JP2003253382A - 耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 降伏強度で７００ＭＰａ以上の超高強度を確
保するとともに、ブラスト後の曲げ加工に耐え且つ耐候
性を具備する鋼材およびその製造方法の提供。 【解決手段】 質量％としてＮｉ：０．２〜２．０％、
Ｃｕ：０．２〜０．５％、Ｃｒ：０．２〜１．０％、
Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍ
ｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．
００５％以下を含有し、かつ、Ｔｉ：０．０３〜０．２
％、Ｎｂ：０．０１〜０．０７％、Ｖ：０．０１〜０．
０７％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％の１種又は
２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする耐曲げ性に優れるブラスト用耐
候性高強度鋼板であり、１２００℃以上で加熱した後、
８５０℃〜９５０℃の温度範囲で圧延を終了させ、５０
０℃〜６５０℃で捲き取ることにより製造する。
保するとともに、ブラスト後の曲げ加工に耐え且つ耐候
性を具備する鋼材およびその製造方法の提供。 【解決手段】 質量％としてＮｉ：０．２〜２．０％、
Ｃｕ：０．２〜０．５％、Ｃｒ：０．２〜１．０％、
Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍ
ｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．
００５％以下を含有し、かつ、Ｔｉ：０．０３〜０．２
％、Ｎｂ：０．０１〜０．０７％、Ｖ：０．０１〜０．
０７％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％の１種又は
２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物か
らなることを特徴とする耐曲げ性に優れるブラスト用耐
候性高強度鋼板であり、１２００℃以上で加熱した後、
８５０℃〜９５０℃の温度範囲で圧延を終了させ、５０
０℃〜６５０℃で捲き取ることにより製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強度、ブラスト後
の加工性、耐候性が要求される鉄道用車両や陸上輸送、
海上輸送用のコンテナ用鋼素材およびその製造方法に関
する。
の加工性、耐候性が要求される鉄道用車両や陸上輸送、
海上輸送用のコンテナ用鋼素材およびその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンテナには軽量・長寿命・耐候
性を具備した材料が求められており、アルミを用いた素
材が主流であった。しかし、価格が高い、強度が低いこ
とから高強度且つ耐候性を有する鋼材が要望されてい
る。これまでの耐候性鋼材は、ＪＩＳ Ｇ３１２５に示
される引張強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ2（４９０ＭＰａ）級
である高耐候性圧延鋼材がある。これよりも高強度の鋼
材として、特開平３−２３２１号公報において引張強さ
６０ｋｇｆ／ｍｍ2以上で冷間加工性の良い耐候性熱延
鋼板の製造方法が開示されている。
性を具備した材料が求められており、アルミを用いた素
材が主流であった。しかし、価格が高い、強度が低いこ
とから高強度且つ耐候性を有する鋼材が要望されてい
る。これまでの耐候性鋼材は、ＪＩＳ Ｇ３１２５に示
される引張強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ2（４９０ＭＰａ）級
である高耐候性圧延鋼材がある。これよりも高強度の鋼
材として、特開平３−２３２１号公報において引張強さ
６０ｋｇｆ／ｍｍ2以上で冷間加工性の良い耐候性熱延
鋼板の製造方法が開示されている。
【０００３】また、海上コンテナの使用実績増に伴い、
使用環境が一層過酷になっており塗装コンテナでも局部
腐食が進み長期間の使用に耐えない状況が増えている。
これに対し、特開昭６３−７２８５３号公報において、
高Ｐ鋼にＮｂ，Ｔｉ，Ｖ．Ｂを添加することで長寿命化
が得られることが開示されている。
使用環境が一層過酷になっており塗装コンテナでも局部
腐食が進み長期間の使用に耐えない状況が増えている。
これに対し、特開昭６３−７２８５３号公報において、
高Ｐ鋼にＮｂ，Ｔｉ，Ｖ．Ｂを添加することで長寿命化
が得られることが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年では、高
強度且つ軽量化コンテナの要望は更に高まっており、降
伏強度で７００ＭＰａ以上、かつ曲げ加工性が良好な超
高強度耐候性鋼材が求められている。しかも、曲げ加工
は、塗装時の塗料乗りや疲労特性・表面硬化性を狙い、
ブラスト処理後に行われるため、鋼材に要求される強度
・加工性共に非常に厳しい。要求強度が引張強度ではな
く降伏強度であるのは、超高強度で軽量化を狙うため、
板厚が薄くなっても剛性を保つ保証が必要となるためで
ある。従って、特開平３−２３２１号公報で開示された
成分や製造方法では仕様を満足できない。
強度且つ軽量化コンテナの要望は更に高まっており、降
伏強度で７００ＭＰａ以上、かつ曲げ加工性が良好な超
高強度耐候性鋼材が求められている。しかも、曲げ加工
は、塗装時の塗料乗りや疲労特性・表面硬化性を狙い、
ブラスト処理後に行われるため、鋼材に要求される強度
・加工性共に非常に厳しい。要求強度が引張強度ではな
く降伏強度であるのは、超高強度で軽量化を狙うため、
板厚が薄くなっても剛性を保つ保証が必要となるためで
ある。従って、特開平３−２３２１号公報で開示された
成分や製造方法では仕様を満足できない。
【０００５】また、高寿命を狙った特開昭６３−７２８
５３号公報で提示された成分系では、耐候性寿命は確保
できても、コンテナ製造に至るブラスト−曲げ加工で割
れが発生するため、これも仕様を満足できなかった。本
発明は、これらの課題を解決して、降伏強度で７００Ｍ
Ｐａ以上の超高強度を確保するとともに、ブラスト後の
曲げ加工に耐え、且つ、耐候性を具備する鋼材およびそ
の製造方法を提供することを課題とする。
５３号公報で提示された成分系では、耐候性寿命は確保
できても、コンテナ製造に至るブラスト−曲げ加工で割
れが発生するため、これも仕様を満足できなかった。本
発明は、これらの課題を解決して、降伏強度で７００Ｍ
Ｐａ以上の超高強度を確保するとともに、ブラスト後の
曲げ加工に耐え、且つ、耐候性を具備する鋼材およびそ
の製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の手段は、質量％としてＮｉ：０．２〜２．０
％、Ｃｕ：０．２〜０．５％、Ｃｒ：０．２〜１．０
％、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：
０．００５％以下を含有し、かつ、Ｔｉ：０．０３〜
０．２％、Ｎｂ：０．０１〜０．０７％、Ｖ：０．０１
〜０．０７％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％の１
種又は２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物からなることを特徴とする耐曲げ性に優れるブラス
ト用耐候性高強度鋼板である。
の本発明の手段は、質量％としてＮｉ：０．２〜２．０
％、Ｃｕ：０．２〜０．５％、Ｃｒ：０．２〜１．０
％、Ｃ：０．０５〜０．１５％、Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：
０．００５％以下を含有し、かつ、Ｔｉ：０．０３〜
０．２％、Ｎｂ：０．０１〜０．０７％、Ｖ：０．０１
〜０．０７％、Ｂ：０．０００５〜０．００５０％の１
種又は２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物からなることを特徴とする耐曲げ性に優れるブラス
ト用耐候性高強度鋼板である。
【０００７】また、その製造方法は、質量％として、Ｎ
ｉ：０．２〜２．０％、Ｃｕ：０．２〜０．５％、Ｃ
ｒ：０．２〜１．０％、Ｃ：０．０５〜０．１％、Ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．
０２％以下、Ｓ：０．００５％以下を含有し、かつ、Ｔ
ｉ：０．０３〜０．２％、Ｎｂ：０．０１〜０．０７
％、Ｖ：０．０１〜０．０７％、Ｂ：０．０００５〜
０．００５０％の１種又は２種以上を含有し、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物からなる鋼材を１２００℃以上
で加熱した後、８５０℃〜９５０℃の温度範囲で圧延を
終了させ、５００℃〜６５０℃で捲き取ることを特徴と
する耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板の製
造方法である。以下に、本発明の鋼板および製造方法の
限定理由について詳細に述べる。
ｉ：０．２〜２．０％、Ｃｕ：０．２〜０．５％、Ｃ
ｒ：０．２〜１．０％、Ｃ：０．０５〜０．１％、Ｓ
ｉ：０．５％以下、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ｐ：０．
０２％以下、Ｓ：０．００５％以下を含有し、かつ、Ｔ
ｉ：０．０３〜０．２％、Ｎｂ：０．０１〜０．０７
％、Ｖ：０．０１〜０．０７％、Ｂ：０．０００５〜
０．００５０％の１種又は２種以上を含有し、残部がＦ
ｅおよび不可避的不純物からなる鋼材を１２００℃以上
で加熱した後、８５０℃〜９５０℃の温度範囲で圧延を
終了させ、５００℃〜６５０℃で捲き取ることを特徴と
する耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板の製
造方法である。以下に、本発明の鋼板および製造方法の
限定理由について詳細に述べる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記課題の解決の
ために、多鋼種の鋼板製造方法について検討調査を行っ
て、本発明に至ることができた。以下に、本発明につい
て詳細に説明する。一般に、耐候性鋼材は、大気中にさ
らされた初期の期間は普通鋼と変わらず同様の錆が発生
する。しかし、その後耐候性鋼材の錆一部は緻密で母材
に密着した錆となり、この錆が保護膜となって、環境に
よる錆の進行を阻止するとされている。このような錆を
作るにはＣｕ−Ｃｒ−Ｐを含ませることが有効であると
されている。
ために、多鋼種の鋼板製造方法について検討調査を行っ
て、本発明に至ることができた。以下に、本発明につい
て詳細に説明する。一般に、耐候性鋼材は、大気中にさ
らされた初期の期間は普通鋼と変わらず同様の錆が発生
する。しかし、その後耐候性鋼材の錆一部は緻密で母材
に密着した錆となり、この錆が保護膜となって、環境に
よる錆の進行を阻止するとされている。このような錆を
作るにはＣｕ−Ｃｒ−Ｐを含ませることが有効であると
されている。
【０００９】従来のように、引張強度が５０〜６０ｋｇ
ｆ／ｍｍ２（４９０ＭＰａ〜５９０ＭＰａ）を対象とし
た材料である場合、この成分系によりコンテナ用の耐候
性鋼材の適用が可能であった。近年は、地球環境問題と
相まって、燃費向上を目的とした自動車の軽量化が叫ば
れており、陸上輸送・海上輸送に用いられるコンテナに
ついても軽量化への要望は強い。従来以上の軽量化目的
のために、鋼材の板厚狙い値は薄くなり、剛性確保のた
めに降伏強度で７００ＭＰａ以上が要求されるようにな
ってきた。また、コンテナの製造はデスケ・塗装乗りを
良くするために、鋼板上にショット球、サンド、グリッ
ドなどを投射する、ブラストにより鋼材表面に凹凸を付
ける。この工程により表面が硬くなるため、その後の曲
げ成型で曲げ割れが起こりやすくなる。とくに、降伏強
度７００ＭＰａを越える材料では割れ感受性が顕著であ
り、添加元素の選定の影響が大きくなる。
ｆ／ｍｍ２（４９０ＭＰａ〜５９０ＭＰａ）を対象とし
た材料である場合、この成分系によりコンテナ用の耐候
性鋼材の適用が可能であった。近年は、地球環境問題と
相まって、燃費向上を目的とした自動車の軽量化が叫ば
れており、陸上輸送・海上輸送に用いられるコンテナに
ついても軽量化への要望は強い。従来以上の軽量化目的
のために、鋼材の板厚狙い値は薄くなり、剛性確保のた
めに降伏強度で７００ＭＰａ以上が要求されるようにな
ってきた。また、コンテナの製造はデスケ・塗装乗りを
良くするために、鋼板上にショット球、サンド、グリッ
ドなどを投射する、ブラストにより鋼材表面に凹凸を付
ける。この工程により表面が硬くなるため、その後の曲
げ成型で曲げ割れが起こりやすくなる。とくに、降伏強
度７００ＭＰａを越える材料では割れ感受性が顕著であ
り、添加元素の選定の影響が大きくなる。
【００１０】以上のように降伏強度が７００ＭＰａを越
えるような鋼材において、ブラスト材での曲げ加工に耐
えられる耐候性鋼材を製造するには、 鋼材強度の向上 曲げ加工特性の確保 耐候性の確保 を同時に満足させる必要がある。このような耐候性を有
する高強度鋼材の製造にＰを多用すると様々な問題が発
生する。まず製造工程で２００ｍｍから３００ｍｍのス
ラブを鋳造する際に、Ｐは中心偏析を起こしやすく、凝
固最終部分となる板厚中心部分に濃化する。Ｐが濃化し
た部分は脆化割れを起こしやすい。さらに高強度鋼材自
体、割れ感受性が高いために、Ｐ添加耐候性高強度鋼板
は、スラブ割れが多発するものとなり、歩留まりは非常
に低くなる。
えるような鋼材において、ブラスト材での曲げ加工に耐
えられる耐候性鋼材を製造するには、 鋼材強度の向上 曲げ加工特性の確保 耐候性の確保 を同時に満足させる必要がある。このような耐候性を有
する高強度鋼材の製造にＰを多用すると様々な問題が発
生する。まず製造工程で２００ｍｍから３００ｍｍのス
ラブを鋳造する際に、Ｐは中心偏析を起こしやすく、凝
固最終部分となる板厚中心部分に濃化する。Ｐが濃化し
た部分は脆化割れを起こしやすい。さらに高強度鋼材自
体、割れ感受性が高いために、Ｐ添加耐候性高強度鋼板
は、スラブ割れが多発するものとなり、歩留まりは非常
に低くなる。
【００１１】また、鋼板ができてもＰ添加により材質特
性は脆いため、加工性は悪い。一般的に、高強度鋼材に
なるほど伸びは低くなるため、Ｐ添加材の加工性は更に
低く、しかも今回の対象はショットブラスト後に曲げ加
工を行うため、曲げ割れを起こしやすい。さらに、コン
テナを溶接により組み立てる場合も溶接割れを起こしや
すい。従来鋼で耐候性元素として活用されていたＣｕ−
Ｃｒ−Ｐの特性を詳細に調査した結果、高強度鋼材にお
いてＰは前記への悪影響が強く活用できないことが判
明した。本発明者らは、図２に示す９０゜プレス曲げ試
験で、ポンチ先端のＲを変化させて、Ｐ量と曲げ割れ発
生条件を調査した。同時にＰ添加と腐食減量の関係を調
査して、図３に示した。Ｐが増加するにつれて腐食減量
が減少して耐候性が向上するものの、Ｐの増加によって
曲げ割れ限界となる曲げＲが大きくなり、鋼板の曲げ加
工性が厳しくなることが明らかである。従って、曲げ加
工性を確保するためには、Ｐを使わずに耐候性を確保す
る方法を検討する必要がある。Ｃｕ、Ｃｒについては曲
げ加工性への悪影響は小さいが、これらの量だけを増や
しても、耐候性の確保は難しい。また、ブラスト後の曲
げ加工にも耐えることはできない。
性は脆いため、加工性は悪い。一般的に、高強度鋼材に
なるほど伸びは低くなるため、Ｐ添加材の加工性は更に
低く、しかも今回の対象はショットブラスト後に曲げ加
工を行うため、曲げ割れを起こしやすい。さらに、コン
テナを溶接により組み立てる場合も溶接割れを起こしや
すい。従来鋼で耐候性元素として活用されていたＣｕ−
Ｃｒ−Ｐの特性を詳細に調査した結果、高強度鋼材にお
いてＰは前記への悪影響が強く活用できないことが判
明した。本発明者らは、図２に示す９０゜プレス曲げ試
験で、ポンチ先端のＲを変化させて、Ｐ量と曲げ割れ発
生条件を調査した。同時にＰ添加と腐食減量の関係を調
査して、図３に示した。Ｐが増加するにつれて腐食減量
が減少して耐候性が向上するものの、Ｐの増加によって
曲げ割れ限界となる曲げＲが大きくなり、鋼板の曲げ加
工性が厳しくなることが明らかである。従って、曲げ加
工性を確保するためには、Ｐを使わずに耐候性を確保す
る方法を検討する必要がある。Ｃｕ、Ｃｒについては曲
げ加工性への悪影響は小さいが、これらの量だけを増や
しても、耐候性の確保は難しい。また、ブラスト後の曲
げ加工にも耐えることはできない。
【００１２】そこで、様々な実験を繰り返した結果、Ｐ
に替わる耐候性の確保は、Ｎｉの活用で可能であるこ
と、曲げ加工特性の確保は、低Ｃ化により加工性の向上
を図ると共に、Ｐの添加を極力減らし、かつ曲げ特性に
悪影響を及ぼすＭｎＳの生成を減らすために、Ｓを極力
減少させること、強度調整はＴｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの１種
又は２種以上の組み合わせによる析出効果の活用で補う
ことにより、目的を達成できることを見出した。図１に
は、腐食減量に及ぼすＮｉの効果をＰ量の効果と比較し
