JPS6237342A - 高温強度と耐ｓｒ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼 - Google Patents
高温強度と耐ｓｒ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼Info
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- JPS6237342A JPS6237342A JP17437885A JP17437885A JPS6237342A JP S6237342 A JPS6237342 A JP S6237342A JP 17437885 A JP17437885 A JP 17437885A JP 17437885 A JP17437885 A JP 17437885A JP S6237342 A JPS6237342 A JP S6237342A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高温強度及び靭性に優れた高温高圧容器用鋼に
関するものである。
関するものである。
従来より３００℃を超えろような高温用鋼として炭素鋼
より高温強度が高（、Ｃｒ−Ｍｏ鋼より低コストの鋼が
ボイラ等の高温高圧容器に広く用いられている。
より高温強度が高（、Ｃｒ−Ｍｏ鋼より低コストの鋼が
ボイラ等の高温高圧容器に広く用いられている。
この種の鋼の問題点は高温強度を確保するためにＣが多
量に添加されていることであり、特に板厚が１００■を
超えろような極厚鋼板では、Ｍｎの規格上限量の低い、
ＡＳＴＭ、Ａ２０４鋼の場合０．２５−程度、まｆｃＭ
ｎ量を増やしＮｉを添加したＡ６０２鋼でも０．２０
％に近いｃＩｌが添加されている。−般に良く知られて
いるように、こうしたＣの多量添加は、溶接性ならびに
靭性劣化の原因となる。
量に添加されていることであり、特に板厚が１００■を
超えろような極厚鋼板では、Ｍｎの規格上限量の低い、
ＡＳＴＭ、Ａ２０４鋼の場合０．２５−程度、まｆｃＭ
ｎ量を増やしＮｉを添加したＡ６０２鋼でも０．２０
％に近いｃＩｌが添加されている。−般に良く知られて
いるように、こうしたＣの多量添加は、溶接性ならびに
靭性劣化の原因となる。
これらの問題を改善した鋼と１−で、発明者等はＣｒ、
Ｃｕ、 Ｎｉ、 Ｎｂ＋ Ｖ添加と、低Ｃ化の組み合
せた鋼を特開昭５９−１５３８６６及び特開昭５９−１
５３８６７にて開示した。
Ｃｕ、 Ｎｉ、 Ｎｂ＋ Ｖ添加と、低Ｃ化の組み合
せた鋼を特開昭５９−１５３８６６及び特開昭５９−１
５３８６７にて開示した。
然しなから、板厚によっては、強明確保のために、極端
な低Ｃ化の実施が困難で、特に極厚で焼準し後の加速冷
却が実施できない場合には靭性確保ＶＣｒＸＪＩ題があ
つ之。
な低Ｃ化の実施が困難で、特に極厚で焼準し後の加速冷
却が実施できない場合には靭性確保ＶＣｒＸＪＩ題があ
つ之。
最近はボイラの高温高圧が進み、これに伴ない使用鋼材
に対しても靭性、溶接性を改善した上で、ざらに高温強
度を上昇きせることか望まれている。
に対しても靭性、溶接性を改善した上で、ざらに高温強
度を上昇きせることか望まれている。
このような要求を！念ず鋼としては上記改善に加え、さ
らに新しい成分系の設定が必要である。
らに新しい成分系の設定が必要である。
本発明は斜上の従来技術の問題点を解決する念めにあり
、０．５Ｍｏ鋼を基本成分として低Ｃ化、低不純物化及
びＣｒ、 Ｖ、 Ｂを微量添加することにより、溶接性
を劣化させずに靭性、高温強度を大＠に改善する高温高
圧容器用鋼を提供することを目的とするもので、ある。
、０．５Ｍｏ鋼を基本成分として低Ｃ化、低不純物化及
びＣｒ、 Ｖ、 Ｂを微量添加することにより、溶接性
を劣化させずに靭性、高温強度を大＠に改善する高温高
圧容器用鋼を提供することを目的とするもので、ある。
本発明は、前記問題点を解決するために、板厚が１００
ｍを超えるような厚肉鋼材で従来鋼に比べて溶接性に優
れ、然も溶接後熱処理（以下ＰＷＨＴと称す）でも高い
高温強度と高靭性を備えた鋼で以下のように構成された
鋼である。即ちその第１発明鋼は、 〔０．０７〜０．２０ ｗｔ％、 Ｓｔ ０．１２〜１
．０口ｗｔ％、 Ｍｎ０．７〜１．８ｗｔ％、Ｐ０．０
２０ｗｔ％以下、Ｓαｏ１ｏｗｔ％以下Ｍｏ０．３′５
〜０．７０ｗｔ％、 Ｓａｔ ＡＡ ０．０２０〜０．
０５ｗｔ％ 、 Ｃｒ０．１０〜０．４０ｗｔ％、 ｖ
０．ｏ １〜０．０２ ｗｔ％ 、かつ２Ｐ＋Ｓ≦〔０
．０７〜０．０５（Ｃｒ＋ １０Ｖ） ） ｗｔ％、望
ましくは（２Ｐ＋Ｓ ）０．０１２ｗｔ％以下ならびに
８０．０（ＪＯ３〜０．００１５ｗｔ％、Ｔ、Ｎ４０ｐ
ｐｍ以下を基本成分とし残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる高温強度と耐ＳＲ割れ性に優れた高靭性、高温
高圧容器用鋼である。
ｍを超えるような厚肉鋼材で従来鋼に比べて溶接性に優
れ、然も溶接後熱処理（以下ＰＷＨＴと称す）でも高い
高温強度と高靭性を備えた鋼で以下のように構成された
鋼である。即ちその第１発明鋼は、 〔０．０７〜０．２０ ｗｔ％、 Ｓｔ ０．１２〜１
．０口ｗｔ％、 Ｍｎ０．７〜１．８ｗｔ％、Ｐ０．０
２０ｗｔ％以下、Ｓαｏ１ｏｗｔ％以下Ｍｏ０．３′５
〜０．７０ｗｔ％、 Ｓａｔ ＡＡ ０．０２０〜０．
０５ｗｔ％ 、 Ｃｒ０．１０〜０．４０ｗｔ％、 ｖ
０．ｏ １〜０．０２ ｗｔ％ 、かつ２Ｐ＋Ｓ≦〔０
．０７〜０．０５（Ｃｒ＋ １０Ｖ） ） ｗｔ％、望
ましくは（２Ｐ＋Ｓ ）０．０１２ｗｔ％以下ならびに
８０．０（ＪＯ３〜０．００１５ｗｔ％、Ｔ、Ｎ４０ｐ
ｐｍ以下を基本成分とし残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる高温強度と耐ＳＲ割れ性に優れた高靭性、高温
高圧容器用鋼である。
更て第２の発明鋼は、
〔０．０ニア〜０．２０ｗｔ％、 Ｓｉ ０．１２〜１
．００ｗｔ％、Ｍｎ０．７〜１、８ ｗｔ％、Ｐａ０２
０ｗｔ％以下、Ｓ０．０１０ｗｔ％ 以下Ｍｏ０．３５
〜０．７０ｗｔ％、 Ｓｏｌ ｆｉＪ、０．０２０〜α
０５ｗｔ％Ｃｒ００１０〜０．４０ ｗｔ％、Ｖ０．０
２ ｗｔチ、かつ２Ｐ＋Ｓ≦Ｃ（１０７〜０．０５（Ｃ
ｒ＋１ ｏｖ） 〕ｖｔｔ％望ましくは［：２Ｐ＋Ｓ］
α０１２ｗｔ％以下、ならびにＢα０００６〜０．００
１５ｗｔ％、Ｔ、Ｎ４０ｐｐｍ以下を基本成分として、
更にＮｉ ０．０５〜１．００ ｗｔ％、 Ｃｕ ０．
０５〜０．３０ｗｔ％。
．００ｗｔ％、Ｍｎ０．７〜１、８ ｗｔ％、Ｐａ０２
０ｗｔ％以下、Ｓ０．０１０ｗｔ％ 以下Ｍｏ０．３５
〜０．７０ｗｔ％、 Ｓｏｌ ｆｉＪ、０．０２０〜α
０５ｗｔ％Ｃｒ００１０〜０．４０ ｗｔ％、Ｖ０．０
２ ｗｔチ、かつ２Ｐ＋Ｓ≦Ｃ（１０７〜０．０５（Ｃ
ｒ＋１ ｏｖ） 〕ｖｔｔ％望ましくは［：２Ｐ＋Ｓ］
α０１２ｗｔ％以下、ならびにＢα０００６〜０．００
１５ｗｔ％、Ｔ、Ｎ４０ｐｐｍ以下を基本成分として、
更にＮｉ ０．０５〜１．００ ｗｔ％、 Ｃｕ ０．
０５〜０．３０ｗｔ％。
Ｎｂ００００６〜α０５ｖｔ％のうち１種または２ｓ以
上含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる高温
強度と耐ＳＲ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼
である。
上含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる高温
強度と耐ＳＲ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼
である。
本発明は前述の如き組成からなる高温強度と耐ＳＲ割れ
性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼であるが、この場
合の高温強度、靭性の目安としてＨ，ＰＷＨＴ後の焼戻
しパラメータ即ちＴ、 Ｐ＝ＴＸ ＜ｔｏｇｔ ＋ ２
０）Ｔ：焼戻し温度 ＯＫ ｔ：ｓ 時間 ｈ が２０．０Ｘ１０−以下の範囲で、強度的には４００℃
で引張り強さ；ＴＳ≧５０に９ｆ／、Ｊ、 ５０％靭性
破面遷移温度：ｖＴｓ≦−２０℃である。
性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼であるが、この場
合の高温強度、靭性の目安としてＨ，ＰＷＨＴ後の焼戻
しパラメータ即ちＴ、 Ｐ＝ＴＸ ＜ｔｏｇｔ ＋ ２
