JPH06271932A - 高靭性鋼の製造法 - Google Patents
高靭性鋼の製造法Info
- Publication number
- JPH06271932A JPH06271932A JP6232393A JP6232393A JPH06271932A JP H06271932 A JPH06271932 A JP H06271932A JP 6232393 A JP6232393 A JP 6232393A JP 6232393 A JP6232393 A JP 6232393A JP H06271932 A JPH06271932 A JP H06271932A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高靭性鋼の製造法を提供する。
【構成】 重量％で、Ｔｉ：０．００３〜０．０３、
Ｎ：０．００１〜０．００６を含有した鋼片をＡc1変態
点から加熱温度９００〜１２５０℃まで２０℃／分以上
の昇温速度で加熱し、６０分以内保持した後、圧延また
は鍛造することにより高靭性鋼を製造する。
Ｎ：０．００１〜０．００６を含有した鋼片をＡc1変態
点から加熱温度９００〜１２５０℃まで２０℃／分以上
の昇温速度で加熱し、６０分以内保持した後、圧延また
は鍛造することにより高靭性鋼を製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は結晶粒が微細な高靭性鋼
の製造法に関するもので、鉄鋼業においては熱間圧延・
鍛造製品（厚板、ホットコイル、形鋼など）の製造に幅
広く適用できる。また、この本発明法で製造した鋼は延
靭性に優れ、造船、建築、橋梁、圧力容器、自動車部品
などあらゆる用途に用いることができる。
の製造法に関するもので、鉄鋼業においては熱間圧延・
鍛造製品（厚板、ホットコイル、形鋼など）の製造に幅
広く適用できる。また、この本発明法で製造した鋼は延
靭性に優れ、造船、建築、橋梁、圧力容器、自動車部品
などあらゆる用途に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】現在、熱間加工品の結晶粒の微細化法と
しては、結晶粒の微細化元素（Ｎｂ、Ｖなど）の添加と
加工（圧延・鍛造）を組み合わせた制御圧延技術が一般
に採用されている。例えば特開昭５２−１２８８２１号
公報や特開昭５６−８７６２２号公報などに開示されて
いるように、Ｎｂ、Ｖ添加の制御圧延鋼は良好な低温靭
性を有することが知られているが、これはオーステナイ
ト（γ）粒の微細化を通じて、フェライト粒の微細化に
起因するものである。すなわち、スラブの再加熱時に固
溶したＮｂが圧延で導入された格子欠陥にＮｂ（ＣＮ）
として歪誘起析出し、γの再結晶を著しく抑制する。そ
して未再結晶化したγ粒内に多数の変形帯が導入され、
延伸化したγ粒界や粒内の変形帯がフェライト核生成サ
イトとして働き、フェライト粒を微細化させるからであ
る。
しては、結晶粒の微細化元素（Ｎｂ、Ｖなど）の添加と
加工（圧延・鍛造）を組み合わせた制御圧延技術が一般
に採用されている。例えば特開昭５２−１２８８２１号
公報や特開昭５６−８７６２２号公報などに開示されて
いるように、Ｎｂ、Ｖ添加の制御圧延鋼は良好な低温靭
性を有することが知られているが、これはオーステナイ
ト（γ）粒の微細化を通じて、フェライト粒の微細化に
起因するものである。すなわち、スラブの再加熱時に固
溶したＮｂが圧延で導入された格子欠陥にＮｂ（ＣＮ）
として歪誘起析出し、γの再結晶を著しく抑制する。そ
して未再結晶化したγ粒内に多数の変形帯が導入され、
延伸化したγ粒界や粒内の変形帯がフェライト核生成サ
イトとして働き、フェライト粒を微細化させるからであ
る。
【０００３】一方、特開昭５２−１２８８２１号公報や
製鉄研究Ｎｏ２９７号（１９７９年）４９ページには、
鋼中にＴｉＮを含有させて加熱γ粒径の粗大化を抑制す
る方法およびスラブの再加熱温度を低下させて初期γ粒
径を小さくする方法が記載されており、微細なγ粒を通
じてフェライト粒を微細化させ、靭性の向上を図ってい
る。しかしながら、たとえＮｂやＴｉなどの組織微細化
に有効な元素を活用しても、加熱時の昇温速度や保定時
間が適切でない場合には、γ粒径が粗大化し、その後の
圧延によってもγ組織の微細化が十分に得られず、低温
靭性が劣化する。またスラブ再加熱温度を低くすると、
圧延時の変形抵抗が大きくなり、圧延機に大きな負荷が
かかるので生産性に問題が生じたり、Ｎｂ、Ｖなどの固
溶量が少なくなるために、Ｎｂ、Ｖなどの強靭化効果を
十分に発揮できないという問題点がある。
製鉄研究Ｎｏ２９７号（１９７９年）４９ページには、
鋼中にＴｉＮを含有させて加熱γ粒径の粗大化を抑制す
る方法およびスラブの再加熱温度を低下させて初期γ粒
径を小さくする方法が記載されており、微細なγ粒を通
じてフェライト粒を微細化させ、靭性の向上を図ってい
る。しかしながら、たとえＮｂやＴｉなどの組織微細化
に有効な元素を活用しても、加熱時の昇温速度や保定時
間が適切でない場合には、γ粒径が粗大化し、その後の
圧延によってもγ組織の微細化が十分に得られず、低温
靭性が劣化する。またスラブ再加熱温度を低くすると、
圧延時の変形抵抗が大きくなり、圧延機に大きな負荷が
かかるので生産性に問題が生じたり、Ｎｂ、Ｖなどの固
溶量が少なくなるために、Ｎｂ、Ｖなどの強靭化効果を
十分に発揮できないという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来法の問題点を解決し、最適な製造条件を明ら
かにすることにより、低温靭性の優れた鋼の製造法を提
供するものである。
ような従来法の問題点を解決し、最適な製造条件を明ら
かにすることにより、低温靭性の優れた鋼の製造法を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は重量％で
Ｔｉ：０．００３〜０．０３、Ｎ：０．００１〜０．０
０６を含有する鋼片をＡc1変態点から加熱温度９００〜
１２５０℃まで２０℃／分以上の昇温速度で加熱し、６
０分以内保持した後、圧延または鍛造することである。
Ｔｉ：０．００３〜０．０３、Ｎ：０．００１〜０．０
０６を含有する鋼片をＡc1変態点から加熱温度９００〜
１２５０℃まで２０℃／分以上の昇温速度で加熱し、６
０分以内保持した後、圧延または鍛造することである。
【０００６】
【作用】制御圧延鋼の材質は、スラブ再加熱時のγ粒径
に大きく影響を受け、加熱γ粒径はスラブ加熱温度や鋼
の化学成分に影響される。加熱温度が低いほど加熱γ粒
径が小さくなること、およびＴｉＮなどの析出物を含有
させ、加熱γ粒径の粗大化が抑制されることは周知の事
実である。本発明者らはＴｉＮ含有鋼において、たとえ
スラブの再加熱温度が同じ場合でも、加熱時の加熱速度
を適正化させることにより、加熱γ粒径を著しく微細化
できることを見い出し、低温靭性の極めて優れた鋼を製
造するためのＴｉＮ含有鋼の適正な加熱条件について鋭
意検討し本発明に至った。
に大きく影響を受け、加熱γ粒径はスラブ加熱温度や鋼
の化学成分に影響される。加熱温度が低いほど加熱γ粒
径が小さくなること、およびＴｉＮなどの析出物を含有
させ、加熱γ粒径の粗大化が抑制されることは周知の事
実である。本発明者らはＴｉＮ含有鋼において、たとえ
スラブの再加熱温度が同じ場合でも、加熱時の加熱速度
を適正化させることにより、加熱γ粒径を著しく微細化
できることを見い出し、低温靭性の極めて優れた鋼を製
造するためのＴｉＮ含有鋼の適正な加熱条件について鋭
意検討し本発明に至った。
【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の特徴は一定量のＴｉとＮを含有させた鋼片を再加
熱〜圧延するに際し、スラブ再加熱時の加熱条件を適正
化することにより、初期γ粒径を微細化し、その後の圧
延または鍛造によって最終的な組織の微細化を図り、低
温靭性の優れた鋼板を得ることにある。まず鋼片にはＴ
ｉ：０．００３〜０．０３％、Ｎ：０．００１〜０．０
０６％を含有させる必要がある。Ｔｉ添加は微細なＴｉ
Ｎを形成し、加熱γ粒径の粗大化を抑制して低温靭性を
改善する。Ｔｉ、Ｎの下限はそれぞれＴｉＮを形成させ
るための必要最低量である。Ｔｉの過剰添加はＴｉＣの
析出硬化によりＨＡＺ靭性の劣化を招くため、その添加
量を０．００３〜０．０３％に限定する。一方、Ｎの過
量添加は固溶ＮによるＨＡＺ靭性の劣化を招くため、そ
の上限を０．００６％とする。
発明の特徴は一定量のＴｉとＮを含有させた鋼片を再加
熱〜圧延するに際し、スラブ再加熱時の加熱条件を適正
化することにより、初期γ粒径を微細化し、その後の圧
延または鍛造によって最終的な組織の微細化を図り、低
温靭性の優れた鋼板を得ることにある。まず鋼片にはＴ
ｉ：０．００３〜０．０３％、Ｎ：０．００１〜０．０
０６％を含有させる必要がある。Ｔｉ添加は微細なＴｉ
Ｎを形成し、加熱γ粒径の粗大化を抑制して低温靭性を
改善する。Ｔｉ、Ｎの下限はそれぞれＴｉＮを形成させ
るための必要最低量である。Ｔｉの過剰添加はＴｉＣの
析出硬化によりＨＡＺ靭性の劣化を招くため、その添加
量を０．００３〜０．０３％に限定する。一方、Ｎの過
量添加は固溶ＮによるＨＡＺ靭性の劣化を招くため、そ
の上限を０．００６％とする。
【０００８】つぎにＴｉＮを含有した鋼片をＡc1変態点
から９００〜１２５０℃に加熱するに際し、２０℃／分
以上の昇温速度で加熱し、６０分以内保持する必要があ
る。ＴｉＮを含有した鋼では加熱時の昇温速度を大きく
することにより、γ粒径の粗大化は著しく抑制される。
これはＡc1変態温度を超えるとフェライト粒界や炭化物
が球状のγ粒に順次変態するために、Ａc3変態温度を超
えると（完全γ化後）、均一で微細なγ粒になるためで
ある。昇温速度が２０℃／分未満であると、とくにベイ
ナイト組織が未溶解の炭化物を含む針状のγ粒に変態す
るために、完全γ化後も針状のγ粒が粗大γ粒として残
り、均一で微細なγ粒径が得られない。
から９００〜１２５０℃に加熱するに際し、２０℃／分
以上の昇温速度で加熱し、６０分以内保持する必要があ
る。ＴｉＮを含有した鋼では加熱時の昇温速度を大きく
することにより、γ粒径の粗大化は著しく抑制される。
これはＡc1変態温度を超えるとフェライト粒界や炭化物
が球状のγ粒に順次変態するために、Ａc3変態温度を超
えると（完全γ化後）、均一で微細なγ粒になるためで
ある。昇温速度が２０℃／分未満であると、とくにベイ
ナイト組織が未溶解の炭化物を含む針状のγ粒に変態す
るために、完全γ化後も針状のγ粒が粗大γ粒として残
り、均一で微細なγ粒径が得られない。
【０００９】加熱温度の１２５０℃は加熱時のオーステ
ナイト粒が粗大化しない上限温度である。一方、加熱温
度が低すぎると、添加合金元素が十分に溶体化されず、
鋼の内質が劣化するとともに、十分な材質向上効果が期
待できない。このために、下限を９００℃とする必要が
ある。保持時間が６０分を超えると、たとえ昇温速度を
大きくしてもγ粒径が粗大化するためにその上限を６０
分とする。なお、加熱に際しては電気的な方法による加
熱（いわゆる通電加熱）が望ましいが、通常のガス燃焼
による炉加熱でも差し支えない。
ナイト粒が粗大化しない上限温度である。一方、加熱温
度が低すぎると、添加合金元素が十分に溶体化されず、
鋼の内質が劣化するとともに、十分な材質向上効果が期
待できない。このために、下限を９００℃とする必要が
ある。保持時間が６０分を超えると、たとえ昇温速度を
大きくしてもγ粒径が粗大化するためにその上限を６０
分とする。なお、加熱に際しては電気的な方法による加
熱（いわゆる通電加熱）が望ましいが、通常のガス燃焼
による炉加熱でも差し支えない。
【００１０】本発明では鋼片再加熱後の圧延、鍛造法な
どについては、とくに限定しない。圧延まま（アズロー
ル）、加工熱処理、圧延後の焼入焼戻、焼きならし処理
など、いずれの製造法でも適用できる。加工熱処理の方
法としては、（１）制御圧延、（２）制御圧延−加速冷
却、（３）圧延直接焼入焼戻などが挙げられる。なお、
この鋼を製造後、脱水素などの目的でＡc1変態点以下の
温度に再加熱しても本発明の特徴を損なうものではな
い。
どについては、とくに限定しない。圧延まま（アズロー
ル）、加工熱処理、圧延後の焼入焼戻、焼きならし処理
など、いずれの製造法でも適用できる。加工熱処理の方
法としては、（１）制御圧延、（２）制御圧延−加速冷
却、（３）圧延直接焼入焼戻などが挙げられる。なお、
この鋼を製造後、脱水素などの目的でＡc1変態点以下の
温度に再加熱しても本発明の特徴を損なうものではな
い。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。表１
に供試鋼の化学成分と、表２に製造条件および機械的性
質を示す。種々の板厚の鋼板を製造し、機械的性質を調
査した。引張特性はＪＩＳ−５号引張試験片、シャルピ
ー特性は１／４ｔ部から採取したＪＩＳ−４号試験片を
用いて調査した。また溶接性についてはピーク温度１３
５０℃の再現熱サイクルを付与して−２０℃におけるＨ
ＡＺ靭性を評価した。表１及び表２において、鋼１〜４
は本発明鋼、５〜１２は比較鋼を示す。本発明鋼１〜４
は極めて良好な低温靭性を示す。
に供試鋼の化学成分と、表２に製造条件および機械的性
質を示す。種々の板厚の鋼板を製造し、機械的性質を調
査した。引張特性はＪＩＳ−５号引張試験片、シャルピ
ー特性は１／４ｔ部から採取したＪＩＳ−４号試験片を
用いて調査した。また溶接性についてはピーク温度１３
５０℃の再現熱サイクルを付与して−２０℃におけるＨ
ＡＺ靭性を評価した。表１及び表２において、鋼１〜４
は本発明鋼、５〜１２は比較鋼を示す。本発明鋼１〜４
は極めて良好な低温靭性を示す。
【００１２】これに対して、比較鋼５はＴｉ量が多すぎ
るためにＨＡＺ靭性が劣化する。比較鋼６はＴｉ量が少
ないためにγ粒径の粗大化抑制に有効なＴｉＮ量が少な
く、母材の低温靭性が劣化する。比較鋼７はＮ量が多す
ぎるためにＨＡＺ靭性が劣化する。比較鋼８はＮ量が少
ないためにγ粒径の粗大化抑制に有効なＴｉＮ量が少な
く、母材の低温靭性が劣化する。比較鋼９はスラブ再加
熱温度が低すぎるために十分な強度、低温靭性が得られ
ず、内質欠陥も認められる。比較鋼１０はスラブ再加熱
温度が高すぎるために、初期γ粒が大きく、良好な強
度、低温靭性が得られない。比較鋼１１はＡc1変態温度
からの昇温速度が２０℃／分未満であるために、初期γ
粒が大きく、良好な低温靭性が得られない。比較鋼１２
は加熱時の保持時間が長すぎるために初期γ粒径が大き
く、低温靭性が劣化する。
るためにＨＡＺ靭性が劣化する。比較鋼６はＴｉ量が少
ないためにγ粒径の粗大化抑制に有効なＴｉＮ量が少な
く、母材の低温靭性が劣化する。比較鋼７はＮ量が多す
ぎるためにＨＡＺ靭性が劣化する。比較鋼８はＮ量が少
ないためにγ粒径の粗大化抑制に有効なＴｉＮ量が少な
く、母材の低温靭性が劣化する。比較鋼９はスラブ再加
熱温度が低すぎるために十分な強度、低温靭性が得られ
ず、内質欠陥も認められる。比較鋼１０はスラブ再加熱
温度が高すぎるために、初期γ粒が大きく、良好な強
度、低温靭性が得られない。比較鋼１１はＡc1変態温度
からの昇温速度が２０℃／分未満であるために、初期γ
粒が大きく、良好な低温靭性が得られない。比較鋼１２
は加熱時の保持時間が長すぎるために初期γ粒径が大き
く、低温靭性が劣化する。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】本発明は良好な低温靭性を有する鋼を安
価に製造する手段を提供するものであり、この鋼を使用
して製造した鋼構造物などの安全性を図ることができ
る。
価に製造する手段を提供するものであり、この鋼を使用
して製造した鋼構造物などの安全性を図ることができ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％でＴｉ：０．００３〜０．０３、
Ｎ：０．００１〜０．００６を含有する鋼片をＡc1変態
点から加熱温度９００〜１２５０℃まで２０℃／分以上
の昇温速度で加熱し、６０分以内保持した後、圧延また
は鍛造することを特徴とする高靭性鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232393A JPH06271932A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 高靭性鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232393A JPH06271932A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 高靭性鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271932A true JPH06271932A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13196821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6232393A Withdrawn JPH06271932A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 高靭性鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06271932A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5706024A (en) * | 1995-08-02 | 1998-01-06 | Lg Semicon, Co., Ltd. | Driving circuit for liquid crystal display |
| US9697782B2 (en) | 2011-05-25 | 2017-07-04 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Polarity reversal driving method for liquid crystal display panel, and apparatus thereof |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP6232393A patent/JPH06271932A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5706024A (en) * | 1995-08-02 | 1998-01-06 | Lg Semicon, Co., Ltd. | Driving circuit for liquid crystal display |
| US9697782B2 (en) | 2011-05-25 | 2017-07-04 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Polarity reversal driving method for liquid crystal display panel, and apparatus thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |