JPS6293349A - 圧力容器用鋼板およびその製造方法 - Google Patents
圧力容器用鋼板およびその製造方法Info
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- JPS6293349A JPS6293349A JP22986785A JP22986785A JPS6293349A JP S6293349 A JPS6293349 A JP S6293349A JP 22986785 A JP22986785 A JP 22986785A JP 22986785 A JP22986785 A JP 22986785A JP S6293349 A JPS6293349 A JP S6293349A
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- Japan
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- steel plate
- toughness
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- pressure vessel
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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)
本発明は、圧力容器用鋼板、特に低温靭性に優れた圧力
容器用)厚鋼板の製造方法に関する。
容器用)厚鋼板の製造方法に関する。
(従来の技術)
圧力容器に使用される鋼板、つまり厚鋼板(一般に25
〜250 n+n+)は、その容器の製作において、熱
間でのプレス加工の後放冷され、溶接で組み立てを行っ
た後、溶接部の残留応力を除去するために溶接後熱処理
(PHI(T)が施こされる。そのため放冷子PWHT
の後で十分な引張り強さおよび降伏強さを確保するため
に約0.20%超という多量のCおよび焼入性向上のた
めの合金成分を多量含有させねばならず、そのため、母
材および溶接部の靭性が低り、溶接割れを防止するため
に高い予熱温度を必要とする欠点を有していた。
〜250 n+n+)は、その容器の製作において、熱
間でのプレス加工の後放冷され、溶接で組み立てを行っ
た後、溶接部の残留応力を除去するために溶接後熱処理
(PHI(T)が施こされる。そのため放冷子PWHT
の後で十分な引張り強さおよび降伏強さを確保するため
に約0.20%超という多量のCおよび焼入性向上のた
めの合金成分を多量含有させねばならず、そのため、母
材および溶接部の靭性が低り、溶接割れを防止するため
に高い予熱温度を必要とする欠点を有していた。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、C含有量および合金成分含有量を低減
し、靭性を向」二させ、溶接に先立って加える予熱温度
を低下させることのできる圧力容器用鋼板およびその製
造方法を提供することである。
し、靭性を向」二させ、溶接に先立って加える予熱温度
を低下させることのできる圧力容器用鋼板およびその製
造方法を提供することである。
(問題点を解決するための手段)
かくして、本発明者らは、かかる目的達成のため、まず
C含有量を0.20%以下とし、かつCeqを0.53
%以下として溶接性を改善することを前提に、種々検討
を重ね次のような知見を得、本発明を完成した。
C含有量を0.20%以下とし、かつCeqを0.53
%以下として溶接性を改善することを前提に、種々検討
を重ね次のような知見を得、本発明を完成した。
(11Ciおよび合金元素添加量の低減に伴う強度の低
下を適量のMと微量のBの添加による焼入性向−L効果
によって補うことができる。
下を適量のMと微量のBの添加による焼入性向−L効果
によって補うことができる。
(2)Bによる焼入性向上効果を得るためには、圧延加
熱温度を950〜1175℃とし、Bを固溶Bの状態で
存在させることが必要である。
熱温度を950〜1175℃とし、Bを固溶Bの状態で
存在させることが必要である。
(3)焼ならし加熱温度をAc3点以上とした場合、光
学顕微鏡組織がベイナイト1相となって高い強度が得ら
れるが、強度の上昇に伴って靭性が劣化する。しかし、
焼ならし加熱温度を780℃から(AC310) ”C
の間とすることにより、得られる鋼はフェライトとベイ
ナイトの2相となって、ヘイナイト1相の場合より強度
が若干低下するが、靭性は大幅に向上し、良好な強度、
靭性のバランスが得られる。
学顕微鏡組織がベイナイト1相となって高い強度が得ら
れるが、強度の上昇に伴って靭性が劣化する。しかし、
焼ならし加熱温度を780℃から(AC310) ”C
の間とすることにより、得られる鋼はフェライトとベイ
ナイトの2相となって、ヘイナイト1相の場合より強度
が若干低下するが、靭性は大幅に向上し、良好な強度、
靭性のバランスが得られる。
すなわち、本発明の要旨とするところは、重量%で、
C: 0.10〜0.20%、 Si: 0.15〜
0.40%、■旧0.30〜1.50%、 P: 0
.015%以下、Cr: 0.10〜0.49%、
Mo: 0.45〜0.60%、sol.Al: 0.
