JP2001020033A - 母材および溶接熱影響部靱性に優れた非調質高張力鋼材 - Google Patents
母材および溶接熱影響部靱性に優れた非調質高張力鋼材Info
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Abstract
た非調質高張力鋼材を提案する。 【解決手段】 C、Si、Mn、P、S量を適正範囲とし、
Ti:0.005 〜0.08%、N:0.0020〜0.0100%、REM :0.
0010〜0.0200%、Ca:0.0010〜0.0200%、Al:(Ti%)
/5以下を含有し、Ceq :0.36〜0.45%とし、かつ、重
量%で、Ti酸化物:90%以下、Ca酸化物およびREM 酸化
物の合計:5〜50%、Al2O3 :70%以下からなる介在物
組成を有する酸化物系介在物を200mm 以上の円相当直径
を有するものの個数で1×103 個/mm2 以上1×105 個
/mm2 未満分散させる。また、さらに、V、Cu、Ni、C
r、Mo、Nb、Bを含有してもよい。
Description
構造物、パイプ、船舶、貯槽、土木構造物、建設機械等
に用いられる非調質高張力鋼材に係り、とくに母材およ
び溶接熱影響部の靱性に優れた鋼材に関する。本発明に
おける鋼材は、厚鋼板、鋼帯、形鋼、棒鋼を含むものと
する。
厚鋼板を製造する優れた方法として、TMCP(Thermo
Mechanical Control Process )法が知られている。し
かし、上記TMCP法により製造された厚鋼板では、溶
接熱影響部の靱性が十分ではなく、このため、この種鋼
材を、低温で使用する溶接構造物に使用することには問
題があった。
善するために、酸化物あるいは窒化物を鋼中に均一に分
散させ、HAZ組織を微細化し、靱性を向上させる方法
についても検討が行われている。例えば、特開平2−12
5812号公報には、鋼中に粒子径0.05〜10μmのTiを主成
分とする酸化物を5×103 〜1×106 個/mm2 含有する
鋳片を900 〜1100℃で再加熱後、900 ℃以下の累積圧下
量30〜90%、圧延終了温度700 〜850 ℃で圧延し冷却
後、500 ℃〜Ac1変態点の温度で時効処理する、HAZ
靱性の優れたCu添加鋼の製造方法が提案されている。
0.03〜0.20wt%、Nb、Tiを含有し、母地中に0.001 〜0.
100wt %の粒径0.5 μm以下の(Ti、Nb)(O、N)複
合結晶相を有した酸化物系介在物が分散してなる溶接熱
影響部靱性の優れた鋼材が提案されている。
2−125812号公報や特開平4−48048 号公報に記載され
た技術では、溶接熱影響部靱性は向上するものの、母材
靱性が低温用鋼材としては十分でないという問題があ
り、母材靱性向上のためには、酸化物系介在物の存在状
態の更なる改善を必要としている。
御に有効な量のTi酸化物を鋼中に存在させようとする
と、鋳込み時にノズル閉塞が生じ易くなり、生産性が劣
るという問題があった。本発明は、上記した従来技術の
問題を有利に解決し、母材靱性および溶接熱影響部靱性
を兼ね備え、しかも、ノズル詰まりもなく安定して生産
性高く製造できる非調質高張力鋼材を提案することを目
的とする。
まりもなく、酸化物系介在物を鋼材中に均一微細に分散
させる方法についてさらに研究した結果、酸化物系介在
物をTi酸化物を主体とし、酸化物系介在物の組成を最適
範囲とする必要があることを見いだした。つぎに、本発
明者らが、酸化物系介在物の最適組成範囲について行っ
た検討結果について説明する。
物組成調整用合金を添加して介在物組成の制御を行い、
溶鋼中の介在物中のTi2O3 、CaO +REM 酸化物、Al2O3
濃度を変化させた圧延用鋼素材を鋳込み、該圧延用鋼素
材を熱間圧延して鋼板を製造した。まず、圧延素材鋳込
み中のノズルづまりの発生状況を調査した。ノズルづま
りについては、連続鋳造工程においてイマージョンノズ
ルの閉塞が起こった時をノズルづまり有りとした。
びREM 酸化物が含まれると、鋼材の耐錆性に影響を及ぼ
