JPS58100624A - Ni系脆性亀裂高停止性能鋼の製造法 - Google Patents

Ni系脆性亀裂高停止性能鋼の製造法

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JPS58100624A
JPS58100624A JP19815081A JP19815081A JPS58100624A JP S58100624 A JPS58100624 A JP S58100624A JP 19815081 A JP19815081 A JP 19815081A JP 19815081 A JP19815081 A JP 19815081A JP S58100624 A JPS58100624 A JP S58100624A
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JP
Japan
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steel
less
toughness
slab
rolling
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Pending
Application number
JP19815081A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Sato
誠 佐藤
Yasuo Sogo
十河 泰雄
Katsuo Kako
加来 勝夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシャルピー試験の5096詭性破面遭移製 温f(マチrs)および脆性亀珈の停止性能を示すDr
op Weight Tear  試験(DWTT) 
 の破面遷移温度がきわめて低い特性をもち、かつ溶接
lン鬼 ドの靭性がすぐtているNi系脆性亀件^停止性能鋼の
製造法にか\わる。
従来の高強度高靭性鋼材においてに、鋼の地の組織の細
粒化、NiKよる強靭化、焼戻マルテンサイトやベイナ
イトなどの焼入組織の利用、特殊な炭窒化物の利用を合
わせ用いることにより^強度化、高靭性化を計っている
。これらの手段としては、いわゆる制御圧延するか、圧
延後再加熱焼入、焼戻する等であ〕、焼入焼戻処理が概
して高靭性を与える。しかしこれKよって組織のコント
ロー比較的低Niの鋼を仕上は圧延段階で2相域圧砥を
行ない、圧延後の急冷と焼戻をすることにより。
低いDW’rT遷移温fをうる製造法を提供するもので
あって、比較的高Nl鋼の場合には調質型の9%Nl鋼
に勝る脆性亀裂停止性能を与えることが出来る。
すなわち本発明はC0,10−以下、810.01〜t
o−1Mm0.5〜L8チ、Nil、l〜8チ、AJo
、01〜0.05−NO,010S以下、P。
8それぞれα0131以下、 Nb  0.003〜0
.05−を含み、必!11tlCヨ夛B 、 TI 、
Zr、V、Ta、Ca 、希上 番類元素のうち1種又は24s以上t−o、 o sチ
以下さらK Cu s Cr + M o e Wの1
種又は2種以上を合計で1.8−以下含み、残部実質的
に鉄よシなる鋼を鋳造後、必要によル鋳片を粗圧延して
、該スラブを800℃〜1180℃間に加熱し、次いで
2相域(オーステナイト+フェライト又はベーナイト)
の温度域で累積圧下率70チ以下の圧下を加えて仕上圧
砥管行ない、該仕上げ圧延稜急冷し、焼戻杷理すること
を特徴とするNi系脆性亀裂高停止性能鋼の製造方法で
ある。
先ず本発明の対象とする鋼の成分範囲の限定理由につい
て述べる。
で100嘔延性破面を呈する最低試験温度での吸収エネ
ルギー(0V100)がマTrsの低下に伴ない低下す
るが、0含有量がα1011以下ではVテfmの変化に
よらず、圧延熱処理効果と相まって高い0V100を示
す、さらにC含有量がαlO嘩超では、急速冷却をうけ
る溶接継手の熱影響部における靭性が低下する。
これらの理由によ6o含有量IQ、10慢以下とした。
81 含有量は脱酸および強度の面からα91s以上と
し% 1%超となると清浄度が劣化し、靭性も劣化する
0”leO,oL−to St!: Ll。
Mm含有量は強度・靭性を確保するためα5憾以上とし
、0Vloo$の低いvTrs、溶接HAZ靭性を確保
するためL81i以下とした。
Niは本発明の必須元素であって、高い脆性亀裂停止性
能をうるため添加される。しかし8嘔を超える時には靭
性値が飽和してくる。また1、 1 暢こわにより必簀
量を低く抑えうるものであシ、低いDWT?遷移温度が
えらねる。
ムl含有量は脱酸の面から酸可溶ムlで0.001哄以
上とし、靭性の面からα20%以下とする。
N含有量は鋼材および溶接HAZ  の靭性確保の点か
らα010−以下とするが、溶接HAZ 靭性の点から
はさらK(0+2N)含有量α10%以下がとくに好ま
しい。
F 、 a Kツイテd、高イo V 阜00 、低v
Trsを得るため低いことが望ましいが、工業的に実現
し得る範囲としてそれぞれ0.013’1以下が選択さ
れる。
NbFi本発明鋼で細粒化効果を発揮させるもつと4有
効な元素て、とくに鋳造後、圧延加熱時に微細に析出さ
せオーステナイトの細粒化を行なわせるため、α003
〜α05%を添加する。しかしα05sを超える時には
溶接熱影響部の靭性を低下し、α0031未満ては細粒
化効果がないため上記範囲に限定する。とくに本発明で
祉鋳造後固溶状態にあるNb  を圧延加熱時に微l1
11に析出させる低温加熱圧延を行ない、高いovto
oと低いマTrm を得る点に特徴がある。
B、テk @ Z r # v@ T a # ’ @
 @稀土類元Xについては。
単独含有の場合KFiO,008%未満では強度、靭性
に効果なく、α08暢超では#接HAzの靭性が劣化す
る。とくに好ましい範囲はVおよびTaの場合、α07
−以下であシ、テi−,Zrの場合α03〇−以下であ
りs B @ cm * 稀土類元素の場合α01僑以
下であ夛、これらの複合含有の場合、その合計がα08
暢以下である。
そのほか01L50 俤以下、Or L2−以下、WO
12嘩以下、 Mo住8チ以下のうちl樵もしくは複合
で181以下含有させることもできる。
Ou Fi耐食性に対する有効性と低温靭性に対する有
効性から1.5係まで添加出来るが、これ以上では熱関
臆性をおこし易くなるので、L5嗟以下がよい。
ンの抑制に効果があり、高いov lOOtえられる。
しかし過量になると溶接部靭性は低下する。
したがってL3−以下が好ましい、また複合添加の場合
に熱間脆性、熱影響部靭性の点から18%以下に@定さ
れる。
Meは母材の靭性、!1度に効果があるが、Meα8慢
超ではovlooを低下させ、溶接熱f#醤部の靭性を
低くするので、Meα8%以下が好ましい。
WはoV100向上に効果があるが0.296超ではそ
の効果がなくなるので、α296以下が好ましい。
次に本発明の方法における大きな特徴である鋼材の圧嬌
製造工8について説明する。すなわち本発明の方法にお
ける圧延工程は、前記の成分をもつ鋼を800℃〜11
80℃に加熱した鋼片を、熱間圧延する@に、二相域(
オーステナイト+フェライト又はベーナイト)圧延をす
ることKIhる。
まず加熱温[1800℃〜1180℃としたのは1本発
明の高切欠靭性とくに脆性亀裂部停止性能をうるためで
ある。すなわち圧延材の低温靭性には加熱時の結晶粒径
が影響するが、本発明では完全オーステナイト域に加熱
しなくても、開停止性能組織をうる仁とが出来るため8
00℃以上としている。
従来の圧延工程では完全オーステナイト化温度(AC1
以上3に加熱するのが常識であるが、本発明者らの検討
では、ムC1以下てあっても、仕上圧延時未変態オース
テナイト量が、35%以上であわば、圧延細粒化を行な
わせることが可能である。
したがって加熱温度はむしろ低く800℃以上Kまでと
り、高い場合でも1180℃以下とする。
すなわち初期オーステナイト粒径を出来るかぎり小さく
しておくため、上記温度範WAK限定する。
枚 また鋳造時の組、Ma、Owは樹救状晶関にある程度偏
析するので、本発明ではとの偏析を利用し、圧延時に層
状のバンド組織をつくらせる。そのため、圧延加熱は比
較的低温加熱がよく、^い場合ても1180℃以下とす
ることが好ましい。
粗圧a會行なう場合に4加熱温fFiこの点から比較的
低くL、1300℃以下が好ましい。
次に圧延条件であるが、仕上圧延i!坂がオーステナイ
トs結晶域である場合には、望ましい微細層状組織がえ
らねない、したがって2相域(オーステナイト+フェラ
イト又はイーナイト)において強圧下を加える。すなわ
ち累積圧下率70g6まで加えるが、こね以上の強圧下
は低温靭性面からも必要でなく、かつ圧延能率面からも
経済的でない、また70sを超えるときはovlGOの
低下をもたらす、よって2相域での圧下率を7016以
下に限定する。なお圧延材の微細層状組織コントロール
を適切に行なうためには、累積圧下率1ノぐス畝の関係
を十分熟知した上で制御することが勿論必要で、累積圧
下率が小さい時には小数パス大圧下を必要とすることに
なる。
また本発明でに圧処後空冷しないで急冷することにより
、靭性を向上させる。
またoVlooとvTrsのバランスをよくする東 ため焼戻処理を行なう、あるいは中間温度で小冷を止め
、オートテンノぐ一効果によ5oviooとvTrls
  の/?フランスとシ、脆性亀訣停止性能を向上させ
る。
実施例 表1は本発明に用いられる鋼および比軟用の鋼の化学成
分、表2はこれらの鋼の本発明法の製造条件と従来法で
ある焼入焼戻法による場合の機械的性質および溶接熱サ
イクル後の靭性を示したものである。
こわによれば本発明法のドロック・ウェイト・ティア−
・テスト(Drop Weight Tear Te5
t )の遷移温度は一100℃以下てあって、脆性亀裂
停止性能がきわめて^いことがわかる。iた延性域での
吸収エネルギー0マ100も゛高く脆性亀裂が7レスト
さねやすい特性をもつ、また再現島影4111sの靭性
値も高い。
再加熱焼入焼戻の比較法でfl 9 I Ni鋼のDW
テ!しpJ 遷移@には低いが、?−5憾Ni系鋼では50℃程度と
^〈1本発明法が低Ni糸鋼材において、I!わめて低
いDWTT遷移温[を提供することが分る、なお本DT
NTT試験片は簡易型のもので、厚i 14 wm 、
亀裂伝播部長さ50厘(厚さ0.1M。
深さ5smソーカットノツチを含む)、長さ180閣の
ものを使用し、脆性破面率測定1C#′iノツチ下部1
5ag、破面終端部5■を除外して測定している。
注)再加熱焼入焼戻条件=930℃焼入。
s90〜650℃焼戻(圧延は1150℃加熱、900
℃仕上シ) 急冷開始温度状〔圧延仕上多温度−(10〜30)〕℃ 再現熱サイクル、800〜500℃冷却時間30秒、1
400℃加熱 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他2名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11化学成分として、OO,10憾以下、 8i0.
    01〜1.0嘩、 Muα5〜1.8慢、Nil、1〜
    8.0 %、A/(1001〜0.20僑、NO,01
    0%以下、P。 Bそれぞわα013憾以下、NbO,003〜0.05
    慢ヲ含み、必要によりB、テi、Zr、V、T51%0
    畠、稀土類元素のうち1m又は2種以上を0.08−以
    下、さらKOu、Or、Mo、Wのlfi又は2種以上
    を合計で1.8囁以下含み、残部実質的に鉄よりなる鋼
    を鋳造後、必要により鋳片を粗圧延して、を加えて仕上
    圧延を行ない、該仕上圧g後急冷し。 焼尿処垣することt特徴とするN1系脆性亀鋏高停止性
    詫鋼の製造方法。
JP19815081A 1981-12-09 1981-12-09 Ni系脆性亀裂高停止性能鋼の製造法 Pending JPS58100624A (ja)

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