JPH06240348A - Production of high toughness steel for low temperature use - Google Patents
Production of high toughness steel for low temperature useInfo
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- JPH06240348A JPH06240348A JP5513593A JP5513593A JPH06240348A JP H06240348 A JPH06240348 A JP H06240348A JP 5513593 A JP5513593 A JP 5513593A JP 5513593 A JP5513593 A JP 5513593A JP H06240348 A JPH06240348 A JP H06240348A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高靭性低温用鋼の製造法
に関し、さらに詳しくは、LNGおよびLEG等の低温
液化ガスの輸送用または貯蔵用タンクに適した高靭性低
温用鋼の製造法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a high toughness low temperature steel, and more particularly to a method for producing a high toughness low temperature steel suitable for a tank for transporting or storing low temperature liquefied gas such as LNG and LEG. It is about.
【0002】[0002]
【従来技術】一般に、LNGおよびLEG等の低温液化
ガスの輸送用タンクおよび貯蔵用タンクに最も広く使用
されている低温用鋼としては、9%Ni鋼がある。2. Description of the Related Art Generally, 9% Ni steel is the most widely used low temperature steel for transportation tanks and storage tanks of low temperature liquefied gas such as LNG and LEG.
【0003】そして、9%Ni鋼は優れた低温靭性を有
しているが、最近になって、低温用タンクの安全性をさ
らに向上させるために、9%Ni鋼により一層の低温靭
性の向上が要求されてきている。9% Ni steel has an excellent low temperature toughness, but recently, in order to further improve the safety of a low temperature tank, the 9% Ni steel further improves the low temperature toughness. Is being requested.
【0004】また、この9%Ni鋼の熱処理としては、
焼入れ、焼戻し(QT)が最も一般的に行われている
が、例えば、特開昭62−205227号公報に示され
ているように低温靭性を改善する目的として、焼入れを
行った後、Ac3とAc1の間の温度から再度焼入れを行
い、その後、焼戻しを行う方法(QQ′T)が提案され
ている。しかし、この方法におけるQQ′Tでは低温靭
性を改善することはできるが、QTと比較して耐力が低
下するという問題がある。The heat treatment of this 9% Ni steel is as follows:
Quenching and tempering (QT) are most commonly performed. For example, as shown in JP-A-62-205227, after quenching, Ac 3 is performed for the purpose of improving low temperature toughness. A method (QQ'T) in which quenching is performed again at a temperature between 1 and Ac 1 and then tempering is proposed. However, although QQ'T in this method can improve the low temperature toughness, it has a problem that the yield strength is lower than that of QT.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
た従来における低温靭性鋼の種々の問題点を解決するた
めに、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、
耐力を低下させることなく、低温靭性を向上させること
がてきる低温液化ガス等の容器に適した高靭性低温用鋼
の製造法を開発したのである。DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the various problems of the conventional low temperature toughness steel described above, the present invention has been earnestly studied by the present inventors, and as a result of repeated studies,
We have developed a method for producing high-toughness low-temperature steel suitable for containers such as low-temperature liquefied gas that can improve low-temperature toughness without lowering yield strength.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る高靭性低温
用鋼の製造法は、C 0.02〜0.08wt%、Si
0.02〜0.50wt%、Mn 0.40〜0.80wt
%、P ≦ 0.003wt%、S ≦ 0.002wt
%、Ni 8.5〜9.5wt%、Al 0.01〜0.0
5wt%を含有し、残部鉄および不可避不純物からなる
スラブに熱間圧延を行った後、800℃以上900℃以
下の温度に再加熱を行った後、第1回目の焼入れを行
い、次いで、Ac3点以上800℃未満の温度に再加熱
を行い、その温度に15分以上保持した後、第2回目の
焼入れを行い、その後、Ac1点以下の温度において焼
戻しを行うことを特徴とする高靭性低温用鋼の製造法を
第1の発明とし、C 0.02〜0.08wt%、Si
0.02〜0.50wt%、Mn 0.40〜0.80wt
%、P ≦ 0.003wt%、S ≦ 0.002wt
%、Ni 8.5〜9.5wt%、Al 0.01〜0.0
5wt%を含有し、さらに、Cu 0.05〜0.50w
t%、Cr 0.05〜0.50wt%、Mo 0.05
〜0.50wt%、Nb 0.005〜0.05wt%、
V 0.005〜0.05wt%の内から選んだ1種また
は2種以上を含有し、かつ、Ti 0.005〜0.05
wt%を含有し、残部鉄および不可避不純物からなるス
ラブに熱間圧延を行った後、800℃以上900℃以下
の温度に再加熱を行った後、第1回目の焼入れを行い、
次いで、Ac3点以上800℃未満の温度に再加熱を行
い、その温度に15分以上保持した後、第2回目の焼入
れを行い、その後、Ac1点以下の温度において焼戻し
を行うことを特徴とする高靭性低温用鋼の製造法を第2
