JPH03229819A - 耐食性に優れた複合鋼板の製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた複合鋼板の製造方法Info
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- JPH03229819A JPH03229819A JP2207590A JP2207590A JPH03229819A JP H03229819 A JPH03229819 A JP H03229819A JP 2207590 A JP2207590 A JP 2207590A JP 2207590 A JP2207590 A JP 2207590A JP H03229819 A JPH03229819 A JP H03229819A
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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）
本発明は耐食性に優れた複合鋼板の製造方法に関し、特
に、表層部が高合金鋼、内部が普通鋼あるいは低合金鋼
からなる耐食性に優れた複合鋼板の製造方法に関するも
のである。
に、表層部が高合金鋼、内部が普通鋼あるいは低合金鋼
からなる耐食性に優れた複合鋼板の製造方法に関するも
のである。
（従来の技術）
石油や天然ガス用輸送管の使用条件は、近年益々過酷に
なりつつある。例えば、硫化水素や炭酸ガスを多く含み
、しかもｐＨ的にも厳しい流体をラインパイプによって
輸送する場合、操業上の安定性、安全性等の面から、こ
のような使用条件に十分耐える耐食性、靭性、強度、そ
の他のラインパイプ用輸送鋼管として具備すべき特性を
兼ね備えた鋼管に対する要望が高まっている。
なりつつある。例えば、硫化水素や炭酸ガスを多く含み
、しかもｐＨ的にも厳しい流体をラインパイプによって
輸送する場合、操業上の安定性、安全性等の面から、こ
のような使用条件に十分耐える耐食性、靭性、強度、そ
の他のラインパイプ用輸送鋼管として具備すべき特性を
兼ね備えた鋼管に対する要望が高まっている。
このような要望から、パイプラインの材料は、従来から
用いられた普通鋼や低合金鋼の代わりに高合金鋼を用い
る傾向にあるが、高合金鋼のみで鋼管を製造すると経済
的に不利となる。
用いられた普通鋼や低合金鋼の代わりに高合金鋼を用い
る傾向にあるが、高合金鋼のみで鋼管を製造すると経済
的に不利となる。
そこで、比較的に安価な普通鋼や低合金鋼を母材とし、
高価なステンレス鋼等の高耐食性高含金銅を合わせ材と
するクラツド鋼管が開発され、使用されている。
高価なステンレス鋼等の高耐食性高含金銅を合わせ材と
するクラツド鋼管が開発され、使用されている。
このようなりラッド鋼管の製造法には、特公昭６４−７
１３８号公報に示すような圧延法、爆着法、鋳込法、拡
散法および溶射法等がある。例えば、圧延法においては
母材と合わせ材との密着性を確保するために、密着面の
表面研磨、さらには加熱・圧延時における酸化を防止す
るための４周溶接並びに真空引き等の配慮がスラブ組立
時に必要である。
１３８号公報に示すような圧延法、爆着法、鋳込法、拡
散法および溶射法等がある。例えば、圧延法においては
母材と合わせ材との密着性を確保するために、密着面の
表面研磨、さらには加熱・圧延時における酸化を防止す
るための４周溶接並びに真空引き等の配慮がスラブ組立
時に必要である。
しかしながら、これらの作業はコスト面に問題があり、
また、密着面全体の密着性の確保に問題があった。
また、密着面全体の密着性の確保に問題があった。
爆着法、鋳込法等のその他の製造法においても、同様の
問題があり、製造コストの低減並びに母材と合わせ材と
の密着性の安定的な確保が、複合鋼板製造上の大きな問
題となっていた。
問題があり、製造コストの低減並びに母材と合わせ材と
の密着性の安定的な確保が、複合鋼板製造上の大きな問
題となっていた。
また、最近は連続鋳造法で表層部と内部がそれぞれ異な
る金属から構成される複層鋳片を製造する方法が、例え
ば特開昭８３−１０８９４７号公報等で提示されている
。
る金属から構成される複層鋳片を製造する方法が、例え
