JPS5867830A - 耐アンモニア割れ特性のすぐれた調質鋼板の製造方法 - Google Patents

耐アンモニア割れ特性のすぐれた調質鋼板の製造方法

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JPS5867830A
JPS5867830A JP16615681A JP16615681A JPS5867830A JP S5867830 A JPS5867830 A JP S5867830A JP 16615681 A JP16615681 A JP 16615681A JP 16615681 A JP16615681 A JP 16615681A JP S5867830 A JPS5867830 A JP S5867830A
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decarburized
ammonia
steel
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Osamu Furukimi
修 古君
Shigeharu Suzuki
重治 鈴木
Akio Kamata
鎌田 晃郎
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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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
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/04Decarburising

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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】 本発明は耐アンモニア割れ特性のすぐれた調質鋼板の製
造方法に係り、特に母材および溶接部の表面硬度がHv
190以下であってすぐれた耐アンモニア割れ特性を示
す調質鋼板の製造方法に関する。
鋼の耐アンモニア割れ特性を向上させるには、表面硬度
を溶接熱影響部を含め低下させることは有効な手段であ
ること11報告されており、Hv180〜190以下の
表面硬度を有する鋼板ではアンモニア割れを生じないこ
とが公知である。
そのためにアンモニアタンク用鋼板としては従来極軟鋼
とのクラツド銅や表面脱炭鋼等が用いられて来た。しか
し、クラツド鋼は製造コストの著しい上昇を伴ない、ま
たクラツド材との密着性等材質的にも問題がある。th
″た表面脱炭鋼においでも、調質後60−・f2イー級
以上の強度を有する合金成分の比較的高い鋼種では、焼
入れ時に銅板表面が急冷されるので脱庚処理だけでは焼
入れ、焼もどし後の表面硬度fHY190以下にするこ
とは極めて困難であることは本発明者らの研究によって
判明した。また脱炭処理をせずに、焼入れ時の冷却速度
のみを制御する方法では母材の硬度はHv′190以下
となっても溶接部のように再び高温に加熱された後急冷
される部位の硬度をHv190以下に低下させることが
できず、アンモニアタンり用鋼板として価格も安く、耐
アンモニア割れ特性のすぐれた鋼板の製造方法が確立さ
れていない現状である。
本発明の目的は、アンモニアタンク用鋼板にお、ける上
記従来技術の問題を克服し、調質60kf−f/−級鋼
板において、母材および溶接部ともHv190以下とし
すぐれた耐アンモニア割れ特性を示す調質鋼板の効果的
な製造方法を提供するにある。
本発明の要旨とするところは次のとおりである。
すなわち、アンモニアタンク用鋼板の製造方法において
、前記鋼板素材の表面から0.3■以内のC含有量が母
材C量の50%以下になるように表面脱炭する工程と、
前記表面脱炭鋼板を焼入れ温度に加熱した後前記脱炭表
面の冷却速度を800〜500℃の温度範囲で150℃
/s e c  以下になるように冷却する工程と、を
有して成ることを特徴とする耐アンモニア割れ特性のす
ぐれた調質鋼板の製造方法である。
上記要旨の如く本発明は次の2つの必須要件より成る。
から0.3■以内のC含有量が母材C量の50%以下に
なるように表面脱炭する。
0 この表面脱炭鋼板を焼入れ温度に加熱した後の冷却
に際し、該説伏表面の冷却速度をSOO〜500℃の温
度範囲で150 ℃/sec  以下になるように抑制
する。
上記囚、@の2つの必須要件を得るに至った本発明者ら
の実験結果について記載する。
第1表に示す化学成分を有する調質60kf・f/mJ
級の強度を有する板厚30mmの一板を脱炭雰囲気中で
930℃で60分、120分、180分と時間を変えて
脱炭処理した。この時の脱炭雰囲気は炉内の雰囲気+ 
N、中のH,0分圧1■Hg%0.濃度f−0.003
0%に制御したものである。
第1表 上記脱炭試験による脱炭条件と脱炭■との関係は第1図
に示すとおりである。
第1図において、930℃で60分、120分、180
