JP2000239743A - 板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法 - Google Patents
板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法Info
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- JP2000239743A JP2000239743A JP4494599A JP4494599A JP2000239743A JP 2000239743 A JP2000239743 A JP 2000239743A JP 4494599 A JP4494599 A JP 4494599A JP 4494599 A JP4494599 A JP 4494599A JP 2000239743 A JP2000239743 A JP 2000239743A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定して板厚方向に均一な材質と低降伏比の
得られ高張力鋼材の製法。 【解決手段】 重量%で、C：0.02〜0.18、Si：0.05〜0.
5、Mn：0.6〜1.7、Al：0.08以下を含み、残部がFe及び
不可避的不純物からなるスラブを製造する工程と、スラ
ブを1000℃以上に加熱する工程と、加熱されたスラブを
Ar3点以上、50%以上の圧下率で熱延する工程と、熱延後
の鋼材をその表面温度がAr3点以上から(Ar 3点−150℃)
以下まで2〜5℃/秒の速度で冷却する工程と、冷却され
た鋼材をAr3点〜(Ar3点−100℃)の温度T℃まで2〜15℃/
秒の速度で冷却する工程と、T℃の鋼材を式(1)を満足す
るt秒間放冷する工程と、放冷後の鋼材を400℃未満まで
2〜15℃/秒の速度で冷却する工程と、冷却された鋼材を
500℃を越えAc1点以下で焼戻す工程とを有してなる方
法。101.3-0.006×ΔT≦t≦150 …(1)、ΔTは(Ar3変態
点−T)［℃］
得られ高張力鋼材の製法。 【解決手段】 重量%で、C：0.02〜0.18、Si：0.05〜0.
5、Mn：0.6〜1.7、Al：0.08以下を含み、残部がFe及び
不可避的不純物からなるスラブを製造する工程と、スラ
ブを1000℃以上に加熱する工程と、加熱されたスラブを
Ar3点以上、50%以上の圧下率で熱延する工程と、熱延後
の鋼材をその表面温度がAr3点以上から(Ar 3点−150℃)
以下まで2〜5℃/秒の速度で冷却する工程と、冷却され
た鋼材をAr3点〜(Ar3点−100℃)の温度T℃まで2〜15℃/
秒の速度で冷却する工程と、T℃の鋼材を式(1)を満足す
るt秒間放冷する工程と、放冷後の鋼材を400℃未満まで
2〜15℃/秒の速度で冷却する工程と、冷却された鋼材を
500℃を越えAc1点以下で焼戻す工程とを有してなる方
法。101.3-0.006×ΔT≦t≦150 …(1)、ΔTは(Ar3変態
点−T)［℃］
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高層建築物などの
鋼構造物に用いられる低降伏比高張力鋼材、特に、板厚
方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法に関
する。
鋼構造物に用いられる低降伏比高張力鋼材、特に、板厚
方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、建築物の高層化、大型化にともな
い、それに使用される構造部材には厚肉化、高張力化が
要求され、引張強度が490N/mm2以上の高張力鋼材が普及
してきている。また、今日の高層建築物には、巨大地震
に見舞われた時、柱や梁部材の塑性変形により地震エネ
ルギーを吸収させて大崩壊を回避するという人的安全性
を重視した限界状態設計法が適用されているが、それに
は柱や梁部材に低降伏比の鋼材を用いるのが望ましいと
言われている。
い、それに使用される構造部材には厚肉化、高張力化が
要求され、引張強度が490N/mm2以上の高張力鋼材が普及
してきている。また、今日の高層建築物には、巨大地震
に見舞われた時、柱や梁部材の塑性変形により地震エネ
ルギーを吸収させて大崩壊を回避するという人的安全性
を重視した限界状態設計法が適用されているが、それに
は柱や梁部材に低降伏比の鋼材を用いるのが望ましいと
言われている。
【０００３】鋼材の低降伏化は、一般的には、圧延後の
鋼材を焼入れと焼戻し処理の間でフェライト＋オーステ
ナイトの二相域に加熱するという複雑な熱処理を施す方
法や、熱間圧延後の鋼材をフェライト＋オーステナイト
の二相域まで空冷した後加速冷却する方法により、軟質
なフェライト相と硬質なベイナイト相またはマルテンサ
イト相を混在させたフェライト＋硬質相の混合組織を形
成することにより達成されることが知られている。しか
し、こうした方法では、複雑な熱処理や加速冷却開始前
に長時間の待機が必要なため生産性の低下や製造コスト
の増加が避けられない。
鋼材を焼入れと焼戻し処理の間でフェライト＋オーステ
ナイトの二相域に加熱するという複雑な熱処理を施す方
法や、熱間圧延後の鋼材をフェライト＋オーステナイト
の二相域まで空冷した後加速冷却する方法により、軟質
なフェライト相と硬質なベイナイト相またはマルテンサ
イト相を混在させたフェライト＋硬質相の混合組織を形
成することにより達成されることが知られている。しか
し、こうした方法では、複雑な熱処理や加速冷却開始前
に長時間の待機が必要なため生産性の低下や製造コスト
の増加が避けられない。
【０００４】より生産性に優れ、低コストな方法とし
て、特公平7-74379号公報や特開平5-271761号公報に
は、熱間圧延後の鋼材を(Ar3変態点−100℃)〜(Ar3変態
点−20℃)の温度まで予備冷却を行った後、鋼材表面の
温度が(Ar3変態点−100℃)以上になるまで復熱させ、再
び15℃/秒を越える冷却速度で400℃未満の温度に冷却
後、400℃〜Ac1変態点の温度で焼戻して低降伏比化を図
る方法が提案されている。
て、特公平7-74379号公報や特開平5-271761号公報に
は、熱間圧延後の鋼材を(Ar3変態点−100℃)〜(Ar3変態
点−20℃)の温度まで予備冷却を行った後、鋼材表面の
温度が(Ar3変態点−100℃)以上になるまで復熱させ、再
び15℃/秒を越える冷却速度で400℃未満の温度に冷却
後、400℃〜Ac1変態点の温度で焼戻して低降伏比化を図
る方法が提案されている。
【０００５】しかし、特公平7-74379号公報や特開平5-2
71761号公報に記載された方法では、鋼材表層で著しい
強度上昇が生じて板厚方向で均一な材質が得られなかっ
たり、予備冷却後の復熱時間によっては低降伏比が得ら
れないといった問題がある。
71761号公報に記載された方法では、鋼材表層で著しい
強度上昇が生じて板厚方向で均一な材質が得られなかっ
たり、予備冷却後の復熱時間によっては低降伏比が得ら
れないといった問題がある。
【０００６】一方、板厚方向の材質均一化を図る方法と
して、特開平3-188216号公報には、オーステナイトの再
結晶域で圧延された鋼材をAr3変態点以上の温度から水
冷し、表面温度が(Ar3変態点−150℃)以下の温度になっ
たところで水冷を中止し、表面温度がAc1変態点〜Ar3変
態点の温度に復熱した後水冷を再開する方法が、特開平
4-224623号公報には、炭素当量を規定した鋼を850〜900
℃の温度で圧延後、(圧延温度−50℃)以上の温度から40
0〜500℃の温度まで冷却速度3〜12℃/秒で冷却する方法
が、また、特開昭57-152430号公報には、Ar3変態点以上
の温度で圧延後、表面が所望の硬さになる水量密度で水
冷し、表面の最終硬さを決める温度に達したところで水
量密度を増して急冷し中央部の硬さを表面の硬さとほぼ
同一にする方法が開示されている。
して、特開平3-188216号公報には、オーステナイトの再
結晶域で圧延された鋼材をAr3変態点以上の温度から水
冷し、表面温度が(Ar3変態点−150℃)以下の温度になっ
たところで水冷を中止し、表面温度がAc1変態点〜Ar3変
態点の温度に復熱した後水冷を再開する方法が、特開平
4-224623号公報には、炭素当量を規定した鋼を850〜900
℃の温度で圧延後、(圧延温度−50℃)以上の温度から40
0〜500℃の温度まで冷却速度3〜12℃/秒で冷却する方法
が、また、特開昭57-152430号公報には、Ar3変態点以上
の温度で圧延後、表面が所望の硬さになる水量密度で水
冷し、表面の最終硬さを決める温度に達したところで水
量密度を増して急冷し中央部の硬さを表面の硬さとほぼ
同一にする方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平3-188216号公報に記載された方法では、Ac1変態点
〜Ar3変態点の温度に復熱する過程で最初の制御冷却で
生成した硬質ベイナイト組織の一部を逆変態させた後、
水量密度0.6m3/(m2・min)以上で急冷しているため、逆
変態したオーステナイトが再び硬質のマルテンサイトや
ベイナイト組織に変態して板厚方向の硬度差を安定して
低減できない場合がある。また、特開平4-224623号公報
に記載された方法では、鋼板表面と鋼板内部の硬度をそ
れぞれ同時に制御することが難しく、冷却速度が速くな
り上限に近づくと板厚方向の硬度差が大きくなることは
避けられない。さらに、特開昭57-152430号公報に記載
された方法では、冷却停止温度が規定されておらず、停
止温度が低い場合には鋼板内部の硬度がかえって上昇す
るばかりでなく、連続的に冷却するため低降伏比鋼を得
ることが困難である。
開平3-188216号公報に記載された方法では、Ac1変態点
〜Ar3変態点の温度に復熱する過程で最初の制御冷却で
生成した硬質ベイナイト組織の一部を逆変態させた後、
水量密度0.6m3/(m2・min)以上で急冷しているため、逆
変態したオーステナイトが再び硬質のマルテンサイトや
ベイナイト組織に変態して板厚方向の硬度差を安定して
低減できない場合がある。また、特開平4-224623号公報
に記載された方法では、鋼板表面と鋼板内部の硬度をそ
れぞれ同時に制御することが難しく、冷却速度が速くな
り上限に近づくと板厚方向の硬度差が大きくなることは
避けられない。さらに、特開昭57-152430号公報に記載
された方法では、冷却停止温度が規定されておらず、停
止温度が低い場合には鋼板内部の硬度がかえって上昇す
るばかりでなく、連続的に冷却するため低降伏比鋼を得
ることが困難である。
【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、安定して板厚方向に均一な材質およ
び低降伏比の得られる高張力鋼材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
になされたもので、安定して板厚方向に均一な材質およ
び低降伏比の得られる高張力鋼材の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、重量%で、
C：0.02〜0.18%、Si：0.05〜0.5%、Mn：0.6〜1.7%、A
l：0.08%以下、を含有し、残部がFeおよび不可避的不純
物からなるスラブを製造する工程と、前記スラブを1000
℃以上の温度に加熱する工程と、前記加熱されたスラブ
を、Ar3変態点以上の温度、50%以上の圧下率で熱間圧延
する工程と、前記熱間圧延後の鋼材を、その表面温度が
Ar3変態点以上の温度から(Ar3変態点−150℃)以下の温
度になるまで2〜5℃/秒の冷却速度で冷却する工程と、
前記冷却された鋼材を、Ar3変態点〜(Ar3変態点−100
℃)の温度T℃になるまで2〜15℃/秒の冷却速度で冷却す
る工程と、前記T℃の鋼材を、下記の式(1)を満足する時
間t秒の間放冷する工程と、前記保持後の鋼材を、400℃
未満の温度になるまで2〜15℃/秒の冷却速度で冷却する
工程と、前記冷却された鋼材を、500℃を越えAc1変態点
以下の温度で焼戻す工程と、を有してなる板厚方向材質
差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法により解決さ
れる。
C：0.02〜0.18%、Si：0.05〜0.5%、Mn：0.6〜1.7%、A
l：0.08%以下、を含有し、残部がFeおよび不可避的不純
物からなるスラブを製造する工程と、前記スラブを1000
℃以上の温度に加熱する工程と、前記加熱されたスラブ
を、Ar3変態点以上の温度、50%以上の圧下率で熱間圧延
する工程と、前記熱間圧延後の鋼材を、その表面温度が
Ar3変態点以上の温度から(Ar3変態点−150℃)以下の温
度になるまで2〜5℃/秒の冷却速度で冷却する工程と、
前記冷却された鋼材を、Ar3変態点〜(Ar3変態点−100
℃)の温度T℃になるまで2〜15℃/秒の冷却速度で冷却す
る工程と、前記T℃の鋼材を、下記の式(1)を満足する時
間t秒の間放冷する工程と、前記保持後の鋼材を、400℃
未満の温度になるまで2〜15℃/秒の冷却速度で冷却する
工程と、前記冷却された鋼材を、500℃を越えAc1変態点
以下の温度で焼戻す工程と、を有してなる板厚方向材質
差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法により解決さ
れる。
【００１０】101.3-0.006×ΔT≦t≦150 …(1) ただし、ΔTは(Ar3変態点−T)［℃］ なお、上記温度は、特にことわらない限り鋼材板厚方向
の計算により求めた平均温度を表す。
の計算により求めた平均温度を表す。
【００１１】以下に、成分および製造条件の限定理由に
ついて説明する。 C：490N/mm2以上の引張強度を得るには0.02%以上にする
必要があるが、0.18%を越えると靭性および溶接性が劣
化するので、0.02〜0.18%とする。
ついて説明する。 C：490N/mm2以上の引張強度を得るには0.02%以上にする
必要があるが、0.18%を越えると靭性および溶接性が劣
化するので、0.02〜0.18%とする。
【００１２】Si：脱酸のために0.05%以上にする必要が
あるが、0.5%を越えると溶接HAZ部靭性および溶接性が
劣化するので、0.05〜0.5%とする。
あるが、0.5%を越えると溶接HAZ部靭性および溶接性が
劣化するので、0.05〜0.5%とする。
【００１３】Mn：強度確保、靭性向上およびFeSの生成抑
制のために0.6%以上にする必要があるが、1.7%を越える
と焼入れ性が増加し溶接時に硬化層が生成して割れ感受
性が高くなるので、0.6〜1.7%とする。
制のために0.6%以上にする必要があるが、1.7%を越える
と焼入れ性が増加し溶接時に硬化層が生成して割れ感受
性が高くなるので、0.6〜1.7%とする。
【００１４】Al：脱酸のために必要な元素であるが、0.
08%を越えると清浄度が悪化し溶接部の靭性劣化を招く
ので、0.08%以下とする。
08%を越えると清浄度が悪化し溶接部の靭性劣化を招く
ので、0.08%以下とする。
【００１５】こうした成分からなり残部がFeおよび不可
避的不純物からなるスラブを熱間圧延するに際しては、
良好な熱間加工性を確保するためにスラブを1000℃以上
の温度に加熱する必要がある。
避的不純物からなるスラブを熱間圧延するに際しては、
良好な熱間加工性を確保するためにスラブを1000℃以上
の温度に加熱する必要がある。
【００１６】熱間圧延は、Ar3変態点未満の温度で圧延
すると溶接継手部の超音波探傷時に音響異方性が生じ、
また、圧下率を50%未満にすると圧延後のフェライト粒
が粗大化して靭性が劣化するので、Ar3変態点以上の温
度、50%以上の圧下率で行う必要がある。
すると溶接継手部の超音波探傷時に音響異方性が生じ、
また、圧下率を50%未満にすると圧延後のフェライト粒
が粗大化して靭性が劣化するので、Ar3変態点以上の温
度、50%以上の圧下率で行う必要がある。
【００１７】圧延後の鋼材は、板厚方向の材質均一化お
よび低降伏比化を図るために、以下に述べる種々の冷却
条件で冷却される必要がある。
よび低降伏比化を図るために、以下に述べる種々の冷却
条件で冷却される必要がある。
【００１８】第一の冷却：圧延後の鋼材を冷却するに当
たっては、鋼材の表面がAr3変態点未満の温度になって
から冷却すると粗大なフェライト粒が生成し靭性が劣化
するので、鋼材の表面がAr3変態点以上の温度で冷却を
開始する必要がある。このときの冷却速度は、2℃/秒未
満では粗大なフェライト粒が生成し靭性が劣化し、5℃/
秒以上では表面が硬化し過ぎて板厚方向に材質差が生じ
るので、2〜5℃/秒とする。そして、この速度における
冷却は、鋼材の表面が(Ar3変態点−150℃)より高い温度
で終了すると第二の冷却により表面が硬化し過ぎて板厚
方向に材質差が生じるので、鋼材の表面が(Ar3変態点−
150℃)以下の温度になったところで終了する必要があ
る。
たっては、鋼材の表面がAr3変態点未満の温度になって
から冷却すると粗大なフェライト粒が生成し靭性が劣化
するので、鋼材の表面がAr3変態点以上の温度で冷却を
開始する必要がある。このときの冷却速度は、2℃/秒未
満では粗大なフェライト粒が生成し靭性が劣化し、5℃/
秒以上では表面が硬化し過ぎて板厚方向に材質差が生じ
るので、2〜5℃/秒とする。そして、この速度における
冷却は、鋼材の表面が(Ar3変態点−150℃)より高い温度
で終了すると第二の冷却により表面が硬化し過ぎて板厚
方向に材質差が生じるので、鋼材の表面が(Ar3変態点−
150℃)以下の温度になったところで終了する必要があ
る。
【００１９】第二の冷却：第一の冷却では鋼材の表面の
冷却条件を規定しているが、板厚方向の平均温度は表面
温度に連動して低下しない。そこで、第一の冷却に引き
続き冷却を行い平均温度の低下を図るのがこの冷却の目
的である。このときの冷却速度は、2℃/秒未満では粗大
なフェライト粒が生成し靭性が劣化し、15℃/秒以上で
