JPH02282418A - 内質および加工性の優れた高張力鋼板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、建築や造船の分野に用途のある引張り強さ
が６０ｋｇｆ／ｍｍｚ以上の高張力鋼板、特に建材用に
好適な内質および加工性の優れた鋼板の製造方法に関す
る。

高張力鋼板は複数の鋼板を溶接しＨ型鋼状や中空角柱状
に成形して建材とするが、ここで建材の強度を左右する
溶接継手部の健全性が確保されていること、例えば溶は
込み不良やスラグ巻き込みのないことが肝要である。

溶接継手部の健全性の評価は、鋼板の表面から斜めの方
向に位置する溶接継手部に向けて超音波探傷を行う方法
（以下斜角ＵＴ法と示す）を用いた検査が一般に実施さ
れている。

斜角ＵＴ法を実施する場合、超音波を伝達させる鋼板の
内部に圧延によって結晶方位が一方向に揃った集合組織
があると、ここで超音波が減衰または曲げられて探傷す
べき対象（溶接継手部）まで伝達されず、いわゆる音響
異方性が生じるため、溶接継手部の健全性を正しく評価
できない。

そこでこの音響異方性のない、すなわち内質の優れた高
張力鋼板が、とくに建材の用途において要望されている
。

（従来の技術） 高張力鋼板の熱処理法に関して特公昭５５−５００９０
号公報には、鋼材をＡｃ１ｘＡｃ３の温度に加熱した後
焼入れを施し、次いで６００℃以下の温度で焼戻しを施
すことが開示されているが、上記した音響異方性につい
ての記載はなく、さらに熱処理前の鋼材組織によって熱
処理後のしん性が大きく変化する不利がある。

また特公昭５８−１０４４２号公報には圧延に引き続い
て直接焼入れを施す技術が開示されているが、圧延終了
温度が未再結晶域になると集合組織が生成し音響異方性
を生じる。

（発明が解決しようとする課題） そこでこの発明は加工性およびじん性に優れかつ圧延後
に集合組織の発生しない高張力鋼板を提供しようとする
ものである。

（課題を解決するために手段） この発明は、 Ｃ：　０．２０ｗｔ％（以下単に％と示す）以下、Ｓｔ
　：　０．６％以下、 Ｍｎ　：　２．０％以下、 八１７０．００１〜０．１％および Ｎ　：　０．００６％以下 を含み、さらに Ｈｌ：　１．０％以下、Ｍｏ　：　１．０％以下、Ｃｕ
　：　１．０％以下、Ｃｒ　：　１．０％以下、Ｖ：０
．１％以下、Ｎｂ　：　０．１％以下、Ｔｉ　：　０．
１％以下、Ｂ　：　０．００３％以下およびＲＥＭ　　
：　０．０１％以下から選ばれる少なくとも１種を含有
する鋼スラブを、（Ａｃ３＋２００℃）以下の温度に加
熱し、そして熱間圧延を仕上温度（Ａｒ：＋　＋１００
”Ｃ）以上で終了した後空冷またはそれ以上の冷却速度
で冷却し、次いでＡｃ１ｘＡｃ３の温度に加熱した後再
び空冷またはそれ以上の冷却速度で冷却し、その後＾ｃ
１以下の温度域での焼戻し処理を施すことを特徴とする
内質および加工性の優れた高張力鋼板の製造方法である
。

（作　用） 次に各成分組成範囲の限定理由を説明する。

Ｃ：０．２％以下 Ｃは、０．２％を超えると母材じん性の劣化が大きくな
るため、０．２％以下に限定する。なお下限は母材の強
度保証を考慮すると０．０３％とすることが好ましい。

Ｓｔ　：　０．６％以下 Ｓｉは脱酸に用いられ好ましくは０．１０％以上は必要
であるが、母材の熱影響部（Ｉ（ＡＺ）のしん性または
溶接性を劣化するため、０．６％以下に限定する。

Ｍｎ　：　２．０％以下 Ｍｎは強度およびじん性を同時に向上させる極めて重要
な成分で好ましくは０．６０％以上は必要であるが、多
量に添加すると溶接性とＨＡＺのじ−ん性を劣化するた
め、２．０％以下に限定する。

