JPH1121625A - 強度、靱性に優れる厚鋼板の製造方法 - Google Patents
強度、靱性に優れる厚鋼板の製造方法Info
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- JPH1121625A JPH1121625A JP17682197A JP17682197A JPH1121625A JP H1121625 A JPH1121625 A JP H1121625A JP 17682197 A JP17682197 A JP 17682197A JP 17682197 A JP17682197 A JP 17682197A JP H1121625 A JPH1121625 A JP H1121625A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 残留応力・歪みを発生させることなく高強度
・高靱性を確保でき、強度・靱性に優れる厚鋼板の製造
方法を提案する。 【解決手段】 Ｖ：0.04〜0.15wt％及びTi：0.01〜0.15
wt％の１種又は２種を含むと共にＮ：0.0050〜0.0150wt
％を含有する鋼、又はTi：0.01〜0.15wt％、REM：0.001
0〜0.0200wt％及びCa：0.0010〜0.0100wt％の１種又は
２種以上を含むと共にＯ：0.0040〜0.0150wt％を含有す
る鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した後、熱間圧延を
施し、その際に式(1) にて各成分の含有量より定義され
るAr3 変態点以上の温度で圧延を終了し、圧延終了から
Ar3 変態点−100 ℃の温度までを2T 以上の磁場中で冷
却し、その後室温まで空冷あるいは加速冷却する。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1)
・高靱性を確保でき、強度・靱性に優れる厚鋼板の製造
方法を提案する。 【解決手段】 Ｖ：0.04〜0.15wt％及びTi：0.01〜0.15
wt％の１種又は２種を含むと共にＮ：0.0050〜0.0150wt
％を含有する鋼、又はTi：0.01〜0.15wt％、REM：0.001
0〜0.0200wt％及びCa：0.0010〜0.0100wt％の１種又は
２種以上を含むと共にＯ：0.0040〜0.0150wt％を含有す
る鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した後、熱間圧延を
施し、その際に式(1) にて各成分の含有量より定義され
るAr3 変態点以上の温度で圧延を終了し、圧延終了から
Ar3 変態点−100 ℃の温度までを2T 以上の磁場中で冷
却し、その後室温まで空冷あるいは加速冷却する。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、厚鋼板の製造に
関するものであるが、建築、海洋構造物、パイプ、造
船、貯槽、土木、建設機械などの分野で利用される鋼
帯、形鋼又は棒鋼などの非調質鋼材の製造方法にも適用
できる。
関するものであるが、建築、海洋構造物、パイプ、造
船、貯槽、土木、建設機械などの分野で利用される鋼
帯、形鋼又は棒鋼などの非調質鋼材の製造方法にも適用
できる。
【０００２】
【従来の技術】厚鋼板において強度、靱性、溶接性を確
保する方法として、ＴＭＣＰ(ThermoMechanical Contro
l Process) による製造方法が知られている。例えば、
特開平3-223419号公報には、熱間圧延で(Ar3点＋150
℃) 以上の再結晶域で30％以上の圧下を施した後、(Ar3
＋150 ℃) 〜Ar3 点で50％以上の圧下を加えて変形帯を
導入することにより組織の微細化を図る方法が開示され
ている。また、特開昭64-73019号公報には、(Ae3−200
℃) 〜(Ae3−250 ℃) 以下の温度域で２相域圧延を施す
ことにより、加工中にフェライトを生じさせ、微細なフ
ェライト組織とする手法が開示されている。
保する方法として、ＴＭＣＰ(ThermoMechanical Contro
l Process) による製造方法が知られている。例えば、
特開平3-223419号公報には、熱間圧延で(Ar3点＋150
℃) 以上の再結晶域で30％以上の圧下を施した後、(Ar3
＋150 ℃) 〜Ar3 点で50％以上の圧下を加えて変形帯を
導入することにより組織の微細化を図る方法が開示され
ている。また、特開昭64-73019号公報には、(Ae3−200
℃) 〜(Ae3−250 ℃) 以下の温度域で２相域圧延を施す
ことにより、加工中にフェライトを生じさせ、微細なフ
ェライト組織とする手法が開示されている。
【０００３】しかしながら、これらの従来技術において
は、極厚鋼板において、軽圧下となった際に変形帯が十
分に導入されずフェライトの核が減少したり、薄肉鋼板
においては集合組織の影響による音響異方性や、残留応
力、歪みの影響も大きいなどの問題があった。さらに、
未再結晶域において圧下を加えるために圧延中に長時間
の温度調節をするため、圧延能率性が大きく低下すると
ともに、残留応力や歪の発生により鋼板の変形挙動を十
分に制御できない問題もある。
は、極厚鋼板において、軽圧下となった際に変形帯が十
分に導入されずフェライトの核が減少したり、薄肉鋼板
においては集合組織の影響による音響異方性や、残留応
力、歪みの影響も大きいなどの問題があった。さらに、
未再結晶域において圧下を加えるために圧延中に長時間
の温度調節をするため、圧延能率性が大きく低下すると
ともに、残留応力や歪の発生により鋼板の変形挙動を十
分に制御できない問題もある。
【０００４】また、鉄と鋼第77年 (1991年) 第１号 P.1
71には、Ｖ，Ｎを添加した高強度のアズロールド鋼材の
特性が示されているが、極厚鋼板のような軽圧下率圧延
で仕上げ温度が 950℃以上の圧延条件では良好な強度、
靱性が得られなかった。
71には、Ｖ，Ｎを添加した高強度のアズロールド鋼材の
特性が示されているが、極厚鋼板のような軽圧下率圧延
で仕上げ温度が 950℃以上の圧延条件では良好な強度、
靱性が得られなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明では、残留応
力・歪みを発生させることなく高強度・高靱性を確保で
き、強度・靱性に優れる厚鋼板の製造方法を提案するこ
とを目的とする。
力・歪みを発生させることなく高強度・高靱性を確保で
き、強度・靱性に優れる厚鋼板の製造方法を提案するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的を
達成するため、種々の実験・研究を行った結果、適正な
Ti, Ｖ，Ｎ量を含有する鋼において、TiN, VN あるいは
TiN とVNの複合析出物を核としたフェライト変態が強磁
場中で変態促進されることを見出し、微細なフェライト
−パーライト組織の形成により強度・靱性を向上させ得
ることが明らかになった。また、REM 、Ca、Ｏを含有す
る鋼において、REM 及びCaのオキサイド系介在物を核と
したフェライト変態の促進が強磁場中で生じることを見
出し、Ti, Ｖ，Ｎ量を含有する鋼と同じく微細なフェラ
イト−パーライト組織の形成により強度・靱性を向上さ
せ得ることが明らかになった。更に、Ｂ、Ｎを含有する
鋼においてはBNを核としたフェライト変態の促進が強磁
場中で生じることを見出した。
達成するため、種々の実験・研究を行った結果、適正な
Ti, Ｖ，Ｎ量を含有する鋼において、TiN, VN あるいは
TiN とVNの複合析出物を核としたフェライト変態が強磁
場中で変態促進されることを見出し、微細なフェライト
−パーライト組織の形成により強度・靱性を向上させ得
ることが明らかになった。また、REM 、Ca、Ｏを含有す
る鋼において、REM 及びCaのオキサイド系介在物を核と
したフェライト変態の促進が強磁場中で生じることを見
出し、Ti, Ｖ，Ｎ量を含有する鋼と同じく微細なフェラ
イト−パーライト組織の形成により強度・靱性を向上さ
せ得ることが明らかになった。更に、Ｂ、Ｎを含有する
鋼においてはBNを核としたフェライト変態の促進が強磁
場中で生じることを見出した。
【０００７】この発明はこれらの知見に基づきなされた
ものであり、その要旨構成は次のとおりである。 〔第１発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＮ：0.0050〜0.0150wt％を
含み、かつＶ：0.04〜0.15wt％及びTi：0.01〜0.15wt％
の１種又は２種を含有し、残部はFe及び不可避的不純物
からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した後、熱間
圧延を施し、その際に式(1) にて各成分の含有量より定
義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を終了し、圧延終
了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを2 T 以上の磁場
中で冷却し、その後室温まで空冷あるいは加速冷却する
ことを特徴とする強度・靱性に優れた厚鋼板の製造方
法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) 〔第２発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＮ：0.0050〜0.0150wt％を
含み、かつ、Ｖ：0.04〜0.15wt％及びTi：0.01〜0.15wt
％の１種又は２種を含有し、更に、選択成分としてCu：
0.05〜2.0 wt％、Ni：0.05〜0.60wt％、Nb：0.003 〜0.
020 wt％、Cr：0.05〜0.50wt％、Mo：0.02〜0.10wt％、
の１種又は２種以上からなる群、Ｂ：0.0002〜0.0020wt
％よりなる群、REM ：0.0010〜0.0200wt％、Ca：0.0010
〜0.0100wt％の１種又は２種とＯ：0.0040〜0.0150wt％
とからなる群の少なくとも１群を含有し、残部はFe及び
不可避的不純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均
熱した後、熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成分
の含有量より定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を
終了し、圧延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを
2 T 以上の磁場中で冷却し、その後室温まで空冷あるい
は加速冷却することを特徴とする強度・靱性に優れた厚
鋼板の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) 〔第３発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＯ：0.0040〜0.0150wt％を
含み、かつ、Ti：0.01〜0.15wt％REM ：0.0010〜0.0200
wt％、Ca：0.0010〜0.0100wt％の１種又は２種以上を含
有し、残部はFe及び不可避的不純物からなる鋼をAr3 変
態点以上に加熱・均熱した後、熱間圧延を施し、その際
に式(1) にて各成分の含有量より定義されるAr3 変態点
以上の温度で圧延を終了し、圧延終了からAr3 変態点−
100 ℃の温度までを2 T 以上の磁場中で冷却し、その後
室温まで空冷あるいは加速冷却することを特徴とする強
度・靱性に優れた厚鋼板の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) 〔第４発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＯ：0.0040〜0.0150wt％を
含み、かつ、Ti：0.01〜0.15wt％REM ：0.0010〜0.0200
wt％、Ca：0.0010〜0.0100wt％の１種又は２種以上を含
有し、更に、選択成分としてCu：0.05〜2.0 wt％、Ni：
0.05〜0.60wt％、Nb：0.003 〜0.020 wt％、Cr：0.05〜
0.50wt％、Mo：0.02〜0.10wt％、の１種又は２種以上か
らなる群、Ｂ：0.0002〜0.0020wt％、Ｖ：0.04〜0.15wt
％の１種又は２種とＮ：0.0050〜0.0150wt％とからなる
群、の少なくとも１群を含有し、残部はFe及び不可避的
不純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した
後、熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成分の含有
量より定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を終了
し、圧延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを2 T
以上の磁場中で冷却し、その後室温まで空冷あるいは加
速冷却することを特徴とする強度・靱性に優れた厚鋼板
の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1)
ものであり、その要旨構成は次のとおりである。 〔第１発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＮ：0.0050〜0.0150wt％を
含み、かつＶ：0.04〜0.15wt％及びTi：0.01〜0.15wt％
の１種又は２種を含有し、残部はFe及び不可避的不純物
からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した後、熱間
圧延を施し、その際に式(1) にて各成分の含有量より定
義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を終了し、圧延終
了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを2 T 以上の磁場
中で冷却し、その後室温まで空冷あるいは加速冷却する
ことを特徴とする強度・靱性に優れた厚鋼板の製造方
法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) 〔第２発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＮ：0.0050〜0.0150wt％を
含み、かつ、Ｖ：0.04〜0.15wt％及びTi：0.01〜0.15wt
％の１種又は２種を含有し、更に、選択成分としてCu：
0.05〜2.0 wt％、Ni：0.05〜0.60wt％、Nb：0.003 〜0.
020 wt％、Cr：0.05〜0.50wt％、Mo：0.02〜0.10wt％、
の１種又は２種以上からなる群、Ｂ：0.0002〜0.0020wt
％よりなる群、REM ：0.0010〜0.0200wt％、Ca：0.0010
〜0.0100wt％の１種又は２種とＯ：0.0040〜0.0150wt％
とからなる群の少なくとも１群を含有し、残部はFe及び
不可避的不純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均
熱した後、熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成分
の含有量より定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を
終了し、圧延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを
2 T 以上の磁場中で冷却し、その後室温まで空冷あるい
は加速冷却することを特徴とする強度・靱性に優れた厚
