提供一种改善了ＨＡＺ（焊接热影响部）的韧性，并且降低了该ＨＡＺ韧性的波动的钢材及其制造方法。如下这种钢材，即，含有Ｃ：０．０１～０．２％（“质量％”的意思。下同）、Ｓｉ：０．５％以下（不含０％）、Ｍｎ：２．５％以下（不含０％）、Ｔｉ：０．０３％以下（不含０％）、和Ｎ：０．０１％以下（不含０％），满足Ｐ：０．０２％以下（不含０％）、Ｓ：０．０１５％以下（不含０％）、和Ａｌ：０．０１％以下（含０％），并且还分别含有ＲＥＭ：０．００１０～０．１％和Ｚｒ：０．００１～０．０５％，余量由铁和不可避免的杂质构成，其中，夹杂物中含有ＲＥＭ和Ｚｒ，并且以满足固溶ＲＥＭ：０．００１０％以下（含０％）和固溶Ｚｒ：０．００１０％以下（含０％）方式对其进行调整即可。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁、高层建筑物、船舶等的结构物上所使用的钢材，更 详细地说，是涉及在焊接时，对受到热影响的部位(以下称为"焊接热影响部"或"HAZ")的韧性加以改善的钢材及其制造方法。
技术介绍
被用于桥梁、高层建筑物、船舶等的钢材所要求的特性近年来日益严 格，特别要求良好的韧性。这些钢材一般大多通过焊接被接合，但是特别 是HAZ在焊接时受到热影响，存在韧性容易劣化的问题。焊接时的热能 越大，此韧性劣化越显著显现，其原因被认为在于，若焊接时的热能变大， 则HAZ的冷却速度变慢，淬火性降低，生成粗大的岛状马氏体。因此， 为了改善HAZ的韧性，认为极力抑制焊接时的热能即可。但是从另一方 面来说，要想提高焊接作业效率，则希望采用例如气电焊、电渣焊、埋弧 焊等焊接热能为40kJ/mm以上的高热能焊接法。对采用了高热能焊接法时的HAZ韧性劣化加以抑制的钢材已提出了 一些。例如在专利文献1中提出有一种的钢材，其通过使钢材中分散再析 出微细的TiN，从而抑制在进行高热能焊接时的于HAZ生成的奥氏体晶 粒的粗大化，以抑制了 HAZ韧性的劣化。但是，本专利技术者研究时发现， 若焊接金属处于1400。C以上的高温，则在HAZ之中、特别是接近焊接金 属的部位(以下称为"熔合部")，由于在焊接时受到的热，上述TiN固溶 消失，从而不能抑制HAZ韧性的劣化。另外在专利文献2中，作为使母材和HAZ的韧性提高的技术，公开 有控制钢材中所含的氧化物和氮化物的存在形态的技术。在该专利文献2 中记述，通过组合使用Ti和Zr，使微细的氧化物和氮化物生成，从而使 母材和HAZ的韧性提高。另外还公幵，为了使这样的微细的氧化物和氮化物生成，在制造工序中按顺序添加Ti和Zr即可。但是本专利技术者们研究 时发现，为了进一步提高HAZ韧性，虽然使氧化物量增加即可，但是在 上述专利文献2所公开的技术中，若为了增加氧化物量而大量添加Ti和 Zr，则Ti和Zr等的碳化物形成，钢材(母材)的韧性反而降低。于是本申请人率先通过专利文献3提出了一种即使在焊接时受到高温 的热影响的情况下，HAZ的韧性也不会劣化的钢材。该钢材是使 La203-Si02系氧化物、06203^02系氧化物和！^203- Ce2OrSi02系氧化物 等的复合氧化物分散在钢材中，此复合氧化物在钢水中以液状存在，因此 在钢中微细分散，而且即使在焊接时受到热影响也不会固溶消失，因此有 助于HAZ韧性提高。在上述专利文献3中公开，为了使上述复合氧化物 生成，向调整了溶存氧量的钢水中添加La和Ce，接着添加Si即可。另外 在专利文献3中还公开，通过使钢材中含有Ti，从而在钢材组织中使TiN 析出，HAZ的韧性进一步提高，另外为了使这样的TiN生成，向上述生 成有复合氧化物的钢水中添加Ti即可。还有，虽然还没有以提高HAZ韧性为目的的技术，但是在专利文献4 中提出，使钢材中含有REM和Zr等元素，并积极地含有固溶REM和固 溶Zr，由此防止氢性的超声波探伤缺陷，使厚钢板的内部品质提高，并确 保内部品质健全性的技术。在该技术中，为了确保稳定的固溶量而复合添 力口AI、 Ca、 Ti等。专利文献1特公昭55-26164号公报专利文献2特开2003-213366号公报专利文献3特开2005-48265号公报专利文献4特开平8-120401号公报
技术实现思路
本专利技术者们针对专利文献3率先公开的技术，着眼于上述组成的复合 氧化物以外的组成的夹杂物，对于通过使钢材中分散与上述专利文献3为 不同组成的夹杂物是否能够提高HAZ的韧性的问题反复研究。本专利技术的目的在于，提供一种钢材及其制造方法，通过使钢材中分散 与专利文献3中提出的钢材为不同组成的夹杂物，由此改善HAZ(焊接热影响部)的韧性，并且降低此HAZ韧性的波动。能够解决上述课题的所谓本专利技术的钢材，具有如下要点含有C:0.01 0.2% ("质量％"的意思。下同)、Si: 0.5%以下(不含0%)、 Mn: 2.5%以下(不含0%)、 Ti: 0.03%以下(不含0%)、和N: 0.01%以下(不含0%);满足P: 0.02%以下(不含0%)、 S: 0.015%以下(不含0%)、和Al: 0.01%以下(含0%);并且还含有REM: 0.0010 0.1%和Zr: O.OO卜 0.05%，余量由铁和不可避免的杂质构成；夹杂物中含有REM和Zr，并 且满足固溶REM: 0.0010%以下(含0%)和固溶Zr: 0.0010%以下(含 0%)。所述钢材优选为，测定所述钢材中所含的夹杂物的组成，该夹杂物中 所含的元素中，摩尔换算O、 C、 N、 S以外的元素的存在比，设换算后的 元素量总体为1摩尔时，REM的摩尔比率为0.050以上，Zr的摩尔比率 为0.04以上。在制造上述钢材时，可以向将总氧量[OL调整到0.0020 0.015。/。的范 围的钢水中添加REM和Zr，将钢水的溶存氧量2调整到0.0010 0.0035%的范围后进行铸造。为了调整所述溶存氧量2，例如，领U定所述总氧量p根据该总 氧量和分别是REM或Zr的添加量(质量％)， 《15X肌 …(1)根据本专利技术，通过在钢材中复合添加REM和Zr，能够使钢材中分散 与上述专利文献3中提出的钢材为不同组成的夹杂物，该夹杂物即使达到 140(TC级的高温也不会在钢材中固溶消失，因此并不仅限于小 中热能焊 接，即使进行高热能焊接也能够防止焊接热影响部(HAZ)的韧性劣化。 另外，根据本专利技术，通过极力降低钢材中所含的固溶REM量和固溶Zr量， 还能够抑制HAZ韧性的波动。附图说明图1是表示添加REM和Zr之前的总氧量,与REM和Zr的添加量的合计的关系的曲线图。图2是表示铸造前的钢水中所含的溶存氧量2与钢材中所含的固溶REM量或固溶Zr量的关系的曲线图。图3是表示HAZ韧性的平均值、HAZ韧性的最大值和最小值的幅度 的曲线图。图4是表示HAZ韧性的平均值、HAZ韧性的最大值和最小值的幅度 的曲线图。具体实施例方式本专利技术者们，对于通过使钢材中分散与上述专利文献3为不同组成的 夹杂物是否能够达成HAZ韧性的提高这一问题反复研究。其结果发现， 如果在钢材中复合添加REM和Zr，以使夹杂物中含有REM和Zr的方式 进行调整，则能够提高HAZ韧性。此外还发现，如果尽可能地降低钢材 中所含的固溶REM量和固溶Zr量，则能够局部性地防止韧性劣化的现象， 能够抑制HAZ韧性的波动，从而完成本专利技术。首先，本专利技术的钢材含有夹杂物，在夹杂物中含有REM和Zr。所谓 在夹杂物中含有REM和Zr，意思是在钢材中含有REM和Zr的单独夹杂 物或复合夹杂物。还有，以下为了说明方便，将单独夹杂物和复合氧化物 氧化物统称为"夹杂物"。REM和Zr的夹杂物，即使在焊接时受到热影响而达到1400"C级的高 温也不会固溶消失，因此如果含有这些夹杂物，则在焯接时的HAZ能够 防止奥氏体晶粒粗大化。其结果是能够进一步改善HAZ的韧性。而且，通过添加REM和Zr使之在钢材中一并作为夹杂物含有，能够 防止构成钢材(母材)的韧性劣化的原因的粗大的Zr的单独碳化物和粗 大的REM的硫化物的生成，结果是既能够抑制母材的韧性劣化，又能够 使HAZ的韧性提高。即本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焊接热影响部的韧性优异的钢材，其特征在于，以质量％计含有：Ｃ：０．０１～０．２％、Ｓｉ：０．５％以下但不含０％、Ｍｎ：２．５％以下但不含０％、Ｔｉ：０．０３％以下但不含０％、和Ｎ：０．０１％以下但不含０％，并且满足：Ｐ：０．０２％以下但不含０％、Ｓ：０．０１５％以下但不含０％、和Ａｌ：０．０１％以下并含０％， 并且，还含有ＲＥＭ：０．００１０～０．１％和Ｚｒ：０．００１～０．０５％，余量是铁和不可避免的杂质， 在夹杂物中含有ＲＥＭ和Ｚｒ，并且满足： 固溶ＲＥＭ：０．００１０％以下且含０％、固溶Ｚｒ：０．００１０％以下且含０％。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：出浦哲史，杉村朋子，水渡英昭，井上亮，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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