JP2577684B2 - 制振性の優れた鋼板の製造方法 - Google Patents
制振性の優れた鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は制振性の優れた鋼板の製
造方法に関するもので、鉄鋼業においては厚板ミルに適
用することが最も好ましいが、ホットコイル、形鋼など
にも幅広く適用できる。また、この方法で製造した鋼板
は、造船、建築、橋梁、産業機械、自動車などの制振
性、防振性などを必要とする箇所に用いることができ
る。
造方法に関するもので、鉄鋼業においては厚板ミルに適
用することが最も好ましいが、ホットコイル、形鋼など
にも幅広く適用できる。また、この方法で製造した鋼板
は、造船、建築、橋梁、産業機械、自動車などの制振
性、防振性などを必要とする箇所に用いることができ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、制振性の優れた鋼としては合金
系、複合系の２種類がある（「鉄と鋼」第６０年（１９
７４）第１４号ｐ．１２７〜１４４および第７０年（１
９８４）第２号ｐ．１６〜１９参照）。
系、複合系の２種類がある（「鉄と鋼」第６０年（１９
７４）第１４号ｐ．１２７〜１４４および第７０年（１
９８４）第２号ｐ．１６〜１９参照）。
【０００３】合金系には、母相と析出相との界面、また
は粒界での粘性、塑性流動を利用して防振性を高めた複
合型（片状黒鉛鋳鉄など）、磁区壁の非可逆移動に伴う
磁気の機械的静履歴を利用した強磁性型（１２％Ｃｒ、
純鉄など）、すべり転位と不純物原子の相互作用による
機械的静履歴を利用した転位型（Ｍｇなど）、熱弾性マ
ルテンサイトにおける変態双晶型などがある。
は粒界での粘性、塑性流動を利用して防振性を高めた複
合型（片状黒鉛鋳鉄など）、磁区壁の非可逆移動に伴う
磁気の機械的静履歴を利用した強磁性型（１２％Ｃｒ、
純鉄など）、すべり転位と不純物原子の相互作用による
機械的静履歴を利用した転位型（Ｍｇなど）、熱弾性マ
ルテンサイトにおける変態双晶型などがある。
【０００４】また複合系には、鋼にダンピングシート
（アスファルト−ゴム質−無機充填材）を接着し、その
伸び変形による粘弾性ヒステリシスを利用した非拘束型
と、鋼の間に粘弾性樹脂をサンドウィッチし、樹脂のず
り変形による粘弾性ヒステリシスを利用した拘束型とが
ある（例えば特開昭６３−１８８０４０号公報など参
照）。
（アスファルト−ゴム質−無機充填材）を接着し、その
伸び変形による粘弾性ヒステリシスを利用した非拘束型
と、鋼の間に粘弾性樹脂をサンドウィッチし、樹脂のず
り変形による粘弾性ヒステリシスを利用した拘束型とが
ある（例えば特開昭６３−１８８０４０号公報など参
照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複合系は制振性におい
て優れるが、使用性能は十分でなく、ガス切断や溶接が
大きく制約される。合金系においても、そのほとんどが
特殊合金であるために製造性や使用性能に大きな制約が
ある。純鉄は製造性と使用性能をまずまず満足できる
が、制振性の面で不十分である。また特開平２−８４３
９６号公報に見られるＦｅ−Ａｌ合金は制振性は良好で
あるが、Ａｌ添加量が多くなると加工性が劣化し、使用
性能上問題がある。このような現状に鑑み、両性能を満
たす制振鋼の製造が強く要望されている。
て優れるが、使用性能は十分でなく、ガス切断や溶接が
大きく制約される。合金系においても、そのほとんどが
特殊合金であるために製造性や使用性能に大きな制約が
ある。純鉄は製造性と使用性能をまずまず満足できる
が、制振性の面で不十分である。また特開平２−８４３
９６号公報に見られるＦｅ−Ａｌ合金は制振性は良好で
あるが、Ａｌ添加量が多くなると加工性が劣化し、使用
性能上問題がある。このような現状に鑑み、両性能を満
たす制振鋼の製造が強く要望されている。
【０００６】上記した要望にそうべく、本発明は十分な
制振性と機械的性質、ガス切断・溶接性などの使用性能
を同時に満足できると共に、経済的に大量生産可能な制
振鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
制振性と機械的性質、ガス切断・溶接性などの使用性能
を同時に満足できると共に、経済的に大量生産可能な制
振鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、重量％
で、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ａｌ：０．５〜３．０
％、Ｃｒ：０．５〜５．０％、Ｂ：０．０００３〜０．
００５０％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物か
らなる鋼を１１００〜１３５０℃の温度範囲に再加熱
し、引き続いて行う熱間圧延において最終５パスのうち
の少なくとも３パスを各パスとも圧下率１５〜２５％と
して圧延を９００℃以上で終了した後、さらに９００℃
以上の温度で３０分以上焼鈍することを特徴とする制振
性の優れた鋼板の製造方法である。
で、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ａｌ：０．５〜３．０
％、Ｃｒ：０．５〜５．０％、Ｂ：０．０００３〜０．
００５０％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物か
らなる鋼を１１００〜１３５０℃の温度範囲に再加熱
し、引き続いて行う熱間圧延において最終５パスのうち
の少なくとも３パスを各パスとも圧下率１５〜２５％と
して圧延を９００℃以上で終了した後、さらに９００℃
以上の温度で３０分以上焼鈍することを特徴とする制振
性の優れた鋼板の製造方法である。
【０００８】
【作用】以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】まず、ガス切断や溶接などの使用性能を容
易にするためには、樹脂、ゴムなどを接着またはサンド
ウィッチすることや、特殊な合金成分を用いることはで
きない。そこで純鉄系を基本とする成分系について検討
し、純鉄系における前述の問題の解決を試みた。
易にするためには、樹脂、ゴムなどを接着またはサンド
ウィッチすることや、特殊な合金成分を用いることはで
きない。そこで純鉄系を基本とする成分系について検討
し、純鉄系における前述の問題の解決を試みた。
【００１０】その結果、Ｓｉを０．５％以上、Ａｌを
０．５％以上、Ｃｒを０．５％以上、ＢをＮ量の１〜３
倍程度添加することによって制振性を画期的に向上させ
られることが確認できた。すなわち、これらの成分系に
よって結晶粒が著しく粗大化し、磁区壁の移動が容易に
なって制振性が向上するものとの推察を得た。
０．５％以上、Ｃｒを０．５％以上、ＢをＮ量の１〜３
倍程度添加することによって制振性を画期的に向上させ
られることが確認できた。すなわち、これらの成分系に
よって結晶粒が著しく粗大化し、磁区壁の移動が容易に
なって制振性が向上するものとの推察を得た。
【００１１】結晶粒の粗大化にはＳｉ、Ａｌおのおの単
独では約２％以上、またＣｒ単独では約１２％以上添加
する必要があるが、添加量が多すぎると加工性、製造性
が劣化する。本発明においては、Ｓｉ、ＡｌおよびＣｒ
を複合添加することにより、いずれも０．５％以上の添
加で良好な制振性を確保することが可能となる。添加量
の上限は加工性によって制限されるものであり、Ｓｉ、
Ａｌ、Ｃｒそれぞれ５．０％、３．０％および５．０％
である。これらの元素は結晶粒を大きくするだけでな
く、固溶強化によって強度も増加させる効果を有する。
独では約２％以上、またＣｒ単独では約１２％以上添加
する必要があるが、添加量が多すぎると加工性、製造性
が劣化する。本発明においては、Ｓｉ、ＡｌおよびＣｒ
を複合添加することにより、いずれも０．５％以上の添
加で良好な制振性を確保することが可能となる。添加量
の上限は加工性によって制限されるものであり、Ｓｉ、
Ａｌ、Ｃｒそれぞれ５．０％、３．０％および５．０％
である。これらの元素は結晶粒を大きくするだけでな
く、固溶強化によって強度も増加させる効果を有する。
【００１２】Ｂは強度上昇に寄与するのみならず、結晶
粒の粗大化を抑制する侵入型に固溶したＮを固定するた
めに添加するものである。したがって、その効果を発現
させるために少なくとも０．０００３％の添加が必要で
ある。しかし、多すぎると他の不純物元素と同様、結晶
粒の粗大化を阻害し、制振性を劣化させるため０．００
５０％以下に限定した。
粒の粗大化を抑制する侵入型に固溶したＮを固定するた
めに添加するものである。したがって、その効果を発現
させるために少なくとも０．０００３％の添加が必要で
ある。しかし、多すぎると他の不純物元素と同様、結晶
粒の粗大化を阻害し、制振性を劣化させるため０．００
５０％以下に限定した。
【００１３】なお、ここで言う純鉄とは、一般的な製鋼
上その純度は高々９９．５％程度で、Ｃ：０．０１０％
以下、Ｍｎ：０．３０％以下、Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、Ｎ：０．００６％以下、Ｏ：
０．００６％以下程度、およびその他の不可避的不純物
を含有するものである。これらはいずれも結晶粒の粗大
化を阻害するもので、その含有量は低いほど制振性が向
上することは明らかである。
上その純度は高々９９．５％程度で、Ｃ：０．０１０％
以下、Ｍｎ：０．３０％以下、Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０２０％以下、Ｎ：０．００６％以下、Ｏ：
０．００６％以下程度、およびその他の不可避的不純物
を含有するものである。これらはいずれも結晶粒の粗大
化を阻害するもので、その含有量は低いほど制振性が向
上することは明らかである。
【００１４】結晶粒を粗大化させるには、成分系に加え
てその製造条件も限定しなければならない。すなわち、
スラブを１１００〜１３５０℃の高温に再加熱し、引き
続いて行う熱間圧延において最終５パスのうち少なくと
も３パスを各パスとも圧下率１５〜２５％で圧延を９０
０℃以上で終了した後、さらに９００℃以上の温度で３
０分以上焼鈍する必要がある。
てその製造条件も限定しなければならない。すなわち、
スラブを１１００〜１３５０℃の高温に再加熱し、引き
続いて行う熱間圧延において最終５パスのうち少なくと
も３パスを各パスとも圧下率１５〜２５％で圧延を９０
０℃以上で終了した後、さらに９００℃以上の温度で３
０分以上焼鈍する必要がある。
【００１５】再加熱温度が低いと結晶粒の粗大化が十分
でなく、制振性が劣化する。しかし再加熱温度が１３５
０℃以上であるとバーニング現象が起こり、鋼の製造が
できない。
でなく、制振性が劣化する。しかし再加熱温度が１３５
０℃以上であるとバーニング現象が起こり、鋼の製造が
できない。
【００１６】また、圧延温度が低すぎると結晶粒が小さ
くなったり、クラックが発生するので圧延終了温度は９
００℃以上としなければならない。圧延終了温度が高い
ほど結晶粒は大きくなり、制振性は向上するので、その
上限については規定しない。また、最終５パスのうち少
なくとも３パスの各パスの圧下率を１５〜２５％に限定
した理由は、圧延時に適当な歪を導入することによりそ
の後の焼鈍過程で歪の回復による結晶粒の粗大化を促進
させる、いわゆる歪焼鈍を効果的に発現させるためであ
る。本発明者らの研究によれば、圧延の最終５パスのう
ち少なくとも３パスで各パス１５％以上の圧下を施す必
要がある。圧下率を２５％以下に限定した理由は、過剰
な歪の導入は焼鈍工程の高温化、長時間化につながるた
めである。
くなったり、クラックが発生するので圧延終了温度は９
００℃以上としなければならない。圧延終了温度が高い
ほど結晶粒は大きくなり、制振性は向上するので、その
上限については規定しない。また、最終５パスのうち少
なくとも３パスの各パスの圧下率を１５〜２５％に限定
した理由は、圧延時に適当な歪を導入することによりそ
の後の焼鈍過程で歪の回復による結晶粒の粗大化を促進
させる、いわゆる歪焼鈍を効果的に発現させるためであ
る。本発明者らの研究によれば、圧延の最終５パスのう
ち少なくとも３パスで各パス１５％以上の圧下を施す必
要がある。圧下率を２５％以下に限定した理由は、過剰
な歪の導入は焼鈍工程の高温化、長時間化につながるた
めである。
【００１７】その後の焼鈍は上述した通り圧延歪を除去
し、結晶粒をさらに粗大化させ、制振性をより一層向上
させるためのものである。焼鈍温度が低いとその効果は
小さく、制振性向上に寄与しないため、焼鈍温度は９０
０℃以上としなければならない。焼鈍温度は高いほど結
晶粒が大きくなり、制振性は向上するのでその上限につ
いては特に規定しないが、再加熱温度と同様の理由によ
り自ずと制限されるものである。焼鈍は短時間では結晶
粒を十分粗大化させることができないため、３０分以上
としなければならない。焼鈍時間も長くなるほど結晶粒
が大きくなり、制振性が向上するので、その上限につい
ては特に規定しない。
し、結晶粒をさらに粗大化させ、制振性をより一層向上
させるためのものである。焼鈍温度が低いとその効果は
小さく、制振性向上に寄与しないため、焼鈍温度は９０
０℃以上としなければならない。焼鈍温度は高いほど結
晶粒が大きくなり、制振性は向上するのでその上限につ
いては特に規定しないが、再加熱温度と同様の理由によ
り自ずと制限されるものである。焼鈍は短時間では結晶
粒を十分粗大化させることができないため、３０分以上
としなければならない。焼鈍時間も長くなるほど結晶粒
が大きくなり、制振性が向上するので、その上限につい
ては特に規定しない。
【００１８】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる。
【００１９】純鉄をベースに種々の成分の鋼板（厚み１
０ｍｍ）を製造し、その制振性などを調査した。表１に
本発明鋼および比較鋼についてのＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｂ
含有量、製造条件としてスラブ再加熱温度、圧延終了温
度、最終５パスのうち１５〜２５％の圧下を行ったパス
数とその圧下率、焼鈍条件を示した。また制振特性およ
び製造性も併記した。
０ｍｍ）を製造し、その制振性などを調査した。表１に
本発明鋼および比較鋼についてのＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｂ
含有量、製造条件としてスラブ再加熱温度、圧延終了温
度、最終５パスのうち１５〜２５％の圧下を行ったパス
数とその圧下率、焼鈍条件を示した。また制振特性およ
び製造性も併記した。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１より明らかなように、本発明法により
製造した鋼板（本発明鋼）はすべて良好な特性を有す
る。これに対して、本発明によらない比較鋼は制振性、
製造性に劣る。すなわち、鋼６はＳｉ、Ａｌ量が少な
く、またＢ量が多いため制振性に劣った。鋼７はＳｉ、
Ｃｒ量が多く制振性は良好であるが、圧延中に割れが発
生した。鋼８は、最終５パス中の圧下条件が適当でな
く、焼鈍温度が低いために制振性に劣り、さらにＡｌ量
が過剰なため圧延中に割れが発生した。鋼９は焼鈍がな
く、鋼１０はＣｒ、Ｂ量が少なく最終５パスの圧延条件
も適当でないため制振性に劣った。さらに鋼１１は再加
熱温度が低く、鋼１２は圧延温度が低いために圧延中に
割れが発生して製品が製造できず、またいずれも最終５
パスの圧延条件が適当でないために制振性にも劣った。
製造した鋼板（本発明鋼）はすべて良好な特性を有す
る。これに対して、本発明によらない比較鋼は制振性、
製造性に劣る。すなわち、鋼６はＳｉ、Ａｌ量が少な
く、またＢ量が多いため制振性に劣った。鋼７はＳｉ、
Ｃｒ量が多く制振性は良好であるが、圧延中に割れが発
生した。鋼８は、最終５パス中の圧下条件が適当でな
く、焼鈍温度が低いために制振性に劣り、さらにＡｌ量
が過剰なため圧延中に割れが発生した。鋼９は焼鈍がな
く、鋼１０はＣｒ、Ｂ量が少なく最終５パスの圧延条件
も適当でないため制振性に劣った。さらに鋼１１は再加
熱温度が低く、鋼１２は圧延温度が低いために圧延中に
割れが発生して製品が製造できず、またいずれも最終５
パスの圧延条件が適当でないために制振性にも劣った。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明により制振性と使
用性能の両方を同時に満足できる鋼板の製造が可能とな
る。その結果、現場での溶接施工能率や安全性が著しく
向上する。
用性能の両方を同時に満足できる鋼板の製造が可能とな
る。その結果、現場での溶接施工能率や安全性が著しく
向上する。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｓｉ：０．５〜５．０％、 Ａｌ：０．５〜３．０％、 Ｃｒ：０．５〜５．０％、 Ｂ ：０．０００３〜０．００５０％ を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼を
１１００〜１３５０℃の温度範囲に再加熱し、引き続い
て行う熱間圧延において最終５パスのうちの少なくとも
３パスを各パスとも圧下率１５〜２５％として圧延を９
００℃以上で終了した後、さらに９００℃以上の温度で
３０分以上焼鈍することを特徴とする制振性の優れた鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23408392A JP2577684B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 制振性の優れた鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23408392A JP2577684B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 制振性の優れた鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657328A JPH0657328A (ja) | 1994-03-01 |
| JP2577684B2 true JP2577684B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16965345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23408392A Expired - Fee Related JP2577684B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 制振性の優れた鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577684B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23408392A patent/JP2577684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0657328A (ja) | 1994-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960820 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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