JPH04147917A - ヤング率の高い厚鋼板の製造法 - Google Patents
ヤング率の高い厚鋼板の製造法Info
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
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〕
本発明は最終圧延方向（以下り方向という）とＬ方向に
垂直な方向（以下Ｃ方向あるいは板幅方向という）のヤ
ング率か高い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。
垂直な方向（以下Ｃ方向あるいは板幅方向という）のヤ
ング率か高い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。
近年、船舶や建築構造物に使用される構造用鋼材におい
て、構造物の大型化あるいはこれに伴う省エネルキー化
から構造物の軽量化か進みつつある。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
の剛性は形状か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が望まれている。
て、構造物の大型化あるいはこれに伴う省エネルキー化
から構造物の軽量化か進みつつある。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
の剛性は形状か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が望まれている。
ヤング率を高める手段として、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°Ｃまでの冷却速度を規定し、その後７０００
０以下の温度で焼戻すことによりＣ方向のヤング率をｌ
Ｏ〜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
間圧延するに際して、Ａｒ３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℃以下で捲取る
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
板の製造法か開示されている。
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°Ｃまでの冷却速度を規定し、その後７０００
０以下の温度で焼戻すことによりＣ方向のヤング率をｌ
Ｏ〜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
間圧延するに際して、Ａｒ３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℃以下で捲取る
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
板の製造法か開示されている。
しかしなから、Ｃ方向たけヤング率を高めても鋼板を適
用できる箇所か少ないためその効果は小さい。そこで、
Ｃ方向ばかりでなくし方向のヤング率も高めた鋼板が製
造できればその効果は極めて大きいものとなる。
用できる箇所か少ないためその効果は小さい。そこで、
Ｃ方向ばかりでなくし方向のヤング率も高めた鋼板が製
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、Ｌ方向とＣ方向のヤング率か高い厚鋼
板の製造法を提供することである。
板の製造法を提供することである。
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、０．１％以下、
Ａｊ２：０．１０％以下
を含有した鋼片を７５０〜８５０°Ｃの温度範囲に加熱
した後、圧延に際し、最終圧延方向に垂直な方向に累積
圧下量１０％以上で圧延した後、最終圧延方向の圧延を
６５０〜８００℃の温度範囲で終了することを特徴とす
るヤング率の高い厚鋼板の製造法、および、重量％で、 ０．０５〜０．１５％、 ０．６％以下、 ０．６ 〜２．０ ％、 ０．０３％以下、 ０．０１％以下、 ０．０１％以下、 ０．１０％以下、 必要に応じて Ｎｂ・０．００３ 〜０．０６０ ％、Ｔｉ ： ０
．００５ 〜０゜０３０ ％、Ｎｉ：１％以下、 Ｃｕｒ１％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７５０〜８５０
０Ｃの温度範囲に加熱した後、圧延に際し、最終圧延方
向に垂直な方向に累積圧下量１０％以上で圧延した後、
最終圧延方向の圧延を６５０〜８００°Ｃの温度範囲で
終了することを特徴とするヤング率の高い厚鋼板の製造
法である。
した後、圧延に際し、最終圧延方向に垂直な方向に累積
圧下量１０％以上で圧延した後、最終圧延方向の圧延を
６５０〜８００℃の温度範囲で終了することを特徴とす
るヤング率の高い厚鋼板の製造法、および、重量％で、 ０．０５〜０．１５％、 ０．６％以下、 ０．６ 〜２．０ ％、 ０．０３％以下、 ０．０１％以下、 ０．０１％以下、 ０．１０％以下、 必要に応じて Ｎｂ・０．００３ 〜０．０６０ ％、Ｔｉ ： ０
．００５ 〜０゜０３０ ％、Ｎｉ：１％以下、 Ｃｕｒ１％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７５０〜８５０
０Ｃの温度範囲に加熱した後、圧延に際し、最終圧延方
向に垂直な方向に累積圧下量１０％以上で圧延した後、
最終圧延方向の圧延を６５０〜８００°Ｃの温度範囲で
終了することを特徴とするヤング率の高い厚鋼板の製造
法である。
本発明は、Ｌ方向とＣ方向のヤング率を高くした厚鋼板
の製造法である。
の製造法である。
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
Ｌ方向に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。ただしこの場合、Ｌ方向のヤング率は高
くならない。そこで、Ｃ方向とともにＬ方向のヤング率
を向上させた厚鋼板を製造するための最適な加熱、圧延
条件を検討し、本発明に至った。
利用が知られている。すなわち、フェライト（α）域で
Ｌ方向に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。ただしこの場合、Ｌ方向のヤング率は高
くならない。そこで、Ｃ方向とともにＬ方向のヤング率
を向上させた厚鋼板を製造するための最適な加熱、圧延
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７５０〜８５０℃に限定する必
要がある。加熱温度は本発明において重要であり、この
温度に加熱後圧延することにより、α域での累積圧下率
を大きくとれない厚鋼板の製造においてもヤング率の向
上に有効な集合組織の発達を容易にできる。加熱温度が
７５０℃未満になると、鋼片を均一に加熱するために長
時間加熱する必要か生じること、さらには圧延時の変形
抵抗か大きくなることから、エネルギーコストか増大し
好ましくない。また、加熱温度が８５０℃を超えると加
熱時のフェライト率の割合が少なくなり、集合組織の発
達が少なくなりヤング率の向上効果が小さくなる。
要がある。加熱温度は本発明において重要であり、この
温度に加熱後圧延することにより、α域での累積圧下率
を大きくとれない厚鋼板の製造においてもヤング率の向
上に有効な集合組織の発達を容易にできる。加熱温度が
７５０℃未満になると、鋼片を均一に加熱するために長
時間加熱する必要か生じること、さらには圧延時の変形
抵抗か大きくなることから、エネルギーコストか増大し
好ましくない。また、加熱温度が８５０℃を超えると加
熱時のフェライト率の割合が少なくなり、集合組織の発
達が少なくなりヤング率の向上効果が小さくなる。
加熱後、圧延を行なう場合に、Ｃ方向に累積圧下量１０
％以上で圧延する必要がある。累積圧下量を１０％以上
とすることによりＬ方向でのヤング率を高めることがで
きる。この時、Ｃ方向での圧延温度は特に規定しなくて
もヤング率の向上には差しつかえない。
％以上で圧延する必要がある。累積圧下量を１０％以上
とすることによりＬ方向でのヤング率を高めることがで
きる。この時、Ｃ方向での圧延温度は特に規定しなくて
もヤング率の向上には差しつかえない。
その後、最終圧延方向での圧延を６５０〜８００°Ｃで
終了する必要がある。圧延を６５０℃未満で終了した場
合、フェライトの延伸化が顕著になるとともにフェライ
トへの加工量が大きくなり、靭性を著しく劣化させる。
終了する必要がある。圧延を６５０℃未満で終了した場
合、フェライトの延伸化が顕著になるとともにフェライ
トへの加工量が大きくなり、靭性を著しく劣化させる。
一方、圧延終了温度が８００°Ｃを超える場合には集合
組織の発達が十分でなく、ヤング率の向上が期待できな
い。さらに、圧延後の冷却に関しては空冷または加速冷
却いずれも何ら差しつかえない。なお、本発明において
厚鋼板とは板厚６ｍｍ以上の鋼板をいう。
組織の発達が十分でなく、ヤング率の向上が期待できな
い。さらに、圧延後の冷却に関しては空冷または加速冷
却いずれも何ら差しつかえない。なお、本発明において
厚鋼板とは板厚６ｍｍ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％以上の添加が必要である。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。
．０５％以上の添加が必要である。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
って、その上限を０．６％とすることか必要である。
は溶接性、溶接熱影響部（ＨＡＺ）靭性を阻害する。従
って、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％以上の添加が必要である。
素であり、０．６％以上の添加が必要である。
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。
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。
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。
ＡＩは一般に脱酸上鋼に含まれる元素であるが、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ＡＩについては下限を限定しない。しかし
、ＡＩ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。
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ＡＩについては下限を限定しない。しかし
、ＡＩ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％、
０．０１％以下とする。
の量は極力少ない方が好ましく、それぞれ０．０３％、
０．０１％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 ： ０１００５〜０．０３
０％、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｃｒ
： ０．０５〜１．００％、ＭＯ＝０．０５〜０．４
％、Ｖ：０．１％以下のうちいずれか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。
０３〜０．０６０％、Ｔｉ ： ０１００５〜０．０３
０％、Ｎｉ：１．０％以下、Ｃｕ：１．０％以下、Ｃｒ
： ０．０５〜１．００％、ＭＯ＝０．０５〜０．４
％、Ｖ：０．１％以下のうちいずれか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。
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。
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が、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。
なく母材の強度、靭性を向上させる特性をもつが、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。
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。
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。
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。
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、０１％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。
が、０１％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。
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。最終圧延方向に垂直な方
向の圧延は、鋼片を９０°回転させたいわゆる板幅方向
の圧延によって行なった。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Ｌ方向のヤング率か２３１００ｋｇｆ／
ｍｍ２（２１０００の１０％増加）以上を示している。
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。最終圧延方向に垂直な方
向の圧延は、鋼片を９０°回転させたいわゆる板幅方向
の圧延によって行なった。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Ｌ方向のヤング率か２３１００ｋｇｆ／
ｍｍ２（２１０００の１０％増加）以上を示している。
これに対して、比較例Ｈは加熱温度が高すぎるためＣ方
向、Ｌ方向のヤング率が高くならない。比較例Ｔは最終
圧延方向に垂直な方向の累積圧下量が１０％未満である
ためＬ方向のヤング率が高くならない。比較例Ｊは圧延
終了温度が高いためにＣ方向、Ｌ方向のヤング率が高く
ならない。比較例には圧延終了温度が低すぎるため靭性
が劣化している。
向、Ｌ方向のヤング率が高くならない。比較例Ｔは最終
圧延方向に垂直な方向の累積圧下量が１０％未満である
ためＬ方向のヤング率が高くならない。比較例Ｊは圧延
終了温度が高いためにＣ方向、Ｌ方向のヤング率が高く
ならない。比較例には圧延終了温度が低すぎるため靭性
が劣化している。
なお、共振法とは、厚鋼板より得た３（ｔ）ＸＩＯＸ２
００（Ａ’） （単位ｍｍ）の試験片（長軸：Ｃ方向
）について、非接触型加振器を用いて共振周波数ｆｏ（
’）を求める方法であり、ヤング率ＥｅＣ （ｋｇ／ｍｍ２）は次の式で与えられる。
００（Ａ’） （単位ｍｍ）の試験片（長軸：Ｃ方向
）について、非接触型加振器を用いて共振周波数ｆｏ（
’）を求める方法であり、ヤング率ＥｅＣ （ｋｇ／ｍｍ２）は次の式で与えられる。
Ｃ
Ｅ ＝９．６５３５Ｘ １０−’ Ｘ ２Ｘρ×
ｆ０′を 但しρ、密度（ｇｒ／＋ｒ＋ｍ３） 〔発明の効果〕 本発明はＬ方向とＣ方向のヤング率か高い鋼板を製造す
ることかでき、船舶や建築構造物の軽量化を図ることか
できる。
ｆ０′を 但しρ、密度（ｇｒ／＋ｒ＋ｍ３） 〔発明の効果〕 本発明はＬ方向とＣ方向のヤング率か高い鋼板を製造す
ることかでき、船舶や建築構造物の軽量化を図ることか
できる。
Claims (2)
- （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７５０〜８５０℃の温度範囲に加熱し
た後、圧延に際し、最終圧延方向に垂直な方向に累積圧
下量１０％以上で圧延した後、最終圧延方向の圧延を６
５０〜８００℃の温度範囲で終了することを特徴とする
ヤング率の高い厚鋼板の製造法。 - （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７５０〜８５０
℃の温度範囲に加熱した後、圧延に際し、最終圧延方向
に垂直な方向に累積圧下量１０％以上で圧延した後、最
終圧延方向の圧延を６５０〜８００℃の温度範囲で終了
することを特徴とするヤング率の高い厚鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26941590A JPH04147917A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | ヤング率の高い厚鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26941590A JPH04147917A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | ヤング率の高い厚鋼板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
1990
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| JP2015183249A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板表面における圧延方向のヤング率が高い高張力厚鋼板およびその製造方法 |
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