特表 2024-508187 マイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板及びその製造方法

(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】2024-02-22

(54)【発明の名称】マイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 38/00 20060101AFI20240215BHJP

   C22C 38/50 20060101ALI20240215BHJP

   C21D 8/00 20060101ALN20240215BHJP

【ＦＩ】

C22C38/00 301A

C22C38/50

C21D8/00 B

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023555140

(86)(22)【出願日】2021-11-17

(85)【翻訳文提出日】2023-09-08

(86)【国際出願番号】 CN2021131106

(87)【国際公開番号】W WO2023040034

(87)【国際公開日】2023-03-23

(31)【優先権主張番号】202111091034.2

(32)【優先日】2021-09-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519226115

【氏名又は名称】南京鋼鉄股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】黄 一新

(72)【発明者】

【氏名】▲チァオ▼ 明亮

(72)【発明者】

【氏名】趙 柏杰

(72)【発明者】

【氏名】唐 春霞

(72)【発明者】

【氏名】王 軍

(72)【発明者】

【氏名】崔 強

(72)【発明者】

【氏名】陳 林恒

(72)【発明者】

【氏名】尹 雨群

(72)【発明者】

【氏名】劉 涛

(72)【発明者】

【氏名】秦 玉栄

(72)【発明者】

【氏名】孟 令明

【テーマコード（参考）】

4K032

【Ｆターム（参考）】

4K032AA01

4K032AA04

4K032AA11

4K032AA14

4K032AA16

4K032AA19

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4K032AA27

4K032AA29

4K032AA31

4K032AA35

4K032AA36

4K032BA01

4K032CA02

4K032CC03

4K032CD02

4K032CD03

(57)【要約】

本発明は、Ｃ：０．０５～０．０８％、Ｓｉ：０．３０～０．５０％、Ｍｎ：１．２５～１．３５％、Ｐ：０．０１０～０．０１４％、Ｓ≦０．００３％、Ｎｂ：０．０２０～０．０３０％、Ｔｉ：０．０１０～０．０２０％、Ｖ：０．０４０～０．０５０％、Ｃｕ：０．２５～０．４０％、Ｎｉ：０．２５～０．３５％、Ｃｒ：０．４５～０．５５％、Ｍｏ：０．０３～０．０８％、Ａｌｔ：０．０２０～０．０４０％といった重量割合の成分で製錬されてなり、残部がＦｅ及び不純物であることを特徴とするマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板を開示し、そのマイクロモリブデンの含有量によって鋼板の製造コストを削減し、鋼板の降伏強度は５００～６００ＭＰａであり、降伏比≦０．８５であり、鋼板の最大厚さは８０ｍｍに達することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｃ：０．０５～０．０８％、Ｓｉ：０．３０～０．５０％、Ｍｎ：１．２５～１．３５％、Ｐ：０．０１０～０．０１４％、Ｓ≦０．００３％、Ｎｂ：０．０２０～０．０３０％、Ｔｉ：０．０１０～０．０２０％、Ｖ：０．０４０～０．０５０％、Ｃｕ：０．２５～０．４０％、Ｎｉ：０．２５～０．３５％、Ｃｒ：０．４５～０．５５％、Ｍｏ：０．０３～０．０８％、Ａｌｔ：０．０２０～０．０４０％といった重量割合の成分で製錬されてなり、残部がＦｅ及び不純物であることを特徴とするマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板。

【請求項2】

前記鋼板は、粒状ベイナイト及びフェライト組織からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板。

【請求項3】

製錬、連続鋳造、加熱、圧延及び焼戻しを含み、その圧延方法は二段圧延を採用し、粗圧延温度は９５０～１１５０℃であり、仕上げ圧延開始温度は８５０～９００℃であり、仕上げ圧延終了温度は８００～８５０℃であり、熱間圧延後に鋼板に対して層流冷却を行い、冷却速度は５～２０℃／ｓであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板の製造方法。

【請求項4】

前記連続鋳造方法は、ダイナミック軽圧下の鋳造プロセスを採用することを特徴とする請求項３に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板の製造方法。

【請求項5】

前記製錬方法は、ＬＦ精錬プロセス及びＲＨ真空プロセスを採用することを特徴とする請求項３に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板の製造方法。

