JPS5950727B2 - 常中温降伏強度の大なる鋼材の製造方法 - Google Patents

常中温降伏強度の大なる鋼材の製造方法

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JPS5950727B2
JPS5950727B2 JP5939877A JP5939877A JPS5950727B2 JP S5950727 B2 JPS5950727 B2 JP S5950727B2 JP 5939877 A JP5939877 A JP 5939877A JP 5939877 A JP5939877 A JP 5939877A JP S5950727 B2 JPS5950727 B2 JP S5950727B2
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淳一 田中
寿俊 田川
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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
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、いわゆるクリープを考慮しない温度領域で
ある常中温(常温〜450℃)における降伏強度の大き
な鋼材の製造方法に関するものである。
一般にボイラー、反応容器、圧力容器等に用いられる鋼
板(材)の常中温における降伏強度を増加させる手段と
しては、転位密度を増加させる、 @ 結晶粒度を微細化する、 θ 置換型または侵入型固溶元素を添加する、● 地鉄
中へ[ヮ汨梶i析出物など)を分散させる、ことが考えら
れる。
しかしながら、前記項の手段においては、前記圧力容器
用鋼板等の場合、SR処理(応力除去焼鈍)を受けるこ
とが多いので、この処理によって、転位密度を増加させ
るために行なった加工による通常のサブストラクチャ一
が容易に回復してしまうことから、これのみでは有効に
強度を増加させることは困難である。
また前記@の手段においては、とくに板厚が50〜20
0mm程度の厚板の場合、板全体にわたって結晶粒度を
微細化することが実用鋼の範囲では限界があることから
、所定の強度増加を図ることは困難である。さらに、前
記0および@項の手段においては、固溶元素として、炭
素(以下Cで示す)、珪素(以下Siで示,す)、マン
ガン(以下Mnで示す)、モリブデン(以下MOで示す
)、バナジウム(以下Vで示す)、ニオブ(以下Nbで
示す)、クロム(以下Crで示す)などが一般に用いら
れているが、強度上昇を目的としてこれらの元素を大幅
に増加させる ・と、鋼板および溶接部の靭性が劣化す
る。溶接部の低温割れ、SR処理による割れなどに対す
る感受性が高くなる。◎冷問および熱間加工性が低下す
る。等の問題が生じ、またとくに鋼の中(高)温強度を
上昇させるために有効な元素であるV,MO,Nb等を
多く含有させると、前記,の問題がさらに助長されるこ
とから、実際の鋼板製造に際してはこれらの元素の添加
量を制限しなければならないので、その常中温強度を上
昇させるためには板厚を増大させなければならず、この
ため輸送費増加、溶接工数増加および、構造物の重量増
加をきたすという問題がある。
また、少量の合金元素を含有する鋼の降伏強度ノを効果
的に増加させる手段としては、Q−T処理(焼入れ一焼
戻し処理)があるが、設備上の問題から前記のような厚
板においては処理が容易でなく、たとえ処理を行なって
も板厚方向中心部ではその効果が小さいので、前記Q−
T処理によっては、現状の合金成分の範囲では大幅な強
度増加は望めない。そこで本発明者等は、以上のような
問題を解消し、SR処理を施した場合にも高い常中温降
伏強度を有する鋼材を得べく研究を行なった結果、冷間
加工により鋼板内部の転位密度は大幅に増加する。
MO,Nbを含まない単純Si−Mn系鋼は、冷間加工
によってその転位密度を増加させることができても、冷
間加工後のSR処理によって、前記冷間加工によるサブ
ストラクチャ一が容易に回復してしまうが、これにMO
または(および)Nbを含有させれば、冷間加工を施し
てもサブストラクチャ一の回復を非常に遅らせることが
でき、したがってSR処理後においても、前記MO,N
bを含有させた鋼は、前記MO,Nbを含まない単純S
i−Mn系鋼に比べて高い常中温降伏強度となる。
MO,Nbを含有する鋼は、冷間加工を加えなくてもそ
の析出硬化作用により常中温降伏強度が高くなるが、こ
れを冷間加工すると、冷間加工によって増加した転位密
度と前記MO,Nbの微細析出物(炭化物、窒化物、炭
窒化物など)との相乗作用により、冷間加工しない場合
に比べてより高い常中温強度を示す。
以上〜項に示す知見を得たのである。
この発明は、上記知見に基きなされたもので、C:0.
