JPS61261432A - 耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法に関し
、さらに詳しくは、条鋼或いは非調質棒鋼等、例えば、
ＰＣ鋼棒に相当するような耐力比の高い高強度高靭性鋼
の製造方法に関する。

［従来技術１ 一般的に、非調質棒鋼においてはＶ、Ｎｂ等を含有させ
ることによって強度および靭性を向上させ、かつ、確保
しており、また、鋼の耐力を上昇させるには、ストレッ
チング、引抜き、熱処理等を行なっているが、これらの
処理は一連の製造工程から外れた所で行なわれている。

また、従来における非調質鋼は耐力が低く、高耐力を必
要とする用途には使用することかで外ない。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明は上記に説明したように従来における棒鋼または
非調質鋼は耐力が低く、がっ、耐力を向上させる方法が
一貫性のないことに鑑み、本発明者が鋭意研究を行なっ
た結果、含有成分によらず、また、従来の棒鋼の製造設
備を利用するだけで、耐力比が高く、がっ、高強度高靭
性を有し、例えば、ＰＣ鋼棒に適した鋼を一連の工程に
おいて製造する方法を開発したのである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法の
特徴とするところは、 Ｃ０．１０−０，６０ｕ＋ｔ％、Ｓ　ｉ　０．０５−１
．５Ｍｎ。

Ｍｎ　０．３０〜２，０ｗｔ％ を含有し、さらに、 Ｃｒ　０．１０〜ｌ、５ｕ＋ｔ％、Ｍｏ　０．０５〜０
．５１１ｔ％、Ｂ　０．０００５〜０，００５ｗｔ％ のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を加熱し、
熱間圧延後強制冷却を行なって表層部はＭｓ点以下およ
び内部は２００℃〜Ａ１の温度とした後冷却を中止し、
次いで、復熱させながら引張歪を付与する仕上圧延を行
なうことにある。

本発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法に
ついて以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造
方法における構成要件について説明する。

Ｃは強度と焼入性を確保するための元素であり、強度量
が０．１０ｉｕｔ％未満ではこのような効果は期待でき
ず、また、０．６０ｗｔ％を越えて含有されると靭性が
不足する。よって、Ｃ含有量は０．１０〜０．６０ｗｔ
％とする。

ＳｉはＣの同じように強度と焼入性を付与する元素であ
り、含有量が０，０５ｗｔ％未満ではこの効果が少なく
、また、１．５ｗｔ％を越えて含有されると靭性が不足
するようになる。よって、Ｓｉ含有量は０．０５〜１．
５ｕ＋ｔ％とする。

ＭｎはＣおよびＳｉと同様に強度と焼入性を付与する元
素であり、含有量が０，３０ｗｔ％未満ではこの効果を
発揮できず、また、２，０ｗｔ％を越えて含有されると
靭性が不足する。よって、Ｍｎ含有量は０．３０〜２．
０ｗｔ％とする。

Ｃｒ、Ｍｏ、Ｂは焼入性を向上させる元素であり、Ｃｒ
　０．１０ｗｔ％未満、Ｍｏ　０００５ｗｔ％未満、Ｂ
　０．０００５１１１ｔ％未満ではこの効果を期待する
ことができず、また、Ｃｒ　１．５ｗｔ％、Ｍｏ　０．
５ｗｔ％、Ｂ　０．００５ｗｔ％を夫々越えて含有され
ると効果は飽和するのでそれ以上の含有は不経済である
。よって、Ｃｒ含有量は０．１０〜１．５ｕ＋ｔ％、Ｍ
ｏ含有量は０．０５〜０，５ｗｔ％、Ｂ含有量は０，０
Ｏ０５〜０．００５ｕ＋ｔ％とする。

熱間圧延後、水冷による強制冷却を表層部はマルテンサ
イト組織を得るためにＭｓ点以下となるまで冷却し、ま
た、内部はマルテンサイト、ベイナイト、パーライトの
組織を単独または混合した状態のｍｍとするために２０
０℃〜Ａ１の範囲の温度まで冷却する。

このような表層部温度および内部温度となった時に冷却
を中止し、復熱（セルフテンパー）させながら引張歪を
付与するのは、復熱により表層部の焼入部の焼戻しを行
なって靭性を付与し、引張歪を仕上圧延機により付与す
ることによって耐力を向上させるためである。この場合
の引張歪は０．５〜５％とするのがよく、０．５％未満
では効果が少なく、また、５％を越えると効果は飽和し
、かつ、材料の径の細りが大となる。この工程は、熱間
加工ではなく、冷・温間加工である。

［実施例１ 本発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法に
つ勺１て実施例を説明する。

実施例１ （１）供試材 Ｃ０．２１ｗｔ％、Ｓｉ　０．２５ｗｔ％、Ｍｎ　０．
９０ｗｔ％、Ｐ　０００２４ｗｔ％、Ｓ　０．０１３ｕ
＋ｔ％、Ｏｒ　０．１５ｗｔ％、Ｂ　００００１１１Ｉ
ｌｔ％、残部Ｆｅおよび不純物（２）圧延条件 熱間圧延３２φ 圧延終了温度　９２０°ｄ （３）強制冷却　（水冷） 水冷時間　３秒 復熱後表面温度　４４０　’Ｃ （４）ホットストレッチ ストレッチ量　０％、０．５％、１．０％、２％、５％
この試験片により各機械的性質およびストレッチによる
寸法減量を第１表に示す。

なお、上記供試材は中心部がベイナイトおよびパーライ
ト組織であり、表層部は厚さ５ｎ＋ｎ＋のマルテンサイ
ト組織である。

供試材は通常圧延（比較例Ａ）では７エライ）・パーラ
イト組織であり、強度が低くこのままでは高強度部材と
して使用できず、比較例Ｂのように焼入れ焼戻しをして
高強度部材として使用している。

本発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法に
よれば、比較例Ｂのように高強度部材を圧延ままで得ら
れる。

比較例Ｃは強制冷却子復熱のみであり、ＴＳは高くなる
がＹＰが低いため高耐力材としては使用できない。

本発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法に
よるり、Ｅ、Ｆは、ストレッチ量の増加により耐力比が
高くなり、特に、Ｆのようにストレッチ量が２％以上に
なると比較例Ｂと同等の特性が得られる。

しかしながら、比較例Ｇのようにストレッチ量が５％を
越えると機械的性質は良好であるが、ストレッチによる
寸法減量が大きく適当ではない。

実施例２ （１）供試材 Ｃ０．３３ｗｔ％、Ｓｉ　０．２４ｗｔ％、Ｍｎ　０．
７０ｗｔ％、Ｐ　０．０１７ｗｔ％、Ｓ　０．０１４ｗ
ｔ％、Ｃｒ　１．０３ｗｔ％、Ｍｏ　０．１９ｕ＋ｔ％
、残部Ｆｅおよび不純物（２）圧延条件 熱間圧延３２φ 圧延終了温度　９２０°Ｃ （３）強制冷却　（水冷） 水冷時間　３秒 復熱後表面温度　４４０℃ （４）ホットストレッチ ストレッチ量　０％、０．５％、１．０％、２％、５％
この試験片により各機械的性質およびストレッチによる
寸法減量を第１表に示す。

なお、上記供試材は中心部がベイナイト組織であり、表
層部は厚さ４＋ｕ＋のマルテンサイト組織である。

第２表において、 Ｂ　：　通常圧延士焼入れ焼戻し材（目的とする特性） Ａ　：　通常圧延のみ　→　ＹＰ、ＴＳが低いＣ：　強
制冷却子復熱のみ、ストレッチなしＥ、Ｆ、Ｇ：　　本
発明に係る耐力比の高い高強度高靭性鋼の製造方法よる
材料で、ストッチによりＹＰが向上し、比較例Ｂと略−
の特性を有する。

ことがわかる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明に係る耐力比の高い高強度
高靭性鋼の製造方法は上記の構成を有しているものであ
るから、条鋼、非調質鋼を、例えば、ＰＣ鋼棒等の製造
に適するような耐力比とし、高強度お五び高靭性とする
ことがで外るという優れた効果を有するものである。

特許出願人　株式会社　神戸製鋼所　　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｃ０．１０〜０．６０ｗｔ％、Ｓｉ０．０５〜１．５ｗ
   ｔ％、Ｍｎ０．３０〜２．０ｗｔ％ を含有し、さらに、 Ｃｒ０．１０〜１．５ｗｔ％、Ｍｏ０．０５〜０．５ｗ
   ｔ％、Ｂ０．０００５〜０．００５ｗｔ％ のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を加熱し、
   熱間圧延後強制冷却を行なって表層部はＭｓ点以下およ
   び内部は２００℃〜Ａ＿１の温度とした後冷却を中止し
   、次いで、復熱させながら引張歪を付与する仕上圧延を
   行なうことを特徴とする耐力比の高い高強度高靭性鋼の
   製造方法。