JPH032322A - 脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造方法 - Google Patents

脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造方法

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JPH032322A
JPH032322A JP2450990A JP2450990A JPH032322A JP H032322 A JPH032322 A JP H032322A JP 2450990 A JP2450990 A JP 2450990A JP 2450990 A JP2450990 A JP 2450990A JP H032322 A JPH032322 A JP H032322A
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Yuji Nomiyama
野見山 裕治
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宏 吉川
Yokika Kawashima
川島 善樹果
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土師 利昭
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は優れた脆性亀裂伝播停止特性を有する構造用鋼
板の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉 鋼板に発生する脆性亀裂は、主亀裂が先行亀裂に連結し
て伝播する。
この連結は結晶粒界のテアリングと呼ばれる延性破壊で
形成されるが、その時テアリングの延性破壊により亀裂
伝播エネルギーが吸収される。
この吸収能は、結晶粒径の微細化により上記延性破壊の
機会が増えて高まり、亀裂の減速効果が向上し、上記脆
性亀裂伝播停止特性を向上する。
実際に脆性亀裂伝播停止特性の向上に大きく寄与するの
は、脆性亀裂伝播時に鋼板表層部に発生するシアリップ
と榊する塑性変形であり、このシアリップも結晶粒の微
細化で伝播する脆性亀裂が有する伝播エネルギーの吸収
能が増大する。
そこで効果的な結晶粒の微細化の試みが種々行われてい
る。
これを実現するため、例えば特開昭61−235534
号公報は、第1図(a)及び(d)に示す如く、温度が
Acx点以上の鋳片鋳片表面から中心部へ板厚の1/8
程度の表層部をAr3点以下に冷却して該鋳片の表層部
と中心部に温度差をつけた侭圧延を開始し、該圧延中又
は圧延後に咳鋳片厚の全域をAc2点以上に復熱し、E
SSO試験による一20’Cにおける脆性亀裂伝播停止
特性にcaが460〜960 kg・14″程度の優れ
た厚w4板を製造する方法を提案している。
しかし前記特開昭61−235534号公報の提案は、
鋳片全域をAc3点以上に復熱させるので復熱時間が長
くなって生産性が低下すると共に、Ar3点以下に冷却
される範囲が少なく、従ってオーステナイトからフェラ
イトへの逆変態及び再結晶が利用できる領域が狭く、結
晶粒の微細化、組織の微細化が不十分となり、シアリッ
プ効果が充分発揮されず、これ等が実用上の妨げとなっ
ている。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は上記した従来技術の問題点を解消すると共に、
脆性亀裂伝播停止特性が更に優れ、且つ板厚中心迄優れ
た靭性を有する構造用厚鋼板を生産性良く、経済的に製
造する方法を提供する事を課題とするものである。
く課題を解決するための手段〉 本発明は上記課題を達成するため、 (1)重量%で、 C: o、ot〜0.30  % SI:≦0.5    % Mn:≦2.0    % Al:≦O01% N : 0.001〜0.01% その他Fe及び不可避的成分からなる構造用圧延鋼を連
続鋳造して得た鋳片をAc3点以上の温度から冷却速度
2°(/sec以上で水冷を開始し、該鋳片表裏面から
厚みの1/3迄の表層部をAr1点以下に冷却して該水
冷を中止し、該鋳片の復熱が終了する迄の間に仕上圧延
を開始し、該仕上圧延終了後該鋳片の表裏面から厚みの
173迄をAC3点未満に復熱すると共に該鋳片の表裏
面から厚みの173以上をAc2点以上に復熱する事を
特徴とする脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造方
法を第1の手段とし、 (2)重量%で、 C:0.01〜0.30  % Si:≦0.5     % Mn:≦2.0     % Al:≦0.1     % N : 0.001−0.01% 更に、 Cr:≦0.5  %   Ti:≦0.1  %Ni
:≦1.0  %   Nb:≦0.05  %MO:
≦0.5  %   B:≦0.0015%V:≦0.
1  %   Cu:≦0.9  %の1種又は2種以
上を含み、その他Fe及び不可避的成分からなる構造用
圧延鋼を連続鋳造して得た鋳片を、Ac2点以上の温度
から冷却速度2℃/sec以上で水冷を開始し、該鋳片
の表裏面から厚みの1/3迄の表層部を冷却してAr+
点以下で該水冷を中止し、該鋳片の復熱が終了する迄の
間に仕上圧延を開始し、該仕上圧延終了後、咳鋳片の表
裏面から厚みの173迄をAc2点未満に復熱すると共
に該鋳片の表裏面から厚みの173以上をAc2点以上
に復熱する事を特徴とする脆性亀裂伝播停止特性の優れ
た鋼板の製造方法を第2の手段とし、(3)重量%で、 C: 0.01〜0.30  % Si:≦0.5    % Mn:≦2.0    % Al=≦0.1    % N : 0.001〜0.01% その他Fe及び不可避的成分からなる構造用圧延鋼を連
続鋳造して得た鋳片をAC2点以上の温度から冷却速度
2°(/sec以上で水冷を開始し、該鋳片表裏面から
厚みの1/3迄の表層部をAr3点以下に冷却して該水
冷を中止し、該鋳片の復熱が終了する迄の間に仕上圧延
を開始し、該仕上圧延終了後該鋳片の表裏面から174
迄をAc4点未満に復熱すると共にsti鋳片の表裏面
から1/4以上をAc4点以上に復熱する事を特徴とす
る脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造方法を第3
の手段とし、(4)重量%で、 C: 0.01〜0.30  % Si:≦0.5    % Mn:≦2.0    % Al:≦0.1    % N : 0.001〜0.01% 更に、 Cr:≦0.5  %  Ti:≦0.1  %Ni:
≦1.0  %  Nb:≦0.05  %Mo:≦0
.5  %  B=≦0.0015%V:≦0.1  
%  Cu:≦0.9  %の1種又は2種以上を含み
、その他Fe及び不可避的成分からなる構造用圧延鋼を
連続鋳造して得た鋳片を、Ac1点以上の温度から冷却
速度2℃/sec以上で水冷を開始し、該鋳片の表裏面
から厚みの1/3迄の表層部を冷却してAr3点以下で
該水冷を中止し、2% tfi片の復熱が終了する迄の
間に仕上圧延を開始し、該仕上圧延終了後、該鋳片の表
裏面から1/4迄をAc3点未満に復熱すると共に該鋳
片の表裏面から174以上をAc3点以上に復熱する事
を特徴とする脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造
方法を第4の手段とし、 (5)上記第1.2.34の手段に記載の復熱終了後の
鋼板を40℃/秒以下の冷却速度で650°C以下迄冷
却する事を第5〜8の手段とするものである。
以下に上記した成分限定理由を説明する。
Cは鋼材の強化成分として添加し、溶接部の靭性劣化の
防止から上限を定めている。
51は脱酸と強度維持を目的に添加し、溶接性の劣化防
止から上限を定めている。
Mnは低温靭性の向上を目的に添加し、溶接割れの防止
から上限を定めている。
NはAIと共に窒化物の生成による結晶粒の微細化を目
的として添加し、溶接部の靭性劣化の防止から上限を定
めている。
Cr、Ni、MoB 、Cuは何れも焼入れ性を向上し
、効果的な強度上Aを目的として添加し、低温変態生成
物の生成を抑制し、フェライト面積率の減少を防止する
ため上限を定めている。
Ti、Nbは結晶粒の微細化を目的として添加し、溶接
部の靭性圧下の防止から上限を定めている。
■は析出強化を目的に添加し、経済性から上限を定めて
いる。
又木′発明が対象とする構造用圧延112I鋳片は、連
続鋳造の侭の高温の鋼片、及び−旦冷却後再加熱した鋼
片、更には連続鋳造の侭の形状の鋼片、及び連続鋳造抜
形状調整圧延等の圧延を行った鋼片等を指す。
又本発明における水冷は、連続鋳造で通常使用されてい
る冷却速度2゛C/秒以上の水冷手段を使用して充分に
行える。
〈作用〉 本発明者等は上記課題を達成するため、重量%で、 C:0゜01〜0.30  % Si:≦0.5     % Mn:≦2.0      % Al;≦0.1      % N : 0.001 〜0.01% 更に、 Cr:≦0.5  %  Ti:≦0.1  %Ni:
≦1.0  %  Nb:≦0.05  %Mo:≦0
.5  %  B:≦0.0015%■二≦0.1%C
u:50.9% の1種又は2種以上を含み、その他Fe及び不可避的成
分からなる構造用圧延鋼を連続鋳造して得た鋳片を用い
て種々の実験検討を繰り返した。
その結果厚み50m+n以下の鋼板は、第1回(a)(
b)に示す如く、該鋳片の厚み方向に該鋳片の表裏面か
ら厚みの173(以下1/3Lと記す)程度迄を冷却速
度2℃/秒以上でAr3点以下迄冷却し、該鋳片の表層
部と中心部に温度差をつけた信任上圧延を開始し、該仕
上圧延終了後、該鋳片の表裏面から1/3L程度の表層
部をAc2点未満に、該鋳片の表裏面から1/3を以上
をAc3点以上に復熱すると該圧延が昇温過程内の圧延
のため、未再結晶域でありながらフェライトが充分に再
結晶して結晶粒が微細化する事を知得し、厚み50mm
超の鋼板は、第1図(a)(c)に示す如く、該鋳片の
表裏面から厚みのl/4(以下1/4tと記す)程度以
上をAc3点以上に復熱すると、174E未満の部分は
上記と同様の再結晶により微細化し、1/4L程度以上
の部分はフェライトからオーステナイトへの逆変態で結
晶粒が微細化する事を知得した。
これ等の知見により、上記方法によると鋼板厚みに影響
される事なく鋼板全体に及ぶ広範囲な領域で微細な組織
を短時間の中に的確に生成出来る事を見出した。
又、この時、TiとNbを含まない鋼板は、5μl以下
の結晶粒径のフェライトが表層部の50%以上の面積率
に達し、TiとNbを含む鋼板は3μm以下の結晶粒径
のフェライトが表層部の面積率50%以上に達し、共に
kca (−70)≧600が極めて安定した脆性亀裂
伝播停止特性を発揮する事を見出した。
又これ等の鋼板は、40℃/秒以下の冷却速度で650
°C以下迄強制冷却すると、母材強度と靭性が向上する
事を見出した。
本発明は上記知見を基になされたものである。
〈実施例〉 1、供試w4:表1に示す。
2、圧延条件  :表2に示す。
3、冷却条件  二表2に示す。
4、冷却停止条件二表2に示す。
S、ul熱条件  8表2に示す。
6、熱燗後の制御冷却条件:表2に示す。
7、粒度別面積率とKca   r表3に示す。
本発明例の調香1,3〜7,9〜11.13〜17.1
9〜21.24,25.27〜29は、にca (−7
0″C)≧600を示した。これに対し比較例の調香2
,8.12.18.22,23.26は、Kca(−7
0℃)≦300シか得られなかった。
〈発明の効果〉 本発明は、未再結晶域での昇温下圧延による再結晶と逆
変態の組み合わせにより、鋼板の厚み方向全域に及んで
微細な組織を形成し、シアリップを効果的に作用させる
ので、優れた脆性亀裂伝播停止特性Kca (−70)
≧600を発揮する鋼板の製造の経済性、生産性を格段
に向上したもので、この種分野にもたらす効果は極めて
大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は、本発明が規制する鋳片及び鋼板の厚み
方向の位置を示す。 伽)は、請求項1,2.5の本発明例における上記位置
と水冷・復熱温度の関係を示し、(C)は、請求項3,
4.5の本発明例における上記位置と水冷・復熱温度の
関係を示す。 (d)は、従来例(特開昭61−235534号公報例
)における上記位置と水冷・復熱温度の関係を示す。 特許出願人 新日本製鐵株式会社

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、 C:0.01〜0.30% Si:≦0.5% Mn:≦2.0% Al:≦0.1% N:0.001〜0.01% その他Fe及び不可避的成分からなる構造用圧延鋼を連
    続鋳造して得た鋳片をAc_3点以上の温度から冷却速
    度2℃/sec以上で水冷を開始し、該鋳片表裏面から
    厚みの1/3迄の表層部をAr_3点以下に冷却して該
    水冷を中止し、該鋳片の復熱が終了する迄の間に仕上圧
    延を開始し、該仕上圧延終了後該鋳片の表裏面から厚み
    の1/3迄をAc_3点未満に復熱すると共に該鋳片の
    表裏面から厚みの1/3以上をAc_3点以上に復熱す
    る事を特徴とする脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の
    製造方法。
  2. (2)重量%で、 C:0.01〜0.30% Si:≦0.5% Mn:≦2.0% Al:≦0.1% N:0.001〜0.01% 更に、 Cr:≦0.5% Ti:≦0.1% Ni:≦1.0% Nb:≦0.05% Mo:≦0.5% B:≦0.0015% V:≦0.1% Cu:≦0.9% の1種又は2種以上を含み、その他Fe及び不可避的成
    分からなる構造用圧延鋼を連続鋳造して得た鋳片を、A
    c_3点以上の温度から冷却速度2℃/sec以上で水
    冷を開始し、該鋳片の表裏面から厚みの1/3迄の表層
    部を冷却してAr_3点以下で該水冷を中止し、該鋳片
    の復熱が終了する迄の間に仕上圧延を開始し、該仕上圧
    延終了後、該鋳片の表裏面から厚みの1/3迄をAc_
    3点未満に復熱すると共に該鋳片の表裏面から厚みの1
    /3以上をAc_3点以上に復熱する事を特徴とする脆
    性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造方法。
  3. (3)重量%で、 C:0.01〜0.30% Si:≦0.5% Mn:≦2.0% Al:≦0.1% N:0.001〜0.01% その他Fe及び不可避的成分からなる構造用圧延鋼を連
    続鋳造して得た鋳片をAc_3点以上の温度から冷却速
    度2℃/sec以上で水冷を開始し、該鋳片表裏面から
    厚みの1/3迄の表層部をAr_3点以下に冷却して該
    水冷を中止し、該鋳片の復熱が終了する迄の間に仕上圧
    延を開始し、該仕上圧延終了後該鋳片の表裏面から1/
    4迄をAc_3点未満に復熱すると共に該鋳片の表裏面
    から1/4以上をAc_3点以上に復熱する事を特徴と
    する脆性亀裂伝播停止特性の優れた鋼板の製造方法。
  4. (4)重量%で、 C:0.01〜0.30% Si:≦0.5% Mn:≦2.0% Al:≦0.1% N:0.001〜0.01% 更に、 Cr:≦0.5% Ti:≦0.1% Ni:≦1.0% Nb:≦0.05% Mo:≦0.5% B:≦0.0015% V:≦0.1% Cu:≦0.9% の1種又は2種以上を含み、その他Fe及び不可避的成
    分からなる構造用圧延鋼を連続鋳造して得た鋳片を、A
    c_3点以上の温度から冷却速度2℃/sec以上で水
    冷を開始し、該鋳片の表裏面から厚みの1/3迄の表層
    部を冷却してAr_3点以下で該水冷を中止し、該鋳片
    の復熱が終了する迄の間に仕上圧延を開始し、該仕上圧
    延終了後、該鋳片の表裏面から1/4迄をAc_3点未
    満に復熱すると共に該鋳片の表裏面から1/4以上をA
    c_3点以上に復熱する事を特徴とする脆性亀裂伝播停
    止特性の優れた鋼板の製造方法。(5)上記請求項1〜
    4に記載の復熱終了後の鋼板を40℃/秒以下の冷却速
    度で650℃以下迄冷却をする事を特徴とする脆性亀裂
    伝播停止特性の優れた鋼板の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04141517A (ja) * 1990-09-28 1992-05-15 Nippon Steel Corp 脆性亀裂伝播停止特性と低温靭性の優れた鋼板の製造方法
JPH05271860A (ja) * 1992-03-25 1993-10-19 Nippon Steel Corp 耐脆性破壊特性の良好な構造用鋼とその製造方法
JPH0688161A (ja) * 1992-07-29 1994-03-29 Nippon Steel Corp 脆性破壊特性と疲労特性に優れた鋼板とその製造方法

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