て示す。Ｎｉの増加と共に腐食減量は減少し、Ｐ添加の
場合と同様な効果が得られることを見出した。
に替わる耐候性の確保は、Ｎｉの活用で可能であるこ
と、曲げ加工特性の確保は、低Ｃ化により加工性の向上
を図ると共に、Ｐの添加を極力減らし、かつ曲げ特性に
悪影響を及ぼすＭｎＳの生成を減らすために、Ｓを極力
減少させること、強度調整はＴｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの１種
又は２種以上の組み合わせによる析出効果の活用で補う
ことにより、目的を達成できることを見出した。図１に
は、腐食減量に及ぼすＮｉの効果をＰ量の効果と比較し
て示す。Ｎｉの増加と共に腐食減量は減少し、Ｐ添加の
場合と同様な効果が得られることを見出した。
【００１３】また、ＮｉはＰと異なり、スラブ鋳造時に
偏析する事はなくスラブ割れの心配はなく歩留まりも良
好である。また、加工性、溶接性においての問題も生じ
ないため、ショットブラスト後の曲げ加工や、溶接割れ
の心配もなく、耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性鋼材
高強度鋼板の製造には非常に適した元素である。耐候性
に関しては、Ｃｕ，Ｃｒとの併用によって効果を発揮す
る。本発明者らは、これらの条件を基準にして実験の繰
り返しを重ね、本発明に至った。本発明の添加元素の限
定理由について、以下に詳細に記す。
偏析する事はなくスラブ割れの心配はなく歩留まりも良
好である。また、加工性、溶接性においての問題も生じ
ないため、ショットブラスト後の曲げ加工や、溶接割れ
の心配もなく、耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性鋼材
高強度鋼板の製造には非常に適した元素である。耐候性
に関しては、Ｃｕ，Ｃｒとの併用によって効果を発揮す
る。本発明者らは、これらの条件を基準にして実験の繰
り返しを重ね、本発明に至った。本発明の添加元素の限
定理由について、以下に詳細に記す。
【００１４】Ｃ：Ｃは強度を高める元素として、活用さ
れる。固溶強化としての活用の他、ＴｉやＮｂと炭化物
を作り、析出強化としても活用できる。しかし、多用す
ると加工性を低下させる。鋼材強度が高くなる程、加工
性が低下するため、Ｃ量は低い方がよい。下限を０．０
５％としたのは、これより低いと降伏強度７００ＭＰａ
以上の確保が難しくなるためである。また、０．１５％
以下にしたのは、曲げ加工による割れを防止するためで
ある。Ｓｉ： Ｓｉは鋼板表面でファイアライト（２ＦｅＯ・Ｓ
ｉＯ2）となり最表面に微細なＦｅ2Ｏ3を残存させ赤ス
ケールを発生させやすい元素である。赤スケールが鋼板
表面にできると、まだら模様となり、ユーザーから敬遠
される。これを防止するために、Ｓｉ含有量は、０．５
％を上限とした。
れる。固溶強化としての活用の他、ＴｉやＮｂと炭化物
を作り、析出強化としても活用できる。しかし、多用す
ると加工性を低下させる。鋼材強度が高くなる程、加工
性が低下するため、Ｃ量は低い方がよい。下限を０．０
５％としたのは、これより低いと降伏強度７００ＭＰａ
以上の確保が難しくなるためである。また、０．１５％
以下にしたのは、曲げ加工による割れを防止するためで
ある。Ｓｉ： Ｓｉは鋼板表面でファイアライト（２ＦｅＯ・Ｓ
ｉＯ2）となり最表面に微細なＦｅ2Ｏ3を残存させ赤ス
ケールを発生させやすい元素である。赤スケールが鋼板
表面にできると、まだら模様となり、ユーザーから敬遠
される。これを防止するために、Ｓｉ含有量は、０．５
％を上限とした。
【００１５】Ｍｎ：Ｍｎは、鋼材の強度上昇に必要な元
素である。０．５％より少ないと、高強度鋼材の製造が
難しい。また、２．０％を越えて添加すると加工性を保
つことが難しくなるため、０．５〜２．０％の範囲とし
た。Ｐ： Ｐは、強度上昇に有効且つ耐候性向上に有益な元素
であり、従来から耐候性鋼材に活用されてきた。しか
し、降伏強度が７００ＭＰａを越えるような超高強度鋼
材の製造においては、鋼材製造時にスラブ脆化の起因と
なり、溶接性も劣化する。また、曲げ加工性も悪くなる
ため、極力添加しない方が良く、上限を０．０２％とし
た。
素である。０．５％より少ないと、高強度鋼材の製造が
難しい。また、２．０％を越えて添加すると加工性を保
つことが難しくなるため、０．５〜２．０％の範囲とし
た。Ｐ： Ｐは、強度上昇に有効且つ耐候性向上に有益な元素
であり、従来から耐候性鋼材に活用されてきた。しか
し、降伏強度が７００ＭＰａを越えるような超高強度鋼
材の製造においては、鋼材製造時にスラブ脆化の起因と
なり、溶接性も劣化する。また、曲げ加工性も悪くなる
ため、極力添加しない方が良く、上限を０．０２％とし
た。
【００１６】Ｓ：Ｓは、Ｍｎと硫化物ＭｎＳを形成す
る。この硫化物は変形しやすく、圧延によって伸張し鋼
材中に存在する。ＭｎＳは鋼材の曲げ性、加工性を劣化
させる。とくに高強度鋼材では、割れ感受性を高めるた
め、できるだけ減らした方がよく、商業的に達成可能な
限界として上限を０．００５％とした。Ｎｉ： Ｎｉは、強度を高めると共に耐候性を高め、脆化
防止にも有効な元素である。とくに塩分の作用が大きい
環境下における耐候性に有効である。上述のように高強
度鋼材では、耐候性に有効なＰが加工性に顕著な悪影響
を示すため、活用できない。Ｎｉはその代替元素として
活用可能であり、Ｐのようにスラブ割れや鋼材の加工性
を劣化させる事がない。耐候性の特徴を有効に活用する
ためには、０．２％以上の添加が必要である。反面、Ｎ
ｉは高価な金属であり、２．０％を越えても効果は変わ
らなくなるため、上限を２．０％とした。コンテナは、
海送・陸送共に使用され、海では海水の塩分、陸では寒
冷地でまかれる溶雪塩による塩分の影響を受けるため、
Ｎｉは耐候性に重要な元素である。塩以外の環境下にお
いては、下記Ｃｕ，Ｃｒ元素が効果を発揮するため、耐
候性には併用の添加が有効である。
る。この硫化物は変形しやすく、圧延によって伸張し鋼
材中に存在する。ＭｎＳは鋼材の曲げ性、加工性を劣化
させる。とくに高強度鋼材では、割れ感受性を高めるた
め、できるだけ減らした方がよく、商業的に達成可能な
限界として上限を０．００５％とした。Ｎｉ： Ｎｉは、強度を高めると共に耐候性を高め、脆化
防止にも有効な元素である。とくに塩分の作用が大きい
環境下における耐候性に有効である。上述のように高強
度鋼材では、耐候性に有効なＰが加工性に顕著な悪影響
を示すため、活用できない。Ｎｉはその代替元素として
活用可能であり、Ｐのようにスラブ割れや鋼材の加工性
を劣化させる事がない。耐候性の特徴を有効に活用する
ためには、０．２％以上の添加が必要である。反面、Ｎ
ｉは高価な金属であり、２．０％を越えても効果は変わ
らなくなるため、上限を２．０％とした。コンテナは、
海送・陸送共に使用され、海では海水の塩分、陸では寒
冷地でまかれる溶雪塩による塩分の影響を受けるため、
Ｎｉは耐候性に重要な元素である。塩以外の環境下にお
いては、下記Ｃｕ，Ｃｒ元素が効果を発揮するため、耐
候性には併用の添加が有効である。
【００１７】Ｃｕ：Ｃｕは耐候性向上に重要で安定錆の
形成に有効な元素である。腐食環境への効果として０．
２％以上は必要であるが、０．５％を越えると表面疵を
起こしやすくなるため、０．２〜０．５％とした。Ｃｒ： Ｃｒも耐候性向上に重要で安定錆の形成に有効な
元素である。腐食環境への効果として０．２％以上が必
要である。しかし、１．０％を越えても効果は変わらな
くなるため、０．２〜１．０％とした。降伏強度が７０
０ＭＰａを越える鋼材を製造するためには、析出強度の
活用が有効である。以下の析出効果を活用可能な４元素
については、強度不足分を補うものであり、１種又は２
種以上の利用で目的を達することができる。
形成に有効な元素である。腐食環境への効果として０．
２％以上は必要であるが、０．５％を越えると表面疵を
起こしやすくなるため、０．２〜０．５％とした。Ｃｒ： Ｃｒも耐候性向上に重要で安定錆の形成に有効な
元素である。腐食環境への効果として０．２％以上が必
要である。しかし、１．０％を越えても効果は変わらな
くなるため、０．２〜１．０％とした。降伏強度が７０
０ＭＰａを越える鋼材を製造するためには、析出強度の
活用が有効である。以下の析出効果を活用可能な４元素
については、強度不足分を補うものであり、１種又は２
種以上の利用で目的を達することができる。
【００１８】Ｔｉ：Ｔｉは、Ｃ、Ｎと炭化物、窒化物を
形成し、鋼材の強度を向上させる。０．０３％以上の添
加で効果が発現し、０．２％以上添加しても効果は変わ
らなくなる。Ｎｂ： ＮｂもＣ、Ｎと炭化物、窒化物を形成し、鋼材の
強度を向上させる。０．０１％以上の添加で効果が発現
し、０．０７％以上添加しても効果は変わらなくなる。
形成し、鋼材の強度を向上させる。０．０３％以上の添
加で効果が発現し、０．２％以上添加しても効果は変わ
らなくなる。Ｎｂ： ＮｂもＣ、Ｎと炭化物、窒化物を形成し、鋼材の
強度を向上させる。０．０１％以上の添加で効果が発現
し、０．０７％以上添加しても効果は変わらなくなる。
【００１９】Ｖ：ＶもＣ、Ｎと炭化物、窒化物を形成
し、鋼材の強度を向上させる。０．０１％以上の添加で
効果が発現し、０．０７％以上添加しても効果は変わら
なくなる。Ｂ： Ｂは、炭化物、窒化物を形成するとともに、焼き入
れ性の向上にも有効で強度向上に有効な元素である。
０．０００５以上の添加で効果が発現し、０．００５０
％以上添加しても効果は変わらない。
し、鋼材の強度を向上させる。０．０１％以上の添加で
効果が発現し、０．０７％以上添加しても効果は変わら
なくなる。Ｂ： Ｂは、炭化物、窒化物を形成するとともに、焼き入
れ性の向上にも有効で強度向上に有効な元素である。
０．０００５以上の添加で効果が発現し、０．００５０
％以上添加しても効果は変わらない。
【００２０】次に、製造条件の限定理由について述べ
る。加熱温度を１２００℃以上にしたのは、Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｂの析出効果を活用するため、スラブ段階で炭
化物・窒化物を固溶させることにより、鋼板製造時に微
細な析出物を生成させて析出効果を充分活用できるよう
にするためである。圧延仕上げ温度は、析出物を微細に
するためには、８５０℃以上が必要であるが、９５０℃
を越えると、結晶粒の粗大化・スケール疵が発生しやす
くなるなどの問題があり、温度範囲を８５０℃〜９５０
℃とした。
る。加熱温度を１２００℃以上にしたのは、Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｖ，Ｂの析出効果を活用するため、スラブ段階で炭
化物・窒化物を固溶させることにより、鋼板製造時に微
細な析出物を生成させて析出効果を充分活用できるよう
にするためである。圧延仕上げ温度は、析出物を微細に
するためには、８５０℃以上が必要であるが、９５０℃
を越えると、結晶粒の粗大化・スケール疵が発生しやす
くなるなどの問題があり、温度範囲を８５０℃〜９５０
℃とした。
【００２１】捲き取り温度は、析出物のサイズに影響を
及ぼし、析出効果の度合いが異なってくる。高温で捲き
取ると、析出物が成長し、大きくなりすぎて強度効果が
小さくなる。また、低すぎると析出物生成が不十分にな
って強度上昇が望めない。このため、強度上昇が望める
適度な温度規制範囲を、５００℃〜６５０℃とした。製
造においては、高圧デスケやバーヒーターの活用、粗圧
延後のバー接合材を圧延する熱延連続化の活用も何ら問
題はなく、これらの設備を用いることで、温度工程能力
を向上させつつ、スケール疵発生防止や歩留まり向上を
図ることができる。
及ぼし、析出効果の度合いが異なってくる。高温で捲き
取ると、析出物が成長し、大きくなりすぎて強度効果が
小さくなる。また、低すぎると析出物生成が不十分にな
って強度上昇が望めない。このため、強度上昇が望める
適度な温度規制範囲を、５００℃〜６５０℃とした。製
造においては、高圧デスケやバーヒーターの活用、粗圧
延後のバー接合材を圧延する熱延連続化の活用も何ら問
題はなく、これらの設備を用いることで、温度工程能力
を向上させつつ、スケール疵発生防止や歩留まり向上を
図ることができる。
【００２２】
【実施例】表１に示す様々な成分の鋼番１〜１２を出鋼
した後、表２に示す圧延条件で鋼材を製造し、サンプル
を採取し、表面にショットブラスト処理を行った後、特
性を評価した。評価は引張試験により、降伏強度、引張
強度、全伸びを測定した。また、曲げ角度９０゜、先端
のＲが３ｍｍであるポンチを用いて、曲げ加工を行い、
曲げ部の割れの有り無しを調べた。
した後、表２に示す圧延条件で鋼材を製造し、サンプル
を採取し、表面にショットブラスト処理を行った後、特
性を評価した。評価は引張試験により、降伏強度、引張
強度、全伸びを測定した。また、曲げ角度９０゜、先端
のＲが３ｍｍであるポンチを用いて、曲げ加工を行い、
曲げ部の割れの有り無しを調べた。
【００２３】溶接性は、アーク溶接後の溶接部割れの有
り無しで判断した。耐候性は、塩水噴霧処理を行った後
に、湿潤−乾燥を繰り返す腐食促進試験を行い、試験前
のサンプル重量と試験後に錆を取り除いた後のサンプル
重量を測定し、腐食減量を求めた。比較として市販の４
９０ＭＰａ級コルテンのデータを基準として、腐食減量
がこれより多い場合を×、同等以下の場合を○として評
価した。
り無しで判断した。耐候性は、塩水噴霧処理を行った後
に、湿潤−乾燥を繰り返す腐食促進試験を行い、試験前
のサンプル重量と試験後に錆を取り除いた後のサンプル
重量を測定し、腐食減量を求めた。比較として市販の４
９０ＭＰａ級コルテンのデータを基準として、腐食減量
がこれより多い場合を×、同等以下の場合を○として評
価した。
【００２４】また、表面状況は、圧延後の鋼材の表面を
観察して評価した。試験番号１〜１２番の圧延条件はい
ずれも本発明条件内で実施した。試験番号７は、Ｎｉ量
が少なく、耐候性が悪かった。８番は、耐候性は良好で
あるが、Ｐが多量であるため、溶接性、曲げ加工で割れ
が生じた。９番は、Ｓｉが多いため、１０番はＣｕが多
すぎたため、表面にヘゲや模様が生じ、表面状態が悪か
った。１１番は、Ｃ，Ｍｎが高すぎたため、曲げ加工・
溶接性が悪かった。１２番は、Ｓ量が高いため、曲げ試
験で割れが生じた。
観察して評価した。試験番号１〜１２番の圧延条件はい
ずれも本発明条件内で実施した。試験番号７は、Ｎｉ量
が少なく、耐候性が悪かった。８番は、耐候性は良好で
あるが、Ｐが多量であるため、溶接性、曲げ加工で割れ
が生じた。９番は、Ｓｉが多いため、１０番はＣｕが多
すぎたため、表面にヘゲや模様が生じ、表面状態が悪か
った。１１番は、Ｃ，Ｍｎが高すぎたため、曲げ加工・
溶接性が悪かった。１２番は、Ｓ量が高いため、曲げ試
験で割れが生じた。
【００２５】試験番号１３〜１７は、本発明範囲である
鋼番２を用いて圧延条件を変えた。１３番は、加熱温度
が低すぎたため、析出強化を利用できず、目標とする降
伏強度７００ＭＰａを越えることが出来なかった。１４
番は、圧延温度が高いため、表面状態が悪かった。ま
た、１５番は、圧延温度が低いために析出物の微細化に
よる強化が起こらず、目的の強度が得られなかった。１
６番は、捲き取り温度が高いため鋼材の軟質化が起こ
り、やはり目的の強度を得られなかった。１７番は、捲
き取り温度が低すぎたため、強度は上昇したが、硬化層
が増加して、曲げ加工後に割れが発生した。
鋼番２を用いて圧延条件を変えた。１３番は、加熱温度
が低すぎたため、析出強化を利用できず、目標とする降
伏強度７００ＭＰａを越えることが出来なかった。１４
番は、圧延温度が高いため、表面状態が悪かった。ま
た、１５番は、圧延温度が低いために析出物の微細化に
よる強化が起こらず、目的の強度が得られなかった。１
６番は、捲き取り温度が高いため鋼材の軟質化が起こ
り、やはり目的の強度を得られなかった。１７番は、捲
き取り温度が低すぎたため、強度は上昇したが、硬化層
が増加して、曲げ加工後に割れが発生した。
【００２６】本発明である成分範囲、圧延条件を満足し
た１番から６番は、いずれの特性も満足し、良好な評価
結果となった。さらに、本発明１８番から２０番は、熱
間圧延に際して粗圧延後に粗バーを高圧デスケによる表
面スケールのデスケーリング、さらにバーヒーターによ
る粗バー加熱、粗バーの接合を行う熱延連続化を活用し
た例である。いずれも、本発明による材料特性値を満足
しており、さらに各工程活用による効果を有している。
１８番は、バーヒーターを活用したが、仕上げ圧延前の
粗バーの温度が高温・均一になるため析出制御が均一に
起こり、材料内の材質バラツキが減少し、このクラスで
は通常６％程度ある伸びのバラツキが３．８％に減少し
た。また１９番は、高圧デスケおよび熱延連続化を活用
した例である。高圧デスケにより、鋼材表面状況は格段
に向上した。また、熱延連続化によりコイル端部の形状
が良好となり、通常では９５％程度である材料歩留まり
が、９７％まで向上した。さらに、２０番は、バーヒー
ターおよび熱延連続化を活用した例である。伸びバラツ
キは３．２％に低下し、かつ材料歩留まりも９８％まで
向上した。
た１番から６番は、いずれの特性も満足し、良好な評価
結果となった。さらに、本発明１８番から２０番は、熱
間圧延に際して粗圧延後に粗バーを高圧デスケによる表
面スケールのデスケーリング、さらにバーヒーターによ
る粗バー加熱、粗バーの接合を行う熱延連続化を活用し
