JPH09256038A - 厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法 - Google Patents
厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法Info
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- JPH09256038A JPH09256038A JP6692296A JP6692296A JPH09256038A JP H09256038 A JPH09256038 A JP H09256038A JP 6692296 A JP6692296 A JP 6692296A JP 6692296 A JP6692296 A JP 6692296A JP H09256038 A JPH09256038 A JP H09256038A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力容器などの応力除去焼鈍処理が必要な構
造物に使用される機械的性質の優れた厚鋼板（特に、板
厚５０ｍｍ以上）の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法を
提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０２〜０．５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％、さらに必要に応じてＣ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃａ、希土類
元素のうち１種または２種以上を含有し、残部が鉄およ
び不可避的不純物からなる鋼板を、構造物部材とするた
めの応力除去焼鈍処理前に、Ａｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に
加熱後徐冷処理を施すことを特徴とする厚鋼板の応力除
去焼鈍処理前の熱処理方法。
造物に使用される機械的性質の優れた厚鋼板（特に、板
厚５０ｍｍ以上）の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法を
提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、
Ｓｉ：０．０２〜０．５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、
Ａｌ：０．００５〜０．１０％、さらに必要に応じてＣ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃａ、希土類
元素のうち１種または２種以上を含有し、残部が鉄およ
び不可避的不純物からなる鋼板を、構造物部材とするた
めの応力除去焼鈍処理前に、Ａｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に
加熱後徐冷処理を施すことを特徴とする厚鋼板の応力除
去焼鈍処理前の熱処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力容器などの応
力除去焼鈍処理（以下、ＰＷＨＴと略す）が必要な構造
物に使用される機械的性質の優れた厚鋼板（特に板厚５
０ｍｍ以上）のＰＷＨＴ前の熱処理方法に関するもので
ある。
力除去焼鈍処理（以下、ＰＷＨＴと略す）が必要な構造
物に使用される機械的性質の優れた厚鋼板（特に板厚５
０ｍｍ以上）のＰＷＨＴ前の熱処理方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】反応容器などの構造物を制作する際、鏡
板などの製造で鋼板を熱間加工により成形した後に、Ｐ
ＷＨＴを実施する場合が多く、処理後の強度および靱性
の確保が重要になる。ＰＷＨＴ後の材質特性は、その化
学組成およびミクロ組織に大きく依存することから、従
来より、合金元素の最適化および鋼板製造時の加工熱処
理技術の適用などによるＰＷＨＴ後の強度および靱性の
優れた鋼板の製造方法が提案されてきた。以下に、その
例をいくつか挙げる。
板などの製造で鋼板を熱間加工により成形した後に、Ｐ
ＷＨＴを実施する場合が多く、処理後の強度および靱性
の確保が重要になる。ＰＷＨＴ後の材質特性は、その化
学組成およびミクロ組織に大きく依存することから、従
来より、合金元素の最適化および鋼板製造時の加工熱処
理技術の適用などによるＰＷＨＴ後の強度および靱性の
優れた鋼板の製造方法が提案されてきた。以下に、その
例をいくつか挙げる。
【０００３】特開昭５９−２３２２３４号公報には、
Ｃ：０．０３〜０．３０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を
含有し、さらにＣ＋Ｍｎ／９．１１≧０．２６％を満足
する鋼を熱間圧延後、Ａｒ3 点以上の温度から５００℃
未満２５０℃以上の温度まで、３〜３０℃／ｓの冷却速
度で制御冷却することを特徴とする応力除去焼鈍用５０
キロ鋼材の製造法が開示され、また特開昭６２−４７４
