JP2828754B2 - 溶接性の優れた低降伏比７０▲ｋｇ▼ｆ／▲ｍｍ▼▲上２▼級鋼板の製造方法 - Google Patents
溶接性の優れた低降伏比７０▲ｋｇ▼ｆ／▲ｍｍ▼▲上２▼級鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として建築構造物に使用される70kgf/mm
2級調質高張力鋼板に関し、詳しくは、溶接性の優れた
低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法に関するものであ
る。
2級調質高張力鋼板に関し、詳しくは、溶接性の優れた
低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法に関するものであ
る。
（従来の技術） 引張強さ60kgf/mm2級以上の調質高張力鋼板は、タン
ク、橋梁、ペンストックなどに使用されてきたが、焼入
れ焼もどしによってマルテンサイトやベイナイトなどの
高硬度のミクロ組織の生成を利用しているため、降伏比
（降伏強さ／引張強さ）が通常90％以上と高く、塑性変
形能が十分でないため、建築用としてはほとんど用いら
れなかった。
ク、橋梁、ペンストックなどに使用されてきたが、焼入
れ焼もどしによってマルテンサイトやベイナイトなどの
高硬度のミクロ組織の生成を利用しているため、降伏比
（降伏強さ／引張強さ）が通常90％以上と高く、塑性変
形能が十分でないため、建築用としてはほとんど用いら
れなかった。
近年、建築構造物に対しては高層化、大スパン化の要
求が強まり従来の50kgf/mm2級鋼から、より強度の高い6
0kgf/mm2級鋼を使用しようとする動きが強まり、降伏比
を80％以下に低減した60kgf/mm2級鋼が要求されるよう
になった。
求が強まり従来の50kgf/mm2級鋼から、より強度の高い6
0kgf/mm2級鋼を使用しようとする動きが強まり、降伏比
を80％以下に低減した60kgf/mm2級鋼が要求されるよう
になった。
この要求を満足する鋼板として、Ac3点以上の温度か
らの再加熱焼入れ（Ｑ）あるいはAr3点以上の温度から
の直接焼入れ（DQ）とAc1点未満の温度での焼戻し
（Ｔ）との組み合せからなる従来の熱処理方法と異な
り、この焼入れ、焼戻しの二つの熱処理の中間に、二相
域温度（Ac1点以上Ac3点未満）からの焼入れ（Ｑ′）を
施す新たな熱処理方法Ｑ＋Ｑ′＋ＴおよびDQ＋Ｑ′＋Ｔ
法が開発されている。この方法によれば、Ｑ′によって
低硬度で延性に優れるフェライトが組織中に生成するた
め、低い降伏比が得られるのである。
らの再加熱焼入れ（Ｑ）あるいはAr3点以上の温度から
の直接焼入れ（DQ）とAc1点未満の温度での焼戻し
（Ｔ）との組み合せからなる従来の熱処理方法と異な
り、この焼入れ、焼戻しの二つの熱処理の中間に、二相
域温度（Ac1点以上Ac3点未満）からの焼入れ（Ｑ′）を
施す新たな熱処理方法Ｑ＋Ｑ′＋ＴおよびDQ＋Ｑ′＋Ｔ
法が開発されている。この方法によれば、Ｑ′によって
低硬度で延性に優れるフェライトが組織中に生成するた
め、低い降伏比が得られるのである。
このような、熱処理によって得られる低降伏比の60kg
f/mm2級鋼板は、高層建築用として使用されるようにな
った。そして、建築物のさらなる高層化にともなう溶接
施工量の増大を防ぐ目的から、鋼板の板厚減少を達成す
ることのできる一層の高強度材の使用が検討されてい
る。すなわち、引張強さ70kgf/mm2級で低降伏比の鋼板
への開発要求が強まっている。
f/mm2級鋼板は、高層建築用として使用されるようにな
った。そして、建築物のさらなる高層化にともなう溶接
施工量の増大を防ぐ目的から、鋼板の板厚減少を達成す
ることのできる一層の高強度材の使用が検討されてい
る。すなわち、引張強さ70kgf/mm2級で低降伏比の鋼板
への開発要求が強まっている。
しかしながら、前述のＱ＋Ｑ′＋Ｔ法によっても、70
kgf/mm2級鋼板の場合にはその高い強度を確保するため
には、ベイナイトの硬度・分率を60kgf/mm2級鋼の場合
よりも高めねばならないため、80％以下の十分に低い降
伏比を得ることは容易でなく、高強度化するためには合
金元素の増量による溶接性の劣化が避けられないという
問題があった。
kgf/mm2級鋼板の場合にはその高い強度を確保するため
には、ベイナイトの硬度・分率を60kgf/mm2級鋼の場合
よりも高めねばならないため、80％以下の十分に低い降
伏比を得ることは容易でなく、高強度化するためには合
金元素の増量による溶接性の劣化が避けられないという
問題があった。
たとえば、材料とプロセスVol.3、No.3（1990）−806
には、「低降伏比HT70の開発」として、Ｑ＋Ｑ′＋Ｔ法
による開発例が報告されているが、その板厚は30mmと比
較的薄いにもかかわらず、Pcmは0.27％であり、また、
その降伏比は81.5％であり、溶接性、降伏比とも十分な
ものではなかった。
