JPS601926B2 - 均一な内質を有する鋼材の製造方法 - Google Patents
均一な内質を有する鋼材の製造方法Info
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- JPS601926B2 JPS601926B2 JP7669380A JP7669380A JPS601926B2 JP S601926 B2 JPS601926 B2 JP S601926B2 JP 7669380 A JP7669380 A JP 7669380A JP 7669380 A JP7669380 A JP 7669380A JP S601926 B2 JPS601926 B2 JP S601926B2
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- steel
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は厚板、形鋼、樺鋼、線材、鋼管等の素材である
Ｐ含有量０．０４％以下の鋼片または銭片内に存在する
合金元素および不純物元素の偏析を鋼片または銭片の加
熱・熱間加工工程において除去ないいま軽減せしめるこ
とにより、均一な内質を有する鋼材を得ることを目的と
する。
Ｐ含有量０．０４％以下の鋼片または銭片内に存在する
合金元素および不純物元素の偏析を鋼片または銭片の加
熱・熱間加工工程において除去ないいま軽減せしめるこ
とにより、均一な内質を有する鋼材を得ることを目的と
する。
一般に鋼片または銭片内にはその鋳造時の凝固過程にお
いて合金元素および不純物元素の偏折が生じる。
いて合金元素および不純物元素の偏折が生じる。
特に連続鋳造鏡片の場合には鍵片の厚み方向の中心部に
中心偏析とよばれる濃厚な偏析帯が生じる。鋼片または
鏡片内に生じたこのような偏折はその後の工程において
除去ないいま軽減されない限り鋼材内に残存し、内質の
不均一性の原因となる。例えば、連続鋳造銭片より製造
された厚鋼板を溶接する場合に、溶接熱影響部（ＨＡＺ
）に割れが発生しないように成分設計において配慮がな
されていても、上記の中心偏折帯においては合金元素お
よび不純物元素の偏析により成分設計とは著しく異つた
合金状態が実現し溶接ＨＡＺ割れが発生しやすい。
中心偏析とよばれる濃厚な偏析帯が生じる。鋼片または
鏡片内に生じたこのような偏折はその後の工程において
除去ないいま軽減されない限り鋼材内に残存し、内質の
不均一性の原因となる。例えば、連続鋳造銭片より製造
された厚鋼板を溶接する場合に、溶接熱影響部（ＨＡＺ
）に割れが発生しないように成分設計において配慮がな
されていても、上記の中心偏折帯においては合金元素お
よび不純物元素の偏析により成分設計とは著しく異つた
合金状態が実現し溶接ＨＡＺ割れが発生しやすい。
鋼片または銭片内に存在する合金元素および不純物元素
の偏折は、その発生時点である鋼片または銭片の鋳造時
の凝固過程において防止することが最も望ましい。
の偏折は、その発生時点である鋼片または銭片の鋳造時
の凝固過程において防止することが最も望ましい。
しかし、現在の製鋼技術では鋼片または銭片の鋳造時の
凝固過程において合金元素および不純物元素の偏析を防
止することは困難な状況にある。このため、鋼片または
鏡片内に生じた偏祈をその後の工程において除去ないし
は軽減することが必要である。鋼片または銭片内に生じ
た偏折を除去ないしは軽減する方法として従来は鋼片ま
たは鰭片の灼熱拡散処理法が用いられてきた。この方法
は鋼片または銭片を１２５０℃〜１３００℃の温度で均
熱することにより偏祈元素を拡散させ偏析を除去ないい
ま軽減することを特徴とするものである。しかし、同方
法により偏折を十分に軽減し、その後均一な内質を有す
る鋼材を得るためにはきわめて長時間の処理が必要であ
り、実操業的には生産性あるいは製造コスト等の観点か
ら概ね１加時間程度の処理で妥協されているのが現状で
ある。このため、実際には鋼片または銭片内に生じた偏
析を十分に軽減せしめるには到っていない。また、同方
法の処理温度が１２５０ｏｏ〜１３００ｑｏの高温であ
ることも製造コストさらには省エネルギーの観点から問
題である。上記に鑑み、本発明は均熱拡散処理法よりも
短時間かつ低温での鋼片または銭片の処理により鋼片ま
たは銭片内に存在する合金元素および不純物元素の偏析
を除去ないいま軽減せしめ「その後均一な内質を有する
鋼材を得ることを特徴とするものである。
凝固過程において合金元素および不純物元素の偏析を防
止することは困難な状況にある。このため、鋼片または
鏡片内に生じた偏祈をその後の工程において除去ないし
は軽減することが必要である。鋼片または銭片内に生じ
た偏折を除去ないしは軽減する方法として従来は鋼片ま
たは鰭片の灼熱拡散処理法が用いられてきた。この方法
は鋼片または銭片を１２５０℃〜１３００℃の温度で均
熱することにより偏祈元素を拡散させ偏析を除去ないい
ま軽減することを特徴とするものである。しかし、同方
法により偏折を十分に軽減し、その後均一な内質を有す
る鋼材を得るためにはきわめて長時間の処理が必要であ
り、実操業的には生産性あるいは製造コスト等の観点か
ら概ね１加時間程度の処理で妥協されているのが現状で
ある。このため、実際には鋼片または銭片内に生じた偏
析を十分に軽減せしめるには到っていない。また、同方
法の処理温度が１２５０ｏｏ〜１３００ｑｏの高温であ
ることも製造コストさらには省エネルギーの観点から問
題である。上記に鑑み、本発明は均熱拡散処理法よりも
短時間かつ低温での鋼片または銭片の処理により鋼片ま
たは銭片内に存在する合金元素および不純物元素の偏析
を除去ないいま軽減せしめ「その後均一な内質を有する
鋼材を得ることを特徴とするものである。
本発明者は鋼片または鏡片に均熱拡散処理を施す前にあ
らかじめ鋼片または銭片に十分な加工を加えておくこと
により鋼片または銭片内の偏析元素の拡散を著しく促進
させることができることを実験的に見出した。そこで、
本発明は鋼片または銭片をＡＣ，変態点温度以上かつ１
２５０ｏｏ以下、好ましくは１２００ｑｏ以下の温度に
加熱し、Ａ。，変態点温度以上かつ１２００℃以下の温
度で鋼片または銭片の断面減少率２０％以上の一次熱間
加工を行い、その後連続的にあるいは一次熱間加工終了
温度以下から再加熱することにより鋼片または銭片の温
度を１０００００以上１２５０ｑ０以下とし３時間以上
１畑時間以下保定した後、二次熱間加工を行うことを特
徴とする鋼材の製造方法である。尚、ＡＣ，変態点温度
とは純鉄または鋼を加熱した場合に、フェライトからオ
ーステナィトへの変態が開始される温度をさす。ここで
、本発明の構成要件の限定理由につい述べる。
らかじめ鋼片または銭片に十分な加工を加えておくこと
により鋼片または銭片内の偏析元素の拡散を著しく促進
させることができることを実験的に見出した。そこで、
本発明は鋼片または銭片をＡＣ，変態点温度以上かつ１
２５０ｏｏ以下、好ましくは１２００ｑｏ以下の温度に
加熱し、Ａ。，変態点温度以上かつ１２００℃以下の温
度で鋼片または銭片の断面減少率２０％以上の一次熱間
加工を行い、その後連続的にあるいは一次熱間加工終了
温度以下から再加熱することにより鋼片または銭片の温
度を１０００００以上１２５０ｑ０以下とし３時間以上
１畑時間以下保定した後、二次熱間加工を行うことを特
徴とする鋼材の製造方法である。尚、ＡＣ，変態点温度
とは純鉄または鋼を加熱した場合に、フェライトからオ
ーステナィトへの変態が開始される温度をさす。ここで
、本発明の構成要件の限定理由につい述べる。
鋼片または錆片の一次熱間加工温度を１２００℃以下と
したのは、一次熱間加工温度がそれ以上であるとその後
の均熱保定工程において、鋼片または鏡片内に存在する
偏析を十分に軽減せしめることができないからである。
これは、一次熱間加工温度が１２００ｏｏ以上であると
、熱間加工により鋼片または銭片内に導入される欠陥個
数が減少し、偏析元素の拡散に対する効果が少なくなる
ためであると考えられる。また、一次熱間加工はオース
テナィト域加工ないしは（オーステナイト＋フェライト
）二相域加工を前提とするため、ＡＣ，変態点温度以上
で行うこととした。鋼片または銭片の一次熱間加工に先
だっ加熱の温度範囲は、一次熱間加工温度との関係から
、少なくとも一次熱間加工温度範囲よりも高い温度範囲
でなければならない。一方、省エネルギーの観点からは
できるだけ低い温度範囲であることが望ましい。そこで
、両要件を勘案の上、鋼片または鏡片の一次熱間加工に
先だつ加熱温度はＡ。．変態点温度以上かつ１２５０午
０以下、好ましくは１２００℃以下とした。鋼片または
鏡片の一次熱間加工量は一次熱間加工温度範囲の上限に
対する限定理由と同じ理由から鋼片または銭片の断面減
少率で２０％以上とした。鋼片または鏡片の断面減少率
が２０％未満の一次熱間加工量では偏折元素の拡散に対
する効果が少ない。また一次熱間加工量の上限としては
、断面減少率７０％程度で偏析元素の拡散のためには十
分である。鋼片または銭片の一次熱間加工後の均熱保定
条件は、一次熱間加工により導入された欠陥を媒介とす
る偏折元素の拡散が十分に行われるように、鋼片または
銭片の温度が１０００ｑ０以上１２５０００以下で３時
間以上１餌時間以下とした。この場合の温度は加熱炉の
温度ではなく「鋼片または銭片の温度として必要である
。保定温度の下限を１０００ｑｏとしたのは偏析元素の
拡散常数が充分に大きい温度領域で拡散処理を行なうこ
とが経済的に有利なためであり、また同じく熱エネルギ
ーの経済的な利点も考慮して保定温度の上限を１２５０
ｑｏ以下とした。保定時間の下限を３時間としたのは偏
析元素の拡散を上記温度範囲で十分に行わせるために必
要であるためであり、また１加持間以下としたのは同じ
く上記温度範囲で偏析元素の必要な均一化が得られるた
めである。なお偏析元素の拡散常数は温度にたいして連
続的に変化するものであり、１０００ｑｏ以下あっても
保定時間を充分に長くとれば均一化は可能である。ただ
長時間を要するので経済的な利点が減少する。尚、鋼片
または鋼片の一次熱間加工工程からその後の均熱保定工
程へは、一次熱間加工および均熱保定の設定温度条件に
従って、連続的に移行してもよいし、再加熱後移行して
もよい。従来から鋼材の製造においては鋼塊あるいは連
続鋳造銭片の分塊圧延が行われている。
したのは、一次熱間加工温度がそれ以上であるとその後
の均熱保定工程において、鋼片または鏡片内に存在する
偏析を十分に軽減せしめることができないからである。
これは、一次熱間加工温度が１２００ｏｏ以上であると
、熱間加工により鋼片または銭片内に導入される欠陥個
数が減少し、偏析元素の拡散に対する効果が少なくなる
ためであると考えられる。また、一次熱間加工はオース
テナィト域加工ないしは（オーステナイト＋フェライト
）二相域加工を前提とするため、ＡＣ，変態点温度以上
で行うこととした。鋼片または銭片の一次熱間加工に先
だっ加熱の温度範囲は、一次熱間加工温度との関係から
、少なくとも一次熱間加工温度範囲よりも高い温度範囲
でなければならない。一方、省エネルギーの観点からは
できるだけ低い温度範囲であることが望ましい。そこで
、両要件を勘案の上、鋼片または鏡片の一次熱間加工に
先だつ加熱温度はＡ。．変態点温度以上かつ１２５０午
０以下、好ましくは１２００℃以下とした。鋼片または
鏡片の一次熱間加工量は一次熱間加工温度範囲の上限に
対する限定理由と同じ理由から鋼片または銭片の断面減
少率で２０％以上とした。鋼片または鏡片の断面減少率
が２０％未満の一次熱間加工量では偏折元素の拡散に対
する効果が少ない。また一次熱間加工量の上限としては
、断面減少率７０％程度で偏析元素の拡散のためには十
分である。鋼片または銭片の一次熱間加工後の均熱保定
条件は、一次熱間加工により導入された欠陥を媒介とす
る偏折元素の拡散が十分に行われるように、鋼片または
銭片の温度が１０００ｑ０以上１２５０００以下で３時
間以上１餌時間以下とした。この場合の温度は加熱炉の
温度ではなく「鋼片または銭片の温度として必要である
。保定温度の下限を１０００ｑｏとしたのは偏析元素の
拡散常数が充分に大きい温度領域で拡散処理を行なうこ
とが経済的に有利なためであり、また同じく熱エネルギ
ーの経済的な利点も考慮して保定温度の上限を１２５０
ｑｏ以下とした。保定時間の下限を３時間としたのは偏
析元素の拡散を上記温度範囲で十分に行わせるために必
要であるためであり、また１加持間以下としたのは同じ
く上記温度範囲で偏析元素の必要な均一化が得られるた
めである。なお偏析元素の拡散常数は温度にたいして連
続的に変化するものであり、１０００ｑｏ以下あっても
保定時間を充分に長くとれば均一化は可能である。ただ
長時間を要するので経済的な利点が減少する。尚、鋼片
または鋼片の一次熱間加工工程からその後の均熱保定工
程へは、一次熱間加工および均熱保定の設定温度条件に
従って、連続的に移行してもよいし、再加熱後移行して
もよい。従来から鋼材の製造においては鋼塊あるいは連
続鋳造銭片の分塊圧延が行われている。
この場合の分塊圧延の目的は、鋼材圧延機の能力の範囲
内で圧延後の鋼材から所定寸法の製品が歩蟹りよく得ら
れるように、鋼片の大きさを調整することにある。最近
、省エネギーの観点から分魂圧延時の加熱温度および圧
延温度を低下させる傾向にあるが、これは鋼塊あるいは
連続鋳造銭片内に存在する偏析を偏析元素の拡散により
軽減せしめるとの観点から行われているものではない。
むしろ、一般的には分塊圧延時の加熱温度および圧延温
度の低下は偏析軽減効果に対して逆の作用を有すると考
えるのが普通である。また、分塊圧延後の鋼片の圧延に
先だつ再加熱工程は、鋼片を圧延に必要な温度に昇温さ
せることが目的であり、本発明の中心をなす鋼片または
銭片の一次熱間加工工程と組み合わされた均熱保定工程
とは工程内容および目的ともに異なるものである。従っ
て、本発明は上記の鋼塊あるいは連続鋳造銭片の分塊圧
延とは本質的に異る全く新しい発明である。次に本発明
の実施例について述べる。
内で圧延後の鋼材から所定寸法の製品が歩蟹りよく得ら
れるように、鋼片の大きさを調整することにある。最近
、省エネギーの観点から分魂圧延時の加熱温度および圧
延温度を低下させる傾向にあるが、これは鋼塊あるいは
連続鋳造銭片内に存在する偏析を偏析元素の拡散により
軽減せしめるとの観点から行われているものではない。
むしろ、一般的には分塊圧延時の加熱温度および圧延温
度の低下は偏析軽減効果に対して逆の作用を有すると考
えるのが普通である。また、分塊圧延後の鋼片の圧延に
先だつ再加熱工程は、鋼片を圧延に必要な温度に昇温さ
せることが目的であり、本発明の中心をなす鋼片または
銭片の一次熱間加工工程と組み合わされた均熱保定工程
とは工程内容および目的ともに異なるものである。従っ
て、本発明は上記の鋼塊あるいは連続鋳造銭片の分塊圧
延とは本質的に異る全く新しい発明である。次に本発明
の実施例について述べる。
ＡＰＩ規格のＸ６９相当の基本成分を有する連続鋳造銭
片（ＣＯ．１０％，Ｓｉｏ．２５％，Ｍｎｌ．４％，Ｐ
Ｏ．０２２％，ＳＯ．００５％，Ｎｂｏ．０３％，ＶＯ
．０４％、残りＦｅ）よりラインパイプ用素材の製造を
行った。
片（ＣＯ．１０％，Ｓｉｏ．２５％，Ｍｎｌ．４％，Ｐ
Ｏ．０２２％，ＳＯ．００５％，Ｎｂｏ．０３％，ＶＯ
．０４％、残りＦｅ）よりラインパイプ用素材の製造を
行った。
ラインパイプはその使用環境から湿潤硫化水素環境下で
の水素誘起割れの発生が問題となる。このため、水素議
起割れが発生しないように成分設計がなされるわけであ
るが、連続鋳造銭片の場合には既に述べたように中心偏
折帯においては合金元素および不純物素の偏析のために
成分設計とは著しく異つた合金状態が実現し、水素譲起
割れが発生しやすい。そこで、本発明を実施することに
より均一な内質を有するラインパイプ用素材を製造し、
水素謙超割れの発生を抑制することを意図した。第１表
に連続鋳造鏡片の加熱・圧延条件および得られたライン
パイプ用素材の水素誘起割れ試験結果を示す。水素誘起
割れ試験にはＢＰ試験を用いた。尚、ＢＰ試験とは硫化
水素飽和状態にある人工海水中に試験片を９朝時間浸潰
し、水素誘起割れの発生を調べるものである。第１表に
おいて、加熱・圧延条件１は鍵片内に存在する偏折を除
去ないしは軽減するための方法を何ら施さない場合に相
当する。加熱・圧延条件２は従来用いられてきた均熱拡
散処理法により銭片内に存在する偏析を軽減するもので
ある。加熱・圧延条件３および４は本発明と比較してそ
れぞれ銭片の一次熱間加工における断面減少率が小さい
場合および銭片の一次熱間加工温度が高い場合に相当す
る。加熱・圧延条件５および６は本発明を実施すること
により鏡片内に存在する偏祈を軽減するものである。第
１表から明らかなように、本発明を実施することにより
、従釆用いられてきた灼熱拡散処理法よりも短時間かつ
低温での処理により鏡片内に存在する偏析を軽減せしめ
、均一な内質を有するラインパイプ用素材を製造できる
ため、水素誘起割れの発生が抑制されることがわかる。
また、加熱・圧延条件３および４と加熱・圧延条件５お
よび６の水素誘起割れ試験結果を比較すれば、本発明の
骨子となる限定理由の妥当性が明確である。尚、本発明
は厚板、形鋼、捧鋼、線材、鋼管等に適用が可能である
。
の水素誘起割れの発生が問題となる。このため、水素議
起割れが発生しないように成分設計がなされるわけであ
るが、連続鋳造銭片の場合には既に述べたように中心偏
折帯においては合金元素および不純物素の偏析のために
成分設計とは著しく異つた合金状態が実現し、水素譲起
割れが発生しやすい。そこで、本発明を実施することに
より均一な内質を有するラインパイプ用素材を製造し、
水素謙超割れの発生を抑制することを意図した。第１表
に連続鋳造鏡片の加熱・圧延条件および得られたライン
パイプ用素材の水素誘起割れ試験結果を示す。水素誘起
割れ試験にはＢＰ試験を用いた。尚、ＢＰ試験とは硫化
水素飽和状態にある人工海水中に試験片を９朝時間浸潰
し、水素誘起割れの発生を調べるものである。第１表に
おいて、加熱・圧延条件１は鍵片内に存在する偏折を除
去ないしは軽減するための方法を何ら施さない場合に相
当する。加熱・圧延条件２は従来用いられてきた均熱拡
散処理法により銭片内に存在する偏析を軽減するもので
ある。加熱・圧延条件３および４は本発明と比較してそ
れぞれ銭片の一次熱間加工における断面減少率が小さい
場合および銭片の一次熱間加工温度が高い場合に相当す
る。加熱・圧延条件５および６は本発明を実施すること
により鏡片内に存在する偏祈を軽減するものである。第
１表から明らかなように、本発明を実施することにより
、従釆用いられてきた灼熱拡散処理法よりも短時間かつ
低温での処理により鏡片内に存在する偏析を軽減せしめ
、均一な内質を有するラインパイプ用素材を製造できる
ため、水素誘起割れの発生が抑制されることがわかる。
また、加熱・圧延条件３および４と加熱・圧延条件５お
よび６の水素誘起割れ試験結果を比較すれば、本発明の
骨子となる限定理由の妥当性が明確である。尚、本発明
は厚板、形鋼、捧鋼、線材、鋼管等に適用が可能である
。
第１表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ０．０４％以下のＰを含有する鋼片または鋳片をＡ
＿Ｃ＿１変態点温度以上１２５０℃以下の温度に加熱し
、Ａ＿Ｃ＿１変態点温度以上１２００以下の温度で鋼片
または鋳片の断面減少率２０％以上７０％以下の一次熱
間加工を行い、その後連続的にあるいは一次熱間加工終
了温度以下から再加熱することにより鋼片または鋳片の
温度を１０００℃以上１２５０℃以下とし３時間以上１
０時間以下保定した後、二次熱間加工を行うことを特徴
とする鋼材の製造方法。 ２ 鋼片又は鋳片をＡ＿Ｃ＿１変態点温度以上１２００
℃以下の温度に加熱する特許請求の範囲第１項記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7669380A JPS601926B2 (ja) | 1980-06-09 | 1980-06-09 | 均一な内質を有する鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7669380A JPS601926B2 (ja) | 1980-06-09 | 1980-06-09 | 均一な内質を有する鋼材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS572838A JPS572838A (en) | 1982-01-08 |
| JPS601926B2 true JPS601926B2 (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=13612550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7669380A Expired JPS601926B2 (ja) | 1980-06-09 | 1980-06-09 | 均一な内質を有する鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS601926B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145924A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Nippon Steel Corp | Production of steel material from ingot |
| JPS59197523A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加工用熱延鋼板の製造方法 |
| JPH0660473B2 (ja) * | 1985-04-18 | 1994-08-10 | 新王子製紙株式会社 | 古紙の脱墨処理法 |
| JPH0753882B2 (ja) * | 1986-02-04 | 1995-06-07 | 日本鋼管株式会社 | 溶接割れ感受性の低い非調質高張力鋼板の製造方法 |
| JPH073039B2 (ja) * | 1986-06-02 | 1995-01-18 | 三菱製紙株式会社 | パルプの漂白装置 |
| JPS63152491A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-24 | 泉製紙有限会社 | 製紙の故紙原料をパルプ化処理するための脱墨装置 |
-
1980
- 1980-06-09 JP JP7669380A patent/JPS601926B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS572838A (en) | 1982-01-08 |
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