JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）p. 83-84

製品・技術紹介
2海洋構造物用極低温靭性仕様極厚 YP690 N/mm 級鋼
2YP690 N/mm Class Heavy Gauge Steel Plateswith Extreme Low Temperature Toughness for Offshore Structure
1． はじめに値を参考に開発鋼の目標特性を定めた。

2.2

近年，世界的なエネルギー需要の増加に伴い石油資源の開発鋼の特長2開発が強化されている。海洋構造物の生産効率向上のため

本開発鋼は，板厚 210 mm において YP690 N/mm 以上のの大型化，設置環境の氷海域拡大を背景として，鋼材には高強度と－60℃の低温靭性を同時に満たすことを目指した。

高強度化，厚肉化，および厳しい低温靭性が求められている。

板厚増加に応じて焼入れ性を最適化するため，Cr や Mo な

JFE スチールの海洋構造物用鋼板の製品ラインナップをどの合金元素の調整に加え，B などのマイクロアロイを添加表 1 に示す。当社はこれらの要求に応えるため，海洋構造し，マルテンサイトとベイナイトの混合組織にミクロ組織を物用の高強度極厚鋼板を開発し，製品ラインナップを拡大制御した。

している

1-4）

。本報告では，至近に開発した－60℃低温靭性
2

さらに，Ni を適切に添加することにより，極低温での変仕様 YP690 N/mm 級板厚 210 mm の海洋構造物用鋼板に形時のマルテンサイト中の転位易動度が増加し，低温靭性ついて紹介する。

が向上した 。

5）

熱間圧延ならびに焼入れ，焼戻しの熱処理条件を厳格管2． 開発鋼の特長とコンセプト
2.1

理することで，旧 γ 粒径の微細化を通じて低温靭性の改善を図り，目標特性を満足した。

開発目標

本開発鋼の目標特性を表 2 に示す。海底から石油や天然

3． 開発鋼の特性ガスを採掘するために建設される海洋構造物に用いられる3.1

鋼板は，通常，船級規格に従って製造される。極低温靭性

2

仕 様 極 厚 高 強 度 鋼 板 で は，ABS 船級/DNV GL 船 級 のOffshore 用の規格が適用されることが多く，船級規格要求

母材性能

板厚 210 mm の YP690 N/mm 級の開発鋼の化学成分と機械的特性を表 3 および表 4 に示す。板厚 1/4 t の位置に加え板厚中心 1/2 t においても，目標を十分に満足する強度と表 1 JFE スチールにおける海洋構造物用鋼の製品ラインナップ低温靭性が得られた。

3.2

Table 1 Available strength and thickness of steel plates foroffshore structure
YS Class2(N/mm )Charpy temp.
(˚C)

CTOD test
temp. (˚C)

Thickness(mm)−40−10≦101.6−60−40≦76.2−40−10≦101.6−60−40≦76.2−40−10≦75−40―≦150−60―≦150−40―≦108−60―≦63.5−40―≦180−40―≦210−60―≦210355420500550620690

2

開発した YP690 N/mm 級鋼の溶接継手性能の例として，
2 種類の入熱量での溶接継手評価結果を表 5 に示す。いずれの入熱量の場合も，各規格の母材の規定値を満足する継手強度及び溶接部靭性が得られ，優れた溶接継手性能を確認した。
表 2 開発鋼の目標特性
Table 2 Target properties of developed steelGradeAB FQ70/VL FO690

TSYS
22(N/mm ) (N/mm )≧690

770-940

El(%)－ 83 －vE (ave.)(J)(L)≧16(L)≧69−60˚C(T)≧14(T)≧46Tensile specimen: 14 ϕ ×70GLYS: Yield strength, TS: Tensile strength
El: Elongation, vE: Absorbed energy
L: Longitudinal
T: Transverse

2020 年 3 月 6 日受付

Copyright © 2020 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved.

溶接継手性能2

海洋構造物用極低温靭性仕様極厚 YP690 N/mm 級鋼

4． おわりに

参考文献
1）柚賀正雄，橋本正幸，鈴木伸一．溶接熱影響部靭性に優れた海洋構造物用厚鋼板．JFE 技報．2012, no. 29, p. 41-47.

2

当社は，YP690 N/mm 級の板厚 210 mm までの－60℃の

2）一宮克行，藤原高礎，鈴木伸一．溶接熱影響部の靭性に優れた極低温仕様高強度海構材．JFE 技報．2014, no. 33, p. 19-24.
3）海洋構造物用低温仕様極厚 YP690 MPa 級鋼．JFE 技報．2014, no. 33, p.

低温靭性仕様を満たした海洋構造物用の極厚鋼板を開発した。マイクロアロイを活用した成分設計とミクロ組織制御に

72-74.
4）Kitsuya, S.; Ichimiya, K.; Hase, K.; Hayashi, K.; Terazawa, Y.; Kinugawa, T.
2YP690 N/mm Class Heavy Gauge Steel Plates with Low Temperatureより，高強度と低温靭性を同時に達成した。
開 発 鋼 は，ABS 船 級 の AB FQ70 と DNV GL 船 級 の VL

Toughness for Of fshore Str uctures Manufactured by Continuous

FO690 の承認を取得している。

Casting, Forging and Rolling Process．2016 ISOPE, p. 258.
5）Kitsuya, S.; Ichimiya, K.; Hase, K. Ef fect of Ni Content on Impact

今後のエネルギー需要の増加に伴い石油資源の開発が氷Toughness in Tempered Martensitic Steels．MS&T19, p. 409.

海域，大水深に広がっていくことで，高性能な海洋構造物用鋼板のニーズがますます高まっていくと予想され，本開発〈問い合わせ先〉(2021年10月～)
JFE スチール 厚板セクター部
TEL：03-3597-3183 FAX：03-3597-4567
ホームページ：http://www.jfe-steel.co.jp/products/atuita/index.html
Email：t-atsuitasec@jfe-steel.co.jp

鋼の一層の適用が期待される。

表 3 開発鋼の化学成分
Table 3 Chemical compositions of developed steel (mass%)
Thickness(mm)

CSiMnPS

Other elements

CET

210

0.130.21

1.120.006

0.0004Cu, Ni, Cr, Mo, V, B

0.43

CET = C + (Mn + Mo)/10 + (Cr + Cu)/20 + Ni/40
表 4 開発鋼の機械的特性
Table 4 Mechanical properties of developed steelThickness
(mm)

210

Charpy impactproperties

Tensile properties

Position,Direction

22YS (N/mm )TS (N/mm )El (%)

vE−60˚C (J)

1/4t-L

769

849

21225

1/4t-T

762

847

21165

1/2t-L

750

843

20210

1/2t-T

736

843

21166

YS: Yield strength, TS: Tensile strength, El: Elongation, vE: Absorbed energy
表 5 開発鋼の溶接継手性能
Table 5 Mechanical properties of welded joints of developed steel

Thickness(mm)Tensileproperties

Welding procedure
MethodSAW

Groove shape

Welding condition

Welding consumable:*US-80LT (4.0 ϕ ), PFH-80AK
Heat input: 50 kJ/cm

TS2(N/mm )

819

210

GMAW

Welding consumable:*MGS-88A (1.2ϕ )Heat input: 15 kJ/cm

930

Charpy impact
properties
PositionvE−60˚C (J)

WM

86

FL

93

HAZ: 2 mm

180

HAZ: 5 mm

177

HAZ: 20 mm

179

WM

89

FL

77

HAZ: 2 mm

202

HAZ: 5 mm

140

HAZ: 20 mm

176*TS: Tensile strength, vE: Absorbed energy
WM: Weld metal, FL: Fusion line, HAZ: Heat affected zone
JFE 技報 No. 46（2020 年 8 月）
Copyright © 2020 JFE Steel Corporation. All Rights Reserved. 禁無断転載－ 84 －

Kobe Steel, Ltd.