JPH0530898B2 - - Google Patents
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- JPH0530898B2 JPH0530898B2 JP19224086A JP19224086A JPH0530898B2 JP H0530898 B2 JPH0530898 B2 JP H0530898B2 JP 19224086 A JP19224086 A JP 19224086A JP 19224086 A JP19224086 A JP 19224086A JP H0530898 B2 JPH0530898 B2 JP H0530898B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は耐水素誘起割れ性に優れた鋼板に関
し、さらに詳しくは、ラインパイプ、圧力容器、
タンク等に使用される引張強さ40〜70Kgｆ／mm2の
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板に関する。 ［従来技術］ 近年、湿潤硫化水素雰囲気で使用される機器、
例えば、硫化水素を含む原油や天然ガスを輸送す
るラインパイプや石油精製装置等において、所
謂、水素誘起割れに起因する事故が少なくなく、
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板が切望されてい
る。 この水素誘起割れは、鋼の腐蝕により発生した
水素が原子状態で鋼中に侵入、拡散し、介在物と
地鉄との界面で集積、分子化することにより生じ
る水素ガスの圧力によつて発生し、これが鋼中の
偏析部に生じるバンド状の硬化組織等に沿つて伝
播するといわれている。 従つて、耐水素誘起割れ対策としては、現状、 (1) 鋼中への水素の侵入、拡散の抑制。 (2) 介在物、特に、先端の切欠効果の大きいＡ系
介在物の低減と形態制御。 (3) 偏析の低減、硬化組織の生成抑制。 等の方法がとられている。 そして、(1)については、例えば、特開昭50−
097515号公報に記載されているように、Cuの添
加により防蝕被膜を形成させる方法があるが、鋼
板の強度水準が高い場合や介在物量が多い場合に
は、水素誘起割れの発生を完全に抑えることがで
きず、(2)については、特開昭51−114318号公報に
示されている硫化物の形状、数を規制する方法、
特開昭55−128536号公報、特開昭54−031020号公
報等のCa、REMによりＡ系介在物を形態制御す
る方法があるが、鋼板の強度水準が高くなると、
水素誘起割れの発生を完全に防止することは困難
であり、(3)については、特開昭52−111815号公報
に記載してあるようにＰ含有量を0.006wt％以下
と極端に下げる方法があるが、コストの点で問題
があり、また、特開昭57−073162号公報に記載し
てあるように硬化組織部の硬さHv≦350とする方
法があるが、鋼板中の介在物量が多い場合には水
素誘起割れの発生を皆無とすることは困難であ
る。 勿論、これらの方法を組合せて用いることが多
いが、水素誘起割れの発生を完全に抑えるこには
工業製品の生産性、製造コストの点で充分なもの
とはいえないのが実状である。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したような従来における耐
水誘起割れに対する鋼板の種々の問題点に鑑み、
本発明者が鋭意研究を行なつた結果、水素誘起割
れの発生防止には、いたずらに科学成分や介在物
の形状・数を規制する必要はなく、介在物長さを
短く規制し、および／またはCu含有量を増加す
れば、偏析部の硬さを不必要に低くするには及ば
ず、また、偏析部の硬さが低い場合および／また
はCu含有量が多い場合は介在物長さを短くする
必要はなく、さらに、介在物長さを短く規制し、
および／または偏析部の硬さを低く規制している
場合にはCu含有量を少なくできることを見出だ
し、即ち、偏析部の硬さとCu含有量および介在
物長さの制御を組み合わせることにより、PH＝５
という環境下においても水素誘起割れの発生する
ことのない耐水素誘起割れ性に優れた鋼板を開発
したのである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた鋼板
は、 (1) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％、Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
る鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含
有量（wt％）および硬さ測定部における面積
10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ
（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との
関係が下記の式を満足することを特徴とする耐
水素誘起割れ性に優れた鋼板を第１の発明と
し、 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） (2) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、かつ、 Nb 0.005〜0.150wt％、Ｖ 0.005〜0.150wt
％、Ti 0.005〜0.150wt％、Cr 0.05〜0.50wt
％、Ni 0.05〜0.40wt％、Ｂ 0.0003〜
0.0030wt％のうちから選んだ１種または２種以
上 を含有し、さらに、 Ni／Cu≦0.8 とし、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含有量
（wt％）および硬さ測定部における面積10mm2中
の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ（μ）、
同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との関係が
下記の式を満足することを特徴とする耐水素誘
起割れ性に優れた鋼板を第２の発明とし、 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） (3) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、かつ、 Ca 0.0005〜0.0050wt％、 REM 0.001〜0.030wt％ のうちの１種または２種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
る鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含
有量（wt％）および硬さ測定部における面積
10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ
（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との
関係が下記の式を満足することを特徴とする耐
水素誘起割れ性に優れた鋼板を第３の発明と
し、 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） (4) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、かつ、 Nb 0.005〜0.150wt％、Ｖ 0.005〜0.150wt
％Ti 0.005〜0.150wt％、Cr 0.05〜0.50wt％、
Ni 0.05〜0.40wt％、Ｂ 0.0003〜0.0030wt％
のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、さらに、 Ni／Cu≦0.8 であり、そして、 Ca 0.0005〜0.0050wt％、 REM 0.001〜0.030wt％ の１種または２種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
る鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含
有量（wt％）および硬さ測定部における面積
10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ
（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との
関係が下記の式を満足することを特徴とする耐
水素誘起割れ性に優れた鋼板を第４の発明とす
る Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） ４つの発明よりなるものである。 本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた鋼板に
ついて以下詳細に説明する。 先ず、本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた
鋼板の含有成分と成分割合および硬度と介在物と
の関係について説明する。 Ｃは強度を確保するためには含有量は0.01wt％
以上を必要とし、また、0.30wt％を越えて含有さ
れると溶接割れ感受性が高くなる。よつて、Ｃ含
有量0.01〜0.30wt％とする。 Siは脱酸に必要な元素であり、そのためには含
有量は0.02wt％以上を必要とし、また、多量に含
有されると靭性を劣化させる。よつて、Si含有量
は0.02〜0.60wt％とする。 Mnは強度確保のために必要な元素であり、含
有量が0.50wt％未満ではこの効果は少なく、ま
た、2.50wt％を越えて含有されると溶接性が損な
われる。よつて、Mn含有量は0.50〜2.50wt％と
する。 Ｐは本来鋼の偏析部の硬さを上昇し、耐水素誘
起割れ性を劣化させるので好ましくないが、偏析
部の硬さと介在物長さとの関係が所定の条件を満
足する限りにおいては、特に、Ｐの規制は不要で
ある。しかし、溶接部の靭性の点からＰ含有量は
0.020wt％とする。 ＳはＡ系介在物を形成し、耐水素誘起割れ性を
害する元素であり好ましくなく、偏析部の硬さと
介在物長さの関係が所定の条件を満足する限りに
おいては、特に、Ｓと規制は必要ないが、靭性の
点からＳ含有は0.010wt％以下とする。 Alは脱酸元素として含有量は0.005wt％以上必
要であり、多量の含有は靭性の劣化を招来するの
で上限を0.060wt％に規制する。よつて、Al含有
量は0.005〜0.060wt％とする。 CuはPH≧５という環境においては耐水素誘起
割れ性の改善に効果のある元素であり、含有量が
0.10wt％未満ではこの効果が少なく、また、
0.50wt％を越えて含有されると効果が飽和し、さ
らに、熱間加工性を劣化させる。よつて、Cu含
有量は0.10〜0.50wt％とする。 Nb、Ｖ、Tiは含有量が、0.005wt％未満では
強度向上に効果が少なく、また、0.150wt％を越
えて含有されると溶接部の靭性を劣化させる。よ
つて、Nb、Ｖ、Tiの含有量は0.005〜0.15wt％と
する。 Crは含有量が0.05wt％未満では強度向上に効
厚果が少なく、また、0.50wt％を越えて含有され
ると溶接性を劣化させる。よつて、Cr含有量は
0.05〜0.50wt％とする。 Niは含有量が0.05wt％未満では強度上昇に効
果は少なく、また、0.40wt％を越えて含有される
と効果は飽和してしまい、かつ、経済性を損な
う。よつて、Ni含有量は0.05〜0.40wt％とする。
そして、Niの過度の含有はCuの耐水素誘起割れ
改善効果を阻害するので、Ni／Cu≦0.8の範囲と
する。 Ｂは強度を上昇させるためには0.0003wt％以上
の含有量が必要であり、また、0.0030wt％を越え
て含有されると靭性が劣化する。よつて、Ｂ含有
量は0.0003〜0.0030wt％とする。 Caは硫化物経介在物の球状化に効果のある元
素であり、含有量が0.005wt％未満ではこの効果
は少なく、また、0.0050wt％を越えて含有される
と靭性を劣化させる。よつて、Ca含有量は0.0005
〜0.0050wt％とする。 REMはCaと同様に硫化物系介在物の球状化に
効果のある元素であり、含有量は0.001wt％以上
を必要とし、また、0.030wt％を越えて含有され
ると靭性を劣化させる。よつて、REM含有量は
0.001〜0.030wt％とする。 次に、本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた
鋼板において、偏析部の硬さと、Cu含有量およ
び介在物長さとの関係について説明する。 水素誘起割れの発生は、PH≧５の環境下におい
ては、偏析部のビツカース硬さと硬さ測定部にお
ける面積10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総
長さＡ（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）
により制限されるものであり、即ち、第１図に示
すように、偏析部の硬さと介在物長さの異なる鋼
板を用い、PH＝５の条件で96時間の水素誘起割れ
試験を行なつた結果、偏析部の硬さがHv＞250＋
200×Cu（wt％）であれば、長さ10μ以上のＡ系お
よびＢ系介在物が無くても水素誘起割れは発生す
る。また、偏析部の硬さがHv≦250＋200×Cu
（wt％）の場合、長さ10μ以上のＡ系およびＢ系
介在物の総長さＡおよびＢと偏析部のビツカース
硬さHvの関係が、 Hv≦250＋200×Cu（wt％）−１／２（Ａ＋Ｂ／
22を満足する場合、水素誘起割れは発生しない
が、この条件を満足しない場合には水素誘起割れ
が発生するのである。 この場合、介在物として長さ10μ未満のものを
省いた理由は、このような小さい介在物は地鉄と
の界面の面積ぎ小さく、また、介在物先端の尖鋭
度も小さく水素誘起割れに大きな影響を与えない
からである。また、Ｂ系介在物の総長さの係数を
Ａ系介在物の総長さの係数の1/2としたのは、Ａ
系介在物と同じ係数とした場合、偏析部硬さと介
在物長さの関係で水素誘起割れ発生の有無を良好
に整理できないのに対し、この係数を1/2とする
と第１図に示すように、この両者の関係によつて
水素誘起割れの発生を制御できるからである。ま
た、偏析部とは鋼板の中央部またはその近傍に位
置する凝固時の成分偏析部のことである。第１図
において、Cu0.45wt％で○は割れなし、●は割
れあり、Cu0.30wt％で△は割れなし、▲は割れ
あり、Cu0.15wt％で□は割れなし、■は割れあ
りを示す。 そして、水素誘起割れの発生が、偏析部の硬さ
とその位置における介在物の総長さによつて制限
される理由は未が解明されていないが、介在物と
地鉄との界面の面積、界面先端の尖鋭度、水素ガ
スの圧力の大きさ、介在物の周囲の地鉄の水素脆
化の程度に関係しているものと考えられる。 ［実施例］ 本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の
実施例を説明する。 実施例 第１表に示す含有成分および成分割合の鋼を溶
製後、連続鋳造法または造塊法により鋳造した後
熱間圧延によつて供試鋼板を製造した。 各供試鋼板の偏析部の硬さをビツカース硬度計
（荷重100ｇ）で測定すると共に、その部分におけ
る面積10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在文および
Ｂ系介在物の総長さを光学顕微鏡を用いて倍率
400倍で測定した。 この測定に用いた供試鋼板は、以下説明する水
素誘起割れ試験供試鋼板と同じ位置から採取し
た。 測定結果を第２表に示す。 耐水素誘起割れ性の評価は、NACE Stand
and TM−02−84に準じて行なつた。従つて、試
験に用いた溶液は、H2Sで飽和した人工海水（所
謂、BP溶液、PH＝５）である。 各供試鋼板より採取した試験片を無負荷状態で
上記溶液に96時間浸漬した後、断面検鏡により水
素誘起割れの有無を判定した。 上記水素誘起割れ試験に供した試験片は、最も
偏析の大きいと考えられる位置から、第２図に示
すように採取した。試験片の形状および断面検鏡
位置を第３図に示す。試験片のサイズは、ｔ×
20w×100lmmである。また、試験片の厚さは鋼板
の表離両面を各１mmずつ切削した。 各供試鋼板より各試験溶液当り３個の試験片を
採取し、何れの試験片においても水素誘起割れの
発生が認められない場合のみ、水素誘起割れの発
生無とし判定した。 試験結果を第２表に示す。 この第２表から明らかなように、本発明に係る
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板においては、PH＝
５のBP溶液において水素誘起割れは全く発生し
ていない。 また、本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた
鋼板の要件を満足していない鋼板においては何れ
も水素誘起割れが発生している。
し、さらに詳しくは、ラインパイプ、圧力容器、
タンク等に使用される引張強さ40〜70Kgｆ／mm2の
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板に関する。 ［従来技術］ 近年、湿潤硫化水素雰囲気で使用される機器、
例えば、硫化水素を含む原油や天然ガスを輸送す
るラインパイプや石油精製装置等において、所
謂、水素誘起割れに起因する事故が少なくなく、
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板が切望されてい
る。 この水素誘起割れは、鋼の腐蝕により発生した
水素が原子状態で鋼中に侵入、拡散し、介在物と
地鉄との界面で集積、分子化することにより生じ
る水素ガスの圧力によつて発生し、これが鋼中の
偏析部に生じるバンド状の硬化組織等に沿つて伝
播するといわれている。 従つて、耐水素誘起割れ対策としては、現状、 (1) 鋼中への水素の侵入、拡散の抑制。 (2) 介在物、特に、先端の切欠効果の大きいＡ系
介在物の低減と形態制御。 (3) 偏析の低減、硬化組織の生成抑制。 等の方法がとられている。 そして、(1)については、例えば、特開昭50−
097515号公報に記載されているように、Cuの添
加により防蝕被膜を形成させる方法があるが、鋼
板の強度水準が高い場合や介在物量が多い場合に
は、水素誘起割れの発生を完全に抑えることがで
きず、(2)については、特開昭51−114318号公報に
示されている硫化物の形状、数を規制する方法、
特開昭55−128536号公報、特開昭54−031020号公
報等のCa、REMによりＡ系介在物を形態制御す
る方法があるが、鋼板の強度水準が高くなると、
水素誘起割れの発生を完全に防止することは困難
であり、(3)については、特開昭52−111815号公報
に記載してあるようにＰ含有量を0.006wt％以下
と極端に下げる方法があるが、コストの点で問題
があり、また、特開昭57−073162号公報に記載し
てあるように硬化組織部の硬さHv≦350とする方
法があるが、鋼板中の介在物量が多い場合には水
素誘起割れの発生を皆無とすることは困難であ
る。 勿論、これらの方法を組合せて用いることが多
いが、水素誘起割れの発生を完全に抑えるこには
工業製品の生産性、製造コストの点で充分なもの
とはいえないのが実状である。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したような従来における耐
水誘起割れに対する鋼板の種々の問題点に鑑み、
本発明者が鋭意研究を行なつた結果、水素誘起割
れの発生防止には、いたずらに科学成分や介在物
の形状・数を規制する必要はなく、介在物長さを
短く規制し、および／またはCu含有量を増加す
れば、偏析部の硬さを不必要に低くするには及ば
ず、また、偏析部の硬さが低い場合および／また
はCu含有量が多い場合は介在物長さを短くする
必要はなく、さらに、介在物長さを短く規制し、
および／または偏析部の硬さを低く規制している
場合にはCu含有量を少なくできることを見出だ
