JPH05125438A - 低降伏比高張力鋼の製造方法 - Google Patents

低降伏比高張力鋼の製造方法

Info

Publication number
JPH05125438A
JPH05125438A JP29018891A JP29018891A JPH05125438A JP H05125438 A JPH05125438 A JP H05125438A JP 29018891 A JP29018891 A JP 29018891A JP 29018891 A JP29018891 A JP 29018891A JP H05125438 A JPH05125438 A JP H05125438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
cooling
temperature
steel
yield ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29018891A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Kojima
明彦 児島
Yoshio Terada
好男 寺田
Hiroshi Tamehiro
博 為広
Kenichi Yoshii
健一 吉井
Haruo Imai
晴雄 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP29018891A priority Critical patent/JPH05125438A/ja
Publication of JPH05125438A publication Critical patent/JPH05125438A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は低降伏比高張力鋼を圧延ままで製造
する方法を提供する。 【構成】 重量%で、C:0.01〜0.20%、S
i:0.6%以下、Mn:0.5〜2.2%、Al:
0.001〜0.1%、N:0.006%以下、必要に
応じてNi,Mo,Cu,Cr,V,Nb,Ti,B,
Caの一種または二種を含有させ残部Feおよび不可逆
的不純物からなる鋼片を1000〜1250℃の温度範
囲に加熱し、900℃以下の累積圧下量が30%以上か
つ仕上温度が830℃以上となるように圧延を行ない、
引続きAr3 以上の温度から550〜700℃の温度範
囲まで5℃/秒以上の冷却速度で冷却し、その後空冷を
行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に梁や柱に使用され
る建築構造物用鋼材としての低降伏比高張力鋼の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、建築構造物の大型化に伴ない、経
済性、安全性の面から高張力鋼の需要は着実な増加を示
している。建築構造物に使用される鋼材は主に梁や柱で
ある。このため高強度化が要求され、また柱に使用され
るものは高強度化とともに厚肉化が要求されている。さ
らには耐震設計を行なうために塑性変形能力の優れた低
降伏比鋼(例えば降伏比75%以下)が要求されてい
る。
【0003】従来、低降伏比高張力鋼を得るためには、
フェライトのような軟質相とパーライトやベイナイトの
ような硬質相の混合組織にすることが知られている。こ
の理由は軟質相によって降伏強度を支配させ、硬質相に
よって引張強度を確保することにより低降伏比を達成す
るためである。
【0004】従来の技術では、低降伏比高張力鋼は制御
圧延、制御冷却、焼戻し処理を組み合わせて製造されて
おり、圧延後、Ar3 以下の特定温度域まで空冷待ちす
ることにより、適正量の初析フェライトを析出させ、そ
の後の制御冷却において、残りのオーステナイトをパー
ライトあるいはベイナイトに変態させて混合組織を得て
いる。
【0005】さらに、制御冷却後の板内温度偏差に起因
する残留応力を緩和するために焼戻し処理を行なってい
る。この理由は残留応力による条切り後の形状不良を改
善するためである。例えば、特開昭62−122194
号公報によれば、水冷開始温度をAr3 −20℃〜Ar
3 −100℃、水冷停止温度を300℃以下とし、その
後Ac1 以下の温度で焼戻し処理を行なう低降伏比高張
力鋼の製造方法が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法によって鋼を製造する場合、圧延後、Ar3 以下の
冷却開始温度までの空冷待ち工程が必要であり、生産性
を低下させる。また、空冷待ち工程中に起こるスラブ四
周の過冷却により板内材質変動および残留応力が発生す
る。さらに、空冷待ち工程中に形成される表面スケール
により、制御冷却後の板内温度偏差が助長され、板内材
質変動および残留応力が発生する。これらの板内材質変
動は組織を不均一なものとして材質を低下させ、一方、
残留応力は条切り後の形状不良をまねく。焼戻し処理
は、生産性の低下と同時に製造コストの上昇をまねく。
【0007】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、高強度(引張強度50kgf/m
m2 )でかつ降伏比が低く(75%以下)、建築構造物
に適した低降伏比高張力鋼を圧延ままで得ることを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧延後特定の
温度まで空冷待ちすることなく、オーステナイト単相域
から制御冷却を開始し、冷却速度と冷却停止温度を制御
することで制御冷却中のフェライトの生成を極力抑制
し、その後の空冷過程での変態によってフェライト、パ
ーライト、ベイナイト混合組織とし、圧延ままで低降伏
比高張力鋼を製造する方法である。
【0009】すなわち、本発明は、C0.01〜0.2
0%、Si0.6%以下、Mn0.5〜2.2%、Al
0.001〜0.1%、N0.006%以下、残部Fe
および不可逆的不純物からなる鋼片を1000〜125
0℃の温度範囲に加熱し、900℃以下の累積圧下量が
30%以上かつ仕上温度が830℃以上となるように圧
延を行ない、引続きAr3 以上の温度から550〜70
0℃の温度範囲まで5℃/秒以上の冷却速度で冷却し、
その後空冷を行なうこと、および、C0.01〜0.2
0%、Si0.6%以下、Mn0.5〜2.2%、Al
0.001〜0.1%、N0.006%以下に加えて、
Ni1.0%以下、Mo1.0%以下、Cu1.0%以
下、Cr1.0%以下、V0.1%以下、Mb0.1%
以下、Ti0.1%以下、B0.003%以下、Ca
0.003%以下、の一種または二種以上を含有させ残
部Feおよび不可逆的不純物からなる鋼片を、1000
〜1250℃の温度範囲に加熱し、900℃以下の累積
圧下量が30%以上かつ仕上温度が830℃以上となる
ように圧延を行ない、引続きAr3 以上の温度から55
0〜700℃の温度範囲まで5℃/秒以上の冷却速度で
冷却し、その後空冷を行なうこととする。
【0010】
【作用】以下、成分範囲の限定理由について説明する。
Cは母材の強度を確保するために必要な元素であるが、
多量に含有させると靭性あるいは溶接性を損なうために
適量の添加が必要である。このような観点からCは0.
01〜0.2%とした。
【0011】Siは脱酸上、鋼に必然的に含まれる元素
であるが、HAZ靭性および溶接性上好ましくないた
め、上限を0.6%とした。
【0012】Mnは強度、靭性を同時に向上させる極め
て重要な元素であり、0.5%以上は必要であるが、多
量に添加すると溶接性、母材およびHAZの靭性上好ま
しくないため、上限を2.2%とした。
【0013】Alは脱酸上、鋼に必然的に含まれる元素
であるが、0.001%未満では脱酸が不十分で母材靭
性が劣化するため、下限を0.001%とした。一方、
0.1%を超えると鋼の洗浄度およびHAZ靭性上好ま
しくないため、上限を0.1%とした。
【0014】Nは溶鋼中に不可逆的に混入する元素であ
り、鋼の靭性上好ましくないため、上限を0.006%
とした。
【0015】次に第2の発明においては、第1の発明の
鋼の成分および製造プロセスにさらにNi1.0%以
下、Mo1.0%以下、Cu1.0%以下、Cr1.0
%以下、V0.1%以下、Nb0.1%以下、Ti0.
1%以下、B0.003%以下、Ca0.003%以下
の一種または二種以上を含有させたものである。
【0016】これらの元素を含有させる主たる目的は、
本発明鋼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ところにあり、その添
加量は溶接性およびHAZ靭性の面から自ずと制限され
るべき性質のものである。
【0017】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、靭性を向上させる元素で
あるが、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%とした。
【0018】Moは母材の強度、靭性を同時に向上させ
る元素であるが、1.0%を超えると溶接部靭性および
溶接性上好ましくないため、上限を1.0%とした。
【0019】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有効な元素である
が、1.0%を超えると圧延中にCu−クラックが発生
し製造が困難になるため、上限を1.0%とした。
【0020】Crは母材の強度を高め、耐水素誘起割れ
特性等に有効な元素であるが、1.0%を超えるとHA
Zの硬化性、靭性および溶接性上好ましくないため、上
限を1.0%とした。
【0021】Vは析出硬化に有効な元素であるが、0.
1%を超えると溶接性上好ましくないため、上限を0.
1%とした。
【0022】Nbは析出硬化に有効な元素であるが、
0.1%を超えると溶接性上好ましくないため、上限を
0.1%とした。
【0023】Tiはオーステナイト粒の細粒化に有効な
元素であるが、0.1%を超えると溶接性上好ましくな
いため、上限を0.1%とした。
【0024】Bは高強度化に有効な元素であるが、0.
003%を超えるとHAZ靭性を著しく劣化させるた
め、上限を0.003%とした。
【0025】CaはMnSを球状化させることで、シャ
ルピー吸収エネルギー衝撃値を向上させる他、延伸化し
たMnSと拡散性水素とによる内部欠陥の発生を防止す
る。Caの含有量が0.003%を超えるとCa−Sま
たはCa−O−Sが多量に大型介在物として生成し、鋼
の靭性のみならず清浄度をも害し、さらに溶接性にも悪
影響を及ぼす。このため上限を0.003%とした。
【0026】本発明鋼は不純物としてSおよびPを含有
するが、通常Sは0.01%以下、Pは0.01%以下
であり、共に含有量が低いほど母材および溶接部靭性は
向上する(Sは0.01%以下、Pは0.01%以下が
望ましい)。
【0027】次に、本発明における加熱圧延冷却条件の
限定理由について詳細に説明する。加熱温度を1000
〜1250℃に限定した理由は、加熱時のオーステナイ
ト粒を小さく保ち圧延組織の微細化を図るためである。
1250℃は加熱時のオーステナイト粒が極端に粗大化
しない上限温度であり、加熱温度がこれを超えるとオー
ステナイト粒が粗大混粒化し、変態後の組織も粗大化す
るため鋼の靭性が著しく劣化する。
【0028】一方、加熱温度が低すぎると、圧延終了温
度が下がりすぎるため十分な材質向上効果が期待できな
い。またNb,Vなどの析出硬化元素添加時には、これ
らが十分に固溶せず強度、靭性バランスが劣化する。こ
のために下限を1000℃とする必要がある。
【0029】上述のような条件で加熱したスラブを、9
00℃以下の未再結晶域での累積圧下量を30%以上と
し、仕上温度が830℃以上となるように圧延を行な
う。これは未再結晶域での圧延を行なうことによって、
オーステナイト粒の細粒化を図るためである。仕上温度
の下限を830℃としたのは、これ以下の温度では圧延
集合組織が形成され、超音波探傷に有害な音響異方性が
生じるためである。
【0030】圧延後の冷却条件は、圧延後、Ar3 以上
の温度から5℃/秒以上の冷却速度で550〜700℃
の温度範囲まで冷却し、その後空冷する。この理由は、
圧延後の空冷待ち工程を省略して、オーステナイト単相
域から比較的速い冷却速度で冷却することによって、制
御冷却中の初析フェライトの生成を極力抑制し、その後
の空冷過程での変態によって適当な量比のフェライト=
パーライト=ベイナイトの最終組織を得るためである。
【0031】制御冷却中の初析フェライトの生成を抑制
するために、5℃/秒以上の冷却速度が必要である。制
御冷却中に多量の初析フェライトが生成すると、その後
の空冷過程で生成するフェライトと相まって最終組織が
フェライト主体となり、引張強度が低下する。冷却停止
温度を550〜700℃の温度範囲としたのは、その後
の空冷過程において適当な量比のフェライト=パーライ
ト=ベイナイト組織を得ることに加えて、水冷を膜沸騰
域で行なうことでより均一に鋼を冷却するためである。
【0032】700℃以上で冷却を停止すると、その後
の空冷過程で多量のフェライトが生成し、最終組織がフ
ェライト主体となるために、引張強度が低下する。一
方、550℃以下で冷却を停止すると、その後の空冷過
程で多量のベイナイトが生成し、最終組織がベイナイト
主体となるために、降伏比が高くなる。その上、300
〜550℃での水冷は核沸騰域であり、鋼が不均一に冷
却されるために冷却後の残留応力が大きくなり、条切後
の形状不良をまねく。本発明の効果は、600〜700
℃の冷却停止温度において顕著である。
【0033】
【実施例】表1は供試鋼の化学成分を、表2,表3はそ
れぞれ本発明鋼、比較鋼の製造条件および材質特性を示
す。表2および表3のAr3 は明記した計算式により算
出した値であり、Ar3 の目安とする。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】表2に示すように、本発明鋼はいずれも降
伏比75%以下を達成しており、かつ所定の強度および
低温靭性を満足し、音響異方性は無く、条切後形状も良
好である。
【0039】これに対して比較鋼は表3に示すように、
Oは900℃以下の累積圧下量が低いためにオーステナ
イトが十分細粒化されず、最終組織が粗大化し、低温靭
性が劣化している。Pは冷却停止温度が低いためにベイ
ナイト主体の組織となり、降伏比が高くなっている。ま
た、核沸騰域での水冷によって残留応力が導入され、条
切後形状が悪化している。Qは冷却速度が低いために制
御冷却中に多量の初析フェライトが生成し、加えてその
後の冷却過程でもフェライトが生成するためにフェライ
ト主体の組織となり、引張強度が低下している。Rは加
熱温度が高いためにオーステナイト粒が粗大化し、最終
組織も粗大となり、低温靭性が劣化している。Sは加熱
温度が低いために830℃以上の圧延では十分な圧下量
が得られず、またNbが十分固溶しないために引張強度
が低下し、低温靭性が劣化している。Tは冷却停止温度
が高いためにフェライト主体の組織となり、引張強度が
低下している。Uは仕上温度が低いために圧延集合組織
が形成され、音響異方性が生じている。Vは冷却開始温
度が低いために空冷待ちする必要があり、この間に形成
されたスケールやスラブ四周の過冷却に起因する残留応
力によって、条切後形状が悪化している。
【0040】
【発明の効果】本発明により、圧延ままで建築用低降伏
比高張力鋼の製造が可能となり、生産性の向上および製
造コストの低減が図れる。さらに、本発明によって製造
された鋼は鋼構造物の安全性を確保する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 健一 君津市君津1番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 今井 晴雄 君津市君津1番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で C 0.01〜0.20%、 Si 0.6%以下、 Mn 0.5〜2.2%、 Al 0.001〜0.1%、 N 0.006%以下、 残部Feおよび不可逆的不純物からなる鋼片を1000
    〜1250℃の温度範囲に加熱し、900℃以下の累積
    圧下量が30%以上かつ仕上温度が830℃以上となる
    ように圧延を行ない、引続きAr3 以上の温度から55
    0〜700℃の温度範囲まで5℃/秒以上の冷却速度で
    冷却し、その後空冷することを特徴とする低降伏比高張
    力鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】 重量%で Ni 1.0%以下、 Mo 1.0%以下、 Cu 1.0%以下、 Cr 1.0%以下、 V 0.1%以下、 Nb 0.1%以下、 Ti 0.1%以下、 B 0.003%以下、 Ca 0.003%以下、 の一種または二種以上を含有することを特徴とする請求
    項1記載の低降伏比高張力鋼の製造方法。
JP29018891A 1991-11-06 1991-11-06 低降伏比高張力鋼の製造方法 Pending JPH05125438A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29018891A JPH05125438A (ja) 1991-11-06 1991-11-06 低降伏比高張力鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29018891A JPH05125438A (ja) 1991-11-06 1991-11-06 低降伏比高張力鋼の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05125438A true JPH05125438A (ja) 1993-05-21

Family

ID=17752893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29018891A Pending JPH05125438A (ja) 1991-11-06 1991-11-06 低降伏比高張力鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05125438A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0709223A1 (en) 1994-10-27 1996-05-01 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium, and image forming method and printed material making use of the same
US5804320A (en) * 1994-10-31 1998-09-08 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium
US5965252A (en) * 1995-05-01 1999-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Printing medium
US6000794A (en) * 1994-10-27 1999-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Image forming method
FR2850399A1 (fr) * 2003-01-23 2004-07-30 Koyo Seiko Co Acier pour utilisation dans un arbre de pignon de haute resistance et procede de fabrication de celui-ci
US6773101B2 (en) 2000-08-23 2004-08-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet recording system and ink-jet recording method
JP2006088162A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Nippon Steel Corp 鋼板の線状加熱変形方法
JP2006249469A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Jfe Steel Kk 表面性状に優れた非調質高張力鋼の製造方法
CN110499466A (zh) * 2019-09-02 2019-11-26 河钢股份有限公司 屈服强度550MPa级节镍型高强耐候钢及其生产方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338518A (ja) * 1986-08-01 1988-02-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338518A (ja) * 1986-08-01 1988-02-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679451A (en) * 1994-10-27 1997-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium
US6000794A (en) * 1994-10-27 1999-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Image forming method
EP0709223A1 (en) 1994-10-27 1996-05-01 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium, and image forming method and printed material making use of the same
US5804320A (en) * 1994-10-31 1998-09-08 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium
US5965252A (en) * 1995-05-01 1999-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Printing medium
US6558740B1 (en) 1995-05-01 2003-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Printing medium, production process thereof and image-forming process using the medium
US6773101B2 (en) 2000-08-23 2004-08-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet recording system and ink-jet recording method
FR2850399A1 (fr) * 2003-01-23 2004-07-30 Koyo Seiko Co Acier pour utilisation dans un arbre de pignon de haute resistance et procede de fabrication de celui-ci
US7740722B2 (en) 2003-01-23 2010-06-22 Jtekt Corporation Steel for use in high strength pinion shaft and manufacturing method thereof
JP2006088162A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Nippon Steel Corp 鋼板の線状加熱変形方法
JP4733950B2 (ja) * 2004-09-21 2011-07-27 新日本製鐵株式会社 鋼板の線状加熱変形方法
JP2006249469A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Jfe Steel Kk 表面性状に優れた非調質高張力鋼の製造方法
CN110499466A (zh) * 2019-09-02 2019-11-26 河钢股份有限公司 屈服强度550MPa级节镍型高强耐候钢及其生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11140582A (ja) 溶接熱影響部靱性に優れた高靱性厚鋼板およびその製造方法
US5882447A (en) Heavy-wall structural steel and method
JPH08295982A (ja) 低温靱性に優れた厚鋼板およびその製造方法
JPH10306316A (ja) 低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼材の製造方法
JPH08176659A (ja) 低降伏比高張力鋼の製造方法
JPH05125438A (ja) 低降伏比高張力鋼の製造方法
JPS63286517A (ja) 低降状比高張力鋼の製造方法
JP4008378B2 (ja) 靭性および溶接性に優れた低降伏比高強度鋼
JPH09279233A (ja) 靱性に優れた高張力鋼の製造方法
JP3290595B2 (ja) 靱性、溶接性に優れた高張力厚鋼板の製造方法
JP2005097694A (ja) 脆性亀裂伝播停止性能に優れた非調質高強度厚鋼板の製造方法
JP3218442B2 (ja) 耐遅れ破壊特性の優れた機械構造用鋼の製造方法
JPS59110729A (ja) 靭性の優れた非調質高張力鋼板の製造方法
JP3222695B2 (ja) 材質ばらつきの少ないフェライト・パーライト組織厚鋼板およびその製造方法
JP2000192140A (ja) 溶接割れ感受性に優れた低降伏比高張力鋼の製造方法
JP2598357B2 (ja) 低温靱性の優れた高張力鋼板の製造法
JPH0987743A (ja) 低降伏比高靱性電縫角形鋼管の製造方法
JPH0317244A (ja) 加工性と溶接性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法
JPS6152317A (ja) 低温靭性にすぐれた熱延鋼板の製造方法
JPH07150245A (ja) 高靭性で降伏比の低い厚肉鋼管の製造方法
JP3468072B2 (ja) 低降伏比形鋼の製造方法
JPH0813083A (ja) 溶接性の優れた建築用低降伏比耐火鋼板およびその製造方法
JPH066740B2 (ja) 低降伏比厚肉高張力鋼の製造方法
JPH08176660A (ja) 耐火性を有し溶接性に優れ、板厚方向の強度変化の少ない建築向け高強度極厚圧延h形鋼の製造方法
JPS6289815A (ja) 低温用高降伏点鋼の製造方法