鋼板の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) 〔第３発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＯ：0.0040〜0.0150wt％を
含み、かつ、Ti：0.01〜0.15wt％REM ：0.0010〜0.0200
wt％、Ca：0.0010〜0.0100wt％の１種又は２種以上を含
有し、残部はFe及び不可避的不純物からなる鋼をAr3 変
態点以上に加熱・均熱した後、熱間圧延を施し、その際
に式(1) にて各成分の含有量より定義されるAr3 変態点
以上の温度で圧延を終了し、圧延終了からAr3 変態点−
100 ℃の温度までを2 T 以上の磁場中で冷却し、その後
室温まで空冷あるいは加速冷却することを特徴とする強
度・靱性に優れた厚鋼板の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) 〔第４発明〕 Ｃ：0.05〜0.18wt％、Si：0.05〜0.6 wt％、Mn：0.60〜
2.00wt％、Al：0.005 〜0.050 wt％、Ｐ：0.020 wt％以
下、Ｓ：0.015 wt％以下及びＯ：0.0040〜0.0150wt％を
含み、かつ、Ti：0.01〜0.15wt％REM ：0.0010〜0.0200
wt％、Ca：0.0010〜0.0100wt％の１種又は２種以上を含
有し、更に、選択成分としてCu：0.05〜2.0 wt％、Ni：
0.05〜0.60wt％、Nb：0.003 〜0.020 wt％、Cr：0.05〜
0.50wt％、Mo：0.02〜0.10wt％、の１種又は２種以上か
らなる群、Ｂ：0.0002〜0.0020wt％、Ｖ：0.04〜0.15wt
％の１種又は２種とＮ：0.0050〜0.0150wt％とからなる
群、の少なくとも１群を含有し、残部はFe及び不可避的
不純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した
後、熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成分の含有
量より定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を終了
し、圧延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを2 T
以上の磁場中で冷却し、その後室温まで空冷あるいは加
速冷却することを特徴とする強度・靱性に優れた厚鋼板
の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1)
【０００８】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の限定理由を、ま
ず化学組成について説明する。Ｃは強度を確保するため
に0.05wt％以上を必要とするが、0.18wt％を超えると母
材靱性及び溶接性が低下するので、0.05〜0.18wt％に限
定した。
ず化学組成について説明する。Ｃは強度を確保するため
に0.05wt％以上を必要とするが、0.18wt％を超えると母
材靱性及び溶接性が低下するので、0.05〜0.18wt％に限
定した。
【０００９】Siは鋼の脱酸と強度上昇に有効であるが、
0.05wt％に満たないとその効果がなく、0.60wt％を超え
ての添加は HAZ靱性を著しく劣化させるので、0.05〜0.
60wt％に限定した。
0.05wt％に満たないとその効果がなく、0.60wt％を超え
ての添加は HAZ靱性を著しく劣化させるので、0.05〜0.
60wt％に限定した。
【００１０】Mnは高強度化に有効な成分であり、強度確
保の観点から下限を0.60wt％とした。しかし、Mn量が2.
00wt％を超えると、圧延空冷組織がフェライト＋パーラ
イトからフェライト＋ベイナイトになり、母材靱性が低
下するためにその上限を2.00wt％にした。
保の観点から下限を0.60wt％とした。しかし、Mn量が2.
00wt％を超えると、圧延空冷組織がフェライト＋パーラ
イトからフェライト＋ベイナイトになり、母材靱性が低
下するためにその上限を2.00wt％にした。
【００１１】Alは脱酸のために 0.005wt％以上必要であ
るが、0.050 wt％を超えて添加しても脱酸効果は飽和す
るので、上限を 0.050wt％とした。Ｐは靱性を劣化させ
るので、0.020 wt％以下に制限した。Ｓは鋼中で主に M
nSとして存在し、圧延により MnSが伸長し、延性及び靱
性の異方性を生じるため 0.015wt％以下に限定した。た
だし、MnS にもフェライト変態核としての効果が期待で
きるため、0.004 〜0.010 wt％とするのが望ましい。
るが、0.050 wt％を超えて添加しても脱酸効果は飽和す
るので、上限を 0.050wt％とした。Ｐは靱性を劣化させ
るので、0.020 wt％以下に制限した。Ｓは鋼中で主に M
nSとして存在し、圧延により MnSが伸長し、延性及び靱
性の異方性を生じるため 0.015wt％以下に限定した。た
だし、MnS にもフェライト変態核としての効果が期待で
きるため、0.004 〜0.010 wt％とするのが望ましい。
【００１２】Ｖは圧延冷却中にVNとしてオーステナイト
中に析出し、それを核としてフェライトが析出すること
から結晶粒を微細化させ、靱性向上に大きく寄与する。
また、フェライト変態後にフェライト中へVNが析出し、
冷却時に強水冷を行わずに母材強度も高めることができ
るため、板厚内での特性の均一性、残留応力・歪み軽減
にも有効である。これらの効果を有効に発揮させるに
は、0.04wt％以上の添加が必要であるが、0.15wt％を超
えての添加は母材靱性や溶接性を大きく損なうので、0.
04〜0.15wt％に限定した。
中に析出し、それを核としてフェライトが析出すること
から結晶粒を微細化させ、靱性向上に大きく寄与する。
また、フェライト変態後にフェライト中へVNが析出し、
冷却時に強水冷を行わずに母材強度も高めることができ
るため、板厚内での特性の均一性、残留応力・歪み軽減
にも有効である。これらの効果を有効に発揮させるに
は、0.04wt％以上の添加が必要であるが、0.15wt％を超
えての添加は母材靱性や溶接性を大きく損なうので、0.
04〜0.15wt％に限定した。
【００１３】Tiは主に TiNとして存在し、素材加熱時に
γの粒成長を抑制する作用並びにγ中への残留及び析出
によりフェライト生成核あるいはVNのγ中への析出を促
進させる作用を持つことから、結晶粒の微細化に有効な
成分である。また、Tiは酸化物として存在することによ
りフェライト生成能を有する。これらの効果を発揮させ
るには0.01wt％以上の添加が必要であり、0.15wt％を超
えての添加は鋼の清浄性や靱性を低下させるので0.01〜
0.15wt％に限定した。
γの粒成長を抑制する作用並びにγ中への残留及び析出
によりフェライト生成核あるいはVNのγ中への析出を促
進させる作用を持つことから、結晶粒の微細化に有効な
成分である。また、Tiは酸化物として存在することによ
りフェライト生成能を有する。これらの効果を発揮させ
るには0.01wt％以上の添加が必要であり、0.15wt％を超
えての添加は鋼の清浄性や靱性を低下させるので0.01〜
0.15wt％に限定した。
【００１４】ＮはTiN やVNあるいはBNを形成し、素材加
熱時のγの粒成長の抑制とそれらを核としてフェライト
が析出することから結晶粒を微細化させ、靱性向上に大
きく寄与する。また、フェライト変態後にフェライト中
へVNが析出し、冷却時に強水冷を行わずに母材強度も高
めることができるため、板厚内での特性の均一生、残留
応力・歪み低減にも有効である。これらの効果を有効に
発揮させるためには0.005 wt％以上の添加が必要である
が、0.015 wt％を超えての添加は母材靱性や溶接性を大
きく損なうので0.005 〜0.015 wt％に限定した。
熱時のγの粒成長の抑制とそれらを核としてフェライト
が析出することから結晶粒を微細化させ、靱性向上に大
きく寄与する。また、フェライト変態後にフェライト中
へVNが析出し、冷却時に強水冷を行わずに母材強度も高
めることができるため、板厚内での特性の均一生、残留
応力・歪み低減にも有効である。これらの効果を有効に
発揮させるためには0.005 wt％以上の添加が必要である
が、0.015 wt％を超えての添加は母材靱性や溶接性を大
きく損なうので0.005 〜0.015 wt％に限定した。
【００１５】第２発明、第４発明においては、Cu, Ni,
Nb, Cr, Moの１種又は２種以上を添加することができ
る。これらの成分はいずれも焼入れ性向上に有効な成分
であり、TiN, VN との細粒化効果が最適になるとともに
VNの析出強化も有効に作用する。すなわち、Ar3 変態点
を下げることにより、フェライト粒がより微細に生成す
ると共にVNの析出強化が大きくなるが、Ar3 変態点を下
げすぎるとベイナイト変態が主体となり、フェライト生
成の細粒化が不十分になるため、強度は組織強化により
上昇するが母材靱性が大きく低下する。Ar3 変態点の低
下を介して強度・靱性を向上するためにはCu, Ni, Nb,
Cr, Moはそれぞれ0.05wt％, 0.05wt％, 0.003 wt％, 0.
05wt％, 0.02wt％以上が必要である。Cuによる熱間加工
性の低下を補償するためにNiはCuとほぼ等量の添加を必
要とするが、0.6 wt％を超えての添加は製造コストが高
くなりすぎるため、好ましくはCu, Niの上限は0.60wt％
とした。もっとも、Cuは析出強化成分であり、強度調整
のために2.0 wt％までは添加しても良いが、2.0 wt％を
超えると溶接熱影響部や圧延時の耐割れ性が低下するた
め上限は2.0 wt％とした。また、Nb, Cr, Moはそれぞれ
0.020wt％, 0.50wt％, 0.10wt％を超えると溶接性や靱
性を損なうので、これを上限とした。
Nb, Cr, Moの１種又は２種以上を添加することができ
る。これらの成分はいずれも焼入れ性向上に有効な成分
であり、TiN, VN との細粒化効果が最適になるとともに
VNの析出強化も有効に作用する。すなわち、Ar3 変態点
を下げることにより、フェライト粒がより微細に生成す
ると共にVNの析出強化が大きくなるが、Ar3 変態点を下
げすぎるとベイナイト変態が主体となり、フェライト生
成の細粒化が不十分になるため、強度は組織強化により
上昇するが母材靱性が大きく低下する。Ar3 変態点の低
下を介して強度・靱性を向上するためにはCu, Ni, Nb,
Cr, Moはそれぞれ0.05wt％, 0.05wt％, 0.003 wt％, 0.
05wt％, 0.02wt％以上が必要である。Cuによる熱間加工
性の低下を補償するためにNiはCuとほぼ等量の添加を必
要とするが、0.6 wt％を超えての添加は製造コストが高
くなりすぎるため、好ましくはCu, Niの上限は0.60wt％
とした。もっとも、Cuは析出強化成分であり、強度調整
のために2.0 wt％までは添加しても良いが、2.0 wt％を
超えると溶接熱影響部や圧延時の耐割れ性が低下するた
め上限は2.0 wt％とした。また、Nb, Cr, Moはそれぞれ
0.020wt％, 0.50wt％, 0.10wt％を超えると溶接性や靱
性を損なうので、これを上限とした。
【００１６】第２発明、第４発明においては、Ｂを添加
することができる。ＢはTi及びＶと同様、BNとしてフェ
ライト生成核となるが、粒界に偏析して粗大な粒界フェ
ライトの生成を抑制し、圧延後のフェライト粒を細かく
する作用をもつ。Ｂの0.0002wt％以上の添加によりその
効果が現れるが、0.0020wt％を超えての添加は靱性を低
下させるので、0.0002〜0.0020wt％に限定した。
することができる。ＢはTi及びＶと同様、BNとしてフェ
ライト生成核となるが、粒界に偏析して粗大な粒界フェ
ライトの生成を抑制し、圧延後のフェライト粒を細かく
する作用をもつ。Ｂの0.0002wt％以上の添加によりその
効果が現れるが、0.0020wt％を超えての添加は靱性を低
下させるので、0.0002〜0.0020wt％に限定した。
【００１７】第２発明、第３発明又は第４発明において
は、 REM, Caの１種又は２種を添加することができる。
REM, Ca は高温においても安定な酸化物として微細分散
し、素材加熱時のγ粒の粒成長を抑制するとともに、圧
延後のフェライト粒径を細かくする効果がある。また、
HAZ 靱性の向上にも有効であり、これら効果を期待する
際には、それぞれ0.0010wt％以上が必要であるが、それ
ぞれ0.0200wt％を超えての添加は鋼の清浄性及び母材靱
性を低下させるので、REM, Ca は0.0010〜0.0200wt％の
範囲とした。
は、 REM, Caの１種又は２種を添加することができる。
REM, Ca は高温においても安定な酸化物として微細分散
し、素材加熱時のγ粒の粒成長を抑制するとともに、圧
延後のフェライト粒径を細かくする効果がある。また、
HAZ 靱性の向上にも有効であり、これら効果を期待する
際には、それぞれ0.0010wt％以上が必要であるが、それ
ぞれ0.0200wt％を超えての添加は鋼の清浄性及び母材靱
性を低下させるので、REM, Ca は0.0010〜0.0200wt％の
範囲とした。
【００１８】第２発明においては所定量のＯを含有させ
ることができ、第３発明、第４発明においては、Ｏを必
須とする。Ｏは、上記REM 、Ca及びTiの酸化物の生成量
を確保するのに必要不可欠であり、Ｏ：0.0040〜0.0150
％の範囲に限定したのは、0.0040wt％未満では酸化物の
生成量が十分でなく、0.0150wt％を超えると鋼の清浄性
及び母材靱性を定価させることになるためである。
ることができ、第３発明、第４発明においては、Ｏを必
須とする。Ｏは、上記REM 、Ca及びTiの酸化物の生成量
を確保するのに必要不可欠であり、Ｏ：0.0040〜0.0150
％の範囲に限定したのは、0.0040wt％未満では酸化物の
生成量が十分でなく、0.0150wt％を超えると鋼の清浄性
及び母材靱性を定価させることになるためである。
【００１９】以上の理由により、この発明の化学組成の
限定範囲のなかで重要なのはフェライト生成の核となる
析出物及び介在物を確保することであり、Ti、Ｖ及びＢ
のような窒化物系介在物及び析出物を利用する場合には
Ｎは必須成分であり、REM 、Ca及びTiのような酸化物系
介在物及び析出物を利用する場合にはＯが必須成分とな
る。また、これらの効果を同時に利用することも可能で
ある。
限定範囲のなかで重要なのはフェライト生成の核となる
析出物及び介在物を確保することであり、Ti、Ｖ及びＢ
のような窒化物系介在物及び析出物を利用する場合には
Ｎは必須成分であり、REM 、Ca及びTiのような酸化物系
介在物及び析出物を利用する場合にはＯが必須成分とな
る。また、これらの効果を同時に利用することも可能で
ある。
【００２０】次に製造方法の限定理由について述べる。
素材加熱温度は素材の組織を均一なオーステナイト組織
にするため、Ar3 変態点以上必要であり、Ar3 変態点未
満ではフェライト変態後に均一な組織が得られないため
に、Ar3 変態点以上と限定した。圧延条件についてはこ
の発明の場合、高温にて圧延仕上げを行うと後述の磁場
中にて析出物を核とした粒内フェライト変態が促進さ
れ、低温にて圧延仕上げを行うと析出物からの変態に加
えて加工による変態帯からのフェライト変態が促進され
る。すなわち、いずれにせよ磁場中にて変態を起こさせ
ることが重要なポイントである。よって、Ar3 点以上で
の圧延終了温度から変態がほぼ完了する Ar3−100 ℃に
おいて磁場を付加することがこの発明の特徴である。こ
のとき付加する磁場は2T以上が変態促進には必要であ
り、それ未満では効果がない。
素材加熱温度は素材の組織を均一なオーステナイト組織
にするため、Ar3 変態点以上必要であり、Ar3 変態点未
満ではフェライト変態後に均一な組織が得られないため
に、Ar3 変態点以上と限定した。圧延条件についてはこ
の発明の場合、高温にて圧延仕上げを行うと後述の磁場
中にて析出物を核とした粒内フェライト変態が促進さ
れ、低温にて圧延仕上げを行うと析出物からの変態に加
えて加工による変態帯からのフェライト変態が促進され
る。すなわち、いずれにせよ磁場中にて変態を起こさせ
ることが重要なポイントである。よって、Ar3 点以上で
の圧延終了温度から変態がほぼ完了する Ar3−100 ℃に
おいて磁場を付加することがこの発明の特徴である。こ
のとき付加する磁場は2T以上が変態促進には必要であ
り、それ未満では効果がない。
【００２１】
【実施例】表１に示した組成の溶製材を板厚50mmから15
mmに圧延し、得られた各鋼板の板厚中央部のミクロ組織
観察から、フェライト粒径を円相当径にて評価し、磁場
付加の効果を調べた。これらの結果を表２に示す。この
結果から、この発明による製造方法ではフェライト粒径
が小さくなり、変態時に高磁場を付加することで、強度
・靱性に優れた鋼板の製造が可能となった。
mmに圧延し、得られた各鋼板の板厚中央部のミクロ組織
観察から、フェライト粒径を円相当径にて評価し、磁場
付加の効果を調べた。これらの結果を表２に示す。この
結果から、この発明による製造方法ではフェライト粒径
が小さくなり、変態時に高磁場を付加することで、強度
・靱性に優れた鋼板の製造が可能となった。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、建築構造用柱材・梁
材としてこれまで製造が困難であった強度・靱性に優れ
た高強度厚鋼板の製造が可能となり、産業上の有益な効
果を奏する。
材としてこれまで製造が困難であった強度・靱性に優れ
た高強度厚鋼板の製造が可能となり、産業上の有益な効
果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/58 Ｃ２２Ｃ 38/58 (72)発明者 川端 文丸 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所 (72)発明者 天野 虔一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所 (72)発明者 下斗米 道夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】Ｃ：0.05〜0.18wt％、 Si：0.05〜0.6 wt％、 Mn：0.60〜2.00wt％、 Al：0.005 〜0.050 wt％、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.015 wt％以下及び Ｎ：0.0050〜0.0150wt％ を含み、かつ Ｖ：0.04〜0.15wt％及び Ti：0.01〜0.15wt％ の１種又は２種を含有し、残部はFe及び不可避的不純物
からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した後、熱間
圧延を施し、その際に式(1) にて各成分の含有量より定
義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を終了し、圧延終
了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを2 T 以上の磁場
中で冷却し、その後室温まで空冷あるいは加速冷却する
ことを特徴とする強度・靱性に優れた厚鋼板の製造方
法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) - 【請求項２】Ｃ：0.05〜0.18wt％、 Si：0.05〜0.6 wt％、 Mn：0.60〜2.00wt％、 Al：0.005 〜0.050 wt％、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.015 wt％以下及び Ｎ：0.0050〜0.0150wt％ を含み、かつ、 Ｖ：0.04〜0.15wt％及び Ti：0.01〜0.15wt％ の１種又は２種を含有し、更に、選択成分として Cu：0.05〜2.0 wt％、 Ni：0.05〜0.60wt％、 Nb：0.003 〜0.020 wt％、 Cr：0.05〜0.50wt％、 Mo：0.02〜0.10wt％、 の１種又は２種以上からなる群、 Ｂ：0.0002〜0.0020wt％ よりなる群、 REM ：0.0010〜0.0200wt％、 Ca：0.0010〜0.0100wt％ の１種又は２種と Ｏ：0.0040〜0.0150wt％ とからなる群の少なくとも１群を含有し、残部はFe及び
不可避的不純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均
熱した後、熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成分
の含有量より定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を
終了し、圧延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを
2 T 以上の磁場中で冷却し、その後室温まで空冷あるい
は加速冷却することを特徴とする強度・靱性に優れた厚
鋼板の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) - 【請求項３】Ｃ：0.05〜0.18wt％、 Si：0.05〜0.6 wt％、 Mn：0.60〜2.00wt％、 Al：0.005 〜0.050 wt％、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.015 wt％以下及び Ｏ：0.0040〜0.0150wt％ を含み、かつ、 Ti：0.01〜0.15wt％ REM ：0.0010〜0.0200wt％、 Ca：0.0010〜0.0100wt％ の１種又は２種以上を含有し、残部はFe及び不可避的不
純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・均熱した後、
熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成分の含有量よ
り定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延を終了し、圧
延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度までを2 T 以上の
磁場中で冷却し、その後室温まで空冷あるいは加速冷却
することを特徴とする強度・靱性に優れた厚鋼板の製造
方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1) - 【請求項４】Ｃ：0.05〜0.18wt％、 Si：0.05〜0.6 wt％、 Mn：0.60〜2.00wt％、 Al：0.005 〜0.050 wt％、 Ｐ：0.020 wt％以下、 Ｓ：0.015 wt％以下及び Ｏ：0.0040〜0.0150wt％ を含み、かつ、 Ti：0.01〜0.15wt％ REM ：0.0010〜0.0200wt％、 Ca：0.0010〜0.0100wt％ の１種又は２種以上を含有し、更に、選択成分として Cu：0.05〜2.0 wt％、 Ni：0.05〜0.60wt％、 Nb：0.003 〜0.020 wt％、 Cr：0.05〜0.50wt％、 Mo：0.02〜0.10wt％、 の１種又は２種以上からなる群、 Ｂ：0.0002〜0.0020wt％、 Ｖ：0.04〜0.15wt％ の１種又は２種と Ｎ：0.0050〜0.0150wt％ とからなる群、の少なくとも１群を含有し、残部はFe及
び不可避的不純物からなる鋼をAr3 変態点以上に加熱・
均熱した後、熱間圧延を施し、その際に式(1) にて各成
分の含有量より定義されるAr3 変態点以上の温度で圧延
を終了し、圧延終了からAr3 変態点−100 ℃の温度まで
を2 T 以上の磁場中で冷却し、その後室温まで空冷ある
いは加速冷却することを特徴とする強度・靱性に優れた
厚鋼板の製造方法。 Ar3(℃) ＝ 910− 230Ｃ＋25Si−74Mn−56Ni−16Cr−９Mo−５Cu−1620Nb …… (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17682197A JPH1121625A (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 強度、靱性に優れる厚鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17682197A JPH1121625A (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 強度、靱性に優れる厚鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121625A true JPH1121625A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16020441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17682197A Withdrawn JPH1121625A (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 強度、靱性に優れる厚鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1121625A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234240A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-08-28 | Kawasaki Steel Corp | 複相組織鋼の組織制御方法 |
| JP2007327099A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Nippon Steel Corp | 大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板 |
| JP2009120957A (ja) * | 2002-06-19 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corp | 原油油槽用鋼およびその製造方法、原油油槽およびその防食方法 |
| CN103352166A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-10-16 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度导磁钢板及其生产方法 |
-
1997
- 1997-07-02 JP JP17682197A patent/JPH1121625A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001234240A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-08-28 | Kawasaki Steel Corp | 複相組織鋼の組織制御方法 |
| JP2009120957A (ja) * | 2002-06-19 | 2009-06-04 | Nippon Steel Corp | 原油油槽用鋼およびその製造方法、原油油槽およびその防食方法 |
| JP2007327099A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Nippon Steel Corp | 大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた厚鋼板 |
| CN103352166A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-10-16 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度导磁钢板及其生产方法 |
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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: 20040907 |