JPH059570A - 高溶接性高強度鋼の製造法 - Google Patents
高溶接性高強度鋼の製造法Info
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- JPH059570A JPH059570A JP18824691A JP18824691A JPH059570A JP H059570 A JPH059570 A JP H059570A JP 18824691 A JP18824691 A JP 18824691A JP 18824691 A JP18824691 A JP 18824691A JP H059570 A JPH059570 A JP H059570A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、建築分野等で適用される超大入熱
溶接に耐える、強度７０キロ以上の高強度鋼の製造法を
提供する。 【構成】 Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：０．５〜
５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上および低Ｐ（０．
０１％以下），低Ｈ（１．０ｐｐｍ以下）を含有する鋼
に焼入れ，焼戻し、あるいは二相域熱処理，焼戻し処理
を施す。 【効果】 溶接熱影響部ミクロ組織の細分化と延性の向
上が生じ、溶接熱影響部上部ベーナイトの靱性が向上す
る。
溶接に耐える、強度７０キロ以上の高強度鋼の製造法を
提供する。 【構成】 Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：０．５〜
５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上および低Ｐ（０．
０１％以下），低Ｈ（１．０ｐｐｍ以下）を含有する鋼
に焼入れ，焼戻し、あるいは二相域熱処理，焼戻し処理
を施す。 【効果】 溶接熱影響部ミクロ組織の細分化と延性の向
上が生じ、溶接熱影響部上部ベーナイトの靱性が向上す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、均質で優れた強度・靱
性を有し、入熱の大きな溶接が適用可能な引張強さ７０
kgｆ／mm2 級以上の高溶接性高強度鋼の製造法に関す
る。
性を有し、入熱の大きな溶接が適用可能な引張強さ７０
kgｆ／mm2 級以上の高溶接性高強度鋼の製造法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、引張強さ７０kgｆ／mm2 級以上の
高強度鋼が、タンク，建機，橋梁，海洋構造物等の鋼構
造物に使用され、溶接施工による組立てが行われる。こ
の高強度鋼は、一般に溶接入熱が高いと溶接部熱影響部
（以下ＨＡＺと称す）靱性が低下する問題があり、極力
入熱を低く抑えて使用される。
高強度鋼が、タンク，建機，橋梁，海洋構造物等の鋼構
造物に使用され、溶接施工による組立てが行われる。こ
の高強度鋼は、一般に溶接入熱が高いと溶接部熱影響部
（以下ＨＡＺと称す）靱性が低下する問題があり、極力
入熱を低く抑えて使用される。
【０００３】この種高強度鋼の製造方法としては、特開
昭６２−１３９８１５号や特開平１−２１９１２１号公
報に開示の技術があるが、これらはいづれも母鋼板の焼
入れ性を高めるための製造法を述べたものであり、溶接
部特性を向上する技術ではない。
昭６２−１３９８１５号や特開平１−２１９１２１号公
報に開示の技術があるが、これらはいづれも母鋼板の焼
入れ性を高めるための製造法を述べたものであり、溶接
部特性を向上する技術ではない。
【０００４】一方溶接性を向上する高強度鋼の製造方法
として、特開昭６２−５４０１９号公報があるが、これ
はＣｕの析出硬化を利用した高強度鋼の製造方法を提案
するものであり、結果として最高硬さと斜めｙ型割れ試
験で表現される溶接割れ性は向上しているが、本発明が
提案する大入熱溶接に耐える高強度鋼の製造法ではな
い。
として、特開昭６２−５４０１９号公報があるが、これ
はＣｕの析出硬化を利用した高強度鋼の製造方法を提案
するものであり、結果として最高硬さと斜めｙ型割れ試
験で表現される溶接割れ性は向上しているが、本発明が
提案する大入熱溶接に耐える高強度鋼の製造法ではな
い。
【０００５】また大入熱溶接用鋼の製造法としては、例
えば特開昭６２−１７０４５９号公報がある。これは引
張強さが５０kgｆ／mm2 クラスの鋼であり、やはり本発
明が提案する大入熱溶接に耐える引張強さ７０kgｆ／mm
2 級以上の高強度鋼の製造法ではない。
えば特開昭６２−１７０４５９号公報がある。これは引
張強さが５０kgｆ／mm2 クラスの鋼であり、やはり本発
明が提案する大入熱溶接に耐える引張強さ７０kgｆ／mm
2 級以上の高強度鋼の製造法ではない。
【０００６】このように、従来の技術では大入熱溶接に
耐え得る高強度鋼の製造法は全く無いのが現状である。
このようなことから、従来の引張強さ７０kgｆ／mm2 級
以上の高強度鋼は、一般には非常に使いにくい鋼と考え
られてきている。
耐え得る高強度鋼の製造法は全く無いのが現状である。
このようなことから、従来の引張強さ７０kgｆ／mm2 級
以上の高強度鋼は、一般には非常に使いにくい鋼と考え
られてきている。
【０００７】そこで使い易い、言い替えると、大入熱溶
接など溶接施工の能率がよい引張強さ７０kgｆ／mm2 級
以上の高強度鋼の製造方法が強く求められており、また
この種の鋼を用いて安全な鋼構造物を建てる上で、さら
に低降伏比鋼の供給が望まれている。
接など溶接施工の能率がよい引張強さ７０kgｆ／mm2 級
以上の高強度鋼の製造方法が強く求められており、また
この種の鋼を用いて安全な鋼構造物を建てる上で、さら
に低降伏比鋼の供給が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】引張強さ７０kgｆ／mm
2 級以上の高強度鋼は、基地のミクロ組織が焼戻し下部
ベーナイト＋マルテンサイト組織であり、本組織により
高強度と高靱性を達成している。ＨＡＺにおいても低温
靱性を向上させるためには、下部ベーナイト組織とする
ことが必要である。
2 級以上の高強度鋼は、基地のミクロ組織が焼戻し下部
ベーナイト＋マルテンサイト組織であり、本組織により
高強度と高靱性を達成している。ＨＡＺにおいても低温
靱性を向上させるためには、下部ベーナイト組織とする
ことが必要である。
【０００９】そのために溶接入熱を低く抑えることによ
り、冷却速度を早め下部ベーナイト組織をできるだけ多
く生成することが行われる。しかしながら大入熱溶接を
施こすと、ＨＡＺにおいては冷却速度が小さくなり、上
部ベーナイト組織の占める割合が大きくなり、低温靱性
が著しく低下する問題が生じる。
り、冷却速度を早め下部ベーナイト組織をできるだけ多
く生成することが行われる。しかしながら大入熱溶接を
施こすと、ＨＡＺにおいては冷却速度が小さくなり、上
部ベーナイト組織の占める割合が大きくなり、低温靱性
が著しく低下する問題が生じる。
【００１０】単にこれを防ぐためには鋼材への合金添加
量を多くし、上部ベーナイト組織の生成を減少，防止す
ることが考えられるが、しかし、この方法では化学組成
が過剰なものとなり、また溶接割れ性を阻害することに
なり、製造コストがかかると同時に手の掛かる溶接予熱
を十分行なわねばならず、問題が多く、使用に耐えな
い。
量を多くし、上部ベーナイト組織の生成を減少，防止す
ることが考えられるが、しかし、この方法では化学組成
が過剰なものとなり、また溶接割れ性を阻害することに
なり、製造コストがかかると同時に手の掛かる溶接予熱
を十分行なわねばならず、問題が多く、使用に耐えな
い。
【００１１】このことから、引張強さ７０kgｆ／mm2 級
以上の高強度鋼を大入熱溶接し、且つＨＡＺ部の靱性を
高めるためには、ＨＡＺ部で避けることが困難な上部ベ
ーナイト組織の靱性を向上する手段が必要となる。
以上の高強度鋼を大入熱溶接し、且つＨＡＺ部の靱性を
高めるためには、ＨＡＺ部で避けることが困難な上部ベ
ーナイト組織の靱性を向上する手段が必要となる。
【００１２】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、均質で優れた強度・靱性を有し、入熱の大きな溶接
が適用可能な引張強さ７０kgｆ／mm2 級以上の高溶接性
高強度鋼の製造法を提供する。
で、均質で優れた強度・靱性を有し、入熱の大きな溶接
が適用可能な引張強さ７０kgｆ／mm2 級以上の高溶接性
高強度鋼の製造法を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】ここにおいて発明者ら
は、大入熱溶接でも良好なＨＡＺ靱性を示す引張強さ７
０kgｆ／mm2 級以上の高強度鋼を開発することを目的
に、鋼およびその製造方法につき種々実験した結果、所
期の目的を達成する製造法を見出した。
は、大入熱溶接でも良好なＨＡＺ靱性を示す引張強さ７
０kgｆ／mm2 級以上の高強度鋼を開発することを目的
に、鋼およびその製造方法につき種々実験した結果、所
期の目的を達成する製造法を見出した。
【００１４】即ち本発明者らは、大入熱溶接によって生
成する溶接ＨＡＺ部の粗大上部ベーナイトの靱性が、Ｃ
ｕ，Ｎｉの同時添加に低燐化と低水素化を同時に複合さ
せることにより、著しく向上することを知見したもので
ある。
成する溶接ＨＡＺ部の粗大上部ベーナイトの靱性が、Ｃ
ｕ，Ｎｉの同時添加に低燐化と低水素化を同時に複合さ
せることにより、著しく向上することを知見したもので
ある。
【００１５】即ち図１に示すように、Ｐ量があまり低く
ないレベルではＣｕ＋Ｎｉを増加しても靱性の向上代は
少ないのに対し、Ｐ量を低くし、さらに水素量を低くし
た場合、Ｃｕ＋Ｎｉの高い側では靱性向上が著しい。
ないレベルではＣｕ＋Ｎｉを増加しても靱性の向上代は
少ないのに対し、Ｐ量を低くし、さらに水素量を低くし
た場合、Ｃｕ＋Ｎｉの高い側では靱性向上が著しい。
【００１６】この理由は、まず低燐と低水素化によりマ
トリクスの延性が向上する。そしてＣｕ＋Ｎｉを増す
と、ある量以上で上部ベーナイト組織が細かくなる現象
が生じる。そのため、低燐と低水素化およびＣｕ＋Ｎｉ
の添加を複合させることにより、上記の効果が相俟っ
て、Ｃｕ＋Ｎｉの高い側で靱性向上効果が顕著に大きく
なるのである。
トリクスの延性が向上する。そしてＣｕ＋Ｎｉを増す
と、ある量以上で上部ベーナイト組織が細かくなる現象
が生じる。そのため、低燐と低水素化およびＣｕ＋Ｎｉ
の添加を複合させることにより、上記の効果が相俟っ
て、Ｃｕ＋Ｎｉの高い側で靱性向上効果が顕著に大きく
なるのである。
【００１７】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、その要旨は次の通りである。