05〜0.20%、Si: 0.01〜0.50%、 Mn: 0.10〜2.0%、 SOIAl: 0.001〜0.10%、を含有し、さ
らに MO: 0.01〜1.0% Nb: 0.005〜0.10% のうちの1種または2種を含有し、さらにまた必要に応
じてV : 0.10%以下 銅(以下Cuで示す) : 0.50%以下ニッケル(
以下Niで示す):3.0%以下Cr:1,5%以下の
うちの1種または2種以上を含有し、 Feおよび不純物:残り (以上重量%)からなる鋼材を、 板厚方向平均歪が2%以上10%以下となる条件で冷間
加工することに特徴を有する。
以下この発明において上述のように数値限定した理由に
ついて説明する。
(a) C C成分は固溶強化が図れるとともに、鉄炭化物を形成し
て鋼の強度を上昇させるほか、MO,Nbと反応して高
温においても比較的安定な微細炭化物および(または)
炭窒化物を形成するが、その含有量が0.05%未満で
は所望の常中温降伏強度を確保することができず、一方
0.20%を越えて含有させると鋼板の延靭性低下、加
工性の低下、溶接性の低下などをきたすことから、その
含有量を0.05%〜0.20%と定めた。
(b) Si,SOlAISi およびSOIAlは、製鋼時の脱酸のために必要である
が、それぞれ0.01%および0.001%未満では所
望の脱酸効果が得られず、一方それぞれ0.50%およ
び0.10%を越えて含有させると、靭性劣化を招くこ
とから、その含有量を、それぞれ0.01〜0.50%
および0.001〜0.10%と定めた。
(c) Mn Mnは、製鋼時の脱酸のために必要であるが、その含有
量が0.10%未満では所望の常中温降伏強度および靭
性を確保することができず、一方2.0%を越えて含有
させると溶接性が急激に低下することから、その含有量
を0.10%〜2.0%と定めた。
(d) MO,Nb これらの元素は、サブストラクチャ一の回復を遅らせる
ためおよび常中温降伏強度を高くするために必要である
が、その含有量がそれぞれ0.01%および0.005
%未満では所望の効果が得られず、一方それぞれ1.0
%および0.10%を越えて含有させると母材(鋼板)
および溶接部の靭性を著しく劣化させることから、その
含有量をそれぞれ、0.01〜1.0%および0.00
5〜0.10%と定めた。
=) V,Cu,NiおよびCr Vは、焼戻し軟化抵抗の増大により、焼戻し処理後の母
材自体の強度向上作用、および母材の容器への冷間加工
一それに続くSR処理後の強度向上作用がある。
Cuは、焼入れ性増大および固溶強化により、またCr
は、焼入れ性増大により、それぞれ、Vと同様な強度向
上作用がある。Niは、焼入れ性増大および固溶強化に
より、Vと同様な強度向上作用があることに加え、母材
自体の靭性向上作用がある。Vは、0.10%を越えて
含有させるとSR処理による割れが問題となることから
その含有量を0.10%以下と定めたものであり、他の
Cu,NiおよびCrは、それぞれ0.50%、3.0
%および1.5%を越えて含有させると母材および溶接
部特性を損なうことから、その含有量をそれぞれ0.5
0%,3.0%および1.5%以下と定めた。なお、V
を有効に作用させるためには、SOlAlの含有量を0
.005%以下に抑えることが効果的である。「)冷間
加工度板厚方向平均歪が2%以上10%以下となる条件
としたのは、次の理由による。
板厚方向平均歪が2%より小さい加工度では加工により
新たに発生または増殖する転位が少ないため、その後に
SR処理をしない場合もまたSR処理をした場合におい
ても降伏強度の上昇が非常に小さいからである。ここで
冷間加工とは必ずしも常温での加工だけを指すのではな
く、加工中に再結晶が起こらない温度域での加工を云う
のであって、この発明においては、対象となる鋼との関
係からほぼ500℃以下が冷間加工温度域となる。また
、冷間加工を行なう方法は、とくに限定を要しないが、
圧延加工あるいは曲げ加工などが簡便な方法として適当
である。さらに、板厚方向平均歪が2.0%以上である
とは、板厚方向においてどの部分の歪も全て2.0%以
上であるということではなく、板厚方向の各部分の歪の
平均が2.0%以上であるということであり、たとえば
曲げ加工の場合、鋼板の表面および裏面での歪量は大き
い反面、板厚方向中心面では歪はほぼ零となるような歪
分布となるが、これを板厚方向に平均化してみたときに
