具有屈服强度670～870N/mm2及抗拉强度780～940N/mm2的钢板制造技术

本发明专利技术的钢板的化学成分在规定范围内，α值为0.13～1.0质量％及β值为8.45～15.2，屈服强度为670～870N/mm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有屈服强度670～870N/mm2及抗拉强度780～940N/mm2的钢板
本专利技术涉及作为在储槽容器、建筑机械、海洋结构物、船舶用大型起重机及建筑物等焊接结构物中使用的屈服强度为670～870N/mm2、抗拉强度为780～940N/mm2的高张力钢，在应力除去退火的实施前及实施后的两种情况下母材的韧性及焊接热影响部的CTOD特性均优异的钢板。本申请基于2012年12月28日在日本申请的专利申请2012-287666号主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
近年来，伴随着储槽容器、建筑机械、海洋结构物、船舶用大型起重机等焊接结构物大型化，一直在进行能减轻焊接结构物的重量的高张力钢的利用。为了确保这样的焊接结构物的安全性，最近，一直在使用断裂力学的评价法来评价焊接结构物的耐断裂特性，并引入到设计中。具体而言，作为脆性断裂的发生特性，通过日本焊接协会标准WES1108等规定的CTOD试验(CrackTipOpeningDisplacementtest：裂纹顶端张开位移试验)，求出被称为CTOD值的裂纹张开位移量(以下简称为δc)作为断裂力学的参数，评价δc能否满足设计基准，这样的情况不断增多。为了使材料的δc提高，需要按照与以往不同的观点进行材料的特性改善。以往，作为材料的耐脆性断裂性的评价方法，使用了夏比冲击试验。由夏比冲击试验求出的值表示评价对象区域的平均韧性。但是，在CTOD试验中，即使评价对象区域的平均韧性良好，如果在评价对象区域中即便少量地存在脆弱的部位，则其存在被δc反映出来。由于δc具有这样的性质，因此，特别是在焊接热影响部那样的钢材的显微组织不均一且复杂地变化的区域中，为了得到高的δc值，需要尽量减少局部的脆化区域。而且，在大型焊接结构物的情况下，为了进一步减少断裂发生的可能性，有时对焊接部实施应力除去退火。所谓的应力除去退火是，以减轻由焊接产生的残留应力为目的、将焊接后的结构物的焊接部加热到Ac1相变点以下的温度、接着进行缓冷的热处理法。但是，对抗拉强度为780N/mm2以上的高张力钢使用应力除去退火时，合金碳化物选择性地向晶界析出，通过该合金碳化物引起晶界脆化，应力除去退火的实施部位的韧性急剧降低。该现象通常被称为SR(StressRelieving，应力消除)脆化。特别是在含有B且通过淬火回火制造的高张力钢的情况下，发生SR脆化的倾向强。在这样的高张力钢的情况下，不仅母材的脆化显著，使用该高张力钢制作焊接接头时得到的焊接热影响部的脆化也显著。因此，在使用这样的高张力钢制造的焊接结构物中，为了得到高的δ值而确保高的安全性，需要开发出即使实施应力除去退火、也能较高地维持母材及热影响部的韧性、并且在焊接热影响部中不会产生局部的脆化区域的高张力钢。从上述的观点出发，以往已经提出了几种技术。例如，在专利文献1中，示出了以限制能引起SR脆化的C、Mn、P及Ni的添加量为特征的、对于应力除去退火的脆化敏感性低的高韧性调质高张力钢。但是，该专利技术以母材的韧性改善为目的而作出。关于本专利技术意图的焊接热影响部的韧性的改善，在专利文献1中丝毫没有提及。在专利文献2中公开了含有C：0.02～0.20％、Si：0.003～0.15％、P：0.0005～0.010％、Mn、Ni、Cr、Mo、V及B的具有高强度及高韧性的厚壁高张力钢板的制造方法。该专利技术的特征之一是，通过明确了在由于碳当量低从而淬火性低的化学成分中，作为用于确保韧性的手段，低Si化有效的见解，确保了焊接性。其结果是，专利文献2中记载的母材及焊接热影响部的夏比吸收能确实显示出高的值。但是，关于本专利技术意图的应力除去退火后的韧性、特别是CTOD特性，丝毫没有提及，其效果也完全不明确。专利文献3涉及含有C：0.03～0.30％、Si：0.10～0.40％、Ni：2.50～4.00％、Mn、Cr、Mo、V及B、进而限制了P：0.013％以下、Sb：0.007％以下、As：0.007％以下及Sn：0.007％以下、回火脆性及分离极少的高韧性高张力钢板。该专利技术的特征之一是，降低了以往被认为对回火脆性有害的P、Sb、As及Sn等杂质元素。但是，专利文献3中记载的专利技术以提高母材的韧性为目的而作出，本专利技术意图的焊接热影响部的韧性在专利文献3中没有提及。专利文献4涉及含有C：0.08～0.18％、Si：0.50％以下、Ni：0.50～8.00％、Ca：0.0005～0.0040％、Mn、Mo、V及B、进而限制了S：0.008％以下、应力除去退火裂纹(SR裂纹)敏感性小且具有高韧性的80kgf/mm2级高张力钢。该专利技术的主要特征是S的减少及Ca的添加，通过该特征避免了焊接部的SR裂纹。但是，虽然上述特征确实对于焊接部的SR裂纹是有效的，然而，关于上述特征对于SR脆化是否具有有效性，专利文献4中丝毫没有提及。进而，关于焊接热影响部的韧性的记载也未包含在专利文献4中。专利文献5公开了低温韧性良好的75～200mm厚的调质高张力钢的制造。具体而言，专利文献5公开了对含有C：0.03～0.20％、Si：0.05～0.50％、P：0.010％以下、Ni：1.0～10.0％、Mn、B、以及选择性地含有的Cu、Cr、及Mo、并且由涉及C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、及Mo的含量的特定的计算式计算的数值满足规定的范围的钢进行热处理的方法。在该专利技术中，确实能够得到具有优异的母材韧性的钢。但是，关于本专利技术意图的应力除去退火后的特性及焊接热影响部的韧性，在专利文献5中没有记载。在专利文献6中记载了含有C：0.18％以下、Si：0.70％以下、P：0.020％以下、Ni：2.0％以下、Mn、以及根据需要含有的Cu、Cr、Mo、V、Nb、Ti、及B、由涉及C、Si、Mn、P、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、Ti的含量的特定的计算式计算的数值为2.0以下、焊接热影响部的耐应力除去退火脆化特性优异的高张力钢。专利文献6中记载的专利技术的目的与本专利技术的目的相同，是应力除去退火后的焊接热影响部韧性的改善。但是，在专利文献6中，实施例中所示的韧性评价法仅为热循环夏比试验。进而，在专利文献6中，以使热循环夏比试验中的转变温度为－35℃以下作为目的。热循环夏比试验是能评价焊接热影响部的脆化的特定的显微组织的韧性的简便的方法，但是，评价被称为焊接接头部的CTOD特性的、由复杂的显微组织引起的韧性是困难的。即使依照该专利技术，也难以说能制造能满足本专利技术的目的的焊接热影响部CTOD特性的钢。专利文献7中公开了低温韧性优异的厚壁高张力钢板的制造方法，其特征在于，对于含有C：0.03～0.15％、Si：0.02～0.5％、Ni：0.05～3.0％、Mn、Cr、Mo、V及B的钢在加热轧制工序中以特定的制造条件进行轧制及冷却。该方法确实是用于改善厚壁材料的母材韧性、特别是脆性裂纹传播停止特性而有效的方法。但是，关于应力除去退火后的特性及焊接热影响部韧性，在专利文献7中丝毫没有提及。如上所述，在应力除去退火后焊接热影响部的CTOD特性也良好的抗拉强度为780～940N/mm2的高张力钢还未被开发出来。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开昭54－96416号公报专利文献2：日本国特开昭58－31069号公报专利文献本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板，其特征在于，其化学成分以质量％计为C：0.07～0.10％、Si：0.01～0.10％、Mn：0.5～1.5％、Ni：0.5～3.5％、Cr：0.1～1.5％、Mo：0.1～1.0％、V：0.005～0.070％、Al：0.01～0.10％、B：0.0005～0.0020％、N：0.002～0.010％、P：0.006％以下、S：0.003％以下、Cu：0～1％、Nb：0～0.05％、Ti：0～0.020％Ca：0～0.0030％、Mg：0～0.0030％、REM：0～0.0030％、及剩余部分：Fe及杂质，由下述式(1)定义的α值为0.13～1.0质量％、及由下述式(2)定义的β值为8.45～15.2，屈服强度为670～870N/mm2，及抗拉强度为780～940N/mm2，通过使用电子束背散射衍射图案解析法进行晶体方位解析来判别晶体方位差，将被晶体方位差为30°以上的晶界围住的区域定义为晶粒，将所述晶粒的当量圆粒径定义为晶体粒径，将所述晶体粒径的频度分布从小粒径侧开始累积时的累积频度成为90％的所述晶体粒径定义为平均晶体粒径时，所述钢板的板厚中心部的所述平均晶体粒径为35μm以下，且板厚为25～200mm，α＝[C]+6×[Si]+100×[P]   (1)β＝0.65×[C]1/2×(1+0.64×[Si])×(1+4.10×[Mn])×(1+0.27×[Cu])×(1+0.52×[Ni])×(1+2.33×[Cr])×(1+3.14×[Mo])(2)这里，[C]、[Si]、[P]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]及[Mo]分别表示C、Si、P、Mn、Cu、Ni、Cr及Mo的以质量％表示的含量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.28 JP 2012-2876661.一种钢板，其特征在于，其化学成分以质量％计为C：0.07～0.10％、Si：0.01～0.10％、Mn：0.5～1.5％、Ni：0.5～3.5％、Cr：0.1～1.5％、Mo：0.1～1.0％、V：0.005～0.070％、Al：0.01～0.10％、B：0.0005～0.0020％、N：0.002～0.010％、P：0.006％以下、S：0.003％以下、Cu：0～1％、Nb：0～0.05％、Ti：0～0.020％Ca：0～0.0030％、Mg：0～0.0030％、REM：0～0.0030％、及剩余部分：Fe及杂质，由下述式(1)定义的α值为0.13～1.0质量％、及由下述式(2)定义的β值为8.45～15.2，屈服强度为670～870N/mm2，及抗拉强度为780～940N/mm2，通过使用电子束背散射衍射图案解析法进行晶体方位解析来判别晶体方位差，将被晶体方位差为30°以上的晶界围住的区域定义为晶粒，将所述晶粒的当量圆粒径定义为晶体粒径，将所述晶体粒径的频度分布从小粒径侧开始累积时的累积频度成为90％的所述晶体粒径定义为平均晶体粒径时，所述钢板的板厚中心部的所述平均晶体粒径为35μm以下，且板厚为25～200mm，α＝[C]+6×[Si]+100×[P](1)β＝0.65×[C]1/2×(1+0.64×[Si])×(1+4.10×[Mn])×(1+0.27×[Cu])×(1+0.52×[Ni])×(1+2.33×[Cr])×(1+3.14×[Mo])(2)这里，[C]、[Si]、[P]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]及[Mo]分别表示C、Si、P、Mn、Cu、Ni、Cr及...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤直树，泽村充，榑林胜己，高桥康哲，三宅拓海，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP