JPS6030724B2 - 高靭性高張力鋼板の製造法 - Google Patents
高靭性高張力鋼板の製造法Info
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- JPS6030724B2 JPS6030724B2 JP55046197A JP4619780A JPS6030724B2 JP S6030724 B2 JPS6030724 B2 JP S6030724B2 JP 55046197 A JP55046197 A JP 55046197A JP 4619780 A JP4619780 A JP 4619780A JP S6030724 B2 JPS6030724 B2 JP S6030724B2
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- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高靭性高張力鋼板、特に溶接熱影響部の級性を
改善した高張力鋼板の製造法に関するものである。
改善した高張力鋼板の製造法に関するものである。
従来より溶接熱影響部の級性改善法としてTINを利用
することは知られているが、製鋼技術としてN量のコン
トロール技術が確立されていないかつたためにTi一N
のバランス問題はあまり注目されていなかった。
することは知られているが、製鋼技術としてN量のコン
トロール技術が確立されていないかつたためにTi一N
のバランス問題はあまり注目されていなかった。
このためTiの歩留のみを考えて製造したものは安定し
た性能を確保することが困難であり、一60℃で使用す
るような低ニッケル鋼では安定して要求される−60℃
における溶接ポンド部を含む溶接熱影響部の性を保証す
ることはできなかった。本発明においては、このように
従来注目されなかったN量に注目し、N量とTi及び(
又は)B量のバラスをうまくコントロールし、同時に特
殊圧延を行なうことによって広汎な範囲の溶接入熱でも
籾性のすぐれた高張力鋼板を製造できることを見し、出
したものである。
た性能を確保することが困難であり、一60℃で使用す
るような低ニッケル鋼では安定して要求される−60℃
における溶接ポンド部を含む溶接熱影響部の性を保証す
ることはできなかった。本発明においては、このように
従来注目されなかったN量に注目し、N量とTi及び(
又は)B量のバラスをうまくコントロールし、同時に特
殊圧延を行なうことによって広汎な範囲の溶接入熱でも
籾性のすぐれた高張力鋼板を製造できることを見し、出
したものである。
即ち本発明はCO.005〜0.16%、Mn o.7
〜2.2%、Siミ0.3%、AIO.01〜0.1%
、Pミ0.025%、Sミ0.024%、NO.005
〜0.010%及びTi o.006〜0.025%と
BO.0006〜0.0025%の一方は双方を含有し
、かつTiとBが共存する場合にはB/(N−0.29
のi)=0.斑超え0.7氏未満なる式を満足し、さら
にこれにNio.2〜2.0%、Cuo.05〜0.5
%、V O.015〜0.05%、Nbo.01〜0.
05%、Cao.0005〜0.004%、Ceo.0
015〜0.012%の1種又は2種以上を含有し又は
含有しないで、残部実質的にFe より、その際次式に
示すCeqが0.40%以下である鋼片をAc3〜13
50℃に加熱してから直ちに中間板厚まで圧延した後圧
延を中断して650℃以下の温度に冷却し、再び800
〜950ooの温度範囲でAc3温度以上に再加熱した
後圧延を開始し780〜690℃の温度範囲で5%以上
の圧下を加え、最終圧延温度を780〜690qoとす
ることを特徴とするものである。Ceq=C+Mn/6
十Si/24十Cu/15十Cr/5十Mo/4十Ni
/40十V/14本出願人はさきに鋼片又は銭片を12
00℃以上に加熱してから直ちに中間板厚まで圧延した
後、圧延を中断して650午○以下の温度に冷却し、再
び800〜950午0に再加熱した後、30%以上任意
の全圧下率で、かつ690〜740qoの温度範囲にお
ける圧下率が30%以上となるような圧延を仕上温度6
90〜740℃で行う高鰯性高張力鋼板の製造方法を開
発した。
〜2.2%、Siミ0.3%、AIO.01〜0.1%
、Pミ0.025%、Sミ0.024%、NO.005
〜0.010%及びTi o.006〜0.025%と
BO.0006〜0.0025%の一方は双方を含有し
、かつTiとBが共存する場合にはB/(N−0.29
のi)=0.斑超え0.7氏未満なる式を満足し、さら
にこれにNio.2〜2.0%、Cuo.05〜0.5
%、V O.015〜0.05%、Nbo.01〜0.
05%、Cao.0005〜0.004%、Ceo.0
015〜0.012%の1種又は2種以上を含有し又は
含有しないで、残部実質的にFe より、その際次式に
示すCeqが0.40%以下である鋼片をAc3〜13
50℃に加熱してから直ちに中間板厚まで圧延した後圧
延を中断して650℃以下の温度に冷却し、再び800
〜950ooの温度範囲でAc3温度以上に再加熱した
後圧延を開始し780〜690℃の温度範囲で5%以上
の圧下を加え、最終圧延温度を780〜690qoとす
ることを特徴とするものである。Ceq=C+Mn/6
十Si/24十Cu/15十Cr/5十Mo/4十Ni
/40十V/14本出願人はさきに鋼片又は銭片を12
00℃以上に加熱してから直ちに中間板厚まで圧延した
後、圧延を中断して650午○以下の温度に冷却し、再
び800〜950午0に再加熱した後、30%以上任意
の全圧下率で、かつ690〜740qoの温度範囲にお
ける圧下率が30%以上となるような圧延を仕上温度6
90〜740℃で行う高鰯性高張力鋼板の製造方法を開
発した。
(特公昭49−7293号参照)。然しこの発明はCO
.05〜0.30%、Sio.7%以下、Mno.3〜
1.6%、SoIAIO.07%以下を基本成分とする
キルド鋼又はセミキルド鋼及びさらに前記基本成分鋼に
析出硬化元素としてVO.02〜0.30%、Nb0.
005〜0.20%、Ti o.03〜0.20%、Z
r o.02〜0.20%、Tao.010〜0.10
%、N20.0015%以下の1種又は2種以上を含有
する鋼或はさらに前記両鋼種にCul.0%以下、Cr
3.0%以下、Ni3.0%以下の1種又は2種以上を
添加した耐食性、耐懐性、耐海水性鋼を適用しているが
、一方本発明は前述の通りN量とTi及び(又は)B量
のバランスをうまくコントロールすることによって溶接
入熱17.000〜60.000J/弧の溶接で−60
℃における溶接熱影響部シャルピー値が安定して3.0
k9一m以上得られるような下記の組成を有する低温用
鋼に適用した溶接熱影響部及び母材の級性のすぐれた低
温用鋼板の製造に成功したものである。即ちC O.0
005〜0.16%、Mn o.7〜2.2、Siミ0
.3%、AI O.01〜0.1%、P<0.025%
、S<0.024%、N O.005〜0.010%及
びTi o.006〜0.025%とB O.0006
〜0.0025%の一方又は双方を含有し、かつTiと
Bが共存する場合にはB/(N−0.292Ti)=0
.3超え0.7氏未満なる止を満足し、さらに必要に応
じこれにこれにNjo.2〜2.0%、Cuo.05〜
0.5%、VO.015〜0.05%、Nbo.01〜
0.05%、Ca o.0005〜0.004%、Ce
o.0015〜0.012%の1種又は2種以上を含有
し、残部実質的にFe より成り、次式に示すCeqが
0.40%以下の鋼に適用するものである。Ceq=C
十Mn/6十Si/24十Cuノ15十Cr/5十Mo
/4十Ni/40十V/14(C.Mn,Si,Cu
Cr,Mo,Ni,Vは重量%)以下に本発明における
鋼成分の限定理由について説明する、Cは鋼の強化に有
効であり、経済的に最も有利な元素であって鞠性を害わ
ない範囲でなるべく多く利用するのがよいが、0.00
5%未満であれば、他の強化元素(Mh, Cr,Mo
など)を多量添加する必要が生ずるので0.005%以
上とした。
.05〜0.30%、Sio.7%以下、Mno.3〜
1.6%、SoIAIO.07%以下を基本成分とする
キルド鋼又はセミキルド鋼及びさらに前記基本成分鋼に
析出硬化元素としてVO.02〜0.30%、Nb0.
005〜0.20%、Ti o.03〜0.20%、Z
r o.02〜0.20%、Tao.010〜0.10
%、N20.0015%以下の1種又は2種以上を含有
する鋼或はさらに前記両鋼種にCul.0%以下、Cr
3.0%以下、Ni3.0%以下の1種又は2種以上を
添加した耐食性、耐懐性、耐海水性鋼を適用しているが
、一方本発明は前述の通りN量とTi及び(又は)B量
のバランスをうまくコントロールすることによって溶接
入熱17.000〜60.000J/弧の溶接で−60
℃における溶接熱影響部シャルピー値が安定して3.0
k9一m以上得られるような下記の組成を有する低温用
鋼に適用した溶接熱影響部及び母材の級性のすぐれた低
温用鋼板の製造に成功したものである。即ちC O.0
005〜0.16%、Mn o.7〜2.2、Siミ0
.3%、AI O.01〜0.1%、P<0.025%
、S<0.024%、N O.005〜0.010%及
びTi o.006〜0.025%とB O.0006
〜0.0025%の一方又は双方を含有し、かつTiと
Bが共存する場合にはB/(N−0.292Ti)=0
.3超え0.7氏未満なる止を満足し、さらに必要に応
じこれにこれにNjo.2〜2.0%、Cuo.05〜
0.5%、VO.015〜0.05%、Nbo.01〜
0.05%、Ca o.0005〜0.004%、Ce
o.0015〜0.012%の1種又は2種以上を含有
し、残部実質的にFe より成り、次式に示すCeqが
0.40%以下の鋼に適用するものである。Ceq=C
十Mn/6十Si/24十Cuノ15十Cr/5十Mo
/4十Ni/40十V/14(C.Mn,Si,Cu
Cr,Mo,Ni,Vは重量%)以下に本発明における
鋼成分の限定理由について説明する、Cは鋼の強化に有
効であり、経済的に最も有利な元素であって鞠性を害わ
ない範囲でなるべく多く利用するのがよいが、0.00
5%未満であれば、他の強化元素(Mh, Cr,Mo
など)を多量添加する必要が生ずるので0.005%以
上とした。
一方C量が0.16%を超えると溶接熱影響部の靭性が
著しく劣化する。Siは従来より脱酸元素として利用さ
れてきたが、AI脱酸技術の発展により必ずしも添加す
る必要がないばかりでなく鋼の轍性を劣化させるので0
.3以下とする。Mnは銅の強化に有効であるばかりで
なく、母村部の改善にも有効で、0.7%以上が必要で
あり、一方2.2%を超えると溶接熱影響部の靭性を劣
化させるので好ましくない。AIは銅の脱酸元素として
不可欠であるばかりでなく、AINを形成して鋼中の遊
離Nを固定し、鋼の轍性を改善し納処理時或は熱間圧延
時のオーステナイト結晶粒の粗大化を抑制し鋼の強靭化
に寄与するため0.01%以上が必要であるが、一方0
.1%以上ではAI203系介在物を多数形成しこの介
在物の作用で轍性、延性を劣化させるので0.01〜0
.1%とする。
著しく劣化する。Siは従来より脱酸元素として利用さ
れてきたが、AI脱酸技術の発展により必ずしも添加す
る必要がないばかりでなく鋼の轍性を劣化させるので0
.3以下とする。Mnは銅の強化に有効であるばかりで
なく、母村部の改善にも有効で、0.7%以上が必要で
あり、一方2.2%を超えると溶接熱影響部の靭性を劣
化させるので好ましくない。AIは銅の脱酸元素として
不可欠であるばかりでなく、AINを形成して鋼中の遊
離Nを固定し、鋼の轍性を改善し納処理時或は熱間圧延
時のオーステナイト結晶粒の粗大化を抑制し鋼の強靭化
に寄与するため0.01%以上が必要であるが、一方0
.1%以上ではAI203系介在物を多数形成しこの介
在物の作用で轍性、延性を劣化させるので0.01〜0
.1%とする。
Pは0.025%を超えて含有すると鋼の凝固時に偏折
を生じ製品となった後も偏折帯と呼ばれるPの著しく偏
折した靭性の悪い領域を局部的に形成するばかりでなく
溶接熱影響部の籾性にも悪影響を及ぼすので0.025
%以下とする。
を生じ製品となった後も偏折帯と呼ばれるPの著しく偏
折した靭性の悪い領域を局部的に形成するばかりでなく
溶接熱影響部の籾性にも悪影響を及ぼすので0.025
%以下とする。
Sは鋼中の不純物元素としてFeS,MmSなどの介在
物を形成し、鋼の延性を劣化させるため0.024%以
下に制限する必要がある。
物を形成し、鋼の延性を劣化させるため0.024%以
下に制限する必要がある。
TiはNと結合して鋼中でTIN化合物を形成し、これ
が溶接熱影響部のオーステナィド粒の粗大化を防止する
と同時に溶接熱影響部の溶接熱サイクルの冷却過程にお
おし、てフェライトの析出核として作用し、溶接熱影響
部の暁入性を調整する作用をなし、これがCeqを0.
40%以下にして合金元素から焼入れ性を調整する作用
と合せて溶接熱影響部の籾性を有害な上部ベイナイト組
織の出現を極力防止することによって高鞠性を有する溶
接熱影響部を得るものである。
が溶接熱影響部のオーステナィド粒の粗大化を防止する
と同時に溶接熱影響部の溶接熱サイクルの冷却過程にお
おし、てフェライトの析出核として作用し、溶接熱影響
部の暁入性を調整する作用をなし、これがCeqを0.
40%以下にして合金元素から焼入れ性を調整する作用
と合せて溶接熱影響部の籾性を有害な上部ベイナイト組
織の出現を極力防止することによって高鞠性を有する溶
接熱影響部を得るものである。
こ)でCeqは次式で定義されるもので、Cu以外はJ
ISに規定されているものである。
ISに規定されているものである。
Ceq(%)=C+Mh/6十Si/24十Ni/40
十Cr/5十Moノ4十V/14十Cu/15(C,M
n,Si,Nj,Cr,Mo,V,Cuは重量%である
)前述のようにTIN利用による溶接熱影響部の級性改
善は従釆より知られているが(樽公昭48一6008号
公報参照)、こ)に述べられているようにTINの利用
は50.00の/の以上の大入熱溶接時の溶接熱影響部
靭‘性に限定されている。
十Cr/5十Moノ4十V/14十Cu/15(C,M
n,Si,Nj,Cr,Mo,V,Cuは重量%である
)前述のようにTIN利用による溶接熱影響部の級性改
善は従釆より知られているが(樽公昭48一6008号
公報参照)、こ)に述べられているようにTINの利用
は50.00の/の以上の大入熱溶接時の溶接熱影響部
靭‘性に限定されている。
即ち本発明のようなNiを含まないか又は僅かに含有す
るアルミキルド鋼の場合のように極めて低温での使用が
考えられるときにこのような温度で溶接熱影響部の鰯性
を確保るためには技術的に極めて高度のものを要し、C
,Mn,Si”P,S,Ti,N 成分を上記範囲に限
定することによってのみ達成できるのである。例えば入
熱50.000J/伽以下で溶接熱影響部に対するTI
N効果が損失されるのはCeqが0.40%を著しく超
えて合金元素の過剰によって溶接熱影響部に上部ベイナ
イト又は焼入れマルテソトサィトが出現するためであり
TINの適正利用と同時に含有元素のコントロールによ
る級性化との組合せによってのみその効果を発揮できる
ものであり、Ti量を0.006〜0.025%、N量
を0.0050〜0.0100%に限定すれば−60q
oにおける溶接熱影響部鞠性を17.000〜60.0
0W/肌の入熱で安定して確保できるものである。また
好ましくは上記Ti,N限定範囲でTINの生成量を製
品状態で0.0かt%以上とすれ‘ま一層すぐれた溶接
熱影響部轍性を確保できる。BはTiと同様にBNを形
成し溶接熱影響部のオーステナィト粒軽粗大化を防止す
ると同時に溶接熱サイクルで高温(1200℃以上)に
加熱されたときに一部溶解したBNが冷却過程で再びB
とNが結びつきBNを析出する。
るアルミキルド鋼の場合のように極めて低温での使用が
考えられるときにこのような温度で溶接熱影響部の鰯性
を確保るためには技術的に極めて高度のものを要し、C
,Mn,Si”P,S,Ti,N 成分を上記範囲に限
定することによってのみ達成できるのである。例えば入
熱50.000J/伽以下で溶接熱影響部に対するTI
N効果が損失されるのはCeqが0.40%を著しく超
えて合金元素の過剰によって溶接熱影響部に上部ベイナ
イト又は焼入れマルテソトサィトが出現するためであり
TINの適正利用と同時に含有元素のコントロールによ
る級性化との組合せによってのみその効果を発揮できる
ものであり、Ti量を0.006〜0.025%、N量
を0.0050〜0.0100%に限定すれば−60q
oにおける溶接熱影響部鞠性を17.000〜60.0
0W/肌の入熱で安定して確保できるものである。また
好ましくは上記Ti,N限定範囲でTINの生成量を製
品状態で0.0かt%以上とすれ‘ま一層すぐれた溶接
熱影響部轍性を確保できる。BはTiと同様にBNを形
成し溶接熱影響部のオーステナィト粒軽粗大化を防止す
ると同時に溶接熱サイクルで高温(1200℃以上)に
加熱されたときに一部溶解したBNが冷却過程で再びB
とNが結びつきBNを析出する。
このBN‘ま極めて微細なものであってフェライト生成
の核となり溶接熱影響部に籾性の悪い上部ベイナイト組
織の生成を防止する。BNの溶接熱影響部のオーステナ
ィト粒径粗大化防止効果はTINとほゞ同程度であるが
、BNとTINの効果の相違はBNが冷却過程における
窒化物の再析出によるものである。即ちオーステナィト
中のBの拡散速度はTiの拡散速度に比較して非常に遠
い。例えば120びK‘こおいてはBの拡散係数は3×
10‐7仇/Sであり、Tiの拡散係数は25×10‐
13弧/S程度である。この理由はBとTiの固溶形態
の相違に基くものであって、Bはオーステナィト鋼に対
し格子間原子に近い形で固溶するのに対しTiは置換形
に固溶するためであると考えられる。この拡散速度の差
は窒化物の析出速度に著しい差を生じ、拡散速度の遅い
TiではTIN析出までにかなり時間を要するため、入
熱が低い溶接条件の場合にはTINが析出する時間が不
足し冷却時のTinのフェライト生成核効果があまり発
揮されないが、BはTiよりも拡散速度が遠い分だけ同
じ冷却速度で比べた場合、多量のBNを再析出するだけ
でなくTiとBが共存する場合には、冷却時に固溶した
B,Ti,Nにおいて拡散の遠いBがTiに優先してN
と結合してまずBNを形成するのでフェライト生成核と
しての作用はBNが主な役割を果たすことになる。即ち
B,Tiの複合添加効果は主に冷却速度の遠い18.0
00〜60.000J/弧の入熱の場合に著しい効果を
有するのであって、このため大入熱溶接から、手溶接の
18.00の/伽まで安定して溶暖熱影響部の靭性の良
好な鋼を製造することができる。このような効果の得ら
れるBの添加範囲は0.0006〜0.0025%で、
B/(N−0.3超え0.7法未満の範囲にあるのが好
ましい。Bの添加量が0.0006%以下ではBの効果
はなく、又0.0025%を超えるとかえって轍性を劣
化させたり熱間圧延時に割れを生じたり溶接部の割れの
原因になったりする。又B/(N−0.29汀i)がo
.79以上であればB過剰となりBNを再析出するNが
不足し、この値が0.3以下であればBが不足となりT
iともBとも結合しない遊離Nが溶接熱影響部に存在し
、轍性を劣化させる。以上のようにC,Si,Mn.(
S.P)AI,Ti,B,Nは本発明における鋼の必須
成分であるが、以下に述べる他の元素は要求する強度レ
ベル、機械的性質の異方性に対する要求、経済性を考え
て必要に応じ適宜添加される成分元素である。Cu,N
iは機材の低温轍性を改善するに当り有効な元素であり
、溶接熱影響部の靭I性改善にも若干有効であるが、C
eqミ0.40%を超えて添加されると溶接熱影響部に
上部ベイナイト組織を生成し、かえつて靭性を劣化する
とともに、Ni は経済的にも高価な合金元素であり、
2%を超えて添加されるAIキルド鋼では−60℃以下
の例えば一70qo,一100qoなどにおける轍性値
が要求され、又高Ni鋼に特有の配慮が溶接施工時に必
要とされるため、一60℃までの靭性を考えた山キルド
鋼として20%以下とした。又Cuは0.05%以下で
は轍性に対する効果がなく、0.5%以上の添加は溶接
時の高温割れ、熱間圧延時の表面割れを生ずる。Ca
はCaSを形成してS系介在物を球状化することによっ
て鋼の靭性、延性を改善すると同時に強力な脱酸元素と
して鋼中の酸素を取り除く働きをなし、一部はCa0の
形で介在物として鋼中に残る。
の核となり溶接熱影響部に籾性の悪い上部ベイナイト組
織の生成を防止する。BNの溶接熱影響部のオーステナ
ィト粒径粗大化防止効果はTINとほゞ同程度であるが
、BNとTINの効果の相違はBNが冷却過程における
窒化物の再析出によるものである。即ちオーステナィト
中のBの拡散速度はTiの拡散速度に比較して非常に遠
い。例えば120びK‘こおいてはBの拡散係数は3×
10‐7仇/Sであり、Tiの拡散係数は25×10‐
13弧/S程度である。この理由はBとTiの固溶形態
の相違に基くものであって、Bはオーステナィト鋼に対
し格子間原子に近い形で固溶するのに対しTiは置換形
に固溶するためであると考えられる。この拡散速度の差
は窒化物の析出速度に著しい差を生じ、拡散速度の遅い
TiではTIN析出までにかなり時間を要するため、入
熱が低い溶接条件の場合にはTINが析出する時間が不
足し冷却時のTinのフェライト生成核効果があまり発
揮されないが、BはTiよりも拡散速度が遠い分だけ同
じ冷却速度で比べた場合、多量のBNを再析出するだけ
でなくTiとBが共存する場合には、冷却時に固溶した
B,Ti,Nにおいて拡散の遠いBがTiに優先してN
と結合してまずBNを形成するのでフェライト生成核と
しての作用はBNが主な役割を果たすことになる。即ち
B,Tiの複合添加効果は主に冷却速度の遠い18.0
00〜60.000J/弧の入熱の場合に著しい効果を
有するのであって、このため大入熱溶接から、手溶接の
18.00の/伽まで安定して溶暖熱影響部の靭性の良
好な鋼を製造することができる。このような効果の得ら
れるBの添加範囲は0.0006〜0.0025%で、
B/(N−0.3超え0.7法未満の範囲にあるのが好
ましい。Bの添加量が0.0006%以下ではBの効果
はなく、又0.0025%を超えるとかえって轍性を劣
化させたり熱間圧延時に割れを生じたり溶接部の割れの
原因になったりする。又B/(N−0.29汀i)がo
.79以上であればB過剰となりBNを再析出するNが
不足し、この値が0.3以下であればBが不足となりT
iともBとも結合しない遊離Nが溶接熱影響部に存在し
、轍性を劣化させる。以上のようにC,Si,Mn.(
S.P)AI,Ti,B,Nは本発明における鋼の必須
成分であるが、以下に述べる他の元素は要求する強度レ
ベル、機械的性質の異方性に対する要求、経済性を考え
て必要に応じ適宜添加される成分元素である。Cu,N
iは機材の低温轍性を改善するに当り有効な元素であり
、溶接熱影響部の靭I性改善にも若干有効であるが、C
eqミ0.40%を超えて添加されると溶接熱影響部に
上部ベイナイト組織を生成し、かえつて靭性を劣化する
とともに、Ni は経済的にも高価な合金元素であり、
2%を超えて添加されるAIキルド鋼では−60℃以下
の例えば一70qo,一100qoなどにおける轍性値
が要求され、又高Ni鋼に特有の配慮が溶接施工時に必
要とされるため、一60℃までの靭性を考えた山キルド
鋼として20%以下とした。又Cuは0.05%以下で
は轍性に対する効果がなく、0.5%以上の添加は溶接
時の高温割れ、熱間圧延時の表面割れを生ずる。Ca
はCaSを形成してS系介在物を球状化することによっ
て鋼の靭性、延性を改善すると同時に強力な脱酸元素と
して鋼中の酸素を取り除く働きをなし、一部はCa0の
形で介在物として鋼中に残る。
この介在物はTINと同様に溶接熱影響部のオーステナ
ィト粒の微細化とフェライト生成核として上部ベイナイ
ト組織出現の防止に寄与するために有効であり、0.0
005%禾満ではS系介在物改善効果、Ca0形成によ
る溶接熱影響部の組織微細化効果がない。一方0.00
4%を超えるとCa○介在物の量が著しく多くなり介在
物の存在による悪影響を生ずる。CeもCaと全く同様
のS系介在物の形状改善効果と、Ce○形成による溶接
熱影響部の組織微細化効果を有する。
ィト粒の微細化とフェライト生成核として上部ベイナイ
ト組織出現の防止に寄与するために有効であり、0.0
005%禾満ではS系介在物改善効果、Ca0形成によ
る溶接熱影響部の組織微細化効果がない。一方0.00
4%を超えるとCa○介在物の量が著しく多くなり介在
物の存在による悪影響を生ずる。CeもCaと全く同様
のS系介在物の形状改善効果と、Ce○形成による溶接
熱影響部の組織微細化効果を有する。
CeはCaに比して約3倍の原子量を有しており適正範
囲もCaの場合の約3倍の0.0015〜0.012%
であり、これ未満であっても、これを超えてもCaの場
合と同じ悪影響を生ずる。V,Nbは徴量で強度を高め
るのに有効な元素であってこれを有効に利用すれば、他
の合金元素を減らして経済的に安価な鋼を製造すること
ができるが、Vに関しては0.015%以下であれば強
度上昇にあまり寄与しないし、0.05%超えると溶接
熱影響部の靭性を劣化させる。
囲もCaの場合の約3倍の0.0015〜0.012%
であり、これ未満であっても、これを超えてもCaの場
合と同じ悪影響を生ずる。V,Nbは徴量で強度を高め
るのに有効な元素であってこれを有効に利用すれば、他
の合金元素を減らして経済的に安価な鋼を製造すること
ができるが、Vに関しては0.015%以下であれば強
度上昇にあまり寄与しないし、0.05%超えると溶接
熱影響部の靭性を劣化させる。
同様にNbは0.01%以下であれば強度に寄与しない
し又0.05%を超えると靭性を劣化させるが溶接熱影
響部の轍性のみの点から考えればVは0.015〜0.
025%、Nbは0.01〜0.05%が好ましい。本
発明は以上の如き組成を有する鋼片に対し下記の如き特
定の圧延、熱処理するもので、鋼片より鋼板を製造する
に当って、まず通常の圧延時の加熱温度1000〜13
5び0の温度に加熱し、適当な中間板厚に圧延してこれ
を次の圧延工程の素材とし、次にこの素材を一度650
℃以下(Ac,点以下)の適当な温度に下げてy→Qへ
の変態を生ぜしめ、変態が50〜100%完了した後再
び素材をAc3点直上から1000℃以下の温度に加熱
する。
し又0.05%を超えると靭性を劣化させるが溶接熱影
響部の轍性のみの点から考えればVは0.015〜0.
025%、Nbは0.01〜0.05%が好ましい。本
発明は以上の如き組成を有する鋼片に対し下記の如き特
定の圧延、熱処理するもので、鋼片より鋼板を製造する
に当って、まず通常の圧延時の加熱温度1000〜13
5び0の温度に加熱し、適当な中間板厚に圧延してこれ
を次の圧延工程の素材とし、次にこの素材を一度650
℃以下(Ac,点以下)の適当な温度に下げてy→Qへ
の変態を生ぜしめ、変態が50〜100%完了した後再
び素材をAc3点直上から1000℃以下の温度に加熱
する。
このときの加熱温度はy粒径が大きくならないような温
度を選び、冷却r→Q変態、加熱Q→y変態のプロセス
によるy粒径微細化効果を害わないように注意すること
が必要であり、本発明における前述の如き成分範囲であ
れば望ましい再加熱温度は800〜950℃である。こ
のようにして得られた微細なy組織をもった素材はざら
に仕上圧延時の温度をy→Q変態の始まる直前か或は一
部y→は変態の生じている温度にとり製品板厚に圧延す
るもので、再加熱後圧延を開始し690〜780℃の温
度範囲で5%以上の圧下を加えるものである。従釆、斯
る圧延条件としては、圧延工程によって適当な製品板厚
とした鋼板をAc3点より5〜50℃高い温度に適当な
時間保持した後、空冷又は適当な冷却を行なって安定し
た鋼板を得る暁ならし処理のほか、競入煉房処理、又は
調質処理、或は直接暁入嬢戻処理、低温圧延処理などの
多数の圧延、熱処理方法が知られているが、本発明にお
いて実施する上述の特定の圧延処理は、母材特性として
高鰍性が得られるばかりでなく強度も通常圧延材よりも
高くなり、パーライトコロニーが分割されるため溶接熱
影響部に生ずるパーラィト部がッ変態し、マルテンサィ
トやベイナイトになる場合にもこの大きさを小さくし溶
接熱影響部級性を改善する効果もつものである。圧延条
件のうち、スラグ加熱温度は製品の特性を害わない範囲
で50〜100℃低下させることも可能であり、蓮銭又
は分塊工程の熱量を利用した直送圧延(加熱に[程の省
略)も可能である。本発明において一次圧延後、650
℃以下への冷却は空冷でも水頃霧でもよいが、一次圧延
後の冷却温度が650℃以上の場合は靭性の向上が不十
分で好ましくない。
度を選び、冷却r→Q変態、加熱Q→y変態のプロセス
によるy粒径微細化効果を害わないように注意すること
が必要であり、本発明における前述の如き成分範囲であ
れば望ましい再加熱温度は800〜950℃である。こ
のようにして得られた微細なy組織をもった素材はざら
に仕上圧延時の温度をy→Q変態の始まる直前か或は一
部y→は変態の生じている温度にとり製品板厚に圧延す
るもので、再加熱後圧延を開始し690〜780℃の温
度範囲で5%以上の圧下を加えるものである。従釆、斯
る圧延条件としては、圧延工程によって適当な製品板厚
とした鋼板をAc3点より5〜50℃高い温度に適当な
時間保持した後、空冷又は適当な冷却を行なって安定し
た鋼板を得る暁ならし処理のほか、競入煉房処理、又は
調質処理、或は直接暁入嬢戻処理、低温圧延処理などの
多数の圧延、熱処理方法が知られているが、本発明にお
いて実施する上述の特定の圧延処理は、母材特性として
高鰍性が得られるばかりでなく強度も通常圧延材よりも
高くなり、パーライトコロニーが分割されるため溶接熱
影響部に生ずるパーラィト部がッ変態し、マルテンサィ
トやベイナイトになる場合にもこの大きさを小さくし溶
接熱影響部級性を改善する効果もつものである。圧延条
件のうち、スラグ加熱温度は製品の特性を害わない範囲
で50〜100℃低下させることも可能であり、蓮銭又
は分塊工程の熱量を利用した直送圧延(加熱に[程の省
略)も可能である。本発明において一次圧延後、650
℃以下への冷却は空冷でも水頃霧でもよいが、一次圧延
後の冷却温度が650℃以上の場合は靭性の向上が不十
分で好ましくない。
又二次圧延の加熱温度は800〜950℃であるが、8
00℃以下では圧延組織及び機械的性質の均一性が阻害
されて靭性を急激に劣化し、又950qoを越せば圧延
後の組織が粗く、かつ鷹粒となり轍性を劣化する。さら
に二次圧延において780qo以下での圧下率が5%に
達しない場合には強度及び靭性が低下し、またその仕上
温度が690『○以下になれば、強加工フェライトの再
結晶が阻害され、籾性が著しく劣化するので、二次圧延
における仕上温度を690〜78び0の温度範囲とする
。二次圧延における780〜690℃の温度範囲での圧
下率は5%以上であるが、金属学上大きい程望ましいの
で、本発明では特に上限を限定するものではない。しか
しこの圧下率の上限は圧延機の能力や一次圧延と二次圧
延の能率のバランスなどによりある程度制限されてくる
。次に本発明を実施例により説明する。
00℃以下では圧延組織及び機械的性質の均一性が阻害
されて靭性を急激に劣化し、又950qoを越せば圧延
後の組織が粗く、かつ鷹粒となり轍性を劣化する。さら
に二次圧延において780qo以下での圧下率が5%に
達しない場合には強度及び靭性が低下し、またその仕上
温度が690『○以下になれば、強加工フェライトの再
結晶が阻害され、籾性が著しく劣化するので、二次圧延
における仕上温度を690〜78び0の温度範囲とする
。二次圧延における780〜690℃の温度範囲での圧
下率は5%以上であるが、金属学上大きい程望ましいの
で、本発明では特に上限を限定するものではない。しか
しこの圧下率の上限は圧延機の能力や一次圧延と二次圧
延の能率のバランスなどによりある程度制限されてくる
。次に本発明を実施例により説明する。
下記第1表に示す組成を有する鋼を藩製して得た素材ス
ラグを第2表に示す圧延条件により鋼板を製造した。
ラグを第2表に示す圧延条件により鋼板を製造した。
表中、最右欄の丸印は本発明によるもの、×印は比較の
ための供試材である。第1表 第 2 表(圧延条件) 圧延条件A: 素材スラグ(厚さ180脚)を1250qo×lhr加
熱後、直ちに厚さ9仇吻まで圧延終了温度を900℃と
して一次圧延する。
ための供試材である。第1表 第 2 表(圧延条件) 圧延条件A: 素材スラグ(厚さ180脚)を1250qo×lhr加
熱後、直ちに厚さ9仇吻まで圧延終了温度を900℃と
して一次圧延する。
次いで圧延を中断して500℃まで空冷し、再び950
qC×lhr加熱後、厚さ5仇ゅまで9500 〜78
0qoで50%、7800 〜750ooで50%二次
圧延し、最終圧延温度を750℃とする。圧延条件B: 上記圧延条件Aで、二次圧延条件を9500〜780℃
で97%、7800〜750℃で3%の庄下に変える。
qC×lhr加熱後、厚さ5仇ゅまで9500 〜78
0qoで50%、7800 〜750ooで50%二次
圧延し、最終圧延温度を750℃とする。圧延条件B: 上記圧延条件Aで、二次圧延条件を9500〜780℃
で97%、7800〜750℃で3%の庄下に変える。
圧延条件C:上記圧延条件Aで、二次圧延条件を950
0〜800℃で50%、8000 〜785℃で50%
圧下し、最終圧延温度を78500とする。
0〜800℃で50%、8000 〜785℃で50%
圧下し、最終圧延温度を78500とする。
圧延条件D:
上言己圧延条件Aで、二次圧延・条件を9500〜78
0℃で50%、7800 〜685qoで50%広下し
、最終圧延温度を総5℃とする圧延条件E: 上記圧延条件Aの一次圧延のみで、素材スラグ(厚ささ
18物廠)を12ぷ0×lhr加熱後、厚さ5仇凧まで
圧延終了温度を800℃として圧延する。
0℃で50%、7800 〜685qoで50%広下し
、最終圧延温度を総5℃とする圧延条件E: 上記圧延条件Aの一次圧延のみで、素材スラグ(厚ささ
18物廠)を12ぷ0×lhr加熱後、厚さ5仇凧まで
圧延終了温度を800℃として圧延する。
圧延条件F:上記圧延条件Aの一次圧延のみで、素材ス
ラグ(厚さ18仇廠)を1250qo×lhr加熱後、
780o 〜75000で圧下して板厚5比肋とし、圧
延終了温度を750℃とする。圧延条件G: 上記圧延条件Eの成品を900q○×水r加熱後水暁入
れし、次いで620つ○で独r焼もどし処理する。
ラグ(厚さ18仇廠)を1250qo×lhr加熱後、
780o 〜75000で圧下して板厚5比肋とし、圧
延終了温度を750℃とする。圧延条件G: 上記圧延条件Eの成品を900q○×水r加熱後水暁入
れし、次いで620つ○で独r焼もどし処理する。
圧延条件H:上記圧延条件Eの成品を900午0×が功
ロ熱後、空冷処理する。
ロ熱後、空冷処理する。
上記鋼板の母材としての特性及び溶接部の籾性結果を下
記第3,4表に示す。
記第3,4表に示す。
第 3 表(母材特性)
第 3 表(母材特性)
第 4表(溶接部籾性)
上記第3,4表に示した特性の試験方法は次の通りであ
る。
る。
NDTT ( Nil − d比hli○ Tra
船itionremperat川e):NRL(Nav
alResearchLavoratoび)蕗重試験結
果、ASTME 208(1975)のP−2サイズ試
験片による。
船itionremperat川e):NRL(Nav
alResearchLavoratoび)蕗重試験結
果、ASTME 208(1975)のP−2サイズ試
験片による。
COD(一60℃):
一60℃におけるCrack OpennjngDis
place−ment 試験値、B.B.DDI9(1
972)による。
place−ment 試験値、B.B.DDI9(1
972)による。
シャルピー試験:JISZ 2202(19路)、4号
試験片(母材では板厚中央部から採取)による。
試験片(母材では板厚中央部から採取)による。
試験値はすべて圧延直角方向の値である。
上記第4表中の溶接条件1〜3は第5表に示す条件であ
る。
る。
シャルピー試験片は表面から1肋の位置とした。なおボ
ンド部とはシャルピーのノッチ位置を溶接金属と母材部
の境界としたもの、HAZI凧とは同じくノッチを溶融
境界から1肌入った位置に入れたものである。又第4表
のCOD試験片は表面から中2仇岬の試験片を探り、ノ
ツチ位置はシャルピー試験片と同じにした。第 5 表
(溶接条件) 上記実施例において、鋼番1〜8は本発明における成分
範囲に属する鋼で圧延条件を異にしたもので、本発明の
圧延条件Aが最も良好な母材特性を有することを示して
いる(第3表参照)、溶接部の鋤性についても本発明の
圧延条件Aが最も良好であるが、母材ほど差はない(第
4表参照)。
ンド部とはシャルピーのノッチ位置を溶接金属と母材部
の境界としたもの、HAZI凧とは同じくノッチを溶融
境界から1肌入った位置に入れたものである。又第4表
のCOD試験片は表面から中2仇岬の試験片を探り、ノ
ツチ位置はシャルピー試験片と同じにした。第 5 表
(溶接条件) 上記実施例において、鋼番1〜8は本発明における成分
範囲に属する鋼で圧延条件を異にしたもので、本発明の
圧延条件Aが最も良好な母材特性を有することを示して
いる(第3表参照)、溶接部の鋤性についても本発明の
圧延条件Aが最も良好であるが、母材ほど差はない(第
4表参照)。
Claims (1)
- 1 C0.005〜0.16%,Mn0.7〜2.2%
,Si≦0.3%,Al0.01〜0.1%,P≦0.
025%,S≦0.024%,N0.005〜0.01
0%及びTi0.006〜0.025%とB0.000
6〜0.0025%の一方又は双方を含有し、かつTi
とBが共存する場合にはB/(N−0.292Ti)=
0.3超え0.79未満なる式を満足し、残部実質的に
Feより成り、その際次式に示すCeqが0.40%以
下である鋼片をAc_3〜1350℃に加熱してから直
ちに中間板厚まで圧延した後圧延を中断して650℃以
下の温度に冷却し、再び800〜950℃の温度範囲で
Ac_3温度以上に再加熱した後圧延を開始し、780
〜690℃の温度範囲で5%以上の圧下を加え、最終圧
延温度を780〜690℃とすることを特徴とする高靭
性高張力鋼板の製造法Ceq=C+Mn/6+Si/2
4+Cu/15+Cr/5+Mo/4+Ni/40+V
/142 C0.005〜0.16%,Mn0.77〜
2.2%,Si≦0.3%,Al0.01〜0.1%,
P≦0.025%,S≦0.024%,N0.005〜
0.010%及びTi0.006〜0.025%とB0
.0006〜0.0025%の一方又は双方を含有し、
かつTiとBが共存する場合にはB/(N−0.292
Ti)=0.3超え0.79未満なる式を満足し、さら
にこれにNi0.2〜2.0%,Cu0.05〜0.5
%,V0.025〜0.05℃,Nb0.01〜0.0
5%,Ca0.0005〜0,004%,Ce0.00
15〜0.012%の1種又は2種以上を含有し残部自
質的にFeより成り、その際次式に示すCeqが0.4
0%以下である鋼片をAc_3〜1350℃に加熱して
から直ちに中間板厚まで圧延した後圧延を中断して65
0℃以下の温度に冷却し、再び800〜950℃の温度
範囲Ac_3温度以上に再加熱した後圧延を開始し、7
80〜690℃の温度範囲で5%以上の圧下を加え、最
終圧延温度を780〜690℃とすることを特徴とする
高靭性高張力鋼板の製造法Ceq=C+Mn/6+Si
/24+Cu/15+Cr/5+Mo/4+Ni/40
+V/14
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55046197A JPS6030724B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 高靭性高張力鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55046197A JPS6030724B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 高靭性高張力鋼板の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56142826A JPS56142826A (en) | 1981-11-07 |
JPS6030724B2 true JPS6030724B2 (ja) | 1985-07-18 |
Family
ID=12740341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55046197A Expired JPS6030724B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 高靭性高張力鋼板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6030724B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4504326A (en) * | 1982-10-08 | 1985-03-12 | Nippon Steel Corporation | Method for the production of cold rolled steel sheet having super deep drawability |
JPS59136463A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Nippon Steel Corp | 耐ラメラ−テア−鋼及びその製造方法 |
JPS60204863A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-16 | Kobe Steel Ltd | 大入熱溶接構造用鋼 |
JPS62170459A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 大入熱溶接用高張力鋼板の製造方法 |
CN109112264A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-01 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 少量微合金化元素调质型高强韧中厚钢板及其制造方法 |
CN112795840A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-14 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种690MPa级钢板及其生产方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS497293A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-22 | ||
JPS5116890A (ja) * | 1974-08-01 | 1976-02-10 | Suwa Seikosha Kk | Suishoshindoshi |
-
1980
- 1980-04-10 JP JP55046197A patent/JPS6030724B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS497293A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-22 | ||
JPS5116890A (ja) * | 1974-08-01 | 1976-02-10 | Suwa Seikosha Kk | Suishoshindoshi |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56142826A (en) | 1981-11-07 |
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