大线能量焊接用钢板的制造方法技术

提供一种即便在大线能量焊接下也具有韧性等优异的接头特性，并且屈服强度为460MPa以上的中厚的非调质高抗张强度钢板即大线能量焊接用钢板的制造方法。将下述钢材加热至1050℃以上且1200℃以下，在轧制结束时的温度为Ar3相变点以上的条件下进行热轧，以5℃/秒以上进行水冷直至表面温度成为(‑t×1.5)+400℃以上且(‑t×1.5)+620℃以下，以质量％计，钢材含有：C：0.03～0.1％，Si：0.01～0.1％，Mn：0.8～2％，P：0.02％以下，S：0.0005～0.005％，Al：0.005～0.1％，Nb：0.003～0.03％，Ti：0.005～0.05％，Cu：0.1～0.5％，Ni：0.3～2％，N：0.003～0.01％，B：0.0003～0.0025％，Ca：0.0005～0.003％，O：小于0.004％，并且满足Ceq：0.38～0.43、ACR：0～1。

Method for manufacturing steel plate for large line energy welding

Provide an even in high heat input welding joint have excellent toughness, and yield strength of non quenched and tempered 460MPa above the thick high tensile strength steel plate is large line energy welding method for making steel plate. Will the steel is heated to above 1050 DEG C and 1200 DEG C, in the end of the rolling temperature is Ar3 above the phase transition under the conditions of hot rolling, to 5 deg / sec or more water until the surface temperature become (t * 1.5) and +400 (c t * 1.5) +620 DEG C, to the quality of%, steel containing: C:0.03 ~ 0.1%, Si:0.01 ~ 0.1%, Mn:0.8 ~ 2%, P:0.02%, S:0.0005 ~ 0.005%, Al:0.005 ~ 0.1%, Nb:0.003 ~ 0.03%, Ti:0.005 ~ 0.05%, Cu:0.1 ~ 0.5%, Ni:0.3 ~ 2%, N:0.003 ~ 0.01%, B:0.0003 ~ 0.0025%, Ca:0.0005 ~ 0.003%, O less than 0.004%, and meet the Ceq:0.38 ~ 0.43, ACR:0 ~ 1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在船舶、建筑·土木等领域中的各种钢结构物中使用的、屈服应力为460MPa以上且板厚为25mm以上且50mm以下的非调质高抗张强度钢，特别地涉及即便进行热输入量大于200kJ/cm的大线能量焊接的情况下，也具有优异的接头特性的大线能量焊接用钢板的制造方法。
技术介绍
在船舶、建筑·土木等领域中的各种钢结构物中使用的钢材正在进行着高强度化、厚壁化。伴随着这样的钢材的高强度化、厚壁化，在对钢材进行焊接施工时，引用埋弧焊、电气焊及电渣焊等生产效率优异的大线能量焊接的机会日益增多。对于船舶、建筑·土木等领域中的各种钢结构物而言，除了母材的特性外，还要求焊接部的强度、韧性等接头特性也是优异的。但是，已知的是，在大线能量焊接后的焊接热影响区(以下，也称为“HAZ”)，通过组织控制等而在制造工序中精心制作的母材的特性由于热影响而失效，因此韧性降低。与此相对，为了抑制HAZ的韧性降低，提出了各种大线能量焊接用钢。作为提高HAZ的韧性的技术，例如，通过将TiN微细分散在钢中，从而抑制HAZ的奥氏体晶粒的粗大化，或者将分散了的TiN用作HAZ处的铁素体相变核的技术正在被实用化。但是，关于将TiN微细分散在钢中的技术，在HAZ成为TiN的熔解温度以上时，不能得到用于抑制韧性降低的效果。此外，关于将TiN微细分散在钢中的技术，存在基质组织(日文：地組織)由于随着TiN的熔解而产生的固溶Ti及固溶N而发生脆化，韧性显著降低的问题。针对HAZ处的TiN的熔解的问题，专利文献1公开了在钢中微细分散粒度5μm以下的TiOx(其中，x：0.65～1.3)的技术。专利文献1中，通过使即便在HAZ的高温范围也不熔解的Ti氧化物微细分散，并且将Ti氧化物作为针状铁素体的生成核，从而抑制HAZ的韧性降低。另外，在专利文献1这样的利用Ti氧化物的技术中，由于使氧化物均匀地微细分散是困难的，因此进行了通过将氧化物进行复合化从而改善分散能力的研究。另外，作为改善HAZ的韧性的技术，例如专利文献2中公开了为使BN(其使HAZ的组织微细化)积极地析出，而调整钢组成之中的B、N及sol.Al量的技术。此外，专利文献3中公开了，以HAZ的韧性处于高韧性区域的方式调节Ti-B-N量，进一步为了进行夹杂物的形态控制而添加Ca或Ce的技术。此外，专利文献4中公开了为了在焊接的结合(bond)部形成稳定的硫/氧化物，而将钢组成设为低N-低Ti系，并添加REM的技术。但是，关于专利文献1～4中记载的技术，对于热输入量大于200kJ/cm的大线能量焊接而言，难以充分抑制HAZ的奥氏体的晶粒生长，并且防止HAZ的韧性降低是困难的。与此相对，作为即便对于大线能量焊接而言也能改善HAZ的韧性的技术，专利文献5中公开了通过适当控制钢组成的Ca、O及S量，从而将Ca系非金属夹杂物微细分散在钢中的技术。根据专利文献5，Ca系金属夹杂物成为相变核，促进HAZ处的铁素体相变，因此即便在大于400kJ/cm的大线能量焊接中也能提高HAZ的韧性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭57-51243号公报专利文献2：日本特开昭62-170459号公报专利文献3：日本特开昭60-204863号公报专利文献4：日本特公平4-14180号公报专利文献5：日本专利第3546308号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，近年来，对屈服强度大于460MPa级的高强度钢应用大线能量焊接的机会日益增加。特别地，在这种高强度钢板之中，对于板厚为25mm以上且50mm以下的中厚高抗张强度钢而言，由于能够通过伴随着高强度化的薄壁化来降低钢材重量，因此在高效的运输船用方面的应用需求日益增高。但是，引用文献5中记载的技术是以屈服强度为390MPa级的钢材为对象，并且适用于比屈服强度大于460MPa级这样的高强度钢的碳当量更低的钢材。因此，在将引用文献5的技术应用于屈服强度大于460MPa级的高强度钢时，由于碳当量高，因此HAZ的晶粒内成为铁素体与贝氏体的混合组织，因此改善HAZ的韧性等的接头特性是困难的。此外，如上所述，引用文献1～4中记载的技术在热输入量大于200kJ/cm的大线能量焊接中，未能改善HAZ韧性等接头特性。因此，本专利技术着眼于上述问题而做出，其目的在于，提供一种即便在焊接输入热为200kJ/cm以上的大线能量焊接下，也具有优异的接头特性，并且屈服强度为460MPa以上，且板厚为25mm以上且50mm以下的大线能量焊接用钢板的制造方法。用于解决问题的手段为了实现上述目的，本专利技术的一个方案涉及的大线能量焊接用钢板的制造方法的特征在于，将下述钢材加热至1050℃以上且1200℃以下，以轧制后的板厚成为25mm以上且50mm以下、累积压下率成为40％以上的方式，将加热后的钢材在850℃以下且轧制结束时为Ar3相变点以上的温度范围内进行热轧，以5℃/秒以上的冷却速度，将热轧后的钢材进行水冷直至表面温度成为(-t×1.5)+400℃以上且(-t×1.5)+620℃以下，将水冷后的所述钢材进行空冷，其中，以质量％计，所述钢材含有：C：0.03％以上且0.10％以下，Si：0.01％以上且0.10％以下，Mn：0.8％以上且2.0％以下，P：0.020％以下，S：0.0005％以上且0.0050％以下，Al：0.005％以上且0.100％以下，Nb：0.003％以上且0.030％以下，Ti：0.005％以上且0.050％以下，Cu：0.10％以上且0.50％以下，Ni：0.30％以上且2.00％以下，N：0.0030％以上且0.0100％以下，B：0.0003％以上且0.0025％以下，Ca：0.0005％以上且0.0030％以下，O：小于0.0040％，并且，所述钢材以由下述(1)式定义的ACR满足大于0且小于1、由下述(2)式定义的Ceq满足0.38以上且0.43以下的方式含有各成分，余部由Fe及不可避免的杂质构成，ACR＝(Ca-(0.18+130×Ca)×O)/(1.25×S)···(1)Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15···(2)其中，表面温度的条件式中的t表示热轧后的钢材的厚度，在(1)式及(2)式中，各元素符号表示钢材中的各元素的含量(质量％)。以质量％计，钢材可进一步含有选自V：大于0％且0.20％以下、Cr：大于0％且0.40％以下及Mo：大于0％且0.40％以下之中的一种以上。以质量％计，钢材可进一步含有选自Mg：0.0005％以上且0.0050％以下、Zr：0.0010％以上且0.0200％以下、REM：0.0010％以上且0.0200％以下之中的一种以上。专利技术效果通过本专利技术，可提供即便在焊接输入热为200kJ/cm以上的大线能量焊接下，也具有优异的接头特性，并且屈服强度为460MPa以上，且板厚为25mm以上且50mm以下的大线能量焊接用钢板的制造方法。具体实施方式本专利技术的大线能量焊接用钢板是板厚为25mm以上且50mm以下，屈服强度为460MPa以上，并且还是焊接输入热为200kJ/cm以上的大线能量焊接用的非调质高抗张强度钢板。关于上述大线能量焊接用钢，特别地，为了确保接头的拉伸强度，需要考虑由于相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大线能量焊接用钢板的制造方法，其特征在于，将下述钢材加热至1050℃以上且1200℃以上，以轧制后的板厚成为25mm以上且50mm以下、累积压下率成为40％以上的方式，将加热后的所述钢材在850℃以下且轧制结束时为Ar3相变点以上的温度范围内进行热轧，以5℃/秒以上的冷却速度，将热轧后的所述钢材进行水冷直至表面温度成为(－t×1.5)+400℃以上且(－t×1.5)+620℃以下，将水冷后的所述钢材进行空冷，其中，以质量％计，所述钢材含有：C：0.03％以上且0.10％以下，Si：0.01％以上且0.10％以下，Mn：0.8％以上且2.0％以下，P：0.020％以下，S：0.0005％以上且0.0050％以下，Al：0.005％以上且0.100％以下，Nb：0.003％以上且0.030％以下，Ti：0.005％以上且0.050％以下，Cu：0.10％以上且0.50％以下，Ni：0.30％以上且2.00％以下，N：0.0030％以上且0.0100％以下，B：0.0003％以上且0.0025％以下，Ca：0.0005％以上且0.0030％以下，O：小于0.0040％，并且，所述钢材以由下述(1)式定义的ACR满足大于0且小于1、由下述(2)式定义的Ceq满足0.38以上且0.43以下的方式含有各成分，余部由Fe及不可避免的杂质构成，ACR＝(Ca‑(0.18+130×Ca)×O)/(1.25×S)···(1)Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15···(2)其中，表面温度的条件式中的t表示热轧后的所述钢材的厚度，在(1)式及(2)式中，各元素符号表示所述钢材中的各元素的含量即质量％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.15 JP 2014-1448641.一种大线能量焊接用钢板的制造方法，其特征在于，将下述钢材加热至1050℃以上且1200℃以上，以轧制后的板厚成为25mm以上且50mm以下、累积压下率成为40％以上的方式，将加热后的所述钢材在850℃以下且轧制结束时为Ar3相变点以上的温度范围内进行热轧，以5℃/秒以上的冷却速度，将热轧后的所述钢材进行水冷直至表面温度成为(－t×1.5)+400℃以上且(－t×1.5)+620℃以下，将水冷后的所述钢材进行空冷，其中，以质量％计，所述钢材含有：C：0.03％以上且0.10％以下，Si：0.01％以上且0.10％以下，Mn：0.8％以上且2.0％以下，P：0.020％以下，S：0.0005％以上且0.0050％以下，Al：0.005％以上且0.100％以下，Nb：0.003％以上且0.030％以下，Ti：0.005％以上且0.050％以下，Cu：0.10％以上且0.50％以下，Ni：0.30％以上且2.00％以下，N：0.0030％以上且0.0100％以下，B：0.0003％以上且0.002...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒尾亮，长谷和邦，远藤茂，
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