JPH0214407B2 - - Google Patents
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- JPH0214407B2 JPH0214407B2 JP3803782A JP3803782A JPH0214407B2 JP H0214407 B2 JPH0214407 B2 JP H0214407B2 JP 3803782 A JP3803782 A JP 3803782A JP 3803782 A JP3803782 A JP 3803782A JP H0214407 B2 JPH0214407 B2 JP H0214407B2
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- JP
- Japan
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- less
- strength
- steel
- hot rolling
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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
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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
本発明は非調質高張力鋼材の製造方法、特に冷
間加工を行う際には軟質の状態にして加工が容易
に行えるようにした非調質高張力鋼材の製造方法
に関するものである。 近年、石油ならびに天然ガス関連の用途に対し
高強度の油井管あるいはラインパイプの需要が高
まつている。これらの鋼管を製造する方法の一つ
にホツトストリツプミルで製造された鋼帯を成形
加工し、電縫溶接により、電縫鋼管を製造し、そ
れを更に再加熱して、ストレツチレジユーサーミ
ルで熱間圧延をし（以下、SR圧延という）種々
の寸法の鋼管に仕上げる方法がある。 この製造方法において、近時要求される高強度
の鋼管を得るにはSR圧延後、焼入れ焼戻しの熱
処理を行うか、あるいは熱間圧延後高強度を得る
に充分な合金元素を添加する方法が一般に行われ
ている。 後者のSR圧延ままで高強度を得る従来法にお
いては熱延鋼帯圧延後においてもSR圧延後と同
様に高強度となり、冷間における成形が著しく困
難となるかあるいは不可能となる。 本発明はこのような問題点を解決しうる非調質
高張力鋼材の製造方法を提供するもので、Ｂ、
Ｎ、Alの相互作用を利用し、特にＢの焼入性向
上効果を制御するところに特徴を有するものであ
る。 即ち、本発明の要旨とするところは下記のとお
りである。 (1) C0.30％以下、Si0.01〜1.00％、Mn1.5〜2.5
％、Nb0.01〜0.15％、Al0.05〜0.20％、
B0.0005〜0.0025％、N0.0025〜0.0150％を含有
し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼
を、1200℃以上の温度に加熱し、熱間圧延し、
続いて冷間加工を行つた後、1200℃以下の温度
に再加熱して仕上熱延することを特徴とする非
調質高張力鋼材の製造方法。 (2) C0.30％以下、Si0.01〜1.00％、Mn1.5〜2.5
％、Nb0.01〜0.15％、Al0.05〜0.20％、
B0.0005〜0.0025％、N0.0025〜0.0150％を含有
し、更にV0.15％以下、Ni1.0％以下、Cr1.0％
以下、Cu0.5％以下、Mo0.5％以下の１種又は
２種以上を含有し、残部が鉄及び不可避的不純
物からなる鋼を、1200℃以上の温度に加熱し、
熱間圧延し、熱いて冷間加工を行つた後、1200
℃以下の温度に再加熱して仕上熱延することを
特徴とする非調質高張力鋼材の製造方法。 以下、本発明を詳細に説明する。 先ず本発明の成分組成であるが、本発明の特徴
成分であるＢ、Ｎ、Alを除く他の成分は、Ｂが
焼入性向上効果を発揮しうる状態にある場合は熱
間圧延ままでベイナイト組織となり、Ｂが焼入性
向上効果を発揮し得ない状態の場合はフエライ
ト・パーライト組織となるように選択される。 Ｂが焼入性向上に有効となるのは、ＢがＮや
O2と結合せず、鋼中に自由な状態で固溶してい
る場合であり、通常Ti、あるいはAlを添加して
ＢをＮやO2との結合から保護している。 AlでＢを保護する場合、AlNが固溶する温度
約1200℃以上の加熱温度ではＮが自由となつてＢ
と結合し、焼入性を向上させる効果が失われる。
一方、1200℃以下の加熱温度ではAlNが析出す
るためＮが固定され、Ｂの焼入性が有効に働く。 本発明は、このようなＢの性質を利用して、そ
の他の化学成分との相乗効果により、その目的を
達成すべく構成されている。即ち、最初の熱間圧
延の加熱温度を1200℃以上としてＢの焼入性効果
を失わせた状態で圧延し、その圧延組織をフエラ
イト・パーライト組織として軟質化しておく。こ
の状態の組織に次工程の冷間加工を加えるのであ
るが、前記の理由により、冷間加工は極めて容易
に行える。この冷間加工後は、再加熱温度を1200
℃以下としてＢを焼入性効果に有効に働かせ、熱
間圧延するわけであるが、この熱間圧延後はベイ
ナイト組織にし、これにより、高強度の鋼材を得
ることができる。 次に、本発明の出発素材の化学成分の限定理由
について説明する。 Ｃは0.3％超ではたとえ組織がフエライト・パ
ーライトとなつたとしても所望以上の高強度とな
るため、0.3％以下とした。 Siは脱酸或いは強度調整用として添加するが、
1.0％超では脆化が生ずるので1.0％以下とし、下
限はSiの効果を発揮しうる限界成分量0.01％とし
た。 Mnは熱間圧延ままでベイナイト組織を生成さ
せうる範囲として1.5〜2.5％に規定した。 Nbは地鉄中に固溶してベイナイト焼入性を高
めるものであつて、0.01％以下ではその効果がな
く、0.16％超では強度向上の効果は期待できず、
かえつて靭性の劣化をきたすので、0.01〜0.16％
の範囲とした。 Ｂは焼入性を向上させるために添加するが、
0.0005％未満ではその効果はなく、また、0.0025
％超添加しても焼入性は向上せず、かえつて脆化
が著るしいので、0.0005〜0.0025％の範囲にし
た。 Alは脱酸剤、脱窒剤として製鋼上必要である
ばかりでなく、前記したように、Ｂを、その焼入
性向上効果を発揮させるべく保護するために必要
であり、その範囲は0.05〜0.20％である。 Ｎは0.0025％未満ではAlの存在如何に無関係に
Ｂの焼入性向上効果が有効となるので、0.0025％
以上添加するようにし、0.0150％超では脆化を来
すので、0.0025〜0.0150％の範囲とした。 また、Ni、Cr、Cu、Moはベイナイト焼入性
を高めるために、Ｖは微細な炭化物、窒化物等の
析出物を形成することにより強度を向上させるた
めに添加するものであり、Niは１％以下、Crは
１％以下、Cuは0.5％以下、Moは0.5％以下、Ｖ
は0.15％以下を１種又は２種以上添加すると有効
である。上記添加量以上の値ではＢの効果に無関
係に硬化を生じ又、靭性が劣化する。 次に本発明の実施例について説明する。 第１表は本発明による製造法と従来法とを比較
したものである。鋼Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ等＊印を
付した鋼は本発明鋼であり、他は比較鋼である。 まず比較鋼Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて最終的に強
度を確保しようとすると始めの熱間圧延後におい
ても強度が高くなつてしまうことを示している。 ところが本発明によるＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉにお
いては始めの熱間圧延後は強度が低く、最終熱間
圧延を1200℃以下で行えば強度が非常に上昇する
ことを示している。鋼Ｅにおける圧延条件(B)は本
発明の範囲外であり、1200℃以上で最終熱間圧延
を行うと強度は低くなることを示している。 鋼ＪはＮ量が本発明の範囲外にあるものである
が、このようにＮ量が少ないと最初の熱延におい
てもＢが焼入性に効いてしまい、強度が高くなつ
てしまうことを示している。 鋼Ｇ、Ｈ、Ｉは附加的にNi、Cu、Cr、Mo、
Ｖを添加した例であるが本発明の特徴を損わず、
強度上昇、Mn量減少に有効であることを示して
いる。
間加工を行う際には軟質の状態にして加工が容易
に行えるようにした非調質高張力鋼材の製造方法
に関するものである。 近年、石油ならびに天然ガス関連の用途に対し
高強度の油井管あるいはラインパイプの需要が高
まつている。これらの鋼管を製造する方法の一つ
にホツトストリツプミルで製造された鋼帯を成形
加工し、電縫溶接により、電縫鋼管を製造し、そ
れを更に再加熱して、ストレツチレジユーサーミ
ルで熱間圧延をし（以下、SR圧延という）種々
の寸法の鋼管に仕上げる方法がある。 この製造方法において、近時要求される高強度
の鋼管を得るにはSR圧延後、焼入れ焼戻しの熱
処理を行うか、あるいは熱間圧延後高強度を得る
に充分な合金元素を添加する方法が一般に行われ
ている。 後者のSR圧延ままで高強度を得る従来法にお
いては熱延鋼帯圧延後においてもSR圧延後と同
様に高強度となり、冷間における成形が著しく困
難となるかあるいは不可能となる。 本発明はこのような問題点を解決しうる非調質
高張力鋼材の製造方法を提供するもので、Ｂ、
Ｎ、Alの相互作用を利用し、特にＢの焼入性向
上効果を制御するところに特徴を有するものであ
る。 即ち、本発明の要旨とするところは下記のとお
りである。 (1) C0.30％以下、Si0.01〜1.00％、Mn1.5〜2.5
％、Nb0.01〜0.15％、Al0.05〜0.20％、
B0.0005〜0.0025％、N0.0025〜0.0150％を含有
し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼
を、1200℃以上の温度に加熱し、熱間圧延し、
続いて冷間加工を行つた後、1200℃以下の温度
に再加熱して仕上熱延することを特徴とする非
調質高張力鋼材の製造方法。 (2) C0.30％以下、Si0.01〜1.00％、Mn1.5〜2.5
％、Nb0.01〜0.15％、Al0.05〜0.20％、
B0.0005〜0.0025％、N0.0025〜0.0150％を含有
し、更にV0.15％以下、Ni1.0％以下、Cr1.0％
以下、Cu0.5％以下、Mo0.5％以下の１種又は
２種以上を含有し、残部が鉄及び不可避的不純
物からなる鋼を、1200℃以上の温度に加熱し、
熱間圧延し、熱いて冷間加工を行つた後、1200
℃以下の温度に再加熱して仕上熱延することを
特徴とする非調質高張力鋼材の製造方法。 以下、本発明を詳細に説明する。 先ず本発明の成分組成であるが、本発明の特徴
成分であるＢ、Ｎ、Alを除く他の成分は、Ｂが
焼入性向上効果を発揮しうる状態にある場合は熱
間圧延ままでベイナイト組織となり、Ｂが焼入性
向上効果を発揮し得ない状態の場合はフエライ
ト・パーライト組織となるように選択される。 Ｂが焼入性向上に有効となるのは、ＢがＮや
O2と結合せず、鋼中に自由な状態で固溶してい
る場合であり、通常Ti、あるいはAlを添加して
ＢをＮやO2との結合から保護している。 AlでＢを保護する場合、AlNが固溶する温度
約1200℃以上の加熱温度ではＮが自由となつてＢ
と結合し、焼入性を向上させる効果が失われる。
一方、1200℃以下の加熱温度ではAlNが析出す
るためＮが固定され、Ｂの焼入性が有効に働く。 本発明は、このようなＢの性質を利用して、そ
の他の化学成分との相乗効果により、その目的を
達成すべく構成されている。即ち、最初の熱間圧
延の加熱温度を1200℃以上としてＢの焼入性効果
を失わせた状態で圧延し、その圧延組織をフエラ
イト・パーライト組織として軟質化しておく。こ
の状態の組織に次工程の冷間加工を加えるのであ
るが、前記の理由により、冷間加工は極めて容易
に行える。この冷間加工後は、再加熱温度を1200
℃以下としてＢを焼入性効果に有効に働かせ、熱
間圧延するわけであるが、この熱間圧延後はベイ
ナイト組織にし、これにより、高強度の鋼材を得
ることができる。 次に、本発明の出発素材の化学成分の限定理由
について説明する。 Ｃは0.3％超ではたとえ組織がフエライト・パ
ーライトとなつたとしても所望以上の高強度とな
るため、0.3％以下とした。 Siは脱酸或いは強度調整用として添加するが、
1.0％超では脆化が生ずるので1.0％以下とし、下
限はSiの効果を発揮しうる限界成分量0.01％とし
た。 Mnは熱間圧延ままでベイナイト組織を生成さ
せうる範囲として1.5〜2.5％に規定した。 Nbは地鉄中に固溶してベイナイト焼入性を高
めるものであつて、0.01％以下ではその効果がな
く、0.16％超では強度向上の効果は期待できず、
かえつて靭性の劣化をきたすので、0.01〜0.16％
の範囲とした。 Ｂは焼入性を向上させるために添加するが、
0.0005％未満ではその効果はなく、また、0.0025
％超添加しても焼入性は向上せず、かえつて脆化
が著るしいので、0.0005〜0.0025％の範囲にし
た。 Alは脱酸剤、脱窒剤として製鋼上必要である
ばかりでなく、前記したように、Ｂを、その焼入
性向上効果を発揮させるべく保護するために必要
であり、その範囲は0.05〜0.20％である。 Ｎは0.0025％未満ではAlの存在如何に無関係に
Ｂの焼入性向上効果が有効となるので、0.0025％
以上添加するようにし、0.0150％超では脆化を来
すので、0.0025〜0.0150％の範囲とした。 また、Ni、Cr、Cu、Moはベイナイト焼入性
を高めるために、Ｖは微細な炭化物、窒化物等の
析出物を形成することにより強度を向上させるた
めに添加するものであり、Niは１％以下、Crは
１％以下、Cuは0.5％以下、Moは0.5％以下、Ｖ
は0.15％以下を１種又は２種以上添加すると有効
である。上記添加量以上の値ではＢの効果に無関
係に硬化を生じ又、靭性が劣化する。 次に本発明の実施例について説明する。 第１表は本発明による製造法と従来法とを比較
したものである。鋼Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ等＊印を
付した鋼は本発明鋼であり、他は比較鋼である。 まず比較鋼Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて最終的に強
度を確保しようとすると始めの熱間圧延後におい
ても強度が高くなつてしまうことを示している。 ところが本発明によるＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉにお
いては始めの熱間圧延後は強度が低く、最終熱間
圧延を1200℃以下で行えば強度が非常に上昇する
ことを示している。鋼Ｅにおける圧延条件(B)は本
発明の範囲外であり、1200℃以上で最終熱間圧延
を行うと強度は低くなることを示している。 鋼ＪはＮ量が本発明の範囲外にあるものである
が、このようにＮ量が少ないと最初の熱延におい
てもＢが焼入性に効いてしまい、強度が高くなつ
てしまうことを示している。 鋼Ｇ、Ｈ、Ｉは附加的にNi、Cu、Cr、Mo、
Ｖを添加した例であるが本発明の特徴を損わず、
強度上昇、Mn量減少に有効であることを示して
いる。
【表】
【表】
第１図は本発明鋼Ｅと比較鋼Ａの圧延加熱温度
の引張特性に及ぼす影響を示す図であるが、比較
鋼Ａにおいては圧延加熱温度の引張特性に対する
影響はほとんどないのに対して、本発明鋼Ｅの場
合は、圧延加熱温度の影響が大きく、特に1200℃
以上の加熱で強度が非常に低下することがわか
る。 以上、詳述した如く、本発明の方法に従えば冷
間加工を行う場合はその鋼材の特性により加工を
極めて容易に行うことができ、引続く熱間加工後
に、熱間加工ままで高強度の性質の鋼製品が得ら
れるので、本発明を例えば電縫鋼管の製造等に適
用すればその工業的利益は極めて大なるものがあ
る。
の引張特性に及ぼす影響を示す図であるが、比較
鋼Ａにおいては圧延加熱温度の引張特性に対する
影響はほとんどないのに対して、本発明鋼Ｅの場
合は、圧延加熱温度の影響が大きく、特に1200℃
以上の加熱で強度が非常に低下することがわか
る。 以上、詳述した如く、本発明の方法に従えば冷
間加工を行う場合はその鋼材の特性により加工を
極めて容易に行うことができ、引続く熱間加工後
に、熱間加工ままで高強度の性質の鋼製品が得ら
れるので、本発明を例えば電縫鋼管の製造等に適
用すればその工業的利益は極めて大なるものがあ
る。
第１図は圧延ままの鋼材の機械的性質に及ぼす
圧延加熱温度の影響を示す図である。
圧延加熱温度の影響を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ C0.30％以下、Si0.01〜1.00％、Mn1.5〜2.5
％、Nb0.01〜0.15％、Al0.05〜0.20％、B0.0005
〜0.0025％、N0.0025〜0.0150％を含有し、残部
が鉄及び不可避的不純物からなる鋼を、1200℃以
上の温度に加熱し、熱間圧延し、続いて冷間加工
を行つた後、1200℃以下の温度に再加熱して仕上
熱延することを特徴とする非調質高張力鋼材の製
造方法。 ２ C0.30％以下、Si0.01〜1.00％、Mn1.5〜2.5
％、Nb0.01〜0.15％、Al0.05〜0.20％、B0.0005
〜0.0025％、N0.0025〜0.0150％を含有し、更に
V0.15％以下、Ni1.0％以下、Cr1.0％以下、Cu0.5
％以下、Mo0.5％以下の１種又は２種以上を含有
し、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼を、
1200℃以上の温度に加熱し、熱間圧延し、続いて
冷間加工を行つた後、1200℃以下の温度に再加熱
して仕上熱延することを特徴とする非調質高張力
鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3803782A JPS58157916A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 非調質高張力鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3803782A JPS58157916A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 非調質高張力鋼材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157916A JPS58157916A (ja) | 1983-09-20 |
| JPH0214407B2 true JPH0214407B2 (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=12514331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3803782A Granted JPS58157916A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 非調質高張力鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157916A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479908U (ja) * | 1990-11-21 | 1992-07-13 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP3803782A patent/JPS58157916A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479908U (ja) * | 1990-11-21 | 1992-07-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58157916A (ja) | 1983-09-20 |
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