で、その要旨は次の通りである。
【００１８】第１の本発明は、重量％にて、Ｃ：０．０
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、残部
鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以下
のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施し
た後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処理すること
を特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法である。
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、残部
鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以下
のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施し
た後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処理すること
を特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法である。
【００１９】第２の本発明は、重量％にて、Ｃ：０．０
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、これ
にＶ：０．１％以下，Ｎｂ：０．１％以下，Ｗ：１．５
％以下，Ｔａ：０．０５％以下からなる強度向上元素群
のうちの１種または２種以上を含有し、残部鉄および不
可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以下のオーステ
ナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施した後、Ａｃ
1 点以下の任意の温度で焼戻し処理することを特徴とす
る高溶接性高強度鋼の製造法である。
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、これ
にＶ：０．１％以下，Ｎｂ：０．１％以下，Ｗ：１．５
％以下，Ｔａ：０．０５％以下からなる強度向上元素群
のうちの１種または２種以上を含有し、残部鉄および不
可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以下のオーステ
ナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施した後、Ａｃ
1 点以下の任意の温度で焼戻し処理することを特徴とす
る高溶接性高強度鋼の製造法である。
【００２０】第３の本発明は、重量％にて、Ｃ：０．０
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、これ
にＴｉ：０．１％以下，Ｃａ：０．０００５〜０．００
６０％，稀土類元素：０．０３％以下の低温靱性向上・
均質化元素群のうちの１種または２種以上を含有し、残
部鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以
下のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施
した後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処理するこ
とを特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法である。
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、これ
にＴｉ：０．１％以下，Ｃａ：０．０００５〜０．００
６０％，稀土類元素：０．０３％以下の低温靱性向上・
均質化元素群のうちの１種または２種以上を含有し、残
部鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以
下のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施
した後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処理するこ
とを特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法である。
【００２１】第４の本発明は、重量％にて、Ｃ：０．０
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、これ
にＶ：０．１％以下，Ｎｂ：０．１％以下，Ｗ：１．５
％以下，Ｔａ：０．０５％以下からなる強度向上元素群
のうちの１種または２種以上と、Ｔｉ：０．１％以下，
Ｃａ：０．０００５〜０．００６０％，稀土類元素：
０．０３％以下の低温靱性向上・均質化元素群のうちの
１種または２種以上を含有し、残部鉄および不可避不純
物からなる鋼板を、１０００℃以下のオーステナイト一
相域から水冷する焼入れ処理を施した後、Ａｃ1 点以下
の任意の温度で焼戻し処理することを特徴とする高溶接
性高強度鋼の製造法である。
４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０％，Ｍｎ：
０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５％，Ｎｉ：
０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以上，Ｃｒ：
０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．０％，Ａ
ｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜０．００
５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：０．０１
０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分とし、これ
にＶ：０．１％以下，Ｎｂ：０．１％以下，Ｗ：１．５
％以下，Ｔａ：０．０５％以下からなる強度向上元素群
のうちの１種または２種以上と、Ｔｉ：０．１％以下，
Ｃａ：０．０００５〜０．００６０％，稀土類元素：
０．０３％以下の低温靱性向上・均質化元素群のうちの
１種または２種以上を含有し、残部鉄および不可避不純
物からなる鋼板を、１０００℃以下のオーステナイト一
相域から水冷する焼入れ処理を施した後、Ａｃ1 点以下
の任意の温度で焼戻し処理することを特徴とする高溶接
性高強度鋼の製造法である。
【００２２】また上記第１〜第４の発明において、焼入
れ処理と焼戻し処理の間に、Ａｃ1 〜Ａｃ3 に加熱して
水冷する焼入れ処理を施すことを特徴とする高溶接性高
強度鋼の製造法である。
れ処理と焼戻し処理の間に、Ａｃ1 〜Ａｃ3 に加熱して
水冷する焼入れ処理を施すことを特徴とする高溶接性高
強度鋼の製造法である。
【００２３】
【作用】以下本発明を作用とともに詳細に説明する。ま
ず本発明において、鋼成分を上記のように限定した理由
を述べる。
ず本発明において、鋼成分を上記のように限定した理由
を述べる。
【００２４】Ｃは焼入れ性を向上させ強度確保に必要で
あり、その効果を出すために０．０４％以上必要である
が、０．２５％を超えると溶接性を低下させると共に、
靱性を低下させることから、０．０４〜０．２５％に限
定する。
あり、その効果を出すために０．０４％以上必要である
が、０．２５％を超えると溶接性を低下させると共に、
靱性を低下させることから、０．０４〜０．２５％に限
定する。
【００２５】Ｓｉは製鋼上脱酸元素として必要であり、
また強度確保のため０．０５％以上必要である。一方
０．６０％を超えると、溶接性，および母材とＨＡＺの
靱性が低下するため、０．０５〜０．６０％に限定す
る。
また強度確保のため０．０５％以上必要である。一方
０．６０％を超えると、溶接性，および母材とＨＡＺの
靱性が低下するため、０．０５〜０．６０％に限定す
る。
【００２６】Ｍｎは焼入れ性を向上させ、強度・靱性を
確保するため０．３％以上必要であるが、２．０％以上
では靱性を損なうと共に、ＨＡＺの硬化を生じ溶接性を
損なうので、０．３〜２．０％に限定する。
確保するため０．３％以上必要であるが、２．０％以上
では靱性を損なうと共に、ＨＡＺの硬化を生じ溶接性を
損なうので、０．３〜２．０％に限定する。
【００２７】Ｃｕは焼入れ性や強度を上げるのに有用な
元素であり、その効果を出すのに０．０４％以上必要で
あるが、一方２．５％を超えると溶接時に熱間割れを生
じ易くなる故、これを上限とする。
元素であり、その効果を出すのに０．０４％以上必要で
あるが、一方２．５％を超えると溶接時に熱間割れを生
じ易くなる故、これを上限とする。
【００２８】Ｎｉは焼入れ性を向上させると共に、地の
靱性を向上させる効果を持ち、その効果を得るのに０．
５％以上必要であるが、一方５．０％を超えると高価に
なり過ぎるので、これを上限とする。
靱性を向上させる効果を持ち、その効果を得るのに０．
５％以上必要であるが、一方５．０％を超えると高価に
なり過ぎるので、これを上限とする。
【００２９】更にＣｕとＮｉは、同時添加により上部ベ
ーナイトを細かくするのに効果があり、且つ低燐および
低水素との複合効果と相俟って、ＨＡＺ部上部ベーナイ
トの靱性向上に有効であるが、その効果を出すのにＣｕ
＋Ｎｉで１．５％以上必要である。
ーナイトを細かくするのに効果があり、且つ低燐および
低水素との複合効果と相俟って、ＨＡＺ部上部ベーナイ
トの靱性向上に有効であるが、その効果を出すのにＣｕ
＋Ｎｉで１．５％以上必要である。
【００３０】Ｃｒは焼入れ性や強度を上げるのに有用
で、この効果を出すのに０．０４％以上必要であるが、
一方２．０％を超えると溶接性，靱性を低下させる故、
これを上限とする。
で、この効果を出すのに０．０４％以上必要であるが、
一方２．０％を超えると溶接性，靱性を低下させる故、
これを上限とする。
【００３１】Ｍｏは焼入れ性を向上させ、強度を上げ、
且つ焼戻し脆性を防止するのに有用であり、その効果を
出すのに０．０４％以上必要であるが、一方１．０％を
超えるとＨＡＺを著しく硬化させ、溶接性，靱性を低下
させるので、これを上限とする。
且つ焼戻し脆性を防止するのに有用であり、その効果を
出すのに０．０４％以上必要であるが、一方１．０％を
超えるとＨＡＺを著しく硬化させ、溶接性，靱性を低下
させるので、これを上限とする。
【００３２】Ａｌは細粒化を図り、且つ焼入れ性に有効
なＢを得るのに必要で、その効果を奏するには０．０２
％以上必要であるが、０．１％を超えた添加はアルミナ
系介在物が増加して、鋼板の清浄性・靱性を損なうの
で、０．０２〜０．１％に限定した。
なＢを得るのに必要で、その効果を奏するには０．０２
％以上必要であるが、０．１％を超えた添加はアルミナ
系介在物が増加して、鋼板の清浄性・靱性を損なうの
で、０．０２〜０．１％に限定した。
【００３３】Ｂは鋼の焼入れ性を向上するのに必須の元
素であり、０．０００３％以上必要であるが、０．００
５％を超える添加はＢ系介在物を多くし、靱性を損なう
ので、０．０００３〜０．００５％に限定する。
素であり、０．０００３％以上必要であるが、０．００
５％を超える添加はＢ系介在物を多くし、靱性を損なう
ので、０．０００３〜０．００５％に限定する。
【００３４】ＮはＡｌやＴｉと結合して窒化物を形成
し、オーステナイト粒の粗大化防止に有効で、そのため
０．００２％以上必要であるが、一方０．０１２％を超
えると、Ｂと結びついてＢＮとなり、焼入れ性を阻害す
るＢを減少せしめると共に溶接ＨＡＺ靱性を阻害するの
で、０．００２０〜０．０１２％に限定する。
し、オーステナイト粒の粗大化防止に有効で、そのため
０．００２％以上必要であるが、一方０．０１２％を超
えると、Ｂと結びついてＢＮとなり、焼入れ性を阻害す
るＢを減少せしめると共に溶接ＨＡＺ靱性を阻害するの
で、０．００２０〜０．０１２％に限定する。
【００３５】ＰはＨと共に低くすることにより延性を高
める効果を持ち、且つＣｕ＋Ｎｉの添加と複合させるこ
とによりＨＡＺ部の上部ベーナイトの靱性向上を果たす
ことができるが、その効果を得るためにそれぞれＰは
０．０１０％以下、Ｈは１．０ｐｐｍ以下とする必要が
ある。
める効果を持ち、且つＣｕ＋Ｎｉの添加と複合させるこ
とによりＨＡＺ部の上部ベーナイトの靱性向上を果たす
ことができるが、その効果を得るためにそれぞれＰは
０．０１０％以下、Ｈは１．０ｐｐｍ以下とする必要が
ある。
【００３６】本発明では、上記必須基本成分の他に、要
求される鋼の特性に応じて以下の元素を１種または２種
以上選択的に含有させることができる。
求される鋼の特性に応じて以下の元素を１種または２種
以上選択的に含有させることができる。
【００３７】Ｖ，Ｎｂ，ＷおよびＴａは、鋼の強度を向
上させるという均等的作用を持つもので、必要に応じて
１種または２種以上含有させるが、それぞれＶ：０．１
％，Ｎｂ：０．１％，Ｗ：１．５％およびＴａ：０．０
５％の上限を超えて含有させても溶接性を阻害し、且つ
高価になり過ぎる悪影響が出るため、上記強度向上元素
のそれぞれの成分上限を定める。
上させるという均等的作用を持つもので、必要に応じて
１種または２種以上含有させるが、それぞれＶ：０．１
％，Ｎｂ：０．１％，Ｗ：１．５％およびＴａ：０．０
５％の上限を超えて含有させても溶接性を阻害し、且つ
高価になり過ぎる悪影響が出るため、上記強度向上元素
のそれぞれの成分上限を定める。
【００３８】またＴｉ，Ｃａおよび稀土類元素は、鋼の
低温靱性を向上・均質化させるという均等的作用を持つ
もので、必要に応じて１種または２種以上含有させる
が、それぞれＴｉ：０．１％，Ｃａ：０．００６０％，
および稀土類元素：０．０３％の上限を超えて含有させ
ても、いたずらに高価となり、且つ溶接性や均質性を阻
害する。またＣａはその作用を発揮するのに０．０００
５％以上が必要である。このことから、上記靱性向上・
均質化元素群のそれぞれの上限および下限を定める。
低温靱性を向上・均質化させるという均等的作用を持つ
もので、必要に応じて１種または２種以上含有させる
が、それぞれＴｉ：０．１％，Ｃａ：０．００６０％，
および稀土類元素：０．０３％の上限を超えて含有させ
ても、いたずらに高価となり、且つ溶接性や均質性を阻
害する。またＣａはその作用を発揮するのに０．０００
５％以上が必要である。このことから、上記靱性向上・
均質化元素群のそれぞれの上限および下限を定める。
【００３９】上記の成分のほかに、不可避不純物として
Ｓは本発明の特性である靱性を低下させる有害な元素で
あるから少ない方が良く、好ましくはＳ≦０．００５％
である。
Ｓは本発明の特性である靱性を低下させる有害な元素で
あるから少ない方が良く、好ましくはＳ≦０．００５％
である。
【００４０】次に本発明鋼の熱処理法につき述べる。
【００４１】上記のような鋼成分に加え、高強度鋼とし
ての良好な特性を得るためには熱処理法が適切でなけれ
ばならない。ここで熱処理条件の限定理由につき説明す
る。
ての良好な特性を得るためには熱処理法が適切でなけれ
ばならない。ここで熱処理条件の限定理由につき説明す
る。
【００４２】熱処理法はいわゆる焼入れ，焼戻しを施こ
す。加えて低降伏比鋼にするためには、焼入れ，焼戻し
の間に二相域熱処理を施こす必要がある。
す。加えて低降伏比鋼にするためには、焼入れ，焼戻し
の間に二相域熱処理を施こす必要がある。
【００４３】焼入れに際しては、十分な焼入れ性を得る
ためにオーステナイト一相域からの水冷を行なうが、オ
ーステナイト化温度が１０００℃を超えるとオーステナ
イト粒の粗大化が生じ、靱性を阻害するので１０００℃
以下とする。
ためにオーステナイト一相域からの水冷を行なうが、オ
ーステナイト化温度が１０００℃を超えるとオーステナ
イト粒の粗大化が生じ、靱性を阻害するので１０００℃
以下とする。
【００４４】焼戻し処理は、焼入れ組織からの析出強化
元素の十分な析出を図るためであると同時に、焼入れ組
織の回復，軟化を行ない、靱性を得るためである。Ａｃ
1 を超えた温度では、強度，靱性が著しく低下するので
Ａｃ1 を上限とする。
元素の十分な析出を図るためであると同時に、焼入れ組
織の回復，軟化を行ない、靱性を得るためである。Ａｃ
1 を超えた温度では、強度，靱性が著しく低下するので
Ａｃ1 を上限とする。
【００４５】焼入れ処理は、オフライン焼入れでもオン
ライン焼入れ、いわゆる直接焼入れでもよい。またオフ
ライン焼入れの前にもう一度オフライン焼入れ、もしく
はオンライン焼入れを施すいわゆる二重焼入れを施こし
てもよい。
ライン焼入れ、いわゆる直接焼入れでもよい。またオフ
ライン焼入れの前にもう一度オフライン焼入れ、もしく
はオンライン焼入れを施すいわゆる二重焼入れを施こし
てもよい。
【００４６】二相域熱処理は降伏比を下げるために必要
である。この熱処理により硬いマルテンサイトと軟かい
フェライトの二相組織とする。従って二相組織とするた
めに、Ａｃ1 〜Ａｃ3 間の二相域に加熱し、その後水冷
する焼入れ熱処理を行なう。
である。この熱処理により硬いマルテンサイトと軟かい
フェライトの二相組織とする。従って二相組織とするた
めに、Ａｃ1 〜Ａｃ3 間の二相域に加熱し、その後水冷
する焼入れ熱処理を行なう。
【００４７】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００４８】実施例１として、表１，２に示す組成を有
する本発明法による鋼、比較法による鋼を溶製して得た
鋼片を厚板圧延し、さらに表３に示す熱処理条件で板厚
２５〜１５０ｍｍ鋼板に製造した。これらの母材および
溶接熱影響部の機械的性質を表４，５に示す。
する本発明法による鋼、比較法による鋼を溶製して得た
鋼片を厚板圧延し、さらに表３に示す熱処理条件で板厚
２５〜１５０ｍｍ鋼板に製造した。これらの母材および
溶接熱影響部の機械的性質を表４，５に示す。
【００４９】鋼Ｎｏ．Ａ１，Ａ３，Ｃ１，Ｅ１，Ｆ１，
Ｇ１，Ｈ１，Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｎ１，Ｏ１，Ｑ１は本
発明法の焼入れ−焼戻し処理材であり、鋼Ｎｏ．Ｄ１，
Ｉ，Ｍ１，Ｐ１は本発明法のオンライン焼入れ−焼戻し
処理材である。また鋼Ｎｏ．Ａ２，Ｆ２，Ｋ２は本発明
法の二重焼入れ−焼戻し材、鋼Ｎｏ．Ｃ２，Ｊ２，Ｑ２
は二重焼入れ処理の一回目をオンライン焼入れで実施
し、その後、焼入れ−焼戻し処理を行なったもの、鋼Ｎ
ｏ．Ｓ１，Ｔ１，Ｕ１，Ｖ１は比較法である。
Ｇ１，Ｈ１，Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｎ１，Ｏ１，Ｑ１は本
発明法の焼入れ−焼戻し処理材であり、鋼Ｎｏ．Ｄ１，
Ｉ，Ｍ１，Ｐ１は本発明法のオンライン焼入れ−焼戻し
処理材である。また鋼Ｎｏ．Ａ２，Ｆ２，Ｋ２は本発明
法の二重焼入れ−焼戻し材、鋼Ｎｏ．Ｃ２，Ｊ２，Ｑ２
は二重焼入れ処理の一回目をオンライン焼入れで実施
し、その後、焼入れ−焼戻し処理を行なったもの、鋼Ｎ
ｏ．Ｓ１，Ｔ１，Ｕ１，Ｖ１は比較法である。
【００５０】本発明法による鋼板は、いづれも引張強さ
７０kgｆ／mm2 以上であり、そして優れた母材機械的性
質を示すと共に、比較法による鋼材に較べ熱影響部シャ
ルピー衝撃試験結果の溶接入熱１００ｋＪ／ｃｍにおい
て著しく優れ、また入熱１０００ｋＪ／ｃｍにおいても
良好な値が得られていることが判る。
７０kgｆ／mm2 以上であり、そして優れた母材機械的性
質を示すと共に、比較法による鋼材に較べ熱影響部シャ
ルピー衝撃試験結果の溶接入熱１００ｋＪ／ｃｍにおい
て著しく優れ、また入熱１０００ｋＪ／ｃｍにおいても
良好な値が得られていることが判る。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】実施例２として、表６，７に示す組成を有
する本発明法による鋼と、比較法による鋼を溶製して得
た鋼片を厚板圧延し、さらに表８に示す熱処理条件にて
板厚２５〜１５０ｍｍ鋼板に製造した。これらの母材お
よび溶接熱影響部の機械的性質を表９，１０に示す。
する本発明法による鋼と、比較法による鋼を溶製して得
た鋼片を厚板圧延し、さらに表８に示す熱処理条件にて
板厚２５〜１５０ｍｍ鋼板に製造した。これらの母材お
よび溶接熱影響部の機械的性質を表９，１０に示す。
【００５７】鋼Ｎｏ．ａ１，ｃ１，ｅ１，ｆ１，ｈ１，
ｉ１，ｋ１，ｍ１，ｐ１は焼入れ−二相域熱処理−焼戻
し材であり、鋼Ｎｏ．ａ２，ｂ１，ｄ１，ｇ１，ｊ１，
ｌ１，ｎ１，ｏ１，ｑ１はオンライン焼入れ−二相域熱
処理−焼戻し材である。また鋼Ｎｏ．ｒ１，ｓ１，ｔ
１，ｕ１は比較法である。
ｉ１，ｋ１，ｍ１，ｐ１は焼入れ−二相域熱処理−焼戻
し材であり、鋼Ｎｏ．ａ２，ｂ１，ｄ１，ｇ１，ｊ１，
ｌ１，ｎ１，ｏ１，ｑ１はオンライン焼入れ−二相域熱
処理−焼戻し材である。また鋼Ｎｏ．ｒ１，ｓ１，ｔ
１，ｕ１は比較法である。
【００５８】本発明法による鋼は、いづれも引張強さ７
０kgｆ／mm2 以上で、強度・靱性が良好であり、且つ８
５％以下の低降伏比鋼であると共に、熱影響部シャルピ
ー衝撃試験結果が、比較法に較べ溶接入熱１００ｋＪ／
ｃｍでも１０００ｋＪ／ｃｍでもはるかに優れることが
判る。
０kgｆ／mm2 以上で、強度・靱性が良好であり、且つ８
５％以下の低降伏比鋼であると共に、熱影響部シャルピ
ー衝撃試験結果が、比較法に較べ溶接入熱１００ｋＪ／
ｃｍでも１０００ｋＪ／ｃｍでもはるかに優れることが
