JPH059571A - 耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法 - Google Patents
耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法Info
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- JPH059571A JPH059571A JP18162291A JP18162291A JPH059571A JP H059571 A JPH059571 A JP H059571A JP 18162291 A JP18162291 A JP 18162291A JP 18162291 A JP18162291 A JP 18162291A JP H059571 A JPH059571 A JP H059571A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐アンモニア割れ性の観点から降伏強度の上
下限、引張り強度の下限を精度よくコントロール可能な
耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法を提案す
る。 【構成】 Ｃ：0.15％以下、Si：0.15〜0.40％、Mn：0.
80〜2.00％、Ｐ： 0.020％以下、Ｓ： 0.005％以下、Al
sol 0.015 〜0.050 ％を含有し、さらにCu：0.35％以
下、Ni：1.00％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.25％以
下、Ｖ：0.05％以下、Nb：0.05％以下及びTi：0.05％以
下のいずれかを１種類以上含有した鋼スラブを熱間圧延
後、オーステナイト化温度に加熱し空冷以下の冷却速度
で冷却した後、さらに２相域温度に加熱焼入れし、続い
て焼戻し処理を施す。
下限、引張り強度の下限を精度よくコントロール可能な
耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法を提案す
る。 【構成】 Ｃ：0.15％以下、Si：0.15〜0.40％、Mn：0.
80〜2.00％、Ｐ： 0.020％以下、Ｓ： 0.005％以下、Al
sol 0.015 〜0.050 ％を含有し、さらにCu：0.35％以
下、Ni：1.00％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.25％以
下、Ｖ：0.05％以下、Nb：0.05％以下及びTi：0.05％以
下のいずれかを１種類以上含有した鋼スラブを熱間圧延
後、オーステナイト化温度に加熱し空冷以下の冷却速度
で冷却した後、さらに２相域温度に加熱焼入れし、続い
て焼戻し処理を施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐ＳＳＣ、耐アンモニ
ア割れ性等が要求されるプラント、タンク材用高張力鋼
板の製造方法に関するものである。
ア割れ性等が要求されるプラント、タンク材用高張力鋼
板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高張力鋼板は圧延後の加速冷却、
加速冷却後の焼戻し、２相域温度からの焼入れ、焼戻し
によって製造されていた。しかし、この方法ではフェラ
イト、ベイナイト、マルテンサイトの相比率を制御する
ことは難しく、耐ＳＳＣ、耐アンモニア鋼等に要求され
る狭い強度レベル範囲に管理することは困難であった。
加速冷却後の焼戻し、２相域温度からの焼入れ、焼戻し
によって製造されていた。しかし、この方法ではフェラ
イト、ベイナイト、マルテンサイトの相比率を制御する
ことは難しく、耐ＳＳＣ、耐アンモニア鋼等に要求され
る狭い強度レベル範囲に管理することは困難であった。
【０００３】ところで、アンモニアタンク材等では割れ
対策として鋼材の表面硬さの規制、強度レベルの規制、
溶接後熱処理の実施等各種条件が付加されている。強度
については設計上から下限を規定し、耐アンモニア割れ
性等から上限を規制される場合がある。しかしながら、
前述したように従来の製造法（加速冷却、加速冷却後焼
戻し、２相域温度からの焼入れ後焼戻し等）では上記の
ような強度の上限保証が困難であり、安定して製造し得
る方法が見出せていなかった。
対策として鋼材の表面硬さの規制、強度レベルの規制、
溶接後熱処理の実施等各種条件が付加されている。強度
については設計上から下限を規定し、耐アンモニア割れ
性等から上限を規制される場合がある。しかしながら、
前述したように従来の製造法（加速冷却、加速冷却後焼
戻し、２相域温度からの焼入れ後焼戻し等）では上記の
ような強度の上限保証が困難であり、安定して製造し得
る方法が見出せていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐Ｓ
ＳＣ、耐アンモニア割れ性等の観点から、高張力鋼板に
要求される引張り強度（ＴＳ）及び降伏強度（ＹＰ）を
容易に満足させることを可能とする耐アンモニア割れ性
に優れた高張力鋼の製造方法を提案することである。
ＳＣ、耐アンモニア割れ性等の観点から、高張力鋼板に
要求される引張り強度（ＴＳ）及び降伏強度（ＹＰ）を
容易に満足させることを可能とする耐アンモニア割れ性
に優れた高張力鋼の製造方法を提案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で、
Ｃ：0.15％以下、Si：0.15〜0.40％、Mn：0.80〜2.00
％、Ｐ： 0.020％以下、Ｓ： 0.005％以下、Alsol 0.01
5 〜0.050 ％を含有し、さらにCu：0.35％以下、Ni：1.
00％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.25％以下、Ｖ：0.05
％以下、Nb：0.05％以下及びTi：0.05％以下のいずれか
を１種類以上含有し、残部Fe及び不可避的不純物からな
るスラブを熱間圧延後、オーステナイト化温度に加熱し
空冷以下の冷却速度で冷却した後、さらに２相域温度
（ Ac1〜Ac3 ）に加熱焼入れし、続いて焼戻し処理を施
すことを特徴とする耐アンモニア割れ性に優れた高張力
鋼の製造法である。
Ｃ：0.15％以下、Si：0.15〜0.40％、Mn：0.80〜2.00
％、Ｐ： 0.020％以下、Ｓ： 0.005％以下、Alsol 0.01
5 〜0.050 ％を含有し、さらにCu：0.35％以下、Ni：1.
00％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.25％以下、Ｖ：0.05
％以下、Nb：0.05％以下及びTi：0.05％以下のいずれか
を１種類以上含有し、残部Fe及び不可避的不純物からな
るスラブを熱間圧延後、オーステナイト化温度に加熱し
空冷以下の冷却速度で冷却した後、さらに２相域温度
（ Ac1〜Ac3 ）に加熱焼入れし、続いて焼戻し処理を施
すことを特徴とする耐アンモニア割れ性に優れた高張力
鋼の製造法である。
【０００６】図１に参考までに本発明の工程の流れを示
す。
す。
【０００７】
【作 用】本発明では、上記した組成のスラブを熱間圧
延後、オーステナイト化温度に加熱し、空冷以下の冷却
速度で冷却することにより、その後２相域温度に加熱焼
入れし、続いて焼戻し処理を施すわけだが、最終熱処理
後の組織、すなわちフェライト、ベイナイト、マルテン
サイトの分率を制御することができ、これにより所望の
特性、すなわち抗張力及び降伏強度を確保することがで
きる。ベイナイト、マルテンサイト比率が増せば強度は
上昇し、フェライト比率が増せば強度を下げることがで
きる。
延後、オーステナイト化温度に加熱し、空冷以下の冷却
速度で冷却することにより、その後２相域温度に加熱焼
入れし、続いて焼戻し処理を施すわけだが、最終熱処理
後の組織、すなわちフェライト、ベイナイト、マルテン
サイトの分率を制御することができ、これにより所望の
特性、すなわち抗張力及び降伏強度を確保することがで
きる。ベイナイト、マルテンサイト比率が増せば強度は
上昇し、フェライト比率が増せば強度を下げることがで
きる。
【０００８】組織制御のためにオーステナイト化温度に
加熱後、空冷以下の冷却速度で冷却し、フェライト比率
を高めた組織の鋼板をさらに２相域温度に加熱、水冷
し、続いて焼戻しを実施することにより降伏強度の上下
限を達成でき、従って耐アンモニア割れ性を達成するこ
とができる。因みに図２に厚板を空冷したときの板厚１
／２ｔでの冷却速度を示すが、この速度よりも遅い速度
で冷却することによりフェライト比率を高めることがで
きる。
加熱後、空冷以下の冷却速度で冷却し、フェライト比率
を高めた組織の鋼板をさらに２相域温度に加熱、水冷
し、続いて焼戻しを実施することにより降伏強度の上下
限を達成でき、従って耐アンモニア割れ性を達成するこ
とができる。因みに図２に厚板を空冷したときの板厚１
／２ｔでの冷却速度を示すが、この速度よりも遅い速度
で冷却することによりフェライト比率を高めることがで
きる。
【０００９】次に化学成分の限定理由について説明す
る。Ｃの上限を0.15％としたのはこれを超えると焼入れ
時にマルテンサイトの比率が高くなり、フェライト相の
比率のコントロールが難しくなるためである。Siは鋼の
脱酸を強化するために添加されるもので、0.15％未満で
は脱酸の効果が不十分であり、0.40％を超えると靱性が
低下する。
る。Ｃの上限を0.15％としたのはこれを超えると焼入れ
時にマルテンサイトの比率が高くなり、フェライト相の
比率のコントロールが難しくなるためである。Siは鋼の
脱酸を強化するために添加されるもので、0.15％未満で
は脱酸の効果が不十分であり、0.40％を超えると靱性が
低下する。
【００１０】Mnは脱酸強化及び焼入れ性のために添加さ
れるものである。0.80％を下限としたのはこれより少な
いと強度が保証されないためであり、また 2.0％を超え
るとマルテンサイトの比率が増加し、かつ焼入れ時に残
留オーステナイトが増加して組織の均一性が保てないた