０）Ｔ：焼戻し温度 ＯＫ ｔ：ｓ 時間 ｈ が２０．０Ｘ１０−以下の範囲で、強度的には４００℃
で引張り強さ；ＴＳ≧５０に９ｆ／、Ｊ、 ５０％靭性
破面遷移温度：ｖＴｓ≦−２０℃である。
また、溶接性としてはＳＲ割れが生じないことを前提と
するものである。
するものである。
本発明鋼の特徴は０．５Ｍｏ鋼にＣｒをＣ１，１０〜０
．４ ＠Ｖを０．０１〜０．０２ｑｂ／）Ｐ量添加する
ことにより靭性、強度が改善され、さらに微量Ｂの添加
により焼入れ性が大幅に向上し交ことにありこの時、焼
入れ性向上に寄与する固溶Ｂ量を確保するため、低Ｎ量
罠制御することも規定している。また、Ｃｒ、Ｖ添加に
よるＳＲ割れ感受性の向上に対しては不純物元素の８．
ＰをＣｒ、Ｖ添加量に応じて規制している。
．４ ＠Ｖを０．０１〜０．０２ｑｂ／）Ｐ量添加する
ことにより靭性、強度が改善され、さらに微量Ｂの添加
により焼入れ性が大幅に向上し交ことにありこの時、焼
入れ性向上に寄与する固溶Ｂ量を確保するため、低Ｎ量
罠制御することも規定している。また、Ｃｒ、Ｖ添加に
よるＳＲ割れ感受性の向上に対しては不純物元素の８．
ＰをＣｒ、Ｖ添加量に応じて規制している。
このような種々の合金元素の効果により、高強度化し、
なお必要Ｃ量を低減でき、靭性、溶接性が改ＩＩでれる
のである。
なお必要Ｃ量を低減でき、靭性、溶接性が改ＩＩでれる
のである。
第１図は０．５Ｍｏ鋼（ｃ０．０８〜０．２［］％、
５ｔ（１，１５〜０．４５％、 Ｍｎ０．８〜１．２
％、Ｐ：０．０１０％、８０．００５％。
５ｔ（１，１５〜０．４５％、 Ｍｎ０．８〜１．２
％、Ｐ：０．０１０％、８０．００５％。
Ｎｌ Ｏ〜０．８％ Ｍｏ ０．４〜０．６％、 Ｃｒ
０−０．４％、ＶＯ〜α０６％ Ｓｏｌ Ａｌ ［１０
１〜０．０６チ Ｂ０．０００２〜０．００１０チＴ、
Ｎ０．００２〜Ｃ１，００５％の求分５０ ｔ Ｎ）を
９００℃ｘ２ｈＮ−６５０℃Ｘ２ｈＴ、−６２５℃ｘ３
０ｈ。
０−０．４％、ＶＯ〜α０６％ Ｓｏｌ Ａｌ ［１０
１〜０．０６チ Ｂ０．０００２〜０．００１０チＴ、
Ｎ０．００２〜Ｃ１，００５％の求分５０ ｔ Ｎ）を
９００℃ｘ２ｈＮ−６５０℃Ｘ２ｈＴ、−６２５℃ｘ３
０ｈ。
ＳＲの条件にて処理した場合の高温強■靭性バランスに
及すＣｒ、 Ｖ、 Ｂ の影響を示すものである。
及すＣｒ、 Ｖ、 Ｂ の影響を示すものである。
第１図から明らかなように０．５ Ｍｏ鋼においては０
添加が高い高温強度と高靭性をもたらすことな示してい
る。また、Ｃｒ及び０．０１〜０．０２％のＶの複であ
るものの、靭性が劣化するので、添加する場合は微量が
望ましい。
添加が高い高温強度と高靭性をもたらすことな示してい
る。また、Ｃｒ及び０．０１〜０．０２％のＶの複であ
るものの、靭性が劣化するので、添加する場合は微量が
望ましい。
このようなＣｒ−Ｖ？Ｊ合添加材Ｋ Ｂを添加すること
により、焼入れ性即ち組織が改善され、高温強度、靭性
ともにさらに向上する。特に板厚が厚くなればなるほど
その効果が大さくなることは確認されている。ここで、
焼入れ住改善に有効な固溶Ｂ確保のためにはＭ添加によ
り、Ｂ Ｎ＋ＡＡ −） Ｂ ＋ＡＩＮの反応を Ａｏ
点以上の規準温度で保持中に進行させる必要力５あジ
、Ｓａｔ Ａｊ添加量も重要であると同時に、Ｎそのも
のを低減させることが有効である。
により、焼入れ性即ち組織が改善され、高温強度、靭性
ともにさらに向上する。特に板厚が厚くなればなるほど
その効果が大さくなることは確認されている。ここで、
焼入れ住改善に有効な固溶Ｂ確保のためにはＭ添加によ
り、Ｂ Ｎ＋ＡＡ −） Ｂ ＋ＡＩＮの反応を Ａｏ
点以上の規準温度で保持中に進行させる必要力５あジ
、Ｓａｔ Ａｊ添加量も重要であると同時に、Ｎそのも
のを低減させることが有効である。
本発明においては高温強度、靭性改善ためにＣｒ−■複
合添加を前提としている。然しなから一般に知られてい
るように、Ｃｒ、ＶはＳＲ（ＰＷＨＴ） 時の析出硬
化作用により溶接熱影響部での粒界割れ（ｓｒｔ割れ）
を助長する元素である。従っ−（、Ｃｒ−Ｖ添加を前提
とした成分系の場＆はＳ［（割れに対する配慮が必要と
なる。
合添加を前提としている。然しなから一般に知られてい
るように、Ｃｒ、ＶはＳＲ（ＰＷＨＴ） 時の析出硬
化作用により溶接熱影響部での粒界割れ（ｓｒｔ割れ）
を助長する元素である。従っ−（、Ｃｒ−Ｖ添加を前提
とした成分系の場＆はＳ［（割れに対する配慮が必要と
なる。
第２図にＳＲ割れ特性に及ぼすＣｒ、ＶとＰ、Ｓｉの影
響を示す。第２図から明らがなようにｃｒ、Ｖ添加の増
量はＳＲ割れ感受性を増大させ、Ｃｒ＋１０Ｖで比較的
良く整理できる。１０ Ｃｒ ＋ Ｖ（０．６％の範囲
ではＣｒ、Ｖ添加を増量させても１粒界偏析元素のｐ、
ｓｚを低減すればＳＲ割れを抑ル！」できる。
響を示す。第２図から明らがなようにｃｒ、Ｖ添加の増
量はＳＲ割れ感受性を増大させ、Ｃｒ＋１０Ｖで比較的
良く整理できる。１０ Ｃｒ ＋ Ｖ（０．６％の範囲
ではＣｒ、Ｖ添加を増量させても１粒界偏析元素のｐ、
ｓｚを低減すればＳＲ割れを抑ル！」できる。
この場合、：ｚｐ＋ｓで比較的良く整理できる。なお図
中の・印は比較的拘束の甘いＷＥ８３００５式のＳＲ割
れ試験でも割れが生じたもの、Ｃは■Ｓ式では割れが生
じなかったにもかかわらず、拘束の厳しいＪＩＳ斜のｙ
型試験片を用いたＳＲ割れ試験では割れの生じたもの、
○印はＷＥＳ式、斜めｙ型式のいずれにおいても割れの
生じなかったものを示す。実構造物を考えると斜めｙ型
式の拘束は厳しすぎるので、ＷＥＳ式で評価しても良い
と思われる。即ちＷＥＳ式で評価［〜た場合ＶｉＺ ｐ
＋ｓ＜０．ｏ ７−０．０５ （Ｃｒ＋ １０ｖ）％に
不純物を低減すわばＳＲ割が生じない。より厳しい免許
として斜めｙ式で評価すればｚｐ＋ｓく０．ｏ１２％に
抑制することにより、全（’ＳＲ割れの心配がなくなる
ということになる。
中の・印は比較的拘束の甘いＷＥ８３００５式のＳＲ割
れ試験でも割れが生じたもの、Ｃは■Ｓ式では割れが生
じなかったにもかかわらず、拘束の厳しいＪＩＳ斜のｙ
型試験片を用いたＳＲ割れ試験では割れの生じたもの、
○印はＷＥＳ式、斜めｙ型式のいずれにおいても割れの
生じなかったものを示す。実構造物を考えると斜めｙ型
式の拘束は厳しすぎるので、ＷＥＳ式で評価しても良い
と思われる。即ちＷＥＳ式で評価［〜た場合ＶｉＺ ｐ
＋ｓ＜０．ｏ ７−０．０５ （Ｃｒ＋ １０ｖ）％に
不純物を低減すわばＳＲ割が生じない。より厳しい免許
として斜めｙ式で評価すればｚｐ＋ｓく０．ｏ１２％に
抑制することにより、全（’ＳＲ割れの心配がなくなる
ということになる。
本発明鋼中の成分の限定理由について述べる。
Ｃ：高温強度を確保するためには０．０７ ｗｔ−以上
が必要である。しかしながら、多すぎると靭性のみなら
ず溶接性（特に耐低温割れ性）が劣化するので、その上
限を０．２０ ｗｔ％とじた。ただし、良好な高温強度
、溶接性を兼備させろには０．１１〜０、１６ ｗｔ％
のより狭い範囲に制御することが望ましいＯ ８ｉ：脱酸剤として必要な元素であり、高温強度を確保
するのに必要な元素であるが０．１２ ｗｔ％未満では
その効果が無く、一方、１．００ｗｔ％を越えて添加す
ることは母材靭性を劣化させるためその範囲を０．１２
〜１．００ ｗｔ％とじた。
が必要である。しかしながら、多すぎると靭性のみなら
ず溶接性（特に耐低温割れ性）が劣化するので、その上
限を０．２０ ｗｔ％とじた。ただし、良好な高温強度
、溶接性を兼備させろには０．１１〜０、１６ ｗｔ％
のより狭い範囲に制御することが望ましいＯ ８ｉ：脱酸剤として必要な元素であり、高温強度を確保
するのに必要な元素であるが０．１２ ｗｔ％未満では
その効果が無く、一方、１．００ｗｔ％を越えて添加す
ることは母材靭性を劣化させるためその範囲を０．１２
〜１．００ ｗｔ％とじた。
Ｍｎ：焼入れ性を向上させ１強度、靭性な向上させるの
に必要な元素であり、３．７ ｗｔ％未満では所定の強
間を満足することができなくなり、また低靭性となる。
に必要な元素であり、３．７ ｗｔ％未満では所定の強
間を満足することができなくなり、また低靭性となる。
一方、１．８ ｗｔ％を越える添加は溶接性を大きく阻
害し、溶接熱形部の硬さを著しく高くするため、その範
囲を０．８〜１． Ｓ ｗｔ％とじ念。
害し、溶接熱形部の硬さを著しく高くするため、その範
囲を０．８〜１． Ｓ ｗｔ％とじ念。
ｐ、ｓ ：不純物元素として不可避的に含有でれる元素
であるρ１、靭性の劣化のみならず、粒界に偏析しＳＲ
割れの直接の原因となるためその上限をそれぞｈ０．０
２０ｗｔ％、 ０．０１０ｗｔチとした。また、上述し
たようにＣｒ−Ｖの添加量に応じて ２ｐ＋ｓ≦ｃ０．
ｏ７−０．ｏｓ （Ｃｒ＋１０Ｖ）’）ｗｔ％ 望ま【
７くは２Ｐ＋８．０．０１２ｗｔ％以下に制御すること
とした。
であるρ１、靭性の劣化のみならず、粒界に偏析しＳＲ
割れの直接の原因となるためその上限をそれぞｈ０．０
２０ｗｔ％、 ０．０１０ｗｔチとした。また、上述し
たようにＣｒ−Ｖの添加量に応じて ２ｐ＋ｓ≦ｃ０．
ｏ７−０．ｏｓ （Ｃｒ＋１０Ｖ）’）ｗｔ％ 望ま【
７くは２Ｐ＋８．０．０１２ｗｔ％以下に制御すること
とした。
Ｍｏ：高温で使用される鋼材には、黒鉛化防上、高温強
度の確保などの観点からＭＯが添加されるが、０．３５
ｗｔ％未潤では、その効果が小嘔い。一方、０．７０ｗ
ｔ％を越える添加は溶接性を阻害し、溶接継手部の靭性
な低化させるため、０．３５〜０．７Ｑｗｔ％の範囲と
した。
度の確保などの観点からＭＯが添加されるが、０．３５
ｗｔ％未潤では、その効果が小嘔い。一方、０．７０ｗ
ｔ％を越える添加は溶接性を阻害し、溶接継手部の靭性
な低化させるため、０．３５〜０．７Ｑｗｔ％の範囲と
した。
ＳｏｔＭ、：固溶Ｎを固定し、組織微細化による靭性向
上と焼入れ住改善に必要な固溶Ｂの確保に有効であるが
、０．０２０ｗｔ％未満ではその効果が小さい。
上と焼入れ住改善に必要な固溶Ｂの確保に有効であるが
、０．０２０ｗｔ％未満ではその効果が小さい。
一方、Ｄ、０５０ｗｔ％を越えτ添加する場合には熱間
加工時の延性低下をきたすためＣ１，０２０〜０．０５
０ｗｔ％の範囲とした。
加工時の延性低下をきたすためＣ１，０２０〜０．０５
０ｗｔ％の範囲とした。
Ｃｒ：先に述べ念ように、ＣｒＶｉｒ度、靭性バランス
改善に必須の元素であるが、０． １ ｗｔ％では効果
が小さく、０．４０ｗｔ％以上添加すると製造時のコス
トアップおよびＳＲ割れ感受性を増大させるので、０．
１０〜０．４０ ｗｔ％の範囲とした。
改善に必須の元素であるが、０． １ ｗｔ％では効果
が小さく、０．４０ｗｔ％以上添加すると製造時のコス
トアップおよびＳＲ割れ感受性を増大させるので、０．
１０〜０．４０ ｗｔ％の範囲とした。
ｖ：ｖは靭性を劣化させずに高温強度を上昇させるに有
効な元素であるが、０．０１ ｗｔ％未満では強度上昇
が小さく ０．０２ ｗｔ％以上の添加は、Ｃｒ同同様
Ｓ側割感受性を増大させるので、添加量をα０１〜０．
０２ ｗｔ％の範囲とした。
効な元素であるが、０．０１ ｗｔ％未満では強度上昇
が小さく ０．０２ ｗｔ％以上の添加は、Ｃｒ同同様
Ｓ側割感受性を増大させるので、添加量をα０１〜０．
０２ ｗｔ％の範囲とした。
Ｂ：Ｂは微量で焼入れ性を向上させる元素であり、高温
強度、靭性確保の面から有効であるα０００３ｗｔ％未
満では焼入れ住改善に効果がなく、一方、（１００１５
ｗｔ％を越える添加は溶接性の劣化を招く九め、その範
囲を０．０００３〜０．００１５ｗｔ％トＬ、 ｆｔ。
強度、靭性確保の面から有効であるα０００３ｗｔ％未
満では焼入れ住改善に効果がなく、一方、（１００１５
ｗｔ％を越える添加は溶接性の劣化を招く九め、その範
囲を０．０００３〜０．００１５ｗｔ％トＬ、 ｆｔ。
ＴＮ：ＮはＢあるいはＭとの親和力が強いため窒化物を
形成する。ＢＮが形成されるとＢの焼入れ住改善効果が
失なわれるため、Ｍ添加に加えＮｉｌを低減することが
重要である。したがって、焼入れ住改善のためＴＮ≦４
０ ｐｐｍに制限した。
形成する。ＢＮが形成されるとＢの焼入れ住改善効果が
失なわれるため、Ｍ添加に加えＮｉｌを低減することが
重要である。したがって、焼入れ住改善のためＴＮ≦４
０ ｐｐｍに制限した。
以上の成分系に対し、嘔らに高温強度、靭性の向上が必
要な場１合は以下の範囲内でＮｉ 、 Ｃｕ 、 Ｎｂ
を一攬または二種以上添加してもかまわない。
要な場１合は以下の範囲内でＮｉ 、 Ｃｕ 、 Ｎｂ
を一攬または二種以上添加してもかまわない。
Ｎ１：固溶強化元素として高温強度を高め、また靭性を
向上させるのに有効な元素であるが、０．０５ｗｔ％未
満では効果が小さく、一方、多量の添加は経済性を損う
ため０．０５〜１．００ｗｔ％の範囲とし念。
向上させるのに有効な元素であるが、０．０５ｗｔ％未
満では効果が小さく、一方、多量の添加は経済性を損う
ため０．０５〜１．００ｗｔ％の範囲とし念。
Ｃｕ：Ｎｌと同様、固溶して高温強度を高めるのに有効
な元素であるが、０．０５ｗｔ％未満では効果が小さく
、一方、多量に添加すると鋼板製造時の艮面疵、容器製
造時の熱間加工割れを招くので０．０５〜ａ３０ｗｔ％
の範囲とした。
な元素であるが、０．０５ｗｔ％未満では効果が小さく
、一方、多量に添加すると鋼板製造時の艮面疵、容器製
造時の熱間加工割れを招くので０．０５〜ａ３０ｗｔ％
の範囲とした。
Ｎｂ：微細な炭（窒）化物を形成し、組織の微細化にょ
る靭性向上と、析出強化による高温強度の向上をもたら
す、Ｇ、００３ｗｔ％未満ではその効果がなく、一方、
０．０５ｗｔ％を越える添加は溶接性を損い、靭性を劣
化きせることがら０．００３〜０．０５ｗｔ％の範囲と
した。
る靭性向上と、析出強化による高温強度の向上をもたら
す、Ｇ、００３ｗｔ％未満ではその効果がなく、一方、
０．０５ｗｔ％を越える添加は溶接性を損い、靭性を劣
化きせることがら０．００３〜０．０５ｗｔ％の範囲と
した。
なお、Ｃａ 、 Ｍｇ 、 ＲＩＭ 、 Ｚｒなどの硫
化物形態制御元素の添加は本発明を損うものでないので
必要に応じて添加してもかまわない。
化物形態制御元素の添加は本発明を損うものでないので
必要に応じて添加してもかまわない。
本発明鋼はボイラのみならず化学プラントなどの圧力容
器用鋼として適しており、 Ａｃ８点以上に加熱して熱
間加工後空冷または水冷し、（場合によってはざらにＡ
ｃ、点以上に再加熱後空冷または水冷し）、その後Ａｃ
、点以下での焼戻しを経て、溶接施工を行ない、Ｓ、Ｒ
（ＰＷＴ（Ｔ）を行なって使用するものであって、その
製造にあたっては溶解から組み立てまで常法が採用され
るものである。
器用鋼として適しており、 Ａｃ８点以上に加熱して熱
間加工後空冷または水冷し、（場合によってはざらにＡ
ｃ、点以上に再加熱後空冷または水冷し）、その後Ａｃ
、点以下での焼戻しを経て、溶接施工を行ない、Ｓ、Ｒ
（ＰＷＴ（Ｔ）を行なって使用するものであって、その
製造にあたっては溶解から組み立てまで常法が採用され
るものである。
次に本発明の実施例について述べる。
戊１に供試材の化学成分（ｗｔ％）について、表２に供
試材の機械的性質及び溶接性についての結果を示す。
試材の機械的性質及び溶接性についての結果を示す。
これら表１及び災２より、比較材１〜４は、Ｃｒ。
Ｖ、Ｂの何れかが無添加であるために強度が低く４００
℃における引張り強さＴＳａｔ４００℃≧ｓ ｄｃ９Ｈ
ＡＩを満足していない。また、比較材５．６はＣｒ、Ｖ
添加量に対するＰ、Ｓ含有量が高いために、ＳＲ割れ感
受性が高い、比較材７はｐ、Ｓ含有量はある程度低いも
のの、ｖ、ｃｒの添加量が多いためＫＳＲ割れ感受性が
高い、これらに対し１本発明鋼８〜２２は強度、靭性と
もに優れ、ＳＲ割れ感受性および低温割れ感受性も低い
。特に発明鋼１６〜２２は２Ｐ＋８≦０．０１２％とな
っているため、拘束の厳しい条件下でもＳＲ割れを生じ
ていない。
℃における引張り強さＴＳａｔ４００℃≧ｓ ｄｃ９Ｈ
ＡＩを満足していない。また、比較材５．６はＣｒ、Ｖ
添加量に対するＰ、Ｓ含有量が高いために、ＳＲ割れ感
受性が高い、比較材７はｐ、Ｓ含有量はある程度低いも
のの、ｖ、ｃｒの添加量が多いためＫＳＲ割れ感受性が
高い、これらに対し１本発明鋼８〜２２は強度、靭性と
もに優れ、ＳＲ割れ感受性および低温割れ感受性も低い
。特に発明鋼１６〜２２は２Ｐ＋８≦０．０１２％とな
っているため、拘束の厳しい条件下でもＳＲ割れを生じ
ていない。
−！た、発明鋼１８〜２１はＣ以外の成分はほとんど同
じで、板厚、熱処理ともに同一である。ここでＣの高い
発明鋼２ＩＶｉ高強度であるが低温割れ感受性がやや高
い、これに対しＣの低い発明鋼２０は低温割れ感受性は
低いものの、やや強度が低い、その点、発明鋼１８．１
９は靭性、耐ＳＲ割れ特性に優れていることはもちろん
のこと、強度、耐低温割れバランスにも優れている。し
たがって、Ｃ：α０７〜０．２０％で所定の特性が得ら
れるものの、Ｃ：０．１１〜０．１６がさらに望ましい
成分範囲となる。
じで、板厚、熱処理ともに同一である。ここでＣの高い
発明鋼２ＩＶｉ高強度であるが低温割れ感受性がやや高
い、これに対しＣの低い発明鋼２０は低温割れ感受性は
低いものの、やや強度が低い、その点、発明鋼１８．１
９は靭性、耐ＳＲ割れ特性に優れていることはもちろん
のこと、強度、耐低温割れバランスにも優れている。し
たがって、Ｃ：α０７〜０．２０％で所定の特性が得ら
れるものの、Ｃ：０．１１〜０．１６がさらに望ましい
成分範囲となる。
なお、衣２の熱処理記号、試験片は以下の通りである。
Ｎ （ｆｉ７！らＬ）： ９００〜９３０℃ｘ１〜４
ｈ →空冷Ｑ（焼入れ）： ＃ Ｘ
＃ →水冷Ｔ（焼戻し）：６２０〜ｂ Ｔ、Ｐ （焼戻しパラメータ）： Ｔ （２０＋ｚｏｇ
ｔ）Ｔ：保持温度（財） ｔ：保持時間（ｈ） 試験片：引張 ＪＩＳ Ｚ ２２０１ ４号衝撃 Ｊ
ＩＳ Ｚ ２２０２ ４号 ＷＩＳ式ＳＲ割れ ＷＥＳ３００５ ４０■斜めｙ
型ＳＲ割れ ＪＩＳＺ３１５８ ４０ｍ斜めｙ割れ
（低温割れ） １ １１ｆ、＋ Ｌ （
’１ ｉ次第２図に試験片（Ｃ０．０８〜α２０ｗｔ％ Ｓｔ
α１８〜Ｇ、４０ｗｔ％ Ｍｎ０．８〜１．Ｏｗｔ％、
Ｐ０．００３〜０．０３０ｗｔ％ ８０．００１〜０．
０１２ｗｔ％ Ｎｉ Ｏ〜０．８ ｗｔ％Ｍｏａ４〜０
．６ｗｔ％ ＣｒＣＬｌ 〜０．５ｗｔ％ Ｖ０．０１
〜０．３５ｗｔ％ ５ｏｌＡ！０．０１〜０．０６ｗｔ
％ Ｂ０．０００１〜０．００３ｗｔ％τＮα００１〜
０．００５ｗｔ％） 厚嘔４０＋ｗを入熱２２にゴ／
譚、６２５℃Ｘ ２ｈＰＷＨＴにおけるＳＲ割れ性に及
ぼすｌ：：ｒ、ＶおよびＰ、Ｓの影響について示す。
ｈ →空冷Ｑ（焼入れ）： ＃ Ｘ
＃ →水冷Ｔ（焼戻し）：６２０〜ｂ Ｔ、Ｐ （焼戻しパラメータ）： Ｔ （２０＋ｚｏｇ
ｔ）Ｔ：保持温度（財） ｔ：保持時間（ｈ） 試験片：引張 ＪＩＳ Ｚ ２２０１ ４号衝撃 Ｊ
ＩＳ Ｚ ２２０２ ４号 ＷＩＳ式ＳＲ割れ ＷＥＳ３００５ ４０■斜めｙ
型ＳＲ割れ ＪＩＳＺ３１５８ ４０ｍ斜めｙ割れ
（低温割れ） １ １１ｆ、＋ Ｌ （
’１ ｉ次第２図に試験片（Ｃ０．０８〜α２０ｗｔ％ Ｓｔ
α１８〜Ｇ、４０ｗｔ％ Ｍｎ０．８〜１．Ｏｗｔ％、
Ｐ０．００３〜０．０３０ｗｔ％ ８０．００１〜０．
０１２ｗｔ％ Ｎｉ Ｏ〜０．８ ｗｔ％Ｍｏａ４〜０
．６ｗｔ％ ＣｒＣＬｌ 〜０．５ｗｔ％ Ｖ０．０１
〜０．３５ｗｔ％ ５ｏｌＡ！０．０１〜０．０６ｗｔ
％ Ｂ０．０００１〜０．００３ｗｔ％τＮα００１〜
０．００５ｗｔ％） 厚嘔４０＋ｗを入熱２２にゴ／
譚、６２５℃Ｘ ２ｈＰＷＨＴにおけるＳＲ割れ性に及
ぼすｌ：：ｒ、ＶおよびＰ、Ｓの影響について示す。
なお数字は実施例の鋼のムである。
本発明鋼は、０．５ Ｍｏ鋼を基本成分として、低Ｃ化
、低不純物化及びＣｒ、Ｖ、Ｂを微量添加することによ
り、溶接性を劣化させずに、靭性、高温強度を大幅に改
善することを達成し、高温高圧容器用鋼としてボイラの
みならず、化学プラント等の圧力容器用鋼として最適な
ものである。
、低不純物化及びＣｒ、Ｖ、Ｂを微量添加することによ
り、溶接性を劣化させずに、靭性、高温強度を大幅に改
善することを達成し、高温高圧容器用鋼としてボイラの
みならず、化学プラント等の圧力容器用鋼として最適な
ものである。
第１図は、高温強度、靭性バランスに及すＣｒ 。
Ｖ、Ｈの影響を示すグラフ、第２図はＳＲ割れ性に及す
Ｃｒ、 Ｖ及びＰ、Ｓの影響を示すグラフである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ２Ｐ＋Ｓ ％ ＶＴＳ ’Ｃ
Ｃｒ、 Ｖ及びＰ、Ｓの影響を示すグラフである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ２Ｐ＋Ｓ ％ ＶＴＳ ’Ｃ
Claims (2)
- （１）Ｃ０．０７〜０．２０ｗｔ％、Ｓｉ０．１２〜１
．００ｗｔ％、Ｍｎ０．７〜１．８ｗｔ％、Ｐ０．０２
０ｗｔ％以下、Ｓ０．０１０ｗｔ％以下Ｍｏ０．３５〜
０．７０ｗｔ％、ＳｏｌＡｌ０．０２０〜０．０５ｗｔ
％ Ｃｒ０．１０〜０．４０ｗｔ％、Ｖ０．０１〜０．
０２ｗｔ％、かつ２Ｐ＋ｓ≦〔０．０７−０．０５（Ｃ
ｒ＋１０Ｖ）〕ｗｔ％、ならびにＢ０．０００３〜０．
００１５ｗｔ％、Ｔ．Ｎ４０ｐｐｍ以下を基本成分とし
、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする
高温強度と耐ＳＲ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器
用鋼。 - （２）Ｃ０．０７〜０．２０ｗｔ％、Ｓｉ０．１２〜１
．００ｗｔ％、Ｍｎ０．７〜１．８ｗｔ％、Ｐ０．０２
０ｗｔ％以下、Ｓ０．０１０ｗｔ％以下Ｍｏ０．３５〜
０．７０ｗｔ％、ＳｏｌＡｌ０．０２０〜０．０５ｗｔ
％ Ｃｒ０．１０〜０．４０ｗｔ％、Ｖ０．１０〜０．
０２ｗｔ％、かつ２Ｐ＋Ｓ≦〔０．０７−０．０５（Ｃ
ｒ＋１０Ｖ）〕ｗｔ％ならびにＢ０．０００３〜０．０
０１５ｗｔ％、Ｔ．Ｎ４０ｐｐｍ以下を基本成分とし更
にＮｉ０．０５〜１．００ｗｔ％、Ｃｕ０．０５〜０．
３０ｗｔ％、Ｎｂ０．００３〜０．０５ｗｔ％のうち１
種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純
物からなることを特徴とする高温と耐ＳＲ割れ性に優れ
た高靭性、高温高圧容器用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17437885A JPS6237342A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 高温強度と耐ｓｒ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17437885A JPS6237342A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 高温強度と耐ｓｒ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237342A true JPS6237342A (ja) | 1987-02-18 |
| JPH045741B2 JPH045741B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15977564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17437885A Granted JPS6237342A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 高温強度と耐ｓｒ割れ性に優れた高靭性、高温高圧容器用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237342A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62146247A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Kobe Steel Ltd | 多層容器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼板 |
| WO2009119274A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐応力除去焼鈍特性と低温靭性に優れた高強度鋼板 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17437885A patent/JPS6237342A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62146247A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-30 | Kobe Steel Ltd | 多層容器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼板 |
| WO2009119274A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐応力除去焼鈍特性と低温靭性に優れた高強度鋼板 |
| JP2009242833A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Kobe Steel Ltd | 耐応力除去焼鈍特性と低温靭性に優れた高強度鋼板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045741B2 (ja) | 1992-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |