钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的钢板，具有如下组成，C：0.005质量％以上并在0.07质量％以下、Si：0质量％以上并在0.04质量％以下、Mn：1.4质量％以上并在2.0质量％以下、P：高于0质量％并在0.010质量％以下、S：高于0质量％并在0.007质量％以下、Al：0.010质量％以上并在0.040质量％以下、Ni：0.1质量％以上并在1.50质量％以下、Cu：0.1质量％以上并在0.8质量％以下、Nb：0.004质量％以上并在0.025质量％以下、Ti：0.010质量％以上并在0.025质量％以下、N：0.0040质量％以上并在0.0080质量％以下、Ca：0.0005质量％以上并在0.0030质量％以下、和余量：Fe和不可避免的杂质，酸不溶性的Ti的含量对于以全体组成基准的Ti的含量的比为0.80以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板及其制造方法
本专利技术涉及钢板及其制造方法。
技术介绍
随着造船领域的焊接结构物的大型化，板厚在50mm以上且屈服强度为490MPa以上的高强度钢板的应用正在扩大。在这样的钢板中，因为线能量增加，又与焊接施工效率提高的观点相结合，所以大线能量焊接的需要提高。在大线能量焊接中，在焊接热影响部(HeatAffectedZone：HAZ)，由于加热而长时间保持在奥氏体温度，粗大奥氏体组织形成，在之后的冷却过程中沿着原始奥氏体晶界的粗大晶界铁素体和粗大晶界贝氏体生成。其结果是，无法稳定获得HAZ的韧性(以下，也称为“HAZ韧性”)。针对这样的问题，提出有控制含Ti氮化物的形态，从而改善大线能量焊接中的HAZ韧性的方法(参照日本特开2010－95781号公报和日本特开2011－21263号公报)。但是，在这些方法中，为了控制含Ti氮化物而使铸造工序中存在制约，有可能招致生产成本的增大。另外，关于母材的强度也未予考虑。另外，提出有控制氧化物系夹杂物的大小，从而改善大线能量焊接中的HAZ韧性的方法(参照日本特开2010－222652号公报)。但是，在此方法中，为了控制氧化物而要求精致的炼钢工艺，因此有可能招致生产成本的增大。另外，在此方法，关于母材的强度也未予考虑。此外，还提出有控制Ca、S、O等的量，并导入晶内相变核而使HAZ组织微细化，以改善HAZ韧性的方法(参照日本特开2013－147740号公报)。但是，由此方法得到的母材的屈服强度大半低于490MPa，并不充分，另一方面，屈服强度为490MPa以上的，也很难说HAZ韧性充分。另外，提出通过Ti－Ca复合添加以及CaO和CaS量的最佳化，来实现高母材强度和良好的HAZ韧性的方法(日本特开2002－317243号公报)。但是，在此方法中，轧制前的保持温度高达1150～1250℃，在生产率方面还有改善的余地。另外，没有考虑板厚50mm以上的厚钢板的特性。此外，还提出控制0.1μm以下的TiN析出物，从而改善HAZ韧性的方法(参照日本特开2001－98340号公报)。但是，所研究的线能量最大为450kJ/cm，大线能量焊接的改善说不上充分。另外，关于母材的强度也没有考虑。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2010－95781号公报【专利文献2】日本特开2011－21263号公报【专利文献3】日本特开2010－222652号公报【专利文献4】日本特开2013－147740号公报【专利文献5】日本特开2002－317243号公报【专利文献6】日本特开2001－98340号公报
技术实现思路
本专利技术基于上述这样的情况而做，其目的在于，提供一种母材强度和HAZ韧性优异的钢板及其制造方法。专利技术者们进行锐意研究的结果发现，若增加钢板的Ti添加量，则对于改善HAZ韧性有效的微细TiN增加，而另一方面，使HAZ韧性降低的例如粒径为2.0μm以上的粗大TiN也增加。因此，专利技术者们通过减少在增加Ti添加量时生成的粗大TiN的量，从而能够改善大线能量焊接时的HAZ韧性，达成了本专利技术。即，用于解决上述课题而做的专利技术，是一种钢板，其具有如下组成，C：0.005质量％以上并在0.07质量％以下、Si：0质量％以上并在0.04质量％以下、Mn：1.4质量％以上并在2.0质量％以下、P：高于0质量％并在0.010质量％以下、S：高于0质量％并在0.007质量％以下、Al：0.010质量％以上并在0.040质量％以下、Ni：0.1质量％以上并在1.50质量％以下、Cu：0.1质量％以上并在0.8质量％以下、Nb：0.004质量％以上并在0.025质量％以下、Ti：0.010质量％以上并在0.025质量％以下、N：0.0040质量％以上并在0.0080质量％以下、Ca：0.0005质量％以上并在0.0030质量％以下、和余量：Fe和不可避免的杂质，设酸不溶性的Ti的含量[质量％]为[insol.Ti]，以上述全体组成为基准的Ti的含量[质量％]为[Ti]时，满足下式(1)。[insol.Ti]/[Ti]≤0.80…(1)该钢板中，将总Ti的含量，与主要作为TiN存在的酸不溶性的Ti的含量的比，调整为满足上述式(1)的值，微细的TiN对于粗大的TiN来说相对性地增加，因此可抑制因粗大TiN引起的脆性断裂，HAZ韧性优异。另外，该钢板因具有上述组成，母材强度也优异。设N的含量[质量％]为[N]时，[Ti]/[N]为2.0以上并在5.0以下，当量圆直径为0.040μm以上并在1μm以下的含TiN析出物的截面密度为2.0×105个/mm2以上，且当量圆直径为0.040μm以上、1μm以下的含TiN析出物中，当量圆直径为0.1μm以上并在1μm以下的含TiN析出物的个数比例为15％以下即可。如此将[Ti]/[N]、当量圆直径为0.040μm以上并在1μm以下的含TiN析出物的截面密度和当量圆直径为0.1μm以上并在1μm以下的含TiN析出物的个数比例调整至上述范围，抑制大线能量焊接时的TiN的奥斯特瓦尔德熟化，借助热输入后未熔的TiN，可抑制原始奥氏体粒径的粗大化。其结果是，因为粗大晶界铁素体和粗大晶界贝氏体的生成得到抑制，所以能够促进HAZ韧性的提高。设C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V和B的含量[质量％]分别为[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]和[B]时，满足下式(2)即可。([C]/10)0.5×(1+0.7×[Si])×(1+3.33×[Mn])×(1+0.35×[Cu])×(1+0.36×[Ni])×(1+2.16×[Cr])×(1+3×[Mo])×(1+1.75×[V])×(1+200×[B])×1.115≥0.72…(2)通过满足上述式(2)，能够既维持HAZ韧性，又进一步提高母材强度。设C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo和V的含量[质量％]分别为[C]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]和[V]时，满足下式(3)即可。110×[C]+7×[Mn]+4×[Cu]+5×[Ni]+2.8×[Cr]+5×[Mo]+7.2×[V]≤21.5…(3)通过满足上述式(3)，固相线的温度上升，铸造时凝固及早完毕，因此能够容易地达成粗大TiN的减少。其结果是，能够进一步提高HAZ韧性。还含有Cr：高于0质量％并在1.00质量％以下、Mo：高于0质量％并在0.50质量％以下、V：高于0质量％并在0.50质量％以下、B：高于0质量％并在0.0009质量％以下、稀土类金属：高于0质量％并在0.0050质量％以下、及Zr：高于0质量％并在0.0050质量％以下之中的至少一种即可。再含有这样的元素，能够进一步提高母材强度。用于解决上述课题的另一专利技术，是钢板的制造方法，其特征在于，具备如下工序：对于具有如下组成的钢液进行铸造的工序，所述组成含有C：0.005质量％以上并在0.07质量％以下、Si：0质量％以上并在0.04质量％以下、Mn：1.4质量％以上并在2.0质量％以下、P：高于0质量％并在0.010质量％以下、S：高于0质量％并在0.007质量％以下、Al：0.010质量％以上并在0.040质量％以下、Ni：0.1质量％以上并在1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢板，其中，具有如下组成，C：0.005质量％以上并在0.07质量％以下、Si：0质量％以上并在0.04质量％以下、Mn：1.4质量％以上并在2.0质量％以下、P：高于0质量％并在0.010质量％以下、S：高于0质量％并在0.007质量％以下、Al：0.010质量％以上并在0.040质量％以下、Ni：0.1质量％以上并在1.50质量％以下、Cu：0.1质量％以上并在0.8质量％以下、Nb：0.004质量％以上并在0.025质量％以下、Ti：0.010质量％以上并在0.025质量％以下、N：0.0040质量％以上并在0.0080质量％以下、Ca：0.0005质量％以上并在0.0030质量％以下、和余量：Fe和不可避免的杂质，设酸不溶性的Ti以质量％计的含量为[insol.Ti]，以上述全体组成为基准的Ti以质量％计的含量为[Ti]时，满足下式(1)，[insol.Ti]/[Ti]≤0.80…(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.15 JP 2016-026380;2016.07.04 JP 2016-132911.一种钢板，其中，具有如下组成，C：0.005质量％以上并在0.07质量％以下、Si：0质量％以上并在0.04质量％以下、Mn：1.4质量％以上并在2.0质量％以下、P：高于0质量％并在0.010质量％以下、S：高于0质量％并在0.007质量％以下、Al：0.010质量％以上并在0.040质量％以下、Ni：0.1质量％以上并在1.50质量％以下、Cu：0.1质量％以上并在0.8质量％以下、Nb：0.004质量％以上并在0.025质量％以下、Ti：0.010质量％以上并在0.025质量％以下、N：0.0040质量％以上并在0.0080质量％以下、Ca：0.0005质量％以上并在0.0030质量％以下、和余量：Fe和不可避免的杂质，设酸不溶性的Ti以质量％计的含量为[insol.Ti]，以上述全体组成为基准的Ti以质量％计的含量为[Ti]时，满足下式(1)，[insol.Ti]/[Ti]≤0.80…(1)。2.根据权利要求1所述的钢板，其中，设N以质量％计的含量为[N]时，[Ti]/[N]为2.0以上并在5.0以下，当量圆直径为0.040μm以上并在1μm以下的含TiN析出物的截面密度为2.0×105个/mm2以上，且当量圆直径为0.040μm以上并在1μm以下的含TiN析出物中，当量圆直径为0.1μm以上并在1μm以下的含TiN析出物的个数比例为15％以下。3.根据权利要求1所述的钢板，其中，设C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V和B的以质量％计的含量分别为[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]和[B]时，满足下式(2)，([C]/10)0.5×(1+0.7×[Si])×(1+3.33×[Mn])×(1+0.35×[Cu])×(1+0.36×[Ni])×(1+2.16×[Cr])×(1+3×[Mo])×(1+1.75×[V])×(1+200×[B])×1.115≥0.72…(2)。4.根据权利要求2所述的钢板，其中，设C、Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V和B的以质量％计的含量分别为[C]、[Si]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]、[V]和[B]时，满足下式(2)，([C]/10)0.5×(1+0.7×[Si])×(1+3.33×[Mn])×(1+0.35×[Cu])×(1+0.36×[Ni])×(1+2.16×[Cr])×(1+3×[Mo])×(1+1.75×[V])×(1+200×[B])×1.115≥0.72…(2)。5.根据权利要求1所述的钢板，其中，设C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo和V的以质量％计的含量分别为[C]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]和[V]时，满足下式(3)，110×[C]+7×[Mn]+4×[Cu]+5×[Ni]+2.8×[Cr]+5×[Mo]+7.2×[V]≤21.5…(3)。6.根据权利要求2所述的钢板，其中，设C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo和V的以质量％计的含量分别为[C]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]和[V]时，满足下式(3)，110×[C]+7×[Mn]+4×[Cu]+5×[Ni]+2.8×[Cr]+5×[Mo]+7.2×[V]≤21.5…(3)。7.根据权利要求3所述的钢板，其中，设C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo和V的以质量％计的含量分别为[C]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]和[V]时，满足下式(3)，110×[C]+7×[Mn]+4×[Cu]+5×[Ni]+2.8×[Cr]+5×[Mo]+7.2×[V]≤21.5…(3)。8.根据权利要求4所述的钢板，其中，设C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo和V的以质量％计的含量分别为[C]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]和[V]时，满足下式(3)，110×[C]+7×[Mn]+4×[Cu]+5×[Ni]+2.8×[Cr]+5×[Mo]+7.2×[V]≤21.5…(3)。9.根据权利要求1～8中任一项所述的钢板，其中，还含有Cr：高于0质量％并在1.00质量％以下、Mo：高于0质量％并在0.50质量％以下、V：高于0质量％并在0.50质量％以下、B：高于0质量％并在0.0009质量％以下、稀土类金属：高于0质量％并在0.0050质量％以下、和Zr：高于0质量％并在0.0050质量％以下之中的至少一种。10.一种钢板的制造方法，其特征在于，具有如下工序：铸造具有如下组成的钢液的工序，所述组成为，C：0.005...

【专利技术属性】
技术研发人员：井元雅弘，名古秀德，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：日本,JP