钢板及其制造方法技术

一种钢板，其化学组成以质量％计为C：0.040～0.160％、Si：0.01～0.50％、Mn：0.70～2.50％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、N：0.0010～0.0080％、Nb：0.003～0.050％、Ti：0.003～0.050％、余量：Fe和杂质，在C截面，1/4t的位置的金相组织含有80面积％以上的贝氏体，构成贝氏体的贝氏体铁素体的长轴方向的平均长度为10μm以下，在L截面，1/4t的位置的原奥氏体晶粒的厚度方向的平均长度为20μm以下，长宽比平均为2.5以上，C截面中的晶界密度在1/10t位置处为500～1100mm/mm2、在1/4t位置处为400～1000mm/mm2、在1/2t位置处为300～900mm/mm2。。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]作为钢板的用途，可列举出船舶、高层建筑物、其他建筑物、桥梁、海洋结构物、LNG贮藏罐其他大型罐、管线管等焊接结构物(例如参照专利文献1～5)。近年，为了增大集装箱船的装载重量等，焊接结构物的大型化得到进展。随之，对钢板要求板厚的厚壁化和高强度化。并且，对于上述那样的焊接结构物而言，从进一步的安全性和可靠性的观点考虑，低温韧性和断裂韧性的进一步改善成为问题。
[0003]进而，对焊接结构物要求即使万一脆性龟裂产生于焊接接头部位的情况下、也使脆性龟裂在母材停止的脆性龟裂扩展停止特性(以下称为“止裂性”)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2019
‑
023322号公报
[0007]专利文献2：日本特开2019
‑
023323号公报
[0008]专利文献3：日本特开2019
‑
023324号公报
[0009]专利文献4：日本特开2019
‑
035107号公报
[0010]专利文献5：国际公开第2019/069771号

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]但是，通常在强度与低温韧性之间存在所谓的权衡的关系，因此兼顾它们并非容易。并且，止裂性的改善也并非容易、成为重要的问题。进而现状是对于断裂韧性的改善迄今几乎没有进行研究。
[0013]本专利技术的目的在于，解决上述问题，提供具有高的强度、并且低温韧性、断裂韧性和止裂性优异的钢板及其制造方法。
[0014]用于解决问题的方案
[0015]本专利技术的主旨在于下述的钢板及其制造方法。
[0016](1)一种钢板，其中，钢板的化学组成以质量％计为
[0017]C：0.040～0.160％、
[0018]Si：0.01～0.50％、
[0019]Mn：0.70～2.50％、
[0020]P：0.030％以下、
[0021]S：0.020％以下、
[0022]Al：0.001～0.100％、
[0023]N：0.0010～0.0080％、
[0024]Nb：0.003～0.050％、
[0025]Ti：0.003～0.050％、
[0026]余量：Fe和杂质，
[0027]在前述钢板的与轧制方向垂直的截面，将前述钢板的厚度设为t时，距离前述钢板的表面的距离为1/4t的位置处的金相组织以面积％计含有80％以上的贝氏体，并且构成前述贝氏体的贝氏体铁素体的长轴方向的平均长度为10μm以下，
[0028]在前述钢板的与轧制方向和厚度方向平行的截面，距离前述钢板的表面的距离为1/4t的位置处的原奥氏体晶粒的厚度方向的平均长度为20μm以下，长宽比平均为2.5以上，
[0029]在前述钢板的与轧制方向垂直的截面，
[0030]距离前述钢板的表面的距离为1/10t的位置处的晶界密度为500～1100mm/mm2、
[0031]距离前述钢板的表面的距离为1/4t的位置处的晶界密度为400～1000mm/mm2、
[0032]距离前述钢板的表面的距离为1/2t的位置处的晶界密度为300～900mm/mm2。
[0033](2)根据上述(1)所述的钢板，其中，前述化学组成替代前述Fe的一部分而以质量％计含有选自由
[0034]Cu：1.50％以下、
[0035]Ni：2.50％以下、
[0036]Cr：1.00％以下、
[0037]Mo：1.00％以下、
[0038]V：0.150％以下、和
[0039]B：0.0050％以下组成的组中的至少一种以上。
[0040](3)根据上述(1)或(2)所述的钢板，其中，前述化学组成替代前述Fe的一部分而以质量％计含有选自由
[0041]Mg：0.0100％以下、
[0042]Ca：0.0100％以下、和
[0043]REM：0.0100％以下组成的组中的至少一种以上。
[0044](4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的钢板，其中，前述化学组成替代前述Fe的一部分而以质量％计含有选自由
[0045]Zr：0.0100％以下、和
[0046]Te：0.0100％以下组成的组中的至少一种以上。
[0047](5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的钢板，其中，前述化学组成替代前述Fe的一部分而以质量％计含有选自由
[0048]W：1.00％以下、和
[0049]Sn：0.50％以下组成的组中的至少一种以上。
[0050](6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的钢板，其中，前述化学组成满足下述(i)式，
[0051]1.7≤Ti/N≤3.4(i)
[0052]其中，上述式中的元素符号表示钢板中含有的各元素的含量(质量％)，不含有的情况下代入0。
[0053](7)根据上述(1)～(6)中任一项所述的钢板，其中，前述化学组成满足下述(ii)式，
[0054]在前述钢板的与轧制方向垂直的截面，距离前述钢板的表面的距离为1/10t的位置处的TiN颗粒的平均当量圆直径为60nm以下，并且前述TiN颗粒的面积率为0.0001％以上，
[0055]Ti
×
N≥3.0
×
10
‑5(ii)
[0056]其中，上述式中的元素符号表示钢板中含有的各元素的含量(质量％)，不含有的情况下代入0。
[0057](8)一种钢板的制造方法，其为上述(1)～(6)中任一项所述的钢板的制造方法，
[0058]所述制造方法对具有上述(1)～(6)中任一项所述的化学组成的钢坯依次实施加热工序、热轧工序和加速冷却工序，其中，
[0059]在前述加热工序中，将前述钢坯加热至950～1050℃的加热温度，
[0060]前述热轧工序包括粗轧和精轧，
[0061]前述粗轧在前述钢坯的表面温度为T
rex
以上的范围实施，
[0062]将前述粗轧中的累积压下率设为10～75％，
[0063]前述精轧在前述钢坯的表面温度为Ar3以上且低于T
rex
的范围实施，
[0064]将前述精轧中的累积压下率设为65～90％，并且将道次间时间设为15秒以下，
[0065]将从前述精轧完成起直至前述加速冷却工序中的冷却开始为止的时间设为50秒以下，
[0066]在前述加速冷却工序中，在将冷却开始温度设为T
rex
‑
10℃以下、并且从冷却开始起直至冷却结束为止的平均冷却速度成为5～50℃/秒的条件下，水冷至0～550℃的冷却停止温度，<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钢板，其中，钢板的化学组成以质量％计为C：0.040～0.160％、Si：0.01～0.50％、Mn：0.70～2.50％、P：0.030％以下、S：0.020％以下、Al：0.001～0.100％、N：0.0010～0.0080％、Nb：0.003～0.050％、Ti：0.003～0.050％、余量：Fe和杂质，在所述钢板的与轧制方向垂直的截面，将所述钢板的厚度设为t时，距离所述钢板的表面的距离为1/4t的位置处的金相组织以面积％计含有80％以上的贝氏体，并且构成所述贝氏体的贝氏体铁素体的长轴方向的平均长度为10μm以下，在所述钢板的与轧制方向和厚度方向平行的截面，距离所述钢板的表面的距离为1/4t的位置处的原奥氏体晶粒的厚度方向的平均长度为20μm以下，长宽比平均为2.5以上，在所述钢板的与轧制方向垂直的截面，距离所述钢板的表面的距离为1/10t的位置处的晶界密度为500～1100mm/mm2、距离所述钢板的表面的距离为1/4t的位置处的晶界密度为400～1000mm/mm2、距离所述钢板的表面的距离为1/2t的位置处的晶界密度为300～900mm/mm2。2.根据权利要求1所述的钢板，其中，所述化学组成替代所述Fe的一部分而以质量％计含有选自由Cu：1.50％以下、Ni：2.50％以下、Cr：1.00％以下、Mo：1.00％以下、V：0.150％以下、和B：0.0050％以下组成的组中的至少一种以上。3.根据权利要求1或权利要求2所述的钢板，其中，所述化学组成替代所述Fe的一部分而以质量％计含有选自由Mg：0.0100％以下、Ca：0.0100％以下、和REM：0.0100％以下组成的组中的至少一种以上。4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的钢板，其中，所述化学组成替代所述Fe的一部分而以质量％计含有选自由Zr：0.0100％以下、和Te：0.0100％以下组成的组中的至少一种以上。5.根据权利要求1～权利要求4中任一项所述的钢板，其中，所述化学组成替代所述Fe的一部分而以质量％计含有选自由
W：1.00％以下、和Sn：0.50％以下组成的组中的至少一种以上。6.根据权利要求1～权利要求5中任一项所述的钢板，其中，所述化学组成满足下述(i)式，1.7≤Ti/N≤3.4(i)其中，上述式中的元素符号表示钢板中含有的各元素的质量％含量，不含有的情况下代入0。7.根据权利要求1～权利要求6中任一项所述的钢板，其中，所述化学组成满足下述(ii)式，在所述钢板的与轧制方向垂直的截面，距离所述钢板的表面的距离为1/10t的位置处的TiN颗粒的平均当量圆直径为60nm以下，并且所述TiN颗粒的面积率为0.0001％以上，Ti
×
N≥3.0
×
10
‑5(ii)其中，上述式中的元素符号表示钢板中含有的各元素的质量％含量，不含有的情况下代入0。8.一种钢板的制造方法，其为权利要求1～权利要求6中任一项所述的钢板的制造方法，所述制造方法对具有权利要求1～权利要求6中任一项所述的化学组成的钢坯依次实施加热工序、热轧工序和加速冷却工序，其中，在所述加热工序中，将所述钢坯加热至950～1050℃的加热温度，所述热轧工序包括粗轧和精轧，所述粗轧在所述钢坯的表面温度为T
rex
以上的范围实施，将所述粗轧中的累积压下率设为10～75％，所述精轧在所述钢坯的表面温度为Ar3以上且低于T
rex
的范围实施，将所述精轧中的累积压下率设为65～90％，并且将道次间时间设为15秒以下，将从所述精轧完成起直至所述加速冷却工序中的冷却开始为止的时间设为50秒以下，在所述加速冷却工序中，在将冷却开始温度设为T
rex
‑
10℃以下、并且从冷却开始起直至冷却结束为止的平均冷却速度成为5～50℃/秒的条件下，水冷至0～550℃的冷却停止温度，其中，Ar3通过下述(iii)式求出，T
rex
通过下述(iv)式求出，需要说明的是，下述式中的元素符号表示钢板中含有的各元素的质量％含量，不含有的情况下代入0，Ar3＝910
‑
310
×
C+65
×
...

【专利技术属性】
技术研发人员：中井启介，今城大贵，中村真吾，新宅祥晃，中岛清孝，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：