JPS6254862B2 - - Google Patents
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- JPS6254862B2 JPS6254862B2 JP2450180A JP2450180A JPS6254862B2 JP S6254862 B2 JPS6254862 B2 JP S6254862B2 JP 2450180 A JP2450180 A JP 2450180A JP 2450180 A JP2450180 A JP 2450180A JP S6254862 B2 JPS6254862 B2 JP S6254862B2
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- Japan
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- steel
- weld cracking
- less
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- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は耐溶接割れ性のすぐれた溶接構造用高
張力鋼に関する。 溶接構造物は最近、海洋構造物、ペンストツク
等、鋼材の板厚が厚くなり、しかも構造物の拘束
度の大きいものが増えており、その場合、鋼の溶
接割れの発生の危険が高くなつている。その解決
法として、溶接時に鋼を予熱して拡散性水素を軽
減する方法、拘束度をできるだけ少なくする構造
物にする方法がある。しかし前者では溶接作業に
手間を多く要するし、予熱温度にも留意しなけれ
ばならず好ましくない。又後者では、構造物自体
の機能をもたせるためには構造物の拘束度を下げ
るには限度があり本質的な問題解決とならない。 又、溶接割れの発生しにくい鋼の検討がこれま
でもなされ、溶接割れを改善するにはＣ含有量を
下げることが知られているが、溶接構造用鋼には
耐溶接割れ性のみでなく、強度が高いことも要求
される。また板厚も例えば100mm程度と厚みの大
なることも要求されている。 これらの要求に対して、満足し得る溶接構造用
鋼が十分でないのが実情である。 本発明はかかる実情に鑑みて種々検討したとこ
ろ、Ｃの含有量を下げ、かつＶとＮの両方の含有
量を多くすると、溶接時に鋼の予熱を施さずとも
溶接割れが発生せず、母材強度も50キロ級の高強
度で、さらに板厚が例えば100mm程度と大であつ
ても前記の耐溶接割れ性と強度を有することを見
出し、耐溶接割れ性のすぐれた溶接構造用高張力
鋼を提供するものである。 そしてその要旨は、 Ｃ：0.04〜0.12％ Si：0.1〜1.0％ Mn：0.5〜1.8％ Ｐ：0.03％以下 Ｓ：0.01％以下 Al：0.006〜0.060％ Ｖ：0.08％を越え0.20％以下 Ｎ：0.010〜0.030％ Cu：0.1〜0.5％に Ni：0.1〜0.5％、Cr：0.1〜0.5％の少なくとも１
種 さらにCa：0.0005〜0.0070％、Mg：0.0005〜
0.0070％の少なくとも１種 を含有し、残部鉄よりなる耐溶接割れ性のすぐれ
た溶接構造用鋼にある。 次に本発明について詳細に述べる。 以下に成分範囲を決めた理由を説明する。 Ｃは、溶接割れ防止のため0.12％以下が望まし
く、また、溶接割れ防止には少ない程よいけれど
も、0.04％以下では母材強度上問題があるので
0.04〜0.12％とする。 Siは製鋼上0.1％以上は添加されるが、1.0％上
では母材靭性が劣化する。 Mnは、0.5％以上、母材の強度と靭性上必要で
あるが1.8％以上では溶接割れに好ましくないの
で0.5〜1.8％とする。 Ｐ、Ｓも各々0.03％以上、0.01％以上になる
と、母材靭性を劣化させる。 Alは、製鋼上0.006％以上のキルド鋼のため必
要であり、一方AlはＮとの親和力が強いので、
この含有量が多くなると後記するVNの生成を阻
害するのと、母材靭性を劣化させるので0.060％
以下とする。 Ｖは、Ｎとともに本発明の基本となるもので、
VNの析出を有効に作用させるため0.08％を越え
るＶは必要で、0.20％以上では強度上飽和して必
要としない。 Ｎは、VNの有効析出のため0.010％以上必要
で、0.030％以上では、製鋼上健全な鋼塊を作る
ことがむずかしい。 Cuは、固溶強化等を通じて母材の強度上昇に
有効であるが、さらに耐溶接割れ性に対しても、
少量の添加であれば大きな影響を与えない。また
耐食性にも有効である。母材の強度を確保するた
めには、最低0.1％は必要で、0.5％より大になる
と、コスト上昇及び靭性劣化を招く。 Ni、Crは、Cu同様母材の強度上昇に有効であ
るがその量は、Ni0.1％、Cr0.1％各々以下では効
果がなく、Ni0.5％、Cr0.5％各々以上ではコスト
上昇のため問題がある。 これらの成分は選択的に１種または２種含有さ
れる。 Ca、MgはともにＮによる歪時効の防止と介在
物コントロールによる母材靭性の向上があり、
0.0005％以下では効果なく、0.0070％以上ではむ
しろ劣化させる。このCaとMgはいずれか１種を
含有させれば前記の作用があり、また両方を含有
させてもよい。 本発明鋼は転炉あるいは電気炉などで溶製さ
れ、分塊圧延あるいは連続鋳造された後、熱間圧
延により製造され、圧延まま、又は焼準などの熱
処理が施されて製品となる。 図面に本発明鋼と比較鋼の耐溶接割れ性（Ｙ開
先拘束割れ試験によるＮ量と割れ防止予熱温度の
開係板厚：50mm）の試験結果を示す。この試験で
の溶接法は被覆アーク溶接であり、縦軸は溶接割
れ発生を防止するため、溶接割れ防止の予熱温度
で、横軸はＮ含有量である。この図より明らかな
ように、本発明鋼（Ｃ：0.05％、Si：0.35％、
Mn：1.70％、Ｐ：0.010％、Ｓ：0.003％、Cu：
0.2％、Ni：0.2％、Cr：0.2％、Ｖ：0.10％、
Al：0.025％、Ca：0.0015％、Ｎ：0.0180％、残
部Fe）１は常温に相当する25℃でも溶接割れは
発生せず、予熱不要である。これに対して比較鋼
（Ｃ：0.16％、Mn：1.4％、Ｖ：0.02％、Ca：
0.0030％、残部Fe）２は予熱を必要とすること
が認められる。 以下実施例を示す。 第１表に化学成分を、第２表に母材の機械的性
能および溶接割れ防止予熱温度を示す。
張力鋼に関する。 溶接構造物は最近、海洋構造物、ペンストツク
等、鋼材の板厚が厚くなり、しかも構造物の拘束
度の大きいものが増えており、その場合、鋼の溶
接割れの発生の危険が高くなつている。その解決
法として、溶接時に鋼を予熱して拡散性水素を軽
減する方法、拘束度をできるだけ少なくする構造
物にする方法がある。しかし前者では溶接作業に
手間を多く要するし、予熱温度にも留意しなけれ
ばならず好ましくない。又後者では、構造物自体
の機能をもたせるためには構造物の拘束度を下げ
るには限度があり本質的な問題解決とならない。 又、溶接割れの発生しにくい鋼の検討がこれま
でもなされ、溶接割れを改善するにはＣ含有量を
下げることが知られているが、溶接構造用鋼には
耐溶接割れ性のみでなく、強度が高いことも要求
される。また板厚も例えば100mm程度と厚みの大
なることも要求されている。 これらの要求に対して、満足し得る溶接構造用
鋼が十分でないのが実情である。 本発明はかかる実情に鑑みて種々検討したとこ
ろ、Ｃの含有量を下げ、かつＶとＮの両方の含有
量を多くすると、溶接時に鋼の予熱を施さずとも
溶接割れが発生せず、母材強度も50キロ級の高強
度で、さらに板厚が例えば100mm程度と大であつ
ても前記の耐溶接割れ性と強度を有することを見
出し、耐溶接割れ性のすぐれた溶接構造用高張力
鋼を提供するものである。 そしてその要旨は、 Ｃ：0.04〜0.12％ Si：0.1〜1.0％ Mn：0.5〜1.8％ Ｐ：0.03％以下 Ｓ：0.01％以下 Al：0.006〜0.060％ Ｖ：0.08％を越え0.20％以下 Ｎ：0.010〜0.030％ Cu：0.1〜0.5％に Ni：0.1〜0.5％、Cr：0.1〜0.5％の少なくとも１
種 さらにCa：0.0005〜0.0070％、Mg：0.0005〜
0.0070％の少なくとも１種 を含有し、残部鉄よりなる耐溶接割れ性のすぐれ
た溶接構造用鋼にある。 次に本発明について詳細に述べる。 以下に成分範囲を決めた理由を説明する。 Ｃは、溶接割れ防止のため0.12％以下が望まし
く、また、溶接割れ防止には少ない程よいけれど
も、0.04％以下では母材強度上問題があるので
0.04〜0.12％とする。 Siは製鋼上0.1％以上は添加されるが、1.0％上
では母材靭性が劣化する。 Mnは、0.5％以上、母材の強度と靭性上必要で
あるが1.8％以上では溶接割れに好ましくないの
で0.5〜1.8％とする。 Ｐ、Ｓも各々0.03％以上、0.01％以上になる
と、母材靭性を劣化させる。 Alは、製鋼上0.006％以上のキルド鋼のため必
要であり、一方AlはＮとの親和力が強いので、
この含有量が多くなると後記するVNの生成を阻
害するのと、母材靭性を劣化させるので0.060％
以下とする。 Ｖは、Ｎとともに本発明の基本となるもので、
VNの析出を有効に作用させるため0.08％を越え
るＶは必要で、0.20％以上では強度上飽和して必
要としない。 Ｎは、VNの有効析出のため0.010％以上必要
で、0.030％以上では、製鋼上健全な鋼塊を作る
ことがむずかしい。 Cuは、固溶強化等を通じて母材の強度上昇に
有効であるが、さらに耐溶接割れ性に対しても、
少量の添加であれば大きな影響を与えない。また
耐食性にも有効である。母材の強度を確保するた
めには、最低0.1％は必要で、0.5％より大になる
と、コスト上昇及び靭性劣化を招く。 Ni、Crは、Cu同様母材の強度上昇に有効であ
るがその量は、Ni0.1％、Cr0.1％各々以下では効
果がなく、Ni0.5％、Cr0.5％各々以上ではコスト
上昇のため問題がある。 これらの成分は選択的に１種または２種含有さ
れる。 Ca、MgはともにＮによる歪時効の防止と介在
物コントロールによる母材靭性の向上があり、
0.0005％以下では効果なく、0.0070％以上ではむ
しろ劣化させる。このCaとMgはいずれか１種を
含有させれば前記の作用があり、また両方を含有
させてもよい。 本発明鋼は転炉あるいは電気炉などで溶製さ
れ、分塊圧延あるいは連続鋳造された後、熱間圧
延により製造され、圧延まま、又は焼準などの熱
処理が施されて製品となる。 図面に本発明鋼と比較鋼の耐溶接割れ性（Ｙ開
先拘束割れ試験によるＮ量と割れ防止予熱温度の
開係板厚：50mm）の試験結果を示す。この試験で
の溶接法は被覆アーク溶接であり、縦軸は溶接割
れ発生を防止するため、溶接割れ防止の予熱温度
で、横軸はＮ含有量である。この図より明らかな
ように、本発明鋼（Ｃ：0.05％、Si：0.35％、
Mn：1.70％、Ｐ：0.010％、Ｓ：0.003％、Cu：
0.2％、Ni：0.2％、Cr：0.2％、Ｖ：0.10％、
Al：0.025％、Ca：0.0015％、Ｎ：0.0180％、残
部Fe）１は常温に相当する25℃でも溶接割れは
発生せず、予熱不要である。これに対して比較鋼
（Ｃ：0.16％、Mn：1.4％、Ｖ：0.02％、Ca：
0.0030％、残部Fe）２は予熱を必要とすること
が認められる。 以下実施例を示す。 第１表に化学成分を、第２表に母材の機械的性
能および溶接割れ防止予熱温度を示す。
【表】
【表】
ここで溶接割れ防止温度はすべて、Ｙ開先拘束
割れ試験によるものである。 また、サンプルＡ−１、Ａ−２、Ａ−５、Ａ−
６、Ａ−７、Ａ−８、およびＡ−９は本発明鋼
で、Ａ−３、Ａ−４は比較鋼である。 第２表から明らかなように、本発明鋼は強度
（引張り強さσB）が50キロ級であつて、溶接割れ
防止の予熱温度が常温に相当する30℃または25℃
以下であり、比較鋼に比較して低く、溶接時に割
れ防止のため予熱を必要としない。 即ち耐溶接割れ性がすぐれている。
割れ試験によるものである。 また、サンプルＡ−１、Ａ−２、Ａ−５、Ａ−
６、Ａ−７、Ａ−８、およびＡ−９は本発明鋼
で、Ａ−３、Ａ−４は比較鋼である。 第２表から明らかなように、本発明鋼は強度
（引張り強さσB）が50キロ級であつて、溶接割れ
防止の予熱温度が常温に相当する30℃または25℃
以下であり、比較鋼に比較して低く、溶接時に割
れ防止のため予熱を必要としない。 即ち耐溶接割れ性がすぐれている。
図面は本発明鋼と比較鋼の耐溶接割れ性を示す
図である。
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ：0.04〜0.12％ Si：0.1〜1.0％ Mn：0.5〜1.8％ Ｐ：0.03％以下 Ｓ：0.01％以下 Al：0.006〜0.060％ Ｖ：0.08％を越え0.20％以下 Ｎ：0.010〜0.030％ Cu：0.1〜0.5％に Ni：0.1〜0.5％、Cr：0.1〜0.5％の少なくとも１
種 さらにCa：0.0005〜0.0070％、Mg：0.0005〜
0.0070％の少なくとも１種 を含有し、残部鉄よりなる耐溶接割れ性のすぐれ
た溶接構造用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2450180A JPS56123350A (en) | 1980-02-28 | 1980-02-28 | High tensile steel for welded structure with superior weld crack resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2450180A JPS56123350A (en) | 1980-02-28 | 1980-02-28 | High tensile steel for welded structure with superior weld crack resistance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56123350A JPS56123350A (en) | 1981-09-28 |
| JPS6254862B2 true JPS6254862B2 (ja) | 1987-11-17 |
Family
ID=12139928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2450180A Granted JPS56123350A (en) | 1980-02-28 | 1980-02-28 | High tensile steel for welded structure with superior weld crack resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56123350A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075182A1 (fr) | 2000-04-04 | 2001-10-11 | Nippon Steel Corporation | Profile en acier lamine en forme de h a microstructure uniforme et proprietes mecaniques uniformes ; procede de fabrication |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0741028Y2 (ja) * | 1991-07-22 | 1995-09-20 | 株式会社サンミューロン | 表示器 |
| JP3719037B2 (ja) * | 1999-03-10 | 2005-11-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面割れのない連続鋳造鋳片およびこの鋳片を用いた非調質高張力鋼材の製造方法 |
-
1980
- 1980-02-28 JP JP2450180A patent/JPS56123350A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075182A1 (fr) | 2000-04-04 | 2001-10-11 | Nippon Steel Corporation | Profile en acier lamine en forme de h a microstructure uniforme et proprietes mecaniques uniformes ; procede de fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56123350A (en) | 1981-09-28 |
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