JP6398576B2 - 靭性に優れた鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)鋼が、質量%で、C :0.10%以上0.20%以下、Si:0.02%以上0.80%以下、Mn:0.30%以上1.00%以下、P:0.0010%以上0.0150%以下、S:0.0001%以上0.0035%以下、Cu:0.00%以上0.50%以下,Ni:0.010%以上0.500%以下,Cr:0.00%以上1.80%以下,Mo:0.00%以上0.80%以下,Al:0.060%以上0.090%以下,B:0.0005%以上0.0014%以下,N:0.0005%以上0.0090%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼組成であり,下記式(A)で表されるXが0.200以上であり,有効結晶粒径の平方根の逆数が9.0mm−1/2以上で,応力除去焼鈍後の鋼板の−32℃におけるシャルピー衝撃吸収エネルギーが27J以上で,引張強さが515MPa以上690MPa以下であることを特徴とする、靭性に優れた鋼板。
X=1.78Al−3.4N+346B (A)
ここでAl:Alの質量%,N:Nの質量%,B:Bの質量%である。
X=1.78Al−3.4N+346B (A)
ここでAl:Alの質量%,N:Nの質量%,B:Bの質量%である。
発明者らは、ASTM及びASMEでA387−11−2,SA387−11−2と呼称される鋼板,すなわちCrを1.25%程度,Moを0.5%程度含有して,200〜500℃程度での高温強度に優れる鋼板のうち,板厚が大きく,かつPWHT後の靭性が低い鋼板のシャルピー衝撃試験片の破面調査を行い低靭性の原因を調査した。その結果,低靭性の鋼板は破面単位が大きいこと,さらに粗大な炭化物が存在し、これらに起因して低靭性化することを見出した。破面形態はへき開であった。前記の形態は,鋼板においても,またPWHT後の鋼板においても同様であり,特に靭性が低いPWHT後の鋼板においては,炭化物の粗大化傾向が著しかった。
X=1.78Al−3.4N+346B (A)
ここでAl:Alの質量%,N:Nの質量%,B:Bの質量%
で表されるXが0.200以上のとき,有効結晶粒径d−1/2が9.0以上となり,靭性すなわちPWHT後の鋼板の−32℃におけるシャルピー衝撃吸収エネルギーが27J以上と,優れた値を得ることが出来る。よって,本発明におけるX=1.78Al―3.4N+346Bで表されるXの値を0.200以上と規定する。
Cは、強度確保に必須の元素であるため、その添加量を0.10%以上とする。しかし、一方でC量の増大は粗大析出物の生成による靱性の低下を招くため,その上限を0.20%とする。
Nbは強度確保に有効な元素である。0.005%未満の添加では効果が小さく、0.030%超の添加では靱性の低下を招く。よって、Nbの添加量を0.0005%以上0.03%以下と規定する。
Claims (6)
- 鋼が、質量%で、
C :0.10%以上0.20%以下、
Si:0.02%以上0.80%以下、
Mn:0.30%以上1.00%以下、
P:0.0010%以上0.0150%以下、
S:0.0001%以上0.0035%以下、
Cu:0.00%以上0.50%以下,
Ni:0.010%以上0.500%以下,
Cr:0.00%以上1.80%以下,
Mo:0.00%以上0.80%以下,
Al:0.060%以上0.090%以下,
B:0.0005%以上0.0014%以下,
N:0.0005%以上0.0090%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼組成であり,下記式(A)で表されるXが0.200以上であり,有効結晶粒径の平方根の逆数が9.0mm−1/2以上で,応力除去焼鈍後の鋼板の−32℃におけるシャルピー衝撃吸収エネルギーが27J以上で,引張強さが515MPa以上690MPa以下であることを特徴とする、靭性に優れた鋼板。
X=1.78Al−3.4N+346B (A)
ここでAl:Alの質量%,N:Nの質量%,B:Bの質量%である。 - 有効結晶粒径の平方根の逆数が10.0mm−1/2以上で,応力除去焼鈍後の鋼板の−32℃におけるシャルピー衝撃吸収エネルギーが54J以上であることを特徴とする、請求項1に記載の靭性に優れた鋼板。
- さらに質量%で、
Nb:0.005%以上0.030%以下,
V:0.020%以上0.070%以下,
Ca:0.0003%以上0.0040%以下、
Mg:0.0003%以上0.0040%以下、
REM:0.0003%以上0.0040%以下
のいずれか1種以上を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼組成であることを特徴とする請求項1または2に記載の靭性に優れた鋼板。 - 鋼が、質量%で、
C :0.10%以上0.20%以下、
Si:0.02%以上0.80%以下、
Mn:0.30%以上1.00%以下、
P:0.0010%以上0.0150%以下、
S:0.0001%以上0.0035%以下、
Cu:0.00%以上0.50%以下,
Ni:0.010%以上0.500%以下,
Cr:0.00%以上1.80%以下,
Mo:0.00%以上0.80%以下,
Al:0.060%以上0.090%以下,
B:0.0005%以上0.0014%以下,
N:0.0005%以上0.0090%以下を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなり、下記式(A)で表されるXを0.200以上としてなる鋼組成のスラブを1100℃以上1280℃以下に加熱して,圧下比が1.5以上となる粗圧延を行い,さらに圧下比が1.3以上で仕上1パス前温度が800℃以上となる仕上圧延を行い,その後,880℃以上960℃以下に再加熱したのちに水冷する焼入れを行い,その後670℃以上770℃以下に加熱したのちに空冷を行う焼戻しを行い、有効結晶粒径の平方根の逆数が9.0mm −1/2 以上で,応力除去焼鈍後の鋼板の−32℃におけるシャルピー衝撃吸収エネルギーが27J以上で,引張強さが515MPa以上690MPa以下である鋼板を得ることを特徴とする,靭性に優れた鋼板の製造方法。
X=1.78Al−3.4N+346B (A)
ここでAl:Alの質量%,N:Nの質量%,B:Bの質量%である。 - 粗圧延の終了から仕上圧延の開始までの時間を100秒以下とすることを特徴とする,請求項4に記載の靭性に優れた鋼板の製造方法。
- さらに質量%で、
Nb:0.005%以上0.030%以下,
V:0.020%以上0.070%以下,
Ca:0.0003%以上0.0040%以下、
Mg:0.0003%以上0.0040%以下、
REM:0.0003%以上0.0040%以下
のいずれか1種以上を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる鋼組成であることを特徴とする請求項4または5に記載の靭性に優れた鋼板の製造方法。
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