JPH0573804B2 - - Google Patents

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JPH0573804B2
JPH0573804B2 JP58072172A JP7217283A JPH0573804B2 JP H0573804 B2 JPH0573804 B2 JP H0573804B2 JP 58072172 A JP58072172 A JP 58072172A JP 7217283 A JP7217283 A JP 7217283A JP H0573804 B2 JPH0573804 B2 JP H0573804B2
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JP
Japan
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temperature
less
cooling
ferrite transformation
transformation temperature
Prior art date
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Application number
JP58072172A
Other languages
English (en)
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JPS59200722A (ja
Inventor
Atsuhiko Yoshe
Yasumitsu Onoe
Takeshi Terasawa
Yasuo Sogo
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
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Publication date
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Publication of JPH0573804B2 publication Critical patent/JPH0573804B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、制御圧延および圧延後の制御冷却に
より再加熱熱処理を施すことなく靱性のすぐれた
60Kg/mm2以上の引張強さを持つ厚鋼板を製造する
方法に関するものである。 従来引張強度60Kg/mm2以上の厚鋼板の製造は圧
延放冷後再加熱熱処理によつて行なわれていた
が、本発明はこのような再加熱熱処理を必要とせ
ず、省エネルギー効果が著しい高強度、高靱性の
厚鋼板の製造方法を提供することを目的とする。 また、圧延後ただちに水冷するような従来の制
御冷却法では靱性が劣化する問題があつた。 本発明は圧延後直ちに冷却する工程において、
圧延条件と冷却工程を改良することにより強度を
高めると共に従来の冷却法の靱性低下という欠点
を改善するものであつて、特に圧延後に放冷等の
緩冷工程を設けて該緩冷中に一部フエライト変態
を生じせしめ、その後残りの組織を急冷すること
によつて、多相微細な組織とするところに主特徴
があり、これにより高強度で、かつ靱性のすぐれ
た鋼を提供しようとするものである。 より詳細には本発明の要旨は(1)重量%で、C:
0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5%、Mn:0.9〜1.5%、
Al:0.02〜0.1%、N:0.002〜0.008%、B:
0.0003〜0.002%、S:0.01%以下、P:0.03%以
下、残部がFeおよび不可避的不純物より成る鋼
を1050℃以下に加熱し、圧延仕上げ温度がフエラ
イト変態温度以上フエライト変態温度+20℃以下
の温度範囲になるように未再結晶温度域で最終板
厚に対して30%以上の累積圧下率で圧延し、最終
圧延後、放冷又は冷却温度5℃/s以下の冷却を
フエライト変態温度−60℃以上フエライト変態温
度−20℃以下の温度範囲迄行い、その後、直ちに
冷却速度15℃/s以上で急冷することを特徴とす
る靱性のすぐれた高張力厚鋼板の製造方法、(2)重
量%で、C:0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5%、
Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、N:0.002〜
0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:0.01%以下、
P:0.03%以下を含み、さらにNi:0.02〜0.3%、
Mo:0.01〜0.2%、Cr:0.02〜0.5%の1種または
