JPH0635618B2 - 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法 - Google Patents

溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法

Info

Publication number
JPH0635618B2
JPH0635618B2 JP63144723A JP14472388A JPH0635618B2 JP H0635618 B2 JPH0635618 B2 JP H0635618B2 JP 63144723 A JP63144723 A JP 63144723A JP 14472388 A JP14472388 A JP 14472388A JP H0635618 B2 JPH0635618 B2 JP H0635618B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
steel
pressure vessel
heat treatment
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63144723A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01316419A (ja
Inventor
豊 土田
良太 山場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP63144723A priority Critical patent/JPH0635618B2/ja
Publication of JPH01316419A publication Critical patent/JPH01316419A/ja
Publication of JPH0635618B2 publication Critical patent/JPH0635618B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、化学プラント、原子力プラント等に用いられ
るCr−Mo鋼を対象とし、溶接施工後の後熱処理が不
要な圧力容器用鋼を製造する方法に関するものである。
(従来の技術) 化学プラント、原子力プラント等に用いられるCr−M
o鋼は、焼ならし−焼もどし熱処理の後、溶接施工によ
り機器に加工されることが多い。溶接継手の溶融部近傍
では素材が高温に加熱された後急冷されるため、Cr、
Mo等が含有され焼入れ性が高いこともあり、最高硬さ
はHv300以上となる。
この局部的に硬い領域を解消するため溶接後熱処理(S
R)が実施されるが、SRの加熱中に割れが生じる場合
がある。この割れに対する感受性を低減するため、特開
昭59−110765号公報等ではCa、REM等を添
加している。
溶接継手部に前記のような局部的に硬化減が形成されな
いと、溶接後熱処理は不必要になると考えられる。これ
迄、この硬化域の形成は不可避であるとの予断から、S
Rは当然であると考え、耐SR割れ性の優れた鋼材の開
発が主体であった。
(発明が解決しようとする課題) Cr−Mo鋼はSR中に割れを生じる場合があった。ま
た、SRと化学プラントあるいは原子力プラントの製造
上余分な工程であり、製造コスト上からも省略すること
が望ましい。
本発明は、上記の用途に用いられるCr−Mo鋼につい
て、溶接後処理を必要としない圧力容器用Cr−Mo鋼
板の製造方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは溶接継手部の最高硬さに及ぼす素材炭素含
有量の影響を調査した。また、素材炭素含有量低減によ
る強度低下を補う方法を種々検討した結果、圧延終了温
度からの直接焼入れで補うことが可能であることを見出
した。
本発明は前記の知見に基づいてなされたものであり、そ
の要旨は、重量%にて、C:0.03−0.08%、S
i:0.02−1.0%、Mn:0.1−1.5%、C
r:0.6−2.5%、Mo:0.4−1.5%、C
u:0.05−0.5%、Ni:0.05−0.5%、
Al:0.003−0.05%、N:0.015%以
下、P:0.02%以下、S:0.02%以下、残Fe
及び不可避不純物からなる鋼を1100−1280℃に
加熱した後、875−1050℃で圧延を終了し、直ち
に875℃以上の温度から焼入れ625−750℃で焼
もどすことを特徴とする溶接後熱処理が不要な圧力容器
用鋼板の製造方法である。
更に本発明は上記基本成分にNb:0.005−0.0
5%、V:0.01−0.5%の1種または2種を含有
し、又は上記基本成分にB:0.0002−0.005
%を単独またはTi:0.005−0.05%を組合せ
て含有し、又は上記基本成分にNb、Vの1種又は2種
とBを単独又はTiと組合せて含有し、残部Fe及び不
可避不純物からなる鋼を1100−1280℃に加熱し
た後、875−1050℃で圧延を終了し、直ちに87
5℃以上の温度から焼入れ、625−750℃で焼もど
すことを特徴とする溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼
板の製造方法である。
(作用) 以下本発明についてさらに詳細に説明する。
Cは常温および高温の強度を高めるのに有効な元素であ
る。しかし、第1図に0.01−0.09%C−0.2
5%Si−0.5%Mn−1.55%Cr−0.5%M
o鋼について示すように、溶接継手部の最高硬さ及び最
低硬さは炭素含有量とともに上昇する。0.08%超に
なるとSRが不必要である限界硬さHv300を満たさ
なくなる場合があるため、炭素含有量の上限は0.08
%とする。一方、炭素含有量が0.03%未満では継手
部の最低硬さがCr−Mo鋼に必要なHv180を満た
さなくなる場合があるため、炭素含有量の下限を0.0
3%とする。
Siは脱酸および強度上昇のため0.02%以上添加す
るが、添加量が多いと靭性を低下するため上限を1.0
%とする。
MnはSを固定し、強度を高めるのに有効な元素である
か、添加量が多いと材料内の偏析を著しく、靭性の異方
性を増すため、0.1−1.5%とする。
Crは焼入れ性を増すとともに、焼もどしで炭窒化物を
析出し、高温強度を向上させる。またCrは炭窒化物を
安定化し、鋼の耐水素侵食性を向上させるため、0.6
%以上添加する。しかし、2.5%超の添加はSRを省
略する用途では不必要なため、上限を2.5%とする。
Moは高温強度、特にクリープ破断強度を増すために添
加する。しかし、0.4%未満の添加では効果が顕著で
なく、1.5%超では効果が飽和するため、添加量を
0.4−1.5%とする。
Cuは鋼材の焼入れ性を上昇し、また耐食性を向上する
元素である。0.05%未満の添加では硬化が顕著でな
く、0.5%超の添加で熱間加工性を損なう。このため
Cu量の範囲を0.05−0.5%とする。
Niは鋼材の靭性を向上させる元素であるが、0.05
%未満では効果が顕著でなく、0.5%超では添加コス
トに見合った効果が得られないため、0.05−0.5
%とする。
Vはそれ自体炭窒化物を形成し、強度を上昇するととも
に、Crの炭窒化物に固溶し、Cr炭窒化物をさらに安
定化する効果がある。しかし、0.01%未満では効果
が認められず、0.5%超では効果が飽和し添加量に応
じた効果が得られないため、0.01−0.5%とす
る。
Nbは焼もどし時に安定な炭窒化物を形成し、鋼の高温
強度を向上させる効果を有する元素である。また、圧延
により加工誘起析出し、結晶粒界の移動を妨げ、再結晶
粒の粗大化を阻止する。このため、0.005%以上を
添加するが、0.05%超では添加量に見合った効果が
得られないため、経済的に0.05%以下に抑制する。
TiはNと結合し、Bが焼入れ性向上に無効なBNとな
るのを妨げる効果を有する。このため、Bとともに添加
することができる。しかし、0.005%未満では効果
が十分でない。0.05%を超えるとTiNが増えす
ぎ、却って靭性を害するので0.005−0.05%と
する。
Alは鋼の脱酸に不可欠な元素であり、この目的から
0.003%以上を添加する。しかし、Al添加量が高
くなるとクリープ破断強度を害するため添加の上限を
0.05%以下とする。
Bは微量添加で焼入れ性を上昇させる元素であり、焼入
れ性を必要とする場合に添加する。焼入れ向上効果は
0.0002%のB添加から認められるが、0.005
%超に増量する意味はない。このため、添加量を0.0
002−0.005%とする。
NはCと同様、鋼の強度を上昇させるが、継手硬さも同
時に上昇させるため、添加を0.015%以下とする。
Pは鋼中でミクロ偏析し靭性の方向差を著しくするばか
りでなく、焼もどし時および溶接後熱処理時に粒界に偏
析し靭性を低下させる元素であるため、減少させること
が望ましいので、上限を0.02%とする。
Sは鋼中で非金属介在物MnSを形成し、靭性の方向差
を大きくし、且つシャルピー試験での上部棚エネルギー
を低下させるため、上限を0.02%とする。
次に、圧延条件について述べる。
前記のような化学成分を有する鋼は転炉、電気炉で溶製
した後、必要に応じて取鍋精練や真空脱ガス処理を施し
て得られ、通常鋳型あるいは一方向凝固鋳型で造塊した
後、分塊でスラブとされる。スラブは連続鋳造法により
溶鋼から直接製造しても良い。分塊での均熱・圧下はい
かなるものであっても構わない。即ち、スラブを冷却し
た後均熱してもよく、分塊のまま熱片で均熱炉に装入し
ても良い。一般に1000−1300℃で均熱の後、圧
延または鍛造によりスラブとする。スラブ厚は製品板厚
の1.3−2.5倍程度が好ましい。
スラブは鋼に含有されるNbおよびVの一部あるいは全
部が固溶する温度で加熱されることが不可欠である。し
たがって、1100℃以上の温度で加熱する。しかし、
1280℃を超えると、オーステナイト粒が粗大化しす
ぎ、圧延によっても、微細化できなくなるため、128
0℃以下とする。
圧延終了温度は次に述べる焼入れ温度を確保する観点か
ら875−1050℃とする。しかして、875℃未満
では焼入れ開始温度が確保できず、材質確保が困難とな
る。一方、1050℃を超えると、圧延によるオーステ
ナイト粒の細粒化が十分でなく、組織が粗くなり材質と
くに靭性確保が困難になり好ましくない。
圧延後は速やかに焼入れるものであるが、これは875
℃以上の焼入れ温度を確保せんがためである。即ち、焼
入れ開始温度が875℃より低い場合、固溶したNb、
V等の強化元素の一部が析出し、強化に寄与しなくな
る。このため、焼入れ開始温度は875℃以上とする。
焼入れは冷却水の散水による急冷が良く、加速冷却等の
利用により能率的に行うことが好ましい。
焼入れ後は常法に従い焼もどしをして製品となるが、焼
もどしは均質で優れた強度および靭性を得るために必要
であり、通常のCr−Mo鋼の焼もどしと同様に625
−750℃で30分以上保持するものである。
圧延直接焼入れ焼もどしを施された鋼板は、製品として
出荷後、溶接、曲げ等の加工を受け、化学反応容器等の
圧力容器となる。
(実施例) 第1表に示す化学成分を有する鋼を第2表に示す条件で
圧延直接焼入れした。冷却は表裏面からの冷却水の散水
により急冷を用いた。焼もどし後JIS4号試験片を用
いた引張試験を行うとともに、手溶接(入熱20KJ/c
m)の溶接条件で溶接継手を作成し、HAZ部の最高硬
さを調べた。
結果を第2表に示す 本発明法では、焼もどし後の引張強さは60kgf/mm以上
の値が得られ、且つSRを実施しなくても継手の最高硬
さはHv300を超えない。
一方、板番11Bおよび板番12Bは本発明の成分範囲
外であり、板番11Bでは継手の最高硬さがHV300
を超え、板番12Bでは継手最高硬さはHv300以下
であるが炭素含有量が低く過ぎるため、圧延直接焼入れ
によっても母材引張強さは50kgf/mm程度で圧力容器用
