JPH05295431A - 高靭性厚板の製造方法 - Google Patents
高靭性厚板の製造方法Info
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- JPH05295431A JPH05295431A JP9993492A JP9993492A JPH05295431A JP H05295431 A JPH05295431 A JP H05295431A JP 9993492 A JP9993492 A JP 9993492A JP 9993492 A JP9993492 A JP 9993492A JP H05295431 A JPH05295431 A JP H05295431A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部品質に優れ、かつ靭性に優れた厚鋼板を
経済的に製造する方法を提供する。 【構成】 重量％でＣ：０．０３〜０．２５％、Ｓｉ：
０．０１〜０．５％、Ｍｎ：０．６〜１．８％、Ａｌ：
０．００５〜０．１％、Ｎ：０．００１〜０．０１０
％、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼の圧延に
際して、該鋼材の鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各
表層部の領域をＡｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／
秒以上で冷却を開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を
停止した後に復熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ
圧延を行い、該仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表
層域の復熱後の温度がＡｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或
はＡｃ3 点の上下にまたがるように復熱させると共に、
板厚中心部の鋼中水素Ｈ（ppm)がＨ≦１．０８−０．０
００７σｙとなる脱水素処理を施す高靭性厚板の製造方
法。 但し、σｙ：鋼板の常温における降伏応力（MPa)
経済的に製造する方法を提供する。 【構成】 重量％でＣ：０．０３〜０．２５％、Ｓｉ：
０．０１〜０．５％、Ｍｎ：０．６〜１．８％、Ａｌ：
０．００５〜０．１％、Ｎ：０．００１〜０．０１０
％、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼の圧延に
際して、該鋼材の鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各
表層部の領域をＡｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／
秒以上で冷却を開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を
停止した後に復熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ
圧延を行い、該仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表
層域の復熱後の温度がＡｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或
はＡｃ3 点の上下にまたがるように復熱させると共に、
板厚中心部の鋼中水素Ｈ（ppm)がＨ≦１．０８−０．０
００７σｙとなる脱水素処理を施す高靭性厚板の製造方
法。 但し、σｙ：鋼板の常温における降伏応力（MPa)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた脆性亀裂伝播停止
性能と、板厚中心部の内質に優れた靭性を有する厚鋼板
の製造方法に関するものである。
性能と、板厚中心部の内質に優れた靭性を有する厚鋼板
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】クリーンエネルギー需要に伴い液化ガス
や天然ガス等低温ガスのニーズが強まり、これらを運搬
する低温ガス運搬用船舶や、これを貯蔵するタンクに対
するニーズが近年特に強まっている。しかもこれらの運
搬用船舶や貯蔵タンクに対する安全性への要求は益々強
まる一方である。とりわけ亀裂の発生しにくい条件で設
計されている現状の構造物にあっては、万が一亀裂が発
生した場合でも、これを停止できる性能である亀裂伝播
停止性能に優れた鋼板に対する要求が極めて強くなって
いる。
や天然ガス等低温ガスのニーズが強まり、これらを運搬
する低温ガス運搬用船舶や、これを貯蔵するタンクに対
するニーズが近年特に強まっている。しかもこれらの運
搬用船舶や貯蔵タンクに対する安全性への要求は益々強
まる一方である。とりわけ亀裂の発生しにくい条件で設
計されている現状の構造物にあっては、万が一亀裂が発
生した場合でも、これを停止できる性能である亀裂伝播
停止性能に優れた鋼板に対する要求が極めて強くなって
いる。
【０００３】このニーズに対し、発明者らの一部は既に
鋼材厚の２〜３３％に対応する領域を特殊な圧延を施す
ことにより、極めて優れた亀裂伝播停止性能と板厚中心
部の特性に優れた鋼板に関する方法を提案した。ところ
が、本発明者らがさらに繰り返し実験を行ったところ、
まれに超音波探傷試験で合格しないものが発生すること
が認められた。
鋼材厚の２〜３３％に対応する領域を特殊な圧延を施す
ことにより、極めて優れた亀裂伝播停止性能と板厚中心
部の特性に優れた鋼板に関する方法を提案した。ところ
が、本発明者らがさらに繰り返し実験を行ったところ、
まれに超音波探傷試験で合格しないものが発生すること
が認められた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の内質に関わる問題点を伴うことなく、高靭性厚板
の製造方法を提供するものである。
技術の内質に関わる問題点を伴うことなく、高靭性厚板
の製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は重量％でＣ：
０．０３〜０．２５％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍ
ｎ：０．６〜１．８％、Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｎ：０．００１〜０．０１０％、さらに必要に応じ
てＮｂ：０．０５％以下、Ｖ：０．０５％以下、Ｔｉ：
０．０５％以下、Ｃｕ：０．７％以下、Ｎｉ：１．５％
以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｃｒ：１．０％以下、Ｂ：
０．００２％以下の１種又は２種以上を含み、残部がＦ
ｅ及び不可避的不純物よりなる鋼の圧延に際して、該鋼
材の鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各表層部の領域
をＡｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／秒以上で冷却
を開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を停止した後に
復熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ圧延を行い、
該仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表層域の復熱後
の温度がＡｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或はＡｃ3 点の
上下にまたがるように復熱させると共に、板厚中心部の
鋼中水素Ｈ（ppm)がＨ≦１．０８−０．０００７σｙと
なる脱水素処理を施すことを特徴とする。但し、σｙは
鋼板の常温における降伏応力（MPa)である。
０．０３〜０．２５％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍ
ｎ：０．６〜１．８％、Ａｌ：０．００５〜０．１０
％、Ｎ：０．００１〜０．０１０％、さらに必要に応じ
てＮｂ：０．０５％以下、Ｖ：０．０５％以下、Ｔｉ：
０．０５％以下、Ｃｕ：０．７％以下、Ｎｉ：１．５％
以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｃｒ：１．０％以下、Ｂ：
０．００２％以下の１種又は２種以上を含み、残部がＦ
ｅ及び不可避的不純物よりなる鋼の圧延に際して、該鋼
材の鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各表層部の領域
をＡｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／秒以上で冷却
を開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を停止した後に
復熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ圧延を行い、
該仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表層域の復熱後
の温度がＡｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或はＡｃ3 点の
上下にまたがるように復熱させると共に、板厚中心部の
鋼中水素Ｈ（ppm)がＨ≦１．０８−０．０００７σｙと
なる脱水素処理を施すことを特徴とする。但し、σｙは
鋼板の常温における降伏応力（MPa)である。
【０００６】以下に本発明を詳細に説明する。Ｃは鋼を
強化するために不可欠の元素であって０．０３％未満で
は所要の強度が得られず、又、０．２５％を超えると溶
接部の靭性が損なわれるため、０．０３％以上０．２５
％以下の範囲に限定した。
強化するために不可欠の元素であって０．０３％未満で
は所要の強度が得られず、又、０．２５％を超えると溶
接部の靭性が損なわれるため、０．０３％以上０．２５
％以下の範囲に限定した。
【０００７】Ｓｉは脱酸を促進しかつ強度上昇に有効な
元素であるため０．０１％以上添加するが過度の添加は
溶接性を劣化させるため０．５％以下に限定した。
元素であるため０．０１％以上添加するが過度の添加は
溶接性を劣化させるため０．５％以下に限定した。
【０００８】Ｍｎは強度を上昇させ、かつ低温靭性を向
上させるため０．６％以上添加するが、１．８％超では
溶接割れを促進させる可能性があるので１．８％以下に
とどめる。
上させるため０．６％以上添加するが、１．８％超では
溶接割れを促進させる可能性があるので１．８％以下に
とどめる。
【０００９】Ａｌは脱酸材として有効であり、かつ鋼板
の靭性を向上させるため０．００５％以上添加するが、
過量の添加は材質にとって有害な介在物を生成するため
０．０１０％以下とした。
の靭性を向上させるため０．００５％以上添加するが、
過量の添加は材質にとって有害な介在物を生成するため
０．０１０％以下とした。
【００１０】ＮはＡｌ等と共に窒化物を形成し結晶粒を
微細化し靭性向上に有効であるが過度の添加は溶接部の
靭性を損なうため０．００１％以上０．０１０％以下に
限定した。
微細化し靭性向上に有効であるが過度の添加は溶接部の
靭性を損なうため０．００１％以上０．０１０％以下に
限定した。
【００１１】ＮｂとＶはいずれも微量の添加で結晶粒の
微細化に有効であり、又析出物の形成により強度上昇に
有効であるので溶接部の靭性を劣化させない範囲で添加
可能であり、上限を０．０５％とする。
微細化に有効であり、又析出物の形成により強度上昇に
有効であるので溶接部の靭性を劣化させない範囲で添加
可能であり、上限を０．０５％とする。
【００１２】Ｔｉは圧延のための加熱時の結晶粒の微細
化、又、溶接部の組織微細化ともに有効であるが、過度
の添加は鋼板の靭性を劣化させるので上限を０．０５％
とした。
化、又、溶接部の組織微細化ともに有効であるが、過度
の添加は鋼板の靭性を劣化させるので上限を０．０５％
とした。
【００１３】Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏはいずれも強度を
上昇させ、又、焼入れ性を向上させる元素として有効で
あるか、いずれも高価であるため、上限をそれぞれ、Ｃ
ｕは０．７％、Ｎｉは１．５％、Ｃｒは１．０％、Ｍｏ
は０．５％以下とした。
上昇させ、又、焼入れ性を向上させる元素として有効で
あるか、いずれも高価であるため、上限をそれぞれ、Ｃ
ｕは０．７％、Ｎｉは１．５％、Ｃｒは１．０％、Ｍｏ
は０．５％以下とした。
【００１４】Ｂは焼入れ性を向上させ、高強度化には極
めて有効な元素であるが、過度の添加は靭性を損なうた
め、上限を０．００２％とした。
めて有効な元素であるが、過度の添加は靭性を損なうた
め、上限を０．００２％とした。
【００１５】一方、シアリップの形成による亀裂伝播停
止性能を向上させるため、鋼の圧延に際して、該鋼材の
鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各表層部の領域を、
Ａｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／秒以上で冷却を
開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を停止した後に復
熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ圧延を行い、該
仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表層域の復熱後の
温度が、Ａｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或はＡｃ3 点の
上下にまたがるように復熱させる。
止性能を向上させるため、鋼の圧延に際して、該鋼材の
鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各表層部の領域を、
Ａｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／秒以上で冷却を
開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を停止した後に復
熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ圧延を行い、該
仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表層域の復熱後の
温度が、Ａｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或はＡｃ3 点の
上下にまたがるように復熱させる。
【００１６】
【作用】本発明は表層部を冷却し、その後復熱する途中
で仕上げ圧延を行うことを特徴とする圧延・冷却プロセ
スによる鋼板の製造に於て、まれに超音波探傷による成
績が不合格となる場合があり、その原因を子細に検討し
たところ各種の強度レベルのものについて、板厚中心部
の鋼中水素量との関係でＵＳＴ不良が整理可能であるこ
とを知見し、本発明を完成したものである。
で仕上げ圧延を行うことを特徴とする圧延・冷却プロセ
スによる鋼板の製造に於て、まれに超音波探傷による成
績が不合格となる場合があり、その原因を子細に検討し
たところ各種の強度レベルのものについて、板厚中心部
の鋼中水素量との関係でＵＳＴ不良が整理可能であるこ
とを知見し、本発明を完成したものである。
【００１７】即ち、図１にその関係を示すが、板厚中心
部の水素は常温における鋼板の降伏強度σｙとの関係に
おいて図１に示すごとく、Ｈ≦１．０８−０．０００７
σｙの条件を満足させることにより鋼中水素に起因する
微小内部欠陥の生成を防止でき、その結果、超音波探傷
欠陥を防止できることが判明した。
部の水素は常温における鋼板の降伏強度σｙとの関係に
おいて図１に示すごとく、Ｈ≦１．０８−０．０００７
σｙの条件を満足させることにより鋼中水素に起因する
微小内部欠陥の生成を防止でき、その結果、超音波探傷
欠陥を防止できることが判明した。
【００１８】本発明のように、圧延中に鋼板を冷却する
時は鋼中水素が放出され難くなる。従って、熱間圧延段
階において鋼中水素が高い場合には、水素に起因した欠
陥により鋼板の内質が損なわれ、超音波欠陥として検出
され、従って、鋼中水素の規制が必須となる。
時は鋼中水素が放出され難くなる。従って、熱間圧延段
階において鋼中水素が高い場合には、水素に起因した欠
陥により鋼板の内質が損なわれ、超音波欠陥として検出
され、従って、鋼中水素の規制が必須となる。
【００１９】水素による内部欠陥の発生度合が強度に依
存する理由は必ずしも明確でないが、強度が高いほど一
般に転位等の水素のトラップサイトが多く、水素を多く
吸収し、水素による割れに対する感受性が高まるためと
考えられる。
存する理由は必ずしも明確でないが、強度が高いほど一
般に転位等の水素のトラップサイトが多く、水素を多く
吸収し、水素による割れに対する感受性が高まるためと
考えられる。
【００２０】圧延後に加速冷却を適用する場合は、さら
に水素による感受性が高まり、制御すべき水素量が厳格
化することが想定されるが、実験からは圧延後の冷却パ
ターンによらず、空冷での加速冷却でも或は焼入れ焼戻
しでも、本発明の限定範囲で内質の良好な結果が得られ
たので、本発明の水素量の限定式はいずれの場合にも適
用可能である。
に水素による感受性が高まり、制御すべき水素量が厳格
化することが想定されるが、実験からは圧延後の冷却パ
ターンによらず、空冷での加速冷却でも或は焼入れ焼戻
しでも、本発明の限定範囲で内質の良好な結果が得られ
たので、本発明の水素量の限定式はいずれの場合にも適
用可能である。
【００２１】上記の鋼中水素の除去には従来公知の方
法、例えば、（イ）溶鋼の真空脱ガス、（ロ）鋼片徐
冷、（ハ）鋼片の均熱拡散、（ニ）鋼片の減厚（ブレー
クダウン、サイジング）、及びこれに続く脱水素徐冷、
（ホ）厚板圧延途中における水素放出、（ヘ）連続鋳造
鋳片最終凝固部の軽圧下等の１つまたは２つ以上を複合
して実施してよい。
法、例えば、（イ）溶鋼の真空脱ガス、（ロ）鋼片徐
冷、（ハ）鋼片の均熱拡散、（ニ）鋼片の減厚（ブレー
クダウン、サイジング）、及びこれに続く脱水素徐冷、
（ホ）厚板圧延途中における水素放出、（ヘ）連続鋳造
鋳片最終凝固部の軽圧下等の１つまたは２つ以上を複合
して実施してよい。
【００２２】
【実施例】表１の成分を有する連鋳スラブを表２に示す
圧延と冷却及び熱処理を施して、厚み３０mmの厚鋼板を
製造した。表中の温度は本発明で規定した冷却後の復熱
中に圧延を受ける表層部の代表値である。機械的性質及
びＵＳＴ成績を併せて表２に示す。
圧延と冷却及び熱処理を施して、厚み３０mmの厚鋼板を
製造した。表中の温度は本発明で規定した冷却後の復熱
中に圧延を受ける表層部の代表値である。機械的性質及
びＵＳＴ成績を併せて表２に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】本発明は圧延技術と冷却技術及び鋼板の
脱水素技術の組合せにより、亀裂伝播停止性能と内質に
優れた鋼板を経済的に製造可能ならしめたもので、厚板
を製造し、また、使用する分野にもたらす効果は甚大で
ある。
脱水素技術の組合せにより、亀裂伝播停止性能と内質に
優れた鋼板を経済的に製造可能ならしめたもので、厚板
を製造し、また、使用する分野にもたらす効果は甚大で
ある。
【図１】鋼板の常温強度と鋼板中心での水素濃度の関係
に於て、水素性欠陥の発生傾向を示した図表である。
に於て、水素性欠陥の発生傾向を示した図表である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で Ｃ ：０．０３〜０．２５％ Ｓｉ：０．０１〜０．５％ Ｍｎ：０．６〜１．８％ Ａｌ：０．００５〜０．１％ Ｎ ：０．００１〜０．０１０％ 残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなる鋼の圧延に際し
て、該鋼材の鋼材厚の２〜３３％に対応する上下各表層
部の領域をＡｒ3 点以上の温度から冷却速度２℃／秒以
上で冷却を開始し、Ａｒ3 以下に冷却して該冷却を停止
した後に復熱させ、復熱が終了する迄の間に仕上げ圧延
を行い、該仕上げ圧延終了後の鋼板の前記上下各表層域
の復熱後の温度がＡｃ3 点未満又はＡｃ3 点以上或はＡ
ｃ3 点の上下にまたがるように復熱させると共に、板厚
中心部の鋼中水素Ｈ（ppm)がＨ≦１．０８−０．０００
７σｙとなる脱水素処理を施すことを特徴とする高靭性
厚板の製造方法。 但し、σｙ：鋼板の常温における降伏応力（MPa) - 【請求項２】 重量％で Ｎｂ：０．０５％以下 Ｖ ：０．０５％以下 Ｔｉ：０．０５％以下 Ｃｕ：０．７％以下 Ｎｉ：１．５％以下 Ｍｏ：０．５％以下 Ｃｒ：１．０％以下 Ｂ ：０．００２％以下 の１種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項１記
載の高靭性厚板の製造方法。 - 【請求項３】 最終圧延終了後、加速冷却することを特
徴とする請求項１又は２記載の高靭性厚板の製造方法。 - 【請求項４】 最終圧延終了後、焼入れ焼戻し処理を行
うことを特徴とする請求項１又は２記載の高靭性厚板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9993492A JPH05295431A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 高靭性厚板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9993492A JPH05295431A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 高靭性厚板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295431A true JPH05295431A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14260562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9993492A Pending JPH05295431A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 高靭性厚板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295431A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995026424A1 (fr) * | 1994-03-29 | 1995-10-05 | Nippon Steel Corporation | Tole grosse d'acier presentant d'excellentes caracteristiques sur le plan de la prevention de la propagation des criques et de la durete a basse temperature et procede d'elaboration de cette tole |
| JPH0978180A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-25 | Nippon Steel Corp | 高密度エネルギー線切断性に優れた鋼材及びその製造方法 |
| JPH0987799A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-03-31 | Nippon Steel Corp | 耐スケール剥離性に優れる厚鋼板、及びその製造方法 |
| JP2008240097A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Jfe Steel Kk | 表面品質および延性亀裂伝播特性に優れる熱延鋼板の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP9993492A patent/JPH05295431A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995026424A1 (fr) * | 1994-03-29 | 1995-10-05 | Nippon Steel Corporation | Tole grosse d'acier presentant d'excellentes caracteristiques sur le plan de la prevention de la propagation des criques et de la durete a basse temperature et procede d'elaboration de cette tole |
| US6090226A (en) * | 1994-03-29 | 2000-07-18 | Nippon Steel Corporation | Steel plate excellent in brittle crack propagation arrest characteristics and low temperature toughness and process for producing same |
| JPH0978180A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-25 | Nippon Steel Corp | 高密度エネルギー線切断性に優れた鋼材及びその製造方法 |
| JPH0987799A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-03-31 | Nippon Steel Corp | 耐スケール剥離性に優れる厚鋼板、及びその製造方法 |
| JP2008240097A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Jfe Steel Kk | 表面品質および延性亀裂伝播特性に優れる熱延鋼板の製造方法 |
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