JPH0610303B2 - 低降伏比非調質鋼の製造方法 - Google Patents
低降伏比非調質鋼の製造方法Info
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- JPH0610303B2 JPH0610303B2 JP62052856A JP5285687A JPH0610303B2 JP H0610303 B2 JPH0610303 B2 JP H0610303B2 JP 62052856 A JP62052856 A JP 62052856A JP 5285687 A JP5285687 A JP 5285687A JP H0610303 B2 JPH0610303 B2 JP H0610303B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は低降伏比非調質鋼の製造方法に関するものであ
る。
る。
(従来の技術) 近年造船、産業機械等の各分野にわたって、競争力向上
のため溶接施工の減少、曲げ加工性を代表として鋼材特
性の極限追求、溶接性の向上および鋼材コストの低減な
ど各種の要求が強まっている。このうち厚鋼板の曲げ加
工性改善のためには、70%未満の低降伏比を有する厚
鋼板の開発が必要である。また、建築、橋梁分野では構
造物の安全性向上のため降伏比の低下が望まれている。
のため溶接施工の減少、曲げ加工性を代表として鋼材特
性の極限追求、溶接性の向上および鋼材コストの低減な
ど各種の要求が強まっている。このうち厚鋼板の曲げ加
工性改善のためには、70%未満の低降伏比を有する厚
鋼板の開発が必要である。また、建築、橋梁分野では構
造物の安全性向上のため降伏比の低下が望まれている。
最近造船用、ラインパイプ用等を中心として母材低温靱
性、溶接性改善を狙いとした鋼板圧延後の加速冷却技術
を用いた強度50kgf/mm2以上の鋼板の開発が盛んであ
るが、曲げ加工性の良好な低降伏比鋼板の製造について
は検討されていない。
性、溶接性改善を狙いとした鋼板圧延後の加速冷却技術
を用いた強度50kgf/mm2以上の鋼板の開発が盛んであ
るが、曲げ加工性の良好な低降伏比鋼板の製造について
は検討されていない。
従来の制御圧延−制御冷却プロセスにおいては、低温靱
性向上のため熱間圧延で、できる限り細粒にすると共
に、オーステナイト一相域から加速冷却することが採用
されている。
性向上のため熱間圧延で、できる限り細粒にすると共
に、オーステナイト一相域から加速冷却することが採用
されている。
しかしながらこの方法によっても、フェライトの細粒化
と硬化及び一部パーライトのベーナイト化によって降伏
点が上昇し、降伏比の上昇となって曲げ加工性が低下す
る問題がある。
と硬化及び一部パーライトのベーナイト化によって降伏
点が上昇し、降伏比の上昇となって曲げ加工性が低下す
る問題がある。
本発明者等の一部は特開昭59−211528号公報に
おいて、制御圧延−制御冷却プロセスを用いて降伏点を
低下させる方法について検討した結果、同じく細粒フェ
ライトで良好な低温靱性を得ながらかつ低降伏点で低降
伏比を有する強度50kgf/mm2以上の鋼板の製造方法を開
発した。
おいて、制御圧延−制御冷却プロセスを用いて降伏点を
低下させる方法について検討した結果、同じく細粒フェ
ライトで良好な低温靱性を得ながらかつ低降伏点で低降
伏比を有する強度50kgf/mm2以上の鋼板の製造方法を開
発した。
すなわち、900〜1200℃で加熱した後、Ar3以上
で30%以上の累積圧下を行ない細粒化を図った後、Ar
3以下まで空冷して軟い初析フェライトを適切に析出せ
しめ、その強制冷却を行なうと、軟い初析フェライトと
残部オーステナイトから得られるフェライト−パーライ
ト−ベーナイトの適切な混合によって得られる組織によ
り、引張強さおよび低温靱性の低下なく、降伏点のみ低
下することを知見したものであった。
で30%以上の累積圧下を行ない細粒化を図った後、Ar
3以下まで空冷して軟い初析フェライトを適切に析出せ
しめ、その強制冷却を行なうと、軟い初析フェライトと
残部オーステナイトから得られるフェライト−パーライ
ト−ベーナイトの適切な混合によって得られる組織によ
り、引張強さおよび低温靱性の低下なく、降伏点のみ低
下することを知見したものであった。
(発明が解決すべき問題点) しかし、その後のさらに低降伏比に対する要求に対し、
種々検討した結果、900℃からAr3の温度範囲での3
0%以上の累積圧下により、フェライト及び第2相の炭
化物が必要以上に細粒化、微細化する。低降伏比にする
ためには低降伏点で高引張強さである必要がある。そし
て降伏点はフェライト部分で、引張強さは第2相の炭化
物(特に高炭素の島状マルテンサイト)で決まる。
種々検討した結果、900℃からAr3の温度範囲での3
0%以上の累積圧下により、フェライト及び第2相の炭
化物が必要以上に細粒化、微細化する。低降伏比にする
ためには低降伏点で高引張強さである必要がある。そし
て降伏点はフェライト部分で、引張強さは第2相の炭化
物(特に高炭素の島状マルテンサイト)で決まる。
そのため必要以上にフェライトが細粒化すると高降伏点
となると同時に、第2相の炭化物の微細化で、焼もどし
による炭化物の分解が促進されるため低引張強さとな
る。その結果として高降伏比となる。
となると同時に、第2相の炭化物の微細化で、焼もどし
による炭化物の分解が促進されるため低引張強さとな
る。その結果として高降伏比となる。
(問題点を解決するための手段) 本発明はこのような要望を満たすべく、低降伏比を有す
る強度50kgf/mm2以上の鋼板の製造を可能としたもの
であり、その要旨とするところは、重量比にて、C:
0.03〜0.30%,Si:0.05〜0.60%,M
n:0.50〜2.5%,Al:0.005〜0.1%を含み、
残部Feおよび不可避不純物からなる鋼を、900〜12
00℃で加熱し熱間圧延において900℃を超える温度
で圧延終了するか、もしくは900℃〜Ar3間で圧延終
了する場合、900℃〜Ar3間では仕上板厚に対し30
%未満の累積圧下率とし、その後空冷して鋼板表面温度
がAr3−20℃〜Ar3−80℃の間から、水量密度0.3
m3/m2・分以上で冷却開始し、鋼板温度が350〜60
0℃間で冷却停止することを特徴とする低降伏比非調質
鋼の製造方法にある。
る強度50kgf/mm2以上の鋼板の製造を可能としたもの
であり、その要旨とするところは、重量比にて、C:
0.03〜0.30%,Si:0.05〜0.60%,M
n:0.50〜2.5%,Al:0.005〜0.1%を含み、
残部Feおよび不可避不純物からなる鋼を、900〜12
00℃で加熱し熱間圧延において900℃を超える温度
で圧延終了するか、もしくは900℃〜Ar3間で圧延終
了する場合、900℃〜Ar3間では仕上板厚に対し30
%未満の累積圧下率とし、その後空冷して鋼板表面温度
がAr3−20℃〜Ar3−80℃の間から、水量密度0.3
m3/m2・分以上で冷却開始し、鋼板温度が350〜60
0℃間で冷却停止することを特徴とする低降伏比非調質
鋼の製造方法にある。
第2発明は上記第1発明の成分に更にCu:2.0%以
下、Cr:1.0%以下、Mo:0.50以下、Nb:0.1%以
下、V:0.1%以下、Ti:0.15%以下からなる強度改
善元素群の一種又は二種以上含有せしめた。
下、Cr:1.0%以下、Mo:0.50以下、Nb:0.1%以
下、V:0.1%以下、Ti:0.15%以下からなる強度改
善元素群の一種又は二種以上含有せしめた。
また、第3発明は第1発明の成分に更にNi:4.0%以
下、Ca:0.01%以下からなる靱性改善元素群を一種又
は二種含有せしめた。
下、Ca:0.01%以下からなる靱性改善元素群を一種又
は二種含有せしめた。
また第4発明は第1発明の成分に更にCu:2.0%以
下、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下、Nb:0.1%
以下、V:0.1%以下、Ti:0.15%以下からなる強度
改善元素群の一種又は二種以上と、Ni:4.0以下、C
a:0.01%以下からなる靱性改善元素群を一種又は二種
含有せしめたことを特徴とする低降伏比非調質鋼の製造
方法。
下、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下、Nb:0.1%
以下、V:0.1%以下、Ti:0.15%以下からなる強度
改善元素群の一種又は二種以上と、Ni:4.0以下、C
a:0.01%以下からなる靱性改善元素群を一種又は二種
含有せしめたことを特徴とする低降伏比非調質鋼の製造
方法。
(作用) 本発明は主として900℃を超えると温度で圧延を行な
い、900℃以下の温度で圧延する場合には、圧下量を
低く規制することによって、必要以上のフェライトの細
粒化および第2相の炭化物の微細化を押さえ低降伏比鋼
板の製造をねらったものである。
い、900℃以下の温度で圧延する場合には、圧下量を
低く規制することによって、必要以上のフェライトの細
粒化および第2相の炭化物の微細化を押さえ低降伏比鋼
板の製造をねらったものである。
次に本発明における成分限定理由を述べる。
cは強度確保のため0.03%以上は必要であるが、多
くなると鋼の靱性および溶接性を害するもので含有量は
0.30%を上限とする。
くなると鋼の靱性および溶接性を害するもので含有量は
0.30%を上限とする。
Siは脱酸のため0.05%以上は必要で添加されるが、
多くなると溶接性を損なうので含有量は0.6%以下と
する。
多くなると溶接性を損なうので含有量は0.6%以下と
する。
Mnは安価に強度をあげる元素として有用であり、強度確
保のため0.61%以上は必要であるが多くなると溶接性を
損うので含有量は2.5%以下とする。
保のため0.61%以上は必要であるが多くなると溶接性を
損うので含有量は2.5%以下とする。
Alは脱酸のため0.005%以上必要があるが、多くな
ると鋼中介在物が多くなりすぎ、鋼の性質を悪化させる
ため0.1%を上限とする。
ると鋼中介在物が多くなりすぎ、鋼の性質を悪化させる
ため0.1%を上限とする。
本発明は以上の元素を基本成分として含有した鋼を、本
発明で限定する加熱−圧延−熱処理し、低降伏比を確保
するものであるが、鋼の要求特性によって以下の元素を
1種又は2種以上添加することができる。
発明で限定する加熱−圧延−熱処理し、低降伏比を確保
するものであるが、鋼の要求特性によって以下の元素を
1種又は2種以上添加することができる。
Cu,Cr,Mo,Nb,V,Tiは強度を改善する均
等的作用を有し、一種又は二種以上添加されるが各元素
の添加量は次のように制限する。
等的作用を有し、一種又は二種以上添加されるが各元素
の添加量は次のように制限する。
Cuは2.0%を超えて添加しても強度の上昇代がほとん
どなくなるので、含有量の上限は2.0%とする。Crは
多くなると低温靱性、溶接性を阻害するため含有量は1.
0%を上限とする。Moは多くなると溶接性を阻害する
ため含有量は0.5%を上限とする。Nb,V,Tiは多
くなると溶接性を阻害するためそれぞれ上限を0.1%,
0.1%、0.15%とする。
どなくなるので、含有量の上限は2.0%とする。Crは
多くなると低温靱性、溶接性を阻害するため含有量は1.
0%を上限とする。Moは多くなると溶接性を阻害する
ため含有量は0.5%を上限とする。Nb,V,Tiは多
くなると溶接性を阻害するためそれぞれ上限を0.1%,
0.1%、0.15%とする。
Ni,Caは靱性を改善する均等的作用を有し一種又は
二種添加されるが各元素の添加量は次のように制限す
る。
二種添加されるが各元素の添加量は次のように制限す
る。
Niは高価な元素であるため含有量は4.0%を上限とす
る。Caは多くなると鋼中介在物を形成し、鋼の性質を
悪化させるため含有量は0.01%を上限とする。
る。Caは多くなると鋼中介在物を形成し、鋼の性質を
悪化させるため含有量は0.01%を上限とする。
次に本発明の重要な要件である加熱、圧延、冷却条件に
ついて述べる。
ついて述べる。
加熱温度はオーステナイト域で十分加熱できる温度とし
て下限を900℃とした。一方温度が高すぎるとオース
テナイト粒が大きくなりすぎ、鋼の性質を劣化させるの
で1200℃を加熱温度の上限とする。
て下限を900℃とした。一方温度が高すぎるとオース
テナイト粒が大きくなりすぎ、鋼の性質を劣化させるの
で1200℃を加熱温度の上限とする。
圧延については900℃を超える圧延と900℃以下で
の圧延に分けられるが、低降伏比鋼板が使用されるよう
な用途では、900℃を超える温度での制御圧延による
靱性向上で十分であり、900℃超での圧延完了が望ま
しい。むしろ900℃以下の制御圧延で累積圧下を30
%以上にすると、必要以上のフェライトの細粒化と、第
2相の炭化物の微細化により高降伏比となる。そこで9
00℃〜Ar3間の累積圧下率は仕上板厚に対して30%
以下とする。
の圧延に分けられるが、低降伏比鋼板が使用されるよう
な用途では、900℃を超える温度での制御圧延による
靱性向上で十分であり、900℃超での圧延完了が望ま
しい。むしろ900℃以下の制御圧延で累積圧下を30
%以上にすると、必要以上のフェライトの細粒化と、第
2相の炭化物の微細化により高降伏比となる。そこで9
00℃〜Ar3間の累積圧下率は仕上板厚に対して30%
以下とする。
次に圧延後加速冷却に先立って空冷を施こすが、該空冷
は圧延直後からAr3−20℃〜Ar3−80℃の間のいずれ
かの温度まで空冷することが好ましく、これによって軟
い初析フェライトの適量の析出を行なわしめるものであ
る。
は圧延直後からAr3−20℃〜Ar3−80℃の間のいずれ
かの温度まで空冷することが好ましく、これによって軟
い初析フェライトの適量の析出を行なわしめるものであ
る。
加速空冷開始温度の上限をAr3−20℃としたのは降伏
点を低くするためであり、下限をAr3−80℃としたの
は、これ以下の低い温度から冷却すると加速冷却の効果
がうすく引張強さが下がり、強度確保が困難なためであ
る。水量密度を0.3m3/m2・分以上としたのは、これ
以下では強度上昇が少ないためである。
点を低くするためであり、下限をAr3−80℃としたの
は、これ以下の低い温度から冷却すると加速冷却の効果
がうすく引張強さが下がり、強度確保が困難なためであ
る。水量密度を0.3m3/m2・分以上としたのは、これ
以下では強度上昇が少ないためである。
また加速冷却の冷却停止温度を350〜600℃とした
のは、350℃未満の低温域まで冷却すると低温靱性が
劣化するからであり、また600℃を超える高温域で冷
却停止すると、強度上昇が不十分となるからである。
のは、350℃未満の低温域まで冷却すると低温靱性が
劣化するからであり、また600℃を超える高温域で冷
却停止すると、強度上昇が不十分となるからである。
(実施例) 次に本発明の実施例を比較例とともに挙げる。
第1表に供試材の化学成分を示し、第2表に加熱、圧
延、冷却条件と得られた鋼板の機械的性質を示す。
延、冷却条件と得られた鋼板の機械的性質を示す。
鋼A,G,H,I,J,K,L,M,N,O,Pは50
kgf/mm2級、鋼B,C,D,E,F,Q,R,S,T,
Uは60kgf/mm2の強度をねらった成分系で、第2表に
示す如く鋼板No.A1,A2,B1,C1,D1,E
1,F1,G1,H1,I1,J1,K1,L1,M
1,N1,O1,P1,Q1,R1,S1,T1,U1
は本発明実施例であり、それぞれ50,60kgf/mm2級
鋼として充分な強度と良好な低温靱性を備え、本発明の
ねらいとする、70%以下の低降伏比を達成している。
kgf/mm2級、鋼B,C,D,E,F,Q,R,S,T,
Uは60kgf/mm2の強度をねらった成分系で、第2表に
示す如く鋼板No.A1,A2,B1,C1,D1,E
