JPH0452225A

JPH0452225A - 低降伏比高張力鋼板の製造法

Info

Publication number: JPH0452225A
Application number: JP16104990A
Authority: JP
Inventors: Kyosuke Sueda; 末田　恭輔; Kazushi Onishi; 一志大西; Yoshihiko Kamata; 芳彦鎌田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-06-19
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-02-20
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH0772299B2

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、低降伏比高張力鋼板（以下、「低ＹＲ高張力
鋼板」という）の製造法に関する。さらに詳しくは、直
接焼入後焼戻処理を施すことによる低ＹＲ高張力鋼板の
製造法に関する。

（従来の技術）降伏比（降伏値／引張強さ×１００（１）；以下、ｒＹ
Ｒ，という）は、鋼材が障伏した後、破断に至るまでの
余裕度合を示す基準として用いられ、般に、下記に示す
利点を有している。すなわち、低ＹＲ鋼は、加工硬化域
が広くなり、−様伸びおよび全伸びが高いため、鋼構造
物用鋼板としての安定性を高めることができる。

一般に、引張強さが５０ｋｇｆ／＋ｍ”級の鋼では、そ
のＹＲは８５％程度でかなり低いが、引張強さが増加す
るにつれて、ＹＲも高くなり、近年使用度の高い５８〜
９０ｋｇｆノ＋ａｍ２級の鋼は、ＹＲが８５％以上とな
ることが多く、鋼構造物の設計上注意を要する事項とさ
れる。

そこで、低降伏比高張力鋼板の製造法が、従来より種々
提案されている。例えば、特開昭６３−２４０１３号公
報には、スラブ加熱後圧下率３０％で圧延した後、１０
℃／ｓｅｅ以上の冷却速度で冷却して直接焼入し、次い
で３００〜７００℃の焼戻し処理を施すことによって強
度：１０　ｋｇｆ／＋＊ｍ２以上、ＹＲ：８０〜９０％
の低ＹＲ高張力鋼板の製造法が提案されている。

第５図は、この特開昭６３−２４０１３号公報により提
案された発明における、加熱プロセスを示す略式説明図
である。

（発明が解決しようとする課題）しかし、この特開昭６３−２４０１３号公報により提案
された発明のように、８０ｋｇｆ／ｍ＋ｍ”級の高張力
鋼板を１０℃／ｓｅｃ以上の高い冷却速度で常温まで一
気に急冷（焼入れ）すると、 ■焼きが入り過ぎ、Ｙｌ？≦８５％という性質を安定的
に付与することがむずかしいこと、および■急冷を行う
ために、水冷後の綱板中の脱水素効果がなく、溶鋼段階
の水素濃度、およびスラブ段階での水素濃度を低値に管
理しない限り、水冷後の成品の水素濃度による［ＩＳＴ
欠陥が発生し易いことという問題があり、その実施は現実には容易ではなかっ
た。

ここに、本発明の目的は、上記の問題を解決し、産業機
械分野、高層ビル等の建築分野に使用される、高強度で
あって、かつＹｌｌが８５％以下の８０ｋｇｆ／＋ａｍ
”扱高張力鋼板を提供すること、つまり低ＹＲ高張力鋼
板を確実に製造することができる方法を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記課題を解決するため種々検討を重ね
た。その結果、直接焼入温度（Ａｒｓ点以上）が確保で
きる温度で仕上圧延後直ちに、初析フェライトがない１
００％オーステナイト域の温度域（Ａｒ、以上の温度域
）から１３℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷し、その後
、従来の常温停止法（直接焼入法）でなく、３５０〜５
００″Ｃの温度域で冷却を一旦停止する停止温度上昇法
を用いること（Ｍｓ＝Ｍｆ点間で水冷を停止すること）
により、マルテンサイト量をコントロールすることがで
き、安定的に、ＹＲ≦８５％の低ＹＲ高張力鋼板を製造
することができることを知見して、本発明を完成するに
至った。

ここに、本発明の要旨とするところは、重量％で、Ｃ：　０．１０〜０．２０％、　　Ｓｔ　：　０．０２
〜０．６０％、Ｍｎ：　０．５０〜２．００％、　　Ｍ
：　０．０１０〜０．０９０％、残部Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる鋼組成を有する鋼片に加熱および圧延を行った
後、Ａｒ３点以上の温度域から１３℃／ｓｅｃ以上の冷
却速度で３５０〜５００℃の温度域まで冷却し、さらに
２００℃以下の温度域まで空冷あるいは徐冷し、その後
に焼戻処理を施すことを特徴とする引張強さが７８ｋｇ
ｆ／−一２以上で降伏比が８５％以下の低降伏比高張力
鋼板の製造法である。

また、上記の本発明においては、さらに、前記鋼片が、
重量％で、Ｃｕ：　０．５０％以下、　　Ｎｉ：　１．５０％以下
、Ｃｒ：　１．５０％以下、　　Ｍｏ：　０．７０％以
下、Ｖ　：　０．１０％以下、　　Ｎｂ：　０．０５０
％以下、Ｔｉ：　０．０３０％以下、　Ｂ：　０．０２
５％以下からなる群から選ばれた１種または２種以上の
元素を有することが好適である。

第１図は、本発明にかかる低ＹＲ高張カ綱板の製造法に
おける加熱プロセスを示すグラフである。

第１図および第５図を対比することがら明らかとなるよ
うに、本発明では直接焼入れするのではなく、Ｍｓ＝Ｍ
ｆ点間で一度水冷を停止することによりマルテンサイト
量をコントロールし、所望の低降伏比高張力鋼板を得る
ことができる。

また、３５０〜５００″Ｃで水冷を停止し、その後徐冷
または放冷するため、直接水冷後にも脱水素効果がある
。

（作用）以下、本発明を作用効果とともに詳述する。なお、本明
細書においては、「％」は特にことわりがない限りＥ重
量％」を意味するものとする。

まず、本発明において、用いる綱片の組成を限定した理
由について説明する。

Ｃ：Ｃは、鋼板の強度を確保するために必要かつ有効な
元素であり、このために０．１０％以上が必要である。

一方、０．２０％を越えると、得られる成品の溶接性お
よび靭性が劣化する。そこで、Ｃ含有量は、０．１０％
以上０．２０％以下に限定する。

Ｓｉ、　Ｍｎ＋　Ｓｉ、　Ｍｎの含有量を、それぞれ０
．０２％以上０．６０％以下、０．５０％以上２．００
％以下と限定した理由も、Ｓｉの含有量の限定理由とま
ったく同じである。すなわち、それぞれの下限値を下回
ると、鋼板の強度の確保がむずかしくなり、−力士限値
を上回ると、溶接性および靭性が劣化する。そこで、Ｓ
ｉ含有量、Ｍｎ含有量は、それぞれ０．０２％以上０．
６０％以下、０．５０％以上２．００％以下と限定する
。

Ａ（１：Ａｌは、脱酸剤としての効果を有するとともに
、鋼中にあってはＭＮとなりＢの焼入性を向上させるこ
とができる元素である。このような効果を有するために
は、０．０１０％以上０．０９０％以下とする。

さらに、本発明にかかる鋼片は、重量％で、Ｃｕ：　０
．５０％以下、　　Ｎｉ：　１．５０％以下、Ｃｒ：　
１．５０％以下、　　Ｍｏ：　０．７０％以下、Ｖ：０
．１０％以下、　　Ｎｂ・０．０５０％以下、Ｔｉ：　
０．０３０％以下、　Ｂ：０．０２５％以下からなる群
から選ばれた１種または２種以上の元素を有することが
好適である。

すなわち、これらの各元素をその下限値以上含有するこ
とにより、鋼板の焼入性が向上し、強度を安定的に確保
することができる。一方、上限値を超えると、溶接性お
よび靭性が劣化する。そこで、前述のように限定する。

なお、Ｔｉは、Ａｌ１と同様に、Ｎと結合してＴｉＮを
つくり、Ｂの焼入性を向上させる。また、８０ｋｇｆ／
ｓａｗ”級の連鋳スラブは、割れの感受性が高いため、
Ｎを固定することにより、スラブの表面割れを防ぐこと
ができる。

以上のような鋼組織を有する綱片に、加熱および圧延を
完了した後、＾ｒ３点以上の温度域から１３”Ｃ／ｓｅ
ｃ以上の冷却速度で３５０〜５００℃の温度域まで冷却
する。

冷却の開始温度をＡｒｓ点以上としたのは、初析フェラ
イトが存在しない１００％オーステナイト域の温度とす
るためである。また、冷却の開始温度の上限は、９００
℃超であると、熱間圧延の仕上温度を９００　’Ｃ以上
とする必要があり、その場合成品の靭性が劣化してしま
う。したがって、冷却開始温度の上限は９００℃とする
ことが望ましい。なお、この場合の冷却は水冷でよい。

また、冷却速度を１３℃７ｓｅｃ以上としたのは、所望
の焼入組織を得るためである。このような観点からは、
冷却速度の上限を設ける必要はない。

さらに、冷却停止温度は、３５０℃以上５００℃以下と
限定する。冷却停止温度が３５０℃未満となると、焼入
ｍ織が多くなり、低Ｙｌｌｌ高張力鋼とならないからで
ある。また、５００℃超であると、Ｍｓ点以上となり、
やはり強度を確保することができない。

そこで、冷却停止温度は、３５０〜５００℃と限定すそ
して、この３５０〜５００℃の温度域から、さらに２０
０度以下の温度域まで、空冷あるいは放冷する。すなわ
ち、本発明においては、＾「１点以上から常温まで完全
に水冷するのではなく、Ｍｓ＝Ｍｆ点間の温度域で水冷
を停止して、マルテンサイト量を約９５％以下にコント
ロールする。

そして、この後に、焼戻処理を行う。焼戻し処理温度は
、特に限定を要するものではないが、５００℃以上７０
０℃以下とすることが望ましい。５００℃未満であると
、マルテンサイト中に固溶した元素を析出させることが
できず、一方７００℃超では、Ａｃｓ点以下となってし
まう。そこで、焼戻処理温度は、５００〜７００℃とす
ることが望ましい。

このようにして、張力が７８ｋｇｆ１０ｎ”以上であっ
て、降伏比が８５％以下の低ＹＲ高張力鋼板を製造する
ことができる。

さらに、本発明を実施例により詳述するが、これはあく
までも本発明の例示であって、これにより本発明が限定
されるものではない。

実施例１第１表に示す組成を有する鋼片を１２００℃に加熱・圧
延し、８７０℃から２０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で、
常温〜４５０″Ｃの７水準の温度に冷却し、その後空冷
した。そして、６００″Ｃに焼戻処理を行って、試料と
した。

第１表　　；−ｔχ そして、マルテンサイト量、ＹＰ（ｋｇｆ／ａｍ”）　
、ＴＳ（ｋｇｆ／■ｍ　ｔ　）　、およびＹＲ■と水冷
停止温度■との関係を調べた。

結果を第２図、第３図および第４図にそれぞれグラフで
示す。

第２図ないし第４図から明らかなように、本発明におい
て、所望の強度および降伏比を得るためには、水冷停止
温度は、３５０℃以上５００℃以下であることが有効で
ある。

実施例２第２表に示す鋼組成を有する綱片を第２表に示す温度に
加熱した後、同しく第２表に示す仕上温度で熱間圧延を
終了し、板厚が５０ｆｆｉＩＩ＋の熱延鋼板を得た。

この熱延鋼板を第２表に示す水冷開始温度、冷却速度お
よび水冷停止温度で冷却し、さらに１００℃まで空冷あ
るいは徐冷し、その後に焼戻処理（（５５０℃×１時間
）を施した。

結果を第２表に併せて示す。

第２表から明らかなように、本発明にかかる試料（Ｎｏ
、１ないし階１１）は、比較例の試料（Ｎ（Ｌ１２ない
しＬ１４）に対して、ＹＲが小さく、かつＴＳが大きく
、所望の性能を具備するｉＹＩ？高張力鋼板を製造する
ことができたことがわかる。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明により、マルテンサイト量
をコントロールすることができ、８０　ｋｇｆ７１２級
の低腎伏比高張力鋼を製造することが可能となった。

したがって、従来の技術における大きな問題であった、
安定した８０ｋｇｆ／＋＋ｍ”　ＨＴクラスの低ＹＲ高
張力鋼の製造および成品残留［旧にょろりＳＴ欠陥の問
題を解決することができた。

かかる効果を有する本発明の意義は極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる低陳伏比高張力鋼板の製造法
の加熱プロセスを示す略式説明図：第２図ないし第４図
は、それぞれ、実施例における、マルテンサイト量、Ｙ
ＰおよびＴＳ、および腎伏比と水冷停止温度との関係を
示すグラフ：および第５図は、従来の低腎伏比高張力鋼板の製造法を示す略
式説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．２０％、Ｓｉ：０．０２〜０．６０
％、Ｍｎ：０．５０〜２．００％、Ａｌ：０．０１０〜
０．０９０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有する鋼片に加熱および圧延を行った
後、Ａｒ＿３点以上の温度域から１３℃／ｓｅｃ以上の
冷却速度で３５０〜５００℃の温度域まで冷却し、さら
に２００℃以下の温度域まで空冷あるいは徐冷し、その
後に焼戻処理を施すことを特徴とする引張強さが７８ｋ
ｇｆ／ｍｍ＾２以上で降伏比が８５％以下の低降伏比高
張力鋼板の製造法。
（２）さらに、前記鋼片が、重量％で、Ｃｕ：０．５０％以下、Ｎｉ：１．５０％以下、Ｃｒ：
１．５０％以下、Ｍｏ：０．７０％以下、Ｖ：０．１０
％以下、Ｎｂ：０．０５０％以下、Ｔｉ：０．０３０％
以下、Ｂ：０．０２５％以下からなる群から選ばれた１
種または２種以上の元素を有する請求項１記載の低降伏
比高張力鋼板の製造法。