JPH02250941A - 低炭素クロムモリブデン鋼及びその製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、例えば原子力発電設備用給水加熱器や類似
の用途等に好適な溶接割れ感受性の低い圧力容器用低炭
素クロムモリブデン鋼、及びその製造方法に関するもの
である。

〈従来技術とその課題〉 例えば原子力発電設備用等に供される中・高温用の圧力
容器材料については従来から様々な研究開発がなされ、
より優れた性能の製品を提供するために数多くの提案が
なされてきた。

このような状況下で、近年、低Ｃ（炭素）化・低ＰＣＭ
（溶接割れ感受性指数）化したＢ添加鋼を規準して主要
組織をベイナイト組織とした焼準型高強度鋼が提案され
（特公昭５７−１９７３１号）、高強度、高靭性及び優
れた溶接性を備えると共に、溶接後の応力除去焼鈍（“
ＳＲ”と略示する）によっても十分な靭性並びに強度を
維持し得る圧力容器用材料として注目がなされた。

しかし、各種設備の更なる性能向上要求は留まるところ
を知らず、これに伴って最近の圧力容器用鋼の使用環境
は一段と厳しさを増してきたことからＳＲ条件も益々苛
酷化しつつあり、上記提案の如き　ＰＣＭ≦０．２１％
の成分系”では必ずしもＳＲ後必要強度を満足するには
至らない場合が生じてきた。

即ち、従来は圧力容器用鋼の使用環境として比較的低温
域が想定されていたので、その仕様に関しても必然的に
「ＳＲ条件がテンパーリング・パラメータ（＝ＴＸ（２
０＋１ｏｇｔ）、Ｔ：ＳＲ湯温度Ｋ）。

ｔ：ｓＲ待時間ｈｒ））で１８．７　Ｘ　１０’程度」
と言う比較的緩い条件に設定されていた。ところが、最
近では、数値シュミレーション技術の著しい進歩を前景
として、使用環境が厳しくかつ複雑な中・高温圧力容器
の“使用時における正確な温度分布或いは応力分布”を
容易に求めることができるようになり、使用に際しての
安全率を精度良く算出できるようになったことから、圧
力容器用鋼を従来にも増して厳しい高温環境で使用する
ことが可能となっている。そのため、高温仕様の圧力容
器も設計されるようになり、ＳＲ条件がテンパーリング
・パラメータで（２０〜２１）　Ｘ　１０”と言った厳
しい仕様を満足する圧力容器用鋼も求められるようにな
ってきた訳である。

ところで、圧力容器用鋼には耐ＳＲ脆化特性が必要であ
ると共に、ＳＲ後にも十分に高い値を示す強度特性が要
求されることは言うまでない。しかしながら、“優れた
耐ＳＲ脆化特性”と“ＳＲ後の高強度”とは互いに相反
する特性である。

つまり、耐ＳＲ脆化特性を改善するには低Ｃ化が効果的
であるが、低Ｃ化が図られるとＳＲ後の強度を確保する
ことが困難となり、強度確保のために少なからぬ合金元
素の添加が必要となる。しかし、このような合金元素の
多量添加はＳＲ後の強度上昇には有効であるが溶接性を
阻害する要因となるので、圧力容器用鋼の場合には回避
すべき手段と言える。

そこで、上記相反する各特性を兼備した圧力容器用鋼を
提供すべく、低Ｃ化したＢ添加クロムモリブデン鋼を用
い、規準と特定テンパーリング・パラメータのＳＲによ
って主組織を〔フェライト＋ベイナイト〕混合組磯とす
ることでＳＲ後強度を確保しようとの提案がなされた（
特公昭６３−１２９３５号）。

しかし、このような方策を講じたとしても、得られる鋼
の強度並びに溶接性は、要求性能に益々厳しさが増して
きている中・高温域用圧力容器鋼としでは十分に満足で
きるものとは言えなかった。

このようなことから、本発明の目的は、優れた溶接性を
有していて耐ＳＲ脆化特性に優れ、しかもＳＲ処理後も
引張強度、　５３ｋｇｆ／−以上を示すところの、中・
高温圧力容器用として好適な鋼材を提供することに置か
れた。

く課題を解決するための手段〉 本発明者等は、上記目的を達成すべく、圧力容器用鋼に
上述した如く互いに相反する“優れた耐ＳＲ脆化特性”
と“ＳＲ後の高強度”とを同時に実現し得る効果的な方
策を求めて種々検討を重ねた結果、次に示すような知見
を得るに至った。即ち、 ｆａｌ　　中・高温圧力容器用鋼に必要強度を確保する
ためにはクロムモリブデン鋼をベースとするのが効果的
であり、その耐ＳＲ脆化特性の改善には、まずＣ含有量
を０．１１％未満（以降、成分割合を表わす％は重量基
準とする）に抑えることが欠かせないこと。

（ｂ）　　Ｃ含有量を低減したとしても、Ｂの焼入れ性
向上効果を活用し、かつＰ９，４が０．２１％を超える
ように成分設計して、ベイナイト組織或いは〔ベイナイ
ト中マルテンサイト〕の混合組織を実現し得るようにす
ればＳＲ後の強度確保には問題がないこと。

即ち、低Ｃクロムモリブデン鋼の強度は、Ｔｉ添加でフ
リーなＮの固定を図って固溶Ｂを確保することにより効
果的に発揮させ得る“Ｂの焼入れ性向上効果”によって
著しく向上するが、通常はＳＲ後脆化防止のために低く
することが必要であるとされている“ＰＣＭの低減”を
行い過ぎるとＢ添加によってもＳＲ後の強度を確保する
ことができず、ＳＲ後の強度５３ｋｇｆ／−を確保する
ためにはＢの焼入れ性向上効果を活用すると同時にＰＣ
Ｍが０．２１％を超えるように成分設計をし、また〔フ
ェライト＋ベイナイト〕混合組織ではなくてベイナイト
ｖＩＬｍ或いは〔ベイナイト中マルテンサイト〕の混合
組織が得られるように配慮する必要がある。

（Ｃ）　　ただ、ＰＣＭが０．２１％を超えるように成
分設計を行うと、耐ＳＲ脆化特性等が低下して所望靭性
を満足しなくなるすると青う弊害が生じることが予想さ
れるが、これらの弊害は鋼中のＳ含有量を特定値以下に
まで低減すると共に、網中Ｐ量をも低減することにより
効果的に抑え得ること。

即ち、不純物元素であるＳは鋼の靭性を低下させる悪影
響に加えて、溶接割れ感受性を高める作用を有しており
、また同じく不純物元素であるＰは、本用途のように厳
しいＳＲ条件下で使用される場合にはＳＲ時に著しい粒
界脆化を生ぜしめて靭性を著しく低下させる作用を有す
るが、これら２種の不純物元素を共に特定の値以下にま
で低減するとこれらの悪影響が目立って低減され、ｐｃ
、４を高めに設定したことにより生じる弊害が相殺され
て、要求強度と要求耐５Ｒ１ｆｆｌ化特性との両立が可
能になる訳である。

（ｄ）　　なお、上記低Ｃクロムモリブデン鋼は、通常
、焼準処理して使用に供されるが、適用する板厚が厚く
なると焼準処理ではフェライトの生成を抑制しつつ板厚
中心部までベイナイト組織或いは〔ベイナイト中マルテ
ンサイト〕の混合組織とすることができない恐れがある
。しかし、熱間加工（例えば圧延）直後の保有熱を活用
してＡｒ３変態点以上の温度から加速冷却を行えば板厚
中心部まで安定してベイナイト組織或いは〔ベイナイト
中マルテンサイト〕の混合組織とすることができ、ＳＲ
後の強度低下防止を図り得る。そして、上記成分組成の
綱であれば、該組織の実現にも何ら支障はない。

本発明は、上記知見等に基づいてなされたものであり、 ［クロムモリブデン鋼を、 Ｃ：　０．０３％以上０．１１％未満。

Ｓｉ　：　０．１０〜０．９０％、　　　Ｍｎ　：　０
．５０〜２．００％。

Ｃｒ　：　０．４０〜２．５０％、　　　Ｍｏ　ｓ　０
．１０〜１．００％。

Ｂ　：　０．０００１５〜０．００３０％。

ｓｏｌ、　Ａｌ　：　０．００５〜０．１０％。

Ｔｉ：０゜００２〜０．０６％、　　Ｎ　：　０．０１
％以下。

Ｐ　：　０．０１０％以下、　　　Ｓ　：　０．００５
０％以下を余有するか、或いは更に Ｃｕ　：　０．５％以下、　　　Ｎｉ　：　０．５％以
下。

Ｎｂ　ｊ　０．１％以下、　　　Ｖ：０．１％以下の１
種以上をも含むと共に、残部がＦｅ及び不可避的不純物
から成り、かつ溶接割れ感受性指数ＰＣｌ４が０．２１
％を超え０．３５％以下である成分組成に構成すること
によって、優れた強度、溶接性、耐ＳＲ脆化特性を兼備
し得るようにした点」 に特徴を有し、更には ｒｃ：０．０３％以上０．１１％未満。

Ｓｔ　：　０．１０〜０．９０％、　　　Ｍｎ　：　０
．５０〜２．００％。

Ｃｒ　：　０．４０〜２．５０％、　　　Ｍｏ　：　０
．１０〜１．００％。

Ｂ　：　０．０００１５〜０．００３０％。

ｓｏｌ、　Ａｊ！　：　０．００５〜０．１０％。

Ｔｉ　：　０．００２〜０．０６％、　　Ｎ　：　０．
０１％以下。

Ｐ　：　０．０１０％以下、　　　　Ｓ　：　０．００
５０％以下。

を含有するか、或いは更に Ｃｕ　：　０．５％以下、　　　Ｎｉ：０．５％以下。

Ｎｂ：０．１％以下、　　　　Ｖ：０，１％以下の１種
以上をも含むと共に、残部がＦｅ及び不可避的不純物か
ら成り、かつ溶接割れ感受性指数ＰｃＭが０．２１％を
超え０．３５％以下である成分組成の鋼を１０００〜１
２５０℃の温度域に加熱後、Ａｒｚ変態点以上の温度域
で熱間加工して所定の寸法とし、次いで更にＡｃｌ変態
点〜１０００℃の温度域に加熱後空冷して焼串すること
により主要ｍ織をベイナイト組織或いは〔ベイナイト士
マルテンサイト〕の混合組織とするか、或いは前記熱間
加工の終了後直ちに６００℃以下の温度まで空冷以上の
冷却速度で冷却することにより主要組織をベイナイト組
織或いは〔ベイナイト士マルテンサイト〕の混合組織と
することにより、優れた強度、溶接性。

耐ＳＲ脆化特性を兼備した低Ｃクロムモリブデン鋼を安
定して提供できるようにした点」に特徴を有するもので
ある。

このように、本発明は、合金元素を多量に添加する手段
によらずに、溶接性に大きな悪影響を及ぼすことがなく
しかも微量で焼入れ性向上効果を発揮するＢの作用を利
用すると共に、ＰＣＭの値を高めに設定し、ベイナイト
組織或いは〔ベイナイト士マルテンサイト〕の混合組織
として低Ｃクロムモリブデン鋼のＳＲ時における強度低
下を抑えた上で、同時にＰ及びＳ含有量を低減すること
によって十分な耐ＳＲ脆化特性をも確保した鋼材を実現
し得るようにしたものであり、更には該特性を具備した
高強度低Ｃクロムモリブデン鋼を熱間加工・焼串処理手
段又は熱間加工・加速冷却手段にて安定に製造し得るよ
うにもしたものであるが、以下、本発明において鋼の成
分組成又は処理条件を前記の如くに限定した理由をその
作用と共に詳述する。

く作用〉 ＾）成分組成 （ａ）　　Ｃ Ｃは鋼に所望強度を確保するのに必要な元素であるが、
その含有量が０．０３％未満であると十分な強度が得ら
れず、一方、０．１１％以上を含有させると溶接硬化性
や溶接割れ感受性が許容限度以上に高くなることから、
Ｃ含有量は０．０３％以上０．１１％未満と定めた。た
だ、Ｃ含有量はＳＲ後の特性を大きく左右するので、溶
接割れ感受性を低減しつつＳＲ後の強度：　５３ｋｇｆ
／−以上をより安定に確保するためには０．０６〜０．
１０％に調整するのが好ましい。

巾）　　５ｔ Ｓｔは製鋼時の脱酸剤として使用されるだけでなく、常
温及び高温における強度を確保するのに必要な成分であ
り、そのためには０．１０％以上含有させる必要がある
。しかし、０．９０％を超えて含有させると靭性の大幅
な低下を招くことから、Ｓｉ含有量は０．１０〜０．９
０％と定めた。

（Ｃ）　　　Ｍｎ Ｍｎ成分には鋼の強度・靭性を高める作用があるが、そ
の含有量が０．５０％未満では前記作用による所望の効
果が得られず、一方、２．００％を超えて含有させると
強度・靭性の向上効果が飽和するのに対し溶接割れ感受
性は著しく高くなることから、Ｍｎ含有量は０．５０〜
２．００％と定めた。

（ｄ）　　Ｃｒ Ｃｒ成分には鋼の強度を高めると共に高温における耐食
性を確保する作用があるが、その含有量が０．４０％未
満では前記作用による所望の効果が得られず、一方、２
゜５０％を超えて含有させると該効果が飽和するばかり
でなく製造コストの上昇を招くようになることから、Ｃ
ｒ含有量は０．４０〜２．５０％と定めた。

（ｅｌ　　Ｍ。

Ｍｏには焼入れ性及び焼戻し軟化抵抗を高める作用があ
るため、高温における強度を向上させる目的で０．１０
％以上添加するが、１．００％を超えて含有させると焼
戻し脆化感受性が増大し、靭性が低下するよになること
から、Ｍｏ含有量は０．１０〜ｉ、ｏｏと定めた。

（「）Ｂ Ｂは、鋼の溶接性を大きく劣化させることな（ＳＲ後の
強度を確保するのに重要な成分である。

そして、Ｂの焼入れ性向上効果を活用して鋼の強度確保
を図るためにはＳ含有量：　０．０００１５％以上を確
保する必要があり、一方、０．００３０％を超えてＢを
含有させると、本発明鋼のような低Ｃ鋼であってもＳＲ
時に炭硼化物を形成し靭性の低下が著しくなることから
、Ｓ含有量は０．０００１５〜０．００３０％と定めた
。

（川　ｓｏｌ．Ａｌ ５ｏｆ、Ａｊ！は製鋼時に脱酸剤として使用されると共
に、組織の細粒化を通じた靭性改善のために添加される
が、そのためにはｏ、ｏｏｓ％以上の含有量を確保する
ことが必要である。しかし、０．１０％を超えて含有さ
せても前記効果が飽和するばかりか、（コストアップに
つながることから、ｓｏ７．Ａｆ含有量は０．００５〜
０．１０％と定めた。

（ｈ）　　Ｔｉ Ｔｉ成分には、フリーＮをＴｉＮとして捕らえることに
よって固溶ＢがＢＮとしてロスされるのを防ぎ、これに
より本発明に係るＢ添加鋼の焼入れ性を向上させマトリ
ックスをベイナイト（＋マルテンサイト）組織化してＳ
Ｒ後の強度を確保する作用があるが、その含有量が０．
００２％未満では前記作用による所望の効果が得られず
、一方、０．０６％を超えて含有させると靭性を著しく
害するら　になることから、Ｔｉ含有量は０．００２〜
０．０６％と定めた。

（１）　　　Ｎ Ｎは、ｓｏ７．Ａｊ！及びＴｉで固定される以上に含有
されるとＢ−ｔ−Ｂ　Ｎとして捕らえてＢの焼入れ性向
上効果を消失させる不純物元素であるが、その含有量を
０．１０％以下に抑えることによって上記弊害を許容し
得る範囲にまで低減できることから、Ｎ含有量は０．１
０％以下と限定した。

１　　Ｐ Ｐは鋼中に不可避的に混入する不純物元素であり、粒界
脆化を招くので極力低減することが重要である。特に、
厳しいＳＲ条件下で使用される鋼の場合にはＳＲ時に著
しい粒界脆化を生じ、靭性を激しく低下させるように作
用する。従って、鋼に所望特性を確保するためにはＳ含
有量を０．０１０％以下に抑える必要があるが、好まし
くは０．００５％以下の領域にまで低減するのが良い。

（ｋ）　　Ｓ Ｓも鋼中に不可避的に侵入する不純物元素であり、鋼の
靭性を低下させるほか、溶接割れ感受性を高める悪影響
を及ぼす。そこで、このような悪影響を回避するために
は、Ｓ含有量を０．００５％以下に抑える必要があるが
、出来ればＯ，００３％以下の領域にまで低減するのが
望ましい。

（１）　　Ｐｅｗ ＰＣＭは溶接割れ感受性を示す指数であり、式３式％ で示される値であるが、この値が低いほど溶接予熱温度
を低くして割れを生せしめることなく溶接することが可
能となる。例えば、溶接予熱温度を１５０℃以下とする
ためにはＰＣＭを０．３５％以下とする必要があり、溶
接割れ防止のためにはこの値が低いほど良い。しかし、
ＰＣＭを低くし過ぎるとＳＲ後の強度を確保することが
できず、Ｓ、Ｒ後も５３ｋｇｆ／−以上の強度を確保す
るためにはＰＣＭが０．２１％を超えるように成分設計
をしておく必要がある。従って、Ｐいは０．２１％を超
え０．３５％以下と定めた。

（ｍ）　　Ｃｕ、　Ｎｉ＋　Ｎｂ＋及び■これらの成分
には、何れも鋼の強靭性を改善させる作用があるので、
より高い強度が必要な場合に必要により１種以上が添加
されるが、次の理由によりそれぞの含有量割合が定めら
れた。

Ｃｕ、及びＮｉ Ｃｕ、　Ｎｉは何れも鋼の高温強度を向上させるのに特
に有効であるが、それぞれの含有量が０．５％を超える
と表面割れを生じて溶接割れを助長する傾向があるため
、高温強度向上を図るための添加はそれぞれ０．５％ま
でとした。

坦Ｌ」υＬ兄 Ｎｂ、　　Ｖは何れもＳＲ時に析出して強度低下を防ぐ
ため特に焼戻し軟化抵抗を高めるのに有効であるが、そ
れぞれの含有量が０．１％を超えると低温靭性の低下及
び溶接性の劣化を招くようになるため、強化を図るため
の添加はそれぞれ０．１％までとした。

Ｂ）熱間加工・熱処理条件 （ａｌ　　加熱温度 熱間加工（例えば熱間圧延）に先立つ加熱温度が１００
０℃未満であるとＮｂ、　Ｖ等の炭窒化物の固溶が図れ
ないため、これらの析出強化を利用することができなく
なる。一方、１２５０″Ｃを超える温度域に加熱しても
Ｎｂ、　Ｖ等の炭窒化物の固溶は飽和傾向を示すので意
味が無くなるばかりでなく、圧延初期の１粒の粗大化に
つながって圧延材の靭性を損なうことになるため、熱間
加工に先立つ加熱温度は１０００〜１２５０℃と定めた
。

（ｂｌ　　熱間加工温度域 Ａｒ３点よりも低い温度域で加工を行うことは、フェラ
イトが生成した温度域においても加工を行うことを意味
している。このような場合は、明瞭なフェライトバンド
を形成する組織となり、成分偏析の著しいマトリックス
となるので、圧力容器として使用する場合には応力集中
を受けて比較的早期に腐食が進行し、寿命の低下につな
がることから、焼串する場合は比較的高温域で行う必要
がでてくる。

また、加工後Ａｃ３変態点以上の温度に加熱されないで
使用される場合（例えば、加工後空冷以上の冷却速度で
冷却される場合）には、既にフェライトが形成されてい
るためマトリックスをベイナイト組織化或いは〔ベイナ
イト＋マルテンサイト〕組織化することができなくなる
。従って、Ａｒ３変態温度以上の温度域での熱間加工に
より所定の寸法に仕上げることと定めた。

なお、Ａｒ＝変態点は、鋼材厚をｔ（ｍ）とすると次式
によって算出される。

（Ｃ）　　主要組織 鋼の低Ｃ化により耐ＳＲ脆化特性を改善するのが本発明
の一つのポイントであるが、低Ｃ化は逆にＳＲ後の強度
低下が著しいことを意味する。そして、この場合、鋼中
に特にフェライトが生成しているとＳＲ後の強度を５３
ｋｇｆ／−以上とすることは不可能であることから、主
要組織としてはベイナイト組織或いは〔ベイナイト＋マ
ルテンサイト〕混合組織としておく必要がある。

（ｄ）　　焼準処理 焼準処理に際しての加熱温度がＡｃ３変態点未満の場合
には、鋼の組織を完全にオーステナイト化することがで
きないので、もしも熱間加工後の冷却時にフェライトが
形成されたとすると主要組織をベイナイト組織或いは〔
ベイナイト＋マルテンサイト〕混合組織とすることがで
きない。一方、１０００℃以上に加熱するとオーステナ
イト粒が粗大となって靭性が劣化する。従って、焼準処
理に際しての加熱温度はＡｃ３変態点〜１０００℃と限
定した。

ｌｅ）　　熱間加工後の冷却条件 前述したように、鋼の寸法が厚い場合には焼準処理によ
っては板厚中心部までベイナイ）Ｍ織成いは〔ベイナイ
ト＋マルテンサイト〕混合組織とできない恐れがあり、
鋼寸法が厚くなった場合でも低Ｃ化したクロムモリブデ
ン鋼においてＳＲ後高強度を安定して確保するためには
、熱間加工後に焼準処理を行うのではなく、直ちに特定
条件で加速冷却するのが効果的である。

この場合、熱間加工後にＡｒ、変態点以上の温度域から
冷却を開始しないとフェライト生成を抑制することがで
きず、またその際に空冷以上の冷却速度で６００℃以下
まで冷却しないと主要組織をベイナイト組織或いは〔ベ
イナイト＋マルテンサイト〕混合組織とすることができ
ないことから、熱間加工に引き続いて加速冷却を行う場
合には、冷却速度を空冷以上とし、かつ６００℃以下に
まで加速冷却することと定めた。

続いて、本発明の効果を実施例によって更に具体的に説
明する。

〈実施例〉 まず、第１表に示す如き成分組成の各鋼を溶製し、これ
らに第２表で示す条件の熱間圧延、熱処理を施して鋼板
を製造した。

次に得られた各鋼板の機械的特性を調査すると共に、溶
接性評価の観点からＹ開先拘束割れ試験をも実施し、そ
の結果を第２表に併せて示した。

ここで、Ｙ開先拘束割れ試験は、各鋼板より斜めＹ開先
拘束割れ試験片（板厚２５ｆｉ）を採取し、入熱量：　
１７　ｋＪ／ｃｍで手溶接（電流：１７ＯＡ　、電圧：
２５Ｖ。

速度：１５ｃｍ／ｓ＋ｉｎ）　シたときの“表面割れ”
及び“ルート割れ”の有無を調査する方法によった。そ
して、この試験での判定基準は、予熱温度：１５０℃以
下の溶接でも上記割れが発生しなかった場合を「○」と
し、１５０℃を超える予熱温度としなければ割れ発生を
抑えることができなかうた場合を「×」とした。

第２表に示される結果からも明らかなように、を得られ
た鋼板が本発明で規定する条件を満たしている場合には
強度、靭性が共に高い上、予熱温度が１５０℃以下であ
っても溶接割れが認められず、母材性能、溶接性共に良
好であることが分かる。

これに対して、試験番号１１は熱間圧延時の加熱温度が
本発明で規定する条件より低い９８０℃加熱のため、Ａ
ｒ、変態点より高い温度で仕上げ圧延することができな
かった例である。このような場合でも、本発明で規定し
たようにＡｃ３変態点〜１０００℃の温度域で焼準処理
を行って圧延時に形成されたフェライトを完全にオース
テナイト化し、規準後の組織をフェライトの生成が抑制
されたベイナイト組織としておけば試験番号１と同等の
結果が得られる筈であるが、８５０℃と言う低い温度で
の焼準処理のためフェライトが残存し、目標とする強度
レベルに至っていない。

同様の例を試験番号１２と１３に示すが、前者は加熱温
度を高くしているが仕上げ温度がＡｒ＋点より低い９０
０℃仕上げのためフェライトの生成が抑制できなかった
場合であり、このような高温加熱の場合でも焼増温度を
Ａｃ３点以上の温度域としなければ目標の強度レベルを
満足することはできない。更に、後者のようにＡｒｚ点
より低い８１５℃仕上げ圧延後水冷を行ってフェライト
とマルテンサイト（一部ペイナイト）の組織として強度
上昇を図っても、フェライトが残存するような組織では
２０、１　ｘ　１０”と言う厳しいＳＲ処理がなされる
と強度確保はできず、本発明の目標強度を確保すること
はできない。

試験番号１４乃至１８は、本発明で規定する製造工程の
条件を満足するが、鋼の成分組成条件が本発明の規定を
満足しなかった場合の例である。このように、製造工程
条件を満足しても成分組成条件が本発明の規定を満足し
ていないと、試験番号１４゜１６及び１７のように目標
強度を得ることができないか、或いはＰＣｌ４が０．３
５％を超える試験番号１５及び１８のように目標強度を
満足しても溶接予熱温度を１５０°Ｃ以下にすることが
できず、圧力容器等に組み立てる場合、施工上の大きな
障害となっり適用は不可能となる。

なお、試験番号１７からは、ＰＣｌｌを０．２７６％と
した場合でもＳの含有量が高いとやはり溶接予熱温度を
１５０℃以下にすることができないことが分かる。

また、Ｐの含有量の高い試験番号１６と１８は衝撃特性
が著しく劣っており、Ｐの低減化は必須であることが分
かる。

このように、本発明における成分範囲は単にＳＲ後の強
度を確保するためだけでなく、靭性及び溶接性も兼ね備
えた意味を持ち、その重要性が確認される。

く効果の総括） 以上詳述したように、この発明によれば、耐ＳＲ脆化特
性に優れると共に、ＳＲ後も引張強度が５３ｋｇｆ／−
以上である低炭素クロムモリブデン鋼を提供することが
可能となり、原子力発電設備用中・高温圧力容器の材料
等として幅広い用途が期待できるなど、産業上極めて有
用な効果がもたらされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）重量割合にて Ｃ：０．０３％以上０．１１％未満、 Ｓｉ：０．１０〜０．９０％、Ｍｎ：０．５０〜２．０
   ０％、Ｃｒ：０．４０〜２．５０％、Ｍｏ：０．１０〜
   １．００％、Ｂ：０．０００１５〜０．００３０％、 ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｔｉ：０．００２〜０．０６％、Ｎ：０．０１％以下、
   Ｐ：０．０１０％以下、Ｓ：０．００５０％以下、を含
   むと共に、残部がＦｅ及び不可避的不純物から、成り、
   かつ溶接割れ感受性指数Ｐ＿Ｃ＿Ｍが０．２１％を超え
   ０．３５％以下であることを特徴とする、耐ＳＲ脆化性
   に優れた高強度低炭素クロムモリブデン鋼。 ２）重量割合にて Ｃ：０．０３％以上０．１１％未満、 Ｓｉ：０．１０〜０．９０％、Ｍｎ：０．５０〜２．０
   ０％、Ｃｒ：０．４０〜２．５０％、Ｍｏ：０．１０〜
   １．００％、Ｂ：０．０００１５〜０．００３０％、 ｓｏｌ．Ａｌ：０．００５〜０．１０％、 Ｔｉ：０．００２〜０．０６％、Ｎ：０．０１％以下、
   Ｐ：０．０１０％以下、Ｓ：０．００５０％以下、を含
   有し、更に Ｃｕ：０．５％以下、Ｎｉ：０．５％以下、Ｎｂ：０．
   １％以下、Ｖ：０．１％以下 の１種以上をも含むと共に、残部がＦｅ及び不可避的不
   純物から成り、かつ溶接割れ感受性指数Ｐ＿Ｃ＿Ｍが０
   ．２１％を超え０．３５％以下であることを特徴とする
   、耐ＳＲ脆化性に優れた高強度低炭素クロムモリブデン
   鋼。 （３）成分組成が請求項１又は請求項２記載の鋼を１０
   ００〜１２５０℃の温度域に加熱後、Ａｒ＿３変態点以
   上の温度域で熱間加工して所定の寸法とし、次いで更に
   Ａｃ＿３変態点〜１０００℃の温度域に加熱後空冷して
   焼準することにより主要組織をベイナイト組織或いは〔
   ベイナイト＋マルテンサイト〕の混合組織とすることを
   特徴とする、請求項１又は請求項２記載の高強度低炭素
   クロムモリブデン鋼の製造方法。 （４）成分組成が請求項１又は請求項２記載の鋼を１０
   ００〜１２５０℃の温度域に加熱後、Ａｒ＿３変態点以
   上の温度域で熱間加工して所定の寸法に仕上げ、仕上げ
   後直ちに６００℃以下の温度まで空冷以上の冷却速度で
   冷却することにより主要組織をベイナイト組織或いは〔
   ベイナイト＋マルテンサイト〕の混合組織とすることを
   特徴とする、請求項１又は請求項２記載の高強度低炭素
   クロムモリブデン鋼の製造方法。