JPS5877530A - 耐水素誘起割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法 - Google Patents
耐水素誘起割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法Info
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- JPS5877530A JPS5877530A JP17495281A JP17495281A JPS5877530A JP S5877530 A JPS5877530 A JP S5877530A JP 17495281 A JP17495281 A JP 17495281A JP 17495281 A JP17495281 A JP 17495281A JP S5877530 A JPS5877530 A JP S5877530A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼の成分に特別な条件を設けるとともに加熱圧
延条件及び圧延血抜の冷却条伺を制御することにより、
湿潤な硫化水素環境(以後ザI)−環境と吾う)、とく
に置議度の硫化7ト′素あるいはさらに二1毀化炭素を
沈む湿潤環境下において1酬水素誘起割れ1ヤト及び耐
(lIIr化物応力腐食割れ性の陵れた鋼板の製造方法
に関するものである。
延条件及び圧延血抜の冷却条伺を制御することにより、
湿潤な硫化水素環境(以後ザI)−環境と吾う)、とく
に置議度の硫化7ト′素あるいはさらに二1毀化炭素を
沈む湿潤環境下において1酬水素誘起割れ1ヤト及び耐
(lIIr化物応力腐食割れ性の陵れた鋼板の製造方法
に関するものである。
近年、・!イブラインの敷設が犬親模的に行なわれてい
るか、このような・平イゾラインにおいて腐食による拐
料の劣化が問題となっている。特に石油や天然ガスの・
にイブライン輸送において原油や天然ガスに硫化水素(
以後H2Sと菖う)や二酸化炭素(以後CO2と宮う)
を含む場合が多く、これらのH2S、CO2は水と共存
し腐食作用により発生した原子状の水素が銅j中に侵入
して起る破壊が問題となっている。
るか、このような・平イゾラインにおいて腐食による拐
料の劣化が問題となっている。特に石油や天然ガスの・
にイブライン輸送において原油や天然ガスに硫化水素(
以後H2Sと菖う)や二酸化炭素(以後CO2と宮う)
を含む場合が多く、これらのH2S、CO2は水と共存
し腐食作用により発生した原子状の水素が銅j中に侵入
して起る破壊が問題となっている。
この腐食作用により発生し7た原子状の水素が鋼中に侵
入して起る破壊には、板曲に31を行々割れである水素
誘起割れ(以後)IIBC)と41ノ面にII号直々割
れである硫化物応力悪食割れ(以後8SC)とがある。
入して起る破壊には、板曲に31を行々割れである水素
誘起割れ(以後)IIBC)と41ノ面にII号直々割
れである硫化物応力悪食割れ(以後8SC)とがある。
HIBCの発生機構は、−リ゛ワー環境丁でノ日ころ鋼
材表向の鉄の腐食によって牛じ/こ原r−状の水勢′が
鋼中に侵入し、銅相中のMnS+f?化物糸のクラスタ
ーのような層状の広がりをもつ介在物の1わりに集積し
て起るものである。し2かもかかる層状の介在物はしば
しば偏析帯の中に合作rる/こめに、介在物を起点に発
生したHIBCが偏4ノ1帯に、l、って助長されるこ
とが知られている。
材表向の鉄の腐食によって牛じ/こ原r−状の水勢′が
鋼中に侵入し、銅相中のMnS+f?化物糸のクラスタ
ーのような層状の広がりをもつ介在物の1わりに集積し
て起るものである。し2かもかかる層状の介在物はしば
しば偏析帯の中に合作rる/こめに、介在物を起点に発
生したHIBCが偏4ノ1帯に、l、って助長されるこ
とが知られている。
一方、SSCは勃に高強度側で起る現中であり、更に、
ラインノeイノ等の製造、敷設に際1..−Cicl溶
接施工が必須となるから、これらの月l′Axに供され
る鋼の浴接部の硬度は島くなり、・eイlラインの操業
化及び残留応力と鋼中の原子状の水素によりSSCが発
生することが知られている。
ラインノeイノ等の製造、敷設に際1..−Cicl溶
接施工が必須となるから、これらの月l′Axに供され
る鋼の浴接部の硬度は島くなり、・eイlラインの操業
化及び残留応力と鋼中の原子状の水素によりSSCが発
生することが知られている。
しかして従来これらのHIBC,SSCの1υ月1−に
は以下の様な手段が用いられている。
は以下の様な手段が用いられている。
HrBCについてrll、(1,) Cu 、 Cr
衿のように鋼の腐食を抑制するか、あるいは表面に安定
皮膜を形成する元崇を添加して)1熱食にともなう侵入
水素を低減させる方法、(2) Ca + REM等を
添加しMnSを球状化させる方法、(3)Mn、 P等
の含翁htを低θ表1−7、あるいは圧延生成品を均熱
拡散処理することによって偏析帯の偏析度を低下させる
方法、(4)圧延後、再加熱を行庁い焼、入れ焼戻[7
、又は焼々らしを施すことによって主として偏析部のミ
クロ糾I&ヲ改ψすることによってI(IBC感受性を
低くする方法、などがル(みられてきた。
衿のように鋼の腐食を抑制するか、あるいは表面に安定
皮膜を形成する元崇を添加して)1熱食にともなう侵入
水素を低減させる方法、(2) Ca + REM等を
添加しMnSを球状化させる方法、(3)Mn、 P等
の含翁htを低θ表1−7、あるいは圧延生成品を均熱
拡散処理することによって偏析帯の偏析度を低下させる
方法、(4)圧延後、再加熱を行庁い焼、入れ焼戻[7
、又は焼々らしを施すことによって主として偏析部のミ
クロ糾I&ヲ改ψすることによってI(IBC感受性を
低くする方法、などがル(みられてきた。
一方、SSCの防止手段としては、(1)鋼板の表面硬
度をさげる、(ii)族ゴ一時の浴接条件を制限する、
等の対策が行なわれてきた。
度をさげる、(ii)族ゴ一時の浴接条件を制限する、
等の対策が行なわれてきた。
しかしながら腐食環境条件がこれ1でのところで最も厳
しいとされているpi(=30の■2S人工海水飽和溶
液ではHI BC及びSSCを完全に防止することが出
来なかった。ぞれd、以下の様な問題点を有し、ていた
からである。
しいとされているpi(=30の■2S人工海水飽和溶
液ではHI BC及びSSCを完全に防止することが出
来なかった。ぞれd、以下の様な問題点を有し、ていた
からである。
HIBCについての問題点は以下のとおりである。
(5)
前記(1)の方法により鋼にCIJ添加ないし1.I’
、 Cr添加をすることによって鋼の眉食を抑制御1、
それによって鋼中への水素侵入を抑制しようとする場合
には、1111の下限制約が存在し、例えばCu t:
JIJI 5以上であれば安定々膓食牛成物を生成−r
るが低pHになるとCuの可食生成物は溶解し、水’7
.’1人を抑制することが出来ない。丑だ通常・七イプ
ラ・1ンでけパイゾ内の堆積物を除去するために定期的
にピグ(Pig )と狛、する内部清掃用1の器具を力
j山させる。
、 Cr添加をすることによって鋼の眉食を抑制御1、
それによって鋼中への水素侵入を抑制しようとする場合
には、1111の下限制約が存在し、例えばCu t:
JIJI 5以上であれば安定々膓食牛成物を生成−r
るが低pHになるとCuの可食生成物は溶解し、水’7
.’1人を抑制することが出来ない。丑だ通常・七イプ
ラ・1ンでけパイゾ内の堆積物を除去するために定期的
にピグ(Pig )と狛、する内部清掃用1の器具を力
j山させる。
このPigの擦暎によって生じる傷の/でめに局部的な
腐食は避は得ない。
腐食は避は得ない。
前記(2)の方法で1ii(IDCの発生点であるMn
Sを球状化するためにCa、 RF、M等の添加を行な
っているが、鋼片の中心部if不純物が多く集イ★する
だめ完全にMnSを球状化することはむすか【7い。才
だ、中心部を完全に球状化しようとすれば多拗のCa+
REMの添加が必要となり中心部以外ではクラスター状
の酸化物系介在物が増加しHIBCの原因となる。
Sを球状化するためにCa、 RF、M等の添加を行な
っているが、鋼片の中心部if不純物が多く集イ★する
だめ完全にMnSを球状化することはむすか【7い。才
だ、中心部を完全に球状化しようとすれば多拗のCa+
REMの添加が必要となり中心部以外ではクラスター状
の酸化物系介在物が増加しHIBCの原因となる。
したがってHIBCの発生点であるMn8を完全に球状
化することはむずかしい。
化することはむずかしい。
(6)
(3)の方法に関して言えはP 、 Mn々lの偏析を
助長[−2やすい元素をできるかぎり低めてHIBCの
伝播を1タノ月1−1.ようとするものであるが、この
方法な1次の2点で旧BCを完璧に抑1行1目7ようと
すると不十分である。すなわち第1に伝播経路をt4y
り除いても発生点を除去[−2ないことにC1’ HI
BCに1なくならない。
助長[−2やすい元素をできるかぎり低めてHIBCの
伝播を1タノ月1−1.ようとするものであるが、この
方法な1次の2点で旧BCを完璧に抑1行1目7ようと
すると不十分である。すなわち第1に伝播経路をt4y
り除いても発生点を除去[−2ないことにC1’ HI
BCに1なくならない。
第2に今11の工業技術からみて人出生産には適用でき
ないような制限電1)囲、たとえば鋼中のPを0.00
6 %以下と1少端に一トげる条件を設けな0ればなら
ず実用土採用できないなどが指摘できょう。
ないような制限電1)囲、たとえば鋼中のPを0.00
6 %以下と1少端に一トげる条件を設けな0ればなら
ず実用土採用できないなどが指摘できょう。
前記(4)の方法、すなわち圧延伏、]])加熱を行な
い、焼入れ焼戻し、又は〜、ならj7を施こす方法は(
3)の方法と基本的には瑚え力を−にするものであるが
(3)の方法が人知製造工程にC採用できないのにくら
べて現実的には有j旧な手帳である。しかしながら、(
3)の方法と同様HIBCの発生点を除去し々いかぎり
は完全なHIBCフリー鋼と0ならない。ただしQT処
理Iけ同−介在物形態副側1の圧延ま−チ利と比較し、
てHIBC感受性が改善される。
い、焼入れ焼戻し、又は〜、ならj7を施こす方法は(
3)の方法と基本的には瑚え力を−にするものであるが
(3)の方法が人知製造工程にC採用できないのにくら
べて現実的には有j旧な手帳である。しかしながら、(
3)の方法と同様HIBCの発生点を除去し々いかぎり
は完全なHIBCフリー鋼と0ならない。ただしQT処
理Iけ同−介在物形態副側1の圧延ま−チ利と比較し、
てHIBC感受性が改善される。
一方5SCO問題としては、次のとおりである。
(1)HIBCの(4)で述べたQT処理け1rI11
cの割れ感受(tlを改善させるが、P]加加熱後接接
水冷る/rめ・;、Iν戻処(4]11を行なっても表
面硬度が4′N’ J!7中心部と11ツ1佼し7て非
常に商い。17たがってタワー壇墳下で?JfT I
BCに有利であるが、SSCが発生17マ・すく、問題
となる。
cの割れ感受(tlを改善させるが、P]加加熱後接接
水冷る/rめ・;、Iν戻処(4]11を行なっても表
面硬度が4′N’ J!7中心部と11ツ1佼し7て非
常に商い。17たがってタワー壇墳下で?JfT I
BCに有利であるが、SSCが発生17マ・すく、問題
となる。
前記]−77こ(11)のノイ1)Thの溶接条件の!
bll lす\IQ1、芹i接入熱が低いど熱影制・部
(HAZ )に181.きが入りrid’化絹織が組織
されず硬度を高め5Scf発生ずるため、その対策とし
7て、例えば浴接入熱をにげ(54IIl:l:を低下
させるものであるがHAZ部の靭411を劣下させる等
の問題かある。
bll lす\IQ1、芹i接入熱が低いど熱影制・部
(HAZ )に181.きが入りrid’化絹織が組織
されず硬度を高め5Scf発生ずるため、その対策とし
7て、例えば浴接入熱をにげ(54IIl:l:を低下
させるものであるがHAZ部の靭411を劣下させる等
の問題かある。
以」−の牛から筒皺度の硫化水性あるいQl−酸化炭素
を含む湿潤環境下においてTHIIC及びSSCを完全
に防11−することは出来なかっ′/T。
を含む湿潤環境下においてTHIIC及びSSCを完全
に防11−することは出来なかっ′/T。
本発明者らは上記の欠点を解決−tべ(IJV!’t)
糸、加熱、圧延、冷却ゾロセヌについて鋭詳4(1(す
にの結果、鋼板の強度、靭性は勿論であン)が、、 +
fii・l’HIBc。
糸、加熱、圧延、冷却ゾロセヌについて鋭詳4(1(す
にの結果、鋼板の強度、靭性は勿論であン)が、、 +
fii・l’HIBc。
面=tSSC躬・伯の優れた全く新しい鋼4jqの隼1
) ;/、!、法を発明するに至った。
) ;/、!、法を発明するに至った。
以下この点について詳しく説明する。
本発明の特徴は、S含有−搦を極端に下げるとともにC
a添加によりMnSの形態制御処理を実施]〜、Ni
、 Ti添加し7た鋼片を加熱し、オーステナイト粒の
再結晶域の圧延に加えて、900℃以下の未再結晶域で
十分な川下(60%以十)を加え、Ar5変態点以上で
圧延を終了した後、泊ちに比較的速い冷却速度(10〜
b 上550℃未満の間で水冷停止し、その稜放玲すること
にある。
a添加によりMnSの形態制御処理を実施]〜、Ni
、 Ti添加し7た鋼片を加熱し、オーステナイト粒の
再結晶域の圧延に加えて、900℃以下の未再結晶域で
十分な川下(60%以十)を加え、Ar5変態点以上で
圧延を終了した後、泊ちに比較的速い冷却速度(10〜
b 上550℃未満の間で水冷停止し、その稜放玲すること
にある。
この方法に従えば冷却後の組MI!は微細なベイナイト
あるいは微細なフェライト−ベイナイトの混合組織とな
り板厚方向の硬度は一定となり、1だ中心偏析部のミク
ロ組織も改善され、強度、靭性は優れ、耐HTBC,1
fndSsc性も非常に改善される。
あるいは微細なフェライト−ベイナイトの混合組織とな
り板厚方向の硬度は一定となり、1だ中心偏析部のミク
ロ組織も改善され、強度、靭性は優れ、耐HTBC,1
fndSsc性も非常に改善される。
又、11i−1ラメラ−テア性、耐溶接熱影響割れ性の
改善も大である。
改善も大である。
このため本発明鋼Qまあらゆる用途(化学プラント機器
、圧力容器、造船、ライン・七イノ等)に適用可能であ
る。
、圧力容器、造船、ライン・七イノ等)に適用可能であ
る。
(9)
以下本発明における加熱、圧延、l”ii却イ・件のl
!li!定理由について詳細にii!p、明する。
!li!定理由について詳細にii!p、明する。
まず、加熱同慶を1000〜12(10℃に限定した理
由は、加熱時のメーステナイト粒を小τ\く保ち、圧机
絹鍼の細粒化をはかるためである。+ 2 (1(1℃
は加熱時のオーステナイト粒が和犬化t、;/fい一]
−限温度であって、加熱温度がこれをメ1イ1えるとぢ
一ステナイト粒が和犬化し、冷却後のフェライト、ベイ
ナイト組織も和犬化するため鋼の靭1/1が劣化する。
由は、加熱時のメーステナイト粒を小τ\く保ち、圧机
絹鍼の細粒化をはかるためである。+ 2 (1(1℃
は加熱時のオーステナイト粒が和犬化t、;/fい一]
−限温度であって、加熱温度がこれをメ1イ1えるとぢ
一ステナイト粒が和犬化し、冷却後のフェライト、ベイ
ナイト組織も和犬化するため鋼の靭1/1が劣化する。
一方、加熱温度が余りに低すぎると、添加合金元素が十
分に溶体化されず、鋼の内′川が劣化すると共に、圧延
終段の温度が下がり過ぎ/)′#め、fli’制御冷却
による十分な拐質向上効果が期イ、)でき々い。
分に溶体化されず、鋼の内′川が劣化すると共に、圧延
終段の温度が下がり過ぎ/)′#め、fli’制御冷却
による十分な拐質向上効果が期イ、)でき々い。
このため下限を1000℃とする必要がある。
しかしながら、加熱温度を」二記のようにflill限
【、2ても圧延条件が不適当であると良4fな祠Nをイ
;することができないため、90(1℃JJ下の未+1
r結晶編度域での川下量が60%以上必要である。これ
t」低温加熱に未再結晶淵度域での十り〕な圧延を加え
(10) ることによって細粒オーステナイトの延伸化を徹底し、
冷却後に生成する変態組織を細粒均一化するためであり
圧下量が60%未満であるとその効果は小さい。
【、2ても圧延条件が不適当であると良4fな祠Nをイ
;することができないため、90(1℃JJ下の未+1
r結晶編度域での川下量が60%以上必要である。これ
t」低温加熱に未再結晶淵度域での十り〕な圧延を加え
(10) ることによって細粒オーステナイトの延伸化を徹底し、
冷却後に生成する変態組織を細粒均一化するためであり
圧下量が60%未満であるとその効果は小さい。
このように細粒オーステナイトを十分延伸化することに
より、圧延冷却後生成するフェライト−ベイナイト組織
を十分細粒化しないと、靭性が大巾に劣化するばかシで
ガく、板厚方向の硬度差が大きくなり、耐SSC性も劣
化する。
より、圧延冷却後生成するフェライト−ベイナイト組織
を十分細粒化しないと、靭性が大巾に劣化するばかシで
ガく、板厚方向の硬度差が大きくなり、耐SSC性も劣
化する。
圧延仕上げ温度は特殊な組織を発達させないと共に、I
(I BCに影響を与えるMnSの伸長化を防止し、又
次工程の水冷効果を発揮させるため、Ar3変態点以上
とする。
(I BCに影響を与えるMnSの伸長化を防止し、又
次工程の水冷効果を発揮させるため、Ar3変態点以上
とする。
次に圧延後の冷却であるが1.これは良好な強度、靭性
及び耐HIBC、酎’ SSC性を得るために板厚方向
に均一なフェライト−ベイナイト紹織が得られるように
行々わなければならない。
及び耐HIBC、酎’ SSC性を得るために板厚方向
に均一なフェライト−ベイナイト紹織が得られるように
行々わなければならない。
冷却開始温度は、均一で微細なフェライト−ベイナイト
組織を得るためにAr3変態点以上が好ましい。ただし
Ar3 30℃までは有効である。しかしそれ以下にな
るとミクロ組織中の粗大フェライト量が多くなり耐HI
BC性に必ずしも有効でなくなる。
組織を得るためにAr3変態点以上が好ましい。ただし
Ar3 30℃までは有効である。しかしそれ以下にな
るとミクロ組織中の粗大フェライト量が多くなり耐HI
BC性に必ずしも有効でなくなる。
冷却及び冷却停止温度条件の限定は本発明の耐HI B
C、耐SSC性改善のだめの必須条件であり、以下その
理由について述べる。
C、耐SSC性改善のだめの必須条件であり、以下その
理由について述べる。
冷却は、圧延終了直後から350℃以上550℃未満ま
で]O〜40℃/s8cの範囲の冷却速度で実施する必
要がある。この理由は10℃/(社)未満では微細々フ
ェライト−ベイナイト組織が生成しにくく、40℃/s
ec超では多量のマルテンサイトが生成し耐HIBC特
性を劣化させるばかりでなく、靭V1−をも劣化させる
。したがって耐HI BC特性の改善には組織を均一、
且つ微細なフェライト−ベイナイトに制御することが必
須条件である。又冷却停止1一温度については、均一で
且つ微細なフェライト−ベイナイトを得るために上限を
550℃未満とし、下限を350℃とした。
で]O〜40℃/s8cの範囲の冷却速度で実施する必
要がある。この理由は10℃/(社)未満では微細々フ
ェライト−ベイナイト組織が生成しにくく、40℃/s
ec超では多量のマルテンサイトが生成し耐HIBC特
性を劣化させるばかりでなく、靭V1−をも劣化させる
。したがって耐HI BC特性の改善には組織を均一、
且つ微細なフェライト−ベイナイトに制御することが必
須条件である。又冷却停止1一温度については、均一で
且つ微細なフェライト−ベイナイトを得るために上限を
550℃未満とし、下限を350℃とした。
第1図に本発明鋼の水冷停止温度と旧Be−VST欠陥
面桝率(チ)との関係を示す。
面桝率(チ)との関係を示す。
第1図に示す如く、水冷停止温度が350℃以上、55
0℃未満の間では微細なフェライト−ベイナイト組織と
なり、中心偏析部の組織も改善され、その効果によって
HIBCも皆無となる。水冷停止温度550℃以上では
組織としては・七−ライトが一部分ペイナイト化するが
、層状組織が残留しHIBC特性はある程度改善される
が十分ではない。
0℃未満の間では微細なフェライト−ベイナイト組織と
なり、中心偏析部の組織も改善され、その効果によって
HIBCも皆無となる。水冷停止温度550℃以上では
組織としては・七−ライトが一部分ペイナイト化するが
、層状組織が残留しHIBC特性はある程度改善される
が十分ではない。
又、水冷停止温度が350℃未満では顕微鏡組織はフェ
ライト−ベイナイト−マルテンサイトの層状組織であり
、HIBC特性は改善されない。
ライト−ベイナイト−マルテンサイトの層状組織であり
、HIBC特性は改善されない。
第2図に板厚方向の硬度分布を示したが、350〜55
0℃間で水冷停止した鋼は板厚方向の硬度差が小さく、
通常QT材より同一強度レベルでの表面硬度が非常に低
くなり、その結果、耐SSC性が著しく改善され、高強
度厚肉材が製造可能とガる。
0℃間で水冷停止した鋼は板厚方向の硬度差が小さく、
通常QT材より同一強度レベルでの表面硬度が非常に低
くなり、その結果、耐SSC性が著しく改善され、高強
度厚肉材が製造可能とガる。
以下本発明鋼の成分範囲の限定理由について説明する。
上記特徴を持つ本発明鋼中第1発明の鋼の成分範囲はC
:0.02〜0.12%、 81 : 0.6係以下。
:0.02〜0.12%、 81 : 0.6係以下。
(13)
Mn : 0.6〜1.5%、P : 0.015%以
下、At:0.01〜0.l O係 、 Ti :
0.005〜0.025%、Ni:0.1〜1.0
%を基本成分としてS + Or Caの含有計がS:
0.003%以下、0 : 0.005%以下、 Ca
: 0.006係以下であって、かつ の条件を満足させたものである。
下、At:0.01〜0.l O係 、 Ti :
0.005〜0.025%、Ni:0.1〜1.0
%を基本成分としてS + Or Caの含有計がS:
0.003%以下、0 : 0.005%以下、 Ca
: 0.006係以下であって、かつ の条件を満足させたものである。
HIBCの原因は(1)非金属介在物、(2)腐食反応
による水素侵入、(3)偏析等に起因する肉質の劣化に
よる。
による水素侵入、(3)偏析等に起因する肉質の劣化に
よる。
まず最初に(1)の非金属介在物対策について述べる。
本発明鋼において不純物であるSを0.003 %以下
、Oを9.005 %以下、Caを0006%以下に限
≦1.5の条件を満足するように規定した主なる理由は
、HIncの発生主因であるMn8の球状化と主に低−
域でHI BCの起点となるクラスター状の酸化物系介
在物の減少にある。との対策として鋼中の5li1:。
、Oを9.005 %以下、Caを0006%以下に限
≦1.5の条件を満足するように規定した主なる理由は
、HIncの発生主因であるMn8の球状化と主に低−
域でHI BCの起点となるクラスター状の酸化物系介
在物の減少にある。との対策として鋼中の5li1:。
即ち、Mn8の絶対量を減少させ、更にCa添加によ(
14) リMnSを形態制御すると共に0量即ちAt203の絶
対量を減少させ、Ca添加によりクラスター状の酸化物
であるAt203を還元させ球状のCaOψAt203
に転化させる。このだめの条件を鉄量検討した結果、本
発明者は、Sを0.003 %以下と少なくした上で、
伸長介在物MnSを極端に減少させることが可能でえる
ことによシフラスター状の酸化物系介在物の発生量を最
少に抑えることが可能であり、耐HI BCに顕著な効
果が認められることを見出した。このの上限を1.5.
下限を0.7とした。又Sは低い程改善効果が太き(,
0,001%以下にすることにより飛躍的に向上する。
14) リMnSを形態制御すると共に0量即ちAt203の絶
対量を減少させ、Ca添加によりクラスター状の酸化物
であるAt203を還元させ球状のCaOψAt203
に転化させる。このだめの条件を鉄量検討した結果、本
発明者は、Sを0.003 %以下と少なくした上で、
伸長介在物MnSを極端に減少させることが可能でえる
ことによシフラスター状の酸化物系介在物の発生量を最
少に抑えることが可能であり、耐HI BCに顕著な効
果が認められることを見出した。このの上限を1.5.
下限を0.7とした。又Sは低い程改善効果が太き(,
0,001%以下にすることにより飛躍的に向上する。
次に(2)の腐食反応による水素侵入防止について述べ
る。
る。
Fe −+ Fe”+ 2e r 2H”+2e −+
2Hの暦食反応によ多発生した原子状の水素が鋼中に
侵入しHIBCの原因とガる。一般的力対策としてはC
u等を添加して安定寿表面皮膜を生成させているが低r
111域ではその効果が薄れてくる。したがって低%4
I域でも安定ガ皮膜形成元素を鋭意検削した結果、N1
が有効で有ることを発見した。NlO下1服を0.1チ
とした理由は0.1係未満であると表面皮膜が不安窒で
腐食量が大きくそのため水素侵入量も減少しガい。
2Hの暦食反応によ多発生した原子状の水素が鋼中に
侵入しHIBCの原因とガる。一般的力対策としてはC
u等を添加して安定寿表面皮膜を生成させているが低r
111域ではその効果が薄れてくる。したがって低%4
I域でも安定ガ皮膜形成元素を鋭意検削した結果、N1
が有効で有ることを発見した。NlO下1服を0.1チ
とした理由は0.1係未満であると表面皮膜が不安窒で
腐食量が大きくそのため水素侵入量も減少しガい。
その効果がある最少量゛は01%であるため下限を0.
1%とした。父上限を1.0%としたのは耐IIIBC
性は改善されるが、もう一方の耐SSC性に悪影響を及
ぼすため上限を1.0係とした。
1%とした。父上限を1.0%としたのは耐IIIBC
性は改善されるが、もう一方の耐SSC性に悪影響を及
ぼすため上限を1.0係とした。
(3)の内質の劣化については前述した加熱、圧延冷却
条件の限定で組織の改善を行う。
条件の限定で組織の改善を行う。
次に各成分の限定理由について説明する。
Cの下@0.01%は母材及び溶接部の強度確保及びN
b、Vの析出効果を十分に発揮させるだめの最少量であ
る。しかしC含有量が多過ぎると、制御冷却した場合島
状マッシテンサイドが生成【7、延靭性に悪影響を及は
すばかりか、内質、溶接性及びHAZ靭性も劣化させる
ため、上限を0.12%とした。
b、Vの析出効果を十分に発揮させるだめの最少量であ
る。しかしC含有量が多過ぎると、制御冷却した場合島
状マッシテンサイドが生成【7、延靭性に悪影響を及は
すばかりか、内質、溶接性及びHAZ靭性も劣化させる
ため、上限を0.12%とした。
SIは脱酸上鋼に必然的に含まれる元素であるが、Sl
も“まだ溶接性及びHAZ部靭性を劣化させるため上限
を0.6チとした(鋼の脱酸はAtだけでも可能であシ
好ましくは02%以下が望ましい)。
も“まだ溶接性及びHAZ部靭性を劣化させるため上限
を0.6チとした(鋼の脱酸はAtだけでも可能であシ
好ましくは02%以下が望ましい)。
Mnは強度、靭性を同時に向上せしめる極めて重要な元
素である。Mnが0.6係未満では低Cであるため強度
が確保できず、靭性改善効果も少々いため下限を0.6
%とした。しかしMnが多過ぎて焼入性が増加するとマ
ルテンサイトが多量に生成し易く々ると共に、中心偏析
が著しくなり、HIBC伝播停止能力が低下する。又、
母材及びI(AZの靭性を劣化させるため、その上限を
1.5%とした。
素である。Mnが0.6係未満では低Cであるため強度
が確保できず、靭性改善効果も少々いため下限を0.6
%とした。しかしMnが多過ぎて焼入性が増加するとマ
ルテンサイトが多量に生成し易く々ると共に、中心偏析
が著しくなり、HIBC伝播停止能力が低下する。又、
母材及びI(AZの靭性を劣化させるため、その上限を
1.5%とした。
Pについては、中心偏析を助長する元素であるから上限
を0.015%以下とした。
を0.015%以下とした。
klは脱酸上この種のキルド鋼に必然的に含有される元
素であるが、AtO,01%未満では脱酸が不十分とな
り、母材靭性が劣化するため下限を001チとした。−
力AAが0.10%を超えるとクラスター状の酸化物系
介在物が増加し、HIBCに悪影響を及ぼすと共に、H
Az靭性が劣化するため上限を(17) 0.10係にした。
素であるが、AtO,01%未満では脱酸が不十分とな
り、母材靭性が劣化するため下限を001チとした。−
力AAが0.10%を超えるとクラスター状の酸化物系
介在物が増加し、HIBCに悪影響を及ぼすと共に、H
Az靭性が劣化するため上限を(17) 0.10係にした。
Tiは添加量が少ない範囲(T10.005〜0.02
5チ)では微細fi TiNを形成し、圧延組織及びI
(AZO細粒化、つまり靭性向上に効果的である。又T
i 、 Caの相乗効果によりHIBCの発生原因であ
るMnSを球状化する効果もある。したがってTI添加
量の下限は拐質上の効果が発揮される最少量であり、上
限は微細なTiNが鋼片中に通常の製造法で得られ、ま
たTieによる靭性劣化がA’=f、きない条件から0
.025%とした。
5チ)では微細fi TiNを形成し、圧延組織及びI
(AZO細粒化、つまり靭性向上に効果的である。又T
i 、 Caの相乗効果によりHIBCの発生原因であ
るMnSを球状化する効果もある。したがってTI添加
量の下限は拐質上の効果が発揮される最少量であり、上
限は微細なTiNが鋼片中に通常の製造法で得られ、ま
たTieによる靭性劣化がA’=f、きない条件から0
.025%とした。
Ni 、 O、Caについてはすでに詳しく説明したが
Nlは耐食性、耐1(INlC特性等に効果内々元素で
あり、しかも母相の強度、靭性を向」二させる。したが
ってそれらの効果が得られる下限が0.196であるこ
とから下限を0.1俤とした。しかL、1%を超えると
耐SSC性及びHAZの硬化セ1−1靭Vトに好ましく
ないため上限を1%とした。
Nlは耐食性、耐1(INlC特性等に効果内々元素で
あり、しかも母相の強度、靭性を向」二させる。したが
ってそれらの効果が得られる下限が0.196であるこ
とから下限を0.1俤とした。しかL、1%を超えると
耐SSC性及びHAZの硬化セ1−1靭Vトに好ましく
ないため上限を1%とした。
Q 、 Caについては、0の上限を0.005%とし
たのは0.0051を超えるとクラスター状の酸化物系
介在物が増加し1(IBCの原因となるため上限を0.
005(18) チと制限した。CaについてはICPとの関係があるが
、Ca量の上限を0.006 %と制限したのは0と同
様、0006%を超えるとクラスター状の酸化物系介在
物が増加し、HよりCの原因となるため上限を0006
チと制限し2、 特許請求の範囲第2項に示しだ第2の発明においては、
第1項に示した第1の発明の鋼の成分及び製造プロセス
にさらにNb:0IOq6以下、V:O,lOチ以下、
Cu:1.0%以下、Cr:1.25%以下、B :
0.005%以下の1棟又は2種以上を含有させるもの
である。
たのは0.0051を超えるとクラスター状の酸化物系
介在物が増加し1(IBCの原因となるため上限を0.
005(18) チと制限した。CaについてはICPとの関係があるが
、Ca量の上限を0.006 %と制限したのは0と同
様、0006%を超えるとクラスター状の酸化物系介在
物が増加し、HよりCの原因となるため上限を0006
チと制限し2、 特許請求の範囲第2項に示しだ第2の発明においては、
第1項に示した第1の発明の鋼の成分及び製造プロセス
にさらにNb:0IOq6以下、V:O,lOチ以下、
Cu:1.0%以下、Cr:1.25%以下、B :
0.005%以下の1棟又は2種以上を含有させるもの
である。
これらの元素を含有させる主たる目的は本発明鋼の特徴
を損なうことなく、強度、靭性の向」二及び製造板厚の
拡大を可能とすることにあり、その添加量は自ら制限さ
れるべき性質のものである。
を損なうことなく、強度、靭性の向」二及び製造板厚の
拡大を可能とすることにあり、その添加量は自ら制限さ
れるべき性質のものである。
Nbは圧延組織の細粒化、焼入性の向上と析出硬化のた
め含有させるもので強度、靭性を共に向上させる重要な
元素であるが、制御冷却拐では0.10チを超えて添加
しても材質上効果なく、また溶接性及びHAZ靭性に有
害であるため上限を010%に限定した。
め含有させるもので強度、靭性を共に向上させる重要な
元素であるが、制御冷却拐では0.10チを超えて添加
しても材質上効果なく、また溶接性及びHAZ靭性に有
害であるため上限を010%に限定した。
■はNbとほぼ同様の効果をもつが、−、I−1狐し1
いずれも010%壕で許容できる。
いずれも010%壕で許容できる。
Cuは、前述の如く比較的pHのiM+い世ソー」41
境での水素侵入防止に有効であるが、1襲を超えるとN
iを添加しても圧延中にCu−クラックが発生し、製造
が朝f、 L くなる。このため−に限”4−1.0係
と17た。
境での水素侵入防止に有効であるが、1襲を超えるとN
iを添加しても圧延中にCu−クラックが発生し、製造
が朝f、 L くなる。このため−に限”4−1.0係
と17た。
Crけ母相及び溶接部の強度を1()、め、1制旧Bc
141゜等にも効果を有するが多きに失す4.とII
AZのイ1Ij4化性を増大させ靭性及び浴接伯の1バ
下を招き好」・シくない。その上限は1.25%である
。
141゜等にも効果を有するが多きに失す4.とII
AZのイ1Ij4化性を増大させ靭性及び浴接伯の1バ
下を招き好」・シくない。その上限は1.25%である
。
Bは圧延中にオーステナイト粒界に偏析1〜、焼入性を
上げベイナイト組織を生成しやすくするが、0.005
%超になるとBNやB cons口1uontを生成す
るようになるため母料及びHAZの靭(<4:を劣化さ
せる。このため上限をQ、005%と【7た。
上げベイナイト組織を生成しやすくするが、0.005
%超になるとBNやB cons口1uontを生成す
るようになるため母料及びHAZの靭(<4:を劣化さ
せる。このため上限をQ、005%と【7た。
次に本発明の実施例についで説明する。
転炉一連鋳工程で製造した第1衣の化学成分の鋳片を用
い、加熱、圧砥、玲却ゾロセスを変えて板厚12〜32
m1の鋼板を製造した。鋼1〜8は本発明鋼であり、又
鋼9〜15は比較鋼である。
い、加熱、圧砥、玲却ゾロセスを変えて板厚12〜32
m1の鋼板を製造した。鋼1〜8は本発明鋼であり、又
鋼9〜15は比較鋼である。
第2衣には機誠的性質及び1i1HIBC特性、488
0%性を示す。HIBC試験は鉢コ板より表裏面1 m
m切削した厚さで、rl]20酎、長さ1. OOmr
nの試験片を用い、又SSC試験6−1厚さ3 rmn
+中10 +ny+ 1長さ]、 15 mmの試験
片を用いて行なった。
0%性を示す。HIBC試験は鉢コ板より表裏面1 m
m切削した厚さで、rl]20酎、長さ1. OOmr
nの試験片を用い、又SSC試験6−1厚さ3 rmn
+中10 +ny+ 1長さ]、 15 mmの試験
片を用いて行なった。
試験条件としてはHIBC試験は外部応力を負荷せずに
行ない、SSC試験は4点曲げ治具により降伏応力に相
当するたわみを試験片に負荷した。浸漬条件としては2
5℃のH2S飽和でQ、5チCH3CO0H−5%Na
CL水溶液(pH=3)中に、HI BC試験片は4
日間、 SSC試験片は21日間浸漬した。浸漬結果を
第2表に示す。
行ない、SSC試験は4点曲げ治具により降伏応力に相
当するたわみを試験片に負荷した。浸漬条件としては2
5℃のH2S飽和でQ、5チCH3CO0H−5%Na
CL水溶液(pH=3)中に、HI BC試験片は4
日間、 SSC試験片は21日間浸漬した。浸漬結果を
第2表に示す。
比較鋼中、鋼9はICPが024と低いだめその他の条
件は適正な製造条件の範囲であるにもかかわらすHI
BCが発生する。
件は適正な製造条件の範囲であるにもかかわらすHI
BCが発生する。
鋼10は鋼9とは逆でICPが1.80と高いだめHI
BCが発生する。
BCが発生する。
鋼11,12.13.14は本発明鋼3,4゜5と同一
の化学成分であるが、lit j、 12は冷(21) 動停止温度が高過ぎるため、HIBCが発生する。又強
度も低く、靭性もよくない。鋼13 、14は冷却停止
湿度が低過ぎるためHIBCij改善されずむしろ悪く
なっている。又強度は高いが靭V1−は犬rIJに劣化
する。
の化学成分であるが、lit j、 12は冷(21) 動停止温度が高過ぎるため、HIBCが発生する。又強
度も低く、靭性もよくない。鋼13 、14は冷却停止
湿度が低過ぎるためHIBCij改善されずむしろ悪く
なっている。又強度は高いが靭V1−は犬rIJに劣化
する。
銅15はNiが1.5係と高く、玲却停市幅i度も低過
ぎるため、HIBC及びSSCも発生する。
ぎるため、HIBC及びSSCも発生する。
(22)
第1図は水冷停止温度と耐HIBC特性、機械的性質(
TS、vTrs )の関係を示すグラフ、第2図は鋼4
と通常QT材の板厚方向の硬度分布を示す図である。 (25) 第7図 氷〃停上盪席じC)
TS、vTrs )の関係を示すグラフ、第2図は鋼4
と通常QT材の板厚方向の硬度分布を示す図である。 (25) 第7図 氷〃停上盪席じC)
Claims (2)
- (1)C:0.02〜012%r 8+ : 0.6
%以下。 Mn : 0.6〜1..5 % 、 P : 0.0
15%以下、At:0.01〜0.10 % 、 Ti
: 0.005〜0025係+ Ns:01〜1.0
%を基本成分としてS + 0 + Caの含有量がS
:0.003%以下、O: 0.005%以下、Ca:
0.006%以下であって、かつ次式(1) 、 (2
)%式%(1) を満足する成分を含有し、残部がFe及び不可避的不純
物からなる鋼片を、1000〜1200℃に加熱し、そ
の後の圧延に当って900℃以下の圧下歇60チ以上、
仕上り温度A r s変態点以上で圧延を行ない、圧延
終了後、冷却速度10〜40℃/secで350℃以上
550℃未満の範囲まで冷却し、その後放冷することを
特徴とする耐水素@1割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ
性の優れた鋼板の製造方法。 - (2)C:0.02〜012襲、81:0.6チ以下。 Mn:06〜1.5%、P : 0.015%以下、
A/!、 :0.01〜0.10%、 Ti : 0.
005〜0.025%、Ni:0.1〜1.0%を基本
成分とし、さらにCu : 1.0%以下、Cr:1.
25%以下、Nb:0.10%以下。 V:0.10係以下、B : 0.005%以下の一棹
または二柚以上を含有し、S + Or Caの含有M
がS:0.003 %以下、0:0.005%以下、
Ca :0.006 %以下であって、かつ次式(1)
、 (2)%式%(1) を満足する成分を含有し、残部がFe及び不可避的不純
物からなる鋼片を、1000〜1200℃に加熱し、そ
の後の圧延に当って900℃以下の圧下糧60係以上、
仕上温度Ar、変態点以上で圧延を行々い、圧延終了後
、冷却速度10〜40℃/seeで350℃以上550
℃未満の範囲まで冷却し、その後放冷することを特徴と
する1制水素誘起割れ性及びiil硫化物応力腐食割れ
+f−Uの11れた鋼4反の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17495281A JPS5877530A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 耐水素誘起割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17495281A JPS5877530A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 耐水素誘起割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5877530A true JPS5877530A (ja) | 1983-05-10 |
Family
ID=15987598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17495281A Pending JPS5877530A (ja) | 1981-10-31 | 1981-10-31 | 耐水素誘起割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5877530A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58120726A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐硫化物腐食割れ性の優れた非調質鋼の製造方法 |
JPS6070122A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐水素誘起割れ性に優れた鋼の製造方法 |
JPS6169918A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-10 | Kawasaki Steel Corp | 耐hic特性及びじん性に優れた高強度極厚コイルの製造方法 |
JPS61221326A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐硫化物腐食割れ性に優れた鋼材の製造方法 |
JPS62112722A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-23 | Nippon Steel Corp | 耐水素誘起割れ性及び耐硫化物応力腐食割れ性の優れた鋼板の製造方法 |
JPS62238326A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-19 | Kobe Steel Ltd | 脆性亀裂伝播停止特性に優れた非調質低温用鋼の製造方法 |
JPH05132715A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 湿潤硫化水素環境で疲労亀裂進展特性に優れる鋼の製造方法 |
KR19990052502A (ko) * | 1997-12-22 | 1999-07-15 | 이구택 | 내유화물부식피로 특성이 우수한 후강판 제조방법 |
-
1981
- 1981-10-31 JP JP17495281A patent/JPS5877530A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58120726A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-18 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐硫化物腐食割れ性の優れた非調質鋼の製造方法 |
JPH0319285B2 (ja) * | 1982-01-13 | 1991-03-14 | Nippon Kokan Kk | |
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JPH0121849B2 (ja) * | 1983-09-26 | 1989-04-24 | Sumitomo Metal Ind | |
JPS6169918A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-10 | Kawasaki Steel Corp | 耐hic特性及びじん性に優れた高強度極厚コイルの製造方法 |
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JPS61221326A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐硫化物腐食割れ性に優れた鋼材の製造方法 |
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JPS62238326A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-19 | Kobe Steel Ltd | 脆性亀裂伝播停止特性に優れた非調質低温用鋼の製造方法 |
JPH0645821B2 (ja) * | 1986-04-08 | 1994-06-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 脆性亀裂伝播停止特性に優れた非調質低温用鋼の製造方法 |
JPH05132715A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 湿潤硫化水素環境で疲労亀裂進展特性に優れる鋼の製造方法 |
KR19990052502A (ko) * | 1997-12-22 | 1999-07-15 | 이구택 | 내유화물부식피로 특성이 우수한 후강판 제조방법 |
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