JPS5845320A - 細粒析出硬化型鋼材の製造法 - Google Patents
細粒析出硬化型鋼材の製造法Info
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- JPS5845320A JPS5845320A JP14485081A JP14485081A JPS5845320A JP S5845320 A JPS5845320 A JP S5845320A JP 14485081 A JP14485081 A JP 14485081A JP 14485081 A JP14485081 A JP 14485081A JP S5845320 A JPS5845320 A JP S5845320A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続鋳造鋳片をもちいて圧延銅材製品を製造す
るに際し、鋳造組織の特性を活かし、炭窒化物を鋼中に
微細分散させ、細粒の析出硬化型鋼材をうる製造法に関
するものである。
るに際し、鋳造組織の特性を活かし、炭窒化物を鋼中に
微細分散させ、細粒の析出硬化型鋼材をうる製造法に関
するものである。
すなわち本発明社、凝固後の鋳片中に炭窒化物を固溶あ
るいは微細析出させ、圧延加熱時のオーステナイト粒の
粗大化を防ぎ、圧延によシ細粒鋼をうること1に1つの
目的としている。さらにNb 。
るいは微細析出させ、圧延加熱時のオーステナイト粒の
粗大化を防ぎ、圧延によシ細粒鋼をうること1に1つの
目的としている。さらにNb 。
τa+V等の炭化物などを圧延中あるいは圧延後の冷却
過程で鋼中に微細に析出させ、析出硬化させる。これに
より低合金成分鋼にかかわらず高い強&をうることを第
20目的としている。さらに圧延後の加速冷却を行なう
ことによシ、組織微細化と析出硬化を一層確実に行なわ
せ、低成分高強度鋼を簡単かつ容易にうろことを第3の
目的としている。
過程で鋼中に微細に析出させ、析出硬化させる。これに
より低合金成分鋼にかかわらず高い強&をうることを第
20目的としている。さらに圧延後の加速冷却を行なう
ことによシ、組織微細化と析出硬化を一層確実に行なわ
せ、低成分高強度鋼を簡単かつ容易にうろことを第3の
目的としている。
凝固−圧延−熱処理の全工程によって合金鋼の特性は決
定されるが、従来はこれら製造工程の一員工程が十分検
討されていなかった。そのため微細炭窒化物の固溶−析
出過程を成品特性に十分反映活用しているとはいいが九
10本発明者らはこれら一貫工程について研究の結果、
本発明の製造次に本発明の製造条件を限定した理由につ
いて説明する。
定されるが、従来はこれら製造工程の一員工程が十分検
討されていなかった。そのため微細炭窒化物の固溶−析
出過程を成品特性に十分反映活用しているとはいいが九
10本発明者らはこれら一貫工程について研究の結果、
本発明の製造次に本発明の製造条件を限定した理由につ
いて説明する。
先づ、鋼の化学成分についてであるが、′本発明の対象
が構造用鋼材を対象としているため、その成分範囲を代
表する基本成分とした。すなわち基本成分としてはC0
,4s以下、810.7−以下、Mn 2.5−以下、
P 0.1 S以下、sO,020−以下である。C量
については構造用鋼材として通常使われている0、4−
以下がよい。0.4−1−超えると鋳片急冷時ひびわれ
を生じ実用的でない。
が構造用鋼材を対象としているため、その成分範囲を代
表する基本成分とした。すなわち基本成分としてはC0
,4s以下、810.7−以下、Mn 2.5−以下、
P 0.1 S以下、sO,020−以下である。C量
については構造用鋼材として通常使われている0、4−
以下がよい。0.4−1−超えると鋳片急冷時ひびわれ
を生じ実用的でない。
SL量については0.7Ls以下が鋼の機械的性質の点
から適当であF)、0.7%を超えると鋳片の清浄度を
害する。したがりて0.7−以下とする。
から適当であF)、0.7%を超えると鋳片の清浄度を
害する。したがりて0.7−以下とする。
Muについても2.51超では鋳片のひび割れが大きく
、とくに本発明のように鋳片の急冷を行なうには2.5
−以下がよい。
、とくに本発明のように鋳片の急冷を行なうには2.5
−以下がよい。
P、Sについては清浄度、中心偏析の点から出来るだけ
低いことが望ましい。通常溶接構造用鋼の限界値として
Pについては0.025Ls以下、8につ、いては0.
020−以下であることが推奨される。
低いことが望ましい。通常溶接構造用鋼の限界値として
Pについては0.025Ls以下、8につ、いては0.
020−以下であることが推奨される。
しかしPは耐食性に効果がある元素で、とくに低C鋼の
場合には0.1−程度まで添加しても実用性ある鋳片を
うろことが出来る。したがってPについては0.1慢以
下、iltに・ついてijO,020−以下とした。
場合には0.1−程度まで添加しても実用性ある鋳片を
うろことが出来る。したがってPについては0.1慢以
下、iltに・ついてijO,020−以下とした。
次にB e V * Nb e Ta 、 TI 、
7.r 、希土類元素、ムj m Caのうち111以
上をそれぞれ0.i以下含む点であるが、これら成分は
炭窒化物あるいは微細酸化物をつ〈シ鋳片中に固溶ある
いは微・粗分散させゐ必須元素である。しかし過剰に含
まれる場合には後の鋳片の急冷、圧延および圧延後の冷
却工程においてその機能を十分発揮させることが出来な
いし、鋼のしん性を低下する場合も出てくる。
7.r 、希土類元素、ムj m Caのうち111以
上をそれぞれ0.i以下含む点であるが、これら成分は
炭窒化物あるいは微細酸化物をつ〈シ鋳片中に固溶ある
いは微・粗分散させゐ必須元素である。しかし過剰に含
まれる場合には後の鋳片の急冷、圧延および圧延後の冷
却工程においてその機能を十分発揮させることが出来な
いし、鋼のしん性を低下する場合も出てくる。
よってこれら元素についてはそれぞれ0.1%以下に限
定する。
定する。
頁に必要によ’) N1 + Cr HMo r Cu
、 Wのうち1種以上をN1については10−以下、
その他の元素についてはそれぞれ2.5%以下゛含むこ
とが出来る。これら元素は焼入硬化性元素であって、圧
延後の急冷処理によシ鋼の組織をコントロールし、鋼の
強度、靭性レベルを所要の基本特性に合せる九めに添加
される。NiKついては主に鋼のじん性の点から添加さ
れ、極低温用鋼として使われる10−1で添加出来る。
、 Wのうち1種以上をN1については10−以下、
その他の元素についてはそれぞれ2.5%以下゛含むこ
とが出来る。これら元素は焼入硬化性元素であって、圧
延後の急冷処理によシ鋼の組織をコントロールし、鋼の
強度、靭性レベルを所要の基本特性に合せる九めに添加
される。NiKついては主に鋼のじん性の点から添加さ
れ、極低温用鋼として使われる10−1で添加出来る。
しかし10%を超えるときは鋳片割れを起しやすいので
10−以下とする。
10−以下とする。
その他の元素については、それぞれ2.5%以下とする
。Cr 、 Me 、 C%&、W等は主に強度レベル
を整合させるための添加元素であって、2.5%をこえ
て添加する場合には鋳片のひび割れを助長する。
。Cr 、 Me 、 C%&、W等は主に強度レベル
を整合させるための添加元素であって、2.5%をこえ
て添加する場合には鋳片のひび割れを助長する。
よって2.5−以下に限定する。
製造条件としては第1に鋳造後の鋳片を加速冷却するこ
とが必要である。鋳造凝固過程で炭窒化物の鋼中存在状
態を最適化することが望まし−が、凝固後の鋳片ではこ
れら炭窒化物は完全に固溶していることが好ましい。し
かし完全に固溶状態に保つことは困難で、本発明で拡鋳
片を加速冷却することにより、出来るだけ固溶状態に保
つ。すなわち5℃/分以上の冷速に加速することが必要
で、これ以下の冷却速度では炭窒化物の析出が1部起p
好ましくない。よって5℃/分以上に限定する。
とが必要である。鋳造凝固過程で炭窒化物の鋼中存在状
態を最適化することが望まし−が、凝固後の鋳片ではこ
れら炭窒化物は完全に固溶していることが好ましい。し
かし完全に固溶状態に保つことは困難で、本発明で拡鋳
片を加速冷却することにより、出来るだけ固溶状態に保
つ。すなわち5℃/分以上の冷速に加速することが必要
で、これ以下の冷却速度では炭窒化物の析出が1部起p
好ましくない。よって5℃/分以上に限定する。
★た鋳片を室温まて急冷することは鋳片割れ発生の点で
好tL<なく、急冷温度範囲はムrs温度までで所期の
目的を達しうる。とくに冷却の終了温度はひび割れの程
度、鋳片手入れの適用度により調整する。し九がりてム
rI温度近傍でまたムrs温度以下で加速冷却を止める
場合もある。また溶鋼中の水素量によって祉鋳片内部微
細割れの発生をもたらすので、脱水素工程が必歎な場合
に社、常温まで冷却後、あるいは冷却の途中段階から脱
水素の九めの保熱焼鈍あるいは保熱徐冷を行なう。ま九
必要によp冷却途中で鋳片に30嗟以下の圧下を加え、
次いで脱水素焼鈍あるいは保熱徐冷を行なりてもよ10
この場合には溶鋼中水素に起因する製品の内部欠陥発生
