厚钢板及厚钢板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种拉伸强度和屈服强度高、且具有优异的低温韧性的厚钢板、以及该厚钢板的制造方法。所述厚钢板以质量％计含有：C：0.04～0.15％、Si：0.1～2.0％、Mn：0.8～2.0％、P：0.025％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、Nb：0.010～0.050％、Ti：0.005～0.050％，还含有Cu、Ni、Cr、Mo，且满足0.5％≤Cu+Ni+Cr+Mo≤3.0％，还含有N，且满足1.8≤Ti/N≤4.5，余量为Fe及不可避免的杂质，并且多边形铁素体的面积分率小于10％，板厚中心的有效结晶粒径为15μm以下，有效结晶粒径的标准偏差为10μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】厚钢板及厚钢板的制造方法
本专利技术涉及即使在低温环境下韧性也优异的厚钢板及其制造方法，所述厚钢板用于海洋构造物、建筑机械、桥梁、压力容器、储藏罐、建筑物等。
技术介绍
对于用于海洋构造物、建筑机械、桥梁、压力容器、储藏罐、建筑物等的厚钢板而言，从屈服强度、拉伸强度较高以及安全性的观点考虑，要求较高的韧性。已知，通常为了兼顾钢板组织的高强度和高韧性，使结晶粒径变得微细是有效的。例如，专利文献1～8中公开了通过钢板组织的微细化而提高钢板韧性的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-248599号公报专利文献2：日本特开2009-74111号公报专利文献3：日本特开2003-129133号公报专利文献4：日本特开2011-195883号公报专利文献5：日本特开2001-49385号公报专利文献6：日本特开2001-200334号公报专利文献7：日本特开2001-64727号公报专利文献8：日本特开2001-64723号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，为了研究在更严苛的环境、特别是在低温环境下使用厚钢板，而且为了提高构造物的安全性，要求进一步提高厚钢板1/2t部(板厚中心部)的韧性。但是，对于专利文献1、2中记载的方法而言，根据用途，存在板厚中心部的低温韧性(低温环境下的韧性)不足的情况。另外，对于专利文献3中记载的方法而言，即使平均结晶粒径很微细，有时也会以部分存在的粗大结晶粒为起点而发生脆性破坏，这种情况下会产生韧性的不均、韧性的降低。另外，对于专利文献4中记载的方法而言，钢板组织的一部分为多边形铁素体，因此存在不能稳定地满足高屈服强度的情况。而且，专利文献4中记载的在轧制形状比高的强压下进行1道次的方法中，道次数为1次，因此无法使所有结晶粒均匀地生成再结晶。其结果是，处于因再结晶而变得微细的晶粒与残存的粗大结晶粒混杂的状态。由于处于这种状态，以韧性差的粗大晶粒为起点而发生脆性破坏，因此不能获得良好的韧性。另外，对于专利文献5～8中记载的利用轧制形状比大的压下的方法而言，存在1次轧制产生的应变量不足的情况，不生成再结晶而施加的位错由于恢复而消失，因此不会使组织变得微细，无法获得良好的韧性。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种拉伸强度和屈服强度高、且具有优异的低温韧性的厚钢板、以及该厚钢板的制造方法。解决课题的方法本专利技术人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过使用具有特定成分组成的钢板，对多边形铁素体的面积分率、板厚中心的有效结晶粒径、有效结晶粒径的标准偏差进行调整，能够制成拉伸强度和屈服强度高、且低温韧性优异的厚钢板，从而完成了本专利技术。本专利技术提供以下产品和方法。第一个专利技术是一种厚钢板，其以质量％计含有：C：0.04～0.15％、Si：0.1～2.0％、Mn：0.8～2.0％、P：0.025％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、Nb：0.010～0.050％、Ti：0.005～0.050％，还含有Cu、Ni、Cr、Mo，且满足0.5％≤Cu+Ni+Cr+Mo≤3.0％，还含有N，且满足1.8≤Ti/N≤4.5，余量为Fe及不可避免的杂质，并且多边形铁素体的面积分率小于10％，板厚中心的有效结晶粒径为15μm以下，有效结晶粒径的标准偏差为10μm以下。第二个专利技术是第一个专利技术中记载的厚钢板，其还含有V：0.01～0.10％、W：0.01～1.00％、B：0.0005～0.0050％、Ca：0.0005～0.0060％、REM：0.0020～0.0200％、Mg：0.0002～0.0060％中的1种或2种以上。第三个专利技术是制造第一个或第二个专利技术中的厚钢板的方法，该方法包括：加热工序，将具有第一个专利技术或第二个专利技术所述的成分组成的钢板加热至950℃以上且1150℃以下，再结晶温度范围轧制工序，在所述加热工序后，在板厚中心温度为930℃以上且1050℃以下的温度范围内，进行3道次以上轧制形状比为0.5以上且每一道次的压下率为6.0％以上的轧制，未再结晶温度范围轧制工序，在所述再结晶温度范围轧制工序后，在板厚中心温度小于930℃的温度范围内，进行1道次以上轧制形状比为0.5以上且压下率总计为35％以上的轧制，冷却工序，在所述未再结晶温度范围轧制工序后，从板厚中心温度为Ar3+15℃以上的温度开始冷却，并且在板厚中心温度于700℃～500℃之间的平均冷却速度为3.5℃/秒以上的条件下进行冷却。