JPH0716792B2 - クラッド鋼板の製造方法 - Google Patents
クラッド鋼板の製造方法Info
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- JPH0716792B2 JPH0716792B2 JP2084398A JP8439890A JPH0716792B2 JP H0716792 B2 JPH0716792 B2 JP H0716792B2 JP 2084398 A JP2084398 A JP 2084398A JP 8439890 A JP8439890 A JP 8439890A JP H0716792 B2 JPH0716792 B2 JP H0716792B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は合せ材として、ステンレス鋼あるいはニッケル
合金などの耐食性にすぐれた高合金材を、母材として低
合金鋼を使用し、圧延でクラッド鋼を製造する方法に関
する。
合金などの耐食性にすぐれた高合金材を、母材として低
合金鋼を使用し、圧延でクラッド鋼を製造する方法に関
する。
（従来の技術） 一般に、化学工業、石油、ガス井などに使用されるパイ
プ、構造用材はすぐれた耐食性が要求され、特に腐食性
の強い石油、ガス搬送に用いられるパイプ材には、従来
使用されている低合金鋼では寿命が短く、ステンレス鋼
やニッケル合金が用いられ、これが増加する傾向にあ
る。しかし、これら高合金材料は非常に高価である一
方、強度が低いため構造物設計にあたっては肉厚を厚く
しなければならず、一層コスト高となる。そのために、
近時高合金系クラッド鋼が次第に注目されるようになっ
ている。高合金系クラッド鋼は、耐食性と高強度、高靱
性の両特性を具備するものであるため、上記目的に極め
て有用である。
プ、構造用材はすぐれた耐食性が要求され、特に腐食性
の強い石油、ガス搬送に用いられるパイプ材には、従来
使用されている低合金鋼では寿命が短く、ステンレス鋼
やニッケル合金が用いられ、これが増加する傾向にあ
る。しかし、これら高合金材料は非常に高価である一
方、強度が低いため構造物設計にあたっては肉厚を厚く
しなければならず、一層コスト高となる。そのために、
近時高合金系クラッド鋼が次第に注目されるようになっ
ている。高合金系クラッド鋼は、耐食性と高強度、高靱
性の両特性を具備するものであるため、上記目的に極め
て有用である。
この種のクラッド鋼板は、ステンレス鋼またはニッケル
合金等を合せ材として耐食性をもたせ、母材に低合金鋼
を用いて強度靱性を保証させようとするものであり、圧
延、溶接、爆発圧接などの手段で製造される。最も一般
的な製造方法は、熱間圧延による圧着であるが、熱間圧
延のままではクラッド材中に伸長したオーステナイト組
織となり、耐食性が劣化する。これを改善するため圧延
後の高合金クラッド鋼板を溶体化処理している。例えば
特公昭62−5217号公報にはCeq≦0.45％の低合金鋼を母
材とし、ステンレスまたはニッケル合金を合せ材とした
クラッド鋼を熱間圧延後850〜1130℃の温度で溶体化処
理を行うことが開示されている。
合金等を合せ材として耐食性をもたせ、母材に低合金鋼
を用いて強度靱性を保証させようとするものであり、圧
延、溶接、爆発圧接などの手段で製造される。最も一般
的な製造方法は、熱間圧延による圧着であるが、熱間圧
延のままではクラッド材中に伸長したオーステナイト組
織となり、耐食性が劣化する。これを改善するため圧延
後の高合金クラッド鋼板を溶体化処理している。例えば
特公昭62−5217号公報にはCeq≦0.45％の低合金鋼を母
材とし、ステンレスまたはニッケル合金を合せ材とした
クラッド鋼を熱間圧延後850〜1130℃の温度で溶体化処
理を行うことが開示されている。
このようなクラッド鋼における溶体化処理は、異材の処
理であるため両材料に対して有効な条件で処理すること
は難しく、通常この処理の主体はステンレス鋼またはニ
ッケル合金などの高合金クラッド材の材質改善にあり、
すなわち耐食性は改善されるとしても、母材強度が不足
したりまた靱性の向上が見られなかったりすることが起
こり得る。
理であるため両材料に対して有効な条件で処理すること
は難しく、通常この処理の主体はステンレス鋼またはニ
ッケル合金などの高合金クラッド材の材質改善にあり、
すなわち耐食性は改善されるとしても、母材強度が不足
したりまた靱性の向上が見られなかったりすることが起
こり得る。
（発明が解決すべき課題） 前記した溶体化処理は、工程上および熱エネルギー上の
消費は大きくこれを省略する効果は極めて大きい。本発
明は、このような溶体化処理を行わなくても、熱間圧延
のままで耐食性にすぐれ、かつ高強度、高靱性のステン
レス鋼またはニッケル系高合金クラッド鋼板を提供する
ことを目的とするものである。
消費は大きくこれを省略する効果は極めて大きい。本発
明は、このような溶体化処理を行わなくても、熱間圧延
のままで耐食性にすぐれ、かつ高強度、高靱性のステン
レス鋼またはニッケル系高合金クラッド鋼板を提供する
ことを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は以下の構成を要旨とす
る。すなわち、 （１）ステンレス鋼またはニッケル合金からなる合せ材
と、重量％で C:0.01〜0.12％、Si:0.5％以下、 Mn:0.6〜1.9％、P:0.02％以下、 S:0.0015％以下、Nb:0.01〜0.05％、 Ti:0.010〜0.025％、Al:0.05％以下、 N:0.006％以下を含有し、 かつCE（炭素当量）＝Ｃ＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋Ｖ）/5＋
（Ni＋Cu）/15が0.40％以下を満足し、残部がFeおよび
不可避不純物からなる母材とを溶接してスラブを組立
て、これを1100〜1250℃に加熱後、圧下比５以上、圧延
終了温度850〜1050℃で圧延し、60〜300秒間空冷した後
750℃以上の高温から５〜40℃/secの冷却速度で600℃以
下の任意の温度まで冷却することを特徴とするクラッド
鋼板の製造方法であり、 （２）ステンレス鋼またはニッケル合金からなる合せ材
と、重量％で C:0.01〜0.12％、Si:0.5％以下、 Mn:0.6〜1.9％、P:0.02％以下、 S:0.0015％以下、Nb:0.01〜0.05％、 Ti:0.010〜0.025％、Al:0.05％以下、 N:0.006％以下、 さらに、 V:0.01〜0.1％、Ni:0.05〜1.0％、 Cu:0.05〜0.6％、Cr:0.05〜1.0％、 Mo:0.05〜0.5％、Ca:0.001〜0.005％ の１種または２種以上を含有し、 かつCE（炭素当量）＝Ｃ＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋Ｖ）/5＋
（Ni＋Cu）/15が0.40％以下を満足し、残部がFeおよび
不可避不純物からなる母材とを溶接してスラブを組立
て、これを1100〜1250℃に加熱後、圧下比５以上、圧延
終了温度850〜1050℃で圧延し、60〜300秒間空冷した後
750℃以上の高温から５〜40℃/secの冷却速度で600℃以
下の任意の温度まで冷却することを特徴とするクラッド
鋼板の製造方法である。
る。すなわち、 （１）ステンレス鋼またはニッケル合金からなる合せ材
と、重量％で C:0.01〜0.12％、Si:0.5％以下、 Mn:0.6〜1.9％、P:0.02％以下、 S:0.0015％以下、Nb:0.01〜0.05％、 Ti:0.010〜0.025％、Al:0.05％以下、 N:0.006％以下を含有し、 かつCE（炭素当量）＝Ｃ＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋Ｖ）/5＋
（Ni＋Cu）/15が0.40％以下を満足し、残部がFeおよび
不可避不純物からなる母材とを溶接してスラブを組立
て、これを1100〜1250℃に加熱後、圧下比５以上、圧延
終了温度850〜1050℃で圧延し、60〜300秒間空冷した後
750℃以上の高温から５〜40℃/secの冷却速度で600℃以
下の任意の温度まで冷却することを特徴とするクラッド
鋼板の製造方法であり、 （２）ステンレス鋼またはニッケル合金からなる合せ材
と、重量％で C:0.01〜0.12％、Si:0.5％以下、 Mn:0.6〜1.9％、P:0.02％以下、 S:0.0015％以下、Nb:0.01〜0.05％、 Ti:0.010〜0.025％、Al:0.05％以下、 N:0.006％以下、 さらに、 V:0.01〜0.1％、Ni:0.05〜1.0％、 Cu:0.05〜0.6％、Cr:0.05〜1.0％、 Mo:0.05〜0.5％、Ca:0.001〜0.005％ の１種または２種以上を含有し、 かつCE（炭素当量）＝Ｃ＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋Ｖ）/5＋
（Ni＋Cu）/15が0.40％以下を満足し、残部がFeおよび
不可避不純物からなる母材とを溶接してスラブを組立
て、これを1100〜1250℃に加熱後、圧下比５以上、圧延
終了温度850〜1050℃で圧延し、60〜300秒間空冷した後
750℃以上の高温から５〜40℃/secの冷却速度で600℃以
下の任意の温度まで冷却することを特徴とするクラッド
鋼板の製造方法である。
本発明のステンレス鋼とは、オーステナイト系、フェラ
イト系、マルテンサイト系、二相系などを指し、ニッケ
ル合金とはインコロイ825、インコロイ625などのニッケ
ル合金であり、耐食性のすぐれた材料である。また母材
は前記成分、特にCE（炭素当量）が0.40％以下となるよ
うな範囲で規定し、目標としての強度がX60〜X65以上
（API規格）、靱性が2vE−30℃＞7kgf−ｍとなるような
高強度、高靱性の低合金鋼である。
イト系、マルテンサイト系、二相系などを指し、ニッケ
ル合金とはインコロイ825、インコロイ625などのニッケ
ル合金であり、耐食性のすぐれた材料である。また母材
は前記成分、特にCE（炭素当量）が0.40％以下となるよ
うな範囲で規定し、目標としての強度がX60〜X65以上
（API規格）、靱性が2vE−30℃＞7kgf−ｍとなるような
高強度、高靱性の低合金鋼である。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明は第１図に示すようなクラッド材を組み立てる、
すなわち母材１の表面に合せ材（以下圧延によってクラ
ッド鋼板とした後の合せ材をクラッド材という）２を載
置して、母材１の側部より接着面へ連通する穿孔３と連
結させた真空引き装置４によって、両材接合面に存在す
る空気を排除しながら、合せ材２の四周を母材１に合せ
材成分に適した溶接材料を用いて溶接５し、クラッド材
スラブを構成する。この際母材１および合せ材２の接着
面は、あらかじめ脱脂や研磨等で表面を清浄化しておく
ことが好ましい。
すなわち母材１の表面に合せ材（以下圧延によってクラ
ッド鋼板とした後の合せ材をクラッド材という）２を載
置して、母材１の側部より接着面へ連通する穿孔３と連
結させた真空引き装置４によって、両材接合面に存在す
る空気を排除しながら、合せ材２の四周を母材１に合せ
材成分に適した溶接材料を用いて溶接５し、クラッド材
スラブを構成する。この際母材１および合せ材２の接着
面は、あらかじめ脱脂や研磨等で表面を清浄化しておく
ことが好ましい。
このように組み立てたスラブを加熱圧延することも考え
られるが、母材、合せ材それぞれの線膨脹係数の差によ
り反りが起こることがあり、クラッド鋼板製品として不
適合になる。そこで第２図に部分的な断面を示すよう
に、クラッド材（Ａ）および（Ｂ）の２組を重ね、それ
ぞれの合せ材2,2の表面を密着させて、これらを四周溶
接してサンドイッチ状スラブを形成し、これを圧延する
方法を採用する。この際、スラブ合せ材間には分離材６
を塗布しておくと圧延後のクラッド鋼板の分離が容易に
なる。また前記四周溶接は、スラブ自身の溶接部５を含
め、各母材および合せ材直接TIGまたはMIGの多層溶接を
行ってもよいが、異材同志の多層溶接のために希釈によ
る割れが発生することがある。そのため第２図に示した
ように、母材2,2間に母材と同成分のスペーサー７を設
置し、このスペーサー７と母材１および１を共金系溶接
棒で溶接することにより、合せ材、溶接材５との希釈が
なく、割れ発生を防止できる。
られるが、母材、合せ材それぞれの線膨脹係数の差によ
り反りが起こることがあり、クラッド鋼板製品として不
適合になる。そこで第２図に部分的な断面を示すよう
に、クラッド材（Ａ）および（Ｂ）の２組を重ね、それ
ぞれの合せ材2,2の表面を密着させて、これらを四周溶
接してサンドイッチ状スラブを形成し、これを圧延する
方法を採用する。この際、スラブ合せ材間には分離材６
を塗布しておくと圧延後のクラッド鋼板の分離が容易に
なる。また前記四周溶接は、スラブ自身の溶接部５を含
め、各母材および合せ材直接TIGまたはMIGの多層溶接を
行ってもよいが、異材同志の多層溶接のために希釈によ
る割れが発生することがある。そのため第２図に示した
ように、母材2,2間に母材と同成分のスペーサー７を設
置し、このスペーサー７と母材１および１を共金系溶接
棒で溶接することにより、合せ材、溶接材５との希釈が
なく、割れ発生を防止できる。
本発明は、上記したように形成した組立スラブを加熱
し、その加熱温度は1100〜1250℃の範囲とするが、これ
は合せ材の耐食性と母材の強度、靱性を同時に確保する
ために必要である。具体的に下限温度1100℃は、圧延終
了温度を850℃以上確保し、合せ材の耐食性を向上させ
ること、また特に合せ材がステンレス鋼の場合、Cr炭化
物を固溶させるための最低加熱温度である。しかし加熱
温度が1250℃以上となると、オーステナイト粒が粗大化
し、靱性が劣化する。したがって、加熱温度は上記の範
囲が好ましい。
し、その加熱温度は1100〜1250℃の範囲とするが、これ
は合せ材の耐食性と母材の強度、靱性を同時に確保する
ために必要である。具体的に下限温度1100℃は、圧延終
了温度を850℃以上確保し、合せ材の耐食性を向上させ
ること、また特に合せ材がステンレス鋼の場合、Cr炭化
物を固溶させるための最低加熱温度である。しかし加熱
温度が1250℃以上となると、オーステナイト粒が粗大化
し、靱性が劣化する。したがって、加熱温度は上記の範
囲が好ましい。
上記温度範囲に加熱したサンドイッチ状の重ねクラッド
スラブは、圧下比５以上で圧延する。第３図に加熱温度
（℃）と圧延圧下比（クラッドスラブ厚／仕上げクラッ
ド鋼板厚）との関係で、母材と合せ材の密着性を示し
た。合せ材にはハステロイ−C276（60％Ni−15％Cr−15
％Mo系）を用い、クラッド比（クラッド材厚／クラッド
鋼板全厚）10.6％とし、各加熱温度で各圧下比に圧延し
たクラッド鋼板から各８本の側曲げ試験片を採取して、
圧延後のクラッド鋼板の側曲げ試験を行ない密着性を評
価した。
スラブは、圧下比５以上で圧延する。第３図に加熱温度
（℃）と圧延圧下比（クラッドスラブ厚／仕上げクラッ
ド鋼板厚）との関係で、母材と合せ材の密着性を示し
た。合せ材にはハステロイ−C276（60％Ni−15％Cr−15
％Mo系）を用い、クラッド比（クラッド材厚／クラッド
鋼板全厚）10.6％とし、各加熱温度で各圧下比に圧延し
たクラッド鋼板から各８本の側曲げ試験片を採取して、
圧延後のクラッド鋼板の側曲げ試験を行ない密着性を評
価した。
第３図から高温すなわち本発明の上限加熱温度1250℃
で、圧下比が５以上であれば全て良好な接着性が得られ
ることがわかる。しかし、密着性は加熱温度が低くなる
と共に悪くなり、側曲げ試験において接着面の剥離が多
くなる。そのため加熱温度が低い場合は圧下比を高める
必要がある。本発明の加熱温度の下限1100℃では、その
圧下比を８以上に設定することで良好な密着性が得られ
る。
で、圧下比が５以上であれば全て良好な接着性が得られ
ることがわかる。しかし、密着性は加熱温度が低くなる
と共に悪くなり、側曲げ試験において接着面の剥離が多
くなる。そのため加熱温度が低い場合は圧下比を高める
必要がある。本発明の加熱温度の下限1100℃では、その
圧下比を８以上に設定することで良好な密着性が得られ
る。
次に本発明ではクラッド鋼板の圧延を850〜1050℃の範
囲で終了させる。すなわち、850℃以下の温度では圧延
を行なわないことを前提としている。それは850℃以上
の温度で圧延を終了することによって、合せ材に必要な
耐食性を確保しようとするものである。しかし、圧延終
了温度が高過ぎるとオーフテナイト粒の微細化が十分で
なく、特に母材の強度、靱性バランスの点で必ずしも好
ましくなく、その上限温度を1050℃とした。
囲で終了させる。すなわち、850℃以下の温度では圧延
を行なわないことを前提としている。それは850℃以上
の温度で圧延を終了することによって、合せ材に必要な
耐食性を確保しようとするものである。しかし、圧延終
了温度が高過ぎるとオーフテナイト粒の微細化が十分で
なく、特に母材の強度、靱性バランスの点で必ずしも好
ましくなく、その上限温度を1050℃とした。
第４図に合せ材としてインコロイ825（40％Ni−20％Cr
−３％Mo系）の圧延終了温度（圧延終了後水冷実施）と
合せ材のミクロ組織、およびその耐食性評価結果を第５
図に示すが、圧延終了温度820℃材（Ａ）のミクロ組織
は完全な再結晶組織となっておらず、圧延終了温度940
℃材（Ｂ）は再結晶組織となっている。耐食性の評価結
果もミクロ組織と対応しており、すなわち圧延終了温度
820℃材は孔食試験温度35℃で３試料中２試料に孔食が
発生した。一方、圧延終了温度940℃材は35℃でも全く
孔食の発生が起こらず良好な耐食性を示し、耐食性の観
点から、圧延終了温度は上記範囲が好ましい。
−３％Mo系）の圧延終了温度（圧延終了後水冷実施）と
合せ材のミクロ組織、およびその耐食性評価結果を第５
図に示すが、圧延終了温度820℃材（Ａ）のミクロ組織
は完全な再結晶組織となっておらず、圧延終了温度940
℃材（Ｂ）は再結晶組織となっている。耐食性の評価結
果もミクロ組織と対応しており、すなわち圧延終了温度
820℃材は孔食試験温度35℃で３試料中２試料に孔食が
発生した。一方、圧延終了温度940℃材は35℃でも全く
孔食の発生が起こらず良好な耐食性を示し、耐食性の観
点から、圧延終了温度は上記範囲が好ましい。
次に圧延終了後60〜300秒間空冷し、その後750℃以上の
高温から５〜40℃/secの速度で600℃以下の任意の温度
まで冷却する。圧延後の空冷時間の設定は、合せ材の再
結晶化をさらに効果的とするための本発明の主要な点で
ある。すなわち本発明者らの検討結果によれば、圧延終
了後、空冷時間を上記の範囲内に設定することによって
再結晶が進行し、耐食性はさらに改善されることを確認
した。空冷時間は圧延終了温度が高いほど短くて良く、
低い場合は長くする必要がある。しかし、あまり長すぎ
ると温度が低下して空冷中にCr炭化物などが析出するた
め、空冷時間は上記の範囲内が好ましい。
高温から５〜40℃/secの速度で600℃以下の任意の温度
まで冷却する。圧延後の空冷時間の設定は、合せ材の再
結晶化をさらに効果的とするための本発明の主要な点で
ある。すなわち本発明者らの検討結果によれば、圧延終
了後、空冷時間を上記の範囲内に設定することによって
再結晶が進行し、耐食性はさらに改善されることを確認
した。空冷時間は圧延終了温度が高いほど短くて良く、
低い場合は長くする必要がある。しかし、あまり長すぎ
ると温度が低下して空冷中にCr炭化物などが析出するた
め、空冷時間は上記の範囲内が好ましい。
また冷却は、750℃以上の高温から600℃以下の任意の温
度まで急速に冷却することにより、合せ材の炭化物の析
出を抑制することはもちろんであるが、母材強度、靱性
を確保する上で最も重要で、その冷却速度が５℃/sec未
満では、特に母材組織の微細化効果が少い。逆にあまり
速すぎて40℃/secを越える場合には母材組織がベイナイ
ト−マルテンサイト組織となり易く、靱性を劣化させ
る。したがって冷却速度は上記の範囲内とすることが好
ましい。なお冷却停止温度は、600℃以下までとする。
これは合せ材に耐食性に有害な炭化物が析出しないよう
にするためである。また冷却は水冷による方法が設備的
にも簡便であり、制御冷却ができるので推奨できる。し
かしこれに限定するものではない。
度まで急速に冷却することにより、合せ材の炭化物の析
出を抑制することはもちろんであるが、母材強度、靱性
を確保する上で最も重要で、その冷却速度が５℃/sec未
満では、特に母材組織の微細化効果が少い。逆にあまり
速すぎて40℃/secを越える場合には母材組織がベイナイ
ト−マルテンサイト組織となり易く、靱性を劣化させ
る。したがって冷却速度は上記の範囲内とすることが好
ましい。なお冷却停止温度は、600℃以下までとする。
これは合せ材に耐食性に有害な炭化物が析出しないよう
にするためである。また冷却は水冷による方法が設備的
にも簡便であり、制御冷却ができるので推奨できる。し
かしこれに限定するものではない。
以下本発明母材の成分を特定した理由を説明する。
Ｃは母材に所望の強度を確保するために0.01％以上必要
であるが、量が多くなると溶接性、HAZ靱性が劣化す
る。また母材の低温靱性に影響が現われるので、0.12％
を上限とした。
であるが、量が多くなると溶接性、HAZ靱性が劣化す
る。また母材の低温靱性に影響が現われるので、0.12％
を上限とした。
Siは脱酸上、鋼に含まれる元素であるが、大量に添加す
るとHAZ靱性を劣化させる。そのために0.5％以下とし
た。
るとHAZ靱性を劣化させる。そのために0.5％以下とし
た。
Mnは強度靱性を確保するために0.6％以上添加する。ま
たMnはγ粒界の粗大な初析フェライトの生成を抑制し
て、HAZ靱性を改善する効果を有するが、多量になると
焼入性が向上し、溶接性、HAZ靱性の劣化をもたらす。
従って上限を1.9％に抑えた。
たMnはγ粒界の粗大な初析フェライトの生成を抑制し
て、HAZ靱性を改善する効果を有するが、多量になると
焼入性が向上し、溶接性、HAZ靱性の劣化をもたらす。
従って上限を1.9％に抑えた。
Ｐは不純物として含まれ、ミクロ偏析による溶接金属割
れなどの発生を防止することから、できるだけ低い含有
量とすべきであり0.02％以下とする。
れなどの発生を防止することから、できるだけ低い含有
量とすべきであり0.02％以下とする。
Ｓも不純物元素であるが、多量の含有は粗大な硫化物系
介在物を形成し、母材の靱性を低下させる。特にMnSを
形成して水素を吸着し、割れの原因となるので耐サワー
性を要求する鋼には有害である。そのためにできるだけ
少なくすることが好ましく、0.0015％以下とした。
介在物を形成し、母材の靱性を低下させる。特にMnSを
形成して水素を吸着し、割れの原因となるので耐サワー
性を要求する鋼には有害である。そのためにできるだけ
少なくすることが好ましく、0.0015％以下とした。
Nbは窒化物、炭化物を生成する元素であり、微細に析出
して鋼の強度、靱性を向上する。また、すぐれたHAZ靱
性を得るために必須な元素であり、γ粒界に生成するフ
ェライトを抑制し、Ti2O3を核とする微細な粒内アシキ
ュラーフェライトの生成を促進させる効果がある。その
ために0.01％以上が必要である。しかし0.05％を超えて
多くなると、前記効果を妨げる傾向になる。
して鋼の強度、靱性を向上する。また、すぐれたHAZ靱
性を得るために必須な元素であり、γ粒界に生成するフ
ェライトを抑制し、Ti2O3を核とする微細な粒内アシキ
ュラーフェライトの生成を促進させる効果がある。その
ために0.01％以上が必要である。しかし0.05％を超えて
多くなると、前記効果を妨げる傾向になる。
Tiは鋼中で微細なTiNを形成し、スラブ加熱時、溶接時
のオーステナイト粒の粗大化を抑制して、母材靱性、HA
Z靱性の改善に効果があるが、0.01％以下では効果が期
待できない。しかし、あまり多過ぎるとTiCなどを形成
して悪影響をもたらす。そのために上限を0.025％とし
た。
のオーステナイト粒の粗大化を抑制して、母材靱性、HA
Z靱性の改善に効果があるが、0.01％以下では効果が期
待できない。しかし、あまり多過ぎるとTiCなどを形成
して悪影響をもたらす。そのために上限を0.025％とし
た。
Alは通常脱酸剤として添加される。また窒化物を形成し
鋼の微細化に役立つ。そのために0.05％までの添加が許
容される。
鋼の微細化に役立つ。そのために0.05％までの添加が許
容される。
Ｎは、不純物元素であり、これは少ない方がよく、0.00
6％は許容の上限を示したものである。
6％は許容の上限を示したものである。
V,Ni,Cu,Cr,Mo,Caは必要に応じて添加する元素であり、
ＶはNbと同様、母剤の強度、靱性を向上させるために添
加し、Niも母材強度、靱性を向上させる元素として、Cu
は耐食性、耐水素誘起割れ性などに有効である。またCr
は母剤、および溶接部の強度を高め、Moも同様母剤強
度、靱性を向上することができる元素として添加する。
これらはそれぞれの範囲で有効である。Caは硫化物（Mn
S）の形態を抑制し、低温靱性を改善するほか、ライン
パイプ材等の使用においては、水素誘起割れ性の改善効
果を有する。そのために0.001〜0.005％添加する。
ＶはNbと同様、母剤の強度、靱性を向上させるために添
加し、Niも母材強度、靱性を向上させる元素として、Cu
は耐食性、耐水素誘起割れ性などに有効である。またCr
は母剤、および溶接部の強度を高め、Moも同様母剤強
度、靱性を向上することができる元素として添加する。
これらはそれぞれの範囲で有効である。Caは硫化物（Mn
S）の形態を抑制し、低温靱性を改善するほか、ライン
パイプ材等の使用においては、水素誘起割れ性の改善効
果を有する。そのために0.001〜0.005％添加する。
本発明においては炭素当量としてCEを設定している。こ
れは焼入性に影響を与える元素の添加を調整するもので
あり、0.4％を越えると焼入性が過大となり、強度の上
昇のみに作用する結果、靱性劣化が著しくなり好ましく
ない。本発明では、特に通常の鋼板よりも圧延終了温度
を高目に設定しており、かつ比較的高温から冷却する必
要があり、目標強度を確保できる範囲で極力低いCE値と
することが好ましい。
れは焼入性に影響を与える元素の添加を調整するもので
あり、0.4％を越えると焼入性が過大となり、強度の上
昇のみに作用する結果、靱性劣化が著しくなり好ましく
ない。本発明では、特に通常の鋼板よりも圧延終了温度
を高目に設定しており、かつ比較的高温から冷却する必
要があり、目標強度を確保できる範囲で極力低いCE値と
することが好ましい。
（実施例） 第１表に示す本発明母材成分（Ａ）および従来成分
（Ｂ）のスラブ（スラブ厚144.5mm）と、第２表に示す
合せ材（合せ材厚25.5mm）の表面を研磨、脱脂し、第１
図に示す方法でクラッドスラブを組立て、さらに第２図
に示す方法でサンドイッチ状に重ね、中間に分離材を塗
布したサンドイッチタイプのクラッドスラブを組立て
た。そのスラブサイズ（単位mm）は340t×1000W×1900L
であり、これを第３表に示す圧延条件でクラッド鋼板を
製造した。この時の圧延圧下比は8.5とした。
（Ｂ）のスラブ（スラブ厚144.5mm）と、第２表に示す
合せ材（合せ材厚25.5mm）の表面を研磨、脱脂し、第１
図に示す方法でクラッドスラブを組立て、さらに第２図
に示す方法でサンドイッチ状に重ね、中間に分離材を塗
布したサンドイッチタイプのクラッドスラブを組立て
た。そのスラブサイズ（単位mm）は340t×1000W×1900L
であり、これを第３表に示す圧延条件でクラッド鋼板を
製造した。この時の圧延圧下比は8.5とした。
得られたクラッド鋼板サイズは40t×1860W（幅出し実
施）×8600Lであり、次いで端部のプラズマ切断を行な
い、上下２枚のクラッド鋼板に分離してそれぞれについ
て母材と合せ材の密着性、鋼板母材の強度、靱性および
合せ材の耐食性を調査した。
施）×8600Lであり、次いで端部のプラズマ切断を行な
い、上下２枚のクラッド鋼板に分離してそれぞれについ
て母材と合せ材の密着性、鋼板母材の強度、靱性および
合せ材の耐食性を調査した。
密着性の評価は、母材区分Ａの圧延終了温度996℃材に
ついて行なった。試験は第６図に示したクラッド鋼の試
験法JIS G0601の剪断強さ試験方法によって行ない、そ
の結果を同図に示した。加熱温度、圧延圧下比を本発明
条件範囲内としているため、その剪断強さはL,C方向共4
0kgf/mm2以上を示し、極めて良好であった。
ついて行なった。試験は第６図に示したクラッド鋼の試
験法JIS G0601の剪断強さ試験方法によって行ない、そ
の結果を同図に示した。加熱温度、圧延圧下比を本発明
条件範囲内としているため、その剪断強さはL,C方向共4
0kgf/mm2以上を示し、極めて良好であった。
また第３表には、クラッドスラブの圧延条件と鋼板母材
の材質結果も示す。母材区分Ａは、本発明成分材である
が、先に提示したクラッド鋼板の製造条件範囲内では強
度、靱性共良好な結果が得られているのに対し、従来成
分のＢ材は高強度は達成したが靱性は非常に悪い結果を
示した。これは第１表に示すようにCE（炭素当量）が高
いため、本発明の圧延条件には適していない結果であ
る。なお、第３表にはクラッド材の耐食性の評価結果も
示しているが、本発明条件範囲外、すなわち圧延終了温
度が820℃材のみ悪い結果となっており、他の条件範囲
内では全て良好な耐食性が得られた。
の材質結果も示す。母材区分Ａは、本発明成分材である
が、先に提示したクラッド鋼板の製造条件範囲内では強
度、靱性共良好な結果が得られているのに対し、従来成
分のＢ材は高強度は達成したが靱性は非常に悪い結果を
示した。これは第１表に示すようにCE（炭素当量）が高
いため、本発明の圧延条件には適していない結果であ
る。なお、第３表にはクラッド材の耐食性の評価結果も
示しているが、本発明条件範囲外、すなわち圧延終了温
度が820℃材のみ悪い結果となっており、他の条件範囲
内では全て良好な耐食性が得られた。
したがって、圧延後のクラッド鋼板での溶体化処理を省
略し、かつ母材強度、靱性およびクラッド材の耐食性を
同時に満足させるためには、母材成分およびその圧延条
件を制限する必要がある。
略し、かつ母材強度、靱性およびクラッド材の耐食性を
同時に満足させるためには、母材成分およびその圧延条
件を制限する必要がある。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば圧延条件を特定することによ
って靱性、耐食性がすぐれ強度および靱性の高い高合金
が製造でき、従来、溶体化処理を必要としていたのを、
本発明では省略できるので省工程、省エネを実現できて
工業的効果は極めて大きい。これと同時にコストの安い
製品を提供できてメリットも大である。
って靱性、耐食性がすぐれ強度および靱性の高い高合金
が製造でき、従来、溶体化処理を必要としていたのを、
本発明では省略できるので省工程、省エネを実現できて
工業的効果は極めて大きい。これと同時にコストの安い
製品を提供できてメリットも大である。
【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本発明クラッド鋼の組立てた状況
（一部）を示す概要説明図、第３図は接着状況について
の加熱温度と圧下比との関係を示す図、第４図（Ａ）、
（Ｂ）はクラッド材の異った圧延終了温度におけるミク
ロ組織を示す組織写真、第５図はクラッド材の圧延終了
温度と耐食性（耐孔食性）との関係を示す図、第６図は
試験方向別のクラッド材−母材の剪断強さを示す図であ
る。
（一部）を示す概要説明図、第３図は接着状況について
の加熱温度と圧下比との関係を示す図、第４図（Ａ）、
（Ｂ）はクラッド材の異った圧延終了温度におけるミク
ロ組織を示す組織写真、第５図はクラッド材の圧延終了
温度と耐食性（耐孔食性）との関係を示す図、第６図は
試験方向別のクラッド材−母材の剪断強さを示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−216984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−16892（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−130283（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ステンレス鋼またはニッケル合金からなる
合せ材と、重量％で、 C:0.01〜0.12％、Si:0.5％以下、 Mn:0.6〜1.9％、P:0.02％以下、 S:0.0015％以下、Nb:0.01〜0.05％、 Ti:0.010〜0.025％、Al:0.05％以下、 N:0.006％以下を含有し、 かつCE（炭素当量）＝Ｃ＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋Ｖ）/5＋
（Ni＋Cu）/15が0.40％以下を満足し、残部がFeおよび
不可避不純物からなる母材とを溶接してスラブを組立
て、これを1100〜1250℃に加熱後、圧下比５以上、圧延
終了温度850〜1050℃で圧延し、60〜300秒間空冷した後
750℃以上の高温から５〜40℃/secの冷却速度で600℃以
下の任意の温度まで冷却することを特徴とするクラッド
鋼板の製造方法。 - 【請求項２】ステンレス鋼またはニッケル合金からなる
合せ材と、重量％で C:0.01〜0.12％、Si:0.5％以下、 Mn:0.6〜1.9％、P:0.02％以下、 S:0.0015％以下、Nb:0.01〜0.05％、 Ti:0.010〜0.025％、Al:0.05％以下、 N:0.006％以下、 さらに、 V:0.01〜0.1％、Ni:0.05〜1.0％、 Cu:0.05〜0.6％、Cr:0.05〜1.0％、 Mo:0.05〜0.5％、Ca:0.001〜0.005％ の１種または２種以上を含有し、 かつCE（炭素当量）＝Ｃ＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋Ｖ）/5＋
（Ni＋Cu）/15が0.40％以下を満足し、残部がFeおよび
不可避不純物からなる母材とを溶接してスラブを組立
て、これを1100〜1250℃に加熱後、圧下比５以上、圧延
終了温度850〜1050℃で圧延し、60〜300秒間空冷した後
750℃以上の高温から５〜40℃/secの冷却速度で600℃以
下の任意の温度まで冷却することを特徴とするクラッド
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084398A JPH0716792B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | クラッド鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084398A JPH0716792B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | クラッド鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475791A JPH0475791A (ja) | 1992-03-10 |
| JPH0716792B2 true JPH0716792B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=13829475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2084398A Expired - Fee Related JPH0716792B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | クラッド鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716792B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015046091A1 (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ステンレス鋼部材の接合方法およびステンレス鋼 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2542260B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1996-10-09 | 株式会社ウエット・ジャパン | 噴水装置 |
| CN102319732A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-18 | 三明天尊不锈钢复合科技有限公司 | 金属复合板的真空轧制方法 |
| JP5928175B2 (ja) * | 2012-06-13 | 2016-06-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐海水腐食性および低温靭性に優れたオーステナイト系ステンレスクラッド鋼の製造方法 |
| WO2020071343A1 (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 日鉄ステンレス株式会社 | オーステナイト系ステンレスクラッド鋼板および母材鋼板ならびにクラッド鋼板の製造方法 |
| CN109532144B (zh) * | 2018-11-29 | 2021-01-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超级双相不锈钢复合钢板及其制造方法 |
| KR20220047862A (ko) * | 2019-09-25 | 2022-04-19 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 클래드 강판 및 그의 제조 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735543B2 (ja) * | 1988-07-18 | 1995-04-19 | 株式会社神戸製鋼所 | クラッド鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2084398A patent/JPH0716792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015046091A1 (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ステンレス鋼部材の接合方法およびステンレス鋼 |
| JP6082866B2 (ja) * | 2013-09-27 | 2017-02-22 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ステンレス鋼部材の接合方法およびステンレス鋼 |
| US10449629B2 (en) | 2013-09-27 | 2019-10-22 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for bonding stainless steel members and stainless steel |
| US10549380B2 (en) | 2013-09-27 | 2020-02-04 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for bonding stainless steel members and stainless steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475791A (ja) | 1992-03-10 |
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