判る。
【００５９】
【表６】
【００６０】
【表７】
【００６１】
【表８】
【００６２】
【表９】
【００６３】
【表１０】
【００６４】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明の製造法によ
る鋼は、いづれも引張強さ７０kgｆ／mm2 以上で強度・
靱性が良好であり、且つ８５％以下の低降伏比という優
れた機械的性質を示すと共に、溶接時の熱影響部衝撃試
験結果にも示すように、溶接入熱１００ｋＪ／ｃｍにお
いても従来に比較して著しく優れ、また入熱１０００ｋ
Ｊ／ｃｍにおいても良好な値が得られ、溶接施工により
組立が行われるタンク，建機，橋梁，海洋構造物等の構
造物に適した高溶接性高強度の鋼を提供することができ
る。
る鋼は、いづれも引張強さ７０kgｆ／mm2 以上で強度・
靱性が良好であり、且つ８５％以下の低降伏比という優
れた機械的性質を示すと共に、溶接時の熱影響部衝撃試
験結果にも示すように、溶接入熱１００ｋＪ／ｃｍにお
いても従来に比較して著しく優れ、また入熱１０００ｋ
Ｊ／ｃｍにおいても良好な値が得られ、溶接施工により
組立が行われるタンク，建機，橋梁，海洋構造物等の構
造物に適した高溶接性高強度の鋼を提供することができ
る。
【図１】溶接入熱１０００ｋＪ／ｃｍの溶接ＨＡＺ部の
シャルピー衝撃値をＣｕ＋Ｎｉとの関係で示した図面で
ある。
シャルピー衝撃値をＣｕ＋Ｎｉとの関係で示した図面で
ある。
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％にて、 Ｃ：０．０４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０
％，Ｍｎ：０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５
％，Ｎｉ：０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以
上，Ｃｒ：０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．
０％，Ａｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜
０．００５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：
０．０１０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分と
し、残部鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１００
０℃以下のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ処
理を施した後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処理
することを特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法。 - 【請求項２】 重量％にて、 Ｃ：０．０４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０
％，Ｍｎ：０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５
％，Ｎｉ：０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以
上，Ｃｒ：０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．
０％，Ａｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜
０．００５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：
０．０１０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分と
し、これにＶ：０．１％以下，Ｎｂ：０．１％以下，
Ｗ：１．５％以下，Ｔａ：０．０５％以下からなる強度
向上元素群のうちの１種または２種以上を含有し、残部
鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以下
のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施し
た後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処理すること
を特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法。 - 【請求項３】 重量％にて、 Ｃ：０．０４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０
％，Ｍｎ：０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５
％，Ｎｉ：０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以
上，Ｃｒ：０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．
０％，Ａｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜
０．００５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：
０．０１０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分と
し、これにＴｉ：０．１％以下，Ｃａ：０．０００５〜
０．００６０％，稀土類元素：０．０３％以下の低温靱
性向上・均質化元素群のうちの１種または２種以上を含
有し、残部鉄および不可避不純物からなる鋼板を、１０
００℃以下のオーステナイト一相域から水冷する焼入れ
処理を施した後、Ａｃ1 点以下の任意の温度で焼戻し処
理することを特徴とする高溶接性高強度鋼の製造法。 - 【請求項４】 重量％にて、 Ｃ：０．０４〜０．２５％，Ｓｉ：０．０５〜０．６０
％，Ｍｎ：０．３〜２．０％，Ｃｕ：０．０４〜２．５
％，Ｎｉ：０．５〜５．０％，Ｃｕ＋Ｎｉ：１．５％以
上，Ｃｒ：０．０４〜２．０％，Ｍｏ：０．０４〜１．
０％，Ａｌ：０．０２〜０．１％，Ｂ：０．０００３〜
０．００５０％，Ｎ：０．００２〜０．０１２％，Ｐ：
０．０１０％以下，Ｈ：１．０ｐｐｍ以下を基本成分と
し、これにＶ：０．１％以下，Ｎｂ：０．１％以下，
Ｗ：１．５％以下，Ｔａ：０．０５％以下からなる強度
向上元素群のうちの１種または２種以上と、Ｔｉ：０．
１％以下，Ｃａ：０．０００５〜０．００６０％，稀土
類元素：０．０３％以下の低温靱性向上・均質化元素群
のうちの１種または２種以上を含有し、残部鉄および不
可避不純物からなる鋼板を、１０００℃以下のオーステ
ナイト一相域から水冷する焼入れ処理を施した後、Ａｃ
1 点以下の任意の温度で焼戻し処理することを特徴とす
る高溶接性高強度鋼の製造法。 - 【請求項５】 焼入れ処理と焼戻し処理の間に、Ａｃ1
〜Ａｃ3に加熱して水冷する焼入れ処理を施すことを特
徴とする請求項１，２，３又は４記載の高溶接性高強度
鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18824691A JPH059570A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 高溶接性高強度鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18824691A JPH059570A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 高溶接性高強度鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059570A true JPH059570A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16220344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18824691A Pending JPH059570A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 高溶接性高強度鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059570A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000061829A1 (fr) * | 1999-04-08 | 2000-10-19 | Kawasaki Steel Corporation | Produit en acier resistant a la corrosion atmospherique |
| US6699338B2 (en) | 1999-04-08 | 2004-03-02 | Jfe Steel Corporation | Method of manufacturing corrosion resistant steel materials |
| WO2009125820A1 (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | 新日本製鐵株式会社 | 低温靭性の優れた７８０ＭＰａ級高張力鋼板の製造方法 |
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| JPH02145881A (ja) * | 1988-11-26 | 1990-06-05 | Kobe Steel Ltd | 補強材 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP18824691A patent/JPH059570A/ja active Pending
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| JP2020204072A (ja) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 日本製鉄株式会社 | 大入熱溶接用高強度鋼板 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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