率を大きく低下することが可能である。
好tL<なく、急冷温度範囲はムrs温度までで所期の
目的を達しうる。とくに冷却の終了温度はひび割れの程
度、鋳片手入れの適用度により調整する。し九がりてム
rI温度近傍でまたムrs温度以下で加速冷却を止める
場合もある。また溶鋼中の水素量によって祉鋳片内部微
細割れの発生をもたらすので、脱水素工程が必歎な場合
に社、常温まで冷却後、あるいは冷却の途中段階から脱
水素の九めの保熱焼鈍あるいは保熱徐冷を行なう。ま九
必要によp冷却途中で鋳片に30嗟以下の圧下を加え、
次いで脱水素焼鈍あるいは保熱徐冷を行なりてもよ10
この場合には溶鋼中水素に起因する製品の内部欠陥発生
率を大きく低下することが可能である。
次に鋳片をム@S温度以上に加熱し、製品寸法までの全
部の圧延を行なうが、本発明においては圧延中の補助加
熱拡開として、あくまで1回のスラブ加熱によp製品ま
で圧延仕上げを行なうことがて、AtN 、 TIN
、 BN 、 NbC、VN郷の炭窒化物をγ中に微細
に析出分散させる。これによIpr粒の成長粗大化を防
止する。このため加熱は1回でその温度は必要以上に高
くない方が微細析出物生成のためによ(、Ae、ilf
〜1200℃で十分目的を達しうる。とくにムcj直上
の低温加熱で祉超微細析出物の析出によシよシ細粒子が
えられ、圧延後の結晶粒もきわめて微細である。しかし
ムammIt未満では細粒鋼はえられるが、じん性が低
下してくるため、加熱温度はムC1温度以上とする。
部の圧延を行なうが、本発明においては圧延中の補助加
熱拡開として、あくまで1回のスラブ加熱によp製品ま
で圧延仕上げを行なうことがて、AtN 、 TIN
、 BN 、 NbC、VN郷の炭窒化物をγ中に微細
に析出分散させる。これによIpr粒の成長粗大化を防
止する。このため加熱は1回でその温度は必要以上に高
くない方が微細析出物生成のためによ(、Ae、ilf
〜1200℃で十分目的を達しうる。とくにムcj直上
の低温加熱で祉超微細析出物の析出によシよシ細粒子が
えられ、圧延後の結晶粒もきわめて微細である。しかし
ムammIt未満では細粒鋼はえられるが、じん性が低
下してくるため、加熱温度はムC1温度以上とする。
次に仕上圧延においてArl1ii[近傍の未再結晶温
度域で5−以上の圧下を加える。これはオーステナイト
粒を偏平化し、冷却変態後の組織を一層微細化するのに
効果的である。圧下率が5チ以下、また圧下f!I[域
が萬く、オーステナイトが再結晶する場合に祉細粒化が
すすまず、良好な切欠じん性がえられない。よってオー
ステナイトの未再結晶温度域で5%以上の圧下な条件と
する。
度域で5−以上の圧下を加える。これはオーステナイト
粒を偏平化し、冷却変態後の組織を一層微細化するのに
効果的である。圧下率が5チ以下、また圧下f!I[域
が萬く、オーステナイトが再結晶する場合に祉細粒化が
すすまず、良好な切欠じん性がえられない。よってオー
ステナイトの未再結晶温度域で5%以上の圧下な条件と
する。
次いで圧延後加速冷却を行表い、好ましくは650℃以
下に冷却するが、加速冷却によシ、焼入硬化組織あるい
は低温変態微細組織とする。すなわち、細粒オーステナ
イトから焼入硬化したマルテンサイトを含む組織、ある
いは低温変態で生成し九超微細フェライトを含む組織と
し、その上にam化物による析出硬化を行なわせるため
、上記成分鋼のMe点温度ないしはそれ以下に冷却する
。
下に冷却するが、加速冷却によシ、焼入硬化組織あるい
は低温変態微細組織とする。すなわち、細粒オーステナ
イトから焼入硬化したマルテンサイトを含む組織、ある
いは低温変態で生成し九超微細フェライトを含む組織と
し、その上にam化物による析出硬化を行なわせるため
、上記成分鋼のMe点温度ないしはそれ以下に冷却する
。
その場合の冷却速度は所要組織をうるためIC%秒以上
の冷却速度が必要で、これ以下では、細粒組織にはなる
が焼入硬化組織がえられない。また650℃以下Me点
温度近傍の高温域で冷却を終了時には、完全硬化組織が
えられないが、焼戻効果を与えることが出来るので65
0℃以下途中で加速冷却を中断する方゛法も本発明に含
まれる。すなわち析出硬化あるiは焼戻を同時に行なわ
せることが出来るので、目的によシオートテンノター処
理を併用しりるものである。また炭窒化物の析出硬化、
あるいは焼入組織の焼戻のため、焼戻処理を附加するこ
とが出来る。また焼戻の温thマルテンサイトの分解、
あるいは炭窒化物の析出の目的によシ適宜選定する。す
なわち本、発四は圧延後の急冷によシ生成した低温変態
組織中に、B、V・Nb・T、 # ’rt a Zr
e希土類元素e AA HC@ の炭化物、窒化物な
どをさらに微細析出させることによ〕、低成分鋼で高i
強tL−をうるものである。
の冷却速度が必要で、これ以下では、細粒組織にはなる
が焼入硬化組織がえられない。また650℃以下Me点
温度近傍の高温域で冷却を終了時には、完全硬化組織が
えられないが、焼戻効果を与えることが出来るので65
0℃以下途中で加速冷却を中断する方゛法も本発明に含
まれる。すなわち析出硬化あるiは焼戻を同時に行なわ
せることが出来るので、目的によシオートテンノター処
理を併用しりるものである。また炭窒化物の析出硬化、
あるいは焼入組織の焼戻のため、焼戻処理を附加するこ
とが出来る。また焼戻の温thマルテンサイトの分解、
あるいは炭窒化物の析出の目的によシ適宜選定する。す
なわち本、発四は圧延後の急冷によシ生成した低温変態
組織中に、B、V・Nb・T、 # ’rt a Zr
e希土類元素e AA HC@ の炭化物、窒化物な
どをさらに微細析出させることによ〕、低成分鋼で高i
強tL−をうるものである。
以上のように本発明、の方法で製造される。銅は従来の
圧延後再加熱調質法で製造され桑鋼材より、よシ細粒化
され、析出効果が完全に活用されるため、後記の実施例
のごとく、1偏合金成分でよシ高強度と高じん性を5う
ろことが出来るも、28の、で、従来にないすぐれた特
性をうるものである。9.。、 、 。
圧延後再加熱調質法で製造され桑鋼材より、よシ細粒化
され、析出効果が完全に活用されるため、後記の実施例
のごとく、1偏合金成分でよシ高強度と高じん性を5う
ろことが出来るも、28の、で、従来にないすぐれた特
性をうるものである。9.。、 、 。
以下本発明の実施例について説明する。第1表り本発明
の適用例として本1発明成分範■の銅−の、実施成分で
ある。
の適用例として本1発明成分範■の銅−の、実施成分で
ある。
1、′l
+、、 H,、、i□□ 、′j
゛ ・′=゛ゝ゛
第1図は実施鋼の一片の冷却速度と鋼板の機械的性質の
関係會示す図であって、5℃/分以上の加速冷却で細粒
化および析出強化により高強度と高じん性が見られるこ
とが分る。
関係會示す図であって、5℃/分以上の加速冷却で細粒
化および析出強化により高強度と高じん性が見られるこ
とが分る。
なお、この実施例の他の条件は次の通シである。
圧延加熱温度は1000℃、圧延仕上り温度は750C
1未再結晶温度域の圧下率はaO*、圧・延後の400
C1での冷却速度は10℃、〆沙である。
1未再結晶温度域の圧下率はaO*、圧・延後の400
C1での冷却速度は10℃、〆沙である。
@2図線仕上圧延LC)未再結晶温度域圧下率がs〇−
と31sでの仕上〕温度の影響を示したもので、ムrl
温度近傍の未再結晶温度域で高圧下を加えることによル
高じん性がえられることが分る。
と31sでの仕上〕温度の影響を示したもので、ムrl
温度近傍の未再結晶温度域で高圧下を加えることによル
高じん性がえられることが分る。
なお図中黒印は未再結晶温度域圧下率が3011(本発
明)、目印は同温度域の圧下率が31s(比較例)の場
合で、鋏圧延後の400℃までの水冷連1嬬1G℃、X
秒、−片の700℃迄の冷却速度が10IC,イ分、圧
延加熱温度が1050℃の例である。
明)、目印は同温度域の圧下率が31s(比較例)の場
合で、鋏圧延後の400℃までの水冷連1嬬1G℃、X
秒、−片の700℃迄の冷却速度が10IC,イ分、圧
延加熱温度が1050℃の例である。
第1図は、鋳片冷却速度と圧延調質鋼板の引張強さおよ
び破面遷移温度の関係を示す図、第2図は圧延仕上シ温
度、圧延方向破面逓移温就および圧下率の関係を示す図
である。 第1頁の続き 0発 明 者 田向陵 北九州市へ幡東区枝光l−1− 1新日本製鐵株式會社生産技術 研究所内
び破面遷移温度の関係を示す図、第2図は圧延仕上シ温
度、圧延方向破面逓移温就および圧下率の関係を示す図
である。 第1頁の続き 0発 明 者 田向陵 北九州市へ幡東区枝光l−1− 1新日本製鐵株式會社生産技術 研究所内
Claims (4)
- (1)C0,4−以下、810.7%以下、Mx* 2
.5 %以下、Po、1−以下、80.0209!以下
、B、V。 Nb 、 ’i’a 、〒1 r Zr、希土類元素*
ht p Cmのうち1種以上をそれぞれ0.1−以
下含みその他鉄および不純物よシなる鋼を連続鋳造で鋳
片として、鋳造後O#鋳片をムrl温度以下まで5℃/
分以上の冷速に加速冷却を行ない、次いで該鋳片をAC
s温度以上に加熱し、ムr3温度近傍の未再結晶温度域
で少なくともS−以上の圧下を加えて製品厚さとなし、
該圧延後加速冷却を行なうことを特徴とする細粒析出硬
化型鋼材の製造法。 - (2) C’L1.4−以下、810.7−以下、M
n 2.5 %以下、Po、1−以下、80.020−
以下、B、V。 Nb 、τa + Tl + Zr +希土類元素r
At+ (:aのうち1種以上をそれぞれ0.1−以下
含み、更にNi。 (r、M・、 Cu 、 Wのうち1種以上をNiにつ
いては1011以下、その他の元素についてはそれぞれ
2.5−以下含み、その他鉄シよび不純物よりなる鋼を
連続鋳造で鋳片として、鋳造後の鋳片をArc温度以下
管で5φ分以上の冷却に加速冷却を行ない、次いて咳鋳
片をムcs温度以上に加熱し、圧嬌を行ない、Arc温
度近傍の未再結晶温度域で少なくとも5−以上の圧下を
加えて製品厚さとなし、咳圧延後加速冷却を行表うこと
を特徴とする細粒析出硬化型鋼材の製造法。 - (3) 圧延後、1℃以上の冷却速度にょシ、鋼”成
分のMe点湿温度いしそれ以下に加速冷却する特許請求
の範囲第1項、第2項記載の細粒析出硬化型鋼材の製造
方法。 - (4)圧延後1,1℃以上の冷却速度により、650℃
以下Ma点温度以上の所要温度まで加速冷却する特許請
求の範囲第1項、1g2項記載の細粒析出硬化型鋼材の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14485081A JPS5845320A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 細粒析出硬化型鋼材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14485081A JPS5845320A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 細粒析出硬化型鋼材の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5845320A true JPS5845320A (ja) | 1983-03-16 |
Family
ID=15371865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14485081A Pending JPS5845320A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 細粒析出硬化型鋼材の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5845320A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5980717A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-10 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 大入熱溶接継手靭性の優れた非調質型低温用Ni鋼の製造方法 |
JPS61271100A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Ebara Res Co Ltd | し尿と有機性汚泥の合併処理方法 |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP14485081A patent/JPS5845320A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5980717A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-10 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 大入熱溶接継手靭性の優れた非調質型低温用Ni鋼の製造方法 |
JPS61271100A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Ebara Res Co Ltd | し尿と有機性汚泥の合併処理方法 |
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