JP5031531B2 - 母材低温靭性およびhaz低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板とその製造方法 - Google Patents
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Description
C:0.03〜0.1%、
Si:0.05〜0.2%、
Mn:1.6〜2.0%、
P:0.015%以下、
S:0.015%以下、
Mo:0.05〜0.15%、
Ti:0.008〜0.02%、
Nb:0.005〜0.05%、
Al:0.005%以下、
N:0.004%以下、
O:0.001〜0.004%
を含有し、残部が鉄および不可避的不純物の化学成分からなり、アシキュラーフェライト組織分率が50%以上で、さらに平均円相当径で1〜5μmの島状マルテンサイト(MA)組織分率が3〜10%を満たすことを特徴とする母材低温靭性およびHAZ低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板。
V:0.01〜0.1%、
Cr:0.05〜0.5%、
Ni:0.05〜0.6%、
Cu:0.05〜0.3%、
Ca:0.0005〜0.0035%、
Mg:0.0005〜0.005%
の一種または二種以上を含有することを特徴とする上記(1)に記載の母材低温靭性およびHAZ低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板。
本発明は、前記した課題を解決するために、TiO鋼を適用し、かつ、低Cと微量Moを組み合わせることによって、広い冷却速度範囲で微細な島状マルテンサイト(以下MAと称する)を分散させることで要求特性を満足させる技術である。
Cは強度を確保するために必要な元素であり、0.03%以上の添加が必要であるが、多量の添加は低温靭性、特にHAZの靱性低下を招くおそれがあるために、その上限値を0.1%とする。望ましくは0.04%〜0.1%、さらに望ましくは0.05〜0.1%である。
Siは脱酸剤として、また固溶強化により鋼の強度を増加させるのに有効な元素であるが、0.05%未満の含有量ではそれらの効果が少なく、0.2%を超えて含有すると、HAZ靱性を劣化させる。このため、Siは0.05〜0.2%に限定した。
Mnは、鋼の強度を増加するため高強度化には有効な元素であり、焼入れ性確保の観点から、1.6%以上の含有量が必要である。ただし、2.0%を超えるMnを添加すると靱性が劣化する。このため、Mnは1.6〜2.0%に限定した。
Pは、粒界に偏析して鋼の靱性を劣化させるので、できるだけ低減することが望ましいが、0.015%まで許容できるため、0.015%以下に限定した。
Sは、主にMnSを形成して鋼中に存在し、圧延冷却後の組織を微細にする作用を有するが、0.015%以上の含有は、板厚方向の靱性・延性を低下させる。これを回避するためには、Sは0.015%以下であることが必須であるため、Sは0.015%以下に限定した。
Moは、析出強化や固溶強化で鋼板の強度を確保するために有効な元素であり、0.05%以上の含有量が必要であるが、0.15%を超える添加は鋼板の加工性を損ないかつ大幅なコストアップとなる。このためMoは0.05〜0.15%に限定したが、好ましくは0.05〜0.10%である。
Tiは、Oと結合してIGFの生成促進を達成できるだけではなく、Nと結合して鋼中にTiNを形成させることができるため、0.008%以上の添加が望まれる。ただし、0.020%を超えてTiを添加すると、母材靱性を劣化させるおそれがあるため、Tiは0.008〜0.02%に限定した。
Nbは、オーステナイトの未再結晶域を拡大して、フェライトの細粒化を促進する効果があるとともに、Nb炭化物を生成し強度の確保を図ることができる元素であるため、0.005%以上が必要である。しかしながら、0.05%を超えるNbを添加すると、Nb炭化物によるHAZ脆化が特に低温で生じやすくなるため、Nbは0.005〜0.05%に限定した。
Alは、脱酸剤として含有される元素で、Al2O3としてスラグとなって浮上し酸素を低下させるので、TiOを生成させるためには少ない方が好ましいので、実質的にはAlは含有しないようにする必要がある。しかしながら、工業生産的に制約があり、0.005%以下が許容できる範囲であることから、Alは0.005%以下に限定した。
Nは、不可避的不純物として含有されるものであるが、固溶強化元素としても非常に大きな効果があるため、0.004%を超えて添加するとHAZ靱性を劣化するおそれが考えられる。そのため、Nの上限は0.004%に限定した。
Oは、TiOを形成させるために少なくとも0.001%以上は必要であるが、0.004%を超える添加では粗大なTiOを生成し、靱性を劣化するおそれが考えられる。そのため、Oは0.0001〜0.004%に限定した。
V、Cr、Ni、Cuは、いずれも焼入れ性向上に有効な元素であり、必要に応じ一種または二種以上を選択して含有できる。なかでもVは、VNでの組織微細化効果を最適化することができ、VNによる析出強化を促進させる効果を有する。また、V、Cr、Ni、Cuの含有によりAr3点が低下することから、フェライト粒の微細化効果がさらに大きくなることが期待される。この様な効果を得るためには、V:0.01%以上、Cr:0.05%以上、Ni:0.05%以上、Cu:0.05%以上とする必要がある。また、Ca添加により、MnSの形態を制御し、低温靭性をさらに向上させるため、厳しいHAZ特性が要求される場合には選択してCa:0.0005%以上を添加できる。Ca:0.0005%未満ではこの効果が得られない。さらに、Mgは、HAZにおけるオーステナイトの粒成長を抑制し細粒化させる作用があり、その結果HAZ靱性が向上することから、特にHAZ靱性が厳しい場合には選択してMg:0.0005%以上を添加できる。Mg:0.0005%未満ではこの効果が得られない。
Claims (3)
- 質量%で、
C:0.03〜0.1%、
Si:0.05〜0.2%、
Mn:1.6〜2.0%、
P:0.015%以下、
S:0.015%以下、
Mo:0.05〜0.15%、
Ti:0.008〜0.02%、
Nb:0.005〜0.05%、
Al:0.005%以下、
N:0.004%以下、
O:0.001〜0.004%
を含有し、残部が鉄および不可避的不純物の化学成分からなり、アシキュラーフェライト組織分率が50%以上で、さらに平均円相当径で1〜5μmの島状マルテンサイト(MA)組織分率が3〜10%を満たすことを特徴とする母材低温靭性およびHAZ低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板。 - 質量%で、さらに、
V:0.01〜0.1%、
Cr:0.05〜0.5%、
Ni:0.05〜0.6%、
Cu:0.05〜0.3%、
Ca:0.0005〜0.0035%、
Mg:0.0005〜0.005%
の一種または二種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の母材低温靭性およびHAZ低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板。 - 請求項1または請求項2に記載の化学成分の鋼片を1050℃以上1200℃以下の温度に加熱後、850℃以下の未再結晶温度域において累積圧下率で30%以上の熱間圧延をし、720℃以上で熱間圧延を完了させた後、700℃以上の温度から5℃/s以上の冷却速度で100℃以上200℃以下まで冷却することを特徴とする母材低温靭性およびHAZ低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板の製造方法。
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JP2007300953A JP5031531B2 (ja) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | 母材低温靭性およびhaz低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼板とその製造方法 |
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