JPS59123722A - 溶接金属の熱処理方法 - Google Patents
溶接金属の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS59123722A JPS59123722A JP23357382A JP23357382A JPS59123722A JP S59123722 A JPS59123722 A JP S59123722A JP 23357382 A JP23357382 A JP 23357382A JP 23357382 A JP23357382 A JP 23357382A JP S59123722 A JPS59123722 A JP S59123722A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld metal
- temperature
- weld
- heat treatment
- stainless steel
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はオーステナイト系ステンレス鋼溶接金属の低
温靭性な改善する熱処理方法に係る。
温靭性な改善する熱処理方法に係る。
オーステナイト系ステンレス鋼を溶接する場合、溶接金
属中に発生する溶接割れを防止するため、溶接棒の成分
組成を適宜選択して溶接金属中に数チないし十数チのゾ
ルタンエライト（以下フェライトという）相を存在させ
るようにすることが通例性われている。
属中に発生する溶接割れを防止するため、溶接棒の成分
組成を適宜選択して溶接金属中に数チないし十数チのゾ
ルタンエライト（以下フェライトという）相を存在させ
るようにすることが通例性われている。
しかしながらこのように溶接金属中にフェライトを存在
させれば溶接割れの防止には効果的であるが、低温靭性
を低下させるので、低温で使用する機器の安全性がそこ
なわれるおそれがある。
させれば溶接割れの防止には効果的であるが、低温靭性
を低下させるので、低温で使用する機器の安全性がそこ
なわれるおそれがある。
第１図はオーステナイト系ステンレス鋼溶接金属の衝撃
値と温度との関係についての試験結果の一例であって、
曲線に付記された数字は溶接金属中のフェライト相の量
を示している。例えばＮＹ規格（ノルウェー規格）では
オーステナイト系ステンレス鋼の低温構造物について衝
撃値として３４ｋｇｅｍ以上の値が要求されている。こ
れに該当する国内規格はないが、一般にはこの値に準す
ることが多い。この場合第１図から判るよ５に３．２ｋ
ｇΦｍ以上の吸収エネルギを示すのは５〜７チフエライ
トが存在する場合には試験温度およそ一１８０℃以上、
１０〜１５ｑ６フエライトが存在する場合にはおよそ一
１００℃以上であり、換言すれば前者では一１８０℃以
下、後者では−１００ ℃以下の低温構造物には使用で
きないことになり、工業的には安全率を見こんで使用可
能温度はこれよりもかなりに高くとることになる。
値と温度との関係についての試験結果の一例であって、
曲線に付記された数字は溶接金属中のフェライト相の量
を示している。例えばＮＹ規格（ノルウェー規格）では
オーステナイト系ステンレス鋼の低温構造物について衝
撃値として３４ｋｇｅｍ以上の値が要求されている。こ
れに該当する国内規格はないが、一般にはこの値に準す
ることが多い。この場合第１図から判るよ５に３．２ｋ
ｇΦｍ以上の吸収エネルギを示すのは５〜７チフエライ
トが存在する場合には試験温度およそ一１８０℃以上、
１０〜１５ｑ６フエライトが存在する場合にはおよそ一
１００℃以上であり、換言すれば前者では一１８０℃以
下、後者では−１００ ℃以下の低温構造物には使用で
きないことになり、工業的には安全率を見こんで使用可
能温度はこれよりもかなりに高くとることになる。
このように溶接割れを防止する目的で溶接金属中にフェ
ライト相を存在させると低温衝撃値（または吸収エネル
ギ）が低乍する欠点があり、従来はこのような用途に対
しては例えば使用温度において衝撃値に対する要求を満
たすフェライト量とし、溶接割れ防止のためには細心の
注意を払って溶接を施工すると共に非破壊検査を入念に
行なうという方法をとって来ている。
ライト相を存在させると低温衝撃値（または吸収エネル
ギ）が低乍する欠点があり、従来はこのような用途に対
しては例えば使用温度において衝撃値に対する要求を満
たすフェライト量とし、溶接割れ防止のためには細心の
注意を払って溶接を施工すると共に非破壊検査を入念に
行なうという方法をとって来ている。
本発明は上記の如き事情に鑑み、オーステナイト系ステ
ンレス鋼について溶接割れを防止すると共に、溶接金属
の低温靭性を改善する熱処理方法を提供することを目的
とし、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接金属の熱処
理方法において、溶接後に溶接金属を８００〜１１００
℃に加熱する熱処理を施すことを特徴とする溶接割れ
が少なく、かつ低温靭性の優れた溶接金属を得る熱処理
方法に係る。
ンレス鋼について溶接割れを防止すると共に、溶接金属
の低温靭性を改善する熱処理方法を提供することを目的
とし、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接金属の熱処
理方法において、溶接後に溶接金属を８００〜１１００
℃に加熱する熱処理を施すことを特徴とする溶接割れ
が少なく、かつ低温靭性の優れた溶接金属を得る熱処理
方法に係る。
本方法は溶接の際の冷却時には溶接割れを防ぐのに必要
なフェライト量を溶接金属中に存在させ、溶接時の急冷
によって過剰に残留するフェライトはオーステナイト域
に再加熱してオーステナイト相に変態させて衝撃値を向
上させることに基づく。
なフェライト量を溶接金属中に存在させ、溶接時の急冷
によって過剰に残留するフェライトはオーステナイト域
に再加熱してオーステナイト相に変態させて衝撃値を向
上させることに基づく。
第２図はオーステナイト系ステンレス鋼について溶接金
属を１０８０℃×３０分加熱後に水冷の熱処理を施した
場合、熱処理による溶接金属中のフェライト量の変化を
示しており、熱処理によってフェライト量が減少するこ
とが判る。
属を１０８０℃×３０分加熱後に水冷の熱処理を施した
場合、熱処理による溶接金属中のフェライト量の変化を
示しており、熱処理によってフェライト量が減少するこ
とが判る。
本方法において熱処理温度の下限を８００℃としたのは
シグマ相の析出域を避けるためである。
シグマ相の析出域を避けるためである。
第３図はオーステナイト系ステンレス鋼についてシグマ
相析出域を温度と時間に関係させて示したグラフであっ
て、この鋼ではおよそ７５０℃×１．５時間の加熱によ
ってシグマ相が析出し始め、その温度はおよそ８００°
Ｃ以下であることが判る。
相析出域を温度と時間に関係させて示したグラフであっ
て、この鋼ではおよそ７５０℃×１．５時間の加熱によ
ってシグマ相が析出し始め、その温度はおよそ８００°
Ｃ以下であることが判る。
従ってシグマ相の析出を避けるためには熱処理温度の下
限を８００℃とすることが望ましい。
限を８００℃とすることが望ましい。
また熱処理温度の上限を１１００℃としたのはフェライ
ト相の再析出を最少限に押えるためである。第４図はオ
ーステナイト系ステンレス鋼のフェライト相生成温度と
クロム当量／ニッケル当量の比（Ｃｒｅｑ ／ Ｎ１ｅ
ｑ ） との関係を示すグラフである。例えば溶接金
属の化学成分組成をＣ＝０．０６％、Ｓｉ ＝０．５３
％、Ｍｎ ＝ １．３０ ％、Ｃｒ ＝１８．７０
％、Ｎ１＝９．１２％、Ｍｏ＝０．０７％、Ｎｂ＝０．
９３ ％とすると次式のＣｒｅｑ ＝Ｃｒ ＋１．５８
ｉ ＋Ｍｏ ＋０．５ ＮｂＮ１ｅｑ＝Ｎｉ ＋３０Ｃ
＋０．５Ｍｎで求めたＣｒｅｑ／Ｎ１ｅｑ＝２０．１／
１１．６＝１．７３となり、およそ１２００’Ｃ以下の
温度ではフェライｈ（Ｓ相）はゼロとなり、フェライト
相は発生しない。本発明においては結晶粒の粗大化を防
ぐためおよび実際作業上の安全率をみて熱処理温度の上
限を１１００ ℃とする。
ト相の再析出を最少限に押えるためである。第４図はオ
ーステナイト系ステンレス鋼のフェライト相生成温度と
クロム当量／ニッケル当量の比（Ｃｒｅｑ ／ Ｎ１ｅ
ｑ ） との関係を示すグラフである。例えば溶接金
属の化学成分組成をＣ＝０．０６％、Ｓｉ ＝０．５３
％、Ｍｎ ＝ １．３０ ％、Ｃｒ ＝１８．７０
％、Ｎ１＝９．１２％、Ｍｏ＝０．０７％、Ｎｂ＝０．
９３ ％とすると次式のＣｒｅｑ ＝Ｃｒ ＋１．５８
ｉ ＋Ｍｏ ＋０．５ ＮｂＮ１ｅｑ＝Ｎｉ ＋３０Ｃ
＋０．５Ｍｎで求めたＣｒｅｑ／Ｎ１ｅｑ＝２０．１／
１１．６＝１．７３となり、およそ１２００’Ｃ以下の
温度ではフェライｈ（Ｓ相）はゼロとなり、フェライト
相は発生しない。本発明においては結晶粒の粗大化を防
ぐためおよび実際作業上の安全率をみて熱処理温度の上
限を１１００ ℃とする。
本発明の方法は第５図に示すようなダイアグラムで表わ
すことができる。すなわち横軸に時間、縦軸に温度をと
れば熱処理温度範囲はシグマ相析出温度範囲を避けた８
００℃とフェライト相生成および結晶粒粗大化を避けた
温度１１００’Ｃとの間に挾まれた温度区間（斜線を引
いて示しである）であり、溶接金属を例えばａからこの
温度区間内のｂまで加熱し、この温度区間に一定時間ｂ
−ｃ保持したのち空冷する。
すことができる。すなわち横軸に時間、縦軸に温度をと
れば熱処理温度範囲はシグマ相析出温度範囲を避けた８
００℃とフェライト相生成および結晶粒粗大化を避けた
温度１１００’Ｃとの間に挾まれた温度区間（斜線を引
いて示しである）であり、溶接金属を例えばａからこの
温度区間内のｂまで加熱し、この温度区間に一定時間ｂ
−ｃ保持したのち空冷する。
を考慮して約１時間以上とすればよい。
次に実施例について説明する。厚さ２０ｍｍのオーステ
ナイトステンレス鋼板（ＪＩＳ ５ＵＳ３０４）をス
テンレス鋼被覆アーク溶接棒（ＪＩＳ Ｄ３０８ ）
を使用して溶接したのち１０５０℃Ｘ２ｈｒ加熱後、空
冷の熱処理を施し、溶接金属部についてＶノツチシャル
ビ衝撃試験を行なった。その結果を第６図に示す。熱処
理によって衝撃値は溶接のままの溶接金属部の衝撃値に
比しておよそ５ ｋｇ ｍ ｍ上昇し、溶接のままでは
３．２ｋｇ−ｍの規定を満足する値が得られる試験温度
はおよそ一８０℃以上であったが、熱処理後は一２００
℃でも５ｋｇ＋＋ｍ の値を示し、規定値の３．２ｋ
ｇ’ｍ を遥かに上履る衝撃値を示すように改善され
た。
ナイトステンレス鋼板（ＪＩＳ ５ＵＳ３０４）をス
テンレス鋼被覆アーク溶接棒（ＪＩＳ Ｄ３０８ ）
を使用して溶接したのち１０５０℃Ｘ２ｈｒ加熱後、空
冷の熱処理を施し、溶接金属部についてＶノツチシャル
ビ衝撃試験を行なった。その結果を第６図に示す。熱処
理によって衝撃値は溶接のままの溶接金属部の衝撃値に
比しておよそ５ ｋｇ ｍ ｍ上昇し、溶接のままでは
３．２ｋｇ−ｍの規定を満足する値が得られる試験温度
はおよそ一８０℃以上であったが、熱処理後は一２００
℃でも５ｋｇ＋＋ｍ の値を示し、規定値の３．２ｋ
ｇ’ｍ を遥かに上履る衝撃値を示すように改善され
た。
以上説明したように本発明の方法によればオーステナイ
トステンレス鋼を通例の化学成分組成としたまま、溶接
金属に割れを生じないように通例採用されている溶接方
法で溶接したのち、溶接金属を８００〜１１００ ℃に
加熱するだけで低温衝撃値を著しく改善できるので、従
来のように格別の注意を払って溶接を施工し、或いは細
かに非破壊検査を行なわなくともきわめて信頼性の高い
低温構造物の溶接部を得ることができるようになり、或
いは事故の発生を防止でき、更には溶接残留応力を緩和
できる等その実用上の効果はきわめて大きい。
トステンレス鋼を通例の化学成分組成としたまま、溶接
金属に割れを生じないように通例採用されている溶接方
法で溶接したのち、溶接金属を８００〜１１００ ℃に
加熱するだけで低温衝撃値を著しく改善できるので、従
来のように格別の注意を払って溶接を施工し、或いは細
かに非破壊検査を行なわなくともきわめて信頼性の高い
低温構造物の溶接部を得ることができるようになり、或
いは事故の発生を防止でき、更には溶接残留応力を緩和
できる等その実用上の効果はきわめて大きい。
第１図はオーステナイト系ステンレス鋼溶接金属中のデ
ルタフェライトの量と試験温度、吸収エネルギとの関係
を示すグラフ、第２図はオーステナイトステンレス鋼の
熱処理前後のフェライト量の関係の一例を示すグラフ、
第３図はオーステナイト系ステンレス鋼の熱処理温度、
時間とシグマ相析出区域との関係を示すグラフ、第４図
はオーステナイト系ステンレス鋼のデルタフェライト量
に及ぼすＣｒ当量／ Ｎ ｉ 当量と温度との関係を示
すグラフ、第５図は本発明の熱処理方法を図解的に示す
ダイアグシム、第６図は本発明の方法によ出願人代理人
弁理士 鴨志１）次 男子／図 第２図 ／ ５１０ ５０ｔ００ 時間（Ｈｒ） 第３図 Ｃｒ ｅｑ／Ａ’／’ｅ７ 第４図 峙 朋 − 第５図 温 屓 （°Ｃ） 第 Ｕ
ルタフェライトの量と試験温度、吸収エネルギとの関係
を示すグラフ、第２図はオーステナイトステンレス鋼の
熱処理前後のフェライト量の関係の一例を示すグラフ、
第３図はオーステナイト系ステンレス鋼の熱処理温度、
時間とシグマ相析出区域との関係を示すグラフ、第４図
はオーステナイト系ステンレス鋼のデルタフェライト量
に及ぼすＣｒ当量／ Ｎ ｉ 当量と温度との関係を示
すグラフ、第５図は本発明の熱処理方法を図解的に示す
ダイアグシム、第６図は本発明の方法によ出願人代理人
弁理士 鴨志１）次 男子／図 第２図 ／ ５１０ ５０ｔ００ 時間（Ｈｒ） 第３図 Ｃｒ ｅｑ／Ａ’／’ｅ７ 第４図 峙 朋 − 第５図 温 屓 （°Ｃ） 第 Ｕ
Claims (1)
- オーステナイト系ステンレス鋼の溶接金属の熱処理方法
において、溶接後に溶接金属を８００〜１１００ ℃に
加熱する熱処理を施すことを特徴とする溶接割れが少な
く、かつ低温靭性の優れた溶接金属を得る熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23357382A JPS59123722A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 溶接金属の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23357382A JPS59123722A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 溶接金属の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123722A true JPS59123722A (ja) | 1984-07-17 |
Family
ID=16957185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23357382A Pending JPS59123722A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 溶接金属の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123722A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107641694A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-30 | 浙江富春江水电设备有限公司 | 焊接后的316奥氏体不锈钢工件热处理工艺 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP23357382A patent/JPS59123722A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107641694A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-30 | 浙江富春江水电设备有限公司 | 焊接后的316奥氏体不锈钢工件热处理工艺 |
| CN107641694B (zh) * | 2017-09-13 | 2019-08-13 | 浙江富春江水电设备有限公司 | 焊接后的316奥氏体不锈钢工件热处理工艺 |
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