JPS6035985B2 - 圧力容器用高強度強靭鋼 - Google Patents
圧力容器用高強度強靭鋼Info
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- JPS6035985B2 JPS6035985B2 JP569081A JP569081A JPS6035985B2 JP S6035985 B2 JPS6035985 B2 JP S6035985B2 JP 569081 A JP569081 A JP 569081A JP 569081 A JP569081 A JP 569081A JP S6035985 B2 JPS6035985 B2 JP S6035985B2
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Description
この発明は、溶接施工後に応力除去凝錨を施したものに
おいても良好な強度と鞠性を保持する圧力容器用高強度
強軸鋼に関するものである。 従来、Ｍｎを１．０〜１．６％（以下％は重量％とする
）程度、そしてＭｏを０．４〜０．６５％程度含有する
。ＭゆるＭｎ−さ。鰍ボイラおよび圧磁器用鋼材として
適用されており、ＡＳＴＭ・Ａ３０２として規格化され
ている。 （ＪＩＳ・ＳＢ５８Ｍに相当する）ものであるが、その
厚肉鋼板はＡＳＴＭで最も高強度の圧力容器用圧延鋼材
の１つとして知られているものであって、化学プラント
圧力容器や石油精製反応塔等の圧力容器鋼材として期待
の高い鋼種であった。し力）し側ら、このようなＭ−享
Ｍ側まその規格内の成分で製造すると、競ならし時の焼
入性が不足して燐ならしのままのミクロ組織は“粗大フ
ェライト＋高炭素ベイナイト組織”となるものであり、
このミクロ組織はもともと良好な級性をもたらすもので
はないが、この鋼種においては、さらに、溶接施工後応
力除去暁錨を行なうフェライト粒がさらに粗大化し、炭
化物の凝集粗大化をもたらして、その衝撃性能、すなわ
ち籾性が大きく劣化して使用上問題が生ずるという現象
がみられるものであった。 本発明者等は上述のような観点から、このようなＭ−享
Ｍ。 鋼の有する高強度を維持するとともに良好な轍性をも兼
ね備え、所望の加工を施して溶接施工を行なった後、全
体を応力除去競鈍しても割れなどを生ずることのない圧
力容器用鋼材を得べ〈研究を重ねた結果、以下‘ａ’〜
‘ｃ｝に示す如き知見を得るに至ったのである。すなわ
ち、
おいても良好な強度と鞠性を保持する圧力容器用高強度
強軸鋼に関するものである。 従来、Ｍｎを１．０〜１．６％（以下％は重量％とする
）程度、そしてＭｏを０．４〜０．６５％程度含有する
。ＭゆるＭｎ−さ。鰍ボイラおよび圧磁器用鋼材として
適用されており、ＡＳＴＭ・Ａ３０２として規格化され
ている。 （ＪＩＳ・ＳＢ５８Ｍに相当する）ものであるが、その
厚肉鋼板はＡＳＴＭで最も高強度の圧力容器用圧延鋼材
の１つとして知られているものであって、化学プラント
圧力容器や石油精製反応塔等の圧力容器鋼材として期待
の高い鋼種であった。し力）し側ら、このようなＭ−享
Ｍ側まその規格内の成分で製造すると、競ならし時の焼
入性が不足して燐ならしのままのミクロ組織は“粗大フ
ェライト＋高炭素ベイナイト組織”となるものであり、
このミクロ組織はもともと良好な級性をもたらすもので
はないが、この鋼種においては、さらに、溶接施工後応
力除去暁錨を行なうフェライト粒がさらに粗大化し、炭
化物の凝集粗大化をもたらして、その衝撃性能、すなわ
ち籾性が大きく劣化して使用上問題が生ずるという現象
がみられるものであった。 本発明者等は上述のような観点から、このようなＭ−享
Ｍ。 鋼の有する高強度を維持するとともに良好な轍性をも兼
ね備え、所望の加工を施して溶接施工を行なった後、全
体を応力除去競鈍しても割れなどを生ずることのない圧
力容器用鋼材を得べ〈研究を重ねた結果、以下‘ａ’〜
‘ｃ｝に示す如き知見を得るに至ったのである。すなわ
ち、
【ａ】従来の他‐戴。
鋼の蹴らしのままの織は“粗大フェライト＋高炭素ベイ
ナイト”であり、このような材料の脆性破壊は、まず高
炭素ベイナイト部分からクラックが発生してこれがフェ
ライト部に伝播することによって進行するが、このクラ
ックの発生はベイナイト部分の炭素量が高いほど、また
ベイナイトのサイズが大きいほど起きやすいものであっ
て、一般に、暁入性が低いほどフェライトは粗大となる
ので、このように焼入性の悪い材料ではフェライト部分
から押し出された炭素がベイナイト変態する部分に濃縮
