复合钢板及其制造方法技术

在母材钢板的单面接合有由耐腐蚀性合金构成的包层材料的复合钢板中，母材钢板具有预定的成分组成，并且母材钢板具有在母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处以面积率计具有94％以上的贝氏体和6％以下的岛状马氏体、贝氏体的平均结晶粒径为25μm以下的钢组织，而且，母材钢板与包层材料的接合界面剪切强度为300MPa以上。

Composite steel plate and its manufacturing method

In the composite steel plate with the cladding material composed of corrosion-resistant alloy on the single side of the base metal steel plate, the base metal steel plate has the predetermined composition, and the base metal steel plate has the steel structure with the area ratio of more than 94% bainite and less than 6% Island martensite and bainite with the average crystallized particle size of less than 25 \u03bc m at the 1 / 2 position of the plate thickness direction of the base metal steel plate Moreover, the shear strength of the interface between the base metal steel plate and the cladding material is more than 300mpa.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合钢板及其制造方法
本专利技术涉及复合钢板及其制造方法，特别是涉及适合于管线管的复合钢板及其制造方法。
技术介绍
复合钢板是在碳钢等母材钢板上复合有由耐腐蚀性合金构成的包层材料的钢板，这样的复合钢板可以抑制昂贵的合金元素的使用量并且可以确保与整体材料同等的耐腐蚀性，因此具有经济性高的优点。近年来，石油、天然气的开发扩大至暴露于严苛的腐蚀环境中的地区。与此相伴，预料到能够进行石油、天然气的经济性输送的管线管的需求会增加。另外，对于复合钢板、特别是Ni基合金复合钢板和奥氏体系不锈钢复合钢板而言，由于其耐腐蚀性高而被期待作为暴露于严苛的腐蚀环境中的管线管用途的需求。在此，对用于管线管的复合钢板要求包层材料的耐腐蚀性的同时，还要求确保预定的机械特性，特别是从防止管线的脆性断裂的观点考虑要求确保优良的低温韧性。作为这样的复合钢板，在专利文献1中公开了“一种母材的低温韧性和HAZ韧性以及包层材料的耐腐蚀性优良的Ni合金复合钢板，其特征在于，在以Ni合金作为包层材料、以低合金钢作为母材的复合钢板中，上述母材的化学成分以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.75～1.80％、P：0.015％以下、S：0.0030％以下、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.45％、Cr：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Nb：0.005～0.080％、Ti：0.005～0.030％、N：0.0010～0.0060％、Al：0.070％以下、Ca：0.0010～0.0040％，余量由Fe和不可避免的杂质构成。”。另外，在专利文献2中公开了“一种母材的低温韧性和HAZ韧性以及包层材料的耐腐蚀性优良的Ni合金复合钢板，其特征在于，在以Ni合金作为包层材料、以低合金钢作为母材的复合钢板中，上述母材的化学成分以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.75～1.80％、P：0.015％以下、S：0.0030％以下、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.45％、Cr：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Nb：0.005～0.080％、Ti：0.005～0.030％、N：0.0010～0.0060％、Al：0.070％以下、Ca：0.0010～0.0040％，余量由Fe和不可避免的杂质构成。”。此外，在专利文献3中公开了“一种母材的低温韧性和HAZ韧性以及包层材料的耐腐蚀性优良的奥氏体系不锈钢复合钢板，其特征在于，在以奥氏体系不锈钢作为包层材料、以低合金钢作为母材的复合钢板中，上述母材以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.75～1.80％、P：0.015％以下、S：0.0030％以下、Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～0.45％、Cr：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Nb：0.005～0.080％、Ti：0.005～0.030％、N：0.0010～0.0060％、Al：0.070％以下、Ca：0.0010～0.0040％，余量由Fe和不可避免的杂质构成。”。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-86422号公报专利文献2：日本特开2015-117408号公报专利文献3：日本特开2015-105399号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题专利文献1～3的技术中，通过应用TMCP(Thermo-mechanicalcontrolprocess，热机械控制工艺)，在不损害生产率的情况下实现了包层材料的耐腐蚀性、以及板厚：～30mm、拉伸强度：535MPa以上、DWTTSA-20℃≥85％的机械特性。在此，DWTTSA-20℃是通过依据API-5L的DWTT试验(试验温度：-20℃)得到的延性断口率。但是，现状是：复合钢板在造管时进行加工硬化，因此，考虑到该加工硬化所引起的韧性的劣化，要求低温韧性的进一步提高。