JPH03249126A - 強靭鋼製造における均熱化処理方法 - Google Patents
強靭鋼製造における均熱化処理方法Info
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- JPH03249126A JPH03249126A JP4783690A JP4783690A JPH03249126A JP H03249126 A JPH03249126 A JP H03249126A JP 4783690 A JP4783690 A JP 4783690A JP 4783690 A JP4783690 A JP 4783690A JP H03249126 A JPH03249126 A JP H03249126A
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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）
本発明は鋳造後の鋼中偏析元素を拡散させ、強靭鋼を製
造するための均熱化処理方法に関するものである。
造するための均熱化処理方法に関するものである。
（従来の技術）
高強度かつ低温靭性にすぐれた鋼の製造過程においては
、鋼中偏析元素を拡散させ靭性の向上を計るために、前
処理として高温、長時間の均熱化処理を行う場合がある
。かかるプロセスは、例えば特公昭５Ｂ −５２０８８
号公報などに開示されている。
、鋼中偏析元素を拡散させ靭性の向上を計るために、前
処理として高温、長時間の均熱化処理を行う場合がある
。かかるプロセスは、例えば特公昭５Ｂ −５２０８８
号公報などに開示されている。
しかしながら、これらの先行技術は偏析の解消にのみ注
目していたり、鋳造や均熱化処理中の鋼中の析出物や金
属組織の粗大化を抑止しようとしていない。
目していたり、鋳造や均熱化処理中の鋼中の析出物や金
属組織の粗大化を抑止しようとしていない。
このため次工程である再加熱時に、オーステナイトが粗
大化し易いという靭性向上にとって好ましくない問題点
を含んでいる。
大化し易いという靭性向上にとって好ましくない問題点
を含んでいる。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は鋳造−均熱化処理一再加熱一制御圧延一制御冷
却により強靭鋼を製造するに際し、従来法に見られる再
加熱時のオーステナイトの粗大化を防止しながらも、鋳
造後の鋼中偏析元素を拡散させ、靭性の向上を計る均熱
化処理方法を提供することを目的としてなされた。
却により強靭鋼を製造するに際し、従来法に見られる再
加熱時のオーステナイトの粗大化を防止しながらも、鋳
造後の鋼中偏析元素を拡散させ、靭性の向上を計る均熱
化処理方法を提供することを目的としてなされた。
（課題を解決するための手段）
本発明の特徴とするところは、重量比で、Ｃ：０．０３
〜０．２％、 Ｓ ｉ：ｏ、０３〜０．５％、Ｍｎ：０
．３〜２．０％、’ＩＩ：０．００３〜０．１０％、Ｎ
：０．００２〜０，０１％、残部：Ｆｅおよび不可避的
不純物からなる鋼を鋳造まま或いは圧延を行って、１３
００℃から４００℃までを１０００秒以内で冷却し、そ
の後４００℃から１０００秒以内に１０００℃以上１３
００℃以下の温度まで昇温し、２時間以上１０時間以下
の保持を行い、再びｌ０００秒以内で４００℃まで冷却
すること及び重量比で、Ｃ：０．０３〜０．２％、Ｓ
Ｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ｔ
１ ：０．００３〜０．１０％、Ｎ ：０．００２〜
０．旧％を含有しさらに、Ｎｉ５１０％、Ｍｏ６２％、
Ｃｏ６２％、Ｃｒ５２％、Ｂ≦０．００５％、Ｃｕ５２
％、の１種または２種以上を含みまた、Ａｇ≦０．０５
％を含有しさらに、Ｎｂ ＋０．０５％、Ｖ：ｉ；０．
１％の１種または２種を含み、残部：Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる鋼を、鋳造まま或いは圧延後生なくと
も１３００℃から４００℃までをｔｏｏｏ秒以内で冷却
し、次いで少なくとも４００℃から１０００”ｃ以上１
３００℃の温度域まで２０００℃以内で昇温しで２時間
以上ＩＯ時間以下保持し、然る後４００℃以下まで１０
００秒以内に冷却することを特徴とする強靭鋼製造にお
ける均熱化処理方法である。
〜０．２％、 Ｓ ｉ：ｏ、０３〜０．５％、Ｍｎ：０
．３〜２．０％、’ＩＩ：０．００３〜０．１０％、Ｎ
：０．００２〜０，０１％、残部：Ｆｅおよび不可避的
不純物からなる鋼を鋳造まま或いは圧延を行って、１３
００℃から４００℃までを１０００秒以内で冷却し、そ
の後４００℃から１０００秒以内に１０００℃以上１３
００℃以下の温度まで昇温し、２時間以上１０時間以下
の保持を行い、再びｌ０００秒以内で４００℃まで冷却
すること及び重量比で、Ｃ：０．０３〜０．２％、Ｓ
Ｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ｔ
１ ：０．００３〜０．１０％、Ｎ ：０．００２〜
０．旧％を含有しさらに、Ｎｉ５１０％、Ｍｏ６２％、
Ｃｏ６２％、Ｃｒ５２％、Ｂ≦０．００５％、Ｃｕ５２
％、の１種または２種以上を含みまた、Ａｇ≦０．０５
％を含有しさらに、Ｎｂ ＋０．０５％、Ｖ：ｉ；０．
１％の１種または２種を含み、残部：Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる鋼を、鋳造まま或いは圧延後生なくと
も１３００℃から４００℃までをｔｏｏｏ秒以内で冷却
し、次いで少なくとも４００℃から１０００”ｃ以上１
３００℃の温度域まで２０００℃以内で昇温しで２時間
以上ＩＯ時間以下保持し、然る後４００℃以下まで１０
００秒以内に冷却することを特徴とする強靭鋼製造にお
ける均熱化処理方法である。
これにより、鋳造後の鋼中偏析元素の均一化を行いなが
らも、再加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する
ことが可能となり、優れた靭性を有する高張力鋼を製造
することができる。
らも、再加熱時のオーステナイト粒の粗大化を抑制する
ことが可能となり、優れた靭性を有する高張力鋼を製造
することができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明においては前記成分の鋼を、鋳造後の強制冷却お
よびそれに続く均熱化処理温度までを急速加熱、冷却す
ることによって、鋼中窒化物ＴｉＮの析出、粗大化を抑
止する。
よびそれに続く均熱化処理温度までを急速加熱、冷却す
ることによって、鋼中窒化物ＴｉＮの析出、粗大化を抑
止する。
従来法では鋳造後の自然冷却においてＴｉＮは既に析出
、粗大化してしまい均熱化処理中には、粗大化する一方
であるが、本発明によってＴｉＮは均熱化処理中に析出
し、続く再加熱時にはオーステナイトの成長を抑制する
に十分な程に微細であり、これに基づき変態後の金属組
織も微細化することができる。しかも均一化により偏析
の解消も行われているので、極めて良い靭性を得ること
ができる。
、粗大化してしまい均熱化処理中には、粗大化する一方
であるが、本発明によってＴｉＮは均熱化処理中に析出
し、続く再加熱時にはオーステナイトの成長を抑制する
に十分な程に微細であり、これに基づき変態後の金属組
織も微細化することができる。しかも均一化により偏析
の解消も行われているので、極めて良い靭性を得ること
ができる。
次に成分および製造法の限定理由について述べる。
Ｃは鋼を強化するために不可欠な元素であって、０．０
３％未満では所用の強度が得られず、０．２％超では母
材および溶接部の靭性が損なわれるので０．０３％以上
０，２％以下とした。
３％未満では所用の強度が得られず、０．２％超では母
材および溶接部の靭性が損なわれるので０．０３％以上
０，２％以下とした。
Ｓｔは脱酸元素および鋼の強化元素として有効であり０
．０３％以上添加するが、０．５％超では加工性および
表面性状の劣化を生じる。
．０３％以上添加するが、０．５％超では加工性および
表面性状の劣化を生じる。
Ｍｎは鋼の強化に有効であるが０．３％超では効果が無
＜、２．０％超では加工性が劣化するために０．３％以
上２．０％以下とした。
＜、２．０％超では加工性が劣化するために０．３％以
上２．０％以下とした。
Ｔ１はオーステナイト中で主にＴｉＮを形成し、再加熱
時のオーステナイトの成長を抑制することによって変態
後の金属組織を微細にするために０．００３％以上必要
であるが、過度の添加は変態後の金属組織中での析出に
よる靭性の劣化を生じさせるので０，１％以下とした。
時のオーステナイトの成長を抑制することによって変態
後の金属組織を微細にするために０．００３％以上必要
であるが、過度の添加は変態後の金属組織中での析出に
よる靭性の劣化を生じさせるので０，１％以下とした。
ＮはＴｉＮを形成する元素であり、０．００２％以上添
加することにより上記のように有効に作用するが、０．
０１％超の添加ではＴｉＮが凝集、粗大化し易くなると
ともに、溶接部の靭性を劣化させるので０．００２％以
上０．０１％以下とする。
加することにより上記のように有効に作用するが、０．
０１％超の添加ではＴｉＮが凝集、粗大化し易くなると
ともに、溶接部の靭性を劣化させるので０．００２％以
上０．０１％以下とする。
Ｎ１ 、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｂ、Ｃｕは、鋼の強度を高めるの
に有効な元素である。
に有効な元素である。
Ｎｌは、鋼の強度を高めさらに靭性を向上させる元素で
ある。しかし、１０％を超えて添加しても効果は飽和し
、コストを著しく高くする。
ある。しかし、１０％を超えて添加しても効果は飽和し
、コストを著しく高くする。
Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｂは、鋼の焼入れ性を高メ鋼を強化
するのに有効な元素である。しかし、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ
についてはそれぞれ２％を超えて添加するとまた、Ｂに
ついては０．００５％を超えて添加すると、鋼の変態時
に熱間割れを招く。
するのに有効な元素である。しかし、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｃｒ
についてはそれぞれ２％を超えて添加するとまた、Ｂに
ついては０．００５％を超えて添加すると、鋼の変態時
に熱間割れを招く。
Ｃｕは、鋼の強度を高めるのみならず、耐食性の向上に
も有効な元素である。しかし、２％を超えて添加すると
、溶接金属の熱間割れを惹起する。
も有効な元素である。しかし、２％を超えて添加すると
、溶接金属の熱間割れを惹起する。
ＡｆＩは、鋼の脱酸剤として機能する。しかし、０．０
５％を超えて添加しても、効果は飽和する。
５％を超えて添加しても、効果は飽和する。
Ｎｂ、Ｖは、鋼の圧延中或いは圧延後の冷却過程におい
て、微細な炭窒化物として析出し、鋼を強靭化するのに
有効な元素である。しかし、Ｎｂについては０．０５％
、■については０．１％を超えて添加すると、母材およ
び溶接継手部の靭性を損なう。
て、微細な炭窒化物として析出し、鋼を強靭化するのに
有効な元素である。しかし、Ｎｂについては０．０５％
、■については０．１％を超えて添加すると、母材およ
び溶接継手部の靭性を損なう。
次に製造方法について述べる。
本発明の均一化処理においては、以上述べたような成分
条件を満たした溶鋼を鋳造まま或いは圧延を行って、１
３００℃から４００℃までを１０００秒以内で冷却し、
その後４００℃から１０００秒以内に１０００℃以上１
３００℃以下の温度まで加熱し、２時間以上１０時間以
下の保持を行い、再び１０００秒以内で４００℃まで冷
却する。
条件を満たした溶鋼を鋳造まま或いは圧延を行って、１
３００℃から４００℃までを１０００秒以内で冷却し、
その後４００℃から１０００秒以内に１０００℃以上１
３００℃以下の温度まで加熱し、２時間以上１０時間以
下の保持を行い、再び１０００秒以内で４００℃まで冷
却する。
この過程を通して１０００℃以上１３００℃以下の保持
時間中に、鋼中偏析元素の均一化とＴｉＮ微細析出がな
され、再加熱時のオーステナイトの成長を抑制、これを
微細化できるので圧延冷却後の変態組織の微細化が得ら
れるのである。
時間中に、鋼中偏析元素の均一化とＴｉＮ微細析出がな
され、再加熱時のオーステナイトの成長を抑制、これを
微細化できるので圧延冷却後の変態組織の微細化が得ら
れるのである。
以下に製造法の限定理由について述べる。
まず、鋳造後１３００℃から４００℃までを１０００秒
以内に冷却するのは、鋳造後の冷却過程においてＴｉＮ
が析出することを抑止するためである。ここで析出が生
じると後の均熱化処理中にＴｉＮが粗大化し、再加熱時
に有効に作用しない。
以内に冷却するのは、鋳造後の冷却過程においてＴｉＮ
が析出することを抑止するためである。ここで析出が生
じると後の均熱化処理中にＴｉＮが粗大化し、再加熱時
に有効に作用しない。
ＴｉＮの析出は１３００℃以上では平衡固溶量が小さく
、４００℃以下では拡散速度が遅いためにほとんど進行
しないので、この間の通過時間を１０００秒以内と限定
した。
、４００℃以下では拡散速度が遅いためにほとんど進行
しないので、この間の通過時間を１０００秒以内と限定
した。
また、均熱化処理の昇温過程において、４００℃から１
０００℃以上１３００℃以下の保持温度までを２０００
秒以内で加熱するのは同様の理由からである。
０００℃以上１３００℃以下の保持温度までを２０００
秒以内で加熱するのは同様の理由からである。
また、保持温度を１０００℃以上１３００℃以下とした
のは、１０００℃以下では偏析元素の拡散速度が小さく
時間的効率が悪いからであり、１３００℃以上ではＴｉ
Ｎの析出も少なく、オーステナイトの粗大化も著しいか
らである。
のは、１０００℃以下では偏析元素の拡散速度が小さく
時間的効率が悪いからであり、１３００℃以上ではＴｉ
Ｎの析出も少なく、オーステナイトの粗大化も著しいか
らである。
さらに、均熱化処理後の冷却時間を１０００秒以内とし
たのは保持中に析出したＴｉＮが冷却中に粗大化するこ
とを抑制するためである。
たのは保持中に析出したＴｉＮが冷却中に粗大化するこ
とを抑制するためである。
（実 施 例）
第１表に示す成分の本発明鋼および比較鋼について行っ
た実験の結果を第２表に示す。
た実験の結果を第２表に示す。
なお、表中でアンダーラインで示したものについては本
発明の条件に合致しないものである。
発明の条件に合致しないものである。
第１表における鋼Ａ−Ｅは本発明鋼でありＦ〜には比較
鋼である。
鋼である。
鋼ＦはＣ量が不足しており、鋼ＧはＳｉ量が過剰である
。鋼ＨはＭｎ量が不足しており、鋼ｌは本発明に不可欠
なＴｉＮを形成するＮがほとんど含まれていない。また
、鋼ＪはＴ＋が過剰であり、鋼にはＢが過剰である。
。鋼ＨはＭｎ量が不足しており、鋼ｌは本発明に不可欠
なＴｉＮを形成するＮがほとんど含まれていない。また
、鋼ＪはＴ＋が過剰であり、鋼にはＢが過剰である。
製造条件では第２表の番号で１．２．４，６゜７、 ９
． ｔｏ、 １２．１４は本発明鋼であり、いずれも良
好な強度、靭性を示している。
． ｔｏ、 １２．１４は本発明鋼であり、いずれも良
好な強度、靭性を示している。
一方、比較鋼である３、 ５．１１はそれぞれ鋳造後
の冷却時間（冷却時間１）、均熱化温度まての昇温時間
、均熱化温度からの冷却時間（冷却時間２）が長すぎる
ためＴｉＮが粗大化してしまい、再加熱時にオーステナ
イトの成長を抑制できなかった結果として変態後フェラ
イト組織が細粒化されず靭性に劣る。また、８は均熱化
時間が長すぎたためＴｉＮおよびオーステナイト組織の
粗大化が生じたためにやはり同様に変態後フェライト組
織が細粒化されず靭性が劣る。１３は均一化温度が高す
ぎたためにＴｉＮが少なく、しかも粗大であったため同
様に靭性が劣る。Ｉ５は均熱化温度が低すぎたために偏
析元素の拡散が十分に行われなかったために靭性が劣る
。１８．１８はそれぞれＣ１Ｍｎ量が不足しており強度
が不足であるとともにＡ ｒ ａ点が高いために一部に
加工されたフェライトがあり靭性もそれ程良くない。１
７はＳｉの過剰添加により靭性が劣る。１９はＮがほと
んど含まれていない本発明に不可欠なＴｉＮが形成され
ず、再加熱時にオーステナイトの成長を抑制できなかっ
た結果として変態後フェライト組織が細粒化されず靭性
が劣る。２０．２１はそれぞれＴｉ、Ｂの過剰添加によ
り靭性が劣る。
の冷却時間（冷却時間１）、均熱化温度まての昇温時間
、均熱化温度からの冷却時間（冷却時間２）が長すぎる
ためＴｉＮが粗大化してしまい、再加熱時にオーステナ
イトの成長を抑制できなかった結果として変態後フェラ
イト組織が細粒化されず靭性に劣る。また、８は均熱化
時間が長すぎたためＴｉＮおよびオーステナイト組織の
粗大化が生じたためにやはり同様に変態後フェライト組
織が細粒化されず靭性が劣る。１３は均一化温度が高す
ぎたためにＴｉＮが少なく、しかも粗大であったため同
様に靭性が劣る。Ｉ５は均熱化温度が低すぎたために偏
析元素の拡散が十分に行われなかったために靭性が劣る
。１８．１８はそれぞれＣ１Ｍｎ量が不足しており強度
が不足であるとともにＡ ｒ ａ点が高いために一部に
加工されたフェライトがあり靭性もそれ程良くない。１
７はＳｉの過剰添加により靭性が劣る。１９はＮがほと
んど含まれていない本発明に不可欠なＴｉＮが形成され
ず、再加熱時にオーステナイトの成長を抑制できなかっ
た結果として変態後フェライト組織が細粒化されず靭性
が劣る。２０．２１はそれぞれＴｉ、Ｂの過剰添加によ
り靭性が劣る。
以上のように本発明の均一化処理を適用した鋼では良好
な強度、靭性が得られているのに対し、本発明で規定し
た成分、製造条件を一つでも満たさない場合には本発明
の目的が達成されないことが判る。
な強度、靭性が得られているのに対し、本発明で規定し
た成分、製造条件を一つでも満たさない場合には本発明
の目的が達成されないことが判る。
（発明の効果）
本発明によれば、
優れた特性を有する鋼板を製
造することができるので産業上極めて有用である。
代
理
人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重量比で、 Ｃ：０．０３〜０．２％、 Ｓｉ：０．０３〜０．５％、 Ｍｎ：０．３〜２．０％、 Ｔｉ：０．００３〜０．１０％、 Ｎ：０．００２〜０．０１％ 残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼を鋳造まま
或いは圧延を行って、１３００℃から４００℃までを１
０００秒以内で冷却し、その後４００℃から１０００秒
以内に１０００℃以上１３００℃以下の温度まで昇温し
、２時間以上１０時間以下の保持を行い、再び１０００
秒以内で４００℃まで冷却することを特徴とする強靭鋼
製造における均熱化処理方法。 ２、重量比で、 Ｎｉ≦１０％、 Ｍｏ≦２％、 Ｃｏ≦２％、 Ｃｒ≦２％、 Ｂ≦０．００５％、 Ｃｕ≦２％ の１種または２種以上を含みまた、 Ａｌ≦０．０５％ を含有しさらに、 Ｎｂ≦０．０５％、 Ｖ≦０．１％ の１種または２種を含む鋼である請求項１記載の強靭鋼
製造における均熱化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4783690A JP2875572B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 強靭鋼製造における均熱化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4783690A JP2875572B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 強靭鋼製造における均熱化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249126A true JPH03249126A (ja) | 1991-11-07 |
| JP2875572B2 JP2875572B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=12786452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4783690A Expired - Fee Related JP2875572B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 強靭鋼製造における均熱化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875572B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995013155A1 (en) * | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Company Limited | In-line heat treatment of continuously cast steel strip |
| US9149868B2 (en) | 2005-10-20 | 2015-10-06 | Nucor Corporation | Thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| US9999918B2 (en) | 2005-10-20 | 2018-06-19 | Nucor Corporation | Thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| US10071416B2 (en) | 2005-10-20 | 2018-09-11 | Nucor Corporation | High strength thin cast strip product and method for making the same |
| US11193188B2 (en) | 2009-02-20 | 2021-12-07 | Nucor Corporation | Nitriding of niobium steel and product made thereby |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4783690A patent/JP2875572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995013155A1 (en) * | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Company Limited | In-line heat treatment of continuously cast steel strip |
| US9149868B2 (en) | 2005-10-20 | 2015-10-06 | Nucor Corporation | Thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| US9999918B2 (en) | 2005-10-20 | 2018-06-19 | Nucor Corporation | Thin cast strip product with microalloy additions, and method for making the same |
| US10071416B2 (en) | 2005-10-20 | 2018-09-11 | Nucor Corporation | High strength thin cast strip product and method for making the same |
| US11193188B2 (en) | 2009-02-20 | 2021-12-07 | Nucor Corporation | Nitriding of niobium steel and product made thereby |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2875572B2 (ja) | 1999-03-31 |
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