WO2010013358A1 - 靭性、溶接性に優れた高強度厚鋼材及び高強度極厚ｈ形鋼とそれらの製造方法 - Google Patents

靭性、溶接性に優れた高強度厚鋼材及び高強度極厚ｈ形鋼とそれらの製造方法 Download PDF

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北裕史
奥村晃央
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Definitions

  • Multi-story buildings and indoor spot installations are construction facilities that require the preservation of huge spaces, and as such, materials and materials with high tension are being used. Increasing the value will make it particularly difficult to ensure the value of the material, and variations in materials will become a problem. In addition, if carbon C e) is increased in order to secure the sex, the will decrease.
  • the method proposed in this article is to obtain excellent strength and properties by controlling the heat treatment. Mysterious
  • Thickness of 40 or more ⁇ In particular, it is difficult to secure the thickness in hot rolling, and the hot rolling becomes slower. For this reason, it is difficult to finely grind the steel weave and it is difficult to ensure the properties.
  • the present invention provides a material and an extreme strength which are excellent in strength and property, and their manufacturing method without performing heat treatment in hot rolling.
  • the control of oxides is important, and in the steelmaking process in which steel is melted, the concentration of the solution before addition of T is controlled within an appropriate range, and is further subjected to gas management. is there. , Is as follows.
  • the tension is 5500 MPa and Charpy in C
  • the above described 8 which is characterized by having an energy of 47 J or higher, is extremely excellent.
  • To 7) is a method for producing a material excellent in the properties described in any of the above, and when the steel having the composition described in any of E to 7 is melted, the element is reduced to 0 by preparatory processing. ⁇ Adjust 0 05 to 0 ⁇ 0, add,, and further melt and melt by vacuum gas treatment 30 or more. After manufacturing, continuously obtain the pieces from 0 to 3 500 It is a material excellent in heat treatment, followed by hot rolling and cooling.
  • Inter-rolling consists of the following secondary rolling, cooled to below 50 ° C., then reheated to 0 to 35 ° C., and at 0 ° below 0 00 ° C. (2) characterized in that the material is excellent in the properties described in (2) or (2).
  • the degree of the range from 800 C to 500 C is 0 ⁇ to 0 C.
  • B ⁇ A material with excellent properties described in the following, characterized by cooling to s.
  • (8) or (9) is a method for producing an electrode having excellent properties, and when melting the steel described in any of () to 7) , Adjust the element to 0 0 0 5-0 0 After that, melted by vacuum gas treatment at 30 or more, and after the production, the piece obtained by continuous production was heated to 0 to 3500 C, and then the flange thickness was It is excellent in hot rolling and cooling, which is characterized by cooling.
  • the inter-rolling is composed of the following secondary rolling, and is cooled to 0 to 3 5 0 without cooling to the primary temperature of 500 ° C.
  • the characteristics described in the above (5) or (5) characterized by being secondary to 0 at 0 ° C. and 0 ° at 0 ° C.
  • the temperature is excellent so as to be excellent in the characteristics described in any one of 4) to 4) above, wherein the cooling is performed so that the range up to 00 C is 0 ⁇ 0 to 0 CS.
  • Fig. 5 is a graph showing the relationship between the degree of material at the temperature of C b 7 7 4.
  • Fig. 3 is a diagram showing the relationship between vacuum gas science and ultra coarseness.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the previous concentration of the solute and the contents 0 0 5 to 0.
  • FIG. 5 is a diagram showing an abbreviated manufacturing process as an apparatus for carrying out the following.
  • FIG. 6 is a diagram showing the shape of and the position of. Good for carrying out Ming
  • Crystals are extremely effective in ensuring the strength and properties of the material. However, when using chemicals such as chemicals, the strength increases due to chemicals, but the strength decreases.
  • B is a high temperature, . Suppresses the formation of light from the world and increases
  • the state of the squishy light init is promoted, the strength is ensured, and the formation of film-like light from the boundary is suppressed. Since the film-like light becomes a crack path, the addition of B suppresses the formation of the film-like light.
  • the chemicals when fine chemicals are dispersed, the chemicals can be crystal pinned even at each cycle, thereby preventing the Az diameter from being reduced.
  • fine chemicals act as transformations in AZ, and the generated fly further suppresses the diameter of Az.
  • the inventors of the present invention are not enough to simply disperse the inclusions, and if the amount of the particles whose diameter exceeds 0 is not sufficiently suppressed, the large particles become a point of impact fracture. It was found that there is a case where the sex of Az is lowered. In order to reduce the amount of the compound containing f exceeding 0 in diameter, it is necessary to perform vacuum gas treatment after adding.
  • mass 0 ⁇ 0 0 5 to 0 0 30 C, • 0 5 to 0 S 0 ⁇ 4 to 2 0 M 0 0 2 to 0 ⁇ 2 5 to 0 to 0 0 045, Contains 0 0 0 3 0 B, • 0 0 0 5 to 0 • 0 0 3 5, limits P content to 0 • 0 3 0 lower, limits S content to 0 • 0 2 0 lower • Part is e Steel made of unavoidable materials with varying C content was melted, and 80-25 sheets were produced by hot rolling, and a tensile test was conducted using JS z224.
  • the yield can be secured stably by setting 7 ⁇ 74 below 0 ⁇ 0, further below 0 ⁇ 0 04, and most preferably below 0 ⁇ 0 0 2.
  • mass 0 0 0 5 to 0 0 30 C, 0 ⁇ 0 5 to 0 5 0 S 0 4 to 2 0 0 2 to 0 ⁇ 2 5 b to 0 0 2 5 to 0 045, 0 0 0 3 0 B 0 ⁇ 0 0 0 5 to 0 ⁇ 0 0 3 5 and the amount of P is 0 ⁇ 0 3 0
  • the amount of S is limited to 0 0 2 0, steel with the balance e and inevitable materials is added, and the spare, is added, and further, the vacuum gas is changed and melted and cast. The size of the compound containing, was changed.
  • the piece was hot-rolled into a plate of 80 to 20 and, in order to evaluate the properties of Z (), a small piece was taken, heated to 40 C with a degree of 0 C s, Cooling was performed at a temperature from 80 ° C. to 500 ° C. as 5 ° C. s. From the small pieces that had been heat-treated to simulate these Z histories, V was collected, J S z 2 242 was used, and a 0 rupi test was conducted. In addition, the surface and the metal texture were observed with a scanning microscope S, and the size density of the chemicals affecting the sex was examined.
  • Fig. 3 shows the relationship between the degree of oxide exceeding 0 u and the true gas after the addition of f. From Fig. 3, it was found that the gap between the vacuum gases must be 30 or more in order to reduce the degree of oxides exceeding 0 to 0 or below. In addition, if the vacuum gas treatment is set to 35 or more, the particle size exceeding 0 m is included. If it is 40 or more, it can be reduced to 7 m or less.
  • the amount of contact must be increased.
  • the crystal diameter is increased by the heat of 400 ° C., and further, the formation of the is accelerated by rapid cooling, so that the lowering of the property becomes remarkable.
  • Fine chemicals are effective not only for AZ but also for the diameter of the material.
  • C is an element that solidly contributes to the increase in strength, and the limit of the content is 0 ⁇ 0 0 5. Furthermore, when strength is required, addition of C on 0 ⁇ 0 0 8 is preferable. However, if C is added excessively, it will be damaged, and if more than 0 ⁇ 30 30 C is contained, ruthenite will be generated between the laths of the bainitic phase. Is significantly reduced.
  • the upper limit was set to 0 ⁇ 25. If the strength is expected to increase due to the addition, the amount is preferably 0 ⁇ 0 or lower, more preferably 0 ⁇ 0 8 or less from the viewpoint of economy.
  • the mechanical characteristics such as the yield ratio can be improved by setting the value to 0 ⁇ 0 or lower and 0 ⁇ 04.
  • R is biased towards high temperature at high temperatures, cooling
  • the addition of a small amount increases the sinterability and contributes significantly to the strength.
  • the amount above 0 ⁇ 0 0 0 8 can be used to suppress the state of light from the boundary, to prevent the formation of film-like light and to improve the performance. Is preferably added.
  • B is formed and the properties are impaired. From the standpoint of ensuring the correctness, it is preferably 0 ⁇ 0 0 2 0.
  • the upper limit is set to 0 0 20 and more preferably 0 0.
  • Ming it is an element that forms fine particles, suppresses the length of crystals, and contributes to sex. Such an effect can be obtained even if the amount contained in the material is very small, and the amount may be on the order of 0 ⁇ 0 0 0 5.
  • the amount is preferably set to 0 0 0 0 8 and further to 0 ⁇ 0 0 5 in order to reduce the production cost.
  • vacuum degassing is required to reduce the 0 concentration in the steel to 0 ⁇ 0 0 35% or less.
  • it is preferably 0 ⁇ 0 0 25 or less, more preferably 0,020% or less.
  • the particle size is 0 ⁇ 05 5 to 0 m
  • the density is 30 to 300 pieces Im dish 1 acid ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the amount of dissolved oxygen is important.
  • Fig. 4 shows the concentration of dissolved oxygen in molten steel before T1, Komazoe, and the T1 content and fine oxide content of the steel after melting.
  • the amount of dissolved oxygen before addition of T 1 ⁇ is less than 0,05%, the particle size of the T 1 ⁇ oxide is reduced and the density is lowered. on the other hand.
  • the amount of dissolved oxygen before T addition exceeds 0.0 ⁇ 5% and 5%, the particle size of the oxide containing T becomes larger than 0 m and the toughness is impaired. Therefore, the amount of dissolved oxygen before adding T 1 ⁇ is set to a range of 0 ⁇ 0 0 5 to 0 ⁇ 0 5%.
  • N is an element that fixes Nb and B as nitrides, NbN, and BN, which contributes to improving the hardenability of the steel, so the content must be reduced to 0.005% or less.
  • the N content is low, but the toughness tends to improve. Therefore, to secure toughness, the upper limit is preferably set to 0.000%.
  • the lower limit is preferably set to 0.0.008%.
  • the TIN concentration ratio is set to 3.4 or higher.
  • S is an element and is an element that contributes to the increase in strength. In order to preserve the value of S, it is necessary to add S on 0 ⁇ 0 5. However, if the amount of S exceeds 0 50, ruthenite is generated, and the characteristics of the material are significantly reduced. When plating is performed to improve the corrosion resistance, if the amount of S 1 exceeds 0 ⁇ 40, it will occur during plating and the surface properties will be damaged. It is preferable to make it 0 or less.
  • M is an element that raises the nature, and the metal weave is made to be a stencilite, and in order to ensure the nature, addition of 0 or 4 is necessary.
  • M of more than 2 ⁇ 0 is added, particularly, the tendency of the eccentricity to excessively increases in the core of one piece and the sex deteriorates.
  • the amount of the reinforcing element to be selectively added is small, it is preferable to add 0 on 8 or 8 in order to ensure the strength. Moreover, in order to secure sufficient performance even in the case where the occurrence of the is easy, it is preferable to set the limit to 7.
  • the upper limit is set to 0 ⁇ 0 30 in order to suppress gender and gender.
  • S is also impure, and the upper limit is set to 0 ⁇ 20 20 in order to suppress the property and the deterioration of the property and ensure hot working.
  • V is known as a chemical element, it clearly reduces the content of C and contributes to the small chemical composition.
  • V is an element that forms carbides and chemicals, but contributes to chemical conversion as described above. In this case, it is preferable to set the upper limit to 0 ⁇ in order to reduce the economic efficiency by adding V exceeding 0 ⁇ .
  • A is a powerful element and also an element that forms nitrides. For clarity, it may be added to control the concentration of the solution prior to the addition of. In addition, by the formation of A, is fixed and given to the formation system.
  • the addition of A on 0 ⁇ 0 25 may cause a ruthenic site and impair the performance. Therefore, it is preferable to set the upper limit to less than 0 ⁇ 0 25. Furthermore, it is preferable to reduce the A content to less than 0 ⁇ 0 in order to prevent the loss of sex associated with the formation of the rutensite.
  • the stable existence of the chemicals has the function of nipping the grains, not even at the degree of citrus, so it not only affects the diameter of but also affects the texture of the AZ.
  • the above addition is preferred.
  • Z is an element that forms a nitride, and fixes and suppresses the formation of and B. Therefore, when added, the addition is preferably in the range of 0 ⁇ 0 0 5.
  • Z produces stable Z at a higher temperature, and contributes to the reduction of, and can secure remarkably solid as compared to the case where T is added alone. However, if more than 0 ⁇ 03 Z is added, coarse Z may be formed and the properties may be impaired, so the upper limit is preferably made 0 ⁇ 03.
  • the addition of more than 0 0 may lower the properties of Az, so the upper limit is preferably set to 0 ⁇ 0.
  • C C is an element that improves the properties and contributes to the increase in strength. When added, addition above 0 0 is preferable, but if C C is added excessively, strength may be increased and the properties may be impaired. Therefore, it is preferable to set the upper limit to 5 and C to 0. Is an element that contributes to sex
  • C is preferable to make the total amount lower than 0 from the viewpoint of production cost. From the viewpoint of safety, the C amount is more preferably 0 ⁇ 5 lower and the amount is 0 ⁇ 3 lower.
  • R is an element effective in the state of the compound, and when added, it is preferably added on 0 ⁇ 0 0 0 5.
  • REM earth is an element that generates stable compounds and compounds at high temperatures, and suppresses the length of Az heated to high temperatures. , Z weaving contributes to the control of sexuality. However, if the amount of all earth elements is large and adding more than 0 ⁇ 0, the integration rate of oxides and oxides may increase and the properties may be lowered, so the upper limit is set to 0 ⁇ 0. It is preferable.
  • the chemical In the light, it is extremely important to improve the f-diameter diameter and degree of the material and the properties of the Az.
  • the compound also functions as a nitride, and promotes the determination by the compound generated at high temperature, etc., and suppresses the emission of b and B. As a result, the effect on b B is maximized. Therefore, chemicals contribute indirectly indirectly to strength.
  • a chemical is a name of a compound such as OO, O, etc., a compound of these compounds with a compound other than a compound, and a compound of these compounds or a compound and a compound.
  • Non-T compounds include S compounds such as SO, A compounds such as A, and other compounds, such as compounds, Ca compounds, S compounds, and A compounds. It should be treated as a body with a compound such as C a and a compound such as MS that generates the compound as a product.
  • the particle size and the degree of the chemical compound can be measured by observing the metal texture by S and by using E to match the elements contained in the oxide.
  • the diameter and degree of the compound may be measured by detecting X and X with an X microanalyzer EPMA and performing image analysis or matching with true.
  • the material is 40 m, it is relatively easy to control the material by hot rolling. Therefore, It can be advantageously applied to steel materials with a thickness of 40 or more.
  • the thickness exceeds 50, it may be difficult to maintain the gender even if the light is applied.
  • the thickness of the flange is 40 or more is called the pole, and the light can be applied particularly advantageously. This is due to the fact that not only the flange but also the part where the fillet flange is connected (when the slab or beam blank is made) is limited. This is because it is difficult to ensure strength and properties. In the case of, if the flange thickness exceeds 50, it may be difficult to maintain the gender even if the light is applied.
  • the standard values of the mechanical properties when the structure is made up are 0 and 2 force at normal temperature of 4500 MPa and tensile strength of 5500 MPa S grade 6 5. Furthermore, it is preferable that the 0 ⁇ 2 force at room temperature is 345 Pa and the tensile strength is 4 50 MPa a M grade 50.
  • Lupinelgi at C is 47 J above z and 47 J above z.
  • the vacuum gas chemistry is preferably 35 or more, more preferably 40 or more under vacuum 5 O. In order to reduce the manufacturing cost during the treatment, it is preferably 60 or less.
  • the piece is heated and hot rolled. It shall be within the range of 0 0 to 3 5 0 oC. When the degree is 0 0 C, the resistance becomes high. Especially when manufacturing Is preferred to be above 200 C in order to make the shape easier than the plate.
  • the degree of heating is higher than 3500 ° C, the scale on one side of the material will become solid and will be damaged, and the economic benefits will be diminished. Therefore, the degree of hot working
  • the inter-rolling it is preferable to roll so that it is 0 above 0. This is because hot rolling promotes work crystallization and makes the fine grain of the austenite improve the properties and strength. Depending on the piece and the product only, it may be performed before hot rolling.
  • the degree of the range from 800 ° C. to 500 ° C. is set to 0 ⁇ to 0 C S. This rejection makes it possible to improve the transformation, strength, and properties of the bainite titite, which is hard and excellent in strength.
  • the temperature may be started at 80 ° C. ,.
  • the hot rolling is the first 50 C below halfway .
  • a piece having a thickness of 240 to 300 was produced by melting a steel having the composition shown in FIG. Steel melting furnace, primary and alloy were added, and as shown in Fig. 2, the element concentration was adjusted and processed, and then vacuum gas processing was performed.
  • the resulting steel slab was changed to H-section steel 6 as shown in Fig. 6 by the manufacturing process outlined in Fig. 5.
  • the steel slab is heated in a heating furnace, and rough rolling is performed in the roughing mill 2, then the intermediate rolling mill 3 and the finishing mill 0
  • Mouth h The product was manufactured by hot rolling with Nibanaru 5 and cooling.
  • the water between the passes was water-cooled 4a provided after the intermediate nibassal 3, and the flange side spray and re- verse were repeated.
  • the side surface of the flange 7 was water-cooled by the cooling 4 installed on the rear surface.
  • the section was interrupted during the hot rolling process, rejected, heated again, and cooled according to the rest and as needed. This is called 2 hits).
  • Results and test results 3-6 4 5 shows the characteristics of hot rolling when the conditions after rolling are changed, and 6 shows the mechanical properties compared to 2 hits. .
  • the standard value of the property is: 0 2 force at room temperature is 4500 MPa, tensile strength is 5500 MPa AS grade 6 5), or 0,2 force at room temperature is 3 4 5 Pa, tensile strength Is 45 0MPa M Grade 50 , And lupinel at 0 C is 47 J above and z is 47 J above.
  • the brightest ⁇ 39 is the normal temperature 0 ⁇ 2 force, which satisfies the target of 4500MPa or 345MPa, and is the target of tensile strength of 5500P.
  • a Above 45 0 Pa A above is satisfied.
  • the lupine energy at 0 C is 47 J above and 47 A above the Az part, so it satisfies the target sufficiently.

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Abstract

本発明は、Ｃ量及びＮ量を低減し、適正量のＳｉ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｂ、Ｏを含有し、ＣとＮｂの含有量が、Ｃ−Ｎｂ／７．７４≦０．００４を満足し、粒径が０．０５～１０μｍの含Ｔｉ酸化物の密度が３０～３００個／ｍｍ2であり、粒径１０μｍ超の含Ｔｉ酸化物の密度が１０個／ｍｍ2以下である靭性、溶接性に優れた高強度厚鋼材であり、予備脱酸処理によって溶存酸素を０．００５～０．０１５質量％に調整した後、Ｔｉを添加し、さらに、真空脱ガス処理を３０分以上施し、溶製後、連続鋳造して得られた鋼片を、１１００～１３５０℃に加熱し、厚みが４０～１５０ｍｍになるように熱間圧延し、冷却して製造される。

Description

性、 に優れた 材及び 度極 とそれら の製 術分野
本 、 高層ビルの 、 巨大 造施設の 材など な、 強度、 性、 ・ れた 材及び
、 その製 に関するものである。
層建築物、 屋内スポ ツ 設などは、 巨大な空間の 保が要求 される 造施設であり、 その として、 高張力を有する 材や の 用が進められている。 の 増 加すると、 特に、 の での を確保することが困難に なり、 材質のばらつきが問題になる。 また、 性を確保するため に、 炭素 C e ) を高めると、 が低下してしま 。
このような問題に対して、 度を有する 材の 性及び 性を改善する方法が、 例えば、 9 3 ０ 7 報、 特 2 ０ ０ ０ 9 9 ０ および 2 ０ ０ 2 7 3 7 3 4 報などで提案されている。
9 3 ０ 7 および 2 ０ ０ ０ 9 9 ０ 報に提案の 、 C量を低減し、 受性指標 (P c ) を低下させて 金属 織をべイナイ ト グラニ ベイニティッタフ ライ トとして、 材質のばらつきをも改善し たものである。 " また 2 ０ ０ 2 7 3 7 34 報に提案の ・ C e P C を低下させた成分で、 用途に応じた強度と 性を得 るために、 bを利用したものである
さ らに、 だけでなく 、 極低 素のべイナイ ト 織に、 ポリ ナル・ フ ライ トを分散させた 、 例えば
3 4 4 ０ 報で提案されている。
この 献に提案されている方法は、 熱処理を 、 制御 によって、 強度及び 性に優れた を得るものである。 明の
みが 4 ０ 上の厚 ・ 特に、 では、 熱間圧延 での を確保する ことが難しく 、 さらに、 熱間圧延 の が 遅くなる。 そのため、 鋼の 織を細粒 することが困難であ り、 性を確保することが難し 。
また 材の みが増し、 強度を高めると、 材質のばらつきや、
A Z ) の 性の 下も問題になる。
、 熱間圧延 に熱処理を施すことなく 、 強度及び 性、 さらには、 にも優れた 材及び 度極 、 、 それらの製 法を提供する。
明の 材及び 度極 、 少量の で も十分に焼 性を高める効果を発揮する を添加し、 微細 な 化物の 散及び 大な 化物の 成を制限する ことによって、 性を向上させ、 A zの 性の 下をも 制したものである。 また、 明の 材及び 度極 の
・ 特に、 酸化物の 御が重要なものであり 鋼を溶 する製鋼 程 において、 T を添加する前の溶 素濃度を適正な 囲内に制御 、 を添加し、 その 、 さらに ガス 理を施すもので ある。 、 は、 とおりで 。
（ ） 、
C ０・ ０ ０ 5 以上０ ０ 3 ０ 下、
S ・ ０・ ０ 5 上０・ 5 ０ 下、
M ０・ 4 上 2・ 0 、
０・ ０ 2 ０・ 2 5 K 下、
・ ０・ ０ ０ 5 ０ ０ 2 5 下、
B ０・ ０ ０ ０ 3 上０・ ０ ０ 3 ０ 以下、
O ０・ ０ ０ ０ 5 上０・ ０ ０ 3 5 下
を 、
P ０・ ０ 3 ０ 下、
S ０ ０ 2 ０ 下
０・ ０ ０ 4 5 以
に制 、 部が e 物 な 、 Cと
量が、
C一 b 7 7 4
を 足 、 が０・ ０ 5～ ０ の T の ０ ～ 3 ０ ０ で は ・ が ０ 以下 とす 、
た 。
（ 2） で、 さ に、
V ０・ 下
M 0・ 以
の は双 す こ を とする上 （ ） に記
、 性に 強 厚 。
3） 、 さ に、
A 1 ０・ ０ 2 5 、 ０ ０ ０ 5 下
の 双方を含有することを特徴とする上記 又は 2 に記載の 性、 に優れた 。
4) 、 さ らに、
Z ０ ０ 3 下、
０ ０ 下
の 双方を含有することを特徴とする上記 ( ～ ( 3 の れかに記載の 性、 に優れた 。
5 ) 、 さ らに
C ・ 5 下、
C ・ ０ 下、
・ ０ 下
の ち、 2 以上を含有する ことを特徴とする
～ (4) の れかに記載の 性、 に優れた 。
( 6 ) 、 さらに
R M ０ ０ 下、
C a ０ ０ ０ 5 下
の 双方を含有することを特徴とする ～ 5 ) の れかに記載の 性、 に優れた 。
7 ) と Cの 0・ ０ ０ ０ 上であ ることを特徴とする上記 ( ) ～ 6 ) の れかに記載の 性、 に優れた 。
8 ) ) ～ ( 7 ) の れかに記載の ・ に優 れた 材からなり、 フランジ厚が4０ 上であること を特徴とする 性、 に優れた 度極 。
9 ) 度極 において、 降伏 度が4 5 ０MP a 上、 引 。
張 度が 5 5 ０MP a 上、 Cにおけるシャルピ ネルギ が4 7 J 上であることを特徴とする上記 8 ) に記 載の 性、 に優れた 度極 。
) ～ 7 ) の れかに記載の 性、 に 優れた 材を製造する方法であって、 E ～ 7 の れかに記載の 成からなる鋼を溶 する際に、 予備 理によって、 素を 0・ ０ ０ 5～０・ ０ 調整し、 その 、 を添加し、 さらに、 真空 ガス 理を 3 ０ 以上 し て溶製し、 製後、 連続 造して得た 片を、 ０ ０～ 3 5 ０ 加熱し、 次 で、 熱間圧延 、 その 、 冷却することを特徴と する 性、 に優れた 材の 。
( ) 片を ０ ０～ 3 5 ０ Cに加熱し、 次いで、 ０ ０ ０ oC 下での ０ 上となる 間圧延を行 ことを特徴とする B に記載の 性、 に優れた
材の 。
( ) 間圧延が 次 二次 延からなり、 次 の 、 5 ０ ０ C 下に冷却し、 次いで、 ０ ０～ 3 5 ０ Cの に再 熱し、 その 、 ０ ０ ０ oC 下での ０ 上となる二次 行 ことを特徴とする上記 ) 又は ( に記載の 性、 に優れた 材の 。 ( ) 間圧延の 、 8 ０ ０ Cから 5 ０ ０ Cまでの 囲の 度が 0・ ～ ０ C s になるように冷却するこ とを特徴とする B ～ ( の れかに記載の 性、 に優れた 材の 。
) ( 8 ) 又は ( 9 ) に記載の 性、 に優れた 度極 を製造する方法であって、 ( ) ～ 7 ) の れかに記載の 成からなる鋼を溶 する際に、 予備 理 によって、 素を 0 ０ ０ 5～０ ・ ０ 整し、 の後、 を添加し、 さらに、 真空 ガス 理を 3 ０ 以上 して 溶製し、 製後、 連続 造して得た 片を、 ０ ０～ 3 5 ０ C に加熱し、 次いで、 フランジ厚が4 ０ 上になるように熱間圧 延 、 その 、 冷却する ことを特徴とする 性、 に優れた 度極 の 。
( ) 片を ０ ０～ 3 5 ０ oCに加熱し いで、 ０ ０ ０ C 下での ０ 上となる 間圧延を行う ことを特徴とする上記 Z 載の 性、 に優れた 度極 の 。
間圧延が 次 二次 延からなり、 一次 の 、 5 ０ ０ C 下に冷却し・ いで、 ０ ０～ 3 5 ０。Cの に再 、 その 、 ０ ０ ０oC 下での ０ 上となる二次 ことを特徴とする上記 ) 又は ( 5 ) に記載の 性、 に優れた 度極 の 間圧延の 、 8 ０ ０oCから 5 ００ Cまでの 囲の 度が 0・ ～ ０ C S になるように冷却するこ とを特徴とする上記 4 ～ ) の れかに記載の 性、 に優れた 度極 の 。
明によれば 性及び に優れた 、 特に、 度極 に調 処理を施すことなく 、 圧延 そのまま 却することで製造することが可能になる。 面の 単な説明
は、 C b 7 7 4の 温における 材の 度 との 係を示す図である。
2は、 材の Az 性に及ぼす ０ 超の粗大 化物 度の 響を示す図である。
3は、 真空 ガス 理と 超の粗大 化物 度 との 係を示す図である。
4は、 前の溶 素濃度と含 化物 ０ ０ 5～ ０ との 係を示す図である。
5は、 を実施する装置 として 製造プロセス の 略を示す図である。
6は、 の 状及び の 置を示す図で ある。 明を実施するための 良の
材の 度と 性を確保するためには、 結晶 の が極めて 有効である。 しかし、 化物などの 出物を利用すると、 強度は 化によって高まるものの・ 性が低下してしまう。
特に、 材の みが増加すると、 熱間圧延での を確保でき ず、 結晶 の 困難になる。 また、 材の みが増加すると 、 の の では、 熱間圧延 の 度が低下 し、 強度と 性に優れる ッシ フ ライ ト 、 ベイナイ トの 成 が 害される。
さ らに、 性及び を高めるために C量を低減すると、 強度 が低下するめで、 化や、 性の 上を図るため 金元素 を添加する必要がある。 しかし、 高価な や などの 金元素 を多量に添加すると製造コス トが増加する。 コス トの 加を抑 えるには少量の 加で高 度化に著し 寄与する元素の 加が必要 になる。
量の 、 性を向上させる元素として、 と Bが挙げ られる。 B、 は、 高温で、 オ ステナイ トの ( とい 。 、 界からのフ ライ ト 成を抑制して を 高める。
その 果、 ッシ フ ライ ト イナイ ト の 態を促進して 、 強度を確保し、 かつ・ 界からのフィルム状のフ ライ トの 成が抑制される。 フィルム状のフ ライ トは、 亀裂 の 路とな るため、 Bの 加によって、 フィルム状のフ ライ トの 成を抑制すると、 性が著しく 上する。
このような bの 果を最大限に活用するためには、 C の量を低減することが必要である。 C化により、 の 化 物 ( C や、 bの ( e C ) 出及び 長が抑制される。 これにより 、 b、 を確保することがで きる。 また、 Cが微細に 出するため、 C化は析 化によ る強度 上にも有効である。
方、 Cが過剰に 出する場合、 Cは に分布し、 相対的 の が減少し、 性が低下する。 また、 化によって、 Cより も高温で 出する の 化物 (
) の 成を抑制することができる。 また、 化は、 Bの 化物 ( B の 出の 制にも有効である。
更に、 、 微細な 化物を分散させると、 その 化物 が、 サイクルでの 度においても結晶 ピン め し、 Azの 径の を防止することができる。 また、 微細な 化物は、 AZにおいて、 変態の として作用し 、 生成した フ ライ トにより、 Azの 径の が更に抑 制される。
Azの 径が すると、 面積が減少して、 に偏 する B の 度が上昇し、 炭化物、 窒化物 の 出 が促進される。 その 果、 そのよ な 出物及びそれを核とした フ ライ トの 成により 化が助長される。
に微細な 化物を分散させるには、 鋼の溶製の 、 予 備 理により の 素濃度を適正な 囲に調整し た後、 を添加する ことが必要である。 この 理によって、 明において有利な 径が 0・ ０ 5～ ０ mの 化物の 度 を、 3 ０～ 3 ０ ０ ，とすることができる。
さ らに、 発明 らは、 単に含 化物を分散させるだけでは不 十分であって、 その 径が ０ は を超えるものの量を十分に抑制 しないと、 その 大粒子が衝撃破壊の 点となって、 、 、 Azの 性を低下させる場合があることを見出した。 径が ０ は を超える f を含有する 化物の量を低減させるためには、 を添加した後に、 真空 ガス 理を行う必要がある。
らは、 以上の知見と考察に基づいて、 まず、 C 量に着目し、 降伏 度と、 C bの 有量との 係について検 討した。
体的には、 質量 、 0・ ０ ０ 5～０ ０ 3 ０ C、 ・ 0 5～０ の S 0・ 4～ 2 ０ M 0 ０ 2～０・ 2 5 ～０ の ～ 0 ０ ０45 、 ～０ ０ ０ 3 ０ B、 ・ 0 ０ ０ 5～０・ ０ ０ 3 5 を含有し、 P量を 0・ ０ 3 ０ 下、 S量を 0・ ０ 2 ０ 下に制限し・ 部が e び不可避 物か らなり、 C 量を変化させた の鋼を溶製し、 熱間圧延に より、 8 ０～ 2 5 の 板を製造し、 J S z 2 24 して引張 験を行った。
は、 bの の 標として、 C ( )
) 7 74を横軸とし、 、 常温における 材の
( P a) とし、 両者の 関を示したものである。 によれば、 C 7 74を低下させると、 降伏 度が上昇することがわ かる。 これは、 必要な 度を得るためには、 を確保 する ことが必要であることを意味する。
また、 から、 C 7 7 4を 0・ ０ 2 下にすれば、 降伏 度が 3 5 ０MP a 上になることがわかる。 さらに、 C
7・ 74を 0・ ０ 下、 さらには０・ ０ ０4 下、 最も好ま しくは 0・ ０ ０ 2 下にすると、 安定的に降伏 度を確保できるこ とがわかる。
次に、 性に及ぼす の 響について検討を行った。 に 存在する 化物が 大であると・ 壊の 点となり、 性が低下す る原因になる。 らは、 度を有する 、 特に、
の 性を確保するには、 を添加した後に、 さらに、 真空 ガス 理を施し、 粗大な介在 を減少させることが極めて有効で ある ことを見出した。
したがって、 明においては、 粗大な介在 が高密度で残存し ないよ に、 予備 の 、 を添加し、 さ らに、 ガス 理を 施して、 の 大な介在 を除去する対策を十分に施すことが 必要である。
らは、 以上の知見及び 察に基づき、 特に、 粗大介在 を起点とした 構による 下が著しいことに着目し、 性 確保のために 去す きサイズ、 分布 度の 準を明らかにし、 この 大介在 の 法について検討を行った。
体的には、 質量 、 0 ０ ０ 5～０ ０ 3 ０ C、 ０・ 0 5～０ 5 ０ S 0 4～ 2 ０ ０ 2～０・ 2 5 b ～０ 0 2 5 ～ ０ ０45 、 ～０ ０ ０ 3 ０ B ０・ 0 ０ ０ 5～０・ ０ ０ 3 5 を含有し、 P量を 0・ ０ 3 ０ 下、 S量を 0 ０ 2 ０ 下に制限し、 残部が e び不可避 物か らなる鋼を、 予備 の 、 を添加し、 さ らに、 真空 ガスの 間を変化させて溶製し、 鋳造して、 を含む 化物のサ イズ 度を変化させた。
片を熱間圧延して 8 ０～ 2 ０ の 板とし、 Z ( ) の 性を評価するため、 小片を採取して、 度を ０ C s として 4０ ０ Cに加熱し、 S 持した後、 8 ０ ０ Cから 5 ０ ０ oCまでの 度を 5 oC s として冷却した。 これらの Zの 歴を模擬した熱処理を施した小片から、 V を採取し、 J S z 2 242 して、 ０ ルピ 験を行った。 また、 面及び金属 織を、 走査 子顕微鏡 S で観察し、 性に影響を及ぼす 化物のサイ ズ 密度について検討を行った。
その 果、 性が著しく低下した試験 の には、 ０ 超 の介 が存在することがわかった。 また、 Mに付属するエネ ルギ X (E Ⅹ) により、 ０ U 超の介 、 を含有する 化物である ことがわかった。 さらに、 金属 織の 真から、 0 超の酸化物の 度を測定した。
2 ０ 超の酸化物の 度と 性との 係を示す。 2から、 ０ 超の酸化物の 度を ０ 下、 好まし くは 7 ， 満にすれば、 ０ C おけるシャルピ ネ ルギ を安定的に 5 ０ J 上にすることができることがわかった。
さ らに、 ０ u 超の酸化物の 度と、 f を添加した後の真 ガス 間との 係を図 3 に示す。 3から、 ０ 超の酸化物 の 度を ０ ， 下にするためには、 真空 ガス 間を 3 ０ 以上にすることが必要である ことがわかった。 さ らに、 真空 ガス 理の 間を 3 5 以上にすれば、 粒径 ０ m超の含 化 、 確実に ０ m ， 下にすることができ、 さ らに4０ 以上にすれば 7 m， 満にまで低減できる。
また、 材の みが増加すると、 接の 量を増加させる必要 がある。 特に、 z ) では、 4０ ０oC の 熱 によって結晶 径が 、 さ らに、 急冷によって の 成 が促進されるため、 性の 下が顕著になる。
明では、 加熱による粒径の を抑制するために、 4０ ０ Cに されても 体化しない、 微細な 化物を分散させ る。 細な 化物 、 ピンニング 果を発現し、 サイ タルでの 度においても、 結晶 の 長が抑制され、 Zの 径の が防止される。
細な 化物は、 AZだけでなく 、 材の 径の にも有 効である。 特に、 明の 材や では、 素材である 片から最終 品を製造するまでの間に、 熱間圧延での を確保 できず、 熱間加工による再結晶を利用した細粒 難しい。
したがって、 片の 織の にも有効である微細な 化物による結晶 ンニング 、 極めて重要である。
に多数の 細な 化物を分散させるには、 鋼を溶 する製鋼 程に おいて、 適正な 理、 脱ガス 理を行い、 前の溶 素濃度を調整することが必要である。
下に、 明の 材及び の 成を限定する理 由について説明する。 なお、 は を意味する。
Cは、 に固 して強度の 昇に寄与する元素であり、 有量 の 限を 0・ ０ ０ 5 とする。 さらに、 強度が要求される場合は、 ０・ ０ ０ 8 上の Cの 加が好ましい。 しかし、 Cを過剰に添加 すると を損ない、 また 0・ ０ 3 ０ 超の Cを含有すると、 ベイナイ ト相のラス間に ルテンサイ トが生成し、 の を著しく低下させる。
したがって、 C量の上限を 0・ ０ 3 ０ とする ことが必要である 。 さ らに、 Cの 成を抑制して。 b量を確保するには、 C量の上 、 0・ ０ 2 ０ 好ましい。
は、 少量の 加でも強度と 性の 上に寄与するため、 明では極めて重要な 素である。 は、 に固 として 在すると、 特に、 Bとともに に偏 することによって、 著しく 性を上昇させる。 度を高めるためには、 0・ ０ 2 上 の を添加することが必要であり、 より高い強度が求められる場 合は、 0・ ０ 3 上の添加が好まし 。
方、 ０・ 2 5 超の を添加すると、 合金コス トが上昇し、 効果に対して経済的に不利であるため、 上限を 0・ 2 5 とした。 なお、 加による強度の 上が見込まれる場合は、 経済性の 点 から、 量を 0・ ０ 下にすることが好まし ・ 0・ ０ 8 下にすることがさ らに好ましい。
また、 は強力な 化物 素であり、 過剰な Cを と して 定し、 e C B) の 成による の 少を防止す る。 明では、 上述のように、 bの 、
C b 7 74 ０
を満たすことが必要である。 ましくは 0・ ０ 下、 さ らには 0・ ０ ０4 とする ことにより、 降伏比などの 械的特性を向上さ せる ことができる。
さ らに、 量を確保し、 常温 度を向上させるには、 b と Cの 0・ ０ ０ ０ 上とする ことが好ましい。 なお と Cの 、 b C
T の積である。
Rは、 高温でオ ステナイ トの に偏 、 冷却 ライ ト 態を抑制するため、 微量の 加で焼 性を上昇させ、 強度 上昇に著しく寄与する。 この 果を得るには、 0 ０ ０ ０ 3 上 のBを添加することが必要である。 また、 bの を低減させ ても、 界からのフ ライ ト 態を抑制し、 フィルム状のフ ラ イ トの 成を防止し、 性を向上させるには、 0・ ０ ０ ０ 8 上 の 量を添加することが好ましい。 方、 0 ・ ０ ０ 3 ０ 超える を添加すると、 B を生じて、 性を損なう。 度な 性を確 保する観点から の 好ましくは 0・ ０ ０ 2 ０ とする。
は、 酸化物を形成して 材及び Zの 径の に寄与 する重要な 素である。 また、 は、 窒化物を形成して を固定 する元素であるため、 B の 成を抑制し B Zよる 性向上効 果の 現にも 与する。 特に、 Azの 径の に有効な T 化物を生成させるには、 0・ ０ ０ 5 上の t を添加するこ とが必要である。 を生成して、 の 出を抑制するには、 を 0・ ０ ０ 8 上 加することが好ましい。
方、 0・ ０ 2 5 超の を添加すると、 その後の真 ガス を十分に行っても、 粗大な 化物が過剰に生成し、 性を損 な 。 大な 化物をより少なくする観点からは上限は 0 ０ 2 ０ さ らに好ましくは 0 ０ とする。
は、 明においては、 微細な 化物を形成し、 結晶 の 長を抑制し、 性の 上に寄与する元素である。 このよ な効 果 、 材に含まれる 量が微量であっても得ることができ、 量 は 0・ ０ ０ ０ 5 上であればよい。
量の低 、 T の ガスによって 成されるが、 製造コス トを抑えるためには 量を 0 ０ ０ ０ 8 上に、 さ ら には 0・ ０ ０ 5 上にすることが好ましい。
方、 粗大な 化物の 成を抑制するためには、 の 加後、 真空脱ガス処理を行い、 鋼中の 0濃度を 0・ 0 ０ 3 5 %以下 にすることが必要である。 含T 1・ 酸化物の生成をさ らに微細にする 観点から、 0・ ０ ０ 2 5 銘以下が好ましく 、 ０， ０ ０ 2 ０ %以下が さ らに好ましい。
さ らに、 粒径が０ ・ ０ 5～ 0 はm、 密度が 3 ０～ 3 ０ ０個Ⅰm 皿 1酸ィ桝姥紺・ ｜こ存在させる 引ま、 、T 始を添如する前の溶存酸素量が重要である。艇溶 る
図 4に貯、 T 1・駒添如前 の溶鋼中Ⅱの溶存酸素濃度と溶製後の鋼の含T 1・ 微細酸化物㎝
蹄０ ・ ０ 5～エ ０ 仕Ⅲの個数との関係を示す。
図4からわかるように、 T 1・ 添加前の溶存酸素量が０， ０ ０ 5 % 未満であると、 T 1・ 系酸化物の粒径が小さ くなり・ 密度が低下する 。 一方。 T 添加前の溶存酸素量が、 ０・ ０ エ 5 %超になると、 含T 酸化物の粒径が ０ 仕mを超えて粗大化し、 靭性を阻害する。 したがって、 T 1・ を添加ずる前の溶存酸素量を 0・ ０ 0 5～０・ 0 5 %の範囲とした。
，
鋼を溶製する際、 T 1・ を添加する前に S 1 及びMnを脱酸剤とし て用いて脱酸を行えば、 溶存酸素量を０・ ０ ０ 5～０・ ０ l 5 %と することができる。
Nは、 鋼の焼入性の向上に寄与するNb、 Bを窒化物、 NbN、BNとして固定する元素であるため、 含有量を０・ ０ ０4 5 %以下 に低減することが必要である。 N量は低いはど靭性が向上する傾向 にある ことから、 靭性を確保するためには上限を０・ ０ 0 3 0 %と する ことが好ましい。
なお、 N量を０・ 0 ０ ０ 8 %末満に低下させるには、 製造コス ト を要するため、 下限を０・ ０ ０ ０ 8 %とすることが好ましい。 また 、 HAZに安定して存在するT Nを形成させるには、 T ⅠN濃 度比を 3 ・ 4以上にすることが好ましい。 S は・ 素であり、 強度の 昇にも 与する元素である。 の 保、 の のためには、 0・ ０ 5 上の S の 加が必要である。 しかし、 S 量が 0 5 ０ 超えると、 ルテンサイ トが生成し、 の 性を著しく低下させる。 なお、 食性を向上させるためにメッキを施す際には、 S 1 量が ０・ 4０ 超えると、 メッキ時に が発生し、 表面性状を 損な ため、 0・ 4０ 下、 さ らには 0・ 3 ０ 下とする こと が好ましい。
M は、 性を上昇させる元素であり、 金属 織をべイナイ ト ッシ ライ トとし、 の 度、 性を確保するために、 0・ 4 上の添加が必要である。 方、 2・ ０ 超のM を添加 すると、 特に、 片の 心部に偏 、 の 性が過度に上 昇して 性が悪化する。
特に、 選択的に添加される強化元素の量が少ない場合は、 強度を 確保するために、 0・ 8 上の を添加することが好ましい。 また、 が生じ易 の の においても充分な 性を 確保するためには、 の 限を ・ 7 とすることが好ましい。
Pは不純 であり、 特に、 性及び 性の 下を抑制するため に 上限を 0・ ０ 3 ０ とする。
S も不純 であり 性及び 性の 下を抑制し、 熱間加工 を確保するために、 上限を 0・ ０ 2 ０ とする。
なお、 P、 S とも製 コス トの 点から下限を 0 ０ ０ 5 とす ることが好まし 。
次に、 選択的に添加する成分について説明する。
V は、 化元素として知られているが、 明では 、 C の 有量を低減させているため、 化の 小さ 、 化に寄与する。 Vは、 同様、 炭化物及び 化物を生成する元素であ るが 明では上述のよう に 化に寄与する。 この 、 ０・ 超えるVを添加しても 和し、 経済性を損なうため、 上 限を 0 ・ とする ことが好ましい。
は、 炭化物を生成する元素であるが、 明では上述のよう に、 化に寄与し、 さらに、 性の 上にも 与する。 しか し、 は、 高価な 素であり 、 0 ・ 超えると経済 性が大き なわれるので、 上限を０・ とすることが好ましい A は、 脱酸 素であり、 を添加する前の溶 素 濃度を調整するために添加してもよい。
A 、 強力な 素であり、 また、 窒化物を生成する元素で もある。 明では、 を添加する前の溶 素濃度を制御する ために添加してもよ 。 また、 A の 成により、 を固定し、 の 成の 制にも 与する。
しかし、 0・ ０ 2 5 上のA 加によって、 ルテン サイ トを生じ、 性を損なう ことがあるため、 上限を 0・ ０ 2 5 満とすることが好ましい。 さ らに、 ルテンサイ トの 成に 伴 な 性の 下を防止するには、 A 量を０・ ０ 満にすることが好ましい。
は、 強力な 素であり、 に微細に分散する
化物を生成する。 安定に存在する 化物は、 サ イタルの 度においても せず 粒を ンニングする 機能を有することから、 の 径の だけでなく 、 A Zの 織の にも 与するので、 加する場合０・ ０ ０ ０ 5 上の添加が好ましい。
しかし M を添加した場合、 化物は除去され 、 量を 0・ ０ ０ 5 超にすると 化物が するの で 0・ ０ ０ 5 下の 加とする。
Z は、 窒化物を形成する元素であり、 を固定 し、 やB の 成を抑制するので、 加する場合は ずれも 0・ ０ ０ 5 上の添加が好ましい。
Z は、 より も高温で安定な Z を生成し、 の の 減に寄与し T を単独で 加する場合に比 て、 顕著に固 、 を確保する ことができる。 しかし、 0・ ０ 3 超の Z を添加すると、 粗大な Z を生成し、 性を損なう ことがある ため、 上限を 0・ ０ 3 にする ことが好ましい。
は、 やZ 同様、 窒化物を生成する元素であるが、 0 ０ 超える の 加により、 Azの 性が低下すること があるため、 上限を 0・ ０ とすることが好ましい。
C C は、 性を向上させ、 強度の 昇に寄与する 元素であるので。 加する場合０ ０ 上の添加が好ましいが C C は、 過剰 加すると強度が上昇して 性を損なう こ とがあるため、 は ・ 5 、 C は ・ ０ 上限とするこ とが好ましい。 は、 性の 上に寄与する元素でもあるが
０ 超えて 加しても効果が 和する。
また、 C は、 製造コス トの 点から、 合計量を ・ ０ 下にすることが好ましい。 済性の 点から、 さ らに好ましいC 量の上 、 ０ ・ 5 下であり、 量の上 、 0・ 3 下である。
R は、 化物の 態の 御に有効な 素であり、 加する場合いずれも 0・ ０ ０ ０ 5 上の添加が好ましい。
REM 土類 は、 高温で安定な 化物及び 化物を生成 する元素であり、 に高温に加熱された Azの 長を抑制 、 zの 織を 、 性の 下の 制に寄与する。 ただ し、 す ての 土類 素の 有量で、 0・ ０ 超を添加する と、 酸化物や 化物の 積分率が高くなり、 性を低下させる こと があるため、 上限を０・ ０ とする ことが好ましい。
C 、 C a Sを形成し、 熱間圧延で圧延 向に延 するM S の 成を抑制する効果を発揮する。 これにより 性が向上し・ 特に 、 向のシャルピ の 善に寄与する。 ただし、 0 0 ０ 5 超えて 加すると、 酸化物や 化物の 積分率が高くなり 、 性を低下させることがあるため、 上限を 0・ ０ ０ 5 とするこ とが好ましい。
次に、 化物について説明する。 明において、 f 化物の 径及び 度の 、 材及び Azの の による 性の 上のために、 極めて重要である。 また、 化 物は、 窒化物の としても機能し、 など、 高温で生成す る 化物による の 定を促進し、 b やB の 出を抑制する その 果、 b B よる 性の 上効果を最大限に発揮させ ることが可能となるため、 化物は、 強度の 上にも間接的 に寄与する。
明にお て、 化物とは、 O O ，O ，などの 化物、 、 これらの 化物と 化 物以外の 化物との 化物、 さ らに、 これらの 化物や 化物と 化物との の 称である。 T 外の 化 物は、 S O などの S 化物、 A ，などのA 化物 、 その 、 化物、 C a 化物などを挙げることができる な 化物と S 化物、 A 化物 、 C a 化物などとの 化物や、 化物を生成 と して 出するM Sなどの 化物を伴 、 体とし て取り扱 ものとする。
化物は、 金属 織を S によって観察し、 E によ って酸化物に含まれる元素を同 することによって、 粒径及び 度 を測定することができる。 また、 X イクロアナライザ E P MA によって、 と を を検出し 像解析や 真との 合を行う ことにより 、 化物の 径及び 度を測 定してもよ 。
0・ 5 X０ 5 mの 、 又は、 それ以上の視野で、 かつ 5 ０ 度の 子の 径及び 子数 度を求める。 なお、 化物の 、 組織 真における最大の径である。 径が 0・ ０ 5 上、 ０ 下の 化物は、 上述 のように、 結晶 ンニングして 長を遅延させ、 材及び Azの の に寄与する。 化物の 径が 0・ 0 5 では、 ピンニング 得られないが、 特に、 性を低 下させる原因にはならない。
方、 化物の 径が ０ を超えると、 上述のよ に 、 破壊の 点となり、 密度が ０ を超えると、 材及び zの 性が低下する。
したがって、 AZの 性を向上させるには、 粒径が 0 ・ ０ 5～ の 化物の 度を、 3 ０ m 上とする こと が必要である。 方、 粒径が０ ０ 5～ ０ の 化物の 度が、 3 ０ ０ ，を超えると、 亀裂の 展の 路になるの で、 性が低下する。
材の みは、 4０ m であれば、 熱間圧延による 材の 御を 較的容易に行 ことができる。 したがって、 、 みが4 ０ 上の鋼材に有利に適用できる。
しかし、 厚みが 5 ０ を超える 、 明を適用して も 性の 保が困難な場合がある。
なお、 の 、 フランジ厚が4０ 上となる場合を 極 といい、 明を特に有利に適用できる。 これは、 ス ラ ブまたはビ ムブランク 状の 材から を製造する際に 、 フランジのみならず、 フィ レッ ト フランジ が結合し ている部位) の が限られるために、 材を製造する場合よ り も強度、 性を確保することが難しいためである。 なお、 の 合も、 フランジ厚が 5 ０ を超える場合は、 明を適用 しても 性の 保が困難な場合がある。
を構造 として る際の機 性の 標値は、 常 温の 0・ 2 力が4 5 ０MP a 上、 引張 度が 5 5 ０MP a S グレ ド 6 5 である。 さ らに、 ましくは、 常温の 0 ・ 2 力が 345 P a 上、 引張 度が4 5 ０MP a M グレ ド 5 ０ で ある。
。
また、 Cでの ルピ ネルギ は、 4 7 J 上、 z部で47 J 上である。
次に、 製造 法について説明する。
明では、 微細な 化物を生成させ、 粗大な 化 物の 成を抑制するために、 鋼を溶 する製鋼 程が極めて重要で ある。 特に、 脱酸は重要であり 、 前の溶 素量を、 適正 な 囲に制御 、 の 、 真空 ガス 理を適正な条件で行 う ことが必要である。
まず、 微細な 化物を生成させるためには、 T 前の 溶 素の量を制御することが重要である。 前の溶 量は、 S などの 、 選択的に添加する 、 M の によって制御する ことができる。 T 前の溶 素が 、 質量 、 0・ ０ ０ 5 であると、 粒径が 下の 化物の が不十分になる。
方、 前の溶 素が 0 ０ 超であると、 粒径が ０ は を超える 大な 化物が増加し、 後に続く真空 ガ ス 理を行 際に、 粗大 化物を十分に低減させるのに必要な処理 間が長くなる。 そのため 製造コス トが高くなるだけでなく 、 粒 径が ０ 下の 化物の 度も低下する。
程で・ のように、 適正な条件で を添加し、 の 分を調整した後、 真空 ガス 理を行 。 のよ に、 粒 径が ０ 下の 化物の 度を ０ ， 下にす るためには ガス 理の 間を 3 ０ 以上にすることが必要 である。 また、 効率 、 粗大な 化物を減少させるには ガス 理の 5 O 下にすることが好ましい。 さ らに、 性を向上させるためには、 真空 ガス 理を、 真空 5 O 下で 3 5 以上 ことが好ましく 、 4 ０ 以上 ことがさらに好ましい。 なお、 処理 間の 、 製造コス トの 抑えるために、 6 ０ 以下とすることが好ましい。
鋼を溶製した後、 鋳造し、 片を得る。 、 生産性の 点か ら、 連続 造が好ましい。 また、 片の みは、 生産性の 点から 上とする ことが好ましく 、 の 減や、 熱間圧延 における加熱 度の 性などを考慮すると、 3 5 ０ m 下が好 ましい。
次に、 片を加熱し、 熱間圧延を行 。 片の ０ ０～ 3 5 ０oCの 囲内とする。 度が ０ ０ C である と・ 抗が高くなる。 特に、 を製造する場合の は、 板の より も 形を容易にするために、 2 ００ C 上にすることが好ましい。
方、 加熱 度が 3 5 ０ Cより も高温である場合は、 素材であ る 片の 面のスケ ルが 体化して が損傷して、 経済的なメ リッ トが薄れてしまう。 そのため、 熱間加工の 度の
3 5 。Cとする。
間圧延では、 ０ ０ 下での ０ 上とな るように圧延することが好まし 。 これは、 熱間圧延で、 加工 結 晶を促進させ、 オ ステナイ トを細粒 、 性と強度を向上させ るためである。 なお、 片の みと製品の みに応じて、 熱間圧延 の前に 行ってもよい。
間圧延 、 冷却する際には、 8 ０ ０ oCから 5 ０ ０ Cまでの 囲の 度を 0・ ～ ０ C S とすることが好ましい。 この 却により、 オ ステナイ トが硬質で 性に優れるべイナ イ ト ティッ ライ トに変態 、 強度及び 性を向上さ せる ことができる。
、 ０・ 1 C S 上にすると、 加速 却の 果を 得る ことができる。 方、 平均 度が ０ S を超えると、 ベイナイ ト ルテンサイ ト相の組織分率が上昇し、 性が低下 する ことがある。
8 ０ ０ oCから 5 ０ ０ Cまでの 囲の 、 8 ０ ０ でから 5 ０ ０ Cまでの 却に要する時間によって めることができ る。 なお、 加速 、 熱間圧延 、 後述の 2 ヒ ト の 二次 の 了後、 8 ０ ０ C 上の温度で開始すればよい。 方、 。
加速 却の 、 5 ０ ０ C 下であればよく 、 特に 定しな い。
なお 熱間圧延は、 、 途中まで一次 5 ０ ０ C 下に 。
却した後、 再度、 ０ ０～ 3 5０ Cに加熱し、 二次 行 造するプロセス、 いわゆる、 2 ヒート 採用してもよい。 2 ヒ ト では、 熱間圧延での が少なく 、 圧延 程で の 度の 下も小さ くなるため・ 度を低めにすることができ る。 したがって、 の 間圧延では、 2 ヒ ト 採用する ことが好ましい。
に示す 成を有する鋼を溶製し、 連続 造により、 厚み が 24０～ 3 ０ 0 の 片を製造した。 鋼の溶 転炉 、 一 次 、 合金 加して、 2 に示すように、 素濃度を調整 し、 理を施し、 その さらに、 真空 ガス 理を行っ た。
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
採用
０.０5 ～ m : 小数点1桁を四捨五入
1０は皿超 : 小数点2桁を四捨五入 得られた鋼片を、 図 5 に概略を示す製造プ口セスによって図 6 に 示されるようなH形鋼 6 とした。 すなわち、 鋼片を加熱炉ェで加熱 し、 粗圧延機 2で粗圧延を行った後、 中間圧延機 3及び仕上圧延機 ０
口hり 5よりな ニバ サル で熱間圧延を行い、 冷却するこ とによって を製造した。
パス間の水 には、 中間 ニバ サル 3 の 後に設け た水冷 4 aを用 、 フランジ 側面のスプレ 却とリバ ス 繰り返し った。 間圧延 の 、 仕上げ ニバ サル 8で圧延 後に、 後面に設置した冷却 4 より 、 フランジ 7の 側面を水冷して行った。
なお、 部は熱間圧延 途で中断して、 却させた後、 再度 熱して残りの および 要に応じて による冷却 御を実施 した 下、 この 程を 2 ヒ ト 称す) 。
性を測定するため、 6 に示すフランジ 7の の 心部 2 ) でフランジ ( の 4 4 から を採取し、 の 性を測定した。 なお、 これ らの 所の 性を求めたのはフランジ 4 部は の な機械 性を示すと判断したためである。
、 J S Z 2 24 して行い、 ルピ 、 J S Z 2242 して０ oCで行った。 また Zの 、 量を約4０ ０ ０ ０ J c として溶接 を行い、 AZから試験 を採取して評価した。
件と試験結果を、 3～ 6 。 4 5は、 それ ぞれ、 熱間圧延での 、 圧延 了後の 件を変更させ た場合の 性を示しており、 6は、 2 ヒ ト の 無を 較して、 機械 性を示している。
性の 標値は、 常温の 0 2 力が4 5 ０M P a 上、 引張 度が 5 5 ０MP a AS グレ ド 6 5 ) 、 又は、 常温の 0・ 2 力が 34 5 P a 上、 引張 度が45 ０MP a M グレ ド 5 ０ 、 かつ、 ０ Cでの ルピ ネルギ が 47 J 上、 z部で4 7 J 上である。
3～ 6 に示すよ に、 明の ～ ～ 3 9は、 常 温の 0・ 2 力が、 目標の である 4 5 ０MP a 又は 345MP aを満足し、 引張 度の 標である 5 5 ０ P a 上 45 ０ P a 上を満足している。 さ らに、 ０ Cでの ル ピ ネルギ は、 47 J 上、 Az部で4 7 J 上であることから、 標を十分に満たしている。
方、 比較 である 2 ０～ 2 9につ ては・ 線で示す 分が本 明で 定する範囲を逸脱するため、 必要 性が得られない
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000033_0001
りrr 1
Figure imgf000034_0001
上の利用 能性
明によれば、 性及び に優れた 、 特に、 度極 、 圧延 に調 処理を施すことなく 、 圧延の ままで製造することが可能になり、 施工コス トの 減、 工期の 縮 による大幅なコス ト 減を図ることができる。 よって、 、 大型 造物の 頼性の 上、 安全性の 保、 経済性の 上等の点で 、 産業上の貢献が極めて 著なものである。

Claims

求 の
・
C ０ ０ ０ 5 ０ ０ 3 ０
S ０ ０ 5 ０ 5 ０ 下、
M ０ 4 2 ０ 下、
０ ０ 2 ０ 2 5 下
０ ０ ０ 5 ０ ０ 2 5 下、
B ０ ０ ０ ０ 3 ０ ０ ０ 3０
０ ０ ０ ０ 5 0 ０ ０ 3 5 下
を含有し
P ０ ０ 3 ０ 下、
S ０ ０ 2 ０ 下、
０ ０ ０45 下
に制限し、 残部が e び不可避 物からなり、 Cと の 有 量が
C b 7 74 ０ ０ 2
を満足し、 粒径が 0・ ０ 5～ ０ の 化物の 度が 3 ０ ～ 3 ０ ０ ，であり、 粒径 ０ 超の含 化物の 度 が ０ ， 下である ことを特徴とする 性、 に優れ た 。
2 、 さらに、
V ０ 下、
M ０ 下
の 双方を含有する ことを特徴とする に記載の 性 、 に優れた 。
3 ・ 、 さ らに、 A ０ ０ 2 5 、
０ ０ ０ 5 下
の 双方を含有することを特徴とする 又は 2 に記載 の 性、 に優れた 。
4・ 、 さ らに、
Z ０ ０ 3 下、
０ ０ 下
の 双方を含有することを特徴とする ～ 3の れか 項に記載の 性、 に優れた 。
5 ・ 、 さ らに
C 5 下、
C ・ ０ 下、 ・
・ ０ 下
の ち、 2 以上を含有することを特徴とする ～ 4の れか 項に記載の 性、 に優れた 。
6・ 、 さ らに、
REM ０ ０
C a ０ ０ ０ 5 下
の 双方を含有することを特徴とする ～ 5の れか 項に記載の 性、 に優れた 。
7 と Cの 0・ ０ ０ ０ 上であるこ とを特徴とする ～ 6の れか 項に記載の 性、 に 優れた 。
8・ ～ 7 の れか 項に記載の 性、 に優れた 材からなり、 フランジ厚が4 0 上であることを特徴 とする 性、 に優れた 度極 。
9・ 度極 において、 降伏 度が4 5 ０MP a 、 引張 度が 5 5 ０MP a 上、 ０ Cにおけるシャルピ
ネルギ が4 7 J 上であることを特徴とする 8 に記載の 性、 に優れた 度極 。
０・ ～ 7の れか 項に記載の 性、 に優れた 材を製造する方法であって ～ 7の れか 項 に記載の 成からなる鋼を溶 する際に、 予備 理によっ て、 素を 0・ ０ ０ 5～０・ ０ 調整し、 その 、 を添加し、 さらに、 真空 ガス 理を 3 ０ 以上 して溶製し 、 製後、 連続 造して得た 片を、 ０ ０～ 3 5０ CtZ 熱 し、 次いで、 熱間圧延 、 その 、 冷却する ことを特徴とする 性 、 に優れた 材の 。
・ 片を ０ ０～ 3 5 ０ C Z 熱し、 次いで、 ０ ０ ０ oC 下での ０ 上となる 間圧延を行 こと を特徴とする K 載の靭性、 に優れた
材の 。
2・ 間圧延が 次 二次 延からなり、 次 の 、 5 ０ ０。 。
C 下に冷却し、 次いで、 ０～ 3 5 ０ Cの に再 熱し、 その 、 ０ ０ ０ C 下での ０ 上となる二次 行う ことを特徴とする ０又は に記 載の 性、 に優れた 材の 。
3 間圧延の 、 8 ０ ０ Cから 5 ０ ０ Cまでの 囲 の 度が０・ ～ ０ C s Zなるように冷却することを 特徴とする ０～ 2の れか 項に記載の 性、 に 優れた 材の 。
4 8 9 Z 載の 性、 に優れた 度極 を製造する方法であって、 請求 ～ 7の れか 項に記載 の 成からなる鋼を溶 する際に、 予備 理によって・ 素を 0・ ０ ０ 5～０・ ０ 調整し、 その 、 を 添加し、 さらに、 真空 ガス 理を 3 ０ 以上 して溶製し、 製 後、 連続 造して得た 片を、 ０ ０～ 3 5 ０
Figure imgf000039_0001
熱し、 次 いで、 フランジ厚が4０ 上になるよ に熱間圧延 その 、 冷却することを特徴とする 性、 に優れた 度極
の 。
。
5・ 片を ０ ０～ 3 5 ０ Cに加熱し、 次いで、 ０ ０ ０ C 下での ０ 上となる 間圧延を行う こと を特徴とする 4 Z B載の靭性 に優れた 度極 の 。
6・ 間圧延が 次 二次 延からなり、 次 の 、 5 ０ ０oC 下に冷却し、 次いで、 ０ ０～ 3 5 ０ oCの
。
に再 熱し、 その 、 ０ ０ ０ C 下での ０ 上となる二次 行 ことを特徴とする 4又は 5 Z 載の 性、 に優れた 度極 の 。
。
7・ 間圧延の 、 8 ０ ０ Cから 5 ０ ０ Cまでの 囲 の 度が 0 ～ ０ C s になるよ に冷却することを 特徴とする 4～ 6の れか 項に記載の 性、 に 優れた 度極 の 。
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