JP5206507B2 - High-strength steel material for hydraulic iron pipe, manufacturing method thereof, and hydraulic iron pipe - Google Patents

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Description

本発明は、水圧鉄管用高張力鋼材およびその製造方法、ならびに水圧鉄管に関する。詳しくは、溶接部靱性に優れるとともに高温多湿環境において予熱フリー(予熱なし)で溶接しても溶接割れを生じずに「耐溶接割れ性」に優れ、さらに、自然環境にも優しい水圧鉄管用高張力鋼材およびその製造方法、ならびに水圧鉄管に関する。   The present invention relates to a high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe, a method for producing the same, and a hydraulic iron pipe. Specifically, it has excellent weld toughness and is excellent in “weld crack resistance” without causing weld cracking even when welding without preheating (without preheating) in a high temperature and high humidity environment. The present invention relates to a tensile steel material, a manufacturing method thereof, and a hydraulic iron pipe.

なお、本発明の高張力鋼材は、板厚10mmを超える板状のもの、つまり、「厚鋼板」を主たる対象とする。このため、以下の説明においては「鋼材」の例として「厚鋼板」と記載することがある。   The high-tensile steel material of the present invention is mainly intended for plate-like materials having a plate thickness exceeding 10 mm, that is, “thick steel plates”. For this reason, in the following description, it may be described as “thick steel plate” as an example of “steel material”.

また、本発明の高張力鋼材の強度クラスとしては、引張強さが610〜750MPaで降伏強度が490MPa以上のものが対象となる。   Moreover, as a strength class of the high-tensile steel material of the present invention, those having a tensile strength of 610 to 750 MPa and a yield strength of 490 MPa or more are targeted.

大型構造物に用いられる厚鋼板は、スラブをオーステナイト温度域、すなわち、Ac3点以上に加熱後、所定の厚みまで圧延を行い、冷却処理することにより製造される。 A thick steel plate used for a large structure is manufactured by heating a slab to an austenite temperature range, that is, Ac 3 point or higher, rolling to a predetermined thickness, and cooling.

厚鋼板の特性は、鋼組成、加熱温度条件、圧延条件、冷却条件などにより決定し、これらの条件を適宜調整することにより、付加価値の高い高性能厚鋼板を製造することが可能になる。   The properties of the thick steel plate are determined by the steel composition, heating temperature condition, rolling condition, cooling condition, etc., and by adjusting these conditions as appropriate, it is possible to produce a high-performance thick steel sheet with high added value.

厚鋼板の製造における加熱温度は、通常、1150℃程度とオーステナイト温度域でも比較的高い温度で行われてきた。これは、高温加熱によるスラブの軟化作用により、次工程である圧延工程において、圧下の負荷を小さくするためである。   The heating temperature in the production of thick steel plates has been generally performed at a relatively high temperature of about 1150 ° C. even in the austenite temperature range. This is to reduce the rolling load in the subsequent rolling process due to the softening action of the slab by high temperature heating.

なお、厚鋼板の製造では常にエネルギー原単位の減少が求められるが、近年のエネルギー資源の価格の高騰から、より一層のエネルギー原単位の減少が要求されるようになってきた。また、近年の環境への配慮から二酸化炭素などの温室効果ガスをなるべく出さずに鋼板を製造する技術が求められている。   In the production of thick steel plates, a reduction in energy intensity is always required, but due to the recent increase in the price of energy resources, a further reduction in energy intensity has come to be required. In addition, in recent years, due to environmental considerations, there is a need for a technique for producing steel sheets without producing greenhouse gases such as carbon dioxide as much as possible.

厚鋼板の製造では、加熱工程として、スラブを加熱し、該スラブの中央部まで温度を均一化することが好ましい。このため、加熱工程では大量のエネルギーを必要とする。よって、加熱温度を低くして、例えば、加熱温度を1000℃未満として、厚鋼板を製造することができれば、上述の要求を満足することができる。   In the manufacture of thick steel plates, it is preferable that the slab is heated and the temperature is made uniform up to the center of the slab as a heating step. For this reason, a large amount of energy is required in the heating process. Therefore, if the heating temperature is lowered, for example, the heating temperature is less than 1000 ° C. and a thick steel plate can be manufactured, the above-described requirements can be satisfied.

厚鋼板の製造方法が、例えば、特許文献1〜3に開示されている。   The manufacturing method of a thick steel plate is disclosed by patent documents 1-3, for example.

すなわち、特許文献1には、加熱温度をAc3点以上と規定し、1000℃未満の温度で加熱した実施例を含む発明が開示されている。 That is, Patent Document 1 discloses an invention that includes an example in which the heating temperature is defined as Ac 3 point or higher and heated at a temperature of less than 1000 ° C.

また、特許文献2には、加熱温度をAc3変態点以上、1200℃以下と規定し、950℃で加熱した実施例を含む発明が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses an invention including an example in which the heating temperature is defined as Ac 3 transformation point or higher and 1200 ° C. or lower and heated at 950 ° C.

さらに、特許文献3には、加熱温度を950℃以上と規定し、975℃で加熱した実施例を含む発明が開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses an invention including an example in which the heating temperature is defined as 950 ° C. or higher and the heating is performed at 975 ° C.

しかし、これらの特許文献1〜3に開示された技術は、その実施例に1000℃以上の加熱温度の記載が多数あることからも明らかなように、積極的に1000℃未満の低い加熱温度で厚鋼板を製造する技術ではない。   However, the techniques disclosed in these Patent Documents 1 to 3 are positively applied at a low heating temperature of less than 1000 ° C., as is clear from the fact that there are many descriptions of heating temperatures of 1000 ° C. or more in the examples. It is not a technology for manufacturing thick steel plates.

一方、特に、本発明が対象とする水圧鉄管用として有用な鋼あるいは鋼板が、例えば、特許文献4〜6に開示されている。   On the other hand, steels or steel plates that are particularly useful for hydraulic iron pipes targeted by the present invention are disclosed in, for example, Patent Documents 4 to 6.

すなわち、特許文献4および特許文献5には、特定の化学組成を有する鋼を950〜1250℃に加熱し、特定の条件で圧延、冷却する60キロ級高張力鋼の製造方法が開示されている。   That is, Patent Document 4 and Patent Document 5 disclose a method for producing a 60 kg class high-strength steel in which steel having a specific chemical composition is heated to 950 to 1250 ° C., rolled and cooled under specific conditions. .

しかしながら、これらの特許文献に開示された技術は、その実施例に記載された「本発明例」がいずれも1000℃以上の加熱温度で製造されたものであることからも明らかなように、積極的に1000℃未満の加熱温度で厚鋼板を製造する技術ではない。   However, the techniques disclosed in these patent documents are positive as it is clear from the fact that all of the “examples of the present invention” described in the examples are manufactured at a heating temperature of 1000 ° C. or higher. In particular, this is not a technique for producing a thick steel plate at a heating temperature of less than 1000 ° C.

また、特許文献6には、鋼を鋳造後、Ar3変態点以下に冷却することなく、あるいはAr3変態点以上に再加熱し、特定の条件で圧延、冷却する高張力鋼板の製造方法が開示されている。 In Patent Document 6, after casting the steel, without cooling below Ar 3 transformation point, or reheated to Ar 3 transformation point or higher, rolling under certain conditions, method for producing a high tensile steel plate for cooling It is disclosed.

しかしながら、この特許文献6に開示された技術もまた、その実施例に記載された「本発明例」がいずれも1000℃以上の加熱温度で製造されたものであることからも明らかなように、積極的に1000℃未満の加熱温度で厚鋼板を製造する技術ではない。   However, as is clear from the technique disclosed in Patent Document 6, all of the “examples of the present invention” described in the examples are manufactured at a heating temperature of 1000 ° C. or higher. This is not a technique for actively producing a thick steel plate at a heating temperature of less than 1000 ° C.

特開平6−299237号公報JP-A-6-299237 特開平8−60239号公報JP-A-8-60239 特開2004−2934号公報JP 2004-2934 A 特開2001−64725号公報JP 2001-64725 A 特開2001−64728号公報JP 2001-64728 A 特開2006−45672号公報JP 2006-45672 A

高張力厚鋼板は、巨大な力を支える構造物に使用されることが多いので、一旦破壊が発生すれば市民生活に影響する大事故へと発展する。この破壊は溶接部で起こることが多いため、高張力厚鋼板には優れた「溶接部靱性」が必要とされる。   High-tensile steel plates are often used in structures that support enormous force, so once a breakdown occurs, it will develop into a major accident that affects citizens' lives. Since this fracture often occurs in the weld zone, excellent “weld zone toughness” is required for the high-tensile steel plate.

高張力厚鋼板のうちでも特に、揚水型水力発電所の水圧鉄管に用いられる高張力厚鋼板の場合には、優れた溶接部靱性に加えて、高温多湿環境での良好な「溶接性(耐溶接割れ性)」が求められる。   Among the high-tensile steel plates, in particular, in the case of the high-tensile steel plates used for the hydraulic iron pipes of pumped hydropower plants, in addition to excellent weld toughness, good “weldability ( Weld weldability) ”.

すなわち、水圧鉄管の現地溶接は、高温多湿という溶接割れの発生しやすい環境で行われるので、通常に比べて高い予熱温度での溶接施工が必要となる。しかしながら、高温での予熱は溶接施工コストが嵩むばかりか工期が長くなることを避けられないし、現場の作業者への負担も大きくなってしまう。   That is, since the on-site welding of a hydraulic iron pipe is performed in an environment where high temperature and humidity are likely to cause weld cracking, it is necessary to perform welding at a preheating temperature higher than usual. However, preheating at a high temperature not only increases the welding cost but also increases the work period, and increases the burden on workers on site.

このため、水圧鉄管用として優れた溶接部靱性を有し、しかも、高温多湿環境において予熱フリーで溶接しても溶接割れを生じずに現地溶接が可能で耐溶接割れ性にも優れる高張力厚鋼板を供給できる技術に対する要望が大きくなっている。   For this reason, it has excellent weld toughness for hydraulic iron pipes, and it can be welded on-site without causing cracks even in high-temperature and high-humidity environments without preheating. There is a growing demand for technology that can supply steel sheets.

一方、前述のようにエネルギー資源の価格高騰および温室効果ガスの排出防止の観点から、圧延素材であるスラブを低温度域で加熱して、厚鋼板を製造する技術が求められている。   On the other hand, as described above, a technique for manufacturing a thick steel plate by heating a slab, which is a rolling material, in a low temperature range is required from the viewpoint of rising energy resource prices and prevention of greenhouse gas emissions.

そこで、本発明は、高騰するエネルギーコストを抑えて安価に製造できるばかりでなく、高温多湿環境における溶接性に優れるとともに溶接部靱性にも優れる水圧鉄管用高張力鋼材およびその製造方法、ならびに水圧鉄管を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is not only capable of manufacturing at a low cost while suppressing soaring energy costs, but also has high weldability in a high-temperature and high-humidity environment and also has excellent weld toughness, a method for manufacturing the same, and a hydraulic iron pipe The purpose is to provide.

なお、本発明の水圧鉄管用高張力鋼材の具体的な目標は、
〈1〉母材の引張特性:
・引張強さ:610〜750MPa(約62〜約76kgf/mm2以上)、
・降伏強度:490MPa以上(約50kgf/mm2以上)、
〈2〉溶接部靱性:
・−20℃での吸収エネルギー(vE−20):47J以上、
〈3〉耐溶接割れ性:
・予熱フリーで溶接しても溶接割れを生じないこと、
である。
In addition, the specific target of the high-tensile steel material for hydraulic iron pipes of the present invention is
<1> Tensile properties of the base material:
Tensile strength: 610 to 750 MPa (about 62 to about 76 kgf / mm 2 or more),
Yield strength: 490 MPa or more (about 50 kgf / mm 2 or more),
<2> Weld toughness:
-Absorbed energy at -20 ° C (vE-20): 47J or more,
<3> Weld crack resistance:
・ Weld cracks will not occur even if welding is done without preheating.
It is.

ただし、上記の靱性は、JIS Z 2242(2005)に規定の、幅10mmでノッチ角度45゜、ノッチ深さ2mmおよびノッチ底半径0.25mmのVノッチ試験片(以下、「2mmVノッチシャルピー衝撃試験片」という。)を用いたシャルピー衝撃試験による値を指す。   However, the toughness described above is a V-notch specimen (hereinafter referred to as “2 mm V notch Charpy impact test”) having a width of 10 mm, a notch angle of 45 °, a notch depth of 2 mm, and a notch bottom radius of 0.25 mm as defined in JIS Z 2242 (2005). It refers to a value obtained by a Charpy impact test using a piece.

本発明者らは、前記した課題を解決するために、まず、エネルギー原単位の減少および温室効果ガス発生の抑制の観点から、スラブ加熱温度を低くすることを考えた。   In order to solve the above-described problems, the present inventors first considered lowering the slab heating temperature from the viewpoint of reducing the energy intensity and suppressing the generation of greenhouse gases.

すなわち、既に述べたように、通常、スラブの加熱は1150℃程度で行われるが、この温度を低くすれば、例えば、コークス炉ガス(Cガス)など加熱炉に導入する加熱用ガスの量を必然的に少なくすることができる。   That is, as already described, the slab is usually heated at about 1150 ° C. If this temperature is lowered, for example, the amount of heating gas introduced into the heating furnace such as coke oven gas (C gas) can be reduced. Naturally it can be reduced.

特に、スラブ加熱温度を1000℃未満の低い温度に抑えれば、ガスの使用量を少なくすることができ、同時に温室効果ガスの発生も抑えることができる。   In particular, if the slab heating temperature is suppressed to a low temperature of less than 1000 ° C., the amount of gas used can be reduced, and the generation of greenhouse gases can be suppressed at the same time.

しかしながら、1000℃未満に加熱をして製造した厚鋼板を溶接した場合、溶接熱影響部(以下、「HAZ」という。)の靱性が低下した。そこで、この原因について種々調査したところ、下記(a)および(b)の知見を得た。   However, when a thick steel plate manufactured by heating to less than 1000 ° C. was welded, the toughness of the weld heat affected zone (hereinafter referred to as “HAZ”) decreased. Therefore, various investigations were made on this cause, and the following findings (a) and (b) were obtained.

(a)厚鋼板を溶接すると、HAZの一部である「溶融線部」は1350℃以上に加熱され、一時的に溶融状態となる。そして、これが凝固するとNb炭化物が析出する。このNb炭化物は非常に硬い析出物であるため、Nb炭化物を起点としたノッチ効果により靱性が低下する。したがって、Nbの含有量を低減すれば、Nb炭化物が形成されることがなく靱性低下を防止することができる。   (A) When a thick steel plate is welded, the “melting line part” which is a part of the HAZ is heated to 1350 ° C. or higher and temporarily becomes a molten state. And when this solidifies, Nb carbide precipitates. Since this Nb carbide is a very hard precipitate, the toughness is reduced by the notch effect starting from the Nb carbide. Therefore, if the Nb content is reduced, Nb carbide is not formed, and toughness reduction can be prevented.

(b)一方、Nbは厚鋼板の強度上昇に寄与するので、Nbの含有量を低減することで厚鋼板の強度は低下するが、Cu、Ni、Cr、Mo、V、B等他の元素を特定量含有させることで、厚鋼板の強度を補完することができる。   (B) On the other hand, Nb contributes to an increase in the strength of the thick steel plate, so reducing the Nb content decreases the strength of the thick steel plate, but other elements such as Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, etc. By containing a specific amount, the strength of the thick steel plate can be supplemented.

本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記(1)〜(3)に示す水圧鉄管用高張力鋼材、(4)および(5)に示す水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法ならびに(6)に示す水圧鉄管にある。   The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows. (1) to (3) High tensile steel materials for hydraulic iron pipes, (4) and for hydraulic iron pipes shown in (5) It exists in the manufacturing method of high-tensile steel materials, and the hydraulic iron pipe shown in (6).

(1)質量%で、C:0.04〜0.09%、Si:0.05〜0.6%、Mn:1.0〜1.8%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、Nb:0.005%未満、Al:0.002〜0.07%、N:0.001〜0.005%を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有し、850℃以上1000℃未満の温度に加熱後熱間加工して製造されたことを特徴とする水圧鉄管用高張力鋼材。   (1) By mass%, C: 0.04 to 0.09%, Si: 0.05 to 0.6%, Mn: 1.0 to 1.8%, P: 0.02% or less, S: 0.01% or less, Nb: less than 0.005%, Al: 0.002 to 0.07%, N: 0.001 to 0.005%, with the balance being Fe and impurities. A high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe manufactured by hot working after heating to a temperature of 850 ° C. or higher and lower than 1000 ° C.

(2)化学組成が、質量%で、さらに、Cu:2.0%以下、Ni:4.0%以下、Cr:2.0%以下、Mo:1.0%以下、V:0.5%以下、Ti:0.05%以下およびB:0.003%以下のうちから選択される1種以上の元素を含有するものであることを特徴とする上記(1)に記載の水圧鉄管用高張力鋼材。   (2) The chemical composition is mass%, and Cu: 2.0% or less, Ni: 4.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 1.0% or less, V: 0.5 % Or less, Ti: 0.05% or less, and B: One or more elements selected from 0.003% or less, and for a hydraulic iron pipe according to (1) above High tensile steel.

(3)化学組成が、質量%で、さらに、Ca:0.02%以下、Mg:0.02%以下およびREM:0.02%以下のうちから選択される1種以上の元素を含有するものであること特徴とする上記(1)または(2)に記載の水圧鉄管用高張力鋼材。   (3) The chemical composition is mass% and further contains one or more elements selected from Ca: 0.02% or less, Mg: 0.02% or less, and REM: 0.02% or less. The high-tensile steel material for hydraulic iron pipes according to (1) or (2) above,

(4)上記(1)から(3)までのいずれかに記載の水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法であって、850℃以上1000℃未満の温度に加熱後の熱間加工を(Ar3点−30℃)以上の温度で終了した後、700℃以上の温度から、5〜80℃/sの平均冷却速度で冷却を開始し、500℃以下の温度で冷却を停止することを特徴とする水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法。 (4) A method for producing a high-tensile steel material for hydraulic iron pipes according to any one of (1) to (3) above, wherein hot working after heating to a temperature of 850 ° C. or higher and lower than 1000 ° C. is performed (Ar 3 After ending at a temperature of point -30 ° C or higher, cooling is started at an average cooling rate of 5 to 80 ° C / s from a temperature of 700 ° C or higher and stopped at a temperature of 500 ° C or lower. The manufacturing method of the high strength steel materials for the hydraulic iron pipe.

(5)500℃以下の温度で冷却を停止した後、さらに、300〜700℃の温度で焼戻しすることを特徴とする上記(4)に記載の水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法。   (5) The method for producing a high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe according to (4), wherein the cooling is stopped at a temperature of 500 ° C. or lower, and then tempering is further performed at a temperature of 300 to 700 ° C.

(6)上記(1)から(3)までのいずれかに記載の水圧鉄管用高張力鋼材を用いて製造したことを特徴とする水圧鉄管。   (6) A hydraulic iron pipe manufactured using the high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe according to any one of (1) to (3) above.

なお、本発明における「REM」は、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、REMの含有量はREMのうちの1種または2種以上の元素の合計含有量を指す。   In the present invention, “REM” is a generic name for a total of 17 elements of Sc, Y, and lanthanoid, and the content of REM refers to the total content of one or more elements of REM.

残部としての「Feおよび不純物」における「不純物」とは、鉄鋼材料を工業的に製造する際に、鉱石あるいはスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入するものを指す。   The “impurities” in the remaining “Fe and impurities” refers to those that are mixed due to various factors in the manufacturing process, including raw materials such as ore or scrap, when industrially producing steel materials. .

また、加熱温度は、被熱間加工材の板厚中央部(板厚tの(1/2)部)における温度を指す。板厚中央部の温度を直接測定する手段はないので、伝熱計算を基にした計算温度管理を行い、計算温度を板厚中央部の温度、すなわち加熱温度として採用すればよい。   Moreover, heating temperature points out the temperature in the plate | board thickness center part ((1/2) part of plate | board thickness t) of a hot work material. Since there is no means for directly measuring the temperature at the center of the plate thickness, the calculated temperature management based on the heat transfer calculation may be performed and the calculated temperature may be adopted as the temperature at the center of the plate thickness, that is, the heating temperature.

熱間加工を終了する温度は、被熱間加工材の表面における温度を指す。冷却を開始する温度および停止する温度もまた、熱間加工を完了した鋼材の表面における温度を指す。そして、本発明で規定する平均冷却速度とは、熱間加工を完了した鋼材の表面温度から求めた値を指す。   The temperature at which hot working is terminated refers to the temperature at the surface of the hot work material. The temperature at which cooling starts and stops also refers to the temperature at the surface of the steel material that has been hot-worked. And the average cooling rate prescribed | regulated by this invention points out the value calculated | required from the surface temperature of the steel materials which completed hot working.

さらに、Ar3点とは、C、Mn、Cu、Cr、NiおよびMoを、それぞれの元素の質量%での含有量、また、tを鋼材のmm単位での熱間加工終了後の厚み(以下、「仕上厚さ」という。)として、
〔910−310×C−80×Mn−20×Cu−15×Cr−55×Ni−80×Mo+0.35×(t−8)〕
の式によって求めた値を指す。
Further, the Ar 3 point is the content of C, Mn, Cu, Cr, Ni, and Mo in mass% of each element, and t is the thickness after the end of hot working in mm units of steel ( Hereinafter referred to as “finish thickness”)
[910-310 × C-80 × Mn-20 × Cu-15 × Cr-55 × Ni-80 × Mo + 0.35 × (t−8)]
The value obtained by the formula of

本発明の水圧鉄管用高張力鋼材は、高騰するエネルギーコストを抑えて工業的な規模で安価に製造することが容易であり、溶接部靱性に優れるとともに高温多湿環境における溶接性にも優れており予熱フリーで溶接しても溶接割れを生じないので、溶接施工コストの低減、工期の短縮、さらには、現場の作業者への負担軽減も可能である。このため、本発明の水圧鉄管用高張力鋼材は、揚水型水力発電所の水圧鉄管の素材として極めて好適に用いることができる。さらに、この水圧鉄管用高張力鋼材の製造時のエネルギー消費量は小さくてもよいので、二酸化炭素など温室効果ガスの放出を抑制することができるという効果も得られる。この水圧鉄管用高張力鋼材は、本発明の方法によって製造することができる。   The high-strength steel material for hydraulic iron pipes of the present invention is easy to manufacture on an industrial scale at a low cost while suppressing soaring energy costs, and has excellent weld toughness and weldability in high-temperature and high-humidity environments. Since welding cracks do not occur even when welding without preheating, it is possible to reduce welding construction costs, shorten the construction period, and further reduce the burden on workers on site. For this reason, the high-tensile steel material for hydraulic iron pipes of the present invention can be used very suitably as a raw material for hydraulic iron pipes of a pumped-up hydroelectric power plant. Furthermore, since the energy consumption at the time of manufacture of this high tensile steel material for hydraulic iron pipes may be small, the effect that emission of greenhouse gases, such as a carbon dioxide, can be suppressed is also acquired. This high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe can be manufactured by the method of the present invention.

以下、本発明の各要件について詳しく説明する。なお、以下の説明における各元素の含有量の「%」表示は「質量%」を意味する。   Hereinafter, each requirement of the present invention will be described in detail. In the following description, “%” of the content of each element means “mass%”.

(A)化学組成について:
C:0.04〜0.09%
Cは、鋼板の強度を確保するために添加される。Cの含有量が0.04%未満では焼入性不足となり、610MPa以上の引張強さを確保することが難しく、また靱性も十分ではない。一方、0.09%を超えると母材の靱性が低下するだけでなく、HAZの硬さが上昇し、溶接割れ感受性が高くなる。したがって、Cの含有量を0.04〜0.09%とした。Cの含有量は0.05%以上0.07%未満とすることが好ましい。
(A) About chemical composition:
C: 0.04 to 0.09%
C is added to ensure the strength of the steel sheet. If the C content is less than 0.04%, the hardenability is insufficient, it is difficult to ensure a tensile strength of 610 MPa or more, and the toughness is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 0.09%, not only the toughness of the base material is lowered, but also the hardness of the HAZ is increased and the weld cracking sensitivity is increased. Therefore, the content of C is set to 0.04 to 0.09%. The C content is preferably 0.05% or more and less than 0.07%.

Si:0.05〜0.6%
Siは、脱酸作用および強度向上作用を有する。しかしながら、Siの含有量が0.05%未満ではこうした効果を確保し難い。一方、0.6%を超えると、母材およびHAZの靱性低下をもたらす。したがって、Siの含有量を0.05〜0.6%とした。なお、Si含有量の望ましい下限は0.1%であり、また、望ましい上限は0.45%である。
Si: 0.05-0.6%
Si has a deoxidizing action and a strength improving action. However, if the Si content is less than 0.05%, it is difficult to ensure such effects. On the other hand, if it exceeds 0.6%, the toughness of the base material and HAZ is reduced. Therefore, the Si content is set to 0.05 to 0.6%. The desirable lower limit of the Si content is 0.1%, and the desirable upper limit is 0.45%.

Mn:1.0〜1.8%
Mnは、鋼板の焼入性を向上し、強度を高めるために添加する。しかしながら、その含有量が1.0%未満では、強度を確保することが困難である。一方、1.8%を超えると、母材およびHAZともに靱性が低下する。したがって、Mnの含有量を1.0〜1.8%とした。なお、Mn含有量の望ましい下限は1.2%であり、また、望ましい上限は1.7%である。
Mn: 1.0 to 1.8%
Mn is added to improve the hardenability of the steel sheet and increase the strength. However, if the content is less than 1.0%, it is difficult to ensure the strength. On the other hand, if it exceeds 1.8%, the toughness of both the base material and the HAZ is lowered. Therefore, the Mn content is set to 1.0 to 1.8%. The desirable lower limit of the Mn content is 1.2%, and the desirable upper limit is 1.7%.

P:0.02%以下
Pは、不純物として鋼中に不可避的に存在する。Pの含有量が0.02%を超えると、粒界に偏析して靱性を低下させるのみならず、溶接時に割れを招く。したがって、Pの含有量を0.02%以下とした。なお、P含有量の望ましい上限は0.015%である。
P: 0.02% or less P is unavoidably present in steel as an impurity. If the P content exceeds 0.02%, not only does it segregate at the grain boundaries to lower the toughness, but it also causes cracking during welding. Therefore, the content of P is set to 0.02% or less. A desirable upper limit of the P content is 0.015%.

S:0.01%以下
Sは、その含有量が多すぎると中心偏析を助長したり、延伸したMnSが多量に生成したりするため、母材およびHAZの機械的性質が劣化する。したがって、Sの含有量を0.01%以下とした。なお、S含有量の望ましい上限は0.005%である。Sの含有量は少ないほど好ましいため、下限は特に規定するものではない。
S: 0.01% or less If the content of S is too large, center segregation is promoted or a large amount of stretched MnS is generated, so that the mechanical properties of the base material and the HAZ deteriorate. Therefore, the S content is set to 0.01% or less. A desirable upper limit of the S content is 0.005%. The lower the content of S, the better. Therefore, the lower limit is not particularly specified.

Nb:0.005%未満
Nbは、母材の強度上昇および組織の細粒化に寄与するものの、溶接施工の際に、溶融線部にNb炭化物として析出し、それを起点としたノッチ効果により溶接部の靱性が低下する。したがって、溶接施工時のNb炭化物の析出を防止し、溶接部の靱性低下を抑止するために、Nbの含有量を0.005%未満とした。好ましいNbの含有量は、0.003%未満である。
Nb: less than 0.005% Nb contributes to the strength increase of the base metal and the fine grain of the structure, but during welding, it precipitates as Nb carbide in the melted line part, and due to the notch effect The toughness of the weld is reduced. Therefore, the Nb content is set to less than 0.005% in order to prevent precipitation of Nb carbide during welding and to suppress a decrease in toughness of the welded portion. The preferred Nb content is less than 0.003%.

Al:0.002〜0.07%
Alは、脱酸作用を有する。AlはNと結合してAlNを形成し、オーステナイト粒を微細にする作用も有する。これらの効果を得るには、Alは0.002%以上の含有量とする必要がある。一方、Alの含有量が0.07%を超えると、粗大なクラスター状のアルミナ系介在物粒子が形成されやすくなるため、特にHAZにおいて靱性が劣化しやすくなる。したがって、Alの含有量を0.002〜0.07%とした。Al含有量の望ましい下限は0.010%であり、また、望ましい上限は0.05%である。なお、本発明におけるAlはいわゆる「sol.Al(酸可溶Al)」を意味する。
Al: 0.002 to 0.07%
Al has a deoxidizing action. Al combines with N to form AlN, and has the effect of making the austenite grains fine. In order to obtain these effects, the Al content needs to be 0.002% or more. On the other hand, if the Al content exceeds 0.07%, coarse cluster-like alumina inclusion particles are likely to be formed, so that the toughness tends to deteriorate particularly in HAZ. Therefore, the content of Al is set to 0.002 to 0.07%. A desirable lower limit of the Al content is 0.010%, and a desirable upper limit is 0.05%. In the present invention, Al means so-called “sol.Al (acid-soluble Al)”.

N:0.001〜0.005%
Nは、AlやTiと結びついて窒化物を形成しオーステナイト粒を微細化する作用を有するので、0.001%以上含有させる必要がある。しかしながら、Nの含有量が多くなって0.005%を超えると、母材およびHAZの靱性低下が著しくなる。したがって、Nの含有量を0.001〜0.005%とした。
N: 0.001 to 0.005%
N has a function of forming nitrides in combination with Al and Ti to refine austenite grains, so it is necessary to contain N 0.001% or more. However, when the N content increases and exceeds 0.005%, the toughness of the base material and the HAZ is significantly reduced. Therefore, the N content is set to 0.001 to 0.005%.

本発明の水圧鉄管用高張力鋼材の一つは、上記元素のほか、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有するものである。なお、既に述べたように、残部としての「Feおよび不純物」における「不純物」とは、鉄鋼材料を工業的に製造する際に、鉱石あるいはスクラップ等のような原料を始めとして、製造工程の種々の要因によって混入するものを指す。   One of the high-tensile steel materials for a hydraulic iron pipe of the present invention has a chemical composition in which the balance is composed of Fe and impurities in addition to the above elements. In addition, as already stated, the “impurities” in the “Fe and impurities” as the balance means that when manufacturing steel materials industrially, starting from raw materials such as ore or scrap, This refers to those that are mixed in due to the above factors.

本発明の水圧鉄管用高張力鋼材の他の一つは、上記の元素に加えてさらに、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Ti、B、Ca、MgおよびREMのうちから選んだ1種以上の元素を含有する化学組成を有するものである。以下、これらの任意元素の作用効果と、含有量の限定理由について説明する。   Another one of the high-tensile steel materials for hydraulic iron pipes according to the present invention is one selected from Cu, Ni, Cr, Mo, V, Ti, B, Ca, Mg, and REM in addition to the above elements. It has a chemical composition containing the above elements. Hereinafter, the effect of these arbitrary elements and the reason for limiting the content will be described.

Cu、Ni、Cr、Mo、V、TiおよびBは、焼入性を高める作用を有する。このため、より大きな焼入性を確保したい場合には、これらの元素を含有させてもよい。以下、上記のCu、Ni、Cr、Mo、V、TiおよびBについて詳しく説明する。   Cu, Ni, Cr, Mo, V, Ti, and B have an effect of improving hardenability. For this reason, when it is desired to ensure greater hardenability, these elements may be contained. Hereinafter, the above Cu, Ni, Cr, Mo, V, Ti, and B will be described in detail.

Cu:2.0%以下
Cuは、焼入性を向上させる作用を有するので、焼入性向上のためにCuを含有してもよい。しかしながら、Cuの含有量が2.0%を超えると、母材およびHAZの靱性を損なうだけでなく、熱間延性も大きく低下させる。したがって、Cuを含有させる場合の含有量を2.0%以下とした。なお、Cuの含有量は0.7%未満とすることが好ましく、0.5%未満とすれば一層好ましい。
Cu: 2.0% or less Since Cu has an effect of improving hardenability, Cu may be contained for improving hardenability. However, when the Cu content exceeds 2.0%, not only the toughness of the base material and the HAZ is impaired, but also the hot ductility is greatly reduced. Therefore, the content when Cu is contained is set to 2.0% or less. Note that the Cu content is preferably less than 0.7%, and more preferably less than 0.5%.

一方、前記したCuの焼入性向上効果を確実に得るためには、Cu含有量の下限を0.02%とすることが好ましく、0.05%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to surely obtain the effect of improving the hardenability of Cu described above, the lower limit of the Cu content is preferably 0.02%, and more preferably 0.05%.

Ni:4.0%以下
Niは、焼入性を高める作用を有する。Niには、水圧鉄管用高張力鋼材の靱性および溶接性を高める作用もある。したがって、上記の効果を得るためにNiを含有してもよい。しかしながら、Niの含有量が4.0%を超えると、コスト上昇の割に効果の向上代が小さくなって不経済である。したがって、Niを含有させる場合の含有量を4.0%以下とした。なお、Niの含有量は3.2%未満とすることが好ましく、2.5%未満とすれば一層好ましい。
Ni: 4.0% or less Ni has an effect of improving hardenability. Ni also has the effect of increasing the toughness and weldability of the high-tensile steel material for hydraulic iron pipes. Therefore, Ni may be contained to obtain the above effect. However, if the Ni content exceeds 4.0%, the cost for improving the effect is small for the cost increase, which is uneconomical. Therefore, the content when Ni is contained is set to 4.0% or less. Note that the Ni content is preferably less than 3.2%, and more preferably less than 2.5%.

一方、前記したNiの効果を確実に得るためには、Ni含有量の下限を0.03%とすることが好ましく、0.05%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to surely obtain the effect of Ni described above, the lower limit of the Ni content is preferably 0.03%, and more preferably 0.05%.

Cr:2.0%以下
Crは、焼入性を高め、また、焼戻しの際に析出して、強度と靱性を向上させる作用を有する。したがって、上記の効果を得るためにCrを含有してもよい。しかしながら、Crの含有量が2.0%を超えると、強度を過度に高めて母材とHAZの靱性を損なう。したがって、Crを含有させる場合の含有量を2.0%以下とした。なお、Crの含有量は1.0%以下とすることが好ましく、0.5%以下とすれば一層好ましい。
Cr: 2.0% or less Cr increases the hardenability and precipitates during tempering to improve the strength and toughness. Therefore, in order to acquire said effect, you may contain Cr. However, if the Cr content exceeds 2.0%, the strength is excessively increased and the toughness of the base material and the HAZ is impaired. Therefore, the content when Cr is contained is set to 2.0% or less. Note that the Cr content is preferably 1.0% or less, and more preferably 0.5% or less.

一方、前記したCrの効果を確実に得るためには、Cr含有量の下限を0.05%とすることが好ましく、0.10%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to reliably obtain the effect of Cr, the lower limit of the Cr content is preferably 0.05%, and more preferably 0.10%.

Mo:1.0%以下
Moは、焼入性を高め、また、焼戻しの際に析出して、強度と靱性を向上させる作用を有する。したがって、上記の効果を得るためにMoを含有してもよい。なお、Moは、同じ量で比較してCrよりも焼入性向上効果および析出硬化作用が大きく、特に、Bと共存した場合、焼入性向上効果が顕著に現れる。しかしながら、Moの含有量が1.0%を超えると、表層部で「焼き」が入りすぎて大きく硬化し、表層部の靱性が劣化する。したがって、Moを含有させる場合の含有量を1.0%以下とした。なお、Moの含有量は0.7%以下とすることが好ましく、0.5%以下とすれば一層好ましい。
Mo: 1.0% or less Mo increases the hardenability, and precipitates during tempering to improve the strength and toughness. Therefore, you may contain Mo in order to acquire said effect. Note that Mo has a larger hardenability improving effect and precipitation hardening effect than Cr compared with the same amount, and particularly when coexisting with B, the hardenability improving effect appears remarkably. However, if the Mo content exceeds 1.0%, “baking” is excessively entered in the surface layer portion and is hardened greatly, and the toughness of the surface layer portion is deteriorated. Therefore, the content when Mo is contained is set to 1.0% or less. Note that the Mo content is preferably 0.7% or less, and more preferably 0.5% or less.

一方、前記したMoの効果を確実に得るためには、Mo含有量の下限を0.05%とすることが好ましく、0.07%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to reliably obtain the effect of Mo described above, the lower limit of the Mo content is preferably 0.05%, and more preferably 0.07%.

V:0.5%以下
Vは、焼入性を高める作用を有する。Vには、焼戻し時に析出して、析出硬化により焼戻し軟化抵抗を増加させ、高温での焼戻しを可能として、強度と靱性のバランスを向上させる作用もある。したがって、上記の効果を得るためにVを含有してもよい。しかしながら、Vの含有量が0.5%を超えると、母材とHAZ靱性の著しい劣化をもたらす。したがって、Vを含有させる場合の含有量を0.5%以下とした。なお、Vの含有量は0.4%以下とすることが好ましく、0.3%以下とすれば一層好ましい。
V: 0.5% or less V has an effect of improving hardenability. V also precipitates during tempering, increases the temper softening resistance by precipitation hardening, enables tempering at high temperatures, and has the effect of improving the balance between strength and toughness. Therefore, you may contain V in order to acquire said effect. However, when the V content exceeds 0.5%, the base material and the HAZ toughness are significantly deteriorated. Therefore, the content when V is contained is set to 0.5% or less. Note that the V content is preferably 0.4% or less, and more preferably 0.3% or less.

一方、前記したVの効果を確実に得るためには、V含有量の下限を0.005%とすることが好ましく、0.01%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to surely obtain the effect of V described above, the lower limit of the V content is preferably 0.005%, and more preferably 0.01%.

Ti:0.05%以下
Tiは、焼入性を高める作用を有する。また、Tiは、脱酸作用を有し、Al、TiおよびMnからなる酸化物相を形成することによって組織を微細化することもできる。したがって、上記の効果を得るためにTiを含有してもよい。しかしながら、Tiの含有量が0.05%を超えると、形成される酸化物がTi酸化物、あるいはTi−Al酸化物となって分散密度が低下し、特に小入熱溶接した際のHAZにおける組織を微細化する作用が失われる。したがって、Tiを含有させる場合の含有量を0.05%以下とした。なお、Tiの含有量は0.04%以下とすることが好ましく、0.03%以下とすれば一層好ましい。
Ti: 0.05% or less Ti has an effect of improving hardenability. Further, Ti has a deoxidizing action, and the structure can be refined by forming an oxide phase composed of Al, Ti, and Mn. Therefore, Ti may be contained to obtain the above effect. However, if the Ti content exceeds 0.05%, the oxide formed will be Ti oxide or Ti-Al oxide, and the dispersion density will decrease, especially in the HAZ when small heat input welding is performed. The effect of refining the tissue is lost. Therefore, the content when Ti is contained is set to 0.05% or less. The Ti content is preferably 0.04% or less, and more preferably 0.03% or less.

一方、前記したTiの効果を確実に得るためには、Ti含有量の下限を0.005%とすることが好ましく、0.010%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to reliably obtain the effect of Ti, the lower limit of the Ti content is preferably 0.005%, and more preferably 0.010%.

B:0.003%以下
Bは、焼入性を向上させて、強度を高める作用がある。したがって、上記の効果を得るためにBを含有してもよい。しかしながら、Bの含有量が0.003%を超えると、焼入性向上に基づく強度を高める効果が飽和するし、母材、HAZともに靱性劣化の傾向が著しくなる。したがって、Bを含有させる場合の含有量を0.003%以下とした。なお、Bの含有量は0.0025%以下とすることが好ましく、0.0020%以下とすれば一層好ましい。
B: 0.003% or less B has an effect of improving hardenability and increasing strength. Therefore, you may contain B in order to acquire said effect. However, if the B content exceeds 0.003%, the effect of increasing the strength based on the improvement in hardenability is saturated, and the tendency of deterioration of toughness becomes remarkable in both the base material and HAZ. Therefore, the content when B is contained is set to 0.003% or less. The B content is preferably 0.0025% or less, and more preferably 0.0020% or less.

一方、前記したBの効果を確実に得るためには、B含有量の下限を0.0005%とすることが好ましく、0.0007%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to surely obtain the effect of B described above, the lower limit of the B content is preferably 0.0005%, and more preferably 0.0007%.

なお、上記のCu、Ni、Cr、Mo、V、TiおよびBは、そのうちのいずれか1種のみ、または2種以上の複合で含有させることができる。なお、これらの元素の合計含有量は5.0%以下とすることが好ましく、3.0%以下とすれば一層好ましい。   In addition, said Cu, Ni, Cr, Mo, V, Ti, and B can be contained only in any 1 type in them, or 2 or more types of composites. The total content of these elements is preferably 5.0% or less, and more preferably 3.0% or less.

Ca、MgおよびREMは、熱間加工性を高める作用を有する。このため、より大きな熱間加工性を確保したい場合には、これらの元素を含有させてもよい。以下、上記のCa、MgおよびREMについて詳しく説明する。   Ca, Mg, and REM have an effect of improving hot workability. For this reason, when it is desired to ensure greater hot workability, these elements may be contained. Hereinafter, the above Ca, Mg, and REM will be described in detail.

Ca:0.02%以下
Caは、熱間加工性を高める作用を有する。なお、Caが鋼中のSと反応して溶鋼中で形成する酸・硫化物(オキシサルファイド)は、MnSなどと異なって、熱間加工の一形態である圧延加工で圧延方向に伸びることがなく圧延後も球状であるため、延伸した介在物の先端などを割れの起点とする溶接割れや水素誘起割れを抑制する作用がある。したがって、上記の効果を得るためにCaを含有してもよい。しかしながら、Caの含有量が0.02%を超えると、靱性の劣化を招くことがある。したがって、Caを含有させる場合の含有量を0.02%以下とした。なお、Caの含有量は0.01%以下とすることが好ましく、0.008%以下とすれば一層好ましい。
Ca: 0.02% or less Ca has an effect of improving hot workability. In addition, the acid and sulfide (oxysulfide) which Ca reacts with S in steel and forms in molten steel, unlike MnS etc., may extend in the rolling direction by rolling which is one form of hot working. In addition, since it is spherical after rolling, it has the effect of suppressing welding cracks and hydrogen-induced cracks starting from the ends of the stretched inclusions. Therefore, Ca may be contained to obtain the above effect. However, if the Ca content exceeds 0.02%, the toughness may be deteriorated. Therefore, the content when Ca is contained is set to 0.02% or less. The Ca content is preferably 0.01% or less, and more preferably 0.008% or less.

一方、前記したCaの効果を確実に得るためには、Ca含有量の下限を0.0010%とすることが好ましく、0.0020%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to reliably obtain the effect of Ca described above, the lower limit of the Ca content is preferably 0.0010%, and more preferably 0.0020%.

Mg:0.02%以下
Mgは、熱間加工性を高める作用を有する。Mgには、Mg含有酸化物を生成してTiNの発生核となり、TiNを微細分散させる作用もある。したがって、上記の効果を得るためにMgを含有してもよい。しかしながら、Mgの含有量が0.02%を超えると、酸化物が多くなりすぎて延性低下をもたらす。したがって、Mgを含有させる場合の含有量を0.02%以下とした。なお、Mgの含有量は0.015%以下とすることが好ましく、0.01%以下とすれば一層好ましい。
Mg: 0.02% or less Mg has an effect of improving hot workability. Mg also has the effect of finely dispersing TiN by generating Mg-containing oxides and forming TiN generation nuclei. Therefore, Mg may be contained to obtain the above effect. However, if the Mg content exceeds 0.02%, the amount of oxide becomes excessive, resulting in a decrease in ductility. Therefore, the content when Mg is contained is set to 0.02% or less. Note that the Mg content is preferably 0.015% or less, and more preferably 0.01% or less.

一方、前記したMgの効果を確実に得るためには、Mg含有量の下限を0.002%とすることが好ましく、0.003%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to reliably obtain the above-described effect of Mg, the lower limit of the Mg content is preferably 0.002%, and more preferably 0.003%.

REM:0.02%以下
REMは、熱間加工性を高める作用を有する。REMには、HAZ組織の微細化作用もある。したがって、上記の効果を得るためにREMを含有してもよい。しかしながら、REMの含有量が多くなると、介在物となって清浄性を低下させるが、REMの添加によって形成される介在物は、比較的靱性劣化への影響が小さいため、0.02%以下であればREMを含有させても母材の靱性の低下は許容できる。したがって、REMを含有させる場合の含有量を0.02%以下とした。なお、REMの含有量は0.01%以下とすることが好ましく、0.009%以下とすれば一層好ましい。
REM: 0.02% or less REM has an effect of improving hot workability. REM also has the effect of refining the HAZ structure. Therefore, you may contain REM in order to acquire said effect. However, if the content of REM increases, it becomes inclusions and reduces cleanliness. However, inclusions formed by the addition of REM have a relatively small influence on deterioration of toughness. If it exists, even if it contains REM, the fall of the toughness of a base material is accept | permitted. Therefore, the content when REM is contained is set to 0.02% or less. Note that the REM content is preferably 0.01% or less, and more preferably 0.009% or less.

一方、前記したREMの効果を確実に得るためには、REM含有量の下限を0.002%とすることが好ましく、0.003%とすれば一層好ましい。   On the other hand, in order to reliably obtain the effect of the REM described above, the lower limit of the REM content is preferably 0.002%, and more preferably 0.003%.

既に述べたように本発明における「REM」は、Sc、Yおよびランタノイドの合計17元素の総称であり、REMの含有量はREMのうちの1種または2種以上の元素の合計含有量を指す。   As described above, “REM” in the present invention is a generic name for a total of 17 elements of Sc, Y and lanthanoid, and the content of REM refers to the total content of one or more elements of REM. .

なお、上記のCa、MgおよびREMは、そのうちのいずれか1種のみ、または2種以上の複合で含有させることができる。なお、これらの元素の合計含有量は0.05%以下とすることが好ましく、0.03%以下とすれば一層好ましい。   In addition, said Ca, Mg, and REM can be contained only in any 1 type in them, or 2 or more types of composites. The total content of these elements is preferably 0.05% or less, and more preferably 0.03% or less.

(B)ミクロ組織について:
本発明の水圧鉄管用高張力鋼材は、ミクロ組織を規定するものではないが、ベイナイトが主体の組織であることが好ましい。ベイナイトが主体の組織とは、本発明の高張力鋼材の目標とする特性を満足する範囲で一部フェライト、パーライト等他の相であってもいいことを意味する。
(B) Microstructure:
The high-strength steel material for hydraulic iron pipes of the present invention does not define a microstructure, but is preferably a structure mainly composed of bainite. The structure mainly composed of bainite means that a part of the other phase such as ferrite and pearlite may be used as long as the target characteristics of the high-tensile steel material of the present invention are satisfied.

なお、次の(C)項に示すように、熱間加工の際の加熱温度が850℃以上1000℃未満と低い温度であるため、上述したベイナイトが主体の組織の場合には、ベイナイトのラス幅は成長せず1.5μm以下となる。   As shown in the next item (C), the heating temperature at the time of hot working is a low temperature of 850 ° C. or more and less than 1000 ° C. Therefore, in the case where the above-described bainite is a main structure, the bainite lath is used. The width does not grow and becomes 1.5 μm or less.

(C)製造条件について:
(C−1)加熱工程について:
本発明に係る水圧鉄管用高張力鋼材は、(A)項に記載の化学組成を有する鋼を出発材料、つまり、被熱間加工材として、850℃以上1000℃未満の温度に加熱した後、熱間加工して製造されたものである。
(C) About manufacturing conditions:
(C-1) Heating process:
The high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe according to the present invention is a steel having the chemical composition described in the item (A), as a starting material, that is, a heated material to be heated to a temperature of 850 ° C. or more and less than 1000 ° C. It is manufactured by hot working.

被熱間加工材を850℃以上に加熱するのは、オーステナイト変態させて、均一な組織とするためである。一方、加熱温度を1000℃未満とするのは、エネルギー消費の減少および自然環境への配慮のためである。なお、加熱温度を1000℃未満とすることによって、オーステナイトの粗大化が防止できるので、靱性が向上する。加熱温度は、好ましくは975℃未満、より好ましくは950℃未満である。また、加熱温度の下限は、好ましくは875℃、より好ましくは900℃である。   The reason why the hot work material is heated to 850 ° C. or more is to transform it into austenite to form a uniform structure. On the other hand, the heating temperature is less than 1000 ° C. for the purpose of reducing energy consumption and considering the natural environment. In addition, since a coarsening of austenite can be prevented by making heating temperature less than 1000 degreeC, toughness improves. The heating temperature is preferably less than 975 ° C, more preferably less than 950 ° C. The lower limit of the heating temperature is preferably 875 ° C, more preferably 900 ° C.

なお、被熱間加工材の中央部まで温度を均一化するために、上記温度域での加熱時間は、2時間以上とすることが好ましい。ただし、本発明の目的から加熱時間の上限は9時間程度とすることが好ましい。   In addition, in order to make temperature uniform to the center part of a hot work material, it is preferable that the heating time in the said temperature range shall be 2 hours or more. However, for the purpose of the present invention, the upper limit of the heating time is preferably about 9 hours.

なお、本発明に係る水圧鉄管用高張力鋼材の出発材料としての被熱間加工材の製造については、特に、条件を規定する必要はない。   In addition, it is not necessary to prescribe | regulate conditions in particular about manufacture of the hot work material as a starting material of the high strength steel materials for hydraulic iron pipes concerning this invention.

例えば、「鋼材」の例として「厚鋼板」の場合を挙げると、通常行われる連続鋳造法でスラブを製造し、これを出発材料として用いればよい。ただし、上記のスラブは、予め一定の大きさとしておくことが好ましい。   For example, in the case of “thick steel plate” as an example of “steel material”, a slab may be produced by a usual continuous casting method and used as a starting material. However, it is preferable that the slab has a certain size in advance.

すなわち、熱間加工工程において加工量が大きい場合には、熱間加工の際に所望の形状に仕上げる加工終了温度が下がってしまうため、スラブは薄手のものであることが好ましい。具体的には、スラブ厚300mm以下のスラブを出発材料とすることが好ましい。なお、このような薄手のスラブを製造するために、厚手のスラブを予め薄く加工して本発明の出発材料としてのスラブとしてもよい。   That is, when the amount of processing is large in the hot processing step, the processing end temperature for finishing into a desired shape at the time of hot processing is lowered, so that the slab is preferably thin. Specifically, it is preferable to use a slab having a slab thickness of 300 mm or less as a starting material. In addition, in order to manufacture such a thin slab, the thick slab may be thinly processed in advance to form a slab as a starting material of the present invention.

(C−2)熱間加工工程について:
出発材料としての被熱間加工材は、前記(C−1)項に記載の条件で加熱した後に熱間加工を施されて所望の形状に仕上げられるが、その際の熱間加工は、未再結晶領域での圧下を行い、組織を細粒化するために、(Ar3点−30℃)以上の温度で終了するのが好ましい。より好ましくはAr3点以上の温度で終了することである。なお、熱間加工終了温度の制御は、通常の手法で行えばよいが、(C−1)項に記載のとおり、加熱温度が比較的低いため、出発材料としての被熱間加工材を加熱炉から取り出した後はできるだけ速やかに熱間加工を行うことが好ましい。
(C-2) Hot working process:
The hot work material as a starting material is heated under the conditions described in the above section (C-1) and then hot worked to finish it into a desired shape. In order to perform the reduction in the recrystallization region and make the structure finer, it is preferable to end at a temperature of (Ar 3 point −30 ° C.) or higher. More preferably, the process is terminated at a temperature not lower than the Ar 3 point. The hot working end temperature may be controlled by a normal method. However, as described in the section (C-1), since the heating temperature is relatively low, the hot work material as the starting material is heated. It is preferable to perform hot working as soon as possible after removal from the furnace.

(C−3)冷却工程について:
上記(C−2)の熱間加工工程を終了した後は、700℃以上の温度から5〜80℃/s以上の平均冷却速度で冷却を開始し、500℃以下の温度で冷却を停止することが好ましい。
(C-3) Cooling step:
After finishing the hot working step (C-2) above, cooling is started at an average cooling rate of 5 to 80 ° C./s from a temperature of 700 ° C. or higher, and is stopped at a temperature of 500 ° C. or lower. It is preferable.

冷却を開始する温度が700℃を下回ると、引張特性の目標値は得られるもののその値は低めなものとなってしまう。   When the temperature at which cooling starts is below 700 ° C., the target value of tensile properties can be obtained, but the value will be low.

5℃/s未満の平均冷却速度で冷却した場合には、熱間加工終了後の結晶粒の成長を抑えることができず、鋼材の粒径が大きくなり、強度低下の要因となるので好ましくない。一方、80℃/sを超える平均冷却速度で冷却した場合には、「焼き」が入りすぎて、鋼材中の硬質相の量が多くなり、靱性劣化の要因となるので好ましくない。   When it is cooled at an average cooling rate of less than 5 ° C./s, it is not preferable because growth of crystal grains after completion of hot working cannot be suppressed, and the grain size of the steel material becomes large and causes a decrease in strength. . On the other hand, when the cooling is performed at an average cooling rate exceeding 80 ° C./s, “baking” is excessively performed, and the amount of the hard phase in the steel material is increased, resulting in deterioration of toughness.

上記700℃以上の温度から5〜80℃/s以上の平均冷却速度での冷却は500℃以下の温度で停止することが好ましい。冷却を停止すると鋼材には復熱が見られるが、このような冷却を行えば、復熱が起こっても結晶粒の成長を促すような温度まで上昇するようなことはないので、十分な溶接ボンド部靱性が確保され、したがって、水圧鉄管用の鋼材として問題となることはない。   The cooling at an average cooling rate of 5 to 80 ° C./s or higher from the temperature of 700 ° C. or higher is preferably stopped at a temperature of 500 ° C. or lower. When cooling is stopped, reheating is observed in the steel material. However, if such cooling is performed, there will be no rise to a temperature that promotes the growth of crystal grains even if reheating occurs. Bond portion toughness is ensured, and therefore there is no problem as a steel material for a hydraulic iron pipe.

上記した冷却の停止温度は500℃を超えてもよいが、その場合はボンド部の溶接部靱性の目標値は得られるもののその値は低めなものとなってしまう。   Although the cooling stop temperature described above may exceed 500 ° C., in that case, although the target value of the weld zone toughness of the bond portion can be obtained, the value becomes low.

冷却停止後は、例えば、室温まで大気中で放冷するなど適宜の手段を講じればよい。もちろん、上記の平均冷却速度で室温まで冷却してもよい。また、その冷却停止温度から直接に次の(C−4)項で述べる温度に昇温させて焼戻しを行ってもよい。   After the cooling is stopped, an appropriate measure such as cooling to the room temperature in the atmosphere may be taken. Of course, you may cool to room temperature with said average cooling rate. Tempering may be performed by raising the temperature directly from the cooling stop temperature to the temperature described in the next item (C-4).

熱間加工工程を終了後、700℃以上の温度から冷却して5〜80℃/sの平均冷却速度を得るための方法としては、例えば、水冷、ミスト冷却等が挙げられる。   Examples of the method for obtaining an average cooling rate of 5 to 80 ° C./s by cooling from a temperature of 700 ° C. or higher after finishing the hot working step include water cooling and mist cooling.

なお、前記(C−2)項の熱間加工工程の後、この(C−3)の冷却工程を行う前に、脱スケール、歪矯正、温度均一化加熱などの処理を行ってもよい。   In addition, after the hot working process of the above (C-2) section, before performing the cooling process of (C-3), a process such as descaling, distortion correction, and temperature equalization heating may be performed.

(C−4)焼戻し工程について:
上記(C−3)項の冷却工程を終了した後は、冷却によって生じた歪を取り除き、微細な炭化物を析出させることによって強度と靱性のバランスを改善させるために、300〜700℃の温度で焼戻しを行ってもよい。
(C-4) Tempering step:
After finishing the cooling step of the above (C-3), in order to improve the balance between strength and toughness by removing strain caused by cooling and precipitating fine carbides, at a temperature of 300 to 700 ° C. Tempering may be performed.

焼戻しの温度が300℃未満の場合には、十分な焼戻し効果が得られないことがあり、一方、700℃を超えと、強度低下を生じることがある。上記焼戻しにおける保持時間は、強度と靱性のバランスを考慮して適宜決定すればよい。焼戻し時間の目安としては、例えば、保持時間(分)≧板厚(mm)/2を満たす条件が挙げられる。   When the tempering temperature is less than 300 ° C., a sufficient tempering effect may not be obtained. On the other hand, when it exceeds 700 ° C., strength may be lowered. The holding time in the tempering may be appropriately determined in consideration of the balance between strength and toughness. As a standard of the tempering time, for example, a condition satisfying holding time (minutes) ≧ plate thickness (mm) / 2 can be cited.

なお、前記(c−3)項における冷却停止温度が300℃を下回る場合には、その温度から直接300〜700℃の温度に再加熱して焼戻しを行ってもよいし、冷却停止後、適宜の手段を講じて室温まで冷却してから、300〜700℃の温度に再加熱して焼戻しを行ってもよい。   In addition, when the cooling stop temperature in the said (c-3) term is less than 300 degreeC, you may reheat to the temperature of 300-700 degreeC directly from the temperature, and may perform tempering, and after cooling stop, Tempering may be performed by reheating to a temperature of 300 to 700 ° C. after cooling to room temperature by taking the above means.

一方、前記(c−3)項における冷却停止温度が300℃以上の場合には、冷却停止後、適宜の手段を講じて300℃から室温に至る温度まで冷却してから、300〜700℃の温度に再加熱して焼戻しを行ってもよいし、冷却停止後に、例えば、「パイリング」、「カバー掛け」、「保温炉に装入」等の処置を講じて、「500〜300℃」の温度域でいわゆる「自己焼戻し」してもよい。   On the other hand, when the cooling stop temperature in the above (c-3) is 300 ° C. or higher, after cooling is stopped, the cooling is performed from 300 ° C. to room temperature by taking appropriate measures, and then 300 to 700 ° C. It may be tempered by reheating to the temperature, or after cooling is stopped, for example, by taking measures such as “pyling”, “covering”, “charging in the heat-retaining furnace”, “500-300 ° C.” So-called “self-tempering” may be performed in the temperature range.

なお、上記の製造条件は、工業的な規模で本発明の水圧鉄管用高張力鋼材を経済的に要領よく実現するための方法の一つであり、水圧鉄管用高張力鋼材自体の技術的範囲はこの製造条件によって規定されるものではない。   The above manufacturing condition is one of methods for economically realizing the high-strength steel material for hydraulic iron pipes of the present invention on an industrial scale, and the technical scope of the high-tensile steel material for hydraulic iron pipes itself. Is not defined by this manufacturing condition.

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

表1および表2に示す化学組成を有する鋼1〜23およびx1〜x11を通常の方法で溶製、連続鋳造してスラブを製造した。   Slabs were produced by melting and continuously casting steels 1 to 23 and x1 to x11 having chemical compositions shown in Tables 1 and 2 by an ordinary method.

表1および表2中の鋼1〜33は、化学組成が本発明で規定する範囲内にある鋼である。一方、表2中の鋼x1〜x11は、化学組成が本発明で規定する条件から外れた比較例の鋼である。なお、表1および表2には、Ar3点の値および後述の表3における鋼材仕上厚さを併記した。 Steels 1 to 33 in Tables 1 and 2 are steels whose chemical compositions are within the range defined by the present invention. On the other hand, steels x1 to x11 in Table 2 are steels of comparative examples whose chemical compositions deviate from the conditions defined in the present invention. In Tables 1 and 2, the value of Ar 3 point and the steel finish thickness in Table 3 described later are shown.

これらの各種の鋼のスラブを用い、表3に示す製造条件に基づいて熱間圧延して仕上厚さ30〜100mmの各種鋼材を製造した。圧延完了後の冷却は水冷によって行い、表3に記載の「冷却停止温度」で水冷を停止し、その後は、室温まで大気中で放冷した。焼戻しは室温から再加熱して行った。なお、表3には、〔Ar3点−30℃〕の値を併記した。 Using these various steel slabs, various steel materials having a finishing thickness of 30 to 100 mm were manufactured by hot rolling based on the manufacturing conditions shown in Table 3. Cooling after the completion of rolling was performed by water cooling, water cooling was stopped at the “cooling stop temperature” shown in Table 3, and then the mixture was allowed to cool to room temperature in the air. Tempering was performed by reheating from room temperature. In Table 3, the value of [Ar 3 point-30 ° C.] is also shown.

Figure 0005206507
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上記のようにして得た各鋼材について、先ず、ミクロ組織を調査した。   First, the microstructure of each steel material obtained as described above was examined.

すなわち、圧延面に平行な面であるいわゆる「L断面」が被検面になるように、各鋼材の板厚tの(1/4)部(以下、「(1/4)t部」という。)を中心にして試験片を採取し、次いで、その試験片を樹脂に埋め込んで鏡面研磨した後ナイタールによって腐食し、光学顕微鏡を用いて倍率を200倍として観察を行い、得られた像を画像解析してミクロ組織を調査した。その結果、いずれの試験番号においてもベイナイトが主体の組織、つまり、組織の70%以上がベイナイトであり、残部はフェライト等の組織であった。また、ベイナイトのラス幅はいずれの場合も1.5μm以下であった。   That is, the (1/4) part (hereinafter referred to as “(1/4) t part”) of the thickness t of each steel material so that a so-called “L cross section” that is a plane parallel to the rolling surface becomes the test surface. )), And then the specimen was embedded in resin and mirror-polished, then corroded by nital, and observed with an optical microscope at a magnification of 200 times. The microstructure was examined by image analysis. As a result, in any of the test numbers, bainite was a main structure, that is, 70% or more of the structure was bainite, and the balance was a structure such as ferrite. The lath width of bainite was 1.5 μm or less in all cases.

次に、得られた各鋼材の母材としての特性を調べるために、L方向の機械的特性としての引張特性の調査を行った。   Next, in order to investigate the properties of the obtained steel materials as the base material, the tensile properties as mechanical properties in the L direction were investigated.

引張特性は、JIS Z 2201(1998)に準じた引張試験片を、(1/4)t部を中心として採取し、JIS Z 2241(1998)に記載の方法に準じて室温で引張試験を行って降伏強度(以下、「YS」という。)と引張強さ(以下、「TS」という。)を測定した。なお、YSは、10N/(mm・s)の引張試験速度で引張試験を行った際の下降伏点から求め、明確な降伏点が現れない場合は0.2%耐力をもってYSとした。   For tensile properties, tensile test specimens according to JIS Z 2201 (1998) were collected around (1/4) t part and subjected to tensile tests at room temperature according to the method described in JIS Z 2241 (1998). The yield strength (hereinafter referred to as “YS”) and tensile strength (hereinafter referred to as “TS”) were measured. YS was determined from the lower yield point when the tensile test was performed at a tensile test speed of 10 N / (mm · s), and when a clear yield point did not appear, YS was defined as 0.2% proof stress.

なお、引張特性の目標値は、TS:610〜750MPa、YS:490MPa以上とした。   In addition, the target value of the tensile property was TS: 610-750 MPa, YS: 490 MPa or more.

溶接性(溶接割れ性)および溶接部靱性の評価のために、(1/4)t部を中心とする鋼材を切り出し、レ型開先にて入熱45kJ/cmにて片面3〜8層のサブマージアーク溶接を行った試験片を作製し、これから2mmVノッチシャルピー衝撃試験片を採取して−20℃でシャルピー衝撃試験を行い、吸収エネルギーを測定した。   For evaluation of weldability (weld cracking property) and weld zone toughness, a steel material centered on (1/4) t portion is cut out, and 3 to 8 layers on one side at a heat input of 45 kJ / cm in a lathe groove. A test piece subjected to submerged arc welding was prepared, and a 2 mmV notch Charpy impact test piece was collected from the test piece and subjected to a Charpy impact test at −20 ° C. to measure the absorbed energy.

なお、上記の2mmVノッチシャルピー衝撃試験片は、ノッチ底を溶接金属とHAZの界面であるいわゆる「ボンド部」に入れた場合と、ボンド部から母材側に3mm入ったHAZに入れた場合の両方を採取した。   The 2 mm V notch Charpy impact test piece described above is obtained when the notch bottom is put in a so-called “bond part” that is an interface between the weld metal and the HAZ, and when it is put in a HAZ containing 3 mm from the bond part to the base metal side. Both were collected.

シャルピー衝撃特性の目標は、上記いずれの試験片についても−20℃での吸収エネルギーである「vE−20」が47J以上とし、これを満たす場合に、溶接部靱性に優れるとした。   The target of the Charpy impact property was that the toughness of the welded portion was excellent when “vE-20”, which is the absorbed energy at −20 ° C., was 47 J or more for any of the above test pieces, and this was satisfied.

また、JIS Z 3158(1993)に記載の「y開先拘束割れ試験方法」に準じて約598MPa級(60kgf/mm2級)の溶接棒を用いた手溶接を実施して耐溶接割れ性を評価した。具体的には、現地での溶接を考慮して、予熱フリーにて溶接ビードを置き、所定時間経過後に断面を切り出し割れの有無を調査した。なお、上記の溶接ビード置きは、溶接棒を気温30℃、湿度80%の環境下で1時間放置し、加湿させた後、気温30℃、湿度80%の環境下で実施した。 In addition, according to the “y groove constrained cracking test method” described in JIS Z 3158 (1993), manual welding using a welding rod of about 598 MPa class (60 kgf / mm 2 class) is performed to improve weld crack resistance. evaluated. Specifically, in consideration of on-site welding, a weld bead was placed free of preheating, and a cross-section was cut out after a predetermined time to investigate the presence or absence of cracks. The above-mentioned welding bead placement was carried out in an environment where the temperature was 30 ° C. and humidity 80% after the welding rod was left to stand for 1 hour in an environment of temperature 30 ° C. and humidity 80%.

表4に、上記のようにして求めた引張特性、シャルピー衝撃特性および耐溶接割れ性の調査結果を示す。   Table 4 shows the investigation results of the tensile properties, Charpy impact properties and weld crack resistance obtained as described above.

Figure 0005206507
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表4から、試験番号1〜30、32および33の本発明で規定する化学組成を有するスラブを本発明で規定する温度条件で加熱後に熱間圧延した鋼材は、水圧鉄管用高張力鋼材として目標とする母材の引張特性、溶接部靱性および耐溶接割れ性を確保できることが明らかである。   From Table 4, steel materials hot-rolled after heating slabs having the chemical compositions defined in the present invention with test numbers 1 to 30, 32 and 33 under the temperature conditions defined in the present invention are targeted as high-tensile steel materials for hydraulic iron pipes. It is clear that the tensile properties, weld toughness and weld crack resistance of the base metal can be secured.

上記の試験番号のうちでも、熱間圧延の終了温度、圧延終了後の冷却条件が本発明で規定する条件を満たす試験番号1〜30の鋼材は、圧延終了後の冷却開始温度が本発明で規定する条件から外れた試験番号32に比べてYSに優れており、また、圧延終了後の冷却停止温度が本発明で規定する条件から外れた試験番号33に比べてボンド部の溶接部靱性に優れていることがわかる。   Among the above test numbers, the steel materials of Test Nos. 1 to 30 that satisfy the end temperature of hot rolling and the cooling conditions after the end of rolling satisfy the conditions specified in the present invention have the cooling start temperature after the end of rolling in the present invention. Compared to test number 32 outside the specified conditions, YS is superior, and the cooling stop temperature after the end of rolling is higher in weld joint toughness than test number 33 out of the conditions specified in the present invention. It turns out that it is excellent.

これに対して、本発明で規定する化学組成を満たさないスラブを用いた試験番号34〜44の鋼材の場合には、本発明で規定する温度条件でスラブを加熱後に熱間圧延しても、水圧鉄管用高張力鋼材としての上記目標特性のうちの少なくとも1つの特性が得られていないことが明らかである。   On the other hand, in the case of the steel materials of test numbers 34 to 44 using a slab that does not satisfy the chemical composition defined in the present invention, even if the slab is hot-rolled after heating under the temperature condition defined in the present invention, It is apparent that at least one of the above target characteristics as a high strength steel material for a hydraulic iron pipe has not been obtained.

なお、試験番号31に示すように、本発明に規定する化学組成を有するスラブを1000℃以上に加熱して水圧鉄管用高張力鋼材を製造しても、目標とする母材の引張特性、溶接部靱性および耐溶接割れ性を確保することが可能であるが、エネルギー資源価格および環境保全の観点から好ましいものとはいえない。   As shown in Test No. 31, even if a slab having the chemical composition defined in the present invention is heated to 1000 ° C. or higher to produce a high strength steel material for a hydraulic iron pipe, the target tensile properties of the base metal, welding Although it is possible to ensure toughness and weld crack resistance, it is not preferable from the viewpoint of energy resource prices and environmental conservation.

本発明の水圧鉄管用高張力鋼材は、高騰するエネルギーコストを抑えて工業的な規模で安価に製造することが容易であり、溶接部靱性に優れるとともに高温多湿環境における溶接性にも優れており予熱フリーで溶接しても溶接割れを生じないので、溶接施工コストの低減、工期の短縮、さらには、現場の作業者への負担軽減も可能である。このため、本発明の水圧鉄管用高張力鋼材は、揚水型水力発電所の水圧鉄管の素材として極めて好適に用いることができる。さらに、この水圧鉄管用高張力鋼材の製造時のエネルギー消費量は小さくてもよいので、二酸化炭素など温室効果ガスの放出を抑制することができるという効果も得られる。この水圧鉄管用高張力鋼材は、本発明の方法によって製造することができる。   The high-strength steel material for hydraulic iron pipes of the present invention is easy to manufacture on an industrial scale at a low cost while suppressing soaring energy costs, and has excellent weld toughness and weldability in high-temperature and high-humidity environments. Since welding cracks do not occur even when welding without preheating, it is possible to reduce welding construction costs, shorten the construction period, and further reduce the burden on workers on site. For this reason, the high-tensile steel material for hydraulic iron pipes of the present invention can be used very suitably as a raw material for hydraulic iron pipes of a pumped-up hydroelectric power plant. Furthermore, since the energy consumption at the time of manufacture of this high tensile steel material for hydraulic iron pipes may be small, the effect that emission of greenhouse gases, such as a carbon dioxide, can be suppressed is also acquired. This high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe can be manufactured by the method of the present invention.

Claims (6)

質量%で、C:0.04〜0.09%、Si:0.05〜0.6%、Mn:1.0〜1.8%、P:0.02%以下、S:0.01%以下、Nb:0.005%未満、Al:0.002〜0.07%、N:0.001〜0.005%を含有し、残部がFeおよび不純物からなる化学組成を有し、850℃以上1000℃未満の温度に加熱後熱間加工して製造されたことを特徴とする水圧鉄管用高張力鋼材。   In mass%, C: 0.04 to 0.09%, Si: 0.05 to 0.6%, Mn: 1.0 to 1.8%, P: 0.02% or less, S: 0.01 % Or less, Nb: less than 0.005%, Al: 0.002 to 0.07%, N: 0.001 to 0.005%, and the balance having a chemical composition of Fe and impurities, 850 A high-strength steel material for a hydraulic iron pipe, manufactured by hot working after heating to a temperature of not lower than 1000 ° C and lower than 1000 ° C. 化学組成が、質量%で、さらに、Cu:2.0%以下、Ni:4.0%以下、Cr:2.0%以下、Mo:1.0%以下、V:0.5%以下、Ti:0.05%以下およびB:0.003%以下のうちから選択される1種以上の元素を含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の水圧鉄管用高張力鋼材。   The chemical composition is mass%, and Cu: 2.0% or less, Ni: 4.0% or less, Cr: 2.0% or less, Mo: 1.0% or less, V: 0.5% or less, 2. The high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe according to claim 1, comprising at least one element selected from Ti: 0.05% or less and B: 0.003% or less. 化学組成が、質量%で、さらに、Ca:0.02%以下、Mg:0.02%以下およびREM:0.02%以下のうちから選択される1種以上の元素を含有するものであること特徴とする請求項1または2に記載の水圧鉄管用高張力鋼材。   The chemical composition contains, in mass%, one or more elements selected from Ca: 0.02% or less, Mg: 0.02% or less, and REM: 0.02% or less. The high-tensile steel material for hydraulic iron pipes according to claim 1 or 2. 請求項1から3までのいずれかに記載の水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法であって、850℃以上1000℃未満の温度に加熱後の熱間加工を(Ar3点−30℃)以上の温度で終了した後、700℃以上の温度から、5〜80℃/sの平均冷却速度で冷却を開始し、500℃以下の温度で冷却を停止することを特徴とする水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法。 A method of manufacturing a high-tensile steel for penstock according to any one of claims 1 to 3, the hot working after heating to a temperature below 850 ° C. or higher 1000 ° C. (Ar 3 point -30 ° C.) or higher After finishing at a temperature of 700 ° C. or higher, cooling is started at an average cooling rate of 5 to 80 ° C./s, and cooling is stopped at a temperature of 500 ° C. or lower. Steel manufacturing method. 500℃以下の温度で冷却を停止した後、さらに、300〜700℃の温度で焼戻しすることを特徴とする請求項4に記載の水圧鉄管用高張力鋼材の製造方法。   The method for producing a high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe according to claim 4, further comprising tempering at a temperature of 300 to 700 ° C after the cooling is stopped at a temperature of 500 ° C or lower. 請求項1から3までのいずれかに記載の水圧鉄管用高張力鋼材を用いて製造したことを特徴とする水圧鉄管。   A hydraulic iron pipe manufactured using the high-tensile steel material for a hydraulic iron pipe according to any one of claims 1 to 3.
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