して、炭素量の高い粗大なべィナィトができ、これがク
ラックの発生を誘発し鋤性低下の原因となるものである
こと。そこで、これに特定量のＣｒを添加すると、暁な
らし時の焼入性や高まり、フェライトの量を減少させ、
したがってベイナイトの割合も高くなって、ベィナィト
中の炭化物は高炭素ベイナイトとはならないので材料の
鞠性の改善がなされること。‘ｂ｝ 応力除去焼鈍中、
Ｃｒ成分が含有されていないものにあっては、Ｆ３Ｃが
粗大Ｍ２３Ｃ６となる反応が速やかに進行し、この粗大
Ｍ蟹Ｃ６がクラック発生個所となるので、応力除去焼鎚
腕化が大きいものであるが、Ｃｒ成分を添加すると、Ｆ
ｅ３Ｃが粗大Ｍ公Ｃ６に移行せしめる反応を遅らせて、
粗大Ｍ２３Ｃ６に起因する腕化を軽減する効果が発揮さ
れること。 （ｃ｝ Ｃｒとともに、さらにＣｕまたはＮｉあるいは
その両者を添加することにより、焼入性をより向上する
ことができるとともに、材料をより高強度化して使用に
あたって設計許容応力を高めることができること。 したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、ボィラや圧力容器用鋼板に供する鋼を、Ｃ：０
．０７〜０．１５％、 Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｍｎ：１．００〜１．６０％、 Ｃｒ：０．１０〜１．００％、 Ｍｏ：０．５０〜０．６０％、 ｓｏｌ・Ｎ：０．００５〜０．１００％、を含有すると
ともに、さらに、 Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、 Ｎｉ：０．１０〜１．００％、 のうちの１種又は２種を含有し、 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、 より構成することにより、高強度、特にすぐれた高温強
度特性と、すぐれた籾性とを併せ持たしめたことに特徴
を有するものである。 なお、本発明の圧力容器用強籾鋼は、ボイラ、イ＃学プ
ラント類の圧力容器に使用するのに適しており、ＡＣ３
点以上に加熱して熱間加工後、そのまま放冷するか、あ
るいはその後ＡＣ３点以上に再加熱して鱗ならしするか
、または燐ならし後ＡＣ，点以下での暁もどしを経て、
溶接施工を行ない、応力除去暁鈍を行なって使用するも
のであって、その製造にあたっては溶解法その他の常法
が採用されるものである。 つぎに、この発明の圧力容器用高強度強靭鋼において、
Ｃ，Ｓｉ，Ｍｈ，Ｃｒ，Ｍｏ，ｓｏｌ，山，Ｃｕ、およ
びＮｉ成分の成分組成範囲を上述のように限定した理由
を説明する。 【ａ｝ Ｃ Ｃ成分には、鋼の強度を確保する作用があるが、その含
有量が０．０７％未満では応力除去暁鎚後の所定強度を
確保することができず、一方０．１５％を越えて含有さ
せると溶接性および鞠性が劣化するようになることから
、その含有量を０．０７〜０．１５％と限定した。 ｛ｂ’Ｓｉ Ｓｉ成分は脱酸剤として添加するものであるが、その含
有量が０．０５％未満では脱酸が不十分となり、一方０
．５０％を越えて含有させると級性、および溶接継手部
ボンド級性が劣化するようになることから、その含有量
を０．０５〜０．５０％と限定した。 【ｃ’ＭｎＭｎ成分の含有量が１．００％未満の場合に
は、競ならし時の糠入性が不足し、この種の鋼が必要と
する強度、および靭性を得ることができず、一方、１．
６０％を越えると偏析等の鋼塊の不均一性に起因する水
素性欠陥が増大してトラブルの原因となるので、その含
有量を１．００〜１．６０％と限定した。 ‘ｄｉ Ｃｒ Ｃｒ成分には、すでに説明したように、煉ならし時の焼
入性を高めてフェライト量を減少させべィナイトの割合
を高める作用があって、生ずるベイナイト中の炭化物を
高炭素ベイナイトとしないので良好な鞠性を有している
ものとする一方、この種の鋼は熔接施工後応力除去擬雛
を行なうが、このときにＦｅ３Ｃが粗大Ｍ２３Ｃ６なる
反応速度を抑える作用をも有しているので、生成される
粗大地３Ｃ６がクラック発生個所となって応力除去燐鈍
腕化感受性が高まるという現象が抑えられ、応力除去焼
錨による腕化がほとんどなくなるという効果のほか、さ
らにＣｒ成分には耐水素アタック性能を高めるという効
果がある。 そして、Ｃｒの含有量が０．１０％未満ではこのような
効果が不十分であり、一方１．００％を越えて含有させ
ると溶接性を劣化させるようになることから、その含有
量を０．１０〜１．０％と限定した。【ｅ）Ｍｏ Ｍｏ成分には、高温強度を確保する作用があるが、その
含有量が０．５０％未満ではその効果が十分ではなく、
一方０．６０％を越えて含有せしめると籾性を劣化する
ようになることから、その含有量を０．５０〜０．６０
％を限定した。 Ｍ ｓｏｌ・山 ｓ〔）１・ＡＩ成分は、脱酸作用およびオーステナィト
粒径の微細化作用を有するものであるが、その含有量が
０．００５％未満ではその効果が十分でなく、一方０．
１００％を越えて含有せしめるとかえつてオーステナィ
ト粒が粗大化し、級性が劣化するようになることから、
その含有軍を０．００５〜０．１００％と限定した。 （ｇ） ＣｕおよびＮｉ ＣｕおよびＮｉ成分には、この種の鋼の強度をさらに向
上せしめる作用があり、特に、Ｃｕは０．１０％以上含
有せしめることにより応力除去競鎚中の強度低下を防止
して高強度を得るのに有効であり、Ｎｉも０．１０％以
上の添加により髄ならし時の競入性を高めて強度・級性
を向上させるものであるが、Ｃｕが０．５０％を越えて
含有されると表面癖発生の原因となる恐れがあり、また
Ｎｉが１．００％を越えて含有させると鋼の製造コスト
を上昇せしめて工業的価値を低下することから、Ｃｕの
含有量を０．１０〜０．５０％、Ｎｉの含有量を０．１
０〜１．００％と限定した。 ついで、この発明を実施例により比較例と対比しながら
説明する。 実施例 通常の熔解法にしたがって、それぞれ第１表に示される
成分組成をもった鋼を溶製、鋳造してスラブとした後、
通常の如く圧延して、同じく第１表に示される板厚の板
材を得た。 ついでこれを９３０ｏｏにて０．５時間保持して糠なら
しした後、６５０℃に１幼時間保持後徐冷の熱処理を行
なった。このようにして得られた鋼板については、それ
聡 斑 心 対 し ｂ Ｓ 霊 雲 機 粒 それの機械的性質を測定し、この結果を第１表に併せて
示した。 第１表に示される結果から、本発明鋼Ａ〜Ｅはいずれも
、比較鋼ＦおよびＧと比べて、強度および鞠性ともすぐ
れた値を有することが明らかであり、特に靭性が著しく
すぐれていることがわかる。 上述のように、この発明によれば、溶接用鋼材として高
強度を有し、しかも溶接施工後に応力除去嬢錨を施した
ものにおいても良好な鞠性を保持する圧力容器用高強度
強級鋼を安価に得ることができるなど、工業上有用な効
果がもたらされるのである。
ナイト”であり、このような材料の脆性破壊は、まず高
炭素ベイナイト部分からクラックが発生してこれがフェ
ライト部に伝播することによって進行するが、このクラ
ックの発生はベイナイト部分の炭素量が高いほど、また
ベイナイトのサイズが大きいほど起きやすいものであっ
て、一般に、暁入性が低いほどフェライトは粗大となる
ので、このように焼入性の悪い材料ではフェライト部分
から押し出された炭素がベイナイト変態する部分に濃縮
して、炭素量の高い粗大なべィナィトができ、これがク
ラックの発生を誘発し鋤性低下の原因となるものである
こと。そこで、これに特定量のＣｒを添加すると、暁な
らし時の焼入性や高まり、フェライトの量を減少させ、
したがってベイナイトの割合も高くなって、ベィナィト
中の炭化物は高炭素ベイナイトとはならないので材料の
鞠性の改善がなされること。‘ｂ｝ 応力除去焼鈍中、
Ｃｒ成分が含有されていないものにあっては、Ｆ３Ｃが
粗大Ｍ２３Ｃ６となる反応が速やかに進行し、この粗大
Ｍ蟹Ｃ６がクラック発生個所となるので、応力除去焼鎚
腕化が大きいものであるが、Ｃｒ成分を添加すると、Ｆ
ｅ３Ｃが粗大Ｍ公Ｃ６に移行せしめる反応を遅らせて、
粗大Ｍ２３Ｃ６に起因する腕化を軽減する効果が発揮さ
れること。 （ｃ｝ Ｃｒとともに、さらにＣｕまたはＮｉあるいは
その両者を添加することにより、焼入性をより向上する
ことができるとともに、材料をより高強度化して使用に
あたって設計許容応力を高めることができること。 したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
もので、ボィラや圧力容器用鋼板に供する鋼を、Ｃ：０
．０７〜０．１５％、 Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｍｎ：１．００〜１．６０％、 Ｃｒ：０．１０〜１．００％、 Ｍｏ：０．５０〜０．６０％、 ｓｏｌ・Ｎ：０．００５〜０．１００％、を含有すると
ともに、さらに、 Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、 Ｎｉ：０．１０〜１．００％、 のうちの１種又は２種を含有し、 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、 より構成することにより、高強度、特にすぐれた高温強
度特性と、すぐれた籾性とを併せ持たしめたことに特徴
を有するものである。 なお、本発明の圧力容器用強籾鋼は、ボイラ、イ＃学プ
ラント類の圧力容器に使用するのに適しており、ＡＣ３
点以上に加熱して熱間加工後、そのまま放冷するか、あ
るいはその後ＡＣ３点以上に再加熱して鱗ならしするか
、または燐ならし後ＡＣ，点以下での暁もどしを経て、
溶接施工を行ない、応力除去暁鈍を行なって使用するも
のであって、その製造にあたっては溶解法その他の常法
が採用されるものである。 つぎに、この発明の圧力容器用高強度強靭鋼において、
Ｃ，Ｓｉ，Ｍｈ，Ｃｒ，Ｍｏ，ｓｏｌ，山，Ｃｕ、およ
びＮｉ成分の成分組成範囲を上述のように限定した理由
を説明する。 【ａ｝ Ｃ Ｃ成分には、鋼の強度を確保する作用があるが、その含
有量が０．０７％未満では応力除去暁鎚後の所定強度を
確保することができず、一方０．１５％を越えて含有さ
せると溶接性および鞠性が劣化するようになることから
、その含有量を０．０７〜０．１５％と限定した。 ｛ｂ’Ｓｉ Ｓｉ成分は脱酸剤として添加するものであるが、その含
有量が０．０５％未満では脱酸が不十分となり、一方０
．５０％を越えて含有させると級性、および溶接継手部
ボンド級性が劣化するようになることから、その含有量
を０．０５〜０．５０％と限定した。 【ｃ’ＭｎＭｎ成分の含有量が１．００％未満の場合に
は、競ならし時の糠入性が不足し、この種の鋼が必要と
する強度、および靭性を得ることができず、一方、１．
６０％を越えると偏析等の鋼塊の不均一性に起因する水
素性欠陥が増大してトラブルの原因となるので、その含
有量を１．００〜１．６０％と限定した。 ‘ｄｉ Ｃｒ Ｃｒ成分には、すでに説明したように、煉ならし時の焼
入性を高めてフェライト量を減少させべィナイトの割合
を高める作用があって、生ずるベイナイト中の炭化物を
高炭素ベイナイトとしないので良好な鞠性を有している
ものとする一方、この種の鋼は熔接施工後応力除去擬雛
を行なうが、このときにＦｅ３Ｃが粗大Ｍ２３Ｃ６なる
反応速度を抑える作用をも有しているので、生成される
粗大地３Ｃ６がクラック発生個所となって応力除去燐鈍
腕化感受性が高まるという現象が抑えられ、応力除去焼
錨による腕化がほとんどなくなるという効果のほか、さ
らにＣｒ成分には耐水素アタック性能を高めるという効
果がある。 そして、Ｃｒの含有量が０．１０％未満ではこのような
効果が不十分であり、一方１．００％を越えて含有させ
ると溶接性を劣化させるようになることから、その含有
量を０．１０〜１．０％と限定した。【ｅ）Ｍｏ Ｍｏ成分には、高温強度を確保する作用があるが、その
含有量が０．５０％未満ではその効果が十分ではなく、
一方０．６０％を越えて含有せしめると籾性を劣化する
ようになることから、その含有量を０．５０〜０．６０
％を限定した。 Ｍ ｓｏｌ・山 ｓ〔）１・ＡＩ成分は、脱酸作用およびオーステナィト
粒径の微細化作用を有するものであるが、その含有量が
０．００５％未満ではその効果が十分でなく、一方０．
１００％を越えて含有せしめるとかえつてオーステナィ
ト粒が粗大化し、級性が劣化するようになることから、
その含有軍を０．００５〜０．１００％と限定した。 （ｇ） ＣｕおよびＮｉ ＣｕおよびＮｉ成分には、この種の鋼の強度をさらに向
上せしめる作用があり、特に、Ｃｕは０．１０％以上含
有せしめることにより応力除去競鎚中の強度低下を防止
して高強度を得るのに有効であり、Ｎｉも０．１０％以
上の添加により髄ならし時の競入性を高めて強度・級性
を向上させるものであるが、Ｃｕが０．５０％を越えて
含有されると表面癖発生の原因となる恐れがあり、また
Ｎｉが１．００％を越えて含有させると鋼の製造コスト
を上昇せしめて工業的価値を低下することから、Ｃｕの
含有量を０．１０〜０．５０％、Ｎｉの含有量を０．１
０〜１．００％と限定した。 ついで、この発明を実施例により比較例と対比しながら
説明する。 実施例 通常の熔解法にしたがって、それぞれ第１表に示される
成分組成をもった鋼を溶製、鋳造してスラブとした後、
通常の如く圧延して、同じく第１表に示される板厚の板
材を得た。 ついでこれを９３０ｏｏにて０．５時間保持して糠なら
しした後、６５０℃に１幼時間保持後徐冷の熱処理を行
なった。このようにして得られた鋼板については、それ
聡 斑 心 対 し ｂ Ｓ 霊 雲 機 粒 それの機械的性質を測定し、この結果を第１表に併せて
示した。 第１表に示される結果から、本発明鋼Ａ〜Ｅはいずれも
、比較鋼ＦおよびＧと比べて、強度および鞠性ともすぐ
れた値を有することが明らかであり、特に靭性が著しく
すぐれていることがわかる。 上述のように、この発明によれば、溶接用鋼材として高
強度を有し、しかも溶接施工後に応力除去嬢錨を施した
ものにおいても良好な鞠性を保持する圧力容器用高強度
強級鋼を安価に得ることができるなど、工業上有用な効
果がもたらされるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：０．０７〜０．１５％、 Ｓｉ：０．０５〜０．５０％、 Ｍｎ：１．００〜１．６０％、 Ｃｒ：０．１０〜１．００％、 Ｍｏ：０．５０〜０．６０％、 ｓｏｌ・Ａｌ：０．００５〜０．１００％、を含有しす
るとともに、さらに、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、 Ｎｉ：０．１０〜１．００％、 のうちの１種または２種を含有し、 Ｆｅおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
圧力容器用高強度強靭鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP569081A JPS6035985B2 (ja) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | 圧力容器用高強度強靭鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP569081A JPS6035985B2 (ja) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | 圧力容器用高強度強靭鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57120652A JPS57120652A (en) | 1982-07-27 |
| JPS6035985B2 true JPS6035985B2 (ja) | 1985-08-17 |
Family
ID=11618090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP569081A Expired JPS6035985B2 (ja) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | 圧力容器用高強度強靭鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035985B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4356950B2 (ja) | 2006-12-15 | 2009-11-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐応力除去焼鈍特性と溶接性に優れた高強度鋼板 |
| JP5305709B2 (ja) | 2008-03-28 | 2013-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐応力除去焼鈍特性と低温継手靭性に優れた高強度鋼板 |
| JP4326020B1 (ja) | 2008-03-28 | 2009-09-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐応力除去焼鈍特性と低温継手靭性に優れた高強度鋼板 |
| JP4586080B2 (ja) | 2008-03-28 | 2010-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐応力除去焼鈍特性と低温靭性に優れた高強度鋼板 |
| CN101880837B (zh) * | 2010-06-13 | 2012-01-25 | 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 | 制备钢的方法 |
-
1981
- 1981-01-16 JP JP569081A patent/JPS6035985B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57120652A (en) | 1982-07-27 |
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