第四个专利技术为第三个专利技术中的制造方法，其在所述冷却工序后还具有以700℃以下的温度进行回火处理的回火工序。专利技术的效果本专利技术的厚钢板、用本专利技术的制造方法制造的厚钢板的拉伸强度和屈服强度高，且具有优异的低温韧性。附图说明图1是示出确定Ar3的热膨胀试验条件的图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，本专利技术并不限定于以下的实施方式。本专利技术的厚钢板以质量％计含有：C：0.04～0.15％、Si：0.1～2.0％、Mn：0.8～2.0％、P：0.025％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、Nb：0.010～0.050％、Ti：0.005～0.050％，还含有Cu、Ni、Cr、Mo，且满足0.5％≤Cu+Ni+Cr+Mo≤3.0％，还含有Ti、N，且满足1.8≤Ti/N≤4.5，余量为Fe及不可避免的杂质。以下，对厚钢板所含的成分进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，表示各成分的含量的“％”是指“质量％”。C：0.04～0.15％C(碳)是提高厚钢板的强度的元素。为了确保本专利技术的强度，C的含量的下限为0.04％。另外，C的含量超过0.15％时，厚钢板的焊接性降低。因此，本专利技术中C的含量的上限为0.15％。而且，C的优选含量的下限为0.045％，上限为0.145％。Si：0.1～2.0％Si(硅)是通过固溶强化而主要提高厚钢板的屈服强度的元素。为了确保本专利技术的屈服强度，Si的含量的下限为0.1％。另外，Si的含量超过2.0％时，厚钢板的焊接性降低。因此，本专利技术中Si的含量的上限为2.0％。而且，优选Si的含量的下限为0.10％，上限为1.90％。Mn：0.8～2.0％Mn(锰)是通过提高钢的淬火性来提高厚钢板的强度的元素。但是，如果含有过量的Mn，则厚钢板的焊接性降低。因此，本专利技术中Mn的含量为0.8％以上且2.0％以下。而且优选为1.10％以上且1.80％以下的范围。P：0.025％以下P(磷)在钢中是作为杂质而不可避免存在的元素。而且，P有使钢的韧性降低的情况。因此，希望能够尽量降低P的含量。特别是如果含有超过0.025％的P，则有厚钢板的韧性易于降低的倾向。本专利技术中P的含量为0.025％以下。优选为0.010％以下。S：0.020％以下S(硫)在钢中是作为杂质而不可避免存在的元素。而且，S在钢的韧性、板厚方向拉伸试验中有使断面收缩率降低的情况。因此，希望S的含量能够尽量降低。特别是如果S的含量超过0.020％，则有上述特性显著降低的倾向。因此，本专利技术中S的含量为0.020％以下。优选为0.004％以下。Al：0.001～0.100％Al(铝)是作为脱氧材料起作用的元素，在钢水的脱氧工艺中，是作为脱氧材料而最通常使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚钢板，其以质量％计含有：C：0.04～0.15％、Si：0.1～2.0％、Mn：0.8～2.0％、P：0.025％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、Nb：0.010～0.050％、Ti：0.005～0.050％，还含有Cu、Ni、Cr、Mo，且满足0.5％≤Cu+Ni+Cr+Mo≤3.0％，还含有N，且满足1.8≤Ti/N≤4.5，余量为Fe及不可避免的杂质，并且多边形铁素体的面积分率小于10％，板厚中心的有效结晶粒径为15μm以下，有效结晶粒径的标准偏差为10μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.28 JP 2013-0386641.一种厚钢板，其以质量％计含有：C：0.04～0.15％、Si：0.1～2.0％、Mn：0.8～2.0％、P：0.025％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、Nb：0.010～0.050％、Ti：0.005～0.050％，还含有Cu、Ni、Cr、Mo，且满足0.5％≤Cu+Ni+Cr+Mo≤3.0％，还含有N，且满足1.8≤Ti/N≤4.5，余量为Fe及不可避免的杂质，并且多边形铁素体的面积分率小于10％，板厚中心的有效结晶粒径为15μm以下，有效结晶粒径的标准偏差为10μm以下。2.根据权利要求1所述的厚钢板，其以质量％计还含有V：0.01～0.10％、W：0.01～1.00％、B：0.0005～0.0050％、Ca：0.0005～0.0060％、REM：0.0020～0.0200％、Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺泽佑介，一宫克行，林谦次，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP