焊接应变少的钢板制造技术

技术编号:8527318 阅读:170 留言:0更新日期:2013-04-04 08:30
本发明专利技术的焊接应变少的钢板,其中,含有C:0.03~0.2%(质量%的意思,下同)、Si:0.05~0.40%、Mn:0.5~1.80%、Al:0.005~0.1%、N:0.001~0.01%、P:0.001~0.050%、S:0.001~0.050%,余量是铁和不可避免的杂质,微观组织含有加工铁素体25面积%以上,余量组织为多边铁素体和珠光体,以及合计为10面积%以下(含0%)的贝氏体和/或马氏体。根据这样的构成,不会发生因合金元素的添加造成的成本上升,和由强冷却造成的形状不良,能够降低焊接应变的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶、建筑结构物、桥梁等所使用的钢板在焊接时发生的焊接应变少的钢板
技术介绍
对于船舶、建筑结构物、桥梁等中的钢板进行焊接时,在板厚例如为IOmm以上的厚的区域,由于板厚方向的温差,而在板厚方向发生不均匀的横向收缩变形,引起被称为角变形的焊接应变。若这样的焊接应变在例如船舶等的外板发生,则成为外板向内侧歪曲的状态(在船舶领域一般称为“瘦马”),特别在外观上不为优选。所谓焊接应变,根本上是因塑性变形而产生的,塑性变形需要伴随可动位错的移动,因此一直以来提出的方法是,通过导入用于防止可动位错的移动的障碍物来抑制焊接应变,作为所述障碍物,例如可列举例如固溶元素、析出物(碳化物等)、贝氏体和马氏体等高位错密度组织或结晶晶界。作为降低钢板的焊接应变的技术,例如可列举日本 特开2006-2211号、日本特开 2006-2198号。这些先行技术中均提出,导入贝氏体组织、马氏体组织这样的高位错密度组织,并且使组织微细化,由此使结晶晶界增加,此外还通过确保Nb、Mo、V、W、Ta的元素的固溶量来降低焊接应变。但是,确保固溶元素或使析出物形成的方法中存在的问题是,由于合金元素的添加招致钢材的成本上升。另外,在导入贝氏体组织和马氏体组织的方法中,需要进行强冷却或添加提高淬火性的合金元素,在强冷却时,会产生冷后的形状不良这样的问题,另外在大量添加合金元素时,钢材成本上升,因此不优选。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种能够降低焊接应变发生的钢板,其不会因合金元素的添加造成成本上升,以及不会发生因强冷却造成的形状不良。能够达成上述课题的本专利技术的钢板,含有C :0. 03 O. 2% (质量%的意思,下同)、Si 0. 05 O. 40 %、Mn 0. 5 1. 80 %、Al :0· 005 O.1 %、N :0. 001 O. 01 %、P : O. 001 O. 050%、S :0. 001 O. 050%,余量是铁和不可避免的杂质,微观组织含有加工铁素体25面积%以上,余量组织为多边铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体,贝氏体和马氏体的合计为10面积%以下。本专利技术的钢板,优选由下式(I)表示的Ar3点为760°C以上、低于840°C。Ar3 点(V)= 910-310 X [C] -80 X [Mn] -20 X [Cu]-15 X [Cr]-55 X [Ni]-80 X [MO]…⑴(式中,[]表示各元素的含量(质量%))本专利技术的钢板,还优选根据需要,含有如下元素(a)从由Nb :0. 05%以下和Ti O. 050%以下所构成的组中选出的至少一种;(b)Mo 0. 50%以下;(c)从由Cr :0. 50 %以下、Cu :0. 5%以下和N1:0. 50%以下所构成的组中选出的至少一种;(d)从由V :0. 100%以下和B :0. 0030%以下所构成的组中选出的至少一种。根据本专利技术,微观组织含有加工铁素体25面积%以上,因此能够提供焊接应变被降低的钢板附图说明图1 (a)是马氏体组织的TEM观察像,图1 (b)是加工铁素体组织的TEM观察像。图2是关于后述的实施例的钢种a,表不加工铁素体面积率和角变形量Θ的关系的曲线图。图3是关于后述的实施例(No. 2和No. 11),表不组织鉴定的步骤的图。图4是表示后述的实施例中测量角变形量时的试验片形状和角变形量的计测的要领的图。具体实施方式本专利技术者们研究的结果发现,作为防止构成焊接应变的原因的位错的移动的障碍物,如果将低温轧制铁素体而得到的加工铁素体确保在规定以上,则能够降低焊接应变,并且如果使余量组织为多边铁素体和珠光体主体的组织,则不会发生由合金元素的添加带来的成本上升和强冷却造成的形状不良,从而完成了本专利技术。图2是使用后述的实施例的钢种a,显示加工铁素体的面积率与表示角变形的程度的角变形量Θ的关系的曲线图。根据图2可知,通过确保加工铁素体在规定以上,能够显著降低角变形量。 