实现抗氢致裂纹性和韧性确实优异的钢板。该钢板具有的特征在于，以质量％计满足C：0.02～0.15％、Si：0.02～0.50％、Mn：0.6～2.0％、P：高于0％并在0.030％以下、S：高于0％并在0.003％以下、Al：0.010～0.08％、Ca：0.0003～0.0060％、N：0.001～0.01％、和O：高于0％并在0.0045％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，所述Ca和所述S的质量比即Ca/S为2.0以上，且所述Ca、所述S和所述O满足(Ca－1.25S)/O≤1.80，此外，钢中的Ar气含量为0.5μL/cm3以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗氢致裂纹性和韧性优异的钢板和管线管用钢管。特别是涉及适合于 天然气?原油输送用管线管和压力容器、贮存用储罐等的抗氢致裂纹性和韧性优异的钢板， 和使用该钢板得到的抗氢致裂纹性和韧性优异的管线管用钢管。
技术介绍
主要是在石油?燃气等的输送用管线管和压力容器、贮存用储罐中，从安全性的 观点出发，为了抑制脆性破裂的发生，并且为了防止?抑制在破裂发生时龟裂的传播，对于 构成该管线管等的钢材要求有高韧性。此外近年来，伴随含有硫化氢的劣质资源的开发， 抗氢致裂纹性和耐应力腐蚀裂纹性等的所谓的抗硫性也很必要。氢致裂纹已知是伴随上 述硫化氢等造成的腐蚀反应而侵入到钢材内部的氢，聚集在以MnS和Nb(C、N)为首的非 金属夹杂物等处，由于气化而发生的裂纹。以下，将上述氢致裂纹称为HIC(Hydrogen- InducedCracking)，将上述抗氢致裂纹性称为抗HIC性。若在管线管等的使用中发生HIC， 则结构物的韧性降低。 至今，关于提高抗HIC性的技术提出有几个。例如在专利文献1中公开有一种钢 材，其通过抑制板厚中心部的Mn、Nb、Ti的偏析度而改善了氢致裂纹性。另外在专利文献2 中公开有一种方法，其通过Ca和0和S的含量构成的参数式，抑制以MnS和Ca系氧硫化物 为起点的HIC。 根据这些方法，虽然大部分的HIC得到抑制，但如后述，仍有在光学显微镜级别下 难以观察到的微细的HIC局部性地大量发生的情况，相当于实际使用中的HIC试验后招致 局部性的韧性降低。因此，要求该HIC试验后的韧性的高水平稳定化。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2010 - 209461号公报 专利文献2 :日本特开平06 - 136440号公报
技术实现思路
本专利技术着眼于上述这样的情况而形成，其目的在于，实现抗氢致裂纹性和韧性优 异的钢板及管线管用钢管。 能够解决上述课题的本专利技术的抗氢致裂纹性和韧性优异的钢板，在以下方面具有 特征，以质量％计，满足C:0· 02 ~0· 15%、Si:0· 02 ~0· 50%、Μη:0· 6 ~2. 0%、P:高于 0%并在 0.030%以下、5:高于0%并在 0.003%以下、厶1:0.010~0.08%、〇3:0.0003 ~ 0. 0060%、Ν:0. 001~0. 01%、和0 :高于0%并在0. 0045%以下，余量由铁和不可避免的 杂质构成，所述Ca与所述S的比，即Ca/S为2. 0以上，并且所述Ca、所述S和所述0满足 (Ca- 1. 25S)/0 < 1. 80,此外，钢中的Ar气含量为0. 50微升/cm3以下。以下，将微升表 示为"yL"。 所述钢板，作为其他的元素，也可以还含有如下： (a)从B:高于0%并在0· 005%以下、V:高于0%并在0· 1%以下、Cu:高于0%并 在1. 5%以下、Ni:高于0%并在1. 5%以下、Cr:高于0%并在1. 5%以下、Mo:高于0%并在 1.5%以下、和Nb:高于0%并在0.06%以下所构成的群中选择的一种以上的元素；和（b) 从Ti:高于0%并在0. 03%以下、Mg:高于0%并在0. 01%以下、REM:高于0%并在0. 02% 以下、和Zr:高于0%并在0. 010%以下所构成的群中选择的一种以上的元素。 上述钢板，适合作为管线管用和压力容器用。另外在本专利技术中，也包括使用上述钢 板制造的管线管用钢管。以下，将所述钢板和所述钢管统称为钢材的情况。 根据本专利技术，因为作为钢板满足规定的成分组成，并且将钢中的Ar气含量抑制在 规定范围内，所以能够提供抗氢致裂纹性和韧性优异的钢板及管线管用钢管。【具体实施方式】 本专利技术者们为了解决所述课题而反复锐意研究。首先本专利技术者们对于各种钢板实 施NACE(NationalAssociationofCorrosionandEngineer)TM0284 所规定的HIC试验， 评价抗HIC性。上述NACE试验，是在5%NaCl溶液+0. 5%醋酸，pH2. 7的溶液中使硫化氢 气体饱和，96小时后评价HIC的发生的试验。 其次，本专利技术者们对于例如CAMP-ISIJVol. 24(2011) -P671所示这样已知在 HIC试验中氢浓度特别高的钢板表层部，遵循ASTMA370实施HIC试验后的摆锤冲击特性。 其结果可知，夏比冲击吸收能的值有偏差。 对其原因进行调査，特别是对于夏比冲击吸收能的值有偏差，并显示出低的值的 试料进行调时认识到，在所述NACE试验所规定的100倍的显微镜观察中无法观察到的、观 察极限以下的微细的HIC发生。此外对于上述微细的HIC的发生原因进行研究的结果，首 先发现钢中的Ar气是原因。 因此，对于钢中的Ar气的含量，与HIC试验后的钢板表层部的韧性的偏差的关系 进行调査时，发现两者有明确的相关关系。进一步详细调査的结果了解到，上述Ar气含量 多时，板坯中残留的Ar气泡在热乳时未完全压接而作为微细的缺陷残留在钢板中，以其为 起点而发生微细的HIC，通过夏比式冲击试验，致使构成与钢板表面平行的裂纹的缺口发 生，因此夏比冲击吸收能降低。 接着，为了如后述的实施例中的评价那样，得到HIC试验后钢板表层部的高水平 稳定的韧性，对于将上述钢中的Ar气含量抑制在何种程度为宜进行了研究。其结果发现， 使上述钢中的Ar气含量为0. 50μL/cm3以下即可。上述Ar气含量优选为0. 30μL/cm3以 下，更优选为〇. 25μL/cm3以下。但是，由于制造工序中的例如抑制注入嘴的堵塞、用于脱 气的RH中的回流、和为了夹杂物浮选而中间包（tundish，TD)内进行搅拌等需要将Ar喷送 到钢液中，所以将钢中的Ar气含量控制为零有困难。 还有，上述"钢中的Ar气含量"，由后述的实施例所述的方法求得。 为了确保优异的抗HIC性和韧性，在控制上述钢中的Ar气含量的同时，还需要控 制钢材的成分组成。此外，为了确保例如作为管线管用钢板和压力容器所要求的高强度和 优异的焊接性等其他的特性，需要使钢板的成分组成如下述。以下，对于各成分的规定理由 进行说明。 〔成分组成〕 C是用于确保母材和焊接部的强度所必不可少的元素，需要使之含有0. 02%以 上。C量优选为0.03%以上，更优选为0.05%以上。另一方面，若C量过多，则HAZ韧性和 焊接性劣化。另外若C量过剩，则构成HIC的起点和断裂进展路径的NbC、岛状马氏体容易 生成。因此C量需要为0.15%以下。优选为0.12%以下，更优选为0.10%以下。 Si具有脱氧作用，并且对于母材和焊接部的强度提高是有效的元素。为了得到这 些效果，使Si量为0.02%以上。Si量优选为0.05%以上，更优选为0.15%以上。但是，若 Si量过多，则焊接性和韧性劣化。另外若Si量过剩，则岛状马氏体产生，HIC发生·进展。 因此Si量需要抑制在0. 50%以下。Si量优选为0. 45%以下，更优选为0. 35%以下。 Μη对于母材和焊接部的强度提高是有效的元当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗氢致裂纹性和韧性优异的钢板，其特征在于，以质量％计，满足C：0.02～0.15％、Si：0.02～0.50％、Mn：0.6～2.0％、P：高于0％并在0.030％以下、S：高于0％并在0.003％以下、Al：0.010～0.08％、Ca：0.0003～0.0060％、N：0.001～0.01％、和O：高于0％并在0.0045％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，所述Ca与所述S的质量比即Ca/S为2.0以上，并且所述Ca、所述S和所述O满足(Ca－1.25S)/O≤1.80，此外，钢中的Ar气含量为0.50μL/cm3以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：加藤拓，川野晴弥，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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