すことを知見したため、得られた鋼板についての発錆状
況を調査した。鋼板の発錆については、圧延・冷却後の
鋼板を10日間大気中で放置した後にマクロ観察をして錆
があったものを発錆ありとした。それらの結果を纏め
て、図1に示す。
か、または、CaO +REM 酸化物濃度が5重量%未満とな
ると、介在物の融点が高く、鋳込み時のノズル内面に介
在物が付着しやすくなり、ノズル閉塞の原因となる。ま
た、Al2O3 濃度が70重量%を超えると、大形クラスター
介在物を形成しやすく、また溶鋼との濡れ性が低下し、
ノズル閉塞が顕著となる。また、介在物中のCaO +REM
酸化物の濃度が50重量%を超えると、介在物が液相状態
で硫黄を含有しやすくなる。その結果、液相介在物が凝
固する際に、介在物の周囲にCaS やREM 硫化物が生成す
る。このため、介在物の粗大化を招くとともに、鋼板で
の発錆が顕著となる。
のためには、脱酸生成介在物と溶鋼の濡れ性を良好とす
る必要があり、そのためには、 介在物中のAl2O3 濃度を70重量%以下に低減するこ
と、 酸化物系介在物中のCaO およびREM 酸化物濃度は50重
量%以下にすること、が必要であり、さらにノズル閉塞
を防止するためには、脱酸生成物の融点を低下させる必
要があり、そのためには、 Ca処理あるいはREM 処理によって介在物中のCaO およ
びREM 酸化物濃度を少なくとも5重量%以上とするこ
と、 Al2O3 濃度を70重量%以下、Ti酸化物濃度を90重量%
以下とすること、また、発錆を防止するためには、 介在物中のCaO +REM 酸化物の濃度を50wt%以下とす
ること、が重要となるという知見を得た。
酸化物系介在物の最適組成範囲として、図1に示すよう
に、Ti酸化物:90重量%以下、CaO およびREM 酸化物の
合計:5〜50重量%、Al2O3 :70重量%以下であるとし
た。酸化物系介在物の組成が図1の範囲となるように制
御することにより、ノズル詰まりや有害な介在物クラス
ターの生成を引き起こすことなく、介在物の結晶粒粗大
化抑制能(ピン止め効果)を有効に利用することがで
き、溶接熱影響部の組織を改善し溶接熱影響部靱性を有
効に向上させることができる。
影響部靱性の更なる向上について鋭意検討した。その結
果、上記した組成を有し、200 nm以上の円相当径を有す
るものの個数で酸化物系介在物を最適分散させることに
より、母材靱性をさらに向上させることができるという
知見を得た。本発明は、上記した知見に基づいて構成さ
れたものである。
〜0.18%、Si:0.02〜0.60%、Mn:0.60〜2.00%、P:
0.030 %以下、S:0.015 %以下、Ti:0.005 〜0.08
%、N:0.0020〜0.0100%、REM :0.0010〜0.0200%、
Ca:0.0010〜0.0200%、Al:(Ti%)/5以下を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、かつ次
(1)式 Ceq(%) =C+Si/24 +Mn/6+Ni/40 +Cr/5+Mo/4+V/14 ………(1) (ここに、C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、V:各元素の含有
量(重量%))で定義されるCeq が0.36〜0.45%である
鋼組成を有し、かつ、重量%で、Ti酸化物:90%以下、
Ca酸化物およびREM 酸化物の合計:5〜50%、Al2O3 :
70%以下からなる介在物組成を有する酸化物系介在物
を、200nm 以上の円相当直径を有するものの個数で1×
103 個/mm2 以上1×105 個/mm2 未満分散させたこと
を特徴とする母材および溶接熱影響部靱性に優れた非調
質高張力鋼材であり、また、本発明では、前記鋼組成に
加えてさらに、重量%で、V:0.03〜0.15%を含有する
ことが好ましく、また、本発明では、前記各鋼組成に加
えてさらに、重量%で、Cu:0.02〜1.5 %、Ni:0.02〜
0.06%、Cr:0.05〜0.50%、Mo:0.02〜0.50%、Nb:0.
003 〜0.020 %のうちの1種または2種以上を含有する
ことが好ましく、また、本発明では、前記各鋼組成に加
えてさらに、重量%で、B:0.0002〜0.0020%を含有す
ることが好ましい。
する。まず、本発明鋼材の組成限定理由について説明す
る。以下、組成についての%は、重量%を意味する。 C:0.01〜0.18% Cは、鋼の強度を増加させる元素であり、所望の強度を
確保するために0.01%以上の含有を必要とするが、0.18
%を超えて含有すると、母材靱性および溶接性が低下す
る。このため、Cは0.01〜0.18%に限定した。なお、実
用上、好ましくは0.08〜0.16%である。
元素であるが、0.02%未満の含有では、その効果が少な
く、一方、0.60%を超えて含有すると、HAZ靱性が著
しく劣化する。このため、Siは0.02〜0.60%に限定し
た。 Mn:0.60〜2.00% Mnは、鋼の強度を増加し高強度化に有効な元素であり、
所望の強度を確保するためには0.60%以上の含有を必要
とする。しかし、2.00%を超える含有は、圧延後空冷し
た組織がフェライト+ベイナイト組織となり、母材靱性
が低下する。このため、Mnは0.60〜2.00%の範囲に限定
した。なお、好ましくは1.00〜1.70%である。
だけ低減するのが望ましいが、0.030 %までは許容でき
るため、0.030 %以下に限定した。 S:0.015 %以下 Sは、主にMnS を形成して鋼中に存在し、圧延冷却後の
組織を微細にする作用を有するが、0.015 %を超えての
含有は、板厚方向の靱性・延性を低下させる。このた
め、Sは0.015 %以下に限定した。MnS として細粒化効
果を得るためにはSは0.004 〜0.010 %の範囲とするの
が望ましい。
生成する酸化物を有効に利用することが本発明の一つの
重要な要素である。鋼中に均一微細に分散したTi酸化物
を主体とする酸化物系介在物は、結晶粒ピン止め効果に
よりオーステナイト粒成長を抑制する効果を有する。ま
た、さらに、200nm 以上の酸化物系介在物を均一に分散
させ、フェライト生成核として、母材組織、溶接熱影響
部組織を微細化する。また、脱酸後残留したTiは、その
後の冷却過程にNと結合しTiN を生成する。TiN は溶接
熱影響部のオーステナイト粒の粗大化抑制に寄与し、溶
接熱影響部靱性を向上させる。また、フェライト生成核
として作用し、組織を微細化し、母材靱性を向上させ
る。
5 %以上の含有を必要とする。また、0.08%を超えての
含有は鋼の清浄性を劣化させるうえ、固溶Tiの増加ある
いはTi炭化物が析出し、靱性を劣化させる。このため、
Tiは0.005 〜0.08%に限定した。なお、好ましくは0.01
0 〜0.025 %である。 N:0.0020〜0.0100% Nは、Tiと結合してTiN を形成し、圧延素材を加熱する
際にγ粒の粒成長を抑制し、さらに、圧延中にフェライ
トの析出核となり、結晶粒を微細化させる作用を有し、
靱性向上に大きく寄与する。これらの効果を有効に発揮
させるためには、0.0020%以上の含有を必要とするが、
0.0100%を超えての含有は、母材靱性や溶接性を大きく
損なうので、Nは0.0020〜0.0100%の範囲に限定した。
