(57)【要約】【目的】  構造部材に用いられる溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れた高硬度熱延鋼板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】  Ｃ：０．２２〜０．３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｎ：０．１０％以上、０．６０％未満、Ｐ：０．００５％以下、Ｓ：０．００２％以下、Ｍｏ：０．１５％以上、１．０％未満、Ｎｂ：０．０1％〜０．１０％、Ｔｉ：０．００３％以上、０．０５％以下、Ｂ：０．０００５％〜０．００３％を含み、その他Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有し、かつＰＣＥ値（＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／１２＋Ｎｉ／５０＋Ｃｒ／１５＋Ｍｏ／６＋Ｖ／８＋２５Ｐ＋３０Ｓ＋１５Ｂ）が０．５５％以下である鋼において、旧オーステナイトの平均粒径が２０μｍ以下であるマルテンサイト組織の分率が９５％以上のミクロ組織からなり、ブリネル硬さが４７０以上であることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．２２％以上、０．３０％以下、
Ｓｉ：０．０３％以上、０．５％以下、
Ｍｎ：０.1０％以上、０．６０％未満、
Ｐ：０．００５％以下、
Ｓ：０．００２％以下、
Ｍｏ：０．１５％以上、１．０％未満、
Ｎｂ：０．０1％以上、０．１０％以下、
Ｔｉ：０．００３％以上、０．０５％以下、
Ａｌ：０．００１％以上、０．１％以下、
Ｂ：０．０００５％以上、０．００３％以下
を含み、その他Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有し、かつ下記式で示されるＰＣＥ値が０．５５％以下である鋼であって、旧オーステナイトの平均粒径が２０μｍ以下であるマルテンサイト組織の分率が９５％以上のミクロ組織からなり、ブリネル硬さが４７０以上であることを特徴とする、溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れる高硬度熱延鋼板。
ＰＣＥ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／１２＋［Ｎｉ］／５０＋［Ｃｒ］／１５＋［Ｍｏ］／６＋［Ｖ］／８＋２５［Ｐ］＋３０［Ｓ］＋１５［Ｂ］
ここで、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｐ］、［Ｓ］、［Ｂ］はそれぞれ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｐ、Ｓ、Ｂの質量％である。
【請求項２】
質量％で、さらに、
Ｃｒ：０．２％以上、２．０％以下、
Ｖ：０．０３％以上、０．２０％以下、
Ｎｉ：０．２％以上、１．０％以下
のうちの１種または２種を含有することを特徴とする、請求項１に記載の溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れる高硬度熱延鋼板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の組成を有する鋼片または鋳片を１１００℃以上に加熱し、８６０℃以下８００℃以上で累積圧下率４０％以上を確保する熱間圧延を行なって厚鋼板とし、これをＡｃ３変態点温度＋２０℃〜Ａｃ３変態点温度＋５０℃の温度から１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で１００℃以下まで冷却する熱処理を行なうことを特徴とする、溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れる高硬度熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、構造部材に用いられる溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れた高硬度熱延鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板に高速の飛翔体が衝突する場合、一般に鋼板の硬度が高いほど飛翔体は貫通しにくくなる。そのため高硬度の鋼板は、弾丸などから人命や機材を防護する装備に用いられる場合がある。防護用鋼板が用いられる装備はさまざまであるが、車両、船舶などの構造用部材に用いられる場合には耐高速衝突貫通性能だけでなく良好な溶接性が要求され、さらに適用される部材によっては曲げなどの加工性が良好であることも同時に要求される。
【０００３】
ここで想定している耐高速衝突貫通性能のレベルは、米国などにおいて一般に銃弾に対する耐貫通性能の評価基準として用いられるＮＩＪレベルＩＩＩ（米国司法省の研究機関Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｊｕｓｔｉｃｅの耐弾性評価指標で、ＮＩＪレベルＩＩＩは例えば質量９．７ｇの鉛弾の弾速８３８ｍ／ｓに耐弾するレベル）に相当するものである。車両、船舶などの構造用部材に用いられる場合の防護用の材料は、実用上軽量であることが非常に重要であり、例えば１０ｍｍ以下の比較的薄い板厚で、所期の耐高速衝突貫通性能を具備することが必要である。そこで、耐高速衝突貫通性能の目標レベルとしては、板厚８ｍｍの鋼板でＮＩＪレベルＩＩＩ相当での試験において非貫通となることとする。
【０００４】
溶接にあたって、特殊な溶材を必要としたり、高温の予熱が必要とされる場合、適用範囲や溶接補修が制限される。したがって、例えば一般的な溶材を用いた通常のＣＯ２溶接が予熱なしで可能であることが望ましい。
【０００５】
曲げ加工が困難である場合にも使用部位が限定される。したがって、例えば５ｔ（板厚の５倍の曲げ半径）での１８０度曲げで欠陥がなく曲げられるような加工性を有することが望ましい。
【０００６】
さらに経済性を考慮するならば、製造負荷の大きい鍛造鋼などではなく、製造負荷の比較的小さい熱延鋼板であることが望ましい。
【０００７】
板厚が薄くなるほど、かかる高速衝撃に対して耐高速衝突貫通性能を有するためにはより高い強度が必要となる。一方、高硬度になるほど靭性が低下し被弾時の衝撃波によって割れが生じやすくなる。加えて、高硬度になるほど、被弾時に弾丸の周囲に生じる大きなせん断力によって局所的断熱的に急速な温度上昇が起きて鋼板の強度が低下するために、鋼板が栓状に打ち抜かれて貫通する、いわゆるプラッギング現象が起きやすくなる。そのため、高硬度化と割れや貫通の回避を両立させることは容易ではない。また、一般的に高硬度になるほど溶接性や曲げなどの加工性は低下する傾向にある。
【０００８】
本発明者は、高い耐高速衝突貫通性能を有する鋼材に関して、先に特許文献１、特許文献２にて開示した。同文献に記載の発明は飛翔体の速度が９００ｍ／ｓを超えるような場合の耐高速衝突貫通性能を想定しており、そのためＣ量を０．３％以上とするなど合金量が多い。溶接性については特許文献２では予熱を前提とした溶接性については考慮しているものの、予熱なしでの溶接性までは考慮していない。また、曲げ加工性については特許文献１、特許文献２とも考慮していない。
【０００９】
こうしたことから、ＮＩＪレベルＩＩＩ相当の耐高速衝突貫通性能と、溶接性、加工性を有し、経済的に製造できる熱延鋼板はこれまで知られていない。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２６４０５０号公報
【特許文献２】特開２００５−２６４２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、板厚１０ｍｍ以下でのＮＩＪレベルＩＩＩ相当の耐高速衝突貫通性能と、溶接性、加工性を有し、経済的に製造できる熱延鋼板およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決するために、本発明者は、特許文献２に記載の発明で得られた高い耐高速衝突貫通性能と溶接性を具備するための知見に加えて、さらに同時に曲げ加工性を兼ね備える方法について鋭意検討を重ねた。特許文献２では飛翔体の速度が９００ｍ／ｓを超えるような場合の耐高速衝突貫通性能を想定しているので、Ｃ量を０．３％以上としたうえで転位密度の高いマルテンサイト組織とすることが必須となっているが、その場合硬さが高くなるために曲げ加工性を確保することが困難になる。本発明においては想定する耐高速衝突貫通性能がＮＩＪレベルＩＩＩ相当であるので、Ｃ量を下げることが可能である。曲げ加工性とＣ量との関係を検討した結果、５ｔでの１８０度曲げ試験で割れが生じない程度の曲げ加工性を得るためには、Ｃ量を０．３％未満に下げることが必要であるとの知見を得た。さらにマルテンサイト組織の旧オーステナイト粒径を微細にすることで曲げ加工性が改善できる。
【００１３】
耐高速衝突貫通性能は、Ｃ量０．３０％未満の範囲でできるだけ向上させることを検討した。その結果、ＮＩＪレベルＩＩＩ相当の耐高速衝突貫通性能を得るためには、ブリネル硬さで少なくとも４７０以上が必要であり、この硬さを得るためにはＣ量は０．２２％以上とすることが必要であることが明らかとなった。さらに特許文献２に記載の発明と同様に、断熱的なせん断力によって鋼板が栓状に打ち抜かれるプラッギング現象を回避することが重要となる。これを回避するためには、特許文献２でも記載したように、マルテンサイト組織の高密度の転位を固着して高温になったときの抵抗力を高めるＭｏおよびＮｂの添加が有効である。しかし、Ｍｏ、Ｎｂは多量に添加すると溶接性を低下させるために、本発明においてはその添加量は限定せざるを得ない。発明者らは、合金元素を多く添加することなくプラッギングを回避するための手段を鋭意検討した結果、昇温時の変態温度をできるだけ高くすることと、マルテンサイト組織の旧オーステナイト粒径を微細化することが有効であるという新たな知見を得るに至った。昇温時の変態温度を高くする効果の理由については、プラッギングが急速な温度上昇のために組織がマルテンサイトからオーステナイトに変態するために抵抗力を失う現象であることから、オーステナイトへの変態を抑制することが有効に作用していると考えている。具体的には、ＭｎやＮｉなどのオーステナイトフォーマーを極力低くすることが有効である。また、結晶粒径の微細化効果については、粒界すべり変形によってせん断力が分散される効果ではないかと考えており、具体的には図１のＮＩＪレベルＩＩＩ相当試験（鋼板組成：０．２６％Ｃ−０．２２％Ｓｉ−０．４８％Ｍｎ−０．００２％Ｐ−０．０００８％Ｓ−０．２３％Ｍｏ−０．０４％Ａｌ−０．２２％Ｎｂ−０．０１３％Ｔｉ−０．００１１％Ｂ−０．００３％Ｎ、鋼板厚さ：８ｍｍ）に示すように、ブリネル硬さが４７０以上の場合、旧オーステナイト平均粒径が２０μｍ以下であればより高い耐高速衝突貫通性能が得られることを知見した。
【００１４】
旧オーステナイト平均粒径を微細化することは、焼入れ後のマルテンサイト組織のラス長さを微細化することで破壊の単位を小さくすることができるので、溶接熱影響部の靭性を向上させ、溶接割れの回避にも有効である。溶接性については、旧オーステナイトの平均粒径が２０μｍ以下であるマルテンサイト組織の分率が９５％以上のミクロ組織からなり、ブリネル硬さが４７０以上であるという条件を満たす種々の合金組成の鋼材について調査した。即ち、調査は、ＪＩＳ  Ｚ  ３１５４溶接割れ試験で実施し、試験条件はＣＯ２溶接、入熱：２．０ｋＪ／ｍｍ、溶材：ＹＭ−２８（１．２ｍｍφ）、雰囲気：温度２０℃、湿度６０％、供試鋼組成範囲としては、Ｃ：０．２３〜０．３３％、Ｓｉ：０．０９〜０．６８％、Ｍｎ：０．２９〜０．８８％、Ｐ：０．００１〜０．０１０％、Ｓ：０．００４〜０．００４３％、Ｎｉ：０〜２．０％、Ｃｒ：０〜２．５％、Ｍｏ：０．１９〜１．３４％、Ｖ：０〜０．２９％、Ｂ：０．０００７〜０．００５２％であった。なお、全ての供試鋼板において、旧オーステナイトの平均粒径が２０μｍ以下であるマルテンサイト組織の分率が９５％以上、かつブリネル硬さ４７０以上であった。
その結果、これらの条件を満たす鋼材においては、さらに合金元素を抑制すること、具体的には図２に示すように、ＰＣＥ＝Ｃ＋Ｓｉ／３０＋Ｍｎ／１２＋Ｎｉ／５０＋Ｃｒ／１５＋Ｍｏ／６＋Ｖ／８＋２５Ｐ＋３０Ｓ＋１５Ｂで示されるＰＣＥを０．５５％以下にすれば、入熱２．０ｋＪ／ｃｍ程度のＣＯ２溶接において予熱なしで割れなく溶接が可能であることを確認した。
【００１５】
鋼板のミクロ組織はできるだけフルマルテンサイトに近い組織が望ましい。組織のマルテンサイト分率が低下して残留オーステナイト分率などが高くなると硬さが低下するとともにプラッギングを起こしやすくなり、貫通しやすくなる。そのためマルテンサイトの組織分率が９５％以上であることが望ましい。
【００１６】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは下記のとおりである。
【００１７】
（１）  質量％で、Ｃ：０．２２％以上、０．３０％以下、Ｓｉ：０．０３％以上、０．５％以下、Ｍｎ：０.1０％以上、０．６０％未満、Ｐ：０．００５％以下、Ｓ：０．００２％以下、Ｍｏ：０．１５％以上、１．０％未満、Ｎｂ：０．０1％以上、０．１０％以下、Ｔｉ：０．００３％以上、０．０５％以下、Ａｌ：０．００１％以上、０．１％以下、Ｂ：０．０００５％以上、０．００３％以下を含み、その他Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組成を有し、かつ下記式で示されるＰＣＥ値が０．５５％以下である鋼であって、旧オーステナイトの平均粒径が２０μｍ以下であるマルテンサイト組織の分率が９５％以上のミクロ組織からなり、ブリネル硬さが４７０以上であることを特徴とする、溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れる高硬度熱延鋼板。
ＰＣＥ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／１２＋［Ｎｉ］／５０＋［Ｃｒ］／１５＋［Ｍｏ］／６＋［Ｖ］／８＋２５［Ｐ］＋３０［Ｓ］＋１５［Ｂ］
ここで、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｎｉ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｐ］、［Ｓ］、［Ｂ］はそれぞれ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｐ、Ｓ、Ｂの質量％である。
【００１８】
（２）  質量％で、さらに、Ｃｒ：０．２％以上、２．０％以下、Ｖ：０．０３％以上、０．２０％以下、Ｎｉ：０．２％以上、１．０％以下のうちの１種または２種を含有することを特徴とする、上記（１）に記載の溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れる高硬度熱延鋼板。
【００１９】
（３）  上記（１）または（２）に記載の組成を有する鋼片または鋳片を１１００℃以上に加熱し、８６０℃以下８００℃以上で累積圧下率４０％以上を確保する熱間圧延を行なって厚鋼板とし、これをＡｃ３変態点温度＋２０℃〜Ａｃ３変態点温度＋５０℃の温度から１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で１００℃以下まで冷却する熱処理を行なうことを特徴とする、溶接性、加工性および耐高速衝突貫通性能に優れる高硬度熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、比較的低い合金量でありながら、板厚１０ｍｍ以下でＮＩＪレベルＩＩＩ相当の耐高速衝突貫通性能を有し、かつ優れた溶接性と優れた構成を有する熱延鋼板が得られる。また本発明の製造方法によれば前記熱延鋼板を転炉溶製、熱間圧延により経済的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２２】
まず、本発明の鋼成分の限定理由を述べる。
Ｃは、耐高速衝突貫通性能に重要なマルテンサイトの硬さを決定する元素である。本発明における所期の耐高速衝突貫通性能を得るのに必要なブリネル硬さ４７０以上とするためには０．２２％以上の添加が必要であるが、０．３０％を越えて添加すると溶接性が低下して溶接条件が限定されるため含有量を０．２２％以上、０．３０％以下とする。
【００２３】
Ｓｉは、製鋼上必要な脱酸元素であり、その目的のため０．０３％以上添加する。しかし、過剰な添加は鋼材の靭性を低下させることがあるので、上限を０．５％とする。
【００２４】
Ｍｎは、ＭｎＳを形成することによってＳの粒界偏析による靭性低下を抑制する。この目的のためには０．１０％以上の添加が必要である。しかしＭｎはオーステナイトフォーマーであり、０．６０％以上添加すると変態温度を下げてプラッギングを生じて耐高速衝突貫通性能を低下させる。したがって、含有量は０．１０％以上０．６０％未満とする。
【００２５】
Ｐは、不可避的不純物として、溶接性および曲げ加工性を低下させる有害な元素である。したがって、上限を０．００５％とするとともに、他元素の添加量に応じてＰＣＥが０．５５を超えないように規制する。
【００２６】
Ｓは、溶接性および曲げ加工性を低下させ、割れを生じやすくして耐高速衝突貫通性能も低下させる非常に有害な元素である。特に、本発明における所期の曲げ加工性と耐高速衝突貫通性能を得るために０．００２％以下とするとともに、他元素の添加量に応じてＰＣＥが０．５５を超えないように規制する。
【００２７】
Ｍｏは、マルテンサイト組織中に固溶状態で存在すると高密度の転位を固着して高温になったときの抵抗力を高めることから耐高速衝突貫通性能を向上させるために有効な元素である。しかし、多く添加した場合に溶接性を低下させることがある。耐貫通性と溶接性とを両立させるため、Ｍｏの添加量は０．１５％以上、１．０％未満とする。
【００２８】
Ｎｂは、熱延中に微細に析出してオーステナイトの再結晶を抑制し、マルテンサイト組織の旧オーステナイト粒径を細粒化する効果があり、かつＭｏと同様に耐高速衝突貫通性能を高める効果があって非常に有用な元素である。この効果を発揮するためには０．０１％以上の添加が必須である。ただし、０．１０％を超えて添加すると、Ｎｂ析出物が粗大になるため再結晶抑制効果が失われて旧オーステナイト粒径が粗大になり、靭性や溶接性が低下する場合がある。このためＮｂ含有量は０．０１以上、０．１０％以下とする。
【００２９】
Ｔｉは、ＮをＴｉＮとして固定することでＢＮを形成させないようにして、焼入性向上に必要なフリーＢを確保するために０．００３％以上添加するが、過剰な添加は粗大なＴｉＮを生じさせるので、靭性を低下させて曲げ加工性を低下させる場合がある。そのためＴｉの添加量は０．００３％以上、０．０５％以下とする。
【００３０】
Ａｌは、脱酸元素または介在物形態制御元素として０．００１％以上、０．１％以下含有する。
【００３１】
Ｂは、焼入性を高め、マルテンサイト組織を得やすくし、硬さを上昇させる。その効果を発揮するには０．０００５％以上必要であるが、０．００３％を超えて添加すると溶接性を低下させることがあるので、Ｂの含有量は０．０００５％以上、０．００３％以下とする。
【００３２】
以上は本発明における鋼の基本成分であるが、さらに本発明では上記成分の他に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｖのうち一種または二種以上添加することができる。
【００３３】
Ｎｉは、靭性を高めるので特に鋼板が１０ｍｍ程度以下の場合に、被弾時の割れを回避するのに有効であり、この効果を得るためには０．２％以上の添加が必要である。しかしＮｉはオーステナイトフォーマーであり、多く添加すると変態温度を下げるので、プラッギングを生じて耐高速衝突貫通性能を低下させる。このためＮｉの添加量は０．２％以上、１．０％以下とする。
【００３４】
Ｃｒは、焼入性向上に有効である。０．２％未満ではそれらの効果は小さく、逆に２．０％を超えると溶接性を低下させる。したがって、Crの含有量は０．２％以上、２．０％以下とすることが望ましい。
【００３５】
Ｖは、焼入性向上に有効である。０．０３％未満ではそれらの効果は小さく、逆に０．２０％を超えると粗大析出物を形成するために靭性に有害である。したがって、Ｖの含有量は０．０３％以上、０．２０％以下とすることが望ましい。
【００３６】
上記の成分の他に不可避的不純物としてＮは、靭性を低下させる有害な元素であるので、その量は少ないほうが良い。望ましくは、Ｎは、０．０１％以下とする。
【００３７】
前記のように、本発明は鋼組成に加え、ミクロ組織を極力フルマルテンサイト組織とすることで高い耐高速衝突貫通性能が得られるものである。ミクロ組織は、主としてマルテンサイトと残留オーステナイトの混合組織であり、マルテンサイトの組織分率が９５％以上であることを特徴とする。残留オーステナイトは、マルテンサイト組織と形態的には類似しており、ミクロ組織の観察から残留オーステナイトとマルテンサイトを判別することは容易ではない。マルテンサイトと残留オーステナイトの組織分率は、Ｘ線分析によりフェライトの積分強度とオーステナイトの積分強度の比から定量的に求めることができる。
【００３８】
次に製造方法について述べる。
【００３９】
まず、上記の鋼成分組成の鋼片または鋳片を加熱して熱間圧延を行なう。加熱温度は通常の１１００℃以上でよい。加熱温度の上限は特に限定するものではないが加熱コスト等からして約１３００℃程度とするのが現実的である。熱間圧延は、Ｎｂ（ＣＮ）を析出させ、制御圧延効果を得るために、８６０℃以下、８００℃以上の温度域で累積圧下率を４０％以上を確保する。圧延後、放冷または加速冷却により一旦Ａｒ３変態点未満に冷却した後、再びＡｃ３変態点＋２０〜５０℃の範囲に再加熱して焼き入れ熱処理を行なう。この加熱温度の範囲の意味は、十分な焼入れ性の確保とオーステナイトの微細化である。焼き入れの際、マルテンサイト分率が９５％以上の組織でブリネル硬さが４７０以上の鋼を得るためには、１００℃以下まで１０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度が必要である。焼戻し熱処理は特に必要ないが、３００℃以下の温度で熱処理しても鋼板の諸特性は本発明を逸脱しない。
【００４０】
このような製造方法で得られる鋼は、旧オーステナイトの平均粒径が２０μｍ以下であるマルテンサイト組織が９５％以上のミクロ組織であり、高い耐高速衝突貫通性能と優れた曲げ加工性を示す。また、本発明の鋼組成、不純物量は転炉溶製で製造可能であり、熱延で製造できるため製造が比較的安価であり、経済性にも優れる。
【００４１】
本発明鋼板の用途としては、車体、船体、あるいは建造物の部材などが考えられ、それぞれの用途に応じて、厚板または薄板として用いてもよい。
【００４２】
鋼材単体で用いてもよいし、あるいは複数枚を積層して用いてもよい。さらに表面か裏面または両面に防弾繊維やアルミ、チタン等他の材料や別の鋼板を貼り合わせる形状としてもよい。
【実施例１】
【００４３】
表１に示す組成を有するＡ〜ＡＡの鋼を溶製して得られた鋼片を、１２００℃に加熱後、表２に示す１〜３１の本発明例と比較例のそれぞれの製造条件で、板厚８ｍｍ〜１６ｍｍの鋼板を製造した。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
【表２】
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【００４６】
これらの鋼板について、ＮＩＪレベルＩＩＩ相当の耐弾試験により、耐高速衝突貫通性能を調査した。具体的には、径７．６２ｍｍ、質量９．７ｇの鉛弾を用いて弾速８３８ｍ／ｓ以上、８５７ｍ／ｓ以下で鋼板と垂直に射撃を行い、鋼板裏面に設置した厚さ０．５ｍｍのアルミ板に貫通または破片による損傷が全く生じない場合に耐弾と判定した。１枚の鋼板面にそれぞれの着弾位置を１０ｃｍ以上離して５発射撃してすべて耐弾した場合を合格、１発でも貫通または破片によりアルミ板が損傷したものを不合格とした。試験鋼板の板厚は、元の板厚が８ｍｍの場合はそのまま、８ｍｍより厚い場合は減厚切削加工などによりすべて８ｍｍとした。
【００４７】
溶接性の評価は、ＪＩＳ  Ｚ  ３１５４に準拠した溶接割れ試験により行った。雰囲気温度２０℃、湿度６０％の雰囲気下で、１．２ｍｍφのＹＭ−２８を溶材とする入熱２．０ｋＪ／ｍｍのＣＯ2溶接を行い、割れが生じない場合を合格とした。
曲げ加工性は、ＪＩＳ  Ｚ２２４８に規定の方法で、試験片ＪＩＳ１号により板厚の５倍（５ｔ）でのＣ方向  １８０度曲げを行い、曲試験後にわん曲部の外側の裂けきずその他の欠陥が生じない場合に合格とした。
【００４８】
靭性は−４０℃におけるシャルピー衝撃試験の１ｃｍ2あたりの吸収エネルギー値の３本の平均値で評価した。試験片は板厚中心部から圧延方向に直角に採取し、５ｍｍ幅サブサイズのＪＩＳ  Ｚ  ２２０１  ４号シャルピー試験片とした。靭性が低い場合、加工などの問題が生じることがあるほか、被弾時に割れが発生しやすくなり耐高速衝突貫通性能が低下する場合がある。マルテンサイトおよび残留オーステナイト体積率Ｖγ（％）は、理学電機製微小焦点Ｘ線応力測定装置ＰＳＰＣ−Ｍ／ＳＦ型を用い、Ｃｒ−Ｋαターゲット、管電圧３０ｋＶ、管電流２０ｍＡの条件で、Ｘ線によりフェライト（２１１）面とオーステナイト（２２０）面の積分強度比を求め、（１）式により算出した。
Ｖγ（％）＝｛１／〔（Ｋ×２Ｉａ／Ｉｒ）＋１〕｝×１００  ・  ・  ・（１）
ここで、Ｉａ：フェライトの積分強度、
Ｉｒ：オーステナイトの積分強度、
Ｋ  ：補正係数（＝０．３０）
旧オーステナイト粒径は、ＪＩＳ  Ｇ０５５１に規定の鋼結晶粒度顕微鏡試験方法に準拠して平均結晶粒径を測定した。
なお、表中で下線を付した数値は、本発明外の成分値、温度条件および特性が不十分なものを示す。
【００４９】
表２の本発明例１〜７においては、すべて前記のＮＩＪレベルＩＩＩ相当試験、溶接割れ試験、曲げ加工試験に合格している。これに対し、本発明により限定された化学組成範囲を逸脱した比較例８〜２７においては、製造法は本発明法であるにもかかわらず、耐高速衝突貫通性能、溶接性、曲げ加工性のうちひとつ以上で不合格となっている。また本発明鋼であっても本発明の製造法を逸脱した比較例２８〜３１もやはり耐高速衝突貫通性能、溶接性、曲げ加工性のうちひとつ以上で不合格となっている。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ブリネル硬さおよび旧オーステナイト粒径と、耐高速衝突貫通性能との関係を示す図である。
【図２】ＰＣＥ値とＪＩＳ  Ｚ３１５４溶接割れ試験における割れ発生有無との関係を示す図である。
【図１】
2007277678.tif 000005
【図２】
2007277678.tif 000006