JPH11181520A - Production of thick steel plate having high toughness - Google Patents

Production of thick steel plate having high toughness

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JPH11181520A
JPH11181520A JP36429897A JP36429897A JPH11181520A JP H11181520 A JPH11181520 A JP H11181520A JP 36429897 A JP36429897 A JP 36429897A JP 36429897 A JP36429897 A JP 36429897A JP H11181520 A JPH11181520 A JP H11181520A
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JP
Japan
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rolling
recrystallization
temperature
steel
region
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JP36429897A
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Japanese (ja)
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Shinichi Suzuki
伸一 鈴木
Sadahiro Yamamoto
定弘 山本
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently producing a thick steel plate excellent in the strength and toughness of the steel, in actual thick plate rolling, by promoting recrystallization in the austenitic recrystallization temp. region and highly securing the cumulative rolling reduction in the anstenitic unrecrystallization temp. region. SOLUTION: At the time of subjecting a thick steel plate to tandem rolling using two rolling mills arranged on the same rolling line, the interpass time in the rolling by the two rolling mills in the austenitic recrystallization region is regulated to <=5 sec, and then, >=70% cumulative rolling reduction is applied by the two rolling mills in the temp. region from not more than the unrecrystallization temp. to not less than the Ar3 transformation temp.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、靭性に優れた厚鋼
板を得るための圧延方法に関する。
The present invention relates to a rolling method for obtaining a thick steel plate having excellent toughness.

【0002】[0002]

【従来の技術】厚鋼板は、建築、造船、海洋構造物、ラ
インパイプ等の様々な用途に用いられている。近年、こ
れらに使用される厚鋼板に対する材質上の要求はますま
す高度化しており、一層の高強度化、高靭性化が望まれ
ている。このような要求に応えるために、従来から、制
御圧延が広く用いられてきた。
2. Description of the Related Art Thick steel plates are used for various purposes such as construction, shipbuilding, marine structures, line pipes and the like. In recent years, the requirements for materials for thick steel plates used in these materials have been increasingly sophisticated, and further higher strength and higher toughness are desired. Conventionally, controlled rolling has been widely used to meet such demands.

【0003】制御圧延は、基本的には、鋼の化学成分、
熱間圧延時の加熱条件と圧延条件を最適化することによ
り微細な組織を得ることにあり、この組織の微細化によ
り高強度化、高靭性化を同時に図るものである。その中
心となる考え方は、(1)オーステナイトの高温再結晶
域で1パス当たりの圧下率を大きくとり、オーステナイ
トの再結晶を繰り返すことで、オーステナイトの細粒化
を図ること、(2)オーステナイトの低温未再結晶域の
圧延において累積圧下率を大きくして、オーステナイト
粒の伸展度を増大させ、多数の変形帯を導入することに
より、その後のフェライト変態に際してフェライトの核
発生サイトを増加させてフェライトの細粒化を図ること
にある。
[0003] Controlled rolling is basically based on the chemical composition of steel,
The purpose is to obtain a fine structure by optimizing the heating conditions and the rolling conditions during hot rolling, and to achieve high strength and high toughness simultaneously by making the structure fine. The main ideas are (1) to increase the reduction rate per pass in the high-temperature recrystallization region of austenite and repeat the recrystallization of austenite to reduce the grain size of austenite; By increasing the cumulative draft in rolling in the low-temperature unrecrystallized region, increasing the degree of austenite grain elongation, and introducing a number of deformation zones, the number of ferrite nucleation sites during ferrite transformation is increased in the subsequent ferrite transformation. Of fine particles.

【0004】オーステナイトの高温域での再結晶の促進
は、その後の組織の微細化の基礎となる点で、また均一
な組織を得る点で、その果たす役割は大きい。再結晶
は、オーステナイト粒が細粒ほど容易に起こることか
ら、低加熱温度の採用が望ましい。しかし、実際の圧延
においては、高温域といえども、1パスで再結晶を起こ
させるような大きな圧下率、例えば1パス当たり約20
%の圧下率を付与するのは容易ではない。
[0004] The promotion of recrystallization of austenite in a high temperature range plays a major role in that it serves as a basis for the subsequent refinement of the structure and in obtaining a uniform structure. Recrystallization is more easily performed as the austenite grains become finer, and thus it is desirable to employ a lower heating temperature. However, in actual rolling, even in a high temperature range, a large rolling reduction that causes recrystallization in one pass, for example, about 20
It is not easy to give a% reduction.

【0005】また、1パスでは再結晶が起こらない程度
の圧下が重畳された結果、圧延歪みが累積されて再結晶
が起こることも知られている。しかしながら、リバース
ミルを前提とする実際の厚板圧延においては、圧延材に
短時間で連続的に圧下を加えるのは不可能である。従っ
て、不可避的な圧延パス間の待機時間中に、前のパスで
導入された圧延歪みが回復してしまい、歪みの累積によ
る再結晶の進展も十分には発揮できないことが多い。
[0005] It is also known that in one pass, as a result of superimposition of a reduction to such an extent that recrystallization does not occur, rolling distortion is accumulated and recrystallization occurs. However, in actual plate rolling on the premise of a reverse mill, it is impossible to continuously apply rolling reduction to a rolled material in a short time. Therefore, during the unavoidable waiting time between rolling passes, the rolling strain introduced in the previous pass is recovered, and the progress of recrystallization due to the accumulation of the strain cannot be sufficiently exhibited in many cases.

【0006】一方、オーステナイトの低温未再結晶域に
おける累積圧下率は、上述の(2)の機構に基づいてフ
ェライトが細粒化し、材質を著しく向上させる効果を有
する。例えば、図1は、後述するC−Mn鋼である鋼A
を、1100℃に加熱後、850℃(未再結晶温度)以
下の温度域で圧下率を種々変化させた場合における鋼の
強度および靭性の変化を示したものである。オーステナ
イトの未再結晶域での圧下率の増加とともに、強度およ
び靭性はともに連続的に向上することが明らかである。
On the other hand, the cumulative rolling reduction of austenite in the low-temperature unrecrystallized region has the effect of refining ferrite based on the mechanism (2) described above and significantly improving the material. For example, FIG. 1 shows a steel A which is a C-Mn steel described later.
FIG. 4 shows changes in strength and toughness of steel when the rolling reduction was variously changed in a temperature range of 850 ° C. (unrecrystallization temperature) or lower after heating to 1100 ° C. It is clear that both the strength and the toughness continuously increase with the increase of the rolling reduction in the unrecrystallized region of austenite.

【0007】従って、制御圧延においては、オーステナ
イトの未再結晶温度域での累積圧下率を極力大きく確保
することが望ましい。しかし、一方では圧延終了温度は
Ar3変態点温度以上であることが望ましいことから、
累積圧下率に制限を設けざるを得ないのが実情である。
[0007] Therefore, in controlled rolling, it is desirable to ensure as large an accumulated rolling reduction as possible in the non-recrystallization temperature range of austenite. However, on the other hand, since the rolling end temperature is desirably equal to or higher than the Ar3 transformation point temperature,
The fact is that there is no choice but to limit the cumulative rolling reduction.

【0008】すなわち、実際の圧延においては、厚板圧
延機の圧延ロールによる抜熱及びロール冷却水やデスケ
ーリングの使用により、圧延される材料は圧延途中に大
きな温度降下を生じる。このため、材料の変形抵抗が増
大し、1パス当たりの圧下率を大きくとることができ
ず、圧延温度は重畳的に低下する。また、Ar3変態点
以下の圧下は、強度靭性を向上させるものの、圧延集合
組織の発達が著しくなり、鋼材の異方性を助長させる問
題があるため、Ar3変態点温度以下での過度の圧下は
好ましくない。
That is, in actual rolling, the material to be rolled undergoes a large temperature drop during rolling due to the heat removal by the rolling rolls of the plate rolling mill and the use of roll cooling water and descaling. For this reason, the deformation resistance of the material increases, and the rolling reduction per pass cannot be increased, and the rolling temperature decreases in a superimposed manner. Further, although the reduction below the Ar3 transformation point improves the strength toughness, the development of the rolling texture becomes remarkable and there is a problem that the anisotropy of the steel material is promoted. Not preferred.

【0009】従って、鋼板の仕上板厚(製品板厚)と圧
延終了温度が決まると、圧延途中の温度降下挙動は一義
的であるため、制御圧延において最も重要な因子である
未再結晶域における累積圧下率が制限されることにな
る。その結果、例えば未再結晶域で70%以上の累積圧
下率を確保することは困難であり、図1に示されるよう
な強度と靭性の向上効果を十分に活用することができな
い。
Therefore, when the finish sheet thickness (product sheet thickness) of the steel sheet and the rolling end temperature are determined, the temperature drop behavior during the rolling is univocal, and the most important factor in the controlled rolling is the unrecrystallized area. The cumulative rolling reduction will be limited. As a result, for example, it is difficult to secure a cumulative rolling reduction of 70% or more in a non-recrystallized region, and the effect of improving strength and toughness as shown in FIG. 1 cannot be fully utilized.

【0010】オーステナイトの未再結晶域での累積圧下
率を増加させる方法としては、いくつかの方法がある。
第1の方法は、Nb、Ti等のマイクロアロイ元素の含
有により、未再結晶の始まる温度を上昇させ、未再結晶
域を拡大する方法である。この方法の場合、0.10%
以下のNb又はTiを含有させることにより、未再結晶
域が高温側に約50℃程度拡がる。しかし、Nb、Ti
の含有量をこれ以上増加してもその効果が飽和するこ
と、また、これらの元素の含有量の増加は、一般には溶
接性が著しく損なうため、マイクロアロイ元素の含有に
期待する方法には限界がある。
There are several methods for increasing the cumulative rolling reduction of austenite in the non-recrystallized region.
The first method is a method of increasing the temperature at which non-recrystallization starts due to the inclusion of a microalloy element such as Nb and Ti, and expanding the non-recrystallization region. 0.10% for this method
By including the following Nb or Ti, the unrecrystallized region is expanded by about 50 ° C. to the high temperature side. However, Nb, Ti
The effect is saturated even if the content is further increased, and the increase in the content of these elements generally impairs the weldability significantly. There is.

【0011】第2の方法は、熱間圧延ラインでの熱損失
を防ぐ方法である。これに関しては、例えば特公昭41
−9644号公報、特公昭53−142955号公報、
特公昭56−51518号公報に、鋼片搬送時の熱損失
を抑制する技術が開示されている。しかしながら、これ
らはいずれも圧延前工程と圧延工程との間における鋼片
搬送時の熱損失を防ぐ技術であり、圧延途中の鋼片の温
度降下を抑制して未再結晶域での累積圧下率を増加させ
るものではない。
A second method is a method for preventing heat loss in a hot rolling line. Regarding this, for example,
No. -9644, Japanese Patent Publication No. 53-142955,
Japanese Patent Publication No. 56-51518 discloses a technique for suppressing heat loss during the transportation of billets. However, these are all technologies for preventing heat loss during the transportation of the billet between the pre-rolling process and the rolling process, and suppressing the temperature drop of the billet during rolling to reduce the cumulative rolling reduction in the unrecrystallized region. It does not increase.

【0012】また、特開平5−43934号公報および
特開平5−295432号公報には、保温システムの利
用により圧延途中の温度降下を防止して、未再結晶域で
の累積圧下率を確保する方法が開示されている。しかし
ながら、これらの方法では保温のために専用の設備を設
置する必要があり、費用対効果の面で必ずしも有利とは
いえない。
Further, JP-A-5-43934 and JP-A-5-295432 disclose that a temperature reduction during rolling is prevented by using a heat retaining system, and a cumulative rolling reduction in an unrecrystallized region is ensured. A method is disclosed. However, these methods require the installation of dedicated equipment for keeping the temperature warm, and are not necessarily advantageous in terms of cost effectiveness.

【0013】一方、第3の方法として、特開昭59−7
8703号公報には、2台の圧延機を同一圧延ライン上
に配置し、それをタンデムリバースミルとして用いるこ
とにより、厚鋼板の熱間圧延に際して、極めて低い加熱
温度を採用し、かつ、圧延仕上温度を高温とするタンデ
ム圧延方法が開示されている。
On the other hand, a third method is disclosed in
No. 8703 discloses that two rolling mills are arranged on the same rolling line and used as a tandem reverse mill, so that an extremely low heating temperature is adopted in hot rolling of a thick steel plate, A tandem rolling method that raises the temperature is disclosed.

【0014】この発明は、低温加熱したスラブを再結晶
温度域で仕上げるためにタンデム圧延を行うものであ
り、実質的に加熱温度の下限を900℃、仕上温度の下
限を800℃としている。しかしながら、極低温加熱
は、スラブの加熱効率、加熱温度の均一性の点で課題が
多々あるのみならず、当該発明では圧延・冷却条件につ
いては言及していないため、この方法だけで、必ずしも
鋼材の靭性が向上するとはいえないと考えられる。
According to the present invention, the slab heated at a low temperature is subjected to tandem rolling in order to finish the slab in the recrystallization temperature range. The lower limit of the heating temperature is substantially 900 ° C. and the lower limit of the finishing temperature is substantially 800 ° C. However, cryogenic heating not only has many problems in terms of slab heating efficiency and uniformity of the heating temperature, but also does not refer to rolling and cooling conditions in the present invention. It is not considered that the toughness is improved.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
に理論的には十分に確立されているが、実際の厚板圧延
ではその効果を十分に発揮し得ない制御圧延法におい
て、オーステナイト再結晶温度域での再結晶を繰り返し
促進させ、またオーステナイト未再結晶温度域での累積
圧下率を大きく確保することにより、靭性に優れた厚鋼
板を効率よく製造する方法を提供することを目的とする
ものである。
Although the present invention has been theoretically well established as described above, the austenitic method is used in a controlled rolling method in which the effect cannot be sufficiently exerted in actual plate rolling. The purpose of the present invention is to provide a method for efficiently producing a thick steel plate having excellent toughness by repeatedly promoting recrystallization in a recrystallization temperature region and securing a large cumulative draft in an austenite non-recrystallization temperature region. It is assumed that.

【0016】[0016]

【発明を解決するための手段】本発明者らは、鋼材の靭
性に及ぼす圧延・冷却条件の影響について鋭意検討を重
ねた結果、これまで詳細な検討が行われていなかったタ
ンデム圧延において、タンデム圧延のパス間時間の規
制、未再結晶温度域における十分な累積圧下率の付与に
より、厚鋼板の大幅な特性向上を図ることに成功した。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the effects of rolling and cooling conditions on the toughness of a steel material. As a result, in tandem rolling, a detailed study has not been conducted so far. By regulating the time between rolling passes and providing a sufficient cumulative draft in the non-recrystallization temperature range, we succeeded in significantly improving the properties of thick steel plates.

【0017】すなわち本発明は、同一圧延ライン上に配
置した2台の圧延機を用いて厚鋼板をタンデム圧延する
に際して、オーステナイト再結晶域において2台の圧延
機による圧延のパス間時間を5秒以下とし、ついでオー
ステナイトの未再結晶温度以下Ar3変態点以上の温度
域において2台の圧延機で70%以上の累積圧下率を加
えることを特徴とする、高靭性を有する高強度厚鋼板の
製造方法である。
That is, according to the present invention, when a steel plate is tandem-rolled using two rolling mills arranged on the same rolling line, the time between passes of rolling by the two rolling mills in the austenite recrystallization region is 5 seconds. Manufacturing of a high-strength steel plate having high toughness, wherein a cumulative rolling reduction of 70% or more is applied by two rolling mills in a temperature range not higher than the austenite non-recrystallization temperature and not lower than the Ar3 transformation point. Is the way.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に本発明における各製造条件
の限定理由を説明する。まず、圧延ラインの構成は、同
一ライン上に2台の圧延機を配置する。2台の圧延機に
より2パスの圧延を連続して行うことにより、実質的に
1パス当たり大きな圧下率を鋼に付与することができる
ため、以下の2つの効果が得られるからである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The reasons for limiting the respective manufacturing conditions in the present invention will be described below. First, the configuration of the rolling line is such that two rolling mills are arranged on the same line. This is because by performing rolling in two passes continuously by two rolling mills, it is possible to substantially impart a large rolling reduction to the steel per pass, and the following two effects are obtained.

【0019】すなわち、第1はオーステナイトの再結晶
を促進させる効果、第2は未再結晶温度以下Ar3変態
点以上の温度域における圧延能率を向上させ、この温度
域で十分な累積圧下率をとることができる効果である。
また、同一ライン上に3台以上の圧延機を配置しても、
同様の効果が期待できる。
That is, the first effect is to promote the recrystallization of austenite, and the second is to improve the rolling efficiency in the temperature range not higher than the non-recrystallization temperature and higher than the Ar3 transformation point, and to obtain a sufficient cumulative rolling reduction in this temperature range. The effect can be.
Even if three or more rolling mills are arranged on the same line,
Similar effects can be expected.

【0020】なお、同一圧延ライン上に複数の圧延機を
配置して鋼板を製造する方法として、ホットストリップ
ミルがよく知られている。しかし、ホットストリップミ
ルで多スタンドとしているのは、比較的薄物の鋼板の寸
法形状とその生産性を考慮しているからである。また、
圧延材の長さが極めて長いため、リバース圧延を行うこ
とは不可能であり、薄物の鋼板を圧延するために、粗圧
延以降素材の温度を低下させずに圧延することが必要で
あり、圧下率もスタンド(パス)当たり20〜50%と
厚板圧延では不可能な範囲を使用している。
Incidentally, a hot strip mill is well known as a method of manufacturing a steel sheet by arranging a plurality of rolling mills on the same rolling line. However, the reason why the hot strip mill has multiple stands is that the dimensions and shape of a relatively thin steel plate and its productivity are taken into consideration. Also,
Since the length of the rolled material is extremely long, it is impossible to perform reverse rolling, and in order to roll a thin steel sheet, it is necessary to perform rolling without lowering the temperature of the material after rough rolling, and The rate is in the range of 20 to 50% per stand (pass), which is impossible with thick plate rolling.

【0021】一方、材質的には、構造材として用いられ
る場合であっても、製造できる板厚の上限が限られ、ま
た靭性が要求されることは少ない。従って、本発明のよ
うに、圧下率を大きくとれない厚板圧延にタンデムミル
を導入するのとは、その思想が根本的に異なる。
On the other hand, in terms of material, even when used as a structural material, the upper limit of the plate thickness that can be manufactured is limited, and toughness is rarely required. Therefore, the concept of introducing a tandem mill into thick plate rolling in which a reduction rate cannot be increased as in the present invention is fundamentally different.

【0022】次に、オーステナイトの再結晶温度域にお
いて、2台の圧延機による圧延のパス間時間を5秒以下
とする。図2は、鋼Aを1100℃に加熱後、オーステ
ナイト再結晶温度域で2台の圧延機により圧延を行う過
程において、950℃にて圧下を加える際のパス間時間
を変化させた場合の加工後のオーステナイト粒径を示し
たものである。圧延パス間時間が5秒以下の場合には、
1台目の圧延機により付与された圧延歪みが十分に回復
しないうちに、2台目の圧延機により圧延歪みが与えら
れることにより圧延歪みが蓄積され、1パスで大きな圧
下率を付与されたのと同様の効果を得ることができる。
Next, in the austenite recrystallization temperature range, the time between passes of rolling by two rolling mills is set to 5 seconds or less. FIG. 2 shows a process in which the time between passes when applying rolling at 950 ° C. is changed in a process of rolling steel A by heating at 1100 ° C. and rolling by two rolling mills in an austenite recrystallization temperature range. It shows the austenite grain size later. If the time between rolling passes is 5 seconds or less,
Before the rolling distortion given by the first rolling mill was not fully recovered, the rolling distortion was given by the second rolling mill, so that the rolling strain was accumulated and a large rolling reduction was given in one pass. The same effect as described above can be obtained.

【0023】このため、その後速やかに再結晶が進行し
てオーステナイトの細粒化が起こる。しかし、圧延のパ
ス間時間が5秒を越える場合には、パス間で圧延歪みが
回復するため、歪みの累積が十分ではなく、オーステナ
イトの再結晶が十分に起こらない。また、温度、圧下率
の条件によっては再結晶が部分的に起こるため、混粒と
なり、かえって靭性を劣化させることがある。
For this reason, recrystallization proceeds promptly thereafter, and austenite is refined. However, when the time between rolling passes exceeds 5 seconds, rolling strain is recovered between passes, so that accumulation of strain is not sufficient and austenite recrystallization does not sufficiently occur. Further, depending on the conditions of the temperature and the rolling reduction, recrystallization occurs partially, resulting in mixed grains, which may deteriorate toughness.

【0024】なお、2台の圧延機で圧下を受けた後、再
度タンデム圧延されるとき、すなわちリバース圧延され
るときは、パス間時間の制約はない。これは、リバース
圧延に入るまでのパス間時間が5秒以下の場合には、そ
の前に加えられたパスと同様に歪みが累積される効果が
得られ、いずれかの圧延パスにより再結晶を起こすから
である。また、圧延材料の長さが長くなり、パス間時間
が5秒以上かかる場合には、蓄えられた歪みにより、リ
バース圧延に入るまでの待機時間中に再結晶が起こり得
るからである。
There is no restriction on the inter-pass time when the tandem rolling is performed again after the rolling reduction by the two rolling mills, that is, when the reverse rolling is performed. This is because when the time between passes before starting reverse rolling is 5 seconds or less, the effect of accumulating strain is obtained in the same manner as in the pass applied before the reverse rolling, and recrystallization is performed by one of the rolling passes. Because it wakes up. Further, when the length of the rolling material is long and the inter-pass time is 5 seconds or more, recrystallization may occur during the standby time until the start of the reverse rolling due to the stored distortion.

【0025】オーステナイトの未再結晶温度以下Ar3
変態点以上の温度域において、2台の圧延機で70%以
上の累積圧下率を加える。この温度域では、圧下率の増
加に伴い、オーステナイト粒の伸展度および粒内の変形
帯の密度が上昇する。従って、γ/α変態時のフェライ
トの核生成サイトとなりうるオーステナイト粒界の面積
および単位体積当たりの変形帯の面積が増加して、変態
後の組織が微細化されるため、強度および靭性が向上す
る。
Austenite below recrystallization temperature Ar3
In the temperature range above the transformation point, a cumulative rolling reduction of 70% or more is applied by two rolling mills. In this temperature range, the degree of elongation of the austenite grains and the density of the deformation zone in the grains increase with an increase in the rolling reduction. Accordingly, the area of the austenite grain boundary and the area of the deformation zone per unit volume which can be a nucleation site of ferrite at the time of γ / α transformation are increased, and the structure after transformation is refined, so that the strength and toughness are improved. I do.

【0026】このとき、累積圧下率が70%未満では、
オーステナイト粒の伸展度および粒内の変形帯の密度が
十分に高くないため、十分に細粒な変態後の組織が得ら
れず、厚鋼板に十分な靭性、例えばNiを含有する低温
用鋼に匹敵する靭性を得ることができない。よって、未
再結晶温度以下Ar3変態点以上の温度域における累積
圧下率を70%以上とする。
At this time, if the cumulative rolling reduction is less than 70%,
Since the degree of extension of austenite grains and the density of the deformation zone in the grains are not sufficiently high, a sufficiently fine-grained structure after transformation cannot be obtained, and sufficient toughness for thick steel plates, for example, for low-temperature steel containing Ni, No comparable toughness can be obtained. Therefore, the cumulative draft in the temperature range from the non-recrystallization temperature to the Ar3 transformation point or more is set to 70% or more.

【0027】また、圧延終了後の冷却速度は特に限定さ
れないが、空冷もしくは650℃以下400℃以上の温
度域を冷却速度2〜20℃/秒で冷却することにより、
鋼板の強度を調整することが可能である。
The cooling rate after the completion of the rolling is not particularly limited, but may be air-cooled or cooled in a temperature range of 650 ° C. to 400 ° C. at a cooling rate of 2 to 20 ° C./sec.
It is possible to adjust the strength of the steel sheet.

【0028】なお、本発明においては、厚鋼板の化学成
分については特に限定されないが、重量%で、C:0.
02〜0.20%、Si:0.01〜1.0%、Mn:
0.5〜2.0%、Al:0.01〜0.08%を含有
し、さらに必要に応じて、Cu:0.05〜1.0%、
Ni:0.05〜1.0%、Cr:0.05〜1.0
%、Mo:0.05〜1.0%、Nb:0.005〜
0.10%、V:0.005〜0.10%、Ti:0.
005〜0.10%、の1種または2種以上を含有する
ことが望ましい。このような成分範囲の鋼が望ましいの
は以下の理由による。
In the present invention, the chemical composition of the steel plate is not particularly limited, but C: 0.
02 to 0.20%, Si: 0.01 to 1.0%, Mn:
0.5-2.0%, Al: 0.01-0.08%, and if necessary, Cu: 0.05-1.0%,
Ni: 0.05 to 1.0%, Cr: 0.05 to 1.0
%, Mo: 0.05 to 1.0%, Nb: 0.005 to
0.10%, V: 0.005 to 0.10%, Ti: 0.
It is desirable to contain one or more of 005 to 0.10%. The reason why steel having such a composition range is desirable is as follows.

【0029】C:0.02〜0.20% Cは鋼材の強度を確保するために必要な元素であるが、
0.02%未満では強度が不足し、0.20%を越えて
含有すると溶接性を損ねるので、その含有量は0.02
〜0.20%が好ましい。
C: 0.02 to 0.20% C is an element necessary for securing the strength of the steel material.
If the content is less than 0.02%, the strength is insufficient, and if the content exceeds 0.20%, the weldability is impaired.
~ 0.20% is preferred.

【0030】Si:0.01〜1.0% Siは鋼材の強度を高めるとともに製鋼過程における脱
酸剤として必要であるが、0.01%未満ではその効果
が不十分であり、1.0%を越えて含有すると溶接部の
勒性を劣化させるので、その含有量は0.01〜1.0
%が好ましい。
Si: 0.01 to 1.0% Si is necessary not only to increase the strength of the steel material but also as a deoxidizing agent in the steel making process, but if the content is less than 0.01%, the effect is insufficient. %, The briquette property of the welded portion is deteriorated.
% Is preferred.

【0031】Mn:0.5〜2.0% Mnは鋼材の強度を高めるために含有されるが、0.5
%未満では強度が不足し、2.0%を越えて含有すると
母材と溶接部の勒性の劣化および溶接製の劣化を招くの
で、その含有量は0.5〜2.0%が好ましい。
Mn: 0.5 to 2.0% Mn is contained in order to increase the strength of the steel material.
If the content is less than 2.0%, the strength is insufficient, and if the content exceeds 2.0%, the brittleness of the base material and the welded portion is deteriorated and the welded product is deteriorated. Therefore, the content is preferably 0.5 to 2.0%. .

【0032】Al:0.01〜0.08 Alは主として脱酸剤として含有される。含有量が0.
01%未満ではその効果が安定せず、一方0.08%を
超えると鋼の清浄性を低下させるので、その含有量は
0.01〜0.08%が好ましい。
Al: 0.01 to 0.08 Al is mainly contained as a deoxidizing agent. Content is 0.
If the content is less than 01%, the effect is not stabilized. On the other hand, if the content exceeds 0.08%, the cleanliness of the steel is reduced. Therefore, the content is preferably 0.01 to 0.08%.

【0033】Cu:0.05〜1.0%、Ni:0.0
5〜1.0%、Cr:0.05〜1.0%、Mo:0.
05〜1.0% Cu、Ni、Cr、Moは強度の上昇に有効であるが、
それぞれ0.05%未満ではその効果が発揮されず、
1.0%を超えると溶接性の劣化を招くため、その含有
量は0.05〜1.0%が好ましい。
Cu: 0.05-1.0%, Ni: 0.0
5 to 1.0%, Cr: 0.05 to 1.0%, Mo: 0.
0.05 to 1.0% Cu, Ni, Cr and Mo are effective in increasing the strength,
If each is less than 0.05%, the effect is not exhibited,
If the content exceeds 1.0%, the weldability deteriorates, so the content is preferably 0.05 to 1.0%.

