JPS6017056A - 靭性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 - Google Patents
靭性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼Info
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- JPS6017056A JPS6017056A JP12157883A JP12157883A JPS6017056A JP S6017056 A JPS6017056 A JP S6017056A JP 12157883 A JP12157883 A JP 12157883A JP 12157883 A JP12157883 A JP 12157883A JP S6017056 A JPS6017056 A JP S6017056A
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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】
極厚大単重圧力容器用鋼ボイラー用鋼の如きにおいて溶
接性の改善を充分な強度、靭性を維持しつつ実現するよ
うにしたものである。
接性の改善を充分な強度、靭性を維持しつつ実現するよ
うにしたものである。
圧力容器を製造するための工程としては通常素材鋼板を
ＡＣ，魚貝上の温度に加熱し、熱間加工後空冷、或いは
熱間加工ー規準−（焼戻し）（場合によっては熱間加工
後焼入焼戻１７ケ行うこともある）シ、その後溶接−溶
接後熱処理（ｐｏｓｔ Ｗｅｌｄ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａ
ｔｍｅｎｔ ：以下ＰＭＩＴという）を１回〜数回繰返
す方法が採られている。従ってこのようなボイラー用及
び圧力容器用鋼板に要求される性能としては熱間加工性
および溶接性に優れていることは言うまでもなく、これ
らの製造熱履歴を受けた後においても十分な強度と靭性
を維持していることが重要である。しかし一般に斯様な
圧力用容器に使用される鋼板は近時における施工および
操業の高能率化によって容器が大型化し、その板厚も５
０〜４００ｍと厚くなるため前記（〜だ製造工程の中で
もとりわけ熱間加工後空冷又は規準により製造するもの
はオーステナイト域からの冷却速度が小さくなり、特に
板厚中心部では充分な強度、靭性を維持することが困難
となる。然してこのような目的で採用されるＣｒ−ＭＯ
鋼において充分な強度、靭性を確保するにはミクロ組織
として均一なベイナイト組織を得る必要があり、従来は
この均一なベイナイト組織を得るために焼入性を高める
合金元素の添加という方法が採られていた。ところがこ
の焼入性を高める合金元素の添加は同時に溶接部の硬度
を高め、溶接性を低下させるものでめるから十分な対策
となし得ない。そこで近時においては焼入性を上げるた
めに合金元素を添加するのではなく、焼入性向上に有効
な元素であるＢととも［Ｔｔ ７５− Ａｌ４の伺れか
一方又は両者を同時添加する方法が採られている。即ち
この場合のＴｃ。
ＡＣ，魚貝上の温度に加熱し、熱間加工後空冷、或いは
熱間加工ー規準−（焼戻し）（場合によっては熱間加工
後焼入焼戻１７ケ行うこともある）シ、その後溶接−溶
接後熱処理（ｐｏｓｔ Ｗｅｌｄ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａ
ｔｍｅｎｔ ：以下ＰＭＩＴという）を１回〜数回繰返
す方法が採られている。従ってこのようなボイラー用及
び圧力容器用鋼板に要求される性能としては熱間加工性
および溶接性に優れていることは言うまでもなく、これ
らの製造熱履歴を受けた後においても十分な強度と靭性
を維持していることが重要である。しかし一般に斯様な
圧力用容器に使用される鋼板は近時における施工および
操業の高能率化によって容器が大型化し、その板厚も５
０〜４００ｍと厚くなるため前記（〜だ製造工程の中で
もとりわけ熱間加工後空冷又は規準により製造するもの
はオーステナイト域からの冷却速度が小さくなり、特に
板厚中心部では充分な強度、靭性を維持することが困難
となる。然してこのような目的で採用されるＣｒ−ＭＯ
鋼において充分な強度、靭性を確保するにはミクロ組織
として均一なベイナイト組織を得る必要があり、従来は
この均一なベイナイト組織を得るために焼入性を高める
合金元素の添加という方法が採られていた。ところがこ
の焼入性を高める合金元素の添加は同時に溶接部の硬度
を高め、溶接性を低下させるものでめるから十分な対策
となし得ない。そこで近時においては焼入性を上げるた
めに合金元素を添加するのではなく、焼入性向上に有効
な元素であるＢととも［Ｔｔ ７５− Ａｌ４の伺れか
一方又は両者を同時添加する方法が採られている。即ち
この場合のＴｃ。
〃添加の目的は鋼中の固溶Ｎを固定してＢＮの生成を抑
制することによシ焼入性を高めるのに有効な固溶１１ｉ
を確保することにある。
制することによシ焼入性を高めるのに有効な固溶１１ｉ
を確保することにある。
然し上記のようにしても前述したように板厚の大きいボ
イラー用或いは圧力容器用鋼板のように造塊時に大型の
大単重鋼塊を使用する場合には鋼塊の凝固速度が顔る遅
くなるので従来のように７′４添加量が０．０１０〜０
．０５０％と多いときＫは鋼塊中心部に粗大なＴｔＮを
生成し、（３） この粗大ｎＮ Ｌ’；Ｊ熱力学的に甚だ安定な析出物で
あるため圧延、熱処理の熱履歴を経た後においても鋼板
の板厚中心部に残存することとなシ鋼板の靭性を甚だし
く劣化させる原因となっている。また〃添加の場合Ｆｉ
ＮＮの溶解度積がＴｊ、Ｈに比較してかなり大きいため
Ｎｉ充分に固定するにはＡＩＮを生成する化学量論的な
量を超えて過剰な、４／全添加する必要があり、この過
剰な〃は靭性に悪影響を及ぼす粗大なＡｔ Ｎ 全生成
すると共にクリープ強度を劣化させるため圧力容器用鋼
の成分表しては好ましいものでない。
イラー用或いは圧力容器用鋼板のように造塊時に大型の
大単重鋼塊を使用する場合には鋼塊の凝固速度が顔る遅
くなるので従来のように７′４添加量が０．０１０〜０
．０５０％と多いときＫは鋼塊中心部に粗大なＴｔＮを
生成し、（３） この粗大ｎＮ Ｌ’；Ｊ熱力学的に甚だ安定な析出物で
あるため圧延、熱処理の熱履歴を経た後においても鋼板
の板厚中心部に残存することとなシ鋼板の靭性を甚だし
く劣化させる原因となっている。また〃添加の場合Ｆｉ
ＮＮの溶解度積がＴｊ、Ｈに比較してかなり大きいため
Ｎｉ充分に固定するにはＡＩＮを生成する化学量論的な
量を超えて過剰な、４／全添加する必要があり、この過
剰な〃は靭性に悪影響を及ぼす粗大なＡｔ Ｎ 全生成
すると共にクリープ強度を劣化させるため圧力容器用鋼
の成分表しては好ましいものでない。
本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ねて創案さ
れたものであって、極厚大単重鋼板においても優れた溶
接性を有すると共にその鋼板をＡＣ，魚貝上の温度に加
熱し、熱間加工後空冷、或いは熱間加ニー規準−（焼戻
し）処理を行った後においても、即ちこの鋼板を用いて
ボイラー或いは圧力容器ｆ製造した場合におけるこれら
の容器等が、充分な強（４） 度と靭性を具備１−ていることにある。更に具体的に旨
うならば、この強度、靭性のレベルとしては焼戻しパラ
メーターＣＰ ＝Ｔ （Ｉｏｇｔ十２０）：］の値が２
１．５Ｘ １０”以内においては充分なＰＷＨＴを施し
た後においても強度と１−てはＡＳＴＭＡ ３８７ ｇ
ｒ、 ２＋、 ２２ ｃｌａｓｓ ２ Ｏ規格値全満足
し、靭性としては（同じ＜ ＰＷＦｆＴを施した後にお
いても）シャルピー試験における破面遷移温度（以下ｖ
’ｌ’ｓという）が−５０℃以下を満たすことにある。
れたものであって、極厚大単重鋼板においても優れた溶
接性を有すると共にその鋼板をＡＣ，魚貝上の温度に加
熱し、熱間加工後空冷、或いは熱間加ニー規準−（焼戻
し）処理を行った後においても、即ちこの鋼板を用いて
ボイラー或いは圧力容器ｆ製造した場合におけるこれら
の容器等が、充分な強（４） 度と靭性を具備１−ていることにある。更に具体的に旨
うならば、この強度、靭性のレベルとしては焼戻しパラ
メーターＣＰ ＝Ｔ （Ｉｏｇｔ十２０）：］の値が２
１．５Ｘ １０”以内においては充分なＰＷＨＴを施し
た後においても強度と１−てはＡＳＴＭＡ ３８７ ｇ
ｒ、 ２＋、 ２２ ｃｌａｓｓ ２ Ｏ規格値全満足
し、靭性としては（同じ＜ ＰＷＦｆＴを施した後にお
いても）シャルピー試験における破面遷移温度（以下ｖ
’ｌ’ｓという）が−５０℃以下を満たすことにある。
即ち本発明の基本発明によるものは、ｗｔ％（以下単に
％という）で、Ｃ： （１，０３−Ｊｌ、 １５％、Ｓ
ｔ ： Ｏ，旧伺）、６０％、Ｍｎ ： ０，２０〜１
．２０％ Ｃｒ ： ］、 ８０−’、（、５０％、Ｍ
ｏ ：０．８０〜２．２０Ｐ ： ０．０２０％以下、
Ｓ ： ０． （１１５％以下、ｒ＝：ｏ、ｏｌ。
％という）で、Ｃ： （１，０３−Ｊｌ、 １５％、Ｓ
ｔ ： Ｏ，旧伺）、６０％、Ｍｎ ： ０，２０〜１
．２０％ Ｃｒ ： ］、 ８０−’、（、５０％、Ｍ
ｏ ：０．８０〜２．２０Ｐ ： ０．０２０％以下、
Ｓ ： ０． （１１５％以下、ｒ＝：ｏ、ｏｌ。
％未満、Ｂ： （１，０００２〜０．００１０％、８０
ｔ、４／： （１，００５〜０．０５０％、Ｎ： ０．
００４０％以下を含有し、しかも前ＲＣＮ針とｎ着・が
、 の関係を満足し、残部が鉄および不可避的不細物からな
る高靭性Ｃｒ−ＭＯ鋼に関するものである。
ｔ、４／： （１，００５〜０．０５０％、Ｎ： ０．
００４０％以下を含有し、しかも前ＲＣＮ針とｎ着・が
、 の関係を満足し、残部が鉄および不可避的不細物からな
る高靭性Ｃｒ−ＭＯ鋼に関するものである。
又第２発明によるものは上記基本発明によるものに更に
Ｃｕ：］、００％以下Ｎｉ ： １．０％以下、Ｎｌ）
： ０．１０％以下、Ｖ：（１，２０％以下、Ｃａ：
０．００７％以下、Ｍｇ ： ０．０７％以下の１種又
は２種以上を含有するものである。
Ｃｕ：］、００％以下Ｎｉ ： １．０％以下、Ｎｌ）
： ０．１０％以下、Ｖ：（１，２０％以下、Ｃａ：
０．００７％以下、Ｍｇ ： ０．０７％以下の１種又
は２種以上を含有するものである。
斯かる本発明について更に説明すると、本発明は極厚犬
単重鋼板、換言すれば特に３０トン以上の大単重鋼塊を
用いて製造するＣｒ −ＭＯ鋼において、強度、靭性を
所期のレベルに維持しつつ溶接性を改善する効果を最大
限状態に発揮するものである。なおここで前記した焼戻
しパラメーターについて若干説明すると、前述したｐ＝
Ｔ （ｌｏｇｔ＋２０ ）において、ＴＶｉ焼戻し又は
／及びＰＷＨＴ温度（０に＝℃−４−２７３）、ｔは焼
戻又は／およびＰＷＨＴ時間（ｈｒ）であり、本発明で
規定するＰ値が２１．５Ｘ１０”以内として、例えばＰ
＝２１．０×１０３というのは焼戻し又は／及びＰＷＨ
Ｔ温度として６７０℃、７００℃を採用したとすればｔ
としては夫ｋ １Ｂ５．９ ｈｒ又は３８．３１１ｒに
亘り該温度に保持する熱履歴を意味することになる。
単重鋼板、換言すれば特に３０トン以上の大単重鋼塊を
用いて製造するＣｒ −ＭＯ鋼において、強度、靭性を
所期のレベルに維持しつつ溶接性を改善する効果を最大
限状態に発揮するものである。なおここで前記した焼戻
しパラメーターについて若干説明すると、前述したｐ＝
Ｔ （ｌｏｇｔ＋２０ ）において、ＴＶｉ焼戻し又は
／及びＰＷＨＴ温度（０に＝℃−４−２７３）、ｔは焼
戻又は／およびＰＷＨＴ時間（ｈｒ）であり、本発明で
規定するＰ値が２１．５Ｘ１０”以内として、例えばＰ
＝２１．０×１０３というのは焼戻し又は／及びＰＷＨ
Ｔ温度として６７０℃、７００℃を採用したとすればｔ
としては夫ｋ １Ｂ５．９ ｈｒ又は３８．３１１ｒに
亘り該温度に保持する熱履歴を意味することになる。
上記したような本発明の成分組成設定理由について、先
ず本発明鋼の特徴である几、ＢｌＮに関し説明すると以
下の如くである。
ず本発明鋼の特徴である几、ＢｌＮに関し説明すると以
下の如くである。
即ち従来のＣｒ −ＭＯ鋼においては溶接性および強度
、靭性の改善対策として７２．Ｂの添加のような方法が
採られていることは前記した通シであるが、圧力容器用
鋼板に使用される、例えば３０トン以上の大型犬単重鋼
塊の場合には凝固時の冷却速度が遅くなり鋼塊中心部に
粗大ｎ Ｎ ｆ生成し靭性に悪影響を与える。そこで本
発明者等は鋼塊単重が３０トン相当の凝固をシュミレー
トした一連の実験を行い、その後所定の規準−焼戻処ｍ
をしたＢ添加２１／４Ｃｒ−ＩＭｏ鋼及び３Ｃｒ−ＩＭ
Ｏ鋼においてＴｔ量とＮｉｌのバランスと強度、靭性の
関係を調査した結果、粗大なＴｔ Ｎの生成が抑（７） 制され、強度、靭性ともに優れたｎとＮ量のバランスが
存在することを確認した。即ち第１図はこのＴｃ ％
Ｎ 量ツバランスとＶＴＳ（’Ｃ）、ｙｓ（ｋｇ／腿２
）の関係全ＣＯＯ０１３飼）、１５％、Ｓｔ：０．０５
〜０．２０％、Ｍｎ ： ０．５２伺）、６０％、Ｐ
： ０．００３〜（１，００７％、Ｓ ： （１，００
１〜０．００３％、Ｃｒ ：２．４２〜３．２１％、Ｍ
Ｏ二０、９６〜１ 、０３％ＸＴｉ ： （ｈ−０，０
２２％、Ｂ：０．０００３〜０、０００７％、ｓｏｌ、
、、４／： ０．０１２〜０．０１８％、Ｔ、 Ｎ：
０．００１５〜０．００４８％の基本成分をもつ前記シ
ュミレート材につき規準−（焼戻）−ＰＷＴ処理した場
合について示すものであるが、この規準における冷却速
度としては３００ｍｍ＠ｉ板厚のそれを採用し、焼戻し
又は／及びＰＷ）ＴＴの条件としては前記Ｐ値として２
１．ＯＸ １０３’に採用した。
、靭性の改善対策として７２．Ｂの添加のような方法が
採られていることは前記した通シであるが、圧力容器用
鋼板に使用される、例えば３０トン以上の大型犬単重鋼
塊の場合には凝固時の冷却速度が遅くなり鋼塊中心部に
粗大ｎ Ｎ ｆ生成し靭性に悪影響を与える。そこで本
発明者等は鋼塊単重が３０トン相当の凝固をシュミレー
トした一連の実験を行い、その後所定の規準−焼戻処ｍ
をしたＢ添加２１／４Ｃｒ−ＩＭｏ鋼及び３Ｃｒ−ＩＭ
Ｏ鋼においてＴｔ量とＮｉｌのバランスと強度、靭性の
関係を調査した結果、粗大なＴｔ Ｎの生成が抑（７） 制され、強度、靭性ともに優れたｎとＮ量のバランスが
存在することを確認した。即ち第１図はこのＴｃ ％
Ｎ 量ツバランスとＶＴＳ（’Ｃ）、ｙｓ（ｋｇ／腿２
）の関係全ＣＯＯ０１３飼）、１５％、Ｓｔ：０．０５
〜０．２０％、Ｍｎ ： ０．５２伺）、６０％、Ｐ
： ０．００３〜（１，００７％、Ｓ ： （１，００
１〜０．００３％、Ｃｒ ：２．４２〜３．２１％、Ｍ
Ｏ二０、９６〜１ 、０３％ＸＴｉ ： （ｈ−０，０
２２％、Ｂ：０．０００３〜０、０００７％、ｓｏｌ、
、、４／： ０．０１２〜０．０１８％、Ｔ、 Ｎ：
０．００１５〜０．００４８％の基本成分をもつ前記シ
ュミレート材につき規準−（焼戻）−ＰＷＴ処理した場
合について示すものであるが、この規準における冷却速
度としては３００ｍｍ＠ｉ板厚のそれを採用し、焼戻し
又は／及びＰＷ）ＴＴの条件としては前記Ｐ値として２
１．ＯＸ １０３’に採用した。
一方Ｂの焼入効果を発揮させるためには通常固溶Ｂ量と
して２〜］ Ｏｐｐｍ程度が適癌であるとされているの
で、Ｎ含有量を変えたｎ＋ ｆｒｅｅ （ＴＬ ｆ含有
しない）Ｂ含有３ Ｃｒ −ＩＭＯ鋼（Ｂ ： ０．０
００３〜０．０００７％）について同様な（８） 熱処理を行い、機械的性質を検討した。即へその結果は
第２図に示す如くで、Ｂの焼入性Ｆｉ、Ｎｉ１ｔによっ
てかなり急激に変化することが明らかになった。つまり
第２図にみられるようにＮ量が０．００２４％Ｖ下のと
きには強度、靭性が大幅に向上しており、Ｂの焼入性が
充分に発揮されていることがわかる。然してこの場合規
準温度においては、 Ｂ〔固溶〕十Ｎ〔固溶〕◇ＢＮ［析出物］・・・■の平
衝関係が考えられるところ、ｔｏｔａｌ Ｎｆｉが前記
０．００２４％以下においてはＢＮ［析出物〕が殆んど
存在せず、鋼中Ｂおよび鋼中Ｎの殆んどはＢ〔固溶〕、
Ｎ〔固溶〕として存在ムその結果として前記のように焼
入性が大きくなっているものと昭められる。
して２〜］ Ｏｐｐｍ程度が適癌であるとされているの
で、Ｎ含有量を変えたｎ＋ ｆｒｅｅ （ＴＬ ｆ含有
しない）Ｂ含有３ Ｃｒ −ＩＭＯ鋼（Ｂ ： ０．０
００３〜０．０００７％）について同様な（８） 熱処理を行い、機械的性質を検討した。即へその結果は
第２図に示す如くで、Ｂの焼入性Ｆｉ、Ｎｉ１ｔによっ
てかなり急激に変化することが明らかになった。つまり
第２図にみられるようにＮ量が０．００２４％Ｖ下のと
きには強度、靭性が大幅に向上しており、Ｂの焼入性が
充分に発揮されていることがわかる。然してこの場合規
準温度においては、 Ｂ〔固溶〕十Ｎ〔固溶〕◇ＢＮ［析出物］・・・■の平
衝関係が考えられるところ、ｔｏｔａｌ Ｎｆｉが前記
０．００２４％以下においてはＢＮ［析出物〕が殆んど
存在せず、鋼中Ｂおよび鋼中Ｎの殆んどはＢ〔固溶〕、
Ｎ〔固溶〕として存在ムその結果として前記のように焼
入性が大きくなっているものと昭められる。
ところで前記した第１図の場合のように強力なＮ固定元
素であるｎが存在する場合は、規準温度で鋼中Ｎの一部
、つまｔＪ Ｔｃ含有量に対してＴｔ Ｎの化学量論的
結合ラインａ・・・・・・ａ以下のＮはＴｔ Ｎとして
結合し固定されている。
素であるｎが存在する場合は、規準温度で鋼中Ｎの一部
、つまｔＪ Ｔｃ含有量に対してＴｔ Ｎの化学量論的
結合ラインａ・・・・・・ａ以下のＮはＴｔ Ｎとして
結合し固定されている。
従ってＢに充分な焼入性を発揮させるためにはｎによっ
て固定されないＮ量、即ち（７’ｏ ｔ ａ １４ Ｎ−７ｑＸＴ４．ｉｒ：］Ｔｈ前記０．００２４％以下
とすればよい筈である。事実第１図に示すようにＮ量（
１，（１０４０％で、几＜０．０１０％の範囲内におい
ては鋼中Ｎと鋼中Ｔｉ （！：の関係が、の関係を満足
する範囲内では高強度且つ高靭４ 性が得られているが、Ｎ ＞ ４８ Ｘ几（％）＋０．
００２４となるとＢの焼入性が発揮されず、低強度、低
靭性材しか得られていない。しかしＮ２０．００４０％
のような高Ｎ量領域での条件全満足する′ようにＴｔ′
！ｉ−添加すると、例えば単重３０トン以上の大型鋼塊
では鋼塊中心部の凝固速度が遅くなって１μｍ以上の粗
大Ｔｉ Ｎが多数発生し、靭性を著しく劣化させるので
ＴＬ、Ｎ量の範囲としては、 几＜０．０１０％ ・・・・・・・・・■Ｎ−０，００
４０％ ・・・・・・・・・■であることが強度と靭性
の確保のため非常に重要であると言える。又Ｎ≦０．０
０４０％の低Ｎ量領域でもＴｔ ｆ Ｔｔ Ｎの化学量
論的に必要な値以上に過剰に添加すると粗大Ｔｔ Ｎは
生成しないものの、今度〜Ｔｉ Ｃの析出に起因１−た
靭性劣化を生ずるためＴｔ ｆ高Ｎ１低Ｎ潮領域の何れ
の場合においても（１，０１（１％未満とする必要のあ
ることが判明した。
て固定されないＮ量、即ち（７’ｏ ｔ ａ １４ Ｎ−７ｑＸＴ４．ｉｒ：］Ｔｈ前記０．００２４％以下
とすればよい筈である。事実第１図に示すようにＮ量（
１，（１０４０％で、几＜０．０１０％の範囲内におい
ては鋼中Ｎと鋼中Ｔｉ （！：の関係が、の関係を満足
する範囲内では高強度且つ高靭４ 性が得られているが、Ｎ ＞ ４８ Ｘ几（％）＋０．
００２４となるとＢの焼入性が発揮されず、低強度、低
靭性材しか得られていない。しかしＮ２０．００４０％
のような高Ｎ量領域での条件全満足する′ようにＴｔ′
！ｉ−添加すると、例えば単重３０トン以上の大型鋼塊
では鋼塊中心部の凝固速度が遅くなって１μｍ以上の粗
大Ｔｉ Ｎが多数発生し、靭性を著しく劣化させるので
ＴＬ、Ｎ量の範囲としては、 几＜０．０１０％ ・・・・・・・・・■Ｎ−０，００
４０％ ・・・・・・・・・■であることが強度と靭性
の確保のため非常に重要であると言える。又Ｎ≦０．０
０４０％の低Ｎ量領域でもＴｔ ｆ Ｔｔ Ｎの化学量
論的に必要な値以上に過剰に添加すると粗大Ｔｔ Ｎは
生成しないものの、今度〜Ｔｉ Ｃの析出に起因１−た
靭性劣化を生ずるためＴｔ ｆ高Ｎ１低Ｎ潮領域の何れ
の場合においても（１，０１（１％未満とする必要のあ
ることが判明した。
以上のことから例えば板厚５０順以上の極厚大単重圧力
容器用鋼板において優れた強度、靭性を規準材において
も確保するには前記した■、■、■式の関係を同時に満
足させるようにＴＬ、Ｎ量を第１図に〕・ツチングを施
ｉ〜て示した範囲にコントロールすることが必要である
。
容器用鋼板において優れた強度、靭性を規準材において
も確保するには前記した■、■、■式の関係を同時に満
足させるようにＴＬ、Ｎ量を第１図に〕・ツチングを施
ｉ〜て示した範囲にコントロールすることが必要である
。
Ｂけ、固溶Ｎが十分ｉＣＴｉで固定されている場合（づ
、０．０００２％以上添加すれば焼入れ性向上に効果が
あり、０．（１０１０％を超える添加は逆に焼入れ性を
低下させるための、Ｂの最適添加量は（１，０００２〜
（１，００１０％である。
、０．０００２％以上添加すれば焼入れ性向上に効果が
あり、０．（１０１０％を超える添加は逆に焼入れ性を
低下させるための、Ｂの最適添加量は（１，０００２〜
（１，００１０％である。
（１１）
以上のこと全考慮して上記Ｎ、Ｔｔ、 Ｂ以外の成分の
限定理由を述べると以下の如くである。
限定理由を述べると以下の如くである。
Ｃけ、必要な強度を得るために０．０３％以上の含有が
必要であるが、０．１５％を超えて含有させると靭性お
よび溶接性が劣化するので上限全０．１５％とする。
必要であるが、０．１５％を超えて含有させると靭性お
よび溶接性が劣化するので上限全０．１５％とする。
Ｓｔは、脱酸効果および強度確保の点から０、（１１％
以上とする必要があるが、０．６０％金超える含有は靭
性および焼戻し脆化に悪影響を与えるので上限全０．６
０％とする。
以上とする必要があるが、０．６０％金超える含有は靭
性および焼戻し脆化に悪影響を与えるので上限全０．６
０％とする。
Ｍｎけ、本発明のととくＣを低減したときの強度補償元
素として重要であり、少なくとも０．２０％以上は必要
であるが、溶接性を考慮して上限を１．２０％とする。
素として重要であり、少なくとも０．２０％以上は必要
であるが、溶接性を考慮して上限を１．２０％とする。
Ｃｒけ、高温における耐酸化性、耐水素アタック特性お
よび強度を確保するため１．８０％Ｕ上の添加を必要と
するが、溶接性を考慮して上限を３．５０％！：する。
よび強度を確保するため１．８０％Ｕ上の添加を必要と
するが、溶接性を考慮して上限を３．５０％！：する。
ＭＯは、高温強度および焼戻し軟化抵抗を（１２）
高めるために（１，８０％以上の添加を必要とするが、
゛コスト上昇および溶接性劣化の点から上限全２．２０
％とする。
゛コスト上昇および溶接性劣化の点から上限全２．２０
％とする。
Ｐは、焼戻し脆性にきわめて有害なので、０、０２０％
以下とする。
以下とする。
Ｓは、靭性に対して有害であるので０．０１５％以下と
する。
する。
５ＯＬＡｔは、結晶粒の微細化効果並びに固溶Ｎの固定
によ、！１ｌｌＢの焼入れ性効果を高める働きがあるが
、これらの効果を得るには少なくとも０．００５％を必
要とするが、０．０５０％を超える過剰な添加含有は、
Ｔｔと同様に粗大窒化物を生成し靭性を害するため０．
００５〜０．０５０％の範囲とする。
によ、！１ｌｌＢの焼入れ性効果を高める働きがあるが
、これらの効果を得るには少なくとも０．００５％を必
要とするが、０．０５０％を超える過剰な添加含有は、
Ｔｔと同様に粗大窒化物を生成し靭性を害するため０．
００５〜０．０５０％の範囲とする。
又以上の成分の基本発明に対し耐水素アタック特性など
の要求性能に応じてＣｕ、Ｎｉ。
の要求性能に応じてＣｕ、Ｎｉ。
Ｎｂ、ＶＪＣａ、Ｍｇの１種または２種以上を含有させ
たものを第２発明とするもので、それら成分限定理由を
述べると以下の如くである。
たものを第２発明とするもので、それら成分限定理由を
述べると以下の如くである。
Ｃｕは、強度を増加させるが、多すぎると熱間加工性全
書するため上限を１．０％とする。
書するため上限を１．０％とする。
Ｎｌは、強度を上昇させ、靭性を改善するが１％を超え
て含有せしめても効果が飽和しコストが上昇するだけで
あるので上限を１．０％とする。
て含有せしめても効果が飽和しコストが上昇するだけで
あるので上限を１．０％とする。
Ｎｂ、Ｖはそれぞれ焼戻しによ多安定な炭化物を形成し
、高温強度や耐水素アタック特性を改善するが、多すぎ
ると靭性および溶接性を害するため上限をＮｂの場合０
．１０％、■の場合０．２０％とする。
、高温強度や耐水素アタック特性を改善するが、多すぎ
ると靭性および溶接性を害するため上限をＮｂの場合０
．１０％、■の場合０．２０％とする。
Ｃａ、Ｍｇは、それぞれ硫化物の形状制御作用を有し、
圧延方向に硫化物が細長く伸長することがなくなり、鋼
材緒特性における異方性が軽減される。しかし、多すぎ
るとこれら元素の硫化物、酸化物が多量に生成し鋼の清
浄度を害するので上限を０．００７％とする。
圧延方向に硫化物が細長く伸長することがなくなり、鋼
材緒特性における異方性が軽減される。しかし、多すぎ
るとこれら元素の硫化物、酸化物が多量に生成し鋼の清
浄度を害するので上限を０．００７％とする。
本発明によるものの具体的な製造例について説明すると
以下の如くである。
以下の如くである。
本発明者等の具体的に製造した本発明鋼お（１５）
よびその比較例たる従来鋼の化学成分組成は次の第１表
に示す通シである。
に示す通シである。
（１６）
第
１表
又これらの第１表に示した本発明鋼および従来鋼のそれ
ぞれについての３０トン鋼塊相当機械的性質を要約して
示すと次の第２表の通シである。
ぞれについての３０トン鋼塊相当機械的性質を要約して
示すと次の第２表の通シである。
即ち従来鋼である鋼Ｆｒ／′ｉＢｉ含有しないので焼入
れ性に劣漫、強度および靭性がともに不良となっている
。又鋼Ｉ、ＪおよびＫはルーＢ系でるって焼入性が向上
し強度的ＫＦｉ、前記ＡＳＴＭでの規定（ＡＳ’１Ｍ
Ａ −３８７ｇｒａｄｅ ２］ ２２ｃｌａｓｓ ２に
よれば常温降伏強度ｙｓが３１．６ｋｇ／■２以上で、
常温引張強さＴ、Ｓは５２．７〜７０、３ ｋｇ ／
ａｍ”とされている）を満足するものの、ｎが０．０１
％以上でるるため大型鋼塊冷冷時の粗大Ｔｔ Ｎ析出に
よシ靭性が劣っている。
れ性に劣漫、強度および靭性がともに不良となっている
。又鋼Ｉ、ＪおよびＫはルーＢ系でるって焼入性が向上
し強度的ＫＦｉ、前記ＡＳＴＭでの規定（ＡＳ’１Ｍ
Ａ −３８７ｇｒａｄｅ ２］ ２２ｃｌａｓｓ ２に
よれば常温降伏強度ｙｓが３１．６ｋｇ／■２以上で、
常温引張強さＴ、Ｓは５２．７〜７０、３ ｋｇ ／
ａｍ”とされている）を満足するものの、ｎが０．０１
％以上でるるため大型鋼塊冷冷時の粗大Ｔｔ Ｎ析出に
よシ靭性が劣っている。
更に鋼Ｇ、Ｈａｄ何れもｎ量としては本発明の範囲内に
あるとしてもｎ量とＮ含有量との関係においては本発明
の範囲から外れており、Ｂの焼入れ性を充分に発揮し得
ないところから強度レベルが低いのみならず、靭性も好
ましいものではない。これらの比較鋼材に対し本発明鋼
によるもの同一グレードの比較鋼に対１〜で靭性が何れ
も優れてお６．ｙｓ値およびＴ、Ｓ値も前記ＡＳＴＭの
規定を充分に満足している。
あるとしてもｎ量とＮ含有量との関係においては本発明
の範囲から外れており、Ｂの焼入れ性を充分に発揮し得
ないところから強度レベルが低いのみならず、靭性も好
ましいものではない。これらの比較鋼材に対し本発明鋼
によるもの同一グレードの比較鋼に対１〜で靭性が何れ
も優れてお６．ｙｓ値およびＴ、Ｓ値も前記ＡＳＴＭの
規定を充分に満足している。
（２０）
以上説明したような本発明によるときはボイラー用や圧
力容器用の極厚大単重Ｃｒ −ＭＯ鋼材に関して溶接性
を充分に確保しつつ充分な強度、靭性を発揮し得るもの
であって、工業的にその効果の大きい発明である。
力容器用の極厚大単重Ｃｒ −ＭＯ鋼材に関して溶接性
を充分に確保しつつ充分な強度、靭性を発揮し得るもの
であって、工業的にその効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は強度、靭性におよぼすＮ − ７’ｊバランスの影響
を示１一た図表、第２図はＴｊ．を含有しない３ Ｃｒ
− １ ＭＯ鋼において強度、靭性におよぼすＮｔの
影響を示した図表である。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発 明 者 津 山 背 史 同 田 川 寿 俊 同 山 田 真 同 鈴 木 治 雄 （２１） 第 １ 圓 ０ ０、０１０ ０．０２０ ０，０３０ゴ入 ２ 第 ２ 圓
は強度、靭性におよぼすＮ − ７’ｊバランスの影響
を示１一た図表、第２図はＴｊ．を含有しない３ Ｃｒ
− １ ＭＯ鋼において強度、靭性におよぼすＮｔの
影響を示した図表である。 特許出願人 日本鋼管株式会社 発 明 者 津 山 背 史 同 田 川 寿 俊 同 山 田 真 同 鈴 木 治 雄 （２１） 第 １ 圓 ０ ０、０１０ ０．０２０ ０，０３０ゴ入 ２ 第 ２ 圓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃ： ０．０３〜０．１５ｗｔ％、 Ｓｔ： ０．
０１”−０，６０ｗｔ％、Ｍｎ ：０．２０〜？、 ２
０ｗｔ％、Ｃｒ ： １．８０−３．！１０ｗｔ％、Ｍ
ｏ ：０．８（ト２．２０ｗｔ％、Ｐ ：０．０２０ｗ
ｔ％以下、Ｓ ： （１，０１５ｗｔ％以下、ｓｏ、／
−Ａｌ： ０．００５〜０．０５０ｗｔ％ＩＴｉ： ０
．０１０ｗｔ％未満、Ｂ ： ０．０００２伺１．００
１０Ｗｔ覧Ｎ：０．００４０ｗｔ％以下、 を含有すると共にしかも前記Ｎ量とＴｔｉｌが、の関係
を満足し、残部が鉄および不可避的不純物から成ること
全特徴とする靭性に優れたＣｒ−Ｎｏ鋼。 ２ Ｃ： ０．０３−０．１５ｗｔ％、Ｓｔ：０．０ｌ
−Ｊｏ、 ６０ｗｔ％Ｍｎ ： ０．２ト１．２０ｗｔ
％ Ｃｒ ： １．８（ト３．５０ｗｔ％Ｍｏ ：０．
８ト２．２０ｗｔ％ ｐ：ｏ、 ｏ２ｏｗｔ％以下Ｓ：
０．０１５ｗｔ％以下、ｓｏ！Ａ：０．００５−（）、
０５０ｗｔ％Ｔｉ：０．０１０ｗｔ％未７４１４ ｎ
：ｏ、ｏｏｏ２〜ｏ、ｏｏ１ｏｗｔ％Ｎ： ０．００４
０ｗｔ％以下 全含有すると共に Ｃｕ ： １． Ｑｗｔ％以下 Ｎｉ ：］、 Ｑｗｔ
％以下Ｎｂ ： ０．１０ｗｔ％以下 Ｖ：０．２０ｗ
ｔ％以下Ｃａ ： ０．００７ｗｔ％以下 Ｍｇ ：
Ｏ，（１０７ｗｔ％以下の１種又は２ｎｉ以上を含有し
、しかも前記Ｎ量とｎ量が の関係を満足し、残部が鉄および不可避的不純物から成
ることを特徴とする靭性に優れたＣｒ−Ｎｏ鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12157883A JPS6017056A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 靭性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12157883A JPS6017056A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 靭性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017056A true JPS6017056A (ja) | 1985-01-28 |
| JPS642185B2 JPS642185B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=14814705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12157883A Granted JPS6017056A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 靭性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017056A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270354A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-11-29 | Kawasaki Steel Corp | 高靭性溶接用鋼 |
| JPS62235420A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-15 | Japan Casting & Forging Corp | 圧力容器用鍛鋼の製造法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5078514A (ja) * | 1973-11-15 | 1975-06-26 | ||
| JPS56253A (en) * | 1979-06-11 | 1981-01-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Cr-mo steel of excellent strength and tenacity to be hot- worked |
| JPS5743962A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Kawasaki Steel Corp | Cr-mo steel material with plate thickness of 75mm or more for use in retroleum refining apparatus, coal gasifying apparatus and other pressure container |
| JPS57131349A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-14 | Nippon Steel Corp | Low alloy cr-mo steel for pressure vessel |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP12157883A patent/JPS6017056A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5078514A (ja) * | 1973-11-15 | 1975-06-26 | ||
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| JPS5743962A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Kawasaki Steel Corp | Cr-mo steel material with plate thickness of 75mm or more for use in retroleum refining apparatus, coal gasifying apparatus and other pressure container |
| JPS57131349A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-14 | Nippon Steel Corp | Low alloy cr-mo steel for pressure vessel |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270354A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-11-29 | Kawasaki Steel Corp | 高靭性溶接用鋼 |
| JPH0454734B2 (ja) * | 1985-05-27 | 1992-09-01 | Kawasaki Steel Co | |
| JPS62235420A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-15 | Japan Casting & Forging Corp | 圧力容器用鍛鋼の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642185B2 (ja) | 1989-01-13 |
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