耐去应力退火特性和低温接头韧性优异的高强度钢板制造技术

本发明专利技术提供一种高强度钢板，其即使在焊接后实施长时间的去应力退火时，强度降低也很少，而且ＨＡＺ的低温韧性也良好。本发明专利技术的高强度钢板，适当调整化学成分组成，并且由下式（１）规定的ＣＰ值为５．４０％以上，并且由下式（２）规定的碳当量Ｃｅｑ为０．４５％以下。ＣＰ值＝１２５［Ｔｉ］＋１１１［Ｎｂ］＋６０［Ｖ］＋１５［Ｍｏ］…（１）其中，［Ｔｉ］、［Ｎｂ］、［Ｖ］及［Ｍｏ］分别表示Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ和Ｍｏ的含量（质量％）。Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］／５＋）（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］／１５）…（２）其中，［Ｃ］、［Ｍｎ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｃｕ］及［Ｎｉ］分别表示Ｃ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃｕ及Ｎｉ的含量（质量％）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及即使在焊接后实施长时间的去应力退火(stress-reliefarmealing 以下称“SR处理”)时，强度降低也很少，且焊接热影响部(heat-affected zone，以下称为 uWL")的低温韧性(low temperaturetoughness)仍优异的高强度钢板。
技术介绍
近年来，在大型钢制压力容器(储罐)的制造中，以削减成本为目的，面向海外储 罐的组装的现场化发展。历来，钢构件的切断和弯曲加工、组装(通过焊接进行组装)、一部 分构件的SR处理(局部热处理(local heattreatment))以及直至最终组装一般都是在本 公司工厂进行，之后再将储罐整体运输到现场。然而，由于考虑效率的现场施工化，导致作业内容正在发生如下变迁在本公司工 厂进行钢构件的切断和弯曲加工后，以构件单位运输材料，在现场进行储罐的组装(通过 焊接进行组装)，不是对一部分而是对容器整体进行SR处理。随着这样的变迁，从现场的焊接技术的问题和安全性的观点出发，需要增加SR处 理的时间和次数。因此，就需要进行将合计要实施20 30小时左右的SR处理考虑在内的 材料设计。如果进行上述这种长时间的SR处理，则钢中的碳化物凝集粗大化，由此导致强 度降低显著这一问题被指出。于是，将控制轧制和控制冷却加以组合的轧制法被称为TMCP法，作为获得在低碳 当量(low carbon equivalent)下又具有高强度、高韧性、高焊接性的钢材(以下称其为 “CMCP钢”)的方法而被广泛推进。而且，TMCP钢其应用正在从以造船为中心的焊接结构物 用钢板扩大到储罐等的压力容器用钢板。使用这种TMCP钢构筑压力容器用等的情况下，即 使在进行上述这种长时间的SR处理时，钢板强度也会大幅降低。为了应对这一事态，一般采用在SR处理前便达到高强度的方法，但为了在严酷的 SR处理条件下达到高强度，不得不大量含有合金元素，其结果是存在焊接结构物的HAZ韧 性(特别是低温韧性)劣化的问题。作为极力降低因SR处理造成的强度降低的技术，例如在专利文献1中提出有一种 “压力容器用强韧钢”，其基本含有0. 26 0. 75%的Cr和0. 45 0. 60%的Mo。该技术通 过添加Cr来抑制SR处理后的碳化物的粗大化，从而抑制SR处理后的强度降低。然而，在 这种钢材中，因为Cr含量多，所以HAZ的低温韧性降低这一问题仍未解决。另外在专利文献2中也提出有一种“压力容器用高强度强韧钢”，其基本含有 0. 10 1.00%的Cr和0.45 0.60%的Mo。在该技术中，是通过Cr的添加来抑制因长时 间的SR处理造成Fe3C与粗大的M23C6反应。在该技术中，虽然设想在比较宽的范围含有Cr， 但实际上Cr含量仅显示为0. 29%以上，可充分预想到HAZ的低温韧性降低。专利文献1 特开昭57-116756号公报专利文献2 特开昭57-120652号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而做，其目的在于，提供一种高强度钢板，其即使在焊接后实 施长时间的去应力退火时，强度降低也很少(即耐去应力退火特性良好)，而且HAZ的低温 韧性(以下在本专利技术中称该特性为“低温接头韧性”)也良好。本专利技术的高强度钢板，分别含有C :0. 10 0. 16% (质量％的意思。下同)、Si: 0. 05 0. 50%,Mn 1. 3 1. 9%, Al 0. 01 0. 05%, Ti 0. 005 0. 025%, Nb 0. 005 0. 025%, V 0. 005 0. 06%和Mo 0. 03 0. 10%，余量由铁和不可避免的杂质构成，由下 式(1)规定的CP值为5. 40%以上，并且由下式(2)规定的碳当量Ceq为0.45%以下。