JP6693607B1 - 熱延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)素材が、本発明で目的とする降伏強度および引張強度を満足するためには、C含有量を0.04質量%以上とし、さらに鋼板の主体組織をフェライトとベイナイトの混合組織とし、かつ隣り合う結晶の方位差が15°以上の境界によって囲まれる領域を結晶粒としたとき、結晶粒の平均円相当径を7.0μm未満とすることが必要である。
(ii)素材が、本発明で目的とする降伏比を満足するためには、鋼板の残部組織を硬質なパーライト、マルテンサイト、オーステナイトから選択される1種または2種以上とすることが必要である。
(iii)素材が上記した(i)および(ii)の両方を満足する鋼組織において、さらに本発明で目的とする靱性を備えるためには、隣り合う結晶の方位差15°以上の境界によって囲まれる領域を結晶粒としたとき、円相当径40.0μm以上の結晶粒の体積率を30%以下とすることが必要である。
[1] 成分組成は、質量%で、
C :0.04%以上0.50%以下、
Si:2.0%以下、
Mn:0.5%以上3.0%以下、
P :0.10%以下、
S :0.05%以下、
Al:0.005%以上0.10%以下、
N :0.010%以下
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
鋼板表面から板厚tの1/2t位置における鋼組織は、
体積率で、フェライトが30%超、ベイナイトが10%以上であり、
該フェライトおよび該ベイナイトの合計が、1/2t位置における鋼組織全体に対して70%以上95%以下であり、
残部がパーライト、マルテンサイト、オーステナイトから選択される1種または2種以上からなり、
隣り合う結晶の方位差が15°以上の境界で囲まれた領域を結晶粒としたとき、
該結晶粒の平均円相当径が7.0μm未満であり、
かつ、円相当径で40.0μm以上の該結晶粒の合計が、1/2t位置における鋼組織全体に対して体積率で30%以下である、熱延鋼板。
[2] 前記成分組成に加えてさらに、質量%で、下記A群およびB群のうちから選ばれた1群または2群を含有する、上記[1]に記載の熱延鋼板。
記
A群:Nb:0.15%以下、Ti:0.15%以下、V:0.15%以下のうちから選ばれた1種または2種以上
B群:Cr:1.0%以下、Mo:1.0%以下、Cu:0.5%以下、Ni:0.3%以下、Ca:0.010%以下、B:0.010%以下のうちから選ばれた1種または2種以上
[3] 板厚が20mm超である、上記[1]または[2]に記載の熱延鋼板。
[4] 上記[1]または[2]に記載の成分組成を有する鋼素材を、加熱温度:1100℃以上1300℃以下に加熱した後、
粗圧延終了温度:850℃以上1150℃以下、仕上圧延終了温度:750℃以上850℃以下、かつ、930℃以下での合計圧下率:65%以上である熱間圧延を施し、
前記熱間圧延後に、板厚中心温度で平均冷却速度:10℃/s以上30℃/s以下、冷却停止温度:450℃以上650℃以下で冷却する、熱延鋼板の製造方法。
[5] 前記熱延鋼板の板厚が20mm超である、上記[4]に記載の熱延鋼板の製造方法。
Cは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素である。また、Cはパーライトの生成を促進し、焼入れ性を高めてマルテンサイトの生成に寄与し、オーステナイトの安定化に寄与することから、硬質相の形成にも寄与する元素である。本発明で目的とする強度および降伏比を確保するため、Cは0.04%以上含有することを必要とする。しかし、C含有量が0.50%を超えると、硬質相の割合が高くなり降伏比が上昇し、靱性が低下し、また溶接性も悪化する。このため、C含有量は0.04%以上0.50%以下とする。C含有量は、好ましくは0.08%以上であり、より好ましくは0.12%超であり、より一層好ましくは0.14%以上である。また、C含有量は、好ましくは0.30%以下であり、より好ましくは0.25%以下であり、より一層好ましくは0.22%以下である。
Siは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素であり、必要に応じて含有することができる。このような効果を得るためには、Siは0.01%以上含有することが望ましい。しかし、Si含有量が2.0%を超えると溶接性が悪化する。また靱性も低下する。このため、Si含有量は2.0%以下とする。Si含有量は、好ましくは0.01%以上であり、より好ましくは0.10%以上である。また、Si含有量は、好ましくは0.5%以下であり、より好ましくは0.4%以下であり、より一層好ましくは0.3%以下である。
Mnは固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素である。また、Mnはフェライト変態開始温度を低下させることで組織の微細化に寄与する元素である。本発明で目的とする強度および組織を確保するためには、Mnは0.5%以上含有することを必要とする。しかし、Mn含有量が3.0%を超えると溶接性が悪化する。また降伏強度が高くなり所望の降伏比が得られなくなる。このため、Mn含有量は0.5%以上3.0%以下とする。Mn含有量は、好ましくは0.7%以上であり、より好ましくは0.9%以上であり、より一層好ましくは1.0%以上である。また、Mn含有量は、好ましくは2.5%以下であり、より好ましくは2.0%以下である。
Pは、粒界に偏析し材料の不均質を招くため、不可避的不純物としてできるだけ低減することが好ましいが、0.10%以下の含有量までは許容できる。このため、P含有量は0.10%以下の範囲内とする。P含有量は、好ましくは0.03%以下であり、より好ましくは0.020%以下であり、より一層好ましくは0.015%以下である。なお、特にPの下限は規定しないが、過度の低減は製錬コストの高騰を招くため、Pは0.002%以上とすることが好ましい。
Sは、鋼中では通常、MnSとして存在するが、MnSは、熱間圧延工程で薄く延伸され、延性に悪影響を及ぼす。このため、本発明ではSをできるだけ低減することが好ましいが、0.05%以下の含有量までは許容できる。このため、S含有量は0.05%以下とする。S含有量は、好ましくは0.015%以下であり、より好ましくは0.010%以下であり、より一層好ましくは0.008%以下である。なお、特にSの下限は規定しないが、過度の低減は製錬コストの高騰を招くため、Sは0.0002%以上とすることが好ましい。
Alは、強力な脱酸剤として作用する元素である。このような効果を得るためには、Alは0.005%以上含有することを必要とする。しかし、Al含有量が0.10%を超えると溶接性が悪化するとともに、アルミナ系介在物が多くなり、表面性状が悪化する。また溶接部の靱性も低下する。このため、Al含有量は0.005%以上0.10%以下とする。Al含有量は、好ましくは0.01%以上であり、より好ましくは0.027%以上である。また、Al含有量は、好ましくは0.07%以下であり、より好ましくは0.04%以下である。
Nは、不可避的不純物であり、転位の運動を強固に固着することで靭性を低下させる作用を有する元素である。本発明では、Nは不純物としてできるだけ低減することが望ましいが、Nの含有量は0.010%までは許容できる。このため、N含有量は0.010%以下とする。N含有量は、好ましくは0.0080%以下であり、より好ましくは0.0040%以下であり、より一層好ましくは0.0035%以下である。なお、過度の低減は製錬コストの高騰を招くため、N含有量は0.0010%以上とすることが好ましく、0.0015%以上とすることがより好ましい。
Nb、Ti、Vは、いずれも鋼中で微細な炭化物、窒化物を形成し、析出強化を通じて鋼の強度向上に寄与する元素であり、必要に応じて含有することができる。このような効果を得るため、Nb、Ti、Vを含有する場合には、それぞれNb:0.005%以上、Ti:0.005%以上、V:0.005%以上とすることが好ましい。一方、過度の含有は、降伏比の上昇および靱性の低下を招く恐れがある。よって、Nb、Ti、Vを含有する場合には、それぞれNb:0.15%以下、Ti:0.15%以下、V:0.15%以下とすることが好ましい。このため、Nb、Ti、Vを含有する場合には、それぞれNb:0.15%以下、Ti:0.15%以下、V:0.15%以下とすることが好ましい。なお、Nb:0.005%以上、Ti:0.005%以上、V:0.005%以上とすることが好ましい。より好ましくは、Nb:0.008%以上0.10%以下、Ti:0.008%以上0.10%以下、V:0.008%以上0.10%以下である。より一層好ましくは、Nb:0.010%以上0.035%以下、Ti:0.010%以上0.040%以下、V:0.010%以上0.035%以下である。なお、Nb、Ti、Vのうちから選ばれた2種以上を含有する場合、降伏比の上昇および靱性の低下を招く恐れがあるため、合計量(Nb+Ti+Vの量)を0.150%以下とすることが好ましい。
Cr:1.0%以下、Mo:1.0%以下
Cr、Moは、鋼の焼入れ性を高め、鋼の強度を上昇させる元素であり、必要に応じて含有することができる。上記した効果を得るため、Cr、Moを含有する場合には、それぞれCr:0.01%以上、Mo:0.01%以上とすることが好ましい。一方、過度の含有は、靱性の低下および溶接性の悪化を招く恐れがある。よって、Cr、Moを含有する場合には、それぞれCr:1.0%以下、Mo:1.0%以下とすることが好ましい。このため、Cr、Moを含有する場合には、それぞれCr:1.0%以下、Mo:1.0%以下とすることが好ましい。なお、Cr:0.01%以上、Mo:0.01%以上とすることが好ましい。
より好ましくは、Cr:0.10%以上0.50%以下、Mo:0.10%以上0.50%以下である。
Cu、Niは、固溶強化により鋼の強度を上昇させる元素であり、必要に応じて含有することができる。上記した効果を得るため、Cu、Niを含有する場合には、それぞれCu:0.01%以上、Ni:0.01%以上とすることが好ましい。一方、過度の含有は、靱性の低下および溶接性の悪化を招く恐れがある。よって、Cu、Niを含有する場合には、それぞれCu:0.5%以下、Ni:0.3%以下とすることが好ましい。このため、Cu、Niを含有する場合には、それぞれCu:0.5%以下、Ni:0.3%以下とすることが好ましい。なお、Cu:0.01%以上、Ni:0.01%以上とすることが好ましい。より好ましくは、Cu:0.10%以上0.4%以下、Ni:0.10%以上0.2%以下である。
Caは、熱間圧延工程で薄く延伸されるMnS等の硫化物を、球状化することで鋼の靱性向上に寄与する元素であり、必要に応じて含有することができる。このような効果を得るため、Caを含有する場合は、0.0005%以上含有することが好ましい。しかし、Ca含有量が0.010%を超えると、鋼中にCa酸化物クラスターが形成され、靱性が悪化する場合がある。このため、Caを含有する場合は、Ca含有量は0.010%以下とすることが好ましい。なお、Ca含有量は0.0005%以上とすることが好ましい。より好ましくは、Ca含有量は0.0010%以上0.0050%以下である。
Bは、フェライト変態開始温度を低下させることで組織の微細化に寄与する元素である。このような効果を得るため、Bを含有する場合は、0.0003%以上含有することが好ましい。しかし、B含有量が0.010%を超えると、降伏比が上昇する場合がある。このため、Bを含有する場合は、0.010%以下とすることが好ましい。なお、0.0003%以上とすることが好ましい。
より好ましくは、B含有量は0.0005%以上0.0050%以下である。
フェライトは軟質な組織であり、他の硬質な組織と混合させることで、低降伏比を実現することができる。このような効果により本発明で目的とする低降伏比を得るためには、フェライトの体積率は30%を超える必要がある。フェライトの体積率は、好ましくは40%以上であり、より好ましくは43%以上であり、より一層好ましくは45%以上である。なお、特に上限は規定しないが、所望の降伏比を確保するため、フェライトの体積率は、好ましくは75%未満であり、より好ましくは70%未満であり、より一層好ましくは60%以下である。
パーライト、マルテンサイト、およびオーステナイトは硬質な組織であり、特に鋼の引張強度を上昇させるとともに、軟質なフェライトと混合させることで低降伏比を実現できる。このような効果を得るためには、パーライト、マルテンサイト、およびオーステナイトは、各体積率の合計で5%以上30%以下とすることが好ましい。より好ましくは、7%以上25%以下である。より一層好ましくは、10%以上20%以下である。なお、フェライト、ベイナイト、パーライト、マルテンサイト、およびオーステナイトの体積率は、後述する実施例に記載の方法で測定することができる。
上述のとおり、本発明の鋼組織は、本発明で目的とする低降伏比、降伏強度、および引張強度を得るために、軟質組織と硬質組織を混合させた鋼(以下、「複合組織鋼」と称する)とする。しかし、複合組織鋼は、単一組織鋼と比較して靱性が悪い。そこで、本発明では、上記機械特性と優れた靱性を両立するため、結晶方位差が15°以上の境界によって囲まれた領域を結晶粒としたとき、結晶粒の平均結晶粒径を規定する。結晶粒の平均結晶粒径が7.0μm以上の場合、フェライト粒が十分に微細でないため、所望の降伏強度および靱性が得られない。このため、結晶粒の平均結晶粒径を7.0μm未満とすることにより、本発明で目的とする降伏強度を得るとともに靱性を確保する。結晶粒の平均結晶粒径は、好ましくは6.5μm以下とし、より好ましくは6.0μm以下とする。
加熱温度が1100℃未満である場合、被圧延材の変形抵抗が大きくなり圧延が困難となる。一方、加熱温度が1300℃を超えると、オーステナイト粒が粗大化し、後の圧延(粗圧延、仕上圧延)において微細なオーステナイト粒が得られず、本発明で目的とする熱延鋼板の平均結晶粒径を確保することが困難となる。また、粗大なベイナイトの生成を抑制することが困難となり、結晶粒径が40.0μm以上の結晶粒の体積率を、本発明で目的とする範囲に制御することが難しい。このため、熱間圧延工程における加熱温度は、1100℃以上1300℃以下とする。より好ましくは1120℃以上1280℃以下である。
粗圧延終了温度が850℃未満である場合、後の仕上圧延中に鋼板表面温度がフェライト変態開始温度以下になり、フェライトが生成する危険性が増大する。生成したフェライトは、その後の仕上圧延により圧延方向に伸長した加工フェライト粒となり、降伏比上昇の原因となる。一方、粗圧延終了温度が1150℃を超えると、オーステナイト未再結晶温度域での圧下量が不足し、微細なオーステナイト粒が得られず、本発明で目的とする熱延鋼板の平均結晶粒径を確保することが困難となる。また、粗大なベイナイトの生成を抑制することが困難となる。このため、粗圧延終了温度は、850℃以上1150℃以下とする。より好ましくは860℃以上1000℃以下である。より一層好ましくは870℃以上980℃以下である。
仕上圧延終了温度が750℃未満である場合、仕上圧延中に鋼板表面温度がフェライト変態開始温度以下になり、フェライトが生成する危険性が高くなる。上記のように生成したフェライトは、その後の圧延により圧延方向に伸長した加工フェライト粒となり、降伏比上昇の原因となる。一方、仕上圧延終了温度が850℃を超えると、オーステナイト未再結晶温度域での圧下量が不足し、微細なオーステナイト粒が得られず、本発明で目的とする熱延鋼板の平均結晶粒径を確保することが困難となる。また、粗大なベイナイトの生成を抑制することが困難となる。このため、仕上圧延終了温度は、750℃以上850℃以下とする。より好ましくは770℃以上830℃以下である。より一層好ましくは780℃以上820℃以下である。
本発明では、熱間圧延工程においてオーステナイトを微細化することで、続く冷却工程、巻取工程で生成するフェライト、ベイナイトおよび残部組織を微細化し、本発明で目的とする強度および靱性を有する熱延鋼板を得られる。熱間圧延工程においてオーステナイトを微細化するためには、オーステナイト未再結晶温度域での圧下率を高くし、十分な加工ひずみを導入する必要がある。これを達成するため、本発明では、930℃以下仕上圧延終了温度までの合計圧下率を65%以上とする。930℃以下仕上圧延終了温度までの合計圧下率が65%未満である場合、熱間圧延工程において十分な加工ひずみを導入することができないため、本発明で目的とする結晶粒径を有する組織が得られない。930℃以下仕上圧延終了温度までの合計圧下率は、より好ましくは70%以上であり、より一層好ましくは71%以上である。特に上限は規定しないが、80%を超えると圧下率の上昇に対する靱性向上効果が小さくなり、設備負荷が増大するのみとなるため、930℃以下仕上圧延終了温度までの合計圧下率は80%以下が好ましい。より好ましくは75%以下であり、より一層好ましくは74%以下である。
熱延板の板厚中心温度で、冷却開始から後述する冷却停止までの温度域における平均冷却速度が、10℃/s未満では、フェライトの核生成頻度が減少し、フェライト粒が粗大化するため、平均結晶粒径を7.0μm未満とすることができない。また、本発明で目的とする結晶粒径が40.0μm以上の体積率の範囲に制御することが困難である。一方で、平均冷却速度が30℃/sを超えると、鋼板の板厚t/2の位置において多量のマルテンサイトが生成し、フェライトとベイナイトの体積率の合計が70%未満となる。平均冷却速度は、好ましくは15℃/s以上であり、より好ましくは17℃/s以上である。好ましくは25℃/s以下であり、より好ましくは23℃/s以下である。
熱延板の板厚中心温度で、冷却停止温度が450℃未満では、鋼板の板厚1/2t位置において多量のマルテンサイトが生成し、フェライトとベイナイトの体積率の合計が70%未満となる場合がある。また、フェライトの体積率が30%以下となる場合がある。一方で、冷却停止温度が650℃を超えると、フェライトの核生成頻度が減少し、フェライト粒が粗大化するとともに、ベイナイト変態開始温度を上回るためベイナイトの体積率を10%以上とすることができない。冷却停止温度は、好ましくは480℃以上であり、より好ましくは490℃以上である。好ましくは620℃以下であり、より好ましくは600℃以下である。
巻取工程では、鋼板組織の観点より、巻取温度:450〜650℃で巻取ることが好ましい。巻取温度が450℃未満では、多量のマルテンサイトが生成し、フェライトとベイナイトの体積率の合計が70%未満となる場合がある。また、フェライトの体積率が30%以下となる場合がある。巻取温度が650℃超えでは、フェライトの核生成頻度が減少し、フェライト粒が粗大化するとともに、ベイナイト変態開始温度を上回るためベイナイトの体積率を10%以上とすることができない場合がある。巻取温度は、より好ましくは480〜620℃であり、より一層好ましくは490〜590℃である。
組織観察用の試験片は、観察面が熱間圧延時の圧延方向断面かつ板厚1/2t位置となるように採取し、研磨した後、ナイタール腐食して作製した。組織観察は、光学顕微鏡(倍率:1000倍)または走査型電子顕微鏡(SEM、倍率:1000倍)を用いて、鋼板の板厚1/2t位置における組織を観察し、撮像した。得られた光学顕微鏡像およびSEM像から、フェライト、パーライト、ベイナイトおよび残部組織の面積率を求めた。各組織の面積率は、5視野以上で観察を行い、各視野で得られた値の平均値として算出した。ここでは、組織観察により得られた面積率を、各組織の体積率とした。
なお、結晶粒径解析においては、結晶粒径が2.0μm以下のものは測定ノイズとして解析対象から除外し、得られた面積率が体積率と等しいとした。
引張試験は、引張方向が圧延方向と平行になるように、JIS5号の引張試験片を採取し、JIS Z 2241の規定に準拠して実施した。降伏強度YS、引張強度TSを測定し、(降伏強度)/(引張強度)で定義される降伏比を算出した。
シャルピー衝撃試験は、得られた熱延鋼板の板厚1/2t位置から、試験片長手方向が圧延方向と平行となるように、Vノッチ試験片を採取した。JIS Z 2242の規定に準拠して、試験温度:−40℃でシャルピー衝撃試験を実施し、吸収エネルギー(J)を求めた。なお、試験片の本数は各3本とし、その平均値を算出して吸収エネルギー(J)を求めた。
Claims (4)
- 成分組成は、質量%で、
C :0.04%以上0.50%以下、
Si:2.0%以下、
Mn:0.5%以上3.0%以下、
P :0.10%以下、
S :0.05%以下、
Al:0.005%以上0.10%以下、
N :0.010%以下
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
鋼板表面から板厚tの1/2t位置における鋼組織は、
体積率で、フェライトが30%超、ベイナイトが10%以上であり、
該フェライトおよび該ベイナイトの合計が、1/2t位置における鋼組織全体に対して70%以上95%以下であり、
残部がパーライト、マルテンサイト、オーステナイトから選択される1種または2種以上からなり、
隣り合う結晶の方位差が15°以上の境界で囲まれた領域を結晶粒としたとき、
該結晶粒の平均円相当径が7.0μm未満であり、
かつ、円相当径で40.0μm以上の該結晶粒の合計が、1/2t位置における鋼組織全体に対して体積率で30%以下である、熱延鋼板。 - 前記成分組成に加えてさらに、質量%で、下記A群およびB群のうちから選ばれた1群または2群を含有する、請求項1に記載の熱延鋼板。
記
A群:Nb:0.15%以下、Ti:0.15%以下、V:0.15%以下のうちから選ばれた1種または2種以上
B群:Cr:1.0%以下、Mo:1.0%以下、Cu:0.5%以下、Ni:0.3%以下、Ca:0.010%以下、B:0.010%以下のうちから選ばれた1種または2種以上 - 板厚が20mm超である、請求項1または2に記載の熱延鋼板。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱延鋼板の製造方法であって、
前記成分組成を有する鋼素材を、加熱温度:1100℃以上1300℃以下に加熱した後、
粗圧延終了温度:850℃以上1150℃以下、仕上圧延終了温度:750℃以上850℃以下、かつ、930℃以下での合計圧下率:65%以上である熱間圧延を施し、
前記熱間圧延後に、板厚中心温度で平均冷却速度:10℃/s以上30℃/s以下、冷却停止温度:450℃以上650℃以下で冷却する、熱延鋼板の製造方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108796362A (zh) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 具有优异低温抗动态撕裂性能的x70管线钢及其制造方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115279933B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-08-22 | 株式会社神户制钢所 | 厚钢板及其制造方法 |
KR102492029B1 (ko) * | 2020-12-21 | 2023-01-26 | 주식회사 포스코 | 내진성이 우수한 고강도 강 및 그 제조방법 |
WO2023276516A1 (ja) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Jfeスチール株式会社 | 高強度鋼板およびその製造方法 |
CN115572915B (zh) * | 2022-09-15 | 2024-01-19 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种超大厚度SA204GrB钢板及其生产方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010248599A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Kobe Steel Ltd | 低降伏比高靭性厚鋼板 |
JP2012132088A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-07-12 | Jfe Steel Corp | 建築構造部材向け角形鋼管用厚肉熱延鋼板およびその製造方法 |
JP2012153963A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Jfe Steel Corp | 建築構造部材向け角形鋼管用厚肉熱延鋼板の製造方法 |
JP2013204103A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Jfe Steel Corp | 耐座屈性能に優れた低温用高強度溶接鋼管とその製造方法および耐座屈性能に優れた低温用高強度溶接鋼管用鋼板の製造方法 |
WO2016132545A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 新日鐵住金株式会社 | 熱延鋼板 |
WO2016152170A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Jfeスチール株式会社 | 構造管用厚肉鋼板、構造管用厚肉鋼板の製造方法、および構造管 |
JP2017137521A (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板およびその製造方法 |
JP2017193759A (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板およびその製造方法 |
JP2018012853A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板とその製造方法 |
WO2018110152A1 (ja) * | 2016-12-12 | 2018-06-21 | Jfeスチール株式会社 | 低降伏比角形鋼管用熱延鋼板およびその製造方法並びに低降伏比角形鋼管およびその製造方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3219820B2 (ja) * | 1991-12-27 | 2001-10-15 | 川崎製鉄株式会社 | 低降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
JPH07224351A (ja) | 1994-02-14 | 1995-08-22 | Japan Casting & Forging Corp | 冷間加工後の一様伸びの優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
JP4276324B2 (ja) | 1999-02-26 | 2009-06-10 | 新日本製鐵株式会社 | 靭性に優れた低降伏比型耐火用熱延鋼板及び鋼管並びにそれらの製造方法 |
KR101165166B1 (ko) * | 2003-09-30 | 2012-07-11 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 용접성과 연성이 우수한 고항복비 고강도 열연 강판 및 고항복비 고강도 용융 아연 도금 강판 및 고항복비 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판 |
JP4997805B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-08-08 | Jfeスチール株式会社 | 高強度厚鋼板およびその製造方法、ならびに高強度鋼管 |
JP5096087B2 (ja) | 2007-09-11 | 2012-12-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 母材低温靭性に優れた大入熱溶接用高張力鋼板 |
US8784577B2 (en) * | 2009-01-30 | 2014-07-22 | Jfe Steel Corporation | Thick high-tensile-strength hot-rolled steel sheet having excellent low-temperature toughness and manufacturing method thereof |
JP5533145B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-06-25 | 新日鐵住金株式会社 | 冷延鋼板およびその製造方法 |
JP5655725B2 (ja) | 2011-07-06 | 2015-01-21 | 新日鐵住金株式会社 | 角形鋼管用鋼板およびその製造方法 |
KR101664635B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2016-10-10 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고장력 열연 강판 및 그 제조 방법 |
JP5838796B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2016-01-06 | Jfeスチール株式会社 | 伸びフランジ性に優れた高強度熱延鋼板およびその製造方法 |
JP5994356B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2016-09-21 | Jfeスチール株式会社 | 形状凍結性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法 |
EP2871253B1 (en) * | 2012-09-13 | 2020-06-03 | JFE Steel Corporation | Hot-rolled steel sheet and method for manufacturing same |
JP5783229B2 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-09-24 | Jfeスチール株式会社 | 熱延鋼板およびその製造方法 |
JP6435122B2 (ja) | 2014-06-27 | 2018-12-05 | 新日鐵住金株式会社 | 冷間プレス成形角形鋼管用厚鋼板、冷間プレス成形角形鋼管、及び溶接方法 |
-
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010248599A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Kobe Steel Ltd | 低降伏比高靭性厚鋼板 |
JP2012132088A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-07-12 | Jfe Steel Corp | 建築構造部材向け角形鋼管用厚肉熱延鋼板およびその製造方法 |
JP2012153963A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Jfe Steel Corp | 建築構造部材向け角形鋼管用厚肉熱延鋼板の製造方法 |
JP2013204103A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Jfe Steel Corp | 耐座屈性能に優れた低温用高強度溶接鋼管とその製造方法および耐座屈性能に優れた低温用高強度溶接鋼管用鋼板の製造方法 |
WO2016132545A1 (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 新日鐵住金株式会社 | 熱延鋼板 |
WO2016152170A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | Jfeスチール株式会社 | 構造管用厚肉鋼板、構造管用厚肉鋼板の製造方法、および構造管 |
JP2017137521A (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板およびその製造方法 |
JP2017193759A (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板およびその製造方法 |
JP2018012853A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 新日鐵住金株式会社 | 厚鋼板とその製造方法 |
WO2018110152A1 (ja) * | 2016-12-12 | 2018-06-21 | Jfeスチール株式会社 | 低降伏比角形鋼管用熱延鋼板およびその製造方法並びに低降伏比角形鋼管およびその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108796362A (zh) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 具有优异低温抗动态撕裂性能的x70管线钢及其制造方法 |
CN108796362B (zh) * | 2017-04-26 | 2020-12-22 | 宝山钢铁股份有限公司 | 具有优异低温抗动态撕裂性能的x70管线钢及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102498956B1 (ko) | 2023-02-10 |
CN112585289B (zh) | 2022-04-29 |
TW202016327A (zh) | 2020-05-01 |
KR20210032497A (ko) | 2021-03-24 |
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