JPS604887B2 - 非調質高張力高靭性鋼板の製造方法 - Google Patents

非調質高張力高靭性鋼板の製造方法

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JPS604887B2
JPS604887B2 JP2189781A JP2189781A JPS604887B2 JP S604887 B2 JPS604887 B2 JP S604887B2 JP 2189781 A JP2189781 A JP 2189781A JP 2189781 A JP2189781 A JP 2189781A JP S604887 B2 JPS604887 B2 JP S604887B2
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rolling
pass
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steel
tensile strength
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JP2189781A
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求 木村
良行 斉藤
禎一 榎並
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非調質高張力高鞠性鋼板の製造方法に係り、特
に熱処理によらず圧延のみにて引張強さ50kg/側2
以上、破面遷移温度−8000以下を安定確保できる
高張力高靭性鋼板の製造方法に関する。
従来引張強さ50k9/側2以上を有する造船用鋼板を
含む構造用鋼板で特に低温戦性を要求される材料は、焼
ならし処理により製造されている。
競ならし処理によりフェライト結晶粒が微細化し強度、
鞠性ともに向上するがフェライト結晶粒の微細化は8仏
程度にとどまるため十分な強度を確保するために、一定
量のCを含有させるか、もしくはC以外の強化合金元素
を添加しているのが現状である。他方需要者の要請とし
て溶接能率の向上が第1にあげられ、低温の予熱で溶接
割れ等の欠陥が発生し‘こくい材料が要求されており、
このためにはCおよびその他の強化合金元素はできるだ
け低いほうが望ましい。すなわち従来の調質高張力高靭
性鋼板は強度、靭性を得るためにはある程度の溶接性の
低下は避けることができなかった。また調質のための熱
処理は大量生産の上で限界があり、ひずみが生じやすい
問題点がある。本発明の目的は、上記従来技術の欠点を
克服し、熱処理によらず圧延のみによって強度、鋤性の
向上を図る高張力高轍性鋼板の製造方法を提供するにあ
る。本発明の要旨とするところは次のとおりである。
すなわち重量比にてC:0.05〜0.20%、Si:
0.02〜.60%、Mn:1.0〜2.0%、Aそ:
0.01〜0.10%を含有し残部がFeおよび不可避
的不純物より成る鋼スラブを制御圧延する工程を有して
成る高張力高軸性鋼板の製造万万法において、前記スラ
ブをオーステナィト温度に加熱し(Ar3変態V点+1
0000)からAr3変態点までの温度範囲で全圧下率
30%以上にて圧下する第1工程とAr3変態点以下の
温度において1パス当りの圧下率が5%以上の圧延をす
る第2工程から成り、前記第2工程の第1パスを前記第
1工程の最終パス後15秒以内に開始し、前記第1工程
の最終パス出側板厚と前記第2工程の最終板厚の比を2
以下とすることを特徴とする非調質高張力高鋤性鋼板の
製造方法である。本発明者らは特殊元素を含まないSi
−Mn鋼をAr3変態点以下で圧延する際(Ar3変態
点+30℃)〜Ar3変態点間でオーステナィトに加え
られた圧下ひずみが短時間の保持では相当量残っており
、このためフェライト核発生サィトが増加すること、お
よびAr3変態点以下の圧延によりフェライトに蓄えら
れた転位が、この領域での圧下率を高くしなければ室温
まで残存し強度上昇に寄与することを見出し本発明を完
成したものである。
先づ本発明の高張力高靭性鋼板の成分限定理由について
説明する。
C: Cは強度の増加に効果的に作用する元素であるが、0.
05%未満の場合は引張強さが50k9/肋2以下とな
るので下限を0.05%とする。
しかし0.20%を越すと溶接性を著しく害するので0
.05〜0.20%の範囲に限定した。Si : Siは脱酸剤として作用し、そのため少くとも0.02
%を必要とするが、0.60%を越すと級性に悪影響を
及ぼすので0.02〜0.60%の範囲に限定した。
Mn : Mnは強度の増加に必要であるが、1.0%未満では強
化作用が少く2.0%を越すと溶接性を阻害するので1
.0〜2.0%の範囲に限定した。
Aク:Aれま強力な脱酸剤として作用するが0.01%
未満ではその効果がなく、0.10%を越すと轍性を阻
害するので0.01〜0.10%の範囲に限定した。
次に本発明における制御圧延の限定理由について説明す
る。本発明はまずオーステナィト温度に加熱することが
以下に説明する要件を満足するために必要である。
末再結晶y城の圧下条件はフェライトの紬粒化に密接に
関連し、未再結晶y城に蓄えられたひずみがフェライト
の核発生サィトの増加をもたらすためには、変態直前に
必要量以上にひずみが蓄えられていなければならない。
(Ar3変態点+100℃)〜Ar3変態点間の全圧下
率を30%以上とし、かつ前記第1工程の最終パスとA
r3変態点以下の(Q+y)2相城の第1パス開始まで
の保持時間を19秒以内とすることが、上記の蓄積ひず
みによる細粒化効果を発揮するうえで欠くべからざる要
件であることを見出した。さきに本発明者らは第1工程
の最終パス終了から第2工程の第1パス開始までの時間
すなわち変態点直上における保持時間を限定することの
重要性を特顔昭55一59911に開示した。すなわち
前記保持時間とフェライト粒径の関係を第1図に示す。
第1図において第1工程すなわちy城での圧下率は丸印
が30%以上、ばつ印は30%未満であり、第2工程す
なわち(Q+y)2相域圧延前後の板厚比は1〜3の範
囲である。第1図から前記保持時間が短いとフェライト
粒径が小さくなることが明らかであり、前記保持時間が
フェライト細粒化に大きな影響のあることを示している
。しかしながら、引張強さ50kg/側2以上の高張力
鋼に限っていえば、上記の保持時間のみの要件では不十
分であって、さらに付加的な強化作用をもたらす条件設
置が安定して製造するためには必要である。
本発明者らはこの点に関し、Si−Mn鋼のAr3変態
以下すなわち(Q+y)2相域圧延の組織変化を調査、
研究した結果、(Q+y)2相城圧延が圧延前の板厚と
圧延後の板厚の比Rが2以下の場合すなわち圧下率が5
0%以下の場合はフェライトマトリックス中に多くの転
位が残存し材料の強化に寄与し、圧延前後の板厚比Rが
2を越す場合すなわち圧下率が50%を越えて圧延する
と回復の進行が促進され転位は著しく減少することを見
出した。第2図A,Bはそれぞれ(Q十y)2相城圧延
の圧延前後の板厚比が2以下と2を越えた場合の鋼板の
透過電子顕微鏡写真であって、本発明法の範囲内の第2
図Aが第2図Bに比して多くの転移の残留が認められる
。ただし(Q+y)2相城での1パス当りの圧下率が5
%未満では転移はほとんど残留しなかった。以上に説明
した理由から第1工程のy域の圧下率を30%以上に限
定し、第2工程の(Q+y)2相域圧延の圧下率は1パ
ス当り5%以上であり、該圧延前後の板厚比を2以下と
し、さらに第1工程終了から第2工程開始までの保持時
間を19砂以内に限定した。本発明法は上記の如き制御
圧延により特殊元素を顔含まないSi−Mn鋼を用いて
非鯛質すなわち熱処理を実施することないこ高張力高轍
性鋼板の製造を可能とした。
実施例 .第1表に本発明法による圧延を行
った鋼板と、従来の焼きならしを実施した鋼板の化学成
分、炭素当量Cegおよび溶接割れ感受性性組成Pcm
を示した。
ただしCegおゆびPcmは次式に示すとおりである。
Ceg=C+Mn/6十(Cr+Mo十V)/5十(C
u+Ni))/15(%)PcmFC十Si/30十M
n/20十Cu/20十Ni/60十Cr/20十Mo
/15十V/10十斑%第2表に第1表の鋼板の圧延条
件と引張特性および衝撃特性を示した。
ただし圧延条件中のy,rおよびRは次のとおりである
。y:(Ar3変態点+100q0)〜Ar3変態点の
温度範囲の圧延の最終パス終了からAr3変態点以下の
圧延の第1パス開始までの保持時聞くSec) y:(Ar3変態点十10び○)−Ar3変態点の温度
範囲の全圧下率 (%)R:Ar3
変態点温度以下の圧延の第1パス入側板厚と最終仕上板
厚の比第2表から本発明法で圧延された材料の強度は従
釆法の暁ならし材に匹敵し、一4び0におけるシヤルピ
−吸収エネルギーE‐4。
および薮面遷移温度vTrsは大中に本発明法がすぐれ
ていることが明らかである。さらにこのようにすぐれた
特性をうろことができた鋼板の炭素当量Cegおよび溶
接割れ感受性組成Pcm‘ま第1表から明らかなように
本発明法は従来法よりも著しく低値であり溶接性のすぐ
れていることを示している。第3図は第1表に示したC
鋼のy域圧延と(Q+y)2相城圧延との間の保持時間
yと破面遷移温度vTrsとの関係を示したもので、図
中の白丸印はy域での圧下率が30%以上、黒丸印は3
0%未満であり、第2工程なわち(Q+y)2相城圧延
前後第 1 表 第 2 表 の板厚比は1〜3の範囲である。
第3図から明らかな如く、破面遷移温度vTrsが−8
0qoの高鞠性が安定してえられるのは7=≦1$ec
、y城での圧下率が30%以上の領域である。第4図は
Ar3変態点以下すなわち(Q+y)2相城圧延の第1
パス入側板厚と最終仕上厚の比Rおよび1パス当りの圧
下率の最大値%と引張強さとの相関関係を示したもので
ある。
第1表に示すA鋼およびB鋼をそれぞれ白丸印および黒
丸印で示したが、いずれもy域圧延は圧下率30%以上
を実施した。なお図中の数字は(Q+y)2相城圧延の
1パス当りの圧下率の最大値%を示したものである。第
4図からR≦2で1パス当りの圧下率が5%以上の場合
は引張強さ50kg/脚2以上が安定してえられること
が明らかである。本発明は特殊元素を含有しないSi−
Mn系炭素鋼を用いy城および(Q+y)2相域の圧延
条件を制限することによって熱処理なしで高張力高靭性
鋼板の製造が可能となり、しかもその鋼材の溶接性がす
ぐれており実用的効果は大きい。
なおこのy域および(Q+y)2相城の制御圧延により
強度上昇を図った本発明法は厚鋼板に限らず綾鋼、形鋼
についても広く応用すすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はy城圧延の最終パス終了から(Q+y)2相圧
延の第1パス開始までのパス間保持時間7とフェライト
粒径の関係を示す相関図、第2図A,Bはいずれも鋼板
の透過電子顕微鏡写真であって、第2図Aは(Q十y)
2相城圧延前後の板厚比が2以下の場合、第2図Bは前
記板厚比が2を越える場合であり、第3図はy城圧延の
最終パス終了から(Q+ッ)2相域圧延の第1パス開始
までのパス間保持時間7と被面遷移温度VTMとの関係
を示す相関図、第4図は(Q+y)2相城圧延前後の板
厚比Rおよび該圧延の1パス当りの最大圧下率と引張強
さとの関係を示す相関図である。 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 重量比にてC:0.05〜0.20%、Si:0.
    02〜0.60%、Mn:1.0〜2.0%、Al:0
    .01〜0.10%を含有し残部がFeおよび不可避的
    不純物より成る鋼スラブを制御圧延する工程を有して成
    る高張力高靭性鋼板の製造方法において、前記スラブを
    オーステナイト温度に加熱し(Ar3変態点+100℃
    )からAr3変態点までの温度範囲で全圧下率30%以
    上にて圧下する第1工程とAr3変態点以下の温度にお
    いて1パス当りの圧下率が5%以上の圧延をする第2工
    程から成り、前記第2工程の第1パスを前記第1工程の
    最終パス後15秒以内に開始し、前記記第1工程の最終
    パス出側板厚と前記第2工程の最終板厚の比を2以下と
    することを特徴とする非調質高張力高靭性鋼板の製造方
    法。
JP2189781A 1981-02-17 1981-02-17 非調質高張力高靭性鋼板の製造方法 Expired JPS604887B2 (ja)

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JPS57137422A JPS57137422A (en) 1982-08-25
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JP2770682B2 (ja) * 1992-08-06 1998-07-02 ヤマハ株式会社 球体の飛翔計測装置
JP2541428B2 (ja) * 1992-08-06 1996-10-09 ヤマハ株式会社 飛翔球体計測装置

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