JPH07242991A - High toughness chromium-molybdenum steel sheet excellent in weldability - Google Patents
High toughness chromium-molybdenum steel sheet excellent in weldabilityInfo
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- JPH07242991A JPH07242991A JP3692594A JP3692594A JPH07242991A JP H07242991 A JPH07242991 A JP H07242991A JP 3692594 A JP3692594 A JP 3692594A JP 3692594 A JP3692594 A JP 3692594A JP H07242991 A JPH07242991 A JP H07242991A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主としてボイラ、圧力
容器用として使用されるクロムモリブデン鋼板とその製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chromium molybdenum steel sheet mainly used for boilers and pressure vessels and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】1・1/4Cr −1/2Mo 鋼板は、石油精製を
はじめとする化学工業プラントや発電プラントにおける
中・高温圧力容器用鋼板として広く用いられている。し
かし、従来の1・1/4Cr −1/2Mo 鋼板は、通常C含有量
が0.15%程度と高く、かつ、Cr、Mo等の合金元素を比較
的多く含有している。よって、溶接施工を施す際には、
低温割れ防止の観点から通常 150〜350 ℃程度の高温の
予熱が必要となること、高度の溶接技術が必要であるこ
となどから、施工期間の長期化や熱エネルギーの大量消
費等を招き、コスト上昇の一因となっている。2. Description of the Related Art 1.1 / 4Cr-1 / 2Mo steel sheets are widely used as steel sheets for medium / high temperature pressure vessels in chemical industrial plants such as oil refining and power plants. However, the conventional 1 / 4Cr-1 / 2Mo steel sheet usually has a high C content of about 0.15% and contains a relatively large amount of alloying elements such as Cr and Mo. Therefore, when performing welding,
From the viewpoint of preventing cold cracking, preheating at a high temperature of about 150 to 350 ° C is usually required, and advanced welding technology is required, leading to a long construction period and a large consumption of thermal energy, leading to cost reduction. This is one of the reasons for the rise.
【0003】また、1・1/4Cr −1/2Mo 鋼板では、高温
強度特性、耐エロージョン性の確保の点から、Si含有量
の範囲を0.50〜0.80%と比較的高めにする必要があるた
め、低温靱性が低下する。そのため各種装置の外気に触
れる部分に、止むを得ず低温靱性の優れた2・1/4Cr −
1Mo鋼板を使用する例が認められる。Further, in the case of a 1 / 4Cr-1 / 2Mo steel sheet, it is necessary to make the Si content range relatively high, 0.50 to 0.80%, from the viewpoint of securing high temperature strength characteristics and erosion resistance. , Low temperature toughness decreases. Therefore, it is unavoidable that the low-temperature toughness of the parts that come into contact with the outside air of various equipment is 2.1 / 4Cr-
An example of using 1Mo steel sheet is recognized.
【0004】上記の1・1/4Cr −1/2Mo 鋼板の問題点を
解決するために、多くの研究がなされている。Many studies have been made in order to solve the above-mentioned problems of the 1 / 4Cr-1 / 2Mo steel sheet.
【0005】例えば、特開昭58−37157 号公報に示され
るCr−Mo鋼は、Nbの析出硬化を利用して溶接施工後に行
われる応力除去焼鈍時の耐割れ特性を改善したものであ
る。For example, the Cr-Mo steel disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-37157 has improved cracking resistance during stress relief annealing performed after welding by utilizing precipitation hardening of Nb.
【0006】その主要成分は、Si:0.10〜0.80%、Cr:
0.40〜6.00%、Mo:0.40〜1.50%であって1・1/4Cr −
1/2Mo 鋼とは異なる。しかも、実施例によれば、Si含有
量が0.29%以下の場合のみが記載されており、このCr−
Mo鋼は主に低Si側で上記特性の改善が得られるものであ
ると推定される。The main components are Si: 0.10 to 0.80%, Cr:
0.40 to 6.00%, Mo: 0.40 to 1.50% and 1 / 4Cr-
Different from 1 / 2Mo steel. Moreover, according to the examples, only the case where the Si content is 0.29% or less is described.
It is presumed that the Mo steels can obtain the above-mentioned properties mainly on the low Si side.
【0007】特公平3−57361 号公報に示されるCr−Mo
鋼板においても同様に、主としてC含有量を減少させる
ことで優れた溶接性を確保しているものの、組織がフェ
ライト−パーライト、もしくはフェライト−パーライト
−ベイナイトとなっており、低温靱性向上の点では何ら
考慮がなされていない。Cr-Mo disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-57361
Similarly, in the steel sheet as well, although excellent weldability is secured mainly by reducing the C content, the structure is ferrite-pearlite or ferrite-pearlite-bainite, and there is no point in improving the low temperature toughness. Not considered.
【0008】特公平3−68100 号公報に示されるCr−Mo
鋼板おいては、溶接割れ感受性組成PCMを導入してその
上限を定め、C含有量を減少して溶接性を向上させると
ともに、強度補償と焼入性向上のためにAlおよびBの添
加を行っている。しかし、Bを必須添加とすることによ
り最高硬さの上昇を招き、特に溶接継手部の硬さが上昇
するという問題がある。Cr-Mo disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-68100
In steel sheets, a weld crack susceptibility composition P CM is introduced to determine its upper limit, and the C content is reduced to improve weldability, and Al and B are added for strength compensation and hardenability improvement. Is going. However, the essential addition of B causes an increase in the maximum hardness, and there is a problem in that the hardness of the welded joint part particularly increases.
【0009】特開昭62−89844 号公報および特開昭61−
104055号公報には、前記特公平3−68100 号公報と同様
に、溶接性の改善と靱性の向上を得ることができるCr−
Mo鋼板が示されている。しかし、いずれもAl−B処理に
よるものであって、その成果は十分ではなく、改善の余
地がある。JP-A-62-89844 and JP-A-61-
The 104055 gazette, like the Japanese Patent Publication No. 3-68100, can improve the weldability and toughness of Cr-.
Mo steel sheet is shown. However, all of them are due to Al-B treatment, and the results are not sufficient, and there is room for improvement.
【0010】特開平3−180442号公報には、溶接性およ
び高温(600℃) 強度を確保するためにNbを添加すると同
時に、Nb添加の連続鋳造鋳片や分塊スラブの欠点として
よく知られている鋼片表面のヒビ割れ対策として、低S
化を図った鉄骨建築構造用Cr−Mo−Nb鋼が示されてい
る。しかし、熱処理方法、鋼の組織および最高硬さなど
が示されておらず、この鋼を圧力容器等に適用すること
ができるかどうかは明らかではない。Japanese Patent Laid-Open No. 3-180442 discloses that Nb is added to secure weldability and high temperature (600 ° C.) strength, and at the same time, it is well known as a drawback of continuously cast slabs and slabs containing Nb. Low S as a countermeasure against cracking on the surface of slabs
The Cr-Mo-Nb steel for steel building structures is shown. However, the heat treatment method, the structure of the steel, the maximum hardness, etc. are not shown, and it is not clear whether this steel can be applied to a pressure vessel or the like.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】以上の点から、溶接性
および低温靱性に優れた1・1/4Cr −1/2Mo 鋼板とその
製造方法の開発が急務であると考えられる。本発明の目
的は、溶接性および低温靱性に優れた、焼きならし−焼
戻し型のクロムモリブデン鋼板とその製造方法を提供す
ることにある。From the above points, it is considered an urgent need to develop a 1.1 / 4Cr-1 / 2Mo steel sheet excellent in weldability and low temperature toughness and a manufacturing method thereof. An object of the present invention is to provide a normalization-tempering type chromium molybdenum steel sheet having excellent weldability and low temperature toughness, and a method for producing the same.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1) のクロムモリブデン鋼板と(2) のその製造方法にあ
る。The summary of the present invention is as follows.
It is in the chromium molybdenum steel plate of (1) and its manufacturing method of (2).
【0013】(1)重量%で、C:0.03〜0.05%未満、S
i:0.50〜0.80%、Mn:0.40〜0.65%、Cu:0.05〜0.50
%、Ni:0.05〜0.50%、Cr:1.00〜1.50%、Mo:0.45〜
0.65%、sol.Al: 0.005〜0.100 %およびTi: 0.005〜
0.030 %を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物から
なり、不純物中のPは 0.020%以下、Sは 0.015%以下
であり、主要組織がベイナイトからなり、硬さがHv で
200 以下であることを特徴とする溶接性に優れた高靱性
クロムモリブデン鋼板。(1)% by weight, C: 0.03 to less than 0.05%, S
i: 0.50 to 0.80%, Mn: 0.40 to 0.65%, Cu: 0.05 to 0.50
%, Ni: 0.05 to 0.50%, Cr: 1.00 to 1.50%, Mo: 0.45 to
0.65%, sol.Al: 0.005-0.100% and Ti: 0.005-
It contains 0.030%, the balance is Fe and unavoidable impurities, P in the impurities is 0.020% or less, S is 0.015% or less, the main structure is bainite, and the hardness is Hv.
High toughness chrome molybdenum steel sheet with excellent weldability characterized by being 200 or less.
【0014】(2)上記成分の素材鋼板を 910〜930 ℃で
焼きならしした後、水冷による加速冷却を施し、次いで
焼戻し処理を行い、主要組織をベイナイト、硬さをHv
で 200以下とすることを特徴とする溶接性に優れた高靱
性クロムモリブデン鋼板の製造方法。(2) After the material steel plates having the above components are normalized at 910 to 930 ° C., they are subjected to accelerated cooling by water cooling and then tempered to obtain bainite for the main structure and Hv for hardness.
Is 200 or less, a method for producing a high toughness chromium molybdenum steel sheet having excellent weldability.
【0015】ここでいう「主要組織」とは、体積率で50
%以上を占める組織部を意味し、組織はベイナイト単相
またはベイナイトが体積率で50%以上と残りがフェライ
トからなる2相のいずれかである。The "main structure" referred to here is 50% by volume.
% Means at least a bainite single phase, or the bainite has a volume fraction of 50% or more and the rest is ferrite.
【0016】本発明者らは、1・1/4Cr −1/2Mo 鋼板の
製造において、溶接性の改善、靱性の向上を両立させる
べく鋭意研究した結果、次の〜の新知見を得て本発
明を完成させた。The present inventors have earnestly studied to improve weldability and toughness in the production of a 1 / 4Cr-1 / 2Mo steel sheet, and as a result, have obtained the following new findings. Completed the invention.
【0017】溶接性の改善を図るには、C量を著しく
低減する一方、Bを非添加とし、さらに固溶Nを低下さ
せるため、微量のTiを添加するのが有効である。In order to improve the weldability, it is effective to add a trace amount of Ti in order to reduce the amount of C remarkably while adding no B and further lowering the solid solution N.
【0018】靱性の向上を図るには、焼きならし−焼
戻しの熱処理を行う際、焼きならし時に加速冷却 (水
冷) 処理とし、組織をベイナイト化させる必要がある。In order to improve the toughness, it is necessary to carry out accelerated cooling (water cooling) treatment at the time of normalizing and performing bainite at the time of performing normalizing-tempering heat treatment.
【0019】加速冷却時、十分な焼入れ性を確保する
ため、微量のCu、Niを添加する必要がある。At the time of accelerated cooling, it is necessary to add a trace amount of Cu and Ni in order to secure sufficient hardenability.
【0020】焼きならしの際、過度の加熱はγ粒の粗
大化を生じ、靱性改善に不利であるため、加熱温度の限
定が必要である。During normalizing, excessive heating causes coarsening of γ grains, which is disadvantageous in improving toughness, so that the heating temperature must be limited.
【0021】硬さをHv で 200以下に抑制すれば、溶
接部の最高硬さはHv で 300以下にすることができ、溶
接施工後の応力除去焼鈍を省略することができる。If the hardness is suppressed to 200 or less in Hv, the maximum hardness of the welded portion can be set to 300 or less in Hv, and the stress relief annealing after welding can be omitted.
【0022】[0022]
【作用】まず、本発明のクロムモリブデン鋼およびその
素材鋼の化学組成を、前記のように限定した理由につい
て説明する。%は重量%を意味する。First, the reason why the chemical composition of the chromium-molybdenum steel and the material steel thereof according to the present invention is limited as described above will be explained. % Means% by weight.
【0023】C:0.03〜0.05%未満 Cは、鋼の強度および耐エロージョン性を確保するため
に0.03%以上含有させる必要がある。しかし、C含有量
の増加は溶接性および靱性の低下をもたらすため、C含
有量は0.03%以上を満たして極力低い方が望ましい。所
望の特性を得るためには、C含有量は0.05%未満で十分
であり、その上限を0.05%未満とした。C: 0.03 to less than 0.05% C must be contained in 0.03% or more in order to secure the strength and erosion resistance of the steel. However, since an increase in the C content causes a decrease in weldability and toughness, the C content is preferably 0.03% or more and is as low as possible. In order to obtain the desired properties, a C content of less than 0.05% is sufficient, and the upper limit was made less than 0.05%.
【0024】Si:0.50〜0.80% Siは鋼の強度の確保、耐酸化性向上のために有効な成分
であり、0.50%以上含有させる。一方、Si含有量が0.80
%を超えると溶接性、靱性が低下するため、その含有量
の上限は0.80%以下とした。Si: 0.50 to 0.80% Si is an effective component for securing the strength of steel and improving the oxidation resistance, and is contained in 0.50% or more. On the other hand, Si content is 0.80
%, The weldability and toughness deteriorate, so the upper limit of the content was made 0.80% or less.
【0025】Mn:0.40〜0.65% Mnは鋼の強度、靱性および延性を高めるのに有効な成分
である。これらの効果を得るには、0.40%以上含有させ
る必要がある。一方、Mn含有量が0.65%を超えると溶接
性が低下する。よって、Mn含有量の範囲は0.40〜0.65%
とした。Mn: 0.40 to 0.65% Mn is an effective component for increasing the strength, toughness and ductility of steel. To obtain these effects, it is necessary to contain 0.40% or more. On the other hand, if the Mn content exceeds 0.65%, the weldability deteriorates. Therefore, the range of Mn content is 0.40 to 0.65%
And
【0026】Cu:0.05〜0.50% Cuは析出強化に有効な成分であり、かつ、耐エロージョ
ン性の向上にも効果を有する。これらの効果を有効に発
揮させるためには、0.05%以上のCu含有量が必要であ
る。一方、0.50%を超えると熱間加工性が低下し割れが
生じやすくなる。Cu: 0.05 to 0.50% Cu is an effective component for precipitation strengthening, and also has an effect of improving erosion resistance. In order to effectively exhibit these effects, a Cu content of 0.05% or more is necessary. On the other hand, if it exceeds 0.50%, the hot workability deteriorates and cracks are likely to occur.
【0027】よって、Cu含有量の範囲は0.05〜0.50%と
した。Therefore, the range of Cu content is set to 0.05 to 0.50%.
【0028】Ni:0.05〜0.50% Niは、Cuの高温下でのオーステナイト粒界への析出に伴
う割れの発生を抑えるために必要な成分である。Cu含有
量が上記の範囲においては、Ni含有量が0.05%以下では
上記の割れ抑制効果が得られない。一方、0.50%を超え
ると割れ抑制効果が飽和する。よって、Ni含有量の範囲
は0.05〜0.50%とした。Ni: 0.05 to 0.50% Ni is a component necessary for suppressing the generation of cracks accompanying the precipitation of Cu at the austenite grain boundaries at high temperatures. If the Cu content is in the above range and the Ni content is 0.05% or less, the above crack suppressing effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.50%, the crack suppressing effect is saturated. Therefore, the range of Ni content is set to 0.05 to 0.50%.
【0029】Cr:1.00〜1.50% Crは所望の特性を決定するのに重要な成分である。すな
わち、CrはSiと併せて高温における耐酸化性、強度を確
保する作用を有する。Cr含有量が1.00%未満ではこれら
の効果が得られない。一方、1.50%を超えると、これら
の効果が飽和する。よって、Cr含有量の範囲は1.00〜1.
50%とした。Cr: 1.00 to 1.50% Cr is an important component in determining the desired properties. That is, Cr has a function of securing oxidation resistance and strength at high temperature together with Si. If the Cr content is less than 1.00%, these effects cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 1.50%, these effects are saturated. Therefore, the Cr content range is 1.00 to 1.
It was set to 50%.
【0030】Mo:0.45〜0.65% Moも所望の特性を決定するのに重要な成分である。すな
わち、Moは焼戻し軟化抵抗を高め、高温強度を上昇させ
る作用を有する。Mo含有量が0.45%未満ではこれらの効
果が得られない。一方、0.65%を超えるとこれらの効果
が飽和する。よって、Mo含有量の範囲は0.45〜0.65%と
した。Mo: 0.45-0.65% Mo is also an important ingredient in determining the desired properties. That is, Mo has the effect of increasing the temper softening resistance and increasing the high temperature strength. If the Mo content is less than 0.45%, these effects cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.65%, these effects are saturated. Therefore, the Mo content range is 0.45 to 0.65%.
【0031】sol.Al: 0.005〜0.100 % sol.AlはNを固定し、また鋼中の酸素を除去するのに有
効な成分である。これらの効果は、sol.Al含有量が0.00
5 %以上でないと期待できない。一方、sol.Al含有量が
0.100 %を超えるとスラブの表面割れの原因となること
から、その含有量の上限は0.100 %とした。Sol.Al: 0.005 to 0.100% sol.Al is an effective component for fixing N and removing oxygen in steel. These effects have a sol.Al content of 0.00
You can't expect it to be more than 5%. On the other hand, if the sol.Al content is
If it exceeds 0.100%, it may cause surface cracking of the slab, so the upper limit of its content was made 0.100%.
【0032】Ti: 0.005〜0.030 % Tiは、溶接施工時、鋼中のFree(固溶)Nを固定し、熱
影響部の硬化を軽減するのに極めて有効な成分である。
この効果はTi含有量が0.005 %以上でないと得られな
い。一方、Ti含有量が0.030 %を超えると、逆に溶接継
手部の靱性を低下させる。よって、Ti含有量の範囲は
0.005〜0.030 %とした。Ti: 0.005 to 0.030% Ti is an extremely effective component for fixing Free (solid solution) N in steel during welding and reducing hardening of the heat affected zone.
This effect cannot be obtained unless the Ti content is 0.005% or more. On the other hand, if the Ti content exceeds 0.030%, the toughness of the welded joint is decreased. Therefore, the range of Ti content is
It was set to 0.005 to 0.030%.
【0033】P: 0.020%以下 Pは鋼中に不純物として含有されるが、靱性、溶接性を
損なうばかりでなく、焼戻し脆化感受性を高めるため、
極力低減することが望ましい。しかし、著しい低減はコ
スト上昇を招くため、P含有量の許容上限として0.020
%とした。P: 0.020% or less P is contained in steel as an impurity, but not only impairs toughness and weldability but also increases temper embrittlement susceptibility,
It is desirable to reduce it as much as possible. However, a significant reduction will lead to an increase in cost, so the allowable upper limit of P content is 0.020
%.
【0034】S: 0.015%以下 SもPと同様、鋼中に不純物として含有されるが、鋼の
靱性を著しく損なうため、極力低減することが望まし
い。しかし、著しい低減はコスト上昇を招くため、S含
有量の許容上限として0.015 %とした。S: 0.015% or less S, like P, is contained as an impurity in the steel, but it significantly reduces the toughness of the steel, so it is desirable to reduce it as much as possible. However, a significant reduction causes an increase in cost, so the allowable upper limit of S content was set to 0.015%.
【0035】上記の化学組成を有する本発明のクロムモ
リブデン鋼板の主要組織をベイナイトからなるもの、同
じく硬さをHv で200 以下とした理由は次のとおりであ
る。The main structure of the chromium molybdenum steel sheet of the present invention having the above chemical composition is bainite, and the hardness is Hv of 200 or less for the following reason.
【0036】ここでいう「主要組織」とは、体積率で50
%以上を占める組織部を意味し、組織はベイナイト単相
またはベイナイトが体積率で50%以上と残りがフェライ
トからなる2相のいずれかである。The "main structure" referred to here is 50 in volume ratio.
% Means at least a bainite single phase, or the bainite has a volume fraction of 50% or more and the rest is ferrite.
【0037】上記の組織を外れると、望ましい機械的特
性、硬さ、低温靱性および溶接性が得られなくなる。If the above structure is deviated, desired mechanical properties, hardness, low temperature toughness and weldability cannot be obtained.
【0038】硬さは断面部での硬さを意味し、焼戻し後
の鋼板の硬さがHv で200 を超えると、JIS Z 3101によ
る溶接施工後の溶接部の最高硬さがHv で300 を超え、
応力除去焼鈍(以下、SRという)を省略することがで
きなくなる。Hardness means hardness at the cross-section, and when the hardness of the steel sheet after tempering exceeds 200 in Hv, the maximum hardness of the welded portion after welding according to JIS Z 3101 is 300 in Hv. Beyond
The stress relief annealing (hereinafter referred to as SR) cannot be omitted.
【0039】溶接施工により構造物を組み立てる場合、
内部に残留応力が発生する。従来の1・1/4Cr −1/2Mo
鋼板では、この内部応力を軽減するためにSR処理を施
すことが必須である。この残留応力は溶接熱影響部の硬
化部に集中するため、この硬化部残留応力の軽減、消滅
が可能であるならば、大規模な設備と時間を必要とする
SR処理を省略することができる。焼戻し後の鋼板の硬
さが断面部において、Hv で200 以下であれば、JIS Z
3101による最高硬さ試験による溶接熱影響部の硬化部も
Hv で300 以下に維持することができ、著しい応力集中
が生じなくなるので、溶接施工後のSR処理の省略が可
能である。When assembling a structure by welding,
Residual stress is generated inside. Conventional 1 / 4Cr-1 / 2Mo
In order to reduce this internal stress, it is essential that the steel sheet be subjected to SR treatment. Since this residual stress concentrates on the hardened part of the heat-affected zone of the welding, if the residual stress of the hardened part can be reduced or eliminated, the SR process that requires a large-scale equipment and time can be omitted. . If the hardness of the steel sheet after tempering is 200 or less in Hv at the cross section, JIS Z
The hardened part of the weld heat affected zone by the maximum hardness test according to 3101 can also be maintained at 300 or less in Hv, and no significant stress concentration occurs, so the SR treatment after welding can be omitted.
【0040】次に、本発明の製造方法を前記の製造工程
と条件に限定した理由について説明する。Next, the reason why the manufacturing method of the present invention is limited to the above manufacturing steps and conditions will be described.
【0041】本発明によりクロムモリブデン鋼を製造す
るには、常法に従い、前記の化学組成を有する鋼片 (ス
ラブ) を製造し、熱間圧延を施して得た素材鋼板を、 9
10〜930 ℃で焼きならしした後、水冷による加速冷却を
施し、次いで焼戻し処理を行えばよい。In order to produce a chrome molybdenum steel according to the present invention, a steel plate (slab) having the above chemical composition is produced according to a conventional method, and a hot rolled steel sheet is obtained.
After normalizing at 10 to 930 ° C., accelerated cooling by water cooling may be performed, and then tempering treatment may be performed.
【0042】焼きならしにおいては、γ粒の粗大化を防
ぐため、加熱温度の上限は930 ℃としなければならな
い。加熱温度が910 ℃未満では、オーステナイト化する
のに不十分である。このときの望ましい保持時間は板厚
25mm当り最低1時間である。In normalizing, the upper limit of the heating temperature must be 930 ° C. in order to prevent the γ grains from coarsening. When the heating temperature is lower than 910 ° C, it is insufficient to form austenite. The desired holding time at this time is the plate thickness
At least 1 hour per 25 mm.
【0043】次いで、強度確保と靱性向上の目的で水冷
を用いて加速冷却を行う。このときの望ましい冷却速度
は400 ℃/min 以上である。Next, accelerated cooling is performed using water cooling for the purpose of securing strength and improving toughness. The desirable cooling rate at this time is 400 ° C / min or more.
【0044】冷却終了後、組織安定化と靱性向上の目的
で焼戻し処理を行う。望ましい温度範囲は 650〜730
℃、保持時間は板厚25mm当り1時間である。焼戻し後の
冷却は空冷とするのがよい。After completion of cooling, tempering is performed for the purpose of stabilizing the structure and improving toughness. The preferred temperature range is 650-730
C., holding time is 1 hour per 25 mm plate thickness. Cooling after tempering is preferably air cooling.
【0045】上記の加速冷却 (水冷) による焼入れの効
果は、板厚の増加に伴い減少する。The effect of quenching by the above accelerated cooling (water cooling) decreases as the plate thickness increases.
【0046】したがって、主要組織を安定した高靱性ベ
イナイト組織にするため、本発明方法では適用板厚上限
を100mm とするのが望ましい。Therefore, in order to make the main structure a stable and high toughness bainite structure, it is desirable that the upper limit of the applicable plate thickness is 100 mm in the method of the present invention.
【0047】[0047]
【実施例】表1に示す化学組成の鋼を電気炉で溶製し、
24トン鋼塊とした。EXAMPLE Steels having the chemical compositions shown in Table 1 were melted in an electric furnace,
A 24 ton steel ingot was used.
【0048】[0048]
【表1】 [Table 1]
【0049】本発明例のうち、鋼種1、2は最も典型的
な組成の鋼である。鋼種3はCr含有量が下限の例、鋼種
4はMo含有量が下限の例である。鋼種5はC含有量が上
限の例、鋼種6は同じく下限の例である。Among the examples of the present invention, steel types 1 and 2 are steels having the most typical composition. Steel type 3 is an example in which the Cr content is the lower limit, and steel type 4 is an example in which the Mo content is the lower limit. Steel type 5 is an example in which the C content is the upper limit, and steel type 6 is an example in which the C content is also the lower limit.
【0050】比較例のうち、鋼種7〜12は従来から知ら
れている組成の鋼である。鋼種7、13はAl−B処理を施
した低C型Cr−Mo鋼、鋼種8は通常のCレベルのJIS SC
MV3−1に対応するCr−Mo鋼である。鋼種9はCu、Niを
添加したJIS SCMV3−2に対応するCr−Mo鋼、鋼種10は
Al−B処理を施したJIS SCMV3−2に対応するCr−Mo鋼
である。鋼種11はC含有量が下限を下まわったもの、鋼
種12は逆にC含有量が上限を上まわったものである。Among the comparative examples, steel types 7 to 12 are steels having compositions known in the past. Grades 7 and 13 are Al-B treated low C type Cr-Mo steels, grade 8 is a normal C level JIS SC.
Cr-Mo steel corresponding to MV3-1. Grade 9 is a Cr-Mo steel corresponding to JIS SCMV3-2 with Cu and Ni added, and grade 10 is
It is a Cr-Mo steel corresponding to JIS SCMV3-2 that has been subjected to Al-B treatment. Steel type 11 has a C content below the lower limit, and steel type 12 has a C content above the upper limit.
【0051】得られた前記の鋼塊を常法に従い加熱、分
塊圧延してスラブを製造し、次いでこれらのスラブに熱
間圧延を施して厚さ50mmの素材鋼板とした。The obtained steel ingots were heated and slab-rolled according to a conventional method to produce slabs, and then these slabs were hot-rolled to obtain raw steel plates having a thickness of 50 mm.
【0052】これらの鋼板に表2に示す一定同一条件で
熱処理を施して製品鋼板とした後、鋼板からJIS 10号試
験片とJIS 4号試験片を採取し、機械的特性および靱性
を調査した。After heat-treating these steel sheets under the same constant conditions shown in Table 2 to make product steel sheets, JIS No. 10 test pieces and JIS No. 4 test pieces were sampled from the steel sheets to investigate the mechanical properties and toughness. .
【0053】上記熱処理時の加速冷却速度は 700℃/mi
n 、焼戻しの保持時間は2.0 時間、焼戻し後の冷却は空
冷とした。The accelerated cooling rate during the heat treatment is 700 ° C./mi
n, holding time for tempering was 2.0 hours, and cooling after tempering was air cooling.
【0054】さらに、焼戻し後の鋼板について金属組織
と硬さの調査、溶接性試験およびJIS Z 3101による溶接
後の最高硬さ測定を行い、硬さ値から溶接施工後のSR
処理省略の可否を判断した。Further, the tempered steel sheet was investigated for its metallographic structure and hardness, a weldability test was carried out, and the maximum hardness after welding according to JIS Z 3101 was measured.
It was judged whether or not the processing could be omitted.
【0055】これら各種試験を実施するにあたり、引張
試験特性はJIS G 4109(1987)に定めるSCMV3−1の値
を目標とした。靱性はシャルピー衝撃試験で評価し、低
温下でも十分な吸収エネルギーが得られるように、0℃
での吸収エネルギー値で 200J以上を目標とした。
硬さは、溶接施工後のSR省略が可能となる硬さHv
200以下を目標とした。溶接性は、この硬さおよび斜
めy開先溶接割れ試験(JIS Z3158)での割れ防止に必要
な予熱温度で評価し、焼戻し後の鋼板でHv 200 以下、
溶接後でHv 300 以下および予熱温度で50℃以下を良好
とした。表2、表3に上記の各試験結果を示す。In carrying out these various tests, the tensile test characteristics were aimed at the value of SCMV3-1 specified in JIS G 4109 (1987). The toughness is evaluated by the Charpy impact test, and 0 ° C is used so that sufficient absorbed energy can be obtained even at low temperature.
The target energy absorption value was 200 J or more.
Hardness is hardness Hv that makes it possible to omit SR after welding.
The target was 200 or less. Weldability was evaluated by this hardness and the preheating temperature required to prevent cracking in the diagonal y-groove weld cracking test (JIS Z3158), and the tempered steel sheet had a Hv of 200 or less,
After welding, Hv of 300 or less and preheating temperature of 50 ° C or less were considered good. Tables 2 and 3 show the above test results.
【0056】[0056]
【表2】 [Table 2]
【0057】[0057]
【表3】 [Table 3]
【0058】次に、鋼種2について板厚の影響を調査す
る試験を行った。表4に、製品板厚を変化させ、熱処理
条件を同一にした場合の、板厚、熱処理条件および機械
的特性、金属組織を示す。Next, a test for investigating the influence of the plate thickness was conducted on the steel type 2. Table 4 shows the plate thickness, the heat treatment conditions, the mechanical properties, and the metal structure when the product plate thickness is changed and the heat treatment conditions are the same.
【0059】[0059]
【表4】 [Table 4]
【0060】以上の結果、本発明例ではいずれも目標性
能を満足することが明らかである。From the above results, it is clear that all of the examples of the present invention satisfy the target performance.
【0061】比較例においてC含有量が高いもの (鋼種
8、9、10、12) 、低C型ながらAl−B処理を施したも
の (鋼種7、13) では、いずれも最高硬さが高すぎる。In the comparative examples, the one having a high C content (steel types 8, 9, 10, 12) and the one having a low C type and subjected to Al-B treatment (steel types 7, 13) all had a high maximum hardness. Too much.
【0062】C含有量が下限以下のもの (鋼種11) では
炭化物の析出が不十分で、かつフェライトが大量に生成
するため、靱性が低い。When the C content is less than the lower limit (steel type 11), precipitation of carbides is insufficient and a large amount of ferrite is formed, so that the toughness is low.
【0063】さらに、鋼種1〜3について加速冷却条件
の影響を調査する試験を行った。表5に、冷却を空冷と
した場合の熱処理条件および機械的特性、金属組織を示
す。Further, a test for investigating the effect of accelerated cooling conditions was conducted on steel types 1 to 3. Table 5 shows the heat treatment conditions, mechanical properties, and metallographic structure when the cooling was air cooling.
【0064】[0064]
【表5】 [Table 5]
【0065】冷却を空冷とし加速冷却しなかったことに
より、パーライトと粗大なフェライトが生成し、強度、
靱性ともに大きく低下することがわかる。Since the cooling was done by air cooling and not accelerated cooling, pearlite and coarse ferrite were produced and strength,
It can be seen that the toughness is greatly reduced.
【0066】[0066]
【発明の効果】本発明によれば、高靱性で、かつ高溶接
性を有するとともに、JIS G 4109(1987)に示されるSC
MV3−1と同等の機械的性質を十分満足する、焼きなら
し−焼戻し型のCr−Mo鋼板を得ることができる。この鋼
板では、JIS Z 3101に規定される溶接施工後の最高硬さ
がHv で300 以下であるので、溶接施工後のSR処理は
不要である。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it has a high toughness and a high weldability, and the SC shown in JIS G 4109 (1987).
It is possible to obtain a normalization-tempering type Cr-Mo steel sheet that sufficiently satisfies the mechanical properties equivalent to MV3-1. This steel sheet has a maximum hardness Hv of 300 or less after welding as specified in JIS Z 3101, so that SR treatment after welding is unnecessary.
Claims (2)
50〜0.80%、Mn:0.40〜0.65%、Cu:0.05〜0.50%、N
i:0.05〜0.50%、Cr:1.00〜1.50%、Mo:0.45〜0.65
%、sol.Al: 0.005〜0.100 %およびTi: 0.005〜0.03
0 %を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からな
り、不純物中のPは 0.020%以下、Sは 0.015%以下で
あり、主要組織がベイナイトからなり、硬さがHv で20
0 以下であることを特徴とする溶接性に優れた高靱性ク
ロムモリブデン鋼板。1. By weight%, C: 0.03 to less than 0.05%, Si: 0.
50 to 0.80%, Mn: 0.40 to 0.65%, Cu: 0.05 to 0.50%, N
i: 0.05 to 0.50%, Cr: 1.00 to 1.50%, Mo: 0.45 to 0.65
%, Sol.Al: 0.005 to 0.100% and Ti: 0.005 to 0.03
The content is 0%, the balance is Fe and inevitable impurities, P in the impurities is 0.020% or less, S is 0.015% or less, the main structure is bainite, and the hardness is 20 at Hv.
A high toughness chromium molybdenum steel sheet having excellent weldability, which is 0 or less.
50〜0.80%、Mn:0.40〜0.65%、Cu:0.05〜0.50%、N
i:0.05〜0.50%、Cr:1.00〜1.50%、Mo:0.45〜0.65
%、sol.Al: 0.005〜0.100 %およびTi: 0.005〜0.03
0 %を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からな
り、不純物中のPは 0.020%以下、Sは 0.015%以下で
ある素材鋼板を、 910〜930 ℃で焼きならしした後、水
冷による加速冷却を施し、次いで焼戻し処理を行い、主
要組織をベイナイト、硬さをHv で200 以下とすること
を特徴とする溶接性に優れた高靱性クロムモリブデン鋼
板の製造方法。2. By weight%, C: 0.03 to less than 0.05%, Si: 0.
50 to 0.80%, Mn: 0.40 to 0.65%, Cu: 0.05 to 0.50%, N
i: 0.05 to 0.50%, Cr: 1.00 to 1.50%, Mo: 0.45 to 0.65
%, Sol.Al: 0.005 to 0.100% and Ti: 0.005 to 0.03
Containing 0%, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, P in the impurities is 0.020% or less, S is 0.015% or less, and after normalizing it at 910 to 930 ℃, it is accelerated by water cooling. A method for producing a high toughness chromium molybdenum steel sheet having excellent weldability, which comprises cooling, followed by tempering to obtain a bainite main structure and a hardness of 200 or less in Hv.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3692594A JPH07242991A (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | High toughness chromium-molybdenum steel sheet excellent in weldability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3692594A JPH07242991A (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | High toughness chromium-molybdenum steel sheet excellent in weldability |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07242991A true JPH07242991A (en) | 1995-09-19 |
Family
ID=12483344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3692594A Pending JPH07242991A (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | High toughness chromium-molybdenum steel sheet excellent in weldability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07242991A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100240992B1 (en) * | 1995-12-14 | 2000-03-02 | 이구택 | The manufacturing method for plate with excellent high temperature material property |
KR20020016023A (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-04 | 이구택 | A METHOD FOR MANUFACTURING Cr-Mo STEEL |
-
1994
- 1994-03-08 JP JP3692594A patent/JPH07242991A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100240992B1 (en) * | 1995-12-14 | 2000-03-02 | 이구택 | The manufacturing method for plate with excellent high temperature material property |
KR20020016023A (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-04 | 이구택 | A METHOD FOR MANUFACTURING Cr-Mo STEEL |
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