钢板及其制造方法技术

技术编号：42360494 阅读：18 留言：0更新日期：2024-08-16 14:44

本发明专利技术提供一种耐氨SCC性和低温韧性优异的高强度钢板，其供于在能源运输船中用于容纳液化气的储存用罐等。上述钢板具有规定的成分组成，另外，钢板具有以下的硬度特性：在距钢板的表面0.5mm深度的位置，平均硬度为Hv210以下，该平均硬度的偏差为Hv50以下；并且具有以下的金属组织：距钢板的表面0.5mm深度的位置的贝氏体组织的体积率为90％以上，在钢板的板厚的1/2位置，贝氏体组织的体积率为20％以上且铁素体组织和贝氏体组织的合计体积率为60％以上。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及韧性和耐腐蚀性优异的高强度钢板、特别是适于在低温且液氨环境下使用的罐等结构用构件的低温韧性和耐液氨应力腐蚀开裂性优异的高强度钢板及其制造方法。

技术介绍

1、随着近年能源需要的增加，利用能源运输船运输液化气正在盛行。为了能源运输船的高效运用，有时在罐中不仅运送lpg，还一起运送液氨。

2、这里，已知在处理液氨的碳钢制的配管、储槽、罐车、管线管等中引起液氨所导致的应力腐蚀开裂(以下为氨scc(stress corrosion cracking)。因此，对于液氨环境下使用的钢材，采取了应用氨scc敏感性低的钢材和抑制氨scc的工程措施。

3、例如，已知氨scc的发生与材料的强度相关，在使用碳钢时，通过控制为440mpa以下的屈服强度(ys)，可以避免氨所导致的应力腐蚀开裂。另一方面，从近年的罐大型化、削减钢材使用量的观点出发，钢板的高强度化的要求越来越高。

4、另外，由于lpg、液氨等液化气在低温下运输，所以这些液化气的储存用罐中使用的钢板要求优异的低温韧性。

5、在专利文献1和2中公开了用于满足如上所述的液化气储存用罐所需的低温韧性和强度范围的技术。在这些文献记载的技术中，通过对热轧后冷却的厚钢板进行多次热处理或对热轧后水冷的厚钢板进行多次热处理的方法来实现高的低温韧性和规定的强度特性。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开平10－140235号公报

9、专利文献2：日本特开平10－168516号公报</p>

技术实现思路

1、然而，在上述专利文献1和2记载的方法中，需要进行多次热处理，存在设备、能源所耗费的成本大的经济问题。

2、本专利技术的目的在于解决上述问题，提供供于在能源运输船中用于容纳液化气的储存用罐等的耐氨scc性和低温韧性优异的高强度钢板及其制造方法。

3、为了实现上述目的，本专利技术人等使用tmcp工艺对钢板的低温韧性、强度特性的各种因素反复进行深入研究。其结果发现，如果在钢板中添加规定量以上的c、si、mn、n等元素，控制钢板的金属组织(微观组织)以使上述钢板的板厚的1/2位置的铁素体组织和贝氏体组织的合计体积率为60％以上，则可以有效地有助于实现所期望的低温韧性和强度特性。

4、进而发现，控制微观组织以使距上述钢板的表面0.5mm深度的位置的贝氏体组织的体积率为90％以上，将距上述钢板的表面0.5mm深度的位置的平均硬度设为hv210以下，并将该平均硬度的偏差控制为hv50以下，由此可以得到液氨环境下的耐scc性，省略现有技术那样耗费成本的热处理。

5、即，本专利技术是基于上述见解而完成的，本专利技术的主旨如下。

6、1.一种钢板，具有以下成分组成：以质量％计含有c：0.010～0.200％、si：0.01～0.50％、mn：0.50～2.50％、al：0.060％以下、n：0.0010～0.0100％、p：0.020％以下、s：0.0100％以下和o：0.0100％以下，剩余部分为fe和不可避免的杂质，

7、所述钢板具有以下硬度特性：在距上述钢板的表面0.5mm深度的位置，平均硬度为hv210以下，该平均硬度的偏差为hv50以下，

8、并且，具有以下金属组织：距上述钢板的表面0.5mm深度的位置的贝氏体组织的体积率为90％以上，在上述钢板的板厚的1/2位置，贝氏体组织的体积率为20％以上且铁素体组织和贝氏体组织的合计体积率为60％以上。

9、2.根据上述1所述的钢板，其中，上述成分组成以质量％计进一步含有选自cu：0.01～0.50％、ni：0.01～2.00％、cr：0.01～1.00％、sn：0.01～0.50％、sb：0.01～0.50％、mo：0.01～0.50％和w：0.01～1.00％中的1种以上。

10、3.根据上述1或2所述的钢板，其中，上述成分组成以质量％计进一步含有选自v：0.01～1.00％、ti：0.005～0.100％、co：0.01～1.00％、nb：0.005～0.100％、b：0.0001～0.0100％、ca：0.0005～0.0200％、mg：0.0005～0.0200％和rem：0.0005～0.0200％中的1种以上。

11、4.一种钢板的制造方法，对具有以下成分组成的钢坯材进行将轧制结束温度设为ar3相变点以上的热轧，接着进行从ar3相变点以上的冷却开始温度冷却的一次冷却，接着进行利用回热的表面的加热，接着进行二次冷却，

12、所述成分组成以质量％计含有c：0.010～0.200％、si：0.01～0.50％、mn：0.50～2.50％、al：0.060％以下、n：0.0010～0.0100％、p：0.020％以下、s：0.0100％以下和o：0.0100％以下，剩余部分为fe和不可避免的杂质，

13、在上述一次冷却中，将距钢板的表面0.5mm深度的位置的从600℃到400℃的冷却速度设为30～100℃/s，

14、上述利用回热的表面的加热进行至距钢板的表面0.5mm深度的位置的到达温度达到500℃以上，

15、在上述二次冷却中，将钢板的板厚的1/2位置的到600℃以下的冷却停止温度的冷却速度设为10℃/s以上。

16、5.根据上述4所述的钢板的制造方法，其中，上述钢坯材的成分组成以质量％计进一步含有选自cu：0.01～0.50％、ni：0.01～2.00％、cr：0.01～1.00％、sn：0.01～0.50％、sb：0.01～0.50％mo：0.01～0.50％和w：0.01～1.00％中的1种以上。

17、6.根据上述4或5所述的钢板的制造方法，其中，上述钢坯材的成分组成以质量％计进一步含有选自v：0.01～1.00％、ti：0.005～0.100％、co：0.01～1.00％、nb：0.005～0.100％、b：0.0001～0.0100％、ca：0.0005～0.0200％、mg：0.0005～0.0200％和rem：0.0005～0.0200％中的1种以上。

18、根据本专利技术，能够以廉价的工序提供低温韧性即低温下的耐冲击特性和耐氨scc性优异、具有适于在低温且液氨环境下使用的罐等结构用构件的高强度的钢板。

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【技术保护点】

1.一种钢板，具有以下成分组成：以质量％计含有C：0.010～0.200％、Si：0.01～0.50％、Mn：0.50～2.50％、Al：0.060％以下、N：0.0010～0.0100％、P：0.020％以下、S：0.0100％以下和O：0.0100％以下，剩余部分为Fe和不可避免的杂质，

2.根据权利要求1所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计进一步含有选自Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～2.00％、Cr：0.01～1.00％、Sn：0.01～0.50％、Sb：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％和W：0.01～1.00％中的1种以上。

3.根据权利要求1或2所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计进一步含有选自V：0.01～1.00％、Ti：0.005～0.100％、Co：0.01～1.00％、Nb：0.005～0.100％、B：0.0001～0.0100％、Ca：0.0005～0.0200％、Mg：0.0005～0.0200％和REM：0.0005～0.0200％中的1种以上。

4.一种钢板的制造方法，对具有以

5.根据权利要求4所述的钢板的制造方法，其中，所述钢坯材的成分组成以质量％计进一步含有选自Cu：0.01～0.50％、Ni：0.01～2.00％、Cr：0.01～1.00％、Sn：0.01～0.50％、Sb：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％和W：0.01～1.00％中的1种以上。

6.根据权利要求4或5所述的钢板的制造方法，其中，所述钢坯材的成分组成以质量％计进一步含有选自V：0.01～1.00％、Ti：0.005～0.100％、Co：0.01～1.00％、Nb：0.005～0.100％、B：0.0001～0.0100％、Ca：0.0005～0.0200％、Mg：0.0005～0.0200％和REM：0.0005～0.0200％中的1种以上。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种钢板，具有以下成分组成：以质量％计含有c：0.010～0.200％、si：0.01～0.50％、mn：0.50～2.50％、al：0.060％以下、n：0.0010～0.0100％、p：0.020％以下、s：0.0100％以下和o：0.0100％以下，剩余部分为fe和不可避免的杂质，

2.根据权利要求1所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计进一步含有选自cu：0.01～0.50％、ni：0.01～2.00％、cr：0.01～1.00％、sn：0.01～0.50％、sb：0.01～0.50％、mo：0.01～0.50％和w：0.01～1.00％中的1种以上。

3.根据权利要求1或2所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计进一步含有选自v：0.01～1.00％、ti：0.005～0.100％、co：0.01～1.00％、nb：0.005～0.100％、b：0.0001～0.0100％、ca：0.0005～0.0200％、mg：0.0005～0.0200％和rem：0.0005～0.02...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田恭野，高山直树，塩谷和彦，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：

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