JPS6115918A - 高強度高じん性厚鋼板の製造法 - Google Patents
高強度高じん性厚鋼板の製造法Info
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- JPS6115918A JPS6115918A JP13308584A JP13308584A JPS6115918A JP S6115918 A JPS6115918 A JP S6115918A JP 13308584 A JP13308584 A JP 13308584A JP 13308584 A JP13308584 A JP 13308584A JP S6115918 A JPS6115918 A JP S6115918A
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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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
熱間圧延後の冷却過程で焼入れしその後焼もどしを施す
、直接焼入れ一焼もどし工程によって強度およびじん性
の優れた鋼板を得ることができる鋼成分と熱処理の適合
に関連した開発研究の成果についてこの明細書に述べる
技術内容は、いわゆる調質厚鋼板の製造に係わる技術分
野に位置している。
、直接焼入れ一焼もどし工程によって強度およびじん性
の優れた鋼板を得ることができる鋼成分と熱処理の適合
に関連した開発研究の成果についてこの明細書に述べる
技術内容は、いわゆる調質厚鋼板の製造に係わる技術分
野に位置している。
（従来の技術）
従来より、優れた強度、じん性を備えた鋼板を製造する
方法としては一般に圧延後、再び加熱して、焼入れ、焼
もどしを行う調質熱処理が行われている。
方法としては一般に圧延後、再び加熱して、焼入れ、焼
もどしを行う調質熱処理が行われている。
この製造工程に対し、省工工程あるいは、工程の連続化
を目的にスラブ加熱に適用した熱エネルギーをそのまま
圧延終了後の焼入れにも利用することが試みられた。
を目的にスラブ加熱に適用した熱エネルギーをそのまま
圧延終了後の焼入れにも利用することが試みられた。
この直接焼入れ一焼もどし工程（ＤＱ−Ｔ）においては
、従来の再加熱焼入れ一焼もどし工程（ＲＱ−Ｔ）に比
べて、上記の工程上のメリット以外にも加熱温度が高く
、その冷却過程で焼入れすることから焼入れ時には綱の
合金成分が十分固溶し、オース゛ テナイトも均質であ
り、焼入れ性が向上するとい ゛う利点がある。
、従来の再加熱焼入れ一焼もどし工程（ＲＱ−Ｔ）に比
べて、上記の工程上のメリット以外にも加熱温度が高く
、その冷却過程で焼入れすることから焼入れ時には綱の
合金成分が十分固溶し、オース゛ テナイトも均質であ
り、焼入れ性が向上するとい ゛う利点がある。
しかし、この固溶元素量の増加による利点は、圧延終了
時に合金元素が過飽和に固溶した状態が持続しているう
ちに焼入れするためにもたらされたものであり、非平衡
な状態を利用したものである。
時に合金元素が過飽和に固溶した状態が持続しているう
ちに焼入れするためにもたらされたものであり、非平衡
な状態を利用したものである。
したがって、直接焼入れ工程においては圧延終了から焼
入れまでの時間が、その鋼の材質に大きく影響し、実際
の製造工程においては従来同じ鋼板内においても焼入れ
装置に入る時間的な「ずれ」のために材質のばらつきの
原因となるという問題があった。
入れまでの時間が、その鋼の材質に大きく影響し、実際
の製造工程においては従来同じ鋼板内においても焼入れ
装置に入る時間的な「ずれ」のために材質のばらつきの
原因となるという問題があった。
特公昭５８−３０１１号公報には材質の上記のようなば
らつき対策として、圧延終了から焼入れまでの時間を限
定することによる解決を目指しているが、高強度鋼に不
可欠な成分であるＢの挙動については考慮されていない
。
らつき対策として、圧延終了から焼入れまでの時間を限
定することによる解決を目指しているが、高強度鋼に不
可欠な成分であるＢの挙動については考慮されていない
。
（発明が一決しようとする問題点）
鋼の焼入れ性午密接に関係する、直接焼入れ工程゛にお
けるＢの挙動については、Ｂ添加鋼のＡβ。
けるＢの挙動については、Ｂ添加鋼のＡβ。
ＢおよびＮ量が著しく影響をもたらし、この点の詳細な
調査を行った結果に従ってこれらの成分量を制限するこ
とにより、圧延終了から焼入れまでの時間が一定値以上
でさえあれば広範囲な変化に拘らず優れた強度、じん性
が得られることが見出された。
調査を行った結果に従ってこれらの成分量を制限するこ
とにより、圧延終了から焼入れまでの時間が一定値以上
でさえあれば広範囲な変化に拘らず優れた強度、じん性
が得られることが見出された。
すなわちこの発明は高強力鋼成分とそれに適合する直接
焼入れ条件の適合により、ＤＱ−Ｔに由来した材質のば
らつきを、とくにＢ添加鋼において解決することを発明
の目的としている。
焼入れ条件の適合により、ＤＱ−Ｔに由来した材質のば
らつきを、とくにＢ添加鋼において解決することを発明
の目的としている。
（問題点の解決手段）
この発明は
ＡＩ！、Ｂ、およびＮをＡＩ！、０．０１重量％以上、
Ｂ０．ｏｏｏａ重量％以上でかつ、（Ａｊ！重量％）×
（Ｎ重量ｐｐｍ）の値が１以下、（Ｂ重量ｐｐｍ） Ｘ
（Ｎ重量ｐｐｍ）の値が２５０以下となる範囲で含有す
るＢ添加低合金鋼を、１０００℃〜１３００’Ｃの温度
域に加熱して熱間圧延し、 ９５０℃〜計、変態点の間で熱間圧延を終了し、その圧
延終了後圧延仕上温度に近い温度での保持、又は圧延終
了後の冷却過程を経た再加熱後、９５０℃〜Ａｒ３変態
点の間で少くとも１分以上経過した後、３００℃以下の
温度に急冷し、その後続もどし、 することを特徴とする高強度高じん性態網板の製造法で
ある。
Ｂ０．ｏｏｏａ重量％以上でかつ、（Ａｊ！重量％）×
（Ｎ重量ｐｐｍ）の値が１以下、（Ｂ重量ｐｐｍ） Ｘ
（Ｎ重量ｐｐｍ）の値が２５０以下となる範囲で含有す
るＢ添加低合金鋼を、１０００℃〜１３００’Ｃの温度
域に加熱して熱間圧延し、 ９５０℃〜計、変態点の間で熱間圧延を終了し、その圧
延終了後圧延仕上温度に近い温度での保持、又は圧延終
了後の冷却過程を経た再加熱後、９５０℃〜Ａｒ３変態
点の間で少くとも１分以上経過した後、３００℃以下の
温度に急冷し、その後続もどし、 することを特徴とする高強度高じん性態網板の製造法で
ある。
ここに圧延終了から焼入れに至るまでの間におけるＢの
挙動と金属組織的な変化、とくにＢ添加鋼の焼入れ効果
との関係が以下のように解明されたことがこの発明の完
成を導いた基礎である。
挙動と金属組織的な変化、とくにＢ添加鋼の焼入れ効果
との関係が以下のように解明されたことがこの発明の完
成を導いた基礎である。
（作用）
さてＢ添加鋼の圧延終了から焼入れまでの時間推測は、
その間における鋼板内の変化を考慮して適切な条件を設
定する必要がある。
その間における鋼板内の変化を考慮して適切な条件を設
定する必要がある。
すなわちこの保持中には、
■ 圧延ひずみの開放（オーステナイトの再結晶）、オ
ーステナイト粒の成長 ■ 固溶Ｂのオーステナイト粒界への拡散。
ーステナイト粒の成長 ■ 固溶Ｂのオーステナイト粒界への拡散。
偏析
■ 窒化物の析出（ＢＮ、ＡＩＮ）
以上の変化が考えられる。
この中で■、■の変化は焼入れ性を向上させる要因であ
り、一方■の変化は、焼入れ性に関して不利であって、
とくに窒化物の析出による焼入れ性の低下は、焼入れま
での時間が不定になることによる材質上の不均一性にも
関係し重要な要因である。
り、一方■の変化は、焼入れ性に関して不利であって、
とくに窒化物の析出による焼入れ性の低下は、焼入れま
での時間が不定になることによる材質上の不均一性にも
関係し重要な要因である。
発明者らは、Ｂ添加低合金鋼、数種についてＡβ、Ｂ、
Ｎ量を変化させ、圧延終了がら焼入れまでの時間をパラ
メーターとして引張強さの変化を調べた。
Ｎ量を変化させ、圧延終了がら焼入れまでの時間をパラ
メーターとして引張強さの変化を調べた。
表１にこの実験のための鋼成分を示す。
各供試鋼は１２００℃に加熱して熱間圧延したのち９０
０℃にて保持し、ついでＤＱ−Ｔ処理を行った。なお焼
もどし処理は６３０℃４０分間の条件に揃えた。
０℃にて保持し、ついでＤＱ−Ｔ処理を行った。なお焼
もどし処理は６３０℃４０分間の条件に揃えた。
熱間圧延終了後９００℃における保持時間に応じる引張
り強さの変動推移を第１図にまとめて示す。
り強さの変動推移を第１図にまとめて示す。
何れの鋼種でも、熱間圧延後１分以内にオーステナイト
粒は再結晶しその結果焼入れ性の向上がもたらされ、と
くにこの発明に従いＡｌ、ＢおよびＮ量についての相互
関係の適合する供試綱イ。
粒は再結晶しその結果焼入れ性の向上がもたらされ、と
くにこの発明に従いＡｌ、ＢおよびＮ量についての相互
関係の適合する供試綱イ。
口および二は、保持時間が１分以上にわたっても強度は
低下せず、むしろ安定して高強度が保持されるのに反し
、（Ａ１％） ｘ （Ｎｐｐｍｎ＋ ） 、 （Ｂｐｐ
ｍ）Ｘ （Ｎｐｐｍ）の値が適正でない供試鋼ハ、ホで
は、保持時間の伸長に伴う強度低下が著しい。
低下せず、むしろ安定して高強度が保持されるのに反し
、（Ａ１％） ｘ （Ｎｐｐｍｎ＋ ） 、 （Ｂｐｐ
ｍ）Ｘ （Ｎｐｐｍ）の値が適正でない供試鋼ハ、ホで
は、保持時間の伸長に伴う強度低下が著しい。
従って、ＡＡ、ＢおよびＮについては直接焼入れ時に適
切な焼入れ組織とするため有効Ｂ量の確保が重要である
。従来の再加熱焼入れの場合には、Ａｊｌ、 Ｂおよび
Ｎ量はＡｌでＮを固定し、固溶Ｂを確保するという考え
方から王者の平衡状態バランスが議論され、それによっ
て決定されたが直接焼入れの場合に、再加熱焼入れの場
合よりも高い圧延終了温度からの冷却過程で焼入れする
ため、窒化物の析出が減少し、固溶量が多いという特徴
がある。
切な焼入れ組織とするため有効Ｂ量の確保が重要である
。従来の再加熱焼入れの場合には、Ａｊｌ、 Ｂおよび
Ｎ量はＡｌでＮを固定し、固溶Ｂを確保するという考え
方から王者の平衡状態バランスが議論され、それによっ
て決定されたが直接焼入れの場合に、再加熱焼入れの場
合よりも高い圧延終了温度からの冷却過程で焼入れする
ため、窒化物の析出が減少し、固溶量が多いという特徴
がある。
したがって、窒化物を固定するためのＡ１の効用を含め
たＡｌ、Ｂ、Ｎの量的バランスも従来の再加熱−焼入れ
の場合と異なったものになる。
たＡｌ、Ｂ、Ｎの量的バランスも従来の再加熱−焼入れ
の場合と異なったものになる。
この発明においてＡＪ、Ｂ量の下限をそれぞれ０．０１
％および０．ｏｏｏａ％としたのは、それぞれ脱酸。
％および０．ｏｏｏａ％としたのは、それぞれ脱酸。
細粒効果および焼入れ効果を得るために必要となる値で
あり、さらに（Ａ１１％）ｘ （Ｎｐｐｍ） 、 （Ｂ
ｐｐｍ） ｘ（Ｎｐｐｍ）の値の上限をそれぞれ１以下
、および２５０以下に制限したのは圧延終了から焼入れ
までの時間における窒化物の粗大析出を抑制し、焼入れ
効果の低下を防止するためである。
あり、さらに（Ａ１１％）ｘ （Ｎｐｐｍ） 、 （Ｂ
ｐｐｍ） ｘ（Ｎｐｐｍ）の値の上限をそれぞれ１以下
、および２５０以下に制限したのは圧延終了から焼入れ
までの時間における窒化物の粗大析出を抑制し、焼入れ
効果の低下を防止するためである。
この発明の適用は上記したしたところのほか、Ｃ： ０
．０１〜０．２５％ｔ、 ｓｔ ： ０．００５〜１．
００％、 Ｍｎ０．１０〜３．０％を基本成分とし、ま
たＮｉ ： １０％以下、Ｃｕｒ１％以下、Ｃｒ：２％
以下、Ｍａｉ１％以下、Ｖ：Ｑ、２％以下、Ｎｂ ：
０．２％以下のうち１種又は２種以上をも含有する鋼成
分において所期の目的にかなう。
．０１〜０．２５％ｔ、 ｓｔ ： ０．００５〜１．
００％、 Ｍｎ０．１０〜３．０％を基本成分とし、ま
たＮｉ ： １０％以下、Ｃｕｒ１％以下、Ｃｒ：２％
以下、Ｍａｉ１％以下、Ｖ：Ｑ、２％以下、Ｎｂ ：
０．２％以下のうち１種又は２種以上をも含有する鋼成
分において所期の目的にかなう。
次に加熱温度を１０００〜１３００℃としたのは、Ａｌ
。
。
Ｂ、Ｎを含む合金成分を加熱時に固溶状態として熱間圧
延の直接焼入れの際、優れた焼入れ性を確保するためで
あるが、１０００℃未満ではこれら成分の固溶が不十分
であり、また１３００℃をこえる加熱温度ではオーステ
ナイト粒の粗大化がおこってじん性が低下するためであ
る。
延の直接焼入れの際、優れた焼入れ性を確保するためで
あるが、１０００℃未満ではこれら成分の固溶が不十分
であり、また１３００℃をこえる加熱温度ではオーステ
ナイト粒の粗大化がおこってじん性が低下するためであ
る。
圧延仕上温度を９５０℃〜Ａｒ３変態点としたのは、焼
入れのための急冷までの間における保持中のオーステナ
イト粒の成長を防止する必要から９５０℃以下にそして
焼入れ効果を得るためにＡｒ＋変態点以上でなければな
らない。
入れのための急冷までの間における保持中のオーステナ
イト粒の成長を防止する必要から９５０℃以下にそして
焼入れ効果を得るためにＡｒ＋変態点以上でなければな
らない。
圧延路γから焼入れまでの時間は圧延仕上温度での保持
を行う場合にその時間維持につき前述した第１図からも
明らかなように、圧延終了後にＡｒｌ変態点以上の温度
にて１分以上を経過させることにより、オーステナイト
粒の再結晶にて焼入れ性が向上する。
を行う場合にその時間維持につき前述した第１図からも
明らかなように、圧延終了後にＡｒｌ変態点以上の温度
にて１分以上を経過させることにより、オーステナイト
粒の再結晶にて焼入れ性が向上する。
なお、この時間経過による材質のばらつきはＡ７！、Ｂ
、Ｎ量についての上掲限度により、この発明に従ってを
効に解決され、経過４間の上限を規定する必要はないが
、作業能率上、６分をこえるのは不利であり、しかもそ
の効果も格別認められない。
、Ｎ量についての上掲限度により、この発明に従ってを
効に解決され、経過４間の上限を規定する必要はないが
、作業能率上、６分をこえるのは不利であり、しかもそ
の効果も格別認められない。
焼入れは３００℃以下まで急冷する必要があり、これは
マルテンサイト変態を完全に終了させるためである。
マルテンサイト変態を完全に終了させるためである。
焼もどし処理は、強度レベルを調整するためおよびじん
性を改善するためである。したがってその温度は焼入れ
のままでの強度レベルと目標とする強度ｙの差によって
適切な値が設定される。以・上、この発明の効果を実施
例で説明する。
性を改善するためである。したがってその温度は焼入れ
のままでの強度レベルと目標とする強度ｙの差によって
適切な値が設定される。以・上、この発明の効果を実施
例で説明する。
（実施例）
表２に示す組織の鋼を供試材として板厚１００ｍｍのブ
ロックを１１５０℃で１時間加熱し、板厚３０ｍｍまで
圧延した。圧延仕上温度を９００℃から７００℃の間で
変化させ、圧延終了後、別に用意した圧延仕上温度と等
しい温度に設定した炉の中に１入れて３０゜６０秒ある
いは３６０秒保持した。
ロックを１１５０℃で１時間加熱し、板厚３０ｍｍまで
圧延した。圧延仕上温度を９００℃から７００℃の間で
変化させ、圧延終了後、別に用意した圧延仕上温度と等
しい温度に設定した炉の中に１入れて３０゜６０秒ある
いは３６０秒保持した。
その後８００−５００℃の間を冷却速度１０℃／Ｓで急
冷した。
冷した。
次に焼もどしは６３０℃、４０ｍｍとした。
熱処理後シャルピー試験、引張試験を行った。
その結果を表３に示す。
この発明の成分限定を満足するＡ−Ｃ，Ｇ〜・Ｈ鋼およ
びＡＡ、Ｂ、Ｎ量バランスの点でこの発明の成分限定を
満足しないＤ−Ｆ鋼を同様に８６０〜８９０℃の温度範
囲に保持した場合、この発明に従う場合においてのみ６
分間保持を経た場合においても強度、じん性が優れてい
るが、残りの供試材は６分保持した場合に、急激に強度
が低下しじん性も劣化した。
びＡＡ、Ｂ、Ｎ量バランスの点でこの発明の成分限定を
満足しないＤ−Ｆ鋼を同様に８６０〜８９０℃の温度範
囲に保持した場合、この発明に従う場合においてのみ６
分間保持を経た場合においても強度、じん性が優れてい
るが、残りの供試材は６分保持した場合に、急激に強度
が低下しじん性も劣化した。
次に圧延終了温度が低く、その後の保持温度もこの発明
の限定範囲より低い場合はこの発明の成分範囲であって
も強度、じん性を確保するのが困難である。
の限定範囲より低い場合はこの発明の成分範囲であって
も強度、じん性を確保するのが困難である。
以上の実施例より明らかなようにこの発明法によってＤ
Ｑ−Ｔ工程による高強度高じん性調の材質を高水準でか
つ、「ばらつき」を最小限にして製造できることがわか
る。
Ｑ−Ｔ工程による高強度高じん性調の材質を高水準でか
つ、「ばらつき」を最小限にして製造できることがわか
る。
これは、圧延板のトップとボトムでの焼入れ装置に入る
時間的な「ずれ」による材質の「ばらつき」がなく、高
品質の厚鋼板が製造可能であることを示すものである。
時間的な「ずれ」による材質の「ばらつき」がなく、高
品質の厚鋼板が製造可能であることを示すものである。
上述実施例は圧延仕上温度と等しい温度で１分以上の保
持を行う場合について述べたが、この保持は、それに加
えて、圧延終了後、焼入れのための急冷前における冷却
過程にて、Ａｒｃ変態点に至るまでの間の経過時間を１
分以上とすることによっても同等の効果が得られる。
持を行う場合について述べたが、この保持は、それに加
えて、圧延終了後、焼入れのための急冷前における冷却
過程にて、Ａｒｃ変態点に至るまでの間の経過時間を１
分以上とすることによっても同等の効果が得られる。
（発明の効果）
Ｂ添加鋼におけるＡＮ、ＢおよびＮの成分バランスのコ
ントロールによって直接焼入れによる場合に従来しばし
ば生じた強度しん性のばらつきがなく、それらの水準の
高い厚鋼板が安定に得られる。
ントロールによって直接焼入れによる場合に従来しばし
ば生じた強度しん性のばらつきがなく、それらの水準の
高い厚鋼板が安定に得られる。
第１図は厚延終了後焼入れまでの時間に応じた引張強さ
の変動維持を示す比較グラフである。
の変動維持を示す比較グラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ａｌ、Ｂ、およびＮを、 Ａｌ ０．０１重量％以上 Ｂ ０．０００３重量％以上でかつ、 （Ａｌ重量％）×（Ｎ重量ｐｐｍ）のの値が１以下、 （Ｂ重量ｐｐｍ）×（Ｎ重量ｐｐｍ）の値が２５０以下 となる範囲で含有するＢ添加低合金鋼を、 １０００℃〜１３００℃の温度域に加熱して熱間圧延し
、 ９５０℃〜Ａｒ＿３変態点の間で熱間圧延を終了し、 その圧延終了後圧延仕上温度に近い温度で の保持又は圧延終了後の冷却の過程にて９５０℃〜Ａｒ
＿３変態点の間で少くとも１分以上経過した後、３００
℃以下の温度に急冷し、その後焼もどし、 することを特徴とする高強度高じん性厚鋼 板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13308584A JPS6115918A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 高強度高じん性厚鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13308584A JPS6115918A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 高強度高じん性厚鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115918A true JPS6115918A (ja) | 1986-01-24 |
| JPH0533286B2 JPH0533286B2 (ja) | 1993-05-19 |
Family
ID=15096498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13308584A Granted JPS6115918A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 高強度高じん性厚鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115918A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938266A (en) * | 1987-12-11 | 1990-07-03 | Nippon Steel Corporation | Method of producing steel having a low yield ratio |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13308584A patent/JPS6115918A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938266A (en) * | 1987-12-11 | 1990-07-03 | Nippon Steel Corporation | Method of producing steel having a low yield ratio |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0533286B2 (ja) | 1993-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |