JPS6140032B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6140032B2 JPS6140032B2 JP8430779A JP8430779A JPS6140032B2 JP S6140032 B2 JPS6140032 B2 JP S6140032B2 JP 8430779 A JP8430779 A JP 8430779A JP 8430779 A JP8430779 A JP 8430779A JP S6140032 B2 JPS6140032 B2 JP S6140032B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- toughness
- less
- steel
- tempering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
本発明は低炭素にして100Kg/mm2以上の高い降伏
点をもち、かつ溶接性、靭性に優れた高強度高靭
性の深海調査船用の鋼に関するものであるが、深
海用に限らず同様の性能が要求される目的に適用
されるものである。 近年海用開発の発展にともなつてそれに適した
鋼が開発されているが深海になるほど鋼材に要求
される性質は厳しくなり、高強度と共に優れた靭
性が必要となり、また溶接構造物としては当然溶
接性が良好なことが必要条件となる。降伏点100
Kg/mm2を有するこのような鋼としては10Ni―80Co
鋼などがあるが、Coを８％も含むため非常にコ
ストが高いのが難点である。これに対しNi―Cr
―Mo鋼やＶの析出硬化を利用して強度を上げる
通常の低合金鋼はコストは安いが、強度はせいぜ
い100Kg/mm2が限度である。Ｖの量を通常の0.05％
添加より多くすれば強度は上るが靭性が著しく低
下する。 本発明者らはこれらの難点を克服すべく種々研
究した結果、Mo，Ｖ，CrおよびNiの組合わせを
以下に示す特別の条件を満すようにすることによ
り、低炭素で十分に強度が高く、かつ靭性が強度
が高いにもかゝわらず非常に良い鋼が得られるこ
とを見出した。 通常降伏強さσｙ≧100Kg/mm2の高強度材は焼入
れ焼戻で製造される。溶接性の点からＣ含有量を
0.15％以下と低くして強度上昇を図る場合従来は
Cr，Mo，Ｖ等の添加量を増す方法がとられてい
る。しかしながらσｙが100Kg/mm2を越すには焼戻
の温度を550°〜600℃と低くとらないと容易に達
成できない。 ところでこの温度域はCr，Mo，Ｖなどの析出
硬化が著しい領域ではあるが、最も析出硬化の大
きくなる温度が元素により一致していないことは
良く知られた事実である。従つて単にこれらの元
素を組合わせたのみでは所望の強度を得られな
い。更に、Moの強化を最大限に活用するにはCr
の共存は重畳効果がないばかりか、逆に有害であ
ることを見出した。第１図に１例を示す。図から
明らかなように１％以上のCrを添加すると強度
はかえつて低下することがわかる。一方、板厚50
mm以上の鋼板を焼入れ焼戻しする場合焼入れ時に
十分焼きが入らないと焼戻後強度も上らないしま
た靭性も低下する。従つて焼入性確保のためある
程度のCr量は必要である。このためのMoの強化
機能を害さないで添加できるCr量はCr≦
0.8Mo、好ましくはCr≦0.5Moであればよいこと
を経験的に見出した。 一方、Ｖの方はMoとほゞ同じ温度域で析出強
化するので、MoやCr量とは独立に必要なだけ添
加できる。ところで強化に有効でない合金元素の
添加は強化に無効であるばかりでなく大きな析出
物を作つて靭性を害する。特にσｙ＝100Kg/mm2以
上の高強度材では有害析出物による靭性低下が激
しいので、Cr，Mo，Ｖの量はある特定の範囲に
入るようにすることが不可欠であり、従来の成分
範囲ではとうてい達成できない。 上記の事実をもとに各種の試験をした結果、σ
ｙ≧100Kg/mm2で２mmＶノツチシヤルピーの破面遷
移温度が−80℃以下、−80℃でのvEが15Kg−ｍ以
上になるためにはＣ＋Mo／８＋Ｖ≧0.26で、か
つ0..2≦Cr≦0.8Mo、５≦Ni≦9.5S≦0.005、Ｐ≦
0.02、Ｏ≦0.0030％の条件を満す必要のあること
を見出した。 σｙ≧100Kg/mm2で高いvEをうるには特に酸素
含有量が低いことが必要である。MoとＶの必要
量はＣ含有量によつて変わり、Ｃ量を低くすれば
強度低下を招くのでその分Mo，Ｖを増さねばな
らぬ。溶接性の点からＣの最大は0.15％とした。
また、0.06％以下では、Mo1.0％の場合Mo2C析出
に必要なＣ量が不足し、Moをそれ以上添加して
も必要な強度がえられない。従つてＣは0.06％以
上は必要である。更に550〜600℃の焼戻でσｙが
100Kg/mm2以上になるには最低Moは0.7％は必要
で、これ以下ではＶをいくら増しても必要な強度
は得られない。広い焼戻温度に対して安定に強度
をうるためには0.95％以上のMo添加が好まし
い。Ni含有量は焼戻時のオーステナイトの析出
とのかね合できまる。Niが9.5％以上では、不安
定なオーステナイトの析出が600℃以下で生ずる
ようになり、好ましくない。またσy100Kg/mm2以
上の高強度で十分な靭性をもつためには最低５％
のNi量は必要である。600℃以下の低い温度で焼
戻す場合は焼戻脆性が問題になるのでＰ含有量は
極力下げねばならなぬが0.02％以下ならよい。但
し、製造後400℃以上に加熱される部分もあるの
で、0.01％以下が特に好ましい。同様にSiは0.35
％以下、好ましくは0.20％にするとよい。 高強度で高靭性をうるにはオーステナイト結晶
粒を微細にすることは必須である。また多すぎる
と靭性を劣化するので上限は0.08％とした。溶接
熱影響部の粒粗大化防止のためにはTi添加が好
ましい。但し必要以上に添加すると靭性を著しく
低下させるので、上限を0.02％とした。0.03％以
下のNb，Taの添加も結晶粒微細化に有効であ
る。 本発明の対象は深海用であるので、当然海水中
での腐食が問題になる。そのためには適当に塗装
をすればよい。Cu，Ｗ，Co添加をすれば更に好
ましいがCu0.5％以上、W0.1％以上は効果が少な
い。Coも効果はあるが、コストが高いのでせい
ぜい１％までの添加に限られる。 更に本発明の対象とする鋼は熱間割れが問題に
なる。熱間割れ感受性を改善するためにはＳ含有
量を下げるほかに、La，Ce，Ca等の添加が有効
である。これらの元素の0.003％までの添加は強
度に対しては何らの影響を及ぼさないが、靭性も
向上させる。過剰な添加は靭性を低下する。 実施例 第１表は試験に用いた鋼材の化学成分を示す。
熱間圧延した12mmの鋼板を850℃から焼入れ、
560，580，600℃で焼戻したときの機械的性質を
第２表に示す。 本発明鋼の成分Ｃ，Ｄでは、いずれの焼戻温度
においてもσｙ≧110Kg/mm2の高強度を有し、かつ
vTrs＜−150℃ vE−20＝25〜29Kg−ｍと非常
にすぐれた特性を示す。また、0.7％Mo材Ａも、
0.5Crでは十分な値を示す。一方、1.0Cr材Ｅにな
ると、600℃焼戻でかろうじてσｙ＝100Kg/mm2で
あり、ばらつきを考えると十分な値といえない。
一方Niが4.5o／oGでは強度は十分であるが靭性
が悪い。同様に高Si材Ｈは強度はやゝ高いが低温
で焼戻たときの靭性が悪い。本発明鋼成分のＩ，
Ｊ，Ｋ材に示されるように0.3％のCu，0.1％の
Ｗ、１％のCo添加はいずれもσｙ≧100Kg/mm2
vTrs＜−120℃と優れた特性を示す。また本発明
鋼の成分Ｌ，Ｍ，Ｎ材に示すように0.03％の
Ta、Nb、0.03％のCe，La，0.0035％のCa添加材
も強度および靭性ともに十分な値を有する。
点をもち、かつ溶接性、靭性に優れた高強度高靭
性の深海調査船用の鋼に関するものであるが、深
海用に限らず同様の性能が要求される目的に適用
されるものである。 近年海用開発の発展にともなつてそれに適した
鋼が開発されているが深海になるほど鋼材に要求
される性質は厳しくなり、高強度と共に優れた靭
性が必要となり、また溶接構造物としては当然溶
接性が良好なことが必要条件となる。降伏点100
Kg/mm2を有するこのような鋼としては10Ni―80Co
鋼などがあるが、Coを８％も含むため非常にコ
ストが高いのが難点である。これに対しNi―Cr
―Mo鋼やＶの析出硬化を利用して強度を上げる
通常の低合金鋼はコストは安いが、強度はせいぜ
い100Kg/mm2が限度である。Ｖの量を通常の0.05％
添加より多くすれば強度は上るが靭性が著しく低
下する。 本発明者らはこれらの難点を克服すべく種々研
究した結果、Mo，Ｖ，CrおよびNiの組合わせを
以下に示す特別の条件を満すようにすることによ
り、低炭素で十分に強度が高く、かつ靭性が強度
が高いにもかゝわらず非常に良い鋼が得られるこ
とを見出した。 通常降伏強さσｙ≧100Kg/mm2の高強度材は焼入
れ焼戻で製造される。溶接性の点からＣ含有量を
0.15％以下と低くして強度上昇を図る場合従来は
Cr，Mo，Ｖ等の添加量を増す方法がとられてい
る。しかしながらσｙが100Kg/mm2を越すには焼戻
の温度を550°〜600℃と低くとらないと容易に達
成できない。 ところでこの温度域はCr，Mo，Ｖなどの析出
硬化が著しい領域ではあるが、最も析出硬化の大
きくなる温度が元素により一致していないことは
良く知られた事実である。従つて単にこれらの元
素を組合わせたのみでは所望の強度を得られな
い。更に、Moの強化を最大限に活用するにはCr
の共存は重畳効果がないばかりか、逆に有害であ
ることを見出した。第１図に１例を示す。図から
明らかなように１％以上のCrを添加すると強度
はかえつて低下することがわかる。一方、板厚50
mm以上の鋼板を焼入れ焼戻しする場合焼入れ時に
十分焼きが入らないと焼戻後強度も上らないしま
た靭性も低下する。従つて焼入性確保のためある
程度のCr量は必要である。このためのMoの強化
機能を害さないで添加できるCr量はCr≦
0.8Mo、好ましくはCr≦0.5Moであればよいこと
を経験的に見出した。 一方、Ｖの方はMoとほゞ同じ温度域で析出強
化するので、MoやCr量とは独立に必要なだけ添
加できる。ところで強化に有効でない合金元素の
添加は強化に無効であるばかりでなく大きな析出
物を作つて靭性を害する。特にσｙ＝100Kg/mm2以
上の高強度材では有害析出物による靭性低下が激
しいので、Cr，Mo，Ｖの量はある特定の範囲に
入るようにすることが不可欠であり、従来の成分
範囲ではとうてい達成できない。 上記の事実をもとに各種の試験をした結果、σ
ｙ≧100Kg/mm2で２mmＶノツチシヤルピーの破面遷
移温度が−80℃以下、−80℃でのvEが15Kg−ｍ以
上になるためにはＣ＋Mo／８＋Ｖ≧0.26で、か
つ0..2≦Cr≦0.8Mo、５≦Ni≦9.5S≦0.005、Ｐ≦
0.02、Ｏ≦0.0030％の条件を満す必要のあること
を見出した。 σｙ≧100Kg/mm2で高いvEをうるには特に酸素
含有量が低いことが必要である。MoとＶの必要
量はＣ含有量によつて変わり、Ｃ量を低くすれば
強度低下を招くのでその分Mo，Ｖを増さねばな
らぬ。溶接性の点からＣの最大は0.15％とした。
また、0.06％以下では、Mo1.0％の場合Mo2C析出
に必要なＣ量が不足し、Moをそれ以上添加して
も必要な強度がえられない。従つてＣは0.06％以
上は必要である。更に550〜600℃の焼戻でσｙが
100Kg/mm2以上になるには最低Moは0.7％は必要
で、これ以下ではＶをいくら増しても必要な強度
は得られない。広い焼戻温度に対して安定に強度
をうるためには0.95％以上のMo添加が好まし
い。Ni含有量は焼戻時のオーステナイトの析出
とのかね合できまる。Niが9.5％以上では、不安
定なオーステナイトの析出が600℃以下で生ずる
ようになり、好ましくない。またσy100Kg/mm2以
上の高強度で十分な靭性をもつためには最低５％
のNi量は必要である。600℃以下の低い温度で焼
戻す場合は焼戻脆性が問題になるのでＰ含有量は
極力下げねばならなぬが0.02％以下ならよい。但
し、製造後400℃以上に加熱される部分もあるの
で、0.01％以下が特に好ましい。同様にSiは0.35
％以下、好ましくは0.20％にするとよい。 高強度で高靭性をうるにはオーステナイト結晶
粒を微細にすることは必須である。また多すぎる
と靭性を劣化するので上限は0.08％とした。溶接
熱影響部の粒粗大化防止のためにはTi添加が好
ましい。但し必要以上に添加すると靭性を著しく
低下させるので、上限を0.02％とした。0.03％以
下のNb，Taの添加も結晶粒微細化に有効であ
る。 本発明の対象は深海用であるので、当然海水中
での腐食が問題になる。そのためには適当に塗装
をすればよい。Cu，Ｗ，Co添加をすれば更に好
ましいがCu0.5％以上、W0.1％以上は効果が少な
い。Coも効果はあるが、コストが高いのでせい
ぜい１％までの添加に限られる。 更に本発明の対象とする鋼は熱間割れが問題に
なる。熱間割れ感受性を改善するためにはＳ含有
量を下げるほかに、La，Ce，Ca等の添加が有効
である。これらの元素の0.003％までの添加は強
度に対しては何らの影響を及ぼさないが、靭性も
向上させる。過剰な添加は靭性を低下する。 実施例 第１表は試験に用いた鋼材の化学成分を示す。
熱間圧延した12mmの鋼板を850℃から焼入れ、
560，580，600℃で焼戻したときの機械的性質を
第２表に示す。 本発明鋼の成分Ｃ，Ｄでは、いずれの焼戻温度
においてもσｙ≧110Kg/mm2の高強度を有し、かつ
vTrs＜−150℃ vE−20＝25〜29Kg−ｍと非常
にすぐれた特性を示す。また、0.7％Mo材Ａも、
0.5Crでは十分な値を示す。一方、1.0Cr材Ｅにな
ると、600℃焼戻でかろうじてσｙ＝100Kg/mm2で
あり、ばらつきを考えると十分な値といえない。
一方Niが4.5o／oGでは強度は十分であるが靭性
が悪い。同様に高Si材Ｈは強度はやゝ高いが低温
で焼戻たときの靭性が悪い。本発明鋼成分のＩ，
Ｊ，Ｋ材に示されるように0.3％のCu，0.1％の
Ｗ、１％のCo添加はいずれもσｙ≧100Kg/mm2
vTrs＜−120℃と優れた特性を示す。また本発明
鋼の成分Ｌ，Ｍ，Ｎ材に示すように0.03％の
Ta、Nb、0.03％のCe，La，0.0035％のCa添加材
も強度および靭性ともに十分な値を有する。
【表】
第１図は焼戻温度と硬度の関係に対するCr，
Mo及びCrとMoの複合添加の効果を示す。
Mo及びCrとMoの複合添加の効果を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ C0.06〜0.15％、Si0.35％以下、Mn0.15〜1.5
％、Ni5〜9.5％、V0.05〜0.15％、Cr0.2〜0.7％、
Mo0.7〜15％、Ａ0.01〜0.08％を含有し、Ｃ
(%)＋１／８Mo(%)＋Ｖ(%)〔但し重量％〕が0.26以上 で、かつCr≦0.8Moを満足し、残部が鉄及び不可
避的不純物からなることを特徴する降伏強さ100
Kg/mm2以上の高強度高靭性鋼。 ２ C0.06〜0.15％、Si0.35％以下、Mn0.15〜1.5
％、Ni5〜9.5％、V0.05〜0.15％、Cr0.2〜0.7％、
Mo0.7〜1.5％、Ａ0.01〜0.08％を含有し、Ｃ
(%)＋１／８Mo(%)＋Ｖ(%)〔但し重量％〕が0.26以上 でかつCr≦0.8Moを満足し、0.5％以下のCu，0.1
％以下のＷ；１％以下のCo；0.020％以下のTi、
0.030％以下のLa，Ce，Ca，Nb，Taの１種また
は２種以上を含有、残部が鉄及び不可避的不純物
からなることを特徴とする降伏強さ100Kg/mm2以上
の高強度高靭性鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8430779A JPS569358A (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | High strength high toughness steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8430779A JPS569358A (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | High strength high toughness steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS569358A JPS569358A (en) | 1981-01-30 |
| JPS6140032B2 true JPS6140032B2 (ja) | 1986-09-06 |
Family
ID=13826826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8430779A Granted JPS569358A (en) | 1979-07-03 | 1979-07-03 | High strength high toughness steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS569358A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107920U (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-17 | 京セラ株式会社 | 表面実装型水晶振動子 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5884758A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-20 | 川崎製鉄株式会社 | 海水中の応力腐食割れ感受性の低い高張力クラツド鋼 |
| JPS61130462A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-18 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 降伏応力１１０ｋｇｆ／ｍｍ↑２以上の耐応力腐蝕割れ性のすぐれた高靭性超高張力鋼 |
| JPS61272316A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Nippon Steel Corp | 耐応力腐蝕割れ性のすぐれた超高張力鋼の製造法 |
| JP2537118B2 (ja) * | 1992-10-07 | 1996-09-25 | 新日本製鐵株式会社 | 耐応力腐食割れ性超高張力鋼の製造方法 |
| US5827379A (en) * | 1993-10-27 | 1998-10-27 | Nippon Steel Corporation | Process for producing extra high tensile steel having excellent stress corrosion cracking resistance |
-
1979
- 1979-07-03 JP JP8430779A patent/JPS569358A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107920U (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-17 | 京セラ株式会社 | 表面実装型水晶振動子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS569358A (en) | 1981-01-30 |
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