としてTi脱酸前のO濃度を調整するために用いることが
できる。本発明では、Al2O3 クラスターを生成させない
ために、Al含有量をTi含有量(重量%)の1/5 以下に限
定する。Al含有量がTi含有量の1/5 を超えると、Ti−Al
−O 平衡から、Al2O3 クラスターが生成し、酸化物系介
在物の均一微細分散ができなくなる。なお、好ましく
は、Alは(Ti%)/6 以下である。
0200% Ca、REM 添加により、介在物中のREM 酸化物およびCaO
酸化物の濃度が増加するが、これにより、介在物の融点
が低下して鋳込み時のノズル内面への付着が抑制でき、
ノズル閉塞を回避できる。また、Ca、REM は、濡れ性改
善に寄与し、脱酸生成物の微細均一分散を実現するため
に必須となる元素である。REM 、Caは、高温においても
安定な酸化物を形成して微細分散し、γ粒成長を抑制す
る。さらに、圧延後のフェライト粒径を細かくする効果
もあり、また、HAZ靱性の向上にも有効である。これ
らの効果を得るためには、それぞれ0.0010%以上の含有
が必要となるが、一方、それぞれ0.0200%を超えての含
有は、鋼の清浄性を低下させ、母材靱性を損ねる。この
ため、Ca、REM はそれぞれ0.0010〜0.0200%の範囲に限
定した。なお、REM およびCaは、それぞれを単独で添加
しても介在物のノズル閉塞回避の効果は少ないため、本
発明では、REM およびCaは同時に含有する必要がある。
としてフェライトが析出するため、結晶粒微細化に有効
に作用し、靱性向上に大きく寄与する。また、フェライ
ト変態後にもフェライト中にVNが析出し、冷却時に強水
冷を行うことなく母材強度を高めることができる。板厚
方向での特性の均一性の確保や、残留応力・歪み軽減に
も有効であり、必要に応じ含有できる。
は、0.03%以上のVを含有させることが好ましい。しか
し、0.15%を超えて含有すると母材靱性や溶接性を大き
く損なうため、Vは0.04〜0.15%の範囲とするのが好ま
しい。 Cu:0.02〜1.5 %、Ni:0.02〜0.60%、Cr:0.05〜0.50
%、Mo:0.02〜0.50%、Nb:0.003 〜0.020 %のうちの
1種または2種以上 Cu、Ni、Nb、Cr、Moは、いずれも焼入れ性向上に有効な
元素であり、必要に応じ1種または2種以上を選択して
含有できる。Cu、Ni、Nb、Cr、Moの含有により、Ar3 点
が下がりフェライト粒がより微細となり靱性向上に寄与
する。
と、Ar3 点が低下しすぎて、べイナイト変態が主体とな
り、フェライトの細粒化が不十分となり、強度は上昇す
るが、フェライトの細粒化が不十分となる。このような
ことから、Cu、Ni、Nb、Cr、Moはそれぞれ0.02%、0.02
%、0.05%、0.02%、0.003 %以上を含有するのが好ま
しい。また、Cuを添加する場合は、Cuによる熱間加工性
の低下を補償するために、Cuとほぼ同量Niを添加するの
が好ましい。しかし、Niの多量添加は製造コストを増加
させるため、Cu、Niの上限は0.6 %とするのが好まし
い。また、Nb、Cr、Moはそれぞれ0.020 %、0.50%、0.
50%を超えると溶接性や靱性を損なうため、これらを上
限とするのが好ましい。
制し、圧延後のフェライト粒を細かくする作用を有し、
必要に応じ含有できる。この効果は0.0002%以上の含有
で認められる。一方、0.0020%を超えて含有すると靱性
が低下する。このため、Bは0.0002〜0.0020%の範囲に
限定するのが好ましい。
(重量%) Ceq が0.45%を超えると、溶接割れ感受性が高くなり、
HAZ靱性が低下する。一方、Ceq が0.36%未満では母
材およびHAZ軟化部での強度確保が困難となる。この
ため、Ceq は0.36〜0.45%の範囲内に限定する。
的不純物である。不可避的不純物としては、O:0.0100
%以下、N:0.0100%以下が許容できる。ついで、本発
明鋼材の好適な製造方法について説明する。上記した組
成の溶鋼を、Ti脱酸して溶製する。なお、Alによる予備
脱酸を行ってもよいのは言うまでもない。溶製方法は、
とくに限定されないが、転炉、電気炉、真空溶解炉等の
通常公知の溶製方法がいずれも好適に利用できる。な
お、脱酸方法をTi脱酸とすることにより、脱酸生成物が
Ti酸化物主体の介在物となる。
常公知の鋳造方法がいずれも好適に利用でき、スラブ等
の圧延用鋼素材に鋳造される。つぎに、鋼素材中に微細
分散する酸化物系介在物の組成限定理由について説明す
る。微細分散される酸化物系介在物は、Ti酸化物を主体
とし、重量%で、Ti酸化物:90%以下、Al203 :70%以
下、Ca酸化物とREM 酸化物の合計:5 〜50%からなる介
在物組成を有する。
化を抑制する結晶粒ピン止め効果を有する。このため、
本発明では、酸化物系介在物をTi酸化物を主体とする組
成とする。しかし、酸化物系介在物中のTi酸化物の濃度
が90%を超えると、酸化物系介在物の融点が高温とな
り、浸漬ノズル壁への介在物の付着が起きやすくなり、
ノズル詰まりが発生しやすくなる。このため、酸化物系
介在物中のTi酸化物の濃度を90%以下に限定する。な
お、酸化物系介在物中のTi酸化物の濃度が50%未満では
結晶粒ピン止め効果が少なくなるため、酸化物系介在物
中のTi酸化物の濃度を50%以上とするのが好ましい。な
お、本発明でいう、Ti酸化物はTiO2、Ti2O3 等が好適で
あるが、なかでもTi2O3 とするのが好ましい。
物系介在物の均一、微細分散を阻害する。このため、本
発明では酸化物系介在物中のAl203 濃度をできるだけ低
減するのが好ましい。酸化物系介在物中のAl203 濃度が
70%を超えると、介在物の溶鋼との濡れ性を低下させ、
さらにはノズル詰まりが顕著となる。このようなことか
ら、酸化物系介在物中のAl203 濃度は70%以下とする。
酸化物系介在物中にCa酸化物(CaO )+REM 酸化物の合
計で5%以上含有させる。Ca酸化物(CaO )+REM 酸化
物濃度が5%未満では、介在物の融点が高く、鋳込み時
のノズル内面に付着しやすくなりノズル閉塞の原因とな
る。また、Ca、REM は、Sと結合して硫化物を形成しや
すいため、酸化物系介在物中のCa酸化物(CaO )+REM
酸化物の濃度が50%を超えて高くなると、介在物が液相
状態でSを含有しやすくなり、介在物周囲にCaS 、REM
硫化物が形成される。このため、介在物の粗大化を招き
酸化物系介在物の結晶粒ピン止め能が低下するととも
に、鋼材の発錆が顕著となる。また、REM 酸化物の比重
は、他の酸化物に比べて大きいために、このREM 酸化物
が50wt%を超えると介在物の溶鋼中での浮上性が悪くな
り、鋼中の全酸素濃度が高くなって鋼板の清浄性を悪化
させる。このようなことから、酸化物系介在物中のCa酸
化物+REM 酸化物を、合計で5〜50%の範囲に限定し
た。
微鏡による清浄度試験、あるいは抽出残渣の定量によっ
て、また、介在物の組成は、走査型電子顕微鏡(SE
M)を用い、EDXによる定量分析という手順で、測定
するものとする。酸化物系介在物の組成を、上記した範
囲に調整するには、TiあるいはTi合金を用いて脱酸した
後に、Fe、Al、Si、Tiのうちの少なくともいずれか1種
を含有し、かつ、Caを10wt%未満、Ce、La等のREM を5
wt%未満の範囲で含有する介在物組成調整用合金を添加
すればよい。
さらに、特定範囲の大きさの酸化物系介在物を適正個数
分散させる。本発明では、円相当径200nm 以上のTi酸化
物を、1×103 個/mm2 以上1×10 5 個/mm2 未満分散
させる。酸化物系介在物が、圧延工程および溶接工程に
おいて、フェライトの生成核として作用し、母材靱性、
溶接熱影響部靱性を向上させるためには、円相当径で20
0nm 以上の大きさが必要となり、しかも円相当径200nm
以上の大きさの酸化物系介在物が適切量分散しているこ
とが肝要となる。
数が、1×103 個/mm2 未満の場合には、生成するフェ
ライトの数が少なく、母材および溶接熱影響部における
フェライト粒微細化の効果が不十分であり、また、円相
当径200nm 以上の酸化物系介在物の個数が、1×105 個
/mm2 以上の場合には、母材および溶接熱影響部におけ
る靱性が劣化する。このため、本発明では、円相当径20
0nm 以上の酸化物系介在物を1×103 個/mm2 以上1×
105 個/mm2 未満分散させる。
相当径は、透過型電子顕微鏡による分析および観察によ
り測定するものとする。上記した酸化物系介在物の分散
形態は、TiおよびO量の制御、およびCa、REM量を調整
することにより得られる。上記したように調整された鋼
素材は、ついで、1000〜1250℃の温度範囲に再加熱さ
れ、あるいは再加熱することなく、熱間圧延を施され
て、鋼板等とされるのが好ましい。
しない場合があるため、再加熱による均質化の効果が十
分に得られない。一方、加熱温度が、1250℃を超える
と、オーステナイト粒が著しく粗大化し、圧延後の組織
が粗大となり、靭性が低下する。このため、加熱温度は
1000〜1250℃の範囲に限定するのが好ましい。なお、好
ましくは1050〜1200℃である。なお、再加熱することな
く圧延する場合は、鋳込後、鋼素材の温度が低下しすぎ
ないうちに圧延を開始する必要があり、少なくとも900
℃以上の温度を有することが好ましい。
い。 1000℃以下の温度域での累積圧下量:30%以上 1000℃以下の温度域における圧下量の増加は、オーステ
ナイト粒への歪導入によるフェライト粒微細化により、
母材の機械的性質を向上させる。このような効果は、10
00℃以下の温度域での累積圧下量が30%以上で、累積圧
下量に応じ顕著となる。このため、1000℃以下の温度域
での累積圧下量を30%以上に限定するのが好ましい。
よりオーステナイト粒に導入される歪(転位)が粒内に
蓄積される割合が増加し、それにより変態後の組織への
転位の受け継ぎ量が著しく増加するため、強度が増加す
る。しかし、熱間圧延終了温度を700 ℃未満としても強
度の増加傾向は飽和するうえ、変形抵抗の増加により圧
延能率が低下する。このため、本発明では、圧延終了温
度を700 ℃以上に限定するのが好ましい。
るいはさらに加速冷却を施してもよい。熱間圧延後、加
速冷却することにより、生成する組織が微細化し、なお
一層の靱性改善が図れる。加速冷却条件は、冷却速度:
1〜30℃/s 、冷却停止温度:650 ℃以下とするのが好
ましい。
一層の微細化は得られず加速冷却する効果が少ない。ま
た、30℃/sを超える冷却速度は工業的に実現するのが
困難である。このため、加速冷却の冷却速度は1〜30℃
/s の範囲とするのが好ましい。また、冷却停止温度が
650 ℃を超えると、加速冷却の効果が小さく靭性改善効
果が小さい。このため、冷却停止温度を650 ℃以下とす
るのが好ましい。
お、酸化物系介在物の組成は、主として、Ti/Alのバラ
ンスと、Ca、REM の添加量を変化して調整した。また、
ノズルを用いて取鍋から溶鋼を鋳型内に注入し鋼素材と
した。鋳造中のノズル内の介在物の付着状況について、
鋳造後ノズル内を目視観察して介在物の付着の有無も調
査した。また、円相当径200nm 以上の酸化物系酸化物は
Ti量およびO量の制御により分散個数を調整した。
成を本発明範囲から外れて、Ti酸化物を多くするには、
Al脱酸せず、かつTi/Alを大きく、CaO 、REM 酸化物を
多くするには、CaあるいはREM の添加量を多くし、Al2O
3 を多くするには、Ti/Alを小さくすることによった。
これら鋼素材に、表2に示す条件の熱間圧延と、圧延後
冷却を施し、厚鋼板とした。
性、および溶接熱影響部特性について調査した。組織調
査として、母材のフェライト粒径、厚鋼板中の酸化物系
介在物の介在物組成、円相当径200nm 以上の酸化物系介
在物の個数について調査した。酸化物系介在物の同定、
個数およびその円相当径は、透過型電子顕微鏡による分
析および観察によった。また、酸化物系介在物の組成の
分析方法は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察と
SEMに付属するEDXによる定量分析法によった。
より引張試験片並びにシャルピー衝撃試験片を採取し、
母材の引張特性および靱性(シャルピー吸収エネルギ
ー)を評価した。また、溶接熱影響部(HAZ)特性と
して、再現熱サイクル試験を実施し、評価した。再現熱
サイクル試験は、各厚鋼板の1/4 部より圧延方向と直角
方向に12mm厚×75mm×80mmの試験片を採取し、これに高
周波加熱装置により、入熱100kJ/cmのサブマージアーク
溶接の粗粒域HAZの受ける熱サイクルをシュミレート
した熱サイクル(最高加熱温度1400℃)を付与し、シャ
ルピー衝撃試験片を採取し、−40℃におけるシャルピー
吸収エネルギー(vE-40 )を求めた。
なく製造でき、しかも、母材が、引張強さTSが500MPa
以上という高強度と、−40℃でのシャルピー吸収エネル
ギーvE-40 が300 J以上という高靱性を有し、さらにH
AZの−40℃でのシャルピー吸収エネルギーvE-40 が15
0 J以上という優れたHAZ靱性を有している。これに
対し、本発明の範囲が外れる比較例は、母材靱性、溶接
熱影響部靱性のいずれかが低下し、あるいはノズル詰ま
りが発生している。
の発生もなく、母材靱性および溶接部靱性を兼ね備えた
非調質高張力鋼材を安定して製造でき、産業上の格段の
効果を奏する。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量%で、 C:0.01〜0.18%、 Si:0.02〜0.60%、 Mn:0.60〜2.00%、 P:0.030 %以下、 S:0.015 %以下、 Ti:0.005 〜0.08%、 REM :0.0010〜0.0200%、 Ca:0.0010〜0.0200%、 Al:(Ti%)/5以下 を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなり、下記
(1)式で定義されるCeq が0.36〜0.45%である鋼組成
を有し、かつ、重量%で、Ti酸化物:90%以下、Ca酸化
物およびREM 酸化物の合計:5〜50%、Al2O3 :70%以
下からなる介在物組成を有する酸化物系介在物を200nm
以上の円相当直径を有するものの個数で1×103 個/mm
2 以上1×105 個/mm2 未満分散させたことを特徴とす
る母材および溶接熱影響部靱性に優れた非調質高張力鋼
材。 記 Ceq (%) =C+Si/24 +Mn/6+Ni/40 +Cr/5+Mo/4+V/14 ……(1) ここに、C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、V:各元素の含有量
(重量%) - 【請求項2】 前記鋼組成に加えてさらに、重量%で、
V:0.03〜0.15%を含有することを特徴とする請求項1
に記載の母材および溶接熱影響部靱性に優れた非調質高
張力鋼。 - 【請求項3】前記鋼組成に加えてさらに、重量%で、C
u:0.02〜1.5 %、Ni:0.02〜0.06%、Cr:0.05〜0.50
%、Mo:0.02〜0.50%、Nb:0.003 〜0.020 %のうちの
1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項
1または2に記載の母材および溶接熱影響部靱性に優れ
た非調質高張力鋼材。 - 【請求項4】 前記鋼組成に加えてさらに、重量%で、
B:0.0002〜0.0020%を含有することを特徴とする請求
項1ないし3のいずれかに記載の母材および溶接熱影響
部靱性に優れた非調質高張力鋼材。
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