としては不適当な値しか得られない。板番1B、7B、
8B、10B、13Bおよび14Bは、継手の最高硬さ
はHv<300を満足するものの、圧延終了温度、焼入
れ温度とも875℃より低く、焼もどし後の引張強さが
約50kgf/mmギリギリ又は以下と低い。板番2B、5B
および6Bは加熱温度が1100℃より低く、また圧延
終了温度および焼入れ温度とも875℃より低いため、
焼もどし後の強度が50kgf/mm前後と低い。
板番3Bおよび4Bは加熱温度が低く、Cr、Mo等の
合金元素の固溶が不充分で強度が低い。板番9Bは加熱
温度が低くまた焼入れ開始温度が低いため焼入れ時の合
金元素の固溶量が十分でなく、引張強さが得られない。
(発明の効果) 本発明による鋼板は強度が優れているばかりでなく、溶
接後熱処理を実施しなくても工業上問題となる局部的な
硬化域が無く、圧力容器用鋼として極めて有用なもので
あり工業的価値が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は炭素含有量とSRを行わない溶接継手の最高硬
さの関係を示す図表である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%にて、 C:0.03−0.08%、Si:0.02−1.0% Mn:0.1−1.5%、Cr:0.6−2.5% Mo:0.4−1.5%、Cu:0.05−0.5% Ni:0.05−0.5%、Al:0.003−0.0
    5% N:0.015%以下、P:0.02%以下 S:0.02%以下 残Fe及び不可避不純物からなる鋼を1100−128
    0℃に加熱した後、875−1050℃で圧延を終了
    し、直ちに875℃以上の温度から焼入れ625−75
    0℃で焼もどすことを特徴とする溶接後熱処理が不要な
    圧力容器用鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】重量%にて、 C:0.03−0.08%、Si:0.02−1.0% Mn:0.1−1.5%、Cr:0.6−2.5% Mo:0.4−1.5%、Cu:0.05−0.5% Ni:0.05−0.5%、Al:0.003−0.0
    5% N:0.015%以下、P:0.02%以下 S:0.02%以下 を基本成分とし、さらに、Nb:0.005−0.05
    %、V:0.01−0.5%の1種または2種を含有
    し、残部Fe及び不可避不純物からなる鋼を用いること
    を特徴とする請求項1に記載する溶接後熱処理が不要な
    圧力容器用鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】重量%にて、 C:0.03−0.08%、Si:0.02−1.0% Mn:0.1−1.5%、Cr:0.6−2.5% Mo:0.4−1.5%、Cu:0.05−0.5% Ni:0.05−0.5%、Al:0.003−0.0
    5% N:0.015%以下、P:0.02%以下 S:0.02%以下 を基本成分とし、さらに、B:0.0002−0.00
    5%を単独またはTi:0.005−0.05%を組合
    せて含有し、残部Fe及び不可避不純物からなる鋼を用
    いることを特徴とする請求項1に記載する溶接後熱処理
    が不要な圧力容器用鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】重量%にて、 C:0.03−0.08%、Si:0.02−1.0% Mn:0.1−1.5%、Cr:0.6−2.5% Mo:0.4−1.5%、Cu:0.05−0.5% Ni:0.05−0.5%、Al:0.003−0.0
    5% N:0.015%以下、P:0.02%以下 S:0.02%以下 を基本成分とし、Nb:0.005−0.05%、V:
    0.01−0.5%の1種または2種、さらにB:0.
    0002−0.005%を単独またはTi:0.005
    −0.05%を組合せて含有し、残部Fe及び不可避不
    純物からなる鋼を用いることを特徴とする請求項1に記
    載する溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼板の製造方
    法。
JP63144723A 1988-06-14 1988-06-14 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法 Expired - Fee Related JPH0635618B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63144723A JPH0635618B2 (ja) 1988-06-14 1988-06-14 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63144723A JPH0635618B2 (ja) 1988-06-14 1988-06-14 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01316419A JPH01316419A (ja) 1989-12-21
JPH0635618B2 true JPH0635618B2 (ja) 1994-05-11

Family

ID=15368820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63144723A Expired - Fee Related JPH0635618B2 (ja) 1988-06-14 1988-06-14 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0635618B2 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620121A (en) * 1979-07-25 1981-02-25 Kawasaki Steel Corp Manufacture of chromium-molybdenum steel for pressure vessel
JPS5719731A (en) * 1980-07-10 1982-02-02 Asahi Chem Ind Co Ltd Dry image forming material
JPS59211531A (ja) * 1983-05-17 1984-11-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 高温圧力容器の製造方法
JPS6144121A (ja) * 1984-08-09 1986-03-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高強度、高靭性圧力容器用鋼の製造方法
JPS61104056A (ja) * 1984-10-25 1986-05-22 Kobe Steel Ltd 耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性にすぐれる高強度高靭性低炭素Cr−Mo鋼板
JPS61136622A (ja) * 1984-12-04 1986-06-24 Nippon Steel Corp 高強度低合金鋼極厚鋼材の製造方法
JPS62256946A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Nippon Kokan Kk <Nkk> 耐クリ−プ脆化性および耐低温割れ性に優れたCr−Mo鋼

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620121A (en) * 1979-07-25 1981-02-25 Kawasaki Steel Corp Manufacture of chromium-molybdenum steel for pressure vessel
JPS5719731A (en) * 1980-07-10 1982-02-02 Asahi Chem Ind Co Ltd Dry image forming material
JPS59211531A (ja) * 1983-05-17 1984-11-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 高温圧力容器の製造方法
JPS6144121A (ja) * 1984-08-09 1986-03-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高強度、高靭性圧力容器用鋼の製造方法
JPS61104056A (ja) * 1984-10-25 1986-05-22 Kobe Steel Ltd 耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性にすぐれる高強度高靭性低炭素Cr−Mo鋼板
JPS61136622A (ja) * 1984-12-04 1986-06-24 Nippon Steel Corp 高強度低合金鋼極厚鋼材の製造方法
JPS62256946A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Nippon Kokan Kk <Nkk> 耐クリ−プ脆化性および耐低温割れ性に優れたCr−Mo鋼

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01316419A (ja) 1989-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6048626B1 (ja) 厚肉高靭性高強度鋼板およびその製造方法
JPS629646B2 (ja)
JP4551492B2 (ja) 溶接性に優れる引張強さ780MPa以上の高張力厚鋼板およびその製造方法
EP2159296B1 (en) Hardened and tempered steel and method for producing parts of said steel
JP6245352B2 (ja) 高張力鋼板およびその製造方法
JP5692305B2 (ja) 大入熱溶接特性と材質均質性に優れた厚鋼板およびその製造方法
JPS60215719A (ja) 二輪車フロントフオ−ク用電縫鋼管の製造方法
KR100993435B1 (ko) 온라인 냉각형 고장력 강판 및 그 제조 방법
EP3168319B1 (en) Microalloyed steel for heat-forming high-resistance and high-yield-strength parts
JP2000256795A (ja) 表面割れのない連続鋳造鋳片およびこの鋳片を用いた非調質高張力鋼材の製造方法
JPH0748621A (ja) 耐ssc,耐hic性に優れた圧力容器用鋼の製造方法
EP3333277B1 (en) High-strength low-alloy steel with high resistance to high-temperature oxidation
CN111566249B (zh) 高强度钢板及其制造方法
JP2002167652A (ja) 高強度・高耐疲労特性に優れた薄板材
JPH06128631A (ja) 低温靱性の優れた高マンガン超高張力鋼の製造方法
JP7410438B2 (ja) 鋼板
JPH01319629A (ja) 靭性の優れたCr−Mo鋼板の製造方法
JPH11131177A (ja) 溶接後熱処理の省略可能な中常温圧力容器用鋼板およびその製造方法
JP2000104116A (ja) 強度と靱性に優れた鋼材の製造法
JP3336877B2 (ja) 脆性破壊伝播停止特性と溶接性に優れた厚肉高張力鋼板の製造方法
JPS613833A (ja) 溶接性にすぐれた高強度鋼の製造方法
JPH0826395B2 (ja) 溶接性の優れた80Kgf/mm▲上2▼級高張力鋼の製造法
JPH0635618B2 (ja) 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法
JP2006213976A (ja) 溶接性と継手靱性に優れた高張力鋼材
JPS62149845A (ja) 溶接部じん性のすぐれたCu析出型鋼材とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees