JP3212438B2 - 優れた低温靭性を有する高強度鋼板の製造方法 - Google Patents
優れた低温靭性を有する高強度鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた低温靭性を有する
板厚１５mm以上の高強度鋼板の製造方法に関するもので
あり、鉄鋼業において厚板ミルに適用することが望まし
い。
板厚１５mm以上の高強度鋼板の製造方法に関するもので
あり、鉄鋼業において厚板ミルに適用することが望まし
い。
【０００２】
【従来の技術】加工熱処理技術の進歩に伴い、高強度鋼
の低温靭性改善のためには、鋳片の加熱温度の低温化に
より初期オーステナイト粒の粗大化抑制や、Ｎｂ，Ｔｉ
などの合金元素添加、制御圧延および加速冷却によるミ
クロ組織の微細化が行われている。特に制御圧延におけ
るオーステナイト未再結晶域およびオーステナイト・フ
ェライト二相域での圧延は、オーステナイト粒の延伸
化および粒内への変形帯導入によるフェライト核生成サ
イトの増加、加工されたフェライトの回復・再結晶に
よりフェライト粒を微細化させ、低温靭性および強度の
向上にきわめて有効である。オーステナイト未再結晶域
での圧延においてフェライト核生成サイトの増加をはか
る方法として、例えばProceedings of Microalloying
75(1975),p120で公知のように累積圧下量を増加させる
こと、例えば鉄と鋼60(1974) 11,S557で公知のように
圧延温度の低温化をはかること、が有効である。
の低温靭性改善のためには、鋳片の加熱温度の低温化に
より初期オーステナイト粒の粗大化抑制や、Ｎｂ，Ｔｉ
などの合金元素添加、制御圧延および加速冷却によるミ
クロ組織の微細化が行われている。特に制御圧延におけ
るオーステナイト未再結晶域およびオーステナイト・フ
ェライト二相域での圧延は、オーステナイト粒の延伸
化および粒内への変形帯導入によるフェライト核生成サ
イトの増加、加工されたフェライトの回復・再結晶に
よりフェライト粒を微細化させ、低温靭性および強度の
向上にきわめて有効である。オーステナイト未再結晶域
での圧延においてフェライト核生成サイトの増加をはか
る方法として、例えばProceedings of Microalloying
75(1975),p120で公知のように累積圧下量を増加させる
こと、例えば鉄と鋼60(1974) 11,S557で公知のように
圧延温度の低温化をはかること、が有効である。
【０００３】またオーステナイト・フェライト二相域で
の圧延においてフェライト粒を微細化して優れた低温靭
性を得る方法として、例えば鉄と鋼65(1979) 9, p1425
で公知のように、加工されたフェライトが回復・再結晶
するような高温域で累積圧下量を大きくすることが有効
である。従って、フェライト粒の微細化には、Ａｒ
3（変態開始温度）近傍での等温的な圧延によって累積
圧下量を大きくすることが望ましい。一般的な厚板ミル
における１パス当りの圧下率は大きくても高々１５％程
度であり、このような従来の圧延では圧延中に鋼板温度
の降下が大きくなるため、外部から鋼板を加熱すること
なしにＡｒ3 近傍の狭い温度範囲内で強度の圧延をする
ことは困難であった。例えば特開昭６３−０５０４２６
号公報では圧延温度域としてＡｒ3 〜Ａｒ3 ＋１５０℃
のように１５０℃の温度範囲を規定している。従って、
従来の圧延ではＡｒ3 近傍での累積圧下量を十分大きく
とれないため、フェライト粒の微細化に限界があり、高
強度鋼板において優れた低温靭性を得ることが困難であ
った。
の圧延においてフェライト粒を微細化して優れた低温靭
性を得る方法として、例えば鉄と鋼65(1979) 9, p1425
で公知のように、加工されたフェライトが回復・再結晶
するような高温域で累積圧下量を大きくすることが有効
である。従って、フェライト粒の微細化には、Ａｒ
3（変態開始温度）近傍での等温的な圧延によって累積
圧下量を大きくすることが望ましい。一般的な厚板ミル
における１パス当りの圧下率は大きくても高々１５％程
度であり、このような従来の圧延では圧延中に鋼板温度
の降下が大きくなるため、外部から鋼板を加熱すること
なしにＡｒ3 近傍の狭い温度範囲内で強度の圧延をする
ことは困難であった。例えば特開昭６３−０５０４２６
号公報では圧延温度域としてＡｒ3 〜Ａｒ3 ＋１５０℃
のように１５０℃の温度範囲を規定している。従って、
従来の圧延ではＡｒ3 近傍での累積圧下量を十分大きく
とれないため、フェライト粒の微細化に限界があり、高
強度鋼板において優れた低温靭性を得ることが困難であ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はＴＳが５００
MPa 以上の格段に優れた低温靭性を有する高強度鋼板の
製造方法を提供することを目的としている。
MPa 以上の格段に優れた低温靭性を有する高強度鋼板の
製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、鋼片の
熱間圧延に際して、９５０℃以上での累積圧下量を３０
％以上とし、続いてＡｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃で
の累積圧下量が６０％以上で、かつ全パス回数の６０％
以上は１パス当りの圧下率が１５％以上である圧延を行
い、該圧延はオーステナイト・フェライト二相域で終了
し、その後空冷あるいは加速冷却することである。
熱間圧延に際して、９５０℃以上での累積圧下量を３０
％以上とし、続いてＡｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃で
の累積圧下量が６０％以上で、かつ全パス回数の６０％
以上は１パス当りの圧下率が１５％以上である圧延を行
い、該圧延はオーステナイト・フェライト二相域で終了
し、その後空冷あるいは加速冷却することである。
【０００６】制御圧延は、オーステナイト再結晶域での
圧延によってオーステナイト粒を均一に細粒化し、続く
オーステナイト未再結晶域での圧延によってオーステナ
イト粒を延伸化するとともに粒内へ変形帯を導入してフ
ェライト核生成サイトを増加させ、さらにはオーステナ
イト・フェライト二相域での圧延によって加工したフェ
ライトを回復・再結晶させ、フェライト粒を微細化する
技術である。本発明の技術的思想は、オーステナイト未
再結晶域およびオーステナイト・フェライト二相域での
圧延において１パス当りの圧下率を利用して圧延温度を
制御することにより、Ａｒ3 近傍の狭い温度範囲内で強
度圧延を行い、フェライト核生成サイトの著しい増加と
フェライトの回復・再結晶によってフェライト粒を極限
まで微細化し、優れた低温靭性および強度を達成するこ
とにある。
圧延によってオーステナイト粒を均一に細粒化し、続く
オーステナイト未再結晶域での圧延によってオーステナ
イト粒を延伸化するとともに粒内へ変形帯を導入してフ
ェライト核生成サイトを増加させ、さらにはオーステナ
イト・フェライト二相域での圧延によって加工したフェ
ライトを回復・再結晶させ、フェライト粒を微細化する
技術である。本発明の技術的思想は、オーステナイト未
再結晶域およびオーステナイト・フェライト二相域での
圧延において１パス当りの圧下率を利用して圧延温度を
制御することにより、Ａｒ3 近傍の狭い温度範囲内で強
度圧延を行い、フェライト核生成サイトの著しい増加と
フェライトの回復・再結晶によってフェライト粒を極限
まで微細化し、優れた低温靭性および強度を達成するこ
とにある。
【０００７】９５０℃未満の圧延における圧延温度と１
パス当りの圧下率との関連について発明者らが鋭意検討
した結果、図１に示すように１パス当りの圧下率を１５
％以上に増加させることで圧延中の鋼板温度の降下が著
しく小さくなり、１００℃以内の狭い温度範囲内での圧
延が可能であることが明らかとなった。このような温度
降下の小さい圧延が可能となる理由は、パス回数の減
少によるロール抜熱量の減少、加工発熱量の増加など
である。発明者らはこのような温度降下の小さい圧延を
利用して、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃の狭い温度
範囲内で累積圧下量が６０％以上となるような強度の圧
延を行うことにより、極めて微細なフェライト粒を得る
方法を発明した。
パス当りの圧下率との関連について発明者らが鋭意検討
した結果、図１に示すように１パス当りの圧下率を１５
％以上に増加させることで圧延中の鋼板温度の降下が著
しく小さくなり、１００℃以内の狭い温度範囲内での圧
延が可能であることが明らかとなった。このような温度
降下の小さい圧延が可能となる理由は、パス回数の減
少によるロール抜熱量の減少、加工発熱量の増加など
である。発明者らはこのような温度降下の小さい圧延を
利用して、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃の狭い温度
範囲内で累積圧下量が６０％以上となるような強度の圧
延を行うことにより、極めて微細なフェライト粒を得る
方法を発明した。
【０００８】まず、９５０℃以上での圧延において累積
圧下量を３０％以上としなければならない。これは、オ
ーステナイト再結晶域での圧延によって均一で細粒なオ
ーステナイト粒を得るためである。９５０℃以上での圧
延においてはオーステナイト粒はほぼ完全に再結晶す
る。９５０℃以上での累積圧下量が３０％未満であると
再結晶による細粒化が不十分となり、一部粗大な再結晶
粒のままオーステナイト未再結晶域での圧延が行われる
ため、粗大なフェライト粒を含む混粒組織が形成されて
低温靭性が劣化してしまう。
圧下量を３０％以上としなければならない。これは、オ
ーステナイト再結晶域での圧延によって均一で細粒なオ
ーステナイト粒を得るためである。９５０℃以上での圧
延においてはオーステナイト粒はほぼ完全に再結晶す
る。９５０℃以上での累積圧下量が３０％未満であると
再結晶による細粒化が不十分となり、一部粗大な再結晶
粒のままオーステナイト未再結晶域での圧延が行われる
ため、粗大なフェライト粒を含む混粒組織が形成されて
低温靭性が劣化してしまう。
【０００９】続いて、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃
での累積圧下量が６０％以上で、かつ全パス回数の６０
％以上は１パス当りの圧下率が１５％以上である圧延を
行わなければならない。これは本発明の特徴であり、Ａ
ｒ3 近傍での強度の圧延によってオーステナイト粒のフ
ェライト核生成サイトを著しく増加させるとともにフェ
ライトの回復・再結晶をはかり、フェライト粒を極限ま
で微細化するための新しい方法である。
での累積圧下量が６０％以上で、かつ全パス回数の６０
％以上は１パス当りの圧下率が１５％以上である圧延を
行わなければならない。これは本発明の特徴であり、Ａ
ｒ3 近傍での強度の圧延によってオーステナイト粒のフ
ェライト核生成サイトを著しく増加させるとともにフェ
ライトの回復・再結晶をはかり、フェライト粒を極限ま
で微細化するための新しい方法である。
【００１０】図２に平均のフェライト粒径に及ぼすＡｒ
3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量の影響を示
す。Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が
６０％未満であるとフェライト核生成サイトの形成やフ
ェライトの回復・再結晶が不十分となり、フェライト粒
が十分に微細化しない。圧延温度がＡｒ3 −２０℃未満
になると加工フェライトの生成が顕著となり低温靭性が
劣化する。１パス当りの圧下率が１５％以上となるパス
回数の割合が６０％未満であると、圧延中の鋼板温度の
降下が大きくなり、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃で
の累積圧下量が６０％以上となる強度の圧延ができな
い。
3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量の影響を示
す。Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が
６０％未満であるとフェライト核生成サイトの形成やフ
ェライトの回復・再結晶が不十分となり、フェライト粒
が十分に微細化しない。圧延温度がＡｒ3 −２０℃未満
になると加工フェライトの生成が顕著となり低温靭性が
劣化する。１パス当りの圧下率が１５％以上となるパス
回数の割合が６０％未満であると、圧延中の鋼板温度の
降下が大きくなり、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃で
の累積圧下量が６０％以上となる強度の圧延ができな
い。
【００１１】圧延後の冷却条件は特に規定するものでは
ない。また、冷却後の鋼板をＡｃ1以下の温度に焼戻し
処理することも何ら本発明鋼の特性を損なうものではな
い。なお、本発明を適用するのに望ましい鋼の化学成分
は、重量％でＣ≦０．３０％、Ｓｉ≦０．６％、Ｍｎ≦
２．０％、Ａｌ≦０．１０％、Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ
≦２．０％、Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｂ＋Ｃａ≦０．２％であ
り、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼であ
る。
ない。また、冷却後の鋼板をＡｃ1以下の温度に焼戻し
処理することも何ら本発明鋼の特性を損なうものではな
い。なお、本発明を適用するのに望ましい鋼の化学成分
は、重量％でＣ≦０．３０％、Ｓｉ≦０．６％、Ｍｎ≦
２．０％、Ａｌ≦０．１０％、Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ
≦２．０％、Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ＋Ｂ＋Ｃａ≦０．２％であ
り、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼であ
る。
【００１２】
【実施例】表１に鋼片の化学成分を示す。表２に鋼板の
製造条件を示す。表３に鋼板の機械的性質を示す。
製造条件を示す。表３に鋼板の機械的性質を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】表２，表３中の鋼２，３，６は本発明鋼で
あり、鋼７〜１１は比較鋼である。本発明鋼は高強度
（ＴＳ≧５００MPa)と高靭性（ｖＴrs≦−１４０℃、Ｂ
ＤＷＴＴ ８５％ Ｓｈｅａｒ ＦＡＴＴ≦−５０℃）
とを同時に満足しているのに対して、比較鋼は高強度で
はあるが低温靭性が劣っている。鋼７は９５０℃未満の
圧延における全てのパスが１５％未満の圧下率であるた
め、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が
６０％未満となり、フェライト粒が十分に微細化されず
に低温靭性が劣化している。鋼８は９５０℃未満の圧延
において１パス当りの圧下率が１５％以上となるパス回
数の割合が６０％未満であるため、Ａｒ3−２０℃〜Ａ
ｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が６０％未満となり、さら
に圧延終了温度がＡｒ3 −２０℃未満となるため、フェ
ライト粒の微細化が不十分な上に加工フェライトの生成
が顕著となり、低温靭性が劣化している。
あり、鋼７〜１１は比較鋼である。本発明鋼は高強度
（ＴＳ≧５００MPa)と高靭性（ｖＴrs≦−１４０℃、Ｂ
ＤＷＴＴ ８５％ Ｓｈｅａｒ ＦＡＴＴ≦−５０℃）
とを同時に満足しているのに対して、比較鋼は高強度で
はあるが低温靭性が劣っている。鋼７は９５０℃未満の
圧延における全てのパスが１５％未満の圧下率であるた
め、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が
６０％未満となり、フェライト粒が十分に微細化されず
に低温靭性が劣化している。鋼８は９５０℃未満の圧延
において１パス当りの圧下率が１５％以上となるパス回
数の割合が６０％未満であるため、Ａｒ3−２０℃〜Ａ
ｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が６０％未満となり、さら
に圧延終了温度がＡｒ3 −２０℃未満となるため、フェ
ライト粒の微細化が不十分な上に加工フェライトの生成
が顕著となり、低温靭性が劣化している。
【００１７】鋼９は、９５０℃未満での圧延開始温度が
高すぎるために、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での
累積圧下量が６０％未満となり、フェライト粒が十分に
微細化されずに低温靭性が劣化している。鋼１０は９５
０℃未満での圧延開始温度が低すぎるために圧延終了温
度がＡｒ3 −２０℃未満となり、加工フェライトの生成
が顕著となって低温靭性が劣化している。鋼１１は９５
０℃未満での圧延開始温度が低すぎるためにＡｒ3 −２
０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が６０％未満とな
り、さらに圧延終了温度がＡｒ3 −２０℃未満となるた
め、フェライト粒の細粒化が不十分な上に加工フェライ
トの生成が顕著となり、低温靭性が劣化している。
高すぎるために、Ａｒ3 −２０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での
累積圧下量が６０％未満となり、フェライト粒が十分に
微細化されずに低温靭性が劣化している。鋼１０は９５
０℃未満での圧延開始温度が低すぎるために圧延終了温
度がＡｒ3 −２０℃未満となり、加工フェライトの生成
が顕著となって低温靭性が劣化している。鋼１１は９５
０℃未満での圧延開始温度が低すぎるためにＡｒ3 −２
０℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が６０％未満とな
り、さらに圧延終了温度がＡｒ3 −２０℃未満となるた
め、フェライト粒の細粒化が不十分な上に加工フェライ
トの生成が顕著となり、低温靭性が劣化している。
【００１８】
【発明の効果】本発明法によって製造された高強度厚鋼
板は従来の鋼に比べて格段に優れた低温靭性を有し、本
発明による利益は大きい。
板は従来の鋼に比べて格段に優れた低温靭性を有し、本
発明による利益は大きい。
【図１】９５０℃未満での累積圧下量が６０％となる圧
延（板厚１５mm）における、圧延温度に及ぼす１パス当
りの圧下率の影響を示す図表。
延（板厚１５mm）における、圧延温度に及ぼす１パス当
りの圧下率の影響を示す図表。
【図２】平均のフェライト粒径に及ぼすＡｒ3 −２０℃
〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量の影響を示す図表。
〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量の影響を示す図表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−202712（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−271763（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−223419（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−136929（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−312032（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−21016（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−9573（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−242944（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/00 - 8/10
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼片の熱間圧延に際して、９５０℃以上
での累積圧下量を３０％以上とし、続いてＡｒ3 −２０
℃〜Ａｒ3 ＋８０℃での累積圧下量が６０％以上で、か
つ全パス回数の６０％以上は１パス当りの圧下率が１５
％以上である圧延を行い、該圧延はオーステナイト・フ
ェライト二相域で終了し、その後空冷あるいは加速冷却
することを特徴とする優れた低温靭性を有する高強度鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03615194A JP3212438B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 優れた低温靭性を有する高強度鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03615194A JP3212438B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 優れた低温靭性を有する高強度鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242939A JPH07242939A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3212438B2 true JP3212438B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=12461791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03615194A Expired - Fee Related JP3212438B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 優れた低温靭性を有する高強度鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3212438B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4677685B2 (ja) * | 2001-06-13 | 2011-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 厚肉高張力熱延鋼帯の冷却方法 |
| CN104087827A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐大气腐蚀及耐低温冲击的大规格角钢及生产方法 |
| CN106583465B (zh) * | 2016-11-18 | 2019-03-05 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种提高铁素体热轧节奏的方法及装置 |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP03615194A patent/JP3212438B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07242939A (ja) | 1995-09-19 |
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