JPH11279636A - 板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法 - Google Patents
板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法Info
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- JPH11279636A JPH11279636A JP8353898A JP8353898A JPH11279636A JP H11279636 A JPH11279636 A JP H11279636A JP 8353898 A JP8353898 A JP 8353898A JP 8353898 A JP8353898 A JP 8353898A JP H11279636 A JPH11279636 A JP H11279636A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低合金成分系の鋼板において、高冷却速度の制
御冷却による製造を行う際、板厚方向の材質が均一にな
るような高張力鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】重量% で、C:0.08〜0.18%,Si:0.05 〜0.5
%,Mn:0.8 〜1.8%,Al:0.01〜0.1%, 炭素当量:Ceq≦0.36%
である鋼を1050〜1200℃に加熱し、次いでAr3 〜900
℃での圧下率が40% 以上となるように熱間圧延を行う。
引き続き、（Ar3 -50)℃以上の鋼板表面温度域から（Ar
3 -200) ℃以下の鋼板表面温度域まで、12℃／秒以上の
鋼板平均冷却速度で冷却した後、一旦冷却を中断し、鋼
板表面温度を650 ℃以上に復熱させ、再び500 〜650 ℃
の鋼板平均温度域まで、12℃／秒以上の鋼板平均冷却速
度で冷却する。但し、炭素当量：Ceq=C%+Mn%/6+(Cu%+Ni
%)/15+(Cr%+Mo%+V%)/5
御冷却による製造を行う際、板厚方向の材質が均一にな
るような高張力鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】重量% で、C:0.08〜0.18%,Si:0.05 〜0.5
%,Mn:0.8 〜1.8%,Al:0.01〜0.1%, 炭素当量:Ceq≦0.36%
である鋼を1050〜1200℃に加熱し、次いでAr3 〜900
℃での圧下率が40% 以上となるように熱間圧延を行う。
引き続き、（Ar3 -50)℃以上の鋼板表面温度域から（Ar
3 -200) ℃以下の鋼板表面温度域まで、12℃／秒以上の
鋼板平均冷却速度で冷却した後、一旦冷却を中断し、鋼
板表面温度を650 ℃以上に復熱させ、再び500 〜650 ℃
の鋼板平均温度域まで、12℃／秒以上の鋼板平均冷却速
度で冷却する。但し、炭素当量：Ceq=C%+Mn%/6+(Cu%+Ni
%)/15+(Cr%+Mo%+V%)/5
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶、海洋構造
物、貯蔵タンク等の構造物の分野で使用される厚鋼板、
特に板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法に関
する。
物、貯蔵タンク等の構造物の分野で使用される厚鋼板、
特に板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、板厚約１０ｍｍ以上の厚鋼板
の高強度化や高靭性化等の特性の向上や合金元素の削
減、熱処理の省略を目的として、制御圧延と制御冷却を
組み合わせたＴＭＣＰ技術が使用されている。
の高強度化や高靭性化等の特性の向上や合金元素の削
減、熱処理の省略を目的として、制御圧延と制御冷却を
組み合わせたＴＭＣＰ技術が使用されている。
【０００３】しかし、制御冷却時に、その効果を最大限
活用しようとして、冷却速度を速くすると、圧延まま材
および焼きならし材に比べて、板厚方向に材質の不均一
を生じてしまうという問題がある。すなわち、冷却速度
が速くなるにしたがい、板厚中心部の冷却速度に比較し
て、表面近傍の冷却速度が著しく速くなり、板厚中心部
に比べて表面の強度が著しく上昇したり、延性が低下し
たりするという差を生じてしまう。この現象は板厚が厚
くなるほど顕著になるため、厚物材において制御圧延
と、高冷却速度の制御冷却を併用するのが難しいという
問題を生じる。例えば、特開平４−２２４６２３号公報
では、厚物材に制御冷却を適用するにあたり、冷却速度
を３〜１２℃／秒という比較的低冷却速度に制御するこ
とにより、板厚中心部に対する表面の硬度上昇を抑える
