JPS5970721A - 厚肉強靭鋼の製造方法 - Google Patents
厚肉強靭鋼の製造方法Info
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- JPS5970721A JPS5970721A JP18141282A JP18141282A JPS5970721A JP S5970721 A JPS5970721 A JP S5970721A JP 18141282 A JP18141282 A JP 18141282A JP 18141282 A JP18141282 A JP 18141282A JP S5970721 A JPS5970721 A JP S5970721A
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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
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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】
本発明は厚肉強靭鋼の製造方法に関するもので更に詳し
くは板厚４０ｍａ以上で引張強さ１００に９／−以上を
有しかつ低温靭性のすぐれた厚肉強靭鋼の低コスト製造
方法に関するものである。
くは板厚４０ｍａ以上で引張強さ１００に９／−以上を
有しかつ低温靭性のすぐれた厚肉強靭鋼の低コスト製造
方法に関するものである。
周知のようにブルドーザ−々とで苛酷な耐衝撃摩耗性が
必要な場合高強度を有する厚鋼板が使用されている。
必要な場合高強度を有する厚鋼板が使用されている。
近時これらの機器の大型化と寒冷地環境下での使用とい
う使用条件の一層の苛酷化が相俟って低コストで耐衝撃
摩耗性のすぐれた厚肉でかつ高靭性を有する強靭鋼の開
発が強く求められている。
う使用条件の一層の苛酷化が相俟って低コストで耐衝撃
摩耗性のすぐれた厚肉でかつ高靭性を有する強靭鋼の開
発が強く求められている。
従来本発明で対象とする板厚４０藺以上で引張強さ１ｏ
ＯＫ９／ＩＩＩＪｉ以上を有する厚肉強靭鋼は焼入れ焼
戻し熱処理によって製造することが通例である。この理
由は焼入れ熱処理のみで製造する場合板厚４０πＩ以上
の厚肉材では板厚方向の機械的性質の差が顕著になると
共に、焼入れ状態ではほぼマルテンサイト組織となって
良好な低温靭性が得られ々いからで焼戻し熱処理を加え
ることによって低温靭性の回復を図っていた。
ＯＫ９／ＩＩＩＪｉ以上を有する厚肉強靭鋼は焼入れ焼
戻し熱処理によって製造することが通例である。この理
由は焼入れ熱処理のみで製造する場合板厚４０πＩ以上
の厚肉材では板厚方向の機械的性質の差が顕著になると
共に、焼入れ状態ではほぼマルテンサイト組織となって
良好な低温靭性が得られ々いからで焼戻し熱処理を加え
ることによって低温靭性の回復を図っていた。
このような焼入れ一焼戻しの熱処理を施すことを基本と
するプロセスによる強靭鋼としては高圧力容器用に合金
元素を大量に添加したＮＮｉ−０ｒ−。
するプロセスによる強靭鋼としては高圧力容器用に合金
元素を大量に添加したＮＮｉ−０ｒ−。
鋼が知られているがこれはコスト的に高価すき“特定の
用途に限定される。他方０．３〜０．５％Ｃを含有し比
較的合金添加量の少ないＮｉ −Ｏｒ −Ｍｏ 鋼が
知られているが該鋼の場合には低温靭性が低いこと、溶
接が困難であることのほか焼割れ配慮から急冷不可であ
りマスプロダクションには不向きという問題がある。
用途に限定される。他方０．３〜０．５％Ｃを含有し比
較的合金添加量の少ないＮｉ −Ｏｒ −Ｍｏ 鋼が
知られているが該鋼の場合には低温靭性が低いこと、溶
接が困難であることのほか焼割れ配慮から急冷不可であ
りマスプロダクションには不向きという問題がある。
本発明はこのような問題点を有利に解決するため多数の
実験と検討を行なった結果なしたものであり、従来の常
識とは異なり、適切な化学成分と焼入れ処理のみの組合
せにより低コストで大規模製造が可能で１００ Ｋ９７
ｍＡ以上の高強度を有し。
実験と検討を行なった結果なしたものであり、従来の常
識とは異なり、適切な化学成分と焼入れ処理のみの組合
せにより低コストで大規模製造が可能で１００ Ｋ９７
ｍＡ以上の高強度を有し。
かつ高靭性、板厚方向均一性を有する板厚４０ ｍ、ｍ
以上の厚肉強靭鋼の製造方法を発明したもので。
以上の厚肉強靭鋼の製造方法を発明したもので。
その要旨とするところは−ｃ：ｏ、ｏｓ〜０．２５％。
Ｓｉ ： １．０ ％以下、 Ｍｎ ： ０．４〜２．
０％、Ｎｉ：２．０〜４．５％、 Ｏｒ ： ０．３〜
２．４５％、 Ｍｏ ： ０．２〜１．０％、 ＡＱ
： ０．００２〜０．１ ％、 Ｍｎ／Ｃｒ ： ０．
３ 以上を基本成分とし、必要に応じてＣｕ ： ２．
０ ％以下。
０％、Ｎｉ：２．０〜４．５％、 Ｏｒ ： ０．３〜
２．４５％、 Ｍｏ ： ０．２〜１．０％、 ＡＱ
： ０．００２〜０．１ ％、 Ｍｎ／Ｃｒ ： ０．
３ 以上を基本成分とし、必要に応じてＣｕ ： ２．
０ ％以下。
ｖ ： ０．１係以下、 Ｎｂ ： ０．１チ以下、Ｂ
：０．０ＩＬｆ６以下、 ｃａ ： ０．１％以下の範
囲で１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避不純物からなる鋼を熱間加工して所定の板厚としたの
ちＡｃ３点以上から急冷して焼入れ熱処理のみを施こす
こと ゛を特徴とする厚肉強靭鋼の製造方法に関す
るものである。
：０．０ＩＬｆ６以下、 ｃａ ： ０．１％以下の範
囲で１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避不純物からなる鋼を熱間加工して所定の板厚としたの
ちＡｃ３点以上から急冷して焼入れ熱処理のみを施こす
こと ゛を特徴とする厚肉強靭鋼の製造方法に関す
るものである。
すなわち１本発明は成分組成においてＮ１含有量を４．
５係以下に制限しているだめ低コストであり。
５係以下に制限しているだめ低コストであり。
かつＣ含有量を０．２５％以下に制限しているだめ急冷
しても焼割れの心配が全くない。
しても焼割れの心配が全くない。
さらに一般に合金鋼においては溶接時ミクロ偏析部層状
組織に起因する溶接割れが生じ易いが。
組織に起因する溶接割れが生じ易いが。
本発明者等が種々実験の結果第１図に示すようにＭｎ／
Ｃｒ：０．３以北を満足したものはミクロ偏析部層状組
織が著しく改善され均一な組織が得られその結果溶接割
れが生じ難いことを知見した。
Ｃｒ：０．３以北を満足したものはミクロ偏析部層状組
織が著しく改善され均一な組織が得られその結果溶接割
れが生じ難いことを知見した。
本発明はこのような点を中心として適切に成分組成を限
定したことによって従来の如き焼入れ一焼戻しの熱処理
を施す必要がなく焼入れ熱処理ままで優れた低温靭性が
得られる製造法を提案するものである。
定したことによって従来の如き焼入れ一焼戻しの熱処理
を施す必要がなく焼入れ熱処理ままで優れた低温靭性が
得られる製造法を提案するものである。
次に本発明において成分限定理由を述べる。
Ｃは、超高張力鋼を得るため０．０８ ％以上は必要で
Ｃ含有量の増加と共に強度が上昇するが靭性、溶接性が
低下するとともに焼割れ感受性が高くなり０．２５ ％
を超えるとこれらの特性劣化が著しいため０．０８〜０
．２５％としだ。
Ｃ含有量の増加と共に強度が上昇するが靭性、溶接性が
低下するとともに焼割れ感受性が高くなり０．２５ ％
を超えるとこれらの特性劣化が著しいため０．０８〜０
．２５％としだ。
Ｓｌ は通常脱酸元素として多少存在するほか強度向
上にも有用である。しかし１．０％を超える含有は低温
靭性の低下が著しいため上限を１．０ ％以下とする。
上にも有用である。しかし１．０％を超える含有は低温
靭性の低下が著しいため上限を１．０ ％以下とする。
Ｍｎ は安価に強度を向上できる元素であり高強度を
得るために０．４係以上の添加が必要である。
得るために０．４係以上の添加が必要である。
しかしながら２．５チを超える多量の添加は低温靭性、
溶接性を損うため０．４〜２．５％とした。
溶接性を損うため０．４〜２．５％とした。
Ｎｉ は鋼の低温靭性向上に有用な元素であるが２％
以下では効果がない。一方４．５係を超える添加は鋼材
のコストを著しく高め経済上好ましくないため２．０〜
４．５チとしだ。
以下では効果がない。一方４．５係を超える添加は鋼材
のコストを著しく高め経済上好ましくないため２．０〜
４．５チとしだ。
Ｏｒ は焼入性を高めて強度向上に有用であシ。
このような作用効果を得るには０．３％以上の添加が必
要である。しかしながら２．５％を超えると低温靭性の
劣化が生じ好ましくないため０．３〜２．５係とする。
要である。しかしながら２．５％を超えると低温靭性の
劣化が生じ好ましくないため０．３〜２．５係とする。
Ｍｏ は強度−靭性の向上に有用で添加されるが０．
２未満では効果がない。一方１％を超えると強度が上が
りすぎ低温靭性の低下を招くだめ０．２〜１．０係とす
る。
２未満では効果がない。一方１％を超えると強度が上が
りすぎ低温靭性の低下を招くだめ０．２〜１．０係とす
る。
Ａｅは鋼の脱酸するため０．００２ ％は必要であるが
０．１％を超えると鋼の清浄性を阻害するため０．００
２〜０．１係とする。
０．１％を超えると鋼の清浄性を阻害するため０．００
２〜０．１係とする。
次にＭｎ／Ｃｒ を０．３以上としたのは、第１図に
示すように０．３以上の場合にはミクロ偏析部層状組織
が著しく改善され均一な組織が得られその結果溶接割れ
が生じ難いという知見にもとすくもので０．３未満では
ミクロ偏析の改善が不十分となる。
示すように０．３以上の場合にはミクロ偏析部層状組織
が著しく改善され均一な組織が得られその結果溶接割れ
が生じ難いという知見にもとすくもので０．３未満では
ミクロ偏析の改善が不十分となる。
本発明は以上の成分を必須の成分とするが要求される鋼
の特性に応じて以下の元素を１種まだは２種以上含有さ
せることができる。
の特性に応じて以下の元素を１種まだは２種以上含有さ
せることができる。
Ｃｕ は鋼の焼入れ性を高め強度を上昇するのに有用
であるが２チを超えると低温靭性が低下するので上限を
２係とする。
であるが２チを超えると低温靭性が低下するので上限を
２係とする。
Ｖ、Ｎｂ は析出硬化によって鋼の強度を上げるのに
有用であるが一夫々１％を超えると低温靭性を損なうの
で０．１％以下とする。
有用であるが一夫々１％を超えると低温靭性を損なうの
で０．１％以下とする。
Ｂは焼入れ住改善に有用で添加されるが多量の添加は低
温靭性を阻害する析出物を生じるため０．０１係以下に
限定する。
温靭性を阻害する析出物を生じるため０．０１係以下に
限定する。
Ｃ，２，は製鋼時に添加して鋼の脱酸を良好にし介在物
を減少して低温靭性向上に有用であるが鋼中に多量に残
存すると有害な非金属介在物となシ逆に低温靭性を阻害
するだめ０．１％以下とする。
を減少して低温靭性向上に有用であるが鋼中に多量に残
存すると有害な非金属介在物となシ逆に低温靭性を阻害
するだめ０．１％以下とする。
次に不純物として不可避的に含有するｐ、ｓについては
特に限冗するものではないが、鋼の清浄性を通じて材質
を安定化するため少い程よく、このような観点からＰは
０．０１５％以下、Ｓは０．０１０チ以下とすることが
好ましい。
特に限冗するものではないが、鋼の清浄性を通じて材質
を安定化するため少い程よく、このような観点からＰは
０．０１５％以下、Ｓは０．０１０チ以下とすることが
好ましい。
しかしてこのような成分組成の鋼の溶製に際しては従来
公知の溶製法でよく、マた熱間加工も公知の熱間圧延も
しくは熱間鍛造あるいは両者を併用して所定の板厚とす
れば良い。
公知の溶製法でよく、マた熱間加工も公知の熱間圧延も
しくは熱間鍛造あるいは両者を併用して所定の板厚とす
れば良い。
次に焼入れ熱処理について述べる。
焼入れ熱処理は熱間加工によって所定の板厚としたのち
一旦冷却し１次いでＡｃ３点以上に再加熱しＡｃ３点以
上から急冷する焼入れ熱処理を施こすものであるが、焼
入れ熱処理を完全に行うため全体均一なオーステナイト
から急冷することが必要であｐ、このため急冷前、温度
はＡｃ３点以上とする。
一旦冷却し１次いでＡｃ３点以上に再加熱しＡｃ３点以
上から急冷する焼入れ熱処理を施こすものであるが、焼
入れ熱処理を完全に行うため全体均一なオーステナイト
から急冷することが必要であｐ、このため急冷前、温度
はＡｃ３点以上とする。
前記焼入れ熱処理は、Ａｃ３点以上から室温まで急冷す
るか、もしくはＡｃ３点以上から急冷し４５０℃以下の
所定の温度にて急冷を停止しその後空冷するものである
。
るか、もしくはＡｃ３点以上から急冷し４５０℃以下の
所定の温度にて急冷を停止しその後空冷するものである
。
ここに−急冷途中で冷却停止を行った場合には室温まで
急冷したものに比して良好な低温靭性が得られ好ましい
。急冷停止温度が４５０℃以上の高温の場合には強度低
下が大きくなるため急冷停止温度は４５０℃以下とする
。
急冷したものに比して良好な低温靭性が得られ好ましい
。急冷停止温度が４５０℃以上の高温の場合には強度低
下が大きくなるため急冷停止温度は４５０℃以下とする
。
このように本発明は熱処理として焼入れ熱処理のみを施
こすものであるが、前述した如く通常は焼入れ一焼戻し
を施こすことが常識であるところ−Ａｃ５点以上から室
温まで急冷するかもしくはＡｃ３点以上から急冷し４５
０℃以下の所定の温度にて急冷を停止し、その後空冷す
る焼入れ熱処理を行うことによ）、少ない成分で強度向
上がはかれ低コスト化が可能となると共に、Ｃ量の低減
が図られ低温靭性の向上と焼割れ感受性の低下及び溶接
性の向上が可能となる優れた効果を達成できるものであ
る。
こすものであるが、前述した如く通常は焼入れ一焼戻し
を施こすことが常識であるところ−Ａｃ５点以上から室
温まで急冷するかもしくはＡｃ３点以上から急冷し４５
０℃以下の所定の温度にて急冷を停止し、その後空冷す
る焼入れ熱処理を行うことによ）、少ない成分で強度向
上がはかれ低コスト化が可能となると共に、Ｃ量の低減
が図られ低温靭性の向上と焼割れ感受性の低下及び溶接
性の向上が可能となる優れた効果を達成できるものであ
る。
次に実施例を比較例とともに挙げる。
第１表に示す化学成分の鋼を転炉で溶製し、第２表に示
す板厚に熱間圧延して熱処理した後の機械的性質とミク
ロ偏析部層状組織測定結果を併せて第２表に示す。
す板厚に熱間圧延して熱処理した後の機械的性質とミク
ロ偏析部層状組織測定結果を併せて第２表に示す。
表から明白な如く本発明によるＡ鋼は本発明の基本成分
のみによる例、Ｂ鋼、Ｃ鋼、Ｄ鋼、Ｅ鋼はそれぞれ基本
成分に加えてＣｕ、Ｖ を添加−Ｎｂを添加、Ｏｕ
を添加、Ｂ及びＣ６を添加した例であるがいずれもＣ
含有量が十分低くかつＭｎ１０ｒ０．３以上を満足して
いるため焼入れ熱処理のみによって十分な強度と低温靭
性を備えている。同時にＢ鋼、Ｃ鋼で冷却停止の例を示
すが１本発明の条件では一層の低温靭性向上が認められ
る。更に、Ａ鋼のミクロ偏析を第２図（イ）に示すが、
ミクロ偏析が少なく極めて均一な組織となっており溶接
性も良好である。
のみによる例、Ｂ鋼、Ｃ鋼、Ｄ鋼、Ｅ鋼はそれぞれ基本
成分に加えてＣｕ、Ｖ を添加−Ｎｂを添加、Ｏｕ
を添加、Ｂ及びＣ６を添加した例であるがいずれもＣ
含有量が十分低くかつＭｎ１０ｒ０．３以上を満足して
いるため焼入れ熱処理のみによって十分な強度と低温靭
性を備えている。同時にＢ鋼、Ｃ鋼で冷却停止の例を示
すが１本発明の条件では一層の低温靭性向上が認められ
る。更に、Ａ鋼のミクロ偏析を第２図（イ）に示すが、
ミクロ偏析が少なく極めて均一な組織となっており溶接
性も良好である。
Ｅ鋼はＢ、Ｃａ を含有しているだめ焼入性の改善及
び介在物減少の効果により低温靭性は良好である。
び介在物減少の効果により低温靭性は良好である。
これに対し比較例のＦ鋼は個々の成分含有量こそ本発明
を満足して十分な強度と低温靭性を具備しているが−Ｍ
ｎ１０ｒ が０．２０と低いため、第２図（ロ）に示
すようにミクロ偏析が多く不均一な組織を呈し溶接性の
悪い鋼板となった。
を満足して十分な強度と低温靭性を具備しているが−Ｍ
ｎ１０ｒ が０．２０と低いため、第２図（ロ）に示
すようにミクロ偏析が多く不均一な組織を呈し溶接性の
悪い鋼板となった。
またＣ鋼はＣ含有量が本発明範囲外の鋼を用いて焼入れ
焼戻しの熱処理を加えたもので焼割れが発生した。
焼戻しの熱処理を加えたもので焼割れが発生した。
第１図はＭｎ ／ Ｏｒ と、ミクロ偏析部層状組織
重織写真である。 梁 ！ 図 第 ん 謁 （Ｃ２） 手続補正書 昭和５８年１月ノ２日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １８事件の表示 昭和５７年特許願第１８１４１２号 ２、発明の名称 厚肉強靭鋼の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区大手町２丁目６査３号名称
（６６５）新日本製鐵株式会社 代表者 武 １） 豊 ４、代 理 人 〒１０５ 置 ５０３−４８７’
７６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄７
、補正の内容 別紙の通り １ノ紙 １、 明細書箱３頁１行目において。 ［０，３〜０．５％Ｇ］とあるを。 「０．４〜０．５係Ｃ」と訂正する。 ２、 明細書箱７頁３行目において。 「夫々１％」とあるを。 「夫々０．１係」と訂正する。 ３、明細書第１０頁第１表中 Ｏ鋼のＣ量［０，３５ｊ
とあるを。 ［０，４０４に訂正する。 ４ 同頁 第２表中 Ｇ＠の機椋的性質桶において。 １１’７．０ １２６．’ｉ’ ４．８
に訂正する。
重織写真である。 梁 ！ 図 第 ん 謁 （Ｃ２） 手続補正書 昭和５８年１月ノ２日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １８事件の表示 昭和５７年特許願第１８１４１２号 ２、発明の名称 厚肉強靭鋼の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区大手町２丁目６査３号名称
（６６５）新日本製鐵株式会社 代表者 武 １） 豊 ４、代 理 人 〒１０５ 置 ５０３−４８７’
７６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄７
、補正の内容 別紙の通り １ノ紙 １、 明細書箱３頁１行目において。 ［０，３〜０．５％Ｇ］とあるを。 「０．４〜０．５係Ｃ」と訂正する。 ２、 明細書箱７頁３行目において。 「夫々１％」とあるを。 「夫々０．１係」と訂正する。 ３、明細書第１０頁第１表中 Ｏ鋼のＣ量［０，３５ｊ
とあるを。 ［０，４０４に訂正する。 ４ 同頁 第２表中 Ｇ＠の機椋的性質桶において。 １１’７．０ １２６．’ｉ’ ４．８
に訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｃ ： ０．０８〜０．２５％、 Ｓｉ ： １．０
係以下。 Ｍｎ ： ０．４〜２．０ ％ 、 Ｎｉ ： ２．０
〜４．５ ％、 Ｃｒ ：０．３〜２．５％、）加：０
．２〜１．０チ、ＡＡ：０．００２〜０．１％、 Ｍｎ
１０ｒ ： ０．３以上を基本成分とし、必要に応じて
Ｃυ：２．０％以下、 Ｖ ： ０．１％以下。 ■ｖｂ ： ０．１ ％以下、Ｂ：０．０１％以下、
ｃｃＬ： ０．１係以下の範囲で１種または２種以上を
含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を熱間
加工して所定の板厚としたのちＡｃ３点以上から急冷し
て焼入れ熱処理のみを施こすことを特徴とする厚肉強靭
鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18141282A JPS5970721A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 厚肉強靭鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18141282A JPS5970721A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 厚肉強靭鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970721A true JPS5970721A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH0547602B2 JPH0547602B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=16100307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18141282A Granted JPS5970721A (ja) | 1982-10-18 | 1982-10-18 | 厚肉強靭鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970721A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230024381A (ko) | 2020-07-28 | 2023-02-20 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 내마모강 |
-
1982
- 1982-10-18 JP JP18141282A patent/JPS5970721A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230024381A (ko) | 2020-07-28 | 2023-02-20 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 내마모강 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547602B2 (ja) | 1993-07-19 |
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