JPS59159968A - 大入熱溶接用鋼 - Google Patents
大入熱溶接用鋼Info
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- JPS59159968A JPS59159968A JP3250483A JP3250483A JPS59159968A JP S59159968 A JPS59159968 A JP S59159968A JP 3250483 A JP3250483 A JP 3250483A JP 3250483 A JP3250483 A JP 3250483A JP S59159968 A JPS59159968 A JP S59159968A
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- Japan
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- less
- steel
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- input welding
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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】
（技術分野）
厚鋼板、とくに大入熱溶接用鋼に関し、その溶接熱影響
部および溶接金属部におけるじん性を有利に改善した大
入熱溶接用鋼の開発成果を以下に提案する。
部および溶接金属部におけるじん性を有利に改善した大
入熱溶接用鋼の開発成果を以下に提案する。
（従来技術上の問題点）
一般に溶接部のじん性は、主として母材の熱影響部とく
に溶接ボンド部のじん性によって定まる。
に溶接ボンド部のじん性によって定まる。
すなわちボンド部は溶融点直下の高温まで加熱されるた
めに、結晶粒はもつとも粗大化し、引続い５ての冷却に
よりフェライト変態がしにくくなるため、ぜい弱なマル
テンサイト組織や上部ベーナイト組織が生成し、切欠じ
ん性が低下するからであり、とくにエレクトロスラグ溶
接や多電極サブマージアーク溶接などのいわゆる大入熱
溶接では、この傾向が顕著にあられれる。
めに、結晶粒はもつとも粗大化し、引続い５ての冷却に
よりフェライト変態がしにくくなるため、ぜい弱なマル
テンサイト組織や上部ベーナイト組織が生成し、切欠じ
ん性が低下するからであり、とくにエレクトロスラグ溶
接や多電極サブマージアーク溶接などのいわゆる大入熱
溶接では、この傾向が顕著にあられれる。
このようなボンド部のぜい化を防止するためには、溶接
時の高温にさらされても十分安定な析出物、とくにＲＥ
Ｍの硫・酸化物やＴ１の窒化物あるいは冷却過程で析出
するＢ窒化物などが素地中に均一、に微細に存在して結
晶粒の粗大化を阻１すること、さらにはこれらの析出物
や結晶粒界を核として微細な針状フェライトや、下部ベ
ーナイト組織を生成させることが必要である。すなわち
ＲＥＭ 。
時の高温にさらされても十分安定な析出物、とくにＲＥ
Ｍの硫・酸化物やＴ１の窒化物あるいは冷却過程で析出
するＢ窒化物などが素地中に均一、に微細に存在して結
晶粒の粗大化を阻１すること、さらにはこれらの析出物
や結晶粒界を核として微細な針状フェライトや、下部ベ
ーナイト組織を生成させることが必要である。すなわち
ＲＥＭ 。
Ｔｉ 、 Ｂなどを鋼中成分として添加する所以である
。
。
さらにＢについては原子状態で粒界にあって、粒界から
粗大な網目状フェライトを形成するのを防ぐ効果もあり
、ひいては微細組織の生成によるじん性の改善に有効で
ある。
粗大な網目状フェライトを形成するのを防ぐ効果もあり
、ひいては微細組織の生成によるじん性の改善に有効で
ある。
Ｔ１やＢを含有させる場合、それらの含有量に見合うだ
けのＮの量が必要であり、たとえばＴｉ０１Ｏ２重量％
（以下車に％で表示する）の場合にはＮ Ｏ，００５８
％が化学量論的にバランスする。ところがＮが適正針を
超えて比較的多い場合は溶接時に母材から希釈混入する
Ｎが多くなって溶接金属中のＮが高くなる傾向があり、
溶接材料としては適正Ｎからはづれ、例えば溶接金属中
で固溶であるべきＢを窒化してしｆつたり、１溶Ｎが増
加するために素地のしん性を害したり、またぜい弱なマ
ルテンサイトを増加させたりすることがある。
けのＮの量が必要であり、たとえばＴｉ０１Ｏ２重量％
（以下車に％で表示する）の場合にはＮ Ｏ，００５８
％が化学量論的にバランスする。ところがＮが適正針を
超えて比較的多い場合は溶接時に母材から希釈混入する
Ｎが多くなって溶接金属中のＮが高くなる傾向があり、
溶接材料としては適正Ｎからはづれ、例えば溶接金属中
で固溶であるべきＢを窒化してしｆつたり、１溶Ｎが増
加するために素地のしん性を害したり、またぜい弱なマ
ルテンサイトを増加させたりすることがある。
そこで溶接材料につぎ特別な配慮をしなくても十分なじ
ん性を当初の見込みどおりに大入熱溶接の熱影響部およ
び溶接金属について確保することができる被溶接系材と
しての大入熱溶接用鋼が要請されるわけである。
ん性を当初の見込みどおりに大入熱溶接の熱影響部およ
び溶接金属について確保することができる被溶接系材と
しての大入熱溶接用鋼が要請されるわけである。
（発明の目的）
上記の要請を有利に実現すること、すなわち大入熱溶接
による熱影響部および溶接金属部における高い切欠しん
性を得るための大入熱溶接用鋼組成についての発明者ら
の開発成果をここに提案しようとするものである。
による熱影響部および溶接金属部における高い切欠しん
性を得るための大入熱溶接用鋼組成についての発明者ら
の開発成果をここに提案しようとするものである。
（発明の構成）
上記の目的は、次の構成によって以下に述べるように充
足される。
足される。
（１） ０ ： ０．０８〜０．１２％、Ｓ工： ０
．０５〜０．８％。
．０５〜０．８％。
Ｍｎ ： ０．４〜２．０％、 ＡＡ ： ０．０１〜
０．１％を含み、かつ０．０８％以下のＴ１もしくは０
．０００３％以上ｏ、ｏｏａ％以下のＢのうち少くとも
一種、またはさらにｏ、ｏｏｓ〜０．０５％のＲＥＭを
含有し、しかも０．００５０％以下に低減したＮを含ん
で残部は実質的に鉄および不純物からなる組成（以下基
本成分と略す）。
０．１％を含み、かつ０．０８％以下のＴ１もしくは０
．０００３％以上ｏ、ｏｏａ％以下のＢのうち少くとも
一種、またはさらにｏ、ｏｏｓ〜０．０５％のＲＥＭを
含有し、しかも０．００５０％以下に低減したＮを含ん
で残部は実質的に鉄および不純物からなる組成（以下基
本成分と略す）。
（２） 基本成分にへ加えて０．５％以下のＯｒ 、
１．０％以下のＮｉ、 、 ０．５％以下のＭｏおよ
び０．５％以下のＯｕのうち少くとも一種を含有する組
成。
１．０％以下のＮｉ、 、 ０．５％以下のＭｏおよ
び０．５％以下のＯｕのうち少くとも一種を含有する組
成。
（８） 基本成分に加えて、０．１％以下のＶを含有
する組成。
する組成。
（４） 基本成分に加えて、０．５％以下のＯｒ 、
１．０％以下のＮｉ 、 ０．５％以下のＭｏおよび
０．５％以下のＯｕのうち少くとも一イ重と、０．１％
以下の■とを含有する組成。
１．０％以下のＮｉ 、 ０．５％以下のＭｏおよび
０．５％以下のＯｕのうち少くとも一イ重と、０．１％
以下の■とを含有する組成。
上記成分系により上掲の目的が達成される根拠につき先
ず成分組成範囲の限定理由を説明する。
ず成分組成範囲の限定理由を説明する。
ａ ： ｏ、ｏ８〜０．１２ ％
Ｃは、０．０８％未満では所期の強度を確保することが
難かしく、また０、１２％をこえると良好な溶接性を得
ることができないので０．０８〜０．１２％に限定する
。
難かしく、また０、１２％をこえると良好な溶接性を得
ることができないので０．０８〜０．１２％に限定する
。
Ｓｉ ： ０．０５ 〜０．８ ％Ｓ１は、Ａｌと
共に脱酸作用を期待し、また強度を保持するために０．
０５％以上は必要であるが、０．８％をこえるとじん性
を害するので０．０５〜０．８％に限定する。
共に脱酸作用を期待し、また強度を保持するために０．
０５％以上は必要であるが、０．８％をこえるとじん性
を害するので０．０５〜０．８％に限定する。
Ｉｎ ： ０．４〜２．Ｑ ％
Ｍｎは、溶接性を害さず強度を上げるのに有効で石るが
、この効果は０．４％未満のとき顕著には生ぜず、逆に
２．０％をこえるとじん性や延性の点から好ましくない
ので０．４〜２．０％に限定する。
、この効果は０．４％未満のとき顕著には生ぜず、逆に
２．０％をこえるとじん性や延性の点から好ましくない
ので０．４〜２．０％に限定する。
ｐ、１ ： ｏ、ｃｉ１〜０．１％
Ａｔは脱酸削として、筐た細粒化効果を期待するため０
．０１％以上は必要であるが０．１％をこえるとじん性
を害するので０．０１〜０．１％に限定する。
．０１％以上は必要であるが０．１％をこえるとじん性
を害するので０．０１〜０．１％に限定する。
Ｔｉ ： ０．０８％以下
ＴｉはＴｉＮとしてＲＥＭ硫・酸化物と同様の効果をも
たらすことから０．０８％以下での含有が望ましく、こ
れを超える長歯のＴ１は、対応するＮの増加を必要とし
、Ｎは後述のように溶接金属に対して悪影響を与えるこ
とになる。 −Ｂ ： ０．００１３％以下 Ｂは原子状態でオーステナイト粒界にあって、溶接後の
冷却に伴う粒界からの網目状粗大フェライトの析出を防
止するのに、ｏ、ｏｏｏａ％以上必要である。さら（ｃ
粒内ＩＣ存在する過剰のＢはＢＮとなって、ＴｉＮと同
様に挙動するので過剰のＢが必要であるがその効果は０
．０１％で飽和するのでそれ以下に制限する。
たらすことから０．０８％以下での含有が望ましく、こ
れを超える長歯のＴ１は、対応するＮの増加を必要とし
、Ｎは後述のように溶接金属に対して悪影響を与えるこ
とになる。 −Ｂ ： ０．００１３％以下 Ｂは原子状態でオーステナイト粒界にあって、溶接後の
冷却に伴う粒界からの網目状粗大フェライトの析出を防
止するのに、ｏ、ｏｏｏａ％以上必要である。さら（ｃ
粒内ＩＣ存在する過剰のＢはＢＮとなって、ＴｉＮと同
様に挙動するので過剰のＢが必要であるがその効果は０
．０１％で飽和するのでそれ以下に制限する。
ＲＥＭ ： ０．００３〜０．０５％
ＲＥＭはすでに触れたとおり、硫・酸化物を形成して大
入熱溶接時に熱影響部の粗粒化を防止する作用があるが
、この効果は、０．００３％未満では不十分であり、一
方０．０５％をとえると、銅材の内部性状を害するので
０．００３〜０．０５％に限定する。
入熱溶接時に熱影響部の粗粒化を防止する作用があるが
、この効果は、０．００３％未満では不十分であり、一
方０．０５％をとえると、銅材の内部性状を害するので
０．００３〜０．０５％に限定する。
さてＮはすでに触れたようにもつとも重要な元素であり
、上掲のＡＬ＋ ＴｌおよびＢなどと結合して有効に細
粒化効果をはたすべき最低量があればよい。
、上掲のＡＬ＋ ＴｌおよびＢなどと結合して有効に細
粒化効果をはたすべき最低量があればよい。
素材中のＮと溶接金属中のＮとの関係は、溶接法によっ
てもやや異なるがサブ゛マージアーク溶接における事例
を第１図に示す。
てもやや異なるがサブ゛マージアーク溶接における事例
を第１図に示す。
図中Ａは溶接入熱ｉｉ １１ Ｑ〜１５０ＫＪ／ｃｒＩ
ＬＢは溶接入熱量２５０〜２８０ ／ｃｍＣは溶接入
熱量１９０〜２１０／ｃｒｎのように異なる条件の場合
の成績であるが図中破線で囲ったように概括的にまとめ
ることができ、およそ母板Ｎ量に比して溶接金属Ｎ量は
低下し、ときに半減する。
ＬＢは溶接入熱量２５０〜２８０ ／ｃｍＣは溶接入
熱量１９０〜２１０／ｃｒｎのように異なる条件の場合
の成績であるが図中破線で囲ったように概括的にまとめ
ることができ、およそ母板Ｎ量に比して溶接金属Ｎ量は
低下し、ときに半減する。
ところが溶接金属中のＮとシャルピー吸収エネルギーと
の関係を第２図に示すように、ここで−２０°Ｃ１テお
ける吸収エネルギーを５に９ｆｍ以上に保つ（ζは、溶
接金属中のＮを０．００４５％以下にする必要があると
とろ、第１図に示した関係に従い、素材のＮは０．００
５％以下に保たなければならない。
の関係を第２図に示すように、ここで−２０°Ｃ１テお
ける吸収エネルギーを５に９ｆｍ以上に保つ（ζは、溶
接金属中のＮを０．００４５％以下にする必要があると
とろ、第１図に示した関係に従い、素材のＮは０．００
５％以下に保たなければならない。
次に０．５％以下のＣｒ 、 １％以下のＮ１＋ ０−
５％以下のＭＯおよび０．５％以下のＣｉｕの群ならび
に０．１％以下の■については、それぞれ焼入性増大作
用と固溶強化作用又は析出強化作用に基き靭性を害さず
に強度をあげるのに有効な効果を同じくする止揚の群同
で少くとも１種を、ときにはＶとともに含有させて、必
要性能を強度上昇にあわせ充分にすることができる。
５％以下のＭＯおよび０．５％以下のＣｉｕの群ならび
に０．１％以下の■については、それぞれ焼入性増大作
用と固溶強化作用又は析出強化作用に基き靭性を害さず
に強度をあげるのに有効な効果を同じくする止揚の群同
で少くとも１種を、ときにはＶとともに含有させて、必
要性能を強度上昇にあわせ充分にすることができる。
しかし、Ｏｒは０．５％を超えると溶接われ感受性が高
くなり、またＮ１は高価な元素であるのでこの種窒材で
は経済性の面から１％以下に限定され、さらにＭＯは０
．５％を超えると母材および溶接熱影響部のじん性を害
し、またＯｕは０．５％を超えると溶接割れ感受性が高
くなるので、それぞれ上限が定まる。
くなり、またＮ１は高価な元素であるのでこの種窒材で
は経済性の面から１％以下に限定され、さらにＭＯは０
．５％を超えると母材および溶接熱影響部のじん性を害
し、またＯｕは０．５％を超えると溶接割れ感受性が高
くなるので、それぞれ上限が定まる。
■は、０．１％を超えると母材のじん性な害するので制
限される。
限される。
このような合金元素を含有する鋼材を、とくに入熱１０
０ＫＪ／ｃｒｎ以上で溶接したときに母材熱影響部およ
び溶接金属部のじん性の改善につき実施例を掲げて次に
説明する。
０ＫＪ／ｃｒｎ以上で溶接したときに母材熱影響部およ
び溶接金属部のじん性の改善につき実施例を掲げて次に
説明する。
（実施例）
表１の１ｌ（Ａ）〜（Ｈ）は、発明鋼また（Ｉ）〜（Ｋ
）は比較鋼である。
）は比較鋼である。
＠（Ａ）〜（Ｈ）は何れも低Ｎであるため溶接部すなわ
ち溶接熱影響部、ボンド部および溶接金属とも一２０°
Ｃでのシャルピー吸収エネルギーｖＥ−２０が高い。比
叙鋼（１）はほとんど鋼（Ｆ）と同様の成分を有するが
０．００５０％をこえて高Ｎであるため熱影響部での特
性はともかく、溶接金属の特性が悪い。
ち溶接熱影響部、ボンド部および溶接金属とも一２０°
Ｃでのシャルピー吸収エネルギーｖＥ−２０が高い。比
叙鋼（１）はほとんど鋼（Ｆ）と同様の成分を有するが
０．００５０％をこえて高Ｎであるため熱影響部での特
性はともかく、溶接金属の特性が悪い。
また比較・娩（Ｋ）はＴｉ 、 Ｂを含まずまた比較＠
（Ｊ）は、さらにＲＥＭも含まないので、低Ｎ＠である
が、熱影響部、ボンド部の特性が十分でなく、溶接部の
総合特性が労る。
（Ｊ）は、さらにＲＥＭも含まないので、低Ｎ＠である
が、熱影響部、ボンド部の特性が十分でなく、溶接部の
総合特性が労る。
以上のとおり、この発明により、低減したＮ含亘量Ｆに
て大入熱溶接による熱影響部、ボンド部、溶・接金酸中
央部にて高い切欠じん性を得ることができた。
て大入熱溶接による熱影響部、ボンド部、溶・接金酸中
央部にて高い切欠じん性を得ることができた。
第１図は母板Ｎ量とサブマーシア、−り溶接金属中のＮ
鐘、との関係を示すグラフであり、第２図は溶接金属中
のＮ ４７とシャルピー吸収エネルギーとの関係を示す
グラフである。 ３６７− 第２図 ＲＪＨ＆ｆ）ｔｖｔ（％ＸｆＯ”）
鐘、との関係を示すグラフであり、第２図は溶接金属中
のＮ ４７とシャルピー吸収エネルギーとの関係を示す
グラフである。 ３６７− 第２図 ＲＪＨ＆ｆ）ｔｖｔ（％ＸｆＯ”）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ Ｏ：０．０３〜０，１２重量％ Ｓｉ ： ０．０５〜０．８重量％ Ｍｎ ： ０．４〜２．０重景％ Ａｔ ： ０．０１〜０．１重量％を含み、かつ０．０
８重量％以下のＴ１もしくは０．０００３重量％以上 ０．００３重番％以下のＢ のうち少くとも一種、またはさらに ０．００８〜０．０５重量％の希土類元素（ＲＥＭ ）
を含有し、しかも ０．００５０重量％以下に低減したＮ を含んで残部は実質的に鉄および不可避的不純物からな
る組成を特徴とする大入熱溶接用鋼。 ｚ ｃ ：ｏ、ｏａ〜０．１２重量％Ｓｉ ： ０
．０５〜０．８重量％ Ｍｎ ： ０．４〜２．０重着％ Ａｌ： ０．０１〜０．１重量％を含み、かつ０．０８
重量％以下のＴｉもしくは０．０００３重量％以上 ０．００Ｂ重量％以下のＢ のうち少くとも一種、またはさらに ０．００８〜０．０５重量％の希土類元素（ＲＥＭ ”
）を含有し、しかも ０．００５０重量％以下に低減したＮ を含み、加えて ０．５重量％以下のＯｒ １．０重量％以下のＮｉ ０．５重量％以下のＭＯおよび ０．５重量％以下のＯｕ のうち少くとも一種を含有して残部は実質的に鉄および
不可避的不純物からなる組成を特徴とする大入熱溶接用
鋼。 ＆ Ｏ：０．ｌ〜０．１２重量％ Ｓｉ ： ０．０５〜０．８重量％ Ｉｎ ： ０．４〜２．０ ｉ量％ Ａ、／１． ： ０．０１〜０．１重量％を含み、かつ
０．０８重量％以下ノＴｉもしくは０．０００８重量％
以上 ｏ、ｏｏａ重量％以下のＢ のうち少くとも一種、またはさらに ０．００８〜０．０５重童％の希土類元素（ＲＥＭ ）
を含有し、しかも ０．００５０重量％以下に低減したＮ を含み、加えて ０．１重量％以下の■ を含有して残部は実質的に鉄および不可避的不純物から
なる組成を特徴とする大入熱溶接用鋼。 ４、 ０ ：０．０８〜０．１２重量％Ｓｉ ： ０
．０５〜０．８重量％ Ｍｎ ： ０．４〜２．０重量％ Ａｔ： ０．０１−０．１重量％を含み、かつ０．０３
重量％以下のＴ１もしく、Ｊ ０．０００１３重量％以
上 ｏ、ｏｏａ重量％以下のＢ のうち少くとも一種、またはさらに ｏ、ｏｏ８〜０．０５重量％の希土類元素（ＲＥＭ）を
含有し、しかも ０、．００５０重量％以下に低減したＮを含み、加えて ０．５重量％以下のＯｒ １．０重量％以下のＮｉ ０．５重量％以下のＭｏおよび ０．５重量％以下のＣｕ のうち少くとも一種と、 ０．１重量％以下の■ とを含有して残部は実質的に鉄および不可避的不純物か
らなる組成を特徴とする大入熱溶接用鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3250483A JPS59159968A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 大入熱溶接用鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3250483A JPS59159968A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 大入熱溶接用鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59159968A true JPS59159968A (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=12360814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3250483A Pending JPS59159968A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 大入熱溶接用鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159968A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190016A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Kobe Steel Ltd | 大入熱溶接構造用鋼の製造方法 |
| JPS62148790A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | 積水ハウス株式会社 | シヤツタ−の開閉装置 |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3250483A patent/JPS59159968A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61190016A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Kobe Steel Ltd | 大入熱溶接構造用鋼の製造方法 |
| JPS62148790A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | 積水ハウス株式会社 | シヤツタ−の開閉装置 |
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