JPH09227986A - 高靭性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法 - Google Patents
高靭性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法Info
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- JPH09227986A JPH09227986A JP3681296A JP3681296A JPH09227986A JP H09227986 A JPH09227986 A JP H09227986A JP 3681296 A JP3681296 A JP 3681296A JP 3681296 A JP3681296 A JP 3681296A JP H09227986 A JPH09227986 A JP H09227986A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、降伏強さが低く、伸びの高い構造
用鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０４％
以下、Ｍｎ：０．２０％以下、Ｔｉ：０．０３〜０．０
７％、Ａｌ：０．０６０％以下、Ｂ：０．００３〜０．
００２０％、Ｎ：０．００４％以下で、１１５０〜１２
５０℃に加熱し、仕上温度を８００℃以上となる熱間圧
延後、９１０〜９６０℃で焼準することを特徴とする高
靱性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼の製造
法。 【効果】 高靱性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造
用鋼を経済的に提供することが可能である。
用鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０４％
以下、Ｍｎ：０．２０％以下、Ｔｉ：０．０３〜０．０
７％、Ａｌ：０．０６０％以下、Ｂ：０．００３〜０．
００２０％、Ｎ：０．００４％以下で、１１５０〜１２
５０℃に加熱し、仕上温度を８００℃以上となる熱間圧
延後、９１０〜９６０℃で焼準することを特徴とする高
靱性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼の製造
法。 【効果】 高靱性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造
用鋼を経済的に提供することが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高靱性で、降伏強さ
が低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法に関する
ものである。
が低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年造船、産業機械等の各分野にわたっ
て、競争力向上のため溶接施工の減少、曲げ加工性を代
表として鋼材特性の極限追求、溶接性の向上および鋼材
コストの低減、安全性の向上など各種の要求が強まって
いる。
て、競争力向上のため溶接施工の減少、曲げ加工性を代
表として鋼材特性の極限追求、溶接性の向上および鋼材
コストの低減、安全性の向上など各種の要求が強まって
いる。
【０００３】このうち厚鋼板の曲げ加工性改善のために
は、低降伏強さで、高伸びを有する厚鋼板の開発が必要
である。また建築、橋梁分野では構造物の安全性向上の
ため、特に耐震性、免震性、制震性向上のために降伏強
さを低くし、伸びを高くすることが望まれている。さら
に、近年これらの特性に加えて、大地震時の構造部材の
脆性破壊防止のために靱性の向上が強く求められるよう
になった。
は、低降伏強さで、高伸びを有する厚鋼板の開発が必要
である。また建築、橋梁分野では構造物の安全性向上の
ため、特に耐震性、免震性、制震性向上のために降伏強
さを低くし、伸びを高くすることが望まれている。さら
に、近年これらの特性に加えて、大地震時の構造部材の
脆性破壊防止のために靱性の向上が強く求められるよう
になった。
【０００４】従来は降伏強さを低くし、伸びを高くする
ためには、添加元素を極力低減する方法が考えられてい
たが、この方法では、降伏強さの低下と伸びの上昇に限
度があり、各種要求を満足できず、問題であった。これ
まで、構造用鋼に関する公知文献としては、特開平３−
３１４６７号公報があるが、さらに一層の降伏強さの低
下と伸びの上昇が求められている。また、発明者らは、
特開平４−１３２２９２号公報で、降伏強さが低く、伸
びの高い構造用鋼を示したが、さらに、一層の靱性の向
上が求められている。
ためには、添加元素を極力低減する方法が考えられてい
たが、この方法では、降伏強さの低下と伸びの上昇に限
度があり、各種要求を満足できず、問題であった。これ
