JPS601364B2 - 高靭性高張力鋼の製造方法 - Google Patents
高靭性高張力鋼の製造方法Info
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- JPS601364B2 JPS601364B2 JP11453777A JP11453777A JPS601364B2 JP S601364 B2 JPS601364 B2 JP S601364B2 JP 11453777 A JP11453777 A JP 11453777A JP 11453777 A JP11453777 A JP 11453777A JP S601364 B2 JPS601364 B2 JP S601364B2
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- JP
- Japan
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- steel
- rolling
- strength
- tensile strength
- less
- Prior art date
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- Expired
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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
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は普通鋼成分系にＣｒを添加した鋼種をＡｒ３〜
Ａｒ，の変態城で加工し、加工後空冷またはＡｒ，以下
の温度で熱処理する高靭性高張力鋼の製造方法に関する
ものである。
Ａｒ，の変態城で加工し、加工後空冷またはＡｒ，以下
の温度で熱処理する高靭性高張力鋼の製造方法に関する
ものである。
従来高靭性鋼を得る一般的な方法はＮｂ添加してコント
ロールド・ローリングを行うか、焼入れ、焼戻し等の熱
処理をする方法あるいは変態率、圧下率等を適正に選ん
で変態城圧延する方法であった。
ロールド・ローリングを行うか、焼入れ、焼戻し等の熱
処理をする方法あるいは変態率、圧下率等を適正に選ん
で変態城圧延する方法であった。
しかし普通鋼やＮｂ、Ｖ添加鋼でコントロールド・ロー
リングや変態城圧延する方法は、シャルピー試験の常温
附近の吸収エネルギーまたはシェルフェネルギーを低下
させる欠点があつた。本発明はこのような従来技術の欠
点を補い、強度を増し、破面遷移温度を改善するのみで
なく、シェルフェネルギ−も良好な鋼の製造方法を発明
したものである。第１図は０．１２％Ｃ−０．５％Ｓｉ
−０．６％Ｍｎ−０．６％Ｃ滝綱（以下Ｃｒ鋼と称す）
と０．１２％Ｃ−０．５％Ｓｉ−１．２％Ｍｎ鋼（以下
ＳＭ鋼と称す）をＡら〜Ａｒ，の間で０〜７０％の圧下
を１パスまたは連続で加えたときの降りら点と破面遷移
温度（ｖＴ岱）、シェルフェネルギー（ｖＥｓｈｅｌｆ
）の関係を示す図である。
リングや変態城圧延する方法は、シャルピー試験の常温
附近の吸収エネルギーまたはシェルフェネルギーを低下
させる欠点があつた。本発明はこのような従来技術の欠
点を補い、強度を増し、破面遷移温度を改善するのみで
なく、シェルフェネルギ−も良好な鋼の製造方法を発明
したものである。第１図は０．１２％Ｃ−０．５％Ｓｉ
−０．６％Ｍｎ−０．６％Ｃ滝綱（以下Ｃｒ鋼と称す）
と０．１２％Ｃ−０．５％Ｓｉ−１．２％Ｍｎ鋼（以下
ＳＭ鋼と称す）をＡら〜Ａｒ，の間で０〜７０％の圧下
を１パスまたは連続で加えたときの降りら点と破面遷移
温度（ｖＴ岱）、シェルフェネルギー（ｖＥｓｈｅｌｆ
）の関係を示す図である。
ＳＭ鋼では強度が上昇するとｖＴ岱は低下するが、同時
にｖＥｓｈｅｌｆも低くなる。ところが本発明方法では
強度が増すとｖＴｒｓが低下するのはＳＭ鋼と同じであ
るがｖＥｓｈｅｌｆの低下は起こらず、ｖＴｒｓ、ｖＥ
ｓｈｅｌｆとも良好でかつ強度の向上が可能であること
がわかる。このことは破壊に対しクラツクの発生および
停止の特性が共に良好な高強度の鋼材が本発明方法で得
られることを意味し、また同一強度で考えればＣ、Ｍｎ
等を低くできるので、炭素当量（Ｃｅｑ）の低下が可能
であり溶接性も改善できる。次に本発明方法の成分およ
び圧延条件の限定理由についてのべる。
にｖＥｓｈｅｌｆも低くなる。ところが本発明方法では
強度が増すとｖＴｒｓが低下するのはＳＭ鋼と同じであ
るがｖＥｓｈｅｌｆの低下は起こらず、ｖＴｒｓ、ｖＥ
ｓｈｅｌｆとも良好でかつ強度の向上が可能であること
がわかる。このことは破壊に対しクラツクの発生および
停止の特性が共に良好な高強度の鋼材が本発明方法で得
られることを意味し、また同一強度で考えればＣ、Ｍｎ
等を低くできるので、炭素当量（Ｃｅｑ）の低下が可能
であり溶接性も改善できる。次に本発明方法の成分およ
び圧延条件の限定理由についてのべる。
Ｃは０．０５％未満では必要とする強度が得られないし
、０．２５％を超えると溶接性、靭性の劣化が著しいの
で、０．０５〜０．２５％とした。Ｓｉ‘ま鋼の脱酸に
必要であり、かつ強化能も大きいので添加するが、一方
で破面遷移温度も高めるので０．７％が上限となる。Ｍ
ｎは強化、轍性向上のために必須であるが、１．８％を
超えると溶接性の点からＣｒの添加が困難になり、好ま
しくなく０．５％より少なくなると強度、轍性に寄与し
なくなるので、０．５〜１．８％の範囲とした。Ｃｒは
Ａｒ３〜Ａｒ，の範囲の圧延で強度を増加させてもｖＥ
ｓｈｅｌｆの低下を小さくするために必要であるが、０
．１％以下では強度、鋤性への寄与が小さく、また多く
なるとＣｅｑ＝Ｃ＋守十字で表がれるよぅに、Ｍｎ量と
ともに炭素当量を増し、溶接性を劣化させるのでＭｎ＋
６／的ｒミ２．０％であることが必要である。これから
Ｍｎ量の下限０．５％に対し、Ｃｎ添加の上限が決めら
れ、これを１．２％とした。またＰ、Ｓ、ＡＩは通常商
用鋼程度、すなわちＰ、Ｓは約０．０５０％以下、ＡＩ
は０．１％以下含んでも何ら本発明の効果に悪影響をお
よぼさず差支えない。次に本発明の圧延条件の限定理由
について述べる。本発明は変態城圧延によってフェライ
ト中に亜粒界を形成させて強化し、同時に鋤性を増す方
法であり、Ａｒ３点以上の圧延ではフェライトへの加工
が行われず、フェライトの亜粒界強化ができないので、
Ａｒ３点以下で加工を加えねばならない。
、０．２５％を超えると溶接性、靭性の劣化が著しいの
で、０．０５〜０．２５％とした。Ｓｉ‘ま鋼の脱酸に
必要であり、かつ強化能も大きいので添加するが、一方
で破面遷移温度も高めるので０．７％が上限となる。Ｍ
ｎは強化、轍性向上のために必須であるが、１．８％を
超えると溶接性の点からＣｒの添加が困難になり、好ま
しくなく０．５％より少なくなると強度、轍性に寄与し
なくなるので、０．５〜１．８％の範囲とした。Ｃｒは
Ａｒ３〜Ａｒ，の範囲の圧延で強度を増加させてもｖＥ
ｓｈｅｌｆの低下を小さくするために必要であるが、０
．１％以下では強度、鋤性への寄与が小さく、また多く
なるとＣｅｑ＝Ｃ＋守十字で表がれるよぅに、Ｍｎ量と
ともに炭素当量を増し、溶接性を劣化させるのでＭｎ＋
６／的ｒミ２．０％であることが必要である。これから
Ｍｎ量の下限０．５％に対し、Ｃｎ添加の上限が決めら
れ、これを１．２％とした。またＰ、Ｓ、ＡＩは通常商
用鋼程度、すなわちＰ、Ｓは約０．０５０％以下、ＡＩ
は０．１％以下含んでも何ら本発明の効果に悪影響をお
よぼさず差支えない。次に本発明の圧延条件の限定理由
について述べる。本発明は変態城圧延によってフェライ
ト中に亜粒界を形成させて強化し、同時に鋤性を増す方
法であり、Ａｒ３点以上の圧延ではフェライトへの加工
が行われず、フェライトの亜粒界強化ができないので、
Ａｒ３点以下で加工を加えねばならない。
また、〜，点以下の加工では強度は上昇するが、ｙへの
加工およびその後のｙ→Ｑ変態による細粒化によって鞠
性を改善する効果がなくなる。したがって強度を増し、
かつ籾性を改善するには〜３以下Ａｒ，以上で圧延しな
ければならない。また圧下率が１０％以下では圧延の効
果が小さいので加工度を１０％以上とする。すなわち、
圧下率が１０％以下ではｖＴｒｓの改善効果は５〜１０
午○程度しかなく、その効果が小さいため圧下率の下限
を１０％とする。鋤性以外に延性も必要な用途に供する
鋼材を製造する場合はさらに圧下率を高くする必要があ
るが、本発明の目的である高劉性・高張力化には１０％
以上の庄下率で効果がある。また、圧下率の上限は動的
回復を利用するためには６５％以下とすることが望まし
い。圧延後熱処埋（空冷中保熱）の影響を第２図に示す
。圧延ままのＳＭ鋼は６００ＣＯでｌｈｒ以上熱処理す
ると軟化するが、Ｃｒ鋼では圧延まま材を６００℃で０
．５〜小ｒ熱処理しても軟化しない。すなわちＣｒ鋼は
圧延後Ａｒ，以下で熱処理をしても差支えない。これよ
り本発明方法は圧延後捲取工程のある通常のホットスト
リップ圧延での利用に適する。しかし〜，以上で捲取っ
たり（ストリップ圧延の場合）熱処理すると、強度、靭
性ともに低下する。したがって、圧延後の熱処理は空冷
またはＡｒ，点以下で３び分以上の熱処理を行うとよい
。なお、Ａｒ，以下の温度であれば加工後一旦、室温ま
で冷却後再び加熱して一定温度に保熱する加熱処理また
は加工後冷却中に一定温度に保熱処理あるいはＡｒ，以
下での捲取りいずれでも同じ効果を得ることができる。
また、加熱温度は１０００ｑｏ以下では１回の加熱圧延
のみで圧延を終了することが困難であり、例えば中間段
階まで圧延したのち再加熱する処理が必要になるなど、
経済的な鋼の製造ができないので１０００００超１３０
０００以下の加熱が望ましい。次に本発明の効果を実施
例により説明する。第２表の鋼番１、鋼番２はＣ均髄、
鋼番３、鋼番４はＳＭ鋼の代表例であり、第１表はＣｒ
鋼、ＳＭ鋼の成分を示す。鋼番１、鋼番３はｙ域のみで
圧延した場合、鋼番２、鋼番４はＡｒ３〜Ａｒ，で６０
％の圧延を加えた場合であるが、本発明のＣｒ鋼変態城
圧延材鋼番２は通常圧延材鋼番１の例にくらべ、強度、
ｖＴｒｓがよくなり、ｖＥｏが低下していない。しかし
鋼番４は鋼番３にくらべ強度ｖＴ岱はよくなっているが
ｖＥｏが低くなっている。第３図は本発明鋼（鋼番２）
の倍率１００Ｍ音の光学顕微鏡組織であり、フェライト
粒内に函粒界がみられる。第１表 第 ２１ 表 以上本発明を例示的にのべたが、圧延以外の加工方法、
すなわち鍛造、押出し、引抜き等の分野にも応用できる
。
加工およびその後のｙ→Ｑ変態による細粒化によって鞠
性を改善する効果がなくなる。したがって強度を増し、
かつ籾性を改善するには〜３以下Ａｒ，以上で圧延しな
ければならない。また圧下率が１０％以下では圧延の効
果が小さいので加工度を１０％以上とする。すなわち、
圧下率が１０％以下ではｖＴｒｓの改善効果は５〜１０
午○程度しかなく、その効果が小さいため圧下率の下限
を１０％とする。鋤性以外に延性も必要な用途に供する
鋼材を製造する場合はさらに圧下率を高くする必要があ
るが、本発明の目的である高劉性・高張力化には１０％
以上の庄下率で効果がある。また、圧下率の上限は動的
回復を利用するためには６５％以下とすることが望まし
い。圧延後熱処埋（空冷中保熱）の影響を第２図に示す
。圧延ままのＳＭ鋼は６００ＣＯでｌｈｒ以上熱処理す
ると軟化するが、Ｃｒ鋼では圧延まま材を６００℃で０
．５〜小ｒ熱処理しても軟化しない。すなわちＣｒ鋼は
圧延後Ａｒ，以下で熱処理をしても差支えない。これよ
り本発明方法は圧延後捲取工程のある通常のホットスト
リップ圧延での利用に適する。しかし〜，以上で捲取っ
たり（ストリップ圧延の場合）熱処理すると、強度、靭
性ともに低下する。したがって、圧延後の熱処理は空冷
またはＡｒ，点以下で３び分以上の熱処理を行うとよい
。なお、Ａｒ，以下の温度であれば加工後一旦、室温ま
で冷却後再び加熱して一定温度に保熱する加熱処理また
は加工後冷却中に一定温度に保熱処理あるいはＡｒ，以
下での捲取りいずれでも同じ効果を得ることができる。
また、加熱温度は１０００ｑｏ以下では１回の加熱圧延
のみで圧延を終了することが困難であり、例えば中間段
階まで圧延したのち再加熱する処理が必要になるなど、
経済的な鋼の製造ができないので１０００００超１３０
０００以下の加熱が望ましい。次に本発明の効果を実施
例により説明する。第２表の鋼番１、鋼番２はＣ均髄、
鋼番３、鋼番４はＳＭ鋼の代表例であり、第１表はＣｒ
鋼、ＳＭ鋼の成分を示す。鋼番１、鋼番３はｙ域のみで
圧延した場合、鋼番２、鋼番４はＡｒ３〜Ａｒ，で６０
％の圧延を加えた場合であるが、本発明のＣｒ鋼変態城
圧延材鋼番２は通常圧延材鋼番１の例にくらべ、強度、
ｖＴｒｓがよくなり、ｖＥｏが低下していない。しかし
鋼番４は鋼番３にくらべ強度ｖＴ岱はよくなっているが
ｖＥｏが低くなっている。第３図は本発明鋼（鋼番２）
の倍率１００Ｍ音の光学顕微鏡組織であり、フェライト
粒内に函粒界がみられる。第１表 第 ２１ 表 以上本発明を例示的にのべたが、圧延以外の加工方法、
すなわち鍛造、押出し、引抜き等の分野にも応用できる
。
また、本発明によって製造された鋼材は特に寒冷地で使
用されるラインパイプ、機械、構造物等の用途に通し、
強度の割りには成分を低くできることから溶接性が優れ
ている等の利点を有している。以上詳細にのべたように
本発明は低温鋤性の優れた高張力鋼をＣｒを添加した成
分系で、加熱温度を低くして低コストで製造できる経済
的にも価値のある発明である。
用されるラインパイプ、機械、構造物等の用途に通し、
強度の割りには成分を低くできることから溶接性が優れ
ている等の利点を有している。以上詳細にのべたように
本発明は低温鋤性の優れた高張力鋼をＣｒを添加した成
分系で、加熱温度を低くして低コストで製造できる経済
的にも価値のある発明である。
図面の簡単な説明第１図は降伏点と５側サブサィズで行
ったシャルピー試験のｖＴｒｓ（Ｌ）、ｖＥｓｈｅｌｆ
（Ｌ）の関係、第２図はＳＭ鋼、Ｃｒ鋼を変態域で圧延
して得た圧延まま材を６００ｑｏで０．５〜他す熟処理
したときの硬度変化を示す図である。
ったシャルピー試験のｖＴｒｓ（Ｌ）、ｖＥｓｈｅｌｆ
（Ｌ）の関係、第２図はＳＭ鋼、Ｃｒ鋼を変態域で圧延
して得た圧延まま材を６００ｑｏで０．５〜他す熟処理
したときの硬度変化を示す図である。
第３図はＣｒ鋼変態域圧延材（圧延まま）の倍率１００
“苔の光学顕微鏡写真である。鎌′図 ※Ｚ図 第３図
“苔の光学顕微鏡写真である。鎌′図 ※Ｚ図 第３図
Claims (1)
- １ Ｃ０．０５〜０．２５％、Ｓｉ０．７０％以下、Ｍ
ｎ０．５〜１．８％、Ｃｒ０．１〜１．２％、Ｍｎ＋６
／５Ｃｒ≦２％、残余は鉄および不可避不純物からなる
鋼を１０００℃超〜１３００℃に加熱後Ａｒ＿３〜Ａｒ
＿１間で圧下率１０〜６５％の加工を加え、加工後は空
冷するかもしくはＡｒ＿１以下の温度で３０分以上の保
熱または加熱を加えるか、もしくはＡｒ＿１以下の温度
で捲取ることを特徴とする高靭性高張力鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11453777A JPS601364B2 (ja) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | 高靭性高張力鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11453777A JPS601364B2 (ja) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | 高靭性高張力鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5447819A JPS5447819A (en) | 1979-04-14 |
| JPS601364B2 true JPS601364B2 (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=14640232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11453777A Expired JPS601364B2 (ja) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | 高靭性高張力鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601364B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61153568U (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | ||
| JPS6373074U (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-16 |
-
1977
- 1977-09-26 JP JP11453777A patent/JPS601364B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61153568U (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | ||
| JPS6373074U (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5447819A (en) | 1979-04-14 |
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