JP2627126B2 - 制振性の優れた高強度鋼の製造方法 - Google Patents
制振性の優れた高強度鋼の製造方法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高強度鋼
の製造方法に関するもので、鉄鋼業においては厚板ミル
またはホットコイルに適用することが最も好ましいが、
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部位に用いることがで
きる。
の製造方法に関するもので、鉄鋼業においては厚板ミル
またはホットコイルに適用することが最も好ましいが、
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部位に用いることがで
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制振性を高めた複
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制振性を高めた複
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ほぼ満足できるが、制
振性の面で不十分である。また特開平２−８４３９６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、製造およ
び使用性能上問題がある。このような現状に鑑み、良好
な制振性と優れた使用性能を有する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ほぼ満足できるが、制
振性の面で不十分である。また特開平２−８４３９６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、製造およ
び使用性能上問題がある。このような現状に鑑み、良好
な制振性と優れた使用性能を有する制振鋼の製造が強く
要望されている。
【０００６】上記の市場ニーズに応えるべく、本発明は
良好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すると共に、経済的に大量生産可能
な制振鋼の製造方法を提供することを目的とする。
良好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すると共に、経済的に大量生産可能
な制振鋼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：１．５〜４．０％、Ａｌ：０．５％以下、Ｃ
ｒ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５
％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
片を１０００〜１３５０℃の温度範囲に再加熱し、圧延
を８５０℃以上で終了した後、９００℃以上の温度で１
時間以上焼鈍処理することを特徴とする制振性の優れた
高強度鋼の製造方法である。
で、Ｓｉ：１．５〜４．０％、Ａｌ：０．５％以下、Ｃ
ｒ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５
％を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼
片を１０００〜１３５０℃の温度範囲に再加熱し、圧延
を８５０℃以上で終了した後、９００℃以上の温度で１
時間以上焼鈍処理することを特徴とする制振性の優れた
高強度鋼の製造方法である。
【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、ゴムなどと鋼の接着またはサ
ンドウィッチあるいは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、ゴムなどと鋼の接着またはサ
ンドウィッチあるいは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、化学成分として重量％でＳｉ：
１．５〜４．０％、Ａｌ：０．５％以下、Ｃｒ：１．０
〜７．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５％を添加す
ることが重要であることが分かった。すなわち、Ｓｉ、
Ｃｒの複合添加によりフェライト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こ
と、Ｂ添加によってフェライト強度が大幅に向上するこ
とが分かった。
１．５〜４．０％、Ａｌ：０．５％以下、Ｃｒ：１．０
〜７．０％、Ｂ：０．０００３〜０．００５％を添加す
ることが重要であることが分かった。すなわち、Ｓｉ、
Ｃｒの複合添加によりフェライト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こ
と、Ｂ添加によってフェライト強度が大幅に向上するこ
とが分かった。
【００１１】一般に、フェライト結晶粒の粗大化にはＳ
ｉ、Ａｌはおのおの単独では約３％以上、Ｃｒは１２％
以上添加する必要があるが、添加量が多すぎるとガス切
断性、溶接性などの使用性能、鋼の溶解、圧延の容易さ
の製造性が劣化する。本発明においては、Ｓｉ、Ｃｒを
複合添加することにより良好な制振性を確保することが
可能となる。これらの元素は制振性の向上に効果を有す
るだけでなく、固溶強化によって強度も増加させる。
ｉ、Ａｌはおのおの単独では約３％以上、Ｃｒは１２％
以上添加する必要があるが、添加量が多すぎるとガス切
断性、溶接性などの使用性能、鋼の溶解、圧延の容易さ
の製造性が劣化する。本発明においては、Ｓｉ、Ｃｒを
複合添加することにより良好な制振性を確保することが
可能となる。これらの元素は制振性の向上に効果を有す
るだけでなく、固溶強化によって強度も増加させる。
【００１２】Ｓｉ、Ｃｒ添加量の下限はこれらの元素が
効果を発揮する最低必要量で、それぞれ１．５％、１．
０％である。また、これら元素の上限は製造性、使用性
能によって制限されるものであり、それぞれ４．０％、
７．０％である。
効果を発揮する最低必要量で、それぞれ１．５％、１．
０％である。また、これら元素の上限は製造性、使用性
能によって制限されるものであり、それぞれ４．０％、
７．０％である。
【００１３】Ａｌは本発明では必ずしも必要な元素でな
いが、極微量でも結晶粒の粗大化に有効な元素である。
Ａｌ量が０．５％を越えると製造性が著しく損なわれる
ので、その上限を０．５％に限定する。
いが、極微量でも結晶粒の粗大化に有効な元素である。
Ａｌ量が０．５％を越えると製造性が著しく損なわれる
ので、その上限を０．５％に限定する。
【００１４】Ｂは第一義的には鋼の強度を高めるために
添加するものであるが、侵入型に固溶し、Ｎを固定して
制振性を向上させる。その適正な添加量は０．０００３
〜０．００５％である。Ｂ添加量が０．０００３％以下
では強度向上の効果がない。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、０．００５％以下としなければならない。
また、強度を向上させるためには、Ｂ／Ｎ≧１．０とす
ることが特に望ましい。
添加するものであるが、侵入型に固溶し、Ｎを固定して
制振性を向上させる。その適正な添加量は０．０００３
〜０．００５％である。Ｂ添加量が０．０００３％以下
では強度向上の効果がない。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、０．００５％以下としなければならない。
また、強度を向上させるためには、Ｂ／Ｎ≧１．０とす
ることが特に望ましい。
【００１５】ＮをはじめＰ、Ｓ、Ｏなど不純物は特に限
定しないが、低いほど制振性が向上することは明らかで
ある。
定しないが、低いほど制振性が向上することは明らかで
ある。
【００１６】本発明が対象とする鋼（純鉄）の代表的成
分は、重量％でＣ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．３％
以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ：
０．０１０％以下である。
分は、重量％でＣ：０．００５％以下、Ｍｎ：０．３％
以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｎ：
０．０１０％以下である。
【００１７】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、
１０００〜１３５０℃の高温に加熱し、８５０℃以上で
圧延を終了した後、９００℃以上の温度で１時間以上焼
鈍処理する必要がある。
てその製造条件も限定しなければならない。すなわち、
１０００〜１３５０℃の高温に加熱し、８５０℃以上で
圧延を終了した後、９００℃以上の温度で１時間以上焼
鈍処理する必要がある。
【００１８】再加熱温度が低いと結晶粒の粗大化が不十
分で、制振性が劣化する。しかし再加熱温度が１３５０
℃以上であるとバーニング現象が起こり、鋼の製造が困
難となる。
分で、制振性が劣化する。しかし再加熱温度が１３５０
℃以上であるとバーニング現象が起こり、鋼の製造が困
難となる。
【００１９】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８
５０℃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。
くなったり、クラックが発生するので圧延終了温度は８
５０℃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。
【００２０】引続く焼鈍処理は圧延による歪を除去し、
結晶粒をさらに粗大化させ、制振性をより一層改善する
ために行うものである。焼鈍温度が低過ぎるとその効果
は小さく、制振性向上に寄与しないため、焼鈍温度は９
００℃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、制振性が向上するのでその上限に
ついては特に限定しないが、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。焼鈍処理においても
短時間で結晶粒を十分粗大化させることはできない。こ
のため焼鈍時間は１時間以上としなければならない。焼
鈍時間が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限定しない。
結晶粒をさらに粗大化させ、制振性をより一層改善する
ために行うものである。焼鈍温度が低過ぎるとその効果
は小さく、制振性向上に寄与しないため、焼鈍温度は９
００℃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、制振性が向上するのでその上限に
ついては特に限定しないが、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。焼鈍処理においても
短時間で結晶粒を十分粗大化させることはできない。こ
のため焼鈍時間は１時間以上としなければならない。焼
鈍時間が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限定しない。
【００２１】
【実施例】次に本発明の実施例について述べる。
【００２２】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
添加量、製造条件を示した。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
添加量、製造条件を示した。また制振特性および製造性
も併記した。
【００２３】
【表１】
【００２４】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、
製造性に劣った。すなわち、鋼４はＳｉ量が少なく制振
性に劣った。鋼５はＳｉ量が多く、鋼の溶解が困難なば
かりか圧延時に割れが発生し、製造性が著しく悪かっ
た。鋼６は焼鈍処理がなく、制振性が劣った。鋼７はＢ
フリーで引張強さが５０Ｋｇ／ｍｍ２を満足しなかっ
た。鋼８はＡｌ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９は焼鈍時間が短いために、制振
性が今一歩であった。
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、
製造性に劣った。すなわち、鋼４はＳｉ量が少なく制振
性に劣った。鋼５はＳｉ量が多く、鋼の溶解が困難なば
かりか圧延時に割れが発生し、製造性が著しく悪かっ
た。鋼６は焼鈍処理がなく、制振性が劣った。鋼７はＢ
フリーで引張強さが５０Ｋｇ／ｍｍ２を満足しなかっ
た。鋼８はＡｌ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９は焼鈍時間が短いために、制振
性が今一歩であった。
【００２５】
【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高強度鋼の製造が可能
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高強度鋼の製造が可能
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/34 Ｃ２２Ｃ 38/34
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ｓｉ：１．５〜４．０％、Ａ
ｌ：０．５％以下、Ｃｒ：１．０〜７．０％、Ｂ：０．
０００３〜０．００５％を含有し、残部が鉄および不可
避的不純物からなる鋼片を１０００〜１３５０℃の温度
範囲に再加熱し、圧延を８５０℃以上で終了した後、９
００℃以上の温度で１時間以上焼鈍処理することを特徴
とする制振性の優れた高強度鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24406892A JP2627126B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 制振性の優れた高強度鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24406892A JP2627126B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 制振性の優れた高強度鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665634A JPH0665634A (ja) | 1994-03-08 |
| JP2627126B2 true JP2627126B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=17113262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24406892A Expired - Fee Related JP2627126B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 制振性の優れた高強度鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627126B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5476247B2 (ja) | 2010-07-26 | 2014-04-23 | 日本発條株式会社 | 重ね板ばね用サイレンサ |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP24406892A patent/JP2627126B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665634A (ja) | 1994-03-08 |
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|---|---|---|---|
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