JP3440891B2 - 耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材 - Google Patents
耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材Info
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Description
【０００１】本発明は、耐ラメラテア性に優れた構造用
鋼材に関する。
鋼材に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば建築物や橋梁等といった溶接施工
により工作される構造物の工作では、十字型突き合わせ
継ぎ手やすみ肉多層盛継ぎ手等の溶接継ぎ手が、設計上
不可避的に多用される。これらの継ぎ手では、母材表面
に直角方向すなわち厚さ方向へ向けた熱収縮による強い
引張残留応力が生じるため、溶接熱影響部およびその近
傍に、母材表面と平行にまたは階段状に割れが伝播する
破壊現象が発生することがある。このような破壊現象は
ラメラテアといわれる。
により工作される構造物の工作では、十字型突き合わせ
継ぎ手やすみ肉多層盛継ぎ手等の溶接継ぎ手が、設計上
不可避的に多用される。これらの継ぎ手では、母材表面
に直角方向すなわち厚さ方向へ向けた熱収縮による強い
引張残留応力が生じるため、溶接熱影響部およびその近
傍に、母材表面と平行にまたは階段状に割れが伝播する
破壊現象が発生することがある。このような破壊現象は
ラメラテアといわれる。
【０００３】このラメラテアは、1940年代に初めて注目
され、1950年代後半から1960年代以降にかけて活発な研
究が行われた。厚さ表裏面近傍における溶接熱影響部で
発生するラメラテアについて、伊藤らの研究 [溶接学会
誌、46(1977)、第64頁] には、PL＝Pcm ＋H/60＋6S等の
感受性を評価する式が開示されている。すなわち、熱影
響部に発生するラメラテアは、継手の形状により決定さ
れる拘束を除くと、構造用鋼材の組成によって決定され
る。
され、1950年代後半から1960年代以降にかけて活発な研
究が行われた。厚さ表裏面近傍における溶接熱影響部で
発生するラメラテアについて、伊藤らの研究 [溶接学会
誌、46(1977)、第64頁] には、PL＝Pcm ＋H/60＋6S等の
感受性を評価する式が開示されている。すなわち、熱影
響部に発生するラメラテアは、継手の形状により決定さ
れる拘束を除くと、構造用鋼材の組成によって決定され
る。
【０００４】また、厚さ方向の内部、特に厚さ方向の中
心部において発生するラメラテアについて、Wormington
の研究[Welding and Metal Fabrication, (1967)、第71
3 頁] によりＺ方向の延性との相関関係が強いことが開
示されている。すなわち、鋼中のＳ量を低く抑制するこ
とにより、Ｚ方向の延性向上を通して耐ラメラテア性が
向上する。最近の精錬技術の高度化によって低Ｓ化が実
現できるようになり、実際に耐ラメラテア性は格段に向
上している。
心部において発生するラメラテアについて、Wormington
の研究[Welding and Metal Fabrication, (1967)、第71
3 頁] によりＺ方向の延性との相関関係が強いことが開
示されている。すなわち、鋼中のＳ量を低く抑制するこ
とにより、Ｚ方向の延性向上を通して耐ラメラテア性が
向上する。最近の精錬技術の高度化によって低Ｓ化が実
現できるようになり、実際に耐ラメラテア性は格段に向
上している。
【０００５】これらの基礎的な研究の成果に基づき、例
えば特開平６−158222号公報には、低Ｓ化と鋼中の残留
水素濃度のコントロールとを行うことによって、耐ラメ
ラテア性が向上することが開示されている。また、特開
平６−198394号公報には、スラブ鋳造時の圧下条件を適
宜設定して未圧着ザクを除去することにより、耐ラメラ
テア性を向上させる発明が開示されている。
えば特開平６−158222号公報には、低Ｓ化と鋼中の残留
水素濃度のコントロールとを行うことによって、耐ラメ
ラテア性が向上することが開示されている。また、特開
平６−198394号公報には、スラブ鋳造時の圧下条件を適
宜設定して未圧着ザクを除去することにより、耐ラメラ
テア性を向上させる発明が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の低Ｓ化等の発明によっても、極めて拘束力が強い継手
形状では、ラメラテアが発生するおそれが解消されたの
ではない。現状の構造物用鋼に対して継手の拘束を模擬
したＨ型拘束割れ試験において高い拘束力条件を設定す
ると、厚さ方向の中心部においてラメラテアが発生す
る。
の低Ｓ化等の発明によっても、極めて拘束力が強い継手
形状では、ラメラテアが発生するおそれが解消されたの
ではない。現状の構造物用鋼に対して継手の拘束を模擬
したＨ型拘束割れ試験において高い拘束力条件を設定す
ると、厚さ方向の中心部においてラメラテアが発生す
る。
【０００７】特に、最も安価な製造法によって大量生産
されているフェライト−パーライト鋼またはフェライト
−パーライト−ベイナイト鋼は、軟化部および硬化部が
層状組織を呈するため、ミクロ的な歪み集中が発生し易
く、これによりラメラテアの発生の危険性が高い。
されているフェライト−パーライト鋼またはフェライト
−パーライト−ベイナイト鋼は、軟化部および硬化部が
層状組織を呈するため、ミクロ的な歪み集中が発生し易
く、これによりラメラテアの発生の危険性が高い。
【０００８】本発明の目的は、厚さ方向の中心部におい
てもラメラテアを発生することがない耐ラメラテア性に
優れた構造用鋼材、例えばフェライト−パーライト鋼ま
たはフェライト−パーライト−ベイナイト鋼からなる構
造用鋼材を提供することである。
てもラメラテアを発生することがない耐ラメラテア性に
優れた構造用鋼材、例えばフェライト−パーライト鋼ま
たはフェライト−パーライト−ベイナイト鋼からなる構
造用鋼材を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ラメラテアは
鋼材の板厚中心部に生成する連続鋳造時の中心偏析に沿
って発生することを知見した。そこで、本発明者らはこ
の知見に基づいてさらに検討を重ね、従来のように鋼材
の成分を調整するのではなくて、新しいパラメータであ
る連続鋳造鋳片の中心偏析形態を適宜制御すること、具
体的には連続鋳造鋳片の中心偏析に起因した局部的な硬
度の変化を抑制することによって、構造用鋼材の耐ラメ
ラテア性を向上できることを知見して、本発明を完成し
た。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ラメラテアは
鋼材の板厚中心部に生成する連続鋳造時の中心偏析に沿
って発生することを知見した。そこで、本発明者らはこ
の知見に基づいてさらに検討を重ね、従来のように鋼材
の成分を調整するのではなくて、新しいパラメータであ
る連続鋳造鋳片の中心偏析形態を適宜制御すること、具
体的には連続鋳造鋳片の中心偏析に起因した局部的な硬
度の変化を抑制することによって、構造用鋼材の耐ラメ
ラテア性を向上できることを知見して、本発明を完成し
た。
【００１０】ここに、本発明は、Ｃ：0.25％ (以下、本
明細書においては特にことわりがない限り「％」は「重
量％」を意味するものとする。) 以下、Si：0.60％以
下、Mn：2.0 ％以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％以
下を含有する鋼組成を有する構造用鋼材であって、この
鋼組成を有する溶湯を連続鋳造鋳型に鋳込んだ後に、こ
の連続鋳造鋳型の出口における鋳片厚さよりも大きなロ
ール間隔を有するガイドロール対を用いてバルジングを
発生させ、このバルジングの量に相当する圧下量または
このバルジングの量に相当する圧下量未満でかつ凝固収
縮量を補償する量以上の圧下量の大圧下を行うとともに
この大圧下時の圧下量の、大圧下時の未凝固厚に対する
比を 0.2〜0.8(ただし0.38以上を除く) とすることによ
り得られた連続鋳造鋳片に加工を行うことによって与え
られる、厚さ方向の硬度の最大値Hvmax と最小値Hvmin
との偏差ΔHvmax (＝Hvmax −Hvmin ) が40以下である
とともに、硬度が厚さ方向の硬度平均値を上回っている
領域の厚さ方向の長さの和Ｌの厚さｔに対する比Ｚ
H （＝Ｌ/ ｔ) が0.15以上である厚さ方向硬度分布を有
することを特徴とする耐ラメラテア性に優れた構造用鋼
材である。
明細書においては特にことわりがない限り「％」は「重
量％」を意味するものとする。) 以下、Si：0.60％以
下、Mn：2.0 ％以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％以
下を含有する鋼組成を有する構造用鋼材であって、この
鋼組成を有する溶湯を連続鋳造鋳型に鋳込んだ後に、こ
の連続鋳造鋳型の出口における鋳片厚さよりも大きなロ
ール間隔を有するガイドロール対を用いてバルジングを
発生させ、このバルジングの量に相当する圧下量または
このバルジングの量に相当する圧下量未満でかつ凝固収
縮量を補償する量以上の圧下量の大圧下を行うとともに
この大圧下時の圧下量の、大圧下時の未凝固厚に対する
比を 0.2〜0.8(ただし0.38以上を除く) とすることによ
り得られた連続鋳造鋳片に加工を行うことによって与え
られる、厚さ方向の硬度の最大値Hvmax と最小値Hvmin
との偏差ΔHvmax (＝Hvmax −Hvmin ) が40以下である
とともに、硬度が厚さ方向の硬度平均値を上回っている
領域の厚さ方向の長さの和Ｌの厚さｔに対する比Ｚ
H （＝Ｌ/ ｔ) が0.15以上である厚さ方向硬度分布を有
することを特徴とする耐ラメラテア性に優れた構造用鋼
材である。
【００１１】また、別の面からは、本発明は、Ｃ：0.25
％以下、Si：0.60％以下、Mn：2.0％以下、Ｐ：0.05％
以下、Ｓ：0.010 ％以下を含有する鋼組成を有する構造
用鋼材であって、この鋼組成を有する溶湯を連続鋳造鋳
型に鋳込んだ後に、この連続鋳造鋳型の出口における鋳
片厚さよりも大きなロール間隔を有するガイドロール対
を用いてバルジングを発生させ、このバルジングの量に
相当する圧下量またはこのバルジングの量に相当する圧
下量未満でかつ凝固収縮量を補償する量以上の圧下量の
大圧下を行うとともにこの大圧下時の圧下量の、大圧下
時の未凝固厚に対する比を 0.2〜0.8(ただし0.38以上を
除く) とすることにより得られた連続鋳造鋳片に加工を
行うことによって与えられる、厚さ方向の硬度の最大値
と最小値との偏差ΔHvmax が40以下であるとともに、硬
度が厚さ方向の硬度平均値を上回っている領域の厚さ方
向の長さの和の、厚さに対する比ＺH が0.15以上である
厚さ方向硬度分布を有し、さらに、フェライト−パーラ
イト組織またはフェライト−パーライト−ベイナイト組
織を有することを特徴とする耐ラメラテア性に優れた構
造用鋼材である。
％以下、Si：0.60％以下、Mn：2.0％以下、Ｐ：0.05％
以下、Ｓ：0.010 ％以下を含有する鋼組成を有する構造
用鋼材であって、この鋼組成を有する溶湯を連続鋳造鋳
型に鋳込んだ後に、この連続鋳造鋳型の出口における鋳
片厚さよりも大きなロール間隔を有するガイドロール対
を用いてバルジングを発生させ、このバルジングの量に
相当する圧下量またはこのバルジングの量に相当する圧
下量未満でかつ凝固収縮量を補償する量以上の圧下量の
大圧下を行うとともにこの大圧下時の圧下量の、大圧下
時の未凝固厚に対する比を 0.2〜0.8(ただし0.38以上を
除く) とすることにより得られた連続鋳造鋳片に加工を
行うことによって与えられる、厚さ方向の硬度の最大値
と最小値との偏差ΔHvmax が40以下であるとともに、硬
度が厚さ方向の硬度平均値を上回っている領域の厚さ方
向の長さの和の、厚さに対する比ＺH が0.15以上である
厚さ方向硬度分布を有し、さらに、フェライト−パーラ
イト組織またはフェライト−パーライト−ベイナイト組
織を有することを特徴とする耐ラメラテア性に優れた構
造用鋼材である。
【００１２】これらの本発明にかかる耐ラメラテア性に
優れた構造用鋼材は、厚さ方向の硬度の最大値を発生
する部位が、厚さ方向の表層部以外の部位であること、
厚さ方向の硬度の最大値が、連続鋳造時に発生する中
心偏析に起因して発生すること、連続鋳造鋳型に鋳込
まれた後に、連続鋳造鋳型の出口における鋳片厚さより
も大きなロール間隔を有するガイドロール対を用いてバ
ルジングを発生させ、バルジングの量に相当する圧下量
またはバルジングの量に相当する圧下量未満でかつ凝固
収縮量を補償する量以上の圧下量の大圧下が行われると
ともに大圧下時の圧下量の、大圧下時の未凝固厚に対す
る比を 0.2〜0.8 とすることにより得られた連続鋳造鋳
片に加工を行うことによって製造されること、のうちの
少なくとも一つを有することが、望ましい。
優れた構造用鋼材は、厚さ方向の硬度の最大値を発生
する部位が、厚さ方向の表層部以外の部位であること、
厚さ方向の硬度の最大値が、連続鋳造時に発生する中
心偏析に起因して発生すること、連続鋳造鋳型に鋳込
まれた後に、連続鋳造鋳型の出口における鋳片厚さより
も大きなロール間隔を有するガイドロール対を用いてバ
ルジングを発生させ、バルジングの量に相当する圧下量
またはバルジングの量に相当する圧下量未満でかつ凝固
収縮量を補償する量以上の圧下量の大圧下が行われると
ともに大圧下時の圧下量の、大圧下時の未凝固厚に対す
る比を 0.2〜0.8 とすることにより得られた連続鋳造鋳
片に加工を行うことによって製造されること、のうちの
少なくとも一つを有することが、望ましい。
【００１３】
【００１４】この本発明にかかる耐ラメラテア性に優れ
た構造用鋼材の製造法において、「鋳片」とは、連続鋳
造鋳型に鋳込まれ、内部に未凝固部を有する鋳片を意味
し、この鋳片の凝固が完了した鋳片を「連続鋳造鋳片」
という。また、本発明における連続鋳造は、主として、
垂直未凝固曲げ型連続鋳造機により行われるが、例えば
湾曲型連続鋳造機等の他の型式の連続鋳造機により行わ
れてもよい。
た構造用鋼材の製造法において、「鋳片」とは、連続鋳
造鋳型に鋳込まれ、内部に未凝固部を有する鋳片を意味
し、この鋳片の凝固が完了した鋳片を「連続鋳造鋳片」
という。また、本発明における連続鋳造は、主として、
垂直未凝固曲げ型連続鋳造機により行われるが、例えば
湾曲型連続鋳造機等の他の型式の連続鋳造機により行わ
れてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる耐ラメラテ
ア性に優れた構造用鋼材及びその製造法の実施形態を、
添付図面を参照しながら説明する。なお、以降の実施形
態の説明では、「鋼材」が「鋼板」である場合を例にと
る。まず、本実施形態の構造用鋼板の組成を限定する理
由を説明する。
ア性に優れた構造用鋼材及びその製造法の実施形態を、
添付図面を参照しながら説明する。なお、以降の実施形
態の説明では、「鋼材」が「鋼板」である場合を例にと
る。まず、本実施形態の構造用鋼板の組成を限定する理
由を説明する。
【００１６】[組成]Ｃ：0.25％以下
Ｃは、得られる構造用鋼板の強度上昇に寄与する元素で
あるものの、0.25％を超えて多量に含有すると、耐ラメ
ラテア性が劣化する。そこで、本発明では、Ｃ含有量は
0.25％以下と限定する。
あるものの、0.25％を超えて多量に含有すると、耐ラメ
ラテア性が劣化する。そこで、本発明では、Ｃ含有量は
0.25％以下と限定する。
【００１７】Si：0.60％以下
Siは、得られる構造用鋼板の強度上昇に寄与する元素で
あるものの、0.60％を超えて多量に含有すると、耐ラメ
ラテア性が劣化する。そこで、本発明では、Si含有量は
0.60％以下と限定する。
あるものの、0.60％を超えて多量に含有すると、耐ラメ
ラテア性が劣化する。そこで、本発明では、Si含有量は
0.60％以下と限定する。
【００１８】Mn：2.0 ％以下
Mnは、得られる構造用鋼板の強度および靱性を確保する
ために必要な元素であるものの、2.0 ％を超えて多量に
含有すると、耐ラメラテア性が劣化する。そこで、本発
明では、Mn含有量は2.0 ％以下と限定する。
ために必要な元素であるものの、2.0 ％を超えて多量に
含有すると、耐ラメラテア性が劣化する。そこで、本発
明では、Mn含有量は2.0 ％以下と限定する。
【００１９】Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％以下
Ｐ、Ｓは、ともに、鋼の凝固時に偏析を起こし易い元素
であり、この偏析によって、局部的に耐ラメラテア性が
劣化する。このため、Ｐ、Ｓはいずれも含有量を低減す
ることが望ましいが、著しい低減には相応の処理コスト
を要する。また、本発明にかかる構造用鋼板は0.05％ま
でＰを含有しても、後述する厚さ方向硬度分布を有して
いれば、極めて高い耐ラメラテア性を得ることができ
る。そこで、本発明では、Ｐ含有量は0.05％以下と限定
する。一方、Ｓは、Ａ系介在物であるMnS となって鋼中
に析出し、圧延時に延伸されてラメラテアの起点を形成
する。そこで、本発明では、Ｓ含有量は0.010 ％以下と
限定する。本実施形態の構造用鋼板は、以上の元素を有
する鋼組成を有する。次に、本実施形態の構造用鋼板の
組織および板厚方向硬度分布特性を説明する。
であり、この偏析によって、局部的に耐ラメラテア性が
劣化する。このため、Ｐ、Ｓはいずれも含有量を低減す
ることが望ましいが、著しい低減には相応の処理コスト
を要する。また、本発明にかかる構造用鋼板は0.05％ま
でＰを含有しても、後述する厚さ方向硬度分布を有して
いれば、極めて高い耐ラメラテア性を得ることができ
る。そこで、本発明では、Ｐ含有量は0.05％以下と限定
する。一方、Ｓは、Ａ系介在物であるMnS となって鋼中
に析出し、圧延時に延伸されてラメラテアの起点を形成
する。そこで、本発明では、Ｓ含有量は0.010 ％以下と
限定する。本実施形態の構造用鋼板は、以上の元素を有
する鋼組成を有する。次に、本実施形態の構造用鋼板の
組織および板厚方向硬度分布特性を説明する。
【００２０】[組織]本実施形態では、例えば建築物や橋
梁等といった溶接施工により工作される構造物に使用さ
れる比較的安価な軟鋼、すなわちHT490 クラスの鋼を用
いた。この鋼種は、フェライト−パーライト組織または
フェライト−パーライト−ベイナイト組織を有し、硬化
部と軟化部とが層状に重なっている。このため、この鋼
種からなる構造用鋼板は、ミクロ的歪み集中が発生し易
く、ラメラテアを生じ易いものである。なお、例えばフ
ェライト単相あるいはベイナイト単相等の組織を有する
構造用鋼板では、このような局部歪みは問題とならず、
ラメラテアを生じない。
梁等といった溶接施工により工作される構造物に使用さ
れる比較的安価な軟鋼、すなわちHT490 クラスの鋼を用
いた。この鋼種は、フェライト−パーライト組織または
フェライト−パーライト−ベイナイト組織を有し、硬化
部と軟化部とが層状に重なっている。このため、この鋼
種からなる構造用鋼板は、ミクロ的歪み集中が発生し易
く、ラメラテアを生じ易いものである。なお、例えばフ
ェライト単相あるいはベイナイト単相等の組織を有する
構造用鋼板では、このような局部歪みは問題とならず、
ラメラテアを生じない。
【００２１】[板厚方向硬度分布特性]図１〜図３は、い
ずれも、構造用鋼板の板厚方向に関する板厚方向硬度分
布特性の測定結果の一例を示すグラフであり、図１およ
び図２は比較例の構造用鋼板の場合を示し、図３は本実
施形態の構造用鋼板の場合を示す。
ずれも、構造用鋼板の板厚方向に関する板厚方向硬度分
布特性の測定結果の一例を示すグラフであり、図１およ
び図２は比較例の構造用鋼板の場合を示し、図３は本実
施形態の構造用鋼板の場合を示す。
【００２２】本発明者らは、多数の試料である構造用鋼
板の耐ラメラテア特性を、Ｈ型拘束割れ試験により調べ
た。その結果、構造用鋼板が、図３のグラフに示すよう
に、厚さ方向の硬度の最大値Hvmax と最小値Hvmin との
偏差ΔHvmax が40以下であるとともに、硬度が厚さ方向
の硬度平均値Hvave を上回っている領域の厚さ方向の長
さの和Ｌの、厚さｔに対する比ＺH が0.15以上である板
厚方向硬度分布特性を有することにより、所望の耐ラメ
ラテア性を有することがわかった。ここで、偏差ΔHv
max および比ＺH は、下記(1) 式および(2) 式により、
それぞれ求められる。
板の耐ラメラテア特性を、Ｈ型拘束割れ試験により調べ
た。その結果、構造用鋼板が、図３のグラフに示すよう
に、厚さ方向の硬度の最大値Hvmax と最小値Hvmin との
偏差ΔHvmax が40以下であるとともに、硬度が厚さ方向
の硬度平均値Hvave を上回っている領域の厚さ方向の長
さの和Ｌの、厚さｔに対する比ＺH が0.15以上である板
厚方向硬度分布特性を有することにより、所望の耐ラメ
ラテア性を有することがわかった。ここで、偏差ΔHv
max および比ＺH は、下記(1) 式および(2) 式により、
それぞれ求められる。
【００２３】
【数１】
【００２４】ただし、(1) 式において、符号Hvは荷重が
9.8 〜98N におけるヴィッカース硬さを示し、板厚方向
に0.1 〜0.5mm ピッチで打刻することにより求められ
る。また、(2) 式において、符号Ｌは硬さの測定値が、
板厚方向の全域において平均値Hvave を上回っている領
域の厚さ方向の長さの和を示しており、ヴィッカース硬
さの測定のための圧痕間は折れ線で結び、平均値Hvave
を上回っている領域の長さの総和である。
9.8 〜98N におけるヴィッカース硬さを示し、板厚方向
に0.1 〜0.5mm ピッチで打刻することにより求められ
る。また、(2) 式において、符号Ｌは硬さの測定値が、
板厚方向の全域において平均値Hvave を上回っている領
域の厚さ方向の長さの和を示しており、ヴィッカース硬
さの測定のための圧痕間は折れ線で結び、平均値Hvave
を上回っている領域の長さの総和である。
【００２５】構造用鋼板が図３にグラフで示すような板
厚方向硬度分布特性を有することにより所望の耐ラメラ
テア性を有することのメカニズムを、以下に説明する。
板厚方向の内部で発生するラメラテアは、板厚方向に引
張応力が作用して組織分布に起因する微妙な歪みの差異
が分布し、延性に乏しいパーライト等の部分に歪みが集
中することによって生じる。
厚方向硬度分布特性を有することにより所望の耐ラメラ
テア性を有することのメカニズムを、以下に説明する。
板厚方向の内部で発生するラメラテアは、板厚方向に引
張応力が作用して組織分布に起因する微妙な歪みの差異
が分布し、延性に乏しいパーライト等の部分に歪みが集
中することによって生じる。
【００２６】この微妙な応力集中や歪み集中は、板厚方
向への硬度分布におけるギャップが図１のグラフに示す
ように大きい箇所、具体的には偏差ΔHvmax が40超であ
る箇所から発生することが認められた。つまり、硬度ギ
ャップの指標であるΔHvmaxが40以下であることが耐ラ
メラテア性の改善に有効である。
向への硬度分布におけるギャップが図１のグラフに示す
ように大きい箇所、具体的には偏差ΔHvmax が40超であ
る箇所から発生することが認められた。つまり、硬度ギ
ャップの指標であるΔHvmaxが40以下であることが耐ラ
メラテア性の改善に有効である。
【００２７】また、図２にグラフで示すように、板厚方
向への硬度分布におけるギャップが小さくても硬度分布
がなだらかに推移していない箇所、具体的には比ＺH が
0.15未満である箇所では、ラメラテアが発生し易い傾向
がある。すなわち、図３にグラフで示すように、偏析領
域が比ＺH が0.15以上と幅広いこと、つまり硬度分布に
急峻な傾きを持たないことも、耐ラメラテア性の改善に
有効である。つまり、平均硬度を上回っている領域の広
さが多いほど急峻な硬度勾配を有さないためである。
向への硬度分布におけるギャップが小さくても硬度分布
がなだらかに推移していない箇所、具体的には比ＺH が
0.15未満である箇所では、ラメラテアが発生し易い傾向
がある。すなわち、図３にグラフで示すように、偏析領
域が比ＺH が0.15以上と幅広いこと、つまり硬度分布に
急峻な傾きを持たないことも、耐ラメラテア性の改善に
有効である。つまり、平均硬度を上回っている領域の広
さが多いほど急峻な硬度勾配を有さないためである。
【００２８】このような組成、組織および板厚方向硬度
分布特性を有する本実施形態の構造用鋼板は、組織的に
フェライト−パーライト組織またはフェライト−パーラ
イト−ベイナイト組織を有し、軟化部および硬化部が層
状組織を呈するにもかかわらず、たとえ厳しい拘束条件
下であっても、厚さ方向の中心部においてもラメラテア
を発生することがない優れた耐ラメラテア性、具体的に
は、Ｈ型拘束割れ試験における限界割れ拘束力が20000N
/mm2という極めて優れた耐ラメラテア性を有する。
分布特性を有する本実施形態の構造用鋼板は、組織的に
フェライト−パーライト組織またはフェライト−パーラ
イト−ベイナイト組織を有し、軟化部および硬化部が層
状組織を呈するにもかかわらず、たとえ厳しい拘束条件
下であっても、厚さ方向の中心部においてもラメラテア
を発生することがない優れた耐ラメラテア性、具体的に
は、Ｈ型拘束割れ試験における限界割れ拘束力が20000N
/mm2という極めて優れた耐ラメラテア性を有する。
【００２９】また、本実施形態の構造用鋼板が対象とす
る鋼種は、比較的安価な軟鋼、HT490 クラスの鋼であ
る。このため、この構造用鋼板は、安価かつ大量に生産
することもできる。
る鋼種は、比較的安価な軟鋼、HT490 クラスの鋼であ
る。このため、この構造用鋼板は、安価かつ大量に生産
することもできる。
【００３０】このため、本実施形態の構造用鋼板は、例
えば建築物や橋梁等といった溶接施工により工作される
構造物に用いる構造用鋼板として、極めて好適である。
次に、本実施形態の構造用鋼板の製造法を説明する。
えば建築物や橋梁等といった溶接施工により工作される
構造物に用いる構造用鋼板として、極めて好適である。
次に、本実施形態の構造用鋼板の製造法を説明する。
【００３１】[鋳込み]本実施形態では、上記の鋼組成、
すなわちＣ：0.25％以下、Si：0.60％以下、Mn：2.0 ％
以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％以下を含有する鋼
組成を有する溶鋼を連続鋳造鋳型に鋳込んで鋳片とす
る。図４は、本実施形態で用いる垂直型連続鋳造機12に
より連続鋳造を行う状況を示す説明図である。
すなわちＣ：0.25％以下、Si：0.60％以下、Mn：2.0 ％
以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％以下を含有する鋼
組成を有する溶鋼を連続鋳造鋳型に鋳込んで鋳片とす
る。図４は、本実施形態で用いる垂直型連続鋳造機12に
より連続鋳造を行う状況を示す説明図である。
【００３２】同図において、浸漬ノズル10を経て鋳型１
に注入された溶鋼８は、水冷されている鋳型１およびそ
の下方に配置された図示しないスプレーノズル群から噴
射されるスプレー水によって冷却される。これにより、
鋳込まれた溶鋼８は、その外部に凝固シェル2aが形成さ
れるとともに内部に未凝固部2bを有する鋳片２とされ
る。
に注入された溶鋼８は、水冷されている鋳型１およびそ
の下方に配置された図示しないスプレーノズル群から噴
射されるスプレー水によって冷却される。これにより、
鋳込まれた溶鋼８は、その外部に凝固シェル2aが形成さ
れるとともに内部に未凝固部2bを有する鋳片２とされ
る。
【００３３】この鋳片２は、内部に未凝固部2bを保持し
たまま、ガイドロール群３ (バルジングゾーン) と、圧
下装置群６を備える圧下ロール群５ (圧下ゾーン) とを
経て凝固完了点９において凝固を完了し、ピンチロール
群７により引き抜かれて、連続鋳造鋳片11とされる。
たまま、ガイドロール群３ (バルジングゾーン) と、圧
下装置群６を備える圧下ロール群５ (圧下ゾーン) とを
経て凝固完了点９において凝固を完了し、ピンチロール
群７により引き抜かれて、連続鋳造鋳片11とされる。
【００３４】なお、ガイドロール３群からなるバルジン
グゾーンには、電磁攪拌装置４が配置される。電磁攪拌
装置４は、未凝固部2bに攪拌を与えて等軸晶化させるた
めの装置である。
グゾーンには、電磁攪拌装置４が配置される。電磁攪拌
装置４は、未凝固部2bに攪拌を与えて等軸晶化させるた
めの装置である。
【００３５】[バルジング]本実施形態では、鋳型１に鋳
込まれた鋳片２を、連続鋳造鋳型１の出口における鋳片
厚さαよりも大きなロール間隔を有する12組のガイドロ
ール対３を備えるバルジングゾーンにおいてバルジング
を発生させる。
込まれた鋳片２を、連続鋳造鋳型１の出口における鋳片
厚さαよりも大きなロール間隔を有する12組のガイドロ
ール対３を備えるバルジングゾーンにおいてバルジング
を発生させる。
【００３６】すなわち、鋳型１に鋳込まれた鋳片２を、
連続鋳造鋳型１の出口における鋳片厚さαよりも大きな
ロール間隔を有する12組のガイドロール対３により、バ
ルジングさせる。なお、図示例は、ガイドロール対３が
12組である場合であるが、これはあくまでも例示であっ
て、１組または２組以上であればよい。
連続鋳造鋳型１の出口における鋳片厚さαよりも大きな
ロール間隔を有する12組のガイドロール対３により、バ
ルジングさせる。なお、図示例は、ガイドロール対３が
12組である場合であるが、これはあくまでも例示であっ
て、１組または２組以上であればよい。
【００３７】ここで、「バルジング」とは、垂直型連続
鋳造機12を通過する時点における連続鋳造鋳片11の最終
的な鋳片厚さl2に基づいて、通常の操業条件を加味して
逆算することにより得られる、連続鋳造鋳型１の出口に
おける鋳片の厚さαに比べて、連続鋳造鋳型１の出口よ
りも下流側に設置された12組のガイドロール対３によ
り、鋳片２の厚さを (β−α) だけ大きくすることを意
味する。このバルジングは、連続鋳造鋳型１の出口を通
過した直後の鋳片２は、表層部のみが凝固シェル2aとし
て凝固するとともに内部の未凝固部2bを有するため、鋳
片２は、内部の未凝固部2bの溶鋼静圧によって膨らもう
とすることを、積極的に利用するものである。このバル
ジング量は、鋳片２の厚さの10％以上とすることが望ま
しい。このような大きな量でバルジングさせるには、垂
直型連続鋳造機12において鋳片２に大圧下を加える圧下
ロール５を除いて、鋳片２の厚さ方向のロール間隔を、
通常の鋳片２の厚さに対するロール間隔よりも大きくす
るだけでよい。バルジング量が、鋳片の厚さの10％未満
であると、後述する圧下ロール５により鋳片に大圧下を
行っても、鋳片において、合金元素濃化湯を排除するこ
とやセンターポロシティを圧着して減少させることが、
いずれも不十分になる。バルジング量の上限は、このよ
うな観点からは設ける必要はないが、装置の強度上の制
約等により、鋳片の厚さ25％以下とすることが望まし
い。
鋳造機12を通過する時点における連続鋳造鋳片11の最終
的な鋳片厚さl2に基づいて、通常の操業条件を加味して
逆算することにより得られる、連続鋳造鋳型１の出口に
おける鋳片の厚さαに比べて、連続鋳造鋳型１の出口よ
りも下流側に設置された12組のガイドロール対３によ
り、鋳片２の厚さを (β−α) だけ大きくすることを意
味する。このバルジングは、連続鋳造鋳型１の出口を通
過した直後の鋳片２は、表層部のみが凝固シェル2aとし
て凝固するとともに内部の未凝固部2bを有するため、鋳
片２は、内部の未凝固部2bの溶鋼静圧によって膨らもう
とすることを、積極的に利用するものである。このバル
ジング量は、鋳片２の厚さの10％以上とすることが望ま
しい。このような大きな量でバルジングさせるには、垂
直型連続鋳造機12において鋳片２に大圧下を加える圧下
ロール５を除いて、鋳片２の厚さ方向のロール間隔を、
通常の鋳片２の厚さに対するロール間隔よりも大きくす
るだけでよい。バルジング量が、鋳片の厚さの10％未満
であると、後述する圧下ロール５により鋳片に大圧下を
行っても、鋳片において、合金元素濃化湯を排除するこ
とやセンターポロシティを圧着して減少させることが、
いずれも不十分になる。バルジング量の上限は、このよ
うな観点からは設ける必要はないが、装置の強度上の制
約等により、鋳片の厚さ25％以下とすることが望まし
い。
【００３８】(大圧下)このようにしてバルジングした鋳
片２に対して、このバルジング量 (β−α)に略相当す
る圧下量、またはこのバルジングの量に相当する圧下量
未満でかつ凝固収縮量を補償する量以上の圧下量の圧下
を、本実施形態では３組の、圧下装置６を有する圧下ロ
ール対５により行うことにより、連続鋳造鋳片11とす
る。なお、図示例は、圧下ロール対５が３組ある場合で
あるが、これはあくまでも例示であって、１組または２
組以上あればよい。
片２に対して、このバルジング量 (β−α)に略相当す
る圧下量、またはこのバルジングの量に相当する圧下量
未満でかつ凝固収縮量を補償する量以上の圧下量の圧下
を、本実施形態では３組の、圧下装置６を有する圧下ロ
ール対５により行うことにより、連続鋳造鋳片11とす
る。なお、図示例は、圧下ロール対５が３組ある場合で
あるが、これはあくまでも例示であって、１組または２
組以上あればよい。
【００３９】すなわち、バルジングされた鋳片２に対し
て、本実施形態における「大圧下」は、公知の各種連続
鋳造機に配置された各圧下ロール対によって凝固収縮分
を補償する程度で徐々に加えられる軽圧下とは全く異な
り、３組の圧下ロール対５により一気に与えられ、これ
により、合金元素が濃縮した未凝固部2bは排除され、凝
固完了点９において固相のみとされ、センターポロシテ
ィが解消される。
て、本実施形態における「大圧下」は、公知の各種連続
鋳造機に配置された各圧下ロール対によって凝固収縮分
を補償する程度で徐々に加えられる軽圧下とは全く異な
り、３組の圧下ロール対５により一気に与えられ、これ
により、合金元素が濃縮した未凝固部2bは排除され、凝
固完了点９において固相のみとされ、センターポロシテ
ィが解消される。
【００４０】この大圧下は、未凝固部2bが圧下時の鋳片
厚さの3.0 〜30.0％程度存在するときに行うことが望ま
しく、未凝固部2bの凝固が完了してから大圧下を加えて
も上記の効果は得られない。また、大圧下の圧下量は５
〜50mmとすることが望ましい。圧下量が５mm未満では未
凝固湯の排出が不充分となり、一方、50mmを超える圧下
を、通常の連続鋳造装置に設けられた圧下ロールで実施
することは困難であるからである。また、この大圧下の
圧下率、すなわち (大圧下前の鋳片厚さβ−大圧下後の
鋳片厚さ) ／ (大圧下前の鋳片厚さβ) は２〜50％の範
囲とすることが望ましい。
厚さの3.0 〜30.0％程度存在するときに行うことが望ま
しく、未凝固部2bの凝固が完了してから大圧下を加えて
も上記の効果は得られない。また、大圧下の圧下量は５
〜50mmとすることが望ましい。圧下量が５mm未満では未
凝固湯の排出が不充分となり、一方、50mmを超える圧下
を、通常の連続鋳造装置に設けられた圧下ロールで実施
することは困難であるからである。また、この大圧下の
圧下率、すなわち (大圧下前の鋳片厚さβ−大圧下後の
鋳片厚さ) ／ (大圧下前の鋳片厚さβ) は２〜50％の範
囲とすることが望ましい。
【００４１】また、本実施形態では、図１〜図３のそれ
ぞれのグラフにおける厚さ方向の硬度の最大値Hvmax と
最小値Hvmin との偏差ΔHvmax が40以下であるととも
に、硬度が厚さ方向の硬度平均値Hvave を上回っている
領域の厚さ方向の長さの和Ｌの、厚さｔに対する比ＺH
が0.15以上である板厚方向硬度分布特性を有する構造用
鋼板を得るために、３組の圧下ロール対５による大圧下
時の圧下量Ｄ1 の、大圧下時の未凝固厚Ｄ2 に対する比
を 0.2〜0.8 とする。
ぞれのグラフにおける厚さ方向の硬度の最大値Hvmax と
最小値Hvmin との偏差ΔHvmax が40以下であるととも
に、硬度が厚さ方向の硬度平均値Hvave を上回っている
領域の厚さ方向の長さの和Ｌの、厚さｔに対する比ＺH
が0.15以上である板厚方向硬度分布特性を有する構造用
鋼板を得るために、３組の圧下ロール対５による大圧下
時の圧下量Ｄ1 の、大圧下時の未凝固厚Ｄ2 に対する比
を 0.2〜0.8 とする。
【００４２】図５は、大圧下近傍を拡大して示す説明図
である。図５において、大圧下時の圧下量Ｄ1 は、大圧
下開始時の鋳片厚Ｌ1 と大圧下後の鋳片厚Ｌ2 との偏差
として求められる。
である。図５において、大圧下時の圧下量Ｄ1 は、大圧
下開始時の鋳片厚Ｌ1 と大圧下後の鋳片厚Ｌ2 との偏差
として求められる。
【００４３】すなわち、最終的に得られる構造用鋼板が
上記の板厚方向硬度分布特性を有するために、大圧下時
の未凝固厚Ｄ2 と、大圧下時の圧下量Ｄ1 との関係を適
切に調整する。圧下量Ｄ1 と未凝固厚Ｄ2 との関係を、
0.2 ≦Ｄ1 ／Ｄ2 ≦0.8 とすることにより、良好な偏析
状況が得られる。値Ｄ1 ／Ｄ2 が0.2 未満であると板厚
方向の中心における自然凝固により凝固する領域が増大
し、通常のシャープな中心偏析が現出する。このため、
この連続鋳造鋳片から製造された構造用鋼板では、図１
のグラフに示すような急峻な板厚方向硬度分布が形成さ
れてしまい、耐ラメラテア性が低下する。
上記の板厚方向硬度分布特性を有するために、大圧下時
の未凝固厚Ｄ2 と、大圧下時の圧下量Ｄ1 との関係を適
切に調整する。圧下量Ｄ1 と未凝固厚Ｄ2 との関係を、
0.2 ≦Ｄ1 ／Ｄ2 ≦0.8 とすることにより、良好な偏析
状況が得られる。値Ｄ1 ／Ｄ2 が0.2 未満であると板厚
方向の中心における自然凝固により凝固する領域が増大
し、通常のシャープな中心偏析が現出する。このため、
この連続鋳造鋳片から製造された構造用鋼板では、図１
のグラフに示すような急峻な板厚方向硬度分布が形成さ
れてしまい、耐ラメラテア性が低下する。
【００４４】一方、値Ｄ1 ／Ｄ2 が0.8 を超えると、板
厚中心部ではレードル値よりも成分が薄くなるいわゆる
負偏析帯が生成する。この負偏析帯自体は耐ラメラテア
性を阻害するものではないが、上流側への濃化溶鋼の排
出が多くなり過ぎるため、３組の圧下ロール対５による
大圧下の直前に凝固する部分が極端に濃化する傾向が見
られる。このため、この連続鋳造鋳片から製造された構
造用鋼板では、図２のグラフに示すような板厚方向硬度
分布が形成されてしまい、耐ラメラテア性を著しく低下
させる。
厚中心部ではレードル値よりも成分が薄くなるいわゆる
負偏析帯が生成する。この負偏析帯自体は耐ラメラテア
性を阻害するものではないが、上流側への濃化溶鋼の排
出が多くなり過ぎるため、３組の圧下ロール対５による
大圧下の直前に凝固する部分が極端に濃化する傾向が見
られる。このため、この連続鋳造鋳片から製造された構
造用鋼板では、図２のグラフに示すような板厚方向硬度
分布が形成されてしまい、耐ラメラテア性を著しく低下
させる。
【００４５】つまり、値Ｄ1 ／Ｄ2 を0.2 以上0.8 以下
に限定することにより、製品での中心部のシャープな偏
析および周辺レベルを同等に調整することが可能とな
る。このため、この連続鋳造鋳片から製造された構造用
鋼板では、図３のグラフに示すような緩やかで幅広い偏
析領域、すなわち板厚方向硬度分布を形成することがで
きる。このため、値Ｄ1 ／Ｄ2 を0.2 以上0.8 以下に限
定することにより、耐ラメラテア性を著しく改善するこ
とができる。このようにして、連続鋳造鋳片11を製造し
た後、この連続鋳造鋳片11に例えば熱間圧延等の適宜加
工を行うことにより、本実施形態の構造用鋼板が製造さ
れる。
に限定することにより、製品での中心部のシャープな偏
析および周辺レベルを同等に調整することが可能とな
る。このため、この連続鋳造鋳片から製造された構造用
鋼板では、図３のグラフに示すような緩やかで幅広い偏
析領域、すなわち板厚方向硬度分布を形成することがで
きる。このため、値Ｄ1 ／Ｄ2 を0.2 以上0.8 以下に限
定することにより、耐ラメラテア性を著しく改善するこ
とができる。このようにして、連続鋳造鋳片11を製造し
た後、この連続鋳造鋳片11に例えば熱間圧延等の適宜加
工を行うことにより、本実施形態の構造用鋼板が製造さ
れる。
【００４６】
【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながら、よ
り具体的に説明する。表１に示す鋼組成を有する溶鋼１
〜溶鋼15を、図４に示す垂直型連続鋳造機12の連続鋳造
鋳型１に鋳込んで鋳片２とした。
り具体的に説明する。表１に示す鋼組成を有する溶鋼１
〜溶鋼15を、図４に示す垂直型連続鋳造機12の連続鋳造
鋳型１に鋳込んで鋳片２とした。
【００４７】
【表１】
【００４８】そして、この鋳片２を、連続鋳造鋳型１の
出口における鋳片厚さαよりも大きなロール間隔を有す
る12組のガイドロール対３を用いてバルジングを発生し
た。この後に、３組の圧下ロール対６を用いてバルジン
グの量に相当する圧下量の大圧下を行うとともにこの大
圧下時の圧下量Ｄ1 の、大圧下時の未凝固厚Ｄ2 に対す
る比を、表１に示す範囲で変動させることにより連続鋳
造鋳片11とした。連続鋳造の主要条件を表２にまとめて
示す。
出口における鋳片厚さαよりも大きなロール間隔を有す
る12組のガイドロール対３を用いてバルジングを発生し
た。この後に、３組の圧下ロール対６を用いてバルジン
グの量に相当する圧下量の大圧下を行うとともにこの大
圧下時の圧下量Ｄ1 の、大圧下時の未凝固厚Ｄ2 に対す
る比を、表１に示す範囲で変動させることにより連続鋳
造鋳片11とした。連続鋳造の主要条件を表２にまとめて
示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】このようにして得られた連続鋳造鋳片11に
熱間圧延と熱処理とを行うことにより、板厚が32mmであ
って、フェライト−パーライト組織またはフェライト−
パーライト−ベイナイト組織の構造用鋼板とした。
熱間圧延と熱処理とを行うことにより、板厚が32mmであ
って、フェライト−パーライト組織またはフェライト−
パーライト−ベイナイト組織の構造用鋼板とした。
【００５１】得られた構造用鋼板１〜構造用鋼板15につ
いて、荷重が9.8 〜98N で板厚方向に0.1 〜0.5mm ピッ
チで打刻することによりヴィッカース硬さ測定を行い、
偏差ΔHvmax および比ＺH を求めた。また、組織を適宜
手段により調べた。さらに、得られた構造用鋼板１〜構
造用鋼板15から試料１〜試料15を切り出してＨ型拘束割
れ試験を行って限界割れ拘束力を測定することにより、
耐ラメラテア性を評価した。これらの測定結果を、表１
に合わせて示す。なお、本実施例では、構造用鋼板の目
標性能はSM490 級鋼とした。また、表１において、「Ｆ
＋Ｐ」はフェライト−パーライト組織であることを示
し、「Ｆ＋Ｐ＋Ｂ」はフェライト−パーライト−ベイナ
イト組織であることを示す。
いて、荷重が9.8 〜98N で板厚方向に0.1 〜0.5mm ピッ
チで打刻することによりヴィッカース硬さ測定を行い、
偏差ΔHvmax および比ＺH を求めた。また、組織を適宜
手段により調べた。さらに、得られた構造用鋼板１〜構
造用鋼板15から試料１〜試料15を切り出してＨ型拘束割
れ試験を行って限界割れ拘束力を測定することにより、
耐ラメラテア性を評価した。これらの測定結果を、表１
に合わせて示す。なお、本実施例では、構造用鋼板の目
標性能はSM490 級鋼とした。また、表１において、「Ｆ
＋Ｐ」はフェライト−パーライト組織であることを示
し、「Ｆ＋Ｐ＋Ｂ」はフェライト−パーライト−ベイナ
イト組織であることを示す。
【００５２】表１において、試料１〜試料５、および試
料８は、いずれも、本発明の条件を全て満足する本発明
例であり、限界割れ拘束力が20000N/mm2以上という極め
て良好な耐ラメラテア性が得られている。なお、試料６
および試料７は、参考例である。
料８は、いずれも、本発明の条件を全て満足する本発明
例であり、限界割れ拘束力が20000N/mm2以上という極め
て良好な耐ラメラテア性が得られている。なお、試料６
および試料７は、参考例である。
【００５３】これに対し、表１における試料９はＣ含有
量が、試料10はSi含有量が、試料11はMn含有量が、試料
12はＰ含有量が、試料13はＳ含有量が、いずれも、本発
明の範囲を逸脱しているため、硬度分布特性を示すＤ1
／Ｄ2 、ΔHvmax および比ＺH は良好であるが、耐ラメ
ラテア性を示す限界割れ拘束力がいずれも10000N/mm2程
度と劣化した。
量が、試料10はSi含有量が、試料11はMn含有量が、試料
12はＰ含有量が、試料13はＳ含有量が、いずれも、本発
明の範囲を逸脱しているため、硬度分布特性を示すＤ1
／Ｄ2 、ΔHvmax および比ＺH は良好であるが、耐ラメ
ラテア性を示す限界割れ拘束力がいずれも10000N/mm2程
度と劣化した。
【００５４】さらに、表１における試料14および試料15
は、いずれも、スラブ製造条件が本発明範囲を逸脱して
いるため、板厚方向の硬度分布特性を示すＤ1 ／Ｄ2 、
ΔHvmax および比ＺH と、耐ラメラテア性を示す限界割
れ拘束力とがともに劣化した。
は、いずれも、スラブ製造条件が本発明範囲を逸脱して
いるため、板厚方向の硬度分布特性を示すＤ1 ／Ｄ2 、
ΔHvmax および比ＺH と、耐ラメラテア性を示す限界割
れ拘束力とがともに劣化した。
【００５５】(変形形態)実施形態および実施例の説明で
は、鋼材が鋼板である場合を例にとったが、本発明は鋼
板には限定されず、ラメラテアの発生が問題とされる鋼
材に適用される。
は、鋼材が鋼板である場合を例にとったが、本発明は鋼
板には限定されず、ラメラテアの発生が問題とされる鋼
材に適用される。
【００５６】また、実施形態および実施例の説明では、
連続鋳造機が垂直型連続鋳造機である場合を例にとった
が、本発明は垂直型連続鋳造機には限定されず、例えば
湾曲型連続鋳造機等の垂直型連続鋳造機以外の連続鋳造
機であっても等しく適用される。
連続鋳造機が垂直型連続鋳造機である場合を例にとった
が、本発明は垂直型連続鋳造機には限定されず、例えば
湾曲型連続鋳造機等の垂直型連続鋳造機以外の連続鋳造
機であっても等しく適用される。
【００５７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、厚さ方向の中心部においてもラメラテアを発生する
ことがない耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材、例えば
フェライト−パーライト鋼またはフェライト−パーライ
ト−ベイナイト鋼からなる構造用鋼材を、安価かつ確実
に提供できた。かかる効果を有する本発明の意義は極め
て著しい。
り、厚さ方向の中心部においてもラメラテアを発生する
ことがない耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材、例えば
フェライト−パーライト鋼またはフェライト−パーライ
ト−ベイナイト鋼からなる構造用鋼材を、安価かつ確実
に提供できた。かかる効果を有する本発明の意義は極め
て著しい。
【図１】比較例の構造用鋼板の板厚方向に関する板厚方
向硬度分布特性の測定結果の一例を示すグラフである。
向硬度分布特性の測定結果の一例を示すグラフである。
【図２】比較例の構造用鋼板の板厚方向に関する板厚方
向硬度分布特性の測定結果の一例を示すグラフである。
向硬度分布特性の測定結果の一例を示すグラフである。
【図３】実施形態の構造用鋼板の板厚方向に関する板厚
方向硬度分布特性の測定結果の一例を示すグラフであ
る。
方向硬度分布特性の測定結果の一例を示すグラフであ
る。
【図４】実施形態で用いる垂直型連続鋳造機により連続
鋳造を行う状況を示す説明図である。
鋳造を行う状況を示す説明図である。
【図５】実施形態で用いる垂直型連続鋳造機による大圧
下の近傍を拡大して示す説明図である。
下の近傍を拡大して示す説明図である。
１ 鋳型
2a 凝固シェル
2b 未凝固部
２ 鋳片
３ ガイドロール群
４ 電磁攪拌装置
５ 圧下ロール群
６ 圧下装置群
７ ピンチロール群
８ 溶鋼
９ 凝固完了点
10 浸漬ノズル
11 連続鋳造鋳片
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−123513（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−244349（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−39851（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 38/00 301
B22D 11/00
B22D 11/128 350
B22D 11/16
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.25％以下、Si：0.60％
以下、Mn：2.0 ％以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％
以下を含有する鋼組成を有する構造用鋼材であって、該
鋼組成を有する溶湯を連続鋳造鋳型に鋳込んだ後に、当
該連続鋳造鋳型の出口における鋳片厚さよりも大きなロ
ール間隔を有するガイドロール対を用いてバルジングを
発生させ、当該バルジングの量に相当する圧下量または
当該バルジングの量に相当する圧下量未満でかつ凝固収
縮量を補償する量以上の圧下量の大圧下を行うとともに
当該大圧下時の圧下量の、大圧下時の未凝固厚に対する
比を 0.2〜0.8(ただし0.38以上を除く) とすることによ
り得られた連続鋳造鋳片に加工を行うことによって与え
られる、厚さ方向の硬度の最大値と最小値との偏差ΔHv
max が40以下であるとともに、硬度が厚さ方向の硬度平
均値を上回っている領域の厚さ方向の長さの和の、厚さ
に対する比ＺH が0.15以上である厚さ方向硬度分布を有
することを特徴とする耐ラメラテア性に優れた構造用鋼
材。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：0.25％以下、Si：0.60％
以下、Mn：2.0 ％以下、Ｐ：0.05％以下、Ｓ：0.010 ％
以下を含有する鋼組成を有する構造用鋼材であって、該
鋼組成を有する溶湯を連続鋳造鋳型に鋳込んだ後に、当
該連続鋳造鋳型の出口における鋳片厚さよりも大きなロ
ール間隔を有するガイドロール対を用いてバルジングを
発生させ、当該バルジングの量に相当する圧下量または
当該バルジングの量に相当する圧下量未満でかつ凝固収
縮量を補償する量以上の圧下量の大圧下を行うとともに
当該大圧下時の圧下量の、大圧下時の未凝固厚に対する
比を 0.2〜0.8(ただし0.38以上を除く) とすることによ
り得られた連続鋳造鋳片に加工を行うことによって与え
られる、厚さ方向の硬度の最大値と最小値との偏差ΔHv
max が40以下であるとともに、硬度が厚さ方向の硬度平
均値を上回っている領域の厚さ方向の長さの和の、厚さ
に対する比ＺH が0.15以上である厚さ方向硬度分布を有
し、さらに、フェライト−パーライト組織またはフェラ
イト−パーライト−ベイナイト組織を有することを特徴
とする耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材。 - 【請求項３】 前記厚さ方向の硬度の最大値を発生する
部位は、前記厚さ方向の表層部以外の部位である請求項
１または請求項２に記載された耐ラメラテア性に優れた
構造用鋼材。 - 【請求項４】 前記厚さ方向の硬度の最大値は、連続鋳
造時に発生する中心偏析に起因して発生する請求項３に
記載された耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材。
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| JP20337099A JP3440891B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材 |
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| JP20337099A JP3440891B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 耐ラメラテア性に優れた構造用鋼材 |
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| JP2001026844A JP2001026844A (ja) | 2001-01-30 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1999
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