分間脱炭処理した試料はそれぞれA、B。
C曲線で示すとおりであり、母材のCilはPQ線で示
され、母材のC@の50%線はR8線で示される。従っ
て930℃で180分脱炭処理した時のR8線とC曲線
の交点は鋼板表面からの距離が03−以上の位置となる
上記脱炭試料A、B、Cについて12000J、/mの
溶接入熱で手溶接を行ない、溶接部について液体アンモ
ニア(以下液安と称する)割れ促進試験を行った。液安
割れ促進試験は炭酸ガスを飽和させ、更に酸素を添加し
た液安中で応力1.0<  の4点曲げ応力を付加し、
試験片を7ノ一ド分極して浸漬する方法であって浸漬期
間は7日間である。
この液安割れ促進試験結果は第2表に示すとおりである
第1図および第2表に示す結果より溶接時のCの鋼表面
への拡散等の問題で溶接部の耐アンモニア  2  表 (注)○印:割れなし、×印:割れあり繰返し回数 2
回 ア割れ特性の改善のためには鋼板表面からO13■以内
は母材C量の50%以下の脱炭量を確保することが必要
であることが判明した。この脱炭処理は焼入れ処理時の
加熱過程に同時に行なうことが可能であり、また圧延前
のスラブ加熱時に行なうことも可能である。
上記脱炭処理のほかに、−質60kt・f/w−級鋼の
製造では、焼入れ、焼もどし処理を行なわねばならない
。その際通常の焼入れ処理では鋼板表面が急速に冷却さ
れるためにたとえ脱炭処理をしていても比較的合金成分
の高い鋼種では表面硬度をHv190以下にすることが
できないので本発明では第2の必須要件0によって焼入
れ時の脱炭表面の焼入れ冷却速度を抑制する。
本発明者は上記第2の必須要件@を次の実験によって確
認した。
すなわち、上記930℃においで180分間脱炭処理し
た試料Cを冷却時800〜500℃の温度範囲の平均冷
却速度を種々変えて制御焼入れし、最後に同一条件の6
30℃に70分加熱により焼もどし処理し鋼板表面のビ
ッカース硬度Hvを測定した。
この焼入れ速度を抑制する具体的方法としては、冷却時
に鋼の脱炭表面と反対の片面を水冷し、脱炭表面を大気
中に放冷するか、もしくは冷却水量を調整することによ
って行なうことができる。史に成品鋼板を使用時、タン
クの内面となる脱炭面を内側に2枚重ねて焼入れする等
の方法も考えられる。上記試験においては鋼板片面制御
焼入れ法を採用し、930℃に加熱後脱炭表面と反対の
片面の冷却水量を調節し、SOO〜500℃の温度範囲
をそれぞれ200℃/5ec4150℃/see。
らに煉もどした後鋼板表面から3m深さまでのビッカー
ス硬度分布を測定した。結果は第2図にそれぞれ、A3
、/I&4、/ra5.46曲線として示すとおりであ
る。
第2図より明らかな如(,800〜500℃間の平均冷
却速度が150℃/sec以下の緩冷却の試料はそれぞ
れA4、JI&5.46曲線の示す如く、鋼板表面硬度
がいずれもHv190以下を示すが、冷却速度200℃
/sec の場合はム3曲線に示す如く、鋼板表面硬度
がHV220を示し、本発明の目的に不適当である。従
って脱炭処理後の焼入れ時の脱炭表面の冷却速度は80
0〜500℃のm度範囲を平均冷却速度150℃/se
c 以下で冷却すべきであることが判明した。
なお、鋼板片面制御焼入れ法採用による強度の低下が懸
念されるが、後記実施例で記載のとおり強度の低下はほ
とんど問題とならず、また、上記(A)%(ロ)の2つ
の必須要件を満した本発明による調質鋼板はアンモニア
割れが全くないことが確認された。
かくの如く、上記囚、0の必須要件を連続して実施する
ことによってアンモニアタンク内面となる脱炭表面の硬
度を溶接を施しても)(v190以下とすることが可能
となり、アンモニア割れを完全に防止することができた
実施例 第1表に示す化学成分を有する調質60kg−f1mJ
級の強度を有する板厚30−の綱板に本発明法と比較法
とを実施し、その耐アンモニア割れ性を比較試験した。
比較法A1 通常焼入れ→焼もどし処理 比較法A2 表面脱炭→通常焼入れ→焼もどし処理 比較法43 表面脱炭→鋼板片面制御焼入れ(800〜500℃間の
平均冷却速度200℃/5ec)→焼もどし処理本発明
法A4 表面脱炭→鋼板片面制御焼入れ(800〜500℃間の
平均冷却速度150℃/5ec)→焼もどし処理本発明
法45 A4と同様処理(800〜500℃間の平均冷却速度5
0℃/ see ) 本発明法A6 A4、A5と同様(800〜500℃の平均冷却速度間
15℃/ see ) 上記試験A1〜6において、いずれの方法にても焼入れ
加熱温度は930℃とし、通常焼入れは930℃に加熱
後水冷する処理をし、焼もどし処理はいずれの方法にて
も630℃に70分間加熱処理とした。なお、通常焼入
れ時の鋼板表面の冷却速度は、800〜500℃間の平
均冷却速度で220℃/sec以上である。
表面脱炭はいずれも焼入れ炉内の雰囲気をN、中のH,
O分圧1■Hg、O,濃度0.0030%に制御し93
0℃に180分間加熱することによって行った。
試験413〜6の鋼板片面制御焼入れは、930℃に加
熱後タンク内面となる鋼板表面の冷却速度を冷却水量を
調節することで800〜500℃の温度範囲を200〜
115’C/secに変化させて水冷したものである。
第2図は上記試料ム1〜厘6の比較法および本発明法に
よる熱処理後の鋼板表面から深さ3mまでのビッカース
硬度分布を示した線図である。第2図より母材の表面硬
度をHv190以下にするには本発明法による試料If
L4,5.6においでのみ可能であり、本発明法に類似
する比較法7f13においてもSOO〜500℃間の平
均冷却速度が150℃/ sec ’)越して200℃
/ secとした場合にはHvが220となり不適当で
あることは既に記載のとおりである。
一方、鋼板片面制御焼入れ法採用による強度低下が懸念
されるがJIS 1号引張試験片を用い、全厚引張試@
を行った結果は第3表に示すとおりであって、強度の低
下は極めて少くほとんど問題にならないことが判明した
次に試料AI、A2.44について溶接入熱12000
J/ay+  の手溶接を行ない、各試料の溶接熱影響
部の表面0.3 w+下における最高硬度を測定した結
果は第4表に示すとおりである。
第  4  表 81g4表において、比1較法にょるA2、本発明法に
よる44がいずれもHv190以下を示している。
このことより表面脱炭処理が溶接熱影響部の表面硬度を
Hv190以下に低下させるのに有効であることが判明
した。
次に上記試料AI、A2.A4の母材および12000
J/m  の入熱で手溶接した溶接部について液安割れ
試験を行った。この液安割れ促進試験結果は第5表に示
すとおりである。
(注)○印;割れなし、×印:割れあり繰返試験回数;
2回 第5表より本発明法による試料は母材、溶接部ともに液
安割れを生じないが、比較法による41は双方とも液安
割れを生じ、/に2は表面脱炭を施した結果、溶接部に
は液安割れが生じなかったが。
母材には割れを発生した。
上記実施例より明らかな如く、本発明はアンモニアタン
ク用鋼板の製造に当り、素材の表面から0、3■以内の
C含有量を母材C蓋の50%以下になるように脱炭し、
更にこの脱炭鋼板の焼入れ処理に当り、焼入れ温度から
の冷却過程の800〜500℃の温度範囲を150℃/
sec 以下の冷却連間になるように制御焼入れし最後
に焼もどし処理をする方法をとったので鋼板母材のみな
らず溶接部もHv190以下とすることが可能となり、
耐アンモニア割れ特性のすぐれた調質鋼板を極めて低コ
ストで製造することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を得るに至った実験で得た60kf−f
/d級調質鋼板における脱炭条件と脱炭量との関係を示
す線図、第2図は本発明法および比較法によδ各種処理
鋼板の鋼表面からの距離によるビッカース硬度分布図で
ある。 代理人中路武雄 第1図 債表160距皺(mm) 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  アンモニアタンク用鋼板の製造方法において
    、前記鋼板素材の表面から0.3■以内のC含有量が母
    材C量の50%以下になるように表面脱炭する工程と、
    前記表面脱炭鋼板を焼入れ温度に加熱した後前記脱羨表
    面の冷却速度?800〜500℃の温度範囲で150℃
    /sec以下になるように冷却する工程と、を有して成
    ることを特徴とする耐アンモニア割れ特性のすぐれた調
    質鋼板の製造方法。
JP16615681A 1981-10-17 1981-10-17 耐アンモニア割れ特性のすぐれた調質鋼板の製造方法 Granted JPS5867830A (ja)

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JP16615681A JPS5867830A (ja) 1981-10-17 1981-10-17 耐アンモニア割れ特性のすぐれた調質鋼板の製造方法

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JPS6216254B2 JPS6216254B2 (ja) 1987-04-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220084138A (ko) 2019-11-22 2022-06-21 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 액체 암모니아 수송용 및 저장용 강재, 및, 액체 암모니아 수송용 및 저장용 강재의 제조 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220084138A (ko) 2019-11-22 2022-06-21 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 액체 암모니아 수송용 및 저장용 강재, 및, 액체 암모니아 수송용 및 저장용 강재의 제조 방법

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