【0034】Nb:0.005〜0.10%、V :
0.005〜0.10%、Ti:0.005〜0.10
% Nb、Tiについては、上述したような未再結晶温度を
上昇させる効果があるが、その他にNb、V、Tiは炭
窒化物もしくは窒化物を形成することによるフェライト
粒の微細化および析出強化等により靭性及び強度の向上
に有効な元素である。その含有量が0.005%未満で
はその効果を有効に発揮することができず、0.1%を
超えると溶接部の勒性を劣化させるので、その含有量は
0.005〜0.10%が望ましい。
Nb: 0.005 to 0.10%, V:
0.005 to 0.10%, Ti: 0.005 to 0.10
% Nb and Ti have the effect of raising the non-recrystallization temperature as described above, and Nb, V and Ti also have the effect of forming carbonitrides or nitrides to refine ferrite grains and strengthen precipitation. It is an element effective for improving the toughness and strength due to the above. If the content is less than 0.005%, the effect cannot be exhibited effectively, and if it exceeds 0.1%, the brittleness of the welded portion is deteriorated, so that the content is 0.005 to 0.10. % Is desirable.

【0035】また、これらの元素他に不純物元素として
P、S、O、Nが不可避的に鋼に含まれるが、これによ
り本発明鋼の特性が損なわれるものではない。
In addition to these elements, P, S, O and N are inevitably contained in the steel as impurity elements, but this does not impair the properties of the steel of the present invention.

【0036】[0036]

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図3として示す表1に示した化学成分を有する鋼を11
00℃に加熱し、初期スラブ厚250mmから仕上板厚
20mmの鋼板に圧延した。ここで、鋼A、B、C、D
はNb、Tiを含有していないため、その未再結晶温度
は850℃である。また、鋼E、F、G、HはNb又は
Tiのいずれかを含有する鋼であり、その未再結晶温度
は900℃である。図4、図5として示す表2−1、2
−2に、各鋼板の製造条件および機械的性質を示す。
Embodiments of the present invention will be described below.
Steel having the chemical composition shown in Table 1 shown in FIG.
It heated to 00 degreeC, and rolled from the initial slab thickness of 250 mm to the steel plate of 20 mm in finish plate thickness. Here, steel A, B, C, D
Does not contain Nb and Ti, its non-recrystallization temperature is 850 ° C. The steels E, F, G, and H are steels containing either Nb or Ti, and have an unrecrystallization temperature of 900 ° C. Tables 2-1 and 2 shown in FIGS. 4 and 5
-2 shows the production conditions and mechanical properties of each steel sheet.

【0037】図1は、鋼Aを1100℃に加熱後、85
0℃以下(未再結晶温度)の温度域で圧下率を種々変化
させて仕上温度:810〜800℃で圧延した鋼板(板
番A−1〜A−5)の強度と靭性の変化を示す。既述し
たように、オーステナイトの未再結晶域での累積圧下率
の増加とともに、強度と靭性はともに連続的に向上する
ことが明らかである。
FIG. 1 shows that after heating steel A to 1100 ° C.,
It shows the change in strength and toughness of steel sheets (sheet numbers A-1 to A-5) rolled at a finishing temperature of 810 to 800 ° C. with various reductions in a temperature range of 0 ° C. or lower (unrecrystallization temperature). . As described above, it is apparent that both the strength and the toughness are continuously improved with the increase in the cumulative rolling reduction in the austenite unrecrystallized region.

【0038】特に、タンデム圧延を用いて未再結晶温度
域での累積圧下率を70%以上確保した板番A−1、A
−2、A−3は、シャルピ衝撃試験における延性−脆性
破面遷移温度は−80℃以下となり、低温用鋼に匹敵す
る靭性を示す。一方、通常の1スタンドの圧延機で圧延
した板番A−4、A−5では、仕上温度をAr3変態点
以上としたため、未再結晶温度域での累積圧下率は60
%程度しか確保できない。このため、靭性は板番A−
1、A−2等に比して見劣りがする。
In particular, plate numbers A-1 and A-2 in which the cumulative rolling reduction in the non-recrystallization temperature region was secured by 70% or more by using tandem rolling.
-2 and A-3 have a ductile-brittle fracture transition temperature of -80 ° C or less in the Charpy impact test, and show toughness comparable to low-temperature steel. On the other hand, in the plate numbers A-4 and A-5 rolled by a normal one-stand rolling mill, since the finishing temperature was equal to or higher than the Ar3 transformation point, the cumulative rolling reduction in the non-recrystallization temperature range was 60%.
Only about% can be secured. Therefore, the toughness of the sheet number A-
1, inferior to A-2 and the like.

【0039】また、板番B−1、B−2、C−1、D−
1、D−2、E−1、E−2、F−1、G−1、H−
1、H−2は、表2−1に示すように、いずれも本発明
の条件の範囲で製造したものであり、表2−2に示す鋼
板の機械的性質から明らかなように、良好な靭性を有す
る鋼板が製造できている。なお、板番D−2、G−1は
圧延後に制御冷却を施しているが、圧延後空冷した鋼板
に比較して高強度化が可能である。
Further, plate numbers B-1, B-2, C-1, D-
1, D-2, E-1, E-2, F-1, G-1, H-
1 and H-2 were all produced under the conditions of the present invention as shown in Table 2-1. As apparent from the mechanical properties of the steel sheet shown in Table 2-2, good results were obtained. A tough steel plate has been manufactured. In addition, although the plate numbers D-2 and G-1 are subjected to controlled cooling after rolling, higher strength can be achieved as compared to air-cooled steel plates after rolling.

【0040】一方、板番B−3、C−2、E−3、E−
4、H−3、H−4は比較鋼である。ここで、板番B−
3、E−3、E−4、H−4は、従来の1スタンド圧延
を用いたため、未再結晶温度以下Ar3変態点以上での
累積圧下率を十分に確保できないか、未再結晶温度以下
での累積圧下率を確保した場合には仕上温度がAr3変
態点を下回った例である。板番C−2、H−3は、タン
デム圧延を行っているがパス間時間が5秒を超えた例で
ある。これらの比較鋼は、表2−2に示す鋼板の機械的
性質から明らかなように、本発明例に比較して、靭性又
は強度が十分とはいえない。
On the other hand, plate numbers B-3, C-2, E-3, E-
4, H-3 and H-4 are comparative steels. Here, plate number B-
3, E-3, E-4, and H-4 used conventional one-stand rolling, so that a sufficient rolling reduction at the non-recrystallization temperature or lower and at the Ar3 transformation point or higher could not be ensured or the non-recrystallization temperature or lower. This is an example in which the finishing temperature was lower than the Ar3 transformation point when the cumulative draft in the above was secured. Sheet numbers C-2 and H-3 are examples in which tandem rolling is performed but the inter-pass time exceeds 5 seconds. As apparent from the mechanical properties of the steel sheet shown in Table 2-2, these comparative steels are not sufficiently tough or strong as compared with the examples of the present invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上に示したように、厚鋼板の圧延ライ
ンにおいて、同一ライン上に配置した2台の圧延機を用
いてタンデム圧延を行うことにより、オーステナイトの
高温再結晶域では圧延のパス間時間を規制して、再結晶
を促進させ、オーステナイトの未再結晶域では十分に高
い累積圧下率を付与することができる。従って、従来法
に比較して非常に高い靭性を有する高強度厚鋼板を効率
よく製造することが可能である。特に、従来の方法で
は、圧延条件の不十分さを補う意味で、靭性向上効果の
大きいNiの含有を必要とする場合があったが、本発明
では、高価なNiの含有を必要としないため、経済的な
利点も大きい。
As described above, in a thick steel plate rolling line, tandem rolling is performed using two rolling mills arranged on the same line, so that the rolling pass is performed in the high temperature recrystallization region of austenite. By controlling the time interval, recrystallization is promoted, and a sufficiently high cumulative rolling reduction can be imparted in the non-recrystallized region of austenite. Therefore, it is possible to efficiently produce a high-strength steel plate having extremely high toughness as compared with the conventional method. In particular, in the conventional method, in order to compensate for the insufficient rolling conditions, there was a case where the content of Ni having a large toughness-improving effect was required. However, in the present invention, the expensive Ni was not required. The economic advantages are also great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】鋼Aにおいて、850℃以下Ar3変態点以上
の温度域での累積圧下率が鋼板の強度および靭性に及ぼ
す影響を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the effect of the cumulative draft in steel A on a temperature range of 850 ° C. or lower and an Ar3 transformation point or higher on the strength and toughness of a steel sheet.

【図2】鋼Aにおいて、950℃にて圧下を加える際の
パス間時間を変化させた場合の加工後のオーステナイト
粒径を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing the austenite grain size after processing when the time between passes when applying a reduction at 950 ° C. is changed in steel A.

【図3】実施例に用いた供試鋼の化学成分を表1として
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing, as Table 1, chemical components of a test steel used in Examples.

【図4】実施例に用いた圧延条件、冷却条件と鋼板の機
械的性質の関係を、表2−1として示す図である。
FIG. 4 is a table 2-1 showing a relationship between rolling conditions, cooling conditions, and mechanical properties of a steel sheet used in Examples.

【図5】実施例に用いた圧延条件、冷却条件と鋼板の機
械的性質の関係を、表2−2として示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing, as Table 2-2, a relationship between rolling conditions, cooling conditions, and mechanical properties of a steel sheet used in Examples.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一圧延ライン上に配置した2台の圧延
機を用いて厚鋼板をタンデム圧延するに際して、オース
テナイト再結晶域において2台の圧延機による圧延のパ
ス間時間を5秒以下とし、ついでオーステナイトの未再
結晶温度以下Ar3変態点以上の温度域において2台の
圧延機で70%以上の累積圧下率を加えることを特徴と
する、高靭性を有する厚鋼板の製造方法。
1. When tandem rolling a thick steel plate using two rolling mills arranged on the same rolling line, the time between passes of rolling by the two rolling mills in the austenite recrystallization region is set to 5 seconds or less; A method for producing a steel plate having high toughness, wherein a cumulative rolling reduction of 70% or more is applied by two rolling mills in a temperature range from an austenite non-recrystallization temperature to an Ar3 transformation point or more.
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