02〜0.08%、R: 0.0002〜0.0010
%、N:0.007%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
下記に定義されるCeqが0.40〜0.53%の範囲
にある組成を有するとともに、熱間圧延および焼ならし
により製造されたフェライト体積率50%以下のフェラ
イト→−ベイナイト2相組織から成ることを特徴とする
低温靭性の優れた圧力容器用鋼板である。
0.40%、■旧0.30〜1.50%、 P: 0
.015%以下、Cr: 0.10〜0.49%、
Mo: 0.45〜0.60%、sol.Al: 0.
02〜0.08%、R: 0.0002〜0.0010
%、N:0.007%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
下記に定義されるCeqが0.40〜0.53%の範囲
にある組成を有するとともに、熱間圧延および焼ならし
により製造されたフェライト体積率50%以下のフェラ
イト→−ベイナイト2相組織から成ることを特徴とする
低温靭性の優れた圧力容器用鋼板である。
ただし、
さらに、別の面から言えば、本発明は、重量%で、
C:0.10〜0.20%、 Sl: 0.15〜0
.40%、Mn: 0.30〜1.50%、 P:0
.015%以下、Cr: 0.10〜0.49%、
Mo: 0.45〜0.60%、sol.Al
: 0.02〜0.08%、B : 0.0002
〜0.001.O%、N:0.007%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
下記に定義されるCeqが0.40〜0.53%の範囲
にある組成を有する鋼材を950〜1175℃の範囲内
の温度に加熱した後、熱間圧延を行い鋼板とし、該鋼板
を780℃から(AC3−10> ℃の間の温度に加熱
した後に空冷を行うことを特徴とする低温靭性の優れた
圧力容器用鋼板の製造方法である。
.40%、Mn: 0.30〜1.50%、 P:0
.015%以下、Cr: 0.10〜0.49%、
Mo: 0.45〜0.60%、sol.Al
: 0.02〜0.08%、B : 0.0002
〜0.001.O%、N:0.007%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
下記に定義されるCeqが0.40〜0.53%の範囲
にある組成を有する鋼材を950〜1175℃の範囲内
の温度に加熱した後、熱間圧延を行い鋼板とし、該鋼板
を780℃から(AC3−10> ℃の間の温度に加熱
した後に空冷を行うことを特徴とする低温靭性の優れた
圧力容器用鋼板の製造方法である。
ただし、
AC3= 910 300C+ 60Si 30Mn
+ 330P30Cu−3Cr −3ONi−2Mo
+70V(作用) 本発明において、化学組成および熱処理条件を上述のよ
うに限定した理由を次に詳述する。
+ 330P30Cu−3Cr −3ONi−2Mo
+70V(作用) 本発明において、化学組成および熱処理条件を上述のよ
うに限定した理由を次に詳述する。
CF Cは強度確保のため0.10%以上が必要である
。
。
靭性および溶接性を確保するため0.20%以下とする
。
。
Si: Siは強度確保のため0.15%以上が必要で
ある。
ある。
一方、低温靭1’lを確保するため0.40%以下とす
ることが必要である。好ましくは、0.20〜0.30
%である。
ることが必要である。好ましくは、0.20〜0.30
%である。
Mn: Mnは強度確保のため0.30%以−にが必要
である。
である。
低温靭性の確保および溶接部の硬さ低減のため1.50
%以下とする。好ましくは、0.60〜】。
%以下とする。好ましくは、0.60〜】。
0%である。
P:Pは低温靭性および溶接性に有害であり低いほど望
ましく、許容量の−に限である0、015%以下とする
ことが必要である。
ましく、許容量の−に限である0、015%以下とする
ことが必要である。
Cr: Crは強度の確保、靭性の向上のため0.10
%以上が必要である。溶接部の硬さ低減のためには0.
49%以下とする。好ましくは、0.30〜0゜45%
である。
%以上が必要である。溶接部の硬さ低減のためには0.
49%以下とする。好ましくは、0.30〜0゜45%
である。
Mo: Noは強度の確保に有効であり、特に高温強度
の確保のためには0.45%以1−が必要である。
の確保のためには0.45%以1−が必要である。
一方、溶接性の確保および焼もとし脆化の軽減のために
は0.60%以下とすることが必要である。
は0.60%以下とすることが必要である。
sol、八Q: sol.Alは鋼中のNをAQNとし
て固定してX1■織の微細化を行うと共に、BがNと結
合してBNとなることを防止してBの焼入性向上効果を
発揮させるために0.02%以上とすることが必要であ
る。AQNの粗大化による組織の粗大化を防止するため
0.08%以下とすることが必要である。
て固定してX1■織の微細化を行うと共に、BがNと結
合してBNとなることを防止してBの焼入性向上効果を
発揮させるために0.02%以上とすることが必要であ
る。AQNの粗大化による組織の粗大化を防止するため
0.08%以下とすることが必要である。
B:Bは焼入性を向」ニし、強度を確保するために0.
0002%以」−が必要である。しかし、靭性確保のた
めo、ooio%以下とすることが必要である。
0002%以」−が必要である。しかし、靭性確保のた
めo、ooio%以下とすることが必要である。
N:Nは過剰のNがAQNとして固定しきれずに残り、
BNを形成してBの焼入性向上効果を失わせしめるため
、Nは低いほど望ましい。許容量の」−眼である0、0
07%以下とすることが必要であるが、好ましくは、0
.004%以下に制限する。
BNを形成してBの焼入性向上効果を失わせしめるため
、Nは低いほど望ましい。許容量の」−眼である0、0
07%以下とすることが必要であるが、好ましくは、0
.004%以下に制限する。
Ceq : Ceqは強度の確保のため0.40%以上
が必要である。溶接性の確保のため0.53%以下とす
ることが必要である。
が必要である。溶接性の確保のため0.53%以下とす
ることが必要である。
L延加−熱湯度:
圧延加熱温度が950℃未満では圧延抵抗が高いため、
熱間圧延が困難となる。一方、圧延加熱温度が1175
℃を超えるとAQNが再溶解し、固溶したNがBと結合
してBNとなるため、Bの焼入性向上効果が失われる。
熱間圧延が困難となる。一方、圧延加熱温度が1175
℃を超えるとAQNが再溶解し、固溶したNがBと結合
してBNとなるため、Bの焼入性向上効果が失われる。
好ましくは、1000〜1100℃である。
誠ならし加熱1度:
焼ならし加熱温度がAc3点以上の場合、得られる鋼は
光学顕微@組織がベイナイト1相となり、強度が著しく
高くなるが、靭性が強度の上昇に伴って低下する。
光学顕微@組織がベイナイト1相となり、強度が著しく
高くなるが、靭性が強度の上昇に伴って低下する。
しかし、焼ならし加熱温度を(AC310) ”c以下
とすることにより、その光学顕微鏡組織がフェライト十
ベイナイトの2相となり、強度かへイナイト1相の場合
に比べて若干低いが靭性が大幅に向上する。一方、焼な
らし加熱温度が780℃未満ではフェライト十へイナイ
トの2相組織のフェライト率が50%超となって強度が
低下する。このフェライト体積率は好ましくは30〜4
0%である。
とすることにより、その光学顕微鏡組織がフェライト十
ベイナイトの2相となり、強度かへイナイト1相の場合
に比べて若干低いが靭性が大幅に向上する。一方、焼な
らし加熱温度が780℃未満ではフェライト十へイナイ
トの2相組織のフェライト率が50%超となって強度が
低下する。このフェライト体積率は好ましくは30〜4
0%である。
したがって、本発明にあって、焼ならし加熱温度は78
0℃から(Ac3−10) ”Cの間とした。これによ
り、フェライト体積率50%以下のフエライ]・+ベイ
ナイト2相組織が得られる。
0℃から(Ac3−10) ”Cの間とした。これによ
り、フェライト体積率50%以下のフエライ]・+ベイ
ナイト2相組織が得られる。
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例
第1表に示す化学組成の鋼スラブ試片をそれぞれ第2表
に示す温度まで均一加熱した後、熱間圧延を行い厚さ1
00mmの厚鋼板を得た。これらの厚鋼板をそれぞれ第
3表に示す温度に加熱し、30分間保持した後、空冷す
ることにより焼ならし処理を行った。
に示す温度まで均一加熱した後、熱間圧延を行い厚さ1
00mmの厚鋼板を得た。これらの厚鋼板をそれぞれ第
3表に示す温度に加熱し、30分間保持した後、空冷す
ることにより焼ならし処理を行った。
得られた鋼板に第1図に示す形状寸法の開先加工を施し
、次の条件で溶接および溶接後熱処理を行った。
、次の条件で溶接および溶接後熱処理を行った。
溶接法 :サブマージアーク溶接法
溶接材料:溶接ワイヤ(AWSP9八21A3−A3相
当の直径4.0 mmのもの) 溶接フラックス(ボンド型、化学組 成は重置割合でSin□:18 %、CaO: 26%、MgO:28%、八QzOs:
6%、 CaFz: 18%、その他:4%) 溶接条件二重流550A 、溶接速度27cm/min
、電圧35v、溶接入熱量42778KJ/cn+予熱
温度:100℃ 眉間温度=100〜150℃ 溶接後熱処理条件:650℃×12h炉冷得られた溶炉
冷板について第4表に示す項目の機械的特性の試験を行
った。
当の直径4.0 mmのもの) 溶接フラックス(ボンド型、化学組 成は重置割合でSin□:18 %、CaO: 26%、MgO:28%、八QzOs:
6%、 CaFz: 18%、その他:4%) 溶接条件二重流550A 、溶接速度27cm/min
、電圧35v、溶接入熱量42778KJ/cn+予熱
温度:100℃ 眉間温度=100〜150℃ 溶接後熱処理条件:650℃×12h炉冷得られた溶炉
冷板について第4表に示す項目の機械的特性の試験を行
った。
さらに、溶接ボンド部の水素侵食特性を調査した。溶接
ボンド部のシャルピー衝撃試験片を高温高圧水素中(温
度500℃、水素分圧100kgf/cn+”)に10
00h浸漬した後、シャルピー衝撃試験を行った。耐水
素侵食度は、水素侵食後のQ ℃の吸収エネルギー(v
[!o ) )Iを溶接後熱処理後の0℃の吸収エネル
ギー(vEo ]で除した値(〔vEo ) N /(
vEo ) )で評価した。
ボンド部のシャルピー衝撃試験片を高温高圧水素中(温
度500℃、水素分圧100kgf/cn+”)に10
00h浸漬した後、シャルピー衝撃試験を行った。耐水
素侵食度は、水素侵食後のQ ℃の吸収エネルギー(v
[!o ) )Iを溶接後熱処理後の0℃の吸収エネル
ギー(vEo ]で除した値(〔vEo ) N /(
vEo ) )で評価した。
試験結果を第5表および第2図ないし第5図に示す。
第2図は、圧延加熱温度1050℃、焼ならし加熱温度
810℃の場合の母材部の強度、靭性とCeqとの関係
に及ぼすBの焼入性向上効果の影響を示すグラフである
。この第2図に示す結果からも分かるように、母材部の
強度が目標値(TS、ア≧49.3 kgf/mn+2
)を満足するためにはBの焼入性向上効果を用い、かつ
Ceq≧0.40%とすることが必要である。
810℃の場合の母材部の強度、靭性とCeqとの関係
に及ぼすBの焼入性向上効果の影響を示すグラフである
。この第2図に示す結果からも分かるように、母材部の
強度が目標値(TS、ア≧49.3 kgf/mn+2
)を満足するためにはBの焼入性向上効果を用い、かつ
Ceq≧0.40%とすることが必要である。
したがって、本発明による鋼は従来の鋼に比べてCeq
を低減し得るため溶接性が改善される。
を低減し得るため溶接性が改善される。
一方、母材部の靭性が目標値(νEo≧10 kgf・
m)を満足するためにはBの焼入性向上効果を用い、か
つCeq 50.53%とすることが必要である。
m)を満足するためにはBの焼入性向上効果を用い、か
つCeq 50.53%とすることが必要である。
なお、Bの焼入性向上効果の得られない綱(B量が少な
い、sol.Al量が少ない、あるいはN量が多い鋼)
では、強度が目標値を満足するためにはCeq≧0.5
0%、靭性が目標値を満足するためにはCeq ≦0.
49とすることがそれぞれ必要であるが、ただし、図中
、・は本発明の範囲外である。
い、sol.Al量が少ない、あるいはN量が多い鋼)
では、強度が目標値を満足するためにはCeq≧0.5
0%、靭性が目標値を満足するためにはCeq ≦0.
49とすることがそれぞれ必要であるが、ただし、図中
、・は本発明の範囲外である。
第3図は、焼ならし加熱温度を810℃とした場合の母
材部の強度、靭性に及ぼす圧延加熱温度の影響を示すグ
ラフである。第3図からは、本発明の化学組成のt1i
i!(鋼8)は圧延加熱温度が950〜1175℃の範
囲で高い強度と靭性が得られるのが分かる。
材部の強度、靭性に及ぼす圧延加熱温度の影響を示すグ
ラフである。第3図からは、本発明の化学組成のt1i
i!(鋼8)は圧延加熱温度が950〜1175℃の範
囲で高い強度と靭性が得られるのが分かる。
第4図は、圧延加熱温度を1050℃としたときの母材
部の強度、靭性に及ぼす焼ならし加熱温度の影響を示す
グラフである。第4図からは、鋼8は焼ならし加熱温度
が780℃から(Ac3−10 (=847))℃の範
囲で高い強度と靭性が同時に得られることが分かる。
部の強度、靭性に及ぼす焼ならし加熱温度の影響を示す
グラフである。第4図からは、鋼8は焼ならし加熱温度
が780℃から(Ac3−10 (=847))℃の範
囲で高い強度と靭性が同時に得られることが分かる。
また、第5図は、溶接ボンド部の耐水素侵食度に及ぼす
Bの焼入性向上効果の影響を示すグラフである。この第
5図からは、Bの焼入性向上効果が得られ、かつCrを
0.10〜0.49%含有した本発明にかかる鋼は溶接
ボンド部の耐水素侵食性が従来鋼に比べて優れているの
が分かる。なお、図中、・は本発明の範囲外である。
Bの焼入性向上効果の影響を示すグラフである。この第
5図からは、Bの焼入性向上効果が得られ、かつCrを
0.10〜0.49%含有した本発明にかかる鋼は溶接
ボンド部の耐水素侵食性が従来鋼に比べて優れているの
が分かる。なお、図中、・は本発明の範囲外である。
第2表 鋼板の熱間圧延時の加熱温度
第3表 鋼板の熱処理条件
ただし、
Aca = 910 300C+60Si 30
Mn +330P30Cu−3Cr −3ONl−2M
o +70V第4表 機械的特性の調査項目 符開昭62−93349 (7)
Mn +330P30Cu−3Cr −3ONl−2M
o +70V第4表 機械的特性の調査項目 符開昭62−93349 (7)
第1図は、機械特性評価の試験片の開先形状を示す説明
図:および 第2図ないし第5図は、実施例の試験結果を纏めて示す
グラフである。
図:および 第2図ないし第5図は、実施例の試験結果を纏めて示す
グラフである。
Claims (1)
- (1)重量%で、 C:0.10〜0.20%、Si:0.15〜0.40
%、Mn:0.30〜1.50%、P:0.015%以
下、Cr:0.10〜0.49%、Mo:0.45〜0
.60%、sol.Al:0.02〜0.08%、B:
0.0002〜0.0010%、N:0.007%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
下記に定義されるCeqが0.40〜0.53%の範囲
にある組成を有するとともに、熱間圧延および焼ならし
により製造されたフェライト体積率50%以下のフェラ
イト+ベイナイト2相組織から成ることを特徴とする低
温靭性の優れた圧力容器用鋼板。 ただし、 Ceq=C+(Si/24)+(Mn/6)+(Ni/
40)+(Cr/5)+(Mo/4)+(V/14)(
2)重量%で、 C:0.10〜0.20%、Si:0.15〜0.40
%、Mn:0.30〜1.50%、P:0.015%以
下、Cr:0.10〜0.49%、Mo:0.45〜0
.60%、sol.Al:0.02〜0.08%、B:
0.0002〜0.0010%、N:0.007%以下 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
下記に定義されるCeqが0.40〜0.53%の範囲
にある組成を有する鋼材を950〜1175℃の範囲内
の温度に加熱した後、熱間圧延を行い鋼板とし、該鋼板
を780℃から(Ac_3−10)℃の間の温度に加熱
した後に空冷を行うことを特徴とする低温靭性の優れた
圧力容器用鋼板の製造方法。 ただし、 Ceq=C+(Si/24)+(Mn/6)+(Ni/
40)+(Cr/5)+(Mo/4)+(V/14)A
c_3=910−300C+60Si−30Mn+33
0P−30Cu−3Cr−30Ni−2Mo+70V
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22986785A JPS6293349A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 圧力容器用鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22986785A JPS6293349A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 圧力容器用鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6293349A true JPS6293349A (ja) | 1987-04-28 |
Family
ID=16898941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22986785A Pending JPS6293349A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | 圧力容器用鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6293349A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63303008A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-12-09 | Kobe Steel Ltd | 溶接性の優れたボイラ・圧力容器用0.5%Mo鋼板の製造方法 |
KR101185277B1 (ko) | 2010-07-28 | 2012-09-21 | 현대제철 주식회사 | 가공성이 용이한 500MPa급 LPG용 고강도 강재 제조방법 및 그 강재 |
KR101412261B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2014-07-02 | 현대제철 주식회사 | 비조질강 및 그 제조 방법 |
CN104480384A (zh) * | 2014-11-29 | 2015-04-01 | 首钢总公司 | 510MPa级抗氢致开裂压力容器用钢板及生产方法 |
KR20180072497A (ko) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 주식회사 포스코 | Pwht 저항성이 우수한 압력용기용 강판 및 그 제조방법 |
-
1985
- 1985-10-17 JP JP22986785A patent/JPS6293349A/ja active Pending
Cited By (5)
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