本专利技术是鉴于上述的现状而开发的，其目的在于提供在确保拉伸强度为535MPa以上的同时使低温韧性进一步提高的复合钢板及其有利的制造方法。需要说明的是，“低温韧性优良”是指，通过依据API-5L的DWTT试验(试验温度：-30℃)得到的延性断口率：DWTTSA-30℃为85％以上。另外，在DWTT试验中，将造管时的加工硬化所引起的韧性降低估计在内后，将试验温度设定为-30℃。用于解决问题的方法专利技术人为了开发在确保预定的机械特性的同时使低温韧性进一步提高的复合钢板，反复进行了各种研究，得到了以下的见解。(A)为了得到优良的低温韧性，同时进行母材钢板中使脆性裂纹传播阻力增大的组织的微细化与可能成为脆性裂纹的起点的硬质相的减少是有效的。具体而言，有效的是：使母材钢板的钢组织为贝氏体主体的组织，具体而言，使母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的贝氏体的面积率为94％以上，使贝氏体的平均结晶粒径为25μm以下，并且将母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处的岛状马氏体的面积率抑制为6％以下。(B)另外，为了进行上述的组织控制，重要的是适当控制成分组成和制造条件、特别是轧制后的淬火和回火条件。本专利技术是基于上述见解进一步进行研究后完成的。即，本专利技术的主旨构成如下所述。1.一种复合钢板，其是在母材钢板的单面接合有由耐腐蚀性合金构成的包层材料的复合钢板，其中，上述母材钢板具有以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.75～1.80％、P：0.015％以下、S：0.0030％以下、Al：0.010～0.070％、Nb：0.005～0.080％、Ti：0.005～0.030％和N：0.0010～0.0060％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，并且，上述母材钢板具有在上述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处以面积率计具有94％以上的贝氏体和6％以下的岛状马氏体、上述贝氏体的平均结晶粒径为25μm以下的钢组织，而且，上述母材钢板与上述包层材料的接合界面剪切强度为300MPa以上。2.如上述1所述的复合钢板，其中，上述母材钢板的成分组成以质量％计还含有选自Cu：0.50％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.50％以下、V：0.100％以下、Ni：0.50％以下和Ca：0.0040％以下中的一种或两种以上。3.如上述1或2所述的复合钢板，其中，上述耐腐蚀性合金为Ni基合金或奥氏体系不锈钢。4.一种复合钢板的制造方法，其中，将层叠具有上述1或2所述的母材钢板的成分组成的母材钢板的原材与由耐腐蚀性合金构成的包层材料的原材而成的钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围后，对该钢坯实施表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比为2.0以上的第一轧制，然后，实施表面温度为900℃以下的温度范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合钢板，其是在母材钢板的单面接合有由耐腐蚀性合金构成的包层材料的复合钢板，其中，/n所述母材钢板具有以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.75～1.80％、P：0.015％以下、S：0.0030％以下、Al：0.010～0.070％、Nb：0.005～0.080％、Ti：0.005～0.030％和N：0.0010～0.0060％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，/n并且，所述母材钢板具有在所述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处以面积率计具有94％以上的贝氏体和6％以下的岛状马氏体、所述贝氏体的平均结晶粒径为25μm以下的钢组织，/n而且，所述母材钢板与所述包层材料的接合界面剪切强度为300MPa以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170329 JP 2017-065854;20170831 JP 2017-1665691.一种复合钢板，其是在母材钢板的单面接合有由耐腐蚀性合金构成的包层材料的复合钢板，其中，
所述母材钢板具有以质量％计含有C：0.020～0.100％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.75～1.80％、P：0.015％以下、S：0.0030％以下、Al：0.010～0.070％、Nb：0.005～0.080％、Ti：0.005～0.030％和N：0.0010～0.0060％、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成，
并且，所述母材钢板具有在所述母材钢板的板厚方向的板厚1/2位置处以面积率计具有94％以上的贝氏体和6％以下的岛状马氏体、所述贝氏体的平均结晶粒径为25μm以下的钢组织，
而且，所述母材钢板与所述包层材料的接合界面剪切强度为300MPa以上。


2.如权利要求1所述的复合钢板，其中，所述母材钢板的成分组成以质量％计还含有选自Cu：0.50％以下、Cr：0.50％以下、Mo：0.50％以下、V：0.100％以下、Ni：0.50％以下和Ca：0.0040％以下中的一种或两种以上。


3.如权利要求1或2所述的复合钢板，其中，所述耐腐蚀性合金为Ni基合金或奥氏体系不锈钢。


4.一种复合钢板的制造方法，其中，
将层叠具有权利要求1或2所述的母材钢板的成分组成的母材钢板的原材与由耐腐蚀性合金构成的包层材料的原材而成的钢坯加热至以表面温度计为1050℃～1200℃的温度范围后，
对该钢坯实施表面温度为950℃以上的温度范围内的压下比为2.0以上的第一轧制，然后，实施表面温度为900℃以下的温度范围内的累积压下率为50％以上、轧制结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井辽介，橘俊一，黑沼洋太，横田智之，长谷和邦，伊木聪，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP