JPS5983719A - 非調質高強度鋼の製造法 - Google Patents
非調質高強度鋼の製造法Info
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- JPS5983719A JPS5983719A JP19185682A JP19185682A JPS5983719A JP S5983719 A JPS5983719 A JP S5983719A JP 19185682 A JP19185682 A JP 19185682A JP 19185682 A JP19185682 A JP 19185682A JP S5983719 A JPS5983719 A JP S5983719A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は靭性のすぐれた鋼板、鋼管、形鋼等の非調質高
強度鋼の製造法に関するものである。 従来Ｎｂ、■を添加した例えば溶接構造用鋼板、ライン
パイプ用厚鋼板では、強度と靭性を向上させるために、
いわゆるコントロールトローリングに代表されるように
スラブの低温加熱、低温大圧下仕上げ圧延により、未再
結晶オーステナイトを生成させて結晶粒を微細化させ、
さらに圧延後の冷却時にＮｂ、Ｖの炭窒化物を析出させ
るという圧延法が広く行われている。しかしながらこの
方法は、圧延条件を厳しく制御するため生産性の低下が
大きく、特に加工温度の低い継目無鋼管の製造法に適用
することは困難である。 一方比較的加工温度が高い継目無鋼管の製造法において
は、引張強度は炭素当量を高めることによって向上する
ものの降伏強度および靭性
強度鋼の製造法に関するものである。 従来Ｎｂ、■を添加した例えば溶接構造用鋼板、ライン
パイプ用厚鋼板では、強度と靭性を向上させるために、
いわゆるコントロールトローリングに代表されるように
スラブの低温加熱、低温大圧下仕上げ圧延により、未再
結晶オーステナイトを生成させて結晶粒を微細化させ、
さらに圧延後の冷却時にＮｂ、Ｖの炭窒化物を析出させ
るという圧延法が広く行われている。しかしながらこの
方法は、圧延条件を厳しく制御するため生産性の低下が
大きく、特に加工温度の低い継目無鋼管の製造法に適用
することは困難である。 一方比較的加工温度が高い継目無鋼管の製造法において
は、引張強度は炭素当量を高めることによって向上する
ものの降伏強度および靭性
【
値は、島状マルテンサイトの出現により低下するため、
非調質拐で強度、靭性のすぐれた鋼管を製造することは
困難であった。 本発明は鋼成分と熱処理法により、靭性のすぐれた非調
質高強度鋼を製造することを目的とずろものである。 ずなわち本発明は、Ｃ： ００２〜０．１．５％、ｓｉ
。 ０．０１〜０．９０％、Ｍｎ ： ０．２０−２．５０
％、Ｐ。 ０．０２５％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００
１〜Ｏ，０１０％、Ａｌ ： ０．００５〜０．１％、
Ｎｂと■は】河また２種で００／ 〜０．２０係を含
宿し、あるいはさらに要求される鋼の性質に応じて、ｃ
ｕ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ ： ０．０５〜３．
０％、Ｃｒ ： ０．０５〜１０％、Ｍｏ ： ０．０
５〜０．５０％、ＴＪ： ０．０３５係以下、Ｂ ：
０．０００３〜０．００３％、Ｃａ ： ０．００１０
〜０．０７０％の１種または２種以上を選択して含有し
、残部が実質的にＦｅからなる鋼片を、１２００℃以」
二の温度に加熱してから熱間成形圧延し、あるいはさら
に再加熱して熱間成形圧延を施した後、圧延終了後の冷
却途中または再加熱して／Ｉ ００℃〜Ａ１変態点以下
の温度で焼戻しを行う非調質高強度鋼の製造法である。 以下、本発明の製造法について詳細に説明する。 本発明において、上記のような鋼成分組成に限定した理
由について説明する。 Ｃは鋼の強化および圧延後の組織の細粒化に必要である
が、少ないと効果がなく多すぎると靭性の低下をきたし
、また溶接性にも悪影響をおよぼすため００２〜０１５
