JP3011539B2 - 降伏強さが低い構造用鋼の製造方法 - Google Patents
降伏強さが低い構造用鋼の製造方法Info
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- JP3011539B2 JP3011539B2 JP4132295A JP13229592A JP3011539B2 JP 3011539 B2 JP3011539 B2 JP 3011539B2 JP 4132295 A JP4132295 A JP 4132295A JP 13229592 A JP13229592 A JP 13229592A JP 3011539 B2 JP3011539 B2 JP 3011539B2
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- steel
- structural steel
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は降伏強さが低い構造用鋼
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年造船、産業機械等の各分野にわたっ
て、競争力向上のため溶接施工の減少、曲げ加工性を代
表として鋼材特性の極限追求、溶接性の向上及び鋼材コ
ストの低減、安全性の向上等各種の要求が強まってい
る。このうち厚鋼板の曲げ加工性改善のためには、低降
伏強さの厚鋼板の開発が必要である。また建築、橋梁分
野では構造物の安全性向上のため、特に耐震性、免震
性、制震性向上のために降伏強さを低くすることが望ま
れている。
て、競争力向上のため溶接施工の減少、曲げ加工性を代
表として鋼材特性の極限追求、溶接性の向上及び鋼材コ
ストの低減、安全性の向上等各種の要求が強まってい
る。このうち厚鋼板の曲げ加工性改善のためには、低降
伏強さの厚鋼板の開発が必要である。また建築、橋梁分
野では構造物の安全性向上のため、特に耐震性、免震
性、制震性向上のために降伏強さを低くすることが望ま
れている。
【０００３】従来は降伏強さを低くするためには、添加
元素を極力低減する方法が考えられていたが、この方法
では、降伏強さの低下に限度があり、各種要求を満足で
きず、問題であった。これまで、構造用鋼に関する公知
文献としては、特開平３−３１４６７号公報があるが、
さらに一層の降伏強さの低下が求められている。
元素を極力低減する方法が考えられていたが、この方法
では、降伏強さの低下に限度があり、各種要求を満足で
きず、問題であった。これまで、構造用鋼に関する公知
文献としては、特開平３−３１４６７号公報があるが、
さらに一層の降伏強さの低下が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は以上の
点を鑑みてなされたもので、降伏強さが低い構造用鋼を
提供することにある。
点を鑑みてなされたもので、降伏強さが低い構造用鋼を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は重量％で、Ｃ：
０．００５％以下、Ｓｉ：０．０４％、Ｍｎ：０．２０
％以下、Ａｌ：０．１〜３．０％、Ｎ：０．００４％以
下を含み、さらに、Ｔｉ：０．０３〜０．０７％、Ｎ
ｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．２％のい
ずれか１種を含有し、残部実質的に鉄からなる鋼組成の
鋼片または、鋳片を１０５０〜１２５０℃に加熱し、仕
上げ温度を７５０℃以上となるよう熱間圧延を行った
後、９１０〜９６０℃で焼準することを特徴とする降伏
強さが低い構造用鋼の製造方法である。
０．００５％以下、Ｓｉ：０．０４％、Ｍｎ：０．２０
％以下、Ａｌ：０．１〜３．０％、Ｎ：０．００４％以
下を含み、さらに、Ｔｉ：０．０３〜０．０７％、Ｎ
ｂ：０．０１〜０．１％、Ｖ：０．０１〜０．２％のい
ずれか１種を含有し、残部実質的に鉄からなる鋼組成の
鋼片または、鋳片を１０５０〜１２５０℃に加熱し、仕
上げ温度を７５０℃以上となるよう熱間圧延を行った
後、９１０〜９６０℃で焼準することを特徴とする降伏
強さが低い構造用鋼の製造方法である。
【０００６】
【作用】鋼の降伏強さを低くするためには、鋼の強化元
素の添加量を低下することが考えられる。鋼の強化元素
としては、固溶体強化、析出強化に係わる元素がある。
固溶体元素としては、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ等、
析出強化元素としては、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ等がある。以上
のことから、鋼の降伏強さを低くするためには、これら
の各種添加元素を低下することが考えられていた。
素の添加量を低下することが考えられる。鋼の強化元素
としては、固溶体強化、析出強化に係わる元素がある。
固溶体元素としては、Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ等、
析出強化元素としては、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｖ等がある。以上
のことから、鋼の降伏強さを低くするためには、これら
の各種添加元素を低下することが考えられていた。
【０００７】発明者らは、ここにおいて、さらに降伏強
さを低くする鋼を開発すべく種々検討した結果、結晶粒
の極限までの粗大化が必要であることを見出した。
さを低くする鋼を開発すべく種々検討した結果、結晶粒
の極限までの粗大化が必要であることを見出した。
【０００８】結晶粒を極限まで粗粒化するためには、Ａ
ｌ添加により結晶粒の粒成長能力が大幅に上昇する。そ
の結果、熱間圧延後の焼準時の昇温過程で結晶粒の異常
粒成長が達成される。図１に０．００２％Ｃ−０．０３
％Ｓｉ−０．０９％Ｍｎ鋼でのＡｌ添加量とフェライト
粒度No．の関係を示す。Ａｌが０．１０％以上のＡｌ添
加により結晶粒の大幅な粗粒化がなされることがわか
る。
ｌ添加により結晶粒の粒成長能力が大幅に上昇する。そ
の結果、熱間圧延後の焼準時の昇温過程で結晶粒の異常
粒成長が達成される。図１に０．００２％Ｃ−０．０３
％Ｓｉ−０．０９％Ｍｎ鋼でのＡｌ添加量とフェライト
粒度No．の関係を示す。Ａｌが０．１０％以上のＡｌ添
加により結晶粒の大幅な粗粒化がなされることがわか
る。
【０００９】この結晶粒の極限までの粗大化により、相
当量の降伏強さの低下が図れるが、今一層の低降伏強さ
をめざし、さらに検討を加えた。その結果、極限まで低
減した極微量のＣ，Ｎといえどもこれらが転位を固着
し、これが降伏強さを高くする。これらの極微量のＣ，
Ｎによる転位の固着を防止することによって、降伏強さ
を低くすることができる。Ｃ，Ｎによる転位の固着を防
止するためには、適正量のＴｉ添加が有効であることを
見出した。Ｔｉ添加量が少なすぎると、Ｃ，Ｎによる転
位固着の防止が十分でなく、降伏強さが高い。また、Ｔ
ｉ添加量が多すぎると、Ｔｉの析出物が粗大となり、逆
に析出硬化で降伏強さが高くなる。図２に、０．００３
％Ｃ−０．０２％Ｓｉ−０．１０％Ｍｎ−０．３％Ａｌ
鋼での降伏強さと伸びに及ぼすＴｉ添加量の影響を示
す。Ｔｉ添加量が０．０３％未満では、Ｃ，Ｎによる転
位の固着が十分でなく、降伏強さが高い。Ｔｉ添加量が
０．０７％超では、Ｔｉの析出物が粗大となり、降伏強
さが高い。
当量の降伏強さの低下が図れるが、今一層の低降伏強さ
をめざし、さらに検討を加えた。その結果、極限まで低
減した極微量のＣ，Ｎといえどもこれらが転位を固着
し、これが降伏強さを高くする。これらの極微量のＣ，
Ｎによる転位の固着を防止することによって、降伏強さ
を低くすることができる。Ｃ，Ｎによる転位の固着を防
止するためには、適正量のＴｉ添加が有効であることを
見出した。Ｔｉ添加量が少なすぎると、Ｃ，Ｎによる転
位固着の防止が十分でなく、降伏強さが高い。また、Ｔ
ｉ添加量が多すぎると、Ｔｉの析出物が粗大となり、逆
に析出硬化で降伏強さが高くなる。図２に、０．００３
％Ｃ−０．０２％Ｓｉ−０．１０％Ｍｎ−０．３％Ａｌ
鋼での降伏強さと伸びに及ぼすＴｉ添加量の影響を示
す。Ｔｉ添加量が０．０３％未満では、Ｃ，Ｎによる転
位の固着が十分でなく、降伏強さが高い。Ｔｉ添加量が
０．０７％超では、Ｔｉの析出物が粗大となり、降伏強
さが高い。
【００１０】転位の固着防止効果については、Ｔｉ以外
について種々検討した結果、Ｎｂ，Ｖにも同様の効果が
あることを見出した。図３，図４に示すようにそれぞれ
０．０１％では、Ｃ，Ｎによる転位固着防止が十分でな
く、また、Ｎｂが０．１％、Ｖが０．２％を超えると、
Ｎｂあるいは、Ｖの析出物が粗大となり、逆に降伏強さ
が高くなる。
について種々検討した結果、Ｎｂ，Ｖにも同様の効果が
あることを見出した。図３，図４に示すようにそれぞれ
０．０１％では、Ｃ，Ｎによる転位固着防止が十分でな
く、また、Ｎｂが０．１％、Ｖが０．２％を超えると、
Ｎｂあるいは、Ｖの析出物が粗大となり、逆に降伏強さ
が高くなる。
【００１１】以下に成分の限定理由を述べる。Ｃは固溶
体強化と転位の固着により降伏強さを高くする元素であ
り、極力押さえる必要があるため、０．００５％を上限
とする。
体強化と転位の固着により降伏強さを高くする元素であ
り、極力押さえる必要があるため、０．００５％を上限
とする。
【００１２】Ｓｉは固溶体強化で降伏強さを高くする元
素であり、極力押さえることが必要であるため、０．０
４％を上限とする。
素であり、極力押さえることが必要であるため、０．０
４％を上限とする。
【００１３】Ｍｎは固溶体強化で降伏強さを高くする元
素であり、極力押さえる必要があるため、０．２０％を
上限とする。
素であり、極力押さえる必要があるため、０．２０％を
上限とする。
【００１４】ＴｉはＣ，Ｎによる転位の固着を防止する
重要な元素で、図１に示すように添加量を０．０３〜
０．０７％に限定する。
重要な元素で、図１に示すように添加量を０．０３〜
０．０７％に限定する。
【００１５】ＮｂはＣ，Ｎによる転位の固着を防止する
重要な元素で、添加量を０．０１〜０．１％に限定す
る。
重要な元素で、添加量を０．０１〜０．１％に限定す
る。
【００１６】ＶはＣ，Ｎによる転位の固着を防止する重
要な元素で、添加量を０．０１〜０．２％に限定する。
要な元素で、添加量を０．０１〜０．２％に限定する。
【００１７】Ａｌは粗粒化を通じて、降伏強さを低くす
る元素であり、粗粒化のためには、０．１％以上添加す
る必要があるが、３．０％を超えて添加すると厚鋼板と
しての靭性が著しく低下するため、上限を３．０％とす
る。
る元素であり、粗粒化のためには、０．１％以上添加す
る必要があるが、３．０％を超えて添加すると厚鋼板と
しての靭性が著しく低下するため、上限を３．０％とす
る。
【００１８】Ｎは固溶体強化と転位の固着により降伏強
さを高く、伸びを低くする元素であり、極力押さえる必
要があるため、０．００４％を上限とする。
さを高く、伸びを低くする元素であり、極力押さえる必
要があるため、０．００４％を上限とする。
【００１９】この鋼を溶製するにあたっては、電気炉、
転炉のいずれを用いてもよい。鋼板とするにあたって
は、熱間圧延の加熱温度を１０５０℃未満、あるいは圧
延仕上げ温度を７５０℃未満とすると、結晶粒の微細化
により、降伏強さが高く、伸びが低くなる。また、１２
５０℃を超える加熱は燃料コストの上昇をきたすため、
加熱温度は１０５０〜１２５０℃、圧延仕上げ温度は７
５０℃以上とする。熱間圧延後は、昇温過程での異常粒
成長の促進と熱間圧延により導入された残留歪による降
伏強さの上昇を防ぐため、焼準を行う。焼準について
は、下限はオーステナイト一相組織とするため、９１０
℃以上で、かつ、燃料コストの過度の上昇を防ぐため、
９６０℃以下とする。
転炉のいずれを用いてもよい。鋼板とするにあたって
は、熱間圧延の加熱温度を１０５０℃未満、あるいは圧
延仕上げ温度を７５０℃未満とすると、結晶粒の微細化
により、降伏強さが高く、伸びが低くなる。また、１２
５０℃を超える加熱は燃料コストの上昇をきたすため、
加熱温度は１０５０〜１２５０℃、圧延仕上げ温度は７
５０℃以上とする。熱間圧延後は、昇温過程での異常粒
成長の促進と熱間圧延により導入された残留歪による降
伏強さの上昇を防ぐため、焼準を行う。焼準について
は、下限はオーステナイト一相組織とするため、９１０
℃以上で、かつ、燃料コストの過度の上昇を防ぐため、
９６０℃以下とする。
【００２０】
【実施例】表１に示す化学成分のうち１〜５は本発明鋼
で、６〜１５は比較鋼である。鋼の溶製は転炉により行
い、常法によりスラブとした後、表１に示す板厚に同表
に示す加熱、圧延、熱処理条件で製造した。表１にこれ
らの鋼の引張試験結果を示す。
で、６〜１５は比較鋼である。鋼の溶製は転炉により行
い、常法によりスラブとした後、表１に示す板厚に同表
に示す加熱、圧延、熱処理条件で製造した。表１にこれ
らの鋼の引張試験結果を示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】本発明の鋼１〜５は、Ｃ，Ｎ等の各種元素
を低減すると同時に、結晶粒を極限まで粗粒化するた
め、適正量のＡｌを添加し、極微量のＣ，Ｎによる転位
の固着を防止するため、適正な範囲にＴｉ，Ｎｂあるい
はＶを添加し、加熱、圧延、熱処理条件も適正であるこ
とにより、降伏強さが低い。
を低減すると同時に、結晶粒を極限まで粗粒化するた
め、適正量のＡｌを添加し、極微量のＣ，Ｎによる転位
の固着を防止するため、適正な範囲にＴｉ，Ｎｂあるい
はＶを添加し、加熱、圧延、熱処理条件も適正であるこ
とにより、降伏強さが低い。
【００２３】次に、鋼６はＣが高く、鋼７はＳｉが高
く、鋼８はＭｎが高く、鋼９はＴｉ，Ｎｂ及びＶが無添
加で、鋼１０はＴｉが高く、鋼１１はＡｌが低く、鋼１
２はＮが高く、鋼１３は加熱温度が低く、鋼１４は圧延
仕上げ温度が低く、鋼１５は熱処理がないため、それぞ
れ降伏強さが高い。
く、鋼８はＭｎが高く、鋼９はＴｉ，Ｎｂ及びＶが無添
加で、鋼１０はＴｉが高く、鋼１１はＡｌが低く、鋼１
２はＮが高く、鋼１３は加熱温度が低く、鋼１４は圧延
仕上げ温度が低く、鋼１５は熱処理がないため、それぞ
れ降伏強さが高い。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、各種元素を極限まで低
減し、さらに、結晶粒を極限まで粗粒化するため、適正
量のＡｌを添加し、極微量のＣ，Ｎによる転位の固着を
防止するために、適正量のＴｉ，ＮｂあるいはＶを添加
し、適正な加熱、圧延、熱処理を行うことにより、降伏
強さが低く、伸びの高い構造用鋼を経済的に提供するも
のであり、産業上多大な効果を奏するものである。
減し、さらに、結晶粒を極限まで粗粒化するため、適正
量のＡｌを添加し、極微量のＣ，Ｎによる転位の固着を
防止するために、適正量のＴｉ，ＮｂあるいはＶを添加
し、適正な加熱、圧延、熱処理を行うことにより、降伏
強さが低く、伸びの高い構造用鋼を経済的に提供するも
のであり、産業上多大な効果を奏するものである。
【図１】フェライト粒度No．に及ぼすＡｌ添加量の影響
を示す図表である。
を示す図表である。
【図２】降伏強さに及ぼすＴｉ添加量の影響を示す図表
である。
である。
【図３】降伏強さに及ぼすＮｂ添加量の影響を示す図表
である。
である。
【図４】降伏強さに及ぼすＶ添加量の影響を示す図表で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 6/00 C21D 8/00 - 8/02 C21D 9/46 - 9/48
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．００５％以下 Ｓｉ：０．０４％以下 Ｍｎ：０．２０％以下 Ａｌ：０．１０〜３．０％ Ｎ ：０．００４％以下 を含み、さらに、 Ｔｉ：０．０３〜０．０７％ Ｎｂ：０．０１〜０．１％ Ｖ ：０．０１〜０．２％ のいずれか１種を含有し、残部実質的に鉄からなる鋼組
成の鋼片または、鋳片を１０５０〜１２５０℃に加熱
し、仕上げ温度を７５０℃以上となるよう熱間圧延を行
った後、９１０〜９６０℃で焼準することを特徴とする
降伏強さが低い構造用鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4132295A JP3011539B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 降伏強さが低い構造用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4132295A JP3011539B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 降伏強さが低い構造用鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320763A JPH05320763A (ja) | 1993-12-03 |
| JP3011539B2 true JP3011539B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=15077955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4132295A Expired - Lifetime JP3011539B2 (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 降伏強さが低い構造用鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3011539B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101775541B (zh) * | 2010-03-09 | 2012-01-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 屈服强度160MPa级抗震建筑钢及其生产方法 |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP4132295A patent/JP3011539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05320763A (ja) | 1993-12-03 |
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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: 19991102 |