本发明专利技术提供一种最大拉伸强度为600MPa以上、在低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ软化特性优异的高屈服比热轧钢板。以质量％计，含有C：0.04～0.09％、Si：0.4％以下、Mn：1.2～2.0％、P：0.1％以下、S：0.02％以下、Al：1.0％以下、Nb：0.02～0.09％、Ti：0.02～0.07％、N：0.005％以下，2.0≤[％Mn]+8[％Ti]+12[％Nb]≤2.6，其余量包含Fe和不可避免的杂质；包含：珠光体的面积分数为5％以下，马氏体和残余奥氏体的合计面积分数为0.5％以下，其余量为铁素体和/或贝氏体的金相组织；铁素体和贝氏体的平均晶体粒径为10μm以下，含有Ti和Nb的失配析出的合金碳氮化物的平均粒径为20nm以下；屈服比为0.85以上。
【技术实现步骤摘要】
本申请是于2012年8月8日提交的申请号为201280038678.8、名称为“在低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ软化特性优异的高屈服比热轧钢板及其制造方法”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及在低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ(Heat-AffectedZone：热影响区)软化特性优异的最大拉伸强度(抗拉强度)为600MPa以上的高屈服比热轧钢板及其制造方法。本钢板适合作为建筑机械的起重臂(boom)、构架(frame)的坯料(原料)，另外适合作为以弯曲成形为主体而成形的货车和汽车的车架、构件(member)等的坯料，而且适合作为管线管的坯料。
技术介绍
建筑机械、货车的车架类是主要通过弯曲加工将热轧钢板成形，并对该成形的部件进行电弧焊接来装配。因此，对于用于这些部件的坯料，要求优异的弯曲加工性和电弧焊接性。进而，由于有时建筑机械、货车在低温环境下被使用，所以要求特别是在货车用的车架等上施加冲击时即使在低温下也不会发生脆性断裂、能充分吸收冲击能的特性。作为冲击能吸收特性优异的钢板，在非专利文献1和专利文献1～2中公开了其技术。但是，这些钢板具有包含残余奥氏体或者马氏体的组织，进而通过使钢板的金相组织(金属组织:metalstructure)最佳化而达到了优异的冲击特性。然而，这种组织的钢板存在屈服应力低、而且弯曲成形性存在问题这样的问题。另外，在专利文献3中公开了通过进行冷轧而以高成品率稳定地制造具有较高的r>冲击能吸收能力的薄钢板的方法。但是，该方法除了电弧焊接部的热影响区(HAZ)的软化大，不能得到足够的焊接接头强度之外，在制造成本方面也是不利的。作为得到弯曲性优异的高屈服比的热轧钢板的方法，例如公开了如专利文献4～6所示那样的使钢中分散了Ti、Nb等的合金碳化物的方法。但是，这些有效利用了析出强化的钢板具有下述问题：有电弧焊接热影响区的软化大，接头强度下降的情况，进而有低温下发生脆性断裂的情况、或冲击能吸收量变小的情况。另一方面，作为抑制焊接热影响区软化的技术，专利文献7中公开了如下方法：通过复合添加Mo和Nb或Ti来抑制HAZ软化的方法，另外专利文献8中公开了通过使成分最佳化，即使是含有Ti的析出强化的钢也可抑制HAZ软化的方法。但是，这些方法存在下述问题：有在低温下由于坯料而发生脆性断裂的情况、或冲击能吸收量变小的情况。在专利文献9中公开了如下方法：通过使从钢片(钢坯)的粗轧到精轧的轧制条件和其后的冷却处理合适化，来制造低温韧性和焊接性优异的高强度电焊钢管用热轧钢板。该方法通过控制钢片的粗轧和精轧中的再结晶而形成为细粒的金相组织，得到了低温韧性优异的钢板，但无意图控制合金碳氮化物的尺寸和分布。作为结果，由于这些方面不能最佳化，所以存在冲击能吸收特性下降的问题。在专利文献10中公开了如下方法：通过将钢片的粗轧工序中的压下率、保持时间以及精轧条件合适化，来制造韧性和抗氢致开裂性优异的热轧高强度钢板。该方法中的粗轧工序的最佳化的目的是促进钢的再结晶，但无意图控制合金析出物的尺寸和分布。作为结果，由于这些方面不能最佳化，所以存在冲击能吸收特性下降的问题。对于精轧条件，在专利文献10所记载的方法中也存在不能控制合金析出物的尺寸和分布，不能得到良好的冲击吸收能的问题。在专利文献11中公开了通过使焊接热影响区适当地分散析出粒子来得到具有优异的耐HAZ软化特性的高强度热轧钢板的技术。但是，该技术是在电弧焊接中使钢板的HAZ区中分散微细的析出物的技术，但没有进行钢中的析出粒子尺寸的最佳化，因此作为结果，存在钢板的冲击能吸收特性不好的问题。<在先技术文献>专利文献专利文献1:日本特开2007-284776号公报专利文献2:日本特开2005-290396号公报专利文献3:日本特开平10-58004号公报专利文献4:日本特开2009-185361号公报专利文献5:日本特开2007-9322号公报专利文献6:日本特开2005-264239号公报专利文献7:日本特开2003-231941号公报专利文献8:日本特开2001-89816号公报专利文献9:日本特开2001-207220号公报专利文献10:日本特开平10-298645号公报专利文献11:日本特开2008-280552号公报非专利文献非专利文献1:新日铁技报378卷(2003)p.2
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ软化特性都优异的最大拉伸强度为600MPa以上的高屈服比热轧钢板及其制造方法。本专利技术人对于能稳定地得到高屈服比的包含Ti等的合金碳氮化物的钢板的HAZ软化和在低温下的冲击能吸收特性的影响因子详细地进行了调查。其结果发现通过使Ti量、Nb量以及Mn量合适，能够抑制HAZ软化量。另外，本专利技术人接着专心研究使低温下的冲击能吸收特性提高的方法，初次发现：作为钢板的金相组织，减小珠光体的面积分数，并且反倒极力排除以往被认为是对冲击能吸收能力的提高有利的残余奥氏体、马氏体，进而将在钢中分散的含有Ti、Nb的合金碳氮化物的与母相Fe的晶格匹配性和尺寸最佳化，特别是控制合金碳氮化物的失配(非匹配、不匹配)析出的粒子的粒径，由此改善在析出强化钢中成为课题的低温下的冲击能吸收特性。一般地，在含有Nb、Ti的析出强化钢中，进行析出物控制，使得在与母相Fe具有特定的晶体取向关系的晶格匹配性良好的状态下存在，但此次调查了与低温下的冲击能吸收特性的关系的结果发现，相对于母相Fe晶格匹配性良好的析出状态的合金碳氮化物难以成为龟裂发生的起点和传播的障碍，另一方面，即使与母相Fe处于失配状态的合金碳氮化物的尺寸较小，也使低温下的冲击能吸收量下降。合金碳氮化物相对于母相的晶格匹配性影响到低温下的冲击能吸收量的机理是不确定的，但当合金碳氮化物与母相Fe的晶格匹配性差时，有可能成为界面剥落或者孔隙产生的起点，促进延展断裂和脆性断裂中的任何一个。本专利技术人专心研究了用于实现上述组织形态的制造工艺、成分范围，其结果是，完成了使耐HAZ软化特性和低温下的能量吸收特性并存，而且屈服比高且弯曲性也良好的最大拉伸强度为600MPa以上的热轧钢板和镀覆钢板。即，本专利技术的主旨如下。(1)一种在低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ软化特性优异的高屈服比热轧钢板，其特征在于，具有下述成分组成，即以质量％计，含有C：0.04～0.09％、Si：0.4％以下、Mn：1.2～2.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ软化特性优异的高屈服比热轧钢板，其特征在于，具有下述成分组成，即以质量％计，含有C：0.04～0.09％、Si：0.4％以下、Mn：1.2～2.0％、P：0.1％以下、S：0.02％以下、Al：1.0％以下、Nb：0.02～0.09％、Ti：0.02～0.07％、N：0.005％以下，2.0≤[％Mn]+8[％Ti]+12[％Nb]≤2.6，其余量包含Fe和不可避免的杂质，包含珠光体的面积分数为5％以下、马氏体和残余奥氏体的合计面积分数为0.5％以下、其余量为铁素体和贝氏体中的一种或两种的金相组织，铁素体和贝氏体的平均晶体粒径为10μm以下，含有Ti和Nb的失配析出的合金碳氮化物的平均粒径为20nm以下，屈服比为0.85以上，最大拉伸强度为600MPa以上。
【技术特征摘要】
2011.08.09 JP 2011-1737601.一种在低温下的冲击能吸收特性和耐HAZ软化特性优异的高屈服比热轧钢板，其特
征在于，具有下述成分组成，即以质量％计，含有C：0.04～0.09％、Si：0.4％以下、Mn：1.2～
2.0％、P：0.1％以下、S：0.02％以下、Al：1.0％以下、Nb：0.02～0.09％、Ti：0.02～0.07％、
N：0.005％以下，
2.0≤[％Mn]+8[％Ti]+12[％Nb]≤2.6，
其余量包含Fe和不可避免的杂质，
包含珠光体的面积分数为5％以下、马氏体和残余奥氏体的合计面积分数为0.5％以
下、其余量为铁素体和贝氏体中的一种或两种的金相组织，
铁素体和贝氏...
【专利技术属性】
技术研发人员：丸山直纪，吉永直树，东昌史，佐久间康治，伊丹淳，
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
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