JP2001164332A - 高靭性かつ耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼およびその製造方法 - Google Patents
高靭性かつ耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼およびその製造方法Info
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- JP2001164332A JP2001164332A JP35026199A JP35026199A JP2001164332A JP 2001164332 A JP2001164332 A JP 2001164332A JP 35026199 A JP35026199 A JP 35026199A JP 35026199 A JP35026199 A JP 35026199A JP 2001164332 A JP2001164332 A JP 2001164332A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、焼戻しパラメータの大きいPWH
T条件においても、優れた強度・靭性と耐溶接割れ性が
得られる1〜1 1/4Cr−Mo鋼及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 質量%で、C:0.03〜0.15%、
Si:0.01〜0.8%、Mn:1%以下、P:0.
015%以下、S:0.003%以下、Cr:0.8〜
1.6%、Mo:0.2〜1%、Ti:0.002〜
0.005%、B:0.0003〜0.003%、A
l:0.01〜0.04%、N:0.006%以下、
O:0.003%以下を含有し、更にCu,Ni,N
b,Ca,Mg,REMを選択成分とし、残部Fe及び
不可避不純物からなる鋼を焼ならし前に700℃〜Ac
1変態点に30分間以上保持し、その後焼戻しを行う。
T条件においても、優れた強度・靭性と耐溶接割れ性が
得られる1〜1 1/4Cr−Mo鋼及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 質量%で、C:0.03〜0.15%、
Si:0.01〜0.8%、Mn:1%以下、P:0.
015%以下、S:0.003%以下、Cr:0.8〜
1.6%、Mo:0.2〜1%、Ti:0.002〜
0.005%、B:0.0003〜0.003%、A
l:0.01〜0.04%、N:0.006%以下、
O:0.003%以下を含有し、更にCu,Ni,N
b,Ca,Mg,REMを選択成分とし、残部Fe及び
不可避不純物からなる鋼を焼ならし前に700℃〜Ac
1変態点に30分間以上保持し、その後焼戻しを行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油化学、石油精
製等の化学プラント設備やボイラ、原子力等の発電プラ
ント設備に用いられるCr−Mo鋼に関し、特に焼戻し
パラメータの大きいPWHT条件において靭性に優れた
Cr−Mo鋼およびその製造方法に関する。
製等の化学プラント設備やボイラ、原子力等の発電プラ
ント設備に用いられるCr−Mo鋼に関し、特に焼戻し
パラメータの大きいPWHT条件において靭性に優れた
Cr−Mo鋼およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】圧力容器やボイラ配管等には、現在、J
IS SCMV2に代表される1Cr−1/2Mo鋼や
SCMV3に代表される1 1/4Cr−1/2Mo鋼
が幅広く用いられている。ところがこれらの鋼種はJI
S SCMV4に代表される21/4Cr−1Mo鋼と
比較して溶接性やコストに優れるものの靭性が劣り、特
に厚肉材や、焼ならし後加速冷却を実施できない場合、
あるいは、高温長時間のPWHTを受ける場合にはその
劣化が著しく、改善が課題となっている。また、これら
の鋼種は、Cr−Mo鋼の中で溶接部の再熱割れ感受性
やクリープ脆化感受性が比較的高く、問題となることが
ある。
IS SCMV2に代表される1Cr−1/2Mo鋼や
SCMV3に代表される1 1/4Cr−1/2Mo鋼
が幅広く用いられている。ところがこれらの鋼種はJI
S SCMV4に代表される21/4Cr−1Mo鋼と
比較して溶接性やコストに優れるものの靭性が劣り、特
に厚肉材や、焼ならし後加速冷却を実施できない場合、
あるいは、高温長時間のPWHTを受ける場合にはその
劣化が著しく、改善が課題となっている。また、これら
の鋼種は、Cr−Mo鋼の中で溶接部の再熱割れ感受性
やクリープ脆化感受性が比較的高く、問題となることが
ある。
【0003】1Cr−1/2Mo鋼、1 1/4Cr−
1/2Mo鋼の靭性を改善する技術として、特公昭62
−50547号公報に、C量を低減し、B添加する技術
が開示されている。しかし、C量の低減は靭性の改善に
有効なものの、厚肉材でPWHT条件が(1)式の焼戻
しパラメータにおいて20.3×103を超えるような
高温・長時間の場合では強度・靭性の確保がより困難と
なる。
1/2Mo鋼の靭性を改善する技術として、特公昭62
−50547号公報に、C量を低減し、B添加する技術
が開示されている。しかし、C量の低減は靭性の改善に
有効なものの、厚肉材でPWHT条件が(1)式の焼戻
しパラメータにおいて20.3×103を超えるような
高温・長時間の場合では強度・靭性の確保がより困難と
なる。
【0004】 T.P.=(T+273.15)(logt+20) (1) 但し、T:温度(℃)、t:時間(h) また、特公昭62−50547号公報のB添加系は、B
による焼入れ性を確保するためTiを添加するとともに
低NとしたTi−B−低N系であるが1Cr−1/2M
o鋼、1 1/4Cr−1/2Mo鋼を焼ならし処理し
たミクロ組織ではそれほど安定して高い靭性は得られて
いない。
による焼入れ性を確保するためTiを添加するとともに
低NとしたTi−B−低N系であるが1Cr−1/2M
o鋼、1 1/4Cr−1/2Mo鋼を焼ならし処理し
たミクロ組織ではそれほど安定して高い靭性は得られて
いない。
【0005】更にTiの代わりにAlでNを固定するA
l−B−低N系も提案されているが、Alは900℃近
傍の焼ならし温度ではNを完全に固定できず、また不安
定なため、安定した焼入れ性確保が困難で、靭性も一定
しない場合がある。また、Al,Tiはともに溶接部の
再熱割れ感受性を高める元素でもあり、必ずしも添加が
望ましいわけではない。
l−B−低N系も提案されているが、Alは900℃近
傍の焼ならし温度ではNを完全に固定できず、また不安
定なため、安定した焼入れ性確保が困難で、靭性も一定
しない場合がある。また、Al,Tiはともに溶接部の
再熱割れ感受性を高める元素でもあり、必ずしも添加が
望ましいわけではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術では1Cr−1/2Mo鋼、1 1/4Cr−1/
2Mo鋼が厚肉材であって、かつ高温・長時間PWHT
が要求される条件の場合、優れた靭性と優れた耐再熱割
れ性を安定して兼ね備えることは困難であった。
技術では1Cr−1/2Mo鋼、1 1/4Cr−1/
2Mo鋼が厚肉材であって、かつ高温・長時間PWHT
が要求される条件の場合、優れた靭性と優れた耐再熱割
れ性を安定して兼ね備えることは困難であった。
【0007】そこで、本発明者らは特に焼戻しパラメー
タの大きいPWHT条件(例えば、690℃×24h
r,T.P.=20.6×103)においても優れた強
度と靭性が得られ、且つ耐再熱割れ性に優れた1〜1
1/4Cr−1/2Mo鋼及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
タの大きいPWHT条件(例えば、690℃×24h
r,T.P.=20.6×103)においても優れた強
度と靭性が得られ、且つ耐再熱割れ性に優れた1〜1
1/4Cr−1/2Mo鋼及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Cr−M
o系鋼種の成分組成及び製造条件が靭性及び耐再熱割れ
性に及ぼす影響について鋭意検討を行い、以下の知見を
得た。
o系鋼種の成分組成及び製造条件が靭性及び耐再熱割れ
性に及ぼす影響について鋭意検討を行い、以下の知見を
得た。
【0009】1.焼入れ性にはTi,Bの添加とNの低
減が有効であるが、Tiは靭性に対し悪影響を与えるた
め、その添加量を低くする必要がある。
減が有効であるが、Tiは靭性に対し悪影響を与えるた
め、その添加量を低くする必要がある。
【0010】2.低Ti系において焼入れ性を確保する
ためにはAlの添加が有効で、適量のAlを複合添加し
た低Ti,Al−B系とし、さらに他の成分を最適化
し、靭性、耐再熱割れ性に優れた成分組成とすることが
可能である。
ためにはAlの添加が有効で、適量のAlを複合添加し
た低Ti,Al−B系とし、さらに他の成分を最適化
し、靭性、耐再熱割れ性に優れた成分組成とすることが
可能である。
【0011】3.上述した成分組成による効果は、70
0℃〜Ac1変態点の温度域に30分以上保持する熱履
歴を焼ならし前に中間焼戻しとして実施するか、焼なら
しのための加熱時に該熱履歴を実施した場合により望ま
しいものとなる。
0℃〜Ac1変態点の温度域に30分以上保持する熱履
歴を焼ならし前に中間焼戻しとして実施するか、焼なら
しのための加熱時に該熱履歴を実施した場合により望ま
しいものとなる。
【0012】本発明はこれら知見に更に検討を加えてな
されたものであり、すなわち、本発明は、 1. 質量%で、C:0.03〜0.15%、Si:
0.01〜0.8%、Mn:1%以下、P:0.015
%以下、S:0.003%以下、Cr:0.8〜1.6
%、Mo:0.2〜1%、Ti:0.002〜0.00
5%、B:0.0003〜0.003%、Al:0.0
1〜0.04%、N:0.006%以下、O:0.00
3%以下を含有し、残部Fe及び不可避不純物からなる
靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。
されたものであり、すなわち、本発明は、 1. 質量%で、C:0.03〜0.15%、Si:
0.01〜0.8%、Mn:1%以下、P:0.015
%以下、S:0.003%以下、Cr:0.8〜1.6
%、Mo:0.2〜1%、Ti:0.002〜0.00
5%、B:0.0003〜0.003%、Al:0.0
1〜0.04%、N:0.006%以下、O:0.00
3%以下を含有し、残部Fe及び不可避不純物からなる
靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。
【0013】2. 更に、質量%で、Cu:0.05〜
0.5%を含有する1記載の靭性及び耐再熱割れ性に優
れたCr−Mo鋼。
0.5%を含有する1記載の靭性及び耐再熱割れ性に優
れたCr−Mo鋼。
【0014】3. 更に、質量%で、Ni:0.05〜
0.8%を含有する1又は2記載の靭性及び耐再熱割れ
性に優れたCr−Mo鋼。
0.8%を含有する1又は2記載の靭性及び耐再熱割れ
性に優れたCr−Mo鋼。
【0015】4. 更に、質量%で、Nb:0.005
〜0.03%を含有する1乃至3の何れかに記載の靭性
及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。
〜0.03%を含有する1乃至3の何れかに記載の靭性
及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。
【0016】5. 更に,質量%で、Ca:0.000
5〜0.005%、Mg:0.0005〜0.005
%、REM:0.0005〜0.02%の一種又は二種
以上を含有する1乃至4の何れかに記載の靭性及び耐再
熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。
5〜0.005%、Mg:0.0005〜0.005
%、REM:0.0005〜0.02%の一種又は二種
以上を含有する1乃至4の何れかに記載の靭性及び耐再
熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。
【0017】6.1乃至5の何れかに記載の組成の鋼を
焼ならし前に700℃〜Ac1変態点の温度域に30分
以上保持し、焼ならし後、焼戻しすることを特徴とする
靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼の製造方
法。
焼ならし前に700℃〜Ac1変態点の温度域に30分
以上保持し、焼ならし後、焼戻しすることを特徴とする
靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼の製造方
法。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の化学成分について説明す
る。
る。
【0019】C:0.03〜0.15% Cは板厚100mm以上の厚肉材においても強度及び靭
性を確保するため0.03%以上を添加する。0.15
%を超えて添加すると靭性や溶接低温割れ性を劣化させ
るため、0.03〜0.15%を添加する。
性を確保するため0.03%以上を添加する。0.15
%を超えて添加すると靭性や溶接低温割れ性を劣化させ
るため、0.03〜0.15%を添加する。
【0020】Si:0.01〜0.8% Siは強度の確保及び耐酸化性の向上に有効で0.01
%以上を添加する。0.8%を超えて添加すると靭性を
劣化させ、焼戻し感受性を増大させるため0.01%〜
0.8%とする。
%以上を添加する。0.8%を超えて添加すると靭性を
劣化させ、焼戻し感受性を増大させるため0.01%〜
0.8%とする。
【0021】Mn:1%以下 Mnは強度・靭性を向上させるのに有効であるが、同時
に焼戻し脆化感受性を増大させるため1%以下とする。
に焼戻し脆化感受性を増大させるため1%以下とする。
【0022】P:0.015%以下、S:0.003%
以下 Pは焼戻し脆性を助長し靭性を損ねると共に再熱割れ感
受性を高めるため、0.015%以下とする。Sも再熱
割れ感受性を高めるため、0.003%以下とする。
以下 Pは焼戻し脆性を助長し靭性を損ねると共に再熱割れ感
受性を高めるため、0.015%以下とする。Sも再熱
割れ感受性を高めるため、0.003%以下とする。
【0023】Cr:0.8〜1.6% Crは高温用鋼として重要な高温強度、耐水素侵食性及
び耐酸化性に有効であり、0.8%以上添加する必要が
ある。1.6%を超えるとコストが上昇し、溶接性が劣
化するため0.8〜1.6%とする。
び耐酸化性に有効であり、0.8%以上添加する必要が
ある。1.6%を超えるとコストが上昇し、溶接性が劣
化するため0.8〜1.6%とする。
【0024】Mo:0.2〜1% Moは安定的に炭化物を生成し、Crと同様に高温強
度、クリープ強度及び耐水素侵食性に有効であり、0.
2%以上添加する。1%を超えて添加すると溶接性を害
し、経済性を損なうため0.2〜1%とする。
度、クリープ強度及び耐水素侵食性に有効であり、0.
2%以上添加する。1%を超えて添加すると溶接性を害
し、経済性を損なうため0.2〜1%とする。
【0025】Ti:0.002〜0.005% Tiは強窒化物生成元素であり、Nを固定することによ
りBの焼入れ性向上効果を高めるために添加する。Cr
量が1〜1.6%程度のCr−Mo鋼の場合、多量の添
加は靭性を低下させるため、0.002%以上、0.0
05%以下を添加する。
りBの焼入れ性向上効果を高めるために添加する。Cr
量が1〜1.6%程度のCr−Mo鋼の場合、多量の添
加は靭性を低下させるため、0.002%以上、0.0
05%以下を添加する。
【0026】B:0.0003〜0.003% Bは焼入れ性を向上させるため0.0003%以上添加
する。0.003%を超えて添加すると溶接性、靭性及
び溶接部の耐再熱割れ性を低下させるため、0.000
3〜0.003%とする。
する。0.003%を超えて添加すると溶接性、靭性及
び溶接部の耐再熱割れ性を低下させるため、0.000
3〜0.003%とする。
【0027】sol.Al:0.04%以下 sol.Alは脱酸材として必要で、Nの固定にも有効
であるが、溶接部の再熱割れ感受性や高温延性を低下さ
せるため0.04%以下とする。
であるが、溶接部の再熱割れ感受性や高温延性を低下さ
せるため0.04%以下とする。
【0028】N:0.006%以下 NはBと結びつき、固溶B量を減少させ、Bの焼入れ性
向上効果を阻害するので0.006%以下に制限する。
向上効果を阻害するので0.006%以下に制限する。
【0029】O:0.005%以下 Oは酸化物系介在物を生成し延靭性や溶接性を低下させ
るため、又、Caを添加した場合、その効果を有効にす
るため0.005%以下に制限する。
るため、又、Caを添加した場合、その効果を有効にす
るため0.005%以下に制限する。
【0030】以上が本発明鋼の基本成分組成であり、さ
らに特性を改善させる場合、選択成分としてCu,N
i,Nb,Ca,Mg,REMを一種又は二種以上添加
することができる。
らに特性を改善させる場合、選択成分としてCu,N
i,Nb,Ca,Mg,REMを一種又は二種以上添加
することができる。
【0031】Cu:0.05〜0.5% Cuは焼入れ性を高め、また、固溶強化元素として強度
を高めるため0.05%以上添加する。0.5%を超え
て添加すると再熱割れ感受性を高め、クリープ延性や熱
間加工性を低下させるので0.05〜0.5%とする。
を高めるため0.05%以上添加する。0.5%を超え
て添加すると再熱割れ感受性を高め、クリープ延性や熱
間加工性を低下させるので0.05〜0.5%とする。
【0032】Ni:0.05〜1% Niは焼入れ性を高め、靭性を改善するため0.05%
以上添加する。1%を超えて添加するとコストが高くな
り、又再熱割れ感受性も高まるので0.05〜1%とす
る。
以上添加する。1%を超えて添加するとコストが高くな
り、又再熱割れ感受性も高まるので0.05〜1%とす
る。
【0033】Nb:0.005〜0.03% Nbは安定な炭窒化物生成元素であり常温、高温強度及
びクリープ破断強度を向上させるため0.005%以上
添加する。0.03%を超えて添加すると靭性や溶接性
が低下し、再熱割れ感受性が高まるため0.005〜
0.03%以下とする。
びクリープ破断強度を向上させるため0.005%以上
添加する。0.03%を超えて添加すると靭性や溶接性
が低下し、再熱割れ感受性が高まるため0.005〜
0.03%以下とする。
【0034】Ca:0.0005〜0.005%、M
g:0.0005〜0.005%、REM:0.000
5〜0.02%の一種または二種以上 再熱割れ感受性をより低下させる場合、Ca,Mg及び
REMの一種または二種以上を添加する。Ca、Mgは
強硫化物生成元素であり、鋼中の固溶Sを固定し、更に
酸化物系介在物の分布を制御し、再熱割れ感受性を低下
させるため、それぞれ0.0005%以上、0.005
%以下を添加する。
g:0.0005〜0.005%、REM:0.000
5〜0.02%の一種または二種以上 再熱割れ感受性をより低下させる場合、Ca,Mg及び
REMの一種または二種以上を添加する。Ca、Mgは
強硫化物生成元素であり、鋼中の固溶Sを固定し、更に
酸化物系介在物の分布を制御し、再熱割れ感受性を低下
させるため、それぞれ0.0005%以上、0.005
%以下を添加する。
【0035】原子番号が57番から71番までのREM
(希土類元素)もCa,Mgと同様な作用効果により再
熱割れ感受性を低下させる。添加する場合、原子番号が
57番から71番までのREM(希土類元素)の一種又
は二種以上で0.0005%以上、0.02%以下とす
る。
(希土類元素)もCa,Mgと同様な作用効果により再
熱割れ感受性を低下させる。添加する場合、原子番号が
57番から71番までのREM(希土類元素)の一種又
は二種以上で0.0005%以上、0.02%以下とす
る。
【0036】次に、本発明鋼の製造条件について説明す
る。本発明鋼は、焼ならし焼戻しにより製造する。焼な
らしは熱間圧延または熱間成形加工後に実施し、必要と
する機械的性質に応じて液体冷却又は加速冷却し、その
後、焼戻しを行う。
る。本発明鋼は、焼ならし焼戻しにより製造する。焼な
らしは熱間圧延または熱間成形加工後に実施し、必要と
する機械的性質に応じて液体冷却又は加速冷却し、その
後、焼戻しを行う。
【0037】本発明鋼で、特に焼入れ性を安定して確保
し、靭性を低下させることなく高い強度を確保する場
合、700℃〜Ac1変態点の温度域に30分以上保持
する工程を、焼ならし前に実施する。本発明で焼ならし
前に実施するとは焼ならしの昇温前、または焼ならしの
昇温途中において実施することを意味する。
し、靭性を低下させることなく高い強度を確保する場
合、700℃〜Ac1変態点の温度域に30分以上保持
する工程を、焼ならし前に実施する。本発明で焼ならし
前に実施するとは焼ならしの昇温前、または焼ならしの
昇温途中において実施することを意味する。
【0038】焼入れ性を安定して確保するため、圧延ま
まで析出しているTiNに加え、AlNを効率的に析出
させ、Nを固定する。保持温度は、700℃未満の低温
側ではAlの拡散速度が遅く析出が不十分なため700
℃以上とし、AlNの析出を容易にするため、Ac1変
態点以下とする。また、保持時間はAlNが十分析出す
るように30分以上とする。
まで析出しているTiNに加え、AlNを効率的に析出
させ、Nを固定する。保持温度は、700℃未満の低温
側ではAlの拡散速度が遅く析出が不十分なため700
℃以上とし、AlNの析出を容易にするため、Ac1変
態点以下とする。また、保持時間はAlNが十分析出す
るように30分以上とする。
【0039】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0040】表1に示す各種成分の実験室溶製材を、板
厚20mmまで圧延し鋼板を製造した。圧延は1200
℃に加熱し、圧延仕上がり温度約1000℃で行い、そ
の後、種々の条件で920℃の焼ならし、710℃の焼
戻しを実施した。尚、焼ならし時の冷却速度はいずれも
板厚120mmの1/2tにおける空冷速度となるよう
に調整した。
厚20mmまで圧延し鋼板を製造した。圧延は1200
℃に加熱し、圧延仕上がり温度約1000℃で行い、そ
の後、種々の条件で920℃の焼ならし、710℃の焼
戻しを実施した。尚、焼ならし時の冷却速度はいずれも
板厚120mmの1/2tにおける空冷速度となるよう
に調整した。
【0041】溶接後熱処理(PWHT)は強度・靭性に
対して厳しい条件となる690℃×24hの高温長時間
で実施した。下式によるT.P.(テンパーパラメー
タ)では20.6×103に相当する。
対して厳しい条件となる690℃×24hの高温長時間
で実施した。下式によるT.P.(テンパーパラメー
タ)では20.6×103に相当する。
【0042】 T.P.=(T+273.15)(logt+20) 引張り試験は常温及び450℃の高温引張りを6φ×3
0GLの試験片を用いて実施し、靭性はシャルピー衝撃
試験によりフルカーブを求め、破面遷移温度(vTs
℃)により評価した。試験はいずれも1/2t,C方向
で行った。
0GLの試験片を用いて実施し、靭性はシャルピー衝撃
試験によりフルカーブを求め、破面遷移温度(vTs
℃)により評価した。試験はいずれも1/2t,C方向
で行った。
【0043】再熱割れ感受性試験は、JIS Z 31
58のy形溶接割れ試験方法に準拠し、試験ビード溶接
後、650℃×8hの溶接後熱処理を実施した。その
後、5断面の断面割れ率の平均割れ率を求め、評価し
た。
58のy形溶接割れ試験方法に準拠し、試験ビード溶接
後、650℃×8hの溶接後熱処理を実施した。その
後、5断面の断面割れ率の平均割れ率を求め、評価し
た。
【0044】表1に示す供試鋼の鋼No.1〜10は本
発明鋼で、鋼No.1〜8は1 1/4Cr−1/2M
o鋼を基本成分とし、鋼No.2はNi添加系、鋼N
o.3はCu,Ni添加系、鋼No.5はNb添加系、
鋼No.6,7,8はそれぞれNi−Ca系、Ni−M
g系、Ni−REM系となっている。
発明鋼で、鋼No.1〜8は1 1/4Cr−1/2M
o鋼を基本成分とし、鋼No.2はNi添加系、鋼N
o.3はCu,Ni添加系、鋼No.5はNb添加系、
鋼No.6,7,8はそれぞれNi−Ca系、Ni−M
g系、Ni−REM系となっている。
【0045】鋼No.9,鋼No.10は1Cr−1/
2Mo鋼を基本成分とし、鋼No.10はCu−Ni添
加系である。鋼No.11〜20はいずれかの元素が本
発明範囲外で比較鋼となっている。尚、鋼No.1〜2
0のAc1変態点は760〜800℃となる。
2Mo鋼を基本成分とし、鋼No.10はCu−Ni添
加系である。鋼No.11〜20はいずれかの元素が本
発明範囲外で比較鋼となっている。尚、鋼No.1〜2
0のAc1変態点は760〜800℃となる。
【0046】表2に熱処理条件と材料特性を示す。熱処
理条件Aは焼ならしー焼戻しであるが、焼ならし時の加
熱速度が遅く、加熱時に700℃〜Ac1変態点に30
分以上加熱される。熱処理条件Bは焼ならし時の加熱速
度が速く、加熱時には700℃〜Ac1変態点に30分
以上加熱されることはない。しかし、焼ならしの加熱前
に750℃で30分保持される。
理条件Aは焼ならしー焼戻しであるが、焼ならし時の加
熱速度が遅く、加熱時に700℃〜Ac1変態点に30
分以上加熱される。熱処理条件Bは焼ならし時の加熱速
度が速く、加熱時には700℃〜Ac1変態点に30分
以上加熱されることはない。しかし、焼ならしの加熱前
に750℃で30分保持される。
【0047】熱処理条件Cは焼ならし時の昇温途中で7
50℃で30分保持され、熱処理条件A,B,Cはいず
れも請求項6記載の発明方法となっている。一方、熱処
理条件D,Eは本発明の範囲外の条件となっている。熱
処理条件A,B,Cでは鋼No.1〜10までの発明鋼
はいずれも高い常温強度、高温強度、優れた靭性および
良好な耐再熱割れ性を有している。鋼No.1で熱処理
条件D,Eの場合、700℃〜Ac1変態点に30分以
上加熱されることがなく熱処理条件A,B,Cと比較し
てシャルピー衝撃特性は劣るが、耐再熱割れ性は良好で
あり、従来鋼以上の特性を有している。
50℃で30分保持され、熱処理条件A,B,Cはいず
れも請求項6記載の発明方法となっている。一方、熱処
理条件D,Eは本発明の範囲外の条件となっている。熱
処理条件A,B,Cでは鋼No.1〜10までの発明鋼
はいずれも高い常温強度、高温強度、優れた靭性および
良好な耐再熱割れ性を有している。鋼No.1で熱処理
条件D,Eの場合、700℃〜Ac1変態点に30分以
上加熱されることがなく熱処理条件A,B,Cと比較し
てシャルピー衝撃特性は劣るが、耐再熱割れ性は良好で
あり、従来鋼以上の特性を有している。
【0048】鋼No.11〜20は本発明の範囲外の成
分であり、熱処理条件Aによっても材料特性は劣ってい
る。鋼No.11はTiが低く焼入れ性が確保されてお
らず、常温強度および高温強度が低く、靭性に劣ってい
る。鋼No.12はTi添加量が高く、焼入れ性は十分
確保され、常温強度、高温強度は高いものの、靭性に劣
っている。鋼No.13はさらにTiが高く靭性が悪
く、耐再熱割れ性も劣っている。
分であり、熱処理条件Aによっても材料特性は劣ってい
る。鋼No.11はTiが低く焼入れ性が確保されてお
らず、常温強度および高温強度が低く、靭性に劣ってい
る。鋼No.12はTi添加量が高く、焼入れ性は十分
確保され、常温強度、高温強度は高いものの、靭性に劣
っている。鋼No.13はさらにTiが高く靭性が悪
く、耐再熱割れ性も劣っている。
【0049】鋼No.14はN量が高く、鋼No.15
はAl量が低いため焼入れ性が十分でなく、常温強度お
よび高温強度が低く、靭性も劣っている。鋼No.1
6,17はいずれもAl量が高く、強度、高温強度も高
く、靭性も普通であるが、耐再熱割れ性が劣化してい
る。鋼No.18は酸素量が高く、鋼No.19はVが
添加されており、鋼No.20はS量が高く靭性が劣化
し、耐再熱割れ性が著しく劣っている。
はAl量が低いため焼入れ性が十分でなく、常温強度お
よび高温強度が低く、靭性も劣っている。鋼No.1
6,17はいずれもAl量が高く、強度、高温強度も高
く、靭性も普通であるが、耐再熱割れ性が劣化してい
る。鋼No.18は酸素量が高く、鋼No.19はVが
添加されており、鋼No.20はS量が高く靭性が劣化
し、耐再熱割れ性が著しく劣っている。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】
【発明の効果】本発明鋼はBによる焼入れ性向上効果
を、成分及び製造条件の調整により安定的且つ効果的に
するとともに、耐再熱割れ性に優れた成分により、焼戻
しパラメータの大きいPWHT条件においても、優れた
強度・靭性と耐溶接割れ性が得られる。
を、成分及び製造条件の調整により安定的且つ効果的に
するとともに、耐再熱割れ性に優れた成分により、焼戻
しパラメータの大きいPWHT条件においても、優れた
強度・靭性と耐溶接割れ性が得られる。
Claims (6)
- 【請求項1】 質量%で、C:0.03〜0.15%、
Si:0.01〜0.8%、Mn:1%以下、P:0.
015%以下、S:0.003%以下、Cr:0.8〜
1.6%、Mo:0.2〜1%、Ti:0.002〜
0.005%、B:0.0003〜0.003%、A
l:0.01〜0.04%、N:0.006%以下、
O:0.003%以下を含有し、残部Fe及び不可避不
純物からなる靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo
鋼。 - 【請求項2】 更に、質量%で、Cu:0.05〜0.
5%を含有する請求項1記載の靭性及び耐再熱割れ性に
優れたCr−Mo鋼。 - 【請求項3】 更に、質量%で、Ni:0.05〜0.
8%を含有する請求項1又は2記載の靭性及び耐再熱割
れ性に優れたCr−Mo鋼。 - 【請求項4】 更に、質量%で、Nb:0.005〜
0.03%を含有する請求項1乃至3の何れかに記載の
靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。 - 【請求項5】 更に,質量%で、Ca:0.0005〜
0.005%、Mg:0.0005〜0.005%、R
EM:0.0005〜0.02%の一種又は二種以上を
含有する請求項1乃至4の何れかに記載の靭性及び耐再
熱割れ性に優れたCr−Mo鋼。 - 【請求項6】 請求項1乃至5の何れかに記載の組成の
鋼を焼ならし前に700℃〜Ac1変態点の温度域に3
0分以上保持し、焼ならし後、焼戻しすることを特徴と
する靭性及び耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35026199A JP2001164332A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 高靭性かつ耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35026199A JP2001164332A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 高靭性かつ耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001164332A true JP2001164332A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18409315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35026199A Pending JP2001164332A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 高靭性かつ耐再熱割れ性に優れたCr−Mo鋼およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001164332A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100551588B1 (ko) * | 2004-03-24 | 2006-02-13 | 주식회사 세아베스틸 | 충격인성이 우수한 고온 침탄용강 |
JP2013144842A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-07-25 | Jfe Steel Corp | 耐再熱割れ性と強度、靭性に優れたCr−Mo鋼板およびその製造方法 |
CN108754349A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 倍德力能源装备(江苏)有限公司 | 一种高强度重型弹簧支吊架 |
CN113166900A (zh) * | 2018-11-29 | 2021-07-23 | 株式会社Posco | 高温强度优异的用于中高温的钢板及其制备方法 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35026199A patent/JP2001164332A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100551588B1 (ko) * | 2004-03-24 | 2006-02-13 | 주식회사 세아베스틸 | 충격인성이 우수한 고온 침탄용강 |
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JP2022510209A (ja) * | 2018-11-29 | 2022-01-26 | ポスコ | 高温強度に優れた中高温用鋼板及びその製造方法 |
EP3889303A4 (en) * | 2018-11-29 | 2022-03-09 | Posco | STEEL PLATE FOR HIGH TEMPERATURE APPLICATIONS HAVING EXCELLENT HIGH TEMPERATURE RESISTANCE, AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
JP7277584B2 (ja) | 2018-11-29 | 2023-05-19 | ポスコ カンパニー リミテッド | 高温強度に優れた中高温用鋼板及びその製造方法 |
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