効果が十分でない。その他の比較鋼(No.1
2,15-17,20-24) は、 耐塩特性は十分向上しているが、
以下に述べるように溶接継手靭性が十分でない。
継手においては、いずれも-20 ℃で200Jを超える高いシ
ャルピー吸収エネルギー(vE -20 ) を得た。一方、比較
鋼(No.12-17)では、吸収エネルギーが著しく低い。No.1
2 ではTi量が不足し、No.13,14ではN量が不足し、No.1
5 では[Ti]/[N]比が5.0 超となっている。また、No.16
ではTi、N量は適正範囲であるが、T値が1500未満とな
っている。また、No.17 はTi、Nが適正範囲上限を超
え、吸収エネルギーが低くなっている。また、比較鋼(N
o.20-24)は、それぞれC、Si、Mn、P、S量が適正範囲
上限を超え、母材シャルピー破面遷移温度が上昇、 すな
わち靭性が劣化し、さらに溶接継手の母材熱影響部(H
AZ)のシャルピー吸収エネルギーも著しく低下してい
る。
塩特性は著しく向上し、さらに大入熱溶接を施されても
溶接継手熱影響部の靭性の劣化を防ぐことができる。こ
のことにより、橋梁などの構造物の塗装を省略すること
が可能であり、さらに溶接施工能率を顕著に向上できる
という、 産業上格段の効果を奏する。
Claims (3)
- 【請求項1】 質量比で、C:0.01〜0.15%、Si:0.05
〜0.80%、Mn:0.1〜2.0 %、P:0.005 〜0.030 %、
S:0.01%以下、Al:0.08%以下、Cu:0.1〜1.0 %、N
i:0.1 〜3.5 %を含有し、かつ、Ti:0.015 〜0.040
%、N:0.0045〜0.0085%を下記(1) 、(2) 式を満たす
範囲で含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた
鋼材。 記 3.5 ≦[Ti]/[N] ≦5.0 ……(1) T=13000/(3.28-log[Ti][N])-273 ≧1500 ……(2) ([Ti]:Ti含有量(%)、[N] :N含有量(%)) - 【請求項2】 さらに、B:0.0003〜0.0025%を含有す
ることを特徴とする請求項1記載の鋼材。 - 【請求項3】 さらに、Nb:0.050 %以下、V:0.005
〜0.15%の1種または2種、および/または、Cr:0.1
〜1.0 %、Mo:0.05〜0.5 %の1種または2種を含有す
ることを特徴とする請求項1または2に記載の鋼材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001066107A JP4792644B2 (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001066107A JP4792644B2 (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002266051A true JP2002266051A (ja) | 2002-09-18 |
JP4792644B2 JP4792644B2 (ja) | 2011-10-12 |
Family
ID=18924652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001066107A Expired - Fee Related JP4792644B2 (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4792644B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013129263A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐異種金属接触腐食性に優れた鋼材および溶接継手 |
CN105537796A (zh) * | 2014-10-23 | 2016-05-04 | 株式会社神户制钢所 | 耐腐蚀性优异的船舶用焊接接头 |
KR20190077919A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 포스코 | 저온 충격인성이 우수한 용접이음부 및 그 제조방법 |
CN117467902A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-30 | 河北钨泰固机械设备有限公司 | 一种焊缝金属粉末及低温弯管的焊接和热处理方法 |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001066107A patent/JP4792644B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013129263A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐異種金属接触腐食性に優れた鋼材および溶接継手 |
JP2013177656A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Kobe Steel Ltd | 耐異種金属接触腐食性に優れた鋼材および溶接継手 |
CN104136646A (zh) * | 2012-02-28 | 2014-11-05 | 株式会社神户制钢所 | 耐异种金属接触腐蚀性优异的钢材和焊接接头 |
CN105537796A (zh) * | 2014-10-23 | 2016-05-04 | 株式会社神户制钢所 | 耐腐蚀性优异的船舶用焊接接头 |
KR20190077919A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 포스코 | 저온 충격인성이 우수한 용접이음부 및 그 제조방법 |
KR102045647B1 (ko) | 2017-12-26 | 2019-12-02 | 주식회사 포스코 | 저온 충격인성이 우수한 용접이음부 및 그 제조방법 |
CN117467902A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-01-30 | 河北钨泰固机械设备有限公司 | 一种焊缝金属粉末及低温弯管的焊接和热处理方法 |
CN117467902B (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-01 | 河北钨泰固机械设备有限公司 | 一种焊缝金属粉末及低温弯管的焊接和热处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4792644B2 (ja) | 2011-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002180187A (ja) | 日陰耐候性に優れた高強度・高靱性耐候性鋼 | |
WO2020084332A1 (en) | Hot-rolled steel plate and a method of manufacturing thereof | |
JP2003340592A (ja) | 大入熱エレクトロスラグ溶接用ワイヤ | |
CN114807785B (zh) | 390MPa级耐蚀钢板及其生产方法 | |
JP4792644B2 (ja) | 耐塩特性および大入熱溶接靭性に優れた鋼材 | |
JP3524790B2 (ja) | 塗膜耐久性に優れた塗装用鋼材およびその製造方法 | |
JP3367608B2 (ja) | 耐候性鋼材 | |
KR101723459B1 (ko) | 용접 구조용 강재 | |
JP3440710B2 (ja) | フィレット部靱性に優れたh形鋼およびその製造方法 | |
JPH1121623A (ja) | 耐候性に優れた低降伏比溶接構造用鋼材の製造方法 | |
JP3265867B2 (ja) | 耐候性に優れた溶接構造用鋼 | |
JPH10251797A (ja) | 耐候性に優れた溶接構造用鋼及びその製造方法 | |
JPH07207340A (ja) | 高海塩粒子日陰環境で優れた耐食性及び低温靱性を示す鋼板の製造方法 | |
JP3655765B2 (ja) | 耐候性に優れた溶接鋼管 | |
JPH06172935A (ja) | 耐候性、耐銹性に優れた高Cr,P添加フェライト系ステンレス鋼 | |
JP4507668B2 (ja) | 高耐食鋼の製造方法 | |
JP2006161125A (ja) | 加工性・溶接熱影響部靭性に優れた高耐食性熱延鋼板およびその製造法 | |
JP4483378B2 (ja) | 高耐食鋼 | |
JP2001262273A (ja) | 溶接性に優れた耐候性鋼管 | |
JPH09165647A (ja) | 耐候性に優れた溶接構造用鋼 | |
JP2002226948A (ja) | 融雪塩散布環境下における耐候性に優れた鋼材 | |
JP3036125B2 (ja) | 溶接性に優れた高耐候性鋼板とその製造方法 | |
JP3267170B2 (ja) | 耐溶融亜鉛メッキ割れ性に優れた780MPa級高張力鋼 | |
JP2000355730A (ja) | 溶接熱影響部靱性に優れた海岸耐候性鋼材 | |
JP2004162121A (ja) | 溶接熱影響部靱性・耐食性に優れた高強度非調質鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100302 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110628 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110711 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4792644 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |