JP5552967B2 - 溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 - Google Patents
溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5552967B2 JP5552967B2 JP2010191930A JP2010191930A JP5552967B2 JP 5552967 B2 JP5552967 B2 JP 5552967B2 JP 2010191930 A JP2010191930 A JP 2010191930A JP 2010191930 A JP2010191930 A JP 2010191930A JP 5552967 B2 JP5552967 B2 JP 5552967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- steel sheet
- toughness
- temperature
- strength
- 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 65
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 22
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 8
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 13
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 13
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
1.質量%で、C:0.02〜0.05%、Si:0.3%以下、Mn:0.5〜3%、P:0.015%以下、S:0.005%以下、Ni:0.5〜5%、Al:0.01〜0.08%、N:0.007%以下、B:0.0003〜0.003%を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板。
2.鋼組成として、さらに、質量%で、Cu:0.5%以下、Mo:1%以下、Cr:3%以下、V:0.2%以下、Nb:0.1%以下の中から選ばれる少なくとも1種または2種以上を含有することを特徴とする1記載の溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板。
3.鋼組成として、さらに、質量%で、Ca:0.0005〜0.003%、REM:0.0003〜0.003%の中から選ばれる少なくとも1種または2種を含有することを特徴とする1または2に記載の溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板。
4.1乃至3のいずれか一つに記載の成分を含有する鋼素材に対して、Ac3点〜1150℃の温度域にて熱間圧延を開始し、累積圧下率が50%以上となるように熱間圧延を行い所定の板厚とした後、Ar3点以上の温度から、板厚中心部が350℃以下になるまで急冷し、その後、焼戻すことを特徴とする溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板の製造方法。
5.1乃至3のいずれか一つに記載の成分を含有する鋼素材に対して、Ac3点〜1150℃の温度域にて熱間圧延を開始し、累積圧下率が50%以上となるように熱間圧延を行い所定の板厚とした後、放冷し、Ac3点〜1000℃に再加熱を行い、板厚中心部が350℃以下になるまで急冷し、その後、焼戻すことを特徴とする溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板の製造方法。
C:0.02〜0.05%
Cは、構造用鋼に求められる強度を得るため必要不可欠の元素であるが、過剰に含有すると、溶接部に生成する島状マルテンサイトの生成量が多くなり、さらに島状マルテンサイト中のC濃度を上昇させ、その硬度を上昇させて靭性を低下させるので上限を0.05%とする。一方、0.02%より少なくすると、強度が得られず、合金元素の多量含有が必要になり製造コストが高くなるので、下限を0.02%とする。好ましくは0.02%〜0.04%である。
Siは脱酸成分として0.05%以上含有することが好ましい。しかし、0.3%より多くおよび溶接熱影響部の靭性を含有すると、母材靭性著しく低下させることから0.3%以下に制限する必要があり、島状マルテンサイト生成抑制の観点から、0.2%以下にすることが好ましい。
本発明では溶接熱影響部における島状マルテンサイトの生成量と硬度を低下させるためCの含有量を少なくし、母材強度を確保する観点からMnを0.5%以上、好ましくは、0.7%以上含有するものとする。一方、3%より多く含有すると、過剰に焼入性を高め、溶接熱影響部の靭性を著しく低下させることから、3%以下とする。
Pは、0.015%を超えて含有すると、母材および溶接熱影響部の靭性を低下させるため0.015%以下に制限する。
Sは、0.005%を超えて含有すると、母材および溶接熱影響部の靭性を低下させるため、0.005%以下とする。
Niは、鋼の強度および溶接熱影響部の低温靭性の向上に有効な元素で、そのような効果を得るため0.5%以上とする。しかし、他の合金元素に比べて高価であるため上限を5%とする。また、2%を超えて含有しても含有量に応じた靱性向上効果が飽和気味になるので、含有量は2%以下であることが好ましい。
Alは溶鋼を脱酸するために、0.01%以上含有する必要があり、好ましくは0.02%以上の含有とする。一方、0.08%より多く含有すると、母材中に固溶するAl量が多くなり、母材靭性を低下させるとともに、溶接時に母材から溶接金属中に拡散し、その靭性を低下させるので、0.08%以下であることが必要で、0.07%以下であることが好ましい。
Nは、母材中に固溶すると著しく母材靭性を低下させ、さらに溶接部においても粗大な炭窒化物を形成し靭性を低下させるので、0.007%以下、好ましくは0.005%以下に制限する。
Bは、オーステナイト粒界に偏析することで粒界からのフェライト変態を抑制し、ベイナイト分率を増加させて母材強度を高めるため、0.0003%以上含有するものとする。一方、0.003%を超えて含有すると、炭窒化物として析出し焼入性を低下させ、靭性が低下するようになるので上限を0.003%とする。好ましくは0.0005〜0.002%である。
Cuは低温靭性を損なうことなく鋼の強度の向上が図ることができ、この効果を得るには0.2%以上含有することが好ましい。しかし、0.5%を超えて含有すると熱間脆性によって熱間圧延時に鋼板表面に割れを生じるので、含有する場合は0.5%以下とすることが好ましい。
Moは、母材の高強度化に有効な元素であり、この効果を得るには0.3%以上含有することが好ましい。しかし、多量に含有すると合金炭化物の析出による硬度の上昇を引き起こし、靭性を低下させるので含有する場合は1%以下とすることが好ましく、0.08%以下とすることがより好ましい。
Crは、母材の高強度化に有効な元素であり、この効果を得るには0.5%以上含有することが好ましい。しかし、多量に含有すると靭性を低下させるので、含有する場合は3%以下とすることが好ましい。
Vは母材の強度の向上に有効である。これらの効果を得るには0.02%以上含有することが好ましい。しかし、0.2%より多く含有すると硬質なVCの析出により靭性が低下するので含有する場合は0.2%以下にすることが好ましく、0.1%以下とすることがより好ましく、さらに好ましくは0.06%以下である。
Nbは鋼の強化に有効な元素であり、この効果を得るには0.01%以上含有することが好ましい。しかし、0.1%を超えて含有すると溶接熱影響部の靭性を著しく低下させるので含有する場合は0.1%以下であることが好ましく、0.03%以下であることがさらに好ましい。
Caを0.0005%以上含有すると、有害なOおよびSを酸化物および硫化物として固定し鋼の材質を改善することができる。しかし、0.003%を超えて含有しても、その効果が飽和するため、含有する場合は0.0005〜0.003%以下とすることが好ましい。
REMとはCe、Laをはじめとする希土類金属を指す。REMもCaと同様に0.0003%以上含有すると鋼中で酸化物を形成して、材質を改善する効果がある。しかし、0.003%を超えて含有してもその効果が飽和するため、含有する場合は0.0003〜0.003%とすることが好ましい。
上記組成の溶鋼を、常法により転炉、電気炉、真空溶解炉等で溶製後、鋳造してスラブ、ビレットなどの圧延素材を製造し、一旦冷却後に再加熱してから、または熱片状態から直接、熱間圧延を行う。以下の説明において温度は、本発明に係る鋼は厚肉材のため、板厚中心部での温度とする。板厚中心部の温度は、板厚、表面温度および冷却条件等から、シミュレーション計算等により求められる。例えば、差分法を用い、板厚方向の温度分布を計算することにより、板厚中心温度が求められる。
スラブやビレットなどの圧延素材を一旦冷却後に再加熱してから、または、熱片状態から直接、熱間圧延を開始する。
Ac3(℃)=937.2-476+56Si−19.7Mn−16.3Cu−26.6Ni−4.9Cr+38.1Mo+124.8V+136.3Ti+35Zr−19.1Nb+198.4Al+3315B
Ar3(℃)=910−273C−74Mn−56Ni−16Cr−9Mo−5Cu
各元素記号は含有量(質量%)。
熱間圧延後の鋼板に、焼入れ・焼戻しの熱処理を施す。具体的には、[1]熱間圧延後、Ar3点〜1000℃の温度から直接、板厚中心部が350℃以下になるまで急冷、または、[2]熱間圧延後放冷し、Ac3点〜1000℃の間に再加熱し、板厚中心部が350℃以下になるまで急冷を行った後、450℃〜650℃で焼戻しを行う。
Ac3(℃)=937.2-476.5C+56Si−19.7Mn−16.3Cu−26.6Ni−4.9Cr+38.1Mo+124.8V+136.3Ti+35Zr−19.1Nb+198.4Al+3315B
Ar3(℃)=910−273C−74Mn−56Ni−16Cr−9Mo−5Cu
各元素記号は含有量(質量%)。
Claims (5)
- 質量%で、C:0.02〜0.05%、Si:0.3%以下、Mn:0.5〜3%、P:0.015%以下、S:0.005%以下、Ni:0.5〜5%、Al:0.01〜0.08%、N:0.007%以下、B:0.0003〜0.003%を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、
板厚が75mm以上であり、
母材強度がTS≧720MPa、YP≧630MPa、vE−60≧120Jを満たし、溶接ボンド部がvE−60≧70Jを満たすことを特徴とする溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板。 - 鋼組成として、さらに、質量%で、Cu:0.5%以下、Mo:1%以下、Cr:3%以下、V:0.2%以下、Nb:0.1%以下の中から選ばれる少なくとも1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板。
- 鋼組成として、さらに、質量%で、Ca:0.0005〜0.003%、REM:0.0003〜0.003%の中から選ばれる少なくとも1種または2種を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板。
- 請求項1乃至3のいずれか一つに記載の厚肉高張力鋼板の製造方法であって、
鋼素材に対して、Ac3点〜1150℃の温度域にて熱間圧延を開始し、累積圧下率が50%以上となるように熱間圧延を行い所定の板厚とした後、Ar3点以上の温度から、板厚中心部が350℃以下になるまで急冷し、その後、焼戻すことを特徴とする溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板の製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一つに記載の厚肉高張力鋼板の製造方法であって、
鋼素材に対して、Ac3点〜1150℃の温度域にて熱間圧延を開始し、累積圧下率が50%以上となるように熱間圧延を行い所定の板厚とした後、放冷し、Ac3点〜1000℃に再加熱を行い、板厚中心部が350℃以下になるまで急冷し、その後、焼戻すことを特徴とする溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010191930A JP5552967B2 (ja) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010191930A JP5552967B2 (ja) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012046808A JP2012046808A (ja) | 2012-03-08 |
JP2012046808A5 JP2012046808A5 (ja) | 2013-02-28 |
JP5552967B2 true JP5552967B2 (ja) | 2014-07-16 |
Family
ID=45901983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010191930A Active JP5552967B2 (ja) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5552967B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017208329A1 (ja) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 新日鐵住金株式会社 | 低温靭性に優れた高張力鋼板 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ201458A3 (cs) * | 2014-01-24 | 2015-09-02 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Vysokobórová otěruvzdorná ocel pro součásti a nástroje |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5953653A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-28 | Kawasaki Steel Corp | 溶接部靭性のすぐれた極厚低温用鋼 |
JPH05271757A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Nippon Steel Corp | 低温用鋼板の製造方法 |
JP3255790B2 (ja) * | 1994-03-18 | 2002-02-12 | 新日本製鐵株式会社 | 脆性亀裂伝播停止特性と低温靭性の優れた厚鋼板の製造方法 |
JP3487262B2 (ja) * | 2000-05-26 | 2004-01-13 | 住友金属工業株式会社 | Ctod特性に優れた高強度厚鋼板及びその製造方法 |
JP4547944B2 (ja) * | 2004-03-10 | 2010-09-22 | Jfeスチール株式会社 | 高強度高靭性厚鋼板の製造方法 |
JP4276574B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2009-06-10 | 新日本製鐵株式会社 | 大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板 |
JP5194571B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2013-05-08 | 新日鐵住金株式会社 | 引張強さ570N/mm2級以上の溶接割れ感受性に優れた高張力鋼の製造方法 |
-
2010
- 2010-08-30 JP JP2010191930A patent/JP5552967B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017208329A1 (ja) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 新日鐵住金株式会社 | 低温靭性に優れた高張力鋼板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012046808A (ja) | 2012-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5846311B2 (ja) | 溶接熱影響部ctod特性に優れた厚肉高張力鋼およびその製造方法 | |
KR100920536B1 (ko) | 용접성 및 가스 절단성이 우수한 고장력 내화강 및 그 제조방법 | |
JP5928405B2 (ja) | 耐水素誘起割れ性に優れた調質鋼板及びその製造方法 | |
JP5659758B2 (ja) | 優れた生産性と溶接性を兼ね備えた、PWHT後の落重特性に優れたTMCP−Temper型高強度厚鋼板の製造方法 | |
JP5630322B2 (ja) | 靭性に優れる高張力鋼板とその製造方法 | |
JP7236540B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼材及びその製造方法 | |
JP6245352B2 (ja) | 高張力鋼板およびその製造方法 | |
WO2014175122A1 (ja) | H形鋼及びその製造方法 | |
JP2011202214A (ja) | 多層溶接部の低温靭性に優れた厚肉高張力鋼板およびその製造方法 | |
JP5630321B2 (ja) | 靭性に優れる高張力鋼板とその製造方法 | |
JP3045856B2 (ja) | 高靱性Cu含有高張力鋼の製造方法 | |
JP2013104065A (ja) | 溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 | |
KR20170128575A (ko) | 구조관용 강판, 구조관용 강판의 제조 방법, 및 구조관 | |
JP5874664B2 (ja) | 落重特性に優れた高張力鋼板およびその製造方法 | |
JP6277679B2 (ja) | 耐ガス切断割れ性および大入熱溶接部靭性が優れた高張力鋼板 | |
JP4770415B2 (ja) | 溶接性に優れた高張力厚鋼板およびその製造方法 | |
KR101937005B1 (ko) | 용접 조인트 | |
JP5552967B2 (ja) | 溶接部の低温靭性に優れる厚肉高張力鋼板およびその製造方法 | |
JP2012188749A (ja) | 多パス溶接部の靭性に優れた厚鋼板および多パス溶接継手 | |
JP3858647B2 (ja) | 低温継手靱性と耐ssc性に優れた高張力鋼とその製造方法 | |
JP4469353B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れる引張強さ570MPa級高強度鋼材の製造方法 | |
JP5935678B2 (ja) | 高靭性高張力鋼およびその製造方法 | |
JP4250113B2 (ja) | 耐震性と溶接性に優れた鋼板の製造方法 | |
JP5151510B2 (ja) | 低温靭性、亀裂伝搬停止特性に優れた高張力鋼の製造方法 | |
JP5194807B2 (ja) | 高降伏強度・高靭性厚鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120321 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120327 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130116 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140227 |
|
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: 20140430 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140513 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5552967 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 |