JPH0785825B2 - 低温靭性の優れたNi含有鋼板の製造法 - Google Patents

低温靭性の優れたNi含有鋼板の製造法

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JPH0785825B2
JPH0785825B2 JP61275361A JP27536186A JPH0785825B2 JP H0785825 B2 JPH0785825 B2 JP H0785825B2 JP 61275361 A JP61275361 A JP 61275361A JP 27536186 A JP27536186 A JP 27536186A JP H0785825 B2 JPH0785825 B2 JP H0785825B2
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segregation
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slab
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直樹 斎藤
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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、LPG,LNG等の低温容器用構造物に使用される
低温靭性の優れたNi含有鋼板の製造法に関する。
(従来の技術) 近年のエネルギー需要の増大から、LPG,LNG等の貯蔵に
必要な低温容器用構造物の建設が盛んになり、それに伴
って構造物の安全性の議論も高まり、それらの構造物に
使用される鋼板に対して、より優れた低温靭性が要求さ
れるようになってきている 従来、このような鋼板は、造塊,分塊法により製造され
てきたが、近年の省エネルギー,省コスト化の観点より
連続鋳造法による製造が計られるようになってきた。
一般に、連続鋳造法によるスラブから製造された鋼板
は、造塊,分塊法による鋼板に比較してその板厚中心部
の靭性が劣化することが知られている。この原因は、連
続鋳造時に生ずる成分偏析によるものとされ、この偏析
には中心偏析と呼ばれる溶鋼の最終凝固部に生ずる成分
濃度溶鋼による偏析と、ミクロ偏析と呼ばれる凝固組織
内部の微小な偏析の2種類がある。これらの偏析を軽減
化する手段として、例えば文献「鉄鋼界報、昭和60年12
月11・21日(4頁)」で紹介されているように、等軸
晶の増大化、溶鋼流動の防止、偏析成分の減少など
の対策が挙げられている。
これらの偏析軽減対策は中心偏析の軽減化に効果のある
ものといわれているが、Ni含有鋼のように低温靭性が厳
しく要求される鋼には、中心偏析のみならず積極的なミ
クロ偏析の軽減化も必要とされている。上記した偏析軽
減対策のうちの溶鋼流動の防止およびの偏析成分の
減少は中心偏析とミクロ偏析の軽減化に効果を有する
が、その程度は小さく、板厚中心部の靭性を改善するに
は至っていない。またの等軸晶の増大化の場合は、中
心偏析が軽減するものの、等軸晶がミクロ偏析を生成し
易いため、かえってミクロ偏析を助長させる傾向にあ
る。また低温靭性の観点では、柱状晶が最も良好な靭性
を示すが、柱状晶部を著しく発達させることは中心偏析
を発生させ、靭性を大きく劣化させるため、従来から中
心偏析の低減を目的とした対策が実施されている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は連続鋳造法によるスラブを出発材として、低温
靭性、特に板厚中心部の靭性が優れた含Ni鋼板の製造法
を提供することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の上記の目的を達する手段は、以下に説明するよ
うに、化学成分(重量%)として、C≦0.2%,Si:0.01
〜0.4%,Mn:0.3〜2.0%,P≦0.004%,Ni:3.0〜10%およ
び残部がFeおよび不可避的不純物より成る溶鋼を連続鋳
造により、(等軸晶率)=(等軸晶部の厚み)/(全ス
ラブ厚)×100で規定される等軸晶率が5〜10%のスラ
ブを鋳造後、熱間圧延および熱処理を行うことからな
る。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の出発材としては、通常使用されている転炉,電
気炉等の溶解炉により下記の如く限定された成分組成を
有するように溶製された溶鋼を使用する。
Cは強度と焼入れ性を向上させ、強度確保に必要な成分
で、0.2%を越える過剰の含有は、フェライト中の過大
な固溶Cにより靭性を劣化する。したがってCの上限を
0.2%とした。
Siは鋼の強度確保に必要な成分として通常は0.01%以上
含有させるが、0.4%を越えると靭性を劣化する。した
がってSiは0.4%以下とした。
Mnは、鋼の焼入れ性を向上させると同時に、焼戻し時に
析出する微細なオーステナイトを安定化させる有効な成
分として0.3%以上を含有させるが、2.0%を越える含有
は焼戻し脆性を助長するので、0.3〜2.0%と限定した。
Pは、Ni含有鋼の靭性に支配的な成分であり、少量であ
るほど良好な靭性を示すが、0.004%を越える含有量で
は、後に述べるように等軸晶内のミクロ偏析を増大す
る。したがってPの上限を0.004%とした。
Niは、フェライト地に固溶し靭性を向上させ、またMnと
同様に焼戻し時に生成する微細のオーステナイトを安定
化させる有効な成分であるが、3.0%未満の含有量では
その効果が小さく、10%を越える含有量ではその効果が
飽和になり、有効性が認められない。
上記の成分を有する溶鋼を連続鋳造法により、等軸晶率
が5〜10%のスラブを製造する。この等軸晶率の制約は
靭性の良好な柱状晶部を発達させると同時に、この等軸
晶部の靭性をP≦0.004%とすることにより向上させる
ものである。第1図はP量が0.004%の9%Ni含有鋼に
おいて、等軸晶率が5%または10%のスラブを熱間圧延
後の鋼板の板厚中心部における偏析の強さを表わすP/P0
値(P0は鋼中に含まれる含有量、PはCMA分析〔反射電
子エネルギー分析から得られた含有量を計算機を用いて
画像処理する分析法=Computer Micro Analyzer〕によ
り求めた量)に対するPの累積面積率(分析視野面積に
対して偏析しているPが横軸で示されるP/P0値より高く
分布している部分の総面積の比率)から知られるPの偏
析状態は、通常得られる等軸晶率が40%の鋼に比較して
著しく軽減している。また第2図に示すように、Pを0.
010%含有する9%Ni含有鋼は等軸晶率が10%および40
%何れの場合もPの偏析が軽減されているとはいえな
い。すなわちPの偏析軽減には等軸晶率5〜10%および
P≦0.004%を満足することが必要である。
なお、等軸晶率が5〜10%である連続鋳造スラブを製造
するには鋳造後の冷却速度を速くすればよく、一例を挙
げれば、スラブ厚200mmの場合、鋳造速度0.3〜0.5m/mi
n,鋳片1kgあたりの冷却水量2.4〜2.7/kgで冷却すれば
良い。
このようにして得られたスラブを、鋳造まま、あるいは
必要に応じて分解工程を経た後、熱間圧延および熱処理
工程を経て目的とする鋼板を製造する。ここでは、例え
ば特公昭46−13498号,特公昭56−4608号等の各公報で
知られているようなNi含有鋼に特有な熱間圧延および熱
処理工程を経ても、本発明には何ら差し支えるものでな
い。
次に本発明の実施例について説明する。
第1表に示す成分のNi含有鋼を出発材として、第2表に
示す鋳造条件およびスラブ加熱,熱処理条件により鋼板
を製造し、2mmVシャルピー衝撃試験により低温特性を調
べた。本発明鋼板では、いずれの場合も、20kgf−m以
上の優れた靭性を有しているのに対し、本発明に規定す
る等軸晶率およびP含有量から逸脱するものは、何れの
場合も本発明鋼板に比較して、靭性が劣化していること
が明らかである。
上記のように本発明によれば、Ni含有鋼の靭性に大きく
影響するPの偏析状態を第1図に示すように等軸晶率お
よびP含有量で制御し得るという新しい知見に基いて構
成したもので、従来、連続鋳造法によるスラブから製造
された鋼板の問題点であった板厚中心部の靭性劣化に対
し、極めて有効な方法であることが明らかであり、本発
明により安全性の高い低温用鋼板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はPを0.004%含有する9%Ni含有鋼における鋼
板の板厚中心部のPの偏析状態を示す図、第2図はPを
0.010%含有する9%Ni含有鋼における鋼板の板厚中心
部のPの偏析状態を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−163063(JP,A) 特開 昭58−77756(JP,A) 特開 昭61−119360(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%として、C≦0.2%,Si:0.01〜0.4
    %,Mn:0.3〜2.0%,P≦0.004%,Ni:3.0〜10%および残部
    がFeおよび不可避的不純物より成る溶鋼を連続鋳造して
    得られた(等軸晶率)=(等軸晶部の厚み)/(全スラ
    ブ厚)×100で規定される等軸晶率が5〜10%のスラブ
    を、熱間圧延し、熱処理することを特徴とする低温靭性
    の優れたNi含有鋼板の製造法。
JP61275361A 1986-11-20 1986-11-20 低温靭性の優れたNi含有鋼板の製造法 Expired - Lifetime JPH0785825B2 (ja)

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