JPS59159968A - 大入熱溶接用鋼 - Google Patents
大入熱溶接用鋼Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
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- weight
- less
- steel
- heat input
- input welding
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- Pending
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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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