めである。Ｐは含有量が増すと靱性が低下するため、
0.020％以下とする。
れるものである。0.80％を下限としたのはこれより少な
いと強度が保証されないためであり、また 2.0％を超え
るとマルテンサイトの比率が増加し、かつ焼入れ時に残
留オーステナイトが増加して組織の均一性が保てないた
めである。Ｐは含有量が増すと靱性が低下するため、
0.020％以下とする。
【００１１】Ｓは硫化物系の非金属介在物を形成し、特
に MnSは圧延時に長く伸ばされて耐ＳＳＣ、耐アンモニ
ア割れに悪影響を与えるので、 0.005％以下とする。Al
sol は脱酸強化、細粒化による靱性改善のため 0.015％
を下限とし、過剰Alは靱性劣化の原因となるので上限を
0.050％とする。次に選択成分の限定理由について説明
する。
に MnSは圧延時に長く伸ばされて耐ＳＳＣ、耐アンモニ
ア割れに悪影響を与えるので、 0.005％以下とする。Al
sol は脱酸強化、細粒化による靱性改善のため 0.015％
を下限とし、過剰Alは靱性劣化の原因となるので上限を
0.050％とする。次に選択成分の限定理由について説明
する。
【００１２】Cuは強度確保、Ｃ当量低減による溶接性改
善のため添加するが、添加量が多くなると熱間加工性を
劣化させるので0.35％以下とする。Niは強度、靱性を改
善する元素であるが、高価なため１％以下とする。Crは
強度確保、Ｃ当量低減による溶接性改善のため添加する
が、高価なため0.50％以下とする。
善のため添加するが、添加量が多くなると熱間加工性を
劣化させるので0.35％以下とする。Niは強度、靱性を改
善する元素であるが、高価なため１％以下とする。Crは
強度確保、Ｃ当量低減による溶接性改善のため添加する
が、高価なため0.50％以下とする。
【００１３】Moは焼戻軟化抵抗があり、強度確保のため
添加する。多量添加はコスト高となるので0.25％以下と
する。Ｖは強度確保、細粒化のため添加する。多量添加
は溶接性を害するので、その上限を 0.050％とする。Nb
は強度確保、細粒化のため添加する。多量添加は溶接性
を害するので、その上限を 0.050％とする。
添加する。多量添加はコスト高となるので0.25％以下と
する。Ｖは強度確保、細粒化のため添加する。多量添加
は溶接性を害するので、その上限を 0.050％とする。Nb
は強度確保、細粒化のため添加する。多量添加は溶接性
を害するので、その上限を 0.050％とする。
【００１４】Tiは溶接部の靱性改善（細粒化）のため添
加するが、多量添加は靱性を劣化させるので、その上限
を 0.050％とする。
加するが、多量添加は靱性を劣化させるので、その上限
を 0.050％とする。
【００１５】
実施例 Ｃ：0.12％、Si：0.24％、Mn：1.35％、Ｐ： 0.009％、
Ｓ： 0.001％、Al： 0.022％、Cu：0.01％、Ni：0.51
％、Cr：0.02％、Mo： 0.140％、Ｖ： 0.039％、Nb：
0.001％、Ti： 0.004％、Ｎ：0.0036％、残部実質的にF
eからなるスラブＡを表１に熱間圧延後、表１に示す熱
処理条件で熱処理を施した。
Ｓ： 0.001％、Al： 0.022％、Cu：0.01％、Ni：0.51
％、Cr：0.02％、Mo： 0.140％、Ｖ： 0.039％、Nb：
0.001％、Ti： 0.004％、Ｎ：0.0036％、残部実質的にF
eからなるスラブＡを表１に熱間圧延後、表１に示す熱
処理条件で熱処理を施した。
【００１６】その機械的特性ならびに耐アンモニア割れ
性を表１に併せて示す。なお目標性能強度はＹＰ；36〜
45kgf/mm2 、ＴＳ；＜55kgf/mm2 である。なお耐アンモ
ニア割れ性の試験は次のように行った。液体アンモニア
中で４点曲げ試験を実施し、割れは磁粉探傷により有無
を確認した。４点曲げ時の付加応力は 1.0σy 、浸漬は
７日間実施した。
性を表１に併せて示す。なお目標性能強度はＹＰ；36〜
45kgf/mm2 、ＴＳ；＜55kgf/mm2 である。なお耐アンモ
ニア割れ性の試験は次のように行った。液体アンモニア
中で４点曲げ試験を実施し、割れは磁粉探傷により有無
を確認した。４点曲げ時の付加応力は 1.0σy 、浸漬は
７日間実施した。
【００１７】比較例 実施例と同じ目標強度を狙って、Ｃ：0.12％、Si：0.25
％、Mn：1.37％、Ｐ：0.006％、Ｓ： 0.001％、Al： 0.
