JPS5913050A - 低温用鋳鋼 - Google Patents

低温用鋳鋼

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JPS5913050A
JPS5913050A JP12256782A JP12256782A JPS5913050A JP S5913050 A JPS5913050 A JP S5913050A JP 12256782 A JP12256782 A JP 12256782A JP 12256782 A JP12256782 A JP 12256782A JP S5913050 A JPS5913050 A JP S5913050A
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JP
Japan
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steel
cast steel
temperature
low
parameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP12256782A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Noguchi
野口 紘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は砕氷商船用船尾材あるいはパイプライン途中
のバルブやポンプケーシングなど、低温で使用されるに
適した鋳鋼に関し、特に使用温度が一70℃以−トで強
度が50〜60kgfA−の低温用鋳鋼に関するもので
ある。
従来から一70℃以上の温度で使用される強度50〜6
0 kyrA4程度の鋳鋼としては、JIS G515
2で規定される5CPL−21鋼種やA’STM規格の
A 352− I、 C2等が知られている。これらは
しずれもいわゆる2 2 Nt鋳鋼であり、NIを20
〜3.0チ添加することによって低温靭性を高めたもの
である。例えば前記の5CPL−21鋼種のJIS規格
による成分範囲を第1表に示し、またその機械的性質を
第2表に示す。
第1表:5CPL−21鋼の化学成分(wtチ)第2表
:8CPL−21鋼の機械的性質しかるにNiは極めて
高価な金属であり、しかもその価格高騰は近年盤々著し
くなっておシ、そのため前述のようにNiを2〜3チ含
有する鋳鋼りその原材料コストが高くならざるを得ない
のが実情である。
この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、高価な
N□I含′含量有蓋なくし、しかも2LNi・−鋼と同
程度もしくはそれ以上の機械、的特性を有する低温用鋳
鋼を提供することを目的とするものである。
本発明者等は上述の、目的番達成するべく、種々実験・
検討を重ねた結巣、従来の低温用鋳鋼のNiの一部をM
nで置換し、かつMn 、 C、Si 、 Niを適切
なバランスで配合させることによって、従来の22 N
+鋳鋼と同程度またはそれ以上の優れた低温靭性が得ら
れることを見出し、この発明をなすに至った゛のである
。   ゛  ′ すなわちこの発明の低温用鋳鋼は、基本的にはC0,0
5〜0.15%、Si 0.60%以丁、MnO,50
〜2,50チ、Po、010チ以丁、So、010チ以
下であってしかもC、Si 、 Mn 、 Ni含有量
が 2.6X(%Mn)+[%Ni] −36x[%cl−
t3x[%st)≧3.5を満たし、残部実質的にFe
および不可避的不純物よシなることを特徴とするもので
ある。
また一般にこの種の鋳鋼においてはオーステナイト化温
度から急冷する焼入れおよび焼もどしを行′っ゛た場合
に最も優れた低温靭性が得られるのが通常であるが、複
雑な形状の鋳鋼品の場合には熱処理むらや変形、焼割れ
等の発生により焼入れの適用が困難となることが多い。
そこで焼ならしの如く低冷却速度の熱処理を施すことが
考えられるが、この発明の鋳鋼においては、特に2段以
上の焼ならし・焼もどしを適用する。ことに9より、て
、従来の2”Ni鋳鋼を焼入れ一部もどし処理tた場合
と比較して何ら遜色のない弾度1.靭性が得、、られ、
このこともこの発明の鋳鋼の重章な特徴?一つである。
以下この発明の低温用鋳鋼をさらに詳細に説明する。
先ずこの発明の鋳鋼の成分限定理由について説明する。
C: Cはその含有量が増加するにしたがって強度を増
すが、その反面靭性と溶接性を低下させるから、両者の
バランスからC含有量を規定した。
すなわちCO,054未満では調質後の隼度を所牽の値
に確保、することが困難となり、一方Cが9.15.1
を越えれば靭性全所要の値に確保することが、−難とな
るとともに溶呻性も害するから、50.05〜09県 
5%にFil限1.た。
84 :  Si /d Cと同様にその含有量が増加
すするにしたがって強度を増す反面靭性を低下させるが
、一般の鋳鋼品と同程度であればよく、シたがってJI
S規格の5CPL −21鋼種と同様に0.60チ以F
 :とじ水。、 1 Mn :  Mnは焼入れ性向上に顕著な効果がぶる元
素であり、この発明では特に従来の低温用鋳鋼における
。Niの一部置換用として強度および靭性の向上1  
 −謬1,11 、に有効で、ある。但し2.5oq6章越えて過剰に緯
加゛すれば粒界への偏析が顕著となっそ靭性を゛かえっ
゛て低下させ、一方0.50*梁満ではM−一部゛の効
果が得られず、した、かって0.50〜2.50 %に
規制した。            、      、
P、 、S 、、: 子れらは通常の製、鋼工程によっ
て含まれる不純物元素r6す、−ずれ、ち靭性を低下さ
せる(5) から可及的にその含有量が少ないことが望ましいが、製
造コストとの兼ね合いから0.010 、s以下とした
Ni :  Niは従来から使用されている低温用鋳鋼
の主要元素であル、強度および靭性を向上させるに有効
!あるが、高価な元素であるためこの発明の鋳鋼では可
及的に小量に抑制することが望ましい。
しかしながらNi含有量を削減し過ぎれば要求特性を満
足することが困難となるから、両者の兼ね合いから0.
5〜2.0チとした。
A−6,、:  Qは結晶粒微細化によ如強度、靭性の
向上に効果があるが、0.06%を越えれば非金属介在
物を増大させて、かえって低温靭性を損うことになるた
め、0.06%以下とじ九。     ・、1さ些にこ
の発明の鋳鋼にお−ては、強度および靭性に木きな影醤
を及ぼすC、8i 、 Mn 、 Niの含有量を、次
の式で定まるパラメータPoが3,5以上とな、るよう
に定める必要がある。
P o 〒2.6 X C%Mn ) + Cfb N
リ−3,6[%C’)  1.3[’L8i)と、の、
キリな条件は、Mn 、 Ni 、 C、8iのバラン
ス(6) が靭性確保のために必要であることを意味するものであ
し、本発明者等の詳細な実験により導き出されたもので
ある。すなわち本発明者等はMn 。
Ni 、 C、Siの含有量を種々変化させることによ
す前記パラメータPOを変化させ、それぞれの鋳鋼の2
段焼ならし・焼もどし処理後の一75℃におけるシャル
ピー吸収エネルギー値を調べたところ、第1図に示す結
果が得られた。第1図から明らかなように一75℃にお
いて少なくとも3に9f−m以上の吸収エネルギー値を
得るためにはパラメータPoが3.5以上であることが
必要である。したがってこの発明においてはパラメータ
POが3.5以上とすることを条件としたのである。な
お第1図から、パラメータPoO値が460〜5.0の
範囲内にある場合に特に吸収エネルギー値が高く、シた
がってこの発明の鋳鋼においてもパラメータPOの値が
40〜5.0の範囲内となるようにC、Si 、 Mn
 、 Niの含有量を調整することが望ましい。
なおこの発明の鋳鋼に対する熱処理としては、オーステ
ナイト化温度から急冷する焼入れを行な(7) い、さらに焼もどしを行った場合に最も優れた低温靭性
を得ることができるが、前述のように複雑な形状の場合
には焼入れが困難となることが多い。
このような場合、この発明の鋳鋼においてはオーステナ
イト化温度から20°c/n1in程度以下の低冷却速
度で冷却(すなわち空冷)するいわゆる焼ならし処理を
2段以上行えば良く、このような2段以上の焼ならしお
よび焼もどしを行うことによってもこの発明の鋳鋼では
一75℃における吸収エネルギー値3.0 kli+f
−m以上、引張り強さ50 kgfAy1以上の値を充
分に確保することができる。すなわちこの発明の鋳鋼に
おいては、空冷程度の冷却速度でもフェライト・パーラ
イト組織の一部をベイナイト化させ、かつ2段以上の焼
ならしによシ結晶粒度を充分に小さくすることができ、
その結果破面単位が小さくなって強度および靭性を充分
に向上させることができるのである。
なおここで、この発明の鋳鋼に適用される2段以上の焼
ならし・焼もどし処理とは、AC3点以上オーステナイ
ト結晶粒粗大化開始温度以下の温度(8) 域、望ましくは900〜980℃程度のオーステナイト
化温度に加熱した後空冷し、さらに同一オーステナイト
化温度もしくは前段のオーステナイト化温度より30〜
50℃低いオーステナイト化温度に加熱した後空冷する
熱処理操作を必要回く夛かえし、最終的にAr1点以下
の温度、望ましくは400〜630℃程度の温度におい
て焼もどし、調質のために急冷する処理を称する。
以下にこの発明の実施例および比較例を記す。
実施例 第3表の試料番号1,2に示す組成の溶鋼を50に9高
周波誘導溶解炉にて溶製し、ダイカル鋳型にて厚さ60
III11高さ170■、長さ250關のYブロックを
鋳込んだ。この鋳鋼材から厚さ25ilI+1高さ15
0sai、長さ125111mの供試材を切出し、2段
焼ならしおよび焼もどし処理を行った。但し第1段目の
焼ならし加熱温度は940 ’C1第2段目の焼ならし
加熱温度は900℃、焼もどし温度は620℃とした。
熱処理後の機械的性質を調べた結果を第4表に示す。
(9) 比較例 第3表の試料番号3に示す組成、すなわち5CPL −
21鋼横のJIS規格成分範囲を満足する組成の溶鋼を
前記実施例と同様に溶製し、実施例と同様に鋳造、供試
材の切出し、および熱処理を行った。熱処理後の機械的
性質を第4表に併せて示す。
第3表 (10) #!4表 第3表、第4表に示される如く、比較鋼の場合には成分
組成について#1JIS規格の5CPL −21鋼種の
ものセなっているが、強度面では8CPL 、 21鋼
種に対する要求特性(引張り強さ49 kgf/+4以
上;第2表参照)を満たしていない。これに対しこの発
明の鋼の場合には第2表に示す要求特性を全て満足して
おり、特に−75℃での吸収エネルギー値については著
しく高い値を示し、このことから低嚇靭性が著しく優れ
ていることが明らかである。
以上の説明で明らかなよ、う(この発明の低温用鋳鋼は
、高価なNiの含有量が少ないため低コストでしかも従
来の低温用鋼と同程度以上の優れた強度、低温靭性を有
し、かつまた焼入れ焼もどし処理が困難な複雑な形状を
有する鋳鋼品の場合であっても2段以上の焼ならし・焼
もどし処理によって優れた低温靭性、強度を得る仁とが
できる等、従来の低温用鋳鋼と比較して工業上優れた長
所を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はパラメータPo、すなわち 2.6 x[%Mn ]+(%Nr )−3,6X [
%C)  1.3C%8j )の値と一75℃における
シャルピー衝撃吸収エネルギーとの関係を示す相関図で
ある。 出願人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)C0,05〜0.15係(重量%、以下同じ)、
    Si0.601以丁、Mn O,50〜2.501y、
    Po、oio係以下、So、010チ以下、NiO,5
    〜2.0%、A60.060%以下であってしかも26
    ×〔%Mn ] + [%Ni〕3.6X[%C〕−1
    ,3XC係Si )≧35全SiすようにMn、Ni、
    C,Siを含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よ
    りなる低温用鋳鋼。
JP12256782A 1982-07-14 1982-07-14 低温用鋳鋼 Pending JPS5913050A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105331890A (zh) * 2015-11-23 2016-02-17 南京钢铁股份有限公司 一种在线淬火生产高韧性5Ni钢中厚板的方法
CN105821322A (zh) * 2016-06-13 2016-08-03 苏州双金实业有限公司 一种容易焊接的钢

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105331890A (zh) * 2015-11-23 2016-02-17 南京钢铁股份有限公司 一种在线淬火生产高韧性5Ni钢中厚板的方法
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