JP2005113249A - High tensile steel material and its manufacturing method - Google Patents

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Takeshi Urabe
健 占部
Takahiro Kamo
孝浩 加茂
Tomoya Kawabata
友弥 川畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high tensile steel material having little attenuation of reflected echoes when an ultrasonic flaw detection test is performed. <P>SOLUTION: A high tensile steel material which has a prior-austenite grain having a size of over 100 μm in the plate thickness direction by ≤1 grain per 1 mm<SP>2</SP>in any cross section including the plate thickness direction and which shows ≤0.1 (dB/mm) ultrasonic attenuation coefficient α is manufactured by heating a billet produced by continuous casting of a steel composition having ≥680 MPa tensile strength at ≥1,180°C for ≥3 hours, cooling the billet down to ≤800°C at a ≥1 °C/s cooling rate, then again heating and rolling. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、建築や構造物さらには圧力容器等に利用される引張強度が680MPa以上の高張力鋼材及びその製造方法に関し、より具体的には、超音波探傷試験を行った場合の反射エコーの減衰量が少ない引張強度が680MPa以上である高張力鋼材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a high-strength steel material having a tensile strength of 680 MPa or more, which is used for buildings, structures, and pressure vessels, and a method for manufacturing the same, and more specifically, a reflection echo when an ultrasonic flaw detection test is performed. The present invention relates to a high-strength steel material having a small attenuation and a tensile strength of 680 MPa or more and a method for producing the same.

一般に鋼材の内部欠陥や溶接部の欠陥を調べるために超音波探傷試験が行われる。特に圧力容器や建築用鉄骨鋼材等に対しては、厳しい基準で超音波探傷試験が行われる。この超音波探傷試験を行うと、鋼材によっては反射エコーが減衰し、検査に支障をきたすことがある。   In general, an ultrasonic flaw detection test is performed in order to investigate internal defects in steel materials and defects in welds. In particular, ultrasonic flaw detection tests are performed on strict standards for pressure vessels and steel structures for construction. When this ultrasonic flaw detection test is performed, the reflection echo may be attenuated depending on the steel material, which may hinder the inspection.

この原因の一つは、鋼材には、圧延方向であるL方向と、圧延方向に直交する方向であるC方向とに応じて反射エコーの減衰率が異なるという異方性 (「音響異方性」ともいう)が存在するためである。この音響異方性により検査方向によって欠陥の判定結果に誤差を生じることになるため、従来から各種の対策が提案されている。   One reason for this is that the steel material has anisotropy ("acoustic anisotropy") in which the attenuation factor of the reflected echo differs depending on the L direction, which is the rolling direction, and the C direction, which is the direction orthogonal to the rolling direction. Is also referred to as “.” Since this acoustic anisotropy causes an error in the defect determination result depending on the inspection direction, various countermeasures have been proposed.

例えば特許文献1には、鋼板の内部に生成して発達する集合組織により音響異方性が大きくなるために正確な検査ができなくなるとの前提に立脚して、鋼の成分を適正な範囲に制限するとともに、圧延条件及び冷却条件をいずれも適正化することによって、音響異方性が少ない鋼板を製造する発明が開示されている。なお、集合組織は、特にTMCPによる高強度鋼板の製造において顕著に発達し、超音波探傷試験、特に斜角探傷において屈折角や探傷感度を変化させるため、鋼材自身又は溶接部の健全性の検査に支障をきたすことが多い。   For example, Patent Document 1 is based on the premise that accurate inspection cannot be performed because the acoustic anisotropy increases due to the texture generated and developed inside the steel sheet, and the steel components are set within an appropriate range. An invention for manufacturing a steel sheet with less acoustic anisotropy by limiting both the rolling conditions and the cooling conditions is disclosed. In addition, the texture is remarkably developed especially in the production of high-strength steel sheets by TMCP, and in order to change the refraction angle and the flaw detection sensitivity in ultrasonic flaw detection tests, particularly oblique flaw detection, the inspection of the soundness of the steel itself or welds It often causes trouble.

鋼材によって反射エコーが減衰する原因のもう一つは、鋼材自身に起因することが考えられる。つまり、反射エコーの減衰が大きいと予め定められた検査基準通りに検査を行っても、反射エコーが影響を受けるために正確な検査ができない。   Another reason that the reflection echo is attenuated by the steel material may be attributed to the steel material itself. In other words, if the attenuation of the reflected echo is large, even if the inspection is performed according to a predetermined inspection standard, the reflected echo is affected, so that an accurate inspection cannot be performed.

鋼材自身に起因した反射エコーの減衰としては、例えば鋳造組織等に起因して通常の超音波探傷試験では正確な検査を行えないことはこれまでにも知られていた。しかし、通常の鋼においても反射エコーの減衰が生じることはこれまであまり知られておらず、特に570MPa級を超える高張力鋼、例えば引張強度が680MPa以上の高張力鋼では、使用用途が鉄骨や圧力容器等であることから溶接部の超音波探傷試験の基準が厳しいため、最近になって問題視されつつある。   As for the attenuation of the reflection echo caused by the steel material itself, it has been known so far that an accurate inspection cannot be performed by a normal ultrasonic flaw detection test due to, for example, a cast structure. However, it has not been known so far that attenuation of reflected echo occurs even in ordinary steel, and particularly in high-tensile steel exceeding 570 MPa class, for example, high-tensile steel having a tensile strength of 680 MPa or more, the usage application is steel or Since it is a pressure vessel and the like, the standard of ultrasonic flaw detection tests for welds is strict, and has recently been regarded as a problem.

また、溶接部の全域を効率的に検査するために溶接部の超音波探傷試験に用いられる斜角探傷法自体にも起因して、反射エコーの減衰が問題視される。すなわち、斜角探傷法では、一般的に縦波が用いられることが多い垂直探傷法とは異なり、横波が使用される。縦波は音速が高く波長も短いことから反射エコーの減衰は余り問題にはならないが、横波は音速が低いために波長が短く、鋼の組織によっては超音波エコーが大きく減衰する。   In addition, attenuation of the reflected echo is regarded as a problem due to the oblique flaw detection method itself used in the ultrasonic flaw detection test of the welded portion in order to efficiently inspect the entire area of the welded portion. That is, in the oblique flaw detection method, a transverse wave is used unlike a vertical flaw detection method in which a longitudinal wave is generally used in general. The longitudinal wave has a high sound speed and a short wavelength, so the attenuation of the reflected echo is not a problem. However, the transverse wave has a short wavelength because the sound speed is low, and the ultrasonic echo is greatly attenuated depending on the steel structure.