し、即ち、偏析部の硬さとCu含有量および介在
物長さの制御を組み合わせることにより、PH＝５
という環境下においても水素誘起割れの発生する
ことのない耐水素誘起割れ性に優れた鋼板を開発
したのである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた鋼板
は、 (1) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％、Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
る鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含
有量（wt％）および硬さ測定部における面積
10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ
（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との
関係が下記の式を満足することを特徴とする耐
水素誘起割れ性に優れた鋼板を第１の発明と
し、 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） (2) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、かつ、 Nb 0.005〜0.150wt％、Ｖ 0.005〜0.150wt
％、Ti 0.005〜0.150wt％、Cr 0.05〜0.50wt
％、Ni 0.05〜0.40wt％、Ｂ 0.0003〜
0.0030wt％のうちから選んだ１種または２種以
上 を含有し、さらに、 Ni／Cu≦0.8 とし、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼
を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含有量
（wt％）および硬さ測定部における面積10mm2中
の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ（μ）、
同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との関係が
下記の式を満足することを特徴とする耐水素誘
起割れ性に優れた鋼板を第２の発明とし、 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） (3) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、かつ、 Ca 0.0005〜0.0050wt％、 REM 0.001〜0.030wt％ のうちの１種または２種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
る鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含
有量（wt％）および硬さ測定部における面積
10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ
（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との
関係が下記の式を満足することを特徴とする耐
水素誘起割れ性に優れた鋼板を第３の発明と
し、 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） (4) Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu
0.10〜0.50wt％ を含有し、かつ、 Nb 0.005〜0.150wt％、Ｖ 0.005〜0.150wt
％Ti 0.005〜0.150wt％、Cr 0.05〜0.50wt％、
Ni 0.05〜0.40wt％、Ｂ 0.0003〜0.0030wt％
のうちから選んだ１種または２種以上 を含有し、さらに、 Ni／Cu≦0.8 であり、そして、 Ca 0.0005〜0.0050wt％、 REM 0.001〜0.030wt％ の１種または２種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からな
る鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含
有量（wt％）および硬さ測定部における面積
10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ
（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）との
関係が下記の式を満足することを特徴とする耐
水素誘起割れ性に優れた鋼板を第４の発明とす
る Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） ４つの発明よりなるものである。 本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた鋼板に
ついて以下詳細に説明する。 先ず、本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた
鋼板の含有成分と成分割合および硬度と介在物と
の関係について説明する。 Ｃは強度を確保するためには含有量は0.01wt％
以上を必要とし、また、0.30wt％を越えて含有さ
れると溶接割れ感受性が高くなる。よつて、Ｃ含
有量0.01〜0.30wt％とする。 Siは脱酸に必要な元素であり、そのためには含
有量は0.02wt％以上を必要とし、また、多量に含
有されると靭性を劣化させる。よつて、Si含有量
は0.02〜0.60wt％とする。 Mnは強度確保のために必要な元素であり、含
有量が0.50wt％未満ではこの効果は少なく、ま
た、2.50wt％を越えて含有されると溶接性が損な
われる。よつて、Mn含有量は0.50〜2.50wt％と
する。 Ｐは本来鋼の偏析部の硬さを上昇し、耐水素誘
起割れ性を劣化させるので好ましくないが、偏析
部の硬さと介在物長さとの関係が所定の条件を満
足する限りにおいては、特に、Ｐの規制は不要で
ある。しかし、溶接部の靭性の点からＰ含有量は
0.020wt％とする。 ＳはＡ系介在物を形成し、耐水素誘起割れ性を
害する元素であり好ましくなく、偏析部の硬さと
介在物長さの関係が所定の条件を満足する限りに
おいては、特に、Ｓと規制は必要ないが、靭性の
点からＳ含有は0.010wt％以下とする。 Alは脱酸元素として含有量は0.005wt％以上必
要であり、多量の含有は靭性の劣化を招来するの
で上限を0.060wt％に規制する。よつて、Al含有
量は0.005〜0.060wt％とする。 CuはPH≧５という環境においては耐水素誘起
割れ性の改善に効果のある元素であり、含有量が
0.10wt％未満ではこの効果が少なく、また、
0.50wt％を越えて含有されると効果が飽和し、さ
らに、熱間加工性を劣化させる。よつて、Cu含
有量は0.10〜0.50wt％とする。 Nb、Ｖ、Tiは含有量が、0.005wt％未満では
強度向上に効果が少なく、また、0.150wt％を越
えて含有されると溶接部の靭性を劣化させる。よ
つて、Nb、Ｖ、Tiの含有量は0.005〜0.15wt％と
する。 Crは含有量が0.05wt％未満では強度向上に効
厚果が少なく、また、0.50wt％を越えて含有され
ると溶接性を劣化させる。よつて、Cr含有量は
0.05〜0.50wt％とする。 Niは含有量が0.05wt％未満では強度上昇に効
果は少なく、また、0.40wt％を越えて含有される
と効果は飽和してしまい、かつ、経済性を損な
う。よつて、Ni含有量は0.05〜0.40wt％とする。
そして、Niの過度の含有はCuの耐水素誘起割れ
改善効果を阻害するので、Ni／Cu≦0.8の範囲と
する。 Ｂは強度を上昇させるためには0.0003wt％以上
の含有量が必要であり、また、0.0030wt％を越え
て含有されると靭性が劣化する。よつて、Ｂ含有
量は0.0003〜0.0030wt％とする。 Caは硫化物経介在物の球状化に効果のある元
素であり、含有量が0.005wt％未満ではこの効果
は少なく、また、0.0050wt％を越えて含有される
と靭性を劣化させる。よつて、Ca含有量は0.0005
〜0.0050wt％とする。 REMはCaと同様に硫化物系介在物の球状化に
効果のある元素であり、含有量は0.001wt％以上
を必要とし、また、0.030wt％を越えて含有され
ると靭性を劣化させる。よつて、REM含有量は
0.001〜0.030wt％とする。 次に、本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた
鋼板において、偏析部の硬さと、Cu含有量およ
び介在物長さとの関係について説明する。 水素誘起割れの発生は、PH≧５の環境下におい
ては、偏析部のビツカース硬さと硬さ測定部にお
ける面積10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在物の総
長さＡ（μ）、同じくＢ系介在物の総長さＢ（μ）
により制限されるものであり、即ち、第１図に示
すように、偏析部の硬さと介在物長さの異なる鋼
板を用い、PH＝５の条件で96時間の水素誘起割れ
試験を行なつた結果、偏析部の硬さがHv＞250＋
200×Cu（wt％）であれば、長さ10μ以上のＡ系お
よびＢ系介在物が無くても水素誘起割れは発生す
る。また、偏析部の硬さがHv≦250＋200×Cu
（wt％）の場合、長さ10μ以上のＡ系およびＢ系
介在物の総長さＡおよびＢと偏析部のビツカース
硬さHvの関係が、 Hv≦250＋200×Cu（wt％）−１／２（Ａ＋Ｂ／
22を満足する場合、水素誘起割れは発生しない
が、この条件を満足しない場合には水素誘起割れ
が発生するのである。 この場合、介在物として長さ10μ未満のものを
省いた理由は、このような小さい介在物は地鉄と
の界面の面積ぎ小さく、また、介在物先端の尖鋭
度も小さく水素誘起割れに大きな影響を与えない
からである。また、Ｂ系介在物の総長さの係数を
Ａ系介在物の総長さの係数の1/2としたのは、Ａ
系介在物と同じ係数とした場合、偏析部硬さと介
在物長さの関係で水素誘起割れ発生の有無を良好
に整理できないのに対し、この係数を1/2とする
と第１図に示すように、この両者の関係によつて
水素誘起割れの発生を制御できるからである。ま
た、偏析部とは鋼板の中央部またはその近傍に位
置する凝固時の成分偏析部のことである。第１図
において、Cu0.45wt％で○は割れなし、●は割
れあり、Cu0.30wt％で△は割れなし、▲は割れ
あり、Cu0.15wt％で□は割れなし、■は割れあ
りを示す。 そして、水素誘起割れの発生が、偏析部の硬さ
とその位置における介在物の総長さによつて制限
される理由は未が解明されていないが、介在物と
地鉄との界面の面積、界面先端の尖鋭度、水素ガ
スの圧力の大きさ、介在物の周囲の地鉄の水素脆
化の程度に関係しているものと考えられる。 ［実施例］ 本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた鋼板の
実施例を説明する。 実施例 第１表に示す含有成分および成分割合の鋼を溶
製後、連続鋳造法または造塊法により鋳造した後
熱間圧延によつて供試鋼板を製造した。 各供試鋼板の偏析部の硬さをビツカース硬度計
（荷重100ｇ）で測定すると共に、その部分におけ
る面積10mm2中の長さ10μ以上のＡ系介在文および
Ｂ系介在物の総長さを光学顕微鏡を用いて倍率
400倍で測定した。 この測定に用いた供試鋼板は、以下説明する水
素誘起割れ試験供試鋼板と同じ位置から採取し
た。 測定結果を第２表に示す。 耐水素誘起割れ性の評価は、NACE Stand
and TM−02−84に準じて行なつた。従つて、試
験に用いた溶液は、H2Sで飽和した人工海水（所
謂、BP溶液、PH＝５）である。 各供試鋼板より採取した試験片を無負荷状態で
上記溶液に96時間浸漬した後、断面検鏡により水
素誘起割れの有無を判定した。 上記水素誘起割れ試験に供した試験片は、最も
偏析の大きいと考えられる位置から、第２図に示
すように採取した。試験片の形状および断面検鏡
位置を第３図に示す。試験片のサイズは、ｔ×
20w×100lmmである。また、試験片の厚さは鋼板
の表離両面を各１mmずつ切削した。 各供試鋼板より各試験溶液当り３個の試験片を
採取し、何れの試験片においても水素誘起割れの
発生が認められない場合のみ、水素誘起割れの発
生無とし判定した。 試験結果を第２表に示す。 この第２表から明らかなように、本発明に係る
耐水素誘起割れ性に優れた鋼板においては、PH＝
５のBP溶液において水素誘起割れは全く発生し
ていない。 また、本発明に係る耐水素誘起割れ性に優れた
鋼板の要件を満足していない鋼板においては何れ
も水素誘起割れが発生している。
【表】
【表】
【表】
【表】
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る耐水素誘起
割れ性に優れた鋼板は上記の構成であるから、PH
≧５の環境下において水素誘起割れは全く発生す
ることがない優れた耐水素誘起割れ性を有する効
果がある。
割れ性に優れた鋼板は上記の構成であるから、PH
≧５の環境下において水素誘起割れは全く発生す
ることがない優れた耐水素誘起割れ性を有する効
果がある。
第１図は水素誘起割れ発生におよぼす鋼板偏析
部の硬さとCu含有量および介在物長さの関係を
示す図、第２図は水素誘起割れ試験片の採取位置
を示す斜視図、第３図は水素誘起割れ試験片の形
状と断面検鏡位置を示す斜視図である。
部の硬さとCu含有量および介在物長さの関係を
示す図、第２図は水素誘起割れ試験片の採取位置
を示す斜視図、第３図は水素誘起割れ試験片の形
状と断面検鏡位置を示す斜視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％、Cu 0.10
〜0.50wt％ を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる
鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含有量
（wt％）および硬さ測定部における面積10mm2中の
長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ（μ）、同じ
くＢ系介在物の総長さＢ（μ）との関係が下記の
式を満足することを特徴とする耐水素誘起割れ性
に優れた鋼板。 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） ２ Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu 0.10〜
0.50wt％ を含有し、かつ、 Nb 0.005〜0.150wt％、Ｖ 0.005〜0.150wt％、
Ti 0.005〜0.150wt％、Cr 0.05〜0.50wt％、Ni
0.05〜0.40wt％、Ｂ 0.0003〜0.0030wt％のうち
から選んだ１種または２種以上 を含有し、さらに、 Ni／Cu≦0.8 とし、残部Feおよび不可避不純物からなる鋼を、
偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含有量（wt
％）および硬さ測定部における面積10mm2中の長さ
10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ（μ）、同じくＢ
系介在物の総長さＢ（μ）との関係が下記の式を
満足することを特徴とする耐水素誘起割れ性に優
れた鋼板。 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） ３ Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu 0.10〜
0.50wt％ を含有し、かつ、 Ca 0.0005〜0.0050wt％、 REM 0.001〜0.030wt％ のうちの１種または２種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる
鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含有量
（wt％）および硬さ測定部における面積10mm2中の
長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ（μ）、同じ
くＢ系介在物の総長さＢ（μ）との関係が下記の
式を満足することを特徴とする耐水素誘起割れ性
に優れた鋼板。 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２） ４ Ｃ 0.01〜0.30wt％、Si 0.02〜0.60wt％、
Mn 0.50〜2.50wt％、Ｐ 0.020wt％以下、Ｓ
0.010wt％以下、Al 0.005〜0.060wt％Cu 0.10〜
0.50wt％ を含有し、かつ、 Nb 0.005〜0.150wt％、Ｖ 0.005〜0.150wt％
Ti 0.005〜0.150wt％、Cr 0.05〜0.50wt％、Ni
0.05〜0.40wt％、Ｂ 0.0003〜0.0030wt％のうち
から選んだ１種または２種以上 を含有し、さらに、 Ni／Cu≦0.8 であり、そして、 Ca 0.0005〜0.0050wt％、 REM 0.001〜0.030wt％ の１種または２種 を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる
鋼を、偏析部のビツカース硬さHvと、Cu含有量
（wt％）および硬さ測定部における面積10mm2中の
長さ10μ以上のＡ系介在物の総長さＡ（μ）、同じ
くＢ系介在物の総長さＢ（μ）との関係が下記の
式を満足することを特徴とする耐水素誘起割れ性
に優れた鋼板。 Hv≦250＋200×Cu−1/2×（Ａ＋Ｂ／２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224086A JPS6347352A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224086A JPS6347352A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347352A JPS6347352A (ja) | 1988-02-29 |
| JPH0530898B2 true JPH0530898B2 (ja) | 1993-05-11 |
Family
ID=16287986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19224086A Granted JPS6347352A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347352A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2663769B2 (ja) * | 1991-11-12 | 1997-10-15 | 住友金属工業株式会社 | 湿潤硫化水素環境で疲労亀裂進展特性に優れる鋼 |
| JP3487895B2 (ja) * | 1994-03-22 | 2004-01-19 | 新日本製鐵株式会社 | 耐食性と耐硫化物応力割れ性に優れた鋼板 |
-
1986
- 1986-08-18 JP JP19224086A patent/JPS6347352A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6347352A (ja) | 1988-02-29 |
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|---|---|---|---|
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