JPH0112814B2 - - Google Patents
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- JPH0112814B2 JPH0112814B2 JP2791179A JP2791179A JPH0112814B2 JP H0112814 B2 JPH0112814 B2 JP H0112814B2 JP 2791179 A JP2791179 A JP 2791179A JP 2791179 A JP2791179 A JP 2791179A JP H0112814 B2 JPH0112814 B2 JP H0112814B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- rolling
- yield ratio
- steel plate
- temperature
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
この発明は、降伏比が同一強度レベルの鋼より
低い高張力鋼板の製造方法に関する。 一般に降伏比の高い鋼は一様伸びが小さいため
に、地震などに際して変形が生じた場合には、局
部的に伸びが１ケ所に集中して破断し易い。この
ため土木、建築の分野では、降伏比の高い鋼材は
使用され難い傾向にある。 また、焼入―焼もどしの調質処理をせず圧延の
まま、または焼ならし処理を行う鋼に、Ｂ（ボロ
ン）を添加することはきわめてまれで、僅かに英
国のfortiweld鋼が知られているのみである。 この発明は微量のＢを含有する低合金鋼板にお
いて、圧延のまま、若しくは必要に応じて圧延後
焼もどしを行うのみで、簡易な製造工程と設備で
もつて低降伏比の高張力鋼板を製造する方法を検
討した結果、スラブ加熱温度がＢの焼入性向上効
果を大きく支配することを知得し、スラブ加熱温
度と圧延条件を制御することによつて、上記特性
の鋼板を安定した品質で廉価に製造できることを
見出した。ここで低降伏比鋼板としては抗張力80
Kg／mm2で85％以下、抗張力70Kg／mm2で80％以下、
また抗張力60Kg／mm2で75％以下のものをいう。 この発明の低降伏比高張力鋼板は、Ｃ 0.13〜
0.35％、Si 0.05〜0.90％、Mn 0.75〜2.50％、Mo
0.05〜0.80％、Nb 0.01〜0.08％、solAl 0.03〜
0.15％、Ｂ 0.0002〜0.0015％、およびCu 0.10〜
2.00％、Ni 0.10〜2.50％、Cr 0.10〜2.50％、Ｖ
0.01〜0.10％のうち１種または２種以上を含有
してなるスラブを、1150℃以下に加熱し、900℃
以下で少なくとも30％の減厚加工歪量［（900℃で
の板厚―最終板厚）／900℃での板厚］の圧延を
加えて850〜650℃で圧延を仕上げ、所定板厚の鋼
板として放冷するか、または、850〜650℃で圧延
を仕上げた後550℃以下で焼もどし処理をして製
造することを特徴としている。 すなわち、Ｂは固溶して粒界に偏析した状態で
焼入性を高めるが、Ｎと結合しBNを形成して焼
入性向上効果を失う。ところがスラブ温度が1150
℃をこえると鋼中のAlNが固溶し、固溶Ｎ量が
増加して圧延後の放冷過程でBNを生成し、Ｂの
焼入性向上効果は消失する。Ｂの上記効果を生か
してAlNの固溶とBNの生成を阻止する温度と圧
延条件においては、鋼板のミクロ組織は針状とな
り降伏比は低下する。また圧延条件を低温高圧下
仕上とすることで、微細組織を形成して低温靭性
が向上することもよく知られている。この発明に
おいては900℃以下で少なくとも30％以上の減厚
圧下歪を加えることを要件としている。 さらに、圧延仕上温度を850〜650℃とするの
は、850℃より高い仕上温度では再結晶が生じ圧
延による靭性向上が得られないためであり、また
650℃より低いとフエライト―オーステナイト２
相域での圧延加工となり、フエライトが加工され
て降伏点が上昇し、低降伏比とならないためであ
る。 この発明法で製造される高張力鋼板の降伏比は
85％以下を目標にしている。低降伏比で、かつ良
好な靭性を必要とする場合に圧延後焼もどしを行
う。しかし焼もどし温度が高くなれば降伏比が高
くなるので、降伏比の上限を85％以下にするには
焼もどし温度を550℃以下にすべきである。 この発明において、低降伏比を有する鋼板が得
られる理由を以下に説明する。 降伏現象は、可動転移密度が高いほど、より小
さな応力により転移が動き出し塑性変形しやすく
なり、低い応力で生じる。降伏比は、降伏点／引
張り強さで表されるので、降伏点を低く、引張り
強さを高くすることが、低降伏比を得るために必
要なことである。そのためには、ベイナイトやマ
ルテンサイトの焼入れ組織にすると、その条件が
達せられる。 ベイナイトやマルテンサイトはオーステナイト
からの変態に際し、その晶癖面に可動転移および
不動転移を高密度に発生する。これらは降伏後高
応力を負加するにつれ、互いにからみ合つて不動
転移となり、ついにはネツキングを起し破断する
が、最終的に不動転移密度が高いほど高い応力ま
でネツキングを起さず高い引張り強さを示す。こ
の発明は、圧延後放冷することにより、ベイナイ
トやマルテンサイト等の可動転移密度の高いミク
ロ組織を得る組成にしたものである。 また、上記のとおり圧延―放冷のままが降伏比
を低下させるのに好ましいが、さらに靭性を向上
させなければならない用途もあり、その場合は低
い温度で焼もどし処理を行うものである。 焼もどし処理を行うと可動転移上に炭化物が析
出し、可動転移を不動転移として降伏点を高めて
しまうが（その結果降伏比を高める）、焼きもど
し温度を低目にして降伏比が85％を超えるのを抑
制している。 次に、この発明において鋼板の化学組成を限定
した理由を説明する。 Ｃは0.13％未満では必要強度が得られない。し
かし0.35％を超えると溶接性を劣化するので好ま
しくない。 Siは強度確保のため0.05％以上を必要とする
が、0.90％を超えた含有は靭性を大幅に劣化す
る。 Mnは強度と靭性を高めるのに0.75％以上の含
有が必要である。しかし2.50％を超えると異常組
織を生じて二枚割れや、ラメラーテイアの原因に
なり、溶接時にトラブルを起すので避けるべきで
ある。 MoはＢと共存したとき、焼ならし程度の遅い
冷却速度でも焼入性を確保できるので、0.05％以
上の含有が必要であるが、0.80％を超えてもそれ
程焼入性は向上しない。 Nbは0.01％以上の微量含有で結晶粒を微細化
し低温靭性および降伏点の向上に有効であるが、
0.08％を超えると低温靭性および溶接性を低下さ
せるので0.01〜0.08％とした。 solAlはＮを固定しＢの焼入性向上効果を確保
するために0.03％以上を含有することが必要であ
る。しかし0.15％を超えると鋼塊割れの原因にな
るので好ましくない。 Ｂは廉価で入手できる元素であり、必要な強度
を得るため、この発明鋼の主要な構成元素であ
る。すなわちＢは0.0002％以上の微量含有で圧延
加熱温度1150℃以下で焼入性を大きく向上させ
る。しかし0.0015％を超えると焼ならし程度の冷
却速度ではボロン窒化物を生成して、かえつて焼
入性を低下するので0.0002〜0.0015％が適量であ
る。 この発明鋼では、上記成分元素の他に高強度あ
るいは溶接ボンド靭性を向上させる目的で、Cu，
Ni，Cr，Ｖの１種以上を含有させる。 Cuは0.10％以上含有することによつて強度を高
めるが、2.00％を超えると溶接割れを誘発するか
ら望ましくない。 Niは0.10％以上で低温靭性およびボンド靭性を
高めるが、2.50％を超えて含有してもその効果は
余り向上せず経済的にも好ましくない。 Crは0.10％以上の含有により焼入性を高めるの
で圧延後の強度を向上させるが、2.50％を超える
と溶接性が劣化する。 Ｖは0.01％以上の含有量によつて析出硬化して
強度が向上するが、0.10％を超えると靭性が劣化
する。 なお、この発明鋼の加熱温度を1150℃以下に限
定したのは、上述したように含有Ｂの焼入性効果
を向上させるためで、これによりAlNの固溶を
阻止しBNの形成を抑える。 また圧延加工によつてオーステナイト結晶粒を
微細化して低温靭性を向上させるためには、900
℃以下で減厚率（900℃における板厚―最終板
厚／900℃における板厚）を30％以上にして低温
強圧下歪にする必要がある。その際、圧延仕上温
度の範囲は850〜650℃とすべきである。850℃よ
り高い仕上温度では再結晶が生じ圧延加工の影響
が減じられてしまう。また、650℃より低い仕上
温度では一部変態したフエライトが加工されて降
伏点が上昇し、この発明の特色である低降伏比を
実現できなくなる。 次に、この発明法の実施例を説明する。第１表
に示す化学組成のこの発明に属する成分鋼（供試
鋼Ａ〜Ｅ）と、Ｂを含有しない比較鋼（供試鋼Ｆ
〜Ｈ）のスラブを、第２表のように加熱条件、圧
延条件を変えて15mm厚に圧延し、圧延のままのも
のと、焼もどしをした鋼板についてそれぞれ引張
り、衝撃試験をして比較した。その結果を第２表
に示す。
低い高張力鋼板の製造方法に関する。 一般に降伏比の高い鋼は一様伸びが小さいため
に、地震などに際して変形が生じた場合には、局
部的に伸びが１ケ所に集中して破断し易い。この
ため土木、建築の分野では、降伏比の高い鋼材は
使用され難い傾向にある。 また、焼入―焼もどしの調質処理をせず圧延の
まま、または焼ならし処理を行う鋼に、Ｂ（ボロ
ン）を添加することはきわめてまれで、僅かに英
国のfortiweld鋼が知られているのみである。 この発明は微量のＢを含有する低合金鋼板にお
いて、圧延のまま、若しくは必要に応じて圧延後
焼もどしを行うのみで、簡易な製造工程と設備で
もつて低降伏比の高張力鋼板を製造する方法を検
討した結果、スラブ加熱温度がＢの焼入性向上効
果を大きく支配することを知得し、スラブ加熱温
度と圧延条件を制御することによつて、上記特性
の鋼板を安定した品質で廉価に製造できることを
見出した。ここで低降伏比鋼板としては抗張力80
Kg／mm2で85％以下、抗張力70Kg／mm2で80％以下、
また抗張力60Kg／mm2で75％以下のものをいう。 この発明の低降伏比高張力鋼板は、Ｃ 0.13〜
0.35％、Si 0.05〜0.90％、Mn 0.75〜2.50％、Mo
0.05〜0.80％、Nb 0.01〜0.08％、solAl 0.03〜
0.15％、Ｂ 0.0002〜0.0015％、およびCu 0.10〜
2.00％、Ni 0.10〜2.50％、Cr 0.10〜2.50％、Ｖ
0.01〜0.10％のうち１種または２種以上を含有
してなるスラブを、1150℃以下に加熱し、900℃
以下で少なくとも30％の減厚加工歪量［（900℃で
の板厚―最終板厚）／900℃での板厚］の圧延を
加えて850〜650℃で圧延を仕上げ、所定板厚の鋼
板として放冷するか、または、850〜650℃で圧延
を仕上げた後550℃以下で焼もどし処理をして製
造することを特徴としている。 すなわち、Ｂは固溶して粒界に偏析した状態で
焼入性を高めるが、Ｎと結合しBNを形成して焼
入性向上効果を失う。ところがスラブ温度が1150
℃をこえると鋼中のAlNが固溶し、固溶Ｎ量が
増加して圧延後の放冷過程でBNを生成し、Ｂの
焼入性向上効果は消失する。Ｂの上記効果を生か
してAlNの固溶とBNの生成を阻止する温度と圧
延条件においては、鋼板のミクロ組織は針状とな
り降伏比は低下する。また圧延条件を低温高圧下
仕上とすることで、微細組織を形成して低温靭性
が向上することもよく知られている。この発明に
おいては900℃以下で少なくとも30％以上の減厚
圧下歪を加えることを要件としている。 さらに、圧延仕上温度を850〜650℃とするの
は、850℃より高い仕上温度では再結晶が生じ圧
延による靭性向上が得られないためであり、また
650℃より低いとフエライト―オーステナイト２
相域での圧延加工となり、フエライトが加工され
て降伏点が上昇し、低降伏比とならないためであ
る。 この発明法で製造される高張力鋼板の降伏比は
85％以下を目標にしている。低降伏比で、かつ良
好な靭性を必要とする場合に圧延後焼もどしを行
う。しかし焼もどし温度が高くなれば降伏比が高
くなるので、降伏比の上限を85％以下にするには
焼もどし温度を550℃以下にすべきである。 この発明において、低降伏比を有する鋼板が得
られる理由を以下に説明する。 降伏現象は、可動転移密度が高いほど、より小
さな応力により転移が動き出し塑性変形しやすく
なり、低い応力で生じる。降伏比は、降伏点／引
張り強さで表されるので、降伏点を低く、引張り
強さを高くすることが、低降伏比を得るために必
要なことである。そのためには、ベイナイトやマ
ルテンサイトの焼入れ組織にすると、その条件が
達せられる。 ベイナイトやマルテンサイトはオーステナイト
からの変態に際し、その晶癖面に可動転移および
不動転移を高密度に発生する。これらは降伏後高
応力を負加するにつれ、互いにからみ合つて不動
転移となり、ついにはネツキングを起し破断する
が、最終的に不動転移密度が高いほど高い応力ま
でネツキングを起さず高い引張り強さを示す。こ
の発明は、圧延後放冷することにより、ベイナイ
トやマルテンサイト等の可動転移密度の高いミク
ロ組織を得る組成にしたものである。 また、上記のとおり圧延―放冷のままが降伏比
を低下させるのに好ましいが、さらに靭性を向上
させなければならない用途もあり、その場合は低
い温度で焼もどし処理を行うものである。 焼もどし処理を行うと可動転移上に炭化物が析
出し、可動転移を不動転移として降伏点を高めて
しまうが（その結果降伏比を高める）、焼きもど
し温度を低目にして降伏比が85％を超えるのを抑
制している。 次に、この発明において鋼板の化学組成を限定
した理由を説明する。 Ｃは0.13％未満では必要強度が得られない。し
かし0.35％を超えると溶接性を劣化するので好ま
しくない。 Siは強度確保のため0.05％以上を必要とする
が、0.90％を超えた含有は靭性を大幅に劣化す
る。 Mnは強度と靭性を高めるのに0.75％以上の含
有が必要である。しかし2.50％を超えると異常組
織を生じて二枚割れや、ラメラーテイアの原因に
なり、溶接時にトラブルを起すので避けるべきで
ある。 MoはＢと共存したとき、焼ならし程度の遅い
冷却速度でも焼入性を確保できるので、0.05％以
上の含有が必要であるが、0.80％を超えてもそれ
程焼入性は向上しない。 Nbは0.01％以上の微量含有で結晶粒を微細化
し低温靭性および降伏点の向上に有効であるが、
0.08％を超えると低温靭性および溶接性を低下さ
せるので0.01〜0.08％とした。 solAlはＮを固定しＢの焼入性向上効果を確保
するために0.03％以上を含有することが必要であ
る。しかし0.15％を超えると鋼塊割れの原因にな
るので好ましくない。 Ｂは廉価で入手できる元素であり、必要な強度
を得るため、この発明鋼の主要な構成元素であ
る。すなわちＢは0.0002％以上の微量含有で圧延
加熱温度1150℃以下で焼入性を大きく向上させ
る。しかし0.0015％を超えると焼ならし程度の冷
却速度ではボロン窒化物を生成して、かえつて焼
入性を低下するので0.0002〜0.0015％が適量であ
る。 この発明鋼では、上記成分元素の他に高強度あ
るいは溶接ボンド靭性を向上させる目的で、Cu，
Ni，Cr，Ｖの１種以上を含有させる。 Cuは0.10％以上含有することによつて強度を高
めるが、2.00％を超えると溶接割れを誘発するか
ら望ましくない。 Niは0.10％以上で低温靭性およびボンド靭性を
高めるが、2.50％を超えて含有してもその効果は
余り向上せず経済的にも好ましくない。 Crは0.10％以上の含有により焼入性を高めるの
で圧延後の強度を向上させるが、2.50％を超える
と溶接性が劣化する。 Ｖは0.01％以上の含有量によつて析出硬化して
強度が向上するが、0.10％を超えると靭性が劣化
する。 なお、この発明鋼の加熱温度を1150℃以下に限
定したのは、上述したように含有Ｂの焼入性効果
を向上させるためで、これによりAlNの固溶を
阻止しBNの形成を抑える。 また圧延加工によつてオーステナイト結晶粒を
微細化して低温靭性を向上させるためには、900
℃以下で減厚率（900℃における板厚―最終板
厚／900℃における板厚）を30％以上にして低温
強圧下歪にする必要がある。その際、圧延仕上温
度の範囲は850〜650℃とすべきである。850℃よ
り高い仕上温度では再結晶が生じ圧延加工の影響
が減じられてしまう。また、650℃より低い仕上
温度では一部変態したフエライトが加工されて降
伏点が上昇し、この発明の特色である低降伏比を
実現できなくなる。 次に、この発明法の実施例を説明する。第１表
に示す化学組成のこの発明に属する成分鋼（供試
鋼Ａ〜Ｅ）と、Ｂを含有しない比較鋼（供試鋼Ｆ
〜Ｈ）のスラブを、第２表のように加熱条件、圧
延条件を変えて15mm厚に圧延し、圧延のままのも
のと、焼もどしをした鋼板についてそれぞれ引張
り、衝撃試験をして比較した。その結果を第２表
に示す。
【表】
【表】
【表】
上表からわかるようにＡ鋼とＨ鋼はＢ含有を異
にする他はほとんど同一組成鋼であるが、これを
この発明法で同一処理した場合、すなわちNo.１鋼
板とNo.16鋼板を対比すればその強度と靭性には大
きな差があり、Ｂ含有の効果を顕示している。 またＢ鋼のNo.４鋼板とNo.６鋼板、Ｃ鋼のNo.７鋼
板とNo.８鋼板、Ｄ鋼のNo.９鋼板とNo.10鋼板のそれ
ぞれの対比が900℃以下での圧下歪量の強度と靭
性におよぼす影響を、さらにＡ鋼のNo.１鋼板とNo.
３鋼板、Ｄ鋼のNo.９鋼板とNo.11鋼板との対比がス
ラブ加熱条件の強度靭性への影響を示していて、
この発明の鋼板製造方法のすぐれた効果を示す。 以上のようにこの発明法によれば、炭素当量が
低くて強度と靭性にすぐれ、かつ同一強度レベル
鋼に比して低降伏比でしかも圧延のままで十分使
用し得る高張力鋼板を容易に製造することができ
る。
にする他はほとんど同一組成鋼であるが、これを
この発明法で同一処理した場合、すなわちNo.１鋼
板とNo.16鋼板を対比すればその強度と靭性には大
きな差があり、Ｂ含有の効果を顕示している。 またＢ鋼のNo.４鋼板とNo.６鋼板、Ｃ鋼のNo.７鋼
板とNo.８鋼板、Ｄ鋼のNo.９鋼板とNo.10鋼板のそれ
ぞれの対比が900℃以下での圧下歪量の強度と靭
性におよぼす影響を、さらにＡ鋼のNo.１鋼板とNo.
３鋼板、Ｄ鋼のNo.９鋼板とNo.11鋼板との対比がス
ラブ加熱条件の強度靭性への影響を示していて、
この発明の鋼板製造方法のすぐれた効果を示す。 以上のようにこの発明法によれば、炭素当量が
低くて強度と靭性にすぐれ、かつ同一強度レベル
鋼に比して低降伏比でしかも圧延のままで十分使
用し得る高張力鋼板を容易に製造することができ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比で、Ｃ 0.13〜0.35％、Si 0.05〜0.90
％、Mn 0.75〜2.50％、Mo 0.05〜0.80％、Nb
0.01〜0.08％、solAl 0.03〜0.15％、Ｂ 0.0002〜
0.0015％、およびCu 0.10〜2.00％、Ni 0.10〜
2.50％、Cr 0.10〜2.50％、Ｖ 0.01〜0.10％のう
ち１種または２種以上を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物よりなるスラブを、1150℃以下に
加熱し900℃以下で少なくとも30％の減厚率で圧
延加工し、850〜650℃で圧延を仕上げた後放冷す
ることを特徴とする低降伏比高張力鋼板の製造
法。 ２ 重量比で、Ｃ 0.13〜0.35％、Si 0.05〜0.90
％、Mn 0.75〜2.50％、Mo 0.05〜0.80％、Nb
0.01〜0.08％、solAl 0.03〜0.15％、Ｂ 0.0002〜
0.0015％、およびCu 0.10〜2.00％、Ni 0.10〜
2.50％、Cr 0.10〜2.50％、Ｖ 0.01〜0.10％のう
ち１種または２種以上を含有し、残部Feおよび
不可避的不純物よりなるスラブを、1150℃以下に
加熱し900℃以下で少なくとも30％の減厚率で圧
延加工し、850〜650℃で圧延を仕上げ、次いで
550℃以下の温度で焼もどすことを特徴とする低
降伏比高張力鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2791179A JPS55119124A (en) | 1979-03-09 | 1979-03-09 | Manufacture of low yield ratio nonheat-treated high tensile steel plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2791179A JPS55119124A (en) | 1979-03-09 | 1979-03-09 | Manufacture of low yield ratio nonheat-treated high tensile steel plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55119124A JPS55119124A (en) | 1980-09-12 |
| JPH0112814B2 true JPH0112814B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=12234056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2791179A Granted JPS55119124A (en) | 1979-03-09 | 1979-03-09 | Manufacture of low yield ratio nonheat-treated high tensile steel plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55119124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05280110A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-10-26 | Kazuo Tsukada | ツーバイフォー工法家屋に於ける壁面構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164760A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 圧力容器用ステンレスクラツド鋼板 |
-
1979
- 1979-03-09 JP JP2791179A patent/JPS55119124A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05280110A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-10-26 | Kazuo Tsukada | ツーバイフォー工法家屋に於ける壁面構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55119124A (en) | 1980-09-12 |
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