1,F1,G1,H1,I1,J1,K1,L1,M
1,N1,O1,P1,Q1,R1,S1,T1,U1
は本発明実施例であり、それぞれ50,60kgf/mm2級
鋼として充分な強度と良好な低温靱性を備え、本発明の
ねらいとする、70%以下の低降伏比を達成している。
これに対し鋼板No.A3は加熱温度が高すぎるため低温
靱性が低下している。A4は900〜Ar3間の累積圧下
が高すぎるフェライトが細粒化しすぎて、高降伏点のた
め高降伏比となっている。
靱性が低下している。A4は900〜Ar3間の累積圧下
が高すぎるフェライトが細粒化しすぎて、高降伏点のた
め高降伏比となっている。
B2は強制冷却開始温度が高すぎた例であり降伏比が高
い。B3は強制冷却終了温度が低くなりすぎた例であり
強度が出すぎ低温靱性が低い。C2は強制冷却開始温度
が低すぎた例で強度が低く降伏比が高い。C3は水量密
度が低い例でありこのため強度が低く降伏比が高くなっ
ている。
い。B3は強制冷却終了温度が低くなりすぎた例であり
強度が出すぎ低温靱性が低い。C2は強制冷却開始温度
が低すぎた例で強度が低く降伏比が高い。C3は水量密
度が低い例でありこのため強度が低く降伏比が高くなっ
ている。
(発明の効果) 以上詳細に説明した通り、本発明は特別に高価な合金元
素を使用することなく、かつ圧延後再加熱処理を施こす
ことなく、50kgf/mm2以上の高強度を有し、曲げ加工
性の良い低降伏比厚鋼板を制御圧延−制御冷却法で安価
に製造可能としたもので、産業上その効果の大きい発明
である。
素を使用することなく、かつ圧延後再加熱処理を施こす
ことなく、50kgf/mm2以上の高強度を有し、曲げ加工
性の良い低降伏比厚鋼板を制御圧延−制御冷却法で安価
に製造可能としたもので、産業上その効果の大きい発明
である。
Claims (4)
- 【請求項1】重量比にて、 C:0.03〜0.30%、 Si:0.05〜0.60%、 Mn:0.60〜2.5%、 Al:0.005〜0.1% を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼を、
900〜1200℃で加熱し、熱間圧延において900℃を超える
温度で圧延終了するかもしくは900℃〜Ar3間で圧延
終了する場合、900℃〜Ar3間では仕上板厚に対し30
%未満の累積圧下率とし、その後空冷して鋼板表面温度
がAr3−20℃〜Ar3−80℃の間から、水量密度0.3m
3/m2・分以上で冷却開始し鋼板温度が350〜600℃間で
冷却停止することを特徴とする低降伏比非調質鋼の製造
方法。 - 【請求項2】重量比にて、 C:0.03〜0.30%、 Si:0.05〜0.60%、 Mn:0.60〜2.5%、 Al:0.005〜0.1% を含み更に Cu:2.0%以下、 Cr:1.0%以下、 Mo:0.50%以下、 Nb:0.1%以下、 V:0.1%以下、 Ti:0.15%以下、 からなる強度改善元素群の一種又は二種以上含有し、残
部Feおよび不可避不純物からなる鋼を、900〜1200℃
で加熱し、熱間圧延において900℃を超える温度で圧延
終了するかもしくは900℃〜Ar3間で圧延終了する場
合、900℃〜Ar3間では仕上板厚に対し、30%未満の
累積圧下率とし、その後空冷して鋼板表面温度がAr3
−20℃〜Ar3−80℃の間から、水量密度0.3m3/m2・
分以上で冷却開始し、鋼板温度が350〜600℃間で冷却停
止することを特徴とする低降伏比非調質鋼の製造方法。 - 【請求項3】重量比にて、 C:0.03〜0.30%、 Si:0.05〜0.60%、 Mn:0.60〜2.5%、 Al:0.005〜0.1% を含み更に Ni:4.0%以下、 Ca:0.01%以下 からなる靱性改善元素群の一種又は二種含有し、残部F
eおよび不可避不純物からなる鋼を、900〜1200℃で加
熱し、熱間圧延において900℃を超える温度で圧延終了
するかもしくは900℃〜Ar3間で圧延終了する場合、9
00℃〜Ar3間では仕上板厚に対し、30%未満の累積圧
下率とし、その後空冷して鋼板表面温度がAr3−20℃
〜Ar3−80℃の間から、水量密度0.3m3/m2・分以上
で冷却開始し、鋼板温度が350〜600℃間で冷却停止する
ことを特徴とする低降伏比非調質鋼の製造方法。 - 【請求項4】重量比にて、 C:0.03〜0.30%、 Si:0.05〜0.60%、 Mn:0.60〜2.5%、 Al:0.005〜0.1% を含み更に Cu:2.0%以下、 Cr:1.0%以下、 Mo:0.50%以下、 Nb:0.1%以下、 V:0.1%以下、 Ti:0.15%以下、 からなる強度改善元素群の一種又は二種以上と Ni:4.0%以下、 Ca:0.01%以下 からなる靱性改善元素群の一種又は二種を含有し、残部
Feおよび不可避不純物からなる鋼を、900〜1200℃で
加熱し、熱間圧延において900℃を超える温度で圧延終
了するかもしくは900℃〜Ar3間で圧延終了する場
合、900℃〜Ar3間では仕上板厚に対し、30%未満の
累積圧下率とし、その後空冷して鋼板表面温度がAr3
−20℃〜Ar3−80℃の間から、水量密度0.3m3/m2・
分以上で冷却開始し、鋼板温度が350〜600℃間で冷却停
止することを特徴とする低降伏比非調質鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62052856A JPH0610303B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 低降伏比非調質鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62052856A JPH0610303B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 低降伏比非調質鋼の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63219523A JPS63219523A (ja) | 1988-09-13 |
JPH0610303B2 true JPH0610303B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12926499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62052856A Expired - Lifetime JPH0610303B2 (ja) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | 低降伏比非調質鋼の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0610303B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH036322A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Nippon Steel Corp | 600°cにおける耐火性の優れた建築用低降伏比鋼材及びその製造方法並びにその鋼材を用いた建築用鋼材料 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5597425A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Preparation of high-tensile steel with low yield ratio, low carbon and low alloy |
JPS5810442A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-21 | Ryoji Honma | フライス盤の自動サイクル化の方法 |
JPS5913022A (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-23 | Nippon Steel Corp | 耐溶接継手軟化特性に優れた高靭性厚肉非調質50キロ級鋼の製造法 |
JPS59211527A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-30 | Nippon Steel Corp | 溶接性及び靭性のすぐれた厚鋼板の製造方法 |
JPS59211528A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Nippon Steel Corp | 低降伏比非調質鋼の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-10 JP JP62052856A patent/JPH0610303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63219523A (ja) | 1988-09-13 |
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