JPH01159316A - 表層軟化低降伏比高張力鋼の製造方法 - Google Patents
表層軟化低降伏比高張力鋼の製造方法Info
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- JPH01159316A JPH01159316A JP31518787A JP31518787A JPH01159316A JP H01159316 A JPH01159316 A JP H01159316A JP 31518787 A JP31518787 A JP 31518787A JP 31518787 A JP31518787 A JP 31518787A JP H01159316 A JPH01159316 A JP H01159316A
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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）
タンク、橋梁あるいは圧力容器等に用いられる鋼材は、
経済性の面から軽量化のための高張力化が図られている
。高張力化のために解決すべき点として、曲げ加工性と
降伏比がある。
経済性の面から軽量化のための高張力化が図られている
。高張力化のために解決すべき点として、曲げ加工性と
降伏比がある。
曲げ加工性に対してはとくに表層部の硬さが大きな影響
を与え、表層部の硬さが高いほど曲げ加工性は劣化する
。この点から表面硬度の低い高張力鋼が必要となる。
を与え、表層部の硬さが高いほど曲げ加工性は劣化する
。この点から表面硬度の低い高張力鋼が必要となる。
一方降伏比は高張力化するほど大きくなるが、降伏比が
高いと降伏してから破断までに吸収できる歪が小さくな
るために局部破壊が生じやすくなる。
高いと降伏してから破断までに吸収できる歪が小さくな
るために局部破壊が生じやすくなる。
この点から降伏比の小さい高張力鋼が必要となる。
すなわち表層軟化低降伏比高張力鋼の出現が望まれる所
以でありこの発明はその有利な製造方法を提供するもの
である。
以でありこの発明はその有利な製造方法を提供するもの
である。
（従来の技術）
通常の焼入れ一焼もどし法では降伏比が高いことに加え
て焼入れ時の質量効果により必ず表層部の硬さは中心部
より高くなり、表層部の硬さを低下させようとして焼も
どし温度を高めたとしても降伏比はほとんど変わらずに
強度が低下するうえ表層の硬さは中心部よりやはり高い
ことが問題である。特公昭６０−５７４９０号公報では
降伏比が小さく板厚方向の硬度差が小さく、かつ表面硬
さの低い高張力鋼板を得るために、Ｍｏ、 Ｖの添加の
下に、未再結晶域での圧延、冷却後再び７３０℃〜８５
０℃に再加熱後水冷し、微細な残留オーステナイトを伴
うマルテンサイトと純化されたフェライトを得ることが
開示されている。
て焼入れ時の質量効果により必ず表層部の硬さは中心部
より高くなり、表層部の硬さを低下させようとして焼も
どし温度を高めたとしても降伏比はほとんど変わらずに
強度が低下するうえ表層の硬さは中心部よりやはり高い
ことが問題である。特公昭６０−５７４９０号公報では
降伏比が小さく板厚方向の硬度差が小さく、かつ表面硬
さの低い高張力鋼板を得るために、Ｍｏ、 Ｖの添加の
下に、未再結晶域での圧延、冷却後再び７３０℃〜８５
０℃に再加熱後水冷し、微細な残留オーステナイトを伴
うマルテンサイトと純化されたフェライトを得ることが
開示されている。
しかし表面硬度は中心硬度とほぼ同じ程度までにしか下
っておらず表層軟化高張力鋼としてはまだ不十分である
。
っておらず表層軟化高張力鋼としてはまだ不十分である
。
（発明が解決しようとする問題点）
表層部の硬さを著しく低く（中心部より低く）、中心部
は高強度で低降伏比の加工性と破壊特性にすぐれた高張
力鋼を実現することがこの発明の目的である。
は高強度で低降伏比の加工性と破壊特性にすぐれた高張
力鋼を実現することがこの発明の目的である。
（問題点を解決するための手段）
Ｃ： ０．０５〜０．１５賀ｔ％。
Ｓｉ ： ０．５０ ｗｔ％以下。
Ｍｎ ： ０．５〜２．０ｗｔ％。
Ｃｒ ： ０．２０〜１．５０ ｗｔ％。
Ｍｏ ： ０．１０〜０．８０ ｗｔ％。
Ｖ ： ０．０１〜０．１０ ｗｔ％。
Ｂ ： ０．０００２〜０．００３０ ｗｔ％。
さらに
１／！ ７０．００５〜０．０８０％。
Ｔｉ ： ０．００３〜０．０３０％のうち１種また
は２種を含み残部Ｆｅと不純物からなる鋼を１０５０〜
１２５０℃に加熱し、 表面温度が８５０℃以上で圧下率５０％以上の圧延を行
なった後水冷し、 表面温度６５０〜７５０℃において、圧下率５％以上の
圧延を行い、 その後直接焼入れする段階と、 Ａｃ、＋５℃−ＡＣ１＋２０℃に加熱後冷却する段階と
と を組合わせることを特徴とする表層軟化低降伏比高張力
鋼の製造方法（第１発明）、またより有利には ｃ ： ｏ、ｏｓ〜０．１５ ｗｔ％。
は２種を含み残部Ｆｅと不純物からなる鋼を１０５０〜
１２５０℃に加熱し、 表面温度が８５０℃以上で圧下率５０％以上の圧延を行
なった後水冷し、 表面温度６５０〜７５０℃において、圧下率５％以上の
圧延を行い、 その後直接焼入れする段階と、 Ａｃ、＋５℃−ＡＣ１＋２０℃に加熱後冷却する段階と
と を組合わせることを特徴とする表層軟化低降伏比高張力
鋼の製造方法（第１発明）、またより有利には ｃ ： ｏ、ｏｓ〜０．１５ ｗｔ％。
Ｓｉ ？ ０．５０ ｗｔ％以下。
Ｍｎ ： ０．５〜２．０ｗｔ％。
Ｃｒ ： ０．２０〜１．５０ ｗｔ％。
Ｍｏ ： ０．０１〜０．８０ ｗｔ％。
Ｖ ： ０．０１〜０．１０ ｗｔ ％。
Ｂ ： ０．０００２〜０．００３０ ｗｔ％。
さらに
Ａｊｌ！ ： ０．００５〜０．０８０％。
Ｔｉ ： ０．００３〜０．０３０％のうち１種または
２種を含みかつＮｉ ： ２．０ｗｔ％以下、Ｃｕ ：
１．０ｗｔ％以上、Ｎｂ ： ０．０５ ｗｔ％以下
、Ｃａ ： ０．０１０ ｗｔ％以下、及びＲＥＭ ：
０．０２０ ｗｔ％以下のうち１種以上を含有し、残
部Ｆｅと不純物からなる鋼を１０５０〜１２５０℃に加
熱し、 表面温度が８５０℃以上で圧下率５０％以上の圧延を行
なった後水冷し、 表面温度６５０〜７５０℃において、圧下率５％以上の
圧延を行い、 その後直接焼入れする段階と、 Ａ ｃ ＋＋ ５℃−ＡＣ１＋２０℃に加熱後冷却する
段階とを組合わせることを特徴とする表層軟化低降伏比
高張力鋼の製造方法（第２発明）により、上記の目的を
充足することができる。
２種を含みかつＮｉ ： ２．０ｗｔ％以下、Ｃｕ ：
１．０ｗｔ％以上、Ｎｂ ： ０．０５ ｗｔ％以下
、Ｃａ ： ０．０１０ ｗｔ％以下、及びＲＥＭ ：
０．０２０ ｗｔ％以下のうち１種以上を含有し、残
部Ｆｅと不純物からなる鋼を１０５０〜１２５０℃に加
熱し、 表面温度が８５０℃以上で圧下率５０％以上の圧延を行
なった後水冷し、 表面温度６５０〜７５０℃において、圧下率５％以上の
圧延を行い、 その後直接焼入れする段階と、 Ａ ｃ ＋＋ ５℃−ＡＣ１＋２０℃に加熱後冷却する
段階とを組合わせることを特徴とする表層軟化低降伏比
高張力鋼の製造方法（第２発明）により、上記の目的を
充足することができる。
この発明の特色は上記のように直接焼入れ一焼もどし法
において、圧延条件と焼もどし条件を特定したところに
ある。
において、圧延条件と焼もどし条件を特定したところに
ある。
（作 用）
この発明の構成要件に関し、まず化学成分を限定する理
由は次の通りである。
由は次の通りである。
Ｃ：強度確保のため０．０５ ｗｔ％（以下単に％で示
す）は必要で、溶接性や靭性の面から最高０．１５％ま
でとする。
す）は必要で、溶接性や靭性の面から最高０．１５％ま
でとする。
Ｓｉ：強度を高めるが、靭性を劣化させるので０．５０
％以下とする。
％以下とする。
Ｍｎ：Ｃの場合と同じく、強度確保のため下限を０．５
０％、溶接性、靭性の面から上限は２．０％とする。
０％、溶接性、靭性の面から上限は２．０％とする。
Ｃｒ：やはり強度確保の必要上、０．２０％以上、溶接
性、靭性を考慮して上限は１．５０％とする。
性、靭性を考慮して上限は１．５０％とする。
Ｍｏ：強度確保のために０．１０％以上は必要であるが
、高価でありまた多量添加は靭性、溶接性を劣化させる
ので、上限は０．８０％とする。
、高価でありまた多量添加は靭性、溶接性を劣化させる
ので、上限は０．８０％とする。
■：Ｃの場合と同じ理由で下限は０．０１％、上限は０
．１０％とする。
．１０％とする。
Ｂ：焼入れ性を高めるために０．０００２％は必要であ
るが、多すぎると溶接性が劣化するので上限は０．００
３０％とする。
るが、多すぎると溶接性が劣化するので上限は０．００
３０％とする。
Ａｆ：Ｂの焼入性向上作用を発揮させるためには０．０
０５％は必要であるが多すぎると靭性が劣化するので上
限は０．０８０％とする。
０５％は必要であるが多すぎると靭性が劣化するので上
限は０．０８０％とする。
Ｔｉ：Ａｆと同様の理由で０．００３〜０．０３０％と
する。
する。
以上は第１発明の必須成分であるが第２発明にあっては
次の各成分の選択添加がより有利である。
次の各成分の選択添加がより有利である。
Ｎｉ：焼入性を高め強度、靭性の向上に寄与するが高価
でありまた２、０％をこえて含有させてもその効果は飽
和するので、２．０％以下とする。
でありまた２、０％をこえて含有させてもその効果は飽
和するので、２．０％以下とする。
Ｃｕ：強度を高めるのにその効果があるが、多量になる
と熱間加工性が劣化するので上限を１．０％とする。
と熱間加工性が劣化するので上限を１．０％とする。
Ｎｂ：強度の向上に効果があるが、多量になると溶接性
が劣化するので上限を０．０５％とする。
が劣化するので上限を０．０５％とする。
Ｃａ、ＲＥＭ：硫化物系の介在物の形態制御をとおして
靭性の改善に寄与するが、多すぎると清浄性を損い靭性
が劣化するためそれぞれ上限を０．０１０％、０．０２
０％とする。
靭性の改善に寄与するが、多すぎると清浄性を損い靭性
が劣化するためそれぞれ上限を０．０１０％、０．０２
０％とする。
この発明においてスラブ加熱温度は完全にオーステナイ
化しかつ表面温度８５０℃以上で５０％以上の圧下率の
圧延を行うために、１０５０℃以上に加熱することが必
要であるが、１２５０″Ｃをこえるとバーニングの危険
が増すことから、１０５０〜１２５０”Ｃの範囲内とす
る。
化しかつ表面温度８５０℃以上で５０％以上の圧下率の
圧延を行うために、１０５０℃以上に加熱することが必
要であるが、１２５０″Ｃをこえるとバーニングの危険
が増すことから、１０５０〜１２５０”Ｃの範囲内とす
る。
次に表面温度が８５０℃以上の圧延については組織を微
細化することが、靭性の向上のために必要である。とく
にこの発明の特色として後述する、低温域で仕上圧延後
に直接焼入れされる表層部では焼入性が低下し靭性が低
下するのでこれを防ぐために８５０℃以上で５０％以上
の圧下を加えオーステナイト粒を微細化させておくこと
が必要である。
細化することが、靭性の向上のために必要である。とく
にこの発明の特色として後述する、低温域で仕上圧延後
に直接焼入れされる表層部では焼入性が低下し靭性が低
下するのでこれを防ぐために８５０℃以上で５０％以上
の圧下を加えオーステナイト粒を微細化させておくこと
が必要である。
仕上げ圧延条件は後述のＡＣ１＋５℃−ＡＣ１＋２０℃
間に加熱する再加熱条件とともにこの発明を構成する要
件として重要である。
間に加熱する再加熱条件とともにこの発明を構成する要
件として重要である。
すなわち中心部の強度を高く保持し表層部の強度を低く
結果的に中心部と表層部の強度差を増大させるために、
中心部は８２０℃〜９５０℃表層部は６５０℃〜７５０
℃の温度域にて圧下率５％以上で圧延し直接焼入れする
必要がある。
結果的に中心部と表層部の強度差を増大させるために、
中心部は８２０℃〜９５０℃表層部は６５０℃〜７５０
℃の温度域にて圧下率５％以上で圧延し直接焼入れする
必要がある。
一般に通常圧延時の表層と中心の温度差は、板厚が５０
ｍｍの場合約６０℃であり、上記のような機内での温度
分布を得るためには水冷等の強制冷却が必要である。な
おこの状態で圧下率５％以上の圧延をした後直接焼入れ
する理由は下記のとおりである。
ｍｍの場合約６０℃であり、上記のような機内での温度
分布を得るためには水冷等の強制冷却が必要である。な
おこの状態で圧下率５％以上の圧延をした後直接焼入れ
する理由は下記のとおりである。
この発明は最終的にＡｃＩ＋５℃〜ＡｃＩ＋２０℃のオ
ーステナイト−フェライトの２相域に加熱し冷却される
ため高温焼もどしフェライトとマルテンサイトの混合組
織になり低い降伏比が得られるが、上記加熱温度は２相
域のごく低温域であり高温焼もどしフェライトの存在割
合が９０％以上と多量であるために再加熱後の硬さある
いは強度を大きく支配するのはフェライトの強度でこれ
に大きく寄与するのはフェライト中の微細炭化物である
。高温域から焼入された中心部ではフェライト中に微細
炭化物が残存し高い強度を維持するが低温域から焼入れ
された表層部はこれが著しく減少し硬さが低下する。こ
れは再加熱中に溶解しやすい合金元素の少ない炭化物が
生じるためであるが、この溶解しやすい炭化物をさらに
多く析出させ軟化度を大きくするために上記温度範囲（
６５０〜７５０℃）で５％以上の圧下を加え焼入後にも
残留する歪を導入してやる必要がある。
ーステナイト−フェライトの２相域に加熱し冷却される
ため高温焼もどしフェライトとマルテンサイトの混合組
織になり低い降伏比が得られるが、上記加熱温度は２相
域のごく低温域であり高温焼もどしフェライトの存在割
合が９０％以上と多量であるために再加熱後の硬さある
いは強度を大きく支配するのはフェライトの強度でこれ
に大きく寄与するのはフェライト中の微細炭化物である
。高温域から焼入された中心部ではフェライト中に微細
炭化物が残存し高い強度を維持するが低温域から焼入れ
された表層部はこれが著しく減少し硬さが低下する。こ
れは再加熱中に溶解しやすい合金元素の少ない炭化物が
生じるためであるが、この溶解しやすい炭化物をさらに
多く析出させ軟化度を大きくするために上記温度範囲（
６５０〜７５０℃）で５％以上の圧下を加え焼入後にも
残留する歪を導入してやる必要がある。
再加熱条件も前述の仕上圧延条件とともにこの発明を構
成するもう一つの重要な要件である。焼もどし温度がＡ
Ｃ，＋５℃未満であると中心部の強度は高いがまた表層
部の強度も高く両者の差は小さい。一方Ａ、、＋２０℃
をこえると逆に表層部の強度が中心部の強度より高（な
る。
成するもう一つの重要な要件である。焼もどし温度がＡ
Ｃ，＋５℃未満であると中心部の強度は高いがまた表層
部の強度も高く両者の差は小さい。一方Ａ、、＋２０℃
をこえると逆に表層部の強度が中心部の強度より高（な
る。
中心部の強度−表層部の強度を増大させるためにＡＣ１
＋５℃−ＡＣ，＋２０℃の焼もどし温度が必要である。
＋５℃−ＡＣ，＋２０℃の焼もどし温度が必要である。
（実施例）
表１に示す鋼を１１５０℃に加熱し表面温度が８５０℃
までに圧下率６０％の粗圧延を施した後、表２に示す仕
上げ圧延および再加熱を行った後の５０ｍｍ厚材の機械
的性質を表２に示す。なお表面および中心の温度は実測
した値である。
までに圧下率６０％の粗圧延を施した後、表２に示す仕
上げ圧延および再加熱を行った後の５０ｍｍ厚材の機械
的性質を表２に示す。なお表面および中心の温度は実測
した値である。
本発明鋼は表層部の硬さが中心部の硬さより低く、降伏
比も小さい鋼張刃鋼である。
比も小さい鋼張刃鋼である。
（発明の効果）
この発明によれば表層部の硬さが中心部のそれより低く
、降伏比も低い高張力鋼を得ることができ、かくして加
工性と破壊特性にすぐれる高張力鋼を提供し得る。
、降伏比も低い高張力鋼を得ることができ、かくして加
工性と破壊特性にすぐれる高張力鋼を提供し得る。
特許出願人 川崎製鉄株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０５〜０．１５ｗｔ％、 Ｓｉ：０．５０ｗｔ％以下、 Ｍｎ：０．５〜２．０ｗｔ％、 Ｃｒ：０．２０〜１．５０ｗｔ％、 Ｍｏ：０．１０〜０．８０ｗｔ％、 Ｖ：０．０１〜０．１０ｗｔ％、 Ｂ：０．０００２〜０．００３０ｗｔ％、 さらに Ａｌ：０．００５〜０．０８０％、 Ｔｉ：０．００３〜０．０３０％のうち１種また２種を
含み残部Ｆｅと不純物からなる鋼を１０５０〜１２５０
℃に加熱し、 表面温度が８５０℃以上で圧下率５０％以上の圧延を行
なった後水冷し、 表面温度６５０〜７５０℃において、圧下率５％以上の
圧延を行い、 その後直接焼入れする段階と、 Ａ＿Ｃ＿１＋５℃〜Ａ＿Ｃ＿１＋２０℃に加熱後冷却す
る段階と を組合わせることを特徴とする表層軟化低降伏比高張力
鋼の製造方法。 ２、Ｃ：０．０５〜０．１５ｗｔ％、 Ｓｉ：０．５０ｗｔ％以下、 Ｍｎ：０．５〜２．０ｗｔ％、 Ｃｒ：０．２０〜１．５０ｗｔ％、 Ｍｏ：０．１０〜０．８０ｗｔ％、 Ｖ：０．０１〜０．１０ｗｔ％、 Ｂ：０．０００２〜０．００３０ｗｔ％、 さらに Ａｌ：０．００５〜０．０８０％、 Ｔｉ：０．００３〜０．０３０％のうち１種または２種
を含みかつＮｉ：２．０ｗｔ％以下、Ｃｕ：１．０ｗｔ
％以下、Ｎｂ：０．０５ｗｔ％以下、Ｃａ：０．０１０
ｗｔ％以下、及びＲＥＭ：０．０２０ｗｔ％以下のうち
１種以上を含有し、残部Ｆｅと不純物からなる鋼を１０
５０〜１２５０℃に加熱し、表面温度が８５０℃以上で
圧下率５０％以上の圧延を行なった後水冷し、 表面温度６５０〜７５０℃において、圧下率５％以上の
圧延を行い、 その後直接焼入れする段階と、 Ａ＿Ｃ＿１＋５℃〜Ａ＿Ｃ＿１＋２０℃に加熱後冷却す
る段階と を組合わせることを特徴とする表層軟化低降伏比高張力
鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31518787A JPH01159316A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 表層軟化低降伏比高張力鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31518787A JPH01159316A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 表層軟化低降伏比高張力鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159316A true JPH01159316A (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=18062468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31518787A Pending JPH01159316A (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 表層軟化低降伏比高張力鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01159316A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0649596A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-22 | Nippon Steel Corp | 曲げ加工性に優れた表層低降伏強度鋼板及びその製造方法 |
| JP2007002311A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた高張力鋼板及びその製造方法 |
| JP2007002308A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた高張力鋼板及びその製造方法 |
| JP2011195961A (ja) * | 2011-04-28 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 加工性に優れた引張強度６２８ＭＰａ以下の高張力鋼板 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP31518787A patent/JPH01159316A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0649596A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-22 | Nippon Steel Corp | 曲げ加工性に優れた表層低降伏強度鋼板及びその製造方法 |
| JP2007002311A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた高張力鋼板及びその製造方法 |
| JP2007002308A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Jfe Steel Kk | 加工性に優れた高張力鋼板及びその製造方法 |
| JP2011195961A (ja) * | 2011-04-28 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 加工性に優れた引張強度６２８ＭＰａ以下の高張力鋼板 |
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