JPH0116210B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0116210B2 JPH0116210B2 JP56061458A JP6145881A JPH0116210B2 JP H0116210 B2 JPH0116210 B2 JP H0116210B2 JP 56061458 A JP56061458 A JP 56061458A JP 6145881 A JP6145881 A JP 6145881A JP H0116210 B2 JPH0116210 B2 JP H0116210B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrite
- steel
- less
- austenite
- phase region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
この発明はフエライト粒度番号10番以上の均一
細粒鋼板を使用してバルジ加工、孔拡げ張り出し
加工、および曲げ加工等の熱間成形加工を行なう
方法に関するものである。 従来より鉄および非鉄合金の高温延性の優れた
合金として超塑性鋼が知られており、微細粒によ
る２相域超塑性現象が有名である。この種の特色
を示す鋼としては微細組織であることの他に＝
Kε〓mで表現されるひずみ速度依存性指数ｍ値が
0.3〜0.4以上であることが必要とされているが、
Ｃ：0.25％以下の通常使用されている低炭素鋼・
低合金鋼ではそのｍの値が0.25以下であり、通常
の加工速度においては超塑性現象はみられないと
されている。また通常の炭素鋼や低合金鋼の温間
延性の研究も一部報告されており、Ar3点直上よ
りAc1点直上近傍の方が若干引張破断時の絞り
（断面減少率）が良いとされている。 発明者らは、例えばＣ：0.25％以下、Si：0.70
％以下、Mn：2.0％以下、sol・Al：0.01〜0.7％
を含有し、必要に応じてCu：0.50％以下、Ni：
3.0％以下、Cr：３％以下、Mo：１％以下、Ｖ：
0.15％以下、Nb：0.15％以下、Ti：0.15％以下、
Zr：0.15％以下、La：0.01％以下、Ce：0.01％以
下、およびCa：0.01％以下の１種又は２種以上を
含有し、残部がFeと不可避不純物からなる鋼を
850〜1150℃に加熱し、950℃以下の全圧下率：50
％以上、850℃以上の温度域では１パス当りの圧
下率を８％以上、850℃以下の全圧下率を50％以
上とする圧延法によつて得られたASTMフエラ
イト粒度番号10以上の均一細粒フエライト組織を
有する鋼板の利用技術を種々検討した結果、その
１つとして上記鋼板がAc3直上のオーステナイト
域およびオーステナイト＋フエライト２相域で通
常に圧延されたASTMフエライト粒度番号10未
満の鋼板に比べ、極めて大きな一様伸びを示し、
プレス加工による熱間孔拡加工等の熱間加工性が
極めて良好であることを知見した。 すなわちこの発明は熱間成形時における加工組
織の再結晶作用を利用したものである。すなわち
低炭素鋼・低合金鋼をフエライト＋オーステナイ
トの２相域に加熱し、成形加工を行なう時に変形
の大部分はフエライト粒に集中するが、フエライ
トが再結晶あるいは動的回復するため歪の集中が
緩和され、この結果フエライト＋オーステナイト
の界面あるいはフエライト粒内での破断で生ずる
加工破断の発生が抑制されるわけであるが、前記
制御圧延で製造された、あるいはその後焼ならし
処理を行なつたフエライト粒度No.10以上、なかん
ずくフエライト結晶粒度No.11以上で、かつフエラ
イト面積率が50％以上の均一な微細組織を示す鋼
板においては、フエライト粒が加工歪を受けると
容易に再結晶ならびに動的回復を生じ加工破断の
発生が抑制されることと、もう一つ大きな特徴は
このような組織から得られるオーステナイト粒は
均一で、かつ非常に細粒であるためオーステナイ
ト粒も容易に変形中に加工再結晶を生じる結果、
特に大きな一様伸びを示し、熱間成形性が良好で
あることを知見したのである。しかしながら効果
としてはフエライトの加工再結晶の方が容易であ
るためオーステナイト単相域よりはオーステナイ
ト＋フエライト２相域での加工性の方が良好で望
ましいのである。 この様な理由からこの発明の特徴は従来の微細
粒２相域超塑性でいわれているメカニズムとは全
く異るため、歪速度の影響を殆んど注意する必要
がなく、100〜10-2／sec程度の歪速度範囲でも十
分効果を発揮し得るものであり、ｍ値依存則に従
つて歪速度の遅い分だけ延性改善効果は大きいも
のの超塑性現象を示す非常に遅い加工速度にする
必要は全くない。また微細なフエライトが非常に
容易に加工再結晶をおこすと共に、オーステナイ
トも容易に再結晶するため結晶粒が粗い場合に比
べ格段に大きな加工量を得ることが出来ると共に
加工の容易な温度範囲が広く実用上非常に有利な
加工方法であるのである。 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 実施例 第１表の化学組成を有する鋼を同じく第１表に
示す種々の圧延条件によりフエライト粒度番号を
変え、かつ熱間成形テストによりその効果を確認
した。供試鋼は、厚み：100mmのスラブから所定
の制御圧延により厚み：10mmの鋼板に圧延し、こ
の鋼板より直径：250mmの円板を切断採取し、
細粒鋼板を使用してバルジ加工、孔拡げ張り出し
加工、および曲げ加工等の熱間成形加工を行なう
方法に関するものである。 従来より鉄および非鉄合金の高温延性の優れた
合金として超塑性鋼が知られており、微細粒によ
る２相域超塑性現象が有名である。この種の特色
を示す鋼としては微細組織であることの他に＝
Kε〓mで表現されるひずみ速度依存性指数ｍ値が
0.3〜0.4以上であることが必要とされているが、
Ｃ：0.25％以下の通常使用されている低炭素鋼・
低合金鋼ではそのｍの値が0.25以下であり、通常
の加工速度においては超塑性現象はみられないと
されている。また通常の炭素鋼や低合金鋼の温間
延性の研究も一部報告されており、Ar3点直上よ
りAc1点直上近傍の方が若干引張破断時の絞り
（断面減少率）が良いとされている。 発明者らは、例えばＣ：0.25％以下、Si：0.70
％以下、Mn：2.0％以下、sol・Al：0.01〜0.7％
を含有し、必要に応じてCu：0.50％以下、Ni：
3.0％以下、Cr：３％以下、Mo：１％以下、Ｖ：
0.15％以下、Nb：0.15％以下、Ti：0.15％以下、
Zr：0.15％以下、La：0.01％以下、Ce：0.01％以
下、およびCa：0.01％以下の１種又は２種以上を
含有し、残部がFeと不可避不純物からなる鋼を
850〜1150℃に加熱し、950℃以下の全圧下率：50
％以上、850℃以上の温度域では１パス当りの圧
下率を８％以上、850℃以下の全圧下率を50％以
上とする圧延法によつて得られたASTMフエラ
イト粒度番号10以上の均一細粒フエライト組織を
有する鋼板の利用技術を種々検討した結果、その
１つとして上記鋼板がAc3直上のオーステナイト
域およびオーステナイト＋フエライト２相域で通
常に圧延されたASTMフエライト粒度番号10未
満の鋼板に比べ、極めて大きな一様伸びを示し、
プレス加工による熱間孔拡加工等の熱間加工性が
極めて良好であることを知見した。 すなわちこの発明は熱間成形時における加工組
織の再結晶作用を利用したものである。すなわち
低炭素鋼・低合金鋼をフエライト＋オーステナイ
トの２相域に加熱し、成形加工を行なう時に変形
の大部分はフエライト粒に集中するが、フエライ
トが再結晶あるいは動的回復するため歪の集中が
緩和され、この結果フエライト＋オーステナイト
の界面あるいはフエライト粒内での破断で生ずる
加工破断の発生が抑制されるわけであるが、前記
制御圧延で製造された、あるいはその後焼ならし
処理を行なつたフエライト粒度No.10以上、なかん
ずくフエライト結晶粒度No.11以上で、かつフエラ
イト面積率が50％以上の均一な微細組織を示す鋼
板においては、フエライト粒が加工歪を受けると
容易に再結晶ならびに動的回復を生じ加工破断の
発生が抑制されることと、もう一つ大きな特徴は
このような組織から得られるオーステナイト粒は
均一で、かつ非常に細粒であるためオーステナイ
ト粒も容易に変形中に加工再結晶を生じる結果、
特に大きな一様伸びを示し、熱間成形性が良好で
あることを知見したのである。しかしながら効果
としてはフエライトの加工再結晶の方が容易であ
るためオーステナイト単相域よりはオーステナイ
ト＋フエライト２相域での加工性の方が良好で望
ましいのである。 この様な理由からこの発明の特徴は従来の微細
粒２相域超塑性でいわれているメカニズムとは全
く異るため、歪速度の影響を殆んど注意する必要
がなく、100〜10-2／sec程度の歪速度範囲でも十
分効果を発揮し得るものであり、ｍ値依存則に従
つて歪速度の遅い分だけ延性改善効果は大きいも
のの超塑性現象を示す非常に遅い加工速度にする
必要は全くない。また微細なフエライトが非常に
容易に加工再結晶をおこすと共に、オーステナイ
トも容易に再結晶するため結晶粒が粗い場合に比
べ格段に大きな加工量を得ることが出来ると共に
加工の容易な温度範囲が広く実用上非常に有利な
加工方法であるのである。 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 実施例 第１表の化学組成を有する鋼を同じく第１表に
示す種々の圧延条件によりフエライト粒度番号を
変え、かつ熱間成形テストによりその効果を確認
した。供試鋼は、厚み：100mmのスラブから所定
の制御圧延により厚み：10mmの鋼板に圧延し、こ
の鋼板より直径：250mmの円板を切断採取し、
【表】
その中央部に直径が10mmから40mmまで５mm間隔で
大きくした孔をそれぞれドリルであけ、第１図に
斜視図で示すような形状とした。この試験片を
Ac3直上のオーステナイト単相域の930℃、オー
ステナイト＋フエライト２相域の750〜850℃に加
熱した後、直ちに加工温度と同一の温度に予熱し
た直径72mmφのポンチをせん孔部に圧入するプレ
ス加工により熱間孔拡げ加工を行なつて、第２図
に斜視図で示される形状とした。プレス成形スピ
ードは約0.1〜0.8／secの歪速度範囲であつた。成
形終了温度は必ずしも一定していなかつたが、加
熱温度より50〜150℃低い温度で終了した。第１
表より比較例１〜５はいずれもフエライト粒度番
号10番未満の鋼での限界の孔拡げ比（72mmφ／割
れ発生なしの限界最小孔径）は約2.0〜2.9である
のに対し、本発明鋼では3.6〜4.8と約２倍もその
限界値が拡大している。 たとえば本実施例の様な成形法はＴ継手の枝管
部の成形に適用するならば、母管と枝管の扁肉比
の減少、枝管の高さ増加等において効果を発揮す
るものであり、従来５〜６回のバーリング工程か
らなつていた工程が１ないし２回の成形工程で成
形可能となる等の効果が期待される。この結果の
鋼材の特色は絞り値よりも均一伸びを改善する特
性を有し、この孔拡げ成形のような均一変形から
なる成形法において最も効果を発揮するものであ
る。 上述のように、この発明の方法によれば、従来
バルジ加工や絞り加工、孔拡げ加工、あるいは曲
げ加工などの熱間成形加工にかなりの制限が加え
られていた低炭素鋼板や低合金鋼板に対して、き
わめて高い加工率で熱間成形加工を施すことがで
きるので、これらの鋼板からのＴ継手や高周波曲
げ管などの熱間成形加工による製造が可能である
など工業上有用な効果がもたらされるのである。
大きくした孔をそれぞれドリルであけ、第１図に
斜視図で示すような形状とした。この試験片を
Ac3直上のオーステナイト単相域の930℃、オー
ステナイト＋フエライト２相域の750〜850℃に加
熱した後、直ちに加工温度と同一の温度に予熱し
た直径72mmφのポンチをせん孔部に圧入するプレ
ス加工により熱間孔拡げ加工を行なつて、第２図
に斜視図で示される形状とした。プレス成形スピ
ードは約0.1〜0.8／secの歪速度範囲であつた。成
形終了温度は必ずしも一定していなかつたが、加
熱温度より50〜150℃低い温度で終了した。第１
表より比較例１〜５はいずれもフエライト粒度番
号10番未満の鋼での限界の孔拡げ比（72mmφ／割
れ発生なしの限界最小孔径）は約2.0〜2.9である
のに対し、本発明鋼では3.6〜4.8と約２倍もその
限界値が拡大している。 たとえば本実施例の様な成形法はＴ継手の枝管
部の成形に適用するならば、母管と枝管の扁肉比
の減少、枝管の高さ増加等において効果を発揮す
るものであり、従来５〜６回のバーリング工程か
らなつていた工程が１ないし２回の成形工程で成
形可能となる等の効果が期待される。この結果の
鋼材の特色は絞り値よりも均一伸びを改善する特
性を有し、この孔拡げ成形のような均一変形から
なる成形法において最も効果を発揮するものであ
る。 上述のように、この発明の方法によれば、従来
バルジ加工や絞り加工、孔拡げ加工、あるいは曲
げ加工などの熱間成形加工にかなりの制限が加え
られていた低炭素鋼板や低合金鋼板に対して、き
わめて高い加工率で熱間成形加工を施すことがで
きるので、これらの鋼板からのＴ継手や高周波曲
げ管などの熱間成形加工による製造が可能である
など工業上有用な効果がもたらされるのである。
第１図は熱間拡孔加工前の試験片の斜視図、第
２図は同加工後の試験片の斜視図である。
２図は同加工後の試験片の斜視図である。
Claims (1)
- １ 制御圧延法または焼ならし処理を行なうこと
によつて製造されたフエライト粒度番号
（ASTM）10番以上の均一細粒組織を有する鋼板
を、Ac3直上のオーステナイト単相域またはフエ
ライト＋オーステナイト２相域に加熱し、熱間成
形加工することを特徴とする鋼板の熱間成形加工
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56061458A JPS57177834A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Hot forming method for steel plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56061458A JPS57177834A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Hot forming method for steel plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57177834A JPS57177834A (en) | 1982-11-01 |
| JPH0116210B2 true JPH0116210B2 (ja) | 1989-03-23 |
Family
ID=13171605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56061458A Granted JPS57177834A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Hot forming method for steel plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57177834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0373210A (ja) * | 1989-05-25 | 1991-03-28 | G N Tool Kk | 高硬度切削工具及びその製造方法並びに使用方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389164A (en) * | 1993-02-10 | 1995-02-14 | Nippon Steel Corporation | Production method of strong and tough thick steel plate |
| JP4776296B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-09-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 超塑性を示す超高強度鋼板の加工方法 |
-
1981
- 1981-04-24 JP JP56061458A patent/JPS57177834A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0373210A (ja) * | 1989-05-25 | 1991-03-28 | G N Tool Kk | 高硬度切削工具及びその製造方法並びに使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57177834A (en) | 1982-11-01 |
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