冲击吸收性和母材韧性优异的钢板制造技术

提供一种冲击吸收性和母材韧性优异的、抗拉强度在４９０ＭＰａ以上的钢板。是一种冲击吸收性和母材韧性优异的钢板，其满足规定的成分组成、Ｃｅｑ和Ｄｉ＊，并且金属组织满足如下条件：占整个组织的铁素体的所占面积率：超过９０％（面积％的意思，对组织以下相同）；平均铁素体粒径：３～１２μｍ；最大铁素体粒径：４０μｍ以下；第二相的平均当量圆直径：０．８μｍ以下；优选残留奥氏体：０．５～１０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冲击吸收性和母材韧性优异的、抗拉强度在490MPa以上的钢板。
技术介绍
为了防止船舶彼此的冲击和船舶的触礁等发生时产生的向船舶内的浸水和载货、燃料等的流出，作为该船体用钢材，提出有各种各样的钢材。例如在专利文献1中，公开有一种钢板，其组织为铁系体所占面积率80％以上的铁素体主体，该铁素体的硬度在Hv160以上，第二相(铁素体以外的相)的平均当量圆直径为5μm以下，通过形成提高了强度的铁素体主体的组织来提高冲击吸收能量。但是，在该技术中，第二相的平均当量圆直径为4μm以上，若第二相为该尺寸且铁素体相像上述那样硬，则被认为难以提高母材韧性。在专利文献2中指出，通过使钢板的至少板厚的1/8以上的正背层含有以面积率计为1.0～20％的残留γ，能够确保希望的冲击能量吸收能。但是，因为无法使残留γ在钢板整个区域分散，考虑到板厚方向的特性偏差大，所以很难说能够充分提高钢板整体的冲击吸收能。另外，在该专利文献2中，通过使上述残留γ细微分散于铁素体基材(matrix)中，还能够提高耐延展性破坏性能。此外，为了形成该组织控制轧制有效，详细地说就是表示为，将铸片直接或加热到Ac3以上的温度后，进行热轧，且把轧制结束温度设为Ar3+100℃～Ar3-50℃的温度范围。但在该工序中，难以进一步使残留γ细微化，被认为难以充分提高母材韧性。另外在专利文献3中规定有使组织由铁素体和硬质相构成，该铁素体相相分率60％以上，硬度Hv150以下，平均粒径5μm以上，且将硬质相的轧制方向/板厚方向的纵横比设为2以上。通过如此使硬质相的纵横比为2以上，旨在改善同样延伸(均一延伸)，但被认为有特性的各向异性发生。另外硬质相的尺寸，从专利文献3的附图说明图1可知，因为是与铁素体相同等的尺寸，所以难以确保充分高的母材韧性。专利文献1特开平11-193438号公报(表2)专利文献2特开平11-246934号公报(专利要求的范围，段落 ，段落 ，段落 )专利文献3特开2001-262272号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于这样的情况而形成，其目的在于，提供一种冲击吸收性和母材韧性优异的钢板。所谓本专利技术的冲击吸收性和母材韧性优异的钢板，具有如下特征以质量％计(以下对于成分均相同)，满足C0.02～0.10％、Si0.05～0.50％、Mn1.0～1.6％、P0.05％以下(不含0％)、S0.05％以下(不含0％)、Al0.015～0.06％、N0.01％以下(不含0％)，余量由Fe和不可避免杂质组成，由下述式(1)表示的Ceq为0.31以上，由下述式(2)表示的Di*为4.0以下，金属组织满足占全部组织的铁素体的所占面积率超过90％(面积％的意思，对于组织以下相同)，平均铁素体粒径3～12μm，最大铁素体粒径40μm以下，以及第二相的平均当量圆直径0.8μm以下，并且，抗拉强度为490MPa以上。Ceq＝C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+Mo/4...(1) Di*＝C0.5×(1+0.64 Si)×(1+4.10 Mn)×(1+2.33 Cr)×(1+3.14 Mo)×(1+0.27 Cu)×(1+0.52 Ni)× ...(2){式(1)、(2)中，C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo、Cu、B，表示各元素的含量(质量％)}另外本专利技术的钢板，由下述式(3)表示的KMs为490以下，且如果所述金属组织含残留奥氏体0.5～10％，则因为冲击吸收性更优异而为优选。KMs＝-39Mn-10Cu-17Ni-20Cr-5Mo+550…(3){式(3)中，Mn、Cu、Ni、Cr、Mo，表示各元素的含量(质量％)}所述钢板，(a)此外作为其他元素，也可以含有从如下组成的群中选择出的一种以上Cu0.35％以下(不含0％)、Ni0.40％以下(不含0％)、Cr0.20％以下(不含0％)、及Mo0.08％以下(不含0％)。(b)另外，还包含Ti0.1％以下(不含0％)，且如果所述Ti、N和Al满足下述式(4)和(5)，因为不但能够确保冲击吸收能和母材韧性，而且也能够确保焊接性所以优选。N≥0.292×Ti…(4)Al≥1.93×N-0.564×Ti…(5){式(4)(5)中，N、Ti、Al表示各元素的含量(质量％)}此外作为其他的元素，也可以包含(c)B0.005％以下(不含0％)，及/或Nb0.05％以下(不含0％)(d)从Ca、Mg和REM构成的群选择的一种以上0.1％以下(不含0％)。还有，上述铁素体的所占面积率，平均铁素体粒径，最大铁素体粒径，第二相的平均当量圆直径，及残留奥氏体的所占面积率，是根据后述的实施例所示的方法测定的值。本专利技术的钢板，因为显示出高的冲击吸收能，并且母材韧性也优异，所以在用于例如船体外壁的情况下，能够防止在船舶彼此的冲击和船舶的触礁等发生时，向船舶内的浸水和载货、燃料等的流出。具体实施例方式本专利技术者们，为了得到冲击吸收性优异(显示出高的冲击吸收能)，并且母材韧性也优异的钢板而进行锐意研究。其结果发现，规定成分组成，并且形成组织形态，特别控制铁素体的所占面积率，平均粒径和最大粒径，还有第二相的尺寸即可。以下，对具有本专利技术特征的组织进行说明。<平均铁素体粒径3～12um> 首先在本专利技术中，将平均铁素体粒径设为12μm以下。这是因为若平均铁素体粒径比其大，则母材韧性劣化，并且均一延伸降低，难以确保优异的冲击吸收性。平均铁素体粒径优选为10μm以下。另一方面，若平均铁素体粒径过小，则均一延伸变小，因为冲击吸收能降低，所以将平均铁素体粒径的下限设为3μm。<最大铁素体粒径40μm以下> 在对钢板施加变形时，应力集中于最大的晶粒。另外，晶粒的最大径越大集中的应力越高。其结果，均一延伸变小，冲击吸收能降低。由此在本专利技术中，将最大铁素体粒径的上限规定为40μm。优选为30μm以下。<占全部组织的铁素体的所占面积率超过90％> 在本专利技术中发现，以满足上述必要条件的铁素体使组织均一化，由此能够使冲击吸收性显著提高，特别是要使该铁素体超过90％。优选为95％以上。<第二相的平均当量圆直径0.8μm以下> 本专利技术的钢板，作为上述铁素体以外的组织(第二相)，包含MA(Martensite-Austenite constituent)和残留γ，珠光体，碳化物等，但是，若此第二相粗大，则在变形时成为破坏的起点使母材韧性劣化。因此，在本专利技术中将第二相的平均圆相当直径设为0.8μm以下。优选0.7μm以下。<占整体组织的残留奥氏体(残留γ、γR)的所占面积率0.5～10％> 通过在组织中使残留γ存在而使TRIP现象出现，能够进一步提高延展性，进一步使冲击吸收性提高。为了使这样的效果充分发挥，可以使残留γ存在0.5％以上。更优选为1.0％以上。但是，若如残留γ的硬质的第二相大量存在，上述铁素体的所占面积率相对地降低，则将不能确保优异的冲击吸收性，所以残留γ至多为10％。如上所述，为了使残留γ存在，推荐由下述式(3)表示的KMs满足490以下。该KMs是奥氏体稳定化元素量的指标，该值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击吸收性和母材韧性优异的钢板，其特征在于，以质量％计，含有：Ｃ：０．０２～０．１０％；Ｓｉ：０．０５～０．５０％；Ｍｎ：１．０～１．６％；Ｐ：０．０５％以下，但不含０％；Ｓ：０．０５％以 下，但不含０％；Ａｌ：０．０１５～０．０６％；Ｎ：０．０１％以下，但不含０％，由下式（１）表示的Ｃｅｑ为０．３１以上，由下式（２）表示的Ｄｉ＊为４．０以下，该钢板的金属组织满足：以面积％计，在 金属组织中铁素体的占有率：超过９０％；平均铁素体粒径：３～１２μｍ；最大铁素体粒径：４０μｍ以下；以及第二相的平均当量圆直径：０．８μｍ以下，该钢板的抗拉强度为４９０ＭＰａ以上，Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／２４ ＋Ｍｎ／６＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４…（１）Ｄｉ＊＝Ｃ↑［０．５］×（１＋０．６４Ｓｉ）×（１＋４．１０Ｍｎ）×（１＋２．３３Ｃｒ）×（１＋３．１４Ｍｏ）×（１＋０．２７Ｃｕ）×（１＋０．５２Ｎｉ）×［１＋１．５（０．９０ －Ｃ）×Ｂ↑［２］］…（２）在式（１）、（２）中，Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｂ表示各元素的以质量％计的含量。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上俊夫，田村荣一，冈崎喜臣，
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]