JPS58136719A - 高強度熱延鋼板の製造方法 - Google Patents

高強度熱延鋼板の製造方法

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JPS58136719A
JPS58136719A JP1632982A JP1632982A JPS58136719A JP S58136719 A JPS58136719 A JP S58136719A JP 1632982 A JP1632982 A JP 1632982A JP 1632982 A JP1632982 A JP 1632982A JP S58136719 A JPS58136719 A JP S58136719A
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rolled steel
hot
hot rolled
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Takayoshi Shimomura
下村 隆良
Koichi Osawa
大沢 紘一
Takeshi Okuyama
健 奥山
Ryozo Tominaga
富永 良造
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Nippon Kokan Ltd
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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
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Heat Treatment Of Sheet 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】 本発明に高強度熱延鋼板の製造方法に係り、近時におけ
る発電機の高性能化に即応せしめ降伏点70 Kt/−
以上、引張類さ80 k4/−以上の高強度熱延鋼板を
適切に製造することのできる方法′fr提供しようとす
るものである。
近年における石油危機に端を発して世界的に脱石油エネ
ルギーの傾向が強1っているが電力についても水力発電
が児直さ扛る傾向にあり、cnvc伴って発電能力の向
上が費求さnる工うになり、発電機の高回転、高出力化
が進めら扛てお9、この工うな背景のものに回転子の一
部であるローメーリムやヨークに使用される鋼板につい
てもエリ強度の高いものが必要とされる工うになった。
即ち通常回転子には直径が4.5m以下で持ち運びの便
利な場所での組立てには25−位の厚鋼板をドーナツ形
に切って積層したリングリムが用いられているが、これ
エリ人@なIjf径のものや持ち運びの不便な場所では
板厚が2〜6mの熱延鋼板を扇形に打ち抜いて、b、 
3/2 &づつずらして積層するセクターリムが採用さ
nlいる。
然して従来この用途に用いられる熱延鋼板の強度レベル
は降伏点70匂/−以下、引張強さ80に/−以下のも
のであるが、上記した工うな発電機の^性能化に伴い^
速N転でも磁極を保持でさるように降伏点、引張強さの
何nもがLり高いものとすることが要求さnている。即
ち上記のような熱地鋼板は何枚もが積層して使用さnる
のでフラットな板形状とする必要があり、優扛た板形状
を保持した上で高強度化を図ることがHaであって、従
来この工つな要望に適切に即応し得るものは見当らない
本発明は上記した工うな実情に鑑み検討を重ねて創案さ
nたものであって、板形状の優rtた発電機回転子用の
如きに適した熱地鋼板において降伏点が70〜110K
f/j、引張強さが80〜120Kf/−のような高い
強度を有するものを的確に製造し得るLうにしたもので
ある。
即ち本発明yc x ルものはC: 0.05〜0.2
0%。
St : 0.10〜1.0%、 kAn : 1.0
〜3.09&、 P : 0.020%以下、 8 :
 0.010%以F 、 N : 0.0040−0.
0100(37 % 、 sob、 A/ : 0.010%以上で、N
b : 0.Ul −0,10%、 7′4: 0.0
3〜0.20%、 V : tl、fJ1〜0.20%
の2柚以上全−8−計20 ((3Nb +a Ti+
1.5VIXIO”(70となるように含有し、更にC
r 。
Mo、 Cu fそれぞno、10〜1.0%の範囲で
1柚以上0,10〜4.0%含Mぜしめ残部がノ・jお
工び不可避不純物エリなる鋼を熱砥仕土温度9()0℃
以下、ランナウトチーグル上での冷却速度10〜70℃
/(8)、捲取温度500〜650℃ の各条件で製造
することを特徴とする高強度熱地鋼板の裏道方法に関す
るものであって、上記したような降伏点70・〜110
 K9/a+j +引張強さ80〜120Kf/−とい
う超高強度’を板形状′に損うことなく達成することに
%負を有している。
このような本発明について更に説明すると、熱延鋼板の
板形状は通常剪断ラインrCて剪断し罠シートをフラッ
トな定盤の上に米せて検査したときの板の歪程度で評価
さ′nるもので、熱aw4板の板形状はランナウトチー
グル上での冷却速度が速くなる程、又庵取妃度が低く(
・IJ なる程悪くなる現象が認めらnている。然して前記した
工う1発電機の回転子用高張力熱地鋼板における許容形
状は板の歪によって生ずる定盤との隙間が一般に15■
程度以下と厳しいものであり、こ扛までの各稲熱延鋼板
の操業実績からして本発明省等は、このような優nた板
形状を確保するにはランナウトテーブル上の冷却速度が
平均10〜b で、m取温度が500℃以上とする必要があること全見
出した。ところでこのような板形状を優先した熱I#、
粂件で高強度を達成するためには種々の強化機構を組合
わせる必要があるが、敞も効果的なものとしてはTt、
Nb、V7にどの炭窒化物の微細析出による強化である
そこで本発明ではこの析出強化を最大限に利用するもの
であり、部ちNb 、 Ti、 、 V による析出強
化童は降伏点、引張強さとも20〜70v−に達してい
る。又肖然のことながら降伏点70〜110Kf/sj
 、引張強さ80〜12011/jを得るには、この析
出強化たけでは無理であって、SQL 、 kh 、 
Cr 、 MO,Nl 、 Cuを適宜VC碓加し、固
溶体強化やfl!を組織強化をも組み合わせる必要があ
る。このように本発明は限定された熱延条件でも各種元
素[よる強化症全適切に組与曾わせることにより板形状
を損うことlく所足の高強度を有する#&延鋼板をIi
I造するようにしたものである。
本発明において用いる鋼の成分範囲駆足理由について説
明すると以−Fの通りである。
Cは、重要な強化元素であり、C: 0.05%は強度
を確保する上において必要なレベルである。又C: 0
.20%を超えると鋼が脆化し靭性が劣化する。従って
Cは0.05〜0.20% の範V33内に限足さ扛る
ことが必要である。
&は、固溶体強化に工9鋼を強化する元素であって、少
くとも0.10%以上の添加が強度確保のため必要であ
るが、又1.0%以上となるとmを脆くし、靭性を劣化
するので、0.1〜i、 o%に限定さ扛る。
廟は、固溶体強化およびベイナイトなどの変態組織に工
vmを強化するのに必要な元素であって、1.0%以下
ではその効果が小さく、又3. O1以上では鋼が脆化
し、靭性が劣化するので、1.0〜3.0%に限定した
P、Sは、伺扛も不純物元素であって、鋼の延性や靭性
を害するから少いほど好筐しいもので、Pば0.020
%以丁、Sは0.010%以Fにする必要がある。
次にNは、■を添加し、VN Kよる析出強化を得る場
合に必!!な元素であるため0.0030チ以上を含有
することが必要とするが、このNが多過ぎるとn、Nb
  と結合し強化に余り寄与し71 vs 74N 、
 NbNの大型析出物を生成し、TL、 Nb (7)
添加@ K:対するTic、 NbC(7J強度上昇量
が減少することとなるので、上限をo、oio% に制
限さnる。
Mは、脱酸のために添加するが、t*oL、Alで0.
010% 以上添〃口しないと&0.系介在物が残留し
、延性を低丁させる。
Nb、7′4.、Vは、そnぞnNbc、7″tc、V
N(D微細な炭化物、窒化物による析出強化に工っで鋼
を強化するために添加するものであジ、Nb ハ0.0
1 %当v3 lie/−程度、n ハ0.01 % 
当93 Kv’d程度、V ハ0.01% 当D L 
5 Ke/d 4度の降伏点、引張強さを上昇させる能
力があることからNb 、几、■の添加による合計の強
化量は(3Nb + 3 Ti、 +1.5 V ) 
X 10” ’f/jで表わさnる。然して本発明の特
徴とする高強度t−運成するには少くとも析出強化で2
0(−以上を得ることが必要であり、又70ψ一以上の
析出強化は鋼の靭性を着しく吾するのテti 記(3N
b +374+1−5 V I X 102テ、20〜
70とすることが最適である。
fi オC(D Nb 、 74. V ]夫夫々下限
1i1iは強化能力が発揮できる最低限の値であり、そ
nぞnの上限値はこn以上の添加が効果の飽和し工しも
う値であって、父上記のよう[20〜70(−の析出強
化を得るには1塊類では無理であって2棟類以上の添加
が必要となる。
更に良好な形状を保持するに必要な熱延条件によりFj
r定の強度を得るには上記の工つな析出強化だけでは強
度が不足する場合があるので、Cr 、 Mo 、 N
i 、 Cu等の強化作用のある元素を更に添加する必
要がでてくる場合がある。即ちこ扛らの元素は0.10
〜1.0俤の範囲で少くとも1i11[類を、0.1〜
40優添加さ扛るが、夫々の元素の下限は強化vc1−
効な最低限の値であり、又上限は経済性の点で制限した
ものである。
上記の工つな鋼に対する熱地条件については、先ず熱間
圧延の仕上温度は900℃以下とするもので、これは良
好な板形状を保つための条件である。又ランナウトテー
ブルにおける平均冷却速度はlO〜70℃/蹴とし、捲
取温度を500〜650℃ とすることは経済的な通板
速度を満足するために必要な条件である。
即ち仕上温度が低い程、平均冷却速度が遅くなるので良
好な板形状を維持するのvc有利となるからこnを90
0℃以下とするものである。
又ランナラトチ・−プル上では板は断続的にうεナーフ
ローにエリ水冷さnるが、平均冷却速度が70℃/鱈以
下であnば上記したような用途の板形状t″確保き、こ
n以上では板の歪が大きくなって該用途の鋼&を満足し
得なくなる。なおラミナーフローによる水冷はランナウ
トテーブルの前段バンク或いは後段パンクのみというよ
うに偏ることlしに、冷却速度が一定に近ず〈工うに調
整することが好ましいが、該冷却速度が10℃/wm以
下とすることは通板速度をかなり遅くすることであり、
このためトップ部、4eトム部の仕上圧延時における温
度差が大きくなり、全長に亘って良好な寸@精度が得難
くなると共に仕上温度のf動にLつ機械的性質の・マラ
ツキも太きくなるので10℃/鱈以上とする。
更に捲取温度は、500〜650℃ に限定さ扛るが、
500℃以下は−の変態歪が大きくなって艮好な形状が
保たれず、又650℃以上はこの鋼のW徴である大幅な
析出強化による強度上昇が効果的に図nなくなるもので
ある。
本発明によるものの具体的な来地例について比較例と共
rc示すと以下の如くである。
種々の成分m成を有する鋼を転炉で解裂し、4続鋳造に
よってスラブとした。即ちこれらの鋼についてその化学
的成分を示すと次の第1表の通りであって、■〜■は後
述する熱延粂件會も含めて本発明の要旨要件を満足する
ものであり、1144査10.11のものは化学成分と
しては本発明の要件を満すが、後述する熱延条件におい
て本発明要件を満さないもの、1114番12はStが
1.15%と不発#!A範曲L9高く、又鋼管13はC
が0.23%と同じく本発明範囲工!1lliillい
ものであって、その他に関しては本発明要件を満足する
ものである。
前記した第1表の成分をMする各wI4のスラブは、熱
延工程として、七扛ぞ31250℃に加熱してから穐々
の熱延条件で板厚12厘、板幅900■のコイルに圧延
し、こA全12X900 X 2000 mm  の7
−トに剪断した。即ちこの工うな各鋼板に刈する具体的
l熱延条件2工び上記の工うにして得らn九シートにつ
いての圧延直角方向における機械面性質と切欠伸ひ、■
ノツチ7ヤルビー衝撃試験1直お工び仮形状′5r#1
足し判定した結果は仄の第2表に示す通りであって、本
発明の条件を満足するものは何nも好ましい%注を有し
、板形状も良好であるのに対し、比較例である鋼板11
.12のものは最大歪が相当に大きいものとなり、又鋼
板13.14のものはVノツチシャルピー衝撃試雇のw
ars 値が一50℃程度であって、何nも本発明の目
的に即しないものであった。
(13) 第    “ 2    表 以上説明し九工う1本発明によるときは降伏点が701
−v’−以上で、引張強度が80(−以上であると共v
c@撃試@値において浚扛、しかも仮形状が良好で、近
時における高回転、高出力化さn yc @電機の回転
子等に充分適用することので@る高強度熱延鋼板を的確
に製造することかでさるものであるから工業的にその効
果の大きい発明である。
q+許出出願人日本南管株式会社 発   明   省    下   N   vk  
 艮同           人   沢   紘  
 −同            奥   山     
   置部            冨   永   
良   造(15〕 手続補正−書(昌茫ジ rs 5’!5.24日 特許庁長官島 1)春 樹殿 1、事件の表示 昭和屏静   許 順法t632’?  号3、補正を
する者 事件との関係特     出出願人 S#(Ell:S)  日本鋼管株式会社4、代理人 昭和   年   月   日 発送 6、補正の対象 a計1 7、補正の内容 別紙の通り 補  正  の  内  容 4本願明細書中法1貞[2、特許請求の範囲」の項の6
Iは以下のようlこ訂正する。
r C: 0.05〜0.20%、 Si: 0.10
−1.0 % 、 Mll:1.0〜3゜0チ、P :
 0.020チJ以下、S:0.0]0φ以下、N :
 0.0030〜0.0100% 、 5ol−、AI
−:0.010%以上Q、Nll: 0.01〜0.1
0≠、Tl;0゜03〜0.20多、V:o、o1〜0
.20≠の2柚以十を合計20<  (BNb+3Ti
+1.5 V)XI O<70となるようfこぎ有し、
更にCr、+刷o、Cuケそ几ぞれ0.10〜]、、0
 %の範囲、=i柿以上0.10〜4゜0%に有せしめ
た鋼葡熱延仕土温度900°C以下、冷却速度lO〜7
0°0AeC,4取GA ti 500〜650 ”0
(1)各条件C製へすることを特徴とする高強度熱延鋼
板の製造方法。」 λ、同2頁5行目から6行目eこかけて「順向にあジ、
これに伴って」とあるのkr峨向にある。これに伴って
」と訂正する。
3同3頁20行目JN : 0.004.0〜0.0 
] 00Jとあるの全1’N:0.0030〜0.01
00」と削正する1゜乞同■4頁「第2表」中rTsJ
トあるのkrTSJと削正する。
ジ同じく[合否(15朋 下を合格とし、/v) Jと
あるのをr合否(] 51Ilu以下を合格とした)」
と訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 C: 0.05〜0.20%、 St: 0.10〜1
    0%+ Mn : 10〜3.0%、 P : t3.
    020%以下、8 : 0.010%以下。 N :  0.0040〜0.0100%、畠oL、A
    l :  0.010%以上で、Nb:0.01〜α1
    0%、 T4 :α03〜0.20S 、 V:0.0
    1〜0.20% の2棟以上を合計20((3Nb+3
    7W+L5V j X 10”(70トaる工うに含有
    し、史にCr、 Mo、 Cu  fそnぞnO,10
    〜LO%の範囲で1棟以上0.10〜■l含肩せしめf
    c鋼を熱地仕上温度900℃以下、冷却速度10〜b 各条件で製造することを脣徴とする高強度熱延鋼板の製
    造方法。
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