技術が開示されている。しかし、この技術は、比較的合
金添加量が多い場合に適用されるものであり、Ｃｅｑが
０．３６以下の低合金成分系に対しては適用し難い。
活用しようとして、冷却速度を速くすると、圧延まま材
および焼きならし材に比べて、板厚方向に材質の不均一
を生じてしまうという問題がある。すなわち、冷却速度
が速くなるにしたがい、板厚中心部の冷却速度に比較し
て、表面近傍の冷却速度が著しく速くなり、板厚中心部
に比べて表面の強度が著しく上昇したり、延性が低下し
たりするという差を生じてしまう。この現象は板厚が厚
くなるほど顕著になるため、厚物材において制御圧延
と、高冷却速度の制御冷却を併用するのが難しいという
問題を生じる。例えば、特開平４−２２４６２３号公報
では、厚物材に制御冷却を適用するにあたり、冷却速度
を３〜１２℃／秒という比較的低冷却速度に制御するこ
とにより、板厚中心部に対する表面の硬度上昇を抑える
技術が開示されている。しかし、この技術は、比較的合
金添加量が多い場合に適用されるものであり、Ｃｅｑが
０．３６以下の低合金成分系に対しては適用し難い。
【０００４】一方、高冷却速度の効果を活かしつつ、板
厚方向の強度差を小さくする低降伏比建築用耐震鋼材の
製造技術が特開平３−１８８２１６号公報に開示されて
いる。この技術は、冷却を一旦中断し、表面に生成した
硬質のべイナイト相を、表面をＡｃ1 〜Ａｃ3 の温度範
囲に復熱させることにより、部分的に軟質のフェライト
相に変態させた後、再び冷却を開始する、表面硬度の上
昇を抑制する技術である。
厚方向の強度差を小さくする低降伏比建築用耐震鋼材の
製造技術が特開平３−１８８２１６号公報に開示されて
いる。この技術は、冷却を一旦中断し、表面に生成した
硬質のべイナイト相を、表面をＡｃ1 〜Ａｃ3 の温度範
囲に復熱させることにより、部分的に軟質のフェライト
相に変態させた後、再び冷却を開始する、表面硬度の上
昇を抑制する技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平３−１
８８２１６号公報の技術は、建築用低ＹＲ鋼板等、合金
元素を豊富に用い焼入れ性が高い鋼材を対象とし、低Ｙ
Ｒ化を目的とした製造技術であり、本発明が目的とする
合金元素の使用を抑えて（Ｃｅｑ≦０．３６％）安価で
大量に用いられる、船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等用
鋼板の製造技術とは異なる技術である。上記のように、
本発明が目的とする船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等用
鋼板に対する高冷却速度の制御冷却適用時の板厚方向材
質均一化技術は、未だ開発されていないのが実情であ
る。本発明の目的は、船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等
に大量に用いられる合金成分量の少ない安価な低合金成
分系の鋼板において、特性向上のため高冷却速度の制御
冷却による製造を行うにあたり、板厚方向の材質が均一
になるような高張力鋼板の製造方法を提供することにあ
る。
８８２１６号公報の技術は、建築用低ＹＲ鋼板等、合金
元素を豊富に用い焼入れ性が高い鋼材を対象とし、低Ｙ
Ｒ化を目的とした製造技術であり、本発明が目的とする
合金元素の使用を抑えて（Ｃｅｑ≦０．３６％）安価で
大量に用いられる、船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等用
鋼板の製造技術とは異なる技術である。上記のように、
本発明が目的とする船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等用
鋼板に対する高冷却速度の制御冷却適用時の板厚方向材
質均一化技術は、未だ開発されていないのが実情であ
る。本発明の目的は、船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等
に大量に用いられる合金成分量の少ない安価な低合金成
分系の鋼板において、特性向上のため高冷却速度の制御
冷却による製造を行うにあたり、板厚方向の材質が均一
になるような高張力鋼板の製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の方法は、重量％で、Ｃ：０．０８〜０．
１８％と、Ｓｉ：０．０５〜０．５％と、Ｍｎ：０．８
〜１．８％と、Ａｌ：０．０１〜０．１％とを含有し、
かつ炭素当量：Ｃｅｑ≦０．３６％である鋼板を製造す
る方法において、該鋼を１０５０〜１２００℃に加熱
し、次いでＡｒ3 〜９００℃での圧下率が４０％以上と
なるように熱間圧延を行う工程と、熱間圧延された鋼板
を（Ａｒ3 −５０）℃以上の鋼板表面温度域から（Ａｒ
3−２００）℃以下の鋼板表面温度域まで１２℃／秒以
上の鋼板平均冷却速度で冷却した後、一旦冷却を中断
し、鋼板表面温度を６５０℃以上に復熱させる工程と、
鋼板表面温度が６５０℃以上に復熱された鋼板を、再び
５００〜６５０℃の鋼板平均温度域まで１２℃／秒以上
の鋼板平均冷却速度で冷却する工程と、を備えたことを
特徴とする、板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造
方法である。
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 （１）本発明の方法は、重量％で、Ｃ：０．０８〜０．
１８％と、Ｓｉ：０．０５〜０．５％と、Ｍｎ：０．８
〜１．８％と、Ａｌ：０．０１〜０．１％とを含有し、
かつ炭素当量：Ｃｅｑ≦０．３６％である鋼板を製造す
る方法において、該鋼を１０５０〜１２００℃に加熱
し、次いでＡｒ3 〜９００℃での圧下率が４０％以上と
なるように熱間圧延を行う工程と、熱間圧延された鋼板
を（Ａｒ3 −５０）℃以上の鋼板表面温度域から（Ａｒ
3−２００）℃以下の鋼板表面温度域まで１２℃／秒以
上の鋼板平均冷却速度で冷却した後、一旦冷却を中断
し、鋼板表面温度を６５０℃以上に復熱させる工程と、
鋼板表面温度が６５０℃以上に復熱された鋼板を、再び
５００〜６５０℃の鋼板平均温度域まで１２℃／秒以上
の鋼板平均冷却速度で冷却する工程と、を備えたことを
特徴とする、板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造
方法である。
【０００７】但し、炭素当量：Ｃｅｑ＝Ｃ％＋Ｍｎ％／
６＋（Ｃｕ％＋Ｎｉ％）／１５＋（Ｃｒ％＋Ｍｏ％＋Ｖ
％）／５ （２）本発明の方法は、鋼成分として、重量％でさら
に、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｎｂ：０．００５
〜０．０２％のうちの１種または２種を含有することを
特徴とする、上記（１）に記載の板厚方向材質差の小さ
い高張力鋼板の製造方法である。なお、本発明において
は特にことわりのない限り、温度は鋼板板厚方向の平均
温度をさす。
６＋（Ｃｕ％＋Ｎｉ％）／１５＋（Ｃｒ％＋Ｍｏ％＋Ｖ
％）／５ （２）本発明の方法は、鋼成分として、重量％でさら
に、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｎｂ：０．００５
〜０．０２％のうちの１種または２種を含有することを
特徴とする、上記（１）に記載の板厚方向材質差の小さ
い高張力鋼板の製造方法である。なお、本発明において
は特にことわりのない限り、温度は鋼板板厚方向の平均
温度をさす。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記の課題を解決
すべく、冷却中に生成するべイナイト組織を硬質なもの
とならないようにする冷却条件を調査した。その結果、
表層に生成したべイナイト相は、冷却を一旦中断した後
にフェライト相に逆変態しなくても、復熱によるテンパ
ー効果によりある程度軟化すること、さらに、冷却の最
終停止温度を制御することにより軟化を一層促進できる
ことを見出した。一方、復熱温度を高くしたり、冷却中
断時間を長くしたり、また冷却停止温度を高くすること
は、高冷却速度時の強度上昇効果等の特性向上効果を減
少させてしまうことから、極端な条件の選択はできな
い。以上の知見に基づき、本発明者らは、炭素当量：Ｃ
ｅｑ≦０．３６％の低合金成分系の鋼板の熱間圧延条
件、及び冷却中断、復熱工程を含む冷却条件を一定範囲
内に制御するようにして、上記の相反する要求を双方と
も最大限満足する製造条件を確立することにより、板厚
方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法を見出し、本
発明を完成させた。
すべく、冷却中に生成するべイナイト組織を硬質なもの
とならないようにする冷却条件を調査した。その結果、
表層に生成したべイナイト相は、冷却を一旦中断した後
にフェライト相に逆変態しなくても、復熱によるテンパ
ー効果によりある程度軟化すること、さらに、冷却の最
終停止温度を制御することにより軟化を一層促進できる
ことを見出した。一方、復熱温度を高くしたり、冷却中
断時間を長くしたり、また冷却停止温度を高くすること
は、高冷却速度時の強度上昇効果等の特性向上効果を減
少させてしまうことから、極端な条件の選択はできな
い。以上の知見に基づき、本発明者らは、炭素当量：Ｃ
ｅｑ≦０．３６％の低合金成分系の鋼板の熱間圧延条
件、及び冷却中断、復熱工程を含む冷却条件を一定範囲
内に制御するようにして、上記の相反する要求を双方と
も最大限満足する製造条件を確立することにより、板厚
方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法を見出し、本
発明を完成させた。
【０００９】すなわち、本発明は、鋼組成及び製造条件
を下記範囲に限定することにより、船舶、海洋構造物、
貯蔵タンク等に大量に用いられる合金成分量の少ない安
価な低合金成分系の鋼板において、特性向上のため高冷
却速度の制御冷却による製造を行うにあたり、板厚方向
の材質が均一になるような高張力鋼板の製造方法を提供
することができる。
を下記範囲に限定することにより、船舶、海洋構造物、
貯蔵タンク等に大量に用いられる合金成分量の少ない安
価な低合金成分系の鋼板において、特性向上のため高冷
却速度の制御冷却による製造を行うにあたり、板厚方向
の材質が均一になるような高張力鋼板の製造方法を提供
することができる。
【００１０】以下に本発明の成分添加理由、成分限定理
由、及び製造条件の限定理由について、説明する。 （１）成分組成範囲 Ｃ：０．０８〜０．１８％ Ｃは、鋼の強度を確保する元素であるが、０．０８％未
満の場合は、強度の確保が困難となる。Ｃが多量の場合
は、一般に鋼の靭性や溶接性を低下させるが、０．１８
％を越えると溶接部の硬度が著しく上昇し溶接低温割れ
感受性を高くし、また制御冷却時の表面硬度の著しい上
昇を招く。以上より、Ｃ量は０．０８〜０．１８％であ
る。 Ｓｉ：０．０５〜０．５％ Ｓｉは、母材の強度維持・予備脱酸のために添加する
が、その効果は０．０５％未満では発揮されない。一
方、溶接性の観点から０．５％が上限である。よって、
Ｓｉ量は０．０５〜０．５％である。 Ｍｎ：０．８〜１．８％ Ｍｎは、ＦｅＳの生成抑制ならびに鋼板の強度・靭性向
上のために０．８％以上添加する。しかし、多量の添加
は鋼の焼き入れ性の増加をもたらし、溶接硬化層の出現
により割れ感受性が高くなること、また制御冷却時の表
面硬度の著しい上昇を招くことから、上限は１．８％で
ある。よって、Ｍｎ量は０．８〜１．８％である。 Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ａｌは、脱酸のために添加するが、０．０１％未満では
その効果が発揮されない。一方、多量に添加するとアル
ミナクラスタが形成され易くなるので、上限は０．１％
である。よって、Ａｌ量は０．０１〜０．１％である。
本発明では、上記化学成分以外に、必要に応じてＴｉ、
Ｎｂのうちの１種または２種を添加することができる。
由、及び製造条件の限定理由について、説明する。 （１）成分組成範囲 Ｃ：０．０８〜０．１８％ Ｃは、鋼の強度を確保する元素であるが、０．０８％未
満の場合は、強度の確保が困難となる。Ｃが多量の場合
は、一般に鋼の靭性や溶接性を低下させるが、０．１８
％を越えると溶接部の硬度が著しく上昇し溶接低温割れ
感受性を高くし、また制御冷却時の表面硬度の著しい上
昇を招く。以上より、Ｃ量は０．０８〜０．１８％であ
る。 Ｓｉ：０．０５〜０．５％ Ｓｉは、母材の強度維持・予備脱酸のために添加する
が、その効果は０．０５％未満では発揮されない。一
方、溶接性の観点から０．５％が上限である。よって、
Ｓｉ量は０．０５〜０．５％である。 Ｍｎ：０．８〜１．８％ Ｍｎは、ＦｅＳの生成抑制ならびに鋼板の強度・靭性向
上のために０．８％以上添加する。しかし、多量の添加
は鋼の焼き入れ性の増加をもたらし、溶接硬化層の出現
により割れ感受性が高くなること、また制御冷却時の表
面硬度の著しい上昇を招くことから、上限は１．８％で
ある。よって、Ｍｎ量は０．８〜１．８％である。 Ａｌ：０．０１〜０．１％ Ａｌは、脱酸のために添加するが、０．０１％未満では
その効果が発揮されない。一方、多量に添加するとアル
ミナクラスタが形成され易くなるので、上限は０．１％
である。よって、Ａｌ量は０．０１〜０．１％である。
本発明では、上記化学成分以外に、必要に応じてＴｉ、
Ｎｂのうちの１種または２種を添加することができる。
【００１１】Ｔｉ：０．００５〜０．０２％ Ｔｉは、溶接加熱時のＴｉＮ析出によるオーステナイト
粒の粗大化防止に効果があり大入熱溶接時のＨＡＺ（溶
接熱影響部）靭性の向上をもたらす。その効果は、０．
００５％未満では発揮されない。また、多量の添加はＴ
ｉＣの過剰な生成による靭性の劣化や、さらに大入熱溶
接時のＨＡＺ靭性の劣化を招くので、上限は０．０２％
である。よって、Ｔｉ量は０．００５〜０．０２％であ
る。
粒の粗大化防止に効果があり大入熱溶接時のＨＡＺ（溶
接熱影響部）靭性の向上をもたらす。その効果は、０．
００５％未満では発揮されない。また、多量の添加はＴ
ｉＣの過剰な生成による靭性の劣化や、さらに大入熱溶
接時のＨＡＺ靭性の劣化を招くので、上限は０．０２％
である。よって、Ｔｉ量は０．００５〜０．０２％であ
る。
【００１２】Ｎｂ：０．００５〜０．０２％ Ｎｂは、オーステナイト域での再結晶を抑制し未再結晶
温度域を拡大するために添加する。０．００５％未満で
は、その効果は発揮されない。一方、多量の添加は島状
マルテンサイトの生成を促し、溶接性を著しく劣化させ
るので、上限は０．０２％である。よって、Ｎｂ量は
０．００５〜０．０２％である。以上の化学成分の範囲
限定に加えて、溶接性向上、経済性、および制御冷却時
の表面硬化抑制の観点から、炭素当量：Ｃｅｑを０．３
６％以下に限定する。
温度域を拡大するために添加する。０．００５％未満で
は、その効果は発揮されない。一方、多量の添加は島状
マルテンサイトの生成を促し、溶接性を著しく劣化させ
るので、上限は０．０２％である。よって、Ｎｂ量は
０．００５〜０．０２％である。以上の化学成分の範囲
限定に加えて、溶接性向上、経済性、および制御冷却時
の表面硬化抑制の観点から、炭素当量：Ｃｅｑを０．３
６％以下に限定する。
【００１３】但し、炭素当量：Ｃｅｑ＝Ｃ％＋Ｍｎ％／
６＋（Ｃｕ％＋Ｎｉ％）／１５＋（Ｃｒ％＋Ｍｏ％＋Ｖ
％）／５ 上記のＣｅｑ式に規定されている元素のうち、本発明で
上下限が規定されていないもの（即ち、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｖ）を含有する場合、Ｃｅｑ値が０．３６％
以下になるようにする。
６＋（Ｃｕ％＋Ｎｉ％）／１５＋（Ｃｒ％＋Ｍｏ％＋Ｖ
％）／５ 上記のＣｅｑ式に規定されている元素のうち、本発明で
上下限が規定されていないもの（即ち、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｖ）を含有する場合、Ｃｅｑ値が０．３６％
以下になるようにする。
【００１４】上記の成分組成範囲に調整することによ
り、船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等に大量に用いられ
る合金成分量の少ない安価な低合金成分系の鋼板におい
て、特性向上のため高冷却速度の制御冷却による製造を
行うにあたり、板厚方向材質差の小さい高張力鋼板を得
ることが可能になる。
り、船舶、海洋構造物、貯蔵タンク等に大量に用いられ
る合金成分量の少ない安価な低合金成分系の鋼板におい
て、特性向上のため高冷却速度の制御冷却による製造を
行うにあたり、板厚方向材質差の小さい高張力鋼板を得
ることが可能になる。
【００１５】このような特性の鋼板は、以下の製造方法
により製造することができる。 （２）鋼板製造工程 （製造方法）上記の成分組成範囲に調整した鋼を溶製
し、連続鋳造で得られた鋼スラブを１０５０〜１２００
℃に加熱し、次いでＡｒ3 〜９００℃での圧下率が４０
％以上となるように熱間圧延を行う。引き続き、（Ａｒ
3 −５０）℃以上の鋼板表面温度域から（Ａｒ3 −２０
０）℃以下の鋼板表面温度域まで、１２℃／秒以上の鋼
板平均冷却速度で冷却した後、一旦冷却を中断し、鋼板
表面温度を６５０℃以上に復熱させ、再び５００〜６５
０℃の鋼板平均温度域まで、１２℃／秒以上の鋼板平均
冷却速度で冷却する。 ａ．スラブ加熱温度：１０５０〜１２００℃ スラブ加熱温度については、オーステナイト結晶粒の粗
大化を抑制するためには１２００℃以下とする必要があ
る。一方、能率向上の観点からは高い方が好ましく、ま
たＮｂを添加した場合には効果を発揮させるために固溶
させる必要があるために、下限は１０５０℃である。よ
って、スラブ加熱温度は１０５０〜１２００℃である。 ｂ．Ａｒ3 〜９００℃での圧下率：４０％以上 強度・靭性確保の観点から、Ａｒ3 〜９００℃での累積
圧下率は４０％以上である。
により製造することができる。 （２）鋼板製造工程 （製造方法）上記の成分組成範囲に調整した鋼を溶製
し、連続鋳造で得られた鋼スラブを１０５０〜１２００
℃に加熱し、次いでＡｒ3 〜９００℃での圧下率が４０
％以上となるように熱間圧延を行う。引き続き、（Ａｒ
3 −５０）℃以上の鋼板表面温度域から（Ａｒ3 −２０
０）℃以下の鋼板表面温度域まで、１２℃／秒以上の鋼
板平均冷却速度で冷却した後、一旦冷却を中断し、鋼板
表面温度を６５０℃以上に復熱させ、再び５００〜６５
０℃の鋼板平均温度域まで、１２℃／秒以上の鋼板平均
冷却速度で冷却する。 ａ．スラブ加熱温度：１０５０〜１２００℃ スラブ加熱温度については、オーステナイト結晶粒の粗
大化を抑制するためには１２００℃以下とする必要があ
る。一方、能率向上の観点からは高い方が好ましく、ま
たＮｂを添加した場合には効果を発揮させるために固溶
させる必要があるために、下限は１０５０℃である。よ
って、スラブ加熱温度は１０５０〜１２００℃である。 ｂ．Ａｒ3 〜９００℃での圧下率：４０％以上 強度・靭性確保の観点から、Ａｒ3 〜９００℃での累積
圧下率は４０％以上である。
【００１６】ｃ．冷却開始温度：（Ａｒ3 −５０）℃以
上 冷却開始温度がＡｒ3 を大きく下回ると冷却の効果が低
下するので、下限はＡｒ3 −５０℃である。よって、冷
却開始温度は鋼板表面温度で（Ａｒ3 −５０）℃以上で
ある。 ｄ．冷却速度（冷却中断前後の冷却速度）：１２℃／秒
以上 冷却速度は、速い方が好ましく、厚肉鋼板において板厚
方向全体にその効果を行き渡らせるためには、鋼板平均
冷却速度が１２℃／秒以上が必要である。よって、冷却
速度は鋼板平均冷却速度で１２℃／秒以上である。 ｅ．冷却方法；冷却中断時表面温度：（Ａｒ3 −２０
０）℃以下、表面復熱温度：６５０℃以上、冷却停止温
度：５００〜６５０℃ 冷却方法であるが、表面の硬化を抑制しつつ高強度化効
果を最大限に活用するために下記の方法である。
上 冷却開始温度がＡｒ3 を大きく下回ると冷却の効果が低
下するので、下限はＡｒ3 −５０℃である。よって、冷
却開始温度は鋼板表面温度で（Ａｒ3 −５０）℃以上で
ある。 ｄ．冷却速度（冷却中断前後の冷却速度）：１２℃／秒
以上 冷却速度は、速い方が好ましく、厚肉鋼板において板厚
方向全体にその効果を行き渡らせるためには、鋼板平均
冷却速度が１２℃／秒以上が必要である。よって、冷却
速度は鋼板平均冷却速度で１２℃／秒以上である。 ｅ．冷却方法；冷却中断時表面温度：（Ａｒ3 −２０
０）℃以下、表面復熱温度：６５０℃以上、冷却停止温
度：５００〜６５０℃ 冷却方法であるが、表面の硬化を抑制しつつ高強度化効
果を最大限に活用するために下記の方法である。
【００１７】まず、冷却を一旦中断するまでの温度は、
表面温度が（Ａｒ3 −２００）℃以下とする必要があ
る。これは、冷却速度が１２℃／秒以上の場合、表面温
度をこの温度に達するまで冷却しなければ、板厚全体に
対する初期の冷却効果が不十分となり、冷却再開後にい
かに高冷却速度で冷却を行っても、高強度化が達成され
ないからである。
表面温度が（Ａｒ3 −２００）℃以下とする必要があ
る。これは、冷却速度が１２℃／秒以上の場合、表面温
度をこの温度に達するまで冷却しなければ、板厚全体に
対する初期の冷却効果が不十分となり、冷却再開後にい
かに高冷却速度で冷却を行っても、高強度化が達成され
ないからである。
【００１８】次に、一旦冷却を中断する目的は、表面に
生成したべイナイト相をテンパー効果により軟化させる
ためである。この場合復熱温度が６５０℃未満では、軟
化が起こらない。
生成したべイナイト相をテンパー効果により軟化させる
ためである。この場合復熱温度が６５０℃未満では、軟
化が起こらない。
【００１９】最後に、冷却停止温度であるが、冷却効果
を発揮させるためには、６５０℃以下とする必要があ
る。一方、冷却停止温度が低くなると、強度確保は容易
になるが、表面の硬度も上昇し、５００℃未満になると
表面硬度が著しく上昇する。ここで、図１に示すよう
に、この冷却最終停止温度に関しては、冷却を一旦中断
することを前提としており、冷却を一旦中断しなかった
場合には、冷却最終停止温度を強度確保できる範囲で高
温化しても、表面を軟化させる効果は小さい。よって、
冷却方法は、鋼板表面温度が（Ａｒ3 −２００）℃以下
で一旦冷却を中断し、鋼板表面温度が６５０℃以上に復
熱した後、再び冷却を開始し、鋼板平均温度が５００〜
６５０℃まで冷却することである。以下に本発明の実施
例を挙げ、本発明の効果を立証する。
を発揮させるためには、６５０℃以下とする必要があ
る。一方、冷却停止温度が低くなると、強度確保は容易
になるが、表面の硬度も上昇し、５００℃未満になると
表面硬度が著しく上昇する。ここで、図１に示すよう
に、この冷却最終停止温度に関しては、冷却を一旦中断
することを前提としており、冷却を一旦中断しなかった
場合には、冷却最終停止温度を強度確保できる範囲で高
温化しても、表面を軟化させる効果は小さい。よって、
冷却方法は、鋼板表面温度が（Ａｒ3 −２００）℃以下
で一旦冷却を中断し、鋼板表面温度が６５０℃以上に復
熱した後、再び冷却を開始し、鋼板平均温度が５００〜
６５０℃まで冷却することである。以下に本発明の実施
例を挙げ、本発明の効果を立証する。
【００２０】
【実施例】供試鋼の化学成分を表１に示す（Ａ〜Ｅ：本
発明鋼、Ｆ：比較鋼）。表１にはＣｅｑとＡｒ3 温度も
示している。比較鋼ＦはＣｅｑが本発明範囲外である。
製造条件（圧延、冷却条件）を表２に、その製造条件に
より得られた鋼板の特性（表面と板厚中心部のビッカー
ス硬度差、引張試験及びシャルピー衝撃試験結果）を表
３に示す（Ｎｏ．１〜１４：本発明例、Ｎｏ．１５〜２
７：比較例）。
発明鋼、Ｆ：比較鋼）。表１にはＣｅｑとＡｒ3 温度も
示している。比較鋼ＦはＣｅｑが本発明範囲外である。
製造条件（圧延、冷却条件）を表２に、その製造条件に
より得られた鋼板の特性（表面と板厚中心部のビッカー
ス硬度差、引張試験及びシャルピー衝撃試験結果）を表
３に示す（Ｎｏ．１〜１４：本発明例、Ｎｏ．１５〜２
７：比較例）。
【００２１】本発明例Ｎｏ．１〜１４は、いずれも表面
と板厚中心部の硬度差が５〜２５ＨＶ程度と小さく、か
つ５００ＭＰａ級の強度（ＴＳ）を満足し、靭性（ｖＴ
ｒｓ）も良好である。一方、比較例Ｎｏ．１５と２１
は、冷却を中断しなかったため、表面と板厚中心部で著
しい硬度差が生じている。また、比較例Ｎｏ．１９は最
終冷却停止温度が低過ぎたため、比較例Ｎｏ．２３と２
５は冷却中断後の表面復熱温度が低かったため、比較例
Ｎｏ．２６と２７はＣｅｑが高い化学成分の比較鋼Ｆを
用いているため、表面と板厚中心部で著しい硬度差が生
じている。
と板厚中心部の硬度差が５〜２５ＨＶ程度と小さく、か
つ５００ＭＰａ級の強度（ＴＳ）を満足し、靭性（ｖＴ
ｒｓ）も良好である。一方、比較例Ｎｏ．１５と２１
は、冷却を中断しなかったため、表面と板厚中心部で著
しい硬度差が生じている。また、比較例Ｎｏ．１９は最
終冷却停止温度が低過ぎたため、比較例Ｎｏ．２３と２
５は冷却中断後の表面復熱温度が低かったため、比較例
Ｎｏ．２６と２７はＣｅｑが高い化学成分の比較鋼Ｆを
用いているため、表面と板厚中心部で著しい硬度差が生
じている。
【００２２】比較例Ｎｏ．１６，１７，１８，２０，２
２，２４の表面と板厚中心部の硬度差は、本発明例と同
程度に小さいが、比較例Ｎｏ．１６は、オーステナイト
未再結晶温度域での圧下率が足りないため、強度と靭性
が劣っている。比較例Ｎｏ．１７は、冷却中断前の冷却
速度が低かったため、比較例Ｎｏ．１８は冷却中断後の
冷却速度が低かったため、比較例Ｎｏ．２０は冷却開始
温度が低すぎたため、比較例Ｎｏ．２４は最終冷却停止
温度が高過ぎたため、強度不足が生じている。また、比
較例Ｎｏ．２２は、冷却を中断するタイミングが早すぎ
て、冷却中断前の冷却が有効に作用しなかったため、強
度不足が生じている。
２，２４の表面と板厚中心部の硬度差は、本発明例と同
程度に小さいが、比較例Ｎｏ．１６は、オーステナイト
未再結晶温度域での圧下率が足りないため、強度と靭性
が劣っている。比較例Ｎｏ．１７は、冷却中断前の冷却
速度が低かったため、比較例Ｎｏ．１８は冷却中断後の
冷却速度が低かったため、比較例Ｎｏ．２０は冷却開始
温度が低すぎたため、比較例Ｎｏ．２４は最終冷却停止
温度が高過ぎたため、強度不足が生じている。また、比
較例Ｎｏ．２２は、冷却を中断するタイミングが早すぎ
て、冷却中断前の冷却が有効に作用しなかったため、強
度不足が生じている。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、溶接
性、経済性を考慮した、Ｃｅｑが低く（０．３６％以
下）、かつ合金の添加量が少ない鋼板においても、制御
圧延と冷却方法を制御した高冷却速度の冷却を行うこと
により、板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造を可
能にすることができる。
性、経済性を考慮した、Ｃｅｑが低く（０．３６％以
下）、かつ合金の添加量が少ない鋼板においても、制御
圧延と冷却方法を制御した高冷却速度の冷却を行うこと
により、板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造を可
能にすることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る、冷却一旦中断と最
終冷却停止温度の、表面と板厚中心部の硬度差に及ぼす
影響を示す図。
終冷却停止温度の、表面と板厚中心部の硬度差に及ぼす
影響を示す図。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０８〜０．１８％
と、Ｓｉ：０．０５〜０．５％と、Ｍｎ：０．８〜１．
８％と、Ａｌ：０．０１〜０．１％とを含有し、かつ炭
素当量：Ｃｅｑ≦０．３６％である鋼板を製造する方法
において、 該鋼を１０５０〜１２００℃に加熱し、次いでＡｒ3 〜
９００℃での圧下率が４０％以上となるように熱間圧延
を行う工程と、 熱間圧延された鋼板を（Ａｒ3 −５０）℃以上の鋼板表
面温度域から（Ａｒ3−２００）℃以下の鋼板表面温度
域まで１２℃／秒以上の鋼板平均冷却速度で冷却した
後、一旦冷却を中断し、鋼板表面温度を６５０℃以上に
復熱させる工程と、 鋼板表面温度が６５０℃以上に復熱された鋼板を、再び
５００〜６５０℃の鋼板平均温度域まで１２℃／秒以上
の鋼板平均冷却速度で冷却する工程と、 を備えたことを特徴とする、板厚方向材質差の小さい高
張力鋼板の製造方法。但し、炭素当量：Ｃｅｑ＝Ｃ％＋
Ｍｎ％／６＋（Ｃｕ％＋Ｎｉ％）／１５＋（Ｃｒ％＋Ｍ
ｏ％＋Ｖ％）／５ - 【請求項２】 鋼成分として、重量％でさらに、Ｔｉ：
０．００５〜０．０２％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２
％のうちの１種または２種を含有することを特徴とす
る、請求項１に記載の板厚方向材質差の小さい高張力鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08353898A JP3951428B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08353898A JP3951428B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11279636A true JPH11279636A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3951428B2 JP3951428B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=13805292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08353898A Expired - Fee Related JP3951428B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 板厚方向材質差の小さい高張力鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3951428B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103045939A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种资源节约型q345低合金系列钢板及其生产方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102478368B1 (ko) | 2017-03-30 | 2022-12-15 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내사우어 라인 파이프용 고강도 강판 및 그의 제조 방법 그리고 내사우어 라인 파이프용 고강도 강판을 이용한 고강도 강관 |
| KR20210118960A (ko) | 2017-03-30 | 2021-10-01 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내사우어 라인 파이프용 고강도 강판 및 그의 제조 방법 그리고 내사우어 라인 파이프용 고강도 강판을 이용한 고강도 강관 |
| JP6521196B1 (ja) | 2017-09-28 | 2019-05-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
| CN112752858B (zh) | 2018-09-28 | 2022-07-22 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐酸性管线管用高强度钢板和其制造方法以及使用耐酸性管线管用高强度钢板的高强度钢管 |
| CN112752857B (zh) | 2018-09-28 | 2022-06-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐酸性管线管用高强度钢板及其制造方法及使用耐酸性管线管用高强度钢板的高强度钢管 |
| WO2021193383A1 (ja) | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐サワーラインパイプ用高強度鋼板およびその製造方法並びに耐サワーラインパイプ用高強度鋼板を用いた高強度鋼管 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08353898A patent/JP3951428B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103045939A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种资源节约型q345低合金系列钢板及其生产方法 |
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|---|---|
| JP3951428B2 (ja) | 2007-08-01 |
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