３０号公報には、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｍｎ：
０．５０〜２．５％などを含有する鋼片を、Ａｃ3変態
点〜１２５０℃の温度に加熱する段階と、前記加熱後、
Ａｒ3 変態点〜（Ａｒ3 変態点＋１００℃）の温度で圧
下率３０％以上の圧延をする段階と、前記圧延後、（α
＋γ）２相域において、圧下率が５〜６０％で、仕上温
度がＡｒ3 変態点〜（Ａｒ3 変態点−８０℃）の仕上圧
延をする段階と、前記仕上圧延後、１℃／ｓ以上の冷却
速度で６００℃以下まで冷却する段階とを有してなるこ
とを特徴とする応力除去焼鈍用高張力鋼の製造方法が開
示されている。
Ｃ：０．０３〜０．３０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を
含有し、さらにＣ＋Ｍｎ／９．１１≧０．２６％を満足
する鋼を熱間圧延後、Ａｒ3 点以上の温度から５００℃
未満２５０℃以上の温度まで、３〜３０℃／ｓの冷却速
度で制御冷却することを特徴とする応力除去焼鈍用５０
キロ鋼材の製造法が開示され、また特開昭６２−４７４
３０号公報には、Ｃ：０．０２〜０．２０％、Ｍｎ：
０．５０〜２．５％などを含有する鋼片を、Ａｃ3変態
点〜１２５０℃の温度に加熱する段階と、前記加熱後、
Ａｒ3 変態点〜（Ａｒ3 変態点＋１００℃）の温度で圧
下率３０％以上の圧延をする段階と、前記圧延後、（α
＋γ）２相域において、圧下率が５〜６０％で、仕上温
度がＡｒ3 変態点〜（Ａｒ3 変態点−８０℃）の仕上圧
延をする段階と、前記仕上圧延後、１℃／ｓ以上の冷却
速度で６００℃以下まで冷却する段階とを有してなるこ
とを特徴とする応力除去焼鈍用高張力鋼の製造方法が開
示されている。
【０００４】さらに、特開昭６２−９３３１２号公報に
は、Ｃ：０．０２〜０．１８％、Ｓｉ：０．０３〜０．
６０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％、可溶性Ａｌ：０．０
０５〜０．０６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．７％、Ｎｉ：０．０５〜０．７％を
含有する鋼片を、Ａｃ3 変態点〜１２５０℃の範囲に加
熱する段階と、前記加熱後のＡｒ3 変態点〜（Ａｒ3 変
態点＋１００℃）の温度範囲で圧下率が３０％以上の圧
延をする段階と、前記圧延後、直ちに１〜３０℃／ｓの
冷却速度で６００℃以下の任意の温度まで冷却する段階
とを有してなることを特徴とする溶接性と低温靱性に優
れた応力除去焼鈍用高張力鋼材の製造方法が開示され、
また特開昭６２−２４０７１３号公報には、Ｃ：０．０
２〜０．１８％、Ｓｉ：０．０３〜０．６０％、Ｍｎ：
０．５〜２．５％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０
６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０３％、Ｂ：０．０００
３〜０．００２％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％を含
有し、かつＣ当量Ｃｅｑ：Ｃ＋Ｍｎ／６≦０．３８を満
足する高張力鋼を、Ａｃ3 温度〜１０５０℃の温度範囲
に加熱後、Ａｒ3 温度〜（Ａｒ3 温度＋１００℃）のオ
ーステナイト未再結晶温度域内で圧下率３０％以上の圧
延を施し、直ちに１〜１０℃／ｓの冷却速度で６００℃
以下の温度まで強制冷却することを特徴とする板厚５０
ｍｍ以上でベイナイトを含有する溶接性ならびに低温靱
性に優れた応力除去焼鈍に適した極厚高張力鋼板の製造
方法が開示されている。
は、Ｃ：０．０２〜０．１８％、Ｓｉ：０．０３〜０．
６０％、Ｍｎ：０．５〜２．５％、可溶性Ａｌ：０．０
０５〜０．０６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．７％、Ｎｉ：０．０５〜０．７％を
含有する鋼片を、Ａｃ3 変態点〜１２５０℃の範囲に加
熱する段階と、前記加熱後のＡｒ3 変態点〜（Ａｒ3 変
態点＋１００℃）の温度範囲で圧下率が３０％以上の圧
延をする段階と、前記圧延後、直ちに１〜３０℃／ｓの
冷却速度で６００℃以下の任意の温度まで冷却する段階
とを有してなることを特徴とする溶接性と低温靱性に優
れた応力除去焼鈍用高張力鋼材の製造方法が開示され、
また特開昭６２−２４０７１３号公報には、Ｃ：０．０
２〜０．１８％、Ｓｉ：０．０３〜０．６０％、Ｍｎ：
０．５〜２．５％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．０
６％、Ｎｂ：０．００５〜０．０３％、Ｂ：０．０００
３〜０．００２％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％を含
有し、かつＣ当量Ｃｅｑ：Ｃ＋Ｍｎ／６≦０．３８を満
足する高張力鋼を、Ａｃ3 温度〜１０５０℃の温度範囲
に加熱後、Ａｒ3 温度〜（Ａｒ3 温度＋１００℃）のオ
ーステナイト未再結晶温度域内で圧下率３０％以上の圧
延を施し、直ちに１〜１０℃／ｓの冷却速度で６００℃
以下の温度まで強制冷却することを特徴とする板厚５０
ｍｍ以上でベイナイトを含有する溶接性ならびに低温靱
性に優れた応力除去焼鈍に適した極厚高張力鋼板の製造
方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術は、
添加される合金元素および熱間圧延後の強制冷却を適用
し、ミクロ組織を最適化することで、ＰＷＨＴ後の機械
的性質の向上を図るものである。従って、先に述べたよ
うな、鋼材が出荷された後、客先で構造物とするために
スピニング加工などの二次的に再度、熱間加工や温間加
工を伴う場合、その効果が焼失してしまうおそれがあっ
た。
添加される合金元素および熱間圧延後の強制冷却を適用
し、ミクロ組織を最適化することで、ＰＷＨＴ後の機械
的性質の向上を図るものである。従って、先に述べたよ
うな、鋼材が出荷された後、客先で構造物とするために
スピニング加工などの二次的に再度、熱間加工や温間加
工を伴う場合、その効果が焼失してしまうおそれがあっ
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＰＷＨＴ前
に、熱間加工後、単純な熱処理を施すことにより、ＰＷ
ＨＴ後の鋼板の機械的性質の劣化を阻止することを目的
としてなされたものであって、その要旨とするところは
下記のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：
０．０２〜０．５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ａｌ：
０．００５〜０．１０％を含有し、残部が鉄および不可
避的不純物からなる鋼板を、構造物部材とするための応
力除去焼鈍処理前にＡｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に加熱後徐
冷処理を施すことを特徴とする厚鋼板の応力除去焼鈍処
理前の熱処理方法。
に、熱間加工後、単純な熱処理を施すことにより、ＰＷ
ＨＴ後の鋼板の機械的性質の劣化を阻止することを目的
としてなされたものであって、その要旨とするところは
下記のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：
０．０２〜０．５％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ａｌ：
０．００５〜０．１０％を含有し、残部が鉄および不可
避的不純物からなる鋼板を、構造物部材とするための応
力除去焼鈍処理前にＡｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に加熱後徐
冷処理を施すことを特徴とする厚鋼板の応力除去焼鈍処
理前の熱処理方法。
【０００７】（２）重量％で、強度改善元素群であるＣ
ｕ：０．１〜１．５％、Ｎｉ：０．１〜２．０％、Ｃ
ｒ：０．１〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、
Ｖ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．００５〜０．
０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０４％のうち１種また
は２種以上を含有する前項（１）記載の鋼板を用いるこ
とを特徴とする厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方
法。
ｕ：０．１〜１．５％、Ｎｉ：０．１〜２．０％、Ｃ
ｒ：０．１〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、
Ｖ：０．００５〜０．１０％、Ｎｂ：０．００５〜０．
０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０４％のうち１種また
は２種以上を含有する前項（１）記載の鋼板を用いるこ
とを特徴とする厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方
法。
【０００８】（３）重量％で、介在物制御元素群である
Ｃａ：０．００１〜０．０１０％、希土類元素：０．０
１〜０．１０％のうち１種または２種を含有する前項
（１）または（２）記載の鋼板を用いることを特徴とす
る厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法。 （４）構造物部材とするための熱間加工または温間加工
をＡｃ1 〜Ａｃ3 変態点間の加熱後冷却処理の前に施す
ことを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に
記載の厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法。
Ｃａ：０．００１〜０．０１０％、希土類元素：０．０
１〜０．１０％のうち１種または２種を含有する前項
（１）または（２）記載の鋼板を用いることを特徴とす
る厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法。 （４）構造物部材とするための熱間加工または温間加工
をＡｃ1 〜Ａｃ3 変態点間の加熱後冷却処理の前に施す
ことを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に
記載の厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】一般に、低合金鋼がＰＷＨＴされ
ると、機械的性質が劣化する。これは、長時間の熱処理
により、フェライト地が軟化して強度が低下するととも
に、炭化物の凝集粗大化により靱性が低下するためであ
る。従って、ＰＷＨＴ後の機械的性質の低下を阻止する
ためには、ＰＷＨＴされる前に組織を微細化し、かつフ
ェライト地を強化する必要がある。
ると、機械的性質が劣化する。これは、長時間の熱処理
により、フェライト地が軟化して強度が低下するととも
に、炭化物の凝集粗大化により靱性が低下するためであ
る。従って、ＰＷＨＴ後の機械的性質の低下を阻止する
ためには、ＰＷＨＴされる前に組織を微細化し、かつフ
ェライト地を強化する必要がある。
【００１０】本発明者らは、構造物とするための二次的
な熱間加工（比較的低温の温間加工でもかまわない）後
に実施されるＰＷＨＴ後の機械的性質の低下を阻止する
ために、組織の適正化の観点から、簡単な熱処理をＰＷ
ＨＴ前に加えることにより、ＰＷＨＴ後の機械的性質の
低下を阻止できる熱処理方法を見出した。図１、図２
は、０．１３％Ｃ−０．４４％Ｓｉ−１．４６％Ｍｎ−
０．１８％Ｃｕ−０．４２％Ｎｉ−０．０２％Ｖ−０．
０２％Ｎｂ−０．００８％Ｔｉ鋼（板厚６０ｍｍ）に５
％の熱間曲げ加工を実施した後、横軸に示す温度で加熱
して１時間保持し、その後６２５℃で１０時間のＰＷＨ
Ｔ処理を実施した場合の引張強さおよび−４５℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーを示す。図１、図２から明
らかなように、Ａｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に加熱した後に
ＰＷＨＴを行った場合は、引張強さおよび靱性が明らか
に向上することが分かる。
な熱間加工（比較的低温の温間加工でもかまわない）後
に実施されるＰＷＨＴ後の機械的性質の低下を阻止する
ために、組織の適正化の観点から、簡単な熱処理をＰＷ
ＨＴ前に加えることにより、ＰＷＨＴ後の機械的性質の
低下を阻止できる熱処理方法を見出した。図１、図２
は、０．１３％Ｃ−０．４４％Ｓｉ−１．４６％Ｍｎ−
０．１８％Ｃｕ−０．４２％Ｎｉ−０．０２％Ｖ−０．
０２％Ｎｂ−０．００８％Ｔｉ鋼（板厚６０ｍｍ）に５
％の熱間曲げ加工を実施した後、横軸に示す温度で加熱
して１時間保持し、その後６２５℃で１０時間のＰＷＨ
Ｔ処理を実施した場合の引張強さおよび−４５℃におけ
るシャルピー吸収エネルギーを示す。図１、図２から明
らかなように、Ａｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に加熱した後に
ＰＷＨＴを行った場合は、引張強さおよび靱性が明らか
に向上することが分かる。
【００１１】図３に熱処理された後の主なミクロ組織を
示す。熱処理温度がＡｃ3 変態点を超える９００℃の場
合、典型的なフェライト−パーライト組織を呈するが、
熱処理温度がＡｃ3 変態点以下（８００℃）になると、
フェライトが細粒化するとともに、炭化物が微細に分散
するようになる。すなわち、この両者の効果により、図
１に示すようなＰＷＨＴ後の機械的性質の低下が阻止で
きる。
示す。熱処理温度がＡｃ3 変態点を超える９００℃の場
合、典型的なフェライト−パーライト組織を呈するが、
熱処理温度がＡｃ3 変態点以下（８００℃）になると、
フェライトが細粒化するとともに、炭化物が微細に分散
するようになる。すなわち、この両者の効果により、図
１に示すようなＰＷＨＴ後の機械的性質の低下が阻止で
きる。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、その出発材は、電気炉、転炉などで溶製され、
連続鋳造あるいは造塊・分塊工程を経て、基本的に、
Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：０．０２〜０．５
％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ａｌ：０．００５〜０．
１０％を含有するスラブとされる。この化学組成の限定
理由について以下に述べる。
おいて、その出発材は、電気炉、転炉などで溶製され、
連続鋳造あるいは造塊・分塊工程を経て、基本的に、
Ｃ：０．０５〜０．２０％、Ｓｉ：０．０２〜０．５
％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ａｌ：０．００５〜０．
１０％を含有するスラブとされる。この化学組成の限定
理由について以下に述べる。
【００１３】Ｃ：Ｃは鋼材を加工して得られる部材自体
（母鋼板）の強度を得るために必要な元素であり、本発
明の意図する板厚５０ｍｍ以上の鋼板で、引張強度を４
０Ｍｐａ以上にするためには、０．０５％以上の添加が
必要である。一方、０．２０％を超えてＣを添加すると
炭化物が粗大化し、本発明による炭化物の微細分散の効
果が得られない。
（母鋼板）の強度を得るために必要な元素であり、本発
明の意図する板厚５０ｍｍ以上の鋼板で、引張強度を４
０Ｍｐａ以上にするためには、０．０５％以上の添加が
必要である。一方、０．２０％を超えてＣを添加すると
炭化物が粗大化し、本発明による炭化物の微細分散の効
果が得られない。
【００１４】Ｓｉ：Ｓｉは製鋼上脱酸元素として必要な
元素であり、鋼中に０．０２％以上添加する必要がある
が、０．５％を超えるとＰＷＨＴ後の母鋼板および溶接
熱影響部の靱性を低下させる。 Ｍｎ：Ｍｎは強度および靱性の確保に必要な元素である
が、２．０％を超えると靱性を著しく阻害し、逆に０．
２％未満ではＰＷＨＴ後の母鋼板の強度確保が困難とな
るため、その範囲を０．２〜２．０％とする。
元素であり、鋼中に０．０２％以上添加する必要がある
が、０．５％を超えるとＰＷＨＴ後の母鋼板および溶接
熱影響部の靱性を低下させる。 Ｍｎ：Ｍｎは強度および靱性の確保に必要な元素である
が、２．０％を超えると靱性を著しく阻害し、逆に０．
２％未満ではＰＷＨＴ後の母鋼板の強度確保が困難とな
るため、その範囲を０．２〜２．０％とする。
【００１５】Ａｌ：Ａｌは脱酸材として添加されると同
時に、結晶粒径の細粒化にも効果がある元素であり、
０．００５％以上の添加が必要である。一方、０．１０
％を超えてＡｌを添加すると粗大なアルミナを生成し、
靱性を阻害する。なお、特に規制はしないが、Ｐは粒界
偏析元素として多量に添加すると母鋼板および溶接熱影
響部の靱性を阻害する。従って、その添加量は低いほど
よいが、一般には０．０４％以下であることが好まし
い。
時に、結晶粒径の細粒化にも効果がある元素であり、
０．００５％以上の添加が必要である。一方、０．１０
％を超えてＡｌを添加すると粗大なアルミナを生成し、
靱性を阻害する。なお、特に規制はしないが、Ｐは粒界
偏析元素として多量に添加すると母鋼板および溶接熱影
響部の靱性を阻害する。従って、その添加量は低いほど
よいが、一般には０．０４％以下であることが好まし
い。
【００１６】なお、本発明においては、強度および靱性
を改善する元素として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｔｉのうち１種または２種以上の元素を添加する
ことができる。 Ｃｕ：Ｃｕは靱性を低下させずに強度を上昇させるのに
有効な元素であるが、０．１％未満ではその効果がな
く、また１．５％を超えると鋼片加熱時や溶接時に熱間
での割れを生じやすくする。従って、Ｃｕの含有量を
０．１〜１．５％とする。
を改善する元素として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｔｉのうち１種または２種以上の元素を添加する
ことができる。 Ｃｕ：Ｃｕは靱性を低下させずに強度を上昇させるのに
有効な元素であるが、０．１％未満ではその効果がな
く、また１．５％を超えると鋼片加熱時や溶接時に熱間
での割れを生じやすくする。従って、Ｃｕの含有量を
０．１〜１．５％とする。
【００１７】Ｎｉ：Ｎｉは靱性および強度の改善に有効
な元素であり、その効果を得るためには０．１％以上の
添加が必要であるが、２．０％を超える添加では溶接性
が低下するため、その範囲を０．１〜２．０％とする。 Ｃｒ：Ｃｒは析出強化による鋼の強度向上に有効な元素
であり、その効果を得るためには０．１％以上の添加が
必要である。一方、Ｃｒを多量に添加すると、焼入れ性
を上昇させ、ベイナイト組織を生じて靱性を低下させる
ので、その上限を１．０％とする。
な元素であり、その効果を得るためには０．１％以上の
添加が必要であるが、２．０％を超える添加では溶接性
が低下するため、その範囲を０．１〜２．０％とする。 Ｃｒ：Ｃｒは析出強化による鋼の強度向上に有効な元素
であり、その効果を得るためには０．１％以上の添加が
必要である。一方、Ｃｒを多量に添加すると、焼入れ性
を上昇させ、ベイナイト組織を生じて靱性を低下させる
ので、その上限を１．０％とする。
【００１８】Ｍｏ：Ｍｏは焼入れ性を向上させると同時
に、炭窒化物を形成して強度を改善する元素であり、そ
の効果を得るためには０．０５％以上の添加が必要にな
るが、多量の添加は必要以上の強化とともに、靱性の著
しい低下をもたらすため、その範囲を０．０５〜０．５
０％とする。 Ｖ：Ｖは炭化物、窒化物を形成して強度の向上に効果が
ある元素であるが、０．００５％未満の添加ではその効
果がなく、また０．１０％を超える添加では逆に靱性の
低下を招くため、その範囲を０．００５〜０．１０％と
する。
に、炭窒化物を形成して強度を改善する元素であり、そ
の効果を得るためには０．０５％以上の添加が必要にな
るが、多量の添加は必要以上の強化とともに、靱性の著
しい低下をもたらすため、その範囲を０．０５〜０．５
０％とする。 Ｖ：Ｖは炭化物、窒化物を形成して強度の向上に効果が
ある元素であるが、０．００５％未満の添加ではその効
果がなく、また０．１０％を超える添加では逆に靱性の
低下を招くため、その範囲を０．００５〜０．１０％と
する。
【００１９】Ｎｂ：Ｎｂも炭窒化物を形成して強度の向
上に効果がある元素であるが、０．００５％未満の添加
ではその効果がなく、また０．０５％を超える添加では
逆に靱性の低下を招くため、その範囲を０．００５〜
０．０５％とする。 Ｔｉ：Ｔｉは窒化物を形成して結晶粒の細粒化に効果が
期待できる元素であるが、多量の添加は炭化物の形成に
よる靱性の著しい低下をもたらすため、その上限を０．
０４％にする必要がある。所定の効果を得るためには
０．００５％以上の添加が必要であるので、Ｔｉの範囲
を０．００５〜０．０４％とする。
上に効果がある元素であるが、０．００５％未満の添加
ではその効果がなく、また０．０５％を超える添加では
逆に靱性の低下を招くため、その範囲を０．００５〜
０．０５％とする。 Ｔｉ：Ｔｉは窒化物を形成して結晶粒の細粒化に効果が
期待できる元素であるが、多量の添加は炭化物の形成に
よる靱性の著しい低下をもたらすため、その上限を０．
０４％にする必要がある。所定の効果を得るためには
０．００５％以上の添加が必要であるので、Ｔｉの範囲
を０．００５〜０．０４％とする。
【００２０】さらに、本発明においては、介在物制御の
目的で、Ｃａおよび希土類元素を添加することができ
る。 Ｃａおよび希土類元素（ＲＥＭ）：ＣａおよびＲＥＭ
（例えば、Ｃｅ等）は、鋼中のＳをＣａＳなどのサルフ
ァイドとして固定し、靱性を阻害するＭｎＳの生成を抑
制することにより、圧延方向に直角の方向の靱性向上に
有効である。Ｃａは０．００１％以上、ＲＥＭは０．０
１％以上の添加が必要であるが、過剰の添加は鋼中の介
在物を増加させて清浄度の低下を招くため、それぞれの
上限を、Ｃａは０．０１０％、ＲＥＭは０．１０％とす
る。
目的で、Ｃａおよび希土類元素を添加することができ
る。 Ｃａおよび希土類元素（ＲＥＭ）：ＣａおよびＲＥＭ
（例えば、Ｃｅ等）は、鋼中のＳをＣａＳなどのサルフ
ァイドとして固定し、靱性を阻害するＭｎＳの生成を抑
制することにより、圧延方向に直角の方向の靱性向上に
有効である。Ｃａは０．００１％以上、ＲＥＭは０．０
１％以上の添加が必要であるが、過剰の添加は鋼中の介
在物を増加させて清浄度の低下を招くため、それぞれの
上限を、Ｃａは０．０１０％、ＲＥＭは０．１０％とす
る。
【００２１】ＰおよびＳ：本発明では、特に規定しない
が、両者は鋼の靱性に影響を与える元素であり、それぞ
れＰは０．０４％、Ｓは０．０３％を超えて添加する
と、靱性を著しく阻害するので、これを上限とするのが
好ましい。鋼板の製造方法は特に限定されるものではな
く、例えば上記の化学組成を有する鋼片を通常の加熱お
よび熱間圧延により板厚５０ｍｍ以上の鋼板に成形す
る。これらの鋼板は、用途に応じて焼入れ焼戻し処理あ
るいは焼準処理を行ってもよい。これらの鋼板を構造物
部材として加工する場合、再度、熱間スピニング加工な
どの熱間加工を実施されるが、その後、Ａｃ1 〜Ａｃ3
変態点間に加熱して徐冷（空冷、気水冷却等、マルテン
サイトやベイナイト組織が生成しない手段であれば、い
ずれでもよい）する熱処理を加える。
が、両者は鋼の靱性に影響を与える元素であり、それぞ
れＰは０．０４％、Ｓは０．０３％を超えて添加する
と、靱性を著しく阻害するので、これを上限とするのが
好ましい。鋼板の製造方法は特に限定されるものではな
く、例えば上記の化学組成を有する鋼片を通常の加熱お
よび熱間圧延により板厚５０ｍｍ以上の鋼板に成形す
る。これらの鋼板は、用途に応じて焼入れ焼戻し処理あ
るいは焼準処理を行ってもよい。これらの鋼板を構造物
部材として加工する場合、再度、熱間スピニング加工な
どの熱間加工を実施されるが、その後、Ａｃ1 〜Ａｃ3
変態点間に加熱して徐冷（空冷、気水冷却等、マルテン
サイトやベイナイト組織が生成しない手段であれば、い
ずれでもよい）する熱処理を加える。
【００２２】この熱処理は、本発明の主たる部分であ
り、先に述べたように、フェライト粒の細粒化および炭
化物の微細分散を図り、後に続くＰＷＨＴ時の強度、靱
性の低下を最小限に抑えるものである。
り、先に述べたように、フェライト粒の細粒化および炭
化物の微細分散を図り、後に続くＰＷＨＴ時の強度、靱
性の低下を最小限に抑えるものである。
【００２３】
【実施例】次に、本発明の実施例について述べる。表
１、表２（表１のつづき）の化学組成を有する鋼板を母
鋼板として、その鋼板に表３、表４（表３のつづき）に
示す熱間加工（熱間圧延）後、ＰＷＨＴ前に所定の熱処
理を行い、その後ＰＷＨＴを行った後の引張試験の引張
強度を指標に引張強さを、さらにシャルピー試験による
遷移温度を指標に靱性を求めた。その結果をＰＷＨＴ前
の母鋼板との差として表３、表４に示す。
１、表２（表１のつづき）の化学組成を有する鋼板を母
鋼板として、その鋼板に表３、表４（表３のつづき）に
示す熱間加工（熱間圧延）後、ＰＷＨＴ前に所定の熱処
理を行い、その後ＰＷＨＴを行った後の引張試験の引張
強度を指標に引張強さを、さらにシャルピー試験による
遷移温度を指標に靱性を求めた。その結果をＰＷＨＴ前
の母鋼板との差として表３、表４に示す。
【００２４】符号１、３、４、５、６、８、９、１０、
１１、１２は、本発明の例を示す。表３、表４から明ら
かなように、これらの鋼板はＰＷＨＴ後にもかかわら
ず、母鋼板からの強度低下は認められず、同時に靱性の
低下も見られない。これに対して、符号２、７、１３、
１４、１５、１６、１７は、本発明から逸脱した比較例
を示す。
１１、１２は、本発明の例を示す。表３、表４から明ら
かなように、これらの鋼板はＰＷＨＴ後にもかかわら
ず、母鋼板からの強度低下は認められず、同時に靱性の
低下も見られない。これに対して、符号２、７、１３、
１４、１５、１６、１７は、本発明から逸脱した比較例
を示す。
【００２５】すなわち、符号２は化学組成は本発明の範
囲内ではあるが、熱処理条件が９４０℃とＡｃ3 変態点
を超えている。従って、ＰＷＨＴ後の引張強さおよび靱
性が母鋼板に比較して低下している。また、符号７は熱
処理がＡｃ1 変態点より低温で実施されたものである。
この場合も、引張強さおよび靱性がＰＷＨＴ前の母鋼板
より著しく低下している。
囲内ではあるが、熱処理条件が９４０℃とＡｃ3 変態点
を超えている。従って、ＰＷＨＴ後の引張強さおよび靱
性が母鋼板に比較して低下している。また、符号７は熱
処理がＡｃ1 変態点より低温で実施されたものである。
この場合も、引張強さおよび靱性がＰＷＨＴ前の母鋼板
より著しく低下している。
【００２６】さらに、符号１３〜１７は、化学組成が本
発明の範囲を逸脱している例である。符号１３（鋼Ｊ）
は、Ｃが０．２５％添加されており、本発明範囲の上限
を超えているものである。このために、引張強さの低下
は認められないが、靱性が低下している。
発明の範囲を逸脱している例である。符号１３（鋼Ｊ）
は、Ｃが０．２５％添加されており、本発明範囲の上限
を超えているものである。このために、引張強さの低下
は認められないが、靱性が低下している。
【００２７】符号１４（鋼Ｋ）は、Ｍｎが本発明範囲の
上限を超えて添加された例であり、ＰＷＨＴ後の引張強
さの低下は見られないが、靱性が大きく低下している。
符号１５（鋼Ｌ）は、Ｖが本発明範囲の上限を超えて添
加されたものである。この場合、ＰＷＨＴ後の靱性が著
しく低下している。符号１６（鋼Ｍ）は、Ｎｂが本発明
範囲の上限を超えて添加された例である。この場合、Ｐ
ＷＨＴ後の引張強さおよび靱性が低下している。
上限を超えて添加された例であり、ＰＷＨＴ後の引張強
さの低下は見られないが、靱性が大きく低下している。
符号１５（鋼Ｌ）は、Ｖが本発明範囲の上限を超えて添
加されたものである。この場合、ＰＷＨＴ後の靱性が著
しく低下している。符号１６（鋼Ｍ）は、Ｎｂが本発明
範囲の上限を超えて添加された例である。この場合、Ｐ
ＷＨＴ後の引張強さおよび靱性が低下している。
【００２８】符号１７（鋼Ｎ）は、Ａｌが本発明範囲よ
り過剰に添加された例である。この場合、ＰＷＨＴ後の
靱性が低下している。
り過剰に添加された例である。この場合、ＰＷＨＴ後の
靱性が低下している。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【発明の効果】本発明の化学組成に限定した鋼材のＰＷ
ＨＴ前に、本発明の熱処理を加えることにより、板厚５
０ｍｍ以上の厚鋼板において見られたＰＷＨＴ後の強
度、靱性の低下を防止することが可能となり、このよう
にして得られた鋼板部材を用いた構造物の信頼性が大幅
に向上できた。
ＨＴ前に、本発明の熱処理を加えることにより、板厚５
０ｍｍ以上の厚鋼板において見られたＰＷＨＴ後の強
度、靱性の低下を防止することが可能となり、このよう
にして得られた鋼板部材を用いた構造物の信頼性が大幅
に向上できた。
【図１】本発明におけるＰＷＨＴ前の熱処理がＰＷＨＴ
後の引張試験強度に及ぼす影響を示す図である。
後の引張試験強度に及ぼす影響を示す図である。
【図２】本発明におけるＰＷＨＴ前の熱処理がＰＷＨＴ
後の靱性に及ぼす影響を示す図である。
後の靱性に及ぼす影響を示す図である。
【図３】本発明におけるＰＷＨＴ前の熱処理温度が鋼板
のミクロ組織に及ぼす影響を示す図である。
のミクロ組織に及ぼす影響を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/06 Ｃ２２Ｃ 38/06 38/58 38/58
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ：０．０５〜０．２０％、 Ｓｉ：０．０２〜０．５％、 Ｍｎ：０．２〜２．０％、 Ａｌ：０．００５〜０．１０％を含有し、残部が鉄およ
び不可避的不純物からなる鋼板を、構造物部材とするた
めの応力除去焼鈍処理前にＡｃ1 〜Ａｃ3 変態点間に加
熱後徐冷処理を施すことを特徴とする厚鋼板の応力除去
焼鈍処理前の熱処理方法。 - 【請求項２】 重量％で、強度改善元素群であるＣｕ：
０．１〜１．５％、 Ｎｉ：０．１〜２．０％、 Ｃｒ：０．１〜１．０％、 Ｍｏ：０．０５〜０．５０％、 Ｖ：０．００５〜０．１０％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０４％のうち１種または２種以
上を含有する請求項１記載の鋼板を用いることを特徴と
する厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法。 - 【請求項３】 重量％で、介在物制御元素群であるＣ