特開平6−316724号公報JP-A-6-316724

例えば特許文献1に記載された発明は、音響異方性を改善するものであるため、鋼材自身の反射エコーの減衰を防止することはできない。この特許文献1に記載されているように例えばTMCPにおいて著しく発達する集合組織は、反射エコーを減衰させる直接的な因子ではないため、仮に集合組織を低減して音響異方性を改善できたと仮定しても、反射エコーの減衰を直接的に抑制することはできない。   For example, since the invention described in Patent Document 1 improves acoustic anisotropy, it cannot prevent the reflection echo of the steel material itself from being attenuated. As described in Patent Document 1, for example, the texture that develops remarkably in TMCP is not a direct factor for attenuating the reflected echo, so it is assumed that the texture anisotropy can be reduced and the acoustic anisotropy can be improved. However, the attenuation of the reflected echo cannot be directly suppressed.

JIS で規定された超音波探傷試験を適用した場合に、反射エコーの減衰が大きいと、鋼材自身は健全であっても検査により欠陥がないことの保証を得難く、また、欠陥があっても見逃す危険性すらある。さらに、超音波探傷試験により反射エコーの減衰量の規定を外れたものについて行う検査は煩雑であるため、この検査のために多大な工数も要することとなる。   When the ultrasonic flaw detection test specified by JIS is applied, if the attenuation of the reflected echo is large, it is difficult to obtain a guarantee that the steel itself is sound even if it is healthy. There is even a risk of missing. Furthermore, since an inspection performed for an ultrasonic flaw detection test that does not specify the attenuation amount of the reflected echo is complicated, a great amount of man-hours are required for this inspection.

本発明は、このような従来の技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、超音波減衰の少ない引張強度が680MPa以上である高張力鋼材及びその製造方法を確実に提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of such conventional techniques, and it is an object of the present invention to reliably provide a high-tensile steel material having a tensile strength of 680 MPa or more with low ultrasonic attenuation and a method for producing the same. To do.

本発明は、引張強度が680MPa以上であるとともに、鋼材中の任意の板厚方向断面における、旧オーステナイト粒の大きさが板厚方向に100 μm を超えるものが1個以内/mm2 であって、かつ下記(1) 式により規定される超音波減衰係数αが0.1(dB/mm)以下であることを特徴とする高張力鋼材である。 The present invention has a tensile the strength is not less than 680MPa, at any thickness direction cross-section in the steel, the size of prior austenite grains is a is one less / mm 2 in excess of 100 [mu] m in the thickness direction And an ultrasonic attenuation coefficient α defined by the following equation (1) is 0.1 (dB / mm) or less.

α=20{Log(V1/V2)}/ (W2−W1) ・・・・・(1)
この(1) 式では、符号VlはV透過法による1スキップでの底面エコー高さV1=50%とするときのゲイン値(dB)であり、符号V2はV透過法による2スキップでの底面エコー高さV2=50%とするときのゲイン値(dB)であり、符号WlはV透過法による1スキップ時のビーム路程(mm)であり、さらに、符号W2はV透過法による2スキップ時のビーム路程(mm)である。なお、(1) 式における記号及び定義は、JIS Z 3060(2001)の規定と同様である。
α = 20 {Log (V1 / V2)} / (W2-W1) (1)
In this equation (1), the symbol Vl is the gain value (dB) when the bottom echo height V1 = 50% in one skip by the V transmission method, and the symbol V2 is the bottom surface in two skips by the V transmission method. This is the gain value (dB) when the echo height V2 = 50%, the symbol Wl is the beam path length (mm) at the time of one skip by the V transmission method, and the symbol W2 is at the time of two skips by the V transmission method The beam path length (mm). Note that the symbols and definitions in equation (1) are the same as in JIS Z 3060 (2001).

別の観点からは、本発明は、連続鋳造された鋼片を、1180℃以上で3時間以上加熱した後に、 800℃以下まで1℃/s以上の冷却速度で冷却してから、この鋼片を再度加熱して圧延を行うことを特徴とする高張力鋼材の製造方法である。   From another point of view, the present invention relates to a method in which a continuously cast steel slab is heated at 1180 ° C. or more for 3 hours or more and then cooled to 800 ° C. or less at a cooling rate of 1 ° C./s or more. It is a manufacturing method of the high-tensile steel material characterized by heating and rolling again.

これらの本発明にかかる高張力鋼材又はその製造方法では、該高張力鋼材又は前記連続鋳造された鋼片が、Cを0.01%以上0.20%以下(本明細書では特にことわりがない限り「%」は「質量%」を意味するものとする)、Siを0.5 %以下、Mnを0.6 以上2.0 %以下、P:0.015 %以下、S:0.005 %以下、Tiを0.005 %以上0.03%以下、sol.Alを0.005 %以上0.08%以下、Nを0.008 %以下、Cr:0.01%以上1.0 %以下、Mo:0.01%以上1.50%以下及びV:0.005 %以上0.10%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼組成を有することが例示される。   In these high-strength steel materials or methods for producing the same according to the present invention, the high-strength steel materials or the continuously cast steel pieces have a C content of 0.01% or more and 0.20% or less (in this specification, “%” unless otherwise specified). Means “mass%”), Si is 0.5% or less, Mn is 0.6 or more and 2.0% or less, P: 0.015% or less, S: 0.005% or less, Ti is 0.005% or more and 0.03% or less, sol. Contains Al 0.005% to 0.08%, N 0.008% or less, Cr: 0.01% to 1.0%, Mo: 0.01% to 1.50% and V: 0.005% to 0.10%, the balance being Fe and inevitable It has a steel composition consisting of mechanical impurities.

この場合、該高張力鋼材又は前記連続鋳造された鋼片が、さらに、Cuを0.05%以上1.0 %以下含有することにより、強度をさらに上昇させることができる。
これらの場合に、該高張力鋼材又は前記連続鋳造された鋼片が、さらに、Niを0.05%以上4.0 %以下含有することにより低温靱性を向上することができる。
In this case, the high-strength steel material or the continuously cast steel slab further contains Cu 0.05% or more and 1.0% or less, whereby the strength can be further increased.
In these cases, the high-tensile steel material or the continuously cast steel slab can further improve the low temperature toughness by containing 0.05% or more and 4.0% or less of Ni.

これらの場合に、該高張力鋼材又は前記連続鋳造された鋼片が、さらに、Nbを0.005 %以上0.08%以下含有することにより、靱性の低下を防止することができる。
さらに、これらの場合に、該高張力鋼材又は前記連続鋳造された鋼片が、さらに、Bを0.0002%以上0.020 %以下含有することにより、焼入れ性の向上と強度の上昇を図ることができる。
In these cases, the high-tensile steel material or the continuously cast steel slab further contains Nb in an amount of 0.005% to 0.08%, thereby preventing toughness from being lowered.
Further, in these cases, the high-strength steel material or the continuously cast steel slab further contains B in an amount of 0.0002% to 0.020%, thereby improving hardenability and increasing strength.

本発明により、超音波減衰の少ない鋼材が確実に得られ、精度良く超音波探傷試験を行うことができる。   According to the present invention, a steel material with less ultrasonic attenuation can be reliably obtained, and an ultrasonic flaw detection test can be performed with high accuracy.

本発明者らは、超音波減衰の影響因子について鋭意検討を重ね、以下に列記する基礎的知見(1) 〜(3) を得た。
(1) 超音波減衰の支配的因子は、集合組織や中心偏析ではなく、ミクロ組織の大きさであること。
(2) ミクロ組織のうちの旧オーステナイト粒の粗大化が、超音波減衰に影響すること。
(3) 鋼材を加熱して圧延する前に事前に鋼材を加熱及び冷却しておくことにより、旧オーステナイト粒の粗大化を有効に防止できること。
The inventors of the present invention have made extensive studies on influencing factors of ultrasonic attenuation and have obtained basic findings (1) to (3) listed below.
(1) The dominant factor of ultrasonic attenuation is not the texture or central segregation but the size of the microstructure.
(2) The coarsening of prior austenite grains in the microstructure affects the ultrasonic attenuation.
(3) By heating and cooling the steel material in advance before heating and rolling the steel material, the coarsening of the prior austenite grains can be effectively prevented.

ここで、上記(1) 項及び(2) 項について説明する。
本発明者らは、超音波減衰が大きい鋼材と超音波減衰が小さい鋼材とのそれぞれから、超音波の散乱状況の調査手法を表わす図1に示すような立方体のサンプル1を切り出し、垂直横波探触子2 (5MHz、直径12.7mm) を用いて超音波の散乱状況を調査した。また、超音波減衰が大きい鋼材の減衰の原因を調査するためにそのミクロ組織を観察した
図2は、この調査における2種の鋼材それぞれの反射エコーの減衰量を示すグラフである。なお、図2の横軸におけるB2〜B6は、それぞれ、B1=100 %とした時の2回目反射エコーB2〜6回目反射エコーB6を示し、縦軸は各反射エコーB2〜B6の高さを示す。
Here, the above items (1) and (2) will be described.
The present inventors cut out a cubic sample 1 as shown in FIG. 1 representing a method for investigating the scattering state of ultrasonic waves from a steel material having a large ultrasonic attenuation and a steel material having a low ultrasonic attenuation. The state of ultrasonic scattering was investigated using a tentacle 2 (5 MHz, 12.7 mm diameter). Moreover, the microstructure was observed in order to investigate the cause of the attenuation of the steel material having a large ultrasonic attenuation. FIG. 2 is a graph showing the attenuation amount of the reflection echo of each of the two types of steel materials in this investigation. B2 to B6 on the horizontal axis in FIG. 2 indicate the second reflected echo B2 to the sixth reflected echo B6 when B1 = 100%, and the vertical axis represents the height of each reflected echo B2 to B6. Show.

この図2に示すグラフは、ミクロ組織で、旧オーステナイト粒が粗大化しているものと、していないものとを比較して示す。超音波減衰が大きい鋼材では旧オーステナイト粒が粗大化していたことから、旧オーステナイト粒の粗大化が超音波減衰の大きな影響因子であることがわかった。   The graph shown in FIG. 2 shows a comparison of a microstructure in which prior austenite grains are coarsened and not. In steel materials with large ultrasonic attenuation, the prior austenite grains were coarsened, indicating that the coarsening of the prior austenite grains is a significant influencing factor for ultrasonic attenuation.

さらに、このような旧オーステナイト粒の粗大化の抑制手段を検討するために、以下に示す実験を行った。
連続鋳造されたスラブから切り出した試験片を、1150℃に加熱して1、5又は10時間と保持時間を変化させた場合に生じる鋼材のミクロ組織を観察した。この結果、保持時間が1時間では、組織は略微細な均一オーステナイト粒であるのに対し、5時間さらには10時間と保持時間を長くすればするほど、細粒組織中に旧オーステナイト粒の粗大粒が生成し、この割合も増加することがわかった。特に保持時間が5時間を超えると、粗大粒の発生は極めて顕著になることもわかった。この結果を図3にグラフで示す。なお、この粗大なオーステナイト粒は圧延後にも影響がある。
Furthermore, in order to examine the means for suppressing the coarsening of the prior austenite grains, the following experiment was conducted.
The test piece cut out from the continuously cast slab was heated to 1150 ° C., and the microstructure of the steel material produced when the holding time was changed to 1, 5 or 10 hours was observed. As a result, when the holding time is 1 hour, the structure is substantially fine uniform austenite grains, whereas the longer the holding time is 5 hours or 10 hours, the coarser the prior austenite grains in the fine grain structure. It was found that grains formed and this rate also increased. It was also found that the generation of coarse particles becomes extremely noticeable especially when the holding time exceeds 5 hours. The results are shown graphically in FIG. The coarse austenite grains are also affected after rolling.

なお、旧オーステナイト粒の粗大粒が生成する詳細なメカニズムは不明であるが、析出物によるピン止め効果であると推察される。つまり、加熱炉内で長時間加熱されると析出物が成長し、析出物のピンニング効果が弱まるために旧オーステナイト粒の粗大粒が生成するものと考えられる。   In addition, although the detailed mechanism which the coarse grain of a prior austenite grain produces | generates is unknown, it is guessed that it is the pinning effect by a precipitate. That is, when heated for a long time in a heating furnace, the precipitate grows, and the pinning effect of the precipitate is weakened, so that coarse grains of prior austenite grains are generated.

図4は、板厚方向のミクロ組織の一例を示す説明図である。ここで、旧オーステナイト粒の大きさとは、図4において板厚方向に引いた直線が旧オーステナイト粒界と交わる点A、B間の距離をいう。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the microstructure in the thickness direction. Here, the size of the prior austenite grains refers to the distance between points A and B where the straight line drawn in the thickness direction in FIG. 4 intersects the prior austenite grain boundaries.

なお、旧オーステナイト粒を光学顕微鏡で観察する方法は、特に限定を要するものではなく公知の適宜方法を用いることができるが、以下に列記する方法が好ましい。
まず、旧オーステナイト粒界を明瞭に現出させるためのエッチング液としてピクリン酸飽和溶液と10%塩化第二鉄とを90:5の質量割合で混合させ、さらに界面活性剤を少々滴下して、作成する。そして、観察しようとする試料を、作成したエッチング液に10秒間程度浸漬させる。その後に試料を取り出し、反応停止液に浸漬した後、水洗及び乾燥させ、光学顕微鏡により観察する。観察倍率は 100〜500 倍程度が好ましい。
The method for observing the prior austenite grains with an optical microscope is not particularly limited, and any known appropriate method can be used, but the methods listed below are preferred.
First, a saturated picric acid solution and 10% ferric chloride were mixed at a mass ratio of 90: 5 as an etching solution for clearly revealing the prior austenite grain boundaries, and a surfactant was further added dropwise. create. Then, the sample to be observed is immersed in the prepared etching solution for about 10 seconds. Thereafter, the sample is taken out, immersed in a reaction stop solution, washed with water and dried, and observed with an optical microscope. The observation magnification is preferably about 100 to 500 times.

観察した試料の中に、旧オーステナイト粒の大きさが100 μmを超えるものが1mm2 当り2個以上存在すると、超音波探傷試験、特に斜角探傷試験の際に屈折角や探傷感度が変化するために鋼材自身又は溶接部の健全性を適切に評価できない。 If there are two or more old austenite grains larger than 100 μm per 1 mm 2 among the observed samples, the refraction angle and the flaw detection sensitivity change during the ultrasonic flaw detection test, particularly the oblique flaw detection test. Therefore, the soundness of the steel material itself or the welded part cannot be properly evaluated.

旧オーステナイト粒の大きさが100 μmを超えるものが1mm2 当り1個だけ存在する場合には、超音波探傷試験、特に斜角探傷試験の際に屈折角や探傷感度の変化の程度が少なく好ましいが、この部分を超音波が通過するとやはり超音波減衰を生じるため、旧オーステナイト粒の大きさが100 μmを超えるものは、より好ましくは1mm2 当り1個以内である
上記(1) 項及び(2) 項の知見より、超音波減衰の原因は旧オーステナイト粒の粗大粒であることがわかり、さらに以下の実験を行うことにより、旧オーステナイト粒の粗大化を防止することに関する(3) 項の知見を得た。
When there is only one old austenite grain with a size exceeding 100 μm per 1 mm 2 , the degree of change in the refraction angle and the flaw detection sensitivity is preferable in the ultrasonic flaw detection test, particularly the oblique flaw detection test. However, since ultrasonic attenuation still occurs when the ultrasonic wave passes through this portion, the size of the prior austenite grains exceeding 100 μm is more preferably one per 1 mm 2 above (1) and ( From the findings in Section 2), it is clear that the cause of ultrasonic attenuation is coarse grains of prior austenite grains, and further, by conducting the following experiment, the coarsening of prior austenite grains is prevented. Obtained knowledge.

連続鋳造されたスラブから小サンプルを切り出し、製造前のスラブの前処理として、1200℃に加熱し5時間保持した後、表面温度で800 ℃以下まで5 ℃/sの冷却速度で冷却を行う前処理を行ったものを、ラボ実験炉で1、5、10時間の加熱を行い、スラブ前処理を行わないものと比較した (上述した図3参照) 。   A small sample is cut out from a continuously cast slab, heated to 1200 ° C and held for 5 hours as a pretreatment for the slab before production, and then cooled to a surface temperature of 800 ° C or lower at a cooling rate of 5 ° C / s. The treated sample was heated in a laboratory experimental furnace for 1, 5 and 10 hours and compared with the sample without slab pretreatment (see FIG. 3 described above).

この結果、スラブ前処理を行わないものは加熱時間が長くなるにつれて、平均旧オーステナイト粒径が粗大化していくのに対し、スラブ前処理を行ったものは1、5又は10時間のいずれの場合にも平均旧オーステナイト粒径に変化はなく、旧オーステナイト粒の粗大化を防止できることがわかる。   As a result, the average old austenite grain size becomes coarser as the heating time becomes longer for those not subjected to slab pretreatment, whereas those for which slab pretreatment is performed are either 1, 5 or 10 hours. In addition, it can be seen that there is no change in the average prior austenite grain size, and the coarsening of the prior austenite grains can be prevented.

このメカニズムは明確でないが、以下のように考えられる。
まず、オーステナイト粒の成長を抑制する粒子のピンニング力は、下記(2) 式により表すことができる。(2) 式において、符号fは析出物の体積分率を示し、符号rは析出物の粒子半径を示す。
Although this mechanism is not clear, it can be considered as follows.
First, the pinning force of particles that suppress the growth of austenite grains can be expressed by the following equation (2). In the equation (2), the symbol f indicates the volume fraction of the precipitate, and the symbol r indicates the particle radius of the precipitate.

Z=3f/4r ・・・・・(2)
つまり、オーステナイト粒の成長の抑制のためには、粒子半径rが小さい析出物を数多く分散させることが重要である。
Z = 3f / 4r (2)
That is, in order to suppress the growth of austenite grains, it is important to disperse many precipitates having a small particle radius r.

実際、連続鋳造等での冷却過程では、析出物が比較的大きなサイズまで成長し、その後の圧延工程での加熱保持時間にそれらの析出物がさらにオストワルト成長することにより、数少ない大きな析出物で構成されるようになり、一部で粗大粒が発生し易い状況となる。しかしながら、圧延工程の前に適切な昇降温熱サイクルを与えておくと、析出粒子によるピンニング力が劇的に改善される。つまり、析出物をいったん固溶させ、その後速めの冷却速度で冷却すれば、元の状態よりも数多い小さな微細な析出物を分散させることが可能であり、分散されたこれらの微細な析出物により粗大粒の発生を防止できる。   In fact, in the cooling process such as continuous casting, the precipitates grow to a relatively large size, and the precipitates are further grown by Ostwald during the heating and holding time in the subsequent rolling process. As a result, some of the particles are likely to generate coarse particles. However, if an appropriate heating and cooling cycle is applied before the rolling process, the pinning force due to the precipitated particles is dramatically improved. In other words, once the precipitate is dissolved, and then cooled at a faster cooling rate, it is possible to disperse a small number of fine precipitates more than the original state. Generation of coarse grains can be prevented.

このようにして適切なスラブ前処理を行うことによりピンニング力が高い状態を確実に形成することができ、最終的には超音波減衰の観点から有害な、製品において100 μm 以上の寸法を持つ粗大粒を残存させないようにすることができる。   Appropriate slab pretreatment in this way will ensure that a high pinning force is achieved, which is ultimately detrimental to ultrasonic attenuation and is a coarse product with dimensions greater than 100 μm. It is possible to prevent the grains from remaining.

なお、スラブ前処理を行った後は、特別な条件での操業を行う必要はなく、通常通りの操業条件で再加熱、圧延及び冷却を行えばよい。
次に、本発明で規定する超音波減衰係数αについて説明する。
In addition, after performing a slab pretreatment, it is not necessary to perform the operation under special conditions, and reheating, rolling and cooling may be performed under normal operation conditions.
Next, the ultrasonic attenuation coefficient α defined in the present invention will be described.

