JPS6092421A - 超高張力鋳鋼の製造方法 - Google Patents

超高張力鋳鋼の製造方法

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JPS6092421A
JPS6092421A JP20052883A JP20052883A JPS6092421A JP S6092421 A JPS6092421 A JP S6092421A JP 20052883 A JP20052883 A JP 20052883A JP 20052883 A JP20052883 A JP 20052883A JP S6092421 A JPS6092421 A JP S6092421A
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JP
Japan
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steel
cast steel
tensile strength
temperature
toughness
Prior art date
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Pending
Application number
JP20052883A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Noguchi
野口 紘
Masaaki Kano
狩野 征明
Kiyoshi Uchida
清 内田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni

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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)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

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】 この発明は石油掘削用リグの高強度ギヤー材や、海洋開
発に使用される構造用鋳鋼品に最適な超高張力鋳鋼の製
造方法に関し、特に引張強さ105に9f/ad以上の
高強度と一20’Cにおける衝撃吸収エネルギー2.8
 k17f−m以上の低温強i性を有する超高張力@鋼
の製造方法を提供するものである。
一般に海洋開発関連装置など、低温Fで1吏用される動
力伝達用の構造材に対しては優れた機械的特性、特に高
強度と低温強靭性が要求される。例えば石油掘削用ジヤ
ツキアップリグの昇降装置駆動用ギヤーに対しては、第
1表に示すような厳しい条件が要求され、引張強さくT
S)が105kgfAI以上、−20℃における衝撃吸
収エネルギvE −20が2.8 kgr−m以上であ
ることが要求される。
第1表二石油4JII削用リグギヤー拐要求仕様このよ
うな超高張力、低温強靭性が要求される石油掘削用リグ
ギヤー材としては、従来は鍛鋼品を使用するのが通常で
あった。しかしながら鍛鋼材からギヤーを作成する場合
、切削加工を必要とし、そのため材料歩留りが低いとと
もに生産性も低く、コストが著しく高くならざるを得な
いのが実情である。
一方鋳鋼品は複雑な形状の部材を比較的簡単かつ低コス
トで作成できる利点を有しているが、その反面、塑性加
工を受けている鋼板や鍛鋼品と比較して強靭性に劣シ、
そのため高強度を必要とされる部材には一般に不c産当
とされている。例えば従来引張強さが80 kgfA!
級の高張力鋳鋼は特公昭53−12885号あるいは特
開昭54−4227号等に見られるように既に開発され
ているが、前述の石油掘削用リグギヤー材の要求仕様の
如く引張強さが105 kgf/+dを超えるような超
高張力鋳鋼は未だ開発されておらず、したがって石油掘
削用リグギヤー材としては鋳鋼品を使うことができず、
前述の如く高コストであるにもかかわらず鍛鋼品を用い
ざるを得なかったのである。
この発明は以上のq4情に鑑みてなされたもので、石油
掘削用リグのギヤー材に使用し得るような超高張力、低
温強靭性を有する鋳鋼、具体的には引張強さ105 k
slr/ad以上、−20“Cにおける衝撃吸収エネル
ギー2.8kg1m以上の超高張力鋳鋼を製造する方法
を提供することを目的とするものである。
このような超高張力、低温強靭性を有する鋳鋼材を開発
することができれば、ギヤーの形状を有する鋳造品を製
造し、それを仕上加工して目的のギヤーを製造すれば、
歩留り向上、加工費低減など、コストダウンに大きく貢
献することが可能となる。
本発明者等は上述の目的を達成するべく鋭意研究を重ね
た結果、適切な化学組成と、適切な熱処理条件とを組合
せることにより、引張強さ105kgf/l+−以上で
しかも一20℃における衝撃吸収エネルギー2.8 k
gf−+n以上を有する超高張力鋳鋼が実際に得られる
ことを見出し、この発明をなすに至った。
すなわちこの発明の超高張力@鋼の製造方法は、C0,
15〜0.40%、Si 0.15〜0.35 %、M
n050〜1.’60%、P 0.020%以上、So
、010%以下、Ni 2.00〜4.00 %、Cr
2.00〜4.00%、MOo、40〜0.90チ、V
o、01〜0.lO%、Cu O,10−0,301b
、A10、060−以下を含有し、残部がFeおよび不
可避的不純物よりなる鋼を850〜i 、o o o 
℃のオーステナイト化温度に保持後、800℃から40
0℃までの平均冷却速度が20 ’C/min以上とな
るように冷却する焼入れもしくは焼ならし処理を1回ま
たは2回以上繰返した後、540’C〜620 ℃の温
度範囲内で焼戻しすることを特徴とするものである。
以下この発明の超高張力鋳鋼製造方法についてより具体
的に説明する。
先ずこの発明の方法における素材鋼成分の限定理由を説
明する。
C: Cが015チ未満では引張強さ105に9fA4
以上級の:1り鋼としては強度不足となり、一方Cが0
.40%を超えれば靭性を損なうから、0.15〜0.
40%の範囲とした。
si:stは鋳造性向上および強度向上のために0.1
5チ以上必甥であるが、0.35%を越えれば靭性を低
Fさせるから、0.15〜0.35%の範囲に限定した
h40:Mnは焼入れ性向上元素として知られてお妙、
その効果を最大限に生かして強度向上を図り、かつ過剰
に含有された場合の粒界への偏析が靭性に悪影響を及ぼ
すことを考慮して、0.50〜1.60%の範囲とした
p、s: いずれも通常の製鋼により不可避的に含有さ
れる不純物元素であり、ともに靭性に悪影響を及ぼすと
とヵ為ら可及的に少ないことが望ましいが、製造コスト
を考慮してP 0.020チ以F1S0.0101以下
とした。
Ni:Njは強度および靭性向上に有効な元素てらって
この発明の鋼索材にとって重要なものであるが、高価で
あることから2.00〜4.00チの範囲に限定した。
Cr:Crは焼入れ性向上元素であって特に強度を高め
るのに有効であり、その効果を得るため2.00%以上
必要である。しかしながら4.00%を越えれば強度向
上効果よりも初性劣化の悪影響が大きくなるから、2.
0o〜4.0 OSの範囲に限定した。
Mo : Moは焼入れ性向上元素であってしかも焼戻
し軟化抵抗を高める元素として知られておシ、この発明
の方法における鋼素材でもこれらのM。
添加効果を有効に作用させるため0.40俤以上が必要
である。しかしながらMoが0.90 %を越えれば靭
性を損なうから、0.40〜0.90%の範囲に限定し
た。
■= 析出強化型の元素であって、0.01%以上の添
加で析出強化による強度向上に寄与するが、0.10俤
を越えれば靭性を損なうから、0.01〜0.10%の
範囲内とした。
Cu:Cuは0.10%以−トの添加で靭性を損なうこ
となく強度を上昇させるが、0.30チを越えて添加し
てもそれ以上効果は増大しないから、010〜13.3
0チの範囲内とした。
AJ:Alは結晶粒微細化効果を有するが、0、060
%を越えれば非金属介在物を増大させ、靭性を劣化させ
るから、t)、06(l以下とした。
この発明では上述のような組成を有する鋳鋼に対シて8
50〜1000℃のオーステナイト化温度に加熱後、8
00℃〜400℃間の平均冷却速度が20°c/mi 
n以上となるように焼入れまたは焼ならし処理し、その
後540〜620’Cの温度範囲内で焼戻すことにより
所期の引張シ強さを有する超高張力鋼を得ることができ
るが、これらの熱処理条件の限定理由は次の通りでちる
オーステナイト化温度850〜1000℃二本発明者等
は、この発明の組成範囲内の鋳鋼(具体的成分は後述す
る実施例の第2表における本発明鋳鋼1と同じ)につい
て、種々のオーステナイト化温度に加熱した後、焼入れ
焼戻しを行って引張強さを調べたところ、オーステナイ
ト化温度と引張強さとの間に第1図に示すような相関関
係があることが判明した。なお焼入れ時の800°C〜
400℃間の平均冷却速硬は30 C/1nin 、焼
戻し温度は580℃と、いずれもこの発明の条件範囲内
とした。第1図から明らかなように105k17 rA
t以上の引張強さを得るためには、850℃以上のオー
ステナイト化温度が必要であり、一方1000℃を越え
ても加熱のだめのエネルギー消費の割には強度増加が望
めないから、850〜1000℃の温度範囲に限定した
20℃’min以上の平均冷却速度: 第1図の実験で用いたものと同じ組成の鋳鋼に対し、9
50’″Cのオーステナイト化温度に加熱後、800〜
400 ”C間の平均冷却速度を種々変化させて暁入れ
もしくは焼ならし処理を行ない、その後580℃で焼戻
しを行ない、得られた製品について調べた一20℃にお
ける衝撃吸収エネルギーとオーステナイト化温度加熱後
の8oo〜400℃間の平均冷却速度との関係を第2図
に示す。第2図から明らかなように一20℃において2
.8kg1m以上の衝撃吸収エネルギーを得るためには
、800〜400℃間の平均冷却速度を20 ”C/m
in以上とする必要がある。なおこのようなオーステナ
イト化温度加熱後の冷却は、上述の冷却速度が満足され
るならば油中あるいは水中焼入れあるいは空冷による焼
ならしのいずれを適用しても良い。
またこの焼入れもしくは焼ならし処理は2回以上繰返し
ても良い。
焼戻し温度540〜620℃: 前記と同じ組成の鋳鋼に対し、950’Cのオーステナ
イト化温度に加熱後、8oo〜4oo℃間の平均冷却速
度が30 c/minとなる条件Fで焼入れし、その後
の焼戻し温度を種々変化させ、得られた各製品の引張強
さと焼戻し温度との関係、および−20“Cにおける衝
撃吸収エネルギーと焼戻し温度との関係を調べたところ
、それぞれ第3図、第4図に示す結果が得られた。第3
図に示すように焼戻し温度が620 ℃を越えれば引張
強さが105 kgfAdよシも低くなシ、また第4図
に示すように焼戻し温度が540’C未7^では一20
℃における衝撃吸収エネルギーが2.8 kyr ’m
よシも低くなる。したがって目標とする特性を得るため
には、焼戻し温度を540〜620 ℃の範囲内とする
必要がある。
以下この発明の実施例を記す。
第2表の試料番号1,2に示す組成の溶鋼を50kg^
周波紡導溶解炉にて溶製し、ダイカル砂型にて厚さ60
順、商さ170fi、長さ250間のYブロックを鋳込
んだ。この@鋼材から厚さ258、高さ160fl、長
さ125朧の供試材を切出し、1020“’QX5hr
の拡散焼鈍の後、2段焼ならしおよび焼戻し処11I1
.を行った。但し第1段目のI焼ならしオーステナイト
化温度は925℃、第2段目の焼ならしオーステナイト
化温度は875℃とし、各位ならし時のオーステナイト
化温度からの平均冷却速度は、800〜400℃間で2
0 ”c/minとし、また焼戻し温度は600℃とし
た。このような熱処理後の機械的性質を訓育した結果を
第:3茂VC示す。
また比較のため第2表の試料番号3,4に示す組成を有
する従来の80 kFIV−級の高張力鋳鋼、すなわち
特公昭53−12885号記載の、IJ鋼、および特公
昭54−4227号記載の鋳鋼の機械的性質を第3表に
併せ−C示す。
第3表から明らかなようにこの発明の実施例により得ら
れた鋳鋼は引張強さ105 kgf/nd以上の高強度
を有し、しかも延性、靭性は従来の80kgr/mr1
級の鋳鋼よりもわずかに劣る程度となっている。
以上のようにこの発明の製造方法によれば、引張強さ1
05 kgf//nt以上、−20℃における衝撃吸収
エネルギー2.8 kgf−m以上の高強度、低温強靭
性を有する鋳鋼を実際に製造することができ、そのため
この発明の製造方法によシ得られた鋳鋼を石油掘削用リ
グのギヤー材に適用することによって石油掘削用リグギ
ヤーの製造コストを従来の鍛鋼材の場合よりも格段に低
減することができる顕著な効果が得られ、またこのほか
高強度、低tK強靭性が要求される各樺構造材に鋳鋼品
を広く適用することが可能となる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の組成範囲内の鋳鋼のオーステナイト
化温度と引張強さとの関係を示す相関図、第2図は同上
鋳鋼の焼入れもしくは焼ならし時のs o o ’c〜
400℃間の平均冷却車度と一20℃における衝宗吸収
エネルギーとの関係を示す相関図、第3図は同一)二:
+8Aj沖1の’la Iノ↓し温度と引張強さとの関
係を示す相関図、第4図は同上鋳鋼の焼戻しl晶tie
と−20”Cにおりる4i1i、i撃吸収エネルギーと
の関係を示す相関図である。 出願人 川崎製(吹株式会社 代理人 )r理+ yU [−11武人(ほか1名) 邪 l 図 オーステナイト化1け1 ぐC) 第3坪( fiJぐA/&(にン 第2図 +5 20 25 3Q35 乎青躊KFt菓(”c/、、;□) 第4屹1 隋濃JIL(”(、)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. CO,15〜0.40チ(市喰チ、以下同じ)、SiO
    ,15〜0.35%、Mn O,50〜1.60 To
    、PO,020%以F%S0.010チ以下、Ni2.
    OO〜4.00%、Cr 2.00〜4.OO’%、M
    o 0.40〜0.90%、Vo、01〜0.10%、
    Cu O,10〜0.30%、AIo、 060 %以
    下を含有し、残部がFeおよび小町AIγ的不純物より
    なる鋼を、850℃〜t o o o ”cのオーステ
    ナイト化温度に保持後、800℃から400’Cまでの
    間の平均冷却速度が20し扁n以上となるように冷却す
    る焼入れまたは焼ならし処理’fc l lL!Iまた
    は2回以上繰返した後、540℃〜620℃の温度範囲
    内で暁1芙すことケl侍徴とする超高張力14鋼の製造
    方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03253511A (ja) * 1990-02-28 1991-11-12 Kubota Corp 構造用鋼の熱処理方法
CN103451554A (zh) * 2013-09-03 2013-12-18 上海清河机械有限公司 一种阀箱用金属材料及其制备方法
CN104195449A (zh) * 2014-09-17 2014-12-10 朱忠良 一种高强度高韧性铸钢材及其制造方法和铸造品
CN104878311A (zh) * 2015-06-15 2015-09-02 三明市毅君机械铸造有限公司 一种用于超超临界火电机组的铸钢零部件及其生产工艺
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03253511A (ja) * 1990-02-28 1991-11-12 Kubota Corp 構造用鋼の熱処理方法
CN103451554A (zh) * 2013-09-03 2013-12-18 上海清河机械有限公司 一种阀箱用金属材料及其制备方法
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CN104878311A (zh) * 2015-06-15 2015-09-02 三明市毅君机械铸造有限公司 一种用于超超临界火电机组的铸钢零部件及其生产工艺
CN115896619A (zh) * 2022-11-14 2023-04-04 襄阳金耐特机械股份有限公司 一种兼具硬度和疲劳特性的高强度铸钢
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