2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不
純物より成る鋼を1050℃以下に加熱し、圧延仕上
げ温度がフエライト変態温度以上フエライト変態
温度+20℃以下の温度範囲になるように未再結晶
温度域で最終板厚に対して30%以上の累積圧下率
で圧延し、最終圧延後、放冷又は冷却温度5℃/
s以下の冷却をフエライト変態温度−60℃以上フ
エライト変態温度−20℃以下の温度範囲迄行い、
その後、直ちに冷却速度15℃/s以上で急冷する
ことを特徴とする靱性のすぐれた高張力厚鋼板の
製造方法、(3)重量%で、C:0.1〜0.25%、Si:
0.01〜0.5%、Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、
N:0.002〜0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:
0.01%以下、P:0.03%以下、V:0.001〜0.03
%、残部がFeおよび不可避的不純物より成る鋼
を1050℃以下に加熱し、圧延仕上げ温度がフエラ
イト変態温度以上フエライト変態温度+20℃以下
の温度範囲になるように未再結晶温度域で最終板
厚に対して30%以上の累積圧下率で圧延し、最終
圧延後、放冷又は冷却温度5℃/s以下の冷却を
フエライト変態温度−60℃以上フエライト変態温
度−20℃以下の温度範囲迄行い、その後、直ちに
冷却速度15℃/s以上で急冷することを特徴とす
る靱性のすぐれた高張力厚鋼板の製造方法、及び
(4)重量%で、C:0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5%、
Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、N:0.002〜
0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:0.01%以下、
P:0.03%以下、V:0.001〜0.03%を含み、さら
にNi:0.02〜0.3%、Mo:0.01〜0.2%、Cr:0.02
〜0.5%の1種または2種以上を含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物より成る鋼を1050℃以
下に加熱し、圧延仕上げ温度がフエライト変態温
度以上フエライト変態温度+20℃以下の温度範囲
になるように未再結晶温度域で最終板厚に対して
30%以上の累積圧下率で圧延し、最終圧延後、放
冷又は冷却温度5℃/s以下の冷却をフエライト
変態温度−60℃以上フエライト変態温度−20℃以
下の温度範囲迄行い、その後、直ちに冷却速度15
℃/s以上で急冷することを特徴とする靱性のす
ぐれた高張力厚鋼板の製造方法である。 以下本発明を詳細に説明する。 まず本発明の鋼成分を限定した理由について述
べる。%は何れもwt%である。 Cは所要の強度を得ることおよび急冷時にマル
テンサイトを生成させるために0.1%以上必要で
あるが、過大となると溶設冷間割れを生じるため
上限を0.25%とした。 またMnは鋼の焼入性を良好にしマルテンサイ
トを生成しやすくするために0.9%以上必要であ
るが、過大となるとSR後の靱性が劣化するため
上限を1.5%とした。 Siは鋼の強度を補助的に増加させるもので0.01
%以上を有しまた上限を0.5%として過剰Siによ
る靱性劣化を防ぐ。 Bは、焼入性向上のために必要であり、Alは
BとNが結合してBによる焼入効果が失われるの
を防ぐ。B、Al、Nは本発明で限定した範囲、
即ち、B:0.0003〜0.002%、Al:0.02〜0.1%、
N:0.002〜0.008%の成分範囲にあるとき最大の
焼入性を発揮する。 また特に良好な溶接性及び靱性が要求される場
合にはNi、Mo、Crの1種または2種以上を添加
するが、添加量か多すぎると強度が過大となり、
また少なすぎると十分な溶接性及び靱性向上効果
が得られないためその靱性をNi:0.02〜0.3%、
Mo:0.01〜0.2%、Cr:0.02〜0.5%とする。 SR軟化を防止するためにはV添加が有効であ
るが、添加量が多すぎると析出脆化を招き、また
少なすぎると十分なSR軟化防止効果が得られな
いためその範囲を0.001〜0.03%とする。 さらに又良好な溶接性・靱性をえるとともに
SR軟化防止のためには、上記範囲のNi、Mo、
Crの1種または2種以上を添加し、且つ上記範
囲のVを添加する。 以上の組成の鋼は通常の溶接炉で溶接されある
いはさらに真空脱ガス処理が施されて溶製された
後、造塊、分塊あるいは連続鋳造により鋼片とさ
れ次いで熱間圧延、圧延、冷却の工程を経て製造
される。 本発明における加熱温度はBの焼入性を有効に
利用するために上限を1050℃とした。 次に未再結晶温度域で30%以上の圧下率で圧下
することによりフエライトの核生成サイトを増大
せしめ初析フエライトを細粒化せしめる。圧延中
のフエライト変態は加工フエライトを生じ靱性を
劣化するため該圧延の仕上温度はフエライト変態
温度以上とし、また極力上記初折フエライトの細
粒化をはかるため圧延仕上温度の上限をフエライ
ト変態温度+20℃以下とした。 最終圧延後放冷等による緩冷によりフエライト
を一部析出せしめるが、その冷却速度は5℃/s
以上になるとフエライトが生じないため上限を5
℃/sとした。 また放冷等による緩冷によりフエライト変態温
度−60℃以上−20℃以下まで冷却し以後急冷する
ことにより最も良好な靱性を得るフエライト変態
量を得ることができるが、その急冷速度は一部マ
ルテンサイト変態を生じせしめるために15℃/s
以上の冷速が必要である。このような急冷の結
果、鋼材組織はフエライトとマルテンサイト及び
下部ベイナイトの混合組織となるため、破面単位
が細分化され、−80℃以下の破面遷移温度を得る
ことができる。 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 1 第1表にA〜Iの化学組成の鋼を第2表の製
造法で製造した25mm厚鋼板の機械的性質とミクロ
組織とを示す。A〜Eが本発明の実施例、F〜I
が比較例である。
【表】
【表】 る。
第1表から明らかなように本発明法の組成の鋼
では焼き入れ効果と破面単位の細分化効果により
比較法の組成の鋼に対して著しく高強度かつ高靱
性を得ている。 実施例 2 実施例1のAの成分の鋼について製造条件を変
えた場合の実施例を第2表に示す。たヾしA鋼の
Ar3は772℃である。 第2表に示す試料の中で、、、、の光
学顕微鏡写真を第1図〜第4図に示す。第1図
(第2表の比較法)は圧延後室温まで放冷した
もので全体がフエライト−パーライト組織となつ
ており強度が低い。しかし第2図(第2表の本
発明法)は微細なフエライトと焼入れ組織(マル
テンサイト、下部ベイナイト)との混合組織とな
つており強度−靱性バランスが極めて良い。又、
第3図(第2表の比較法)は未再結晶温度域で
の圧下率が0%で比較的高温から焼き入れたため
全面が上部ベイナイト組織となつてしまい、極め
て靱性が低い。第4図(第2表の比較法)は未
再結晶温度域での圧下率が40%であるものの急冷
開始温度が低すぎるためフエライト分率が過大で
かつフエライト粒径も急冷前の粒成長により粗大
化してしまつている。その結果強度が低く靱性も
低い。
【表】 他は比較法
この表において、比較法は急冷をしなかつた
もので焼入組織が出現しないため強度が低い。
は加熱温度が高すぎてBの焼入効果が利用できな
かつたものである。は圧延仕上温度、急冷開始
温度が高すぎてフエライトが出現せず靱性が悪
い。は急冷開始温度が低すぎフエライト組織率
が過大となり強度、靱性とも劣化している。 第2表から明らかなように本発明の製造法によ
る鋼板は強度、靱性ともに比較法のものに比べて
良好である。 以上詳細に説明を加えたように本発明によれ
ば、焼入性の良好な成分の鋼からフエライト、マ
ルテンサイト、下部ベイナイトの複合組織鋼板を
製造しその破壊時の破面単位を微細化することに
より高強度、高靱性を得ることができ、さらに第
1表に見られるように本発明法により得られる鋼
は比較法により得られる鋼に比して安定して降伏
比(YS/TS、またはYP/TS)が低いという特
徴もあり、本発明は鋼の塑性変形能力を高める効
果もある。なお、第2表の比較法、、によ
り得られる鋼にも降伏比が低いものが含まれてい
るが、その場合は靱性が極めて劣化してしまつて
いる。さらに、従来の制御冷却により製造した鋼
板では強度過大、靱性劣化が著しく制御冷却後の
再加熱熱処理は必須であるが、本発明はこのよう
な従来の製造法では必須の再加熱熱処理工程を不
要として簡潔工程になり、従来の製造法に比し
て、合金集約、省エネルギー効果は非常に大き
い。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図及び第4図は、夫々第
2表に示す試料中、、、及びの金属組織
のミクロ組織を示す光学顕微鏡写真である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量%で、C:0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5
    %、Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、N:
    0.002〜0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:0.01
    %以下、P:0.03%以下、 残部がFeおよび不可的避不純物より成る鋼を
    1050℃以下に加熱し、圧延仕上げ温度がフエライ
    ト変態温度以上フエライト変態温度+20℃以下の
    温度範囲になるように未再結晶温度域で最終板厚
    に対して30%以上の累積圧下率で圧延し、最終圧
    延後、放冷又は冷却温度5℃/s以下の冷却をフ
    エライト変態温度−60℃以上フエライト変態温度
    −20℃以下の温度範囲迄行い、その後、直ちに冷
    却速度15℃/s以上で急冷することを特徴とする
    靱性のすぐれた高張力厚鋼板の製造方法。 2 重量%で、C:0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5
    %、Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、N:
    0.002〜0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:0.01
    %以下、P:0.03%以下を含み、さらにNi:0.02
    〜0.3%、Mo:0.01〜0.2%、Cr:0.02〜0.5%の1
    種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不
    可避的不純物より成る鋼を1050℃以下に加熱し、
    圧延仕上げ温度がフエライト変態温度以上フエラ
    イト変態温度+20℃以下の温度範囲になるように
    未再結晶温度域で最終板厚に対して30%以上の累
    積圧下率で圧延し、最終圧延後、放冷又は冷却温
    度5℃/s以下の冷却をフエライト変態温度−60
    ℃以上フエライト変態温度−20℃以下の温度範囲
    迄行い、その後、直ちに冷却速度15℃/s以上で
    急冷することを特徴とする靱性のすぐれた高張力
    厚鋼板の製造方法。 3 重量%で、C:0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5
    %、Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、N:
    0.002〜0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:0.01
    %以下、P:0.03%以下、V:0.001〜0.03%、残
    部がFeおよび不可避的不純物より成る鋼を1050
    ℃以下に加熱し、圧延仕上げ温度がフエライト変
    態温度以上フエライト変態温度+20℃以下の温度
    範囲になるように未再結晶温度域で最終板厚に対
    して30%以上の累積圧下率で圧延し、最終圧延
    後、放冷又は冷却温度5℃/s以下の冷却をフエ
    ライト変態温度−60℃以上フエライト変態温度−
    20℃以下の温度範囲迄行い、その後、直ちに冷却
    速度15℃/s以上で急冷することを特徴とする靱
    性のすぐれた高張力厚鋼板の製造方法。 4 重量%で、C:0.1〜0.25%、Si:0.01〜0.5
    %、Mn:0.9〜1.5%、Al:0.02〜0.1%、N:
    0.002〜0.008%、B:0.0003〜0.002%、S:0.01
    %以下、P:0.03%以下、V:0.001〜0.03%を含
    み、さらにNi:0.02〜0.3%、Mo:0.01〜0.2%、
    Cr:0.02〜0.5%の1種または2種以上を含有し、
    残部がFeおよび不可避的不純物より成る鋼を
    1050℃以下に加熱し、圧延仕上げ温度がフエライ
    ト変態温度以上フエライト変態温度+20℃以下の
    温度範囲になるように未再結晶温度域で最終板厚
    に対して30%以上の累積圧下率で圧延し、最終圧
    延後、放冷又は冷却温度5℃/s以下の冷却をフ
    エライト変態温度−60℃以上フエライト変態温度
    −20℃以下の温度範囲迄行い、その後、直ちに冷
    却速度15℃/s以上で急冷することを特徴とする
    靱性のすぐれた高張力厚鋼板の製造方法。
JP7217283A 1983-04-26 1983-04-26 靭性のすぐれた高張力厚鋼板の製造方法 Granted JPS59200722A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56123324A (en) * 1981-01-12 1981-09-28 Kobe Steel Ltd Production of high-strength steel of superior workability

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56123324A (en) * 1981-01-12 1981-09-28 Kobe Steel Ltd Production of high-strength steel of superior workability

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