JPS5858256A - 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 - Google Patents
耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼Info
- Publication number
- JPS5858256A JPS5858256A JP15711281A JP15711281A JPS5858256A JP S5858256 A JPS5858256 A JP S5858256A JP 15711281 A JP15711281 A JP 15711281A JP 15711281 A JP15711281 A JP 15711281A JP S5858256 A JPS5858256 A JP S5858256A
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- JP
- Japan
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- steel
- high tensile
- corrosion cracking
- stress corrosion
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (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】
この出願の発明は硫化物を含む酸性液環境中で応力腐食
割れに対して強い高張力鋼に係る。
割れに対して強い高張力鋼に係る。
調質型高張力鋼を溶接して作った都市ガス球形ホルダや
Ｉ、ＰＧ貯蔵タンクでは硫化水素（Ｈ２Ｓ）ｌζよる応
力腐食割れがしばしば問題になって来た。
Ｉ、ＰＧ貯蔵タンクでは硫化水素（Ｈ２Ｓ）ｌζよる応
力腐食割れがしばしば問題になって来た。
すなわち例えば都市ガス球形ホルダの開放検査で検出さ
れる割れの発生場所は例えば８ＯＮ＃級高儀力鋼（ＨＴ
８０）の場合、多層盛り溶接継手詔よび仮付は溶接（ま
たは治具取付跡）の上端部の熱影響部である硬化域（ビ
ッカース硬さＨｖ約４００１度）であると信じられて来
た。これはＨＴ６０ないしＨＴ ８０級の調質型高張力
鋼はいずれもオーステナイト化温度から焼入れ後、溶接
予熱温度の１００〜１５０℃に焼戻した硬化組織の場合
、特に硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食割れに対す
る強度が著しく低下することが知られているこきに基づ
くのであろう。
れる割れの発生場所は例えば８ＯＮ＃級高儀力鋼（ＨＴ
８０）の場合、多層盛り溶接継手詔よび仮付は溶接（ま
たは治具取付跡）の上端部の熱影響部である硬化域（ビ
ッカース硬さＨｖ約４００１度）であると信じられて来
た。これはＨＴ６０ないしＨＴ ８０級の調質型高張力
鋼はいずれもオーステナイト化温度から焼入れ後、溶接
予熱温度の１００〜１５０℃に焼戻した硬化組織の場合
、特に硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食割れに対す
る強度が著しく低下することが知られているこきに基づ
くのであろう。
しかしながら本発明者が調査した結果によれば上記の都
市ガス球形ホルダに見られる割れの発生個所はおよそＨ
ｖ３００〜３６０の軟化域で、組織は主として焼戻しマ
ルテンサイト組織の個所であることを知った。この硬さ
は研究室に＄ける熱処理再現テストによると約４００℃
付近の焼戻しマルテンサイト組織の硬さに相当している
。而もこの組織は硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食
割れに対する強度が著しく低下することを確認した。
市ガス球形ホルダに見られる割れの発生個所はおよそＨ
ｖ３００〜３６０の軟化域で、組織は主として焼戻しマ
ルテンサイト組織の個所であることを知った。この硬さ
は研究室に＄ける熱処理再現テストによると約４００℃
付近の焼戻しマルテンサイト組織の硬さに相当している
。而もこの組織は硫化物を含む酸性水溶液中で応力腐食
割れに対する強度が著しく低下することを確認した。
本発明は上記の知見に基づき焼戻し栂導４一応力腐食割
れ感受性の小さな、換言すれば硫化物を含む酸性の環境
に招いても割れを生じ難い調質型高張力鋼を提供するこ
とを目的きし、Ｃ０，１６％以下、Ｍｎ Ｏ，６０〜１
．２０％、Ｃｒ０．６０〜１．２０％、Ｍｏ ０．３０
〜０．６０％、Ｃｕ０．１５〜０．５０％、Ｖｏ、１０
％以下、８０．００６％以下で、カ”） Ｓｔ Ｏ，Ｑ
５％以下、希土類元素０．０１〜０．１％、残部実質
的ＩζＦｅの化学組成を有し、焼入れ後に３５０〜４２
０℃に焼戻された状態で硫化物を含む酸性液に対する耐
応力腐食割れ性の大きなＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系調質型高張力
鋼に係る。
れ感受性の小さな、換言すれば硫化物を含む酸性の環境
に招いても割れを生じ難い調質型高張力鋼を提供するこ
とを目的きし、Ｃ０，１６％以下、Ｍｎ Ｏ，６０〜１
．２０％、Ｃｒ０．６０〜１．２０％、Ｍｏ ０．３０
〜０．６０％、Ｃｕ０．１５〜０．５０％、Ｖｏ、１０
％以下、８０．００６％以下で、カ”） Ｓｔ Ｏ，Ｑ
５％以下、希土類元素０．０１〜０．１％、残部実質
的ＩζＦｅの化学組成を有し、焼入れ後に３５０〜４２
０℃に焼戻された状態で硫化物を含む酸性液に対する耐
応力腐食割れ性の大きなＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系調質型高張力
鋼に係る。
本発明に係る調質型高張力鋼の成分組成は８ｉ含有量の
相違詔よび希土類元素を含有する点を除けば通例のいわ
ゆるＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系の８０キロ級調質型高張力鋼と同
様である。
相違詔よび希土類元素を含有する点を除けば通例のいわ
ゆるＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系の８０キロ級調質型高張力鋼と同
様である。
すなわちＣは焼もどしマルテンサイトにおいて基地のＦ
ｅと撫細な炭化物を作り、所要の調質組織とするのに必
要であり、その含有量は０．１６％以下とし、Ｍｎは基
地に溶解して基地を強化し、０．６０〜１．２０％とす
る。Ｃｒは焼入れ性の付与および炭化物生成のため０．
６０〜１．２０％とし、Ｍｏも同様な目的で０．３０−
０．６０％とする。
ｅと撫細な炭化物を作り、所要の調質組織とするのに必
要であり、その含有量は０．１６％以下とし、Ｍｎは基
地に溶解して基地を強化し、０．６０〜１．２０％とす
る。Ｃｒは焼入れ性の付与および炭化物生成のため０．
６０〜１．２０％とし、Ｍｏも同様な目的で０．３０−
０．６０％とする。
Ｃｕは基地への固溶強化ならびに耐候性の付与の目的で
０．１５〜０．５０％きし、■は炭化物を生成して焼も
どし軟化抵抗を示し、強度を維持するのに必要で、その
量は０．１０％以下とする。Ｂは焼入れ性の付与のため
０．００６％以下含有させる。
０．１５〜０．５０％きし、■は炭化物を生成して焼も
どし軟化抵抗を示し、強度を維持するのに必要で、その
量は０．１０％以下とする。Ｂは焼入れ性の付与のため
０．００６％以下含有させる。
またＰ、８ は不純物として通例のとおりｏ、ｏａ。
％以下含有される。これら元素の含有量の上＠勿よび下
限は上記のそれぞれの目的効果を奏する適当な量で限定
されていることは通例のＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系のＨＴ ８０
級高張力鋼のそれらと同様である。
限は上記のそれぞれの目的効果を奏する適当な量で限定
されていることは通例のＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系のＨＴ ８０
級高張力鋼のそれらと同様である。
本発明の高張力鋼においては８ｉ含有量を０．０５％以
下と低く押えていることが従来の調質型高張力鋼と相違
する。
下と低く押えていることが従来の調質型高張力鋼と相違
する。
８ｉ含有量を低減することは従来から溶接低温割れ感受
性の改善に有効なことが知られている。
性の改善に有効なことが知られている。
よって本発明の鋼においては８ｉは目標の微量添加を行
なうか、または特に添加することなく、付随的に含有さ
れる０、０５％以下とする。
なうか、または特に添加することなく、付随的に含有さ
れる０、０５％以下とする。
一方、８ｉは鋼溶製の際脱酸剤の役をするので、代りに
若干のＡＪならびに脱酸、脱硫の作用のある希土類元素
を添加することとした。希土類元素（Ｒ１ｉ！で示す）
はそのほかに基地において微細な炭化物の析出を助長す
るため基地中の遊１ＩｌｌＣが少なくなり、その結果オ
ー゛ステナイト粒界に炭化物の析出するのを減少させる
という効果を有するとも言われている。
若干のＡＪならびに脱酸、脱硫の作用のある希土類元素
を添加することとした。希土類元素（Ｒ１ｉ！で示す）
はそのほかに基地において微細な炭化物の析出を助長す
るため基地中の遊１ＩｌｌＣが少なくなり、その結果オ
ー゛ステナイト粒界に炭化物の析出するのを減少させる
という効果を有するとも言われている。
硫化物を含む酸性溶液中での応力腐食割れは主として粒
