JPS62274023A - 溶接性の良好な高張力インバ−トの製造方法 - Google Patents

溶接性の良好な高張力インバ−トの製造方法

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JPS62274023A
JPS62274023A JP11620986A JP11620986A JPS62274023A JP S62274023 A JPS62274023 A JP S62274023A JP 11620986 A JP11620986 A JP 11620986A JP 11620986 A JP11620986 A JP 11620986A JP S62274023 A JPS62274023 A JP S62274023A
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JP
Japan
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less
steel
invert
strength
toughness
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JP11620986A
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Inventor
Takashi Urimoto
瓜本 隆志
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 この発明は、溶接性並びに靭性の良好な高張力インバー
ト(不等辺不等厚山形鋼)を安定して製造する方法に関
するものである。
く背景技術〉 従来、高張力鋼の溶接では耐溶接割れ性の良好な低水素
系溶接棒(10cc/100g以下)を使用するのが一
般的であったが、近年、制御圧延法が導入されて軟鋼に
近い低炭素当量の高張力鋼を製造することが可能となっ
たこともあって、高張力鋼の溶接においても軟鋼の場合
と同様、作業性の良い中水素系溶接棒或いは非低水素系
溶接棒の使用がなされるようになってきた。
ところで、最近、船舶の省エネルギ一対策の一つとして
船体の軽量化を図るべく船体構造の高張力鋼化が見直さ
れる気運が高まっており、またこれと同時に溶接作業工
数削減の要望も強く、溶接性改善を目的とした船体構造
材料の低炭素当量化に対する要請は一層強まってきてい
る。
中でも、船殻構造を構成する厚鋼板とインバート(不等
辺不等厚山形鋼)に対する上記要請には極めて強いもの
があるが、この場合、両者を同レベルの低炭素当量とし
なければ溶接性改善の意味がなく、従って制御圧延の導
入が容易な厚鋼板ではまだしも、不均一な断面形状を有
しているが故に制御圧延の導入が極めて困難なインバー
トの低炭素当量化が造船技術改革の鍵を握る状況となっ
ていた。
く問題点を解決するための手段〉 この発明は、上述のような問題点を踏まえた上で、従来
材の0.38〜0.42%の範囲よりも溝かに低い炭素
当量であって良好な溶接性を示し、しかも例えば船殻構
造材等としても十分に満足し得る高強度と高靭性とを兼
備したインバートを提供すべくなされた本発明者らの研
究によって完成されたものであり、 C;0゜05〜0.16%(以下、成分割合を表す%は
重量%とする)、 Si : 0.05〜0.35%、 Mn : 1.0
0〜1.50%、P : 0.020%以下、 S :
 0.010%以下、so I A 1 : 0.01
0〜0.060%、N : 0.0050%以下、 を含むか、或いはこれに加えて更に Nb又は■の1種以上:合計で0.010〜0.050
%、Ti : 0.006〜0゜020% のうちの1種以上をも含有するかするとともに残部が実
質的にFeより成り、かつ式 %式%() で表される炭素当f(Ceq)が0.28〜0.35%
を満足する成分組成の鋼に、900℃以下での累積圧下
量が2T以上(但しTは製品肉厚)、そのときの被圧延
材各部の温度差が20℃以内、そして仕上温度が720
〜650℃である熱間圧延を施すことによって、良好な
溶接性と、高い強度及び靭性とを兼備した高靱性高張力
インバートを安定して量産し得るようにした点、 に特徴を有するものである。
なお、ここで、素材鋼の成分組成並びに形鋼圧延条件を
前記の如くに限定した理由は次の通りである。
A) 1ijlの成分組成 (a)  C Cは強度を確保するのに最も経済的な元素であって、イ
ンバート材料に要求される強度を達成するためにはどう
しても必要な成分であるが、その含有量が0.05%未
満では経済性を犠牲にすることなく所望強度を確保する
ことが困難となり、一方0.16%を越えて含有させる
と溶接性に悪影響が出ることから、C含有量は0.05
〜0.16%と定めた。
(b)  5i Siには鋼の脱酸作用があり、脱酸剤として少なくとも
0.05%の含有量を確保する必要があるが、その含有
量が0.35%を越えると溶接性を害するようになるこ
とから、Si含有量は0.05〜0.35%と定めた。
(c)  Mn MnはCと同様、経済的に強度を確保するのに欠かせな
い成分であり、このためには1.00%以上の添加を必
要とするが、1.50%を越えて含有させるとやはり溶
接性に悪影響が出てくることから、Mn含有量は1.0
0〜1.50%と定めた。
(d)  P Pは鋼中に必然的に持ち来される不純物元素であり、溶
接性に悪影響を及ぼすので可能な限り低減すべきもので
あるが、特に0.020%を越えて含有させると上記傾
向が顕著になることから、P含有量は0.020%以下
と限定した。ただ、より良好な溶接性を確保するために
はP含有量を0.010%以下に制限することが推奨さ
れる。
(e)  S SもPと同様に溶接性を害する上、圧延による機械的性
質の異方性を大きくする不純物元素であるので出来るだ
け低減する必要があるが、0.010%までの含有量で
は前記不都合を何とか許容できることから、S含有量は
0.010%以下と定めた。
(f)  so I A 1 so RA lは強力な脱酸成分であり、所望性状の鋼
材を実現するためには0.010%の含有量を確保する
必要があるが、0.060%を越えて含有させると鋼の
清浄度を悪化することから、so I A 1含有量は
0.010〜0.060%と定めた。
輸) N Nは溶接部の靭性を劣化させる有害元素であり、N含有
量が特にo、ooso%を越えると該(順向が顕著にな
ることから、その含有量を0.0050%以下と定めた
(h)  Nb、及び■ これらの成分には制御圧延を通じて綱材の強度を向上さ
せる作用があるので必要に応じて何れか1種又は2種添
加されるが、その含有量が合計で0.010%を下回る
と前記作用に所望の効果が得られず、一方、両者の合計
量が0.10%を越えると溶接部の靭性が劣化するよう
になることから、Nb及び■の含有量は合計で0.01
0〜0.10%と定めた。
但し、Nb単独添加の場合は、溶接部靭性を考慮してそ
の上限を0.050%と定めることが好ましい。
(i)  Ti Ti成分には鋼材の溶接部靭性を改善する作用があり、
特にサブマージアーク溶接のような入熱の高い溶接を適
用する場合には極めて有効なものであるが、その含有量
が0.006%未満では靭性改善効果が顕著ではなく、
一方、0.020%を越えて含有させると却って靭性に
悪影響を及ぼすようになることから、Ti含有量は0.
006〜0.020%と限定した。
(j)  炭素等量(Ceq) 式、CeQ= C(X) +Mn(χ)/6+ (Cr
(χ)+Mo(χ)+■(χ)〕15+ (Ni(X)
 +Cu(χ)) /15で表される炭素当量(Ceq
)は低い程溶接性に優れるが、0.28%未満ではイン
バートに所望強度を確保することができなくなる。一方
、炭素当量が0.35%を越えると溶接性が急激に悪化
して溶接割れが顕著となることから、上記炭素当量は0
.28〜0.35%と定めた。
B)圧延条件 形鋼の熱間圧延に際して900℃以下のオーステナイト
未再結晶領域での圧延が行われないとオーステナイト粒
の細粒化が達成されず、所望の強靭性を確保することが
出来ないが、その際の累積圧下量が製品肉厚(T)の2
倍未満では圧下の効果が不十分で所望の強度及び靭性の
確保が困難となる。
その上、インバートの形鋼圧延では、フランジ部とウェ
ブ部との肉厚差のため圧延途中から温度差が生じて母材
強度の不均一を招くこととなる。
そして、これは溶接性にも悪影響を及ぼす。従って、9
00℃以下での圧延時には被圧延材各部の温度差を20
℃以内に抑えることが必要となる。
そして、このような温度制御は、例えば第1図で示す如
く、肉厚の厚いフランジの上下面を部分的に水冷しなが
ら圧延する等の手段で行えば良い。
なお、第1図において、符号1は被圧延材、2は被圧延
材のウェブ部、3は被圧延材のフランジ部、4は冷却水
ノズル、5は冷却水、6は上フンド、7は下フンド、8
はサイドガイドをそれぞれ示す。
ところで、このように冷却水にてフランジ部のみを強制
冷却することによって、上述のような効果の他に、圧延
終了後も強制冷却を維持することで加速冷却の効果をも
期待することができ、更に圧延能率の向上ももたらされ
る。
また、該圧延の仕上温度を720〜650℃の範囲とし
たのは、仕上温度が720℃を越えていると圧延による
組織の細粒化効果が十分でなくて所望の強度及び靭性を
確保できず、一方、650℃未満の温度で仕上げると、
フェライト変態が多くなってフェライトの強加工がなさ
れ、靭性劣化を生じるからである。
上述のように、この発明によって、 i)制御圧延に比較してウェブとフランジの強度差が少
ないインバートが得られる、 ii)得られるインバートの溶接性が極めて優れている
、 iii )圧延能率の向上が図れるので、インバートの
生産性が極めて良好である、 等の効果がもたらされるが、これらの効果を実施例によ
って一層具体的に説明する。
〈実施例〉  − まず、第1表に示される如き成分組成の、幅:350鶴
、厚さ:250mmの連続鋳造ブルームをウオームチャ
ージ(100℃以上)で加熱炉に装入して均熱し、続い
てこれを形鋼圧延してインバート製品を製造した。
このときの圧延条件は第2表に示される通りであったが
、ウェブ部とフランジ部との温度差を少なくするため、
第1図で示すようにフランジ部の上下面に冷却水を噴射
しながら圧延作業を実施した。
このようにして得られた各インバートについてウェブ部
とフランジ部との機械的性質を測定するとともに、溶接
性の評価をも行い、その結果を第3表に示した。なお、
溶接部の硬度は、溶接棒:LP01(低水素系50kg
f/mmJcl用)、入熱量: 14,000KJ/a
m 。
の条件でショートビード(長さ:30mm)を形成して
測定した。
第3表に示される結果からも明らかなように、この発明
で規定される条件通りに製造されたインバートは、十分
に高い強度と靭性を備えるとともに各部均一な機械的性
質を示し、しかも良好な溶接性をも兼備するものである
ことが分かる。
く総括的な効果〉 以上に説明した如く、この発明によれば、溶接性の良好
な低炭素当量鋼でありながら十分な強度と靭性とを備え
、しかも通常の制御圧延製品に比較してウェブとフラン
ジの強度差が極めて少ないインバートを安定して高能率
生産することが可能となるなど、産業上非常に有用な効
果がもたらされるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、インバート圧延時における部分的温度差の防
止策例を示す概略模式図である。 図面において、 1・・・被圧延材、  2・・・ウェブ部、3・・・フ
ランジ部、 4・・・冷却水ノズル、5・・・冷却水、
   6・・・上フンド、7・・・下フンド、   8
・・・サイドガイド。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量割合にて C:0.05〜0.16%、Si:0.05〜0.35
    %、Mn:1.00〜1.50%、P:0.020%以
    下、S:0.010%以下、 solAl:0.010〜0.060%、 N:0.0050%以下、 を含有するとともに残部が実質的にFeより成り、かつ
    式 Ceq=C(%)+Mn(%)/6 +〔Cr(%)+Mo(%)+V(%)〕/5+〔Ni
    (%)+Cu(%)〕/15 で表される炭素当量(Ceq)が0.28〜0.35%
    を満足する成分組成の鋼に、900℃以下での累積圧下
    量が2T以上(但しTは製品肉厚)、そのときの被圧延
    材各部の温度差が20℃以内、そして仕上温度が720
    〜650℃である熱間圧延を施すことを特徴とする、溶
    接性の良好な高靱性高張力インバートの製造方法。
  2. (2)重量割合にて C:0.05〜0.16%、Si:0.05〜0.35
    %、Mn:1.00〜1.50%、P:0.020%以
    下、S:0.010%以下、 solAl:0.010〜0.060%、 N:0.0050%以下、 を含み、更に Nb又はVの1種以上:合計で0.010〜0.050
    %をも含有するとともに残部が実質的にFeより成り、
    かつ式 Ceq=C(%)+Mn(%)/6 +〔Cr(%)+Mo(%)+V(%)〕/5+〔Ni
    (%)+Cu(%)〕/15 で表される炭素当量(Ceq)が0.28〜0.35%
    を満足する成分組成の鋼に、900℃以下での累積圧下
    量が2T以上(但しTは製品肉厚)、そのときの被圧延
    材各部の温度差が20℃以内、そして仕上温度が720
    〜650℃である熱間圧延を施すことを特徴とする、溶
    接性の良好な高靱性高張力インバートの製造方法。
  3. (3)重量割合にて C:0.05〜0.16%、Si:0.05〜0.35
    %、Mn:1.00〜1.50%、P:0.020%以
    下、S:0.010%以下、 solAl:0.010〜0.060%、 N:0.0050%以下、 を含み、更に Ti:0.006〜0.020% をも含有するとともに残部が実質的にFeより成り、か
    つ式 Ceq=C(%)+Mn(%)/6 +〔Cr(%)+Mo(%)+V(%)〕/5+〔Ni
    (%)+Cu(%)〕/15 で表される炭素当量(Ceq)が0.28〜0.35%
    を満足する成分組成の鋼に、900℃以下での累積圧下
    量が2T以上(但しTは製品肉厚)、そのときの被圧延
    材各部の温度差が20℃以内、そして仕上温度が720
    〜650℃である熱間圧延を施すことを特徴とする、溶
    接性の良好な高靱性高張力インバートの製造方法。
  4. (4)重量割合にて C:0.05〜0.16%、Si:0.05〜0.35
    %、Mn:1.00〜1.50%、P:0.020%以
    下、S:0.010%以下、 solAl:0.010〜0.060%、 N:0.0050%以下、 を含み、更に Nb又はVの1種以上:合計で0.010〜0.050
    %及び Ti:0.006〜0.020% をも含有するとともに残部が実質的にFeより成り、か
    つ式 Ceq=C(%)+Mn(%)/6 +〔Cr(%)+Mo(%)+V(%)〕/5+〔Ni
    (%)+Cu(%)〕/15 で表される炭素当量(Ceq)が0.28〜0.35%
    を満足する成分組成の鋼に、900℃以下での累積圧下
    量が2T以上(但しTは製品肉厚)、そのときの被圧延
    材各部の温度差が20℃以内、そして仕上温度が720
    〜650℃である熱間圧延を施すことを特徴とする、溶
    接性の良好な高靱性高張力インバートの製造方法。
JP11620986A 1986-05-22 1986-05-22 溶接性の良好な高張力インバ−トの製造方法 Pending JPS62274023A (ja)

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ID=14681540

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254063A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱間圧延t形鋼

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008254063A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱間圧延t形鋼

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