JPS6176616A - 靭性のすぐれた厚鋼板の製造法 - 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） 本発明は靭性にすぐれ、かつ板厚方向の材質差の少い厚
鋼板の製造法に関するものである。

（従来の技術） 従来の厚鋼板の制御圧延、制御冷却製造法は、鋼片又は
鋼塊を加熱した後、主としてオーステナイト未再結晶域
に到達する迄温度を下げて、そこで有効な圧下を行い、
その後強制冷却を行う方法がとられていたため、その際
の温度低下は、自然放冷によるため温度低下の待ち時間
が長く、この放冷中にオーステナイト結晶粒が成長粗大
化することによる混粒の発生、靭性の劣化等が起り、必
ずしも均一な材質を得ることが出来なかった。

また、圧延を中断して強制冷却を行う方法としては、特
公昭４９−７２９３号公報記載の方法があるが、これは
粗圧延材を変態終了温度近傍まで強制冷却した後、再加
熱して粗圧延°材の温度を均一にした後仕上圧延をする
方法で、冷却と再加熱による変態によって、オーステナ
イト結晶粒の微細化を意図したものである。

この方法によれば、細粒化による幼性向上は、ある程度
は期待出来るが、著るしい強度上昇は期待出来ず、又、
板厚の大きい鋼板の製造は困難である。又圧延の途中で
、板金体をＡｒ、魚身下の温度に迄冷却した後、再びＡ
ｃ３点以上の温度に迄加熱するため、エネルギー経済的
にも問題が大きく、圧延時間が長いという面でも実生産
に適していない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記のような従来法の欠点を排除しイ４）る
靭性と溶接性に没れ、特に板厚方向の材質の差の少（・
厚鋼板を省合金、省工程で製造する方法を提供する。

（問題点を解決するための手段、作用）本発明は、仕上
圧延後の板厚方向のオーステナイト粒変差による変態温
度の差を利用して、強制冷却後の板厚方向の硬さ分油を
均−又はそれに近づけること及び再加熱前のオーステナ
イト粒度を成る程度細粒化し、更に鋼片厚み方向のオー
ステナイト粒度に差をつけて、再加熱時圧延作業に必要
な最低限度の加熱のみを行い、オーステナイト未再扇晶
域の土工を、最低必要限度にとどめて、圧延能率をあげ
ることを目的とするものである。

即ち本発明の要旨とするところは、鋼片又は鋼塊をＡｃ
３点以上に加熱し、粗熱間圧延した後、或いは連続鋳造
鋼片を特に加熱を行わず熱間で粗圧延した後、或いは連
続鋳造鋼片を冷却途中で、該鋼片の平均温度がＡｒｓ　
＋　１００℃以下になる迄、水冷による強制冷却を行う
と共に、該鋼片の少くとも表面下２０間開裂、Ａｒ３点
以下になる迄冷却し、次（・で該鋼片を加熱炉に入れて
、オーステナイト粒度が粗大化しな（・Ａｒ３〜１１０
０℃の温度範囲で加熱後、鋼片を抽出し、更に、オース
テナイト未再結晶域の温度範囲の圧延を、最小限にとど
める能率熱間圧延を行い、以後、冷却後のフェライト粒
度を細か（するか、板厚方向に出来るだけ少い硬さ分布
をもつように、硬化組織を保持せしめるようにした後、
５０Ｏ℃までの冷却速度が、２℃／Ｓ〜４０℃／Ｓにな
る水冷却を施こす工程を含む厚鋼板の製造方法にある。

この場合、仕上圧延後の水冷却は製造すべき鋼種により
、鋼板の表面温度が、３００℃以下迄水冷却を止めなし
・場合、３００℃〜Ａｒ＋点の間の温７隻で停止する場
合、更に改めてへ自点以下の温度に迄再加熱する場合を
含み、特に制限は加えない。

以下本発明の詳細な説明する。

最初の鋼片又は鋼塊の粗圧延は、再加熱後、仕上圧延迄
の圧下スケジュールを考慮し、適当な圧下率をとるが、
通常Ｏ〜８０％である。従って仕上圧延後の製品厚みが
大きい場合は、粗圧延を行わない場合もあり得る。

仄いで水冷を行うが、鋼片は平均温度でＡｒ３＋１００
℃以下迄冷却する。この冷却の方法は、少くとも片面０
．３ｎｊ／”・ｍ２以上の水冷によるノズルの噴流又は
ラミナーフローによる冷却が望ましい。

上記強制水冷の終了温度は、平均でＡｒ３＋１００℃以
下とする。この温度を超えると、鋼片厚み方向の温度勾
配のため、厚み中心は未だ温度が高く、続く鋼片の再加
熱温度を超えて、オーステナイト結晶粒が部分的再結晶
を起し、靭性劣化の原因となる。

強制水冷終了温度は、鋼片の表面下少くとも２０噛迄を
、Ａｒ３温度以下望ましくはＡ　ｒ　ｌ温度以下にする
。こうすることにより表面部のみを変態点を通過させ、
細粒化させることが出来、圧延後の強制冷却によって、
表面部の硬さが異常に高くなるのを防ぐことが出来る。

鋼片は引続き〃ａ熱炉に入れられて加熱が行われるが、
この場合の加熱温度は、その後続いて行なわれる圧延で
、目的とする製品の最終仕上厚みに迄圧延する必要最低
温度が望ましく、又、加熱後オーステナイト粒の粗大化
を防止出来る範囲のＡ　ｒ３＋　１００℃の間の温度に
限定する。

この場合、鋼片の厚み方向の温度分布は、装入時の鋼片
について（・た厚み方向の温度分布を、全て消滅して均
一化してしまう必要はなく、厚みの大きな鋼板に圧延す
る場合は、むしろ厚み方向の温度分布を成る程度有する
方が、つまり鋼片表面温度が、厚み中心温度より低（・
方が、プロセス完了後の板厚方向の材質差を小さくする
するには、又鋼片中心のザク等の欠陥圧着には望ましい
。

圧延は、加熱温度を最小必要限度低くとって（・るため
に、細粒化のための圧延を特に必要とせず、高能率圧延
が可能である。従って圧延条件は特に規定されない。

仕上圧延後、水冷による強制冷却を行うが、水冷開始温
度は、Ａｒ３点＋５０℃以下、Ａｒ３点−２０℃以上と
する。これは、製造しようとする鋼板の化学成分と特性
により異なり、水冷後下部ベイナイトや、マルテンサイ
トなどの硬化組織を得ようとする場合は、Ａｒ３点以上
が必要である。水冷後フェライトとパーライト或いは上
部ベイナイトの混合組織を得ようとする場合は、Ａｒ３
点−２０℃迄の温度であれば、事実上支障はない。

又水冷時の冷却速度につし・ても、目的とする鋼種によ
り異なるが、比較的薄い鋼板から、厚（・鋼板屋舎め、
板厚中心の冷却速度がＡｒｓ　＋　１００〜Ａｒ３−５
０℃の温度範囲から、少くとも５００℃迄の平均冷却速
度で、２℃／ｓｅｃ〜４０℃／ｓｅｃになるように冷却
することが必要である。

下限冷却速度設定は、加ニオーステナイトからの冷却で
、細粒のフェライトとパーライト、或いは上部ベイナイ
トの混合組織を得る目的又は一定値の硬化組織を得る目
的で、板厚の犬きり・場合を考えれば必要であり、上限
設定は、これ以上の冷却速度で冷却することは、反って
得られる硬化組織が、逆に靭性を劣化せしめるからであ
る。

水冷は、常温附近迄行う場合と、３００℃〜Ａｒ＋点の
比較的高い温度で停止する場合があるが、前者は、水冷
後生として硬化組織を得る目的の場合、後者は主として
フェライト＋パーライト或いは上部ベイナイトの混合細
粒組織を得る場合で、製造しようとする鋼種によって異
なる。又、水冷後焼戻し熱処理を行ってもよ（・ことは
勿論である。

又、本発明は、オーステナイト状態での板厚方向の粒度
調整による板厚方向材質の均一化効果と、粗粒化防止に
よる靭性向上、仕上圧延と強制冷却による強度向上効果
、靭性向上効果、炭素当量低減による溶接性向上効果を
目的とするため、本発明法が適用される対象鋼の成分範
囲については、制限を設けない。

上述の如く、本発明の成分は特に限定しないが、溶接性
の観点からＣく０．２５％（ｗｔ％以）略）、Ｓｉ＜０
．５％、ＮＬｎ　り３．０％が好ましく、細粒と脱酸の
ため０．００５＜Ａｔ＜、　０．２％添加の鋼に適用さ
れる。

さらに必要によってＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏを各１％以
下、運、Ｖ、Ｔｉを各０．１％以下の範囲で、一種又は
二種以上を加えても本発明の主旨に影響するものではな
い。

（実施例） 次に本発明を実施例にもとづいて説明する。

まず第１表に示す代表的な成分の供試鋼について、第２
表に示す本発明および比較法を適用した場合、第３表に
示した機械的性質となり、明らかに有効である。

又、第４表に示す数種の合金元素を含む供試鋼について
、第５表に示す本発明及び比較法を適用した場合、第６
表の如き機械的性質を示し１本発明の方法が有効である
ことを示す。

第６表 （発明の効果） 本発明によれば、得られた銅板が、板厚方向の材質羽−
化効果、強度及び靭性の向上効果及び溶接性の向上効果
等を有するので、従来焼入れ焼戻しあるいは制御冷却で
、多量の合金元素を用いて製造していた鋼板を、省合金
、又は省工程で同等又はそれ以上の材質を供給すること
が出来るようになった。

手続補正書（自発） 昭和５９年１１月８日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼片又は鋼塊を熱間圧延した後、又は連続鋳造まゝの鋼
   片を、平均温度がＡｒ＿３温度以上Ａｒ＿３＋１００℃
   以下で、かつ表面より２０ｍｍ以下の表面側が、Ａｒ＿
   ３温度以下になるように強制冷却し、ついで該鋼片の表
   面温度が、再びＡｒ＿３〜１１００℃の温度範囲になる
   まで加熱し、仕上圧延を行い、引続いてＡｒ＿３＋１０
   ０℃〜Ａｒ＿３−５０℃の温度より、２℃／Ｓ〜４０℃
   ／Ｓの冷却速度で強制冷却を行うことを特徴とする靭性
   のすぐれた厚鋼板の製造法。