JPS62130215A - Ｃｕ析出型高じん性鋼板の製造方法 - 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） 大型産業機械、溶接鋼管その他、海洋構造物、橋梁、圧
力容器などの溶接構造として供用するのに好適な高張力
鋼板の製造に関して、この明細書ではＣｕの析出強化に
よる強度の離床のもとに、低温じん性の有利な改善を簡
便に実現する手順についての開発研究の成果を以下に述
べる。

（従来の技術） Ｃｕの析出強化を用いた鋼板は、その溶接性（溶接割れ
感受性）がすぐれていることが特徴であって、このこと
は、すでに米国特許第３６９２５１４号明ＩＩに示され
ている。

しかし、その鋼板の低渇じん性はｖＴｒｓで一６０℃程
度であり、例えば−４０〜−５０℃以下の低温還流で用
いられる構造物においては、十分な低温じん性を有して
いるとは言い難い。

さらに、Ｃｕの析出強化を利用するためには、圧延後あ
るいは焼ならし、焼入れ処理後にＣｕ析出処理をする必
要があり、コスト的に高いことも難点に数えられる。

〈発明が解決しようとする問題点） 以上の問題点を解決し、低温じん性のすぐれた鋼板を、
安価に提供できるようにすることがこの発明の目的であ
る。

（問題点を解決するための手段） この発明はＣ：０．００５〜０，１０　ｗｔ％、３　ｉ
　　：　　０．０５〜０．６０　ｗｔ％、Ｍｎ　：　　
ｏ、ｓ〜２．Ｑｌｌｌｔ％、ＣＵ　：　　０．７〜２．
０ｗｔ％、 Ｎｂ　：　　０．００５〜０．１０　ｗｔ％、及びＡ　
ｎ　：　　０，０１０〜０．１０　ｗｔ％、を含有する
組成の析出硬化高張力鋼の熱間圧延を、６５０℃〜９５
０℃の仕上温度で終了し、その後冷却速度０．５℃／ｓ
以上にて３００℃以上７００℃以下の温度範囲に至る間
に冷却し、その温度にて冷部を停止し、つぎに５００〜
６５０℃の温度範囲に保持した後、室温まで冷却するこ
とを特徴とするＣｕ析出型高じん性鋼板の製造方法であ
る。

さて、すでに触れたように従来のＣｕ析出型鋼板は、圧
延後空温まで空冷あるいは水冷し、その後ＣＩの析出温
度（５００〜６５０℃）に再加熱するか、あるいは圧延
後焼入れあるいは焼ならし処理して、その後Ｃｕの析出
温度に再加熱して装造されていた。したがって、再加熱
による熱処理のコストがかさむのに対し、この発明では
、圧延後空温まで冷却することなくして、５００〜６５
０℃に保持してＣ１の析出強化を行うため、再加熱する
コストが低減できる。

ざらに、この製造プロセスを用いることにより従来プロ
セスで製造された鋼より一層じん性が改善されることが
見い出された。

なお、スラブの製造方法、熱間圧延に先立つスラブ加熱
温度などは従来の方法と変わらない。

（作　用） Ｃは溶接性および低渇じん性を低下させるので、０．１
０％以下とした。また、ｏ、ｏｏｓ％未満に低減すると
結晶粒が粗大化し強度・じん性を損う。したがってＣｆ
ｆ１は０．００５％〜０．１０％とした。

Ｓｌは鋼板の高強度化をもたらす。そのためには０．０
５％以上必要であるが、０．６％を超えると溶接性およ
び溶接部じん性を損う。したがって、３ｉ吊は０．０５
％〜０．６％とした。

Ｍｎは鋼板の強度・じん性を向上させる。そのためには
０．５％以上必要であるが、２．０％を超えると溶接性
を損う。したがって、Ｍｎｌは０．５％以上２．０％以
下とした。

ＣＬＩの添加はＣＯの析出強化を活用するためでこれに
より溶接性を損うことなく高強度を達成できる。このた
めには０．７％以上必要であるが、２．０％を超えて添
加するとじん性が損われる。したがって、Ｃ０は０．７
％以上２．０％以下とした。

Ｎｂは圧延中のオートスナイト粒の細粒化に有効な元素
であり、そのためには０．００５％以上必要である。し
かし、ｏ、ｉｏ％を超えると溶接部じん性を損う。した
がって、Ｎｂはｏ、ｏｏｓ〜０．１０％とした。

Ａｊ２はＩ］ｊ２　Ｍおよびオーステナイト粗粒化阻止
に有効な元素である。そのためには、０．０１０％以上
必要であるが、０１１０％を超えると鋼中の正常度を損
ないしん性を劣化させる。したがって、Ａｕはｏ、ｏｉ
ｏ％〜０．１０％とした。

以上の基本的な成分元素の他に、この発明では要求性能
の如何によってＮｉ、Ｍｏ、Ｃｒ及びＢを添加すること
ができる。ここにＮｉ、ＭＯ。

Ｃｒ及びＢは鋼の焼入性を増加し高強度化が図られる。

このためには、各々少くとも０．３％、０．１％、０．
１％、　　ｏ、ｏｏｏｓ％必要であり、上限は各々１．
５％、１．０％、１．０％、　　０．００２０％に止め
、それというのは、Ｎｉに関しては上限をこえて添加し
ても漸進的効果が認められるにすぎず、また、他のＭＯ
、Ｃｒ及びＢについては上限以上の添加でじん性が却っ
て１１われることによる。

なお、上記成分の他にＲＥＭ、Ｃａなどの微量元素を添
加してもこの発明の効果にさまたげとなるものではない
。

つぎに、圧延製造条件について述べる。

圧延仕上げ温度は６５０℃〜９５０℃とすることが必要
であり６５０℃より低い温度であると十分なしん性は（
ｑられずまた９５０℃をこえると結晶粒が粗大化し、じ
ん性が損われる不利がある。

なお好ましくは８００℃程度で圧延を終了することがよ
く、この温度範囲を選択することにより結晶粒は細かく
じん性は向上する。

次に、仕上圧延終了後の冷却速度は０．５℃／ｓ以上に
する必要がある。冷却速度が０．５℃／ｓに満たないと
、粒が粗大化しじん性が低下する。この冷却は３００　
’Ｃ以上　７００℃以下で停止する必要がある。３００
℃よりも低下すると、じん性は低下する。

また、７００℃超にするとじん性は低下する。

つぎの保持温度は５００〜６５０　’Ｃの温度で行う。

この温度範囲でＣｕが析出し、高強度高じん性化される
。また、保持時間はこのましくは５分以上必要である。

（実施例） 供試鋼の化学成分を表１に示す。

表１　供試鋼の化学組成 （ｗ１％） （実施例１） 供試ｍ（Ａ）〜（１＞について、従来の圧延後室温まで
空冷し、その後析出処理するプロセスと、この発明のプ
ロセスで製造したときの強度・じん性を第１図および第
２図に示す。なお、両プロセスとも圧延仕上げ温度は８
５０℃、圧延後の保持温度あるいは従来プロセスによる
析出処理温度は５７５℃とし、保持時間は１０分である
。また、この発明プロセスにおける冷却速度は２０℃／
ｓ冷却停止温度は４５０℃とした。

この発明のプロセスにより製造した鋼は、従来プロセス
の鋼とくらべ、強度は等しくしん性はげぐれていること
がわかる。

（実施例２） 表１の（Ｂ）鋼を用い、圧延後の冷却速度と母材の強度
・じん性の関係を調べた。その結果を第３．４図に示す
。なお、圧延仕上温度は８５０℃、冷却停止温度は４５
０℃、保持温度は５７５℃、保持時間１０分とした。

この発明の範囲ですぐれた強度・じん性を示すことがわ
かる。

〈実施例３） 表１の（Ｂ）！１を用い、冷却停止温度と母材の強度・
じん性の関係を調べた。その結果を第５゜６図に示す。

なお、圧延仕上温度は８５０℃、冷却速度は２０℃／ｓ
、保持温度は５７５℃、保持時間は１０分とした。この
発明範囲ですぐれたしん性を示すことがわかる。

（実施例４） 表１の（Ｂ）鋼を用い、保持時間が１０分の場合の保持
温度と母材の強度・じん性の関係を調べた。

その結果を第７．８図に示す。なお、圧延仕上温度は８
５０℃、冷却速度は２０°Ｃ／ｓ　、冷却停止温度は４
５０℃とした。

この発明の範囲でＣｕの析出強化が有効で、高強度でか
つ高じん性鋼板が製造可能である。

なお、以上の実施例においては、保持温度を一定にした
が、５００〜６５０℃の温度範囲であれば保持温度は任
意に変化してもよい。

（発明の効果） この発明の製造プロセスを用いてＣＬＩ析出型鋼板を製
造することにより、溶接性のすぐれた１）高じん性な鋼
板を２）安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明及び従来のプロセスによるＴ
　Ｓ　、　　ｖＴ　ｒｓ比較図、第３図、第４図は母材
のじん性及び強さに及ぼす冷却速度の寄与を示すグラフ
、 第５図、第６図は同じく冷却停止温度の影響を示すグラ
フであり、 第７図、第８図は同じく保持温度の影響を示すグラフで
ある。 第１図 第２図 第３図 〉＋即速Ａ　（’Ｃ／ｓ　） 第４図 ン＋去ｐ遠戊（’ＣＡ　） 第５図 第６図 々即停Ｌ１疾じＣ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：　０．００５〜０．１０ｗｔ％、 Ｓｉ：０．０５〜０．６０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．５〜２．０ｗｔ％、 Ｃｕ：０．７〜２．０ｗｔ％、 Ｎｂ：０．００５〜０．１０ｗｔ％、及び Ａｌ：０．０１０〜０．１０ｗｔ％、 を含有する組成の析出硬化高張力鋼の熱間圧延を、６５
   ０℃〜９５０℃の仕上温度で終了し、その後冷却速度０
   ．５℃／ｓ以上にて３００℃以上７００℃以下の温度範
   囲に至る間に冷却し、その温度にて冷却を停止し、 つぎに５００〜６５０℃の温度範囲に保持した後、室温
   まで冷却することを特徴とするＣｕ析出型高じん性鋼板
   の製造方法。