(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-27
(54)【発明の名称】極低温靭性に優れた圧力容器用鋼板及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C22C 38/00 20060101AFI20231220BHJP
C21D 8/02 20060101ALI20231220BHJP
【ＦＩ】
C22C38/00 302B
C21D8/02 Z
C21D8/02 D
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023535047
(86)(22)【出願日】2021-11-22
(85)【翻訳文提出日】2023-06-08
(86)【国際出願番号】 KR2021017164
(87)【国際公開番号】W WO2022124633
(87)【国際公開日】2022-06-16
(31)【優先権主張番号】10-2020-0172049
(32)【優先日】2020-12-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522492576
【氏名又は名称】ポスコ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ホン，スン－テク
【テーマコード（参考）】
4K032
【Ｆターム（参考）】
4K032AA01
4K032AA04
4K032AA11
4K032AA16
4K032AA19
4K032AA24
4K032AA27
4K032AA29
4K032AA31
4K032BA01
4K032CA02
4K032CB01
4K032CC03
4K032CC04
4K032CD05
4K032CD06
4K032CF02
(57)【要約】
【課題】本発明は、高強度及び優れた極低温靭性を有する極低温圧力容器用鋼板及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなるスラブを再加熱する段階と、上記再加熱された鋼板を熱間圧延して空冷する段階と、上記空冷された鋼板を８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間１次熱処理して１次水冷する段階と、上記１次水冷された鋼板を７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間２次熱処理して２次水冷する段階と、上記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含む、極低温圧力容器用鋼板の製造方法、及びこれにより製造された極低温圧力容器用鋼板である。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなるスラブを再加熱する段階と、上記再加熱された鋼板を熱間圧延して空冷する段階と、上記空冷された鋼板を８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間１次熱処理して１次水冷する段階と、上記１次水冷された鋼板を７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間２次熱処理して２次水冷する段階と、上記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含む、極低温圧力容器用鋼板の製造方法、及びこれにより製造された極低温圧力容器用鋼板である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなるスラブを再加熱する段階と、前記再加熱された鋼板を熱間圧延して空冷する段階と、
前記空冷された鋼板を８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間１次熱処理して１次水冷する段階と、
前記１次水冷された鋼板を７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間２次熱処理して２次水冷する段階と、
前記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含むことを特徴とする極低温圧力容器用鋼板の製造方法。
【請求項2】
重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなり、鋼の微細組織は、面積分率を基準に、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織からなることを特徴とする極低温圧力容器用鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、極低温靭性に優れた圧力容器用鋼板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
低温用高強度厚板鋼材料は、施工時にそれ自体が極低温用構造材として利用できなければならないため、高強度及び極低温靭性特性が要求される。
【0003】
通常の焼ならし（ｎｏｒｍａｌｉｚｉｎｇ）処理により製造された高強度熱延鋼材は、フェライトとパーライトの混合組織を有し、これに対する従来技術の一例としては、特許文献１に記載された発明が挙げられる。
【0004】
上記特許文献１には、重量％で、Ｃ：０．０８～０．１５％、Ｓｉ：０．２～０．３％、Ｍｎ：０．５～１．２％、Ｐ：０．０１～０．０２％、Ｓ：０．００４～０．００６％、Ｔｉ：０％超過～０．０１％以下、Ｍｏ：０．０５～０．１％、Ｎｉ：３．０～５．０％及び残りのＦｅとその他の不可避不純物で組成されることを特徴とする５００ＭＰａ級ＬＰＧ用高強度鋼材が提示されており、その鋼の組成成分においてＮｉ及びＭｏを添加することを特徴としている。
【0005】
ところが、上記特許文献１に記載された発明は、通常の焼ならしにより製造された鋼材であるため、例えＮｉ等を添加したとしても鋼材の極低温横膨張特性が十分でないという問題がある。
【0006】
これにより、極低温衝撃靭性特性に優れながらも、極低温横膨張特性が向上した鋼材の開発に対する要求が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】韓国公開特許第２０１２－００１１２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が達成しようとする技術的課題は、高強度及び優れた極低温靭性を有する極低温圧力容器用鋼板及びその製造方法を提供することである。
【0009】
より具体的に、本発明は、引張強度７５０ＭＰａ級の確保が可能でありながらも、－１５０℃以下の極低温で安定して使用可能な強度及び横膨張特性を有する極低温圧力容器用鋼板及びその製造方法に関する。
【0010】
本発明の目的は、上述した目的に制限されず、言及されていない更に他の目的は、以下の記載から本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するための本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなるスラブを再加熱する段階と、上記再加熱された鋼板を熱間圧延して空冷する段階と、上記空冷された鋼板を８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間１次熱処理して１次水冷する段階と、上記１次水冷された鋼板を７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間２次熱処理して２次水冷する段階と、
上記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含む極低温圧力容器用鋼板の製造方法に関する。
上記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含む極低温圧力容器用鋼板の製造方法に関する。
【0012】
また、本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなり、鋼の微細組織は、面積分率を基準に、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織からなる極低温圧力容器用鋼板に関する。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る極低温圧力容器用鋼板の製造方法は、熱間圧延後に空冷された鋼板を８００～８８０℃の温度及び７００～７８０℃の温度で２回熱処理する工程を行うことにより、面積分率を基準に、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織の鋼の微細組織を有する極低温圧力容器用鋼板を製造することができる。
【0014】
上記極低温圧力容器用鋼板は、－１５０℃以下の極低温で安定して使用可能な強度及び横膨張特性を有することができる。詳細には、上記極低温圧力容器用鋼板は、降伏強度６１０ＭＰａ以上及び引張強度７５０ＭＰａ以上の優れた強度特性を有し、－１９５℃でのシャルピー衝撃エネルギー１９０Ｊ以上の優れた極低温靭性特性を有することができる。
【0015】
特に、上記極低温圧力容器用鋼板は、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織からなり、伸び率３０％以上の優れた横膨張特性を有することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係る極低温靭性に優れた圧力容器用鋼板及びその製造方法について詳細に説明する。以下に紹介される図面は、当業者に本発明の思想が十分に伝えられるように、例として提供されるものである。したがって、本発明は、以下に提示される図面に限定されず、他の形態に具体化されてもよく、以下に提示される図面は、本発明の思想を明確にするために誇張して示されてもよい。このとき、使用される技術用語及び科学用語において他の定義がない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が通常理解している意味を有し、下記の説明及び添付の図面においては、本発明の要旨を不必要に不明瞭にする可能性のある公知の機能及び構成に対する説明は省略する。
【0017】
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」と言うとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
【0018】
本発明は、重量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０．２０～０．３５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．０１５％以下、Ａｌ：０．０２～０．１０％、Ｎｉ：６．０１～６．４９％、Ｍｏ：０．２～０．４％、Ｃｒ：０．０５～０．２５％、及び残部のＦｅと不可避不純物からなるスラブを再加熱する段階と、上記再加熱された鋼板を熱間圧延して空冷する段階と、上記空冷された鋼板を８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間１次熱処理して１次水冷する段階と、上記１次水冷された鋼板を７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間２次熱処理して２次水冷する段階と、上記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含む極低温圧力容器用鋼板の製造方法に関する。
【0019】
このように、本発明に係る極低温圧力容器用鋼板の製造方法は、熱間圧延後に空冷された鋼板を８００～８８０℃の温度及び７００～７８０℃の温度で２回熱処理する段階を行うことにより、面積分率を基準に、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織の鋼の微細組織を有する極低温圧力容器用鋼板を製造することができる。
【0020】
上記極低温圧力容器用鋼板は、－１５０℃以下の極低温で安定して使用可能な強度及び横膨張特性を有することができる。詳細には、上記極低温圧力容器用鋼板は、降伏強度６１０ＭＰａ以上及び引張強度７５０ＭＰａ以上の優れた強度特性を有し、－１９５℃でのシャルピー衝撃エネルギー１９０Ｊ以上の優れた極低温靭性特性を有することができる。
【0021】
特に、上記極低温圧力容器用鋼板は、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織からなり、伸び率３０％以上の優れた横膨張特性を有することができる。
【0022】
以下、本発明の一例における合金成分含量の数値限定の理由について説明する。以下では、特に断りのない限り、単位は重量％である。
【0023】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、炭素（Ｃ）の含量は０．０５～０．１５％であってもよい。Ｃの含量が０．０５％未満の場合には、基地上の強度自体が低下し、０．１５％を超える場合には、鋼板の溶接性を大きく損なうためである。より好ましい下限は０．０７％であってもよく、より好ましい上限は０．１３％であってもよい。
【0024】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、シリコン（Ｓｉ）の含量は０．２０～０．３５％であってもよい。Ｓｉは、脱酸効果、固溶強化効果及び衝撃遷移温度の上昇効果のために添加される成分であって、このような添加の効果を達成するためには、０．２０％以上添加することが好ましい。しかし、０．３５％を超えて添加すると、溶接性が低下し、鋼板表面に酸化皮膜が激しく形成されるため、その含量を０．２０～０．３５％に制限することが好ましい。より好ましい下限は０．２３％であってもよく、より好ましい上限は０．３２％であってもよい。
【0025】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、マンガン（Ｍｎ）の含量は０．５～１．５％であってもよい。ＭｎはＳと共に延伸された非金属介在物であるＭｎＳを形成して常温延び率及び低温靭性を低下させるため、１．５％以下に管理することが好ましい。しかし、本発明の成分特性上、Ｍｎが０．５％未満になると、適切な強度を確保しにくくなるため、Ｍｎの添加量は０．５～１．５％に制限することが好ましい。より好ましい下限は０．５２％であってもよく、より好ましい上限は１．２％であってもよい。
【0026】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、アルミニウム（Ａｌ）の含量は０．０２～０．１０％であってもよい。ＡｌはＳｉと共に、製鋼工程における強力な脱酸剤の一つであり、０．０２％未満ではその効果が僅かであり、０．１０％以上の添加時には製造コストが上昇するため、その含量を０．０２～０．１０％に限定することが好ましい。より好ましい下限は０．０２５％であってもよく、より好ましい上限は０．０９％であってもよい。
【0027】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、リン（Ｐ）は低温靭性を損なう元素であるが、製鋼工程での除去には過剰なコストを要するため、０．０１２％以下の範囲内で管理することが好ましい。
【0028】
本発明の一例に係る極低温圧力容器用鋼板において、硫黄（Ｓ）もＰと共に低温靭性に悪影響を与える元素であるが、Ｐと同様に、製鋼工程での除去には過剰なコストを要することがあるため、０．０１５％以下の範囲内で管理することが適切である。
【0029】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、ニッケル（Ｎｉ）の含量は６．０１～６．４９％であってもよい。Ｎｉは低温靭性の向上に最も効果的な元素である。しかし、その添加量が６．０１％未満であると、低温靭性の低下を招き、６．４９％を超えて添加すると、製造コストの上昇をもたらすため、６．０１～６．４９％の範囲内で添加することが好ましい。より好ましい下限は６．０８％であってもよく、より好ましい上限は６．４５％であってもよい。
【0030】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、モリブデン（Ｍｏ）は、焼入れ性及び強度の向上に極めて重要な元素であって、０．２％未満の添加ではその効果が期待できず、高価な元素であるため、０．２～０．４％に制限することが好ましい。より好ましくは０．３２％以下であってもよい。
【0031】
本発明の極低温圧力容器用鋼板において、クロム（Ｃｒ）は、低温及び常温でも強度を確保できる重要な元素である。０．０５％未満の添加ではその効果が期待できず、高価な元素であるため、０．０５～０．２５％に制限することが好ましい。より好ましい上限は０．２２％であってもよい。
【0032】
その他、残りの成分は鉄（Ｆｅ）である。但し、通常の製造過程では、原料又は周囲環境から意図しない不純物が不可避に混入することがあるため、これを排除することはできない。これらの不純物は、通常の製造過程における技術者であれば、誰でも分かるものであるため、本明細書では、そのすべての内容については特に言及しない。
【0033】
一方、上述したように、本発明に係る極低温圧力容器用鋼板は、２回の熱処理工程を経ることによって、面積分率を基準に、残留オーステナイト１～９．５％、テンパードベイナイト４０～８０％、及び残部テンパードマルテンサイトの３相混合組織からなる鋼の微細組織を有することができる。これにより、強度及び低温靭性特性に優れた極低温圧力容器用鋼板を確保することができる。一方、テンパードベイナイトの面積分率が４０％未満であると、テンパードマルテンサイトの量が過大になり、鋼板の低温靭性が劣化することがあり、３０％以上の伸び率を確保しにくくなる可能性がある。逆に、テンパードベイナイトの面積分率が８０％を超えると、目標とする鋼板の強度を確保しにくくなる可能性がある。また、残留オーステナイトの面積分率が１．０％未満であると、低温靭性特性を損なって３０％以上の伸び率を確保しにくくなる可能性がある。逆に９．５％を超えると、強度を低下させるため、１．０～９．５％の範囲に限定することが好ましい。
【0034】
このような面積分率を満たす３相混合組織からなる極低温圧力容器用鋼板を製造するためには、特に、熱間圧延後及び焼戻し前、２回の熱処理工程を経ることが重要である。
【0035】
上述のとおり、極低温圧力容器用鋼板を製造するための方法は、スラブを再加熱する段階と、上記再加熱された鋼板を熱間圧延して空冷する段階と、上記空冷された鋼板を８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間１次熱処理して１次水冷する段階と、上記１次水冷された鋼板を７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間２次熱処理して２次水冷する段階と、上記２次水冷された鋼板を焼戻し（ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）する段階と、を含む。
【0036】
まず、上述した組成を満たすスラブを準備する。製鋼段階において、成分が上述の組成に調整された溶鋼は、連続鋳造を通じてスラブに製造されることができる。スラブの組成及び含量については上述したため、重複説明は省略する。
【0037】
その後、製造されたスラブを再加熱する。再加熱することにより、後続する熱間圧延工程を円滑に行い、スラブを均質化処理することができる。スラブ再加熱温度は１０００～１２００℃であってもよい。再加熱温度が１０００℃未満であると、溶質原子の固溶が難しく、一方、１２００℃を超えると、オーステナイト結晶粒サイズが粗大になりすぎて鋼の物性を損なうため、好ましくない。
【0038】
その後、加熱されたスラブを熱間圧延して熱延鋼板を製造する。具体的に、パス当たり５～３０％の圧下率で熱間圧延し、７８０℃以上の温度で圧延を終了することができる。
【0039】
上記熱間圧延時に、パス当たりの圧下率が５％未満であると、圧延生産性の低下により製造コストが上昇するという問題がある。一方、３０％を超えると、圧延機に負荷を発生させて設備に致命的な悪影響を及ぼすことがあるため、好ましくない。圧延終了は７８０℃以上の温度で終了することが好ましい。７８０℃以下の温度まで圧延を行うと、圧延機の負荷を招くため好ましくない。圧延終了温度の上限は特に限定されないが、９００℃であってもよい。
【0040】
熱間圧延が終わった熱延鋼板は空冷させることができる。このとき、空冷方法は特に限定されず、当業界において使用される条件で実施すればよい。
【0041】
その後、空冷された鋼板を１次熱処理することができ、具体的には、８００～８８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間加熱し、１次水冷する工程を経ることになる。水冷前の熱処理温度が８００℃未満であると、オーステナイト化が行われず、目標とする強度及び伸び率の確保が難しく、８８０℃を超えると、結晶粒サイズが粗大になりすぎて靭性を阻害する。
【0042】
上述した温度範囲での１次熱処理時に、保持時間が｛（２．４×ｔ）＋１０｝分未満であると、組織の均質化が難しく、一方、｛（２．４×ｔ）＋４０｝分を超えると、生産性を阻害するため好ましくない。
【0043】
なお、上記１次水冷は１５０℃以下の温度で行われ、水冷温度が１５０℃を超えると、鋼板の強度が低下することがある。
【0044】
その後、水冷された鋼板を２次熱処理することができ、具体的には、７００～７８０℃で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間加熱し、２次水冷する工程を経ることになる。水冷前の熱処理温度が７００℃未満であると、固溶の溶質元素の再固溶が困難になり、目標とする強度及び伸び率の確保が難しく、一方、その温度が７８０℃を超えると、結晶粒の成長が起こるため、低温靭性を損なう恐れがある。
【0045】
上述した温度範囲での２次熱処理時に、保持時間が｛（２．４×ｔ）＋１０｝分未満であると、組織の均質化が難しく、一方、｛（２．４×ｔ）＋４０｝分を超えると、生産性を阻害するため好ましくない。
【0046】
なお、上記２次水冷も１５０℃以下の温度で行われ、水冷温度が１５０℃を超えると、鋼板の強度が低下することがある。
【0047】
次に、２次水冷された鋼板は焼戻しすることができ、具体的には、６００～７５０℃の温度区間で｛２．４×ｔ＋（１０～４０）｝分［ｔ：スラブの厚さ（ｍｍ）］の間焼戻しすることができる。上記焼戻し処理時の温度が６００℃未満であると、微細な析出物の析出が困難になり、目標とする強度の確保が難しく、一方、７５０℃を超えると、析出物の成長が起こるため、強度及び低温靭性を阻害する恐れがある。
【0048】
上述した温度範囲での焼戻し処理時に、保持時間が｛（２．４×ｔ）＋１０｝分未満であると、組織の均質化が難しく、一方、｛（２．４×ｔ）＋４０｝分を超えると、生産性を阻害するため好ましくない。
【0049】
以下、実施例を挙げて、本発明に係る極低温靭性に優れた圧力容器用鋼板及びその製造方法についてさらに詳細に説明する。但し、以下の実施例は、本発明を詳細に説明するための一つの参照であるだけで、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な形態で実現されることができる。
【0050】
また、他に定義されない限り、全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する当業者の一つによって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本願において、説明に使用される用語は、単に特定の実施例を効果的に説明するためのものであり、本発明を制限するものとして意図されない。なお、明細書において特に断らない限り、添加物の％単位は重量％であり、１ｐｐｍは０．０００１重量％である。
【0051】
［発明例１～６、及び比較例１～８］
下記表１に示す合金組成及び含量を満たす鋼スラブをそれぞれ用意した後、これらの鋼スラブを１，１００℃で２時間の間再加熱した。そして、上記再加熱された鋼板を累積圧下率３０％で熱間圧延した後、表２に記載の温度で圧延を終了し、室温で空冷した。
下記表１に示す合金組成及び含量を満たす鋼スラブをそれぞれ用意した後、これらの鋼スラブを１，１００℃で２時間の間再加熱した。そして、上記再加熱された鋼板を累積圧下率３０％で熱間圧延した後、表２に記載の温度で圧延を終了し、室温で空冷した。
【0052】
上記空冷された板材に対して下記表２に記載の温度及び時間で１次熱処理、２次熱処理及び焼戻しを行い、極低温圧力容器用鋼板を収得した。このとき、１次熱処理及び２次熱処理の後に１５０℃以下で水冷処理を行った。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
上記製造された鋼板に対する降伏強度（ＹＳ、Ｙｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ、ＭＰａ）、引張強度（ＴＳ、Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ、ＭＰａ）及び伸び率（ＥＬ、Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ、％）実験を行い、低温靭性は、－１９５℃でＶノッチを有する試験片に対してシャルピー衝撃試験を行ってシャルピー衝撃エネルギー（Ｅｃ、ｃｈａｒｐｙ ｉｍｐａｃｔ ｅｎｅｒｇｙ、Ｊ）値で評価した。衝撃及び引張試験は、その試験片に関する標準規格ＡＳＴＭ Ａ３７０に準じ、試験方法は、それぞれＡＳＴＭ Ｅ２３及びＡＳＴＭ Ｅ８に従って行った。
【0056】
【表3】
【0057】
上記表１～３に示すように、鋼の組成成分及び製造工程の条件が本発明の範囲を満たしている発明例１－６の場合、焼戻し処理後の鋼の微細組織が面積分率１．０～９．５％の残留オーステナイト（ＲＯ）を含み、４０～８０％のテンパードベイナイト（ＴＢ）と残部テンパードマルテンサイト（ＴＭ）の３相混合組織が得られ、降伏強度及び引張強度は、比較例に比べて約１００ＭＰａ程度高く、且つ伸び率も５％以上向上し、－１９５℃での極低温衝撃エネルギーも１５０Ｊ以上増加することが分かった。
【0058】
これに対し、１次熱処理温度又は２次熱処理温度を異ならせた場合、表３に記載のように、微細組織の面積分率が本発明で提示した範囲から外れることが分かり、これにより強度が低下するか、或いは伸び率又は低温靭性特性が低下することが確認できた。
【0059】
以上のように特定された事項及び限定された実施例を通じて本発明について説明したが、これは、本発明のより全体的な理解を助けるために提供されたものであり、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から様々な修正及び変形が可能である。
【0060】
したがって、本発明の思想は、説明された実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等又は等価的な変形のある全ては、本発明の思想の範疇に属すると言える。
【国際調査報告】