JPH04147915A - 板面内に均一に高いヤング率を有する厚鋼板の製造法 - Google Patents

板面内に均一に高いヤング率を有する厚鋼板の製造法

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JPH04147915A
JPH04147915A JP26941390A JP26941390A JPH04147915A JP H04147915 A JPH04147915 A JP H04147915A JP 26941390 A JP26941390 A JP 26941390A JP 26941390 A JP26941390 A JP 26941390A JP H04147915 A JPH04147915 A JP H04147915A
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less
modulus
rolling
steel plate
young
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Yoshio Terada
好男 寺田
Rikio Chijiiwa
力雄 千々岩
Hiroshi Tamehiro
為広 博
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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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〕 本発明は板面内に均一に高いヤング率を有する厚鋼板の
製造法に関するものである。この方法で製造した鋼板は
船舶、建築などの鋼構造物に用いることができる。
〔従来の技術〕
近年、船舶や建築構造物に使用される構造用鋼材におい
で、構造物の大型化あるいはこれに伴う省エネルギー化
から構造物の軽量化が進みつつある。軽量化の手段とし
ては高張力鋼板を使用し、板厚を減少させることが有効
である。しかし、板厚を減少させていくと座屈の問題が
生じるため、鋼板の剛性を高めなければならない。鋼板
の剛性は形状が同じであればヤング率に比例する。この
ため、ヤング率の高い厚鋼板か望まれている。
ヤング率を高める手段としで、特開昭56−23223
号公報には、特定組成を有する鋼を二相域圧延し、圧延
後300℃までの冷却速度を規定し、その後700℃以
下の温度で焼戻すことによりC方向のヤング率をlO〜
15%程度向上させる製造法が開示されている。また、
特開昭59−83721号公報には、Cを低組成量(0
,03%未満)に限定した特定組成を有する鋼を熱間圧
延するに際しで、Ars温度以下での累積圧下率を10
%以上として圧延し、ついで720℃以下て捲取ること
によりC方向のヤング率を向上させる高剛性熱延鋼板の
製造法が開示されている。
〔発明か解決しようとする課題〕
しかしながら、C方向だけヤング率を高めても鋼板を適
用てきる箇所か少ないためその効果は小さい。そこで、
板面内に均一にヤング率を高めた鋼板か製造できればそ
の効果は極めて大きいものとなる。
本発明の目的は、板面内に均一に高いヤング率を有する
厚鋼板の製造法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の要旨は、重量%で、 C: 0.04〜0.15%、 Si:0.6%以下、 Mn : 0.6〜2.0%、 P : 0.03%以下、 S : 0.01%以下、 N : 0.01%以下、 Aj7:0.10%以下 を含有した鋼片を950〜1200℃の温度範囲に加熱
した後、800〜900℃て累積圧下量60%以上の圧
延を行い、その後空冷した後450〜600℃で累積圧
下量5〜15%の軽圧下圧延することを特徴とする板面
内に均一に高いヤング率を有する厚鋼板の製造法、およ
び、重量%で、 C: 0.05〜0.15%、 Si:0.6%以下、 Mn : 0.6〜2.0%、 P:0.03%以下、 S:0.01%以下、 N : 0.01%以下、 Al: 0.10%以下、 必要に応じて Nb : 0.003 〜0.060  %、Ti :
 0.005 〜0.030  %、Ni:1%以下、 Cu:1%以下、 Cr :  0.05〜1.00%、 Mo : 0.05〜0.4  %、 V:0.1%以下 の一種または二種以上を含有した鋼片を950〜120
0℃の温度範囲に加熱した後、800〜900℃の累積
圧下量60%以上の圧延を行い、その後空冷した後45
0〜600℃で累積圧下量5〜15%の軽圧下圧延する
ことを特徴とする板面内に均一に高いヤング率を有する
厚鋼板の製造法である。
〔作 用〕
一般に、鋼板のヤング率を高める方法として集合組織の
利用が知られている。すなわち、フェライト(α)域で
圧延を行なうことにより(112)[1−10]のフェ
ライト圧延安定方位が発達し、C方向のヤング率が高く
なる。一方、別のフェライト圧延安定方位として(1−
11)[011]方位かあり、この方位を発達させるこ
とにより板面内に均一にヤング率を高めることができる
。なお、(1−11) [011]単結晶のヤング率は
理論的には22500kgf/mm2といわれている。
そこで(1−11) [011]方位を発達させ、板面
内て均一にヤング率を高めた厚鋼板を製造するための適
正な製造条件を検討し、本発明に至った。
以下、本発明について説明する。
まず、鋼片の加熱温度は950〜1200℃に限定する
必要かある。加熱温度か950℃未満になるとγ/α2
相域圧延となり(112) [1−101方位か発達し
、C方位でのヤング率は高くなるか、板面内に均一に高
いヤング率が得られない。そこで加熱温度の下限を95
0℃とする必要がある。加熱温度の上限は母材靭性とい
う観点から1200℃以下とする。
加熱後の圧延に際しては、800〜900℃で累積圧下
量60%以上の圧延を行うことか必要である。900℃
以下で60%以上の圧延を行うことにより母材の靭性を
確保できる。60%未満ではその効果が少ない。また、
800℃未満て行うとγ/α2相域圧延となり(112
) [1−10]方位が発達し、C方位でのヤング率は
高くなるが、板面内に均一に高いヤング率か得られない
その後空冷した後、450〜600℃で累積圧下量5〜
15%の軽圧下圧延することか必要である。800℃の
いわゆるArz温度以上で圧延した後、空冷することに
よりフェライト−パーライト組織とし、450〜600
℃で軽圧下圧延することによりフェライトが加工され(
112) [1−10]方位が発達する。これによって
板面内に均一に高いヤング率が得られる。
この時、累積圧下量が5%未満であるとこの効果が小さ
く、また15%を超えると著しく靭性を損なうのて圧下
量の範囲を5〜15%に規定した。
なお、本発明において厚鋼板とは板厚6M以上の鋼板を
いう。
つぎに、成分の限定理由について述べる。
Cは必要な引張強度を得るため0.04%以上または0
.05%以上の添加か必要である。しかし、Cの過度の
添加は溶接性の劣化をもたらすことから、その上限を0
.15%とする。
Siは脱酸上鋼に含まれる元素であるが、その過剰添加
は溶接性、溶接熱影響部(HAZ)靭性を阻害する。従
っで、その上限を0.6%とすることか必要である。
Mnは強度、靭性並びに焼入性を確保する上で有用な元
素であり、0.6%以上の添加か必要である。
しかし、Mn量か多すぎると溶接性、HAZ靭性の劣化
を招くため、その上限を2.0%とする。
Nは一般に不可避的不純物として鋼中に含まれるか、N
の過量添加はHAZ靭性の劣化を招くため、その上限を
0.01%とする。
lは一般に脱酸上鋼に含まれる元素であるか、Siおよ
びMnあるいはTiによっても脱酸は行なわれるので、
本発明ではA1については下限を限定しない。しかし、
l量が多くなると鋼の清浄度が悪くなり、HAZ靭性が
劣化するので上限を0.1%とする。
なお、P、Sは不可避的不純物として鋼中に含まれる。
これらは母材ならびに溶接部の靭性を劣化させるためそ
の量は極力少ない方が好ましく、それぞれ0.03%、
0.旧%以下とする。
本発明においては、さらに必要によりNb : 0.0
03〜0.060  %、Ti : 0.005 〜0
.030  %、Ni : 1.0  %以下、Cu:
1.0%以下、Cr : 0.05〜1.00%、Mo
二0.05〜0.4 %、V:0.1%以下ノウチイス
レカ1種または2種以上を含有させる。これらの元素を
含有させる主たる目的は、本発明の特徴を損なうことな
く強度、靭性の向上および製造板厚の拡大を可能にする
ことであり、その添加量は溶接性およびHAZ靭性等の
面から制限される。
Nbは母材の強度・靭性の向上に有効な元素であり、そ
の量は0.003%以上必要であるが、Nbの過量添加
はHAZ靭性を劣化させるため、その上限を0.06%
とする必要かある。
Tiは溶接時のオーステナイト粒の粗大化を抑制し、H
AZ靭性を確保する上で有用である。しかし、0.00
5%未満の添加では効果がなく、また0、03%超の添
加ではTiCの析出硬化により逆にHAZ靭性の劣化を
招くため、その添加量を0.005〜0.03%に限定
する。
NiはHAZの硬化性および靭性に悪影響を与えること
なく母材の強度、靭性を向上させる特性をもつか、 1
.0%を超えるとHAZの硬化性および靭性上好ましく
ないため、上限を1.0%とする。
CuはNiとほぼ同様の効果を持つとともに、耐食性、
耐水素誘起割れ特性にも効果かある。しかし、1.0%
を超えると圧延中にCu−クラックか発生し、製造が困
難になる。このため、上限を1.0%とする。
Crは母材の強度を高める元素であり、0.05%以上
の添加が必要である。しかし、Cr量が1.0%を超え
ると溶接性やHAZ靭性を劣化させるため、その上限を
1.0%とする。
MOは母材の強度、靭性を共に向上させる元素であり、
0.05%以上添加しないとその効果がない。
しかし、0.4%を超えると溶接部靭性および溶接性の
劣化を招き好ましくないため、上限を0.4%に限定す
る。
■は微細な炭窒化物の形成による強度向上作用を有する
が、0.1%超の添加は靭性の劣化を引き起こすためそ
の上限を0.1%とする。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について説明する。
表1,2に供試鋼の化学成分と製造条件および機械的性
質を示す。種々の板厚の鋼板を製造し、機械的性質およ
びヤング率の測定を実施した。ヤング率の測定は鋼板1
/2を部から3mm厚の試験片を採取し、共振法により
求めた。A−Gは実施例、H−には比較例を示す。実施
例A−GはC方向と最終圧延方向(以下り方向という)
のヤング率が22050kgf/mm’以上を示してい
る。これに対しで、比較例Hは加熱温度か低すぎるため
り、CおよびL方向、C方向と45°の角度をなす方向
(以下R方向という)のヤング率が均一にならない。比
較例■は加熱温度が高すぎるため低温靭性が劣化する。
比較例Jは800〜900℃での累積圧下量か60%未
満であるため低温靭性が劣化する。比較例には450〜
600℃での軽圧下圧延を行なわないためし。
C,R方向のヤング率か高くならない。比較例しは45
0〜600℃ての累積圧下量が5%未満であるためり、
C,R方向のヤング率か高くならない。比較例Mは45
0〜600℃での累積圧下量か15%を超えるため低温
靭性が劣化する。
なお、共振法とは、厚鋼板より得た3(t)XIOX 
200(1)(単位mm)の試験片(長軸:C方向)に
ついで、非接触型加振器を用いて共振周波数f。(−L
−>を求める方法であり、ヤング率EeC (kg/mm”)は次の式で与えられる。
E = 9.6535x 10すO×−Tr−Xρxf
0′但しρ:密度(gr/mm3) 〔発明の効果〕 本発明は板面内に均一に高いヤング率を有する鋼板を製
造することができ、船舶や建築構造物の軽量化を図るこ
とができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、C:0.04〜0.15%、Si:0
    .6%以下、 Mn:0.6〜2.0%、 P:0.03%以下、 S:0.01%以下、 N:0.01%以下、 Al:0.10%以下 を含有した鋼片を950〜1200℃の温度範囲に加熱
    した後、800〜900℃で累積圧下量60%以上の圧
    延を行い、その後空冷した後450〜600℃で累積圧
    下量5〜15%の軽圧下圧延することを特徴とする板面
    内に均一に高いヤング率を有する厚鋼板の製造法。
  2. (2)重量%で、C:0.05〜0.15%、Si:0
    .6%以下、 Mn:0.6〜2.0%、 P:0.03%以下、 S:0.01%以下、 N:0.01%以下、 Al:0.10%以下、 必要に応じて Nb:0.003〜0.060%、 Ti:0.005〜0.030%、 Ni:1%以下、 Cu:1%以下、 Cr:0.05〜1.00%、 Mo:0.05〜0.4%、 V:0.1%以下 の一種または二種以上を含有した鋼片を950〜120
    0℃の温度範囲に加熱した後、800〜900℃で累積
    圧下量60%以上の圧延を行い、その後空冷した後45
    0〜600℃で累積圧下量5〜15%の軽圧下圧延する
    ことを特徴とする板面内に均一に高いヤング率を有する
    厚鋼板の製造法。
JP26941390A 1990-10-09 1990-10-09 板面内に均一に高いヤング率を有する厚鋼板の製造法 Pending JPH04147915A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007031822A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Jfe Steel Kk 高剛性鋼管およびその製造方法
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