ば特開昭８３−１０８９４７号公報等で提示されている
。
（発明が解決しようとする課題）
本発明者等は連続鋳造法により複層鋳片を製造し、これ
を圧延成形することにより耐食性の優れた複合鋼板を製
造することを工夫し、クラツド鋼板として母材と合わせ
材の密着性に優れるばかりか、耐食性に優れて、且つこ
のクラツド鋼板を鋼管等に加工成形できることを見出し
た。
を圧延成形することにより耐食性の優れた複合鋼板を製
造することを工夫し、クラツド鋼板として母材と合わせ
材の密着性に優れるばかりか、耐食性に優れて、且つこ
のクラツド鋼板を鋼管等に加工成形できることを見出し
た。
（課題を解決するための手段）
本発明の要旨とするところは、表層部が高合金鋼、内部
が重量％でＣ：０．０６％以下、Ｓ ｊ：０．８０％以
下、Ｍｎ ： ０．８（１〜１．５０％、Ｎｂ ： ［
１，００５〜０．０５％、Ａ、７７：０．０６％以下、
Ｔ ｉ ： ０．００５〜０．０３％、Ｎ：０．００５
％以下、残部が鉄および不可避不純物からなる複層鋳片
を連続鋳造で製造し、該鋳片を１１００〜１３００℃に
加熱し、次いで熱間圧延を仕上温度６５０℃以上で行っ
た後、空冷または水冷することを特徴とする耐食性に優
れた複合鋼板の製造方法および連続鋳造で、表層部が高
合金鋼、内部が重量％でｃ ： ｏ、ｏｅ％以下、ｓ
ｉ：０．８０％以下、Ｍｎ：０．８０〜１．５０％、Ｎ
ｂ：０．００５〜０．０５％、ＡＩ：０．０６％以下、
Ｔに〇、００５〜０．０３％、Ｎ ：０．００５％以下
さらに、Ｃａ：０．００１〜０．００６％、Ｃｕ：０．
０５〜０．５％、Ｎ ｉ ： ０．１）５〜０．５％、
Ｖ ： ０．（ＩＩ−０．１０％、Ｍｏ：０．０５〜０
．３０％の１種または２種以上を更に含有し、残部が鉄
および不可避不純物からなる複層鋳片を製造し、該鋳片
を１１００〜１３００℃に加熱し、次いで熱間圧延を仕
上温度６５０℃以上で行った後、空冷または水冷するこ
とを特徴とする耐食性に優れた複合鋼板の製造方法であ
る。
が重量％でＣ：０．０６％以下、Ｓ ｊ：０．８０％以
下、Ｍｎ ： ０．８（１〜１．５０％、Ｎｂ ： ［
１，００５〜０．０５％、Ａ、７７：０．０６％以下、
Ｔ ｉ ： ０．００５〜０．０３％、Ｎ：０．００５
％以下、残部が鉄および不可避不純物からなる複層鋳片
を連続鋳造で製造し、該鋳片を１１００〜１３００℃に
加熱し、次いで熱間圧延を仕上温度６５０℃以上で行っ
た後、空冷または水冷することを特徴とする耐食性に優
れた複合鋼板の製造方法および連続鋳造で、表層部が高
合金鋼、内部が重量％でｃ ： ｏ、ｏｅ％以下、ｓ
ｉ：０．８０％以下、Ｍｎ：０．８０〜１．５０％、Ｎ
ｂ：０．００５〜０．０５％、ＡＩ：０．０６％以下、
Ｔに〇、００５〜０．０３％、Ｎ ：０．００５％以下
さらに、Ｃａ：０．００１〜０．００６％、Ｃｕ：０．
０５〜０．５％、Ｎ ｉ ： ０．１）５〜０．５％、
Ｖ ： ０．（ＩＩ−０．１０％、Ｍｏ：０．０５〜０
．３０％の１種または２種以上を更に含有し、残部が鉄
および不可避不純物からなる複層鋳片を製造し、該鋳片
を１１００〜１３００℃に加熱し、次いで熱間圧延を仕
上温度６５０℃以上で行った後、空冷または水冷するこ
とを特徴とする耐食性に優れた複合鋼板の製造方法であ
る。
（作 用）
以下、本発明について説明する。
（１）合わせ材（表層材）
合わせ材としては、耐食性に優れた高合金鋼成分を採用
する。ここで言う、耐食性に優れた高合金鋼とは、オー
ステナイト系ステンレス鋼、２相系ステンレス鋼等のス
テンレス鋼は勿論インコロイまたはインコネル等の高Ｎ
ｉ高合金鋼、チタンあるいはキュプロニッケル等の耐食
性に優れた金属または合金を意味し、その選択は使用環
境に応じて決定されるべきものである。
する。ここで言う、耐食性に優れた高合金鋼とは、オー
ステナイト系ステンレス鋼、２相系ステンレス鋼等のス
テンレス鋼は勿論インコロイまたはインコネル等の高Ｎ
ｉ高合金鋼、チタンあるいはキュプロニッケル等の耐食
性に優れた金属または合金を意味し、その選択は使用環
境に応じて決定されるべきものである。
（２）母材（内層材）
Ｃ：内層材のＣ量は連続鋳造による複合鋼板の製造にお
いて最も重要な意味を持つ。すなわち、連続鋳造にて複
層鋳片を製造する際、表層部と内層部との界面には不可
避的に、遷移層が生じる。表層部に高合金鋼成分を採用
した場合、内部の母材成分中のＣ量が高いと、この遷移
層にマルテンサイトが生じやすく、内部割れが生じるこ
とが筆者らの研究により明らかになった。
いて最も重要な意味を持つ。すなわち、連続鋳造にて複
層鋳片を製造する際、表層部と内層部との界面には不可
避的に、遷移層が生じる。表層部に高合金鋼成分を採用
した場合、内部の母材成分中のＣ量が高いと、この遷移
層にマルテンサイトが生じやすく、内部割れが生じるこ
とが筆者らの研究により明らかになった。
すなわち、Ｃ量が０．０６％を超えると遷移層の内部割
れが顕著になることから、その上限を０．０６％とする
必要がある。なお、合わせ材のＣ量に応じて母材のＣ量
は合わせ材のＣ量以下とすることが望ましい。
れが顕著になることから、その上限を０．０６％とする
必要がある。なお、合わせ材のＣ量に応じて母材のＣ量
は合わせ材のＣ量以下とすることが望ましい。
Ｓｉ：Ｓｉは脱酸上鋼に含まれる元素であるか、その過
剰添加は溶接性、ＨＡＺ靭性を阻害する。
剰添加は溶接性、ＨＡＺ靭性を阻害する。
従って、その上限を０．８％とする。
Ｍｎ：Ｍｎは、強度、靭性並びに焼入性を確保する上で
有用な元素であり、０．８％以上の添加か必要である。
有用な元素であり、０．８％以上の添加か必要である。
しかし、Ｍｎｆｆ１が多すぎると溶接性、ＨＡＺ靭性の
劣化を招くためその上限を１．５％とした。
劣化を招くためその上限を１．５％とした。
Ｎｂ：下限を０．００５％としたのは、Ｎｂの析出効果
により強度を得るためである。また、溶体化温度に加熱
した際に、オーステナイト粒の粗大化の防止作用、すな
わち、Ｎｂ（ＣＮ）として母材に微細に均一分散させる
作用を有する。
により強度を得るためである。また、溶体化温度に加熱
した際に、オーステナイト粒の粗大化の防止作用、すな
わち、Ｎｂ（ＣＮ）として母材に微細に均一分散させる
作用を有する。
一方、０．０５％以上になると靭性か劣化する。
従って、その上限を０．０５％とした。
Ａｌ：Ａ、Ｑは一般に脱酸上鋼に含まれる元素であるが
、ＳｉおよびＭｎあるいはＴｉによっても脱酸は行われ
るので、本発明ではＡｌについては下限を限定しない。
、ＳｉおよびＭｎあるいはＴｉによっても脱酸は行われ
るので、本発明ではＡｌについては下限を限定しない。
しかし、ＡＮｆｆｌか多くなると鋼の清浄度が悪くなり
、ＨＡＺ靭性が劣化するので上限を０．０６％とした。
、ＨＡＺ靭性が劣化するので上限を０．０６％とした。
Ｔｉ：Ｔｉはオーステナイト粒の細粒化に有効であり、
靭性確保の観点から０．００５％以上の添加が必要であ
る。一方、０．０３％を超えると、溶接性の劣化を招き
、好ましくないため、上限を０．０３％とした。
靭性確保の観点から０．００５％以上の添加が必要であ
る。一方、０．０３％を超えると、溶接性の劣化を招き
、好ましくないため、上限を０．０３％とした。
Ｎ：Ｎは溶鋼中に不可避的に混入し鋼の靭性を劣化させ
るために、その上限を０．００５％とした。
るために、その上限を０．００５％とした。
Ｐ、Ｓ：Ｐ、Ｓは不可避的不純物として鋼中に含まれる
。本発明ではその上限を敢えて限定しないが、これらは
母材並びに溶接部の靭性を劣化させるため、その量は極
力少なくすることが好ましい。
。本発明ではその上限を敢えて限定しないが、これらは
母材並びに溶接部の靭性を劣化させるため、その量は極
力少なくすることが好ましい。
本発明鋼においては、さらに必要によりＣａ：０．００
１〜０．００６％、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：
０．０５〜０５％、Ｖ ： ０．０１〜０．１０％、Ｍ
ｏ＋０．０５〜０．３０％のうちいずれか１種または２
種以上を含有させる。
１〜０．００６％、Ｃｕ：０．０５〜０．５％、Ｎｉ：
０．０５〜０５％、Ｖ ： ０．０１〜０．１０％、Ｍ
ｏ＋０．０５〜０．３０％のうちいずれか１種または２
種以上を含有させる。
これらの元素を添加する主たる目的は、本発明鋼の優れ
た特徴を損なうことなく強度、靭性など諸特性の向上を
はかるためである。したがってその添加量は自ら制限さ
れるべき性質のものである。
た特徴を損なうことなく強度、靭性など諸特性の向上を
はかるためである。したがってその添加量は自ら制限さ
れるべき性質のものである。
Ｃａ：Ｃａは硫化物の形態を制御し、シャルピー吸収エ
ネルギーを増加させ低温靭性を向上させる。しかし、Ｃ
ａ量は０．００１％未満では実用上効果がなく、また、
ｏ、ｏｏｅ％を超えるとＣａＳ、ＣａＯ等の大型介在物
を生じるため、その上限を０．００６％とした。
ネルギーを増加させ低温靭性を向上させる。しかし、Ｃ
ａ量は０．００１％未満では実用上効果がなく、また、
ｏ、ｏｏｅ％を超えるとＣａＳ、ＣａＯ等の大型介在物
を生じるため、その上限を０．００６％とした。
Ｎｊ：ＮｉはＨＡＺ硬化性および靭性に悪影響を与える
ことなく母材の強度、靭性を向上させる特性を持ち、０
．０５％以上の添加が必要である。
ことなく母材の強度、靭性を向上させる特性を持ち、０
．０５％以上の添加が必要である。
また、０．５％を超えるとＨＡＺの硬化性および靭性上
好ましくないため、上限を０．５％とした。
好ましくないため、上限を０．５％とした。
Ｃｕ： ＣｕはＮｉとほぼ同様の効果を持ち、０．０５
％上の添加が必要である。しかし、０．５％を超えると
熱間加工性が劣化するため、その上限を０．５％とした
。
％上の添加が必要である。しかし、０．５％を超えると
熱間加工性が劣化するため、その上限を０．５％とした
。
Ｖ＝Ｖは析出効果に有効であるが、０．０１％以上添加
しないとその効果がない。また、０．１０％を超えると
溶接性の劣化を招き好ましくないため、その上限を０．
１０％とした。
しないとその効果がない。また、０．１０％を超えると
溶接性の劣化を招き好ましくないため、その上限を０．
１０％とした。
Ｍ ｏ ： Ｍ ｏは母材の強度、靭性を共に向上させ
る元素であるが、０．０５％以上添加しないとその効果
がない。また、０．３０％を超えると溶接部靭性および
溶接性の劣化を招き好ましくないため、上限を０．３０
％とした。
る元素であるが、０．０５％以上添加しないとその効果
がない。また、０．３０％を超えると溶接部靭性および
溶接性の劣化を招き好ましくないため、上限を０．３０
％とした。
（３）製造方法
連続鋳造により複層鋳片を製造し、該鋳片に熱間圧延を
施すため従来の大型鋼板の製造方法とプロセス的には相
違がなく、クラッド鋼板製造時の準備工程を施す必要が
なく、量産性、経済性の面から有利である。
施すため従来の大型鋼板の製造方法とプロセス的には相
違がなく、クラッド鋼板製造時の準備工程を施す必要が
なく、量産性、経済性の面から有利である。
以下に、熱間圧延以降の製造方法を限定する理由を述べ
る。
る。
まず、加熱温度については、母材の靭性を確保する点か
ら初期オーステナイト粒は細かい方か良く、このため複
層鋳片の加熱温度は、低い方が望ましい。加熱温度が１
３００℃を超えると、オーステナイト粒が粗大化して靭
性を劣化させるので、加熱温度の上限を１３００℃とし
た。一方、その下限は高合金鋼の溶体化の観点から、１
１００℃以上にすることが必要である。
ら初期オーステナイト粒は細かい方か良く、このため複
層鋳片の加熱温度は、低い方が望ましい。加熱温度が１
３００℃を超えると、オーステナイト粒が粗大化して靭
性を劣化させるので、加熱温度の上限を１３００℃とし
た。一方、その下限は高合金鋼の溶体化の観点から、１
１００℃以上にすることが必要である。
仕上温度が６５０℃未満になると、高合金鋼の合板の組
織のフェライトが加工を受け、靭性が劣化するので、圧
延工程の仕上温度の下限は６５０℃とした。また、圧延
終了後の冷却に関しては、空冷あるいは水冷（加速冷却
）のいずれのプロセスを適用してもよい。
織のフェライトが加工を受け、靭性が劣化するので、圧
延工程の仕上温度の下限は６５０℃とした。また、圧延
終了後の冷却に関しては、空冷あるいは水冷（加速冷却
）のいずれのプロセスを適用してもよい。
なお、本発明は種々の鋼板に適用が可能であるか、主と
して厚鋼板、熱延鋼板並びにこれらを冷間あるいは熱間
加工して製造する鋼管に適用されることが望ましい。
して厚鋼板、熱延鋼板並びにこれらを冷間あるいは熱間
加工して製造する鋼管に適用されることが望ましい。
（実 施 例）
表１に示される化学成分から成る連続鋳造により製造さ
れた複層鋳片を、表２に示されるような圧延条件に従っ
て熱間圧延した。
れた複層鋳片を、表２に示されるような圧延条件に従っ
て熱間圧延した。
このようにして製造した複合鋼板Ａ−Ｊの母材部分から
試験片を切り取り、引張試験およびシャルピー試験を行
った。
試験片を切り取り、引張試験およびシャルピー試験を行
った。
また、これらの複合鋼板を用いて、孔食試験ならびに側
曲げ試験を行った。
曲げ試験を行った。
これらの結果を、表２に合わせて示す。
その結果、比較例Ｉに関しては、内層部のＣ量が０．０
９８％と表層部のＣ量より高いため、密着性が劣化した
ものである。また、比較例Ｊに関しては、溶体化処理が
不十分であるため耐孔食性が劣化し、仕上温度が低いた
め靭性も悪くなった。これらに対して、本発明法では孔
食は発生せず、密着性も良好であり、適正な強度、靭性
が得られた。
９８％と表層部のＣ量より高いため、密着性が劣化した
ものである。また、比較例Ｊに関しては、溶体化処理が
不十分であるため耐孔食性が劣化し、仕上温度が低いた
め靭性も悪くなった。これらに対して、本発明法では孔
食は発生せず、密着性も良好であり、適正な強度、靭性
が得られた。
以上説明したように、この発明によれば、耐食性に優れ
た合わせ材部を有する。複層鋳片を熱間圧延により耐食
性に優れた複合鋼板を製造できる。
た合わせ材部を有する。複層鋳片を熱間圧延により耐食
性に優れた複合鋼板を製造できる。
（発明の効果）
本発明の耐食性に優れた複合鋼板の製造方法によれば、
鋼板の密着性、耐食性を兼ね備えた複合鋼板を容易にか
つ安価に製造することができる。
鋼板の密着性、耐食性を兼ね備えた複合鋼板を容易にか
つ安価に製造することができる。
代
理
人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、表層部が高合金鋼、内部が重量％で Ｃ：０．０６％以下Ｓｉ：０．８０％以下 Ｍｎ：０．８０〜１．５０％Ｎｂ：０．００５〜０．０
５％Ａｌ：０．０６％以下Ｔｉ：０．００５〜０．０３
％Ｎ：０．００５％以下 残部が鉄および不可避不純物からなる複層鋳片を連続鋳
造で製造し、該鋳片を１１００〜１３００℃に加熱し、
次いで熱間圧延を仕上温度６５０℃以上で行った後、空
冷または水冷することを特徴とする耐食性に優れた複合
鋼板の製造方法。 ２、内部が重量％で Ｃａ：０．００１〜０．００６％Ｃｕ：０．０５〜０．
５％Ｎｉ：０．０５〜０．５％Ｖ：０．０１〜０．１０
％Ｍｏ：０．０５〜０．３０％ の１種または２種以上を更に含有し、残部が鉄および不
可避不純物からなる複層鋳片である請求項１記載の耐食
性に優れた複合鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207590A JPH03229819A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 耐食性に優れた複合鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207590A JPH03229819A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 耐食性に優れた複合鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229819A true JPH03229819A (ja) | 1991-10-11 |
Family
ID=12072772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207590A Pending JPH03229819A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 耐食性に優れた複合鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03229819A (ja) |
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-
1990
- 1990-02-02 JP JP2207590A patent/JPH03229819A/ja active Pending
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