JP2007182611A - 継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 - Google Patents
継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007182611A JP2007182611A JP2006001804A JP2006001804A JP2007182611A JP 2007182611 A JP2007182611 A JP 2007182611A JP 2006001804 A JP2006001804 A JP 2006001804A JP 2006001804 A JP2006001804 A JP 2006001804A JP 2007182611 A JP2007182611 A JP 2007182611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- fatigue
- inclusions
- cleanliness
- welding
- 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
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
【解決手段】質量%で、C:0.01〜0.10%、Si:0.04〜0.6%、Mn:0.50〜2.0%、P:0.006%以下、S:0.003%以下、Al:0.003〜0.06%およびTi:0.001〜0.10%を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、不純物としてのBが0.0007%以下、O(酸素)が0.0030%以下で、炭素当量(Ceq)値が0.28〜0.65%で、鋼板表面から板厚方向に2mmの深さまでの領域における下記の(a)式で定義される清浄度が0.005〜0.1%であることを特徴とする溶接用耐疲労亀裂鋼板。この鋼板は、さらにCu:1.5%以下、Ni:1.5%以下、Cr:1.2%以下、Mo:1.0%以下、V:0.1%以下、Nb:0.10%以下、REM:0.0010%以下およびMg:0.0010%以下のうちの1種以上を含有してもよい。 (A系介在物の清浄度)×1+(B系介在物の清浄度)×3 +(C系介在物の清浄度)×1.5・・・(a)
【選択図】図3
Description
+(C系介在物の清浄度)×1.5 ・・・(a)
ただし、A系介在物、B系介在物およびC系介在物は、JIS G0555に定義されるものであり、それぞれの清浄度はJIS G0555の附属書1に定められる評価法によって求める。
+(C系介在物の清浄度)×1.5 ・・・(a)
ここで、上記の多項式の係数について考察する。疲労亀裂は、図1に示したように、鋼板表面に垂直に入っていくのが一般的である。この場合の主応力方向を考え、その主応力により介在物に起因する応力集中を考える。
Cは、構造部材の強度確保に有効な元素である。その含有量が0.01%未満では強度向上の効果が得がたい。一方、Cの含有量が0.10%を超えると鋼板の焼入れ性が高まり継手の硬度分布が不均一となり、継手疲労強度に悪影響を及ぼす。したがって、Cの含有量を0.01〜0.10%とした。なお、強度を確保するとともに継手疲労特性をも確保するためには、C含有量は0.02〜0.08%とすることが望ましい。
Siは脱酸作用を有する。含有量が0.04%未満では脱酸作用が不十分である。しかし、その含有量が0.6%を超えると靭性が劣化する。したがって、Siの含有量を0.04〜0.6%
とした。なおSiの含有量は0.05〜0.5%とするのがさらに望ましい。
Mnは強度の確保に有効な元素である。しかし、その含有量が0.50%未満ではその効果が十分ではない。一方、Mnの含有量が2.0%を超えると靭性が劣化する。したがって、Mnの含有量を0.50〜2.0%とした。なお、Mnの含有量のさらに望ましい範囲は0.70〜1.8%である。
Pは、鋼中へ不可避的に混入されてしまう不純物元素である。破壊靱性面からは少ないほど望ましいが、経済性を考慮して許容上限を0.006%とした。
Sも鋼中に不可避的に混入される不純物である。Sは偏析率が高く、かつ低融点物質を形成して凝固割れの原因となるため、極力少ない方がよい。さらに、Caとともに鋼板表面から板厚方向に深さ2mmまでの領域における介在物の清浄度に極めて強く影響するため、0.003%以下でなければならない。なお、Sの含有量は0.002%以下であることがさらに望ましい。
Alは脱酸作用を有する。しかし、その含有量が0.003%未満ではその効果が十分ではなく、鋼中の酸化物が増加するため靭性が劣化する。一方、Alの含有量が0.06%を超えると靭性が低下する。したがって、Alの含有量を0.003〜0.06%とした。なお、Alの含有量は0.010〜0.050%とすることが一層望ましい。
Tiは、Nと結合してTiNを形成し溶接熱影響部における組織を細粒化する作用がある。細粒化は破壊単位の微細化にも繋がり、破壊抵抗を高めるのに有効である。含有量が少ないと細粒化の効果が不十分なため、最低含有量を0.001%とする必要がある。しかしながら、Tiの含有量が過多になると母材靱性を劣化させてしまい、かえって特性を劣化させてしまう。そこで上限値を0.10%とした。
Bは、鋼の焼入れ性を高め、フェライト量を抑制する元素である。そのため、その含有量が0.0007%を超えると溶接部の硬度分布を不均一にしてしまう。均質な熱影響部を得て溶接継手の疲労強度特性高めるためには0.007%以下で極力少ない方が望ましい。硬度分布を効果的に均一にするためには、Bの含有量は0.0003%未満であることが一層望ましい。
酸素は、介在物の生成に極めて重要な働きをなす。本発明では表面下2mmまでの深さの領域における介在物を制御しているが、酸素は鋼板全体の介在物に影響し、その含有量が少ない方が介在物の制御には有利である。ここでは経済性を考慮して上限値を0.0030%としている。
Ceq(炭素当量)は、「C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14」で表される。このCeqの値は、鋼板の焼入れ性や溶接性を評価する指標であり、一般に広く使われている。しかしながら、Ceqは、所望の機械的特性や溶接性を有する鋼板を得るための指標としてのみ使われており、溶接継手の疲労特性との関係を調査した研究はない。
Cuは強度の確保および耐食性の改善に有効な元素である。しかし、Cu含有量が1.5%を超えると靱性の劣化を引き起こすのでその含有量を1.5%以下とした。なおCuの含有量のより望ましい範囲は0.1〜1.0%である。
Niは強度の確保および靭性改善に有効な元素である。しかし、Ni含有量が1.5%を超えてもその効果が飽和するばかりか、コストの上昇を招く。したがって、その含有量を1.5%以下とした。なお、Niのより望ましい含有量は0.05〜1.3%である。
Crも、Cuと同様に強度の確保と耐食性の改善に有効な元素である。しかし、Cr含有量が1.2%を超えると靱性の劣化を引き起こすので、その含有量を1.2%以下とした。なお、Crのより望ましい含有量は0.1〜1.0%である。
Moは、焼入れ性を高め強度を改善するのに有効な元素である。しかし、Mo含有量が1.0%を超えると靱性の劣化を引き起こすばかりでなく、コストの上昇を招くためその含有量を1.0%以下とした。なお、Moのより望ましい含有量は0.05〜0.8%である。
Vは、強度を高める作用があるので、構造物に大きな強度を確保する目的で含有させるが、その含有量が0.1%を超えると靭性の劣化を引き起こすため、その含有量を0.1%とした。なお、Vのより望ましい含有量は0.01〜0.08%である。
Nbは、靭性を確保するのに有効な元素である。しかし、その含有量が0.10%を超えるとかえって靭性が低下してしまう。したがって、Nbの含有量を0.10%以下とした。なお、Nbのより望ましい含有量は0.020〜0.050%である。
REMは溶接部靱性を改善する効果があるので添加してもよい。この効果を得るために添加する場合、含有量の望ましい下限は0.0002%である。ただし、多量に含有させると母材靱性を損なうおそれがあるから、その含有量は0.0010%以下としなければならない。なお、REMとは、前記のとおり、ランタニドの15元素とYおよびScを合わせた17元素を意味する。
Mgにも溶接部靱性を改善する効果があるので添加してもよい。ただし、多量に含有させると母材靱性を損なうおそれがある。したがって、その含有量は0.0010%以下としなければならない。なお、上記の効果を得るべくMgを添加する場合、その含有量の下限は0.0003%とするのが望ましい。
Claims (5)
- 質量%で、C:0.01〜0.10%、Si:0.04〜0.6%、Mn:0.50〜2.0%、P:0.006%以下、S:0.003%以下、Al:0.003〜0.06%およびTi:0.001〜0.10%を含有し、残部がFeおよび不純物からなり、不純物としてのBが0.0007%以下、O(酸素)が0.0030%以下で、炭素当量(Ceq)値が0.28〜0.65%であって、鋼板表面から板厚方向に2mmの深さまでの領域における下記の(a)式で定義される清浄度が0.005〜0.1%であることを特徴とする溶接用耐疲労亀裂鋼板。
(A系介在物の清浄度)×1+(B系介在物の清浄度)×3
+(C系介在物の清浄度)×1.5 ・・・(a)
ただし、A系介在物、B系介在物およびC系介在物は、JIS G0555に定義されるものであり、それぞれの清浄度はJIS G0555の附属書1に定められる評価法によって求める。 - 質量%で、さらにCu:1.5%以下、Ni:1.5%以下、Cr:1.2%以下、Mo:1.0%以下およびV:0.1%以下のうちの1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の溶接用耐疲労亀裂鋼板。
- 質量%で、さらにNb:0.10%以下を含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溶接用耐疲労亀裂鋼板。
- 質量%で、さらにREM:0.0010%以下およびMg:0.0010%以下のうちの1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の溶接用耐疲労亀裂鋼板。
- Bの含有量が0.0003質量%未満であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の溶接用耐疲労亀裂鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006001804A JP5044928B2 (ja) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | 継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006001804A JP5044928B2 (ja) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | 継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007182611A true JP2007182611A (ja) | 2007-07-19 |
JP5044928B2 JP5044928B2 (ja) | 2012-10-10 |
Family
ID=38338944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006001804A Expired - Fee Related JP5044928B2 (ja) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | 継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5044928B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102586678A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-18 | 首钢总公司 | 高强度高疲劳寿命重载卡车用车轮钢及其处理工艺 |
JP2014088596A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Kobe Steel Ltd | 曲げ加工性と溶接継手の疲労特性を兼備した熱延鋼板および角筒状構造体 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08158006A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-18 | Kobe Steel Ltd | 溶接熱影響部の靭性が優れた高強度鋼 |
JP2002047531A (ja) * | 2000-05-22 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 溶接部の疲労特性に優れた溶接構造用高張力鋼およびその製造方法 |
JP2003171731A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Nippon Steel Corp | 溶接継手の疲労強度に優れた溶接構造用高張力鋼板および溶接継手 |
JP2004091863A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高パス間温度溶接性に優れた鋼材およびその溶接継手 |
-
2006
- 2006-01-06 JP JP2006001804A patent/JP5044928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08158006A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-18 | Kobe Steel Ltd | 溶接熱影響部の靭性が優れた高強度鋼 |
JP2002047531A (ja) * | 2000-05-22 | 2002-02-15 | Nippon Steel Corp | 溶接部の疲労特性に優れた溶接構造用高張力鋼およびその製造方法 |
JP2003171731A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Nippon Steel Corp | 溶接継手の疲労強度に優れた溶接構造用高張力鋼板および溶接継手 |
JP2004091863A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高パス間温度溶接性に優れた鋼材およびその溶接継手 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102586678A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-18 | 首钢总公司 | 高强度高疲劳寿命重载卡车用车轮钢及其处理工艺 |
JP2014088596A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Kobe Steel Ltd | 曲げ加工性と溶接継手の疲労特性を兼備した熱延鋼板および角筒状構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5044928B2 (ja) | 2012-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5392441B1 (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた高強度ラインパイプ用鋼管及びこれに用いる高強度ラインパイプ用鋼板、並びにこれらの製造方法 | |
JP6435122B2 (ja) | 冷間プレス成形角形鋼管用厚鋼板、冷間プレス成形角形鋼管、及び溶接方法 | |
JP2005320619A (ja) | 疲労き裂伝播特性に優れた鋼板及びその製造方法 | |
JP2011179106A (ja) | 落重特性に優れた高強度厚鋼板 | |
JP4705696B2 (ja) | 溶接用鋼材およびその製造方法 | |
JP2012207237A (ja) | 多層盛溶接部の靭性に優れた降伏強さ500MPa級厚鋼板およびその製造方法 | |
JP2011174154A (ja) | レーザ溶接用またはレーザ・アークハイブリッド溶接用の引張強さが1100MPa以上の高張力鋼板の製造方法 | |
JP2007302908A (ja) | 高張力鋼板およびその製造方法 | |
CN106011622A (zh) | 一种超高强度高变形性能的焊接钢管的制造方法 | |
JP4325503B2 (ja) | 疲労特性に優れた鋼材およびその製造方法 | |
US10900099B2 (en) | Steel H-shape for low temperature service and manufacturing method therefor | |
JP4857855B2 (ja) | 継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 | |
JP2008208406A (ja) | 材質異方性が小さく、耐疲労亀裂伝播特性に優れた鋼材およびその製造方法 | |
JP5716419B2 (ja) | 耐疲労特性に優れた厚鋼板およびその製造方法 | |
JP5044928B2 (ja) | 継手疲労強度に優れた溶接用耐疲労亀裂鋼板 | |
JP4924047B2 (ja) | 表面残留応力の絶対値が150N/mm2以下の耐疲労亀裂伝播特性に優れた鋼材の製造方法 | |
JP4923968B2 (ja) | 耐疲労亀裂伝播特性に優れた鋼材 | |
JP2007119857A (ja) | 耐疲労き裂伝播特性に優れた高靭性鋼材 | |
JP2012188749A (ja) | 多パス溶接部の靭性に優れた厚鋼板および多パス溶接継手 | |
JP5360185B2 (ja) | 耐疲労亀裂伝播特性に優れた鋼材の製造方法 | |
JP2005298900A (ja) | 大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板 | |
JP6354518B2 (ja) | 溶接継手およびその製造方法 | |
JP4611250B2 (ja) | 冷間加工成形鋼管 | |
JP2007224404A (ja) | 強度および低温靭性の優れた高張力鋼板および高張力鋼板の製造方法 | |
JP2018076563A (ja) | 高強度鋼 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090813 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110412 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111108 |
|
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: 20120619 |
|
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: 20120702 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5044928 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |