JPH06336658A - 高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼 - Google Patents
高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼Info
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- JPH06336658A JPH06336658A JP14984993A JP14984993A JPH06336658A JP H06336658 A JPH06336658 A JP H06336658A JP 14984993 A JP14984993 A JP 14984993A JP 14984993 A JP14984993 A JP 14984993A JP H06336658 A JPH06336658 A JP H06336658A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度でさらに靱性に優れた材料を提供す
る。 【構成】 Ｃ：０．１５〜０．２５％、Ｎｉ：９〜１
１％、Ｃｒ：１．５〜３％、Ｍｏ：０．７〜１．７％、
Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．０５〜０．１％を含有し、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる。 【効果】 引張強度、耐力、靱性ともに優れた特性を
有するＮｉ−Ｃｏ鋼が得られる。
る。 【構成】 Ｃ：０．１５〜０．２５％、Ｎｉ：９〜１
１％、Ｃｒ：１．５〜３％、Ｍｏ：０．７〜１．７％、
Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．０５〜０．１％を含有し、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる。 【効果】 引張強度、耐力、靱性ともに優れた特性を
有するＮｉ−Ｃｏ鋼が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、１５０ｋｇ／ｍｍ2
超級の高い強度を有するとともに、優れた靱性を有する
高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼に関するものである。
超級の高い強度を有するとともに、優れた靱性を有する
高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
材料に要求される特性はますます厳しくなっており、高
強度材においても高い靱性が要求される場合がある。従
来、高強度材としては種々の材料が開発されており、例
えば、引張強度が１５０ｋｇ／ｍｍ2超級のＮｉ−Ｃｒ
−Ｍｏ−Ｖ鋼や１０Ｎｉ−１４Ｃｏ鋼などが知られてい
る。 ところがこれらの材料は、高い強度を有するもの
の靱性は良好ではなく、用途によっては、靱性が低いた
めに実用性に欠けるという欠点を有している。
材料に要求される特性はますます厳しくなっており、高
強度材においても高い靱性が要求される場合がある。従
来、高強度材としては種々の材料が開発されており、例
えば、引張強度が１５０ｋｇ／ｍｍ2超級のＮｉ−Ｃｒ
−Ｍｏ−Ｖ鋼や１０Ｎｉ−１４Ｃｏ鋼などが知られてい
る。 ところがこれらの材料は、高い強度を有するもの
の靱性は良好ではなく、用途によっては、靱性が低いた
めに実用性に欠けるという欠点を有している。
【０００３】また、同系統の材料としては、９Ｎｉ−４
Ｃｏ鋼や１０Ｎｉ−８Ｃｏ鋼が知られている。これらの
材料のうち前者は、靱性は良好であるものの、強度（特
に０．２％耐力）が低く、１５０ｋｇ／ｍｍ2超級の強
度が求められる用途には不向きである。また、後者の材
料は１０Ｎｉ−１４Ｃｏ鋼よりは強度が劣るものの、１
５０ｋｇ／ｍｍ2超級の強度は得られており、また靱性
も良好である。しかし、耐力が低いという欠点を有して
おり、高強度の特性が必要とされる用途では、引張強
度、耐力のバランスが悪いため実用性に欠けるという問
題がある。
Ｃｏ鋼や１０Ｎｉ−８Ｃｏ鋼が知られている。これらの
材料のうち前者は、靱性は良好であるものの、強度（特
に０．２％耐力）が低く、１５０ｋｇ／ｍｍ2超級の強
度が求められる用途には不向きである。また、後者の材
料は１０Ｎｉ−１４Ｃｏ鋼よりは強度が劣るものの、１
５０ｋｇ／ｍｍ2超級の強度は得られており、また靱性
も良好である。しかし、耐力が低いという欠点を有して
おり、高強度の特性が必要とされる用途では、引張強
度、耐力のバランスが悪いため実用性に欠けるという問
題がある。
【０００４】以上のように、従来は、引張強度、耐力と
もに高く、さらに優れた靱性を有する材料は開発されて
おらず、これら特性の全てにおいて優れている高強度高
靱性材料の出現が望まれている。本願発明は、上記課題
を解決することを基本的な目的とするものであり、高強
度高靱性のＮｉ−Ｃｏ系鋼を提供することを目的とす
る。
もに高く、さらに優れた靱性を有する材料は開発されて
おらず、これら特性の全てにおいて優れている高強度高
靱性材料の出現が望まれている。本願発明は、上記課題
を解決することを基本的な目的とするものであり、高強
度高靱性のＮｉ−Ｃｏ系鋼を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願発明の高
強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼は、重量％で、Ｃ：０．１５〜
０．２５％、Ｎｉ：９〜１１％、Ｃｒ：１．５〜３％、
Ｍｏ：０．７〜１．７％、Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．
０５〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなることを特徴とする。また、第２の発明は、上
記高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼の不可避不純物中で、Ｓ
ｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．２％以下、Ｐ：０．０
０５％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｏ：０．００２％
以下に規制することを特徴とする。
強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼は、重量％で、Ｃ：０．１５〜
０．２５％、Ｎｉ：９〜１１％、Ｃｒ：１．５〜３％、
Ｍｏ：０．７〜１．７％、Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．
０５〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなることを特徴とする。また、第２の発明は、上
記高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼の不可避不純物中で、Ｓ
ｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．２％以下、Ｐ：０．０
０５％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｏ：０．００２％
以下に規制することを特徴とする。
【０００６】
【作用】すなわち、本願発明によれば、引張強度、耐力
ともに高い数値が得られ、しかも優れた靱性が得られて
おり、これら特性のバランスがとれている。次に、本発
明で化学組成を限定した理由を以下に述べる。 Ｃ：０．１５〜０．２５％ Ｃは引張強度を向上させるために添加する。但し、０．
１５％未満では強度向上が不十分であり、また、０．２
５％を越えると、靱性が低下するので上記範囲とする。
ともに高い数値が得られ、しかも優れた靱性が得られて
おり、これら特性のバランスがとれている。次に、本発
明で化学組成を限定した理由を以下に述べる。 Ｃ：０．１５〜０．２５％ Ｃは引張強度を向上させるために添加する。但し、０．
１５％未満では強度向上が不十分であり、また、０．２
５％を越えると、靱性が低下するので上記範囲とする。
【０００７】Ｎｉ：９〜１１％ Ｎｉは、鋼の焼入れ強度と増す。さらにＣｏの固溶強化
を補助する役目をもっている。しかし、増量しすぎる
と、オースラナイトの影響で耐力が低下する悪影響もあ
る。したがって有効に強度を保つには上記の範囲が妥当
と考える。 Ｃｒ：１．５〜３％ 時効処理によってＭｏとともに炭化物を析出し、２次硬
化を生じさせる元素である。しかし、Ｃ量の上限が決ま
っているので、必要以上に添加しても強度の上昇は期待
できない。したがってこの場合には上記の範囲が適当と
考える。
を補助する役目をもっている。しかし、増量しすぎる
と、オースラナイトの影響で耐力が低下する悪影響もあ
る。したがって有効に強度を保つには上記の範囲が妥当
と考える。 Ｃｒ：１．５〜３％ 時効処理によってＭｏとともに炭化物を析出し、２次硬
化を生じさせる元素である。しかし、Ｃ量の上限が決ま
っているので、必要以上に添加しても強度の上昇は期待
できない。したがってこの場合には上記の範囲が適当と
考える。
【０００８】Ｍｏ：０．７〜１．７％ 時効処理によってＣｒとともに炭化物を析出させ、２次
硬化を生む。Ｃｒと同様に、Ｃ量の上限が決まっている
ので、必要以上の添加は、脆化を促進させる。したがっ
てこの場合には、上記の範囲が適当と考える。 Ｃｏ：９〜１１％ Ｃｏは強度を向上させるために添加する。但し、９％未
満では強度が不十分であり、１１％を越えると靱性を低
下させるので上記範囲とする。 Ｖ：０．０５〜０．１％ 結晶粒の微細化に効果がある。しかし過度の添加は、熱
間鍛造性等に悪影響を生じる。したがって上記の範囲が
適当と考える。
硬化を生む。Ｃｒと同様に、Ｃ量の上限が決まっている
ので、必要以上の添加は、脆化を促進させる。したがっ
てこの場合には、上記の範囲が適当と考える。 Ｃｏ：９〜１１％ Ｃｏは強度を向上させるために添加する。但し、９％未
満では強度が不十分であり、１１％を越えると靱性を低
下させるので上記範囲とする。 Ｖ：０．０５〜０．１％ 結晶粒の微細化に効果がある。しかし過度の添加は、熱
間鍛造性等に悪影響を生じる。したがって上記の範囲が
適当と考える。
【０００９】（不可避不純物） Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．２％以下、Ｐ：０．
００５％以下 Ｓ：０．００３％以下、Ｏ：０．００２％以下 これら不純物は、材料を脆化させて靱性を低下させるの
で、できるだけ含有量が少ない方がよい。しかし、製造
上の制約などがあるため、上記上限を定めた。
００５％以下 Ｓ：０．００３％以下、Ｏ：０．００２％以下 これら不純物は、材料を脆化させて靱性を低下させるの
で、できるだけ含有量が少ない方がよい。しかし、製造
上の制約などがあるため、上記上限を定めた。
【００１０】
【実施例】真空溶解炉（ＶＩＭ）で表１に示す組成を有
するＮｉ−Ｃｏ系５０ｋｇ鋼塊を溶製した。その鋼塊に
拡散処理（１２００℃×２０ｈｒ）を施した後、鍛伸し
た（ｔ３０ｍｍ×ｗ１３０ｍｍ×ｌ−）試験材を制作
し、熱処理を施した。熱処理条件は２回焼入れ（９２５
℃×２ｈｒ水冷＋８３０℃×２ｈｒ水冷）＋時効処理
（５１０℃〜５５０℃水冷）である。
するＮｉ−Ｃｏ系５０ｋｇ鋼塊を溶製した。その鋼塊に
拡散処理（１２００℃×２０ｈｒ）を施した後、鍛伸し
た（ｔ３０ｍｍ×ｗ１３０ｍｍ×ｌ−）試験材を制作
し、熱処理を施した。熱処理条件は２回焼入れ（９２５
℃×２ｈｒ水冷＋８３０℃×２ｈｒ水冷）＋時効処理
（５１０℃〜５５０℃水冷）である。
【００１１】これらの試験材の引張強度、耐力、伸びお
よび−４０℃におけるシャルピー衝撃エネルギを測定
し、その結果を表２に示した。表から明らかなように、
実施例の試験材は、引張強度、耐力、靱性ともに優れた
性質を有しており、高強度高靱性材として満足できる特
性が得られている。一方、比較例の試験材は、引張強
度、耐力、靱性のバランスが悪いため、いずれかの特性
が劣っており、全ての特性に優れたものは存在しなかっ
た。比較例中の試験材４は、Ｃｏ含有量が少なくて耐力
が低く、試験材５はＣｏ含有量が過量で、シャルピー衝
撃エネルギが低く、試験材６は耐力、シャルピー衝撃エ
ネルギともに低いという結果が得られている。
よび−４０℃におけるシャルピー衝撃エネルギを測定
し、その結果を表２に示した。表から明らかなように、
実施例の試験材は、引張強度、耐力、靱性ともに優れた
性質を有しており、高強度高靱性材として満足できる特
性が得られている。一方、比較例の試験材は、引張強
度、耐力、靱性のバランスが悪いため、いずれかの特性
が劣っており、全ての特性に優れたものは存在しなかっ
た。比較例中の試験材４は、Ｃｏ含有量が少なくて耐力
が低く、試験材５はＣｏ含有量が過量で、シャルピー衝
撃エネルギが低く、試験材６は耐力、シャルピー衝撃エ
ネルギともに低いという結果が得られている。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本願発明の高強度高
靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼によれば、重量％で、Ｃ：０．１５〜
０．２５％、Ｎｉ：９〜１１％、Ｃｒ：１．５〜３％、
Ｍｏ：０．７〜１．７％、Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．
０５〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなるので、引張強度、耐力ともに高くて、優れた
強度を有しており、さらに優れた靱性を有しており、こ
れら特性のバランスがよい高強度高靱性材が得られる。
また不可避不純物中のＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｏの含有量
を規制することにより、さらに靱性を向上させることが
可能となる。
靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼によれば、重量％で、Ｃ：０．１５〜
０．２５％、Ｎｉ：９〜１１％、Ｃｒ：１．５〜３％、
Ｍｏ：０．７〜１．７％、Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．
０５〜０．１％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなるので、引張強度、耐力ともに高くて、優れた
強度を有しており、さらに優れた靱性を有しており、こ
れら特性のバランスがよい高強度高靱性材が得られる。
また不可避不純物中のＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｏの含有量
を規制することにより、さらに靱性を向上させることが
可能となる。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．１５〜０．２５％、
Ｎｉ：９〜１１％、Ｃｒ：１．５〜３％、Ｍｏ：０．７
〜１．７％、Ｃｏ：９〜１１％、Ｖ：０．０５〜０．１
％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるこ
とを特徴とする高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼 - 【請求項２】 不可避不純物中で、Ｓｉ：０．１５％以
下、Ｍｎ：０．２％以下、Ｐ：０．００５％以下、Ｓ：
０．００３％以下、Ｏ：０．００２％以下に規制するこ
とを特徴とする請求項１記載の高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ
鋼
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14984993A JPH06336658A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14984993A JPH06336658A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336658A true JPH06336658A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15483999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14984993A Pending JPH06336658A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 高強度高靱性Ｎｉ−Ｃｏ鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06336658A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256332B1 (ko) * | 1995-10-16 | 2000-05-15 | 이구택 | 항복강도 220케이에스아이급 초고장력강의 제조방법 |
| JP2008525639A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 鉄を含む構成要素の特性を高める組成及び方法 |
| CN103451557A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-18 | 钢铁研究总院 | 钨、钼复合强化高钴镍高韧性二次硬化超高强度钢 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP14984993A patent/JPH06336658A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256332B1 (ko) * | 1995-10-16 | 2000-05-15 | 이구택 | 항복강도 220케이에스아이급 초고장력강의 제조방법 |
| JP2008525639A (ja) * | 2004-12-23 | 2008-07-17 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 鉄を含む構成要素の特性を高める組成及び方法 |
| JP4919968B2 (ja) * | 2004-12-23 | 2012-04-18 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 鉄を含む構成要素の特性を高める組成及び方法 |
| CN103451557A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-18 | 钢铁研究总院 | 钨、钼复合强化高钴镍高韧性二次硬化超高强度钢 |
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