には、「低降伏比HT70の開発」として、Ｑ＋Ｑ′＋Ｔ法
による開発例が報告されているが、その板厚は30mmと比
較的薄いにもかかわらず、Pcmは0.27％であり、また、
その降伏比は81.5％であり、溶接性、降伏比とも十分な
ものではなかった。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、70kgf/mm2級調質高張力鋼板に
は、溶接性と低降伏比を兼ね備えたものはなく、本発明
は、引張強さ70kgf/mm2級の調質高張力鋼板において、
溶接性の大きな劣化を招くことなく、80％以下の十分な
低降伏比を確保した溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2
級鋼板の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
は、溶接性と低降伏比を兼ね備えたものはなく、本発明
は、引張強さ70kgf/mm2級の調質高張力鋼板において、
溶接性の大きな劣化を招くことなく、80％以下の十分な
低降伏比を確保した溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2
級鋼板の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、引張強さ70kgf/mm2級の高強度を確保
しつつ、80％以下の低降伏比と良好な溶接性を実現する
ために鋭意研究を行った。その結果、前記のＱ＋Ｑ′＋
Ｔ法において、低降伏比を実現する上で重要なＱ′（二
相域からの焼入れ）をＮ′（二相域での焼きならし）と
することによって、現状広く使用されている80kgf/mm2
級鋼板と同様のPcmで、70kgf/mm2級の強度と80％以下の
低降伏比を実現し得るという知見を得て本発明に至った
ものである。なお、焼入れでは水冷であるが、焼きなら
しでは空冷を行う。
しつつ、80％以下の低降伏比と良好な溶接性を実現する
ために鋭意研究を行った。その結果、前記のＱ＋Ｑ′＋
Ｔ法において、低降伏比を実現する上で重要なＱ′（二
相域からの焼入れ）をＮ′（二相域での焼きならし）と
することによって、現状広く使用されている80kgf/mm2
級鋼板と同様のPcmで、70kgf/mm2級の強度と80％以下の
低降伏比を実現し得るという知見を得て本発明に至った
ものである。なお、焼入れでは水冷であるが、焼きなら
しでは空冷を行う。
第１発明は、C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％を含有し、下記Pcmが
0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片
を熱間圧延した後、下記の熱処理を施すことによって、
母材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の
母材強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級
鋼板の製造方法である。
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％を含有し、下記Pcmが
0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片
を熱間圧延した後、下記の熱処理を施すことによって、
母材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の
母材強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級
鋼板の製造方法である。
熱処理方法：焼入れ＋焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼入れ温度:Ac3点以上950℃以下 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） 第２発明は、C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％を含有し、下記Pcmが
0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片
を950℃以上の圧延仕上げ温度で熱間圧延し、直接焼入
れを行った後、下記の熱処理を施すことによって、母材
において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母材
強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼板
の製造方法である。
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％を含有し、下記Pcmが
0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片
を950℃以上の圧延仕上げ温度で熱間圧延し、直接焼入
れを行った後、下記の熱処理を施すことによって、母材
において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母材
強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼板
の製造方法である。
熱処理方法：焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） 第３発明は、C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、Nb:0.005〜0.020％を含有し、下記Pcm
が0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
片を熱間圧延した後、下記の熱処理を施すことによっ
て、母材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2
級の母材強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm
2級鋼板の製造方法である。
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、Nb:0.005〜0.020％を含有し、下記Pcm
が0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
片を熱間圧延した後、下記の熱処理を施すことによっ
て、母材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2
級の母材強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm
2級鋼板の製造方法である。
熱処理方法：焼入れ＋焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼入れ温度:Ac3点以上950℃以下 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） 第４発明は、C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、Nb:0.005〜0.020％を含有し、下記Pcm
が0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
片を950℃以上の圧延仕上げ温度で熱間圧延し、直接焼
入れを行った後、下記の熱処理を施すことによって、母
材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母
材強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼
板の製造方法である。
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、Nb:0.005〜0.020％を含有し、下記Pcm
が0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
片を950℃以上の圧延仕上げ温度で熱間圧延し、直接焼
入れを行った後、下記の熱処理を施すことによって、母
材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母
材強度を有する溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼
板の製造方法である。
熱処理方法：焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） 第５発明は、C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％、Nb:0.005〜0.020％
を含有し、下記Pcmが0.26％以下で、残部Feおよび不可
避不純物からなる鋼片を熱間圧延した後、下記の熱処理
を施すことによって、母材において80％以下の低い降伏
比と、70kgf/mm2級の母材強度を有する溶接性の優れた
低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法である。
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％、Nb:0.005〜0.020％
を含有し、下記Pcmが0.26％以下で、残部Feおよび不可
避不純物からなる鋼片を熱間圧延した後、下記の熱処理
を施すことによって、母材において80％以下の低い降伏
比と、70kgf/mm2級の母材強度を有する溶接性の優れた
低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法である。
熱処理方法：焼入れ＋焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼入れ温度:Ac3点以上950℃以下 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） 第６発明は、C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％、Nb:0.005〜0.020％
を含有し、下記Pcmが0.26％以下で、残部Feおよび不可
避不純物からなる鋼片を950℃以上の圧延仕上げ温度で
熱間圧延し、直接焼入れを行った後、下記の熱処理を施
すことによって、母材において80％以下の低い降伏比
と、70kgf/mm2級の母材強度を有する溶接性の優れた低
降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法である。
0.30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、A
l:0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％、Nb:0.005〜0.020％
を含有し、下記Pcmが0.26％以下で、残部Feおよび不可
避不純物からなる鋼片を950℃以上の圧延仕上げ温度で
熱間圧延し、直接焼入れを行った後、下記の熱処理を施
すことによって、母材において80％以下の低い降伏比
と、70kgf/mm2級の母材強度を有する溶接性の優れた低
降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法である。
熱処理方法：焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） 第７発明は、Cu:0.05〜0.30％、Ni:0.20〜3.00％、B:
0.0003〜0.0020％、Ti:0.003〜0.020％、Ca:0.001〜0.0
1％の内から選んだ１種または２種以上を含有する請求
項（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または
（６）の溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製
造方法である。
0.0003〜0.0020％、Ti:0.003〜0.020％、Ca:0.001〜0.0
1％の内から選んだ１種または２種以上を含有する請求
項（１）、（２）、（３）、（４）、（５）または
（６）の溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製
造方法である。
（作用） 以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
まず、本発明における化学成分の限定理由について説
明する。
明する。
Ｃは高張力鋼板としての強度を確保するために必要な
元素であり、含有量が0.07％未満では引張強さ70kgf/mm
2級の強度が得がたい。また、0.15％を超えて添加する
と耐溶接割れ性を害するので好ましくない。したがっ
て、Ｃ含有量は0.07〜0.15％の範囲とする。
元素であり、含有量が0.07％未満では引張強さ70kgf/mm
2級の強度が得がたい。また、0.15％を超えて添加する
と耐溶接割れ性を害するので好ましくない。したがっ
て、Ｃ含有量は0.07〜0.15％の範囲とする。
Siは脱酸に必要な元素であるが、含有量が0.05％未満
ではこの効果は少なく、また、0.50％を超えて過多に添
加すると、溶接性、靭性を劣化させるので好ましくな
い。したがって、Si含有量は0.05〜0.50％の範囲とす
る。
ではこの効果は少なく、また、0.50％を超えて過多に添
加すると、溶接性、靭性を劣化させるので好ましくな
い。したがって、Si含有量は0.05〜0.50％の範囲とす
る。
Mnは焼入れ性を向上させ、板厚内部の強度を確保する
ために必要な元素であるが、含有量が0.30％未満ではこ
のような効果が十分に得られず、また、1.80％を超えて
過多に添加すると、溶接性、靭性を劣化させるので好ま
しくない。したがって、Mn含有量は0.30〜1.80％の範囲
とする。
ために必要な元素であるが、含有量が0.30％未満ではこ
のような効果が十分に得られず、また、1.80％を超えて
過多に添加すると、溶接性、靭性を劣化させるので好ま
しくない。したがって、Mn含有量は0.30〜1.80％の範囲
とする。
Crは焼入れ性向上に有効な元素であるが、含有量が0.
10％未満ではこのような効果が十分に発揮されず、ま
た、1.20％を超えて添加すると、溶接性を害する。した
がって、Cr含有量は0.10〜1.20％の範囲とする。
10％未満ではこのような効果が十分に発揮されず、ま
た、1.20％を超えて添加すると、溶接性を害する。した
がって、Cr含有量は0.10〜1.20％の範囲とする。
Moは焼入れ性を高め、焼きもどし軟化抵抗を増す元素
であるが、含有量が0.10％未満では十分な効果が得られ
ず、また、1.00％を超えて過剰に添加すると、溶接性を
劣化させ、コストアップにもなるので、Mo含有量は0.10
〜1.00％の範囲とする。
であるが、含有量が0.10％未満では十分な効果が得られ
ず、また、1.00％を超えて過剰に添加すると、溶接性を
劣化させ、コストアップにもなるので、Mo含有量は0.10
〜1.00％の範囲とする。
Ｖは少量の添加により、焼入れ性を増し、焼きもどし
軟化抵抗を高める元素であり、その効果を得るために
は、0.02％以上の添加が必要であり、また、0.08％を超
えて添加すると溶接性を害する。したがって、Ｖ含有量
は0.02〜0.08％の範囲とする。
軟化抵抗を高める元素であり、その効果を得るために
は、0.02％以上の添加が必要であり、また、0.08％を超
えて添加すると溶接性を害する。したがって、Ｖ含有量
は0.02〜0.08％の範囲とする。
Nbは結晶粒微細化作用を有し、また、直接焼入れ・焼
きもどしを行う場合には析出強度作用をもたらす元素で
ある。その効果を得るには、0.005％以上の添加が必要
であり、また、0.020％を超えて添加すると溶接性、靭
性を劣化させる。したがって、Nb含有量は0.005〜0.020
％の範囲とする。
きもどしを行う場合には析出強度作用をもたらす元素で
ある。その効果を得るには、0.005％以上の添加が必要
であり、また、0.020％を超えて添加すると溶接性、靭
性を劣化させる。したがって、Nb含有量は0.005〜0.020
％の範囲とする。
Alは脱酸元素であり、含有量が0.01％未満ではそのよ
うな効果は少なく、また、0.10％を超えて添加すると、
靭性の劣化をもたらす。したがって、Al含有量は0.01〜
0.10％の範囲とする。
うな効果は少なく、また、0.10％を超えて添加すると、
靭性の劣化をもたらす。したがって、Al含有量は0.01〜
0.10％の範囲とする。
この他に、Cu、Ni、Ｂ、Ti、Caなどを板厚、目標靭性
レベルに応じて１種または２種以上添加するものとす
る。
レベルに応じて１種または２種以上添加するものとす
る。
Cuは固溶強化、析出強化により強度上昇に有効な元素
であるが、含有量が0.05％未満ではこのような効果を十
分に発揮することができず、また、0.30％を超えて添加
すると熱間加工性が劣化し鋼板表面に割れが生じやす
い。したがって、Cu含有量は0.05〜0.30％の範囲とす
る。
であるが、含有量が0.05％未満ではこのような効果を十
分に発揮することができず、また、0.30％を超えて添加
すると熱間加工性が劣化し鋼板表面に割れが生じやす
い。したがって、Cu含有量は0.05〜0.30％の範囲とす
る。
Niは靭性を向上させる効果があるが、含有量が0.20％
未満ではその十分な効果が得られず、また、3.00％を超
えて添加するとスケール疵が発生しやすくなり、また、
コストアップにもなる。したがって、Ni含有量は0.20〜
3.00％の範囲とする。
未満ではその十分な効果が得られず、また、3.00％を超
えて添加するとスケール疵が発生しやすくなり、また、
コストアップにもなる。したがって、Ni含有量は0.20〜
3.00％の範囲とする。
Ｂは微量で焼入れ性の向上をもたらす元素であるが、
含有量が0.0003％未満ではその効果が得られず、また、
0.0020％を超えて添加すると靭性が劣化する。したがっ
て、Ｂ含有量は0.0003〜0.0020％の範囲とする。
含有量が0.0003％未満ではその効果が得られず、また、
0.0020％を超えて添加すると靭性が劣化する。したがっ
て、Ｂ含有量は0.0003〜0.0020％の範囲とする。
TiはＮの固定元素として溶接熱影響部の靭性の改善、
Ｂの焼入れ性向上効果発揮に有効な元素である。含有量
が0.003％未満ではそれらの十分な効果が得られず、ま
た、0.020％を超えて添加すると母材靭性を害する。し
たがって、Ti含有量は0.003〜0.020％の範囲とする。
Ｂの焼入れ性向上効果発揮に有効な元素である。含有量
が0.003％未満ではそれらの十分な効果が得られず、ま
た、0.020％を超えて添加すると母材靭性を害する。し
たがって、Ti含有量は0.003〜0.020％の範囲とする。
Caは非金属介在物の球状化作用を有し、異方性の低減
に有効であるが、含有量が0.001％未満ではその十分な
効果が得られず、また、0.010％を超えて添加すると介
在物の増加により靭性が劣化する。したがって、Ca含有
量は0.001〜0.010％の範囲とする。
に有効であるが、含有量が0.001％未満ではその十分な
効果が得られず、また、0.010％を超えて添加すると介
在物の増加により靭性が劣化する。したがって、Ca含有
量は0.001〜0.010％の範囲とする。
また、Pcmはある程度の予熱を前提として、現在も広
く使用されている80kgf/mm2級高張力鋼板と、同等の溶
接性を確保するために、0.26％以下に限定する。
く使用されている80kgf/mm2級高張力鋼板と、同等の溶
接性を確保するために、0.26％以下に限定する。
次に、本発明における製造条件について説明する。
まず、熱処理方法の限定理由を説明する。
本発明者らは、第１表に示す現用の80kgf/mm2級高張
力鋼板と同等のPcm:0.25％の鋼を用い、これに各種の熱
処理を施し、強度および降伏比に及ぼす熱処理方法の影
響を調べた。なお、熱処理方法は、Ｑ＋Ｑ′＋Ｔ、Ｑ＋
Ｎ′＋Ｔ、Ｎ＋Ｑ′＋Ｔの３種類である。
力鋼板と同等のPcm:0.25％の鋼を用い、これに各種の熱
処理を施し、強度および降伏比に及ぼす熱処理方法の影
響を調べた。なお、熱処理方法は、Ｑ＋Ｑ′＋Ｔ、Ｑ＋
Ｎ′＋Ｔ、Ｎ＋Ｑ′＋Ｔの３種類である。
ここで、 Q:Ac3点以上の温度からの再加熱焼入れ Ｑ′：二相域温度（Ac1点以上Ac3点未満）からの再加熱
焼入れ N:Ac3点以上の温度での焼きならし Ｎ′：二相域温度での焼きならし T:Ac1点未満の温度での焼きもどし その結果を第２表に示す。
焼入れ N:Ac3点以上の温度での焼きならし Ｎ′：二相域温度での焼きならし T:Ac1点未満の温度での焼きもどし その結果を第２表に示す。
第２表から明らかなように、Ｑ＋Ｎ′＋Ｔ法の場合の
み、Pcm:0.25％の成分で、70kgf/mm2級の強度と80％以
下の降伏比が得られることがわかる。その他の熱処理方
法の場合には、70kgf/mm2級の強度は得られるものの、
降伏比が十分に低下しない。したがって、熱処理方法
は、Ｑ＋Ｎ′＋Ｔ法とする。なお、Ｑ処理については、
完全なオーステナイト域からの焼入れという意味では同
等である圧延後の直接焼入れ（DQ）によっても良い。
み、Pcm:0.25％の成分で、70kgf/mm2級の強度と80％以
下の降伏比が得られることがわかる。その他の熱処理方
法の場合には、70kgf/mm2級の強度は得られるものの、
降伏比が十分に低下しない。したがって、熱処理方法
は、Ｑ＋Ｎ′＋Ｔ法とする。なお、Ｑ処理については、
完全なオーステナイト域からの焼入れという意味では同
等である圧延後の直接焼入れ（DQ）によっても良い。
次に、上記の各熱処理における温度範囲の限定理由に
ついて説明する。
ついて説明する。
焼入れ（ＱまたはDQ）温度については、マルテンサイ
トやベイナイトなどの高硬度のミクロ組織を生成させ、
十分な強度を確保するために、完全なオーステナイト域
にする必要があり、Ac3点以上とする。しかし、あまり
に高い温度であると、組織が粗大化し、延性、靭性が劣
化するため、950℃以下とする。
トやベイナイトなどの高硬度のミクロ組織を生成させ、
十分な強度を確保するために、完全なオーステナイト域
にする必要があり、Ac3点以上とする。しかし、あまり
に高い温度であると、組織が粗大化し、延性、靭性が劣
化するため、950℃以下とする。
焼きならし（Ｎ′）温度については、フェライトを生
成させて低降伏比とするために、二相域温度、すなわ
ち、Ac1点以上Ac3点未満とする。なお、この場合の冷却
方法としては、冷却速度を低下させマルテンサイトやベ
イナイトなどの高硬度のミクロ組織の分率を下げ、降伏
比の低減を図るために、水冷ではなく空冷とすることは
既に述べたとおりである。
成させて低降伏比とするために、二相域温度、すなわ
ち、Ac1点以上Ac3点未満とする。なお、この場合の冷却
方法としては、冷却速度を低下させマルテンサイトやベ
イナイトなどの高硬度のミクロ組織の分率を下げ、降伏
比の低減を図るために、水冷ではなく空冷とすることは
既に述べたとおりである。
焼きもどし（Ｔ）温度については、前段階での熱処理
によって生じた鋼板中の残留応力を低減して構造物の安
全性を確保するためには、あまり低い温度では好ましく
ないため500℃以上とする。一方、Ac1点以上になると強
度の低下を生じるため、上限をAc1点未満とする。
によって生じた鋼板中の残留応力を低減して構造物の安
全性を確保するためには、あまり低い温度では好ましく
ないため500℃以上とする。一方、Ac1点以上になると強
度の低下を生じるため、上限をAc1点未満とする。
（実施例） 本発明に係わる溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級
鋼板の製造方法の実施例について説明するが、本発明は
本実施例のみに限定されるものではない。
鋼板の製造方法の実施例について説明するが、本発明は
本実施例のみに限定されるものではない。
供試鋼板は第３−１表に示す化学成分を有する鋼片
を、同表に示す圧延仕上温度で板厚30〜50mmに圧延した
後、第３−２表に示す熱処理条件で熱処理したものであ
る。これらの鋼板から試験片を採取し、母材の引張試験
を行った。その結果を熱処理条件とともに第３−２表に
併記する。
を、同表に示す圧延仕上温度で板厚30〜50mmに圧延した
後、第３−２表に示す熱処理条件で熱処理したものであ
る。これらの鋼板から試験片を採取し、母材の引張試験
を行った。その結果を熱処理条件とともに第３−２表に
併記する。
第３−１表に本発明法Ａ〜Ｇおよび比較例Ｉ〜Ｎの化
学成分、板厚、圧延条件を、第３−２表に熱処理条件、
母材の引張特性をそれぞれ示す。
学成分、板厚、圧延条件を、第３−２表に熱処理条件、
母材の引張特性をそれぞれ示す。
第３−２表から明らかなように、本発明法Ａ〜Ｈはい
ずれも70kgf/mm2以上の引張強さと80％未満の安定した
低降伏比を有している。
ずれも70kgf/mm2以上の引張強さと80％未満の安定した
低降伏比を有している。
これに対して、比較例Ｉ〜Ｎは熱処理方法がＱ＋Ｎ′
＋Ｔ法またはDQ＋Ｎ′＋Ｔ法でないため、降伏比が高す
ぎる。
＋Ｔ法またはDQ＋Ｎ′＋Ｔ法でないため、降伏比が高す
ぎる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、化学成分を制御し、
圧延後、焼入れ（ＱまたはDQ）後、二相域温度での焼な
らし（Ｎ′）を行い、その後、焼きもどし（Ｔ）を行う
熱処理を行っているため、母材の降伏比が80％以下で溶
接性の優れた70kgf/mm2級鋼板の製造が可能であるとい
う優れた効果を有するものである。
圧延後、焼入れ（ＱまたはDQ）後、二相域温度での焼な
らし（Ｎ′）を行い、その後、焼きもどし（Ｔ）を行う
熱処理を行っているため、母材の降伏比が80％以下で溶
接性の優れた70kgf/mm2級鋼板の製造が可能であるとい
う優れた効果を有するものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−150135（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213411（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−110423（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−195242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−133819（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 8/02 C21D 9/52
Claims (7)
- 【請求項１】C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:0.
30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、Al:
0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％を含有し、下記Pcmが0.2
6％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片を
熱間圧延した後、下記の熱処理を施すことによって、母
材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母
材強度を有することを特徴とする溶接性の優れた低降伏
比70kgf/mm2級鋼板の製造方法。 熱処理方法：焼入れ＋焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼入れ温度:Ac3点以上950℃以下 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） - 【請求項２】C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:0.
30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、Al:
0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％を含有し、下記Pcmが0.2
6％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片を9
50℃以上の圧延仕上げ温度で熱間圧延し、直接焼入れを
行った後、下記の熱処理を施すことによって、母材にお
いて80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母材強度
を有することを特徴とする溶接性の優れた低降伏比70kg
f/mm2級鋼板の製造方法。 熱処理方法：焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） - 【請求項３】C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:0.
30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、Al:
0.01〜0.10％、Nb:0.005〜0.020％を含有し、下記Pcmが
0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片
を熱間圧延した後、下記の熱処理を施すことによって、
母材において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の
母材強度を有することを特徴とする溶接性の優れた低降
伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法。 熱処理方法：焼入れ＋焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼入れ温度:Ac3点以上950℃以下 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） - 【請求項４】C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:0.
30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、Al:
0.01〜0.10％、Nb:0.005〜0.020％を含有し、下記Pcmが
0.26％以下で、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼片
を950℃以上の圧延仕上げ温度で熱間圧延し、直接焼入
れを行った後、下記の熱処理を施すことによって、母材
において80％以下の低い降伏比と、70kgf/mm2級の母材
強度を有することを特徴とする溶接性の優れた低降伏比
70kgf/mm2級鋼板の製造方法。 熱処理方法：焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） - 【請求項５】C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:0.
30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、Al:
0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％、Nb:0.005〜0.020％を
含有し、下記Pcmが0.26％以下で、残部Feおよび不可避
不純物からなる鋼片を熱間圧延した後、下記の熱処理を
施すことによって、母材において80％以下の低い降伏比
と、70kgf/mm2級の母材強度を有することを特徴とする
溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法。 熱処理方法：焼入れ＋焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼入れ温度:Ac3点以上950℃以下 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） - 【請求項６】C:0.07〜0.15％、Si:0.05〜0.50％、Mn:0.
30〜1.80％、Cr:0.10〜1.20％、Mo:0.10〜1.00％、Al:
0.01〜0.10％、V:0.02〜0.08％、Nb:0.005〜0.020％を
含有し、下記Pcmが0.26％以下で、残部Feおよび不可避
不純物からなる鋼片を950℃以上の圧延仕上げ温度で熱
間圧延し、直接焼入れを行った後、下記の熱処理を施す
ことによって、母材において80％以下の低い降伏比と、
70kgf/mm2級の母材強度を有することを特徴とする溶接
性の優れた低降伏比70kgf/mm2級鋼板の製造方法。 熱処理方法：焼きならし＋焼きもどし ただし、 焼きならし温度:Ac1点以上Ac3点未満 焼きもどし温度:500℃以上Ac1点未満 Pcm＝Ｃ＋Si/30＋Mn/20＋Cu/20＋Ni/60＋Cr/20 ＋Mo/15＋V/10＋5B（％） - 【請求項７】Cu:0.05〜0.30％、Ni:0.20〜3.00％、B:0.
0003〜0.0020％、Ti:0.003〜0.020％、Ca:0.001〜0.01
％の内から選んだ１種または２種以上を含有することを
特徴とする請求項（１）、（２）、（３）、（４）、
（５）または（６）の溶接性の優れた低降伏比70kgf/mm
2級鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22912390A JP2828754B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 溶接性の優れた低降伏比７０▲ｋｇ▼ｆ／▲ｍｍ▼▲上２▼級鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22912390A JP2828754B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 溶接性の優れた低降伏比７０▲ｋｇ▼ｆ／▲ｍｍ▼▲上２▼級鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110422A JPH04110422A (ja) | 1992-04-10 |
| JP2828754B2 true JP2828754B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=16887110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22912390A Expired - Fee Related JP2828754B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 溶接性の優れた低降伏比７０▲ｋｇ▼ｆ／▲ｍｍ▼▲上２▼級鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828754B2 (ja) |
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| CN104762545A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-07-08 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 一种特厚高强钢板的生产方法 |
| CN109355570B (zh) * | 2018-11-30 | 2020-07-07 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 薄规格易焊接低温结构钢板的生产方法 |
| CN110669918A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-01-10 | 安庆锦泰金属材料科技有限公司 | 一种高韧性钢带热处理淬火工艺 |
| CN113584264B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-07-28 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 一种低碳合金钢及销轴及其制备方法 |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP22912390A patent/JP2828754B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH04110422A (ja) | 1992-04-10 |
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