【請求項6】

前記加熱方法の鋳片加熱温度は１１６０～１２００℃であり、炉内で２３５～３５０ｍｉｎ加熱することを特徴とする請求項３に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板の製造方法。

【請求項7】

前記焼戻し方法の温度は５００～５５０℃であり、焼戻し時間は５０～１５０ｍｉｎであることを特徴とする請求項３に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼板及びその製造方法に関し、具体的にはマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板及びその製造方法である。

【背景技術】

【0002】

現在、耐候性鋼は、設計ライフサイクル全体にわたってコストが低く、メンテナンスが簡単であり、環境に優しいなどの特性を有するため、橋梁の設計建設に広く適用されている。降伏比は、鋼構造橋梁の構築安全性を評価する重要な指標の１つであり、降伏比が高過ぎた鋼材は、力を受けて降伏した後に破断しやすいが、低降伏比の鋼材は、力を受けて降伏した後に大幅に歪み強化され、引張強度がより高くなる。しかしながら、その強度の増加につれて、降伏比は低いレベルに益々制御されにくくなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明は、高強度を有すると同時に低降伏比を維持し、その衝撃靱性及び可塑性を高めるマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明に記載のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板は、Ｃ：０．０５～０．０８％、Ｓｉ：０．３０～０．５０％、Ｍｎ：１．２５～１．３５％、Ｐ：０．０１０～０．０１４％、Ｓ≦０．００３％、Ｎｂ：０．０２０～０．０３０％、Ｔｉ：０．０１０～０．０２０％、Ｖ：０．０４０～０．０５０％、Ｃｕ：０．２５～０．４０％、Ｎｉ：０．２５～０．３５％、Ｃｒ：０．４５～０．５５％、Ｍｏ：０．０３～０．０８％、Ａｌｔ：０．０２０～０．０４０％といった重量割合の成分で製錬されてなり、残部がＦｅ及び不純物であることを特徴とする。

【0005】

各金属の成分及び含有量の本発明における役割は以下の通りである。

【0006】

Ｃｕ：０．２５％～０．４０％について、銅は、鋼材において固溶強化の役割を果たし、適量の銅は、鋼材の靱性に影響を与えることなく、鋼材の強度と耐食性能を高めることができる。

【0007】

Ｃｒ：０．４５％～０．５５％について、クロムは、鋼材の降伏強度を高めることができるが、その降伏比に悪影響を与えるだけでなく、クロム元素の埋蔵量が少ないため、本願においてクロムの含有量を減らし、他の金属に置き換えている。

【0008】

Ｍｏ：０．０３％～０．０８％について、固溶強化金属として、モリブデンは、鋼材の焼入性及び熱硬化性を大幅に向上させ、焼戻し脆性を顕著に低減することができる。本発明は、圧延プロセスを制御することで、鋼板の強度を向上させ、鋼板におけるモリブデンの含有量を低減し、４８５ＭＰａ級の耐候性橋梁鋼の製造コストを削減する。

【0009】

更に、前記鋼板は、粒状ベイナイト及び少量のフェライトにより複合して構成され、粒状ベイナイトと少量のフェライトからなる金属組織は微細で均一であり、鋼板が良好な可塑性と靱性を有することに役立ち、且つ強度を維持しながら低い降伏比を維持することができる。

【0010】

更に、前記鋼板の製造プロセスは、製錬、連続鋳造、加熱、圧延及び焼戻しを含み、その圧延プロセスは二段圧延を採用し、その粗圧延温度は９５０～１１５０℃であり、仕上げ圧延開始温度は８５０～９００℃であり、仕上げ圧延終了温度は８００～８５０℃であり、熱間圧延後に鋼板に対して層流冷却を行い、冷却速度は５～２０℃／ｓであることを特徴とする。冷却速度が小さければ、鋼板における靱性組織がより多くなり、鋼板の衝撃靱性と可塑性を高めることができる。

【0011】

更に、前記連続鋳造プロセスは、ダイナミック軽圧下の鋳造プロセスを採用し、ダイナミック軽圧下の連続鋳造により鋳片の内部品質を改善し、鋳片中央のマクロ偏析とミクロ偏析のレベルを低減することができる。

【0012】

更に、前記製錬プロセスは、ＬＦ精錬プロセス及びＲＨ真空処理プロセスを含む。ＬＦ精錬は、鋼鉄中の不純物を高度に制御し、大型の介在物による鋼板の靱性への悪影響を回避するために用いられ、ＲＨ真空プロセスは、溶鋼の純度を高め、溶鋼の品質を保証するために用いられ、後で鋳片の内部品質を改善するために基礎を築く。

【0013】

更に、前記加熱プロセスの鋳片加熱温度は１１６０～１２００℃であり、炉内で２３５～３５０ｍｉｎ加熱する。

【0014】

更に、前記焼戻しプロセスの温度は５００～５５０℃である。焼戻し時間は５０～１５０ｍｉｎである。

【発明の効果】

【0015】

１、鋼板性能を改良する。本発明により製造された鋼板は、降伏強度が５００～６００ＭＰａであり、その降伏比≦０．８５であり、板厚の１／４箇所の－２３℃での衝撃エネルギー≧２４０Ｊであり、伸び率≧２０％であり、Ｔ_ＮＤＴ無延性遷移温度は－５０℃であり、鋼板の最大厚さは８０ｍｍに達することができる。２、鋼板のコストを節約する。本発明は、鋼板成分の微調整と圧延方法を組み合わせ、性能を向上させると同時に、貴金属の使用を減らし、製造時の材料コストを節約する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施例１の鋼板の組織形態図である。

【図2】実施例２の鋼板の組織形態図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面に合わせて本発明の技術的解決手段を更に説明する。

【0018】

実施例１
本実施例のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板は、厚さが１６ｍｍであり、その成分の重量百分率が、Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：０．５０％、Ｍｎ：１．２９％、Ｐ：０．０１０％、Ｓ：０．００１４％、Ａｌｔ：０．０４０％、Ｎｂ：０．０３０％、Ｖ：０．０４０％、Ｔｉ：０．０２０％、Ｎｉ：０．２５％、Ｃｒ：０．４５％、Ｍｏ：０．０２％、Ｃｕ：０．４０％であり、残りがＦｅ及び不可避的な不純物である。

【0019】

まず、転炉吹錬後、鋼材に対して、ＬＦ精錬により合金の成分を調節するとともに、ＲＨ真空処理により溶鋼の純度を高め、その後、ダイナミック軽圧下技術により連続鋳造を行い、厚さ２６０ｍｍの鋳片を１２００℃まで加熱し、２８３ｍｉｎ加熱した後に出湯し、出湯温度は１２００度であり、出湯後に鋼材が制御圧延・制御冷却段階に入り、圧延を粗圧延及び仕上げ圧延に分け、粗圧延温度は１０９１℃であり、仕上げ圧延開始温度は８９０℃であり、仕上げ圧延終了温度は８５２℃であり、圧延後に層流冷却を行い、その冷却自己焼き戻し温度は５３８℃であり、冷却速度は２０℃／ｓである。

【0020】

この成分及びプロセスを採用して製造した鋼板の性能は、表１～表３に示す通りである。

【0021】

実施例２
本実施例のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板は、厚さが３２ｍｍであり、その成分の重量百分率が、Ｃ：０．０７％、Ｓｉ：０．３８％、Ｍｎ：１．３０％、Ｐ：０．０１２％、Ｓ：０．００１０％、Ａｌｔ：０．０３６％、Ｎｂ：０．０２５％、Ｖ：０．０４７％、Ｔｉ：０．０１４％、Ｎｉ：０．３２％、Ｃｒ：０．５０％、Ｍｏ：０．０５％、Ｃｕ：０．２８％であり、残りがＦｅ及び不可避的な不純物である。

【0022】

まず、転炉吹錬後、鋼材に対して、ＬＦ精錬により合金の成分を調節するとともに、ＲＨ真空処理により溶鋼の純度を高め、その後、ダイナミック軽圧下技術により連続鋳造を行い、厚さ２６０ｍｍの鋳片を１１６９℃まで加熱し、２８１ｍｉｎ加熱した後に出湯し、出湯後に鋼材が制御圧延・制御冷却段階に入り、圧延を粗圧延及び仕上げ圧延に分け、粗圧延温度は１１６６℃であり、仕上げ圧延開始温度は８６０℃であり、仕上げ圧延終了温度は８１９℃であり、圧延後に層流冷却を行い、その冷却温度は５４７℃であり、冷却速度は１２．６℃／ｓである。

【0023】

この成分及びプロセスを採用して製造した鋼板の性能は、表１～表３に示す通りであり、そのミクロ組織形態図は図１に示される。

【0024】

実施例３
本実施例のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板は、厚さが３２ｍｍであり、その成分の重量百分率が、Ｃ：０．０６％、Ｓｉ：０．４５％、Ｍｎ：１．２８％、Ｐ：０．０１２％、Ｓ：０．００１２％、Ａｌｔ：０．０３８％、Ｎｂ：０．０３０％、Ｖ：０．０４５％、Ｔｉ：０．０１２％、Ｎｉ：０．２９％、Ｃｒ：０．４８％、Ｍｏ：０．０６％、Ｃｕ：０．３２％であり、残りがＦｅ及び不可避的な不純物である。

【0025】

まず、転炉吹錬後、鋼材に対して、ＬＦ精錬により合金の成分を調節するとともに、ＲＨ真空処理により溶鋼の純度を高め、その後、ダイナミック軽圧下技術により連続鋳造を行い、厚さ２６０ｍｍの鋳片を１１６８℃まで加熱し、２７９ｍｉｎ加熱した後に出湯し、出湯後に鋼材が制御圧延・制御冷却段階に入り、圧延を粗圧延及び仕上げ圧延に分け、粗圧延温度は１１１９℃であり、仕上げ圧延開始温度は８５８℃であり、仕上げ圧延終了温度は８０９℃であり、圧延後に層流冷却を行い、その冷却温度は５４９℃であり、冷却速度は１２．５℃／ｓである。

【0026】

この成分及びプロセスを採用して製造した鋼板の性能は、表１～表３に示す通りであり、そのミクロ組織形態図は図２に示される。

【0027】

実施例４
本実施例のマイクロモリブデン型耐候性橋梁鋼板は、厚さが６５ｍｍであり、その成分の重量百分率が、Ｃ：０．０８％、Ｓｉ：０．３２％、Ｍｎ：１．３５％、Ｐ：０．０１４％、Ｓ：０．００１３％、Ａｌｔ：０．０２５％、Ｎｂ：０．０２８％、Ｖ：０．０５０％、Ｔｉ：０．０１０％、Ｎｉ：０．３５％、Ｃｒ：０．５５％、Ｍｏ：０．０８％、Ｃｕ：０．２６％であり、残りがＦｅ及び不可避的な不純物である。

【0028】

まず、転炉吹錬後、鋼材に対して、ＬＦ精錬により合金の成分を調節するとともに、ＲＨ真空処理により溶鋼の純度を高め、その後、ダイナミック軽圧下技術により連続鋳造を行い、厚さ２６０ｍｍの鋳片を１１９３℃まで加熱し、２６７ｍｉｎ加熱した後に出湯し、出湯後に鋼材が制御圧延・制御冷却段階に入り、圧延を粗圧延及び仕上げ圧延に分け、粗圧延温度は１１２０℃であり、仕上げ圧延開始温度は８５５℃であり、仕上げ圧延終了温度は８０５℃であり、圧延後に層流冷却を行い、その冷却温度は５００℃であり、冷却速度は７．５℃／ｓである。

【0029】

この成分及びプロセスを採用して製造した鋼板の性能は、表１～表３に示す通りである。

【0030】

【表1】

【0031】

【表2】

【0032】

【表3】

【0033】

図１及び図２に示すように、実施例１及び実施例２の組織には、大粒径のＭＡ島組織がなく、粒状ベイナイトの他、少量のフェライト組織を更に含有する。このような構造により、鋼板は、強度が十分でありながら、有益な可塑性と靱性を維持し、且つ鋼材の低降伏比を維持することができる。表１～表３のデータにより示されるように、本発明の製造方法で製造された実施例１及び実施例２の機械的特性は、いずれもその設計レベルに達することができ、降伏強度は、５００～６００ＭＰａの間にあり、伸び率≧２０％であり、降伏比≦０．８５であり、－２３℃での衝撃エネルギー≧２４０Ｊであり、Ｔ_ＮＤＴ無延性遷移温度は－５０℃であった。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】