Ａｌ　：　０．００１〜０．１％ 八１は脱酸に用いられ０．００１％未満では脱酸が不十
分になり、一方０．１％をこえると鋼の清浄度およびＨ
ＡＺのじん性が劣化するため、０．００１〜０．１％の
範囲に限定する。

Ｎ　：　０．００６％以下 Ｎは溶鋼中に不可避に混入し鋼のしん性を劣化するため
、０．００６％以下に抑制する。

この発明においては以上に規定した成分範囲にさらにＮ
ｉ　：　１．０％以下、Ｍｏ　：　１．０％以下、Ｃｕ
　：　１．０％以下、Ｃｒ　：　１．０％以下、Ｖ：Ｑ
、１％以下、Ｎｂ二０．１％以下、Ｔｉ：０．１％以下
、Ｂ　：　０．００３％以下およびｌ’ｌＢＭ　：　０
．０１％以下から選ばれる少なくとも１種を含有させる
。

これらの成分を含有させる主たる目的は強度およびじん
性の向上と製造可能な板厚範囲の拡大とにあり、それぞ
れの添加量は溶接性やＨＡＺでのしん性を阻害しない範
囲に制限する。すなわちＮｉ　：　１．０％以下 ＮｉはＨＡＺの硬化性およびじん性に悪影響を及ぼすこ
となく母材の強度およびじん性を向上させ得るが、１．
０％をこえるとＨＡＺの硬化性およびじん性を阻害する
ため、１．０％以下に限定する。

Ｍｏ：１．０％以下 Ｍｏは母材の強度およびじん性を向上させ得る成分であ
るが、１．０％をこえると溶接部のしん性および溶接性
の劣化をまねくため、１．０％以下に限定する。

Ｃｕ　：　１．０％以下 ＣｕはＮｉと同様の効果にさらに耐食性および耐水素誘
起割れ性に対しても有効であるが、１．０％をこえると
圧延中にクラックが発生し製造が困難になるため、１．
０％以下に限定する。

Ｃｒ　：　１．０％以下 Ｃｒは母材の強度を高めるほか耐水素誘起割れ性に対し
ても有効であるが、１．０％をこえると）ＩＡＺの硬化
性を増大してじん性および溶接性を低下させるため、１
．０％以下に限定する。

Ｖ：０．１％以下 ■は析出硬化に有効であるが、０．１％をこえると溶接
性の劣化をまねくため、０．１％以下に限定する。

Ｎｂ　：　０．１％以下 Ｎｂは析出硬化に有効であるが、０．１％をこえるとじ
ん性の劣化をまねくため、０．１％以下に限定する。

Ｔｉ　：　０．１％以下 Ｔｉはオーステナイト粒の細粒化に有効であるが、０．
１％をこえると溶接性の劣化をまねくため、０．１％以
下に限定する。

Ｂ　：　０．００３％以下 Ｂは高強度化に有効であるが、０．００３％をこえると
ＨＡＺのじん性を著しく劣化するため、０．００３％以
下に限定する。

ＲＥＭ　：　０．０１％以下 ＲＥ−はＭｎＳを球状化してシャルピー吸収エネルギー
を上昇させるほか、圧延によって延伸化したＭｎＳおと
び水素による内部欠陥の発生を防止する。しかし０．０
１％をこえるとＲＥＭの硫化物や硫酸化物が大量に生成
して大型介在物となって、母材のしん性および溶接性の
みならず鋼の清浄度を低下させるため、０．０１％以下
に限定する。

次に上記の組成になる鋼スラブに、（Ａｃｚ　＋　２０
０℃）以下の温度での低温加熱を施す。

スラブ加熱温度を（Ａｃｓ　＋　２００″Ｃ）以下とし
たのは、結晶粒の粗大化防止および圧延母板のじん性向
上をはかるためである。すなわち第１図にスラブ加熱温
度と１粒径との関係を示すように、（Ａｃ３＋２００℃
）をこえると１粒が粗大化することがわかる。またＡＣ
ｌをこえた温度域に粗大粒との混合域があるが、じん性
に影響を与えるほどではない。

なお同図は、Ｃ：ｏ、ｏ７％、Ｓｉ　：　０．２３％、
Ｍｎ　：　１．４５％、Ａｌ　７０．０２６％、Ｎｂ　
：　０．０２５％、Ｎ　：　０．００３６％、Ｐ　：　
０．０１８％およびＳ　：　０．００３％を含有する鋼
スラブを対象とした測定結果を示し、Ａｃ、点は９０７
”Ｃである。

次いで圧延を施すに当たり、仕上げ温度（Ａｒ３＋１０
０℃）以上で終了することが肝要である。すなわち（Ａ
ｒ３＋　１００℃）以上にて圧延を終了することによっ
て、未再結晶域での圧下を極力防止し集合Ｎｉ織の生成
を抑制し、音響異方性の発生を回避するわけである。例
えば第２図に示すように、（Ａｒｚ　＋１００℃）以上
で圧延を終了すると鋼板内の横波速度比は１．００にな
るか１．００に近すき、音響異方性のない鋼板が得られ
ていることがわかる。ここで横波速度比は探触子の振動
方向をＬ方向（圧延方向と平行）、Ｃ方向（圧延方向と
直角）にそれぞれそろえ、得られた横波音速値の比を小
数点２桁まで求め速度比とするものである。

なお上記の仕上げ温度は高温であるが、スラブ加熱温度
を低くして細粒化をはかっているため、粗粒化によって
じん性が低下することはない。

さらに圧延後に空冷またはそれ以上の冷却速度で冷却し
、次いでＡｃｔ−Ａｃ１の温度に加熱した後再び空冷ま
たはそれ以上の冷却速度で冷却し、その後ＡｃＩ以下の
温度域での焼戻し処理を施す。この操作によって組織を
フェライト＋（マルテンサイトまたはベイナイト）にし
、優れたしん性を確保する。

なお上記した空冷とは、大気中にて鋼板を放冷した場合
の冷却方法をいい、たとえば板厚５０ｍｍでは０．２℃
／ｓ程度の冷却速度である。

（実施例） 表１に示す成分組成の鋼スラブ（３１０ｍｍ厚）を、そ
れぞれ表２に示す製造工程によって鋼板とし、得られた
鋼板の機械的特性および内質について評価した結果を表
３にそれぞれ示す。

なお機械的特性はＪＩＳ　Ｚ２２４１および同２２４２
に準拠した試験の結果を示し、また内質は音響異方性を
考慮しＪＩＳＺ３０６０　（、横波音速比１．０２以下
）にて評価した。

表３より、この発明法で得たものは強度およびじん性が
ともに優れ、さらに音響異方性のないことがわかる。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、加工性に優れか
つ音響異方性のない高じん性高張力鋼板を製造すること
ができ、とくに建材の用途に好適な鋼板を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はスラブ加熱温度とγ粒径との関係を示すグラフ
、 第２図は圧延仕上げ温度と横波速度比との関係を示すグ
ラフ、 である。 ズラグ７０射すュ度　（０Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．２０ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．６ｗｔ％以下、 Ｍｎ：２．０ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．００１〜０．１ｗｔ％および Ｎ：０．００６ｗｔ％以下 を含み、さらに Ｎｉ：１．０ｗｔ％以下、Ｍｏ：１．０ｗｔ％以下、Ｃ
   ｕ：１．０ｗｔ％以下、Ｃｒ：１．０ｗｔ％以下、Ｖ：
   ０．１ｗｔ％以下、Ｎｂ：０．１ｗｔ％以下、Ｔｉ：０
   ．１ｗｔ％以下、Ｂ：０．００３ｗｔ％以下およびＲＥ
   Ｍ：０．０１ｗｔ％以下から選ばれる少なくとも１種を
   含有する鋼スラブを、（Ａｃ＿３＋２００℃）以下の温
   度に加熱し、そして熱間圧延を仕上温度（Ａｒ＿３＋１
   ００℃）以上で終了した後空冷またはそれ以上の冷却速
   度で冷却し、次いでＡｃ＿１〜Ａｃ＿３の温度に加熱し
   た後再び空冷またはそれ以上の冷却速度で冷却し、その
   後Ａｃ＿１以下の温度域での焼戻し処理を施すことを特
   徴とする内質および加工性の優れた高張力鋼板の製造方
   法。