JP4710423B2 - 耐ssc特性に優れた高張力鋼板の製造方法 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
高強度化に伴いその傾向が顕著となるため、主に、引張強度550MPa級以上の鋼を対象として、それらの硬化を防止する種々の技術が提案されている。
1.質量%で、C:0.030%未満、Si:0.01〜0.55%、Mn:0.5〜2.0%、Ti:0.005〜0.05%、Nb:0.005〜0.06%、B:0.0005〜0.003%、Al:0.005〜0.1%、N:0.0005〜0.006%、Pcm≦0.17%、残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼を、1000℃以上、1350℃以下に加熱後、熱間圧延し、Ar3変態点以上から650℃以下まで加速冷却後、誘導加熱装置により、鋼板表面の最高到達温度を(Ac1変態点ー20℃)以上、鋼板内部を(Ac1変態点ー20℃)未満、且つ鋼板表面と板厚中心位置の最高到達温度の差が50℃以上となるように加熱し、その後、空冷することを特徴とする耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
[成分組成] %は質量%を示す。
Cは、強度・靭性のみならず、鋼板表面や溶接部の硬化性に寄与する元素である。Nb,Bなど合金元素を含有した鋼の溶接部においてその最高硬さを安定して248HV以下にするため、0.030%未満にする。一方で、Cは高張力鋼板としての母材強度を向上させるため添加し、好ましくは0.005%以上を添加する。
Siは母材強度および溶接継手強度を確保するため0.01%以上添加する。一方、0.55%を超える多量の添加は溶接割れ感受性と溶接継手靭性を劣化させるため、0.55%以下とする。
Mnは、母材強度および溶接継手強度を確保するため、0.5%以上添加する。一方、2.0%を超える多量の添加は溶接割れ感受性を劣化させ、必要以上の焼入性をもたらし母材靭性および継手靭性を劣化させるため、2.0%以下、好ましくは、1.6%以下とする。
Tiは、ミクロ組織の細粒化や、B添加鋼において焼入性に有効な固溶Bの確保のために添加する。その効果を得るため0.005%以上添加する。一方、過剰に添加すると母材および溶接部の靭性を損ねることから添加量を0.05%以下、好ましくは0.02%以下とする。
Nbは誘導加熱装置により加熱される鋼板内部で、Ac1変態点以下に加熱される領域において析出強化し、焼戻し軟化抵抗を増大させ、顕著な強度低下が生じることを防止するため0.005%以上を添加する。
Bは、極低C鋼において焼入性を確保するため添加する。極微量の添加で焼入性を高める効果が得られるが、過剰に添加するとBNを形成し焼入性を低下させるようになり、また、溶接熱影響部が著しく硬化する。そのため、添加量を0.0005〜0.003%とする。
Alは鋼の脱酸剤として添加され、通常0.005%以上は含有する。しかし、0.1%を超える添加は母材靭性を損なうため、0.005〜0.1%とする。結晶粒の微細化による母材靭性確保のためには0.01%以上添加することが好ましい。
Nは、Al、Tiなどと析出物を形成することで結晶粒を微細化し靭性を向上させる効果があるため0.0005%以上とする。一方、0.006%を超えて過剰に添加すると母材および溶接部の靭性を劣化させるため、0.0005〜0.006%以下とする。
Pcm(=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B)は溶接熱影響部の硬さを248HV以下とするため、0.17%以下とする。
Mo、Vは誘導加熱装置による加熱によって、(Ac1変態点−20℃)未満に加熱される鋼板内部において顕著な強度低下が生じないように、析出強化および焼戻し軟化抵抗を増大させる。
Cu、Ni、Crは更に高強度を必要とする場合や、耐候性を必要とする場合に、1種または2種以上を添加する。Cu、Ni、Crを添加する場合は、その作用効果を得るため、其々の下限を0.05%、上限を1%とする。
CaおよびREMは、靭性を劣化させるMnSの形態を変化させる効果があり圧延方向と垂直方向の靭性向上に有効である。過剰の添加は鋼の清浄度を劣化させ内部欠陥の原因となるため、添加する場合、Caはその作用効果を得るため、下限を0.0005%、上限を0.005%とし、REMはその作用効果を得るため、下限を0.005%、上限を0.01%とする。
スラブ加熱温度は、鋼中の成分を均一化とNbなどの析出強化元素を固溶させるため1000℃以上、好ましくは1050℃以上とする。加熱温度が過剰に高い場合は、結晶粒が粗大化し母材の靭性劣化を招く恐れがあるために1350℃以下、好ましくは1250℃以下とする。
[焼戻し条件]
本発明では焼戻し熱処理として誘導加熱を用いた再加熱処理を行う。加速冷却を行った鋼板では、特に板厚が厚い場合には、板厚方向の冷却速度が異なるために、板厚方向硬度差が存在し、表層は硬化する。
Claims (3)
- 質量%で、C:0.030%未満、Si:0.01〜0.55%、Mn:0.5〜2.0%、Ti:0.005〜0.05%、Nb:0.005〜0.06%、B:0.0005〜0.003%、Al:0.005〜0.1%、N:0.0005〜0.006%、Pcm≦0.17%、残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼を、1000℃以上、1350℃以下に加熱後、熱間圧延し、Ar3変態点以上から650℃以下まで加速冷却後、誘導加熱装置により、鋼板表面の最高到達温度を(Ac1変態点ー20℃)以上、鋼板内部を(Ac1変態点ー20℃)未満、且つ鋼板表面と板厚中心位置の最高到達温度の差が50℃以上となるように加熱し、その後、空冷することを特徴とする耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
- 成分組成として、更に、Cu:0.05〜1%、Ni:0.05〜1%、Cr:0.05〜1%、Mo:0.05〜1.0%、V:0.005〜0.1%、Ca:0.0005〜0.005%、REM:0.005〜0.01%の一種又は二種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
- 空冷後の鋼板板厚方向及び溶接後の溶接熱影響部の最高硬さが248Hv以下であることを特徴とする請求項1または2記載の耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
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