図5は、斜角探触子の超音波送波器3と超音波受波器4とを鋼材5上を走査させて超音波減衰を調査する状況を模式的に示す説明図である。図5に示す例では、鋼材5の表面状態の影響を排除するため、V透過法において位置Aにおいて1スキップ目での底面エコー高さを測定した後に、位置Bにおいて2スキップ目での底面エコー高さを測定する。   FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a situation in which ultrasonic attenuation is investigated by scanning the steel material 5 with the ultrasonic wave transmitter 3 and the ultrasonic wave receiver 4 of the oblique angle probe. In the example shown in FIG. 5, in order to eliminate the influence of the surface state of the steel material 5, the bottom echo at the second skip at the position B is measured after measuring the bottom echo height at the first skip at the position A in the V transmission method. Measure height.

そして、本実施の形態では、エコー高さではなく、1スキップ目から2スキップ目までの超音波減衰量に着目したパラメータである超音波減衰係数αを用いた。この超音波減衰係数αは、(1) 式である、α=20{Log(V1/V2)}/ (W2−W1) により規定される。   In this embodiment, the ultrasonic attenuation coefficient α, which is a parameter focused on the ultrasonic attenuation amount from the first skip to the second skip, is used instead of the echo height. This ultrasonic attenuation coefficient α is defined by α = 20 {Log (V1 / V2)} / (W2−W1), which is the equation (1).

この(1) 式では、符号Vlは鋼板5に対する1スキップでの底面エコー高さV1=50%とするときのゲイン値(dB)であり、符号V2は鋼板5に対する2スキップでの底面エコー高さV2=50%とするときのゲイン値(dB)であり、符号Wlは1スキップ時のビーム路程(mm 、図5におけるl1 +l2 ) であり、さらに、符号W2はV透過法2スキップ時のビーム路程(mm 、図5におけるl1 +・・・+l4 ) である。 In this equation (1), the symbol Vl is the gain value (dB) when the bottom echo height V1 = 50% with respect to the steel plate 5 and V2 is the bottom echo height with two skips on the steel plate 5. The gain value (dB) when V2 = 50%, the symbol Wl is the beam path length during one skip (mm, l 1 + l 2 in FIG. 5), and the symbol W2 is the V transmission method 2 skip The beam path length of time (mm, l 1 +... + L 4 in FIG. 5).

このようにして求めた超音波減衰係数αが0.1dB/mmを超えると、JIS Z3060 に定める標準試験片の減衰係数と大きく乖離し、 JIS Z3060の規定から標準試験片を感度調整に使用できないことになり、またこの超音波減衰係数αが探傷個所によりバラツキを持った場合は、部分的に変化させる必要が生じ、迅速あるいは正確な検査に支障をきたす。   If the ultrasonic attenuation coefficient α obtained in this way exceeds 0.1 dB / mm, it will deviate significantly from the attenuation coefficient of the standard specimen specified in JIS Z3060, and the standard specimen cannot be used for sensitivity adjustment according to the provisions of JIS Z3060. In addition, when the ultrasonic attenuation coefficient α varies depending on the flaw detection location, it is necessary to change it partially, which hinders quick or accurate inspection.

そこで、本発明では、超音波減衰係数αは0.1(dB/mm)以下であることが望ましい。
次に、本実施の形態の高張力鋼材の望ましい組成について説明するが、以下に例示する組成以外の組成を有する高張力鋼材であっても、連続鋳造された鋼片を1180℃以上で3時間以上加熱した後に 800℃以下まで1℃/s以上の冷却速度で冷却してからこの鋼片を再度加熱して圧延を行うことによって製造される、引張強度が680MPa以上の高張力鋼材であれば、板厚方向を含む任意の断面内における、板厚方向への大きさが100 μm を超える旧オーステナイト粒が1mm2 当り1個以内に抑制されているため、超音波探傷試験を行った場合の反射エコーの減衰量が少ないのであり、本発明は以降に例示する組成に限定されるものではない。
Therefore, in the present invention, the ultrasonic attenuation coefficient α is desirably 0.1 (dB / mm) or less.
Next, the desirable composition of the high-strength steel material of the present embodiment will be described. Even for a high-strength steel material having a composition other than the composition exemplified below, the continuously cast steel slab is kept at 1180 ° C. or higher for 3 hours. If it is a high-tensile steel material with a tensile strength of 680 MPa or more, which is manufactured by heating the steel slab to 800 ° C or less at a cooling rate of 1 ° C / s or more and then heating and rolling the steel slab again. In an arbitrary cross section including the plate thickness direction, the number of old austenite grains exceeding 100 μm in the plate thickness direction is suppressed to 1 or less per 1 mm 2 . The amount of attenuation of the reflected echo is small, and the present invention is not limited to the composition exemplified below.

なお、旧オーステナイト粒が製品で残存するのは、組織がベイナイトまたはベイナイトとマルテンサイトの混合組織であり、このような組織を有する引張強度68MPa 以上の高張力鋼であれば以下の組成に限定されるものではない。   The old austenite grains remain in the product when the structure is a bainite or a mixed structure of bainite and martensite, and the structure is limited to the following if the tensile strength is 68 MPa or more and has such a structure. It is not something.

C:0.01〜0.20%
Cは、0.01%以上含有することにより強度上昇に有効な元素である。しかし、C含有量が0.20%を超えると靱性の確保及び耐溶接割れ性の低下を防止することが容易ではなくなる。そこで、本実施の形態では、C含有量は0.01%以上0.20%以下と限定する。同様の観点から、C含有量の下限は0.03%であることが、上限は0.17%であることがそれぞれ望ましい。
C: 0.01-0.20%
C is an element effective in increasing the strength by containing 0.01% or more. However, if the C content exceeds 0.20%, it becomes difficult to ensure toughness and prevent deterioration of weld crack resistance. Therefore, in the present embodiment, the C content is limited to 0.01% or more and 0.20% or less. From the same viewpoint, the lower limit of the C content is preferably 0.03%, and the upper limit is preferably 0.17%.

Si:0.5 %以下
Siは、脱酸のために必要な元素である。しかし、Si含有量が0.5 %を超えると溶接熱影響部の靱性が低下する。そこで、本実施の形態では、Si含有量は0.5 %以下と限定する。同様の観点から、Si含有量の上限は0.3 %であることが望ましい。
Si: 0.5% or less
Si is an element necessary for deoxidation. However, if the Si content exceeds 0.5%, the toughness of the heat affected zone decreases. Therefore, in this embodiment, the Si content is limited to 0.5% or less. From the same viewpoint, the upper limit of the Si content is desirably 0.3%.

Mn:0.6 〜2.0 %
Mnは、0.6 %以上含有することにより強度上昇に有効な元素である。しかし、Mn含有量が2.0 %を超えると靱性が低下する。そこで、本実施の形態では、Mn含有量は0.6 %以上2.0 %以下と限定する。同様の観点から、Mn含有量の下限は0.7 %であることが、上限は1.8 %であることがそれぞれ望ましい。
Mn: 0.6 to 2.0%
Mn is an element effective in increasing the strength by containing 0.6% or more. However, if the Mn content exceeds 2.0%, the toughness decreases. Therefore, in this embodiment, the Mn content is limited to 0.6% or more and 2.0% or less. From the same viewpoint, the lower limit of the Mn content is preferably 0.7%, and the upper limit is preferably 1.8%.

P:0.015 %以下、S:0.005 %以下
P、Sはいずれも不純物であってその含有量は少ないほうが望ましいが、著しい低減には相応の処理コストの上昇を伴うため、本実施の形態ではP含有量は0.015 %以下と、S含有量は0.005 %以下と、それぞれ限定する。
P: 0.015% or less, S: 0.005% or less It is desirable that both P and S are impurities and their content is low. However, since significant reduction is accompanied by a corresponding increase in processing cost, P in this embodiment is P The content is limited to 0.015% or less, and the S content is limited to 0.005% or less.

Ti:0.005 〜0.03%
Tiは、0.005 %以上含有することにより結晶粒の微細化に有効な元素である。しかし、Ti含有量が0.03%を超えると靱性が劣化する。そこで、本実施の形態では、Ti含有量は0.005 %以上0.03%以下と限定する。同様の観点から、Ti含有量の下限は0.007 %であることが、上限は0.02%であることがそれぞれ望ましい。
Ti: 0.005 to 0.03%
Ti is an element effective for refinement of crystal grains by containing 0.005% or more. However, if the Ti content exceeds 0.03%, the toughness deteriorates. Therefore, in this embodiment, the Ti content is limited to 0.005% or more and 0.03% or less. From the same viewpoint, the lower limit of the Ti content is preferably 0.007% and the upper limit is preferably 0.02%.

sol.Al:0.005 〜0.08%
Alは、脱酸剤として、また結晶粒の微細化にも有効な元素であるため、sol.Alとして0.005 %以上含有させる。しかし、sol.Al含有量が0.08%を超えて過量になると、鋼の性質に有害な介在物を生成する。そこで、本実施の形態では、sol.Al含有量は0.005 %以上0.08%以下と限定する。同様の観点から、sol.Al含有量の下限は0.01%であることが、上限は0.05%であることがそれぞれ望ましい。
sol.Al: 0.005 to 0.08%
Al is an element that is effective as a deoxidizer and also for refining crystal grains, so 0.005% or more is contained as sol.Al. However, if the sol.Al content exceeds 0.08%, excessive inclusions are generated that are harmful to the properties of the steel. Therefore, in the present embodiment, the sol.Al content is limited to 0.005% or more and 0.08% or less. From the same viewpoint, the lower limit of the sol.Al content is preferably 0.01%, and the upper limit is preferably 0.05%.

N:0.008 %以下
Nは、Alとともに窒化物を生成し、結晶粒の微細化に有効である。しかし、N含有量が0.008 %を超えて過量になると溶接部の靱性を損なう。そこで、本実施の形態では、N含有量は0.008 %以下と限定する。同様の観点から、N含有量の上限は0.006 %であることが望ましい。
N: 0.008% or less N produces nitride together with Al, and is effective for refinement of crystal grains. However, if the N content exceeds 0.008%, the toughness of the weld is impaired. Therefore, in the present embodiment, the N content is limited to 0.008% or less. From the same viewpoint, the upper limit of the N content is preferably 0.006%.

Cr:0.01〜1.0 %
Crも強度上昇に有効な元素であり、そのためにはCrを0.01%以上含有させる。しかし、Crが1.0 %を超えて過量に含有させると、靱性を低下させる。そこで、本実施の形態では、Cr含有量は0.01%以上1.0 %以下と限定する。
Cr: 0.01-1.0%
Cr is also an element effective in increasing the strength. For that purpose, Cr is contained in an amount of 0.01% or more. However, if the Cr content exceeds 1.0%, the toughness is lowered. Therefore, in this embodiment, the Cr content is limited to 0.01% or more and 1.0% or less.

Mo:0.01〜1.50%
Moも強度上昇に有効な元素であり、そのためにはMoを0.01%以上含有させる。しかし、Moが1.50%を超えて過量に含有されると、靱性を低下させる。そこで、本実施の形態では、Mo含有量は0.01%以上1.50%以下と限定する。
Mo: 0.01 to 1.50%
Mo is also an element effective in increasing the strength. For that purpose, Mo is contained in an amount of 0.01% or more. However, if Mo is contained in an excessive amount exceeding 1.50%, the toughness is lowered. Therefore, in the present embodiment, the Mo content is limited to 0.01% or more and 1.50% or less.

V:0.005 〜0.10%
Vも強度上昇に有効な元素であり、そのためにはVを0.005 %以上含有させる。しかし、Vが0.10%を超えて過量に含有されると、靱性を低下させる。そこで、本実施の形態では、V含有量は0.005 %以上0.10%以下と限定する。
V: 0.005 to 0.10%
V is also an element effective for increasing the strength. For that purpose, V is contained in an amount of 0.005% or more. However, if V is contained in an excessive amount exceeding 0.10%, the toughness is lowered. Therefore, in this embodiment, the V content is limited to 0.005% or more and 0.10% or less.

任意添加元素として、Cu:0.05〜l.0 %、Ni:0.05〜4.0 %、Nb:0.005 〜0.08%、及びB:0.0002〜0.020 %の1種又は2種以上
本実施の形態の鋼では、上述した各元素に加えて、さらに以下に説明する各元素の1種又は2種以上を、任意添加元素として含有することができる。
As an optional additive element, one or more of Cu: 0.05 to 1.0%, Ni: 0.05 to 4.0%, Nb: 0.005 to 0.08%, and B: 0.0002 to 0.020% . In addition to the above-described elements, one or more of each element described below can be contained as an optional additive element.

Cuは、強度上昇に有効な元素であり、そのためにCuを0.05%以上含有させることが望ましい。しかし、Cuが1.0 %を超えて過量に含有させると、靱性を低下させる。そこで、Cuを添加する場合には、その含有量は0.05%以上1.0 %以下と限定することが望ましい。   Cu is an element effective for increasing the strength. Therefore, it is desirable to contain Cu by 0.05% or more. However, if Cu is contained in an excessive amount exceeding 1.0%, the toughness is lowered. Therefore, when Cu is added, its content is desirably limited to 0.05% or more and 1.0% or less.

Niは、低温靱性の改善に有効な元素であり、そのためにはNiを0.05%以上含有させることが望ましい。しかし、Niが4.0 %を超えて過量に含有させても、その添加によるコストアップに見合うだけの強度上昇と靱性改善とが期待できない。そこで、Niを添加する場合には、その含有量は0.05%以上4.0 %以下と限定することが望ましい。   Ni is an element effective for improving low-temperature toughness. For that purpose, it is desirable to contain 0.05% or more of Ni. However, even if Ni is contained in an excessive amount exceeding 4.0%, it is not possible to expect an increase in strength and improvement in toughness commensurate with the cost increase due to the addition of Ni. Therefore, when Ni is added, its content is desirably limited to 0.05% or more and 4.0% or less.

Nbは、結晶粒の微細化に有効な元素であり、そのためにはNbを0.005 %以上含有させることが望ましい。しかし、Nb含有量が0.08%を超えて過量に含有させると靱性が劣化する。そこで、Nbを添加する場合には、その含有量は0.005 %以上0.08%以下と限定することが望ましい。   Nb is an element effective for refining crystal grains. To that end, Nb is desirably contained in an amount of 0.005% or more. However, if the Nb content exceeds 0.08% and is contained in an excessive amount, the toughness deteriorates. Therefore, when Nb is added, its content is desirably limited to 0.005% or more and 0.08% or less.

さらに、Bは、0.0002%以上添加することにより焼入れ性の向上とそれに伴う強度の上昇に有効であるが、B含有量が0.020 %を超えると靱性が劣化する。そこで、Bを添加する場合には、その含有量は0.0002%以上0.020 %以下と限定することが望ましい。   Further, when B is added in an amount of 0.0002% or more, it is effective for improving the hardenability and the accompanying strength increase. However, if the B content exceeds 0.020%, the toughness deteriorates. Therefore, when B is added, its content is preferably limited to 0.0002% or more and 0.020% or less.

上記以外の残部は、Fe及び不可避的不純物である。
次に、上述したスラブ前処理としてのスラブの加熱条件及び冷却条件を説明する。
スラブの加熱温度が1180℃未満であると、NbC等の主要な析出物が固溶せず、凝固時に凝集した数が少なく、粒径が大きな析出物の状態のまま変化しないため、ピンニング力の不足により旧オーステナイト粒は粗大化してしまう。そこで、スラブの加熱温度は1180℃以上と限定する。なお、同様の観点からスラブの加熱温度は1200℃以上であることがより望ましい。また、スラブの加熱温度は結晶粒の成長による粗大化抑制の観点から1260℃以下であることが望ましい。
The balance other than the above is Fe and inevitable impurities.
Next, the heating condition and cooling condition of the slab as the slab pretreatment described above will be described.
If the heating temperature of the slab is less than 1180 ° C, the main precipitates such as NbC do not dissolve, the number of aggregates during solidification is small, and the precipitate does not change with a large particle size. Due to the shortage, the prior austenite grains become coarse. Therefore, the heating temperature of the slab is limited to 1180 ° C or higher. From the same viewpoint, the heating temperature of the slab is more preferably 1200 ° C. or higher. The heating temperature of the slab is preferably 1260 ° C. or less from the viewpoint of suppressing coarsening due to crystal grain growth.

また、スラブの加熱時間が3時間未満であると、スラブの内部まで十分加熱されず、内部で析出物が未固溶のまま残存し、それが起点となって旧オーステナイト粒が粗大化してしまう。そこで、スラブ加熱温度は3時間以上と限定する。また、スラブの加熱時間は、結晶粒の成長による粗大化を抑制するために12時間以下であることが望ましい。さらに 望ましくは、3時間以上10時間以下である。   Moreover, when the heating time of the slab is less than 3 hours, the inside of the slab is not sufficiently heated, and the precipitate remains in an insoluble state in the inside, and this causes the prior austenite grains to become coarse. . Therefore, the slab heating temperature is limited to 3 hours or more. Further, the heating time of the slab is desirably 12 hours or less in order to suppress coarsening due to crystal grain growth. More desirably, it is 3 hours or more and 10 hours or less.

次に、スラブの冷却であるが、スラブの表面温度が800 ℃以下となるまで1℃/s以上の冷却速度Vrで冷却する。ここで、スラブの冷却速度Vrの定義は、デスケーリング前のスラブの表面温度を T0 ℃とし、冷却停止後のスラブの表面温度を T1 ℃とし、冷却時間をt秒とした場合に、冷却速度Vr= ( T0 − T1 )/t により規定される。 Next, slab cooling is performed at a cooling rate Vr of 1 ° C./s or higher until the surface temperature of the slab becomes 800 ° C. or lower. Here, the slab cooling rate Vr is defined as follows: the surface temperature of the slab before descaling is T 0 ° C, the surface temperature of the slab after cooling is stopped is T 1 ° C, and the cooling time is t seconds. The cooling rate is defined by Vr = (T 0 −T 1 ) / t.

この冷却速度Vrは本発明では重要であり、冷却速度Vrが1℃/s未満であると、目標とする数の小さな析出物の分散状況は達成されなくなり、粗大粒が発生するおそれがある。また、スラブの冷却速度Vrは析出物を充分に析出させる観点から15℃/s以下であることが 望ましい。さらに望ましくは1〜10℃/sである
ここで、冷却手段は、上述した冷却速度Vrが得られれば特に限定を要さない。本実施の形態では、加熱炉の出側のデスケーリング装置を複数回通過させる際に上述した範囲の冷却速度Vrが得られるように、冷却水量等を適宜調整した。
This cooling rate Vr is important in the present invention. If the cooling rate Vr is less than 1 ° C./s, the target dispersion state of the small number of precipitates cannot be achieved, and coarse particles may be generated. Further, the cooling rate Vr of the slab is desirably 15 ° C./s or less from the viewpoint of sufficiently depositing the precipitate. More preferably, it is 1 to 10 ° C./s. Here, the cooling means is not particularly limited as long as the cooling rate Vr described above is obtained. In the present embodiment, the amount of cooling water and the like are appropriately adjusted so that the cooling rate Vr in the above-described range can be obtained when passing through the descaling device on the outlet side of the heating furnace a plurality of times.

この本実施の形態によれば、超音波探傷試験を行った場合の反射エコーの減衰量が少ない高張力鋼材を確実に製造することができる。   According to this embodiment, it is possible to reliably manufacture a high-tensile steel material with a small amount of reflection echo attenuation when an ultrasonic flaw detection test is performed.

さらに、本発明を実施例を参照しながらより具体的に説明する。
C:0.10%、Si:0.25%、Mn:1.00%、P:0.006 %、S:0.002 %、Cu:0.20%、Ni:1.50%、Cr:0.50%、Mo:0.50%、V:0.04%、Ti:0.015 %、Nb:0.015 %、B:0.001 %、sol.Al:0.03%、残部Fe及び不可避的不純物からなる鋼組成を有するスラブ (厚さ、300mm ×幅2300mm) を用い、スラブを1回加熱及び冷却するスラブ前処理を行ってから、再加熱及び圧延することにより製造した高張力鋼板 (本発明例、厚34mm×幅3000mm) と、スラブ前処理を行わずに製造したもの (比較例) とについて、それぞれの超音波減衰係数αを比較した。また、比較のため、JIS Z2345 に定める標準試験片STB-A2の超音波減衰係数αも測定を行った。
Furthermore, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
C: 0.10%, Si: 0.25%, Mn: 1.00%, P: 0.006%, S: 0.002%, Cu: 0.20%, Ni: 1.50%, Cr: 0.50%, Mo: 0.50%, V: 0.04%, Ti: 0.015%, Nb: 0.015%, B: 0.001%, sol.Al: 0.03%, using a slab (thickness, 300mm x width 2300mm) with a steel composition consisting of Fe and unavoidable impurities. High-strength steel sheet manufactured by reheating and rolling after performing slab pretreatment that heats and cools repeatedly (example of the present invention, thickness 34 mm × width 3000 mm), and manufactured without slab pretreatment (comparison) For example), the ultrasonic attenuation coefficient α was compared. For comparison, the ultrasonic attenuation coefficient α of the standard specimen STB-A2 defined in JIS Z2345 was also measured.

2回加熱の場合、1回目の加熱は1200℃×5Hrの条件で行い、その後800 ℃以下まで3℃/sで冷却した。2回目の加熱は1000℃×5Hrの条件で行い、その後圧延し820 ℃で圧延終了して、730 ℃から200 ℃まで水冷した。   In the case of heating twice, the first heating was performed under conditions of 1200 ° C. × 5 Hr, and then cooled to 800 ° C. or lower at 3 ° C./s. The second heating was performed under the conditions of 1000 ° C. × 5 Hr, then rolled, finished at 820 ° C., and cooled with water from 730 ° C. to 200 ° C.

1回加熱の場合、2回加熱の2回目の加熱条件と同じで、その後の圧延・冷却条件も同じである。
なお、超音波探傷条件は、以下に列記するとおりであった。
In the case of one-time heating, the second heating condition is the same as the second heating condition, and the subsequent rolling and cooling conditions are also the same.
The ultrasonic flaw detection conditions were as listed below.

公称屈折角:60度
探触子サイズ:10×10mm
くさび材質:アクリル
測定位置:幅、長さ方向に300mm ピッチ格子の交点。
Nominal refraction angle: 60 degrees Probe size: 10 x 10mm
Wedge material: Acrylic Measurement position: intersection of 300mm pitch grid in the width and length directions.

さらに、旧オーステナイト粒の板厚方向の大きさの測定は、上記の超音波減衰係数αの測定位置における超音波ビーム路程上の任意の1mm×1mm範囲の場所10ケ所において行い、100 μm を超える旧オーステナイト粒の個数をカウントした。   Furthermore, the size of the prior austenite grains in the thickness direction is measured at 10 locations in the 1 mm x 1 mm range on the ultrasonic beam path at the position where the ultrasonic attenuation coefficient α is measured, and exceeds 100 μm. The number of prior austenite grains was counted.

結果を表1にまとめて示す。   The results are summarized in Table 1.

Figure 2005113249
Figure 2005113249

これにより、スラブ前処理を施したものは、施さないものに比較して、減衰係数が少ないことは明らかである。   Thus, it is clear that the slab pretreatment has a smaller attenuation coefficient than the slab pretreatment.

超音波の散乱状況の調査手法を表わす説明図である。It is explanatory drawing showing the investigation method of the scattering state of an ultrasonic wave. 2種の鋼材それぞれの反射エコーの減衰量を示すグラフである。It is a graph which shows the attenuation amount of the reflective echo of each of 2 types of steel materials. 加熱保持時間と粗大オーステナイト粒の分率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a heating holding time and the fraction of a coarse austenite grain. 板厚方向のミクロ組織の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the microstructure of a plate | board thickness direction. 斜角探触子の超音波送波器と超音波受波器とを鋼材上を走査させて超音波減衰を調査する状況を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the condition which scans the steel material with the ultrasonic wave transmitter and ultrasonic wave receiver of an oblique angle probe, and investigates ultrasonic attenuation.

符号の説明Explanation of symbols

1 サンプル
2 垂直横波探触子
3 超音波送波器
4 超音波受波器
5 鋼材
1 Sample 2 Vertical Transverse Wave Probe 3 Ultrasonic Transmitter 4 Ultrasonic Receiver 5 Steel

Claims (2)

引張強度が680MPa以上であるとともに、鋼材中の任意の板厚方向断面における、旧オーステナイト粒の大きさが板厚方向に100 μm を超えるものが1個以内/mm2 であって、かつ下記(1) 式により規定される超音波減衰係数αが0.1(dB/mm)以下であることを特徴とする高張力鋼材。
α=20{Log(V1/V2)}/ (W2−W1) ・・・・・(1)
ここで、
Vl:V透過法による1スキップでの底面エコー高さV1=50%とするときのゲイン値(dB)
V2:V透過法による2スキップでの底面エコー高さV2=50%とするときのゲイン値(dB)
Wl:V透過法による1スキップ時のビーム路程(mm)
W2:V透過法による2スキップ時のビーム路程(mm)
を示す。
With a tensile strength of more than 680MPa, at any thickness direction cross-section in the steel, the size of prior austenite grains is a is one less / mm 2 in excess of 100 [mu] m in the thickness direction, and the following ( 1) A high-strength steel material characterized in that the ultrasonic attenuation coefficient α defined by the equation is 0.1 (dB / mm) or less.
α = 20 {Log (V1 / V2)} / (W2-W1) (1)
here,
Vl: Gain value (dB) when the bottom echo height is V1 = 50% in one skip by the V transmission method.
V2: Gain value (dB) when bottom echo height V2 = 50% with 2 skips by V transmission method
Wl: Beam path length in 1 skip by V transmission method (mm)
W2: Beam path length in 2 skips by V transmission method (mm)
Indicates.
連続鋳造された鋼片を、1180℃以上で3時間以上加熱した後に、 800℃以下まで1℃/s以上の冷却速度で冷却してから、該鋼片を再度加熱して圧延を行うことを特徴とする引張強度が680MPa以上である高張力鋼材の製造方法。   After the continuously cast steel slab is heated at 1180 ° C or higher for 3 hours or more and then cooled to 800 ° C or lower at a cooling rate of 1 ° C / s or higher, the steel slab is heated again and rolled. A method for producing high-tensile steel with a characteristic tensile strength of 680 MPa or more.
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