JPS6013409B2 - 圧力容器用クロム・モリブデン鋼の製造方法 - Google Patents
圧力容器用クロム・モリブデン鋼の製造方法Info
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- JPS6013409B2 JPS6013409B2 JP9542179A JP9542179A JPS6013409B2 JP S6013409 B2 JPS6013409 B2 JP S6013409B2 JP 9542179 A JP9542179 A JP 9542179A JP 9542179 A JP9542179 A JP 9542179A JP S6013409 B2 JPS6013409 B2 JP S6013409B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧力容器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼の製造方法に係り、特
に高温強度と耐焼房腕化特性のバランスにすぐれたＣｒ
−Ｍｏ鋼の製造方法に関する。
に高温強度と耐焼房腕化特性のバランスにすぐれたＣｒ
−Ｍｏ鋼の製造方法に関する。
一般に化学工業や重油脱硫ＩＪァクターなどの高温圧力
容器用鋼材として２鼻％Ｃｒ−・％Ｍ。鋼や３％Ｃｒ−
１％Ｍｏ鋼が採用されている。これらの鋼材には高温強
度のほかに使用温度がいわゆる廉房腕化温度城にあるた
め耐齢房腕化特性にもすぐれたことが要望されている。
すなわち高温強度と耐競戻腕化特性のバランスにすぐれ
た鋼材が望まれるわけである。しかし近年、容器の大型
化に伴なし、鋼材肉厚の増大のため暁入時の冷却速度の
減少や応力除去焼鎚の長時間化を招き、このため高温強
度の確保が困難を来しつつある。
容器用鋼材として２鼻％Ｃｒ−・％Ｍ。鋼や３％Ｃｒ−
１％Ｍｏ鋼が採用されている。これらの鋼材には高温強
度のほかに使用温度がいわゆる廉房腕化温度城にあるた
め耐齢房腕化特性にもすぐれたことが要望されている。
すなわち高温強度と耐競戻腕化特性のバランスにすぐれ
た鋼材が望まれるわけである。しかし近年、容器の大型
化に伴なし、鋼材肉厚の増大のため暁入時の冷却速度の
減少や応力除去焼鎚の長時間化を招き、このため高温強
度の確保が困難を来しつつある。
さらに耐焼戻腕化特性改善のためにとられる通常の対策
、例えばＳｉ、Ｍｎの減少、暁入時のオーステナィト粒
の微細化などはいずれも高温強度を低下させるため、高
温強度と耐嬢房腕化特性のバランスを改善するためには
通常Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、ＲＥＭ（希土類元素）、Ｂなど高
価な特殊元素を添加せざるを得ない状況にある。本発明
の目的は従来の圧力容器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼における欠点を
克服し、特に高価な特殊元素を添加することなく、すぐ
れた高温強度と耐焼戻腕化特性のバランスを有するＣｒ
−Ｍｏ鋼の効果的な製造方法を提供するにある。このよ
うな問題に対して発明者らはＳｉ、Ｍｍ、Ｐを僅少にし
たうえで、従釆の焼入れのための加熱温度９３０００前
後よりも高温から暁入を行なえば高価な特殊元素を添加
しなくとも著しく高温強度が高く、さらに耐焼房腕化特
性にもすぐれた鋼を製造できることを見出した。
、例えばＳｉ、Ｍｎの減少、暁入時のオーステナィト粒
の微細化などはいずれも高温強度を低下させるため、高
温強度と耐嬢房腕化特性のバランスを改善するためには
通常Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、ＲＥＭ（希土類元素）、Ｂなど高
価な特殊元素を添加せざるを得ない状況にある。本発明
の目的は従来の圧力容器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼における欠点を
克服し、特に高価な特殊元素を添加することなく、すぐ
れた高温強度と耐焼戻腕化特性のバランスを有するＣｒ
−Ｍｏ鋼の効果的な製造方法を提供するにある。このよ
うな問題に対して発明者らはＳｉ、Ｍｍ、Ｐを僅少にし
たうえで、従釆の焼入れのための加熱温度９３０００前
後よりも高温から暁入を行なえば高価な特殊元素を添加
しなくとも著しく高温強度が高く、さらに耐焼房腕化特
性にもすぐれた鋼を製造できることを見出した。
第１発明の要旨とするところは次の如くである。すなわ
ち、重量比にてＣ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：０．
５０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｐ：０．０１５％
以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ｃｒ：１．００〜３．５
０％、Ｍｏ：０．４０〜１．５０％、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｓ
：いずれも０．０１０％以下を含有し、かつＳｊ＋Ｍｎ
＋４０Ｐミ０．９０％であり、残部はＦｅのほか不可避
的不純物より成る鋼を１０００〜１３００こ０に加熱し
た後そのまま焼入れし次いで焼戻（応力除去焼鎚を含む
）を行なう工程を有して成り、高温強度と耐焼房脆化特
性のバランスにすぐれたことを特徴とする圧力容器用ク
ロム・モリブデン鋼の製造方法である。更に第１発明に
おいて、１０００〜１３００ｏｏに加熱後熱間加工を施
すことによりオーステナィト粒の粗大化を抑制し、しか
る後暁入、競房（応力除去競鈍を含む）することにより
本発明の効果を一層増大することができるのでこれを第
２発明としたものである。
ち、重量比にてＣ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：０．
５０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｐ：０．０１５％
以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ｃｒ：１．００〜３．５
０％、Ｍｏ：０．４０〜１．５０％、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｓ
：いずれも０．０１０％以下を含有し、かつＳｊ＋Ｍｎ
＋４０Ｐミ０．９０％であり、残部はＦｅのほか不可避
的不純物より成る鋼を１０００〜１３００こ０に加熱し
た後そのまま焼入れし次いで焼戻（応力除去焼鎚を含む
）を行なう工程を有して成り、高温強度と耐焼房脆化特
性のバランスにすぐれたことを特徴とする圧力容器用ク
ロム・モリブデン鋼の製造方法である。更に第１発明に
おいて、１０００〜１３００ｏｏに加熱後熱間加工を施
すことによりオーステナィト粒の粗大化を抑制し、しか
る後暁入、競房（応力除去競鈍を含む）することにより
本発明の効果を一層増大することができるのでこれを第
２発明としたものである。
本発明における鋼の成分限定理由は次の如くである。
Ｃ：
Ｃは高温強度を確保するために０．０５％は必要である
が、多すぎると溶接性や靭性が劣化するので上限を０．
２０％とした。
が、多すぎると溶接性や靭性が劣化するので上限を０．
２０％とした。
Ｓ：
Ｓは多過ぎると轍性を劣化させるので０．０１５％以下
とした。
とした。
Ｃｒ、Ｍｏ：
Ｃｒ、Ｍｏはいずれも高温強度の確保のため加える必要
があるが、多量になると溶接性の劣化やコストアップを
招くため、Ｃｒは１．００〜３．５０％、Ｍｏは０．４
０〜１．５０％とした。
があるが、多量になると溶接性の劣化やコストアップを
招くため、Ｃｒは１．００〜３．５０％、Ｍｏは０．４
０〜１．５０％とした。
Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｓ：
Ｓｎ「Ｓｂ、船はいずれも耐焼房硫化特性を劣化させる
ので、いずれも上限を０．０１０％とした。
ので、いずれも上限を０．０１０％とした。
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ：Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐもいずれも耐競房腕化
特性を劣化させるので、個々にはＳｉは０．５０％以下
、Ｍｎは０．６０％以下、Ｐは０．０１５％以下としな
ければならないが、さらにＳｉ＋Ｍｎ＋４舵ＳＯ．９０
％でなければならない。
特性を劣化させるので、個々にはＳｉは０．５０％以下
、Ｍｎは０．６０％以下、Ｐは０．０１５％以下としな
ければならないが、さらにＳｉ＋Ｍｎ＋４舵ＳＯ．９０
％でなければならない。
Ｓｉ＋Ｍｎ十４０Ｐを０．９０％以下にすることは１０
００〜１３００ｑｏに加熱後焼入れする場合でも、また
１０００〜１３００ｏｏに加熱後熱間加工を施した後焼
入れする場合でもいずれも、高温強度と耐糠房腕化特性
のバランスを著しく改善するために本発明では必須の要
件である。
００〜１３００ｑｏに加熱後焼入れする場合でも、また
１０００〜１３００ｏｏに加熱後熱間加工を施した後焼
入れする場合でもいずれも、高温強度と耐糠房腕化特性
のバランスを著しく改善するために本発明では必須の要
件である。
まず焼入れのための加熱を従来の９３０ｑｏ前後より高
温にすればＣｒ、Ｍｏなどの元素が均一化しまた暁入性
が向上する。
温にすればＣｒ、Ｍｏなどの元素が均一化しまた暁入性
が向上する。
その結果強度をもたせるために必要な暁戻後の炭化物が
微細に分散析出し高温強度は著しく増加する。第１図は
０．１４％Ｃ、０．３１％Ｓｉ、０．３９％Ｍｎ、０．
００２％Ｐ、Ｓｉ十Ｍｎ＋４０Ｐ＝０．７８％、０．０
０６％Ｓ、２．４０％Ｃｒ、１．０２％Ｍｏを含む鋼材
を各加熱温度からそのまま焼入れあるいは熱間加工した
後競入れし、その際の暁入冷却速度はいずれも８００ｑ
ｏ〜４００ｑｏ間で約２０ｑＣ／ｍｉｎとし、その後競
房パラメター（ＴＰ）が２０．５となる条件で焼戻を行
なった場合の４３０ｑ０での引張強さ（以下ＴＳ４３０
ｑｏと略称する）を示す。ここで、ＴＰェＴ（２０十ｌ
ｏｇ ｔ）×１０‐３Ｔ：暁戻温度（Ｋ）ｔ：暁戻時間
（ｈ）である。
微細に分散析出し高温強度は著しく増加する。第１図は
０．１４％Ｃ、０．３１％Ｓｉ、０．３９％Ｍｎ、０．
００２％Ｐ、Ｓｉ十Ｍｎ＋４０Ｐ＝０．７８％、０．０
０６％Ｓ、２．４０％Ｃｒ、１．０２％Ｍｏを含む鋼材
を各加熱温度からそのまま焼入れあるいは熱間加工した
後競入れし、その際の暁入冷却速度はいずれも８００ｑ
ｏ〜４００ｑｏ間で約２０ｑＣ／ｍｉｎとし、その後競
房パラメター（ＴＰ）が２０．５となる条件で焼戻を行
なった場合の４３０ｑ０での引張強さ（以下ＴＳ４３０
ｑｏと略称する）を示す。ここで、ＴＰェＴ（２０十ｌ
ｏｇ ｔ）×１０‐３Ｔ：暁戻温度（Ｋ）ｔ：暁戻時間
（ｈ）である。
第１図より高温強度の増加のためには１０００午０以上
の高温加熱が必要であることおよびこの効果は焼入れ前
の熱間加工の有無にかかわらず生じることが明らかであ
る。
の高温加熱が必要であることおよびこの効果は焼入れ前
の熱間加工の有無にかかわらず生じることが明らかであ
る。
しかし、１３００℃をこえると熱割れの危険が生じるの
で好ましくない。従って本発明では加熱温度を１０００
〜１３００ｑｏに限定した。一方耐鱗房脆化特性に対し
ては本発明の高温加熱はオーステナィト粒の粗大化を招
くため不利と予想されたが、発明者らは本発明熱処理の
著しい高温強度増加効果を生かすべく、高温加熱により
オーステナイト粒が粗大化した状態でも耐焼房脆性のす
ぐれた鋼の成分系について種々調査した。すなわち、Ｃ
：０．１３〜０．１６％、Ｓ：０．００３〜０．０１０
％、Ｃｒ：２．３０〜２．４６％、Ｍｏ：０．９７〜１
．０５％のもとでＳｉ、Ｍｎ、Ｐを種々変化させた鋼材
について１２００００に加熱後そのまま焼入れあるいは
熱間加工した後焼入れ（いずれも競入冷却速度は８００
ｑＣ〜４００ｑｏ間で約２０ｏＣ′ｍｉｎ）し、続いて
６５０ｑｏ×紬空冷の糠房、６９０ｏｏ×２皿炉袷の応
力除去糠鈍を行なった後さらに第２図に示す如き腕化処
理を施した後ＪＩＳ４号２脚Ｖノッチシャルピー試験片
を作製しそれぞれ破面遷移温度（以下ｖＴ岱と略称する
）を測定し、腕化処理によるｖＴ岱値の上昇量△ｖＴｒ
ｓを求め、Ｓｉ＋Ｍｎ＋４解との関係図としてプロット
したのが第３図である。第３図より明らかな如く、本発
明におけるが如きの高温加熱の条件下でもＳｉ＋Ｍｎ＋
４０Ｐを０．９０％以下とすれば腕化は十分抑えられる
。また、この温度から直ちに暁入れせず、先づ熱間加工
を施こすことによりオーステナィト粒の粗大化はいく分
抑制されるので耐脆化特性に対してはそのまま焼入れす
る場合よりは好ましくなる。
で好ましくない。従って本発明では加熱温度を１０００
〜１３００ｑｏに限定した。一方耐鱗房脆化特性に対し
ては本発明の高温加熱はオーステナィト粒の粗大化を招
くため不利と予想されたが、発明者らは本発明熱処理の
著しい高温強度増加効果を生かすべく、高温加熱により
オーステナイト粒が粗大化した状態でも耐焼房脆性のす
ぐれた鋼の成分系について種々調査した。すなわち、Ｃ
：０．１３〜０．１６％、Ｓ：０．００３〜０．０１０
％、Ｃｒ：２．３０〜２．４６％、Ｍｏ：０．９７〜１
．０５％のもとでＳｉ、Ｍｎ、Ｐを種々変化させた鋼材
について１２００００に加熱後そのまま焼入れあるいは
熱間加工した後焼入れ（いずれも競入冷却速度は８００
ｑＣ〜４００ｑｏ間で約２０ｏＣ′ｍｉｎ）し、続いて
６５０ｑｏ×紬空冷の糠房、６９０ｏｏ×２皿炉袷の応
力除去糠鈍を行なった後さらに第２図に示す如き腕化処
理を施した後ＪＩＳ４号２脚Ｖノッチシャルピー試験片
を作製しそれぞれ破面遷移温度（以下ｖＴ岱と略称する
）を測定し、腕化処理によるｖＴ岱値の上昇量△ｖＴｒ
ｓを求め、Ｓｉ＋Ｍｎ＋４解との関係図としてプロット
したのが第３図である。第３図より明らかな如く、本発
明におけるが如きの高温加熱の条件下でもＳｉ＋Ｍｎ＋
４０Ｐを０．９０％以下とすれば腕化は十分抑えられる
。また、この温度から直ちに暁入れせず、先づ熱間加工
を施こすことによりオーステナィト粒の粗大化はいく分
抑制されるので耐脆化特性に対してはそのまま焼入れす
る場合よりは好ましくなる。
実施例第１表に示す２５仇奴厚の本発明成分の各供試鋼
と比較鋼について第２表各上段に示す従来法および下段
に示す本発明熱処理を施こした場合の応力除去暁鈍後の
常温引張強さ（以下ＴＳＲＴと略称する）、ＴＳ４３０
ｑｏ、ｖＴｒｓ、およびその後さらに第２図に示すと同
一の脆化処理を施こした後のｖＴｒＳと△ｖＴｒｓを第
２表に示す。
と比較鋼について第２表各上段に示す従来法および下段
に示す本発明熱処理を施こした場合の応力除去暁鈍後の
常温引張強さ（以下ＴＳＲＴと略称する）、ＴＳ４３０
ｑｏ、ｖＴｒｓ、およびその後さらに第２図に示すと同
一の脆化処理を施こした後のｖＴｒＳと△ｖＴｒｓを第
２表に示す。
これらの結果をＴＳ４３０ｑｏと腕化処理後のｖＴ岱あ
るいは△ｖＴ岱との関係として示したのがそれぞれ第４
図Ａ，Ｂである。なお、本実施例における焼入後の熱処
理はいずれも暁房は６５０午０×軌のロ熱後空冷、応力
除去暁錨は６９０００×２肋ｒ加熱後炉冷したものであ
る。第１表第２表 第１表、第２表および第４図より明らかなとおり、本発
明鋼に本発明熱処理を施こした場合に始めて高温強度と
耐暁房腕化特性のバランスにすぐれた鋼が得られること
が判明した。
るいは△ｖＴ岱との関係として示したのがそれぞれ第４
図Ａ，Ｂである。なお、本実施例における焼入後の熱処
理はいずれも暁房は６５０午０×軌のロ熱後空冷、応力
除去暁錨は６９０００×２肋ｒ加熱後炉冷したものであ
る。第１表第２表 第１表、第２表および第４図より明らかなとおり、本発
明鋼に本発明熱処理を施こした場合に始めて高温強度と
耐暁房腕化特性のバランスにすぐれた鋼が得られること
が判明した。
上記実施例より明らかな如く、本発明は鋼材の成分を限
定し、特にＳｉ＋Ｍｎ＋４肥ＳＯ．９０％に制限し、か
つ、従来より高温の１０００〜１３００ｑｏに加熱した
後、そのまま焼入れるか、もしくは熱間加工を施した後
暁入れし、しかる後暁戻す工程によって次の著しい効果
をあげることができた。
定し、特にＳｉ＋Ｍｎ＋４肥ＳＯ．９０％に制限し、か
つ、従来より高温の１０００〜１３００ｑｏに加熱した
後、そのまま焼入れるか、もしくは熱間加工を施した後
暁入れし、しかる後暁戻す工程によって次の著しい効果
をあげることができた。
｛ィ）従釆の如き高価な特殊元素を添加することなく高
温強度と耐屍房総化特性とを兼備するすぐれた圧力容器
用Ｃｒ−Ｍｏ鋼を製造することができた。
温強度と耐屍房総化特性とを兼備するすぐれた圧力容器
用Ｃｒ−Ｍｏ鋼を製造することができた。
‘ロー 従って本発明は、高温強度と耐嬢房腕化特性の
バランスを改善するもっとも安価な方法である。
バランスを改善するもっとも安価な方法である。
第１図は焼入れのための加熱温度、焼入れ前の熱間加工
の有無による高温強度（ＴＳ４３０ｑ○）の変化を示す
相関図、第２図は本発明で用いた腕化処理方法を示す温
度一時間曲線、第３図は高温加熱焼入れ村、高温加熱熱
間加工焼入材の△ｖＴ岱とＳｊ十Ｍｎ＋４帆の関係を示
す相関図、第４図Ａ，Ｂはそれぞれ高温強度（ＴＳ４３
０午０）と腕化処理後のｖＴ鼠および△ｖＴｒｓとの関
係を示す相関図である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第４図
の有無による高温強度（ＴＳ４３０ｑ○）の変化を示す
相関図、第２図は本発明で用いた腕化処理方法を示す温
度一時間曲線、第３図は高温加熱焼入れ村、高温加熱熱
間加工焼入材の△ｖＴ岱とＳｊ十Ｍｎ＋４帆の関係を示
す相関図、第４図Ａ，Ｂはそれぞれ高温強度（ＴＳ４３
０午０）と腕化処理後のｖＴ鼠および△ｖＴｒｓとの関
係を示す相関図である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比にてＣ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：０．
５０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｐ：０．０１５％
以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ｃｒ：１．００〜３．５
０％、Ｍｏ：０．４０〜１．５０％、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｓ
：いずれも０．０１０％以下を含有し、かつＳｉ＋Ｍｎ
＋４０Ｐ≦０．９０％であり、残部Ｆｅのほか不可避的
不純物より成る鋼を１０００〜１３００℃に加熱した後
そのまま焼入れし次いで焼戻（応力除去焼鈍を含む）を
行なう工程を有して成り、高温強度と耐焼戻脆化特性の
バランスにすぐれたことを特徴とする圧力容器用クロム
、モリブデン鋼の製造方法。 ２ 重量比にてＣ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：０．
５０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｐ：０．０１５％
以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ｃｒ：１．００〜３．５
０％、Ｍｏ：０．４０〜１．５０％、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｓ
：いずれも０．０１０％以下を含有し、かつＳｉ＋Ｍｎ
＋４０Ｐ≦０．９０％であり、残部はＦｅのほか不可避
的不純物より成る鋼を１０００〜１３００℃に加熱した
る後熱間加工を行ない、しかる後焼入し次いで焼戻（応
力除去焼鈍を含む）を行なう工程を有して成り、高温強
度と耐焼戻脆化特性のバランスにすぐれたことを特徴と
する圧力容器用クロム、モリブデン鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9542179A JPS6013409B2 (ja) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | 圧力容器用クロム・モリブデン鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9542179A JPS6013409B2 (ja) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | 圧力容器用クロム・モリブデン鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5620121A JPS5620121A (en) | 1981-02-25 |
| JPS6013409B2 true JPS6013409B2 (ja) | 1985-04-06 |
Family
ID=14137220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9542179A Expired JPS6013409B2 (ja) | 1979-07-25 | 1979-07-25 | 圧力容器用クロム・モリブデン鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013409B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265513U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-23 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0635618B2 (ja) * | 1988-06-14 | 1994-05-11 | 新日本製鐵株式会社 | 溶接後熱処理が不要な圧力容器用鋼の製造方法 |
-
1979
- 1979-07-25 JP JP9542179A patent/JPS6013409B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265513U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5620121A (en) | 1981-02-25 |
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