JPS58117825A - 板厚方向特性の優れた非調質高張力鋼の製造方法 - Google Patents

板厚方向特性の優れた非調質高張力鋼の製造方法

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JPS58117825A
JPS58117825A JP21274181A JP21274181A JPS58117825A JP S58117825 A JPS58117825 A JP S58117825A JP 21274181 A JP21274181 A JP 21274181A JP 21274181 A JP21274181 A JP 21274181A JP S58117825 A JPS58117825 A JP S58117825A
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千晃 志賀
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波戸村 太根生
Kenichi Amano
天野 ▲けん▼一
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    • 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

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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

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、板厚方向特性の優れた非調質高張力鋼の製造
方法に関し、特に本発明は低温靭性ならびに溶接性の優
れ九ll5−&Okg!、−級低温用板厚方向特性の優
れた非調質高張力鋼の製造方法に関するものである。
石油ショック以来燃料費が高くなり、焼準、焼入、焼戻
等の熱処理費が非常に高くなり、その対策が望まれてい
る。一方近年制御圧延技術が飛躍的に進歩し、フェライ
トの細粒化等により一60℃以下のv’rrsは容易に
得られるようになり、制御圧延材により従来のNOrm
a材あるいはGIT熱処理鋼の代替が可能になりククあ
る。
しかし制御圧延材は確かに圧延面内のLC方向の特性は
N Orml!Lあるいは9丁熱処理材よシ優れるが、
板厚方向の特性が劣るのが大きな欠点であることが明ら
かとなり、板厚方向特性の厳しい要求に応じ得る九めに
は、その改善が望まれてい喪。
本発明は、従来の制御圧極材の前記欠点を除去。
改善することのできる板厚方向特性の優れえ非調質高張
力鋼の製造方法を提供することを目的とするものであり
、特許請求の範囲記載の方法を提供することによって前
記目的を達成することができる。
次に本発明を詳細K”WL#4する。
本発明者等は制御圧砥材の板厚方向の特性の劣化原因を
調べたところ、Mn8が伸展することや圧延で板面に(
100)集合組織が発達することが主原因ではなく、こ
れらに起因する劣化の度合は板厚方向の絞り値でせいぜ
いtOqL以内のものであシ、鋼のS含有量を下げ九夛
、Mn8の形態制御をすることにより十分補えることが
わかり九、そして連鋳鋼塊や大型インゴット鋼塊に特有
な中心偏析にもとづくバンド状の異常組織(マルテンサ
イト。
ベイナイト)の存在は絞シ値でQ−以下の値を与え、こ
れを解決することが急務であることが明らかとなった。
現行の連鋳技術では中心偏析は必らず存在しておに、本
発明者等はこれらが異常組織に発達しない方法について
研究を重ねてきた。その結果、オーステナイト粒を細か
くシ、またオーステナイト粒内に変形帯を与えることに
よりγ→α変態時に中心偏析帯からフェライト粒を発生
させることが可能で、その後続いてλ〜/S″C/8の
加速冷却を行うことによって中心偏析帯にC元素の集合
することを抑制することができ、異常組織の連なりが途
切れ、巾も狭くなり極度に軽減されることを新たに知見
した。
本発明方法によれば厳しい制御圧延と圧延後の加速冷却
を組み合せて中心偏析による異常組織を軽減させ、かつ
低い炭素当量(Ceq)の鋼で高い強度と優れ九低温靭
性をLC方向のみならず板厚方向に対しても同時に得る
ことができ、例えば10klilf/+w級鋼ならθ、
、?f1以下のCeqで一60℃以下のvTra 、そ
してま素板厚方向oliRD値の最低値を侵−以上にす
ることができる。
本発明の構成要件のうち圧延条件と冷却条件を限定する
理由を説明する。
Mt)を含有しない鋼を用いて制御圧延し、その後直ち
に加速冷却を行うのが本発明の特徴であるが、Nbを用
いないのは溶接部の靭性を悪くすることからである。鋼
板のフェライト粒を細かくする丸めには、鋼スラブの加
熱温度を低くシ、加熱時のオーステナイト粒を細かくす
る方が有利であるが、1000℃未満では最終製品の板
厚中心の異常組織が助長される。そこでスラブ加熱温度
の下限を7000℃とし友。
未再結晶オーステナイト域の圧延がオーステナイト粒内
に変形帯を形成し、そこから7エ2イト核を生成させる
働きは一般によく知られているが。
本発明法は11bを含有しないため、未再結晶オーステ
ナイト域に相当する温度域が狭く、ムr、+ツO℃から
ムrstでの温度域となる。そこで未再結晶オーステナ
イト域の始まるムr、+り0℃を上限とし友。
1+、この温度域でのSO嗟以上の圧下量は一60℃の
マTrsが得られる最低の圧下量である。
ムr3点以下の(α+γ)コ相域の圧延はオーステナイ
ト粒内からのフェライト核の発生に有利である。特に本
発明法ではNbを含有しない友めムr。
点以上の未再結晶オーステナイト域の圧延よりコ相域で
の圧延の方がフェライト核の発生KFi有利で、本発明
の目標とする中心偏析帯フェライト粒を生成させる九め
には、このλ相域での圧延は不可欠である。板厚中心の
異常組織の軽減に必要な最低の圧下量であるX−を、ム
r、からAr、 −10℃までの温度域における圧下量
の下限値とした。しかしくムr5−10℃)以下の圧延
は大きな加工フェライトを生成することになり靭性を劣
下させるので、コ相域での圧延の下限温度をAr s 
 10℃とし友。
圧延後直ちにコ〜n”c、/θの比較的弱い加速冷却で
行うのは(1)中心偏析帯にCが集合するのを防ぎ、異
常組織の巾を小さくすること、(,2)パーライトの1
部をベイナイトおよび島状マルテンサイトに変え、それ
らを微細分散させ靭性を損わずに高強度化することKあ
る。
冷却速度をJ 〜iz℃/mfc@定し友のij 2 
”C/sよシ遅いと上記(1)((2)効果がうすく、
ま友/j’C/mを越えると中心偏析部を全域マルテン
サイト化し却って異常組織を大きくすることになるので
、−℃/−を下限に、またtsV−を上限にし友、冷却
停止温度を200℃以下にしたのはzoo ’Cを越え
ると上記(ハ(コ)の効果がうす(,41K(J3の強
度上昇に不利となるので冷却停止温度の上限をzoo 
’Cにしえ。
次に本発1jliにおいて成分組成を限定する理由を説
明する。
Cはo、 ooz−未満では鋼板の強度が低下すること
および溶接熱影響部(以下11[AZと略記する)の軟
化が大きいため、C含有量の下限はo、 ooz sと
した。ま九Cが0.JO−を越えると母材の靭性が劣化
するとともに**部の硬化、耐割れ性の劣化が著しいの
で上限を0.−〇−とし喪。
81は鋼精錬時に脱酸上必然的に含有される元素である
が、01lIs未満になると母材靭性が劣化するため下
限をo、isとした。−万81が多過ぎると鋼の清浄度
が劣化し靭性を低下させるため上限なo、roチとした
Mnは0.6−未満では鋼板の強度および靭性が低下す
ること、セしてHAZの軟化が大きくなるため下限を0
.6慢とした。一方Mnが多過ぎるとHAzの靭性が劣
化するため上限を2.0ヂとし喪。
ムlは鋼の脱酸上最低0,0θj−のAlが固溶するよ
うに添加することが必要であることからAI の下限を
o、oos−とした。一方固溶Alが0.0ざチ以上に
なるとHAZの靭性のみならず溶接金属の靭性も著しく
劣化する。このためムlの上限をo、 oto嘔とした
Sは0.σOt 4以下でないと本発明方法ではC方向
のvTraが一10℃以下にならないし、吸収エネルギ
ーも著しく低くなる。そこで8の上限をc、 oos憾
とした。
以上が本発明において使用される鋼スラブの基本成分で
あシ、さらに必要によりTi 、 Ni 、 Mo。
Ou、 V、 Or、 (a 、 REMのうちから選
んだ何れか少くとも1種を添加含有させることができ、
それぞれの元素の適正な含有によって彼達するように特
有な効果が付加される。
Mlは■ム2の硬化性および―性に悪い影響な与えるこ
となく母材の強度、Ii性を向上させるが、0、!慢を
越えて添加含有させると製造コス)0上昇を招き、まえ
本発明の目的ならびに効果を達成するために必要ではな
いOでMlの上限を0.2憾とした。
CuはN1とは埋同様の効果があるにけでなく、耐食性
も向上させるが、oogo−を越えると熱闘圧延中にり
2ツクが発生し中すくなシ、鋼板の表面性状が劣化する
ので上限を0.20−とじた。
MOは、正弧時の1粒を整粒にし、なおかつ微細なベー
ナイトを生成するので強度、靭性を向上させるが、この
発明の目的を達成するには0.2憾を越えて添加する必
要はなく、それ以上は製造コストの上昇を招くので上限
をO,Sチとした。
T1は1粒の微細効果による靭性向上とテ1炭窒化物の
強度上昇を目的として添加する。しかしT1量がo、 
oos 4未満ではその効果はなく、またO、01I−
を越えると靭性が劣化するのでT1の下限をo、 oo
s慢、上限をo、 oψ噂とした。
Vはこの発明による鋼板の母材強度と靭性向上、継手部
強度確保の九めに添加するものである。しかし添加量が
多きに失すると母材及びHAZの靭性を著しく劣化させ
るため上限をo、 109&とした。
(aは0.0021未満ではMnSの形態制御に不十分
でC方向の靭性向上に効果がないので、Caの下限を0
.002優とした。一方Caを0.010チを越えると
鋼の清浄度が悪くなり内部欠陥の原因となるので、Ca
の上限をo、oioチとした。
REVは0.00コチ未満ではMnSの形態制御に不十
分で鋼板のC方向の靭性向上に有効でないのでRIMの
下限をo、oos *とした。一方REMが0.010
憾を越えると清浄度が悪くなり、またアーク浴接面でも
不利であるので、RKMの上限を0.010 %とした
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 実施例4/−/3は本発明鋼A(表1)を用いて種々の
圧延条件で処理し友もので、その条件と機械的諸性質を
表−に示す、これらの実施例は(1)0.3コチ以下の
炭素当量(c−q )でkOkgf/■以上のTSと一
10℃以下のvTrsを、そしてなおかつ(コ)板厚中
心部の異常組織を軽減し板厚方向の絞シ値の最低値を4
0参以上にすることを目標としたものである。
、%/−Jは熱間圧延を900℃以上で終えるいわゆる
一般の成形圧延であるが、いずれの冷却条件でもマTr
sが一60℃以上を示し、また板厚方向の絞り値が侵−
未満である。46SはArs + 70℃からムr5ま
での累積圧下量が本発明におけるSO−未満である丸め
、やはり、 vTraが一1θ℃以上で、ま丸板厚方向
の絞り値がリー未満である。腐ダはスラブ加熱温度が7
000℃未満のため、また、46tはムr、以下の圧下
量が2D%未満のため、また/I67は圧延後に空冷(
ACりを行っているため、いずれ4本発明の要件を満た
しておらず、板厚方向の絞り値が侵−未満である。/1
6gは圧延後の冷却停止温度が本発明におけるsoo 
’C以下でないためTSが舅に917wm2未満でまた
板厚方向の絞り値がq−0嘔未満である。7f6/コは
圧延後の冷却速度が本発明における上限/!f℃/11
を越えているため板厚方向の絞り値がUS未満である。
腐l!は圧延仕上げ温度が本発明における下限値である
ムr5−10℃(720℃)より低下しているためvT
r−が−60℃以上になっている。
一方A 9 、 IOe //では本発明の条件をすべ
て満たしているため0.30−の0θqの鋼て5oHt
7.−以上の1日と一60℃以下のマTri 、その上
60哄以上の板厚方向の絞り値を示し本発明の目的とす
る低置で高靭性な高張力銅が得られる。
鋼B、Oはより厚内化あるいは低炭素当量化を目的とし
てTl、)ii、Ou、Vを添加し友もので、本発明法
で処理するといずれもOeqが0.32饅以下で!10
に9 f/w  以上の〒8と一10℃以下のvTrs
を示し、板厚方向の絞ヤ値も47I11以上の値が得ら
れる。
鋼D 、 K Fi TS jj kg f/W 級を
目的として、MOlOr、あるいはVを添加したもので
本発明法で処理すると低いCeq (0,3! 11以
下)でjj kg f//Ws2の〒8と一60℃以下
のvTrsが、セして60慢以上の板厚方向の絞り値が
得られる。
以上本発明によれば、低温靭性ならびにf#接健の優れ
たダj −40kg fA■級低温用板厚方向特性の優
れ九非調質高張力鋼を製造することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L   c  o、ooz  〜 0.コOqk、  
     81 0./−6,!  憾 。 Mn  OlA  〜 コ、o@、   ムto、oo
    s−o、otf。 s o、oot s以下を含有し、必要によ)v、r4
    0u、 Or、 Ni、 MO,Oa、 RIM のな
    かから選ばれる何れかlsまえは1種以上を、Vにあっ
    ては0.0/〜o、io−、rlにあってはa傅〜0.
    041 % 、 Cu 、 Or 、 ML 、 Mo
     fCあってはそれぞれ0.!−以下、0ILKあって
    は0.002〜0.0/D 4 、 RIMにあっては
    0.00! −0,0IOfk金含有、残部ν・および
    不可避的不純物よりなる鋼片を1000℃以上の温度に
    加熱し、圧延するに当って少くともムr +り0℃から
    紅。 壕での温度域で少くとも30−の圧下率で圧下を施し、
    続いてムr、からムrs −10℃までの温変域で少く
    ともχ−の圧下率で圧下を施し、その後直ちに一〜13
    7Bの冷却速度でSOO℃未満の温度にまで冷却するこ
    とを特徴とする中心偏析の異常組織が軽減され、低温靭
    性および溶接性の優れた4I0〜40 kl/ flt
    a  級低温用板厚方向特性の優れ皮非調質高張力鋼の
    製造方法。
JP21274181A 1981-12-29 1981-12-29 Itaatsuhokotokuseinosuguretahichoshitsukochoryokukonoseizohoho Expired - Lifetime JPH0232325B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437637A1 (de) * 1984-10-13 1986-04-24 Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg Verfahren zur herstellung von grobblech
JPS6220822A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Kawasaki Steel Corp 溶接性と低温じん性の優れた非調質高張力鋼板の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3437637A1 (de) * 1984-10-13 1986-04-24 Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg Verfahren zur herstellung von grobblech
JPS6220822A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Kawasaki Steel Corp 溶接性と低温じん性の優れた非調質高張力鋼板の製造方法

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