の発明とする2つの発明よりなるものである。The method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention comprises: C 0.02 to 0.08 wt%; Si
0.02 to 0.50 wt%, Mn 0.40 to 0.80 wt
%, P ≤ 0.003 wt%, S ≤ 0.002 wt%
%, Ni 8.5 to 9.5 wt%, Al 0.01 to 0.0
After hot-rolling a slab containing 5 wt% of the balance iron and unavoidable impurities, the slab is reheated to a temperature of 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, followed by the first quenching, and then Ac It is characterized by performing reheating to a temperature of 3 points or more and less than 800 ° C., holding at that temperature for 15 minutes or more, second quenching, and then tempering at a temperature of Ac 1 point or less. The first invention is a method for producing a toughness low temperature steel, and C 0.02 to 0.08 wt%, Si
0.02 to 0.50 wt%, Mn 0.40 to 0.80 wt
%, P ≤ 0.003 wt%, S ≤ 0.002 wt%
%, Ni 8.5 to 9.5 wt%, Al 0.01 to 0.0
5 wt%, further Cu 0.05-0.50w
t%, Cr 0.05 to 0.50 wt%, Mo 0.05
~ 0.50 wt%, Nb 0.005-0.05 wt%,
V 0.005 to 0.05 wt%, containing one or more selected from Ti 0.005 to 0.05
After hot rolling the slab containing wt% and the balance iron and unavoidable impurities, after reheating to a temperature of 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, the first quenching is performed,
Next, it is reheated to a temperature of Ac 3 points or higher and lower than 800 ° C., held at that temperature for 15 minutes or longer, secondly quenched, and then tempered at a temperature of Ac 1 point or lower. Second method for manufacturing high toughness low temperature steel
The invention consists of two inventions.
【0007】本発明に係る高靭性低温用鋼の製造法につ
いて、以下詳細に説明する。先ず、本発明に係る高靭性
低温用鋼の製造法において使用する、鋼の含有成分およ
び成分割合について説明する。The method of manufacturing the high toughness low temperature steel according to the present invention will be described in detail below. First, the components contained and the ratio of components of the steel used in the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention will be described.
【0008】Cは強度を確保するために必要な元素であ
り、含有量が0.02wt%未満ではこのような効果は
少なく、また、0.08wt%を越えて含有させると靭
性および溶接性を劣化させる。よって、C含有量は0.
02〜0.08wt%とする。C is an element necessary to secure the strength, and if the content is less than 0.02 wt%, such an effect is small, and if it exceeds 0.08 wt%, the toughness and weldability are improved. Deteriorate. Therefore, the C content is 0.
It is set to 02 to 0.08 wt%.
【0009】Siは脱酸元素として、かつ、強度を確保
するために必要であり、含有量が0.02wt%未満で
はこのような効果は少なく、また、0.50wt%を越
えて含有させると靭性を劣化させる。よって、Si含有
量は0.02〜0.50wt%とする。Si is necessary as a deoxidizing element and for ensuring strength. If the content is less than 0.02 wt%, such an effect is small, and if it exceeds 0.50 wt%, Si is contained. Deteriorates toughness. Therefore, the Si content is 0.02 to 0.50 wt%.
【0010】Mnは強度を確保するために必要な元素で
あり、含有量が0.40wt%未満ではこのような効果
は少なく、また、0.80wt%を越えて含有させると
靭性を劣化させる。よって、Mn含有量は0.40〜0.
80wt%とする。Mn is an element necessary to secure the strength, and if the content is less than 0.40 wt%, such an effect is small, and if it exceeds 0.80 wt%, the toughness deteriorates. Therefore, the Mn content is 0.40 to 0.
80 wt%.
【0011】P、Sは靭性に有害な元素であり、高靭性
低温用鋼の製造法において極めて高い水準の靭性を得よ
うとするためには、P含有量が0.003wt%、S含
有量が0.002wt%をそれぞれ越えて含有されると
特別な熱処理を行っても充分な靭性が得られない。よっ
て、P含有量は ≦ 0.003wt%、S含有量は ≦
0.002wt%とすることが不可欠である。P and S are elements that are harmful to toughness, and in order to obtain an extremely high level of toughness in the manufacturing method of high toughness low temperature steel, the P content is 0.003 wt% and the S content is If each of them exceeds 0.002 wt%, sufficient toughness cannot be obtained even if special heat treatment is performed. Therefore, the P content is ≤ 0.003 wt% and the S content is ≤
It is indispensable to set it to 0.002 wt%.
【0012】Niは強度および靭性の両方を同時に高く
する元素であり、低温用鋼としての性能を確保するため
には不可欠のものであり、含有量が8.5wt%未満で
は充分な強度および靭性を得ることができず、また、
9.5wt%を越えて含有させると靭性向上効果は飽和
するばかりか、製造費用が大きく増加する。よって、N
i含有は8.5〜9.5wt%とする。Ni is an element that enhances both strength and toughness at the same time, and is indispensable for ensuring the performance as a low temperature steel. When the content is less than 8.5 wt%, sufficient strength and toughness are obtained. Can't get
If the content exceeds 9.5 wt%, not only the toughness improving effect is saturated, but also the manufacturing cost is greatly increased. Therefore, N
The i content is 8.5 to 9.5 wt%.
【0013】Alは結晶粒の粗大化を抑制し、靭性の劣
化を防止するのに有効な元素であり、含有量が0.01
wt%未満では充分な効果が期待できず、また、0.0
5wt%を越えて含有させると効果は飽和してしまう。
よって、Al含有量は0.01〜0.05wt%とする。Al is an element effective for suppressing coarsening of crystal grains and preventing deterioration of toughness, and its content is 0.01.
If it is less than wt%, a sufficient effect cannot be expected, and it is 0.0
If the content exceeds 5 wt%, the effect will be saturated.
Therefore, the Al content is set to 0.01 to 0.05 wt%.
【0014】Cu、Cr、Moは強度を高くし、かつ、
強度の微調整を図るのに有効な元素であり、何れも含有
量が0.05wt%未満ではこのような効果は少なく、
また、0.50wt%を越えて含有ささせると靭性を劣
化させる。よって、Cu含有量は0.05〜0.50wt
%、Cr含有量は0.05〜0.50wt%、Mo含有量
は0.05〜0.50wt%とする。Cu, Cr and Mo increase the strength, and
It is an element effective for fine adjustment of strength, and when the content of each element is less than 0.05 wt%, such an effect is small,
Further, if the content exceeds 0.50 wt%, the toughness deteriorates. Therefore, the Cu content is 0.05 to 0.50 wt.
%, Cr content is 0.05 to 0.50 wt%, and Mo content is 0.05 to 0.50 wt%.
【0015】Nb、Vは強度の微調整を図るために有効
な元素であり、含有量がそれぞれ0.005wt%未満
ではこの効果が充分ではなく、また、0.05wt%を
越える含有量では靭性を劣化させる。よって、Nb含有
量は0.005〜0.05wt%、V含有量は0.005
〜0.05wt%とする。Nb and V are effective elements for fine adjustment of the strength, and if the content is less than 0.005 wt%, this effect is not sufficient, and if the content exceeds 0.05 wt%, toughness is obtained. Deteriorate. Therefore, the Nb content is 0.005 to 0.05 wt% and the V content is 0.005.
˜0.05 wt%.
【0016】Tiは溶接熱影響部の靭性を向上させる効
果を有する元素であり、含有量が0.005未満ではこ
のような効果が充分ではなく、また、0.05wt%を
越えて含有させると靭性を劣化させる。よって、Ti含
有量は0.005〜0.05wt%とする。Ti is an element having an effect of improving the toughness of the heat-affected zone of welding, and if the content is less than 0.005, such an effect is not sufficient, and if it exceeds 0.05 wt%, it is contained. Deteriorates toughness. Therefore, the Ti content is set to 0.005 to 0.05 wt%.
【0017】次に、本発明に係る高靭性低温用鋼の製造
法における製造条件について説明する。Next, the manufacturing conditions in the method of manufacturing the high toughness low temperature steel according to the present invention will be described.
【0018】本発明に係る高靭性低温用鋼の製造法にお
いて、上記に説明した含有成分および成分割合の鋼(ス
ラブ)を1250℃以下の温度において熱間圧延を行
う。この熱間圧延は加熱温度が極端に高いと、γ粒が粗
大化し、その後の熱処理によっても充分に微細化が図ら
れないので、1250℃以下の温度とする。その後、第
1回目の焼入れを行って後述するように、組織をマルテ
ンサイトおよび下部ベイナイトとの混合組織を生成さ
せ、続いて行う第2回目の焼入れ前の加熱を行う場合
に、その温度がAc3〜800℃のように比較的に低温
においても、均一なオーステナイト化を可能にするため
である。In the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention, the steel (slab) having the above-described components and component ratios is hot-rolled at a temperature of 1250 ° C. or lower. In this hot rolling, if the heating temperature is extremely high, the γ grains are coarsened, and even if the subsequent heat treatment cannot sufficiently reduce the size, the temperature is set to 1250 ° C. or lower. After that, when the first quenching is performed to generate a mixed texture of martensite and lower bainite and the subsequent second heating before quenching is performed, the temperature is Ac as described below. This is to enable uniform austenitization even at a relatively low temperature such as 3 to 800 ° C.
【0019】そして、第1回目の焼入れ前の加熱温度を
800℃以上900℃以下とするのは、加熱温度が80
0℃未満では均一なオーステナイト化を図ることができ
ず、また、加熱温度が900℃を越える温度ではオース
テナイト粒が粗大化してしまう。よって、第1回目の焼
入れ前の加熱温度は800〜900℃とする。The heating temperature before the first quenching is set to 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower when the heating temperature is 80 ° C.
If it is less than 0 ° C, uniform austenite cannot be achieved, and if the heating temperature exceeds 900 ° C, the austenite grains become coarse. Therefore, the heating temperature before the first quenching is set to 800 to 900 ° C.
【0020】次に、第2回目の焼入れは、オーステナイ
ト粒を微細化し、靭性の向上を図るためであり、この焼
入れ前の加熱温度はAc3点以上800℃未満とするの
である。そして、この加熱温度がAc3点未満では均一
なオーステナイト化を図ることができず、また、800
℃を越える温度ではオーステナイト粒が粗大化してしま
う。Next, the second quenching is for refining the austenite grains to improve the toughness, and the heating temperature before quenching is set to the Ac 3 point or more and less than 800 ° C. If the heating temperature is below the Ac 3 point, uniform austenite cannot be achieved, and 800
If the temperature exceeds ℃, austenite grains become coarse.
【0021】この第2回目の焼入れ前の加熱保持時間は
15分以上とすることにより、加熱温度をAc3点以上
800℃未満に近づけるため、15分未満では均一なオ
ーステナイト化を図ることができない。よって、第2回
目の焼入れ前の加熱温度はAc3点〜800℃とし、こ
の温度における加熱保持時間は15分以上とする。By setting the heating and holding time before the second quenching to 15 minutes or more, the heating temperature approaches the Ac 3 point or more and less than 800 ° C., so that uniform austenitization cannot be achieved in less than 15 minutes. . Therefore, the heating temperature before the second quenching is set to Ac 3 point to 800 ° C., and the heating and holding time at this temperature is set to 15 minutes or more.
【0022】本発明に係る高靭性低温用鋼の製造法にお
ける製造条件の熱処理により、本発明に係る高靭性低温
用鋼の製造法より得られる鋼の低温靭性が向上すること
を、以下具体的に説明する。なお、鋼としては、0.0
5C−0.23Si−0.56Mn−0.002P−0.0
01S−9.12Ni−0.035Al−Fe(以下、単
に9%Ni鋼という)を使用した。It is stated below that the low temperature toughness of the steel obtained by the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention is improved by heat treatment under the production conditions in the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention. Explained. In addition, as steel, 0.0
5C-0.23Si-0.56Mn-0.002P-0.0
01S-9.12Ni-0.035Al-Fe (hereinafter simply referred to as 9% Ni steel) was used.
【0023】上記の9%Ni鋼における焼入れ条件につ
いて検討した。即ち、−196℃の温度でのシャルピー
吸収エネルギ(vE-196)におよぼす焼入れ前の加熱温
度の影響を調査した結果を図1に示す。The quenching conditions for the above 9% Ni steel were examined. That is, FIG. 1 shows the result of investigation on the influence of the heating temperature before quenching on the Charpy absorbed energy (vE -196 ) at a temperature of -196 ° C.
【0024】図1からわかるように、(vE-196)は焼
入れ前の加熱温度が800〜900℃の温度範囲にある
時に高い値を示し、加熱温度が800℃未満の温度であ
る場合、また、高い場合共に(vE-196)の値は低下し
ている。なお、加熱保持時間は15分であり、焼戻し温
度は580℃である。As can be seen from FIG. 1, (vE -196 ) shows a high value when the heating temperature before quenching is in the temperature range of 800 to 900 ° C, and when the heating temperature is less than 800 ° C, , The value of (vE -196 ) is lower in both cases. The heating and holding time is 15 minutes, and the tempering temperature is 580 ° C.
【0025】そして、加熱温度が800℃未満の場合に
(vE-196)の値が低下するのは、加熱温度とAc3点
との差△Tが小さいため、一部オーステナイト化してい
ない部分が存在しており、均一な焼入れ組織が得られな
い。因に、この現象は、従来からよく知られているよう
に、ASTMにおいて9%Ni鋼の焼入れ前の加熱温度
を800℃以上にすることが規定されている。また、加
熱温度が900℃を越える高い温度の場合に(v
E-196)の値が低下するのは、加熱γ粒が粗大化するた
めである。When the heating temperature is lower than 800 ° C., the value of (vE −196 ) decreases because the difference ΔT between the heating temperature and the Ac 3 point is small, so that the part not austenitized It exists and a uniform quenching structure cannot be obtained. Incidentally, as well known in the art, this phenomenon specifies that the heating temperature before quenching of 9% Ni steel is 800 ° C. or higher in ASTM. When the heating temperature is higher than 900 ° C, (v
The value of E −196 ) is decreased because the heated γ grains are coarsened.
【0026】この焼入れ前の加熱温度の800℃に保持
する時間の(vE-196)の値におよぼす影響を調査した
結果を図2に示す。図2から明らかなように、(vE
-196)におよぼす影響は認められない。このことは、8
00℃の温度に加熱した場合には、保持時間が1分程度
の短い場合でもオーステナイト化が充分に図られている
ためである。なお、焼戻し温度は580℃である。FIG. 2 shows the result of investigation on the influence of the time of holding the heating temperature at 800 ° C. before quenching on the value of (vE −196 ). As is clear from FIG. 2, (vE
-196 ) is not observed. This is 8
This is because when heated to a temperature of 00 ° C., austenitization is sufficiently achieved even when the holding time is short such as about 1 minute. The tempering temperature is 580 ° C.
【0027】このように、第1回焼入れにおいては、規
格に定められている温度近傍からの焼入れの場合に、最
も良好な靭性を得ることができ、その値は、焼入れ前の
加熱保持時間を変更する等の工程を付加したとしてもそ
れ以上向上することはない。As described above, in the first quenching, the best toughness can be obtained in the case of quenching from near the temperature specified in the standard, and the value is the heating holding time before quenching. Even if a process such as changing is added, it cannot be improved any more.
【0028】次に、(vE-196)の値を向上させるため
の焼入れ回数の影響を調査した結果を図3に示す。な
お、焼入れ前の加熱温度は800℃、加熱保持時間15
分、焼戻し温度は580℃とした。図3から明らかなよ
うに、焼入れ回数が増加するとそれに伴って(v
E-196)の値は僅かながら向上する傾向にあるが、実用
的に充分に改善効果があるとは言えない。Next, FIG. 3 shows the result of investigation on the influence of the number of times of quenching for improving the value of (vE −196 ). In addition, the heating temperature before quenching is 800 ° C, and the heating holding time is 15
The tempering temperature was 580 ° C. for minutes. As is clear from FIG. 3, when the number of quenching increases, the (v
The value of E −196 ) tends to be slightly improved, but it cannot be said to have a sufficient improvement effect practically.
【0029】即ち、単に焼入れ回数を増加するだけでは
顕著に靭性を向上させることはできないのである。な
お、(vE-196)の値が僅かながらでも向上するのは、
変態と逆変態を繰り返すことによりオーステナイト粒が
微細化するためと考えられる。That is, the toughness cannot be remarkably improved only by increasing the number of times of quenching. The value of (vE -196 ) is slightly improved,
It is considered that the austenite grains are refined by repeating the transformation and the reverse transformation.
【0030】次に、焼入れを2回行う場合の(v
E-196)の値におよぼす、第2回目焼入れ前の加熱温度
の影響を図4に示す。なお、第1回目焼入れ前の加熱温
度は800℃、加熱保持時間15分としており、また、
図4には比較のため図1に示した1回焼入れの場合の
(vE-196)の値におよぼす焼入れ前の加熱温度の影響
も併せて示してある。因に、焼戻し温度は580℃であ
る。Next, in the case of quenching twice (v
FIG. 4 shows the effect of the heating temperature before the second quenching on the value of (E −196 ). In addition, the heating temperature before the first quenching is 800 ° C., and the heating holding time is 15 minutes.
For comparison, FIG. 4 also shows the effect of the heating temperature before quenching on the value of (vE −196 ) in the case of the single quenching shown in FIG. 1. By the way, the tempering temperature is 580 ° C.
【0031】図4から明らかなように、第2回目焼入れ
前の加熱温度が800℃以上の場合は、2回焼入れによ
る(vE-196)の値を向上させる効果は僅かであり、8
00℃未満の場合には、1回焼入れの場合と比較して
(vE-196)の値は大幅に向上している。このことは、
1回焼入れの場合と非常に異なっており、重要な知見で
ある。その理由を以下に説明する。As is apparent from FIG. 4, when the heating temperature before the second quenching is 800 ° C. or higher, the effect of improving the (vE −196 ) value by the second quenching is slight, and
In the case of less than 00 ° C., the value of (vE −196 ) is significantly improved as compared with the case of single quenching. This is
This is an important finding as it is very different from the case of single quenching. The reason will be described below.
【0032】即ち、1回焼入れの場合は、熱間圧延の後
に焼入れのために加熱を行うので、加熱前の組織は比較
的大きい炭化物を含む上部ベイナイト主体の組織である
ため、800℃より低い加熱温度では、炭化物の固溶に
時間を要し、均一なオーステナイト化が起こりにくいの
である。That is, in the case of one-time quenching, since heating is performed for quenching after hot rolling, the structure before heating is a structure mainly of upper bainite containing relatively large carbides, and therefore lower than 800 ° C. At the heating temperature, it takes time to form a solid solution of carbide, and uniform austenitization hardly occurs.
【0033】そのため、加熱温度が低い場合には、靭性
が劣化してしまい、低温加熱によるオーステナイト粒の
微細化効果が利用できる。しかし、これに対して、2回
焼入れの場合は、第2回焼入れのための加熱前の組織
は、第1回焼入れにより生成した炭化物が少なく、ま
た、その大きさも比較的に小さいマルテンサイトと下部
ベイナイトの混合組織であるため、800℃より低い加
熱温度においても均一なオーステナイト化を図ることが
でき、優れた靭性を得ることができる。Therefore, when the heating temperature is low, the toughness deteriorates, and the effect of refining the austenite grains by low temperature heating can be utilized. On the other hand, in the case of the two-time quenching, the structure before heating for the second-time quenching is a martensite with a small amount of carbides generated by the first-time quenching and a relatively small size. Since it has a mixed structure of lower bainite, uniform austenitization can be achieved even at a heating temperature lower than 800 ° C., and excellent toughness can be obtained.
【0034】2回焼入れにおける第1回目の焼入れを行
うのは、第2回目焼入れ前の加熱時の均一オーステナイ
ト化を容易にするために、マルテンサイトおよび下部ベ
イナイトの混合組織を得ることである。The first quenching in the second quenching is to obtain a mixed structure of martensite and lower bainite in order to facilitate uniform austenitization during heating before the second quenching.
【0035】そして、このような混合組織を得るために
は第1回目焼入れ前の加熱時に均一なオーステナイト化
が図られることが不可欠であると共に、オーステナイト
粒の微細化の観点からは均一なオーステナイト化が図ら
れる範囲内において、出来るだけ低温で加熱するのが良
いことは言うまでもない。In order to obtain such a mixed structure, it is indispensable to achieve uniform austenitization at the time of heating before the first quenching, and from the viewpoint of fine austenite grains, uniform austenitization is required. Needless to say, it is better to heat at a temperature as low as possible within the range where
【0036】これを確認するために、2回焼入れ材の
(vE-196)の値におよぼす第1回目焼入れ前の加熱温
度の影響を調査した結果を図5に示す。図5から明らか
なように、均一なオーステナイト化が図られる温度の8
00〜900℃においては、優れた(vE-196)の値が
得られている。In order to confirm this, FIG. 5 shows the result of investigation on the influence of the heating temperature before the first quenching on the value of (vE -196 ) of the double quenching material. As is clear from FIG. 5, the temperature at which the uniform austenitization is achieved is 8
An excellent value of (vE -196 ) is obtained at 00 to 900 ° C.
【0037】しかし、均一なオーステナイト化が難しい
800℃未満の温度、或いは、オーステナイト粒が粗大
化する900℃を越える温度では(vE-196)の値が低
下している。なお、図5において、第2回目焼入れ前の
温度は750℃、加熱保持時間15分、焼戻し温度は5
80℃である。However, the value of (vE -196 ) decreases at a temperature below 800 ° C. at which uniform austenite formation is difficult, or at a temperature above 900 ° C. at which austenite grains become coarse. In FIG. 5, the temperature before the second quenching was 750 ° C., the heating and holding time was 15 minutes, and the tempering temperature was 5
It is 80 ° C.
【0038】次に、(vE-196)の値におよぼす第2回
目焼入れ前の加熱保持時間の影響について調査した結果
を図6に示す。この図6から明らかなように、(vE
-196)の値は保持時間が長くなればなるほど向上する
が、15分を越える保持時間ではこの効果は飽和する傾
向にある。これは、保持時間が短い場合には、2回焼入
れを行ってもオーステナイト化が不充分であることを示
している。Next, FIG. 6 shows the result of investigation on the effect of the heating holding time before the second quenching on the value of (vE -196 ). As is clear from FIG. 6, (vE
The value of -196 ) improves as the holding time becomes longer, but this effect tends to be saturated when the holding time exceeds 15 minutes. This indicates that if the holding time is short, the austenitization is insufficient even if the quenching is performed twice.
【0039】以上説明したように、本発明に係る高靭性
低温用鋼の製造法においては、特定の含有成分を特定の
成分割合に含有している鋼を、特定の加熱温度の第1回
目の焼入れを行い、次いで、特定の加熱温度に加熱して
特定時間保持してから第2回目の焼入れを行い、その
後、特定温度の焼戻しを行うことによって、耐力を低下
させることなく、優れた低温靭性を有する9%Ni鋼を
製造することができるのである。As described above, in the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention, the steel containing the specific contained components in the specific component ratio is firstly heated at the specific heating temperature. By quenching, then heating to a specific heating temperature and holding for a specific time, then performing a second quenching, and then tempering at a specific temperature, excellent low temperature toughness without lowering the yield strength. It is possible to produce a 9% Ni steel having
【0040】[0040]
【実 施 例】本発明に係る高靭性低温用鋼の製造法の
実施例を比較例と共に説明する。[Examples] Examples of the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention will be described together with comparative examples.
【0041】表1に示す含有成分および成分割合の鋼を
通常の溶製法により製造されたスラブを熱間圧延を行っ
た後、表2に示すような製造条件により熱処理を行っ
た。表2にシャルピー衝撃吸収エネルギ(vE-196)の
値を示してある。A slab made of a steel having the contained components and component ratios shown in Table 1 by an ordinary melting method was hot-rolled, and then heat-treated under the production conditions shown in Table 2. Table 2 shows the Charpy impact absorbed energy (vE -196 ).
【0042】この表2から、本発明に係る高靭性低温用
鋼の製造法により製造された鋼1〜4のシャルピー衝撃
吸収エネルギ(vE-196)の値は273J以上の高い値
を示している。From Table 2, the values of the Charpy impact absorbed energy (vE -196 ) of Steels 1 to 4 produced by the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention show a high value of 273 J or more. .
【0043】しかし、比較例5〜10のシャルピー衝撃
吸収エネルギ(vE-196)の値は、以下説明するような
理由からこの値は低いのである。即ち、比較例5は第2
回目焼入れを行っていない。比較例6は第2回目焼入れ
前の加熱温度が高すぎる。比較例7は第2回目焼入れ前
の加熱保持時間が不足している。比較例8は第1回目焼
入れ前の加熱温度が高すぎる。比較例9はP含有量が多
すぎる。比較例10はS含有量が多すぎる。However, the values of the Charpy impact absorbed energy (vE -196 ) in Comparative Examples 5 to 10 are low for the reasons explained below. That is, Comparative Example 5 is the second
The second quenching is not done. In Comparative Example 6, the heating temperature before the second quenching is too high. In Comparative Example 7, the heating and holding time before the second quenching is insufficient. In Comparative Example 8, the heating temperature before the first quenching is too high. Comparative Example 9 has too much P content. Comparative Example 10 has too much S content.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】[0045]
【表2】 [Table 2]
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高靭
性低温用鋼の製造法は上記に説明した通りの構成を有し
ているから、耐力を低下させることなく、優れた低温靭
性を有する9%Ni鋼を製造することができるという優
れた効果がある。As described above, since the method for producing a high toughness low temperature steel according to the present invention has the constitution as described above, it is possible to obtain excellent low temperature toughness without lowering the yield strength. There is an excellent effect that the 9% Ni steel that it has can be manufactured.
【図1】シャルピー衝撃吸収エネルギ(vE-196)の値に
およぼす焼入れ前の加熱温度の影響を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an influence of a heating temperature before quenching on a value of Charpy impact absorbed energy (vE −196 ).
【図2】シャルピー衝撃吸収エネルギ(vE-196)の値に
およぼす焼入れ前の加熱保持時間の影響を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing the effect of heating and holding time before quenching on the value of Charpy impact absorbed energy (vE −196 ).
【図3】シャルピー衝撃吸収エネルギ(vE-196)の値に
およぼす焼入れ回数の影響を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the influence of the number of times of quenching on the value of Charpy impact absorbed energy (vE −196 ).
【図4】1回焼入れ材のシャルピー衝撃吸収エネルギ
(vE-196)の値におよぼす焼入れ前の加熱温度の影響と
2回焼入れ材のシャルピー衝撃吸収エネルギ(vE-196)
の値におよぼす第2回目焼入れ前の加熱温度の影響を示
す図である。[Fig. 4] Charpy impact absorption energy of single-quenched material
Effect of heating temperature before quenching on the value of (vE -196 ), and Charpy impact absorption energy (vE -196 )
It is a figure which shows the influence of the heating temperature before the 2nd hardening on the value of.
【図5】2回焼入れ材のシャルピー衝撃吸収エネルギ
(vE-196) の値におよぼす第1回目焼入れ前の加熱温
度の影響を示す図である。FIG. 5 Charpy impact absorbed energy of double-hardened material
shows the effect of the first quenching prior to the heating temperature on the value of (vE -196).
【図6】2回焼入れ材のシャルピー衝撃吸収エネルギ
(vE-196) の値におよぼす第2回目焼入れ前の加熱保
持時間の影響を示す図である。FIG. 6 Charpy impact absorbed energy of double-hardened material
shows the effect of a second quenching prior to the heating holding time on the value of (vE -196).
