JP2020509161A - 熱延平鋼生産物およびその生産方法 - Google Patents
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Abstract
Description
C:0.1−0.3%
Mn:1.5−3.0%
Si:0.5−1.8%
Al:1.5%まで
P:0.1%まで
S:0.03%まで
N:0.008%まで
随意に、「Cr、Mo、Ni、Nb、Ti、V、B」の群の一種以上の元素で、以下:
Cr:0.1−0.3%
Mo:0.05−0.25%
Ni:0.05−2.0%
Nb:0.01−0.06%
Ti:0.02−0.07%
V:0.1−0.3%
B:0.0008−0.0020%
のようなレベルを有するもの、
残余で、鉄および生産関連の不可避不純物であるもの。
‐平鋼生産物は、800−1500MPaの引張強度Rm、700MPaを超える降伏強度Rp、7−25%の破断点伸びA、および20%を超える穴拡がりλを有し、
‐平鋼生産物の構造は、少なくとも85面積%の範囲のマルテンサイトからなり(consists to an extent of)、その少なくとも半分は焼戻しマルテンサイトであり、前記構造の個別の残り(respective remainder)は、15容量%までの残留オーステナイトから、15面積%までのベイナイトから、15面積%までのポリゴナル(多角形とも言う)フェライトから、5面積%までのセメンタイト(一炭化三鉄と言うこともある)、および/または5面積%までのノンポリゴナルフェライトからなり、および
‐平鋼生産物の構造は少なくとも1.50°のカーネルアベレージミスオリエンテーションKAMを有する。
[数1]
CE=%C+[(%Si+%Mn)/6]+[(%Cr+%Mo+%V)/5]+[(%Cu+%Ni)/15]
上記式中(それぞれの場合において、重量%にて)、%C=鋼のC含量、%Si=鋼のSi含量、%Mn=鋼のMn含量、%Cr=鋼のCr含量、%Mo=鋼のMo含量、%V=鋼のV含量、%Cu=鋼のCu含量、%Ni=鋼のNi含量。
a)合金鋼で、本発明の熱延平鋼生産物に関連してその組成および変形が既に上記で明らかにされており、そしてそれは従って次の組成(重量%にて):0.1−0.3%のC、1.5−3.0%のMn、0.5−1.8%のSi、1.5%までのAl、0.1%までのP、0.03%までのS、0.008%までのN、随意に、「Cr、Mo、Ni、Nb、Ti、V、B」群の一以上の元素で、次のレベル:0.1−0.3%のCr、0.05−0.25%のMo、0.05−2.0%のNi、0.01−0.06%のNb、0.02−0.07%のTi、0.1−0.3%のV、0.0008−0.0020%のBでのもの、残余で、鉄および生産関連の不可避不純物であるものをもつ、合金鋼の溶融;
b)半仕上げの生産物(semi−finished product)、例えば、スラブまたは薄いスラブなどのようなものを与えるための溶融物のキャスティング;
c)半仕上げの生産物の1000−1300℃の加熱温度TWEに通した加熱;
d)1.0−20mmの厚さをもつホットストリップを与えるための、熱を通した半仕上げの生産物(heated−through semi−finished product)の熱延であり。熱延は熱延終了温度TETにて終了し、それに対しTET≧(A3−100℃)であり、そこで、「A3」は鋼の個別の(respective)A3温度を示し;
e)ホットストリップの最初のクエンチであり、熱延終了温度TETから開始し、30K/sを超える冷却速度θQにて、クエンチ温度TQまでで、それに対しRT≦TQ≦(TMS+100℃)であり、そこで、「RT」は室温を示し、および「TMS」は鋼のマルテンサイト開始温度を示し、およびそこでマルテンサイト開始温度TMSは以下:
[数2]
TMS[°C]=462-273%C-26%Mn-13%Cr-16%Ni-30%Mo
のように定められ、
上記式中(各ケースにおいて重量%にて)、%C=鋼のC含量、%Mn=鋼のMn含量、%Cr=鋼のCr含量、%Ni=鋼のNi含量、%Mo=鋼のMo含量であり;
f)コイルを与えるための、平鋼生産物の随意の巻取りであり、クエンチ温度TQまでクエンチされ;
g)平鋼生産物の保持であり、クエンチ温度TQに、0.1−48時間の時間にわたりTQ−80℃からTQ+80℃までの温度範囲内で冷却され;
h)平鋼生産物のパーティショニング温度TPへの加熱、またはパーティショニング温度TPでの平鋼生産物の保持であり、それは操作(g)の後に存在する平鋼生産物の温度TQ+/−80℃に少なくとも等しく、および0.5−30時間のパーティショニング時間tPTにわたって、最高500℃であり;加熱が行われる場合、加熱速度θP1は最大1K/sであり;
i)平鋼生産物の室温への冷却;
j)平鋼生産物の随意のスケール除去;
k)平鋼生産物の随意のコーティング。
本発明に従って溶融した鋼溶融物の合金化、およびその変動の可能性は、もちろん、本発明による生成物の組成に関連して既に上記に与えたのと同じ点に従う。
半仕上げの生産物は本発明に従って合金化された溶融物からキャスティングされ、この生産物は典型的にスラブまたは薄いスラブである。
半仕上げの生産物は、本発明の鋼においてオーステナイトが形成される温度範囲内の加熱温度TWEに加熱される。よって、本発明のプロセスのケースにおいて、本発明の鋼の加熱温度TWEはきっと少なくとも1000℃のはずであろう、それは加熱温度がより一層低い場合、その後の熱延手順中に生じる強度が高過ぎるからである。同時に、スラブ表面の部分的な溶融を避けるために、加熱温度はきっと最高1300℃であるだろう。
それを加熱した後、最終厚さが1.0および20mm間、好ましくは1.5および10mm間のホットストリップを与えるために、半仕上げの生産物を熱延する。利用可能な工場技術に応じて、熱延には、粗圧延で、粗圧延スタンドにおいて、随意に反転させて行うもの、およびそれに続く仕上げ圧延で、そこでは、いわゆる仕上げ圧延ラインと呼ばれ、複数の、−典型的に五つかまたは七つの−連続した順序でトラバースする圧延スタンドからなるものが含まれ得る。熱延において終了圧延温度(end rolling temperatures)TETは条件TET≧(A3−100°C)に従って設定される。終了圧延温度TETが加工される特定の鋼組成のA3温度に少なくとも等しいか、またはA3温度を超えるように設定される場合、実用的な目的のために有利であることがここで証明される。ゆえに、終了圧延温度TETを850−950℃の領域に設定することが有益であり得る。しかしながら、本発明のプロセスが構造において一定のフラクションのポリゴナルフェライトの形成を確実にするような方法で行われる場合、これは鋼の個別のA3温度より低い100℃までの終了圧延温度TETを選定することによって達成することができる。加工される特定の鋼組成のA3温度は、Andrews(アンドルーズ), J.によってIron and Steel Institute(203)、pp. 721−727、1965において発表された式(1)に従って推定することができる:
[数3]
A3[°C]=910-203√(%C)-15.2%Ni+44.7%Si+31.5%Mo-30%Mn+11%Cr
上記式(1)中(各ケースにおいて重量%にて)、%C=鋼のC含量、%Ni=鋼のNi含量、%Si=鋼のSi含量、%Mo=鋼のMo含量、%Mn=鋼のMn含量、%Cr=鋼のCr含量。
熱延の後、鋼は、熱延終了温度TETから出発して、および高い冷却速度にて、クエンチ温度TQまで、第一のクエンチングステップにおいてクエンチされる。
[数4]
TMS[℃]=462-273%C-26%Mn-13%Cr-16%Ni-30%Mo
上記式(2)中、各ケースにおいて重量%にて、%C=鋼のC含量、%Mn=鋼のMn含量、%Cr=鋼のCr含量、%Ni=鋼のNi含量、%Mo=鋼のMo含量。
(TMS−250℃)≦TQ≦(TMS+100℃)。
クエンチ温度TQまでクエンチされる平鋼生産物は、全体材料内の温度の一貫性(consistency)および同質性(homogeneity)を確実にするために、操作e)の後にコイルを与えるように随意にコイル状にし得る。
冷却後、クエンチ温度TQに冷却される熱延平鋼生産物は、TQ−80℃からTQ+80℃までの温度範囲において、標的変態(target transformations)を確実にし、そしてまた、マイクロ合金元素を使用するとき、微細に分布した炭化物の形成を確実にするために0.1−48時間の時間保持される。
この操作、パーティショニングとも呼ばれるものの目的は、マルテンサイト、焼戻しマルテンサイト、および随意に残留オーステナイトの構造を確立することである。
Claims (15)
- 以下の組成(重量%にて):
C:0.1−0.3%
Mn:1.5−3.0%
Si:0.5−1.8%
Al:1.5%まで
P:0.1%まで
S:0.03%まで
N:0.008%まで、を有し、
随意に、「Cr、Mo、Ni、Nb、Ti、V、B」の群の一種以上の元素を、以下:
Cr:0.1−0.3%
Mo:0.05−0.25%
Ni:0.05−2.0%
Nb:0.01−0.06%
Ti:0.02−0.07%
V:0.1−0.3%
B:0.0008−0.0020%
のレベル有し、
残余は、鉄および生産関連の不可避不純物である鋼からなる熱延平鋼生産物であって、
−その平鋼生産物は、800−1500MPaの引張強度Rm、700MPaを超える降伏強度Rp、7−25%の破断点伸びA、および20%を超える穴拡がりλを備え、
−その平鋼生産物の構造は、少なくとも85面積%の範囲のマルテンサイトからなり、当該マルテンサイトの少なくとも半分が焼戻しマルテンサイトであり、前記構造の個別の残部は、最大15容量%の残留オーステナイト、最大15面積%のベイナイト、最大15面積%のポリゴナルフェライト、最大5面積%のセメンタイト、および/または最大5面積%のノンポリゴナルフェライトからなり、ならびに
−その平鋼生産物の構造は少なくとも1.50°のカーネルアベレージミスオリエンテーションKAMを有する、熱延平鋼生産物。 - 前記Alの含量は、最大0.03重量%であることを特徴とする、請求項1に記載の熱延平鋼生産物。
- 前記Siの含量は、少なくとも1.0重量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱延平鋼生産物。
- 前記Alの含量は、少なくとも0.5重量%であることを特徴とする、請求項1に請求する熱延平鋼生産物。
- 前記Siの含量は、最大1.1重量%であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱延平鋼生産物。
- 少なくとも1.0mmの厚さであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱延平鋼生産物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の平鋼生産物を生産するにあたり、以下の操作:
a)以下の組成(重量%にて):
C:0.1−0.3%
Mn:1.5−3.0%
Si:0.5−1.8%
Al:1.5%まで
P:0.1%まで
S:0.03%まで
N:0.008%まで、を有し、
随意に、「Cr、Mo、Ni、Nb、Ti、V、B」の群の一種以上の元素を、以下:
Cr:0.1−0.3%
Mo:0.05−0.25%
Ni:0.05−2.0%
Nb:0.01−0.06%
Ti:0.02−0.07%
V:0.1−0.3%
B:0.0008−0.0020%
のレベル有し、
残余は、鉄および生産関連の不可避不純物であり、
合金鋼の溶融;
b)半仕上げの生産物、例えば、スラブまたは薄スラブなどのようなものを与えるための溶融物のキャスティング;
c)半仕上げの生産物の1000−1300℃の加熱温度TWEに通した加熱;
d)1.0−20mmの厚さをもつホットストリップを与えるための、熱を通した半仕上げの生産物の熱延であり、熱延は熱延終了温度TETにて終了し、それに対しTET≧(A3−100℃)であり、そこで、「A3」は鋼の個別のA3温度を示し;
e)ホットストリップの最初のクエンチングであり、熱延終了温度TETから開始し、30K/sを超える冷却速度θQにて、クエンチ温度TQまでで、それに対しRT≦TQ≦(TMS+100℃)であり、そこで、「RT」は室温を示し、および「TMS」は鋼のマルテンサイト開始温度を示し、およびそこでマルテンサイト開始温度TMSは以下:
[数5]
TMS[℃]=462-273%C-26%Mn-13%Cr-16%Ni-30%Mo
のように定められ、
上記式中、%C=鋼のC含量、%Mn=鋼のMn含量、%Cr=鋼のCr含量、%Ni=鋼のNi含量、%Mo=鋼のMo含量で、各場合に重量%であり;
f)コイルを与えるための、平鋼生産物の随意の巻取りであり、クエンチ温度TQまでクエンチされ;
g)平鋼生産物の保持であり、クエンチ温度TQに、0.1−48時間の時間にわたりTQ−80℃からTQ+80℃までの温度範囲内で冷却され;
h)平鋼生産物のパーティショニング温度TPへの加熱、またはパーティショニング温度TPでの平鋼生産物の保持であり、それは操作g)の後に存在する平鋼生産物の温度TQ+/−80℃に少なくとも等しく、および0.5−30時間のパーティショニング時間tPTにわたって、最高500℃であり;加熱が行われる場合、加熱速度θP1は最大1K/sであり;
i)平鋼生産物の室温への冷却;
j)平鋼生産物の随意のスケール除去;
k)平鋼生産物の随意のコーティング
を含む、プロセス。 - 操作h)はバッチアニーリング炉において行われることを特徴とする、請求項7に記載のプロセス。
- 操作h)の間の加熱速度θP1は、最大0.075K/sであることを特徴とする、請求項7又は8に記載のプロセス。
- 加熱速度θP1は、0.03K/sを超えないことを特徴とする、請求項9に記載のプロセス。
- 操作c)における加熱温度TWEは、1150−1250℃であることを特徴とする、請求項7〜10のいずれか1項に記載のプロセス。
- 操作e)におけるクエンチ温度TQは、最高値でマルテンサイト開始温度TMSと等しく、およびマルテンサイト開始温度TMSよりも最高で250℃だけ低い温度と少なくとも等しいことを特徴とする、請求項7〜11のいずれか1項に記載のプロセス。
- クエンチ温度TQは、マルテンサイト開始温度TMSおよびマルテンサイト開始温度TMSよりも、最高150℃だけ低い温度の間にあることを特徴とする、請求項12に記載のプロセス。
- 操作g)における保持時間は、2.5時間を超えないことを特徴とする、請求項7〜13のいずれか1項に記載のプロセス。
- 操作h)におけるパーティショニング温度TPは、クエンチ温度TQよりも少なくとも50℃高いことを特徴とする、請求項7〜14のいずれか1項に記載のプロセス。
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