JP2633744B2 - 結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法 - Google Patents
結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は結晶粒径の微細な厚鋼板
の製造法に関するものである。
の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】海洋構造物や橋梁等の構造部材として使
用される厚鋼板の材質は化学成分や熱処理により決ま
る。最近では低温での圧延を主体とした制御圧延法およ
び圧延後に引続いて冷却を行う加速冷却法により良好な
強度、靭性を有する厚鋼板の製造が可能となってきた。
こういった技術に特公昭４９−７２９１号公報、特公昭
５７−２１００７号公報、さらに特公昭５９−１４５３
５号公報等がある。
用される厚鋼板の材質は化学成分や熱処理により決ま
る。最近では低温での圧延を主体とした制御圧延法およ
び圧延後に引続いて冷却を行う加速冷却法により良好な
強度、靭性を有する厚鋼板の製造が可能となってきた。
こういった技術に特公昭４９−７２９１号公報、特公昭
５７−２１００７号公報、さらに特公昭５９−１４５３
５号公報等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】一般的な制御圧延
では、高温域においてオーステナイトを圧延再結晶によ
り微細化し、さらに低温域においてオーステナイトを未
再結晶状態のまま十分に延伸せしめ、その後の変態過程
で微細なフェライトを得る方法がとられている。しかる
に、高温域の圧延においては、オーステナイト粒径は例
え再結晶により微細化しても引続き生ずる粒成長により
再び粗大化し、圧延再結晶による微細化効果を十分に享
受できないという欠点があった。また、オーステナイト
を未再結晶状態で圧延する場合は、高温域の圧延終了後
の長時間にわたる温度低下待ち時間中にオーステナイト
が粒成長してしまい、靭性が劣化すると同時に生産性も
著しく阻害されるという欠点があった。制御圧延後に引
続いて冷却を行う加速冷却法の場合でもこれらの問題点
は基本的に同じである。
では、高温域においてオーステナイトを圧延再結晶によ
り微細化し、さらに低温域においてオーステナイトを未
再結晶状態のまま十分に延伸せしめ、その後の変態過程
で微細なフェライトを得る方法がとられている。しかる
に、高温域の圧延においては、オーステナイト粒径は例
え再結晶により微細化しても引続き生ずる粒成長により
再び粗大化し、圧延再結晶による微細化効果を十分に享
受できないという欠点があった。また、オーステナイト
を未再結晶状態で圧延する場合は、高温域の圧延終了後
の長時間にわたる温度低下待ち時間中にオーステナイト
が粒成長してしまい、靭性が劣化すると同時に生産性も
著しく阻害されるという欠点があった。制御圧延後に引
続いて冷却を行う加速冷却法の場合でもこれらの問題点
は基本的に同じである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来法の欠点を有利に排除しうる、結晶粒径の微細な厚鋼
板の製造法であり、その要旨とするところは次の通りで
ある。 （１）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度まで冷却することなく
そのままあるいはＡｃ3 点以上の温度域に加熱後圧延を
開始し、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも一
つのパス間で水冷を行い、各パスで下式を満足する圧延
温度と圧下率の関係で圧延することを特徴とする結晶粒
径の微細な厚鋼板の製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０ ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 （２）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度まで冷却することなく
そのままあるいはＡｃ3 点以上の温度域に加熱後圧延を
開始し、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも一
つのパス間で水冷を行い、各パスが、まず（１）式を満
足する圧延温度と圧下率の関係でｎパス圧延し、しかる
後に引続き（２）式を満足する圧延温度と圧下率の関係
で圧延することを特徴とする結晶粒径の微細な厚鋼板の
製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０…（１） ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))＋２０≧Ｔj ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))−２０…（２） ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ａj ＝８＋（２５×（Ｒj −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 Ｔj ：ｊ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒj ：ｊ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 ｉ≦ｎ、ｊ＞ｎ、ｎ≧１。 （３）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、さらに、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ≦０．１０％、 Ｃｕ≦３．０％、Ｎｉ≦１０．０％、Ｃｒ≦１０．０
％、 Ｍｏ≦３．５％、Ｃｏ≦１０．０％、Ｗ≦２．０％、Ｖ
≦０．１０％、 Ｂ≦０．００２５％、Ｒｅｍ≦０．１０％、Ｃａ≦０．
００３０％ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度ま
で冷却することなくそのままあるいはＡｃ3 点以上の温
度域に加熱後圧延を開始し、連続する２パス以上の圧延
でかつ少なくとも一つのパス間で水冷を行い、各パスで
下式を満足する圧延温度と圧下率の関係で圧延すること
を特徴とする結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０ ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 （４）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、さらに、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ≦０．１０％、 Ｃｕ≦３．０％、Ｎｉ≦１０．０％、Ｃｒ≦１０．０
％、 Ｍｏ≦３．５％、Ｃｏ≦１０．０％、Ｗ≦２．０％、Ｖ
≦０．１０％、 Ｂ≦０．００２５％、Ｒｅｍ≦０．１０％、Ｃａ≦０．
００３０％ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度ま
で冷却することなくそのままあるいはＡｃ3 点以上の温
度域に加熱後圧延を開始し、連続する２パス以上の圧延
でかつ少なくとも一つのパス間で水冷を行い、各パス
が、まず（１）式を満足する圧延温度と圧下率の関係で
ｎパス圧延し、しかる後に引続き（２）式を満足する圧
延温度と圧下率の関係で圧延することを特徴とする結晶
粒径の微細な厚鋼板の製造方法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０…（１） ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))＋２０≧Ｔj ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))−２０…（２） ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ａj ＝８＋（２５×（Ｒj −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 Ｔj ：ｊ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒj ：ｊ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 ｉ≦ｎ、ｊ＞ｎ、ｎ≧１。
来法の欠点を有利に排除しうる、結晶粒径の微細な厚鋼
板の製造法であり、その要旨とするところは次の通りで
ある。 （１）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度まで冷却することなく
そのままあるいはＡｃ3 点以上の温度域に加熱後圧延を
開始し、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも一
つのパス間で水冷を行い、各パスで下式を満足する圧延
温度と圧下率の関係で圧延することを特徴とする結晶粒
径の微細な厚鋼板の製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０ ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 （２）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度まで冷却することなく
そのままあるいはＡｃ3 点以上の温度域に加熱後圧延を
開始し、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも一
つのパス間で水冷を行い、各パスが、まず（１）式を満
足する圧延温度と圧下率の関係でｎパス圧延し、しかる
後に引続き（２）式を満足する圧延温度と圧下率の関係
で圧延することを特徴とする結晶粒径の微細な厚鋼板の
製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０…（１） ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))＋２０≧Ｔj ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))−２０…（２） ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ａj ＝８＋（２５×（Ｒj −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 Ｔj ：ｊ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒj ：ｊ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 ｉ≦ｎ、ｊ＞ｎ、ｎ≧１。 （３）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、さらに、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ≦０．１０％、 Ｃｕ≦３．０％、Ｎｉ≦１０．０％、Ｃｒ≦１０．０
％、 Ｍｏ≦３．５％、Ｃｏ≦１０．０％、Ｗ≦２．０％、Ｖ
≦０．１０％、 Ｂ≦０．００２５％、Ｒｅｍ≦０．１０％、Ｃａ≦０．
００３０％ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度ま
で冷却することなくそのままあるいはＡｃ3 点以上の温
度域に加熱後圧延を開始し、連続する２パス以上の圧延
でかつ少なくとも一つのパス間で水冷を行い、各パスで
下式を満足する圧延温度と圧下率の関係で圧延すること
を特徴とする結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０ ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 （４）重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、さらに、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ≦０．１０％、 Ｃｕ≦３．０％、Ｎｉ≦１０．０％、Ｃｒ≦１０．０
％、 Ｍｏ≦３．５％、Ｃｏ≦１０．０％、Ｗ≦２．０％、Ｖ
≦０．１０％、 Ｂ≦０．００２５％、Ｒｅｍ≦０．１０％、Ｃａ≦０．
００３０％ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度ま
で冷却することなくそのままあるいはＡｃ3 点以上の温
度域に加熱後圧延を開始し、連続する２パス以上の圧延
でかつ少なくとも一つのパス間で水冷を行い、各パス
が、まず（１）式を満足する圧延温度と圧下率の関係で
ｎパス圧延し、しかる後に引続き（２）式を満足する圧
延温度と圧下率の関係で圧延することを特徴とする結晶
粒径の微細な厚鋼板の製造方法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０…（１） ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))＋２０≧Ｔj ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))−２０…（２） ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ａj ＝８＋（２５×（Ｒj −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 Ｔj ：ｊ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒj ：ｊ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 ｉ≦ｎ、ｊ＞ｎ、ｎ≧１。
【０００５】以下本発明について詳細に説明する。まず
本発明鋼の成分限定理由について説明する。Ｃは鋼材を
強化するために不可欠の元素であって、０．０２％未満
では所要の高強度が得られにくく、また０．３０％を越
えると溶接部の靭性が損なわれるため０．０２％以上
０．３０％以下に限定した。Ｓｉは脱酸を促進しかつ強
度を上げることで効果的な元素であるので０．０１％以
上添加するが、添加しすぎると溶接性を劣化させるため
２．０％以下にとどめる。Ｍｎは低温靭性を向上させる
元素として有効であるので０．３％以上添加するが、
３．５％以上添加すると溶接割れを促進させるおそれが
あるので、３．５％以下にとどめる。Ｎｂは微量でオー
ステナイトの圧延再結晶を抑制する元素で、未再結晶圧
延の強化に有効であるため、０．００１％以上添加する
が、過度の添加は溶接継手靭性を劣化させるため、０．
１％以下にとどめる。
本発明鋼の成分限定理由について説明する。Ｃは鋼材を
強化するために不可欠の元素であって、０．０２％未満
では所要の高強度が得られにくく、また０．３０％を越
えると溶接部の靭性が損なわれるため０．０２％以上
０．３０％以下に限定した。Ｓｉは脱酸を促進しかつ強
度を上げることで効果的な元素であるので０．０１％以
上添加するが、添加しすぎると溶接性を劣化させるため
２．０％以下にとどめる。Ｍｎは低温靭性を向上させる
元素として有効であるので０．３％以上添加するが、
３．５％以上添加すると溶接割れを促進させるおそれが
あるので、３．５％以下にとどめる。Ｎｂは微量でオー
ステナイトの圧延再結晶を抑制する元素で、未再結晶圧
延の強化に有効であるため、０．００１％以上添加する
が、過度の添加は溶接継手靭性を劣化させるため、０．
１％以下にとどめる。
【０００６】Ａｌは脱酸剤として有効であるので０．０
０５％以上添加しても良いが、過量のＡｌは材質にとっ
て有害な介在物を生成するため上限を０．１％とした。
Ｔｉは微量の添加で結晶粒の微細化に有効であるので、
溶接部靭性を劣化させない程度の量を添加しても良い。
そのため添加量の上限は０．１０％とする。
０５％以上添加しても良いが、過量のＡｌは材質にとっ
て有害な介在物を生成するため上限を０．１％とした。
Ｔｉは微量の添加で結晶粒の微細化に有効であるので、
溶接部靭性を劣化させない程度の量を添加しても良い。
そのため添加量の上限は０．１０％とする。
【０００７】Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｗはいず
れも焼入れ性を向上させる元素として知られており本発
明鋼に添加した場合鋼の強度を上昇させることができる
が、過度の添加は溶接性を損なうことになるため、Ｃｕ
は３．０％以下、Ｎｉは１０％以下、Ｃｒは１０％以
下、Ｍｏは３．５％以下、Ｃｏは１０％以下、Ｗは２％
以下に限定した。
れも焼入れ性を向上させる元素として知られており本発
明鋼に添加した場合鋼の強度を上昇させることができる
が、過度の添加は溶接性を損なうことになるため、Ｃｕ
は３．０％以下、Ｎｉは１０％以下、Ｃｒは１０％以
下、Ｍｏは３．５％以下、Ｃｏは１０％以下、Ｗは２％
以下に限定した。
【０００８】Ｖは析出効果により強度の上昇に有効であ
るが、過度の添加は靭性を損なうことになるため、上限
を０．１０％とした。Ｂは焼入れ性を向上させる元素と
して知られており本発明鋼に添加した場合鋼の強度を上
昇させることができるが、過度の添加はＢの析出物を増
加させて靭性を損なうことになるため、上限を０．００
２５％とした。ＲｅｍとＣａはＳの無害化に有効である
が、過度の添加は靭性を損なうことになるため、上限を
それぞれ０．１０％，０．００３０％とした。
るが、過度の添加は靭性を損なうことになるため、上限
を０．１０％とした。Ｂは焼入れ性を向上させる元素と
して知られており本発明鋼に添加した場合鋼の強度を上
昇させることができるが、過度の添加はＢの析出物を増
加させて靭性を損なうことになるため、上限を０．００
２５％とした。ＲｅｍとＣａはＳの無害化に有効である
が、過度の添加は靭性を損なうことになるため、上限を
それぞれ０．１０％，０．００３０％とした。
【０００９】次に本発明の根幹をなす技術思想について
述べる。従来、厚鋼板の靭性を向上させる加工方法とし
ては、オーステナイトの再結晶温度域における圧延で結
晶粒を再結晶により微細化し、引続き未再結晶温度域に
おける圧延において結晶粒を十分に延伸せしめ、そのま
まの状態で変態させることが有効とされてきた。しか
し、これまでの圧延法では、特開昭５３−４０６２０，
４０６２１号公報、特開昭５９−１８２９１６号公報、
特開昭６０−５６０１７号公報のように、圧延中に温度
制御をする方法はあったものの、圧延中の金属組織の逐
次変化に基づいて、圧延パス間時間、圧下率および圧延
温度を圧延パス毎に制御することがなかったために、高
温での圧延で再結晶した粒はパス間時間内の粒成長によ
り再び粗大化する場合が多い。さらに、再結晶温度域か
ら未再結晶温度域まで温度が低下する間の待ち時間中に
結晶粒が粒成長により粗大化する傾向があり、上記の圧
延法の効果を十分に享受することができなかった。
述べる。従来、厚鋼板の靭性を向上させる加工方法とし
ては、オーステナイトの再結晶温度域における圧延で結
晶粒を再結晶により微細化し、引続き未再結晶温度域に
おける圧延において結晶粒を十分に延伸せしめ、そのま
まの状態で変態させることが有効とされてきた。しか
し、これまでの圧延法では、特開昭５３−４０６２０，
４０６２１号公報、特開昭５９−１８２９１６号公報、
特開昭６０−５６０１７号公報のように、圧延中に温度
制御をする方法はあったものの、圧延中の金属組織の逐
次変化に基づいて、圧延パス間時間、圧下率および圧延
温度を圧延パス毎に制御することがなかったために、高
温での圧延で再結晶した粒はパス間時間内の粒成長によ
り再び粗大化する場合が多い。さらに、再結晶温度域か
ら未再結晶温度域まで温度が低下する間の待ち時間中に
結晶粒が粒成長により粗大化する傾向があり、上記の圧
延法の効果を十分に享受することができなかった。
【００１０】しかるに、本発明者らは上記の限界を打破
することを可能とする新しい事実を発見し、結晶粒の微
細な厚鋼板の製造法を発明した。本発明者らは、通常の
厚板圧延の圧延パス間時間、圧下率および圧延温度と金
属組織との関係を詳細に調査した結果、通常の圧延パス
間時間ちょうどに圧延再結晶を完了させるための条件と
して圧延温度と圧下率の関係が（１）式の不等式で表さ
れることを見出した。 ７２０００／（７１．３＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))＋２０≧Ｔ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))−２０………（１） また、通常の圧延パス間時間内では再結晶が開始しない
（オーステナイトが未再結晶状態である）ための条件と
して圧延温度と圧下率の関係が（２）式の不等式で表さ
れることを見出した。 ７２０００／（７４．２＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))＋２０≧Ｔ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))−２０………（２） ただし（１）式、（２）式とも、 Ａ＝８＋（２５×（Ｒ−０．２）＋５）×（１−exp(−
１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％）、Ｔ：圧延温度（Ｋ）、 Ｒ：各圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入
側板厚。
することを可能とする新しい事実を発見し、結晶粒の微
細な厚鋼板の製造法を発明した。本発明者らは、通常の
厚板圧延の圧延パス間時間、圧下率および圧延温度と金
属組織との関係を詳細に調査した結果、通常の圧延パス
間時間ちょうどに圧延再結晶を完了させるための条件と
して圧延温度と圧下率の関係が（１）式の不等式で表さ
れることを見出した。 ７２０００／（７１．３＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))＋２０≧Ｔ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))−２０………（１） また、通常の圧延パス間時間内では再結晶が開始しない
（オーステナイトが未再結晶状態である）ための条件と
して圧延温度と圧下率の関係が（２）式の不等式で表さ
れることを見出した。 ７２０００／（７４．２＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))＋２０≧Ｔ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒ）))−２０………（２） ただし（１）式、（２）式とも、 Ａ＝８＋（２５×（Ｒ−０．２）＋５）×（１−exp(−
１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％）、Ｔ：圧延温度（Ｋ）、 Ｒ：各圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入
側板厚。
【００１１】すなわち、圧延再結晶による微細化を狙う
場合には、（１）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす
圧延条件を選定することにより、オーステナイトは次パ
スの圧延直前に再結晶を完了する。これにより再結晶に
引続いて生ずる粒成長を完全に回避することができる。
一方、未再結晶圧延によるオーステナイトの延伸を狙う
場合には、（２）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす
圧延条件を選定することにより、オーステナイトを完全
に未再結晶状態に保つことが可能となる。これにより、
従来のような長時間におよぶ温度低下待ちは不要とな
り、その間の粒成長の削除、さらには生産性の大幅な向
上も可能となる。
場合には、（１）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす
圧延条件を選定することにより、オーステナイトは次パ
スの圧延直前に再結晶を完了する。これにより再結晶に
引続いて生ずる粒成長を完全に回避することができる。
一方、未再結晶圧延によるオーステナイトの延伸を狙う
場合には、（２）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす
圧延条件を選定することにより、オーステナイトを完全
に未再結晶状態に保つことが可能となる。これにより、
従来のような長時間におよぶ温度低下待ちは不要とな
り、その間の粒成長の削除、さらには生産性の大幅な向
上も可能となる。
【００１２】次に本発明の製造条件の限定理由を詳細に
説明する。本発明においては鋳造後冷片にすることなく
鋳片を直接圧延しても良いしまた鋳造後冷片としたもの
を再加熱して用いても良い。加熱温度はＡｃ3 点以上と
し、特に上限を定める必要はない。高温域の圧延では、
圧延再結晶によるオーステナイトの微細化を狙うため、
（１）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす圧延条件を
選定する。９５０℃以上では粒成長速度が速いため、９
５０℃以上の圧延温度域では特に（１）式を満たす必要
がある。また引続きオーステナイトの未再結晶圧延を狙
う場合は、（２）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす
圧延条件を選定する。（１）及び（２）式を満足させる
ためには、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも
一つの圧延パス間において冷却することが望ましいが、
冷却の手段としては、パス間時間の短縮と再結晶終了の
結晶粒の粗大化を回避するため、水冷方式を採用するこ
とが必要である。また本発明では、圧延終了後に放冷、
加速冷却、直接焼入れ、焼戻しなどのいずれの手段を用
いても有効である。
説明する。本発明においては鋳造後冷片にすることなく
鋳片を直接圧延しても良いしまた鋳造後冷片としたもの
を再加熱して用いても良い。加熱温度はＡｃ3 点以上と
し、特に上限を定める必要はない。高温域の圧延では、
圧延再結晶によるオーステナイトの微細化を狙うため、
（１）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす圧延条件を
選定する。９５０℃以上では粒成長速度が速いため、９
５０℃以上の圧延温度域では特に（１）式を満たす必要
がある。また引続きオーステナイトの未再結晶圧延を狙
う場合は、（２）式の圧延温度と圧下率の関係を満たす
圧延条件を選定する。（１）及び（２）式を満足させる
ためには、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも
一つの圧延パス間において冷却することが望ましいが、
冷却の手段としては、パス間時間の短縮と再結晶終了の
結晶粒の粗大化を回避するため、水冷方式を採用するこ
とが必要である。また本発明では、圧延終了後に放冷、
加速冷却、直接焼入れ、焼戻しなどのいずれの手段を用
いても有効である。
【００１３】
【実施例】次に本発明を実施例にもとづいて説明する。
まず表１に示す成分の本発明鋼について表２に示す本発
明方法および比較方法を適用した場合、表３に示したオ
ーステナイト結晶粒径、強度、靭性となる。ただしオー
ステナイト結晶粒径は圧延直後に焼入れることにより観
察したもので、材質試験片を採取した厚鋼板と同じ設定
条件で圧延した厚鋼板から試験片を採取した。表３よ
り、明らかに本発明鋼は優れた特性を示し、本発明は有
効である。
まず表１に示す成分の本発明鋼について表２に示す本発
明方法および比較方法を適用した場合、表３に示したオ
ーステナイト結晶粒径、強度、靭性となる。ただしオー
ステナイト結晶粒径は圧延直後に焼入れることにより観
察したもので、材質試験片を採取した厚鋼板と同じ設定
条件で圧延した厚鋼板から試験片を採取した。表３よ
り、明らかに本発明鋼は優れた特性を示し、本発明は有
効である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】
【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。請求項１および３の厚
鋼板の製造方法においては、所定の成分の鋼の圧延再結
晶後の粒成長を完全に回避することにより、結晶粒径の
微細な厚鋼板を得ることができ、厚鋼板の機械的性質を
効率的に向上させることが可能となる。請求項２および
４の厚鋼板の製造方法においては、所定の成分の鋼の圧
延再結晶後の粒成長を完全に回避することにより、オー
ステナイトの結晶粒径を微細とし、さらに引続きオース
テナイトを完全未再結晶状態に保ったまま変態させるこ
とにより粒径の微細な変態後の金属組織を得ることがで
き、厚鋼板の機械的性質を効率的に向上させることが可
能となる。請求項５の厚鋼板の製造方法は、請求項２乃
至４に記載された条件を具現化するための一製造方法を
示したもので、これにより結晶粒径の微細な厚鋼板を得
ることができ、厚鋼板の機械的性質を効率的に向上させ
ることができる。
で、次に記載する効果を奏する。請求項１および３の厚
鋼板の製造方法においては、所定の成分の鋼の圧延再結
晶後の粒成長を完全に回避することにより、結晶粒径の
微細な厚鋼板を得ることができ、厚鋼板の機械的性質を
効率的に向上させることが可能となる。請求項２および
４の厚鋼板の製造方法においては、所定の成分の鋼の圧
延再結晶後の粒成長を完全に回避することにより、オー
ステナイトの結晶粒径を微細とし、さらに引続きオース
テナイトを完全未再結晶状態に保ったまま変態させるこ
とにより粒径の微細な変態後の金属組織を得ることがで
き、厚鋼板の機械的性質を効率的に向上させることが可
能となる。請求項５の厚鋼板の製造方法は、請求項２乃
至４に記載された条件を具現化するための一製造方法を
示したもので、これにより結晶粒径の微細な厚鋼板を得
ることができ、厚鋼板の機械的性質を効率的に向上させ
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−15121（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−77521（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358020（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度まで冷却することなく
そのままあるいはＡｃ3 点以上の温度域に加熱後圧延を
開始し、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも一
つのパス間で水冷を行い、各パスで下式を満足する圧延
温度と圧下率の関係で圧延することを特徴とする結晶粒
径の微細な厚鋼板の製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０ ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 - 【請求項２】 重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度まで冷却することなく
そのままあるいはＡｃ3 点以上の温度域に加熱後圧延を
開始し、連続する２パス以上の圧延でかつ少なくとも一
つのパス間で水冷を行い、各パスが、まず（１）式を満
足する圧延温度と圧下率の関係でｎパス圧延し、しかる
後に引続き（２）式を満足する圧延温度と圧下率の関係
で圧延することを特徴とする結晶粒径の微細な厚鋼板の
製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０…（１） ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))＋２０≧Ｔj ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))−２０…（２） ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ａj ＝８＋（２５×（Ｒj −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 Ｔj ：ｊ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒj ：ｊ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 ｉ≦ｎ、ｊ＞ｎ、ｎ≧１。 - 【請求項３】 重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、さらに、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ≦０．１０％、 Ｃｕ≦３．０％、Ｎｉ≦１０．０％、Ｃｒ≦１０．０
％、 Ｍｏ≦３．５％、Ｃｏ≦１０．０％、Ｗ≦２．０％、Ｖ
≦０．１０％、 Ｂ≦０．００２５％、Ｒｅｍ≦０．１０％、Ｃａ≦０．
００３０％ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度ま
で冷却することなくそのままあるいはＡｃ3 点以上の温
度域に加熱後圧延を開始し、連続する２パス以上の圧延
でかつ少なくとも一つのパス間で水冷を行い、各パスで
下式を満足する圧延温度と圧下率の関係で圧延すること
を特徴とする結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０ ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 - 【請求項４】 重量％で Ｃ：０．０２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０１〜２．０
％、Ｍｎ：０．３０〜３．５％、Ｎｂ：０．００１〜
０．１０％、さらに、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％、Ｔｉ≦０．１０％、 Ｃｕ≦３．０％、Ｎｉ≦１０．０％、Ｃｒ≦１０．０
％、 Ｍｏ≦３．５％、Ｃｏ≦１０．０％、Ｗ≦２．０％、Ｖ
≦０．１０％、 Ｂ≦０．００２５％、Ｒｅｍ≦０．１０％、Ｃａ≦０．
００３０％ の１種または２種以上を含有し、残部がＦｅおよび不可
避的不純物からなる鋼を、鋳造後Ａｒ3 点以下の温度ま
で冷却することなくそのままあるいはＡｃ3 点以上の温
度域に加熱後圧延を開始し、連続する２パス以上の圧延
でかつ少なくとも一つのパス間で水冷を行い、各パス
が、まず（１）式を満足する圧延温度と圧下率の関係で
ｎパス圧延し、しかる後に引続き（２）式を満足する圧
延温度と圧下率の関係で圧延することを特徴とする結晶
粒径の微細な厚鋼板の製造方法。 ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))＋２０≧Ｔi ≧ ７２０００／（７１．３＋Ａi ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒi ）))−２０…（１） ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))＋２０≧Ｔj ≧ ７２０００／（７４．２＋Ａj ×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｒj ）))−２０…（２） ただし、 Ａi ＝８＋（２５×（Ｒi −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ａj ＝８＋（２５×（Ｒj −０．２）＋５）×（１−exp(−１６０×Ｎｂ))、 Ｎｂ：Ｎｂ添加量（重量％） Ｔi ：ｉ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒi ：ｉ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 Ｔj ：ｊ番目の圧延パスの圧延温度（Ｋ）、 Ｒj ：ｊ番目の圧延パスの圧下率＝（入側板厚−出側板厚）／入側板厚 ｉ≦ｎ、ｊ＞ｎ、ｎ≧１。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104267A JP2633744B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104267A JP2633744B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04358021A JPH04358021A (ja) | 1992-12-11 |
| JP2633744B2 true JP2633744B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=14376156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104267A Expired - Fee Related JP2633744B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 結晶粒径の微細な厚鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633744B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112012019769B1 (pt) * | 2010-02-08 | 2018-05-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Método de produção de placa de aço. |
| BR112012020436B1 (pt) * | 2010-02-15 | 2019-04-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Método de produção de chapa de aço. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63121618A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高延性、高靭性Ｎｂ添加熱延鋼板の製造方法 |
| JPH0215121A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-18 | Nippon Steel Corp | 靱性の良好な鋼材の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3104267A patent/JP2633744B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04358021A (ja) | 1992-12-11 |
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