ａ：０．００１〜０．０１０％、 希土類元素：０．０１〜０．１０％のうち１種または２
種を含有する請求項１または２記載の鋼板を用いること
を特徴とする厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方
法。 - 【請求項４】 構造物部材とするための熱間加工または
温間加工をＡｃ1 〜Ａｃ3 変態点間の加熱後冷却処理の
前に施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6692296A JPH09256038A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6692296A JPH09256038A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256038A true JPH09256038A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13329965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6692296A Withdrawn JPH09256038A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 厚鋼板の応力除去焼鈍処理前の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09256038A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006045672A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-02-16 | Jfe Steel Kk | 高張力鋼板の製造方法および高張力鋼板 |
| US7648597B2 (en) | 2004-07-07 | 2010-01-19 | Jfe Steel Corporation | Method for manufacturing high tensile strength steel plate |
| WO2013105396A1 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | 新日鐵住金株式会社 | 低合金鋼 |
| WO2016068024A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度鋼板 |
| CN114000035A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种耐大气腐蚀高强特厚q390gnh钢板的生产方法 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP6692296A patent/JPH09256038A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006045672A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-02-16 | Jfe Steel Kk | 高張力鋼板の製造方法および高張力鋼板 |
| US7648597B2 (en) | 2004-07-07 | 2010-01-19 | Jfe Steel Corporation | Method for manufacturing high tensile strength steel plate |
| WO2013105396A1 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | 新日鐵住金株式会社 | 低合金鋼 |
| JP2013142190A (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 低合金鋼 |
| CN104040005A (zh) * | 2012-01-12 | 2014-09-10 | 新日铁住金株式会社 | 低合金钢 |
| AU2012365129B2 (en) * | 2012-01-12 | 2015-11-05 | Nippon Steel Corporation | Low alloy steel |
| WO2016068024A1 (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度鋼板 |
| JP2016089211A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度鋼板 |
| CN114000035A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种耐大气腐蚀高强特厚q390gnh钢板的生产方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |