JP4892994B2 - 耐ssc特性に優れた高張力鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
高強度化に伴いその傾向が顕著となるため、主に、引張強度550MPa級以上の鋼を対象として、それらの硬化を防止する種々の技術が提案されている。
1.質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.01〜0.55%、Mn:0.5〜2.0%、更に、Nb:0.015%以下、Mo:0.15%以下の一種または二種を10Nb+Mo≦0.20%(但し、Nb,Moは含有量(%))、Al:0.005〜0.1%、N:0.0005〜0.006%、Pcm≦0.20%、残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼を、1000℃以上、1350℃以下に加熱後、熱間圧延し、Ar3以上から650℃以下まで加速冷却後、誘導加熱装置により、鋼板表面の最高到達温度をAc1−50℃以上、鋼板内部をAc1−50℃未満、且つ鋼板表面と板厚中心位置の最高到達温度の差が50℃以上となるように加熱し、その後、空冷することを特徴とする耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
[成分組成] %は質量%を示す。
Cは、高張力鋼板としての母材強度確保に必要な元素である。0.03%未満では焼入性が低下し、また、Nb、V、Moなど析出強化型元素の炭化物を形成するためのC量が不十分となるため、Cu、Ni,Cr、Moなどの焼入性向上元素の多量添加が必要となり、コスト高、溶接性の劣化を招く。そのため、0.03%以上を添加する。
Siは母材強度および溶接継手強度を確保するため0.01%以上添加する。一方、0.55%を超える多量の添加は溶接割れ感受性と溶接継手靭性を劣化させるため、0.55%以下とする。
Mnは、母材強度および溶接継手強度を確保するため、0.5%以上添加する。一方、2.0%を超える多量の添加は溶接割れ感受性を劣化させ、必要以上の焼入性をもたらし母材靭性および継手靭性を劣化させるため、2.0%以下、好ましくは、1.6%以下とする。
本発明ではNbを0.015%以下とし、無添加の場合を含む。Nbは直接焼入れー焼き戻しプロセスにおいて、焼入れ性の向上や析出強化などにより鋼板の強度・靭性の確保に有効であるが、焼き戻し軟化抵抗が非常に大きいため、硬化した表層の軟化抵抗も高め誘導加熱装置により加熱した場合においてもかなり高温に表層を加熱しないと硬さが低下しない。そこで、Nbは無添加または、添加する場合も0.015%以下とする。
本発明ではMoを0.15%以下とし、無添加の場合も含む。Moは直接焼入れー焼き戻しプロセスなどにおいて、焼入れ性の向上や析出強化などにより鋼板の強度・靭性の確保に有効であるが、Nbとともに硬化した表層の軟化抵抗も高め、誘導加熱装置により加熱した場合においてもかなり高温に表層を加熱しないと硬さが低下しない。そこで、Moは無添加または添加する場合も0.15%以下とする。
本発明では、NbとMoを添加する場合は、10Nb+Mo≦0.20%を満足するように添加する。本パラメータ式を満足するようにNb,Moを添加すると、高周波加熱装置による加熱において、表層をAc1−50℃以上に加熱した際、表層の硬度を急激に低下させることが可能となる。
Alは鋼の脱酸剤として添加され、通常0.005%以上は含有する。しかし、0.1%を超える添加は母材靭性を損なうため、0.005〜0.1%とする。結晶粒の微細化による母材靭性確保のためには0.01%以上添加することが好ましい。
Nは、Al、Tiなどと析出物を形成することで結晶粒を微細化し靭性を向上させる効果があるため0.0005%以上とする。一方、0.006%を超えて過剰に添加すると母材および溶接部の靭性を劣化させるため、0.0005〜0.006%以下とする。
Pcm(=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B)は溶接熱影響部の硬さを248HV以下とするため、0.20%以下とする。
Vは誘導加熱装置による加熱によって、Ac1−50℃以下に加熱される鋼板内部において顕著な強度低下が生じないように、析出強化および焼戻し軟化抵抗を増大させる。
Cu、Ni、Crは更に高強度を必要とする場合や、耐候性を必要とする場合に、一種または二種以上を添加する。Cu、Ni、Crを添加する場合は、その作用効果を得るため、其々の下限を0.05%、上限を1%とする。
Tiはミクロ組織の細粒化や、B添加鋼の場合には焼入性に有効な固溶Bの確保のために添加する。添加する場合は、その作用効果を得るため、下限を0.005%、一方、過剰に添加すると母材および溶接部の靭性を損ねることから上限を0.06%以下、好ましくは0.02%以下とする。
CaおよびREMは、靭性を劣化させるMnSの形態を変化させる効果があり圧延方向と垂直方向の靭性向上に有効である。過剰の添加は鋼の清浄度を劣化させ内部欠陥の原因となるため、添加する場合、Caはその作用効果を得るため、下限を0.0005%、上限を0.005%とし、REMはその作用効果を得るため、下限を0.005%、上限を0.01%とする。
スラブ加熱温度は、鋼中の成分を均一化とNbなどの析出強化元素を固溶させるため1000℃以上、好ましくは1050℃以上とする。加熱温度が過剰に高い場合は、結晶粒が粗大化し母材の靭性劣化を招く恐れがあるために1350℃以下、好ましくは1250℃以下とする。
本発明では焼戻し熱処理として誘導加熱を用いた再加熱処理を行う。加速冷却を行った鋼板では、特に板厚が厚い場合には、板厚方向の冷却速度が異なるために、板厚方向硬度差が存在し、表層は硬化する。
Claims (3)
- 質量%で、C:0.03〜0.09%、Si:0.01〜0.55%、Mn:0.5〜2.0%、更に、Nb:0.015%以下、Mo:0.15%以下の一種または二種を10Nb+Mo≦0.20%(但し、Nb,Moは含有量(%))、Al:0.005〜0.1%、N:0.0005〜0.006%、Pcm≦0.20%、残部Feおよび不可避的不純物よりなる鋼を、1000℃以上、1350℃以下に加熱後、熱間圧延し、Ar3以上から650℃以下まで加速冷却後、誘導加熱装置により、鋼板表面の最高到達温度をAc1−50℃以上、鋼板内部をAc1−50℃未満、且つ鋼板表面と板厚中心位置の最高到達温度の差が50℃以上となるように加熱し、その後、空冷することを特徴とする耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
- 成分組成として、更に、質量%で、Cu:0.05〜1%、Ni:0.05〜1%、Cr:0.05〜1%、V:0.005〜0.1%、Ti:0.005〜0.06%、B:0.0003〜0.002%、Ca:0.0005〜0.005%、REM:0.005〜0.01%の一種又は二種以上を含有することを特徴とする請求項1記載の耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
- 空冷後の鋼板板厚方向の最高硬さが248Hv以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の耐SSC特性に優れた高張力鋼板の製造方法。
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