歪が2.0%以上となるような加工を施せば、MO,N
bの存在のもとで常中温降伏強度を上昇させるに十分な
量の転位が増殖される。そして、板厚方向平均歪として
、10%を越える加工を施しても降伏強度は飽和してし
まうことから、加工による板厚方向平均歪みの上限は1
0%を限度とする。ついで実施例について説明する。表
1に示される通りの成分組成および板厚をもった、本発
明鋼1〜14および比較の目的とじての従来鋼1〜8を
それぞれ製造した。
これらの鋼板は、本発明鋼14(圧延したまま、表1中
AsROllで示す)を除き、焼準し(表1中NOrで
示す)あるいは焼入れ一焼戻し(表1中Q−Tで示す)
による熱処理後、冷間加工による歪(表1中歪量として
板厚方向平均歪量で示してある)を与え(または与えず
)、ついでSR処理(本発明鋼4のみ冷間加工まま)し
て試験に供した。
なお前記熱処理は、次の条件で行なった。NOr: 9
10℃で2時間保持後空冷Q:910℃で2時間(85
mm厚の場合)または4時間(150mm厚の場合)保
持後水中どぶ漬けT : 630℃で3時間保持後空冷 AsROll:仕上り温度900℃ そして、これらの鋼の室温から450℃までの温度にお
ける引張試験を行なった。
この結果を表2に示す。なお、前記試験は、JISl4
A型引張試験片(10mm径X5Ommゲージレングス
)により、JIS” GO567に従って行なった。試
験位置は板厚方向で表面から174のところとした。表
2中*印は0.2%耐力の値であり、YSは降伏強さ(
単位:Kg/一)、TSは引張強さ(単位: Kg/m
創である。表2から、本発明鋼が450℃のときのYS
(または0.2%耐力)がすべて30kg/TtIt以
上となっており、従来鋼では到底得られない高い強度を
示していることが明らかで゛ある。なお、以下に以上の
実施例から本発明の効果をさらに具体的に説明する。
第1図は、焼準し処理および歪量5%の冷間加工後にS
R処理した各試験片の降伏強度(または0.2%耐力)
から、前記各試験片と同一成分組成の試験片にして、焼
準し後冷間加工せずにSR処理したものの降伏強度(ま
たは、0.2%耐力)を差し引いた値を△YSとして、
この△YSの試1験温度の変化に対する変化を示した図
であり、冷間加工による降伏強度の上昇を示してある。
図中白抜き丸印は、冷間加工を加えた従来鋼3のYS値
から冷間加工を加えない従来鋼8のYS値を引いた場合
の降伏強度の上昇を、黒塗り丸印は、冷間加工を加えた
従来鋼1のYS値から冷間加工を加えない従来鋼2のY
S値を引いた場合の降伏強度の上昇を示しており、たと
えば後者の場合は、常温(室温)で2.7kg/一上昇
し、350℃で5.3kg/一の上昇がみられ、従来鋼
においても冷間加工を加えることによって強度上昇がみ
られるが、白抜き四角印で示した、本発明鋼3のYS値
から冷間加工を加えない従来鋼7のYS値を引いた場合
においては常温で5,1kg/M4、350℃で9.2
kg/RIt!L上昇してお,り、黒塗り三角印で示し
た、本発明鋼5のYS値から冷間加工を加えない従来鋼
4のYS値を引いた場合においては、常温で8,0kg
/MIL、350℃で12.5kg/一の上昇がみられ
ることがわかる。なお、白抜き三角印は、本発明鋼1の
YS値から従;来鋼5のYS値を引いた場合を示してい
る。第2図は、本発明鋼5〜7のYS値から冷間加工を
加えない以外は前記本発明鋼5〜7と同一製造処理条件
の従来鋼4のYS値を引いた場合の△YSと前記本発明
鋼5〜7の冷間加工における歪・゜量との関係を示した
図である。図示されるように、黒塗り丸印は室温におけ
るもの、白塗り丸印は450℃におけるものをそれぞれ
示してある。なお、図中には、上記実施例のほかに、歪
量1.5%(平均歪)にして冷間加工を行なった以外は
前記こ本発明鋼5〜7および従来鋼4と同一条件で製造
し処理して試験を行なった鋼のYS値から従来鋼4のY
S値を引いた場合の例も示してある。この図から、室温
および450℃のときのAYS値とも、歪量の増加に伴
なって上昇しており、その増加傾9向は、歪量が2%を
越えると急激に大きくなっていることから、本発明にお
いては、降伏強度を上昇させるために冷間加工における
板厚方向の平均歪は2%以上必要であることがわかる。
第3図は、縦軸に△YSを、横軸に試,@温度をそれぞ
れとって、MO添加と冷間加工との相乗効果を表わした
図であり、図中白抜き丸印は、冷間加工を加えた従来鋼
3のYS値から冷間加工を加えない以外は前記従来鋼3
と同一製造処理条件の従来鋼8のYS値を引いた場合を
示し、黒塗り丸印はMOを添加した従来鋼4のYS値か
らMOを添加しない従来鋼8のYS値を引いた場合を示
しており、白抜き四角印は、前記白抜き丸印の△YS値
と黒塗り丸印の△YS値とを単純に加算した場合を示し
ている。
そして黒塗り四角印は、本発明鋼6のYS値から従来鋼
4のYS値を引いた場合を示している。以上の各場合か
ら、単純Si−Mn系の冷間加工による降伏強度の上昇
値(白抜き丸印)と、同単純Si−Mn系のMO添加の
み(冷間加工せず)による降伏強度の上昇値(黒塗り丸
印)との合計値(白抜き四角印)よりも、MO添加と冷
間加工とを行なった本発明鋼6の場合の降伏強度の上昇
値(黒塗り四角印)の方が全温度で高くなっていること
がわかり、とくに300℃を越える温度域で両者の差が
大きくなっていることがわかる。このことは、MO添加
および冷間加工をともに行なった場合にその相乗作用(
効果)が生じることを示しており、本発明によって、4
50℃においてYS≧30kg/一を得ることができる
。以上説明したように、この発明においては、鋼材の常
中温降伏強度を、増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼板に対して冷間加工を加えた場合の降伏強度
の上昇を示す図、第2図は鋼板に対する冷間加工度の違
いによる降伏強度の変化を示す図、第3図は鋼板に対す
るMO添加および冷間加工の相乗作用による降伏強度の
上昇を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭素:0.05〜0.20%、 珪素:0.01〜0.50%、 マンガン:0.10〜2.0%、 酸可溶アルミニウム:0.001〜0.10%、を含有
    し、さらにモリブデン:0.01〜1.0% ニオブ:0.005〜0.10% のうちの1種または2種を含有し、 鉄および不純物:残り、 (以上重量%)からなる鋼材を、 板厚方向平均歪が2%以上10%以下となる条件で冷間
    加工することを特徴とする常中温降伏強度の大なる鋼材
    の製造方法。 2 炭素:0.05〜0.20%、 珪素:0.01〜0.50%、 マンガン:0.10〜2.0%、 酸可溶アルミニウム:0.001〜0.10%、を含有
    し、モリブデン:0.01〜1.0%、 ニオブ:0.005〜0.10%、 のうちの1種または2種を含有し、さらにバナジウム:
    0.10%以下、 銅:0.50%以下、 クロム:1.5%以下、 のうちの1種または2種以上を含有し、 鉄および不純物:残り (以上重量%)からなる鋼材を、 板厚方向平均歪が2%以上10%以下となる条件で冷間
    加工することを特徴とする常中温降伏強度の大なる鋼材
    の製造方法。 3 炭素:0.05〜0.20%、 珪素:0.01%〜0.50%、 マンガン:0.10%〜2.0%、 酸可溶アルミニウム:0.001〜0.10%、を含有
    し、モリブデン:0.01〜1.0%、 ニオブ:0.005〜0.10%、 のうちの1種または2種を含有し、さらにニッケル:3
    .0%以下、 鉄および不純物:残り (以上重量%)からなる鋼材を、 板厚方向平均歪が2%以上10%以下となる条件で冷間
    加工することを特徴とする常中温降伏強度の大なる鋼材
    の製造方法。 4 炭素:0.05〜0.20%、 珪素:0.01〜0.50%、 マンガン:0.10〜2.0%、 酸可溶アルミニウム:0.001〜0.10%、を含有
    し、モリブデン:0.01〜1.0%、 ニオブ:0.005〜0.10%、 のうちの1種または2種を含有し、 バナジウム:0.10%以下、 銅:0.50%以下、 クロム:1.5%以下、 のうちの1種または2種以上を含有し、さらにニッケル
    :3.0%以下、を含有し、 鉄および不純物:残り (以上重量%)からなる鋼材を、 板厚方向平均歪が2%以上10%以下となる条件で冷間
    加工することを特徴とする常中温降伏強度の大なる鋼材
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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