Claims (2)
02〜0.50wt%、 Mn 0.40〜0.80wt%、P ≦ 0.003w
t%、 S ≦ 0.002wt%、Ni 8.5〜9.5wt
%、 Al 0.01〜0.05wt%を含有し、残部鉄および
不可避不純物からなるスラブに熱間圧延を行った後、8
00℃以上900℃以下の温度に再加熱を行った後、第
1回目の焼入れを行い、次いで、Ac3点以上800℃
未満の温度に再加熱を行い、その温度に15分以上保持
した後、第2回目の焼入れを行い、その後、Ac1点以
下の温度において焼戻しを行うことを特徴とする高靭性
低温用鋼の製造法。1. C 0.02 to 0.08 wt%, Si 0.04.
02 to 0.50 wt%, Mn 0.40 to 0.80 wt%, P ≤ 0.003w
t%, S ≤ 0.002 wt%, Ni 8.5-9.5 wt
%, Al 0.01-0.05 wt%, and after hot rolling to a slab consisting of balance iron and unavoidable impurities, 8
After reheating to a temperature of 00 ° C or more and 900 ° C or less, the first quenching is performed, and then Ac 3 points or more and 800 ° C or more.
Of the high toughness low temperature use steel characterized by performing reheating to a temperature of less than 15 minutes, holding at that temperature for 15 minutes or more, second quenching, and then tempering at a temperature of Ac 1 point or less. Manufacturing method.
02〜0.50wt%、 Mn 0.40〜0.80wt%、P ≦ 0.003w
t%、 S ≦ 0.002wt%、Ni 8.5〜9.5wt
%、 Al 0.01〜0.05wt%を含有し、さらに、 Cu 0.05〜0.50wt%、Cr 0.05〜0.5
0wt%、 Mo 0.05〜0.50wt%、Nb 0.005〜0.
05wt%、 V 0.005〜0.05wt%の中から選んだ1種また
は2種以上を含有し、かつ、 Ti 0.005〜0.05wt%を含有し、残部鉄およ
び不可避不純物からなるスラブに熱間圧延を行った後、
800℃以上900℃以下の温度に再加熱を行った後、
第1回目の焼入れを行い、次いで、Ac3点以上800
℃未満の温度に再加熱を行い、その温度に15分以上保
持した後、第2回目の焼入れを行い、その後、Ac1点
以下の温度において焼戻しを行うことを特徴とする高靭
性低温用鋼の製造法。2. C 0.02 to 0.08 wt%, Si 0.04.
02 to 0.50 wt%, Mn 0.40 to 0.80 wt%, P ≤ 0.003w
t%, S ≤ 0.002 wt%, Ni 8.5-9.5 wt
%, Al 0.01 to 0.05 wt%, and further, Cu 0.05 to 0.50 wt%, Cr 0.05 to 0.5
0 wt%, Mo 0.05 to 0.50 wt%, Nb 0.005 to 0.5.
Slab containing one or more selected from 0.05 wt% and V 0.005 to 0.05 wt% and containing Ti 0.005 to 0.05 wt% and the balance iron and inevitable impurities. After hot rolling to
After reheating to a temperature above 800 ° C and below 900 ° C,
First quenching, then Ac 3 points or more 800
A high-toughness low-temperature steel, characterized by being reheated to a temperature lower than ℃, kept at that temperature for 15 minutes or more, secondly quenched, and then tempered at a temperature of Ac 1 point or lower. Manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5513593A JPH06240348A (en) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Production of high toughness steel for low temperature use |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5513593A JPH06240348A (en) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Production of high toughness steel for low temperature use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06240348A true JPH06240348A (en) | 1994-08-30 |
Family
ID=12990345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5513593A Withdrawn JPH06240348A (en) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Production of high toughness steel for low temperature use |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06240348A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106191661A (en) * | 2016-08-23 | 2016-12-07 | 南京钢铁股份有限公司 | A kind of manufacture method of high strength and low cost tough Thin Specs 9Ni steel plate |
EP3712290A4 (en) * | 2017-11-17 | 2020-09-23 | Posco | Cryogenic steel plate and method for manufacturing same |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP5513593A patent/JPH06240348A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018036379A1 (en) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 南京钢铁股份有限公司 | Low-cost, high strength-toughness thin gauge 9ni steel plate manufacturing method |
KR20180125012A (en) * | 2016-08-23 | 2018-11-21 | 난징 아이론 앤드 스틸 컴퍼니 리미티드 | Manufacturing Method of Low-Cost High-Strength Toughness Ultra-thin 9Ni Steel Sheet |
EP3712290A4 (en) * | 2017-11-17 | 2020-09-23 | Posco | Cryogenic steel plate and method for manufacturing same |
US11608549B2 (en) | 2017-11-17 | 2023-03-21 | Posco Co., Ltd | Cryogenic steel plate and method for manufacturing same |
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