JPS6024350A - 強度靭性のすぐれた非調質型熱間加工用Ｃｒ−Ｍｏ鋼 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、主としてボイラ、圧力容器用として使用さ
れるクロム・モリブデン鋼ｍ板のＡＳＴＭ規格Ａ　３８
７Ｇｒ、１１、すなわち１１／４　Ｃｒ−１／２Ｍｏｆ
ｑｌｌの改良鋼に係り、さらに詳しくはＢ＊　Ａ（１ｍ
　ｒｉ及びＮ量を制御することによって、調質熱処理を
施すことなく高強度が得られるｃｒ−Ｍｏ銅に関する。

Ｃｒ　Ｍｏ鋼板は、ＪＩＳ規格でボイラ及び圧力容器用
クロム・モリブデン列釧板（ＳＣＭＶ）、あるいは高温
高圧用鋳鋼品（５ＣＰＨ）として規格化されている。近
年圧力容器が大型化し、これに従って鋼板の肉厚は厚く
なり、１００朋　Ｘ￥超える極厚冑板が使用されるよう
になったが、肉厚を厚くするにつれて溶接残留応力除去
のための焼鈍温度が高くなり、さらにその保持時間も長
くなる傾向にある。そして応力除去煉鈍後に、必要とさ
れる強度を確保することが最大の問題となっている。

このほか強度が低下する原因として、使用に供する前に
通常行われる焼ならしあるいは忰ならし一焼もどしにお
いて、板厚が厚くなるほど焼ならし時の冷却速度が遅く
なることが挙げられる。ここで合金元素をさらに添加す
れば、必要な強度を得ることができるが、溶接低温割れ
感受性の増大、あるいはポンド靭性が劣化するなど溶接
性の低下を招く欠点がある。

この発明は、溶接性の低下を来たすことなく、極厚Ｃｒ
−Ｍ□釧板の強度を高めるために、Ｂの焼入れ性向上効
果を利用したＣｒ　Ｍａｉｌｉｌを提案するものである
。

Ｂの焼入れ性向上効果は周知の如＜、銅の強度を確保す
るために微量のＢを添加するものであるが、これは焼入
れ一焼もどしの調質熱処理を行う鋼が対象であった。

そこで、調質熱処理を行うことなく、焼ならし処理を施
して製造する極厚鋼板に対してＢ添加の可否について種
々検討を行い、Ｂ、　Ａｌ、　Ｔｉ及びＮ量の制御が必
須要件であることを見出した。

Ｂはオーステナイト中に固溶し、粒界に偏析することに
よりフェライト変態を抑制し、焼ならし時の強度を増大
できるが、焼ならし時の冷却速度が遅いので、Ｂ量が多
くなるとオーステナイト粒界にボロン析出物として析出
し、かえってフェライト変態を促進させる。従ってＢは
微量の添加が必須条件となる。

又、鍋中のＮはＢと結合し、その窒化物を生成し、Ｂの
有効量が減少するため、Ｎを固定する必要がある。

このようなりの暁入れ性向上効果の消失を防止するに°
は、使用する原料などにより製造上Ｎを低減することが
できず比較的多くのＮを含有する場合には、Ｔｉ及びＡ
ｌにょるＮの固定が有効である。

すなわち、この発明は上述した知見に基き、ＣＯ，１１
〜０．１７％、Ｓｔ　Ｏ，５０〜０．８０％、Ｍｎ　０
．３０〜０．６５づ、Ｃｒ　１．１５を超え１．５０ｑ
６まで、Ｍｏ　０．４５〜０．６５　’Ａ、Ｂ　Ｏ，０
００１５〜０．００１０ｑ６、ａｏｌＡｌＯ，００５〜
０．１０％、Ｎが０．００４０％を超え０．００９０％
未満、Ｔｉ　Ｏ，０１〜０．０８％を含有し、残部はＦ
ｅ及び不可避的不純物よりなる強度靭性のすぐれた非調
質型熱間加工用Ｃｒ−Ｍ□　ｗＡである。

以下にこれらの成分の限定理由を説明する。

Ｃは、必要な強度を得るために０．１１　％以上の含有
が必須であるが、０．１７％を超えると溶接低温割れ感
受性が増大するため、そ゛の含有量は０．１１〜０．１
７％とする。

Ｓｉは、強度を確保する目的で０．５０％以上の添加が
必要であるが、靭性の劣化を防ぐため０．８０％以下と
し、０．５０〜ｏ、ｓｏｓの含有量とする。

ＭＨは、強度と靭性を確保するために０．３０４以上の
添加を行うが、溶接性を劣化させないために０．６５％
を上限とし、０．３０〜０．６５％の含有量とする。

Ｃｒは、高温における耐食性と強度を確保するため１．
１５％を超える含有を必要とするが、１．５０％を超え
ると溶接性が劣化するためこれを考慮し、１．１５％を
超え１．５０　％までの含有量とする。

Ｍ□は、焼入れ性及び焼もどし軟化抵抗を高めるため、
高温における強度を向上させる目的で０．４５係以上の
添加をするが、０．６５％を超える含有量では焼もどし
脆化感受性が増大し、靭性が劣化するため、０．４５〜
０．６５　％の範囲の含有とする。

Ｂは、この発明において溶接性を劣化させることなく、
長時間の応力除去焼鈍後の強度を確保するために必要な
元素である。焼ならし時の焼入れ性を高め強度を向上さ
せるため０．０００１５％以上の添加を行うが、０．０
０１０％を超えると焼ならし冷却途中にオーステナイト
粒界にボロン析出物として析出しかえって焼入れ性を劣
化させるため、０．０００１５〜０．００１０チの含有
量とする。

ｇｏ＃Ａｊ？は、ＡＩＮとして析出し、ＢＮを形成して
Ｂの添加効果を無効にするＮを固定するためｏ、ｏｏｓ
％以上添加するが、０．１０％を超えると銹塊割れを起
こす原因となるため、０．００５〜０．１０４の含有量
とする。

Ｎは、Ａｌ単独で固定されるとき、０．００４０−％を
超えるとｈｌｌだけでは熱間圧延条件の影１を受け、Ｂ
Ｎを生成し上述の極微量のＢ量においてはその添加効果
を発揮させることができない。そこで、Ｎが０．００４
０９Ｊを超えるとＴｉを共存させることによってＢの焼
入れ性向上効果を損なわずにオーステナイト粒を微細化
して鎖の靭性を向上させることができる。しかしＮ量が
０．００９０％を超えるとＴｉの共存下であってもＢの
焼入れ性向上効果は消失する。このためＮは０．００４
０％を超え０．００９０％未満とした。

Ｔｉは゛、Ｎと結合しＴｉＮとして析出するもので、前
述したようにＮが０．００４０％を超えるとＴ１を０．
０１係以上添加することによりＢの焼入れ性向上効果を
損なわずに、かつオーステナイト粒の微細化により靭性
を向上させる効果を有する。しかし０．０８％を超える
と靭性が劣化するため０．０１〜ｏ、ｏｓ’ｚとした。

実施例Ｉ Ｃ０１１５チ、Ｓｔ　００５０％、Ｍｎ　０．６０　％
、Ｃｒ　１．４０％、Ｍｏ　０．６０係を共通成分とす
るＣ１−Ｍ、）剤で、鋼（イ）は参考例でありＢ　Ｏ，
０００６％、Ｎ　Ｏ，００８％、１（ａ）ハ参考例であ
りＢ　Ｏ，０００５％、Ｎ　Ｏ，００１５％、鋼（ハ）
はＢＯ，０００６％、Ｎ　Ｏ，００７％、Ｔｉ　、　０
．０１５％　ｆ含有し、それぞれ熱間圧延を施して１５
０囚厚さの極厚ｃｒ−Ｍ。

鋼板を製造した。これらの銅板に対して、焼ならし後、
７１０℃で１０時間の応力除去焼鈍を施したもの（Ｘ）
、及び焼ならし後７２０″ｃ×５０時間の応力除去焼鈍
を施したもの（Ｙ）について耐力、引張り強さ及び衝撃
強さくｖＥｏ）を試験した。その結果を第１図に示す。

Ｎ　Ｑ、００８％を含有するｍ（イ）はＴｉを含有して
いないので、Ｂの効果が発揮されず強度がかなり低いこ
とがわかる。それに対し、鋼（ハ）はＮＯ，００７％を
含有するがＴｉの添加を行っているのでＢの添加効果が
発揮されていることがわかる。

実施例２ 第１表に示す成分組成を有するＣｒ　ＭｏｆＡを、１５
０−厚さに圧延し、第２表に示す製造条件に従い焼なら
し後応力除去焼鈍を施した。これらの各Ｃｒ−Ｍ。鋼板
に対して引張り試験及び衝撃試験を行った。その試験結
果は第２表に示すとおりである。結果から明らかな如く
、この発明鋼は強度と　。

靭性がともにすぐれていることがわかる。

すなわち、この発明は、従来の調質熱処理を行うことな
く、溶接残留応力除去のための焼鈍を行っても、必要な
白板の強度が確保され、製造工程が少なくてすむすぐれ
たｃｒ−Ｍ□Ｑである。

（以下余白） 第１表 （以下余白） 第２表 （以下余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は従来及びこの発明によるＣ１−Ｍ０＠の耐力、
引張り強さ、衝慾強さの試験結果を示す図表である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ　Ｃ０，１１〜０．１７％、Ｓｉ　Ｏ，５０〜０．８
   ０％、Ｍｎ０．３０〜０．６５％、Ｃｒ　１．１５を超
   え１．５０％まで、Ｍｏｏ、４５〜０，６５憾を基本成
   分とし、更にＢ　Ｏ，０００１５〜０．００１０係、Ｓ
   ＯβＡｌＯ，００５〜０．１０係、ＮＯ，００４０係を
   超え０．００９０％未満、Ｔｉ　０．０１〜０．０８％
   、残ｆＪＦｅ及び不可避的不純物よりなることを特徴と
   する強度靭性のすぐれた非調質型熱間加工用Ｃｒ−Ｍｏ
   ｆ：３゜