JPS6017020B2 - 低温用厚肉鋳鋼 - Google Patents
低温用厚肉鋳鋼Info
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- JPS6017020B2 JPS6017020B2 JP16588680A JP16588680A JPS6017020B2 JP S6017020 B2 JPS6017020 B2 JP S6017020B2 JP 16588680 A JP16588680 A JP 16588680A JP 16588680 A JP16588680 A JP 16588680A JP S6017020 B2 JPS6017020 B2 JP S6017020B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低温用厚肉銭鋼に係り、詳しくは、一５０ｏｏ
〜一１００℃の如き低温度城で使用され、強度が５０〜
６０ｋ９ｆ／柵であって、低温用厚肉の鉾鋼に係る。
〜一１００℃の如き低温度城で使用され、強度が５０〜
６０ｋ９ｆ／柵であって、低温用厚肉の鉾鋼に係る。
例えば、砕氷商船用船官「船尾骨材等に使用される低温
高圧部品用フェライト系綾鋼品は、規格によると、ＡＳ
ＴＭ−Ａ３５２のＬＣ２およびＬＣ３銭鋼では、４９．
２ｋ９ｆ／桝以上の引張強さと、２．１ｋ９ｆｍ以上の
吸収エネルギー（ＬＣ２は−７３二○、ＬＣ３は−１０
１℃において）とが要求性能とされている。
高圧部品用フェライト系綾鋼品は、規格によると、ＡＳ
ＴＭ−Ａ３５２のＬＣ２およびＬＣ３銭鋼では、４９．
２ｋ９ｆ／桝以上の引張強さと、２．１ｋ９ｆｍ以上の
吸収エネルギー（ＬＣ２は−７３二○、ＬＣ３は−１０
１℃において）とが要求性能とされている。
従来、この要求を満たす銭鋼品としては、ＬＣ３（３１
／がｉ）銭鋼の場合、肉厚２０側ＱＴ材で６０ｋ９ｆ／
柵、７．５ｋ９ｆｗＮＴ材で５２ｋ９ｆ／協、２．５ｋ
９ｆ肌またＬＣ２（２１／がｉ）簾鋼の場合、肉厚２比
奴ＱＴ材で斑ｋ９ｆ／嫌１０．０ｋ９ｆｍＮＴ材で５２
ｋ９ｆ／協、５．０ｋ９ｆｍ程度の銭鋼品が知られてい
る。しかし、肉厚１０仇吻を越す銭鋼品であると、この
規格を満たすものは知られていない。また、強度と級性
を共に改善する方法として、オーステナィト化温度から
の冷却速度を高めることが有効であることは知られてい
る。しかし、焼入れを行なうと、銭鋼品の特質上、形状
の複雑さや肉厚の不均等があるために、厚肉部は肉厚中
心部の冷却速度が非常におそくなって表面部との間に温
度差を生じ、また、薄肉部は過冷却されるので、熱処理
ムラを生じるばかりでなく、製品にいちじるしい変形を
生じ、温度差による熱応力や急冷に起因する暁割れを発
生しやすいなどの欠点がある。従って、本発明者らは、
急冷することなく、厚肉銭鋼品の強度と低温籾性を確保
する手段が見し、出せれば、品質、製造コストともすぐ
れた銭鋼品が開発できることに着目した。本発明は、こ
の点を考慮して開発されたものであって、具体的には、
溶接性が良好で、溶接構造用銭鋼としても使用できる上
に、例えば、一１００℃以上の低温の分野でも使用でき
、砕氷商船用船首および船尾骨村に好適な厚肉銭鋼を提
案する。
／がｉ）銭鋼の場合、肉厚２０側ＱＴ材で６０ｋ９ｆ／
柵、７．５ｋ９ｆｗＮＴ材で５２ｋ９ｆ／協、２．５ｋ
９ｆ肌またＬＣ２（２１／がｉ）簾鋼の場合、肉厚２比
奴ＱＴ材で斑ｋ９ｆ／嫌１０．０ｋ９ｆｍＮＴ材で５２
ｋ９ｆ／協、５．０ｋ９ｆｍ程度の銭鋼品が知られてい
る。しかし、肉厚１０仇吻を越す銭鋼品であると、この
規格を満たすものは知られていない。また、強度と級性
を共に改善する方法として、オーステナィト化温度から
の冷却速度を高めることが有効であることは知られてい
る。しかし、焼入れを行なうと、銭鋼品の特質上、形状
の複雑さや肉厚の不均等があるために、厚肉部は肉厚中
心部の冷却速度が非常におそくなって表面部との間に温
度差を生じ、また、薄肉部は過冷却されるので、熱処理
ムラを生じるばかりでなく、製品にいちじるしい変形を
生じ、温度差による熱応力や急冷に起因する暁割れを発
生しやすいなどの欠点がある。従って、本発明者らは、
急冷することなく、厚肉銭鋼品の強度と低温籾性を確保
する手段が見し、出せれば、品質、製造コストともすぐ
れた銭鋼品が開発できることに着目した。本発明は、こ
の点を考慮して開発されたものであって、具体的には、
溶接性が良好で、溶接構造用銭鋼としても使用できる上
に、例えば、一１００℃以上の低温の分野でも使用でき
、砕氷商船用船首および船尾骨村に好適な厚肉銭鋼を提
案する。
すなわち、本発明は重量比でＣ：０．０６〜０．１５％
、Ｓｉ≦０．６０％、Ｍｍ：０．５０〜０．８０％、Ｐ
≦０．０１０％、Ｓミ○‐０１０％、Ｎｉ：２．００〜
４‐００％、Ａそミ０．０６０％、Ｍｏ：０．０５〜０
．鈎％を含み、残部がＦｅおよび不純物からなる錆鋼で
、ベィナィト組織を３０〜４０％とし、残部をフェライ
ト・パーラィト組織としたことを特徴とする。以下、本
発明について詳しく説明する。
、Ｓｉ≦０．６０％、Ｍｍ：０．５０〜０．８０％、Ｐ
≦０．０１０％、Ｓミ○‐０１０％、Ｎｉ：２．００〜
４‐００％、Ａそミ０．０６０％、Ｍｏ：０．０５〜０
．鈎％を含み、残部がＦｅおよび不純物からなる錆鋼で
、ベィナィト組織を３０〜４０％とし、残部をフェライ
ト・パーラィト組織としたことを特徴とする。以下、本
発明について詳しく説明する。
Ｃ：Ｃは増加するに従って、強度を増すが轍性と溶接性
に関しては有害である。
に関しては有害である。
従って、強度と轍性のバランスをとる意味から、０．０
５％以下では、調質後の強度確保が困難で、０．１５％
をこえると低温級性の確保が困難の為、０．０６〜０．
１５％に制限した。Ｓｉ：ＳｉはＣと同様に強度を上げ
るが、籾性を劣化させる。
５％以下では、調質後の強度確保が困難で、０．１５％
をこえると低温級性の確保が困難の為、０．０６〜０．
１５％に制限した。Ｓｉ：ＳｉはＣと同様に強度を上げ
るが、籾性を劣化させる。
従って、規格を満たす意味で０．６０％以下とした。Ｍ
ｎ：Ｍｎはｙ−Ｑ変態Ｖ点を下げて結晶粒を微細化する
効果があるが、粒界に偏析して鞠性を低下させることも
あるので、０．５０〜０．８０％に制限した。
ｎ：Ｍｎはｙ−Ｑ変態Ｖ点を下げて結晶粒を微細化する
効果があるが、粒界に偏析して鞠性を低下させることも
あるので、０．５０〜０．８０％に制限した。
Ｐ，Ｓ：Ｐ，Ｓはともに不純物元素で、ともに級性にと
って有害である。
って有害である。
このため低いほど良いが、製造コストを考え０．０１０
％以下とした。Ｎｉ：Ｎｉは低温用Ｎｉ鏡鋼の主要元素
で、強度、磯性とも改善するが、２．００％以下では効
果が少なく、４．００％を越えても性能向上の程度が小
さいので２．００〜４．００％とした。Ａそ：Ａ夕は結
晶粒微細化に効果的であるが、０．０６％をこえると非
金属介在物を増大させ低温軸性を劣価させるので、０．
０６％以下とした。
％以下とした。Ｎｉ：Ｎｉは低温用Ｎｉ鏡鋼の主要元素
で、強度、磯性とも改善するが、２．００％以下では効
果が少なく、４．００％を越えても性能向上の程度が小
さいので２．００〜４．００％とした。Ａそ：Ａ夕は結
晶粒微細化に効果的であるが、０．０６％をこえると非
金属介在物を増大させ低温軸性を劣価させるので、０．
０６％以下とした。
Ｍｏ：Ｍｏは、焼入れを向上させ、且つ暁房脆性を抑制
する。本発明では、この性質と利用してベイナイト組織
率をコントロールするが、肉厚１０仇肋以上の銭鋼にお
いて、後記の通りにベイナイト組織率を最適範囲にコン
トロールする意味でＭｏは０．０５〜０．３４％をした
。
する。本発明では、この性質と利用してベイナイト組織
率をコントロールするが、肉厚１０仇肋以上の銭鋼にお
いて、後記の通りにベイナイト組織率を最適範囲にコン
トロールする意味でＭｏは０．０５〜０．３４％をした
。
また、このようにＭｏ量によってベイナイト組織率を制
御する場合、綾鋼の肉厚によって冷却速度が変化するた
め、肉厚に応じてＭｏ量を調整し、ベィナィト組織率を
最適範囲に保つことが必要である。
御する場合、綾鋼の肉厚によって冷却速度が変化するた
め、肉厚に応じてＭｏ量を調整し、ベィナィト組織率を
最適範囲に保つことが必要である。
すなわち、第１図は本発明成分組成銭鋼について空冷時
の銭鋼肉厚中心部と８００℃〜４０ぴ０間の平均冷却速
度との関係を示すグラフであり、第１図から肉厚の変化
によっての平均冷却速度が推移することは明らである。
の銭鋼肉厚中心部と８００℃〜４０ぴ０間の平均冷却速
度との関係を示すグラフであり、第１図から肉厚の変化
によっての平均冷却速度が推移することは明らである。
また、第２図は第１表の成分組成の銭鋼を用いた実験に
おけるＭｏ量のちがし、による８００℃〜４００℃間の
平均冷却速度とベイナイト組織率との関係を示すグラフ
である。これら第１図ならびに第２図の関係において、
ベィナィト劉織率は後記の如く３０〜４０％に保つには
、例えば、肉厚が６０仇駁をこえ、９００凧以下のとき
は平均冷却速度１〜２．０℃／肌となり、Ｍｏは０．２
５〜０．私％が必要であり、肉厚が２０仇岬をこえ６０
Ｗ舷以下のときは平均冷却速度２．０〜４．２０／側と
なり、Ｍｏは０．１５〜０．２４％が必要であり、肉厚
がｌｏｗ岬をこえ２０仇舷以下のときは平均冷却速度４
．２〜７．０℃／側となり、Ｍｏは０．０５〜０．１４
％必要であることがわかる。次に、このイｂ学組成にお
いて、２段以上の燐ならしを行ない、オーステナィト粒
度の微細化をはかり、このような有効結晶粒の微細化に
よって強度と籾性を改善する。第３図は３１／がｉ−０
．２Ｍｏ銭鋼を１段の暁ならしを行なった場合、オース
テナィト化粒度を順次に下げて２段、３段の孫ならしを
行なった場合において、オーステナイト粒の微細化の態
様を示すグラフである。
おけるＭｏ量のちがし、による８００℃〜４００℃間の
平均冷却速度とベイナイト組織率との関係を示すグラフ
である。これら第１図ならびに第２図の関係において、
ベィナィト劉織率は後記の如く３０〜４０％に保つには
、例えば、肉厚が６０仇駁をこえ、９００凧以下のとき
は平均冷却速度１〜２．０℃／肌となり、Ｍｏは０．２
５〜０．私％が必要であり、肉厚が２０仇岬をこえ６０
Ｗ舷以下のときは平均冷却速度２．０〜４．２０／側と
なり、Ｍｏは０．１５〜０．２４％が必要であり、肉厚
がｌｏｗ岬をこえ２０仇舷以下のときは平均冷却速度４
．２〜７．０℃／側となり、Ｍｏは０．０５〜０．１４
％必要であることがわかる。次に、このイｂ学組成にお
いて、２段以上の燐ならしを行ない、オーステナィト粒
度の微細化をはかり、このような有効結晶粒の微細化に
よって強度と籾性を改善する。第３図は３１／がｉ−０
．２Ｍｏ銭鋼を１段の暁ならしを行なった場合、オース
テナィト化粒度を順次に下げて２段、３段の孫ならしを
行なった場合において、オーステナイト粒の微細化の態
様を示すグラフである。
第３図から明らかな通り、オーステナイト粒微細化には
暁ならしは少なくとも２段を行なう必要である。次に、
上記の通りに有効結晶粒の微細化をはかるほか、フェラ
イト・パーラィト組織の一部にベイナイト組織を出現さ
せ、その分断効果によって有効結晶の微細化を達成する
が、この際ベイナイト組織率は３０〜４０％とし、級性
を向上させる。
暁ならしは少なくとも２段を行なう必要である。次に、
上記の通りに有効結晶粒の微細化をはかるほか、フェラ
イト・パーラィト組織の一部にベイナイト組織を出現さ
せ、その分断効果によって有効結晶の微細化を達成する
が、この際ベイナイト組織率は３０〜４０％とし、級性
を向上させる。
すなわち、第４図は３１／州ｉ銭鋼のベイナイト組織率
を引張強さ、吸収エネルギー（一１０１００での）との
関係を示すグラフであって第２図から、ベイナイト組織
率が増すと引張強さは増すが、シャルビー吸収エネルギ
ー値はベイナイト組織率が最適範囲のときにのみ極大に
なることがわかる。従って、本発明では強度と級性を保
持するため、この値は３０〜４０％に限定する。次に実
施例について説明する。
を引張強さ、吸収エネルギー（一１０１００での）との
関係を示すグラフであって第２図から、ベイナイト組織
率が増すと引張強さは増すが、シャルビー吸収エネルギ
ー値はベイナイト組織率が最適範囲のときにのみ極大に
なることがわかる。従って、本発明では強度と級性を保
持するため、この値は３０〜４０％に限定する。次に実
施例について説明する。
実施例 １
まず、第１表に示す通りの化学組成で熱処理条件を変化
させて本発明に係るものと比較のためのものとの銭鋼を
下記の通りの条件でつくり、これらの性質を求めたとこ
ろ第１表の通りであった。
させて本発明に係るものと比較のためのものとの銭鋼を
下記の通りの条件でつくり、これらの性質を求めたとこ
ろ第１表の通りであった。
なお、第１表表中の空冷相当肉厚は第１図により、冷却
速度でシュミレートしたものである。また、これら供試
材の溶製条件は次の通りである。５０ｋ９高周波誘導溶
解炉にて溶製し、ダィカル銭型に鋳込んだ。
速度でシュミレートしたものである。また、これら供試
材の溶製条件は次の通りである。５０ｋ９高周波誘導溶
解炉にて溶製し、ダィカル銭型に鋳込んだ。
形状は６び×１７び×２５０そ柵のＹブロックである。
これより、２９×１６び×１２５その供試材をきりだし
、熱処理はシュミレータ一を用いて行なつた。第１表か
ら明らかな通り、本発明に係るものは低温城において良
好な級性を示し、引張特性にも優れていることがわかる
。
これより、２９×１６び×１２５その供試材をきりだし
、熱処理はシュミレータ一を用いて行なつた。第１表か
ら明らかな通り、本発明に係るものは低温城において良
好な級性を示し、引張特性にも優れていることがわかる
。
第１表
実施例 ２
５００ｘ９０び×１３００その第２表に示す化学組成の
試験材を１２電気炉にて溶製してから、１５７０ｑｏで
ダィカル鋳型に鋳込んで構成し、この５０仇舷厚の試験
材につき確性試験したところ表−２の通りであった。
試験材を１２電気炉にて溶製してから、１５７０ｑｏで
ダィカル鋳型に鋳込んで構成し、この５０仇舷厚の試験
材につき確性試験したところ表−２の通りであった。
なお、この試験材は、押傷切断後、９４０℃ｘ２０Ｈ→
空冷、８９０『ｏｘ２凪→空冷、滋ｏｑｏｘ２皿→空冷
、６２０午ｏｘ２皿→空冷の３段焼ならし、暁もどし処
理を行なっている。第２表に示す試験は黒皮面より１５
肋、１／４ｔ（黒皮面より１２５柵）、１／２ｔ（肉厚
中心）から２９×２１び×１５０そのフロックをきりだ
し、試験片を採取して行なった。第２表 ただし、ＡＣは空冷を示す。
空冷、８９０『ｏｘ２凪→空冷、滋ｏｑｏｘ２皿→空冷
、６２０午ｏｘ２皿→空冷の３段焼ならし、暁もどし処
理を行なっている。第２表に示す試験は黒皮面より１５
肋、１／４ｔ（黒皮面より１２５柵）、１／２ｔ（肉厚
中心）から２９×２１び×１５０そのフロックをきりだ
し、試験片を採取して行なった。第２表 ただし、ＡＣは空冷を示す。
以上詳しく説明した通り、本発明は重量比でＣ：０．０
６〜０．１５％、Ｓｉ≦０．０６％、Ｍｎ：０．５０〜
０．８０％、Ｐミ０．０１０％、Ｓミ０．０１０％、Ｎ
ｉ：２．００〜４．００％、Ａ〆ＳＯ．０６０％、Ｍｏ
：０．０５〜０．３４％を含んで残部がＦｅおよび不純
物からなる銭鋼で、ベィナィト組織を３０〜４０％とし
、残部をフェライト・パーライト組織としたものである
。
６〜０．１５％、Ｓｉ≦０．０６％、Ｍｎ：０．５０〜
０．８０％、Ｐミ０．０１０％、Ｓミ０．０１０％、Ｎ
ｉ：２．００〜４．００％、Ａ〆ＳＯ．０６０％、Ｍｏ
：０．０５〜０．３４％を含んで残部がＦｅおよび不純
物からなる銭鋼で、ベィナィト組織を３０〜４０％とし
、残部をフェライト・パーライト組織としたものである
。
本発明銭鋼は２段以上の焼ならしによってオーステナィ
ト粒を４・さくすることができ、併せて、フェライト１
／ぐーラィト組織中に３０〜４０％のベイナイト組織を
混入させるため、その分断効果でさらに有効粒が４・さ
くなるため、強度．轍性が改善される。この組織制御は
冷却速度に応じてＭｏ添加量で行なわれる。従って、こ
れから需要増が期待される氷海商船用船首および船尾骨
材に好適であり、このほか、−５０〜一１００ｏｏ等の
低温城でも使用できる。
ト粒を４・さくすることができ、併せて、フェライト１
／ぐーラィト組織中に３０〜４０％のベイナイト組織を
混入させるため、その分断効果でさらに有効粒が４・さ
くなるため、強度．轍性が改善される。この組織制御は
冷却速度に応じてＭｏ添加量で行なわれる。従って、こ
れから需要増が期待される氷海商船用船首および船尾骨
材に好適であり、このほか、−５０〜一１００ｏｏ等の
低温城でも使用できる。
第１図は空冷時の肉厚中心部と８００℃〜４００ｏｏ間
平均冷却速度との関係を示すグラフ、第２図はＭｏ添加
量のちがし、による８００℃〜４００ｑｏ間平均冷却速
度とベイナイト組織率との関係を示すグラフ、第３図は
多段焼入れとオーステナィト粒度番号との関係を示すグ
ラフ、第４図はベイナイト組織率と引張強さ、吸収エネ
ルギー（一１０１℃での）との関係を示すグラフである
。 第１図 第２図 第３図 第４図
平均冷却速度との関係を示すグラフ、第２図はＭｏ添加
量のちがし、による８００℃〜４００ｑｏ間平均冷却速
度とベイナイト組織率との関係を示すグラフ、第３図は
多段焼入れとオーステナィト粒度番号との関係を示すグ
ラフ、第４図はベイナイト組織率と引張強さ、吸収エネ
ルギー（一１０１℃での）との関係を示すグラフである
。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ 重量比でＣ：０．０６〜０．１５％、Ｓｉ≦０．６
０％、Ｍｎ：０．５０〜０．８０％、Ｐ≦０．０１０％
、Ｓ≦０．０１０％、Ｎｉ：２．００〜４．００％、Ａ
ｌ≦０．０６０％、Ｍｏ：０．０５〜０．３４％を含み
、残部がＦｅおよび不純物からなる鋳鋼でベイナイト組
織を３０〜４０％とし、残部をフエライト・パーライト
組織としたことを特徴とする低温用厚肉鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16588680A JPS6017020B2 (ja) | 1980-11-27 | 1980-11-27 | 低温用厚肉鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16588680A JPS6017020B2 (ja) | 1980-11-27 | 1980-11-27 | 低温用厚肉鋳鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5792162A JPS5792162A (en) | 1982-06-08 |
| JPS6017020B2 true JPS6017020B2 (ja) | 1985-04-30 |
Family
ID=15820839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16588680A Expired JPS6017020B2 (ja) | 1980-11-27 | 1980-11-27 | 低温用厚肉鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017020B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5229823B2 (ja) | 2009-09-25 | 2013-07-03 | 株式会社日本製鋼所 | 高強度高靭性鋳鋼材およびその製造方法 |
| CN103194687B (zh) * | 2013-04-18 | 2015-06-17 | 中南大学 | 一种低温用低合金高强铸钢及其制备方法 |
| CN105018859B (zh) * | 2015-07-30 | 2017-09-19 | 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 | 一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 |
-
1980
- 1980-11-27 JP JP16588680A patent/JPS6017020B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5792162A (en) | 1982-06-08 |
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