019％、Cu：0.01％、Ni：0.49％、Cr：0.02％、Mo：0.1
4％、Ｖ： 0.042％、Nb： 0.001％、Ti： 0.003％、
Ｎ：0.0025％、残部実質的にFeからなるスラブＢを表１
に示す板厚にそれぞれ熱間圧延後、表１に示す熱処理条
件で熱処理を施した。
％、Mn：1.37％、Ｐ：0.006％、Ｓ： 0.001％、Al： 0.
019％、Cu：0.01％、Ni：0.49％、Cr：0.02％、Mo：0.1
4％、Ｖ： 0.042％、Nb： 0.001％、Ti： 0.003％、
Ｎ：0.0025％、残部実質的にFeからなるスラブＢを表１
に示す板厚にそれぞれ熱間圧延後、表１に示す熱処理条
件で熱処理を施した。
【００１８】その機械的特性ならびに耐アンモニア割れ
性を表１に併せて示す。
性を表１に併せて示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】これにより発明鋼は比較鋼に比し、目標性
能強度ＹＰ；36〜45kgf/mm2 、ＴＳ；＜55kgf/mm2 に対
して安定して良好な結果が得られていることがわかる。
さらに図３に発明鋼 No.１と比較鋼 No.４のミクロ組織
を示す。発明鋼は比較鋼に比し、フェライト比率が高
く、本発明の熱処理の効果が確認できた。
能強度ＹＰ；36〜45kgf/mm2 、ＴＳ；＜55kgf/mm2 に対
して安定して良好な結果が得られていることがわかる。
さらに図３に発明鋼 No.１と比較鋼 No.４のミクロ組織
を示す。発明鋼は比較鋼に比し、フェライト比率が高
く、本発明の熱処理の効果が確認できた。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、降伏強度の上下限、抗張
力の上限を耐アンモニア割れ性の観点より精度よくコン
トロールできるようになったので、耐アンモニア割れ性
に優れた高張力鋼を大量に安定して生産することが可能
になった。
力の上限を耐アンモニア割れ性の観点より精度よくコン
トロールできるようになったので、耐アンモニア割れ性
に優れた高張力鋼を大量に安定して生産することが可能
になった。
【図１】本発明による熱間圧延、冷却、焼入れ、焼戻し
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図２】厚板を空冷した時の板厚１／２ｔにおける冷却
速度と厚板厚さとの関係を示すグラフである。
速度と厚板厚さとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明鋼と比較鋼のミクロ組織を示す顕微鏡写
真である。
真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.15％以下、Si：0.15〜
0.40％、Mn：0.80〜2.00％、Ｐ： 0.020％以下、Ｓ：
0.005％以下、Alsol 0.015〜0.050 ％を含有し、さらに
Cu：0.35％以下、Ni：1.00％以下、Cr：0.50％以下、M
o：0.25％以下、Ｖ：0.05％以下、Nb：0.05％以下及びT
i：0.05％以下のいずれかを１種類以上含有し、残部Fe
及び不可避的不純物からなるスラブを熱間圧延後、オー
ステナイト化温度に加熱し空冷以下の冷却速度で冷却し
た後、さらに２相域温度（ Ac1〜Ac3 ）に加熱焼入れ
し、続いて焼戻し処理を施すことを特徴とする耐アンモ
ニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18162291A JPH059571A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18162291A JPH059571A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059571A true JPH059571A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16104012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18162291A Pending JPH059571A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 耐アンモニア割れ性に優れた高張力鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059571A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013133076A1 (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | 新日鐵住金株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた高強度鋼材の製造方法 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP18162291A patent/JPH059571A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013133076A1 (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | 新日鐵住金株式会社 | 耐硫化物応力割れ性に優れた高強度鋼材の製造方法 |
| AU2013228617B2 (en) * | 2012-03-07 | 2015-07-30 | Nippon Steel Corporation | Method for producing high-strength steel material having excellent sulfide stress cracking resistance |
| EA025503B1 (ru) * | 2012-03-07 | 2016-12-30 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Способ изготовления высокопрочных стальных изделий с улучшенной стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением |
| US10287645B2 (en) | 2012-03-07 | 2019-05-14 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Method for producing high-strength steel material excellent in sulfide stress cracking resistance |
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