JP3192799B2 - 構造部材の製造方法 - Google Patents
構造部材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は構造部材の製造方法に関
し、特に高速客艇の水中翼、洋上石油関連設備、その他
高強度、高靱性ならびに高耐食性が必要でかつ溶接施工
を伴う構造部材の製造方法に関する。
し、特に高速客艇の水中翼、洋上石油関連設備、その他
高強度、高靱性ならびに高耐食性が必要でかつ溶接施工
を伴う構造部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記構造部材の熱処理は焼入れ焼
もどし処理を施すのが普通であり、また溶接を施した後
には再溶体化処理及び時効処理を施している。
もどし処理を施すのが普通であり、また溶接を施した後
には再溶体化処理及び時効処理を施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の再溶体
化処理を施すと熱処理中に溶接構造部材は残留応力や自
重によって変形を起こしてしまうため、これを防ぐため
にはかなり大掛かりでしかも強固な拘束が必要である。
化処理を施すと熱処理中に溶接構造部材は残留応力や自
重によって変形を起こしてしまうため、これを防ぐため
にはかなり大掛かりでしかも強固な拘束が必要である。
【０００４】本発明は上記事情を鑑み、熱処理中に変形
することを防止するための構造部材の製造方法を提供し
ようとするものである。
することを防止するための構造部材の製造方法を提供し
ようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記問題点を解決するため鋭意研究を重ねた結果、熱処理
中における変形を防止できる新しい熱処理方法を発明し
た。すなわち、本発明は （１）重量比で炭素：０．０７％以下、シリコン：１％
以下、マンガン：１％以下、銅：２．５〜５％、ニッケ
ル：３〜５．５％、クロム：１４〜１７．５％、モリブ
デン：０．５％以下、ニオブ：０．１５〜０．４５％及
び残部実質的に鉄からなるステンレス鋼に、第１の溶体
化処理を１０１０〜１０５０℃で行ったのち時効処理を
５２０℃以上６３０℃以下で時効し、溶接施工により任
意の形状の構造部材とし、さらに１００℃／時間以下の
速度で昇温し、第２の溶体化処理を１０１０〜１０５０
℃で行い、そののち炉内において１００℃／時間以下の
冷却速度で室温まで冷却して時効処理を５２０℃以上６
３０℃以下で行い、そののち炉内において１００℃／時
間以下の冷却速度で室温まで冷却することを特徴とする
構造部材の製造方法 （２）重量比で炭素：０．０７％以下、シリコン：１％
以下、マンガン：１％以下、銅：２．５〜５％、ニッケ
ル：３〜５．５％、クロム：１４〜１７．５％、モリブ
デン：０．５％以下、ニオブ：０．１５〜０．４５％及
び残部実質的に鉄からなるステンレス鋼に、第１の溶体
化処理を１０１０〜１０５０℃で行ったのち時効処理を
５２０℃以上６３０℃以下で時効し、溶接施工により任
意の形状の構造部材として金属製の板で作られた容器内
に当該材料を入れ、容器と共に素材に対して１００℃／
時間以下の速度で昇温して第２の溶体化処理を１０１０
〜１０５０℃で行い、そののち炉内において１００℃／
時間以下の冷却速度で室温まで冷却して時効処理を５２
０℃以上６３０℃以下で行い、そののち炉内において１
００℃／時間以下の冷却速度で室温まで冷却することを
特徴とする構造部材の製造方法 （３）第２の溶体化処理の昇温工程において素材の温度
が５５０℃〜６２０℃に達したときに当該温度で３０分
〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化するのをま
ったのち第２の溶体化処理温度まで昇温を行う上記
（１）または上記（２）記載の構造部材の製造方法 （４）第２の溶体化処理の降温工程において素材の温度
が３００℃〜２２０℃に達したときに当該温度で３０分
〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化するのをま
ったのち室温まで降温を行う上記（１）〜（３）記載の
構造部材の製造方法である。
記問題点を解決するため鋭意研究を重ねた結果、熱処理
中における変形を防止できる新しい熱処理方法を発明し
た。すなわち、本発明は （１）重量比で炭素：０．０７％以下、シリコン：１％
以下、マンガン：１％以下、銅：２．５〜５％、ニッケ
ル：３〜５．５％、クロム：１４〜１７．５％、モリブ
デン：０．５％以下、ニオブ：０．１５〜０．４５％及
び残部実質的に鉄からなるステンレス鋼に、第１の溶体
化処理を１０１０〜１０５０℃で行ったのち時効処理を
５２０℃以上６３０℃以下で時効し、溶接施工により任
意の形状の構造部材とし、さらに１００℃／時間以下の
速度で昇温し、第２の溶体化処理を１０１０〜１０５０
℃で行い、そののち炉内において１００℃／時間以下の
冷却速度で室温まで冷却して時効処理を５２０℃以上６
３０℃以下で行い、そののち炉内において１００℃／時
間以下の冷却速度で室温まで冷却することを特徴とする
構造部材の製造方法 （２）重量比で炭素：０．０７％以下、シリコン：１％
以下、マンガン：１％以下、銅：２．５〜５％、ニッケ
ル：３〜５．５％、クロム：１４〜１７．５％、モリブ
デン：０．５％以下、ニオブ：０．１５〜０．４５％及
び残部実質的に鉄からなるステンレス鋼に、第１の溶体
化処理を１０１０〜１０５０℃で行ったのち時効処理を
５２０℃以上６３０℃以下で時効し、溶接施工により任
意の形状の構造部材として金属製の板で作られた容器内
に当該材料を入れ、容器と共に素材に対して１００℃／
時間以下の速度で昇温して第２の溶体化処理を１０１０
〜１０５０℃で行い、そののち炉内において１００℃／
時間以下の冷却速度で室温まで冷却して時効処理を５２
０℃以上６３０℃以下で行い、そののち炉内において１
００℃／時間以下の冷却速度で室温まで冷却することを
特徴とする構造部材の製造方法 （３）第２の溶体化処理の昇温工程において素材の温度
が５５０℃〜６２０℃に達したときに当該温度で３０分
〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化するのをま
ったのち第２の溶体化処理温度まで昇温を行う上記
（１）または上記（２）記載の構造部材の製造方法 （４）第２の溶体化処理の降温工程において素材の温度
が３００℃〜２２０℃に達したときに当該温度で３０分
〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化するのをま
ったのち室温まで降温を行う上記（１）〜（３）記載の
構造部材の製造方法である。
【０００６】
【作用】本発明者らは本発明の対象とする析出硬化型マ
ルテンサイトステンレス鋼の熱処理条件を厳選すること
により熱処理時に変形がなく、大型の溶接構造部材を得
ることができた。以下に本発明の限定理由を述べる。
ルテンサイトステンレス鋼の熱処理条件を厳選すること
により熱処理時に変形がなく、大型の溶接構造部材を得
ることができた。以下に本発明の限定理由を述べる。
【０００７】まず、本発明の対象とする合金組成につい
ては次のとおりである。 （炭素）：０．０７％を超えると母地のマルテンサイト
が硬化し、硬く脆くなる。このため０．０７％以下とす
る。 （シリコン）：シリコンは脱酸剤であり１％以下で有効
に働く。１％を超えると脆化をもたらすので１％以下と
する。 （マンガン）：マンガンも脱酸剤であり１％以下で有効
に働く。１％を超えると靱性を低下させ、また母地のマ
ルテンサイトを不安定にするので１％以下とする。 （銅）：銅は金属間化合物として時効時に微細に析出し
材料強度を向上させる。２．５％未満ではその効果は十
分ではなく、また５％を超える量を添加すると靱性を低
下させるので２．５〜５％とする。 （ニッケル）：ニッケルは母相に固溶するとともに銅と
一緒になって金属間化合物を形成する。ニッケルが３％
未満であるとマトリックス中にデルタフェライトが析出
し靱性・延性を低下させる。一方、５．５％を超える量
を添加するとマトリックス中に残留オーステナイトが常
温で存在するようになるため十分な強度は得られないの
で３〜５．５％とする。 （クロム）：クロムは耐食性を保つ上で不可欠な元素で
あり、本発明材料の主要元素である。１４％未満では十
分な耐食性が得られず、また、１７．５％を超える量を
添加するとデルタフェライトが析出するため１４〜１
７．５％とする。 （モリブデン）：モリブデンは耐孔食性に有効な元素で
ある。しかし、０．５％を超える量を添加すると脆化を
もたらすので０．５％以下とする。 （ニオブ）：ニオブは結晶粒度を微細化し、強度の向
上、延性、靱性の向上に効果がある。０．１５％未満で
はその効果は十分ではなく、０．４５％を超えると凝固
時に炭化物として多く晶出するようになるため延性、靱
性の低下をもたらす。したがって０．１５〜０．４５％
とする。残部はステンレス鋼の基本元素である鉄が実質
的にしめる。
ては次のとおりである。 （炭素）：０．０７％を超えると母地のマルテンサイト
が硬化し、硬く脆くなる。このため０．０７％以下とす
る。 （シリコン）：シリコンは脱酸剤であり１％以下で有効
に働く。１％を超えると脆化をもたらすので１％以下と
する。 （マンガン）：マンガンも脱酸剤であり１％以下で有効
に働く。１％を超えると靱性を低下させ、また母地のマ
ルテンサイトを不安定にするので１％以下とする。 （銅）：銅は金属間化合物として時効時に微細に析出し
材料強度を向上させる。２．５％未満ではその効果は十
分ではなく、また５％を超える量を添加すると靱性を低
下させるので２．５〜５％とする。 （ニッケル）：ニッケルは母相に固溶するとともに銅と
一緒になって金属間化合物を形成する。ニッケルが３％
未満であるとマトリックス中にデルタフェライトが析出
し靱性・延性を低下させる。一方、５．５％を超える量
を添加するとマトリックス中に残留オーステナイトが常
温で存在するようになるため十分な強度は得られないの
で３〜５．５％とする。 （クロム）：クロムは耐食性を保つ上で不可欠な元素で
あり、本発明材料の主要元素である。１４％未満では十
分な耐食性が得られず、また、１７．５％を超える量を
添加するとデルタフェライトが析出するため１４〜１
７．５％とする。 （モリブデン）：モリブデンは耐孔食性に有効な元素で
ある。しかし、０．５％を超える量を添加すると脆化を
もたらすので０．５％以下とする。 （ニオブ）：ニオブは結晶粒度を微細化し、強度の向
上、延性、靱性の向上に効果がある。０．１５％未満で
はその効果は十分ではなく、０．４５％を超えると凝固
時に炭化物として多く晶出するようになるため延性、靱
性の低下をもたらす。したがって０．１５〜０．４５％
とする。残部はステンレス鋼の基本元素である鉄が実質
的にしめる。
【０００８】次に、本発明の熱処理方法について述べ
る。１段目の溶体化処理及び時効処理は通常本発明の対
象とする材料の熱処理方法であり、ＪＩＳ規格Ｇ４３０
３にＳＵＳ６３０の熱処理法として規定されているもの
と同じ趣旨である。この熱処理は１０１０〜１０５０℃
の溶体化処理によって鋼中に存在する溶質原子を一度マ
トリックス中に溶かし、加えてミクロ的な偏析（成分の
偏り）を是正した後、５２０〜６３０℃の時効処理によ
って銅に富んだ金属間化合物（ε相）を析出させ高強度
の材料を得ることとなる。
る。１段目の溶体化処理及び時効処理は通常本発明の対
象とする材料の熱処理方法であり、ＪＩＳ規格Ｇ４３０
３にＳＵＳ６３０の熱処理法として規定されているもの
と同じ趣旨である。この熱処理は１０１０〜１０５０℃
の溶体化処理によって鋼中に存在する溶質原子を一度マ
トリックス中に溶かし、加えてミクロ的な偏析（成分の
偏り）を是正した後、５２０〜６３０℃の時効処理によ
って銅に富んだ金属間化合物（ε相）を析出させ高強度
の材料を得ることとなる。
【０００９】本発明では、このようにして得られた素材
に対して溶接処理を施して目的の形状とし、その後の熱
処理において変形をできるだけ抑えて実施するための熱
処理方法を提供することにある。このような析出硬化型
の素材に対して溶接を施すと、溶接の熱影響部の一部は
高温に保持されるため、析出した溶質原子はマトリック
ス中に固溶したり、または析出が進行して強度低下をも
たらす。また溶接時の熱影響部の一部の部位では高温化
のためにマルテンサイト相（低温相）からオーステナイ
ト相（高温相）に変態し、溶接終了後に焼入れマルテン
サイト組織となる。この焼入れマルテンサイト組織は耐
食性に劣り、海水中などの環境下では応力腐食割れなど
を起こしやすい。以上のように、本発明の対象とする材
料においては、溶接後そのままの状態では軟化した領域
や耐食性の劣る領域を含むようになるため、溶接後の熱
処理が必要となる。そこで溶接施工終了後、素材に適用
した第１の熱処理と同一条件で溶体化処理及び時効処理
を行う。このようにすると、機械的特性は素材と同等の
ものが得られる。しかし、肉厚の異なる素材を溶接構造
体とした場合、溶体化処理のように組織変態を起こすよ
うな熱処理を施すと変態に伴う収縮、膨張によって構造
体が変形を起こす。本発明の熱処理方法においては、こ
のような変形を防止するために次のようなプロセスを採
用するものである。
に対して溶接処理を施して目的の形状とし、その後の熱
処理において変形をできるだけ抑えて実施するための熱
処理方法を提供することにある。このような析出硬化型
の素材に対して溶接を施すと、溶接の熱影響部の一部は
高温に保持されるため、析出した溶質原子はマトリック
ス中に固溶したり、または析出が進行して強度低下をも
たらす。また溶接時の熱影響部の一部の部位では高温化
のためにマルテンサイト相（低温相）からオーステナイ
ト相（高温相）に変態し、溶接終了後に焼入れマルテン
サイト組織となる。この焼入れマルテンサイト組織は耐
食性に劣り、海水中などの環境下では応力腐食割れなど
を起こしやすい。以上のように、本発明の対象とする材
料においては、溶接後そのままの状態では軟化した領域
や耐食性の劣る領域を含むようになるため、溶接後の熱
処理が必要となる。そこで溶接施工終了後、素材に適用
した第１の熱処理と同一条件で溶体化処理及び時効処理
を行う。このようにすると、機械的特性は素材と同等の
ものが得られる。しかし、肉厚の異なる素材を溶接構造
体とした場合、溶体化処理のように組織変態を起こすよ
うな熱処理を施すと変態に伴う収縮、膨張によって構造
体が変形を起こす。本発明の熱処理方法においては、こ
のような変形を防止するために次のようなプロセスを採
用するものである。
【００１０】通常、本発明の対象とする材料の熱処理方
法では溶体化処理や時効処理において昇温ならびに降温
の速度に関する規定はなく、燃料費を節約するために急
速に昇温したり、水もしくは油などの焼入れや空冷など
比較的速い速度での冷却が適用されている。しかし、本
発明が主に対象とする構造部材の場合、溶接構造体であ
ることが多く、また溶接構造でない場合でも薄肉の大型
構造物である場合もあり、急速な温度変化に対して所定
の形状を保持できないという不具合があった。そこで、
本発明では上述に示すように第２の溶体化処理において
は構造部材の変形を防止するために、昇温、降温速度を
規定し、素材各部位での温度差をできるだけ少なくする
ことにより構造部材変形を防止できるようにした。この
とき、昇温、降温速度が１００℃／時間を超える速い速
度で熱処理を行うと、たとえ加熱温度が従来よりも低い
第２の溶体化処理温度においても熱処理に伴う変形は防
ぐことは不可能であった。そこで、昇温、降温速度を１
００℃／時間以下とした。
法では溶体化処理や時効処理において昇温ならびに降温
の速度に関する規定はなく、燃料費を節約するために急
速に昇温したり、水もしくは油などの焼入れや空冷など
比較的速い速度での冷却が適用されている。しかし、本
発明が主に対象とする構造部材の場合、溶接構造体であ
ることが多く、また溶接構造でない場合でも薄肉の大型
構造物である場合もあり、急速な温度変化に対して所定
の形状を保持できないという不具合があった。そこで、
本発明では上述に示すように第２の溶体化処理において
は構造部材の変形を防止するために、昇温、降温速度を
規定し、素材各部位での温度差をできるだけ少なくする
ことにより構造部材変形を防止できるようにした。この
とき、昇温、降温速度が１００℃／時間を超える速い速
度で熱処理を行うと、たとえ加熱温度が従来よりも低い
第２の溶体化処理温度においても熱処理に伴う変形は防
ぐことは不可能であった。そこで、昇温、降温速度を１
００℃／時間以下とした。
【００１１】また、熱処理を行う素材を直接加熱炉に入
れた場合、加熱炉からの輻射熱により局部的に加熱され
てしまう。このために、輻射熱による局部的な素材の加
熱を防ぐため金属製の板（マッフルと言う）によって素
材を包み、そのマッフル全体を加熱し温度差を少なくす
ることにより材料の変形をより一層防止できる。このマ
ッフルを用いることは昇温過程における輻射熱を防ぐこ
とができるだけでなく、冷却時に炉外からの送風による
局部的な冷却をも防ぐことができ、素材各部位の温度差
を極めて小さく抑えることができる。
れた場合、加熱炉からの輻射熱により局部的に加熱され
てしまう。このために、輻射熱による局部的な素材の加
熱を防ぐため金属製の板（マッフルと言う）によって素
材を包み、そのマッフル全体を加熱し温度差を少なくす
ることにより材料の変形をより一層防止できる。このマ
ッフルを用いることは昇温過程における輻射熱を防ぐこ
とができるだけでなく、冷却時に炉外からの送風による
局部的な冷却をも防ぐことができ、素材各部位の温度差
を極めて小さく抑えることができる。
【００１２】更に、本発明においては昇温及び高温の途
中で温度の保定を行うことにより、それまでの温度変化
によって生じた各部位の温度差を是正し、組織の変態に
伴う体積変化による変形を最小限に抑えることを可能と
している。昇温過程では６５０℃近傍にＡｃｌ変態点
（低温のマルテンサイト相から高温のオーステナイト相
が現われ始める温度）があり、この変態に伴い体積収縮
を起こす。このとき素材各部位で温度差が大きい場合、
変態する部分と変態しない部分で体積変化に差が現わ
れ、それが応力となって素材自体に加わり、その結果変
形を生じることになる。そのため、変態開始温度よりも
下の５５０〜６２０℃の範囲で一度昇温を停止し、素材
各部位の温度が均一になるのをまって次工程の昇温に移
るようにする。このとき、この保定温度が５５０℃より
も低い温度であると変態温度まで昇温する間に素材各部
位で温度差が生じてしまい、保定することの効果が得ら
れない。また、６２０℃を超える温度で保定すると本発
明の成分の中にはＡｃｌ変態点を超えてしまうものがあ
る。そこで、昇温時の保定温度を５５０〜６２０℃に規
定した。降温過程では２００℃近傍にＭｓ点（高温のオ
ーステナイト相から低温のマルテンサイト相が現われ始
める温度）があり、この変態に伴い体積膨張を起こす。
このとき、昇温時と同様に降温時においても素材各部位
で温度差が大きい場合、変態する部分と変態しない部分
で体積変化に差が現われ、それが応力となって素材自体
に加わり、その結果変形を生じることになる。そのた
め、変態開始温度よりも高い温度の３００〜２２０℃の
範囲で一度降温を停止し、素材各部位の温度が均一にな
るのをまって次工程の降温に移るようにする。このと
き、この保定温度が３００℃よりも高い温度であると変
態温度まで降温する間に素材各部位で温度差が生じてし
まい保定することの効果が得られない。また、２２０℃
を超える温度で保定すると本発明の成分の中にはＭｓ変
態点を超えてしまうものもあり保定の効果が得られな
い。そこで、降温時の保定温度を３００〜２２０℃に限
定した。
中で温度の保定を行うことにより、それまでの温度変化
によって生じた各部位の温度差を是正し、組織の変態に
伴う体積変化による変形を最小限に抑えることを可能と
している。昇温過程では６５０℃近傍にＡｃｌ変態点
（低温のマルテンサイト相から高温のオーステナイト相
が現われ始める温度）があり、この変態に伴い体積収縮
を起こす。このとき素材各部位で温度差が大きい場合、
変態する部分と変態しない部分で体積変化に差が現わ
れ、それが応力となって素材自体に加わり、その結果変
形を生じることになる。そのため、変態開始温度よりも
下の５５０〜６２０℃の範囲で一度昇温を停止し、素材
各部位の温度が均一になるのをまって次工程の昇温に移
るようにする。このとき、この保定温度が５５０℃より
も低い温度であると変態温度まで昇温する間に素材各部
位で温度差が生じてしまい、保定することの効果が得ら
れない。また、６２０℃を超える温度で保定すると本発
明の成分の中にはＡｃｌ変態点を超えてしまうものがあ
る。そこで、昇温時の保定温度を５５０〜６２０℃に規
定した。降温過程では２００℃近傍にＭｓ点（高温のオ
ーステナイト相から低温のマルテンサイト相が現われ始
める温度）があり、この変態に伴い体積膨張を起こす。
このとき、昇温時と同様に降温時においても素材各部位
で温度差が大きい場合、変態する部分と変態しない部分
で体積変化に差が現われ、それが応力となって素材自体
に加わり、その結果変形を生じることになる。そのた
め、変態開始温度よりも高い温度の３００〜２２０℃の
範囲で一度降温を停止し、素材各部位の温度が均一にな
るのをまって次工程の降温に移るようにする。このと
き、この保定温度が３００℃よりも高い温度であると変
態温度まで降温する間に素材各部位で温度差が生じてし
まい保定することの効果が得られない。また、２２０℃
を超える温度で保定すると本発明の成分の中にはＭｓ変
態点を超えてしまうものもあり保定の効果が得られな
い。そこで、降温時の保定温度を３００〜２２０℃に限
定した。
【００１３】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を説明する。
試験材は表１に示す部分について２５トン電気炉で溶解
し、３０トンの取鍋精錬炉で精錬を行い、下注ぎ法にて
２次溶解用の電極とした。次いでエレクトロスラグ再溶
解炉（ＥＳＲ炉）にて再溶解を行い鍛造用の素材とし
た。その後、鍛造にて６５mm厚さの板材とし試験に供し
た。素材に対する熱処理は１０４０℃で１時間保持し、
さらに５９５℃で４時間保持した。
試験材は表１に示す部分について２５トン電気炉で溶解
し、３０トンの取鍋精錬炉で精錬を行い、下注ぎ法にて
２次溶解用の電極とした。次いでエレクトロスラグ再溶
解炉（ＥＳＲ炉）にて再溶解を行い鍛造用の素材とし
た。その後、鍛造にて６５mm厚さの板材とし試験に供し
た。素材に対する熱処理は１０４０℃で１時間保持し、
さらに５９５℃で４時間保持した。
【００１４】
【表１】
【００１５】このようにして得られた素材の機械的性質
を表２に示す。
を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】また、この素材に対して図１に示す形状に
加工し、表３に示す溶接施工条件にてＴＩＧ溶接を行い
溶接継手を得た。
加工し、表３に示す溶接施工条件にてＴＩＧ溶接を行い
溶接継手を得た。
【００１８】
【表３】 シールドガス ： Ａｒ１５リットル／min 層間温度 ： １００〜１５０℃
【００１９】このようにして得られた溶接継手に対し、
表４に示した第２の溶体化処理（３時間）及び時効処理
（４時間）を施こし、確性試験を行い、その試験結果を
併せて表４に示す。なお、こゝにおける熱処理材に対し
ては、昇温、降温とも５０℃／時間の速度で温度変化を
与えて熱処理を行った。この結果から明らかなように、
本発明熱処理法を施した試験材は素材と同等の機械的性
示を示すことがわかる。
表４に示した第２の溶体化処理（３時間）及び時効処理
（４時間）を施こし、確性試験を行い、その試験結果を
併せて表４に示す。なお、こゝにおける熱処理材に対し
ては、昇温、降温とも５０℃／時間の速度で温度変化を
与えて熱処理を行った。この結果から明らかなように、
本発明熱処理法を施した試験材は素材と同等の機械的性
示を示すことがわかる。
【００２０】
【表４】
【００２１】また、上述の素材を長さ：３ｍ、幅：５０
cm、板厚：６０mmの板状に成形し、間口：５ｍ８０cm、
高さ：４ｍ、奥行：２５ｍの石油燃焼加熱炉に装入し、
第２の溶体化処理及び時効処理を施し、熱処理前後での
素材の変形量を測定した。その測定結果を表５に示す。
この表中のマッフルとは、金属製の板で作られた容器の
ことでその例を図２に示す。図２において、１はＪＩＳ
ＳＵＳ３０４製マッフル、２は試験素材（長さ：３
ｍ，幅：５０cm，板厚：６０mm）、３は試験材保持用治
具、４はベースである。
cm、板厚：６０mmの板状に成形し、間口：５ｍ８０cm、
高さ：４ｍ、奥行：２５ｍの石油燃焼加熱炉に装入し、
第２の溶体化処理及び時効処理を施し、熱処理前後での
素材の変形量を測定した。その測定結果を表５に示す。
この表中のマッフルとは、金属製の板で作られた容器の
ことでその例を図２に示す。図２において、１はＪＩＳ
ＳＵＳ３０４製マッフル、２は試験素材（長さ：３
ｍ，幅：５０cm，板厚：６０mm）、３は試験材保持用治
具、４はベースである。
【００２２】
【表５】 * ：６００℃にて１時間保持 ** ：２５０℃にて１時間保持 *** ：変形量は図３に示す量を測定した。
【００２３】この結果から明らかなように、熱処理時に
おける温度制御やマッフルの適用により、素材の熱処理
による変形量は極めて低く抑えられることがわかる。
おける温度制御やマッフルの適用により、素材の熱処理
による変形量は極めて低く抑えられることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】本発明方法は、従来からの熱処理方法で
実施することのできない大型溶接構造部材の溶接後の熱
処理を可能とし、また熱処理後の溶接部の硬さ分布は均
質となり、加えて従来の熱処理方法では得ることのでき
ない優れた靱性を有することを可能とした。加えて、本
発明方法を適用することにより、熱処理時における素材
の変形を極めて低くすることが可能となった。
実施することのできない大型溶接構造部材の溶接後の熱
処理を可能とし、また熱処理後の溶接部の硬さ分布は均
質となり、加えて従来の熱処理方法では得ることのでき
ない優れた靱性を有することを可能とした。加えて、本
発明方法を適用することにより、熱処理時における素材
の変形を極めて低くすることが可能となった。
【図１】本発明の一実施例で採用するＴＩＧ溶接試験片
の溶接前開先形状の説明図。
の溶接前開先形状の説明図。
【図２】本発明の一実施例のマッフル形状の説明図。
【図３】本発明の一実施例において測定した変形量の説
明図。
明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 文和 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 平５−287461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−129649（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 6/00 C22C 38/00 - 38/60
Claims (5)
- 【請求項１】 重量比で、炭素：０．０７％以下、シリ
コン：１％以下、マンガン：１％以下、銅：２．５〜５
％、ニッケル：３〜５．５％、クロム：１４〜１７．５
％、モリブデン：０．５％以下、ニオブ：０．１５〜
０．４５％及び残部実質的に鉄からなるステンレス鋼
に、第１の溶体化処理を１０１０〜１０５０℃で行った
のち時効処理を５２０℃以上６３０℃以下で時効し、溶
接施工により任意の形状の構造部材とし、さらに１００
℃／時間以下の速度で昇温し、第２の溶体化処理を１０
１０〜１０５０℃で行い、そののち炉内において１００
℃／時間以下の冷却速度で室温まで冷却して時効処理を
５２０℃以上６３０℃以下で行い、そののち炉内におい
て１００℃／時間以下の冷却速度で室温まで冷却するこ
とを特徴とする構造部材の製造方法。 - 【請求項２】 重量比で、炭素：０．０７％以下、シリ
コン：１％以下、マンガン：１％以下、銅：２．５〜５
％、ニッケル：３〜５．５％、クロム：１４〜１７．５
％、モリブデン：０．５％以下、ニオブ：０．１５〜
０．４５％及び残部実質的に鉄からなるステンレス鋼
に、第１の溶体化処理を１０１０〜１０５０℃で行った
のち時効処理を５２０℃以上６３０℃以下で時効し、溶
接施工により任意の形状の構造部材として金属製の板で
作られた容器内に当該材料を入れ、容器と共に素材に対
して１００℃／時間以下の速度で昇温して第２の溶体化
処理を１０１０〜１０５０℃で行い、そののち炉内にお
いて１００℃／時間以下の冷却速度で室温まで冷却して
時効処理を５２０℃以上６３０℃以下で行い、そののち
炉内において１００℃／時間以下の冷却速度で室温まで
冷却することを特徴とする構造部材の製造方法。 - 【請求項３】 第２の溶体化処理の昇温工程において素
材の温度が５５０℃〜６２０℃に達したときに当該温度
で３０分〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化す
るのをまったのち第２の溶体化処理温度まで昇温を行う
請求項１または請求項２記載の構造部材の製造方法。 - 【請求項４】 第２の溶体化処理の降温工程において素
材の温度が３００℃〜２２０℃に達したときに当該温度
で３０分〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化す
るのをまったのち室温まで降温を行う請求項１または請
求項２記載の構造部材の製造方法。 - 【請求項５】 第２の溶体化処理の降温工程において素
材の温度が３００℃〜２２０℃に達したときに当該温度
で３０分〜２時間保定し、素材各部位の温度が均一化す
るのをまったのち室温まで降温を行う請求項３記載の構
造部材の製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02250393A JP3192799B2 (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 構造部材の製造方法 |
| PCT/JP1993/001137 WO1994005824A1 (en) | 1992-09-04 | 1993-08-12 | Structural member and process for producing the same |
| KR1019940701465A KR0149740B1 (ko) | 1992-09-04 | 1993-08-12 | 스테인레스 가아제수중익 등의 구조부재 및 그 제조방법 및 그를 사용한 선박 |
| EP94908809A EP0625586B1 (en) | 1992-09-04 | 1993-08-12 | Structural member and process for producing the same |
| DK94908809T DK0625586T3 (da) | 1992-09-04 | 1993-08-12 | Konstruktionselement og fremgangsmåde til fremstilling af dette |
| US08/232,191 US5599408A (en) | 1992-09-04 | 1993-08-12 | Method of producing a structural member |
| DE69317265T DE69317265T2 (de) | 1992-09-04 | 1993-08-12 | Konstruktionselement und dessen herstellung |
| FI942014A FI103585B1 (fi) | 1992-09-04 | 1994-04-29 | Rakenneosa ja sen valmistusmenetelmä |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02250393A JP3192799B2 (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 構造部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06235020A JPH06235020A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3192799B2 true JP3192799B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=12084554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02250393A Expired - Fee Related JP3192799B2 (ja) | 1992-09-04 | 1993-02-10 | 構造部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3192799B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531005B1 (en) * | 2000-11-17 | 2003-03-11 | General Electric Co. | Heat treatment of weld repaired gas turbine engine components |
| CA2605311A1 (en) * | 2007-09-28 | 2008-01-09 | Bombardier Recreational Products Inc. | Exhaust valve position feedback control and lubrication thereof |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP02250393A patent/JP3192799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06235020A (ja) | 1994-08-23 |
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