JP5499731B2 - 耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 - Google Patents
耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5499731B2 JP5499731B2 JP2010014901A JP2010014901A JP5499731B2 JP 5499731 B2 JP5499731 B2 JP 5499731B2 JP 2010014901 A JP2010014901 A JP 2010014901A JP 2010014901 A JP2010014901 A JP 2010014901A JP 5499731 B2 JP5499731 B2 JP 5499731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel sheet
- mass
- hot
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 134
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 134
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 82
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- -1 by mass% Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001568 polygonal ferrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910014472 Ca—O Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004191 hydrophobic interaction chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
これら高強度溶接鋼管には、ラインパイプの破壊を防止する観点から、同時に優れた低温靭性を保持することが要求されている。このような強度と靭性とを兼備した鋼管を製造するために、鋼管素材である鋼板では、熱間圧延後の加速冷却を利用した変態強化や、Nb、V、Ti等の合金元素の析出物を利用した析出強化等による高強度化と、制御圧延等を利用した組織の微細化等による高靭性化が図られてきた。
このような要求に対し、例えば特許文献1には、耐HIC性に優れた高強度ラインパイプ用鋼板の製造方法が提案されている。特許文献1に記載された技術は、API X70以上の高強度電縫鋼管向けの鋼板についてであるが、鋼片を、1000〜1200℃でスラブ加熱し、熱間圧延終了後の鋼板の加速冷却を、鋼板の表面温度が500℃以下となるまで行ったのち、加速冷却を一旦中断し、鋼板の表面温度が500℃以上になるまで復熱させ、その後3〜50℃/sの冷却速度で600℃以下の温度まで加速冷却する耐HIC性に優れた高強度ラインパイプ用鋼板の製造方法である。特許文献1に記載された技術では、間欠型の加速冷却を採用しており、これにより、板厚方向の温度分布が均一化するとともに、表面側に生成した硬化組織が焼戻し処理を受け、鋼板表面近傍の硬度上昇を抑えつつ、高強度鋼板の耐HIC性が向上することを可能にするとしている。
(1)質量%で、C:0.02〜0.08%、Si:0.1〜1.0%、Mn:0.50〜1.85%、P:0.03%以下、S:0.005%以下、Al:0.1%以下、Nb:0.02〜0.10%、Ti:0.001〜0.05%、B:0.0005%以下を含み、かつNb、Ti、Cが次(1)式
(Ti+Nb/2)/C < 4 ‥‥(1)
(ここで、Ti、Nb、C:各元素の含有量(質量%))
を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、さらに、次(2)式
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ‥‥(2)
(ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni:各元素の含有量(質量%))
で定義されるCeqが0.32%以下、または次(3)式
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B ‥‥(3)
(ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni、B:各元素の含有量(質量%))
で定義されるPcmが0.13%以下を満足する組成の鋼素材に、粗圧延、仕上圧延からなる熱間圧延を施し、熱延板とするにあたり、前記仕上圧延終了後に、30℃/s以上の表面平均冷却速度で表面温度が500℃以下となるまで加速冷却する第一の冷却工程と、該第一の冷却工程終了後、10s以内の間、空冷する第二の冷却工程と、さらに10℃/s以上の板厚中心の平均冷却速度で、板厚中心の温度が350℃以上600℃未満の温度域の温度となるまで加速冷却する第三の冷却工程を施し、該第三の冷却工程終了後、コイル状に巻取り、表層硬さがビッカース硬さで230HV以下とすることを特徴とする耐HIC性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法。
(3)(1)または(2)において、前記組成に加えてさらに、質量%で、V:0.5%以下、Mo:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:4.0%以下、Cu:2.0%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする厚肉高張力熱延鋼板の製造方法。
(Ti+Nb/2)/C < 4 ‥‥(1)
ここで、Ti、Nb、C:各元素の含有量(質量%)
を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、さらに、次(2)式
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ‥‥(2)
(ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni:各元素の含有量(質量%))
で定義されるCeqが0.32%以下、または次(3)式
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B ‥‥(3)
(ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni、B:各元素の含有量(質量%))
で定義されるPcmが0.13%以下を満足する組成を有し、表面から板厚方向に1mm以内の領域である表層の組織が変態−焼戻し組織を含み、前記表層以外の領域の組織がベイニティックフェライト相またはベイナイト相からなり、前記表層の硬さがビッカース硬さで230HV以下であることを特徴とする耐HIC性に優れた厚肉高張力熱延鋼板。
(6)(5)において、前記組成のMnが質量%で0.50〜1.20%であり、前記変態−焼戻し組織が焼戻しされたマルテンサイトであることを特徴とする厚肉高張力熱延鋼板。
(8)(5)ないし(7)のいずれかにおいて、前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.010%以下、REM:0.02%以下、Mg:0.003%以下の1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする厚肉高張力熱延鋼板。
C:0.02〜0.08%
Cは、鋼の強度を上昇させる作用を有する元素であり、本発明では所望の高強度を確保するために、0.02%以上の含有を必要とする。一方、0.08%を超える過剰な含有は、パーライト等の第二相の組織分率を増大させ、母材靭性および溶接熱影響部靭性を低下させる。このため、Cは0.02〜0.08%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.03〜0.05%である。
Siは、脱酸剤として作用するとともに、固溶強化、焼入れ性の向上を介して、鋼の強度を増加させる作用を有する。このような効果は0.01%以上の含有で認められる。一方、1.0%を超える含有は、電縫溶接時にSiを含有する酸化物を形成し、溶接部品質を低下させるとともに、溶接熱影響部靭性を低下させる。このため、Siは1.0%以下に限定した。なお、好ましくは0.1〜0.4%である。
Mnは、焼入性を向上させる作用を有し、焼入性向上を介し鋼板の強度を増加させる。また、Mnは、MnSを形成しSを固定することにより、Sの粒界偏析を防止してスラブ(鋼素材)割れを抑制する。このような効果を得るためには、0.50%以上の含有を必要とする。一方、1.85%を超える含有は、溶接性、耐HIC性を低下させる。また、多量のMn含有は、スラブ鋳造時の凝固偏析を助長し、鋼板にMn濃化部を残存させ、セパレーションの発生を増加させる。このMn濃化部を消失させるには、1300℃を超える温度に加熱する必要があり、このような熱処理を工業的規模で実施することは現実的でない。このため、Mnは0.50〜1.85%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.8〜1.2%である。
Pは、鋼中に不純物として不可避的に含まれるが、鋼の強度を上昇させる作用を有する。しかし、0.03%を超えて過剰に含有すると溶接性が低下する。このため、Pは0.03%以下に限定した。なお、好ましくは0.01%以下である。
S:0.005%以下
Sは、Pと同様に鋼中に不純物として不可避的に含まれるが、0.005%を超えて過剰に含有すると、スラブ割れを生起させるとともに、熱延鋼板においては粗大なMnSを形成し、延性の低下を生じさせる。このため、Sは0.005%以下に限定した。なお、好ましくは0.001%以下である。
Alは、脱酸剤として作用する元素であり、このような効果を得るためには、0.01%以上含有することが望ましい。一方、0.1%を超える含有は、電縫溶接時の、溶接部の清浄性を著しく損なう。このため、Alは0.1%以下に限定した。なお、好ましくは0.005〜0.05%である。
Nbは、オーステナイト粒の粗大化、再結晶を抑制する作用を有する元素であり、熱間仕上圧延におけるオーステナイト未再結晶温度域圧延を可能にするとともに、炭窒化物として微細析出することにより、溶接性を損なうことなく、少ない含有量で熱延鋼板を高強度化する作用を有する。このような効果を得るためには、0.02%以上の含有を必要とする。一方、0.10%を超える過剰な含有は、熱間仕上圧延中の圧延荷重の増大をもたらし、熱間圧延が困難となる場合がある。このため、Nbは0.02〜0.10%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.03〜0.07%、さらに好ましくは0.04〜0.06%である。
Tiは、窒化物を形成しNを固定しスラブ(鋼素材)割れを防止する作用を有するとともに、炭化物として微細析出することにより、鋼板を高強度化させる。このような効果は、0.001%以上の含有で顕著となるが、0.05%を超える含有は析出強化により降伏点が著しく上昇する。このため、Tiは0.001〜0.05%の範囲に限定した。なお、好ましくは0.005〜0.03%である。
(Ti+(Nb/2))/C<4 ‥‥(1)
を満足するようにNb、Ti、Cの含有量を調整する。
Nb、Tiは、炭化物形成傾向の強い元素で、C含有量が低い場合にはほとんどのCが炭化物となり、フェライト粒内の固溶C量が激減することが想定される。フェライト粒内の固溶C量の激減は、パイプライン施工時の鋼管の円周溶接性に悪影響を及ぼす。フェライト粒内の固溶C量が極度に低減した鋼板を用いて製造された鋼管をラインパイプとして、円周溶接を行った場合には、熱影響部(HAZ)の粒成長が顕著となり、円周溶接部のHAZ靭性が低下する恐れがある。このため、本発明では、Nb、Ti、Cを(1)式を満足するように調整して含有させる。これにより、フェライト粒内の固溶C量を10ppm以上とすることが可能となり、円周溶接部のHAZ靭性の低下を防止できる。
Bは、粒界に偏析する傾向が強く、焼入性向上を介して鋼の強度増加に寄与する元素である。このような効果は0.0001%以上の含有で認められるが、0.0005%を超える含有は、靭性を低下させる。このため、Bは0.0005%以下に限定した。
上記した成分が基本の成分であるが、本発明では、この基本の組成に加えてさらに、V:0.5%以下、Mo:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:4.0%以下、Cu:2.0%以下のうちから選ばれた1種または2種以上、および/または、Ca:0.01%以下、REM:0.02%以下、Mg:0.003%以下の1種または2種以上、を必要に応じて、選択して含有できる。
V、Mo、Cr、Ni、Cuはいずれも、焼入れ性を向上させ、鋼板の強度を増加させる元素であり、必要に応じて1種または2種以上を選択して含有できる。
Vは、焼入性を向上させるとともに、炭窒化物を形成して鋼板を高強度化する作用を有する元素であり、このような効果は0.01%以上の含有で顕著となる。一方、0.5%を超える過剰の含有は、溶接性を劣化させる。このため、Vは0.5%以下とすることが好ましい。なお、より好ましくは0.08%以下である。
Crは、焼入性を向上させ、鋼板強度を増加させる作用を有する元素である。このような効果は、0.01%以上の含有で顕著となる。一方、1.0%を超える過剰の含有は、電縫溶接時に溶接欠陥を多発させる傾向となる。このため、Crは1.0%以下に限定することが好ましい。なお、より好ましくは0.30%未満である。
Ca:0.010%以下、REM:0.02%以下、Mg:0.003%以下の1種または2種以上
Ca、REM、Mgはいずれも、展伸した粗大な硫化物を球状の硫化物とする硫化物の形態制御に寄与する元素であり、必要に応じて1種または2種以上選択して含有できる。このような効果を得るためには、Ca:0.001%以上、REM:0.001%以上含有することが望ましいが、Ca:0.010%、REM:0.02%を超える多量の含有は、鋼板の清浄度を低下させる。このため、Ca:0.010%以下、REM:0.02%以下に限定することが好ましい。
ACR={Ca−O×(0.18+130Ca}/1.25S
(ここで、Ca、O、S:各元素の含有量(質量%))
で定義されるACRが1.0〜4.0を満足するように調整して含有することが好ましい。これにより、サワー環境下でも、耐食性、耐腐食割れ性の低下を生じない。
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ‥‥(2)
(ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni:各元素の含有量(質量%))
で定義されるCeqを0.32%以下、または次(3)式
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B‥‥(3)
(ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni、B:各元素の含有量(質量%))
で定義されるPcmを0.13%以下を満足するように、調整することが好ましい。Ceqが、0.32%を、あるいは、Pcmが0.13%を超えると、表層の硬さを230HV以下に調整することが難しくなり、また焼入れ性が高くなり円周溶接部靭性が低下する。
なお、不可避的不純物としては、O:0.005%以下、N:0.008%以下、Sn:0.005%以下が許容できる。
O:0.005%以下
Oは、鋼中では各種の酸化物を形成し、熱間加工性、耐食性、靭性等を低下させる。このため、できるだけ低減することが望ましいが、極端な低減は精錬コストの高騰を招くため、0.005%までは許容できる。
Nは、鋼中に不可避的に含まれる元素であるが、過剰な含有はスラブ鋳造時の割れを多発させるため、できるだけ低減することが望ましいが、0.008%までは許容できる。
Sn:0.005%以下
Snは、製鋼原料であるスクラップから混入し、鋼中に不可避的に含まれる元素である。Snは結晶粒界等に偏析し易い元素であり、多量に含有すると粒界強度が低下し、靭性の低下を招くが、0.005%までは許容できる。
本発明では、上記した組成を有する鋼素材を、加熱し、熱間圧延を施して、熱延鋼板(鋼帯)とする。
熱間圧延は、鋼素材を加熱し、シートバーとする粗圧延と、該シートバーを熱延鋼板とする仕上圧延とからなる。
得られたシートバーに、さらに仕上圧延を施し、熱延鋼板とする。
仕上圧延では、高靭性化の観点から、仕上圧延終了温度を(AC3−50℃)以下とし、1000℃以下の温度域での全圧下量(%)を60%以上とすることが好ましい。
第一の冷却工程では、仕上圧延終了後直ちに、30℃/s以上の表面平均冷却速度で表面温度が500℃以下となるまで加速冷却を施す。
第一の冷却工程における加速冷却では、表面温度制御とする。表面平均冷却速度が、30℃/s未満では、ポリゴナルフェライトが析出し、所望の高強度化、高靭性化を達成できない。なお、好ましい表面平均冷却速度は100〜300℃/sである。また、第一の冷却工程では、加速冷却の冷却停止温度は表面温度で500℃以下の温度とする。冷却停止温度が500℃を超えると、表層領域での変態が完了しない恐れがあり、その後の冷却工程でさらに低温変態生成物に変態し、表層の低硬度化が期待できなくなる。
この空冷中に、中心部が保有する熱により表層が復熱し、表層が焼戻しされるため、表層の低硬度化を促進できる。また、空冷することにより、その後の冷却で、板厚中心の冷却が促進されるという効果もある。なお、空冷時間を10sを超えて長くしても、効果が飽和するうえ、生産性が低下する。このため、空冷時間は10s以内に限定した。生産性向上の観点からは、好ましくは7s以下である。また、復熱による表層の焼戻し効果を得るためには、空冷時間は1s以上とすることが好ましい。
板厚中心の平均冷却速度が、10℃/s未満では、ポリゴナルフェライト、パーライトが析出しやすくなり、所望の高強度化、高靭性化を達成できない。なお、板厚中心の平均冷却速度の上限は、使用する冷却装置の能力に依存して決定されるが、反り等の鋼板形状の悪化を伴わない100℃/s以下とすることが好ましい。
上記したような加速冷却は、板厚中心の温度が350℃以上600℃未満の温度域の温度(冷却停止温度)となるまで行う。冷却停止温度がこの範囲を外れると、加速冷却後、コイル状に巻き取ったのちに、所定温度域で所定時間以上の保持ができなくなり、所望の高強度、高靭性を確保できなくなる。
上記した冷却停止温度で加速冷却を停止し、上記した巻取温度でコイル状に巻取ることにより、350℃以上600℃未満の温度域で30min以上の保持、滞留が可能となり、板内部では析出強化が促進され、所望の高強度、高靭性を確保できるようになり、一方、板表面では自己焼鈍により硬さの低下が可能となる。
得られた熱延鋼板から、試験片を採取し、組織観察、硬さ試験、引張試験、衝撃試験、HIC試験を実施し、表面硬さ、引張特性、靭性、円周溶接性および耐HIC特性を評価した。試験方法はつぎのとおりとした。
得られた熱延鋼板から組織観察用試験片を採取し、圧延方向断面を研磨、腐食し、光学顕微鏡(倍率:1000倍)で、表層、板厚中心位置の各位置で、各10視野以上観察し、組織の種類、およびその組織分率を測定した。
(2)硬さ試験
得られた熱延鋼板から、硬さ測定用試験片を採取し、圧延方向断面を研磨し、表面から板厚方向に0.5mmおよび1mmの位置における硬さを各5点測定し、得られた測定値を算術平均して、高い方の値を熱延鋼板の表層硬さとした。なお、硬さ測定は、ビッカース硬さ計を用い、試験力0.5kgfで行った。
得られた熱延鋼板から、圧延方向に直交する方向(C方向)が長手方向となるように、API −5Lの規定に準拠して、室温で引張試験を実施し、降伏強さYS、引張強さTSを求めた。
(4)衝撃試験
得られた熱延鋼板の板厚中央部から、圧延方向に直交する方向(C方向)が長手方向となるようにVノッチ試験片を採取し、JIS Z 2242の規定に準拠してシャルピー衝撃試験を実施し、試験温度:−80℃での吸収エネルギー(J)を求めた。なお、試験片は3本とし、得られた吸収エネルギー値の算術平均をもとめ、その鋼板の吸収エネルギー値vE−80(J)とした。
円周溶接性はy型溶接割れ試験により評価した。得られた熱延鋼板から試験板を採取し、JIS Z 3158の規定に準拠して、室温で試験溶接を行い、割れの発生の有無を調査した。割れが発生した場合は×、割れの発生が無い場合を○として、円周溶接性を評価した。
(6)HIC試験
得られた熱延鋼板から、長手方向が鋼板の圧延方向となるように、HIC試験片(大きさ:100mm×20mm)を採取し、NACE規格 TM 0284の規定に準拠して、耐HIC性を評価した。なお、試験液は、規定のA溶液とし、試験片を該試験液に浸漬したのち、CLR(%)を測定した。CLRが0%の場合に、HICが発生せず耐HIC性が良好であると判断する。また、ブリスターの発生の有無も調査した。
Claims (8)
- 質量%で、
C:0.02〜0.08%、 Si:0.1〜1.0%、
Mn:0.50〜1.85%、 P:0.03%以下、
S:0.005%以下、 Al:0.1%以下、
Nb:0.02〜0.10%、 Ti:0.001〜0.05%
B:0.0005%以下
を含み、かつNb、Ti、Cが下記(1)式を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、さらに、下記(2)式で定義されるCeqが0.32%以下、または下記(3)式で定義されるPcmが0.13%以下を満足する組成の鋼素材に、粗圧延、仕上圧延からなる熱間圧延を施し、熱延板とするにあたり、
前記仕上圧延終了後に、30℃/s以上の表面平均冷却速度で表面温度が500℃以下となるまで加速冷却する第一の冷却工程と、該第一の冷却工程終了後、10s以内の間、空冷する第二の冷却工程と、さらに10℃/s以上の板厚中心の平均冷却速度で板厚中心で350℃以上600℃未満の温度域の温度まで加速冷却する第三の冷却工程を施し、該第三の冷却工程終了後、コイル状に巻取り、表層硬さをビッカース硬さで230HV以下とすることを特徴とする耐HIC性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法。
記
(Ti+Nb/2)/C < 4 ‥‥(1)
ここで、Ti、Nb、C:各元素の含有量(質量%)
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ‥‥(2)
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B‥‥(3)
ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni、B:各元素の含有量(質量%) - 前記第三の冷却工程における加速冷却を、全面核沸騰で、熱流速が1.5Gcal/m2hr以上である冷却とすることを特徴とする請求項1に記載の厚肉高張力熱延鋼板の製造方法。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、V:0.5%以下、Mo:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:4.0%以下、Cu:2.0%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項1または2に記載の厚肉高張力熱延鋼板の製造方法。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.010%以下、REM:0.02%以下、Mg:0.003%以下の1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の厚肉高張力熱延鋼板の製造方法。
- 質量%で、
C:0.02〜0.08%、 Si:0.1〜1.0%、
Mn:0.50〜1.85%、 P:0.03%以下、
S:0.005%以下、 Al:0.1%以下、
Nb:0.02〜0.10%、 Ti:0.001〜0.05%
B:0.0005%以下
を含み、かつNb、Ti、Cが下記(1)式を満足するように含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、さらに、下記(2)式で定義されるCeqが0.32%以下、または下記(3)式で定義されるPcmが0.13%以下を満足する組成を有し、表面から板厚方向に1mm以内の領域である表層の組織が変態−焼戻し組織を含み、前記表層以外の領域の組織がベイニティックフェライト相またはベイナイト相からなり、前記表層の硬さがビッカース硬さで230HV以下であることを特徴とする耐HIC性に優れた厚肉高張力熱延鋼板。
記
(Ti+Nb/2)/C < 4 ‥‥(1)
ここで、Ti、Nb、C:各元素の含有量(質量%)
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ‥‥(2)
Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B‥‥(3)
ここで、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Cu、Ni、B:各元素の含有量(質量%) - 前記組成のMnが質量%で0.50〜1.20%であり、前記変態−焼戻し組織が焼戻しされたマルテンサイトであることを特徴とする請求項5に記載の厚肉高張力熱延鋼板。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、V:0.5%以下、Mo:1.0%以下、Cr:1.0%以下、Ni:4.0%以下、Cu:2.0%以下のうちから選ばれた1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項5または6に記載の厚肉高張力熱延鋼板。
- 前記組成に加えてさらに、質量%で、Ca:0.010%以下、REM:0.02%以下、Mg:0.003%以下の1種または2種以上を含有する組成とすることを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の厚肉高張力熱延鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010014901A JP5499731B2 (ja) | 2009-01-30 | 2010-01-27 | 耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009019339 | 2009-01-30 | ||
JP2009019339 | 2009-01-30 | ||
JP2010014901A JP5499731B2 (ja) | 2009-01-30 | 2010-01-27 | 耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010196160A JP2010196160A (ja) | 2010-09-09 |
JP5499731B2 true JP5499731B2 (ja) | 2014-05-21 |
Family
ID=42821169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010014901A Active JP5499731B2 (ja) | 2009-01-30 | 2010-01-27 | 耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5499731B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5347540B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2013-11-20 | Jfeスチール株式会社 | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 |
WO2013047702A1 (ja) | 2011-09-27 | 2013-04-04 | 新日鐵住金株式会社 | ラインパイプ用ホットコイル及びその製造方法 |
WO2014010150A1 (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-16 | Jfeスチール株式会社 | 厚肉高強度耐サワーラインパイプおよびその製造方法 |
US20150232970A1 (en) * | 2012-09-13 | 2015-08-20 | Jfe Steel Corporation | Hot-rolled steel sheet and method for manufacturing the same |
US10047416B2 (en) | 2012-09-13 | 2018-08-14 | Jfe Steel Corporation | Hot rolled steel sheet and method for manufacturing the same |
RU2593803C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-08-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства толстолистовой трубной стали, микролегированной бором |
RU2637544C1 (ru) * | 2017-02-28 | 2017-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства толстолистового штрипса из низколегированной стали |
CN109868415B (zh) * | 2019-03-17 | 2020-10-09 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 一种低硫低硼管线钢的冶炼方法 |
CN117280064A (zh) * | 2021-05-14 | 2023-12-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 高强度热轧钢板及其制造方法和高强度电阻焊钢管及其制造方法 |
CN114774658B (zh) * | 2022-04-27 | 2024-02-02 | 首钢集团有限公司 | 一种钢组织均匀的管线钢板及其制备方法 |
CN115584441A (zh) * | 2022-06-29 | 2023-01-10 | 武汉钢铁有限公司 | 一种屈服强度245MPa级输氢管道用热轧板卷及其生产方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002327212A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-11-15 | Nkk Corp | 耐サワーラインパイプ用鋼板の製造方法 |
JP4940882B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2012-05-30 | Jfeスチール株式会社 | 厚手高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
JP5098256B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2012-12-12 | Jfeスチール株式会社 | 耐水素誘起割れ性能に優れたバウシンガー効果による降伏応力低下が小さい高強度ラインパイプ用鋼板およびその製造方法 |
-
2010
- 2010-01-27 JP JP2010014901A patent/JP5499731B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010196160A (ja) | 2010-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5195469B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 | |
JP5499733B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5499731B2 (ja) | 耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板及びその製造方法 | |
KR101686257B1 (ko) | 내 hic 성이 우수한 후육 고장력 열연강판 및 그 제조 방법 | |
JP5776398B2 (ja) | 低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5776377B2 (ja) | 耐サワー性に優れたラインパイプ用溶接鋼管向け高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5418251B2 (ja) | 耐hic性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 | |
KR101333854B1 (ko) | 저온 인성이 우수한 후육 고장력 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
JP5679114B2 (ja) | 低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5499734B2 (ja) | 低温靭性に優れた極厚高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5533024B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 | |
JP5630026B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP4905240B2 (ja) | 表面品質、破壊靱性および耐サワー性に優れる熱延鋼板の製造方法 | |
JP5553093B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板 | |
JP5401863B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 | |
JP5151233B2 (ja) | 表面品質および延性亀裂伝播特性に優れる熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5521482B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5742123B2 (ja) | ラインパイプ用高強度溶接鋼管向け高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5347540B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP5521483B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP2017214618A (ja) | 低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板の製造方法 | |
JP5521484B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP2018100436A (ja) | 低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板の製造方法 | |
JP5533025B2 (ja) | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120727 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130903 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5499731 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |