JPH07150239A - 低温用鋼の製造方法 - Google Patents
低温用鋼の製造方法Info
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- JPH07150239A JPH07150239A JP30010093A JP30010093A JPH07150239A JP H07150239 A JPH07150239 A JP H07150239A JP 30010093 A JP30010093 A JP 30010093A JP 30010093 A JP30010093 A JP 30010093A JP H07150239 A JPH07150239 A JP H07150239A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＤＱＴ処理でＱＱ’Ｔ処理と同等の靱性と降
伏比を有する低温用鋼の製造方法を提供する。 【構成】 C:0.02〜0.08％、 Si:0.01〜0.50％、 Mn:0.
40〜0.80％、Ni:8.5〜9.5 ％、 Al:0.01〜0.05％を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼片を、熱間
圧延過程で、圧延温度が 850℃以下では30％以上の圧下
率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度範囲から直接
焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼戻しを行う。
また、必要に応じて、 Cu:0.05〜0.50％、 Cr:0.05〜0.
50％、 Mo:0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.05％、 V:0.005
〜0.05％の内から選んだ１種または２種以上を含有す
る。
伏比を有する低温用鋼の製造方法を提供する。 【構成】 C:0.02〜0.08％、 Si:0.01〜0.50％、 Mn:0.
40〜0.80％、Ni:8.5〜9.5 ％、 Al:0.01〜0.05％を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼片を、熱間
圧延過程で、圧延温度が 850℃以下では30％以上の圧下
率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度範囲から直接
焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼戻しを行う。
また、必要に応じて、 Cu:0.05〜0.50％、 Cr:0.05〜0.
50％、 Mo:0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.05％、 V:0.005
〜0.05％の内から選んだ１種または２種以上を含有す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温用鋼の製造方法に
関し、さらに詳しくは、ＬＮＧおよびＬＥＧ等の液化低
温ガスの輸送用および貯蔵用タンクに適した低温用鋼の
製造方法に関するものである。
関し、さらに詳しくは、ＬＮＧおよびＬＥＧ等の液化低
温ガスの輸送用および貯蔵用タンクに適した低温用鋼の
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＧおよびＬＥＧ等の液化低温ガスの
輸送用および貯蔵用タンクに最も広く使用されている材
料としては、 9％Ni鋼がある。 9％Ni鋼は通常ＱＴ（焼
入れ焼戻し）処理により製造されるが，靱性改善の目的
でＱＱ’Ｔ（Ｑ’:(α＋γ) 二相域からの焼入れ）処理
が開発されている。ＱＱ’Ｔ処理を施すと靱性が向上す
るのみならず、降伏比が低下するので、加工性の面でも
好ましい。しかしながら、ＱＱ’Ｔ処理は、ＱとＱ’と
Ｔの３回熱処理が必要であるため、生産性の面で難があ
る。
輸送用および貯蔵用タンクに最も広く使用されている材
料としては、 9％Ni鋼がある。 9％Ni鋼は通常ＱＴ（焼
入れ焼戻し）処理により製造されるが，靱性改善の目的
でＱＱ’Ｔ（Ｑ’:(α＋γ) 二相域からの焼入れ）処理
が開発されている。ＱＱ’Ｔ処理を施すと靱性が向上す
るのみならず、降伏比が低下するので、加工性の面でも
好ましい。しかしながら、ＱＱ’Ｔ処理は、ＱとＱ’と
Ｔの３回熱処理が必要であるため、生産性の面で難があ
る。
【０００３】一方、生産性の優れた製造方法としては、
熱間圧延後、直接焼入れし、その後、焼戻すＤＱＴ処理
がある。しかし、ＤＱＴ処理では、ＱＱ’Ｔ処理に比べ
て靱性が低く、降伏比が高い。
熱間圧延後、直接焼入れし、その後、焼戻すＤＱＴ処理
がある。しかし、ＤＱＴ処理では、ＱＱ’Ｔ処理に比べ
て靱性が低く、降伏比が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決するためになされたもので、熱間圧延過程で、 8
50℃以下での圧下率を制御して圧延し、続いて、直接焼
入れし、その後、焼戻しすることによりＱＱ’Ｔ処理と
同等の靱性と降伏比を有する低温用鋼の製造方法を提供
することを目的とする。
を解決するためになされたもので、熱間圧延過程で、 8
50℃以下での圧下率を制御して圧延し、続いて、直接焼
入れし、その後、焼戻しすることによりＱＱ’Ｔ処理と
同等の靱性と降伏比を有する低温用鋼の製造方法を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、低温用鋼
の靱性と降伏比の改善のために鋭意研究を重ねた結果、
ＤＱＴ処理において、熱間圧延過程で圧延温度が 850℃
以下では圧下率が30％以上である圧延を行い、 400〜50
0 ℃の温度から直接焼入れし、その後、焼戻しすること
によりＱＱ’Ｔ処理と同等の特性を有する鋼板を得るこ
とができるという知見を得て、本発明に至ったものであ
る。
の靱性と降伏比の改善のために鋭意研究を重ねた結果、
ＤＱＴ処理において、熱間圧延過程で圧延温度が 850℃
以下では圧下率が30％以上である圧延を行い、 400〜50
0 ℃の温度から直接焼入れし、その後、焼戻しすること
によりＱＱ’Ｔ処理と同等の特性を有する鋼板を得るこ
とができるという知見を得て、本発明に至ったものであ
る。
【０００６】すなわち、C:0.02〜0.08％、 Si:0.01〜0.
50％、 Mn:0.40〜0.80％、Ni:8.5〜9.5 ％、 Al:0.01〜
0.05％を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
鋼片を、熱間圧延過程で、圧延温度が 850℃以下では30
％以上の圧下率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度
範囲から直接焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼
戻しを行う低温用鋼の製造方法である。
50％、 Mn:0.40〜0.80％、Ni:8.5〜9.5 ％、 Al:0.01〜
0.05％を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる
鋼片を、熱間圧延過程で、圧延温度が 850℃以下では30
％以上の圧下率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度
範囲から直接焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼
戻しを行う低温用鋼の製造方法である。
【０００７】また、 Cu:0.05〜0.50％、 Cr:0.05〜0.50
％、 Mo:0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.05％、 V:0.005〜
0.05％の内から選んだ１種または２種以上を含有する請
求項１記載の低温用鋼の製造方法である。
％、 Mo:0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.05％、 V:0.005〜
0.05％の内から選んだ１種または２種以上を含有する請
求項１記載の低温用鋼の製造方法である。
【０００８】
【作用】まず、本発明における製造条件の限定理由につ
いて説明する。本発明者らは、靱性が良好で、降伏比が
低く、かつ生産性に優れた 9％Ni鋼の製造方法について
鋭意研究を重ねた。
いて説明する。本発明者らは、靱性が良好で、降伏比が
低く、かつ生産性に優れた 9％Ni鋼の製造方法について
鋭意研究を重ねた。
【０００９】優れた生産性を確保するために、ＤＱＴ処
理を前提とし、ＤＱＴ処理においても靱性と降伏比の面
で十分な特性が得られるように、まず、靱性に及ぼす圧
延の影響について調査した。その結果を図１に示す。図
１は0.05%C-0.25%Si-0.55%Mn-9.10%Ni-0.035%Al の鋼
を、圧延過程で、 850℃以下での圧下率を変えて圧延を
行い、その後、 500℃から直接熱焼入れし、580 ℃で焼
戻しを行ったときの、850 ℃以下での圧下率と-196℃の
シャルピー吸収エネルギー値との関係を示したものであ
る。なお、図１にはＱＱ’Ｔ処理のシャルピー吸収エネ
ルギー値を併記している。
理を前提とし、ＤＱＴ処理においても靱性と降伏比の面
で十分な特性が得られるように、まず、靱性に及ぼす圧
延の影響について調査した。その結果を図１に示す。図
１は0.05%C-0.25%Si-0.55%Mn-9.10%Ni-0.035%Al の鋼
を、圧延過程で、 850℃以下での圧下率を変えて圧延を
行い、その後、 500℃から直接熱焼入れし、580 ℃で焼
戻しを行ったときの、850 ℃以下での圧下率と-196℃の
シャルピー吸収エネルギー値との関係を示したものであ
る。なお、図１にはＱＱ’Ｔ処理のシャルピー吸収エネ
ルギー値を併記している。
【００１０】図１から明らかなように、 850℃以下での
圧下率の増大につれて靱性は向上する傾向にあり、 850
℃以下での圧下率を30％以上確保することによりＱＱ’
Ｔ処理と同等の靱性が得られることがわかる。これは低
温域での圧下によりオーステナイト結晶粒が微細化し、
ひいてはＤＱにより得られるマルテンサイト組織中のブ
ロック、パケット等の破面単位を形成する下部組織が微
細化するためと考えられる。
圧下率の増大につれて靱性は向上する傾向にあり、 850
℃以下での圧下率を30％以上確保することによりＱＱ’
Ｔ処理と同等の靱性が得られることがわかる。これは低
温域での圧下によりオーステナイト結晶粒が微細化し、
ひいてはＤＱにより得られるマルテンサイト組織中のブ
ロック、パケット等の破面単位を形成する下部組織が微
細化するためと考えられる。
【００１１】次に、引張特性に及ぼす直接焼入れ温度
（ＤＱ温度）の影響について調査した。その結果を図２
に示す。図２は0.05%C-0.25%Si-0.55%Mn-9.10%Ni-0.035
%Al の鋼を、圧延過程で、 850℃以下での圧下率が30％
である圧延を行い、その後、直接焼入れ温度を変えて直
接焼入れし、580 ℃で焼戻しを行ったときの、直接焼入
れ温度と引張特性値との関係を示したものである。な
お、図２にはＱＱ’Ｔ処理の引張特性値を併記してい
る。
（ＤＱ温度）の影響について調査した。その結果を図２
に示す。図２は0.05%C-0.25%Si-0.55%Mn-9.10%Ni-0.035
%Al の鋼を、圧延過程で、 850℃以下での圧下率が30％
である圧延を行い、その後、直接焼入れ温度を変えて直
接焼入れし、580 ℃で焼戻しを行ったときの、直接焼入
れ温度と引張特性値との関係を示したものである。な
お、図２にはＱＱ’Ｔ処理の引張特性値を併記してい
る。
【００１２】図２から明らかなように、降伏比(YR)はＤ
Ｑ温度が 500℃以下になると急激に低下し、ＱＱ’Ｔ処
理と同等の値が得られている。ただし、ＤＱ温度が 400
℃を下回ると、引張強さ(TS)、 0.2％耐力(YS)が 9％Ni
鋼の規格値（TS:690〜830N/mm2、YS:590N/mm2 以上）を
満足しなくなる。ＤＱ温度が 500℃以下で降伏比が急激
に低下する理由は、オーステナイトの一部がＤＱ前に、
焼戻し後降伏しやすいベイナイトに変態するためと考え
られる。なお、未変態オーステナイトはＤＱ時にマルテ
ンサイトに変態するが、ＤＱ温度が 400℃を下回ると未
変態オーステナイト量ひいてはマルテンサイト量が大幅
に減少するため、引張強さ、 0.2％耐力が大きく低下す
るものと考えられる。
Ｑ温度が 500℃以下になると急激に低下し、ＱＱ’Ｔ処
理と同等の値が得られている。ただし、ＤＱ温度が 400
℃を下回ると、引張強さ(TS)、 0.2％耐力(YS)が 9％Ni
鋼の規格値（TS:690〜830N/mm2、YS:590N/mm2 以上）を
満足しなくなる。ＤＱ温度が 500℃以下で降伏比が急激
に低下する理由は、オーステナイトの一部がＤＱ前に、
焼戻し後降伏しやすいベイナイトに変態するためと考え
られる。なお、未変態オーステナイトはＤＱ時にマルテ
ンサイトに変態するが、ＤＱ温度が 400℃を下回ると未
変態オーステナイト量ひいてはマルテンサイト量が大幅
に減少するため、引張強さ、 0.2％耐力が大きく低下す
るものと考えられる。
【００１３】図２には、靱性に及ぼすＤＱ温度の影響も
併記しているが、これからわかるように、靱性はいずれ
のＤＱ温度でもＱＱ’Ｔ処理と同等の良好な値が得られ
ている。
併記しているが、これからわかるように、靱性はいずれ
のＤＱ温度でもＱＱ’Ｔ処理と同等の良好な値が得られ
ている。
【００１４】直接焼入れ後、良好な母材靱性を付与する
ために焼戻しを行う。焼戻し温度が600℃を超えると逆
に靱性が劣化するので、焼戻し温度は 600℃以下とす
る。
ために焼戻しを行う。焼戻し温度が600℃を超えると逆
に靱性が劣化するので、焼戻し温度は 600℃以下とす
る。
【００１５】以上の調査結果から、本発明では、鋼片を
熱間圧延過程で、 850℃以下での圧延温度で30％以上の
圧下率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度範囲から
直接焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼戻しを行
う。
熱間圧延過程で、 850℃以下での圧延温度で30％以上の
圧下率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度範囲から
直接焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼戻しを行
う。
【００１６】次に、本発明における化学成分の限定理由
について説明する。C は、強度を確保するために必要な
元素であるが、含有量が0.02％未満ではその効果は小さ
く、また、0.08％を超えて添加すると靱性および溶接性
が劣化する。したがって、C 含有量は0.02〜0.08％の範
囲とする。
について説明する。C は、強度を確保するために必要な
元素であるが、含有量が0.02％未満ではその効果は小さ
く、また、0.08％を超えて添加すると靱性および溶接性
が劣化する。したがって、C 含有量は0.02〜0.08％の範
囲とする。
【００１７】Siは、脱酸剤として、かつ強度を確保する
ために必要な元素であるが、含有量が0.01％未満ではそ
の効果が少なく、また、0.50％を超えて添加すると、溶
接部の靱性が劣化する。したがって、Si含有量は0.01〜
0.50％の範囲とする。
ために必要な元素であるが、含有量が0.01％未満ではそ
の効果が少なく、また、0.50％を超えて添加すると、溶
接部の靱性が劣化する。したがって、Si含有量は0.01〜
0.50％の範囲とする。
【００１８】Mnは、強度を確保するために必要な元素で
あるが、含有量が0.40％未満ではその効果が少なく、ま
た、0.80％を超えて添加すると、靱性が劣化する。した
がって、Mn含有量は0.40〜0.80％の範囲とする。
あるが、含有量が0.40％未満ではその効果が少なく、ま
た、0.80％を超えて添加すると、靱性が劣化する。した
がって、Mn含有量は0.40〜0.80％の範囲とする。
【００１９】Niは、強度および靱性を同時に向上させる
元素であり、低温用鋼としての性能を確保する上で不可
欠な元素であるが、含有量が 8.5％未満では十分な強
度、靱性を得ることができず、また、 9.5％を超えて添
加すると、靱性向上効果は飽和し、また製造費用が大き
く増加する。したがって、したがって、Ni含有量は 8.5
〜9.5 ％の範囲とする。
元素であり、低温用鋼としての性能を確保する上で不可
欠な元素であるが、含有量が 8.5％未満では十分な強
度、靱性を得ることができず、また、 9.5％を超えて添
加すると、靱性向上効果は飽和し、また製造費用が大き
く増加する。したがって、したがって、Ni含有量は 8.5
〜9.5 ％の範囲とする。
【００２０】Alは、結晶粒の粗大化を抑制し、靱性の劣
化を防止するのに有効な元素であるが、含有量が0.01％
未満では十分な靱性が期待できず、また、0.05％を超え
て添加すると効果は飽和してしまう。したがって、Al含
有量は0.01〜0.05％の範囲とする。
化を防止するのに有効な元素であるが、含有量が0.01％
未満では十分な靱性が期待できず、また、0.05％を超え
て添加すると効果は飽和してしまう。したがって、Al含
有量は0.01〜0.05％の範囲とする。
【００２１】Cu、Cr、Moは、強度を高める効果があた
め、強度の微調整を図るのに有効な元素であるが、いず
れも含有量が0.05％未満ではそのような効果は少なく、
また、0.50％を超えて添加すると、靱性が劣化する。し
たがって、Cu、Cr、Moの含有量はそれぞれ0.05〜0.50％
の範囲とする。
め、強度の微調整を図るのに有効な元素であるが、いず
れも含有量が0.05％未満ではそのような効果は少なく、
また、0.50％を超えて添加すると、靱性が劣化する。し
たがって、Cu、Cr、Moの含有量はそれぞれ0.05〜0.50％
の範囲とする。
【００２２】Nb、V も強度を高める効果があため、強度
の微調整を図るのに有効な元素であるが、いずれも含有
量が 0.005％未満ではそのような効果は少なく、また、
0.05％を超えて添加すると、靱性が劣化する。したがっ
て、Nb、V の含有量はそれぞれ 0.005〜0.05％の範囲と
する。
の微調整を図るのに有効な元素であるが、いずれも含有
量が 0.005％未満ではそのような効果は少なく、また、
0.05％を超えて添加すると、靱性が劣化する。したがっ
て、Nb、V の含有量はそれぞれ 0.005〜0.05％の範囲と
する。
【００２３】
【実施例】以下に、実施例により本発明を説明する。表
１に示す化学成分の鋼片を熱間圧延において、表１に示
す 850℃以下での圧下率を含む圧延を行って、板厚50mm
に仕上げ、続いて表１に示す温度から直接焼入れを行っ
た後、 580℃で焼戻しを行った。これらの鋼板から試験
片を採取し、引張試験およびシャルピー衝撃試験を行っ
た。その結果を表１に併記する。なおシャルピー吸収エ
ネルギー値は-196℃の値である。
１に示す化学成分の鋼片を熱間圧延において、表１に示
す 850℃以下での圧下率を含む圧延を行って、板厚50mm
に仕上げ、続いて表１に示す温度から直接焼入れを行っ
た後、 580℃で焼戻しを行った。これらの鋼板から試験
片を採取し、引張試験およびシャルピー衝撃試験を行っ
た。その結果を表１に併記する。なおシャルピー吸収エ
ネルギー値は-196℃の値である。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から明らかなように、本発明法の鋼Ａ
〜Ｃは、いずれも低い降伏比と良好な靱性を有してい
る。
〜Ｃは、いずれも低い降伏比と良好な靱性を有してい
る。
【００２６】一方、比較例の鋼Ｄは 850℃以下での圧下
率が10％と低いためシャルピー吸収エネルギー値が低
い。鋼ＥはＤＱ温度が 600℃と高いため降伏比が高い。
また、鋼ＦはＤＱ温度が 300℃と低いため引張強さ(T
S)、 0.2％耐力(YS)が 9％Ni鋼の規格値（TS:690〜830N
/mm2、YS:590N/mm2 以上）を満足していない。
率が10％と低いためシャルピー吸収エネルギー値が低
い。鋼ＥはＤＱ温度が 600℃と高いため降伏比が高い。
また、鋼ＦはＤＱ温度が 300℃と低いため引張強さ(T
S)、 0.2％耐力(YS)が 9％Ni鋼の規格値（TS:690〜830N
/mm2、YS:590N/mm2 以上）を満足していない。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、ＤＱＴ処理でＱＱ’Ｔ処理と同等の靱
性と降伏比を有する低温用鋼を得ることができ、生産性
を向上させるとともに、製造コストを低減することがで
きる。
本発明によれば、ＤＱＴ処理でＱＱ’Ｔ処理と同等の靱
性と降伏比を有する低温用鋼を得ることができ、生産性
を向上させるとともに、製造コストを低減することがで
きる。
【図１】850℃以下での圧下率と-196℃のシャルピー吸
収エネルギー値との関係を示す図である。
収エネルギー値との関係を示す図である。
【図２】直接焼入れ温度と引張特性値との関係を示す図
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 C:0.02〜0.08％、 Si:0.01〜0.50％、 M
n:0.40〜0.80％、Ni:8.5〜9.5 ％、 Al:0.01〜0.05％を
含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼片を、
熱間圧延過程で、圧延温度が 850℃以下では30％以上の
圧下率で圧延し、続いて、 400〜500 ℃の温度範囲から
直接焼入れし、その後、 600℃以下の温度で焼戻しを行
うことを特徴とする低温用鋼の製造方法。 - 【請求項２】 Cu:0.05〜0.50％、 Cr:0.05〜0.50％、
Mo:0.05〜0.50％、Nb:0.005〜0.05％、 V:0.005〜0.05
％の内から選んだ１種または２種以上を含有する請求項
１記載の低温用鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30010093A JPH07150239A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 低温用鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30010093A JPH07150239A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 低温用鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150239A true JPH07150239A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17880717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30010093A Withdrawn JPH07150239A (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 低温用鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07150239A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111373066A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-07-03 | 株式会社Posco | 超低温钢及其制造方法 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP30010093A patent/JPH07150239A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111373066A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-07-03 | 株式会社Posco | 超低温钢及其制造方法 |
| EP3712290A4 (en) * | 2017-11-17 | 2020-09-23 | Posco | Cryogenic steel plate and process for the manufacture thereof |
| US11608549B2 (en) | 2017-11-17 | 2023-03-21 | Posco Co., Ltd | Cryogenic steel plate and method for manufacturing same |
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