JPS62196325A - 溶接性に優れた高靭性加速冷却型50キロ級鋼板の製造方法 - Google Patents

溶接性に優れた高靭性加速冷却型50キロ級鋼板の製造方法

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JPS62196325A
JPS62196325A JP3807386A JP3807386A JPS62196325A JP S62196325 A JPS62196325 A JP S62196325A JP 3807386 A JP3807386 A JP 3807386A JP 3807386 A JP3807386 A JP 3807386A JP S62196325 A JPS62196325 A JP S62196325A
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JP
Japan
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steel plate
ceq
toughness
steel
less
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Application number
JP3807386A
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English (en)
Inventor
Motomi Kanano
叶野 元巳
Haruo Kaji
梶 晴男
Kensho Akiyama
秋山 憲昭
Kiyoshi Iwai
清 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
(発明の利用分野) 本発明は溶接性に優れた高靭性加速冷却型50ギロ級鋼
板の製造lj法に関する。 (従来の技術及び解決しようとする問題点)従来、造船
やタンク等の溶接鋼構造物の施工にjノいて、高張力鋼
板を低入熱で溶接する時には、溶接低温割れを防止する
ために予熱の実施、ショートビードの制限等の対策がと
られていた。この低温割れは溶接熱影響部(IIAZ)
に発生し、IIAZの硬化性の高いもの、つまり炭素当
Iよ(Ceq)の高いものほど起こりやすい傾向にある
。 したがって、溶接工数を低減するために耐溶接割れ性に
優れた低Ceqの高張力鋼板が要望されてきた結果、加
速冷却法によりこの特性を満足するものの製造が可能と
なってきた。しかし、Ceqを下げるとAr3変態点が
上昇するため、優れた低温靭性を得ることが国運となる
。例えば、50 kg f / mm”級鋼板における
Ceqは、溶接施工上のバラツキを考慮した耐溶接割れ
性の点からみると、0.30%以下が望ましいが、その
場合、vTrsは一30℃程度と優れた低温靭性を確保
できない。つまり、優れた耐溶接割れ性と低温靭性を兼
備する低Ceqの50kgf/mm”級鋼板の製造は不
可能であった。 本発明の目的は、熱間加工後に加速冷却する50キロ級
鋼板の+i造につき、溶接性が優れ、高靭性の50キロ
級鋼板を製造し11)ろ方法を提イ1(することにある
。 (問題点を解決するための手段) 50キロ級鋼板にJ9いて母材靭性を向上させろ手段と
しては、フェライ1−の細粒化が最も有効である。しか
し、Ceqの低い鋼板ではAr:Iが高くなるため、以
下のような問題が生じることからフェライトの側位化を
十分利用できない。 ■未(4結晶域が狭くなるため、フェライトの核生成サ
イ1〜が少なくなる。 ■フェライト変態が高温で開始するため、著しいフェラ
イトの成長が起こる。 そこで、」二記ロ的を達成するため、本発明バ゛らは低
Ceq材で高靭性を得るための最適な圧延・冷却方法に
ついて鋭意研究を行なった結果、熱間圧延における加熱
源度、圧下率、仕上温度、冷却速度及び冷却停止温度を
制御し、フェライトの粗大化を防止すると共にパーライ
トをなくし、従来。 靭性に悪影gfiを及ぼすと考えられていたベーナイト
を微細分散させることが有効であることが判明した。そ
の適正ベーナイトの寸法は5〜30μlであり、また、
この微細ベーナイトは、高C−低Mn系の方が生成しや
すいことも見い出した。 以上のことから、本発明は、これまで困芝と考えられて
いた低Ceqで高靭性の50キロ級鋼板を容易に製造で
きる方法を見い出したものであり、従来みられなかった
新しい鋼材の製造法である。 その要旨とするところは、C:O,LO〜0.25%、
Si≦0.50%及びMn≦0.00%を含み、かつ、
炭素当量Ccq(但し、Ceq==C+Mn/6+(C
r+Mo+V)15+(Cu+Ni)/15)がCc 
q≦0.30%の組成を基本成分とし、更に必要に応じ
て1゛j≦0.020%、Ca≦0.0050%及びC
c≦0.0050%のうちの1種又は2種以−ヒを含み
、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼のスラブを9
50〜1150℃に加熱し、900℃以下での圧下率を
60%以上、仕上温度をAr、−20℃〜Ar3+50
℃にて熱間圧延した後、直ちに400℃以下まで2℃/
s 以上の冷却速度で冷却し、5〜30μmの微細なベ
ーナイトを生成させることを特徴とする溶接性の優れた
高靭性加速冷却型50キロ級鋼板の製造方法、にある。 以下に本発明を実施例に」、(づいて詳細に説明する。 まず、本発明の対象とする鋼の成分並、びに含イ「11
1の限定理由を示す。 C: Cは強度を確保するうえで最も有効な元素である。特に
低Ceq材では、高Chkが有利である。 しかし、0.25%を超えると粗大ベーナイトが多はに
生成し靭性を損うばかりでなく、耐溶接割れ性やHAZ
靭性を劣化さぜるにのため、Cの下限を0.25%とす
る。一方、Cの下限は、低Ct: +1材で強度確保が
できる0、10%とする。 SL: S↓は脱酸及び強度確保のために有効であるが、0 、
50%を超えるとフェライトが硬化し、母材靭性を劣化
させるため、0.50%以下とする。 Mn : MnはCと同様、強度確保のために有効な元素である。 しかし、強度へのMn添加の寄与は、Cに比べて小さく
、低Ceq材で強度を確保するには、少ない方が望まし
い。したがって、1.00%以下とする。 Ceq: 炭素用Q Ce qは、IIAZの硬化性を推定するた
めのものであり、耐溶接割れ性の一つの指標であり、C
eq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)15十(Cu
 + Ni) / 15で定義される。耐溶接割れ性の
点で望ましいCeqK;としては、構造物、使用溶接棒
の種類などにより異なるが、JM工時の管理上のバラツ
キを考慮し、0.30%以下とする。 以上のC,Si、Mn及びCeqを基本成分とするが、
以下に示す”l’i、Ca及びCaの1種又は2種以上
を主として靭性改善のために必要に応じて添加すること
ができる。 Ti: Tiはオーステナイト粒の粗大化抑制効果及び変1ぷ時
の粒内核生成によるフェライトの細粒化に有効であり、
母材靭性及びIIAZ靭性を改善することができる。し
かし、0.020%を超えるとIIAZ靭性の劣化をも
たらす。したがって、添加する場合は0.020%以下
に限定する。 Ca、Ca: これらの両元素は、介在物の球状化に有効であり、延性
を改善させることができる。しかし、多)1)に添加す
ると粗大介在物を生成し、内部欠陥の〃:〔囚となる。 したがって、添加する場合は、各々0.0050%以下
とする。 次に、上記成分組成の鋼スラブに対する熱間圧延におけ
る加熱及び圧延条件並びに冷却条件の限定理由を示す。 加熱7!11度: 鋼スラブの加熱温度は微細フェライト及びベーナイトを
得るために1150℃に規制する必要があるが、950
℃未満になると圧延に支障を来すため、加熱温度は95
0〜1150℃とする。 900℃以下での圧]:率: 微細フェライ1−及びベーナイトを得るには、上記成分
組成の鋼は未再結晶域が狭いため、再結晶を十分利用し
、オーステナイトを細粒にすることが重要であり、90
0℃以下の温度で60%以上の圧下率が必要である。し
たがって、900℃以下での圧下率を60%とする。 仕上温度: 仕上温度をAr、−20℃未満にすると2相域圧延とな
るため、フェライトが加工硬化を受け、靭性が大幅に劣
化する。またAr、 + 50 ℃を超えると、粗大ベ
ーナイトが生成し、靭性が劣化することから、仕上温度
はAr、−20℃〜Ar、+50℃の範囲とする。 冷却速度: 本発明は、加速冷却材を対象としており、強度上昇を図
るには、極力冷却速度は大きい方が望ましい。板厚11
00IBを考慮すると、最低2 ”C/ s以上の冷却
速度が必要である。 冷却停止温度: 冷却停止温度は」二記冷却速度のもとで低いほど強度上
昇効果が顕著であり、400℃以下が必要である。 このように、上記成分組成の高C−低Mn系で低Ceq
の鋼スラブに対して上記条件で熱間圧延、冷却を行うこ
とにより、バーライ1−がなく、微細なフェライトに5
〜730μmの微細なベーナイトが分散した組織を容易
に得ることができる。このような組織を有するW4仮は
、50キロ級の強度を十分に備え、かつ、低Ceq材で
あるにも拘らず、−30℃以下での低温靭性も優れ、勿
論、耐溶接割れ性も優れている。 (実施例1) 第1表に示す化学成分を有する鋼スラブについて、同表
に示す圧延条件、冷却条件で板厚25+amの鋼板を製
造した。各鋼板より試験片を切出し。 引張試験、衝撃試験及びyスリット試験を行った。 その結果を同表に示す。 第1表から明らかなように、本発明の範囲内の化学成分
を有する本発明鋼は、いずれも50キロ級の強度が確保
され、特に低温靭性に優れ、また耐溶接割れ性も良好で
ある。これに対し、C1SL、Mn又はCeqのいずれ
かが本発明範囲外である比較鋼は、強度が得られても低
温靭性が劣り(F、H)、或いは低温靭性がよくても強
度が不1−分であったり(G)、また強度が(−分1:
)られても低Lj靭性や耐溶接割れ性が劣っている(I
)。
【以下余白】
(実施例2) 次に1本発明範囲内の化学成分を有する鋼スラブについ
て、圧延条件、冷却条件を様々に変化させて熱間圧延、
冷却を行い、圧延及び冷却条件の影響を調へた。なお、
記号りの鋼をベース材とした。1:)られた25non
板厚の鋼板より試験片を切出し、引張試験及び衝撃試験
を行うと共に組織検査により平均ベーナイト径を1tl
ll定した。これらの結果を第2表並びに第1図及び第
2図に示す。なお、各し1は第2表に示した結果を整理
したものである。 第1図から明らかなように、特に本発明範囲内の加熱条
件、900℃以下での圧下率、仕上温度で製造すれば、
低温靭性(v T rs≦−60℃)が優れ、55キロ
級の強度(TS≧50)も十分確保でき、殊に第2図に
示すように、得られた鋼板のベーナイト寸法も小さく微
細で優れた低温靭性が保証される。 また、冷却条件も本発明範囲内であれば、第2表から明
らかなように、同様に優れた低温靭性、強度かえられる
。 (発明の効果) ゛ 以上詳述したように、本発明によれば、低Ceq材
であるにも拘らず、高靭性で、特に低温靭性に優れ、し
かも耐溶接割れ性等の溶接性の優れた50キロ級鋼板を
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋼スラブの熱間圧延条件(加熱温度。 900℃以下での圧下率、仕上温度)と強度、低温靭性
等の関係を示す図、 第2図は鋼板中のベーナイト寸法と低温靭性の関係を示
す図である。 特許出願人   株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士  中  村   尚 第2図 へ゛−ナイトQiAC声#I)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で(以下、同じ)、C:0.10〜0.2
    5%、Si≦0.50%及びMn≦1.00%を含み、
    かつ、炭素当量Ceq(但し、Ceq=C+Mn/6+
    (Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15)がC
    eq≦0.30%の組成を基本成分とし、残部が鉄及び
    不可避的不純物からなる鋼のスラブを950〜1150
    ℃に加熱し、900℃以下での圧下率を60%以上、仕
    上温度をAr_3−20℃〜Ar_3+50℃にて熱間
    圧延した後、直ちに400℃以下まで2℃/s以上の冷
    却速度で冷却し、5〜30μmの微細なベーナイトを生
    成させることを特徴とする溶接性の優れた高靭性加速冷
    却型50キロ級鋼板の製造方法。
  2. (2)C:0.10〜0.25%、Si≦0.50%及
    びMn≦1.00%を含み、かつ、炭素当量Ceq(但
    し、Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+
    (Cu+Ni)/15)がCeq≦0.30%の組成を
    基本成分とし、更にTi≦0.020%、Ca≦0.0
    050%及びCe≦0.0050%のうちの1種又は2
    種以上を含み、残部が鉄及び不可避的不純物からなる鋼
    のスラブを950〜1150℃に加熱し、900℃以下
    での圧下率を60%以上、仕上温度をAr_3−20℃
    〜Ar_3+50℃にて熱間圧延した後、直ちに400
    ℃以下まで2℃/s以上の冷却速度で冷却し、5〜30
    μmの微細なベーナイトを生成させることを特徴とする
    溶接性の優れた高靭性加速冷却型50キロ級鋼板の製造
    方法。
JP3807386A 1986-02-22 1986-02-22 溶接性に優れた高靭性加速冷却型50キロ級鋼板の製造方法 Pending JPS62196325A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5810951A (en) * 1995-06-07 1998-09-22 Ipsco Enterprises Inc. Steckel mill/on-line accelerated cooling combination
US6264767B1 (en) 1995-06-07 2001-07-24 Ipsco Enterprises Inc. Method of producing martensite-or bainite-rich steel using steckel mill and controlled cooling
US6309482B1 (en) 1996-01-31 2001-10-30 Jonathan Dorricott Steckel mill/on-line controlled cooling combination

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5810951A (en) * 1995-06-07 1998-09-22 Ipsco Enterprises Inc. Steckel mill/on-line accelerated cooling combination
US6264767B1 (en) 1995-06-07 2001-07-24 Ipsco Enterprises Inc. Method of producing martensite-or bainite-rich steel using steckel mill and controlled cooling
US6309482B1 (en) 1996-01-31 2001-10-30 Jonathan Dorricott Steckel mill/on-line controlled cooling combination

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