た例である。いずれも、本発明による材料特性値を満足
しており、さらに各工程活用による効果を有している。
１８番は、バーヒーターを活用したが、仕上げ圧延前の
粗バーの温度が高温・均一になるため析出制御が均一に
起こり、材料内の材質バラツキが減少し、このクラスで
は通常６％程度ある伸びのバラツキが３．８％に減少し
た。また１９番は、高圧デスケおよび熱延連続化を活用
した例である。高圧デスケにより、鋼材表面状況は格段
に向上した。また、熱延連続化によりコイル端部の形状
が良好となり、通常では９５％程度である材料歩留まり
が、９７％まで向上した。さらに、２０番は、バーヒー
ターおよび熱延連続化を活用した例である。伸びバラツ
キは３．２％に低下し、かつ材料歩留まりも９８％まで
向上した。
【表１】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明による鋼材は、高強度でありなが
ら曲げ加工性および耐候性を同時に具備している。この
鋼材を用いることにより、コンテナ等耐候性を有する鋼
材の軽量化を図ることが出来、また、耐候性を具備して
いるので寿命が長い。従って、軽量化による環境への配
慮、長寿命による経済性の効果を享受できる。
ら曲げ加工性および耐候性を同時に具備している。この
鋼材を用いることにより、コンテナ等耐候性を有する鋼
材の軽量化を図ることが出来、また、耐候性を具備して
いるので寿命が長い。従って、軽量化による環境への配
慮、長寿命による経済性の効果を享受できる。
【図１】 腐食減量に及ぼすＮｉ量およびＰ量の効果を
示した図である。
示した図である。
【図２】 プレス曲げ試験の概略を示した図である。
【図３】 腐食減量および曲げＲに及ぼすＰの影響を示
した図である。
した図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮谷 康裕
大分市大字西ノ洲１番地 新日本製鐵株式
会社大分製鐵所内
Ｆターム(参考） 4K037 EA02 EA05 EA06 EA11 EA13
EA15 EA19 EA20 EA23 EA25
EA27 EA31 EA32 EB05 FA03
FC04 FE01 FE02
Claims (2)
- 【請求項１】 質量％として、 Ｃ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：０．５〜２．０％、 Ｐ：０．０２％以下、 Ｓ：０．００５％以下、 Ｎｉ：０．２〜２．０％、 Ｃｕ：０．２〜０．５％、 Ｃｒ：０．２〜１．０％を含有し、かつ、 Ｔｉ：０．０３〜０．２％、 Ｎｂ：０．０１〜０．０７％、 Ｖ：０．０１〜０．０７％、 Ｂ：０．０００５〜０．００５０％の１種又は２種以上
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強
度鋼板。 - 【請求項２】 質量％として、 Ｃ：０．０５〜０．１５％、 Ｓｉ：０．５％以下、 Ｍｎ：０．５〜２．０％、 Ｐ：０．０２％以下、 Ｓ：０．００５％以下、 Ｎｉ：０．２〜２．０％、 Ｃｕ：０．２〜０．５％、 Ｃｒ：０．２〜１．０％を含有し、かつ、 Ｔｉ：０．０３〜０．２％、 Ｎｂ：０．０１〜０．０７％、 Ｖ：０．０１〜０．０７％、 Ｂ：０．０００５〜０．００５０％の１種又は２種以上
を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼
材を１２００℃以上で加熱した後、８５０℃〜９５０℃
の温度範囲で圧延を終了させ、５００℃〜６５０℃で捲
き取ることを特徴とする耐曲げ性に優れるブラスト用耐
候性高強度鋼板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002050869A JP3940301B2 (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板およびその製造方法 |
| PCT/JP2003/000676 WO2003072841A1 (fr) | 2002-02-27 | 2003-01-24 | Tole d'acier resistante a la corrosion atmospherique, presentant une resistance elevee et une excellente formabilite par pliage, et procede de production de ladite tole d'acier |
| CNB03804658XA CN1297681C (zh) | 2002-02-27 | 2003-01-24 | 弯曲加工性优良的耐候性高强度钢板及其制造方法 |
| ES03742886.9T ES2381356T5 (es) | 2002-02-27 | 2003-01-24 | Lámina de acero resistente a la corrosión atmosférica, con alta resistencia mecánica y excelente plegabilidad y método para producirla |
| EP03742886.9A EP1486580B2 (en) | 2002-02-27 | 2003-01-24 | Atmosphere corrosion resisting steel plate having high strength and excellent bending formability and method for production thereof |
| TW092102678A TWI284154B (en) | 2002-02-27 | 2003-02-10 | A weather resistant high strength steel sheet excellent in bending workability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002050869A JP3940301B2 (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003253382A true JP2003253382A (ja) | 2003-09-10 |
| JP3940301B2 JP3940301B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=27764290
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002050869A Expired - Lifetime JP3940301B2 (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 耐曲げ性に優れるブラスト用耐候性高強度鋼板およびその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1486580B2 (ja) |
| JP (1) | JP3940301B2 (ja) |
| CN (1) | CN1297681C (ja) |
| ES (1) | ES2381356T5 (ja) |
| TW (1) | TWI284154B (ja) |
| WO (1) | WO2003072841A1 (ja) |
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| KR100815709B1 (ko) | 2006-12-12 | 2008-03-20 | 주식회사 포스코 | 내후성 및 가공성이 우수한 고강도 냉연강판과 그 제조방법 |
| WO2008072866A1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-19 | Posco | Cold-rolled steel sheet with high yield ratio and excellent weather resistance |
| WO2009082149A2 (en) * | 2007-12-24 | 2009-07-02 | Posco | High strength cold-rolled steel sheet having excellent weather resistance and method manufacturing the same |
| CN104313486A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-01-28 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐大气腐蚀用钢及其生产工艺 |
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| CN100535134C (zh) * | 2007-06-27 | 2009-09-02 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 | 含铜钢加热方法及其生产的含铜钢 |
| CN101343713B (zh) * | 2008-08-19 | 2010-12-22 | 攀钢集团研究院有限公司 | 高强度耐大气腐蚀热轧带钢及其生产方法 |
| CN101921965A (zh) * | 2010-08-06 | 2010-12-22 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种低成本屈服强度700MPa级非调质处理高强耐候钢及其制造方法 |
| CN102080191B (zh) * | 2010-12-03 | 2012-07-11 | 北京科技大学 | 一种铌-硼复合热轧高强度集装箱钢板及其制备方法 |
| CN102796967B (zh) * | 2012-08-31 | 2014-04-16 | 济钢集团有限公司 | 一种800MPa经济型耐腐蚀高强度钢板 |
| CN104593698B (zh) * | 2015-01-22 | 2017-05-17 | 首钢总公司 | 一种高强冷轧耐候钢板的制造方法及高强冷轧耐候钢板 |
| CN104988418A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-10-21 | 四川鸿舰重型机械制造有限责任公司 | 钒钛合金半自磨机耐磨衬板 |
| CN105178813B (zh) * | 2015-08-26 | 2017-05-31 | 浙江艺迅装饰设计工程有限公司 | 一种夹心混凝土防火门 |
| CN105200300A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-30 | 宣化钢铁集团有限责任公司 | 一种低合金耐候角钢的生产方法 |
| CN106435366B (zh) * | 2016-11-16 | 2018-06-12 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含铌钒厚规格耐候钢及其轧制方法 |
| CN106893950A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-06-27 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 低屈强比冷轧耐候钢及其生产方法 |
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