CP 值=125 +111 +60 +15 ... (1)其中，、、及分别表示Ti、Nb、V和Mo的含量(质量％ )。Ceq = + /6+ ( + + ) /5+ ( + ) /15 …(2)其中，、、、、、及分别表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu 及 Ni 的含量(质量％)。另外，在本专利技术的高强度钢板中，除上述基本元素以外，根据需要含有如下等元素 也有用(a)Cr 0. 30% 以下(不含 0%) ； (b)Cu 0. 以下(不含 0%)和 / 或Ni 0. 50% 以下(不含0%) ； (C)Ca :0. 0040%以下(不含0% )，根据所含有的成分的种类，钢板的特性得到进一步改善。根据本专利技术，通过控制钢板的化学成分组成使上式(1)和式(2)表示的CP值和碳 当量Ceq满足规定范围，能够抑制SR处理后的强度降低，并且低温接头特性也优异，这样的 高强度钢板作为要进行严酷的SR处理的罐体(压力容器)等的原材极其有用。附图说明图1是表示CP值与强度降低量Δ TS的关系的曲线图。图2是表示碳当量Ceq与HAZ韧性(νΕ_46)的关系的曲线图。具体实施例方式本专利技术者们以实现即使经过长时间的SR处理也不会招致强度降低，低温接头韧 性也良好的钢材为目标，从各种角度进行了研究。其结果发现，在严密地控制了化学成分组 成的钢板中，上述目的被完美地达成，从而完成了本专利技术。沿着本专利技术得以完成的原委，对 于本专利技术的构成及作用效果进行说明。本专利技术者们认为，SR处理造成的钢板的强度降低，原因在于C的状态变化。在钢 板中，C作为固溶碳、微细碳化析出物或渗碳体(Fe3C)存在，虽然固溶碳和微细碳化析出物 有助于强度提高，但是因为渗碳体粗大，所以认为对强度的帮助很小。即，认为经SR处理导 致C向渗碳体中扩散，致使渗碳体相的分率(以下仅称为“渗碳体分率”)增加，C对于强度 的贡献受损。在进行过通常的再加热淬火、回火的钢(以下称为“QT”钢)中，也存在借助SR处 理时的渗碳体粗大化(cementite coarsening)抑制来抑制强度降低的技术，但在这样的技 术中，由于回火处理导致渗碳体分率达到临界，因此渗碳体分率抑制技术不能适用。因此需 要以TMCP法实施制造，即，在钢板轧制后，通过借助急冷进行的过冷却使C保持固溶状态，这能够极力抑制渗碳体生成，至少抑制SR处理前的渗碳体分率。但是，现有的TMCP钢即使 如此抑制渗碳体生成，却仍存在经SR处理导致渗碳体分率大幅增加的倾向。因此，本专利技术者们设想，为了确保SR处理后的强度而利用C，抑制TMCP钢在SR处 理时的渗碳体生成即可。基于这一设想，就化学成分带给SR处理后的强度的影响进一步进 行研究。其结果判明，即使是能够确保低温接头韧性(low-temperature jointtoughness) 的低合金成分系，也能够抑制高温、长时间的SR处理中的渗碳体生成，如上述通过严密地 规定化学成分组成，能够实现一种高强度钢板，其能够在SR处理后确保充分的强度，并且 也不会招致低温接头韧性的的降低。SR处理是以586 625°C的高温进行20 30小时左右的热处理，但是在这种严 酷的条件下，大部分的析出物固溶，C扩散到渗碳体中。然而，就Ti、Nb、V和Mo来说，即使 在SR处理时，也会形成例如TiC、Nb2C、V2C、Mo2C等组成的这种稳定的析出物，由此抑制C的 控散，抑制渗碳体分率，这可借助综合热力学软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去应力退火后的强度降低少且低温接头韧性优异的高强度钢板，其特征在于，以质量％计含有Ｃ：０．１０～０．１６％、Ｓｉ：０．０５～０．５０％、Ｍｎ：１．３～１．９％、Ａｌ：０．０１～０．０５％、Ｔｉ：０．００５～０．０２５％、Ｎｂ：０．００５～０．０２５％、Ｖ：０．００５～０．０６％和Ｍｏ：０．０３～０．１０％，余量含有铁和不可避免的杂质，由下式（１）规定的ＣＰ值为５．４０％以上，并且由下式（２）规定的碳当量Ｃｅｑ为０．４５％以下，ＣＰ值＝１２５［Ｔｉ］＋１１１［Ｎｂ］＋６０［Ｖ］＋１５［Ｍｏ］…（１）其中，［Ｔｉ］、［Ｎｂ］、［Ｖ］及［Ｍｏ］分别表示Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ和Ｍｏ的质量百分比含量，Ｃｅｑ＝［Ｃ］＋［Ｍｎ］／６＋（［Ｃｒ］＋［Ｍｏ］＋［Ｖ］）／５＋（［Ｃｕ］＋［Ｎｉ］）／１５…（２）其中，［Ｃ］、［Ｍｎ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｖ］、［Ｃｕ］及［Ｎｉ］分别表示Ｃ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｃｕ及Ｎｉ的质量百分比含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：仮屋崎诚，
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]