JPH08144011A - 溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 - Google Patents
溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼Info
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- JPH08144011A JPH08144011A JP30840394A JP30840394A JPH08144011A JP H08144011 A JPH08144011 A JP H08144011A JP 30840394 A JP30840394 A JP 30840394A JP 30840394 A JP30840394 A JP 30840394A JP H08144011 A JPH08144011 A JP H08144011A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、溶接性、特に耐溶接低温割れ性及
び耐再熱割れ性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼を目的とする。 【構成】 低炭素のＣｒ−Ｍｏ鋼であって、所定のＣ
ｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、Ｂ、Ｃａ等を含有し、更
に、０．５０％≦Ｃｕ＋Ｎｉ≦１．２０％、１≦Ｃａ／
Ｓ≦１０の関係を満足し、かつ、Ｓ．Ａｌ量とＣａ量が
所定の範囲にあるＣｒ−Ｍｏ鋼である。また、必要によ
り、Ｖ＋Ｎｂを０．０２〜０．１５％を含有させること
ができる。更に、Ｍｇ：０．０００３−０．５％，原子
番号５７〜７１の希土類元素ＲＥＭの１種以上の合計
０．００１−０．３％のいずれか、または、両方を含有
するＣｒ−Ｍｏ鋼である。
び耐再熱割れ性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼を目的とする。 【構成】 低炭素のＣｒ−Ｍｏ鋼であって、所定のＣ
ｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、Ｂ、Ｃａ等を含有し、更
に、０．５０％≦Ｃｕ＋Ｎｉ≦１．２０％、１≦Ｃａ／
Ｓ≦１０の関係を満足し、かつ、Ｓ．Ａｌ量とＣａ量が
所定の範囲にあるＣｒ−Ｍｏ鋼である。また、必要によ
り、Ｖ＋Ｎｂを０．０２〜０．１５％を含有させること
ができる。更に、Ｍｇ：０．０００３−０．５％，原子
番号５７〜７１の希土類元素ＲＥＭの１種以上の合計
０．００１−０．３％のいずれか、または、両方を含有
するＣｒ−Ｍｏ鋼である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石油化学、石油精製、或
いは発電プラント等における中、高温の水素環境下等で
使用される、強度・靱性が確保され、且つ、溶接時の耐
低温割れ性とその後の溶接後熱処理（以下ＳＲという）
中に生じる耐再熱割れ性等の溶接性に優れた厚肉圧力容
器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼に関するものである。
いは発電プラント等における中、高温の水素環境下等で
使用される、強度・靱性が確保され、且つ、溶接時の耐
低温割れ性とその後の溶接後熱処理（以下ＳＲという）
中に生じる耐再熱割れ性等の溶接性に優れた厚肉圧力容
器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧力容器用Ｃｒ−Ｍｏ鋼板は、熱間圧延
及び／あるいは熱間加工後、焼ならし又は焼入れ−焼戻
し、或いは、熱間圧延後直接焼入れ又は空冷−焼戻しを
行った後、溶接を実施し、その後ＳＲ処理を行ってい
る。この鋼種は溶接に際して１５０℃から２５０℃の予
熱が必要であり、従来よりその負荷軽減が望まれてい
た。
及び／あるいは熱間加工後、焼ならし又は焼入れ−焼戻
し、或いは、熱間圧延後直接焼入れ又は空冷−焼戻しを
行った後、溶接を実施し、その後ＳＲ処理を行ってい
る。この鋼種は溶接に際して１５０℃から２５０℃の予
熱が必要であり、従来よりその負荷軽減が望まれてい
た。
【０００３】そこで、特公昭６２−５０５４７号公報に
開示されている如く、厚肉材において、Ｔｉ，Ｂの添加
とＮ含有量の規制による焼入れ性向上とＣｕやＮｉ等の
添加による強度・靱性確保し、Ｃの低減を可能にし、溶
接低温割れ性を改善する方法が提案されている。
開示されている如く、厚肉材において、Ｔｉ，Ｂの添加
とＮ含有量の規制による焼入れ性向上とＣｕやＮｉ等の
添加による強度・靱性確保し、Ｃの低減を可能にし、溶
接低温割れ性を改善する方法が提案されている。
【０００４】更に１−１／４Ｃｒ−１／２Ｍｏ鋼及び１
Ｃｒ−１／２Ｍｏ鋼は従来から再熱割れ感受性が高いこ
とで知られており、溶接性を改善するためＣを下げ、Ｃ
ｕ，Ｎｉ量の増加やＮｂやＶ等炭化物生成元素により強
度を確保する低Ｃ−Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ添加−Ｔｉ−Ｂ系に
おいても再熱割れ感受性の高いことが問題となってい
る。
Ｃｒ−１／２Ｍｏ鋼は従来から再熱割れ感受性が高いこ
とで知られており、溶接性を改善するためＣを下げ、Ｃ
ｕ，Ｎｉ量の増加やＮｂやＶ等炭化物生成元素により強
度を確保する低Ｃ−Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ添加−Ｔｉ−Ｂ系に
おいても再熱割れ感受性の高いことが問題となってい
る。
【０００５】そこで、低Ｃ−Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ添加Ｔｉ−
Ｂ系Ｃｒ−Ｍｏ鋼板の耐溶接低温割れ性及び耐再熱割れ
性の改善に関して、特開平５−１３５１号公報が開示し
ている通り、（Ｃｕ＋Ｎｉ／２＋Ｖ）／Ｃｒ量の規制と
極低Ａｌ化により耐再熱割れ性が改善されると述べられ
ている。
Ｂ系Ｃｒ−Ｍｏ鋼板の耐溶接低温割れ性及び耐再熱割れ
性の改善に関して、特開平５−１３５１号公報が開示し
ている通り、（Ｃｕ＋Ｎｉ／２＋Ｖ）／Ｃｒ量の規制と
極低Ａｌ化により耐再熱割れ性が改善されると述べられ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平５−
１３５１号公報に開示されている極低Ａｌ化にすると、
現状の製造方法では酸素レベルが比較的高くなり易く、
鋼の清浄性の低下や靱性の劣化が問題となる。最近の装
置の大型化に伴い板厚は厚肉化されているが、板厚が厚
くなるほど、一般的に強度・靱性の確保が困難でとく
に、極低Ａｌ鋼はＣｒ量が比較的低い（＜１．５％）領
域でのＣｕ，Ｎｉ，Ｖの含有量が低く制限され、厚肉化
した鋼材としては適正な成分組成とはいえない。
１３５１号公報に開示されている極低Ａｌ化にすると、
現状の製造方法では酸素レベルが比較的高くなり易く、
鋼の清浄性の低下や靱性の劣化が問題となる。最近の装
置の大型化に伴い板厚は厚肉化されているが、板厚が厚
くなるほど、一般的に強度・靱性の確保が困難でとく
に、極低Ａｌ鋼はＣｒ量が比較的低い（＜１．５％）領
域でのＣｕ，Ｎｉ，Ｖの含有量が低く制限され、厚肉化
した鋼材としては適正な成分組成とはいえない。
【０００７】実際、特開平５−１３５１号公報に開示さ
れている実施例の板厚は２５ｍｍとなっている。すなわ
ち、厚肉化に伴い耐低温割れ性及び耐再熱割れ性に対す
る要求は厳しくなっているが、現状では、十分これらの
要求を満足するものがなく両者の一層の改善が必要とな
っている。そこで、本発明者らは、Ｃｒ−Ｍｏ鋼の厚肉
材において、強度・靱性を確保しつつ、耐低温割れ性を
更に改善すると共に耐再熱割れ性も併せて改善すること
を目的とし、本発明をするにに至った。
れている実施例の板厚は２５ｍｍとなっている。すなわ
ち、厚肉化に伴い耐低温割れ性及び耐再熱割れ性に対す
る要求は厳しくなっているが、現状では、十分これらの
要求を満足するものがなく両者の一層の改善が必要とな
っている。そこで、本発明者らは、Ｃｒ−Ｍｏ鋼の厚肉
材において、強度・靱性を確保しつつ、耐低温割れ性を
更に改善すると共に耐再熱割れ性も併せて改善すること
を目的とし、本発明をするにに至った。
【０００８】
（１）請求項１の発明は、下記の成分組成（成分組成は
ｗｔ％である）を有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼で
ある。 （ａ）Ｃ：０．０３〜０．０８％， Ｓｉ：０．０１
〜０．８％，Ｍｎ：０．４５〜１％， Ｐ：≦
０．０１５％，Ｓ：≦０．００３％， Ｃｕ：０．
０５〜０．６％，Ｎｉ：０．３〜１％， Ｃｒ：
０．８〜１．５％，Ｍｏ：０．３〜０．８％， Ｖ：
０．０２〜０．１５％，Ｔｉ：０．００５〜０．０１５
％，Ｂ：０．０００３〜０．００２％，Ｓ．Ａｌ：０．
００５〜０．０３５％，Ｃａ：０．０００５〜０．００
５％，Ｎ：≦０．００５％， Ｏ：≦０．００３％
を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、 （ｂ）０．５％≦Ｃｕ＋Ｎｉ≦１．２％、 １≦Ｃａ／Ｓ≦１０ の関係を満足し、かつ、（ｃ）Ｓ．Ａｌ含有量及びＣａ
含有量が図１の斜線の範囲に含まれる。 （ｄ）又は、更に０．０２≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％の範
囲でＮｂを含有する。
ｗｔ％である）を有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼で
ある。 （ａ）Ｃ：０．０３〜０．０８％， Ｓｉ：０．０１
〜０．８％，Ｍｎ：０．４５〜１％， Ｐ：≦
０．０１５％，Ｓ：≦０．００３％， Ｃｕ：０．
０５〜０．６％，Ｎｉ：０．３〜１％， Ｃｒ：
０．８〜１．５％，Ｍｏ：０．３〜０．８％， Ｖ：
０．０２〜０．１５％，Ｔｉ：０．００５〜０．０１５
％，Ｂ：０．０００３〜０．００２％，Ｓ．Ａｌ：０．
００５〜０．０３５％，Ｃａ：０．０００５〜０．００
５％，Ｎ：≦０．００５％， Ｏ：≦０．００３％
を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、 （ｂ）０．５％≦Ｃｕ＋Ｎｉ≦１．２％、 １≦Ｃａ／Ｓ≦１０ の関係を満足し、かつ、（ｃ）Ｓ．Ａｌ含有量及びＣａ
含有量が図１の斜線の範囲に含まれる。 （ｄ）又は、更に０．０２≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％の範
囲でＮｂを含有する。
【０００９】（２）請求項２の発明は、請求項１記載の
成分組成に更に、０．０２％≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％の
範囲でＮｂを含有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼であ
る。
成分組成に更に、０．０２％≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％の
範囲でＮｂを含有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼であ
る。
【００１０】（３）請求項３の発明は、請求項１記載の
成分組成に更に、Ｍｇ：０．０００３〜０．５％，およ
び、原子番号５７〜７１の希土類元素（ＲＥＭ）の１種
又は２種以上合計０．００１〜０．３％のいずれか又は
両方を含有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼である。
成分組成に更に、Ｍｇ：０．０００３〜０．５％，およ
び、原子番号５７〜７１の希土類元素（ＲＥＭ）の１種
又は２種以上合計０．００１〜０．３％のいずれか又は
両方を含有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼である。
【００１１】（４）請求項４の発明は、請求項２記載の
成分組成に更に、Ｍｇ：０．０００３〜０．５％，およ
び、原子番号５７〜７１の希土類元素（ＲＥＭ）の１種
又は２種以上合計０．００１〜０．３％のいずれか又は
両方を含有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼である。
成分組成に更に、Ｍｇ：０．０００３〜０．５％，およ
び、原子番号５７〜７１の希土類元素（ＲＥＭ）の１種
又は２種以上合計０．００１〜０．３％のいずれか又は
両方を含有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼である。
【００１２】
【作用】以下に本発明について詳しく説明する。本発明
の基本的な構成は下記の通りである。 （１）極低Ｃ化により、溶接低温割れ性を大幅に改善
し、厚肉材においても予熱を不要とする。
の基本的な構成は下記の通りである。 （１）極低Ｃ化により、溶接低温割れ性を大幅に改善
し、厚肉材においても予熱を不要とする。
【００１３】（２）厚肉材での強度・靱性を確保するた
め、微量Ｂを添加し、Ｎを低く規制しかつＴｉ添加によ
りその焼入れ性を確保する。また、微量Ｖ（またはこれ
に加えＮｂ）を添加して炭窒化物を微細に析出させ強度
を上昇させる。適量のＣｕ＋Ｎｉ添加（０．５〜１．２
％）により、耐再熱割れ性を低下させることなく、焼入
れ性を向上させ強度・靱性を確保する。
め、微量Ｂを添加し、Ｎを低く規制しかつＴｉ添加によ
りその焼入れ性を確保する。また、微量Ｖ（またはこれ
に加えＮｂ）を添加して炭窒化物を微細に析出させ強度
を上昇させる。適量のＣｕ＋Ｎｉ添加（０．５〜１．２
％）により、耐再熱割れ性を低下させることなく、焼入
れ性を向上させ強度・靱性を確保する。
【００１４】（３）酸素レベルを低く抑え介在物量を制
御する。 （４）Ｓを低く抑えると共に、Ｃａを添加し固溶Ｓを固
定することにより耐再熱割れ性を改善する。
御する。 （４）Ｓを低く抑えると共に、Ｃａを添加し固溶Ｓを固
定することにより耐再熱割れ性を改善する。
【００１５】上記目的のため、本発明の化学成分を以下
のように限定する。 Ｃ：Ｃは強度確保の点から０．０３％以上必要である
が、増加に伴い溶接低温割れ性は増大するため、上限を
０．０８％とした。 Ｓｉ：Ｓｉは強度の確保及び耐酸化性の向上に有効であ
るが、同時に靱性劣化及び焼戻し脆化感受性を増大させ
るため、０．０１％≦Ｓｉ≦０．８％とした。
のように限定する。 Ｃ：Ｃは強度確保の点から０．０３％以上必要である
が、増加に伴い溶接低温割れ性は増大するため、上限を
０．０８％とした。 Ｓｉ：Ｓｉは強度の確保及び耐酸化性の向上に有効であ
るが、同時に靱性劣化及び焼戻し脆化感受性を増大させ
るため、０．０１％≦Ｓｉ≦０．８％とした。
【００１６】Ｍｎ：Ｍｎは強度・靱性を上昇させるのに
有効であるが、同時に焼戻し脆化感受性を増大させるた
め、０．４５≦Ｍｎ≦１％とした。 Ｐ：Ｐは焼戻し脆性を助長し靱性を損ねると共に再熱割
れ感受性を高めるため０．０１５％以下とした。
有効であるが、同時に焼戻し脆化感受性を増大させるた
め、０．４５≦Ｍｎ≦１％とした。 Ｐ：Ｐは焼戻し脆性を助長し靱性を損ねると共に再熱割
れ感受性を高めるため０．０１５％以下とした。
【００１７】Ｓ：Ｓは再熱割れ性感受性を高めるため、
０．００３％以下とした。 Ｃｕ：Ｃｕは焼入性を増大させ、また固溶強化元素とし
て強度を高めるので０．０５以上添加するが、過剰に添
加すると再熱割れ感受性を高め、また、クリープ延性や
熱間加工性を低下させるため上限を０．６％とした。 Ｎｉ：Ｎｉは焼入れ性を向上させると共に靱性の改善に
有効であるので０．３％以上添加するが、過剰に添加す
ると再熱割れ感受性を高めるので上限を１％とした。
０．００３％以下とした。 Ｃｕ：Ｃｕは焼入性を増大させ、また固溶強化元素とし
て強度を高めるので０．０５以上添加するが、過剰に添
加すると再熱割れ感受性を高め、また、クリープ延性や
熱間加工性を低下させるため上限を０．６％とした。 Ｎｉ：Ｎｉは焼入れ性を向上させると共に靱性の改善に
有効であるので０．３％以上添加するが、過剰に添加す
ると再熱割れ感受性を高めるので上限を１％とした。
【００１８】さらに本発明においては、低Ｃ化された厚
肉材での強度・靱性を確保するため、Ｃｕ＋Ｎｉ量を
０．５％以上とし上限は再熱割れ感受性等への悪影響か
ら１．２％以下に制限する。 Ｃｒ：Ｃｒは圧力容器用鋼にとって重要な性能である高
温強度、耐水素アッタク性、耐酸化性に対して有効であ
り、０．８％以上含有させることが必要であるが、一
方、コスト及び溶接性の観点から１．５％を上限とし
た。
肉材での強度・靱性を確保するため、Ｃｕ＋Ｎｉ量を
０．５％以上とし上限は再熱割れ感受性等への悪影響か
ら１．２％以下に制限する。 Ｃｒ：Ｃｒは圧力容器用鋼にとって重要な性能である高
温強度、耐水素アッタク性、耐酸化性に対して有効であ
り、０．８％以上含有させることが必要であるが、一
方、コスト及び溶接性の観点から１．５％を上限とし
た。
【００１９】Ｍｏ：Ｍｏは安定した炭化物を生成するた
め、Ｃｒと同様に高温強度、クリープ強度、耐水素アタ
ック性に対して有効であるが、極端な添加は経済性を損
なうため、０．３％≦Ｍｏ≦０．８％とした。
め、Ｃｒと同様に高温強度、クリープ強度、耐水素アタ
ック性に対して有効であるが、極端な添加は経済性を損
なうため、０．３％≦Ｍｏ≦０．８％とした。
【００２０】Ｖ：Ｖは炭化物生成元素であり強度を上昇
させることができるが、過剰に添加した場合、再熱割れ
感受性を高めるので、０．０２≦Ｖ≦０．０１５％とし
た。 Ｔｉ：Ｔｉは強窒化物生成元素であり、ＴｉはＮを固定
することによりＢの焼入れ性向上効果を高めるが、過剰
に存在すると靱性を低下させるため、０．００５≦Ｔｉ
≦０．０１５％とした。
させることができるが、過剰に添加した場合、再熱割れ
感受性を高めるので、０．０２≦Ｖ≦０．０１５％とし
た。 Ｔｉ：Ｔｉは強窒化物生成元素であり、ＴｉはＮを固定
することによりＢの焼入れ性向上効果を高めるが、過剰
に存在すると靱性を低下させるため、０．００５≦Ｔｉ
≦０．０１５％とした。
【００２１】Ｎｂ：Ｎｂは安定な炭窒化物生成元素であ
り高温強度を向上させることができるが、過剰に含有さ
せると靱性や溶接性を損なう。したがって、必要により
含有させる場合には０．０２％≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％
とした。
り高温強度を向上させることができるが、過剰に含有さ
せると靱性や溶接性を損なう。したがって、必要により
含有させる場合には０．０２％≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％
とした。
【００２２】Ｓ．Ａｌ：Ｓ．Ａｌ（ｓｏｌｕｂｌｅ Ａ
ｌ）は低く抑えることにより、再熱割れ感受性を改善す
るが０．００５％未満にすると靱性を損なうばかりでな
く、Ｃａの再熱割れ性を改善する効果を小さくさせるた
め０．００５％≦Ｓ．Ａｌ≦０．０３５％とした。
ｌ）は低く抑えることにより、再熱割れ感受性を改善す
るが０．００５％未満にすると靱性を損なうばかりでな
く、Ｃａの再熱割れ性を改善する効果を小さくさせるた
め０．００５％≦Ｓ．Ａｌ≦０．０３５％とした。
【００２３】Ｃａ：Ｃａは強硫化物生成元素であり、鋼
中の固溶Ｓを固定し再熱割れ感受性を改善する。しか
し、過剰に添加した場合は靱性や溶接性を低下させるの
で、０．０００５≦Ｃａ≦０．００５％とした。また、
Ｃａ添加の効果を得るためＣａ／Ｓの比は１以上１０以
下とした。
中の固溶Ｓを固定し再熱割れ感受性を改善する。しか
し、過剰に添加した場合は靱性や溶接性を低下させるの
で、０．０００５≦Ｃａ≦０．００５％とした。また、
Ｃａ添加の効果を得るためＣａ／Ｓの比は１以上１０以
下とした。
【００２４】Ｍｇ，ＲＥＭ（希土類元素）：Ｍｇ及びＲ
ＥＭはともに硫化物生成元素であり、再熱割れ感受性を
改善する効果を有するが、過剰に添加した場合は靱性や
耐水素侵食性、溶接性を低下させるため上限を規定し
た。Ｍｇは０．０００３〜０．５％、ＲＥＭは１種以上
の合計を０．００１〜０．３％とする。これらの元素は
何れも硫化物の形態を制御する作用があるので、Ｍｇ，
または，ＲＥＭのいずれか１種または両方を含有させる
ことができる。
ＥＭはともに硫化物生成元素であり、再熱割れ感受性を
改善する効果を有するが、過剰に添加した場合は靱性や
耐水素侵食性、溶接性を低下させるため上限を規定し
た。Ｍｇは０．０００３〜０．５％、ＲＥＭは１種以上
の合計を０．００１〜０．３％とする。これらの元素は
何れも硫化物の形態を制御する作用があるので、Ｍｇ，
または，ＲＥＭのいずれか１種または両方を含有させる
ことができる。
【００２５】Ｎ：ＮはＢと結び付きやすく固溶Ｂ量を減
少させ焼入れ性を低下させるので０．００５％以下に低
く抑える。 Ｏ：Ｏは、酸化物系介在物の生成による延靱性や溶接性
の低下を防止し、また、Ｃａの効果を最大限に引き出す
ため、０．００３％以下と低く抑える。その他Ｓｎ，Ａ
ｓ，Ｓｂ等の不純物元素は耐ＳＲ割れ性を劣化させるた
め、０．０１％以下と低くすることが好ましい。
少させ焼入れ性を低下させるので０．００５％以下に低
く抑える。 Ｏ：Ｏは、酸化物系介在物の生成による延靱性や溶接性
の低下を防止し、また、Ｃａの効果を最大限に引き出す
ため、０．００３％以下と低く抑える。その他Ｓｎ，Ａ
ｓ，Ｓｂ等の不純物元素は耐ＳＲ割れ性を劣化させるた
め、０．０１％以下と低くすることが好ましい。
【００２６】更に、本発明者らはＣａ，Ｓ，Ｓ．Ａｌの
関係について検討した結果、図１に示すようにＳ．Ａｌ
含有量とＣａ含有量との関係において、斜線の範囲では
再熱割れ率を２０％以下にすることができる。この際Ｃ
ａ含有量については、Ｃａ／Ｓが１以上１０以下になる
ようにＣａを添加し、強度、靱性確保のために添加する
Ｃｕ＋Ｎｉ量及びＶ量についても一定の制限が必要であ
る。
関係について検討した結果、図１に示すようにＳ．Ａｌ
含有量とＣａ含有量との関係において、斜線の範囲では
再熱割れ率を２０％以下にすることができる。この際Ｃ
ａ含有量については、Ｃａ／Ｓが１以上１０以下になる
ようにＣａを添加し、強度、靱性確保のために添加する
Ｃｕ＋Ｎｉ量及びＶ量についても一定の制限が必要であ
る。
【００２７】再熱割れ率はＪＩＳ Ｚ３１５８に規定す
る斜めＹ割れ試験を行ない、ＳＲ処理を行なった後の断
面の割れ率である。また、図２にはＣａ，Ｓ，Ｓ．Ａｌ
の関係において、シャルピー衝撃試験における破面遷移
温度ｖＴｓを示したが、図１と同じ斜線の範囲内では、
極めて優れていた。
る斜めＹ割れ試験を行ない、ＳＲ処理を行なった後の断
面の割れ率である。また、図２にはＣａ，Ｓ，Ｓ．Ａｌ
の関係において、シャルピー衝撃試験における破面遷移
温度ｖＴｓを示したが、図１と同じ斜線の範囲内では、
極めて優れていた。
【００２８】本発明によるＣｒ−Ｍｏ鋼板を製造するに
は、必要とする機械的特性に応じて熱間圧延及び／ある
いは熱間加工後焼きならし或いは焼入れ−焼戻しを行う
か、或いは熱間圧延後直接焼入れあるいは空冷−焼戻し
を行えばよい。
は、必要とする機械的特性に応じて熱間圧延及び／ある
いは熱間加工後焼きならし或いは焼入れ−焼戻しを行う
か、或いは熱間圧延後直接焼入れあるいは空冷−焼戻し
を行えばよい。
【００２９】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。表１には本発明鋼及び比較鋼の成
分組成を、表２には表１に示した鋼の材料特性をそれぞ
れ示した。実施例はすべて、焼きならし−焼戻し−ＳＲ
を施し、Ｔ．Ｐ．＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ ｔ）＝２０．１
×１０3 とした。ここで、ＴはＳＲ処理温度（Ｋ）、ｔ
は処理時間（ｈｒ）である。
されるものではない。表１には本発明鋼及び比較鋼の成
分組成を、表２には表１に示した鋼の材料特性をそれぞ
れ示した。実施例はすべて、焼きならし−焼戻し−ＳＲ
を施し、Ｔ．Ｐ．＝Ｔ（２０＋ｌｏｇ ｔ）＝２０．１
×１０3 とした。ここで、ＴはＳＲ処理温度（Ｋ）、ｔ
は処理時間（ｈｒ）である。
【００３０】鋼Ａ、鋼Ｂ及び鋼Ｉは板厚６０ｍｍの発明
鋼、鋼Ｃは薄肉（板厚３０ｍｍ）、鋼Ｄ，Ｅは厚肉（１
００ｍｍ）の発明鋼である。鋼Ｆは更にＮｂを添加した
発明鋼、鋼Ｇ、鋼Ｈ及び鋼ＪはＭｇ及びＲＥＭをそれぞ
れ単独及び合わせて添加した発明鋼である。
鋼、鋼Ｃは薄肉（板厚３０ｍｍ）、鋼Ｄ，Ｅは厚肉（１
００ｍｍ）の発明鋼である。鋼Ｆは更にＮｂを添加した
発明鋼、鋼Ｇ、鋼Ｈ及び鋼ＪはＭｇ及びＲＥＭをそれぞ
れ単独及び合わせて添加した発明鋼である。
【００３１】鋼Ｋは従来鋼であり耐再熱割れ性は良好で
あるが、割れ停止予熱温度が２００℃と高い。鋼Ｌ及び
鋼ＷはＶを添加していない溶接低温割れ性改善鋼である
が、溶接予熱温度が発明鋼に比べ高く、また再熱割れ感
受性が高い。鋼ＭはＣｕ＋Ｎｉ量が低い（０．３０％）
ため、強度靱性が低い。
あるが、割れ停止予熱温度が２００℃と高い。鋼Ｌ及び
鋼ＷはＶを添加していない溶接低温割れ性改善鋼である
が、溶接予熱温度が発明鋼に比べ高く、また再熱割れ感
受性が高い。鋼ＭはＣｕ＋Ｎｉ量が低い（０．３０％）
ため、強度靱性が低い。
【００３２】また、鋼ＮはＳ．Ａｌ、Ｃａ、（Ｃａ／
Ｓ）は適正な領域にあるが、Ｃｕ＋Ｎｉが高く（１．３
５％）、再熱割れ感受性が高い。鋼Ｏから鋼ＶはＳ．Ａ
ｌ量及びＣａ量を変化させており、再熱割れ感受性に対
する最適領域から外れている。また、Ｓ．Ａｌ含有量の
極めて低い鋼或いはＣａ含有量或いはＣａ／Ｓの高い鋼
（鋼Ｍ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｕ）は低い靱性を示してい
る。
Ｓ）は適正な領域にあるが、Ｃｕ＋Ｎｉが高く（１．３
５％）、再熱割れ感受性が高い。鋼Ｏから鋼ＶはＳ．Ａ
ｌ量及びＣａ量を変化させており、再熱割れ感受性に対
する最適領域から外れている。また、Ｓ．Ａｌ含有量の
極めて低い鋼或いはＣａ含有量或いはＣａ／Ｓの高い鋼
（鋼Ｍ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｔ，Ｕ）は低い靱性を示してい
る。
【００３３】これらの実施例と鋼ＡをベースにＣａ含有
量及びＳ．Ａｌ含有量を変化させた時の再熱割れ性と靱
性を図１及び図２に示す。斜線の部分で優れた耐再熱割
れ性及び靱性を有することがわかる。以上説明した通
り、本発明鋼は耐溶接低温割れ性と耐再熱割れ性に優れ
ていることが確認できた。
量及びＳ．Ａｌ含有量を変化させた時の再熱割れ性と靱
性を図１及び図２に示す。斜線の部分で優れた耐再熱割
れ性及び靱性を有することがわかる。以上説明した通
り、本発明鋼は耐溶接低温割れ性と耐再熱割れ性に優れ
ていることが確認できた。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明鋼は下記の
点において優れている。 （１）極低Ｃ化により、溶接低温割れ性を大幅に改善さ
れており、、厚肉材においても予熱を不要である。 （２）微量Ｂを添加し、Ｎを低く規制しかつＴｉ添加さ
れているので、厚肉材での強度・靱性を確保するための
焼入れ性が確保されている。 （３）また、微量Ｖ（またはこれに加えＮｂ）を添加さ
れており、これらの炭窒化物が微細に析出しているた
め、強度が高い。 （４）Ｃｕ＋Ｎｉ量が０．５〜１．２％の範囲にあり、
耐再熱割れ性を低下させることなく、焼入れ性を向上さ
せ強度・靱性を確保できる。 （５）酸素レベルが低く、介在物量が少ない。 （６）Ｓが低く、またＣａを添加し固溶Ｓを固定してい
るので耐再熱割れ性が改善されている。
点において優れている。 （１）極低Ｃ化により、溶接低温割れ性を大幅に改善さ
れており、、厚肉材においても予熱を不要である。 （２）微量Ｂを添加し、Ｎを低く規制しかつＴｉ添加さ
れているので、厚肉材での強度・靱性を確保するための
焼入れ性が確保されている。 （３）また、微量Ｖ（またはこれに加えＮｂ）を添加さ
れており、これらの炭窒化物が微細に析出しているた
め、強度が高い。 （４）Ｃｕ＋Ｎｉ量が０．５〜１．２％の範囲にあり、
耐再熱割れ性を低下させることなく、焼入れ性を向上さ
せ強度・靱性を確保できる。 （５）酸素レベルが低く、介在物量が少ない。 （６）Ｓが低く、またＣａを添加し固溶Ｓを固定してい
るので耐再熱割れ性が改善されている。
【図１】Ｃａ量とＳ．Ａｌ量との関係における予熱なし
でのＳＲ後の再熱割れ率を示す図である。
でのＳＲ後の再熱割れ率を示す図である。
【図２】Ｃａ量とＳ．Ａｌ量との関係におけるシャルピ
ー衝撃試験における破面遷移温度を示す図である。
ー衝撃試験における破面遷移温度を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝島 健 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 下記の成分組成（成分組成はｗｔ％であ
る）を有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼。 （ａ）Ｃ：０．０３〜０．０８％， Ｓｉ：０．０１
〜０．８％，Ｍｎ：０．４５〜１％， Ｐ：≦
０．０１５％，Ｓ：≦０．００３％， Ｃｕ：
０．０５〜０．６％，Ｎｉ：０．３〜１％，
Ｃｒ：０．８〜１．５％，Ｍｏ：０．３〜０．８％，
Ｖ：０．０２〜０．１５％，Ｔｉ：０．００５〜
０．０１５％，Ｂ：０．０００３〜０．００２％，Ｓ．
Ａｌ：０．００５〜０．０３５％，Ｃａ：０．０００５
〜０．００５％，Ｎ：≦０．００５％， Ｏ：≦
０．００３％を含有し、 残部が実質的にＦｅからなり、（ｂ）０．５％≦Ｃｕ＋
Ｎｉ≦１．２％、 １≦Ｃａ／Ｓ≦１０ の関係を満足し、かつ、（ｃ）Ｓ．Ａｌ含有量及びＣａ
含有量が図１の斜線の範囲に含まれる。 - 【請求項２】 下記の成分組成（成分組成はｗｔ％であ
る）を有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼。 （ａ）Ｃ：０．０３〜０．０８％， Ｓｉ：０．０１
〜０．８％，Ｍｎ：０．４５〜１％， Ｐ：≦
０．０１５％，Ｓ：≦０．００３％， Ｃｕ：
０．０５〜０．６％，Ｎｉ：０．３〜１％，
Ｃｒ：０．８〜１．５％，Ｍｏ：０．３〜０．８％，
Ｖ：０．０２〜０．１５％，Ｔｉ：０．００５〜
０．０１５％，Ｂ：０．０００３〜０．００２％，Ｓ．
Ａｌ：０．００５〜０．０３５％，Ｃａ：０．０００５
〜０．００５％，Ｎ：≦０．００５％， Ｏ：≦
０．００３％，更に０．０２％≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％
の範囲でＮｂを含有し、 残部が実質的にＦｅからなり、（ｂ）０．５％≦Ｃｕ＋
Ｎｉ≦１．２％、 １≦Ｃａ／Ｓ≦１０ の関係を満足し、かつ、（ｃ）Ｓ．Ａｌ含有量及びＣａ
含有量が図１の斜線の範囲に含まれる。 - 【請求項３】 下記の成分組成（成分組成はｗｔ％であ
る）を有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼。 （ａ）Ｃ：０．０３〜０．０８％， Ｓｉ：０．０１
〜０．８％，Ｍｎ：０．４５〜１％， Ｐ：≦
０．０１５％，Ｓ：≦０．００３％， Ｃｕ：
０．０５〜０．６％，Ｎｉ：０．３〜１％，
Ｃｒ：０．８〜１．５％，Ｍｏ：０．３〜０．８％，
Ｖ：０．０２〜０．１５％，Ｔｉ：０．００５〜
０．０１５％，Ｂ：０．０００３〜０．００２％，Ｓ．
Ａｌ：０．００５〜０．０３５％，Ｃａ：０．０００５
〜０．００５％，Ｎ：≦０．００５％， Ｏ：≦
０．００３％を含有し、 残部が実質的にＦｅからなり、（ｂ）０．５％≦Ｃｕ＋
Ｎｉ≦１．２％、 １≦Ｃａ／Ｓ≦１０ の関係を満足し、かつ、（ｃ）Ｍｇ：０．０００３〜
０．５％，原子番号５７〜７１の希土類元素（ＲＥＭ）
の１種又は２種以上合計０．００１〜０．３％のいずれ
か、又は両方を含有し、（ｄ）Ｓ．Ａｌ含有量及びＣａ
含有量が図１の斜線の範囲に含まれる。 - 【請求項４】 下記の成分組成（成分組成はｗｔ％であ
る）を有する溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼。 （ａ）Ｃ：０．０３〜０．０８％， Ｓｉ：０．０１
〜０．８％，Ｍｎ：０．４５〜１％， Ｐ：≦
０．０１５％，Ｓ：≦０．００３％， Ｃｕ：
０．０５〜０．６％，Ｎｉ：０．３〜１％，
Ｃｒ：０．８〜１．５％，Ｍｏ：０．３〜０．８％，
Ｖ：０．０２〜０．１５％，Ｔｉ：０．００５〜
０．０１５％，Ｂ：０．０００３〜０．００２％，Ｓ．
Ａｌ：０．００５〜０．０３５％，Ｃａ：０．０００５
〜０．００５％，Ｎ：≦０．００５％， Ｏ：≦
０．００３％，更に０．０２％≦Ｎｂ＋Ｖ≦０．１５％
の範囲でＮｂを含有し、 残部が実質的にＦｅからなり、（ｂ）０．５％≦Ｃｕ＋
Ｎｉ≦１．２％、 １≦Ｃａ／Ｓ≦１０ の関係を満足し、かつ、（ｃ）Ｍｇ：０．０００３〜
０．５％，原子番号５７〜７１の希土類元素（ＲＥＭ）
の１種又は２種以上合計０．００１〜０．３％のいずれ
か、又は両方を含有し、（ｄ）Ｓ．Ａｌ含有量及びＣａ
含有量が図１の斜線の範囲に含まれる。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30840394A JPH08144011A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30840394A JPH08144011A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144011A true JPH08144011A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17980649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30840394A Pending JPH08144011A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 溶接性に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144011A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007321228A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Kobe Steel Ltd | Ｈａｚ靱性に優れ、溶接後熱処理による強度低下が小さい鋼板 |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP30840394A patent/JPH08144011A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007321228A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Kobe Steel Ltd | Ｈａｚ靱性に優れ、溶接後熱処理による強度低下が小さい鋼板 |
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