所谓加工铁素体,就是通过轧制从奥氏体相变的铁素体而生成的、导入有高密度的位错的铁素体组织。图1中显示马氏体组织和加工铁素体组织的TEM观察像。如图1(a) 所示,马氏体组织中的位错以板条状均匀地分布。另一方面,图1(b)所示的加工铁素体中的位错成为互相交织的网状。因为马氏体组织中的位错均匀地分布,所以容易移动,但加工铁素体中的位错互相交织,因此难以移动,作为防止使塑性变形推进的位错的移动的障碍物,加工铁素体一方的效果被认为更高。另外,在使组织微细化而增加结晶晶界,以结晶晶界作为障碍物发挥作用的方法中,例如厚钢板的铁素体组织的微细化中,结晶晶界的间隔最多不过数P m左右。另一方面,加工铁素体中的网状位错之间的间隔为10 1 μ m级,为闻密度,因此与使组织微细化的技术相比较,也认为其作为所述障碍物的效果高。为了有效地发挥这样的加工铁素体的效果,全部组织中的加工铁素体的比例定为25面积%以上。加工铁素体的比例的下限优选为30面积%以上,更优选为35面积%以上。另一方面,若加工铁素体的比例过多,则招致延伸率的降低。因此,加工铁素体的比例的上限优选为80面积% 以下,更优选为75面积%以下,进一步优选为70面积%以下。在本专利技术的组织中,加工铁素体组织以外的余量组织为多边铁素体和珠光体。如果使余量为多边铁素体和珠光体,则不需要过剩地添加合金元素,因此不会招致钢材的成本的上升,另外能够使轧制后的冷却为空气冷却等冷却速度慢的冷却(例如10°C /秒以下),因此也不会发生因强冷却造成的冷却后的形状不良这样的问题。余量的多边铁素体和珠光体的比例,优选合计为20面积%以上,更优选为25面积%以上,进一步优选为30面积%以上。另一方面,若多边铁素体和珠光体的比例过剩,则不能确保具有抑制焊接应变的效果的加工铁素体,因此优选合计为75面积%以下,更优选为70面积%以下,进一步优选为65面积%以下。多边铁素体的面积率优选为17面积%以上,更优选为22面积%以上,进一步优选为27面积%以上。另一方面,多边铁素体的面积率的上限优选为72面积%以下,更优选为 66面积%以下,进一步优选为60面积%以下。珠光体的面积率优选为3面积%以上,更优选为4面积%以上,进一步优选为5面积%以上。另一方面,珠光体的面积率的上限优选为20面积%以下,更优选为17面积%以下,进一步优选为15面积%以下。如上述,加工铁素体组织以外的余量组织为多边铁素体和珠光体,但除这些组织以外,也允许在不妨碍本专利技术的作用效果的范围内含有不可避免地形成的贝氏体、马氏体。 不可避免地形成的组织的比例的合计 优选为10面积%以下,更优选为8面积%以下,进一步优选为7面积%以下。其次,以下说明本专利技术的钢板的化学成分。C :0.03 O. 2%C是用于确保钢板的强度的重要元素,因此为O. 03%以上。C量优选为O. 05%以上,更优选为O. 08%以上。另一方面,若C量过剩,则韧性降低,因此为O. 2%以下。C量优选为O. 18%以下,更优选为O. 16%以下。S1:0· 05 O. 40%Si是脱氧元素,并且具有通过固溶强化而使强度提高的作用。因此Si量定为 O. 05%以上。Si量优选为O. 10%以上,更优选为O. 15%以上,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板,其特征在于,以质量%计含有C:0.03~0.2%、Si:0.05~0.40%、Mn:0.5~1.80%、Al:0.005~0.1%、N:0.001~0.01%、P:0.001~0.050%、以及S:0.001~0.050%,余量是铁和不可避免的杂质,微观组织含有25面积%以上的加工铁素体,余量组织为多边铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体,贝氏体和马氏体的合计为10面积%以下。

【技术特征摘要】
1.一种钢板,其特征在于,以质量%计含有 C 0. 03 O. 2%,S1:0. 05 O. 40%,Mn :0. 5 1. 80%,Al 0. 005 O. 1%、N :0. 001 O. 01%,P 0. 001 O. 050%、以及 S :0. 001 O. 050%,余量是铁和不可避免的杂质,微观组织含有25面积%以上的加工铁素体,余量组织为多边铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体,贝氏体和马氏体的合计为10面积%以下。2.根据权利要求1所述的钢板,其特征在于,由下式(I)表示的Ar3点为760°C以上且不到840 °C,Ar3 点(V)= 910-310 X [C] -80 X [Mn] ...

【专利技术属性】
技术研发人员:今村弘树山本伸一
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1