JPH0617503B2

JPH0617503B2 - 圧延強靭鋼の製造方法

Info

Publication number: JPH0617503B2
Application number: JP61007591A
Authority: JP
Inventors: 淳彦吉江; 泰光尾上; 博文森川; 直己土井; 義一松村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS62167819A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は圧延ままでも優れた強靭性を持った厚板の製造
にかかわるものである。

（従来の技術）一般に、鋼材の性質（強度、靭性）は化学成分や熱処理
によって決まる。

最近では圧延中に加工効果と熱処理効果を合わせ持つ方
法として制御圧延が発達し、化学成分の節減や熱処理の
省略が計られる様になってきた。これによってパイプ材
を始めとして多くの鋼材が圧延ままで製造される様にな
ってきた。こういった技術に公知のものとして特公昭４
９−７２９１号公報、特公昭４６−３７２６０号公報、
特公昭５９−１４５３５号公報、さらに特願昭５２−８
５９８０号、特願昭４９−１００１０６号にかかるもの
等がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、この方法では鋼の材質改善には限界があり、あ
る一定のレベル以上の材質を得るのはなかなか困難であ
る。その理由の一つとして、従来の制御圧延は鋼の素材
を加熱した後粗圧延と仕上げ圧延にわかれ、圧延が比較
的高い温度から始められていることがある。圧延開始温
度が高いと素材加熱温度で固溶した元素、例えばＮｂな
どが早々と析出してしまうためにオーステナイトの細粒
化が十分には得られず、従ってフェライト粒の細粒化に
も限界がある。

（問題点を解決するための手段）本発明はこの様な欠点を除き、圧延ままでも優れた性質
（靭性）をもった鋼を製造する。即ち、本発明の要旨
は、Ｎｂを0.005〜0.05％含有するＳi−Ｍn系の連続鋳
造後鋳片または１１５０℃以上に再加熱した鋼片を仕上
げ圧延として９５０℃以下７００℃以上の温度範囲で全
圧下量の８０％以上を圧延し、且つ該圧延途中で１分以
上の保持時間を設けることを特徴とする圧延強靭鋼の製
造方法である。

保持は例えば２０〜３０％の圧下を加えた後に行う。

圧延後は空冷でも水冷でもよく、目的によって使いわけ
る。

本発明で製造する鋼の組織は極めて微細なフェライトと
パーライトよりなり、従来の制御圧延に比較すると格段
に優れた靭性が得られ、工業的に極めて有意義な鋼を供
給できる。

（作用）以下、本発明について製造法限定の理由について順次述
べる。

まずＮｂであるが、Ｎｂは本発明で最も重要な元素で、
細粒化のために必須である。含有量は0.005％以下では
その効果が不十分であるから下限を0.005％にした。ま
た多いほど効果はあるが、0.05％以上では効果が飽和す
るのみか、溶接性に極めて悪影響を及ぼすので上限を0.
05％とした。本発明はＮｂを含有していることが必須で
あるが、他の成分としては通常のＳi−Ｍn系の鋼であれ
ばよく、Ｃ:0.2％以下、Ｓｉ:0.05％〜0.5％、Ｍｎ:0.3
％〜1.6％の範囲で十分であり、またＣeq＝Ｃ＋１／６
・Ｍｎ＋１／２４・Ｓｉで計算されるＣeqの値が0.25〜
0.45％の範囲にあれば十分で、この他にＶを0.03％以
下、Ｍｏを0.3％以下、Ｔｉを0.03％以下、Ｂを0.002％
以下等を添加しても本発明鋼の作用に何ら影響は無い。

次に加熱温度であるが、Ｎｂを圧延中に析出させるため
には先ず鋼中に固溶させておく必要がある。加熱温度は
高いほど好ましいが、最低必要な温度として１１５０℃
に限定した、これ以下ではＮｂの溶体化が不十分であ
る。上限は特に定めないが、炉の能力から１３００℃以
下が好ましい。又、鋳造後ただちに圧延する場合は、鋳
造後鋳片が９５０℃以上にあればＮｂの析出は殆ど生じ
ないので、９５０℃以下になってから圧延を開始すれば
再加熱圧延の場合と同様の効果が得られる。

次に圧延温度であるが、仕上げ圧延として９５０℃以下
７００℃以上に限定したのは、９５０℃超で圧延すると
Ｎｂが析出してもそのサイズが大きくなり、細粒化の効
果が小さくなってしまうからである。下限を７００℃に
限定したのは、オーステナイト域であれば低いほど好ま
しいが、低すぎるとフェライト域にはいり、細粒効果が
減り、靭性が劣化してくるからである。

また、上記仕上げ圧延としての圧下量を全圧下量の８０
％以上とした理由であるが、９５０℃以下での圧延はＮ
ｂを析出させる目的と加工を加える目的と両方あり、た
とえ温度が適切であっても圧下量が少ないと効果は少な
いからである。勿論８０％以上であれば１００％この温
度で圧延してもなんら問題は無いのみかむしろ好まし
い。この両方の目的を満足する圧下量が８０％で、これ
以下では効果が少ないので８０％にした。

さらに当該圧延途中で１分以上の保持時間をもつのは、
最初の圧延により誘起されたＮｂを十分に析出させるた
めである。この保持は例えば２０〜３０％圧延した後に
行う。保持時間の上限は５分で、これ以上保持が長いと
温度が下がってしまい、圧延が困難になる。

圧延後で水冷するのは強度を高めたい場合のみについて
行う。この場合、５００℃以下まで冷却するのは、それ
以上では水冷の効果が殆どでないからである。この場合
の冷却速度は３℃／ｓ以下では水冷の効果が少ないので
３℃／ｓ以上にした。

上限は５０℃／ｓでこれ以上では硬化しすぎて目的の材
質が得られない。

（実施例）次に、本発明の実施例について述べる。

表１は鋼の化学成分を示し、鋼ＡＢＣは本発明に規定す
る化学成分の鋼、鋼Ｄは比較鋼である。鋼ＢはＮｂの他
にＶとＴｉを含有し、鋼ＣはＮｂの他にＭｏとＢ（ボロ
ン）を含有している。鋼ＤはＮｂを含まない比較鋼であ
る。

表２は製造した鋼の機械的性質を示す。鋼の符号にアン
ダーラインを引いたものは、本発明の要件を満たさない
比較材である。これから明らかな様に、本発明鋼では強
度はやや上昇し、靭性は大幅に良くなっている。素材を
再加熱した場合と直接圧延した場合とでは再加熱圧延の
方がやや靭性が高いが、これはオーステナイト〜フェラ
イト〜オーステナイトの変態を繰り返しているからであ
る。

（発明の効果）以上述べた様に、本発明では僅かに含まれたＮｂを極め
て有効に活用することにより、優れた強靭性を持った鋼
を製造でき、工業的意義は極めて大きいと言える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土井直己福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１新日本製鐵株式会社第三技術研究所内 (72)発明者松村義一福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１新日本製鐵株式会社第三技術研究所内 (56)参考文献特開昭60−149721（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−67621（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎｂを0.005〜0.05％含有するＳi−Ｍn系
の連続鋳造後鋳片または１１５０℃以上に再加熱した鋼
片を仕上げ圧延として９５０℃以下７００℃以上の温度
範囲で全圧下量の８０％以上を圧延し、且つ該圧延途中
で１分以上の保持時間を設けることを特徴とする圧延強
靭鋼の製造方法。
【請求項２】熱間圧延後空冷する特許請求の範囲第１項
記載の方法。
【請求項３】熱間圧延後急冷する特許請求の範囲第１項
記載の方法。
【請求項４】熱間圧延後、出来るだけ短時間で水冷を開
始し冷却速度が３℃／s以上５０℃／s以下で５００℃以
下まで冷却する特許請求の範囲第３項記載の方法。