JP5061649B2 - 脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板 - Google Patents
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よび鋼板の成分範囲を見出した。本発明は上記知見を基に更に検討を加えてなされたもの
で、すなわち、本発明は、
(1)脆性き裂伝播方向が一定方向となる層状の領域を板厚断面方向に複数有する厚鋼板であって、隣接する層状の領域の脆性き裂伝播方向の差が30°以上であることを特徴とする脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
(2)脆性き裂伝播方向が一定方向となる層状の領域が、3層以上であることを特徴とする(1)記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
(3)圧延面での(100)面X線強度比が2.0以上の層状の領域と、圧延面での(110)面X線強度比が1.5以上の層状の領域を板厚方向に交互にn層(但し、nは3以上の奇数)重ねた構造を特徴とする(1)に記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
(4)nが3で、板厚中央部を含む層状の領域の、板厚における圧延面での(100)面X線強度比が2.0以上であることを特徴とする(3)記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
(5)鋼組成が、質量%で、C:0.03〜0.2%、Si:0.03〜0.5%、Mn:0.5〜2.0%、Al:0.005〜0.08%、P:0.03%以下,S:0.01%以下、N:0.0060%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる(1)〜(4)のいずれかに記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
(6)鋼組成が、上記成分に加えてさらに、質量%で、Nb:0.005〜0.05%、Ti:0.005〜0.03%、Cu:0.01〜0.5%、Ni:0.01〜1.0%、Cr:0.01〜0.5%、Mo:0.01〜0.5%、V:0.001〜0.1%、B:、0.003%以下、Ca:0.005%以下、REM:0.01%以下のいずれか1種、または2種以上を含有することを特徴とする(5)に記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
Cは鋼の強度を向上する元素であり、本発明では、所望の強度を確保するためには0.03%以上の含有を必要とするが、0.20%を超えると、溶接性が劣化するばかりか靭性にも悪影響がある。このため、Cは、0.03〜0.20%の範囲に規定した。なお、好ましくは0.05〜0.15%である。
Siは脱酸元素として、また、鋼の強化元素として有効であるが、0.03%未満の含有量ではその効果がない。一方、0.5%を越えると鋼の表面性状を損なうばかりか靭性が極端に劣化する。従ってその添加量を0.03〜0.5%とする。
Mnは、強化元素として添加する。0.5%より少ないとその効果が十分でなく、2.0%を超えると溶接性が劣化し、鋼材コストも上昇するため、0.5〜2.0%とする。
Alは、脱酸剤として作用し、このためには0.005%以上の含有を必要とするが、0.08%を超えて含有すると、靭性を低下させるとともに、溶接した場合に、溶接金属部の靭性を低下させる。このため、Alは、0.005〜0.08%の範囲に規定した。なお、好ましくは、0.02〜0.05%である。
P,S、Nは、鋼中の不可避不純物であるが、Pは0.03%を超え、Sは0.01%を超え、Nは0.0060%を超えると靭性が劣化するため、それぞれ、0.03%以下、0.02%以下、0.0060%以下が望ましい。
Nbは、NbCとしてフェライト変態時あるいは再加熱時に析出し、高強度化に寄与する。また、オーステナイト域の圧延において未再結晶域を拡大させる効果をもち、フェライトの細粒化に寄与するので、靭性の改善にも有効である。その効果を得るためには0.005%以上の添加が必要であるが0.05%を超えて添加すると、粗大なNbCが析出し逆に、靭性の低下を招くのでその上限は0.05%とするのが好ましい。
Tiは微量の添加により、窒化物、炭化物、あるいは炭窒化物を形成し、結晶粒を微細化して母材靭性を向上させる効果を有する。その効果は0.005%以上の添加によって得られるが、0.03%を超える含有は、母材および溶接熱影響部の靭性を低下させるので、Tiは、0.005〜0.03%の範囲にするのが好ましい。
Mo:0.01〜0.5%、V:0.001〜0.1%、B:、0.003%以下、Ca:0.005%以下、REM:0.01%以下
Cu,Ni、Cr、Mo、V、Bはいずれも鋼の焼入れ性を高める元素である。圧延後の強度アップに直接寄与するとともに、靭性、高温強度、あるいは耐候性などの機能向上のために添加するが、過度の添加は靭性や溶接性を劣化させるため、それぞれ上限を0.5%、1.0%、0.5%、0.5%、0.1%、0.003%とする。
Ca,REMは溶接熱影響部の組織は微細化し靭性を向上させる、添加しても本発明の効果が損なわれることはないので必要に応じて添加してもよい。しかし、過度に添加すると、粗大な介在物を形成し母材の靭性を劣化させるので、添加量の上限をそれぞれ0.005%、0.01%とする。
Claims (6)
- 脆性き裂伝播方向が一定方向となる層状の領域を板厚断面方向に複数有する厚鋼板であって、隣接する層状の領域の脆性き裂伝播方向の差が30°以上であることを特徴とする脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
- 脆性き裂伝播方向が一定方向となる層状の領域が、3層以上であることを特徴とする請
求項1記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。 - 圧延面での(100)面X線強度比が2.0以上の層状の領域と、圧延面での(110
)面X線強度比が1.5以上の層状の領域を板厚方向に交互にn層(但し、nは3以上の
奇数)重ねた構造を特徴とする請求項1に記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50
mm以上の厚鋼板。 - nが3で、板厚中央部を含む層状の領域の、板厚における圧延面での(100)面X線
強度比が2.0以上であることを特徴とする請求項3記載の脆性き裂伝播停止特性に優れ
た厚さ50mm以上の厚鋼板。 - 鋼組成が、質量%で、C:0.03〜0.2%、Si:0.03〜0.5%、Mn:0
.5〜2.0%、Al:0.005〜0.08%、P:0.03%以下,S:0.01%
以下、N:0.0060%以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる請求
項1〜4のいずれかに記載の脆性き裂伝播停止特性に優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。 - 鋼組成が、上記成分に加えてさらに、質量%で、Nb:0.005〜0.05%、Ti
:0.005〜0.03%、Cu:0.01〜0.5%、Ni:0.01〜1.0%、C
r:0.01〜0.5%、Mo:0.01〜0.5%、V:0.001〜0.1%、B:
、0.003%以下、Ca:0.005%以下、REM:0.01%以下のいずれか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5に記載の脆性き裂伝播停止特性に
優れた厚さ50mm以上の厚鋼板。
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