本发明专利技术提供母材部韧性优异的焊接用高张力厚钢板。其化学组成以质量％计含有Ｃ：０．０２～０．１２％、Ｓｉ：０～０．２５％、Ｍｎ：１．０％～２．０％、Ｐ：０～０．０３％、Ｓ：０～０．０２％、Ａｌ：０～０．０５０％、Ｔｉ：０．００５～０．１００％、ＲＥＭ：０．０００１～０．０５００％、Ｚｒ：０．０００１～０．０５００％、Ｃａ：０．０００５～０．０１００％、Ｎ：０．００４０～０．０３００％、Ｏ：０．０００５～０．０１００％，余部包括Ｆｅ和不可避免的杂质。根据形成钢中氧化物的ＲＥＭ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｍｎ等元素浓度计算出的ＲＥＭ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｒＯ↓［２］、ＣａＯ、ＭｎＯ的氧化物比例为ＲＥＭ↓［２］Ｏ↓［３］：１０～５０％、ＺｒＯ↓［２］：５～５０％、ＣａＯ：５～５０％、ＭｎＯ：１～２０％。进一步对钢材断面进行观察，当量圆粒径小于０．１０μｍ的含Ｔｉ氮化物为５．０×１０↑［６］个／ｍｍ↑［２］以上，且当量圆粒径为０．１０～１．０μｍ的含Ｔｉ氮化物为１．０×１０↑［４］个／ｍｍ↑［２］以下，且当量圆粒径大于１．０μｍ的含Ｔｉ氮化物为５个／ｍｍ↑［２］以下。进一步对钢材断面进行观察，ＭＡ的面积率为５．０％以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在造船、建筑等领域中作为结构材料使用的、母材韧性优异的焊接用高张力厚钢板。
技术介绍
对用于桥梁、高层建筑物、船舶等的厚钢板，从防止脆性破坏的观点出发，进行了很多有关提高母材部的韧性的研究。目前，作为确保母材韧性的方法，正广泛使用控制压轧。所谓控制压轧，是指通过钢中夹杂物的束缚效果抑制母材加热时的奥氏体颗粒粗大化，再通过压轧引入重排等的铁氧体核生成位置，从而使相变组织微细化、提高母材韧性的技术。 近年来，随着建筑、造船领域中的焊接结构物的大型化，提出了钢板厚壁化的要求。但是，由于钢板的厚壁化导致压轧时的轧制量减少，所以不能充分实现组织微细化，经常不能得到充分的母材韧性。因此，需要不通过钢板板厚来确保母材韧性的技术。 作为确保母材韧性所采用的代表性技术，可以列举通过钢中夹杂物的微细分散，抑制奥氏体颗粒粗大化、促进以钢中夹杂物为起点的铁氧体相变的技术。任一种技术都是以通过母材部的组织微细化，确保韧性为目的的。 例如，日本特开2003-213366号公报(专利文献1)中公开了通过以Ti氮化物、Zr氮化物为主抑制奥氏体颗粒长大、提高母材部韧性的技术。另外，日本特开2005-29840号公报(专利文献2)中提出了通过改善Ti、REM(稀土类元素)的添加方法，将高温下稳定的REM氧化物或硫化物以及Ti氮化物微细分散，控制加热奥氏体粒径，从而得到母材韧性优异的高强度焊接结构用钢的技术。 另外，日本特开2003-49237号公报(专利文献3)中公开了通过控制向钢水中的元素添加，将高温下稳定的REM、Ca、Mg氧化物微细分散，进一步详细规定压轧、冷却方法，从而提高母材韧性的技术。 另外，作为利用以夹杂物为起点的铁氧体生成技术，日本特开2001-20031号公报(专利文献4)中记载了通过采用了TiN的奥氏体颗粒束缚、促进铁氧体生成，从而得到优异的母材韧性的方法。另外，日本特开2000-1738号公报(专利文献5)中提出了通过适当控制氧化物组成，抑制Ti氮化物向高温下的氧化物表面析出结晶，确保铁酸盐(日文地缺)中的Ti氮化物析出量，从而促进奥氏体颗粒束缚、铁氧体生成，提高母材韧性的技术。 专利文献1日本特开2003-213366号公报专利文献2日本特开2005-29840号公报专利文献3日本特开2003-49237号公报专利文献4日本特开2001-20031号公报专利文献5日本特开2000-1738号公报
技术实现思路
但是，一般地，高温下稳定的氧化物存在以下问题，即，由在钢水中生成后容易进行粗大化，所以不能充分确保对韧性提高有效的粒子数。另外，Ti氮化物存在以下问题，即，容易在钢水中的固体氧化物表面析晶，所以相对于Ti、N添加量，作为微细粒子析出的Ti氮化物量减少。 作为旨在改善Ti氮化物析晶的技术，虽然有上述专利文献5记载的技术，但是仅通过抑制Ti氮化物的析晶，在铸造后的冷却过程中引起固溶Ti的增加，在高温下析出的Ti氮化物容易迅速长大，因此难以大量得到微细的Ti氮化物。 另外，即使实现了利用钢中夹杂物的组织微细化，由于当钢中有粗大夹杂物、MA(马氏体和奥氏体的混合组织)等存在时，以这些硬质第二相为起点出现脆性破坏，所以也不能得到充分的母材韧性。于是，为了得到优异的母材韧性，除了组织微细化以外、减少硬质第二相是不可或缺的。 本专利技术以解决上述问题、提供母材部韧性优异的焊接用高张力厚钢板为课题。 本专利技术人为了实现上述课题，对于对奥氏体颗粒的束缚及铁氧体相变的促进有效的含Ti氮化物的微细分散状态、以及MA降低技术，进行了实验、研究。其结果表明，由于通过控制形成钢中氧化物的REM、Zr、Ca和Mn的各氧化物量，而降低氧化物的熔点，在钢水中氧化物形成液体，因此抑制钢水中粗大的含Ti氮化物析晶，并且通过适当控制铸造后的冷却条件及压轧前的加热条件，可以高密度地析出微细的含Ti氮化物。另外表明，通过适当控制压轧后的冷却条件，可以得到微细且MA降低的相变组织。本专利技术基于这些结果，通过在特定的钢组成下将氧化物组成、含Ti氮化物及MA控制在适当的状态，显著改善了母材部的韧性，取得了成功。 即本专利技术涉及的焊接用高张力厚钢板，其化学组成以质量％计含有 C0.02～0.12％、 Si0.25％以下(包括0％)、 Mn1.0％～2.0％、 P0.03％以下(包括0％)、 S0.02％以下(包括0％)、 Al0.050％以下(包括0％)、 Ti0.005～0.100％、 REM0.0001～0.0500％、 Zr0.0001～0.0500％、 Ca0.0005～0.0100％、 N0.0040～0.0300％、 O0.0005～0.0100％， 余部包括Fe和不可避免的杂质，将形成钢中存在的氧化物的某元素的平均浓度乘以(该元素氧化物分子量/该元素的原子量)计算出的值作为该元素氧化物的氧化物换算值时，相对于REM2O3、ZrO2、CaO、MnO、MgO、Al2O3、SiO2的各氧化物换算值与上述氧化物中的S的平均浓度的合计值，上述REM2O3、ZrO2、CaO、MnO的各氧化物换算值的比例为REM2O310～50％、ZrO25～50％、CaO5～50％、MnO1～20％，上述REM2O3、ZrO2、CaO、MnO、MgO、Al2O3、SiO2的各氧化物换算值是基于形成钢中存在的氧化物的元素中的REM、Zr、Ca、Mn、Mg、Al、Si的各自平均浓度(质量％)计算而得。进一步对钢材断面进行观察，当量圆粒径小于0.10μm的含Ti氮化物为5.0×106个/mm2以上，且当量圆粒径为0.10～1.0μm的含Ti氮化物为1.0×104个/mm2以下，且当量圆粒径大于1.0μm的含Ti氮化物为5个/mm2以下，再进一步对钢材断面进行观察，MA的面积率为5.0％以下。 另外，关于前述化学组成中，为使得下述(1)式定义的值Z小于57且大于50，优选进行成分调整。 Z＝(8.5×-(0.5×-0.8×-0.2×-0.3×+0.1×)+1.4)/(+0.02)···(1) 其中，、、、、、、为以各自质量％表示的各元素添加量。 再进一步地，向上述基本成分中添加A组(Ni0.05～1.50％、Cu0.05～1.50％)、B组(Cr0.10～1.50％、Mo0.10～1.50％)、C组(Nb0.002～0.10％、V0.002～0.10％)、D组(B0.0010～0.0050％)中的1种以上元素，可以得到下述(1)至(4)的化学组成。 (1)基本成分+选自A组的1种以上 (2)基本成分或上述(1)的成分+选自B组的1种以上 (3)基本成分、上述(1)或上述(2)的成分+选自C组的1种以上 (4)基本成分、上述(1)～(3)的任一成分+D组 根据本专利技术可以提供母材韧性优异的焊接用高张力厚钢板。其在特定的钢组成下降低钢中氧化物的熔点，因而得到粗大的含Ti氮化物不易析晶的氧化物组成，另外规定了含Ti氮化物及MA为适当的状态，所以可以显著改善母材部的韧性。 具体实施例方式 以下对于本专利技术的焊接用高张力厚钢板，依次说明钢中的氧化物组成、含Ti氮化物的分布、MA量及钢组成。首本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种母材部韧性优异的焊接用高张力厚钢板，其特征在于， 化学组成以质量％计含有： Ｃ：０．０２～０．１２％、 Ｓｉ：０％～０．２５％、 Ｍｎ：１．０％～２．０％、 Ｐ：０％～０．０３％、 Ｓ：０％～０．０２ ％、 Ａｌ：０％～０．０５０％、 Ｔｉ：０．００５～０．１００％、 ＲＥＭ：０．０００１～０．０５００％、 Ｚｒ：０．０００１～０．０５００％、 Ｃａ：０．０００５～０．０１００％、 Ｎ：０．００４０～０ ．０３００％、 Ｏ：０．０００５～０．０１００％， 余部包括Ｆｅ和不可避免的杂质， 将形成钢中存在的氧化物的某元素的平均浓度乘以该元素氧化物分子量与该元素的原子量之比而计算出的值作为所述元素氧化物的氧化物换算值时，相对于Ｒ ＥＭ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｒＯ↓［２］、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＳｉＯ↓［２］的各氧化物换算值与所述氧化物中的Ｓ的平均浓度的合计值，所述ＲＥＭ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｒＯ↓［２］、ＣａＯ、ＭｎＯ的各氧化物换算值的比例为ＲＥＭ↓［２］Ｏ↓［３］：１０～５０％、ＺｒＯ↓［２］：５～５０％、ＣａＯ：５～５０％、ＭｎＯ：１～２０％，所述ＲＥＭ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｒＯ↓［２］、ＣａＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、ＳｉＯ↓［２］的各氧化物换算值是基于形成钢中存在的氧化物的元素中的ＲＥＭ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ的各自平均浓度（质量％）计算而得， 进一步对钢材断面进行观察，当量圆粒径小于０．１０μｍ的含Ｔｉ氮化物为５．０×１０↑［６］个／ｍｍ↑［２］以上，且当量圆粒径为０． １０～１．０μｍ的含Ｔｉ氮化物为１．０×１０↑［４］个／ｍｍ↑［２］以下，且当量圆粒径大于１．０μｍ的含Ｔｉ氮化物为５个／ｍｍ↑［２］以下， 进一步对钢材断面进行观察，ＭＡ的面积率为５．０％以下。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：名古秀德，冈崎喜臣，太田裕己，出浦哲史，杉村朋子，
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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