界割れをひきおこす水素脆性割れとされているため、本
発明においてはＳ１含有量の低減き希土類元素の添加と
の二つの手段を組合わせてその相乗効果を狙った。希土
類元素の含有量が０．０１％以下ではその添加の効果は
僅かで認めるほどの効果はなく、また０、１％以上加え
てもその効果の著しい増加は認められなくなるので、そ
の含有量は０．０１−０．１％とした。
界割れをひきおこす水素脆性割れとされているため、本
発明においてはＳ１含有量の低減き希土類元素の添加と
の二つの手段を組合わせてその相乗効果を狙った。希土
類元素の含有量が０．０１％以下ではその添加の効果は
僅かで認めるほどの効果はなく、また０、１％以上加え
てもその効果の著しい増加は認められなくなるので、そ
の含有量は０．０１−０．１％とした。
次に実施例および試験結果について説明する。
第１表（ｗｔ０％）
Ｉ ２：対比材１、ＢＥ添加せず
Ｉ ３：対比材２、市販品
Ｂ含有量：試料」、２は０．００１％以下、試料３は０
．００１％ 第１表には本発明に係る試験材（試料１）の化学成分組
成を対比材のそれと対比して示しである。
．００１％ 第１表には本発明に係る試験材（試料１）の化学成分組
成を対比材のそれと対比して示しである。
試料２は本発明に係る試験材とほぼ同様な化学組成を有
する対比材１で、ミツシュメタルを添加しなかったもの
であり、試料３は従来のＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系の調質型高張
力鋼ＨＴ ｇ Ｑ市販品の対比材２である。
する対比材１で、ミツシュメタルを添加しなかったもの
であり、試料３は従来のＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系の調質型高張
力鋼ＨＴ ｇ Ｑ市販品の対比材２である。
試験材右よび対比材１（試料２）は対比を容異にするた
め市販品の対比材２（試料３）の成分組成を基本組成と
して、８ｉを低減して５０１＃高周波誘導電気炉で溶製
した。なお試験材に希土類元素を含有させるのには市販
のミツシュメタルを使用した。
め市販品の対比材２（試料３）の成分組成を基本組成と
して、８ｉを低減して５０１＃高周波誘導電気炉で溶製
した。なお試験材に希土類元素を含有させるのには市販
のミツシュメタルを使用した。
溶鋼は押湯付き５０階インゴットに鋳造したのち小形圧
延機で１７１１１１厚の板に圧延した。各試料は１１０
０℃に３０分加熱して水冷し、次に各温度に焼戻しを施
した。
延機で１７１１１１厚の板に圧延した。各試料は１１０
０℃に３０分加熱して水冷し、次に各温度に焼戻しを施
した。
このように熱処理した各試料板から切欠付丸棒試験片（
応力集中係数Ｋｔ＝６．０）を加工し、加速試験液とし
てＮａ２８・９Ｈ２０を希硫酸に添加した（０，１％Ｈ
ｇ８０４＋１０ ｐｐｍ： ８ ）（ＤＰＨ２，２０℃
の液を使用し、静的定荷重の応力腐食割れ試験を行なっ
て、下限界応力（のａ ｓ ） （ｋｅｆ／−） を
求めて比較した。
応力集中係数Ｋｔ＝６．０）を加工し、加速試験液とし
てＮａ２８・９Ｈ２０を希硫酸に添加した（０，１％Ｈ
ｇ８０４＋１０ ｐｐｍ： ８ ）（ＤＰＨ２，２０℃
の液を使用し、静的定荷重の応力腐食割れ試験を行なっ
て、下限界応力（のａ ｓ ） （ｋｅｆ／−） を
求めて比較した。
第２表は試験結果を示しており、第１図は焼戻し温度と
下限界応力との関係をプロットしたものである。
下限界応力との関係をプロットしたものである。
第２表
第２表および第１図から判るように本発明に係る試験材
は４００℃Ｘ１ｈｒ加熱、空冷の焼戻しニヨッテ３５′
ｋｆｆ／−の高い６０８を示しているのに対し、従来品
の対比材２では（７”ｉ、 ｏ ｓは僅かに１０ ｋｔ
ｆ／−に過ぎなかった。また希土類元素を添加しなかっ
た対比材１では２５ ｋｇｆ／−で市販品の約２．５倍
のＣＯＳを示したが、希土類元素を添加した試験材の３
５ ｋｙｆ／−には及ばず、希土類元素添加の有無によ
る効果の差が明らかに認められた。
は４００℃Ｘ１ｈｒ加熱、空冷の焼戻しニヨッテ３５′
ｋｆｆ／−の高い６０８を示しているのに対し、従来品
の対比材２では（７”ｉ、 ｏ ｓは僅かに１０ ｋｔ
ｆ／−に過ぎなかった。また希土類元素を添加しなかっ
た対比材１では２５ ｋｇｆ／−で市販品の約２．５倍
のＣＯＳを示したが、希土類元素を添加した試験材の３
５ ｋｙｆ／−には及ばず、希土類元素添加の有無によ
る効果の差が明らかに認められた。
また本発明に係る試料ｌの硬度について言えば、４００
℃Ｘ １ ｈｒ、加熱、空冷の焼もどしの場合Ｈｖ３４
５であり、前述したように都市ガス球形ホルダの開放検
査の割れ発生個所の硬さＨｖ３００〜３６０にほぼ相当
しているにもかかわらず、上記の如〈従来品に比して高
い下限界応力値を示していることが判る。
℃Ｘ １ ｈｒ、加熱、空冷の焼もどしの場合Ｈｖ３４
５であり、前述したように都市ガス球形ホルダの開放検
査の割れ発生個所の硬さＨｖ３００〜３６０にほぼ相当
しているにもかかわらず、上記の如〈従来品に比して高
い下限界応力値を示していることが判る。
以上の結果から本発明の高張力鋼は、調質型高張力鋼の
溶接で熱影響を受は約４００℃に加熱されたのち空冷さ
れる個所、すなわち４００℃に焼戻されたと同様な効果
を受ける個所において応力腐食割れ試験により従来品よ
りも著しく高い下限界応力を示し、硫化物を含む酸性水
溶液による応力腐食割れに強い耐性を有する。従って都
市ガス球形ホルダとかＬＰＧ貯蔵タンクなどの溶接構造
物に使用して耐硫化物応力腐食割れ性において大きな効
果が得られる。
溶接で熱影響を受は約４００℃に加熱されたのち空冷さ
れる個所、すなわち４００℃に焼戻されたと同様な効果
を受ける個所において応力腐食割れ試験により従来品よ
りも著しく高い下限界応力を示し、硫化物を含む酸性水
溶液による応力腐食割れに強い耐性を有する。従って都
市ガス球形ホルダとかＬＰＧ貯蔵タンクなどの溶接構造
物に使用して耐硫化物応力腐食割れ性において大きな効
果が得られる。
なお本発明の８１含有量を０．０５％以下に低減するこ
とおよび希土類元素を０．０１〜０．１％添加すること
はＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系調質型高張力鋼のみならず、低合金
系の調質型高強度鋼に見られる中温焼戻しによる応力腐
食割れ敏感性を改善することもできることはいずれも調
質型であることから容易に理解されよう。
とおよび希土類元素を０．０１〜０．１％添加すること
はＣｒ−Ｍｏ−Ｖ系調質型高張力鋼のみならず、低合金
系の調質型高強度鋼に見られる中温焼戻しによる応力腐
食割れ敏感性を改善することもできることはいずれも調
質型であることから容易に理解されよう。
第１図は応力腐食割れ試験結果を示すグラフであるＯ
出願人代理人 弁稗士 鴨志田次男
Claims (1)
- Ｃ０，１６％以下、Ｍｎ ０．６０〜１．２０％、Ｃｒ
Ｏ，６０〜１．２０％、Ｍｏ ０．３０〜０．６０％、
ＣｕＯ，１５〜０．５０％、Ｖｏ、１０％以下、８０
．００６％以下で、かつ８ｉ０．０５％以下、希土類元
素０．０１〜０．１％、残部実質的にＦｅの化学組成を
有し、焼入れ後に３５０〜４２０℃に焼戻された状態で
硫化物を含む酸性液に対する耐応力腐食割れ性の大きな
Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系調質型高張力鋼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15711281A JPS6020459B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15711281A JPS6020459B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858256A true JPS5858256A (ja) | 1983-04-06 |
| JPS6020459B2 JPS6020459B2 (ja) | 1985-05-22 |
Family
ID=15642484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15711281A Expired JPS6020459B2 (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 耐硫化物応力腐食割れ性高張力鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020459B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113265588A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种可提高冲击性能的铬钼合金钢锻件及其制造工艺 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP15711281A patent/JPS6020459B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6020459B2 (ja) | 1985-05-22 |
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