％とした。 Ｓｉは強度の増大に必要であるが、少ないと効果かなく
多回″ぎろと靭性の劣化をきたし、また溶接性にも悪影
響をおよぼすため０．０１〜０．９０係とした。 Ｍｎは強度の増大に有効であるか、少ないとベーナイト
組織が得られず多すぎると靭性の低下および溶接性に悪
影響をおよぼすため０．２０％〜２５％とした。 Ｐは多すぎると靭性が低下するため、上限を０．０２５
％とした。Ｓは多すぎると靭性が低下し、延伸した硫化
物を生成して材質に方向性を与えるため上限を０，０２
％とした。 ＡＩはＢの有効活用を図るために必要であるが、少ない
と効果がな（多すぎると非金属介在物が増加し靭性の低
下をきたすため０．００５〜０、１％とした。 ＮはＣとともにＮｂ、Ｖの炭窒化物の生成により強度、
靭性の向上に必要であるが、少ないと効果がなく多すぎ
るとＢの有効な活用に悪影響をおよぼすため、０．００
１〜０．０１０％とした。 隅、■はそれぞれ圧延中あるいは圧延後の空冷時に炭窒
化物を形成し、強度の上昇および靭性の向上に働らくが
、少ないと効果がなく多すぎてもその効果が飽和するた
め、合計して０．０１〜０２％とした。 上記のような成分組成の鋼は、強度と靭性にすぐれた性
質を得ることができる。さらに本発明は上記の鋼に強度
と靭性等を付与するためにＣｕ 、 Ｎｉ ％ Ｃｒ等
を１種または２種以上を選択して添加することができる
。 Ｃｕは強度を増加させるとともに耐候性、耐食性、耐水
素誘起割れ性を与えることを目的とするが、少ないと効
果がなく多すぎてもその効果は飽和し、靭性、溶接性に
悪影響をおよぼすため０，０５〜０５％とした。 Ｎｉは固溶効果による強度上昇および靭性の向上を目的
とするが、少ないと効果がなく多すぎてもその効果が飽
和し、高価であるため０．０５〜３．０％とした。 Ｃｒ ％ Ｍｏは強度の増大を目的とするが、少ないと
効果がなく多すぎると靭性が低下するためそれぞれ０．
０５〜１．０％、０．０５〜０５％とした。 Ｔｉは微細な炭化物を生成して強度の増加をはかり、ま
たＡＩと同様Ｂの有効活用に必要であるが、多すぎると
巨大なＴｉ窒化物を生成して靭性な低下させるため、上
限を０．０３５ ％とした。 Ｂは鋼の合金元素を減らし強度の増大に有効であるが、
少ないとベーナイト組織が得られず多すぎてもその効果
が飽和し、また靭性低下の原因となるため０．０００３
〜０．００３％とした。−Ｃｅ、Ｃａは硫化物の延伸防
止による材質の方向性の減少させて、靭性な間接的に改
善せしめることを目的として添加するもので、少ないと
効果がなく多すぎろとＣ系介在物の増大をきたし、靭性
低下の原因となるため、それぞれ０．００７〜００７０
％、０．００１０〜０．０７０％とした。 上記のような成分組成に転炉、電気炉等の溶解炉で溶製
され、連続鋳造法または造塊、分塊法で製造した鋼片を
、１２００℃以上の高温度に加熱し、鋼板、鋼管、形鋼
等必要の形状に熱間成形圧延する。 熱間成形圧延のうち加熱温度は、熱間成形圧延前にほと
んどのＮｂ、Ｖ、Ａ１等を固溶させておくために充分高
くしておかねばならない。この温度はＣ，ＮとＮｂ、Ｖ
、Ａｔの溶解度積に支配されるが、本発明範囲内のＣ，
ＮとＮｂ、Ｖ、ＡＩ量であれば、１２００℃以上の温度
ですべて固溶し、また熱間成形加工能率上なんら支障を
生じないので、加熱温度は１２００℃以上とした。 さらに本発明は、このようにして熱間成形圧延された鋼
の強度と靭性を一層向上せしめるために、オーステナイ
ト化温度に再加熱して熱間成形圧延してもよい。 また熱間成形圧延後の鋼は、フェライト組織とベーナイ
ト組織を呈し、強度と靭性がすぐれているが、成分の配
合組成や圧延中の温度降下速度によって、島状マルテン
サイト組織が混在し、その性質を著しく劣化させる場合
がある。 そこで本発明は、このような現象を誘発する島状マルテ
ンサイト組織を消失するために、焼戻処理を行う。この
焼戻処理は、熱間成形圧延終了後の冷却途中または常温
から昇温して、４００℃〜Ａ１変態点以下の温度に加熱
する。この温度は、鋼の強度と靭性を改善するもので、
Ａ□変態点を越える圧延過程で生成した島状マルテンサ
イト組織の消失効果が弱く、また４００℃よりも低い温
度ではその組織の消失効果がない。 上記のような本発明法で製造された鋼板、鋼管、形鋼等
の非調質の鋼は、強度と共に靭性もすぐれている。 以下本発明の実施例について説明する。 第１表に実施例供試材の化学成分を示し、第２表に熱間
成形圧延条件および熱もどし熱処理条件を示す。焼もど
し熱処理は炉加熱、誘導加熱装置を用いた。鋼材の強度
、靭性の評価には引張試験および２ｍｍＶノツチシャル
ピー衝撃試験により行った。 第３表に引張試験および衝撃試験結果を示す。 同表から明らからように、本発明法で製造された鋼は、
比較用製造法に比べ降伏強度、靭性ともに向上すること
がわかる。またこの効果はＢの添加によりさらに向上す
ることがわかる。 すなわち本発明によれば、靭性のすく゛れたツト調質高
強度鋼の製造が可能となる。
非調質拐で強度、靭性のすぐれた鋼管を製造することは
困難であった。 本発明は鋼成分と熱処理法により、靭性のすぐれた非調
質高強度鋼を製造することを目的とずろものである。 ずなわち本発明は、Ｃ： ００２〜０．１．５％、ｓｉ
。 ０．０１〜０．９０％、Ｍｎ ： ０．２０−２．５０
％、Ｐ。 ０．０２５％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００
１〜Ｏ，０１０％、Ａｌ ： ０．００５〜０．１％、
Ｎｂと■は】河また２種で００／ 〜０．２０係を含
宿し、あるいはさらに要求される鋼の性質に応じて、ｃ
ｕ：０．０５〜０．５０％、Ｎｉ ： ０．０５〜３．
０％、Ｃｒ ： ０．０５〜１０％、Ｍｏ ： ０．０
５〜０．５０％、ＴＪ： ０．０３５係以下、Ｂ ：
０．０００３〜０．００３％、Ｃａ ： ０．００１０
〜０．０７０％の１種または２種以上を選択して含有し
、残部が実質的にＦｅからなる鋼片を、１２００℃以」
二の温度に加熱してから熱間成形圧延し、あるいはさら
に再加熱して熱間成形圧延を施した後、圧延終了後の冷
却途中または再加熱して／Ｉ ００℃〜Ａ１変態点以下
の温度で焼戻しを行う非調質高強度鋼の製造法である。 以下、本発明の製造法について詳細に説明する。 本発明において、上記のような鋼成分組成に限定した理
由について説明する。 Ｃは鋼の強化および圧延後の組織の細粒化に必要である
が、少ないと効果がなく多すぎると靭性の低下をきたし
、また溶接性にも悪影響をおよぼすため００２〜０１５
％とした。 Ｓｉは強度の増大に必要であるが、少ないと効果かなく
多回″ぎろと靭性の劣化をきたし、また溶接性にも悪影
響をおよぼすため０．０１〜０．９０係とした。 Ｍｎは強度の増大に有効であるか、少ないとベーナイト
組織が得られず多すぎると靭性の低下および溶接性に悪
影響をおよぼすため０．２０％〜２５％とした。 Ｐは多すぎると靭性が低下するため、上限を０．０２５
％とした。Ｓは多すぎると靭性が低下し、延伸した硫化
物を生成して材質に方向性を与えるため上限を０，０２
％とした。 ＡＩはＢの有効活用を図るために必要であるが、少ない
と効果がな（多すぎると非金属介在物が増加し靭性の低
下をきたすため０．００５〜０、１％とした。 ＮはＣとともにＮｂ、Ｖの炭窒化物の生成により強度、
靭性の向上に必要であるが、少ないと効果がなく多すぎ
るとＢの有効な活用に悪影響をおよぼすため、０．００
１〜０．０１０％とした。 隅、■はそれぞれ圧延中あるいは圧延後の空冷時に炭窒
化物を形成し、強度の上昇および靭性の向上に働らくが
、少ないと効果がなく多すぎてもその効果が飽和するた
め、合計して０．０１〜０２％とした。 上記のような成分組成の鋼は、強度と靭性にすぐれた性
質を得ることができる。さらに本発明は上記の鋼に強度
と靭性等を付与するためにＣｕ 、 Ｎｉ ％ Ｃｒ等
を１種または２種以上を選択して添加することができる
。 Ｃｕは強度を増加させるとともに耐候性、耐食性、耐水
素誘起割れ性を与えることを目的とするが、少ないと効
果がなく多すぎてもその効果は飽和し、靭性、溶接性に
悪影響をおよぼすため０，０５〜０５％とした。 Ｎｉは固溶効果による強度上昇および靭性の向上を目的
とするが、少ないと効果がなく多すぎてもその効果が飽
和し、高価であるため０．０５〜３．０％とした。 Ｃｒ ％ Ｍｏは強度の増大を目的とするが、少ないと
効果がなく多すぎると靭性が低下するためそれぞれ０．
０５〜１．０％、０．０５〜０５％とした。 Ｔｉは微細な炭化物を生成して強度の増加をはかり、ま
たＡＩと同様Ｂの有効活用に必要であるが、多すぎると
巨大なＴｉ窒化物を生成して靭性な低下させるため、上
限を０．０３５ ％とした。 Ｂは鋼の合金元素を減らし強度の増大に有効であるが、
少ないとベーナイト組織が得られず多すぎてもその効果
が飽和し、また靭性低下の原因となるため０．０００３
〜０．００３％とした。−Ｃｅ、Ｃａは硫化物の延伸防
止による材質の方向性の減少させて、靭性な間接的に改
善せしめることを目的として添加するもので、少ないと
効果がなく多すぎろとＣ系介在物の増大をきたし、靭性
低下の原因となるため、それぞれ０．００７〜００７０
％、０．００１０〜０．０７０％とした。 上記のような成分組成に転炉、電気炉等の溶解炉で溶製
され、連続鋳造法または造塊、分塊法で製造した鋼片を
、１２００℃以上の高温度に加熱し、鋼板、鋼管、形鋼
等必要の形状に熱間成形圧延する。 熱間成形圧延のうち加熱温度は、熱間成形圧延前にほと
んどのＮｂ、Ｖ、Ａ１等を固溶させておくために充分高
くしておかねばならない。この温度はＣ，ＮとＮｂ、Ｖ
、Ａｔの溶解度積に支配されるが、本発明範囲内のＣ，
ＮとＮｂ、Ｖ、ＡＩ量であれば、１２００℃以上の温度
ですべて固溶し、また熱間成形加工能率上なんら支障を
生じないので、加熱温度は１２００℃以上とした。 さらに本発明は、このようにして熱間成形圧延された鋼
の強度と靭性を一層向上せしめるために、オーステナイ
ト化温度に再加熱して熱間成形圧延してもよい。 また熱間成形圧延後の鋼は、フェライト組織とベーナイ
ト組織を呈し、強度と靭性がすぐれているが、成分の配
合組成や圧延中の温度降下速度によって、島状マルテン
サイト組織が混在し、その性質を著しく劣化させる場合
がある。 そこで本発明は、このような現象を誘発する島状マルテ
ンサイト組織を消失するために、焼戻処理を行う。この
焼戻処理は、熱間成形圧延終了後の冷却途中または常温
から昇温して、４００℃〜Ａ１変態点以下の温度に加熱
する。この温度は、鋼の強度と靭性を改善するもので、
Ａ□変態点を越える圧延過程で生成した島状マルテンサ
イト組織の消失効果が弱く、また４００℃よりも低い温
度ではその組織の消失効果がない。 上記のような本発明法で製造された鋼板、鋼管、形鋼等
の非調質の鋼は、強度と共に靭性もすぐれている。 以下本発明の実施例について説明する。 第１表に実施例供試材の化学成分を示し、第２表に熱間
成形圧延条件および熱もどし熱処理条件を示す。焼もど
し熱処理は炉加熱、誘導加熱装置を用いた。鋼材の強度
、靭性の評価には引張試験および２ｍｍＶノツチシャル
ピー衝撃試験により行った。 第３表に引張試験および衝撃試験結果を示す。 同表から明らからように、本発明法で製造された鋼は、
比較用製造法に比べ降伏強度、靭性ともに向上すること
がわかる。またこの効果はＢの添加によりさらに向上す
ることがわかる。 すなわち本発明によれば、靭性のすく゛れたツト調質高
強度鋼の製造が可能となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＩＣ：０．０２〜０１５％、Ｓｉ ： ０．０１〜０．
９０係、Ｍｎ ： ０．２〜２．５ ％、Ｐ ： ０．
０２５ ％以下、Ｓ：０゜０２％以下、ＡＩ ： ０．
００５〜０１％、Ｎ：０００１〜００１％とＮｂ、■の
１種または２種で０．０１〜０２０％を含有し、残部か
実質的にＦｅからなる鋼片を、１２００℃以上の温度に
加熱して熱間成形圧延しあるいはさらに再加熱して熱間
成形圧延を施した後、圧延終了後の冷却途中または再加
熱して、４００℃〜Ａ１変態点以下の温度で焼戻処理を
行うことを特徴とする非調質高強度−の製造法。 ２Ｃ：０．０２〜０１５ ％、 Ｓｉ ： ０．０
１〜０，９０ ％、Ｍｎ ： Ｏ，：２−２．５％、Ｐ
： ０．０２５ ％以下、Ｓ゛０．０２係以下、ＡＩ
： ０．００５〜０１％、Ｎ：０．００１〜０．０１
％とＮｂ、Ｖの１種または２種で０．０１〜０．２０％
含有して、さらにＣｕ ： ０．０５〜０．５０％、
Ｎｉ ： ０．０５〜３．０ ’％、 Ｃｒ
： ０．０５〜１．０ ％、 Ｍｏ ： ０．
０５〜０．５０ ％、Ｔ１ ° ０．０３５係以下、
Ｂ ： ０．０００３〜０００３係の１種または２種以
上を含有し、残部が実質的にＦｅからなる鋼片を１２０
０℃以上の温度に加熱して、熱間成形圧延しあるいはさ
らに再加熱して熱間成形圧延を施した後、圧延終了後の
冷却途中または再加熱して、４００℃〜Ａ１変態点以下
の温度で焼戻処理を行うことを特徴とする非調質高強度
鋼１の製造法。 ３Ｃ：０．０２〜０１５％、Ｓｉ ： ０．０１〜０９
０％、胤°０２〜２５％、Ｐ：０．０２５％以下、Ｓ：
０．０２係以下、Ａｌ ： ０．００５〜０１係、Ｎ：
０００１〜００１％とＮｂ、Ｖの１種または２種で０．
０１〜０．２０ ％含有し、さらにＣａ：０．０Ｏ１−
０，０７０％、Ｃｅ ： ０．００７〜０．０７０％の
１種または２種を含有して残部が実質的にＦｅかもなる
鋼片を、１２００℃以上の温度に加熱して、熱間成形圧
延しあるいはさらに再加熱して熱開成形圧延を施した後
、圧延終了後の冷却途中または再加熱して、４００℃〜
Ａ１変態点以下の温度で焼戻処理を行うことを特徴とす
る非調質高強度鋼の製造法。 ４Ｃ：０．０２〜０１５％、Ｓｉ ： ０．０１〜０．
９０％、１ｖｆｎ：０２〜２５％、Ｐ ： ００２５’
Ｓ以下、８゜００２％以下、Ａｌ ： ０．００５〜０
１％、Ｎ：０．００１〜００１チとＮｂ、、Ｖの１種ま
たは２種で０．０１〜０．２０ ％含有して、Ｃｕ ：
０．０５〜０．５０係、Ｎ１：００５〜３０％、Ｃｒ
： ０．０５〜１．０％、Ｍｏ ： ０．０５〜０．
５０ ％、Ｔｉ ： ０．０３５％以下、Ｂ ： ０．
０００３〜０００３係の１種または２種以上を含有し、
さらにＣａ：０００１〜００７０％、Ｃｅ ： ０．０
０７〜０．０７０％の１種または２種を含有して残部が
実質的にＦｅからなる鋼片を、］２００℃以上の温度に
加熱して、熱間成形圧延しあるいはさらに再加熱して熱
間成形圧延を施した後、圧延終了後の冷却途中または再
加熱して、４００℃〜Ａｔｆ態点以下の温度で焼戻処理
を行うことを特徴とする非調質高強度鋼の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19185682A JPS5983719A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 非調質高強度鋼の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19185682A JPS5983719A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 非調質高強度鋼の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983719A true JPS5983719A (ja) | 1984-05-15 |
Family
ID=16281641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19185682A Pending JPS5983719A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 非調質高強度鋼の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983719A (ja) |
Cited By (13)
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-
1982
- 1982-11-02 JP JP19185682A patent/JPS5983719A/ja active Pending
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