は表面が硬化し過ぎて板厚方向に材質差が生じるので、
2〜15℃/秒とする必要がある。また、上述したように低
降伏化を図るにはフェライト＋硬質相の混合組織にする
必要があるので、所定量のフェライトを析出させなけれ
ばならない。そこで、第二の冷却を、短時間でフェライ
トが析出し易い温度域であるAr3変態点〜(Ar3変態点−1
00℃)の温度T℃で終了させる必要がある。
冷却条件を規定しているが、板厚方向の平均温度は表面
温度に連動して低下しない。そこで、第一の冷却に引き
続き冷却を行い平均温度の低下を図るのがこの冷却の目
的である。このときの冷却速度は、2℃/秒未満では粗大
なフェライト粒が生成し靭性が劣化し、15℃/秒以上で
は表面が硬化し過ぎて板厚方向に材質差が生じるので、
2〜15℃/秒とする必要がある。また、上述したように低
降伏化を図るにはフェライト＋硬質相の混合組織にする
必要があるので、所定量のフェライトを析出させなけれ
ばならない。そこで、第二の冷却を、短時間でフェライ
トが析出し易い温度域であるAr3変態点〜(Ar3変態点−1
00℃)の温度T℃で終了させる必要がある。
【００２０】第三の冷却：温度T℃の鋼材を放冷して緩
冷却し、所定量のフェライトを析出させるのがこの冷却
の目的である。490N/mm2以上の引張強度TSが得られ、か
つ降伏比YRが80%以下になる温度T℃と放冷時間t秒の関
係を調査したところ、図1に示すように、温度Tに応じて
上記式(1)を満足する時間t秒放冷すればよいことが明ら
かになった。なお、図１の結果を得るための他の条件は
すべて本発明範囲内としてある。また、生産性を考慮し
て放冷時間tの上限は150秒とする。第四の冷却：第三の
冷却で所定量のフェライトを析出させた後は、未変態の
オ−ステナイトをベイナイトまたはマルテンサイトの硬
質相に変態させるために、放冷後の鋼材を400℃未満の
温度になるまで2〜15℃/秒の冷却速度で冷却する必要が
ある。
冷却し、所定量のフェライトを析出させるのがこの冷却
の目的である。490N/mm2以上の引張強度TSが得られ、か
つ降伏比YRが80%以下になる温度T℃と放冷時間t秒の関
係を調査したところ、図1に示すように、温度Tに応じて
上記式(1)を満足する時間t秒放冷すればよいことが明ら
かになった。なお、図１の結果を得るための他の条件は
すべて本発明範囲内としてある。また、生産性を考慮し
て放冷時間tの上限は150秒とする。第四の冷却：第三の
冷却で所定量のフェライトを析出させた後は、未変態の
オ−ステナイトをベイナイトまたはマルテンサイトの硬
質相に変態させるために、放冷後の鋼材を400℃未満の
温度になるまで2〜15℃/秒の冷却速度で冷却する必要が
ある。
【００２１】第四の冷却で形成された変態ままの硬質相
は靭性に著しく劣るので、それを向上させるために500
℃を越える温度で焼戻し処理を行う必要がある。ただ
し、Ac1変態点を越えると硬質相が逆変態して軟質化し
高張力鋼材が得られなくなるので、焼戻しはAc1変態点
以下で行う必要がある。また、この焼戻し処理は板厚方
向の材質均一化にも効果がある。
は靭性に著しく劣るので、それを向上させるために500
℃を越える温度で焼戻し処理を行う必要がある。ただ
し、Ac1変態点を越えると硬質相が逆変態して軟質化し
高張力鋼材が得られなくなるので、焼戻しはAc1変態点
以下で行う必要がある。また、この焼戻し処理は板厚方
向の材質均一化にも効果がある。
【００２２】以上のように、成分、熱間圧延、冷却、焼
戻し処理を制御すれば、安定して板厚方向材質差の小さ
い低降伏比高張力鋼材を製造することができる。
戻し処理を制御すれば、安定して板厚方向材質差の小さ
い低降伏比高張力鋼材を製造することができる。
【００２３】上記第三段階で所定量のフェライトを析出
させた後、400℃未満の温度へ冷却するとき、15℃/秒を
越える冷却速度で行う場合は、焼戻し処理の下限温度を
「630℃を越え」にする必要がある。
させた後、400℃未満の温度へ冷却するとき、15℃/秒を
越える冷却速度で行う場合は、焼戻し処理の下限温度を
「630℃を越え」にする必要がある。
【００２４】重量%で、Cu：0.05〜1.0%、Ni：0.05〜0.8
%、Cr：0.05〜1.0%、Mo：0.05〜1.0%、Nb：0.005〜0.10
%、V：0.005〜0.1%、Ti：0.005〜0.03%の中から選ばれ
た1種または2種以上の元素を添加すると、高強度化、靭
性向上、焼入れ性向上、焼戻し軟化防止に効果的であ
る。以下に、その添加量の限定理由を説明する。
%、Cr：0.05〜1.0%、Mo：0.05〜1.0%、Nb：0.005〜0.10
%、V：0.005〜0.1%、Ti：0.005〜0.03%の中から選ばれ
た1種または2種以上の元素を添加すると、高強度化、靭
性向上、焼入れ性向上、焼戻し軟化防止に効果的であ
る。以下に、その添加量の限定理由を説明する。
【００２５】Cu：0.05%以上添加すると、高強度化が図
れるとともに靭性が向上する。しかし、1.0%を越えて添
加すると、析出硬化が著しくなるとともに表面割れが発
生し易くなる。
れるとともに靭性が向上する。しかし、1.0%を越えて添
加すると、析出硬化が著しくなるとともに表面割れが発
生し易くなる。
【００２６】Ni：0.05%以上添加すると、高強度化が図
れるとともに靭性が向上する。しかし、0.8%を越えて添
加すると、著しくコストアップになる。
れるとともに靭性が向上する。しかし、0.8%を越えて添
加すると、著しくコストアップになる。
【００２７】Cr：0.05%以上添加すると、焼入れ性が向
上する。しかし、1.0%を越えて添加すると、溶接性や溶
接HAZ部の靭性が劣化する。
上する。しかし、1.0%を越えて添加すると、溶接性や溶
接HAZ部の靭性が劣化する。
【００２８】Mo：0.05%以上添加すると、焼入れ性が向
上するとともに焼戻し時の軟化が防止される。しかし、
1.0%を越えて添加すると、溶接性が劣化するとともに炭
化物の析出により降伏比が上昇する。
上するとともに焼戻し時の軟化が防止される。しかし、
1.0%を越えて添加すると、溶接性が劣化するとともに炭
化物の析出により降伏比が上昇する。
【００２９】Nb：0.005%以上添加すると、微細炭窒化物
の形成により高強度化が図れるとともに、靭性が向上す
る。しかし、0.10%を越えて添加すると、析出硬化によ
り降伏比が上昇する。
の形成により高強度化が図れるとともに、靭性が向上す
る。しかし、0.10%を越えて添加すると、析出硬化によ
り降伏比が上昇する。
【００３０】V：0.005%以上添加すると、焼入れ性が向
上するとともに焼戻し時の軟化が防止される。微細炭窒
化物の形成により高強度化が図れるとともに、靭性が向
上する。しかし、0.1%を越えて添加すると、溶接性が劣
化する。
上するとともに焼戻し時の軟化が防止される。微細炭窒
化物の形成により高強度化が図れるとともに、靭性が向
上する。しかし、0.1%を越えて添加すると、溶接性が劣
化する。
【００３１】Ti：0.005%以上添加すると、窒化物の形成
により溶接HAZ部の組織粗大化が抑制されてHAZ部の靭性
が向上する。しかし、0.03%を越えて添加すると、溶接
後の冷却中に炭化物が析出してHAZ部の靭性が劣化す
る。
により溶接HAZ部の組織粗大化が抑制されてHAZ部の靭性
が向上する。しかし、0.03%を越えて添加すると、溶接
後の冷却中に炭化物が析出してHAZ部の靭性が劣化す
る。
【００３２】
【実施例】表1に示す成分と変態点を有する鋼A〜N(A〜
L：本発明鋼、M,N：比較鋼)のスラブを製造し、表2に示
す熱間圧延条件、冷却条件、焼戻し条件で板厚25〜130m
mの試料1〜24を作製した。そして、機械的性質(降伏強
度YS、引張強度TS、降伏比YR、シャルピー衝撃値vE0)、
および表面と板厚中心部のビッカース硬度差ΔHvを調査
した。なお、表2の第一冷却〜第四冷却は、上述した第
一の冷却〜第四の冷却に対応している。
L：本発明鋼、M,N：比較鋼)のスラブを製造し、表2に示
す熱間圧延条件、冷却条件、焼戻し条件で板厚25〜130m
mの試料1〜24を作製した。そして、機械的性質(降伏強
度YS、引張強度TS、降伏比YR、シャルピー衝撃値vE0)、
および表面と板厚中心部のビッカース硬度差ΔHvを調査
した。なお、表2の第一冷却〜第四冷却は、上述した第
一の冷却〜第四の冷却に対応している。
【００３３】結果を表3に示す。本発明の製造条件で作
製された試料1〜12は、いずれも490N/mm2以上のTS、80%
以下のYR、24以下のΔHvを示し、高層建築物などに適し
た板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材であるこ
とがわかる。また、vE0も260J以上あり、高層建築物な
どに用いるにあたり十分に良好な靭性を有する。
製された試料1〜12は、いずれも490N/mm2以上のTS、80%
以下のYR、24以下のΔHvを示し、高層建築物などに適し
た板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材であるこ
とがわかる。また、vE0も260J以上あり、高層建築物な
どに用いるにあたり十分に良好な靭性を有する。
【００３４】一方、本発明外の製造条件で作製された試
料14、18、22、23ではYRが80%を越えて低降伏比が得られ
ず、試料13、15、17、21、24ではΔHvが40以上となり板厚方
向の材質均一性に劣り、試料16、19ではTSが490N/mm2未
満となり強度不足となり、試料17、20ではvE0が本発明鋼
に比べ著しく靭性が劣る。
料14、18、22、23ではYRが80%を越えて低降伏比が得られ
ず、試料13、15、17、21、24ではΔHvが40以上となり板厚方
向の材質均一性に劣り、試料16、19ではTSが490N/mm2未
満となり強度不足となり、試料17、20ではvE0が本発明鋼
に比べ著しく靭性が劣る。
【００３５】
【表1】
【００３６】
【表2】
【００３７】
【表3】
【００３８】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、安定して板厚方向に均一な材質および低降伏
比の得られ高張力鋼材の製造方法を提供できる。
いるので、安定して板厚方向に均一な材質および低降伏
比の得られ高張力鋼材の製造方法を提供できる。
【図1】TS、YRとΔT、放冷時間tの関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岡 隆二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K032 AA01 AA04 AA05 AA11 AA14 AA16 AA19 AA21 AA22 AA23 AA27 AA29 AA31 AA35 AA36 BA01 CA02 CB02 CC03 CD02 CD03 CF01 CF02
Claims (3)
- 【請求項１】 重量%で、C：0.02〜0.18%、Si：0.05〜
0.5%、Mn：0.6〜1.7%、Al：0.08%以下、を含有し、残部
がFeおよび不可避的不純物からなるスラブを製造する工
程と、前記スラブを1000℃以上の温度に加熱する工程
と、前記加熱されたスラブを、Ar3変態点以上の温度、5
0%以上の圧下率で熱間圧延する工程と、前記熱間圧延後
の鋼材を、その表面温度がAr3変態点以上の温度から(Ar
3変態点−150℃)以下の温度になるまで2〜5℃/秒の冷却
速度で冷却する工程と、前記冷却された鋼材を、Ar3変
態点〜(Ar3変態点−100℃)の温度T℃になるまで2〜15℃
/秒の冷却速度で冷却する工程と、前記T℃の鋼材を、下
記の式(1)を満足する時間t秒の間放冷する工程と、前記
放冷後の鋼材を、400℃未満の温度になるまで2〜15℃/
秒の冷却速度で冷却する工程と、前記冷却された鋼材
を、500℃を越えAc1変態点以下の温度で焼戻す工程と、
を有してなる板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼
材の製造方法。 101.3-0.006×ΔT≦t≦150 …(1) ただし、ΔTは(Ar3変態点−T)［℃］ - 【請求項2】 前記放冷後の鋼材を、400℃未満の温度に
なるまで15℃/秒を越える冷却速度で冷却後、630℃を越
えAc1変態点以下の温度で焼戻す請求項1に記載の板厚方
向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法。 - 【請求項３】 重量%で、Cu：0.05〜1.0%、Ni：0.05〜
0.8%、Cr：0.05〜1.0%、Mo：0.05〜1.0%、Nb：0.005〜
0.10%、V：0.005〜0.1%、Ti：0.005〜0.03%の中から選
ばれた1種または2種以上の元素を含有するスラブを用い
る請求項1または請求項2に記載の板厚方向材質差の小さ
い低降伏比高張力鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4494599A JP2000239743A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4494599A JP2000239743A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239743A true JP2000239743A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12705633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4494599A Pending JP2000239743A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 板厚方向材質差の小さい低降伏比高張力鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000239743A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005307342A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Jfe Steel Kk | 厚肉低降伏比高張力鋼板の製造方法 |
| JP2011144455A (ja) * | 2004-03-25 | 2011-07-28 | Jfe Steel Corp | 厚肉低降伏比高張力鋼板の製造方法 |
| GB2548175A (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-13 | Goodwin Plc | A steel, a welding consumable and a cast steel product |
| JP2017186592A (ja) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | 新日鐵住金株式会社 | 表層と板厚中心部の硬度に優れ、かつ表層と中心の硬度差の小さい板厚２００ｍｍ超の厚鋼板およびその製造方法 |
| JP2020020029A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度かつ低降伏比で溶接性に優れた円形鋼管用鋼板および円形鋼管ならびにそれらの製造方法 |
| CN115710675A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-02-24 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种抗500℃-550℃回火软化钢板及其生产方法 |
| CN115747661A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-07 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种抗550℃-600℃回火软化钢板及其生产方法 |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP4494599A patent/JP2000239743A/ja active Pending
Cited By (11)
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| JP7034862B2 (ja) | 2018-08-03 | 2022-03-14 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度かつ低降伏比で溶接性に優れた円形鋼管用鋼板および円形鋼管ならびにそれらの製造方法 |
| CN115710675A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-02-24 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种抗500℃-550℃回火软化钢板及其生产方法 |
| CN115747661A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-07 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种抗550℃-600℃回火软化钢板及其生产方法 |
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| CN115710675B (zh) * | 2022-11-29 | 2023-11-28 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种抗500℃-550℃回火软化钢板及其生产方法 |
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