まで、構造用鋼に関する公知文献としては、特開平３−
３１４６７号公報があるが、さらに一層の降伏強さの低
下と伸びの上昇が求められている。また、発明者らは、
特開平４−１３２２９２号公報で、降伏強さが低く、伸
びの高い構造用鋼を示したが、さらに、一層の靱性の向
上が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は以上の
点を鑑みなされたもので、高靱性で、降伏強さが低く、
伸びの高い構造用鋼を提供することにある。
点を鑑みなされたもので、高靱性で、降伏強さが低く、
伸びの高い構造用鋼を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の通りであ
る。 （１）重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０４
％以下、Ｍｎ：０．２０％以下、Ｔｉ：０．０３〜０．
０７％、Ａｌ：０．０６０％以下、Ｂ：０．０００２〜
０．００２０％、Ｎ：０．０４０％以下を含有し、残部
鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする高靱性
で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼。 （２）加熱温度が１１５０〜１２５０℃、仕上げ温度が
８００℃以上となる熱間圧延後、９１０〜９６０℃で焼
準することを特徴とする（１）記載の高靱性で、降伏強
さが低く、伸びの高い構造用鋼の製造方法。
る。 （１）重量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０４
％以下、Ｍｎ：０．２０％以下、Ｔｉ：０．０３〜０．
０７％、Ａｌ：０．０６０％以下、Ｂ：０．０００２〜
０．００２０％、Ｎ：０．０４０％以下を含有し、残部
鉄及び不可避的不純物からなることを特徴とする高靱性
で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼。 （２）加熱温度が１１５０〜１２５０℃、仕上げ温度が
８００℃以上となる熱間圧延後、９１０〜９６０℃で焼
準することを特徴とする（１）記載の高靱性で、降伏強
さが低く、伸びの高い構造用鋼の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】鋼の降伏強さを低くし、伸びを高
くするためには、鋼の強化元素の添加量を低下すること
が考えられる。鋼の強化元素としては、固溶体強化、析
出強化に係わる元素がある。固溶体元素としては、Ｃ，
Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ等、析出強化元素としては、Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ等がある。以上のことから、鋼の降
伏強さを低くし、伸びを高くするためには、これらの各
種添加元素を低下することが考えられていた。
くするためには、鋼の強化元素の添加量を低下すること
が考えられる。鋼の強化元素としては、固溶体強化、析
出強化に係わる元素がある。固溶体元素としては、Ｃ，
Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ等、析出強化元素としては、Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ等がある。以上のことから、鋼の降
伏強さを低くし、伸びを高くするためには、これらの各
種添加元素を低下することが考えられていた。
【０００８】発明者らは、ここにおいて、さらに降伏強
さを低くし、伸びを高くする鋼を開発すべく種々検討し
た結果、極限まで低減した極微量のＣ，Ｎといえどもこ
れらがコットレル雰囲気を作り、転位を固着し、これが
降伏強さを高くし、伸びを低くすることを見出した。こ
の極微量のＣ，Ｎによる転位の固着を防止することによ
って、降伏強さを低くし、伸びを高くすることができ
る。
さを低くし、伸びを高くする鋼を開発すべく種々検討し
た結果、極限まで低減した極微量のＣ，Ｎといえどもこ
れらがコットレル雰囲気を作り、転位を固着し、これが
降伏強さを高くし、伸びを低くすることを見出した。こ
の極微量のＣ，Ｎによる転位の固着を防止することによ
って、降伏強さを低くし、伸びを高くすることができ
る。
【０００９】次に、Ｃ，Ｎによる転位の固着を防止する
ためには、適正量のＴｉ添加が有効であることを見出し
た。Ｔｉ添加量が少なすぎると、Ｃ，Ｎによる転位の固
着が十分でなく降伏強さが高く、伸びが低い。また、Ｔ
ｉ添加量が多すぎると、Ｔｉの析出物が粗大となり、逆
に析出硬化で降伏強さが高く、伸びが低くなる。
ためには、適正量のＴｉ添加が有効であることを見出し
た。Ｔｉ添加量が少なすぎると、Ｃ，Ｎによる転位の固
着が十分でなく降伏強さが高く、伸びが低い。また、Ｔ
ｉ添加量が多すぎると、Ｔｉの析出物が粗大となり、逆
に析出硬化で降伏強さが高く、伸びが低くなる。
【００１０】図１に、０．００２％Ｃ−０．０３％Ｓｉ
−０．１１％Ｍｎ−０．０００８％Ｂ−０．０３５％Ａ
ｌ−０．００３１％Ｎ鋼での降伏強さと伸びに及ぼすＴ
ｉ添加量の影響を示す。Ｔｉ添加量が０．０３％未満で
は、Ｃ，Ｎによる転位の固着が十分でなく、降伏強さが
高く、伸びが低い。Ｔｉ添加量が０．０７％超では、Ｔ
ｉの析出物が粗大となり、降伏強さが高く、伸びが低
い。
−０．１１％Ｍｎ−０．０００８％Ｂ−０．０３５％Ａ
ｌ−０．００３１％Ｎ鋼での降伏強さと伸びに及ぼすＴ
ｉ添加量の影響を示す。Ｔｉ添加量が０．０３％未満で
は、Ｃ，Ｎによる転位の固着が十分でなく、降伏強さが
高く、伸びが低い。Ｔｉ添加量が０．０７％超では、Ｔ
ｉの析出物が粗大となり、降伏強さが高く、伸びが低
い。
【００１１】さらに、極低Ｃの領域では、粒界強度が低
下し、靱性が低くなる。そこで、結晶粒界に偏析して、
粒界を強化するＢを添加することで、靱性が格段に向上
することを見出した。この目的のためには、Ｂを０．０
００２％以上添加することが必要である。
下し、靱性が低くなる。そこで、結晶粒界に偏析して、
粒界を強化するＢを添加することで、靱性が格段に向上
することを見出した。この目的のためには、Ｂを０．０
００２％以上添加することが必要である。
【００１２】以下に成分の限定理由を述べる。Ｃは固溶
体強化と転位の固着により降伏強さを高く、伸びを低く
する元素であり、極力押さえる必要があるため、０．０
１％を上限とする。
体強化と転位の固着により降伏強さを高く、伸びを低く
する元素であり、極力押さえる必要があるため、０．０
１％を上限とする。
【００１３】Ｓｉは固溶体強化で降伏強さを高く、伸び
を低くする元素であり、極力押さえる必要があるため、
０．０４％を上限とする。Ｍｎは固溶体強化で降伏強さ
を高く、伸びを低くする元素であり、極力押さえる必要
があるため、０．２０％を上限とする。
を低くする元素であり、極力押さえる必要があるため、
０．０４％を上限とする。Ｍｎは固溶体強化で降伏強さ
を高く、伸びを低くする元素であり、極力押さえる必要
があるため、０．２０％を上限とする。
【００１４】ＴｉはＣ，Ｎによる転位の固着を防止する
重要な要素で、図１に示すように添加量を０．０３〜
０．０７％に限定する。Ａｌは脱酸上必要な元素である
が、０．０６０％を超えて添加すると、靱性が低下する
ため、上限を０．０６０％とする。
重要な要素で、図１に示すように添加量を０．０３〜
０．０７％に限定する。Ａｌは脱酸上必要な元素である
が、０．０６０％を超えて添加すると、靱性が低下する
ため、上限を０．０６０％とする。
【００１５】Ｂは結晶粒界に偏析して、粒界を強化し、
靱性向上に不可欠な元素であるため、０．０００２％以
上添加するが、０．００２０％を超えて添加すると、そ
の効果が飽和するだけでなく、靱性を阻害するため、上
限を０．００２０％とする。Ｎは固溶体強化と転位の固
着により降伏強さを高く、伸びを低くする元素であり、
極力押さえる必要があるため、０．０４０％を上限とす
る。
靱性向上に不可欠な元素であるため、０．０００２％以
上添加するが、０．００２０％を超えて添加すると、そ
の効果が飽和するだけでなく、靱性を阻害するため、上
限を０．００２０％とする。Ｎは固溶体強化と転位の固
着により降伏強さを高く、伸びを低くする元素であり、
極力押さえる必要があるため、０．０４０％を上限とす
る。
【００１６】この鋼を溶製するにあたっては、電気炉、
転炉のいずれを用いてもよい。鋼板とするにあたって
は、熱間圧延の加熱温度を１１５０℃未満、あるいは、
圧延仕上温度を８００℃未満とすると、結晶粒の微細化
により、降伏強さが高く、伸びが低くなる。また、１２
５０℃を超える加熱は燃料コストの上昇をきたすため、
加熱温度は１１５０〜１２５０℃、圧延仕上温度は８０
０℃以上とする。
転炉のいずれを用いてもよい。鋼板とするにあたって
は、熱間圧延の加熱温度を１１５０℃未満、あるいは、
圧延仕上温度を８００℃未満とすると、結晶粒の微細化
により、降伏強さが高く、伸びが低くなる。また、１２
５０℃を超える加熱は燃料コストの上昇をきたすため、
加熱温度は１１５０〜１２５０℃、圧延仕上温度は８０
０℃以上とする。
【００１７】熱間圧延後は、熱間圧延により導入された
残留歪による降伏強さの上昇及び伸びの低下を防ぐた
め、焼準を行う。焼準については、下限はオーステナイ
ト一相組織とするため、９１０℃以上で、かつ、燃料コ
ストの過度の上昇を防ぐため、９６０℃以下とする。
残留歪による降伏強さの上昇及び伸びの低下を防ぐた
め、焼準を行う。焼準については、下限はオーステナイ
ト一相組織とするため、９１０℃以上で、かつ、燃料コ
ストの過度の上昇を防ぐため、９６０℃以下とする。
【００１８】
【実施例】表１に示す化学成分のうち１〜４は本発明鋼
で、５〜１６は比較鋼である。鋼の溶製は転炉により行
い、常法によりスラブとした後、表１に示す板厚に同表
に示す加熱、圧延、熱処理条件で製造した。表１にこれ
らの鋼の引張試験結果を示す。
で、５〜１６は比較鋼である。鋼の溶製は転炉により行
い、常法によりスラブとした後、表１に示す板厚に同表
に示す加熱、圧延、熱処理条件で製造した。表１にこれ
らの鋼の引張試験結果を示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】本発明の鋼１〜４は、Ｃ，Ｎ等の各種元素
を低減すると同時に、極微量のＣ，Ｎによる転位の固着
を防止するため、適正な範囲にＴｉを含有し、また、粒
界強化元素であるＢを含有し、加熱、圧延、熱処理条件
も適正であることにより、高靱性で降伏強さが低く、伸
びが高い。
を低減すると同時に、極微量のＣ，Ｎによる転位の固着
を防止するため、適正な範囲にＴｉを含有し、また、粒
界強化元素であるＢを含有し、加熱、圧延、熱処理条件
も適正であることにより、高靱性で降伏強さが低く、伸
びが高い。
【００２２】次に、鋼５はＣが高く、鋼６はＳｉが高
く、鋼７はＭｎが高く、鋼８はＴｉが無添加で、鋼９は
Ｔｉが高く、鋼１０はＢが低く、鋼１１はＢが高く、鋼
１２はＡｌが高く、靱性が低い。鋼１３はＮが高く、鋼
１４は加熱温度が低く、鋼１５は圧延仕上温度が低く、
鋼１６は熱処理がないため、それぞれ降伏強さが高く、
伸びが低い。
く、鋼７はＭｎが高く、鋼８はＴｉが無添加で、鋼９は
Ｔｉが高く、鋼１０はＢが低く、鋼１１はＢが高く、鋼
１２はＡｌが高く、靱性が低い。鋼１３はＮが高く、鋼
１４は加熱温度が低く、鋼１５は圧延仕上温度が低く、
鋼１６は熱処理がないため、それぞれ降伏強さが高く、
伸びが低い。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、各種元素を極限まで
低減し、さらに、極微量のＣ，Ｎによる転位の固着を防
止するために、適正量のＴｉを含有し、また、粒界強化
元素であるＢを含有し、適正な加熱、圧延、熱処理を行
うことにより、高靱性で、降伏強さが低く、伸びの高い
構造用鋼を経済的に提供するものであり、産業上多大な
効果を奏するものである。
低減し、さらに、極微量のＣ，Ｎによる転位の固着を防
止するために、適正量のＴｉを含有し、また、粒界強化
元素であるＢを含有し、適正な加熱、圧延、熱処理を行
うことにより、高靱性で、降伏強さが低く、伸びの高い
構造用鋼を経済的に提供するものであり、産業上多大な
効果を奏するものである。
【図１】降伏強さ、伸びに及ぼすＴｉ添加量の影響を示
す図表である。
す図表である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１％以下、 Ｍｎ：０．２０％以下、 Ｔｉ：０．０３〜０．０７％、 Ａｌ：０．０６０％以下、 Ｂ ：０．０００２〜０．００２０％、 Ｎ ：０．０４０％以下 を含有し、残部鉄及び不可避的不純物からなることを特
徴とする高靭性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用
鋼。 - 【請求項２】 加熱温度が１１５０〜１２５０℃、仕上
げ温度が８００℃以上で、熱間圧延後、９１０〜９６０
℃で焼準することを特徴とする請求項１記載の高靭性
で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3681296A JPH09227986A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 高靭性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3681296A JPH09227986A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 高靭性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227986A true JPH09227986A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12480195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3681296A Withdrawn JPH09227986A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 高靭性で、降伏強さが低く、伸びの高い構造用鋼及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09227986A (ja) |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP3681296A patent/JPH09227986A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |