JP2019178424A - 鋼製品および該製品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
C:0.07〜0.30;
Si:0.9以下;
Mn:2.0以下;
Mo:0.35以下;
Ti:0.1以下;
V:0.1以下;
Nb:0.1以下;
Cu:0.1以下;
N:0.02以下;
S:0.05以下;
Al:0.05以下;
残留/付随する不純物:1.0以下;および
Fe:残部。
(a)高強度(例えば、>750MPaの降伏応力)および高延性(例えば、均一伸び>1.5%Agt)の棒鋼、丸棒鋼、鋼線またはメッシュ;ならびに
(b)中強度(例えば、>500MPaの降伏応力)および高延性(例えば、均一伸び>1.5%Agt)の棒鋼、丸棒鋼 鋼線またはメッシュ
を製造するのに使用する機会を提供する。
従って、強化鋼の直径は同じ性能の場合例えば12mmから約9.8mmに低減することができることになる。あるいは、直径12mmで750MPaの降伏応力を有する棒鋼を使用すると、50%の性能増大が可能になり、従って例えば同じ量の鋼でより良好に作動するコンクリート柱または梁が可能になる。同じ性質を有する材料から製造され鉱業用途に使用されるメッシュは、同じ性能に対して少なくとも30%の潜在的な材料節減を示し、その結果として職業安全衛生上の利益、すなわちより軽い製品を取り扱うという利益がある。臨界的ということではないが、延性も増大することができるということは潜在的な利益である。
本出願人は、一般に、冷却速度は特性、すなわち延性、降伏応力、および引張強さに対して大きな影響を示さないことを見出した。しかしながら、本出願人は、少なくとも750℃の熱処理温度から特定の時間後クエンチする場合のように、状況によっては熱処理された製品をクエンチすると特性にかなりの影響が出ることがあることを見出した。1つの例において、750℃で約8分後、引張強さが突然増大し、降伏応力およびAgtが低下した。この反応は、オーステナイト化温度より高い温度で熱処理された鋼に典型的である。
この例において、その後のクエンチが特性に対して影響を示さない8分以下の熱処理窓があった。
(a)原料鋼を機械加工するステップと、
(b)機械加工された原料鋼を熱処理し、鋼の延性を維持または増大し、鋼の降伏応力を維持または増大するステップと、
(c)鋼製品を成形するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法を提供する。
(a)鋼製品を機械加工するステップと、
(b)機械加工された鋼製品を熱処理し、鋼の延性を維持または増大し、鋼の降伏応力を維持または増大するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法を提供する。
(a)原料鋼を機械加工するステップと、
(b)鋼製品を成形するステップと、
(c)鋼製品を熱処理し、鋼製品の延性を増大または維持し、鋼製品の降伏応力を維持または増大するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法を提供する。
(a)原料鋼を機械加工するステップと、
(b)鋼製品を成形するステップと、
(c)成形された鋼製品を熱処理し、鋼製品の延性を維持または増大し、鋼製品の降伏応力および引張強さを維持または増大するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法を提供する。
これは、従来の知識によると、低炭素鋼における通常の反応、すなわち延性の増大ならびに降伏応力および引張強さの低下−通常の回復熱処理反応を生じるには少なくとも1.2時間が必要とされていたからである。本出願人はN10PLUSサンプルを処理し、強度の増大を認めた。次に本出願人はこの材料に対してより短い熱処理時間を検討した。また、本出願人は、6.75mm材料(そしてその後他の全て)についてもより短い熱処理時間を検討することにもなり、その結果本出願人はより短い時間における低炭素鋼の増大を見出した。図26、27および28は延性、降伏応力および引張強さの増大を立証する。
これは6.75mmに圧延された異なる材料であり、従って異なる出発強度であった。低炭素鋼を500℃で短い時間処理した図29〜32は、短い熱処理時間で延性、降伏応力、および引張強さにおける同じ増大を示した。
降伏応力の最初の増大は驚くべき結果であり、降伏応力の増大を達成することが可能な熱処理窓があることを示している。サンプルの降伏応力は全熱処理温度範囲にわたって熱処理前のサンプルの降伏応力より高かった。また、延性は熱処理時間と共に安定して増大したことも図30から明らかである。
この降伏応力の最初の増大は驚くべき結果であり、降伏応力の増大を達成することが可能な熱処理窓があることを示している。サンプルの降伏応力は全熱処理温度範囲にわたって熱処理前のサンプルの降伏応力より高かった。また、延性は熱処理時間と共に安定して増大したことも図32から明らかである。降伏応力、引張強さおよび伸びが図31のストレートナーでは図32のストレートナーより幾らか高いことを除くと、図31および32の実験結果は非常によく類似している。
降伏応力の最初の増大は驚くべき結果であり、降伏応力の増大を達成することが可能な熱処理窓があることを示している。サンプルの降伏応力は全熱処理温度範囲にわたって熱処理前のサンプルの降伏応力より高かった。また、延性は熱処理時間と共に安定して増大したことも図33から明らかである。
Claims (21)
- 機械加工された鋼製品を熱処理し、鋼の延性を維持または増大し、鋼の降伏応力を維持または増大することを含む、鋼製品を製造する方法。
- 機械加工された鋼製品を熱処理し、鋼の延性を維持または増大し、鋼の降伏応力を維持または増大し、鋼の引張強さを維持または増大することを含む、鋼製品を製造する方法。
- 熱処理された鋼の伸びとして測定される延性の、機械加工された鋼の延性と比較した増大が5%より大きい、請求項1または2に記載の方法。
- 熱処理された鋼の降伏応力の、機械加工された鋼の降伏応力と比較した増大が5%より大きい、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- (a)原料鋼を機械加工するステップと、
(b)機械加工された原料鋼を熱処理し、鋼の延性を維持または増大し、鋼の降伏応力を維持または増大するステップと、
(c)鋼製品を形成するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法。 - 機械加工するステップ(a)が冷間圧延もしくは引き抜き、または原料鋼の横断断面積を低下させる他の任意の適切な機械加工ステップを含む、請求項5に記載の方法。
- 機械加工するステップ(a)が、冷間圧延もしくは引き抜き、または必ずしも横断断面積を変化させることなく、原料鋼の断面形状を変化させる他の任意の適切な機械加工ステップを含み、そのため形状変化を引き起こすために必要とされるエネルギーが入力されている、請求項5に記載の方法。
- (a)鋼製品を機械加工するステップと、
(b)機械加工された鋼製品を熱処理し、鋼の延性を増大し、鋼の降伏応力を維持または増大するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法。 - 機械加工するステップ(a)が冷間圧延もしくは引き抜きまたは鋼製品の横断断面積を低下させる他の任意の適切な機械加工ステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 機械加工するステップ(a)が、冷間圧延もしくは引き抜き、または必ずしも横断断面積を変化させることなく、原料鋼の断面形状を変化させる他の任意の適切な機械加工ステップを含み、そのため形状変化を引き起こすために必要とされるエネルギーが入力されている、請求項8に記載の方法。
- (a)原料鋼を機械加工するステップと、
(b)鋼製品を形成するステップと、
(c)鋼製品を熱処理し、鋼製品の延性を増大し、鋼製品の降伏応力を維持または増大するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法。 - (a)原料鋼を機械加工するステップと、
(b)鋼製品を形成するステップと、
(c)形成された鋼製品を熱処理し、鋼製品の延性を増大し、鋼製品の降伏応力および引張強さを維持または増大するステップ
とを含む、鋼製品を製造する方法。 - 機械加工するステップ(a)が冷間圧延もしくは引き抜き、または原料鋼の横断断面積を低下させる他の任意の適切な機械加工ステップを含む、請求項11または12に記載の方法。
- 機械加工するステップ(a)が、冷間圧延もしくは引き抜き、または必ずしも横断断面積を変化させることなく、原料鋼の断面形状を変化させる他の任意の適切な機械加工ステップを含み、そのため形状変化を引き起こすために必要とされるエネルギーが入力されている、請求項11または12に記載の方法。
- 鋼が高強度低合金鋼である、請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
- 鋼が低炭素鋼である、請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
- 鋼が中炭素鋼である、請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
- 鋼製品のための出発材料として原料鋼を選択し、原料鋼または原料鋼から作製された製品の機械加工ならびに熱処理時間および熱処理温度条件を選択することにより、製品に必要とされる機械的特性を提供し、機械加工および熱処理ステップを実施し、鋼の延性を維持または増大し、降伏応力を維持または増大し、必要とされる機械的性質を有する製品を製造することを含む、鋼製品を製造する方法。
- 請求項1から18のいずれか1項に記載の方法によって作製された、機械加工され熱処理された鋼製品。
- 鋼線、丸棒鋼、棒鋼、または帯鋼のいずれか1つを含む、請求項19に記載の鋼製品。
- 鋼線、丸棒鋼、棒鋼、および帯鋼のいずれか1つから作製された鋼製品を含む、請求項20に記載の鋼製品。
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