JPH04120214A - 音響異方性が小さく高靭性を有する高ｐ型耐侯性鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主に橋梁用として使用される鋼板に関し、詳
しくは、音響異方性が小さく高靭性を有する高Ｐ型耐候
性鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 鋼板に高靭性を付与する製造技術としては、圧延後の鋼
板を熱処理する方法あるいは圧延時に制御圧延を行う方
法等があるか、Ｐを多く含有する高Ｐ型耐候性鋼板ては
、熱処理を行うとＰの偏析を助長して、かえって靭性を
低下させることになる。このため、Ｐを多く含有する高
Ｐ型耐候性鋼板に高靭性を付与する製造技術としては、
制御圧延が広く適用されるようになってきた。この制御
圧延では、優れた靭性を得るために熱間圧延を比較的低
温であるオーステナイトの未再結晶域で行うことが必須
条件である。

（発明か解決しようとする課題） ところが、このような比較的低温であるオーステナイト
の未再結晶域で圧延を行って製造した高Ｐ型耐候性鋼板
の超音波斜角探傷においては、圧延方向と圧延直角方向
での超音波伝播速度の差（音響異方性という）が大きく
、正確な超音波探傷が困難であることが判明した。

一方、低温域での圧延を行わない、すなわち、オーステ
ナイトの未再結晶域での圧延を行わない場合、音響異方
性は小さくなるが圧延による細粒化効果かなくなり、靭
性の低下という問題点が生じることも明らかとなった。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明者らは制御圧延により製造する高Ｐ型耐
候性鋼板の優れた靭性を維持しつつ、音響異方性を改善
しつる製造方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、本
発明に至ったもので、その第１発明は、Ｃ：０．１０％
以下、Ｓｉ　：０．０１〜０．６０％、Ｍｎ：０．５〜
２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１０％、Ｃｕ：０．１
〜２゜０％、Ｃｒ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．０４〜
０．１５％、Ｔｉ　：０．００５〜０．０３０％を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼片を、１
０００℃以上１１５０℃以下の温度範囲に加熱した後、
オーステナイトの再結晶域で全圧下率の６０％以上を確
保し、かつ、８５０°Ｃ以上の温度で圧延を完了する音
響異方性が小さく高靭性を有する高Ｐ塁耐候性鋼板の製
造方法である第２発明は、Ｎｂ：０．１％以下、Ｖ：０
．１０％以下、Ｎｉ：１．０％以下の内から選んだ１種
または２種以上を含有する請求項（１）の音響異方性が
小さく高靭性を有する高Ｐ型耐候性鋼板の製造方法であ
る。

（作用） まず、本発明における化学成分の限定理由について述べ
る。

Ｃは耐低温割れ性を向上させるために、その添加量はで
きる限り少ない方がよ（、したがって、添加量の上限は
０．１０％とする。

Ｓｌを０．Ｏ１〜０．６０％としたのは、ｏ、ｏｉ％未
満では製鋼時の脱酸効果が不十分であり、０．６０％超
えでは溶接性か低下するからである。

Ｍｎを０．５〜２．０％としたのは、０．５％未満ては
強度か不十分であり、２．０％超えでは溶接性か低下す
るからである。

ＡＩを０．０１〜０．１０％としたのは、０．０１％未
満では製鋼時の脱酸効果および結晶粒微細化による靭性
向上効果が不十分であり、０．１０％超えでは靭性が低
下するからである。

Ｃｕを０．１〜２．０％としたのは、０．１％未満では
耐候性が不十分であり、２．０％超えでは耐候性向上効
果が飽和に達するとともに、溶接性が低下するからであ
る。

Ｃｒを０．１〜２．０％、Ｐを０．０４〜０．１５％と
した理由は、上記Ｃｕの場合と同様である。

Ｔｉは、本発明では重要な元素であり、鋼片加熱時のオ
ーステナト粒の粗大化を防止し、低温域の圧延を行わな
くても良好な靭性を確保することを可能とする。この効
果を得るためには、ｏ、　ｏｏｓ％以上の添加が必要で
あるが、過多に添加してもその効果が飽和するため、上
限を０．０３０％とする。

Ｎｂ、　Ｖは、強度をさらに上昇させる場合に添加する
が、過多に添加すると溶接性が低下するので、その上限
を０．１％とする。

Ｎｉは、強度上昇と靭性向上のために添加するが、高価
であるため、その上限を１．０％とする。

つぎに、上記化学成分範囲の鋼片を圧延する際の加熱、
圧延条件の限定理由について述べる。

加熱温度は、加熱時のオーステナイト粒の粗大化による
靭性低下を防止する観点から、できるだけ低い方が望ま
しいが、あまり低すぎると後述する所定の圧下率および
圧延完了温度が確保できなくなるため、１０００℃以上
１１５０℃以下とする。

オーステナイト再結晶域圧延は、オーステナイト粒を微
細化し靭性を向上させるために必要である。第１図は、
オーステナイト再結晶域での圧下率とシャルビ衝撃試験
における破面遷移温度との関係を示したもので、同図か
ら明らかなように、オーステナイト再結晶域での圧下率
が増加するにつれて靭性が向上しく破面遷移温度が低温
側に移行）、圧下率が６０％以上になると安定して靭性
を確保することが可能である。この結果から、オーステ
ナイトの再結晶域での圧下率は全圧下率の６０％以上に
限定する。

圧延完了温度の限定は、鋼板の音響異方性を大きくさせ
ないために必要である。第２図は、圧延完了温度と鋼板
の音響異方性を評価する指標である音速比との関係を示
したもので、同図から明らかなように、圧延完了温度の
低下とともに音速比は増大し、８５０°Ｃ未満では音速
比の目標値を満足できなくなる。したがって、圧延完了
温度は８５０℃以上に限定する。なお、音速比の目標値
は１．０１以下とした。

以上のように、本発明は高Ｐ型耐候性鋼板を従来の制御
圧延で製造する場合に必然的に発生する音響異方性を小
さくし、かつ、高靭性を維持することを可能にしたもの
である。

（実施例） 本発明の構成は上記の通りであるが、以下に実施例につ
いて説明する。

供試鋼板は第１表に示す化学成分を有する鋼を常法によ
り溶製、鋳造し、得られた鋼片を第２表に示す圧延条件
にしたかい、所定の厚さに仕上げたものである。

これらの鋼板から試験片を採取し、引張試験、シャルビ
試験および音速比の調査を行った。その結果を第２表に
併記する。

第１表には本発明法および比較法の化学成分を、第２表
には圧延条件および機械的性質、音速比をそれぞれ示す
。

（以下余白） 第１表の鋼記号Ａ−Ｅは本発明で限定した化学成分を満
足する鋼であり、鋼記号ＦはＴｉの含有量か本発明の化
学成分範囲から外れたものである。

第２表から明らかなように、鋼記号ＡＩ、Ｂｌ、ＣＬ　
Ｄｉ、Ｅｌは、いずれも本発明が限定する化学成分範囲
および圧延条件で製造されたもので、良好な靭性値（ｖ
Ｔｒｓが低温）が得られており、また、音速比も１．０
１以下で、実際の超音波探傷において問題とならないレ
ベルである。

鋼記号Ｂ２は加熱温度が高いため、鋼記号Ｂ３、Ｅ２は
再結晶域での圧下率か不足しているため、靭性（ｖＴｒ
ｓが高温）が劣化している。

鋼記号Ｂ４、Ｄ２は圧延完了温度が低いため、音速比が
大きくなっており、正確な超音波探傷は不可能である。

鋼記号ＦｌはＴｉが添加されていないため、靭性が劣化
している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、化学成分、加熱温度お
よび圧延条件を制御することによって、高靭性を確保し
、かつ、音響異方性を小さくした高Ｐ型耐候性鋼板の製
造を可能にするもので、本発明は、主に橋梁に使用され
る高靭性で、正確な超音波探傷が行える高Ｐ型耐候性鋼
板を提供することができるという優れた効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は再結晶域での圧下率とシャルビ衝撃試験におけ
る破面遷移温度との関係を、第２図は圧延完了温度と鋼
板の音響異方性を評価する指標である音速比との関係を
示す図である。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代　理　人　弁理士　　金丸　章− 第１図 圧 下 率 （ｏ／ｃｌ） 第２図 圧延完了温度（°Ｃ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：０．０１〜０．６０
   ％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１
   ０％、Ｃｕ：０．１〜２．０％、Ｃｒ：０．１〜２．０
   ％、Ｐ：０．０４〜０．１５％、Ｔｉ：０．００５〜０
   ．０３０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物か
   らなる鋼片を、１０００℃以上１１５０℃以下の温度範
   囲に加熱した後、オーステナイトの再結晶域で全圧下率
   の６０％以上を確保し、かつ、８５０℃以上の温度で圧
   延を完了することを特徴とする音響異方性が小さく高靭
   性を有する高Ｐ型耐候性鋼板の製造方法。
2. （２）Ｎｂ：０．１％以下、Ｖ：０．１０％以下、Ｎｉ
   ：１．０％以下の内から選んだ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）の音響異方性が小
   さく高靭性を有する高Ｐ型耐候性鋼板の製造方法。