(57)【要約】【課題】本発明は６５０〜７００℃での降伏強度に優れ、且つ溶接性に優れた耐火鋼及び製造方法に関する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．１〜０．５％、更にＮｂ：０．０２〜０．１０％またはＴｉ：０．０２〜０．１０％の１種以上、必要に応じてＶ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭの一種または二種以上を含有し、残部は実質的に鉄および不可避的不純物からなる鋼を１０００℃以上に加熱後圧延終了温度８００℃以上で熱間圧延し、圧延後少なくとも５５０℃まで加速冷却し、必要に応じて５００℃以下で焼戻す。  上記成分組成を有し、６５０〜７００℃に１０〜３０分保持することにより新たに析出するＭｏＣ、及びＴｉＣ，ＮｂＣ、ＶＣの１種以上からなる炭化物中の炭素量が特定量となる鋼。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．１〜０．５％、Ａｌ：０．０７％以下、更にＮｂ：０．０２〜０．１０％またはＴｉ：０．０２〜０．１０％の１種以上を含有し、残部は実質的に鉄および不可避的不純物からなる鋼を１０００℃以上に加熱後圧延終了温度８００℃以上で熱間圧延し、圧延後少なくとも５５０℃まで加速冷却することを特徴とする７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼の製造方法。
【請求項２】
鋼組成に更にＶ：０．０１〜０．１０％、Ｃｒ：０．０３〜０．５％、Ｃｕ：０．０３〜０．５％、Ｎｉ：０．０３〜０．５％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０２％の一種または二種以上を含有することを特徴とする請求項１記載の７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼の製造方法。
【請求項３】
加速冷却後、更に５００℃以下で焼戻すことを特徴とする請求項１または２記載の７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一つに記載の製造方法で製造され、６５０〜７００℃に１０〜３０分保持することにより新たに析出するＭｏＣ、及びＴｉＣ，ＮｂＣ、ＶＣの１種以上からなる炭化物中の炭素量が、（１）式で定義される炭化物炭素等量値で５０ｐｐｍ以上であることを特徴とする７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼。
2004238644.tif 000009
ここで、
Δ［Ｃ  ａｓ  ＭｏＣ］＝１２／９６×｛（高温保持後のＭｏ析出量）−（高温保持前のＭｏ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＴｉＣ］＝１２／４８×｛（高温保持後のＴｉ析出量）−（高温保持前のＴｉ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＮｂＣ］＝１２／９３×｛（高温保持後のＮｂ析出量）−（高温保持前のＮｂ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＶＣ］＝１２／５１×｛（高温保持後のＶ析出量）−（高温保持前のＶ析出量）｝
ただし、無添加の場合は０とする。
【請求項５】
更に、前記炭化物中の炭素量が（２）式を満たすことを特徴とする請求項４記載の７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼。
2004238644.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は火災により数時間程度、高温に曝されても強度の低下が少ない耐火鋼に関し、特に６５０〜７００℃において降伏強度に優れ、且つ溶接性に優れたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造用鋼材は高温に曝されると強度が低下するため火災などの場合に鋼材の温度が３５０℃以上にならないように耐火被覆が施される。
【０００３】
特許文献１，２に記載されている耐火鋼は耐火被覆の厚さを低減若しくは省略させるため開発されたもので、４００〜４９０Ｎ／ｍｍ２級鋼でＭｏやＮｂ，Ｔｉを添加し、６００℃での降伏強度と常温規格降伏強度の比を規定したことを特徴とする。
【０００４】
しかしながら、６００℃における高温強度は常温規格降伏強度の２／３を満足する程度であり、７００℃では常温規格降伏強度の１／３程度にまで減少することから、建築物によっては耐火被覆を減少させ、建築費用を低減させるという目的を必ずしも十分達成できない場合も見受けられる。また、耐火鋼は高温強度を確保するため合金元素の添加量が多く、適用する溶接法によっては溶接性が必ずしも良好とは言い難かった。また、高温強度を確保するために多量の合金元素を添加すると、常温強度が高くなりすぎてＳＮ材のＪＩＳ規格強度を超えてしまう恐れがある。
【０００５】
【先行特許文献１】特開平２−１７０９４３号公報
【０００６】
【先行特許文献２】特開平２−１６３３４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はＪＩＳに規定されたＳＮ材の常温規格強度を満足し、７００℃においても高温強度に優れ、且つ建築構造用鋼として必要な延靭性、低降伏比を満足する溶接構造用鋼およびその製造方法を提供することを目的とし、具体的には、６００℃でのＹＳ比（６００℃ＹＳ／常温ＹＳ）≧５９％、６５０℃でのＹＳ比（６５０℃ＹＳ／常温ＹＳ）≧５７％、７００℃でのＹＳ比（７００℃ＹＳ／常温ＹＳ）≧４５％と優れた高温特性を得ることを目標とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、高温における鋼中炭化物の析出状態と強度の関係について鋭意検討を行い、１．高温強度は主に（Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ）Ｃ系炭化物の析出量に依存し、２．高温強度比（７００℃での耐力／常温耐力）を向上させる場合は常温での析出強化を最小限とし、７００℃における微細析出で大きな析出強化を得ることが有効なことを見出した。
【０００９】
そして、具体的な成分組成と製造条件の組合せとして、低Ｃ−（Ｍｏ，Ｔｉ）系、低Ｃ−（Ｍｏ，Ｎｂ）系または低Ｃ−（Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔｉ）系の鋼を、１０００℃以上に加熱し熱間圧延後、少なくとも５５０℃以上の炭化物析出温度域を加速冷却することが有効なことを知見した。
【００１０】
本発明は以上の知見を基に更に検討を加えて成されたものであり、すなわち本発明は、
１．質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．５％、Ｍｏ：０．１〜０．５％、Ａｌ：０．０７％以下、更にＮｂ：０．０２〜０．１０％またはＴｉ：０．０２〜０．１０％の１種以上を含有し、残部は実質的に鉄および不可避的不純物からなる鋼を１０００℃以上に加熱後圧延終了温度８００℃以上で熱間圧延し、圧延後少なくとも５５０℃まで加速冷却することを特徴とする７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼の製造方法。
【００１１】
２．鋼組成に更にＶ：０．０１〜０．１０％、Ｃｒ：０．０３〜０．５％、Ｃｕ：０．０３〜０．５％、Ｎｉ：０．０３〜０．５％、Ｃａ：０．０００５〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．０２％の一種または二種以上を含有することを特徴とする１記載の７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼の製造方法。
【００１２】
３．加速冷却後、更に５００℃以下で焼戻すことを特徴とする１または２記載の７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼の製造方法。
【００１３】
４．１ないし３のいずれか一つに記載の製造方法で製造され、６５０〜７００℃に１０〜３０分保持することにより新たに析出するＭｏＣ、及びＴｉＣ，ＮｂＣ、ＶＣの１種以上からなる炭化物中の炭素量が、（１）式で定義される炭化物炭素等量値で５０ｐｐｍ以上であることを特徴とする７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼。
2004238644.tif 000002
ここで、
Δ［Ｃ  ａｓ  ＭｏＣ］＝１２／９６×｛（高温保持後のＭｏ析出量）−（高温保持前のＭｏ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＴｉＣ］＝１２／４８×｛（高温保持後のＴｉ析出量）−（高温保持前のＴｉ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＮｂＣ］＝１２／９３×｛（高温保持後のＮｂ析出量）−（高温保持前のＮｂ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＶＣ］＝１２／５１×｛（高温保持後のＶ析出量）−（高温保持前のＶ析出量）｝
ただし、無添加の場合は０とする。
５．更に、前記炭化物中の炭素量が（２）式を満たすことを特徴とする４記載の７００℃での高温耐火特性に優れた溶接構造用鋼。
【００１４】
2004238644.tif 000003
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の成分組成、製造条件について以下に詳細に説明する。
【００１６】
Ｃ
Ｃは鋼の常温強度、高温強度を安定して確保するため有効で、６００℃を超える温度域では炭化物の微細複合析出強化により降伏強度を向上させるため０．０１％以上添加する。一方、０．１０％を超えるとＴｉなどの炭化物生成元素の高温における固溶限が減少し、常温における強度やＹＲが過度に上昇し、靭性や溶接性が低下するため０．０１〜０．１０％とする。
【００１７】
Ｓｉ
Ｓｉは脱酸や固溶強化のため０．０１％以上添加する。一方、０．５％を超えると延靭性が低下し、常温強度が過度に高くなるため０．０１〜０．５％とする。
【００１８】
Ｍｎ
Ｍｎは本発明において重要な元素である。高温強度／常温強度比を向上させるため、常温強度にのみ寄与するＭｎ量を低減する。ＭｎはＳＮ材としての常温強度を確保するために、０．０１％以上添加する。一方、０．５％を超えると常温強度が過度に高くなり高温強度／常温強度比が低下するとともに、ＳＮ材としての常温規格強度を超える場合があるため、０．０１〜０．５％とする。
【００１９】
Ｍｏ
Ｍｏは焼入れ性の向上、析出強化により鋼の強度を向上させ、特に高温強度の向上に有効なため０．１％以上添加する。一方、０．５％を超えると常温強度が高くなりすぎるとともに、製品コストが上昇し、溶接性が低下するため０．１〜０．５％を添加する。
【００２０】
Ｍｏによる高温強度の向上はＴｉ，Ｎｂと複合添加すると特に有効で、６５０℃〜７００℃程度に加熱されると微細な（Ｍｏ，Ｔｉ）Ｃや（Ｍｏ，Ｎｂ）Ｃを析出し、鋼組成として更にＶやＣｒを添加した場合は、これらの元素が入りこんだ微細な（Ｍｏ，Ｔｉ）Ｃや（Ｍｏ，Ｎｂ）Ｃを析出し、高温強度を向上させる。
【００２１】
ＮｂまたはＴｉの一種以上
Ｎｂは析出強化により強度を向上させ、特にＭｏやＴｉ、更にはＶと複合添加すると複合炭化物を微細析出し高温強度を向上させるため０．０２％以上添加する。一方、０．１０％を超えると常温強度が過度に向上するとともに、溶接性が劣化するため０．０２〜０．１０％を添加する。
【００２２】
Ｔｉは析出強化により強度を向上させ、特にＭｏと複合添加し、微細な（Ｍｏ，Ｔｉ）Ｃを析出すると６００℃以上での高温強度を向上させるため、０．０２％以上添加する。一方、０．１０％を超えると溶接性が劣化するため０．０２〜０．１０％を添加する。
【００２３】
Ａｌ
Ａｌは脱酸元素であり、またｓｏｌ．ＡｌはＡｌＮとして鋼中に析出し、結晶粒径を微細化するが、過剰に含まれると介在物が多くなり、延性や靭性を損なうため０．０７％以下とする。
本発明ではＰ，Ｓ，Ｎを以下のように制限することが好ましい。
【００２４】
Ｐ，Ｓ
Ｐ，Ｓは、延靭性、加工性、溶接性の観点からはできるだけ低減するのが望ましいが、極端な低減は製造コストが上昇するためそれぞれ０．０３％以下とする。
【００２５】
Ｎ
Ｎは、ｓｏｌ．ＡｌとＡｌＮを析出し、結晶粒径を微細化するが、過剰に存在すると溶接部の靭性が低下し、Ｔｉ添加の効果が損なわれるため０．０１％以下とし、好ましくは０．００６％以下とする。
【００２６】
以上が本発明の基本成分組成であるが、更に特性を向上させるためＶ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭの一種または二種以上を必要に応じて添加することができる。
【００２７】
Ｖ
Ｖは析出強化により常温強度、高温強度を向上させ、特にＭｏ，Ｔｉと複合添加すると（Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖ）Ｃなどの複合炭化物の微細析出により高温強度が著しく向上する。一方、多量に添加すると常温強度が過度に上昇するとともに、溶接性が劣化するため添加する場合は０．０１〜０．１０％とする。
【００２８】
Ｃｒ
Ｃｒは固溶強化により常温強度、高温強度を向上させ、特にＭｏ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖと複合添加すると、これらの元素との複合炭化物を微細析出し高温強度が著しく向上する。一方、多量に添加すると常温強度が過度に上昇するとともに、溶接性が劣化するため添加する場合は０．０３〜０．５％とする。
【００２９】
Ｃｕ
Ｃｕは固溶強化により常温強度を向上させるが、多量に添加すると鋼板表面疵が多発するようになるため添加する場合は０．０３〜０．５％とする。
【００３０】
Ｎｉ
Ｎｉは焼入れ性の向上により強度を向上させ、また低温靭性も向上させるが、高価な元素で製品コストを上昇させるため添加する場合は０．０３〜０．５％とする。
【００３１】
Ｃａ，Ｍｇ，ＲＥＭ
これらの元素は介在物の形態制御やＳ等の不純物元素の固定により靭性を向上させるため、添加する場合はＣａ：０．０００５〜０．００５％、Ｍｇ：０．０００５〜０．００５％、ＲＥＭ：０．０００５〜０．２％とする。
【００３２】
以下、製造条件について説明する。本発明では鋼板製造工程においてＮｂ，Ｍｏ，Ｔｉなどの炭化物の析出を抑制するように製造条件を規定する。
【００３３】
圧延加熱温度
圧延加熱温度は、Ｔｉ、Ｎｂ，Ｖなどを加熱時に固溶させ、優れた高温強度とするため１０００℃以上に加熱する。
【００３４】
圧延終了温度
圧延終了温度は、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏなどの炭化物析出を圧延中および圧延後に抑制し、火災などで高温に曝された時十分な量が析出するように、また、焼入れ性を高め、常温強度を満足させるため８００℃以上とする。一方、１０００℃を超えると結晶粒が粗大化して過度に焼入れ性が向上し常温強度が高くなりすぎるとともに、十分な圧下率がとれないため、１０００℃未満とすることが望ましい。
【００３５】
圧延後の冷却条件
圧延後、加速冷却をＡｒ３点以上から少なくとも５５０℃まで行う。圧延後の加速冷却は、冷却過程においてＮｂ，Ｔｉ，Ｍｏなどの炭化物の析出を抑制するためで、加速冷却は圧延後直ちに開始し、冷却速度は板厚の１／２で１℃／ｓｅｃ以上とすることが好ましい。冷却は少なくとも５５０℃まで行い停止温度は所望の機械的性質に応じて適宜決定する。
【００３６】
焼戻しを行う場合は、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏなどの炭化物析出が抑制されるように５００℃以下の温度で行い、４５０℃程度とすることが好ましい。
【００３７】
本発明は上述した成分組成と製造条件の組合せにより、優れた高温特性が得られるが、特にＭｎ：０．２５〜０．４％、Ｍｏ：０．３〜０．５％、Ｔｉ：０．０４〜０．０８％、Ｎｂ：０．０２〜０．０５％、Ｖ：０．０３〜０．０８％の成分系とし、加熱温度：１１００〜１２００℃、圧延仕上温度：８５０℃以上、冷却速度：板厚中心で５℃／ｓｅｃ．以上、冷却停止温度：３５０〜５００℃とした場合、より優れた特性が得られる。
【００３８】
また、７００℃においてより優れた高温特性（常温ＹＳ規格下限の２／３以上）を所望する場合は、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｖなどの炭化物析出形態を以下のいずれかに規定する。
【００３９】
炭化物析出形態１
６５０〜７００℃に１０〜３０分保持された結果、新たに析出するＮｂ，Ｔｉ，Ｍｏ、Ｖなどの炭化物中の炭素量を、（１）式で定義される炭化物炭素等量値で５０ｐｐｍ以上とする。５０ｐｐｍ以上の炭化物析出により、７００℃において優れた高温強度が確保できる。より好ましくは、１００ｐｐｍ以上である。
2004238644.tif 000004
炭化物析出形態２
６５０〜７００℃に１０〜３０分保持された結果、新たに析出するＭｏＣ、及びＴｉＣ，ＶＣの１種以上からなる炭化物中の炭素量が、（１）式で定義される炭化物炭素等量値で５０ｐｐｍ以上、且つ炭化物の構成比を（２）式とする。
【００４０】
電子顕微鏡による詳細な組織観察から、（２）式を満足する（Ｔｉ−Ｍｏ−Ｖ）系炭化物は、非常に微細で安定に析出しており、他の析出物に比べて高温強度向上に大きく寄与する。
2004238644.tif 000005
ここで、Δ［Ｃ  ａｓ  ＴｉＣ］、Δ［Ｃ  ａｓ  ＭｏＣ］、Δ［Ｃ  ａｓ  ＮｂＣ］、Δ［Ｃ  ａｓ  ＶＣ］は以下のように定義する。但し、無添加の元素は０とする。
Δ［Ｃ  ａｓ  ＴｉＣ］＝１２／４８×｛（高温保持後のＴｉ析出量）−（高温保持前のＴｉ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＭｏＣ］＝１２／９６×｛（高温保持後のＭｏ析出量）−（高温保持前のＭｏ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＮｂＣ］＝１２／９３×｛（高温保持後のＮｂ析出量）−（高温保持前のＮｂ析出量）｝
Δ［Ｃ  ａｓ  ＶＣ］＝１２／５１×｛（高温保持後のＶ析出量）−（高温保持前のＶ析出量）｝
各金属元素の析出量は１０％アセチルアセトンーメタノール電解抽出による残渣をＩＣＰ発光分析により測定した値（ｐｐｍ換算値）とする。
【００４１】
【実施例】
本発明の効果を実施例を用いて説明する。表１に供試鋼の化学成分、表２に製造条件と共に得られた鋼の常温強度、耐火性能（高温強度）、ｙ割れ防止予熱温度、０℃での靭性（シャルピー吸収エネルギ値）を示す。
【００４２】
供試鋼はいずれもＳＮ４９０を対象とした。発明鋼Ａ〜Ｋにおいて、鋼ＡはＴｉ添加系、鋼ＢはＮｂ添加系、鋼ＣはＶ−Ｎｂ複合添加系、鋼ＤはＶ−Ｔｉ複合添加系、鋼ＥはＶ−Ｎｂ−Ｔｉ複合添加系、鋼ＦはＣｒ添加系、鋼ＧはＣｕ添加系、鋼ＨはＮｉ添加系、鋼ＩはＣａ添加系、鋼ＪはＭｇ添加系、鋼ＫはＲＥＭ添加系とした。
【００４３】
比較鋼Ｌ〜Ｔにおいて、鋼Ｌは従来鋼のため高Ｍｎ系であるが鋼Ｍ〜鋼Ｔは低Ｍｎ−Ｍｏ系で、鋼Ｍは（Ｎｂ，Ｔｉ）無添加系、鋼ＮはＴｉ微量添加系、鋼ＯはＮｂ微量添加系、鋼Ｐは低Ｍｏ−Ｔｉ添加系、鋼Ｑは高Ｍｏ−Ｔｉ添加系、鋼Ｒは高Ｔｉ系、鋼Ｓは高Ｎｂ系、鋼Ｔは高Ｃ系とした。
【００４４】
これらの鋼を圧延後、加速冷却し、主な板厚を２５ｍｍとする鋼板を製造した。製造条件は鋼Ｃについて、加熱温度、圧延終了温度、冷却停止温度、焼戻し温度を変更し、その他の鋼は本発明範囲内の条件で製造した。
【００４５】
得られた鋼板について、常温引張試験（ＪＩＳ準拠）、高温引張試験（試験温度６００℃、６５０℃、７００℃）を行い、常温引張特性としてＹＳ，ＴＳおよびＹＲ（ＹＳ／ＴＳ×１００％）を求め，高温引張特性として各試験温度でのＹＳ及び、該ＹＳと常温のＹＳの比を求めた。
【００４６】
溶接性はｙ形溶接割れ試験、靭性はシャルピー衝撃試験（試験温度０℃での吸収エネルギー）により調査した。
【００４７】
その結果、本発明範囲内の化学成分を有する鋼Ａ〜Ｋを本発明範囲内の製造条件で鋼板としたＮｏ．１，２，３，５，６，８，９，１１，１３〜２２の鋼板では、６００℃でＹＳ≧２１７Ｎ／ｍｍ２（ＳＮ４９０の常温ＹＳ規格下限値の２／３）、６５０℃でＹＳ≧１９０Ｎ／ｍｍ２、７００℃でＹＳ≧１６３Ｎ／ｍｍ２（ＳＮ４９０の常温ＹＳ規格下限の１／２）、あるいはＹＳ≧２１７Ｎ／ｍｍ２（ＳＮ４９０の常温ＹＳ規格下限の２／３）を満足し、６００℃でのＹＳ比≧５９％、６５０℃でのＹＳ比≧５７％、７００℃でのＹＳ比≧４５％と優れた高温特性が得られた。
【００４８】
更に、本発明鋼はｙ形溶接割れ試験で割れ防止予熱温度は０℃以下、０℃でのシャルピー吸収エネルギー２４９Ｊ以上と優れた溶接性、靭性が得られた。
【００４９】
Ｎｏ．４，７，１０，１２は本発明範囲内の化学成分の鋼Ｃを、本発明範囲外となる種々の製造条件で製造した鋼板で、Ｎｏ．４は冷却停止温度が５８５℃と本発明範囲外で高く、Ｎｏ．７は焼戻し温度が好ましいとされる５００℃より高いため、常温のＹＳとＴＳが目標とするＳＮ４９０規格の上限を超え、高温強度に優れるもののＹＳ比は低くなっている。
【００５０】
Ｎｏ．１０は圧延終了温度が７７０℃と本発明で規定する８００℃以上より低いため常温強度が低下し、６００℃の高温強度は目標値を満足するものの、６５０℃、７００℃での高温強度は低下する。
【００５１】
Ｎｏ．１２は加熱温度が９７０℃と本発明で規定する１０００℃以上より低く、高温強度に劣る。
【００５２】
Ｎｏ．２３〜３１は本発明範囲外の化学成分の鋼Ｌ〜Ｔを本発明の製造条件で製造した鋼板で、いずれもＳＮ４９０の常温強度規格と、７００℃での高温強度の目標値を両立しておらず、又ＹＳ比も発明鋼に対して低い結果となった。
【００５３】
Ｎｏ．２３は鋼Ｌが従来鋼で、割れ防止予熱温度が高く、溶接性に劣っている。Ｎｏ．２４は鋼ＭがＮｂ，Ｔｉが無添加で、常温強度はＳＮ４９０規格を満足し、６００℃での高温強度も目標値を満足するが、６５０、７００℃での高温強度が目標値を満足しない。
【００５４】
Ｎｏ．２５は鋼ＮのＴｉ添加量が少なく、Ｎｏ．２６は鋼ＯのＮｂ添加量が少なく，Ｎｏ．２７は鋼ＰのＭｏの添加量が少なく、常温強度はＳＮ４９０規格を満足するが、高温強度が目標を満足しない。
【００５５】
Ｎｏ．２８は鋼ＱのＭｏ添加量が高く、常温強度がＳＮ４９０の規格上限を超え、また溶接性も劣っている。Ｎｏ．２９は鋼ＲのＴｉ量が，Ｎｏ．３０は鋼ＳのＮｂ量が本発明範囲外で高く、常温強度、ＹＲがＳＮ４９０規格を超え、靭性も低い。
【００５６】
Ｎｏ．３１は鋼ＴのＣ量が多く、常温強度がＳＮ４９０の規格上限を超え、また溶接性、靭性に劣る。
【００５７】
表３は上述した供試鋼板のうち、７００℃での高温強度がＹＳ≧２１７Ｎ／ｍｍ２（ＳＮ４９０の常温ＹＳ規格下限の２／３）を満足し、６００℃でのＹＳ比≧５９％、６５０℃でのＹＳ比≧５７％、７００℃でのＹＳ比≧４５％と特に優れた高温特性が得られた本発明例Ｎｏ．２，５，１５，１６の鋼板について炭化物析出形態を調査した結果を示すもので、比較例Ｎｏ．４，１２の鋼板についても炭化物析出形態を調査した。
【００５８】
調査は高温試験前の母材と７００℃高温引張試験後の引張試験片を用い、１０％アセチルアセトンーメタノール電解抽出による残渣をＩＣＰ発光分析法により抽出金属量として定量した。
【００５９】
Ｎｏ．４の鋼板では常温で炭化物が析出し、高温試験時に析出する炭化物量が少なく、また析出物が成長して強度向上に寄与しない大きさのため高温強度特性に劣る。Ｎｏ．１２の鋼板は、スラブ加熱時にＭｏ，Ｎｂ，Ｖが十分固溶していないため、析出物量が少ない。Ｎｏ．２，５の鋼板は炭化物の析出量が５０ｐｐｍを超えるため、高温特性に優れていた。Ｎｏ．１５、１６の鋼板は炭化物の析出量が１００ｐｐｍ以上で、かつ炭化物の構成比が本発明範囲内のため、多量の微細な炭化物が析出し、７００℃でのＹＳ比≧５９％の非常に優れた高温特性を示した。
【００６０】
【表１】
2004238644.tif 000006
【００６１】
【表２】
2004238644.tif 000007
【００６２】
【表３】
2004238644.tif 000008
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、６００〜７００℃での高温特性に優れ、かつ優れた溶接性と低温靭性を兼ね備えた耐火鋼が得られ産業上極めて有意義である。