高张力钢板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高张力钢板的制造方法，通过规定淬火.回火材料回火处理时的板厚中心部分的升温速度，与以往材料相比，在ＰＷＨＴ前和ＰＷＨＴ后的拉伸强度与韧性平衡优异，具有５７０ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ↑［２］）以上的拉伸强度。具体而言，在铸造以质量％计含有Ｃ：０．０２～０．１８％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：０．５～２．０％、Ａｌ：０．００５～０．１％、Ｎ：０．０００５～０．００８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、余量：Ｆｅ和不可避免的杂质的钢后，不冷却到Ａｒ↓［３］相变点以下或再加热到Ａｒ↓［３］相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ａｒ↓［３］相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到４００℃以下的温度后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从４６０℃到Ａｃ↓［１］相变点以下规定的回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为１℃／ｓ以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到５２０℃以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及淬火·回火材料的强度·韧性平衡优异(高强度·高韧性，即以横轴表示强度、纵轴表示断面转变温度时，时针的指针从3点转移到6点的方向定义为强度·韧性平衡优异)的。特别是本专利技术涉及在焊接后进行消除应力的退火处理(以下称为PWHT(post welded heat treatment))的，由规定淬火·回火材料回火处理时板厚中心部分的升温速度，比以往材料的PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡优异的。
技术介绍
近年，为了应对海工结构物等钢结构大型化和管道钢管铺设成本下降等的要求，正谋求开发更强韧的钢。拉伸强度约570MPa(N/mm2)以上的钢，由淬火使之产生马氏体或贝氏体相变，因为在其原样中韧性差，所以，由此后的回火、使之作为过饱和固溶碳的碳化物析出等，主要实现韧性改善，供实际应用的例子较多。以往，这样的淬火·回火钢板，如在例如特公昭55-49131号公报等公开的那样地，由在轧制后原样地直接淬火、此后回火来制造。但是，在该技术中的回火处理工序，因为加热和保持中需要很长时间，所以，所谓的淬火生产线不得不在其它生产线进行，因此，在到其它线的钢板输送等，因为消耗在冶金的观点上不一定需要的时间，所以，在生产率·制造费用的观点上有改善的余地。为了解决这样的问题，如在特许第3015923号公报、特许第3015924号公报等公开的，提出使回火处理成为迅速短时间，就能够将回火处理和淬火处理在同一生产线上进行，显著提高淬火·回火钢板的生产率，在改善生产率·制造费用的同时，从材质的观点出发也成为能够比以往淬火·回火钢板制造更强韧的高强度钢的专利技术。但是，在上述特许第3015923号公报、特许第3015924号公报等公开的迅速短时间回火材料也有不能应对在寒冷地区使用时那样非常严格的韧性要求的问题，要求有更加强韧的高强度钢的制造方法。在罐·压力管道等中使用的高张力钢板，大多在制作结构物时施加焊接处理后，由实施PWHT进行残余应力的缓和·焊接硬化部分的软化·氢逸散等，实现防止发生结构物变形和脆性破坏。近年，为了罐·压力管道等钢结构物的大型化，钢材的高强度化·厚壁化的需要显著增长。但是，若使钢材高强度化·厚壁化，就有变成比PWHT条件更高温而长时间的严格条件的倾向，往往引起处理后的强度下降和韧性恶化。因此，在例如特开昭59-232234号公报、特开昭62-93312号公报、特公平9-256037号公报、特公平9-256038号公报等公开由合金元素的最优化、加工热处理技术的应用或PWHT前的热处理的应用等、PWHT后的强度和韧性优异的钢板制造方法。但是，即使根据在特开昭59-232234号公报、特开昭62-93312号公报、特公平9-256037号公报和特公平9-256038号公报等公开的方法，也有不能应对在寒冷地区使用时等要求的PWHT后的严格的强度·韧性特性问题，要求在PWHT后的强度·韧性平衡更优异的。
技术实现思路
本专利技术必须克服以往技术中的上述问题，特别是由规定淬火·回火材料的回火处理时板厚中心部分的升温速度，使渗碳体微细分散析出，抑制成为PWHT前和PWHT后的强度·韧性恶化的主要原因的热处理时渗碳体的凝集·粗大化，提供能够制造PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡比以往材料极其优异的高张力钢板的方法，其要点如下。1.铸造以质量％计含有C0.02～0.18％、Si0.05～0.5％、Mn0.5～2.0％、Al0.005～0.1％、N0.0005～0.008％、P0.03％以下、S0.03％以下、余量Fe和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从460℃到Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。2.铸造以质量％计含有C0.02～0.18％、Si0.05～0.5％、Mn0.5～2.0％、Al0.005～0.1％、N0.0005～0.008％、P0.03％以下、S0.03％以下、余量Fe和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ar3相变点以下或再加热到Ar3相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ar3相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到400℃以下的温度，此后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从回火开始温度到460℃的板厚中心部分的平均升温速度为小于1℃/s、且到460℃以上Ac1相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为1℃/s以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到520℃以上。3.在上述1或2所述的专利技术中，以质量％计还含有Cu2％以下、Ni4％以下、Cr2％以下、Mo1％以下的1种或2种以上。4.在上述1～3的任意一项所述的专利技术中，以质量％计还含有Nb0.05％以下、V0.5％以下、Ti0.03％以下的1种或2种以上。5.在上述1～4的任意一项所述的专利技术中，以质量％计还含有B0.003％以下、Ca0.01％以下、REM0.02％以下、Mg0.01％以下的1种或2种以上。6.由在上述1～5的任意一项所述的制造方法制造的钢板是消除应力退火用的高张力钢板。附图说明图1是本专利技术的轧制设备和热处理设备的一个例子。具体实施例方式本专利技术为了克服现有技术中的上述问题，特别通过规定淬火·回火材料在回火处理时板厚中心部分的升温速度，使渗碳体微细地分散析出，抑制成为PWHT前和PWHT后的强度·韧性恶化主要原因的热处理时的渗碳体的凝集·粗大化，提供能够制造PWHT前和PWHT后的强度·韧性平衡比以往材料极其优异的高张力钢板的方法。首先，对该专利技术中的成分限定理由叙述。另外，表示化学成分组成比例的％都是质量％。(C0.02～0.18％)C为了确保强度而含有，但小于0.02％时其效果不充分。另一方面，如果大于0.18％，在母材和焊接热影响部分韧性恶化的同时，焊接性显著恶化。因此，将C含量限定在0.02～0.18％的范围内。更适合的是0.03～0.17％的范围。(Si0.05～0.5％)Si作为制钢阶段的脱氧材料和提高强度的元素而含有，但小于0.05％时其效果不充分。另一方面，如果大于0.5％，由于抑制渗碳体生成的效果，即使令回火温度为520℃以上，也不能得到渗碳体充分的微细分散析出的状态，PWHT前和PWHT后的母材和焊接热影响部分的韧性恶化。因此，Si含量限定在0.05～0.5％的范围内。更适合的是0.1～0.45％的范围。(Mn0.5～2.0％)Mn为了确保强度而含有，但小于0.5％时其效果不充分。另一方面，如果大于2.0％，焊接热影响部分韧性恶化的同时、焊接性显著恶化。因此，Mn含量限定在0.5～2.0％的范围内。更适合的是0.9～1.7％的范围。(Al0.005～0.1％)Al作为脱氧材料而被添加的同时，在结晶粒径的微细化方面也有效果，但在小于0.005％时其效果不充分。另一方面，如果大于0.1％而含有，则容易在钢板表面产生瑕疵。因此，Al含量限定在0.005～0.1％的范围内。更适合的是0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高张力钢板的制造方法，铸造以质量％计含有Ｃ：０．０２～０．１８％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：０．５～２．０％、Ａｌ：０．００５～０．１％、Ｎ：０．０００５～０．００８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、余量：Ｆｅ和不可避免杂质的钢后，不冷却到Ａｒ↓［３］相变点以下或再加热到Ａｒ↓［３］相变点以上，热轧为规定的板厚后，接着从Ａｒ↓［３］相变点以上直接淬火，或由加速冷却冷却到４００℃以下的温度后，使用直接连结设置在与轧机及直接淬火装置或加速冷却装置同一生产线上的加热装置，使从４６０℃到Ａｃ↓［１］相变点以下的规定回火温度的板厚中心部分的平均升温速度为１℃／ｓ以上，将板厚中心部分的最高到达温度回火到５２０℃以上。

【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：长尾彰英，大井健次，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]