JPS609824A - 強靭鋼の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば極寒冷地等のような低温環境で使用
される大型構造物素材として好適な強靭鋼を、高価な合
金元素や格別な設備を要することなく低コストで製造す
る方法に関するものである。

近年、我々を取り巻く各種産業の進展ぶりには目を見張
るものがあり、これにともなって地下資源の開発、或い
は海洋資源の開発・育成等、様々な資源開発活動も益々
活発化の度合を深めて来ている。

そして、これらの活動を支えるものとして、種々の分野
に使用されている鋼材構造物の進歩・発展を見逃すこと
ができないが、開発活動の高能率化や、自然条件の苛酷
な未開発地での活動の必要性等から鋼材構造物は一層巨
大化する傾向を見せはじめてきており、同時に極寒冷地
等の厳しい環境での使用をも余儀無くされるようになっ
てきた。

ところで、鋼は、一般に、低温になると靭性の急激な劣
化を来たすという低温脆化現象を呈することが知られて
おり、このようなことから、極寒冷地で使用する大型構
造物用鋼材には、高い強度を備えていることはもちろん
のこと、極寒においても優れた靭性を示すものが強く要
望されていだのである。

従来、このような要望に応えるための鋼の強靭化は、Ｎ
ｌ鋼を基本成分鋼として選び、これに熱処理を施すこと
によって微細焼戻しマルテンサイト　５− 組織と焼戻し時に析出する微細な逆変態オーステナイト
を生成せしめるか、或いは微細焼戻しマルテンサイトと
微細焼戻しベイナイトとの混合組織並びに微細な逆変態
オーステナイトを生成せしめるかして達成されるのが普
通であった。

しかしながら、このようにして得られる強靭鋼ばＮ１の
多量添加を欠くことができず、従って鋼材コストの大幅
上昇を免れることができないという極めて不利な問題を
抱えていたのである。

そこで、本発明者等は、先に、ｒＮｉ等の高価な元素を
多量に含有することのない鋼であっても、オーステナイ
ト状態からの冷却条件を特定のものに制限すると、高強
度と優れた靭性とを同時に示すようになる」との知見に
基づいた強靭鋼の製造方法を特開昭５７−８９４２４号
として提案し、低価格で、しかも優れた特性を備えた強
靭鋼を提供して来たが、この特開昭５’ｉ’−８９４２
４号として提案された方法にも、「鋼の成分毎にその冷
却条件を変更しなければならないので、製造作業が幾分
煩わしい」との声が聞かれていたのである。

　６− 本発明者等は、上述のような観点から、Ｎｉ元素の添加
が無い安価な成分の鋼を素材とし、しかも煩わしい作業
を要することもなく、極寒冷地等で使用する大型構造物
等として十分に適用が可能な強靭鋼を、簡単容易に、か
つ低コストで製造する方法を見出すべく研究を行った結
果、以下（ａ）〜（ｅ）に示す如き知見を得るに至った
のである。即ち、（ａ）従来のように、Ｎ］鋼を基本成
分鋼として選び、更にその焼戻し時に析出してくる微細
な逆変態オーステナイトを利用しなくても、鋼の組織を
極微細な焼戻しマルテンサイト組織、或いは極微細な焼
戻しマルテンサイトと焼戻し低温ベイナイトとの混合組
織とするだけで、極寒冷地における大型構造物素材鋼と
し７て十分に満足し得る適度の強度及び靭性を具備した
鋼材が得られること、（ｂ）　一般に、鋼の結晶粒微細
化のためには誘導加熱法等の急速加熱手段を用いて焼入
れを行うと有効であることが知られているが、特定量の
Ｃ成分と、特定量のＮｂ及びＴ１成分の１種以上とを同
時に含有する鋼においては、これに比較的低温度での高
圧下熱間圧延と直接焼入れとを施しだ後、電気炉加熱の
よう々］℃／　ｓｅｅ以下程度のゆっくりした加熱速度
で加熱しても、Ａ、ｃ３点〜［Ａ、０３点＋２００℃〕
の温度に加熱後焼入れる処理を少なくとも１回以上繰返
すと、焼入れによって細粒のマルテンサイト組織、又は
マルテンサイトと低温ベイナイトとの微細混合組織が得
られ、しかも形成されるＴｉ（Ｃ，Ｎ）或いはＮｂ（ｃ
、Ｎ）が、次の焼入れ時の加熱の際、オーステナイトへ
の変態直前の高温になる寸でマルテンサイト又はベイナ
イトのラス（ｔａｔｈ　）を崩さず、転位の減少を防止
することとなるので、オーステナイトが、旧マルテンサ
イト粒界のほかにラス境界からも生成されて微細組織と
なり、焼入れによって一層微細な低温変態組織（マルテ
ンサイト、低温ベイナイト）を生ずる。そして更に、Ｎ
ｂ及びＴ１がオーステナイト結晶粒の粗大化を防ぐため
、加熱温度が少々高くなっても格別な支障を来たすこと
がなく、安定な作業を行うことができる。従って、これ
をＡｃ１点以下の温度で焼戻しすれば、極めて微細な焼
戻しマルテンサイト組織、或いは極微細な、焼戻しマル
テンサイトと焼戻し低温ベイナイトとの混合組織が得ら
れること、 （Ｃ）上記化学成分組成を有する鋼を直接焼入れした後
、ゆっくりとした加熱速度での１回以上の焼入れ処理で
細粒化を実現するためには、直接焼入れする前の熱間圧
延で、１１００℃以下の温度域での断面圧縮率を２０％
以上としなければならないこと、 （ｄ）　−を２以上の整数として、直接焼入れをも含め
て（ｍ　−１，）回目の焼入れ処理の後、ｍ回目の焼入
れに際しての加熱の前に、置き割れ等を防止するだめの
焼戻し処理（以下、ラフテンパーと称す）を行うと、熱
処理作業性が極めて容易になること、 （ｅ）鋼中に、更にｃｕ、　Ｃｒ、　Ｖ　、　Ｍｏ及び
Ｗの１種以上を添加含有せしめると鋼の強度等が一層向
上し、まだ、Ｃａ及び希土類元素の１種以上を添加含有
させると鋼中の介在物が球状化されるとともに鋼の清浄
化がなされて靭性の改善を見、そして微　９− 量のＢを添加含有せしめると鋼の強度及び靭性が一層改
善されること。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 Ｃ：０．１５〜０．４５％（以下、係は重量割合とする
）。

Ｓｉ：０．０５〜１．ＯＯ％、Ｍｎ：０．３〜２．０％
。

ＡＡ　：　０．０１−０．１０％。

Ｎｂ及びＴ１の１種又は２種：０．００５〜０．１５０
係。

を含有し、必要によシ更に、 第１区分・・・ Ｃｕ：　０．０５〜０．５０％。

Ｃｒ：　０．０５〜２．Ｏ０％。

Ｖ：０．０１〜０．１５％。

ＭＯ及びＷの１種又は２種。

ＭＯ＋］７２Ｗで００５〜１２０係。

第２区分・・・ Ｃａ：　ｏ、ｏ　Ｏ１〜０．０５０　％。

希土類元素：Ｏ，００１〜００５０％。

第３区分・・・ １０− Ｂ：Ｏ，０Ｏ０５〜０．　ＯＯ５０％。

のうちの１種以上をも含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り。

から成り、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
、 Ｐ：０．０２５％以下。

Ｓ：０．０１５％以下。

である鋼を、１１００℃以下での断面圧縮率（ＲＡ）が
２０％以上となるように熱間圧延した後、直接オーステ
ナイト状態から焼入れし、続いて、ＡＣ３点〜（ＡＣ３
点＋２００℃〕の温度域に加熱後焼入れする処理を更に
１回以上繰返して行うか、域いはＡ、ｃ１点以下の温度
での焼戻しくラフテンパー）と、Ａｃ３点〜〔ＡＣ３点
＋２００℃〕ノ温度域に加熱後焼入れする処理とをこの
順序で１回以上繰返して行い、その後再度ＡＣ１点以下
の温度で焼戻し処理を行うことにより、高強度と、極寒
冷地等のような低温環境においても優れた靭性を示す強
靭鋼を得る点に特徴を有するものである。

なお、ここで断面圧縮率（ＲＡ、　）とは、次に示す式
、 ＲＡ＜ｍ＝　ＳＯニー−肚−Ｘ　１００Ｓ。

で表わされるものである。

つまシ、この発明は［特定量のＣ成分と、Ｎｂ及びＴ］
酸成分１種以上を同時に含有する鋼においては、加工温
度と加工量（断面圧縮率）を適正に選んで熱間圧延した
後、オーステナイト状態から直ちに直接焼入れすれば、
その後電気炉加熱のようにゆっくりとした加熱速度で加
熱しても、ＡＣ３点以上［Ａ、Ｃ３点＋２００℃〕以下
（オーステナイト結晶粒粗大化開始温度以下）の温度に
加熱後焼入れる処理を少なくとも１回以上繰り返せば鋼
が非常に細粒化するので、これをＡＣ１点以下の温度で
焼戻しすれば非常に微細な焼戻しマルテンサイト組織（
或いは、焼戻しマルテンサイトと焼戻し低温ベイナイト
の混合組織）となって、強度と靭性な共に具備せしめる
ことが可能になる」という事項を骨子としたものである
。もちろん、直接焼入れの後の焼入れに際して、急速加
熱処理を採用すれば一層の細粒組織が得られることは当
然のことである。

また、この発明の方法において、直接焼入れの後、ゆっ
くりとした加熱速度での焼入れ処理を２回以上繰り返す
場合には、２回目以降ｎ回目の焼入れに際してのオース
テナイト化のだめの加熱温度を（ｎ−１）回目のオース
テナイト化加熱温度未満とするのが好ましく、このよう
にすることによって鋼の組織は一層細粒で、かつ整粒と
なり、靭性がより改善されることとなる。

更に、置き割れ等を防止するだめのラフテンパーを実施
する際に、該ラフテンパーの条件をＡ１＝　Ｔ（Ａｌ　
＋　ｔｏｇ　ｔ　）なる式で計算されるＡ１が、 Ａｘ＜１９．　ＯＸ　Ｉ　Ｏ” を満足するように設定するのが好ましく、このようにす
ることによってラフテンパく−によるマルテンサイトラ
スや低温ベイナイトラスの崩れが小さく抑えられ、ｍ回
目の焼入れで（ｍ−１）回目よりも細粒な組織を得るこ
とができるのである。

次に、この発明の強靭鋼の製造方法において、鋼の化学
成分組成、及び圧延・熱処理条件を前記のように限定し
た理由を説明する。

Ａ、鋼の化学成分組成 ■　Ｃ Ｃ成分は、鋼の焼入れ性増加、強度増加に加えて、細粒
化のだめには欠くことのできないものであるが、その含
有量が０．１．５１未満では、直接焼入れした後ゆつく
シした加熱速度の場合に１回以１４− 上の繰返し焼入れ処理を行っても所望の細粒化が達成で
きず、壕だ強度低下及び焼入れ性劣化を来たすこととな
り、一方０４５％を越えて含有させると靭性劣化を招く
ようになることから、Ｃ含有量は０．１５〜○４５係と
定めた。

■　５Ｉ Ｓ１成分は、鋼の脱酸剤として有効なものであるほか、
強度及び焼入れ性を高める作用を有するものであるが、
その含有量が０．０５％未満では前記作用に所望の効果
を得ることができず、他方１００チを越えて含有させる
と靭性を劣化するようになるので、Ｓ１含有量を０．０
５〜１．００％と定めだ。

■　Ｍｎ Ｍｎ成分には、焼入れ性改善作用、強度及び靭性向上作
用、及び鋼の脱酸作用があるが、その含有量が０３％未
満では前記作用に所望の効果が得られず、他方２．０係
を越えて含有されると逆に靭性の劣化を招くこととなる
ので、Ｍｎ含有量を０．３〜２．０係と定めた。

■　ＡＡ ＡＱ酸成分、鋼の脱酸の安定化、均質化及び細粒化を図
るために添加するものであるが、その含有量がｏ、　０
１１未満では前記作用に所望の効果が得られず、他方０
．１０　％を越えて含有させると脱酸効果は飽和してし
まい、また斤在物増大による疵の発生や靭性の劣化をも
招くことから、ＡＣ含有量を０．０１〜０．１０％と定
めた。

■　Ｎｂ、及びＴｌ Ｎｂ及びＴ１成分には、鋼の強度増加作用、焼戻し軟化
抵抗の増大作用に加えて、組織を細粒化するという均等
な作用があるが、これらの元素の１種又は２種の合計含
有量がＯ，ＯＯ５１未満では、直接焼入れした後、特に
ゆっくりとした加熱速度の場合、１回以上の繰返し焼入
れ処理を行っても所望の細粒化が達成できず、他方これ
らの元素の１種又は２種の合計含有量が０１５０％を越
えると前記作用にそれ以上の向上効果が得られないばか
りでなく、靭性劣化をも来たすようになるので、Ｎｂ及
びＴｉの１種又は２種の含有量を０．０　Ｏ５〜０１５
０％と定めだ。

■　Ｐ、及びＳ Ｐ及び８分は、鋼の靭性向上のためには可及的に少ない
方が好ましいものであるが、鋼の製造コストを考慮して
Ｐの上限を０．０２５％、Ｓの上限をｏ、　０１５　％
とそれぞれ定めた。

＠Ｃｕ、　Ｃｒ、　Ｖ’、　Ｍｏ、及びＷこれらの成分
には鋼の強度を向上する作用があるので、必要に応じて
１種以上を添加含有せしめるものであるが、以下、個々
の元素についてその詳細な特性及び含有量限定理由を説
明する。

ｉ）　Ｃｕ Ｃｕ成分は、鋼の靭性をそれ程阻害することなく強度上
昇をもたらす好ましい元素であるが、その含有量が０．
０５％未満では所望の効果を得ることができず、他方０
５０チを越えて含有させると熱間加工性の劣化を招くよ
うになることから、Ｃｕ含有量を０．０５〜０．５０　
％と定めた。

ｉｊ）　Ｃｒ ｃｒ酸成分は、鋼の焼入れ性１強度、及び焼戻し軟化抵
抗を増大させる作用があるが、その含１７− 有量が０．０５％未満では前記作用に所望の効果を得る
ことができず、他方２．００％を越えて含有させると靭
性の劣化を招くことから、Ｃｒ含有量を００５〜２００
係と定めだ。

：ｆり　Ｍｏ、及びＷ ＭＯ及びＷ成分には、いずれも焼入れ性及び強度を上昇
させ、焼戻し軟化抵抗を増大するという均等な作用があ
るが、ＷはＭｏに対して原子量が約２倍であり効果の点
では、Ｍｏ含有量がＷの半分で丁度均等となるものであ
る。そして、Ｍ。

−４−Ｖ２Ｗの値が０，０５％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、ＭＯ−１−１／／２Ｗで１．２０％
を越えてＭＯ及びＷの１種以上を含有させても強度上昇
効果が飽和してしまう上、かえって靭性の劣化を招くよ
うになることから、ＭＯ及びＷの１種又は２種の含有量
をＭｏ＋１／２　Ｗで０．０５〜１．２０係と定めた。

ｉｖ）　ｖ ■成分には、鋼の強度を上昇するとともに、焼戻し軟化
抵抗を増大する作用を有するもので１８− あるが、その含有量が０．０１％未満では前記作用に所
望の効果を得ることができず、他方、０．１５％を越え
て含有させると靭性の劣化を招くようになることから、
■含有量を００１〜○１５％と定めた。

■　Ｃａ、及び希土類元素 これらの成分には、いずれも鋼中の介在物を球状化する
とともに鋼を清浄化して、圧延方向と直角をなす方向に
おける靭性を改善し鋼の異方性を小さくする作用がある
ので、必要に応じて１種以上添加含有せしめられるもの
であるが、いずれも０．００１％未満の含有量では前記
作用に所望の効果を得ることができず、他方、いずれも
Ｏ○５０係を越えて含有せしめると前記靭性改善効果が
飽和してしまうのみならず、酸化物等の非金属介在物が
増大して鋼の清浄性が低下するので、それぞれの含有量
をともに０００１−０．０５０％と定めた。なお、希土
類元素はミツシュメタルの形で添加することが実用上好
捷しい手段である。

■　Ｂ Ｂ成分には、鋼の焼入れ性を向上させて強度及び靭性夕
改善する作用があるので、必要に応じて添加含有せしめ
られる元素であるが、その含有量が０．０００５％未満
では前記作用に所望の効果を得ることができず、他方０
００５０％を越えて含有させてもそれ以上の向上効果が
もたらされないことから、Ｂ含有量を０．０００５〜０
００５０％と定めだ。

なお、Ｂ処理を行った鋼の、場合には、鋼中のＮ含有量
（＠カ（２，５Ｘ　Ｂ（％）−１，５Ｘ　１０−”　）
以下テあるとＡ、ｃ１点以下での焼戻し時に和犬なポロ
カーバイドが析出して所望の高靭性を有する鋼を得るこ
とができなくなる恐れがあシ、更にＮ含有量（２）が（
３ＸＢ（％）＋１．２Ｘ１０””　）以」二であるとＢ
の焼入れ性向上作用が十分に発揮されず、強度及び靭性
が劣化する恐れがでてくることがら、２、　５　Ｘ　Ｂ
　（％）　−ユ　５Ｘ１０−”（Ｎ　（！Ａ＜３ＸＢ（
働＋１．２　Ｘ　１０−２ なる制限を設けることが望ましい。

また、この場合に、鋼が０．００５％以上のＴ１を含ん
でいないならば、焼入れ加熱温度を１０７５℃以下にす
ることが望ましい。

Ｂ、圧延、及び熱処理条件 この発明の方法は、以上のように構成された鋼を溶製し
、通常の方法にて厚板、形鋼、鋼管等に圧延加工した後
、熱処理を施すものであるが、その圧延・熱処理条件は
次の通シである。

■　圧延条件 圧延は、１１００℃以下のオーステナイト温度域で、断
面圧縮率が２０％以上になるように行うものであるが、
このようにすることによってはじめてオーステナイト粒
が微細になり、従って本発明成分鋼を熱間圧延後直ちに
オーステナイト状態から適当な冷却媒体で直接焼入れし
て生ずる低温変態組織をも微細にできるのである。そし
てこのことは、直接焼入れに際しての焼割れ感受性の低
減に有効であるという２次的効果をも生ずることとなる
。

そして、圧延温度が１１００℃以下の温度域での断面圧
縮率が２０％未満であると、所望の微細２１− 組織を達成することができない。

即ち、１１００℃以下の温度域での断面圧縮率が２０％
以−Ｆとなるような熱間圧延を行′って、そのままオー
ステナイト域から直接焼入れすれば、これに続いて、電
気炉加熱のようなゆっくりとした加熱速度であったとし
ても、Ａ、ｃ３点〜（Ａｃ３点＋２００℃〕の温度域に
加熱後焼入れる処理を１回以上行えば、鋼材組織を極め
て細粒にできるのである。

このように、直接焼入れ処理に続く焼入れに際しての前
組織が微細な低温変態組織であれば、それも、そのラス
の崩れの小さい細粒組織であれば、次の焼入れによって
更に細粒の組織が得られるのである。

もちろん、直接焼入れによって粗大な低温変態組織を生
じても、次にＡ、ｃ３点〜［Ａｃ３点＋２００℃〕の温
度でオーステナイト化して焼入れる処理を１回以上繰り
返せばある程度の細粒組織を得ることができるが、その
効果は小さくなってしまう。

■　直接焼入れ処理後の、再度の焼入れ処理に２２− おける焼入れ条件 焼入れ１／ｉ、直接焼入れ材及び又は直接焼入れ後のラ
フテンパー材をＡＣ３点〜［Ａｃ３点＋２００℃〕の温
度に加熱して組織を完全にオーステナイト化した後、適
当な冷却媒体によって焼入れし、低温変態組織とする操
作を１回以上繰返すものであるが、その際の加熱温度が
Ａｃ３点未満であると当然のことなからオーステナイト
化が達成できず、一方（Ａｃ３点＋２００℃〕を越えて
加熱するとオーステナイト結晶粒が粗大化してし１つて
、本発明処理によっても所望の微細組織を得ることがで
きなくなる。

このように、再度の焼入れ処理の加熱温度を上述のよう
に限定することによシ、電気炉加熱のようなゆっくりと
した加熱速度であっても、加熱焼入れを１回以上繰り返
すことで極微細な低温変態組織を実現することができ、
靭性を大幅に向上し得るのである。

なお、前にも述べたように、２回目以後の焼入れ時の加
熱は、前回のそれの温度よりも低くすることが好ましく
、これによって一層の細粒がっ整粒組織が実現され、鋼
材性能を向上することができる。

■　焼戻し条件 上述のような焼入れ処理によって得た微＃１組織を、最
終的にＡｃ１点以下の温度で焼戻し処理すれば、鋼に所
望の強度と靭性とが付与されるのである。

この場合、焼戻し温度がＡ、ｃ４点を越えると鋼材強度
が大幅に変動し靭性も劣化することがら、該温度をＡｃ
１点以下と定めだ。

なお、ラフテンパーの温度は、先にも述べたように、 Ａｌ””　（Ａ２　＋Ｉｏｇｔ　） なる式で計算されるＡｌが Ａ、ｘ　＜　１９．　ＯＸ　１０” を満足するように設定するのが好ましい。

次に、この発明を実施例にょシ比較例と対比しながら具
体的に説明する。

実施例　ｌ まず、第１表に示す如き、本発明の範囲内の組成を有す
る鋼１及び２を溶製した後鋼片となし、これを１２００
℃に均熱してから熱間圧延機にかけて、１１００℃以下
での断面圧縮率が各種の値をとるように熱間圧延した。

続いて、直ちに９３０℃がら水焼入れし、その後、０．
７５℃／秒のゆっくシした加熱速度で９２０℃にまで加
熱し、２０分間保持してから再度水焼入れを行った。

次いで、これを更に５４０〜５８０℃程度にて焼戻しし
て、各鋼材の引張強さをほぼ９０　ｋｇｆ／ｍｉに揃え
、これをシャルピー衝撃試験に供した。

このようにして得られたシャルピー破面遷移温度と断面
圧縮率（ＲＡ）の関係を第１図に示した。

第１図からも明らかなように、１１００Ｃ以下２５− での断面圧縮率（ＲＡ）が２０％程度以上であれば、良
好な破面遷移温度を確保することができ、本発明法の効
果の大きいことがわかる。

実施例　２ 第１表に示される如き、本発明の範囲内の組成を有する
鋼３及び４を溶製した後鋼片となし、これを１２２０℃
に均熱した後熱間圧延機にかけて、１１００℃以下での
断面圧縮率（ＲＡ）が各種の値をとるように熱間圧延し
た。

続いて、直ちに９２０℃から水焼入れし、その後、０．
５℃／秒のゆっくりした加熱速度で９ｏＯ℃に加熱し、
２０分間保持してから再度水焼入れした。

次いで、これを更に５４０〜５８０℃程度にて焼戻しし
て、各鋼材の引張強さをほぼ９０　ｋｇｆ／ｍａに揃え
、これをシャルピー衝撃試験に供した。

このようにして得られたシャルピー破面遷移温度と断面
圧縮率（ＲＡ）の関係を第２図に示す。

第２図からも、１１００℃以下での断面圧縮率（ＲＡ）
が２０％程度以上であれば、良好な破面遷移温度を確保
できることが明らかである。

実施例　３ 第２表に示す如き化学成分組成の鋼１〜６１を通常の方
法によって溶製した。

これらを鋼片にしだ後、１２００℃に均熱して熱間圧延
機にかけ、１１００℃以下での断面圧縮率（ＲＡ、　）
が３５チ程度になるように熱間圧延した。続いて、これ
を大気放冷し、第３表に示す温度から直接焼入れし、そ
の後、第３表に示す条件にて焼入れ・焼戻し処理を行っ
た。

これらのものについて、強度及び靭性を測定し、その結
果を第３表に併せて示した。

第３表に示される結果からも、鋼の化学成分組成及び圧
延・熱処理条件が本発明範囲内であれば、優れた強度と
靭性とのバランスを有する鋼材が得られるのに対して、
前記条件が１つでも本発明の範囲から外れていると、満
足し得る特性を有した鋼材が得られないことが明白であ
る。

実施例　４ 前記第２表中の本発明対象鋼である鋼４５及び４６を、
それぞれ１２００℃に均熱後、熱間圧延機にかけて、１
１００℃以下での断面圧縮率（ＲＡ　）が３０％程度に
なるように熱間圧延した。その後、大気放冷して第４表
に示す温度から直接焼入れし、その後、更に第４表に示
す条件にて焼入れ焼戻し処理して強度及び靭性を測定し
、その結果を第４表に併せて示した。

第４表に示される結果からも、本発明の方法によって強
度及び靭性の優れた鋼材を製造できることが明らかであ
る。

実施例　５ 前記第２表中の本発明対象鋼である鋼４６を、１２５０
℃に均熱してから熱間圧延機にかけて、１１００℃以下
での断面圧縮率（ＲＡ）が１０％と３５％になるように
熱間圧延した。続いて、これを大気放冷し、９５０℃又
は２５０℃から直接焼入れした後、更に第５表に示す条
件にて焼入れ処理して、オーステナイト粒度番号（ＡＳ
ＴＭＡ）を測定した。

得られた結果も、第５表に併せて示した。

３５− 第５表に示される結果からも、本発明方法によれば極め
て細粒の組織が得られることが明らかである。

実施例　６ 前記第２表中の本発明対象鋼である鋼４５を使用し、こ
れを１２０．０℃に加熱後熱間圧延機にかけて、］、１
０．０℃以下での断面圧縮率（ＲＡ）が４０％程度にな
るように熱間圧延した。続いて、８５０℃の温度からこ
れを直接焼入れし、その後第６表に示す条件にてラフテ
ンパー処理を行い、次いで焼入れ・焼戻し処理した後、
その強度及び靭性を測定した。

得られた結果を第６表に併せて示した。

第６表に示される結果からは、直接焼入れの後に行う焼
入れ処理の前に、置き割れ防止等の意味でラフテンパー
処理を施しても強度及び靭性の優れた鋼材が得られるこ
とが明白であシ、また、この際のラフテンパー条件を、 Ａ４＜１９．　ＯＸ　１０ にすると、強度・靭性バランスの一層優れた鋼材３７− となることもわかる。

上述のように、この発明によれば、Ｎ１等の高価な元素
を添加することなく、しかも格別な設備や煩わしい作業
を要することもなく、極寒冷地等で使用する大型溝端物
等に好適な強靭鋼を、簡雫容易に、かつ低コストで製造
できるなど、工業上有用な効果がもたらされるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、共に、本発明実施例における、］
１００℃以下での断面圧縮率（％）と破面遷移温度（ト
）との関係を示すグラフである。 出願人　住友金属工業株式会社 代理人　富　１）　和　夫　ほか１名 ３９− ｃつ。）Ｉ雷ｊｒ運（Ｕ承ψ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量割合で、 Ｃ：０．１５〜０．４５％。 Ｓｉ：０．０５〜１．００係。 Ｍｎ：　０．３〜２．０　％。 ＡＱ　：　０．０１〜０．１０％。 Ｎｂ及びＴｉの１種又は２種： ０、００５〜０．１５０％。 を含有し、必要によシ更に、 第１区分・・・ Ｃｕ：　０．０５〜０．５０％。 Ｃｒ　二　〇、０５　〜２゜　００％。 ｖ：０゜０１〜０．１５％。 ＭＯ及びＷの１種又は２種： ｌ− Ｍｏ　−１−１／２Ｗで０．０５〜１．２０％。 第２区分・・・ Ｃａ：　０．００１〜０．０５０　％。 希土類元素：Ｏ，ＯＯ１〜０．０５０％。 第３区分・・・ Ｂ：０．０００５〜Ｏ，ＯＯ５０係。 のうちの１種以上をも含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残シ。 から成シ、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
   、 Ｐ：０．０２５％以下。 Ｓ：０．０１５％以下。 である鋼を、１．１００℃以下での断面圧縮率（ＲＡ）
   が２０％以上となるように熱間圧延した後、直接オース
   テナイト状態から焼入れし、続いて、Ａｃ３点〜〔Ａｃ
   ３点＋２００℃〕の温度域に加熱後焼入れする処理を更
   に１回以上繰返して行い、その後ＡＣＩ点以下の温度で
   焼戻し処理を行うことを特徴とする強靭鋼の製造方法。 （→　重量割合で、 Ｃ：０．１５〜０．４５　％。 Ｓｉ：Ｏ○　５〜１．００　％。 Ｍｎ：　０．３〜２．０　％。 Ａｔ！　：　０．０　１−０．１　０　％。 Ｎｂ及びＴ］の１種又は２種： ０．００５〜０］５０％。 を含有し、必要により更に、 第１区分・・ Ｃｕ：００５〜０５０％。 Ｃｒ　：　０．０５〜２．００　％。 Ｖ　：　０．０１〜０．１５％。 Ｍｏ及びＷの１種又は２種： Ｍ　ｏ　＋ＶＷで０．０５〜１２０係。 第２区分・・・ Ｃａ：　０．００１〜０．０５０％。 希土類元素：　０．００１−０．０５０係。 第３区分・・・ Ｂ：０．０００５〜０．　ＯＯ５０係。 のうちの１種以上をも含むとともに、 Ｆｅ及び不可避不純物：残り。 から成り、かつ不純物中のＰ及びＳの含有量がそれぞれ
   、 Ｐ：００２５係以下。 Ｓ：００１５％以下。 である鋼を、］−］−〇〇℃以下での断面圧縮率（ＲＡ
   ）が２０％以上となるように熱間圧延した後、直接オー
   ステナイト状態から焼入れし、続いて、ＡＣ１点以下の
   温度での焼戻しと、Ａ、Ｃ３点〜（Ａｃ３点＋２００℃
   〕の温度域に加熱後焼入れする処理とをこの順序で１回
   以上繰返して行い、その後再度Ａ、ｃ１点以下の温度で
   焼戻し処理を行うことを特徴とする強靭鋼の製造方法。