JP5157220B2 - 全伸びと疲労き裂伝播抵抗性に優れた厚鋼板の製造方法 - Google Patents
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
1.質量%で、C:0.03%以上、0.10%未満、Si:0.05〜0.50%、Mn:0.5〜2.0%、P:0.05%以下、S:0.02%以下、Ceq(={C}+{Mn}/6+{Cu+Ni}/15+{Cr+Mo+V}/5、但し、各元素は含有量(質量%)):0.3〜0.4、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼を、1000℃以上、1250℃以下に加熱し、Ar3点以上で累積圧下率50%以上、圧延終了温度Ar3点以上の圧延後、Ar3点−10℃からAr3点−80℃の温度域より600℃以下500℃以上まで(但し600℃以上を除く)、30℃/s以上60℃/s以下で加速冷却(但し3〜30℃/sを除く)することを特徴とする、全伸びと疲労き裂伝播抵抗性に優れた厚鋼板の製造方法。
2.更に、鋼成分として、質量%で、Cu:0.4%以下、Ni:0.8%以下、Cr:0.4%以下、Mo:0.4%以下、Nb:0.05%以下、V:0.10%以下、Ti:0.03%以下、B:0.003%以下、Ca:0.005%以下の一種または二種以上を含有することを特徴とする1記載の全伸びと疲労き裂伝播抵抗性に優れた厚鋼板の製造方法。
[成分組成]説明において%は質量%とする。
C
Cは強度を確保するため0.03%以上添加する。0.10%以上添加すると、圧延・
加速冷却制御によるオンラインプロセスにおいて、全伸びの劣化を伴うとともに、溶接性
が劣化するため、0.03%以上0.10%未満添加する。
Siは脱酸と強度を確保するため0.05%以上添加する。0.50%を超えて添加すると溶接性、靭性が劣化するため、0.05〜0.50%、好ましくは0.10〜0.40%とする。
Mnは焼入れ性の増加により、強度、靭性を確保させるため、0.5%以上添加する。2.0%を超えると全伸びが低下するとともに溶接性を劣化させるため、0.5〜2.0%、好ましくは0.8〜1.6%を添加する。
Pは不純物で、靭性を劣化させるため、その含有量は少ないほど良く、製造コスト上、0.05%以下、好ましくは0.03%以下とする。
Sは不純物で、靭性を劣化させるため、その含有量は少ないほど良く、製造コスト上、0.02%以下、好ましくは0.01%以下とする。
Ceq(={C}+{Mn}/6+{Cu+Ni}/15+{Cr+Mo+V}/5、但し、各元素は含有量(質量%))は、本願で対象としている、圧延と加速冷却制御によるオンラインプロセスにより、疲労き裂伝播抵抗性に優れた厚鋼板を製造するに際し、500MPa級の強度を確保するために規定する。Ceqが0.3未満であると500MPa級の強度を確保するのが困難になり、一方0.4を超えると強度の不必要な上昇と全伸びの劣化を招く。
Cuは固溶により強度を上昇させ、また耐候性を向上させるので、所望する特性に応じて添加する。添加する場合、0.4%を超えると溶接性が損なわれ、鋼材製造時に疵が生じやすくなるので添加する場合は、0.4%以下とし、好ましくは、0.3%以下とする。
Niは低温靭性や耐候性を向上させ、またCuを添加した場合の熱間脆性を改善するので、所望する特性に応じて添加する。0.8%を超えると溶接性が損なわれ、鋼材コストが上昇するので添加する場合は、0.8%以下とし、好ましくは、0.6%以下とする。
Crは強度を上昇させ、また耐候性を向上させるので、所望する特性に応じて添加する。0.4%を超えると溶接性と靭性が損なわれるので添加する場合は、0.4%以下とし、好ましくは、0.3%以下とする。
Moは強度を上昇させるので、所望する特性に応じて添加する。添加する場合、0.4%を超えると溶接性と靭性が損なわれるので添加する場合は0.4%以下とし、好ましくは、0.2%以下とする。
Nbは圧延時のオーステナイト再結晶を抑制し細粒化を図ると同時に、加速冷却後の空冷時に析出し強度を上昇させるので、所望する特性に応じて添加する。添加する場合、0.05%を超えると靭性が損なわれるので0.05%以下とし、好ましくは0.03%以下とする。
Vは、加速冷却後の空冷時に析出し強度を上昇させるので、所望する特性に応じて添加する。添加する場合、0.05%を超えると溶接性と靭性が損なわれるので0.05%以下、好ましくは0.03%以下とする。
Tiは、強度を上昇させ、溶接部靭性を向上させるので、所望する特性に応じて添加する。添加する場合、0.03%を超えると鋼材コストが上昇するので0.03%%以下、好ましくは0.02%以下とする。
Bは焼入れ性を高め、強度を上昇させるので、所望する特性に応じて添加する。添加する場合、0.003%%を超えると溶接性が低下するので、0.003%以下、好ましくは0.002%以下とする。
Caは硫化物形態制御を通して鋼鈑の靭性などを改善する目的で添加する。添加する場合、0.005%を超えるとその効果が飽和するため、上限を0.005%とする。
本発明に係る鋼材は上記に記載の成分の鋼を、1000℃以上、1250℃以下に加熱
し、Ar3点以上で累積圧下率50%以上の圧延を行いAr3点以上で圧延を終了した後
、Ar3点−10℃からAr 3 点−80℃の温度域より600℃以下300℃以上まで、10℃/s以上で加速冷却することにより得られる。
加熱温度は圧延温度を確保するため1000℃以上とする。1250℃を超えると鋼の結晶粒が粗大化するので上限を1250℃以下とする。
圧延終了温度がAr3点を下回る場合、二相域圧延となり、全伸びが劣化する。また、Ar3点以上の累積圧下率が50%を下回る場合、オーステナイト粒の微細化を通じたフェライト粒の微細化や組織微細化が不十分となり鋼板の基本性能である靭性が劣化する。
加速冷却開始温度は、初析フェライトを析出させて疲労き裂伝播抵抗性を向上させるためにAr3−10℃以下とする。また、過剰なフェライト析出による強度低下を避けるため、加速冷却開始温度の下限をAr3点−80℃とする。
Claims (2)
- 質量%で、C:0.03%以上、0.10%未満、Si:0.05〜0.50%、Mn:0.5〜2.0%、P:0.05%以下、S:0.02%以下、Ceq(={C}+{Mn}/6+{Cu+Ni}/15+{Cr+Mo+V}/5、但し、各元素は含有量(質量%)):0.3〜0.4、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼を、1000℃以上、1250℃以下に加熱し、Ar3点以上で累積圧下率50%以上、圧延終了温度Ar3点以上の圧延後、Ar3点−10℃からAr3点−80℃の温度域より600℃以下500℃以上まで(但し600℃以上を除く)、30℃/s以上60℃/s以下で加速冷却(但し3〜30℃/sを除く)することを特徴とする、全伸びと疲労き裂伝播抵抗性に優れた厚鋼板の製造方法。
- 更に、鋼成分として、質量%で、Cu:0.4%以下、Ni:0.8%以下、Cr:0.4%以下、Mo:0.4%以下、Nb:0.05%以下、V:0.10%以下、Ti:0.03%以下、B:0.003%以下、Ca:0.005%以下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記載の全伸びと疲労き裂伝播抵抗性に優れた厚鋼板の製造方法。
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