JP2905306B2 - 板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法 - Google Patents

板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法

Info

Publication number
JP2905306B2
JP2905306B2 JP7099091A JP7099091A JP2905306B2 JP 2905306 B2 JP2905306 B2 JP 2905306B2 JP 7099091 A JP7099091 A JP 7099091A JP 7099091 A JP7099091 A JP 7099091A JP 2905306 B2 JP2905306 B2 JP 2905306B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
less
thickness direction
cooling
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7099091A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04308032A (ja
Inventor
教次 板倉
文丸 川端
虔一 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP7099091A priority Critical patent/JP2905306B2/ja
Publication of JPH04308032A publication Critical patent/JPH04308032A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2905306B2 publication Critical patent/JP2905306B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延後制御冷却のまま
で板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年目覚ましい発展を続けている高層建
築物あるいは大型海洋構造物等の構造物に使用される鋼
板は、高強度、高靭性が要求され、しかも、厚さ40m
m以上の厚鋼板が使用されるようになっている。従来、
高強度、高靭性の鋼板を焼入れ、焼戻しで製造する場合
には、焼入れにより板厚方向の機械的特性が不均一であ
っても焼戻しによって比較的均一になり、あまり問題を
生じることはない。しかし、焼入れ焼戻しは、コスト高
という問題があるため、近年圧延後直ちに加速冷却する
製造方法が行われるようになってきている。しかし、加
速冷却した鋼板は、冷却ままで使用するので、板厚方向
の機械的特性が不均一であることが避けられないという
問題点があった。これに対し特開昭63−20410号
公報記載のように、徐々に注水量を増加する方法が開示
されているが、応答性などなお一層の改善が望まれてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、加速冷却処
理による厚鋼板であって、板厚方向の機械的特性差の小
さい新規な厚鋼板の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】 本発明は、 C :0.01〜0.2重量% Si:0.01〜0.5重量% Mn:0.5〜2.5重量% 可溶性Al:0.005〜0.05重量% の基本成分に Nb:0.005〜0.05重量% V :0.01〜0.1重量% Ti:0.005〜0.1重量% の1種又は2種以上を含有し、残部はFe及び不可避的
不純物より成るスラブを、950℃以下、Ar3点以上
で30%以上の累積圧下を加えて圧延を終了し、その後
Ar3点以上から、板厚の1/4t(tは全板厚を示
す)部を1〜25℃/sの冷却速度で冷却し、板厚1/
4t部の温度がAc1点以上で冷却を停止し、全板厚方
向位置でAc 1 点以上に復熱させ、その後放冷すること
を特徴とする板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の
製造方法である。
【0005】上記方法において成分としてさらに、 Ni:1.5重量%以下 Cu:1.5重量%以下 Cr:1重量%以下 Mo:0.5重量%以下 B :0.002重量%以下 REM:0.1重量%以下 Ca:0.01重量%以下 の1種又は2種以上を含有させると一層好適である。
【0006】
【作用】以下に本発明を完成するに至った実験、検討に
ついて説明する。本発明者らは、上記問題点を解決する
ため、まず加速冷却時の鋼板の熱履歴等を詳細に検討し
た。その結果、板厚方向の各部では図3に示すような熱
履歴を受けていることが判明した。
【0007】0.13%C−1.3%Mn−0.015
%Nb−0.010Ti鋼を、板厚80mmに熱間圧延
し、加速冷却したときの板厚方向の硬度分布例を図4に
示した。図4から板厚1/2t〜1/4t近傍の部分は
冷却速度差に起因してビッカース硬度Hvが表面側で上
昇していることがわかる。板厚1/4t近傍〜表面の部
分は、板厚1/2t〜1/4t近傍の部分に比較してビ
ッカース硬度の勾配が大きくなる。このように、板厚各
部の硬さが相異し、板厚方向の均一性が失われている。
本発明者らは特に板厚1/4t〜表面での硬さの上昇が
大きいことに注目した。
【0008】板厚方向表面近傍〜1/4t部の硬さを低
減させる目的で板厚各部の冷却をシミュレーションした
下記のような実験を行った。0.13%C−1.3%M
n−0.015%Nb−0.010%Ti鋼を用い、図
6に示すように、850℃にて圧延を終了し、その後3
0,10,2℃/sの冷却速度で冷却し、種々の冷却停
止温度で冷却を終了した際の、引張特性を求めた。その
結果を図5に示す。冷却停止温度がAc1 点(この鋼の
場合734℃)以上であれば、冷却速度差による強度差
を極めて小さくすることができることがわかる。このよ
うな比較的高温の冷却停止温度でも、加速冷却の効果は
あり、空冷材に比べて、強度は上昇しており、特にYS
(降伏応力)でその効果が大きい。図8に示すように、
850℃にて圧延を終了し、その後30,10℃/sの
冷却速度で加速冷却し、一旦300℃まで冷却し、直ち
に、種々の温度まで復熱させた場合の引張特性を図7に
示す。復熱温度が上昇するに伴い、強度は低下し、また
冷却速度差による強度差も小さくなっている。Ac1
を超えると、強度特性は、冷却速度によらず一定となる
ことが注目され、また、400℃以下に冷却されたこと
に起因する、強度上昇すなわち過冷による強度上昇も解
消される。
【0009】本発明者らは、板厚1/2t〜1/4t近
傍において、冷却速度の強度に及ぼす影響が少ないプロ
セスとして板厚1/4t〜1/2t部の冷却停止温度を
Ac 1 点以上とすることに思い到ったのである。このよ
うな処理により、板厚1/4t近傍〜表面において、加
速冷却中に400℃以下に過冷され強度上昇量が考えら
れる部分もAc1 点以上への復熱が可能となり、冷却後
の強度上昇が押えられ、板厚方向の強度の均一性が得ら
れる。
【0010】すなわち図1に示すような冷却熱履歴とす
るのがよく、その際の板厚方向の硬度分布の例を図2に
示す。図2は図4に示したものと同様の化学成分の鋼を
用いて図1に示すような冷却熱履歴で冷却を行った結果
である。このときの圧延仕上温度は850℃、冷却後の
復熱温度は750℃である。板厚1/2t〜1/4t近
傍ではビッカース硬度が一定となり、また板厚1/4t
〜表面では、加速冷却終了時の過冷温度に応じて、表面
側で硬度が上昇しているが、図3と比較して、板厚方向
の硬度差が小さくなっていることがわかる。
【0011】以下、本発明の限定理由を述べる。 C:C含有量は、構造用鋼として必要な強度を得るため
には0.01重量%以上添加する必要がある。一方、溶
接硬化性及び溶接割れ感受性を考慮して、その上限を
0.20重量%以下とする。 Si:Siは、脱酸の都合上0.01重量%以上必要で
ある。Siの添加量を増加させれば強度は上昇するが、
0.50重量%を超えると、母材の靭性を劣化させるた
めに上限を0.50重量%以下とする。
【0012】Mn:Mnは、母材に延性と強度を与える
ために、0.5重量%以上添加する必要がある。しか
し、その添加量が2.5重量%を超えると、溶接硬化性
を著しく上昇させるので、その上限を2.5重量%とす
る。 可溶性Al:可溶性Alは、鋼の脱酸のために0.00
5重量%以上必要であるが、その添加量が0.050重
量%を超えると溶接部の靭性が著しく劣化するので、上
限を0.050重量%とする。
【0013】Nb,V,Ti:Nb,V,Tiは本発明
に重要な元素でいずれも析出硬化型の元素で、C等を上
げることなく強度を上昇させる。また、熱間圧延におい
て、未再結晶領域を拡大してオーステナイト中に変形帯
を導入し変態後のフェライト粒を小さくして靭性を向上
させる。Nb,V,Tiは、それぞれ0.005重量
%,0.01重量%,0.005重量%以下ではその効
果は得られず、0.05重量%,0.10重量%,0.
10重量%を超えて添加すると、その効果が飽和すると
ともに、溶接部の靭性を劣化させるので、Nb,V,T
iはそれぞれ、Nb:0.005〜0.05重量%,
V:0.01〜0.1重量%,Ti:0.005〜0.
1重量%とした。Nb,V,Tiは、1種の添加あるい
は2種以上の添加によりその効果が得られる。
【0014】更に高張力化あるいは、その他の目的のた
めに、Ni,Cu,Cr,Mo,B,REM,Caのう
ちから選ばれた1種又は2種以上を添加することができ
る。これらの元素を添加しても上記本発明の特徴は何も
失われることなく、上記諸元素の添加により高張力化あ
るいは下記の諸効果が達成される。上記成分の添加の目
的と添加量を限定する理由を説明する。
【0015】Ni:Niは、溶接熱影響部の硬化性及び
靭性に悪い影響を与えることなく鋼の強度と靭性を向上
させることができるために添加するが、コスト面よりそ
の上限を1.5重量%とする。 Cu:Cuは、Niと同じ作用効果を奏する他に耐食性
を向上させるが、1.5重量%を超えて添加すると熱間
脆性が生じやすくなるので、その上限を1.5重量%と
する。
【0016】Cr,Mo:Cr及びMoは焼入性の向上
と析出硬化とにより、母材の強度を高め、また母材の低
温靭性の向上を期待できる。しかし、各成分の上限値を
超える過剰の添加はHAZ靭性及び硬化性の観点から極
めて有害となるため、Cr,Moのそれぞれについて上
限を1.0重量%,0.5重量%とした。 B:Bは焼入性の向上により母材の強度及び靭性上昇が
期待されるが、0.002重量%を超える過剰の添加は
HAZの硬化性を招くため上限を0.002重量%とし
た。
【0017】Ca,REM:CaとREMはMnSの形
態制御とLC方向の靭性向上に効果があり、またREM
のオキシサルファイドは溶接部靭性向上に効果がある
が、それぞれ0.01重量%を超えるCa,0.1重量
%を超えるREMの添加は鋼の清浄度を悪くし内部欠陥
の原因となるのでそれぞれ上限を0.01重量%及び
0.1重量%とした。
【0018】次に圧延−冷却条件の限定条件について説
明する。加熱温度は、通常の厚板製造上の範囲内であれ
ば、本発明の効果を得ることができる。圧延仕上温度は
950℃以下Ar3 以上とする必要がある。950℃を
超える温度では、結晶粒が粗大化し靭性が劣化するため
である。しかしながら、圧延仕上温度をAr3 点よりも
低くすると析出したフェライトが圧延により加工歪を受
け、靭性及び延性の劣化を招き、また降状比も上昇す
る。そのため、圧延仕上温度の下限はAr3 点とした。
また、この温度域での累積圧下率は30%以上を必要と
する。30%未満では、十分な細粒組織が得られないか
らである。すなわち950℃以下Ar3 点以上で、少な
くとも30%の累積圧下を加え圧延を終了する必要があ
る。上記圧延後、加速冷却を行うが、Ar3 点未満から
の加速冷却では、その効果が十分でないため、Ar3
以上から、加速冷却を開始する必要がある。また、その
加速冷却速度は、板厚1/4t部の冷却速度で1℃未満
では加速冷却の効果がなく、一方、本発明の対象として
いる板厚の厚い(40mm以上)鋼板の場合、25℃/
sを超える冷却速度を得ることは、設備費が高くなるた
め、25℃/sを上限とした。冷却停止温度は本発明の
重要な規定条件であり、板厚1/4t部の冷却停止温度
をAc1 点以上とする。このことにより表面部と中心部
との強度差が解消できる。また板厚1/4t近傍〜表面
の部分の強度上昇は冷却速度差に加え400℃以下の過
冷によるが、これは、Ac1 点以上に復熱することによ
り、大きく改善することができる。上記2つの加速冷却
中の鋼板の温度分布は、内部の温度をAc1 点以上の高
温とすることにより、冷却終了後の鋼板表面の復熱温度
がAc1 点以上となる。
【0019】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。供試
材の化学組成を表1に、また製造条件及び得られた厚鋼
板の機械的特性を表2、表3に示す。番号1(実施例)
は、本発明の実施例であり、板厚位置による強度靭性差
が小さい。一方番号2(比較例)は復熱温度がAc1
より低いため番号1(実施例)に比べ強度は上昇するも
のの、板厚方向位置による強度差が大きい。番号3(比
較例)は、製造条件は本発明の範囲内であるものの、化
学組成が発明範囲外であるため、YP(降伏点),TS
(引張強度)とも低い。番号4(実施例)はNiとCu
を添加した実施例であり、低Cであるが強度が高く板厚
方向位置による強度差も小さい。番号5(比較例)は同
じ成分であるが、950℃以下Ar3 点以上の累積圧下
率が低いため、結晶粒が粗大であり靭性が劣化してい
る。番号6(実施例)はCaを添加した例であり、靭性
が向上している。一方番号7(比較例)は圧延終了温度
がAr3 点以下であるため靭性が劣化し、また復熱温度
が、Ac1 以下であるため、板厚位置による強度差が大
きい。番号8(実施例)はREMを添加した例であり、
靭性が向上している。一方番号9(比較例)は、圧延終
了後空冷したものであるため、板厚位置による強度差は
小さいものの、絶対値が低く、また靭性も劣化してい
る。番号10(実施例)はCr,Mo,Bを添加した例
であり、高強度でかつ板厚位置による強度差が小さい。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、板厚方向で機械的特性
差の少ない厚鋼板を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の板厚各位置での熱履歴を示すグラフで
ある。
【図2】本発明の板厚方向のビッカース硬度分布を示す
グラフである。
【図3】通常の加速冷却時の板厚各位置での熱履歴を示
すグラフである。
【図4】通常の加速冷却時の板厚方向のビッカース硬度
分布を示すグラフである。
【図5】加速冷却時の冷却停止温度の強度に及ぼす影響
を示すグラフである。
【図6】図5を得た温度パターンである。
【図7】加速冷却時の復熱温度の強度に及ぼす影響を示
すグラフである。
【図8】図7を得た温度パターンである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−139622(JP,A) 特開 昭63−179020(JP,A) 特開 昭63−50422(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C :0.01〜0.2重量% Si:0.01〜0.5重量% Mn:0.5〜2.5重量% 可溶性Al:0.005〜0.05重量% の基本成分に Nb:0.005〜0.05重量% V :0.01〜0.1重量% Ti:0.005〜0.1重量% の1種又は2種以上を含有し、残部はFe及び不可避的
    不純物より成るスラブを、950℃以下、Ar3点以上
    で30%以上の累積圧下を加えて圧延を終了し、その後
    Ar3点以上から、板厚の1/4t部を1〜25℃/s
    の冷却速度で冷却し、該板厚1/4t部の温度がAc1
    点以上で冷却を停止し、全板厚方向位置でAc 1 点以上
    に復熱させ、その後放冷することを特徴とする板厚方向
    の機械的特性差の少ない厚鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 成分としてさらに、 Ni:1.5重量%以下 Cu:1.5重量%以下 Cr:1重量%以下 Mo:0.5重量%以下 B :0.002重量%以下 REM:0.1重量%以下 Ca:0.01重量%以下 の1種又は2種以上を含有することを特徴とする請求項
    1記載の板厚方向の機械的特性差の少ない厚鋼板の製造
    方法。
JP7099091A 1991-04-03 1991-04-03 板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法 Expired - Fee Related JP2905306B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7099091A JP2905306B2 (ja) 1991-04-03 1991-04-03 板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7099091A JP2905306B2 (ja) 1991-04-03 1991-04-03 板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04308032A JPH04308032A (ja) 1992-10-30
JP2905306B2 true JP2905306B2 (ja) 1999-06-14

Family

ID=13447491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7099091A Expired - Fee Related JP2905306B2 (ja) 1991-04-03 1991-04-03 板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2905306B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101858984B1 (ko) * 2016-11-18 2018-05-17 동국제강주식회사 일렉트로 가스 용접성이 우수한 후강판 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 일렉트로 가스 용접성이 우수한 후강판

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5143473B2 (ja) * 2007-05-15 2013-02-13 株式会社神戸製鋼所 Haz靱性に優れた高強度低降伏比鋼板の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101858984B1 (ko) * 2016-11-18 2018-05-17 동국제강주식회사 일렉트로 가스 용접성이 우수한 후강판 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조된 일렉트로 가스 용접성이 우수한 후강판

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04308032A (ja) 1992-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3857939B2 (ja) 局部延性に優れた高強度高延性鋼および鋼板並びにその鋼板の製造方法
KR100799421B1 (ko) 용접성이 우수한 490MPa급 저항복비 냉간성형강관 및 그제조방법
JP6700400B2 (ja) Pwht抵抗性に優れた低温圧力容器用鋼板及びその製造方法
KR102469278B1 (ko) 열간성형용 강재, 열간성형 부재 및 이들의 제조방법
JPH0615689B2 (ja) 低降状比高張力鋼の製造方法
JP3873540B2 (ja) 高生産性・高強度圧延h形鋼の製造方法
JP2905306B2 (ja) 板厚方向の機械的特性差の小さい厚鋼板の製造方法
JP3337246B2 (ja) 板厚方向の機械的特性差の小さい肉厚40mm以上の厚肉のH形鋼の製造方法
JP3327065B2 (ja) 脆性亀裂伝播停止特性に優れた調質型高張力鋼板の製造方法
US20190382865A1 (en) Heavy-wall steel plate having 450mpa-grade tensile strength and excellent resistance to hydrogen induced cracking and method for manufacturing same
JP2898455B2 (ja) 溶接性に優れた高張力鋼の製造方法
JP7366246B2 (ja) 極低温横膨張に優れた圧力容器用鋼板及びその製造方法
KR102448753B1 (ko) 절삭성 및 충격인성이 향상된 중탄소 비조질 선재 및 그 제조방법
JPS5952207B2 (ja) 低降伏比、高靭性、高張力鋼板の製造方法
JP3033459B2 (ja) 非調質高張力鋼の製造方法
JPS6338518A (ja) 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法
KR20240031547A (ko) 후판 및 그 제조방법
KR20230102795A (ko) 후판 및 그 제조방법
JP2977843B2 (ja) 低温における溶接割れ感受性の低い48キロ以下級鋼の製造方法
KR20230102793A (ko) 가속 냉각을 적용하는 저온인성 보증용 극후물 강재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 강재
KR20220169497A (ko) 굽힘 특성이 우수한 고항복비 초고강도 강판 및 그 제조방법
JPH04198422A (ja) 加工用熱延鋼板の製造法
JPH0625743A (ja) 優れた低温靭性を有する耐サワー鋼板の製造方法
JPH0726150B2 (ja) 溶接性・脆性破壊伝播停止特性の優れた調質高張力鋼板の製造方法
JP3212346B2 (ja) 靭性の優れた低降伏比高張力鋼板の製造方法

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: 19990316

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080326

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090326

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110326

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees