脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的高強(qiáng)度厚鋼板及其制造方法。一種結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其根據(jù)期望的脆性裂紋傳播停止特性，對織構(gòu)的板厚中央位置的軋制面上的{311}<011>取向強(qiáng)度和板厚1/4位置的軋制面上的{110}<001>取向強(qiáng)度進(jìn)行了限定，并且對板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行了限定。在熱軋后，分別在板厚中央部的溫度在再結(jié)晶范圍內(nèi)、未再結(jié)晶范圍內(nèi)在進(jìn)行強(qiáng)壓軋制，然后，進(jìn)行冷卻。
【專利說明】脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于船舶、海洋結(jié)構(gòu)物、低溫貯藏罐、建筑/ 土木結(jié)構(gòu)物等大型結(jié)構(gòu)物的、適合作為板厚超過50mm的厚鋼板的脆性裂紋傳播停止特性(brittle crackarrestability)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板(high strength steel plate)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于船舶、海洋結(jié)構(gòu)物、低溫貯藏罐、建筑/ 土木結(jié)構(gòu)物等大型結(jié)構(gòu)物而言，脆性斷裂(brittle fracture)所帶來的事故對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境產(chǎn)生的影響很大。因此，通常要求提高安全性，對于所使用的鋼材，要求使用溫度下的靭性(toughness)、脆性裂紋傳播停止特性。
[0003]集裝箱船、散裝貨輪等船舶在其結(jié)構(gòu)上將高強(qiáng)度的厚壁材料用于船體外板(outerplate of ship’ s hull)。最近,隨著船體的大型化,正在進(jìn)一步發(fā)展高強(qiáng)度厚壁化。通常，鋼板的脆性裂紋傳播停止特性具有越是高強(qiáng)度或越是厚壁材料越變差的傾向，因此，對脆性裂紋傳播停止特性的要求也進(jìn)一步提高。
[0004]作為使鋼材的脆性裂紋傳播停止特性提高的方法，一直以來已知有增加Ni含量的方法，在液化天然氣(LiquefiedNatural Gas)的儲罐中，以商業(yè)規(guī)模使用9% Ni鋼。
[0005]但是，Ni量的增加不得不使成本大幅上升，因此，難以應(yīng)用于LNG儲罐以外的用途。
[0006]另一方面，對于沒有達(dá)到LNG這樣的極低溫(cryogenic temperature)的、用于船舶或管線的、板厚小于50mm的比較薄的鋼材，可以通過TMCP(Thermo_Mechanical ControlProcess，熱機(jī)械控制工藝)法實(shí)現(xiàn)細(xì)?；沟蜏仂z性提高，從而賦予優(yōu)良的脆性裂紋傳播停止特性。
[0007]另外，在專利文獻(xiàn)I中提出了為了在不使合金成本上升的前提下使脆性裂紋傳播停止特性提高而將表層部的組織超微細(xì)化(ultrafine-grained)的鋼材。
[0008]專利文獻(xiàn)I記載的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的鋼材的特征在于，著眼于脆性裂紋傳播時在鋼材表層部產(chǎn)生的剪切唇(塑性變形區(qū)域shear-lips)對脆性裂紋傳播停止特性的提高有效，使剪切唇部分的晶粒微細(xì)化，從而吸收傳播的脆性裂紋所具有的傳播能量。
[0009]作為制造方法，記載了如下方法:通過熱軋后的控制冷卻將表層部分冷卻至Ar3相變點(diǎn)(Ar3temperature)以下，然后，停止控制冷卻(controlled cooling),將表層部分再加熱(reheat)至相變點(diǎn)以上，反復(fù)進(jìn)行I次以上上述工序，在此期間對鋼材實(shí)施軋制，由此使其反復(fù)發(fā)生相變或加工再結(jié)晶，在表層部分生成超微細(xì)的鐵素體組織(ferritestructure)或貝氏體組織(bainite structure)。
[0010]另外，專利文獻(xiàn)2中記載了如下內(nèi)容:在以鐵素體-珠光體(pearlite)作為主體顯微組織的鋼材中，為了使脆性裂紋傳播停止特性提高，鋼材的兩表面部由具有50%以上鐵素體組織的層構(gòu)成，所述鐵素體組織具有圓等效粒徑(average grain diameterequivalent to a circle)為 5 μ m 以下、長徑比(aspect ratio of the grains)為 2 以上的鐵素體晶粒，并且重要的是抑制鐵素體粒徑的偏差，作為抑制偏差的方法，將精軋中的每I個道次的最大軋制率(rolling reduction ratio)設(shè)定為12%以下,從而抑制局部的再結(jié)晶現(xiàn)象。
[0011]但是，專利文獻(xiàn)1、2中記載的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的鋼材是通過僅將鋼材表層部先冷卻后再進(jìn)行再加熱、并且在再加熱中實(shí)施加工而得到特定的組織，在實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模下不易控制，特別是對于板厚超過50mm的厚壁材料而言，是對軋制、冷卻設(shè)備的負(fù)荷大的工藝。
[0012]另一方面，專利文獻(xiàn)3中記載了不僅著眼于鐵素體晶粒的微細(xì)化、而且著眼于形成在鐵素體晶粒內(nèi)的亞晶粒(subgrain)而使脆性裂紋傳播停止特性提高的TMCP延伸技術(shù)。
[0013]具體而言，在板厚為30~40mm時，無需進(jìn)行鋼板表層的冷卻以及再加熱等復(fù)雜的溫度控制，通過下述條件使脆性裂紋傳播停止特性提高:(a)確保微細(xì)的鐵素體晶粒的軋制條件、(b)在鋼材板厚的5%以上的部分中生成微細(xì)鐵素體組織的軋制條件、(C)在微細(xì)鐵素體中使織構(gòu)(texture)發(fā)達(dá)并且利用熱能將通過加工(軋制)引入的位錯(dislocation)再配置而形成亞晶粒的軋制條件、(d)抑制形成的微細(xì)鐵素體晶粒和微細(xì)亞晶粒粒的粗大化的冷卻條件。
[0014]另外，還已知在控制軋制中對相變后的鐵素體施加軋制而使織構(gòu)發(fā)達(dá)、由此使脆性裂紋傳播停止特性提高的方法。通過在鋼材的斷裂面上沿著與板面平行的方向產(chǎn)生裂口而緩和脆性裂紋前端的 應(yīng)力來提高對脆性斷裂的阻力。
[0015]例如，專利文獻(xiàn)4中記載了如下內(nèi)容:通過控制軋制使(110)面X射線強(qiáng)度比(X-ray diffraction intensity according to (110) plane)為 2 以上、并且使圓等效直徑(average grain diameter equivalent to a circle) 20 μ m 以上的粗大晶粒為 10% 以下，由此使耐脆性斷裂特性提高。
[0016]在專利文獻(xiàn)5中公開了一種作為接縫部的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)用鋼的鋼板，其特征在于，在板厚內(nèi)部的軋制面上的(100)面的X射線面強(qiáng)度比為1.5以上，并且記載了通過由該織構(gòu)發(fā)達(dá)所產(chǎn)生的應(yīng)力負(fù)荷方向與裂紋傳播方向的角度偏差而使脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良。另外，專利文獻(xiàn)6、7中記載了通過對控制軋制中的平均軋制率進(jìn)行規(guī)定而在板厚方向的各部(板厚的1/4部、板厚中央部等)中使織構(gòu)發(fā)達(dá)的、脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)用鋼的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明所要解決的問題
[0018]近來,在超過6000TEU (Twenty-foot Equivalent Unit, 二十英尺當(dāng)量單位)的大型集裝箱船中，使用板厚超過50mm的厚鋼板。非專利文獻(xiàn)I對板厚65mm的鋼板的脆性裂紋傳播停止特性進(jìn)行了評價，并且報(bào)道了在母材的大型脆性裂紋傳播停止試驗(yàn)中脆性裂紋沒有停止的結(jié)果。
[0019]另外，在供試材料的ESSO 試驗(yàn)(ESSO test compliant with the guideline forbrittle crack arrest design (2009, CLASS NK))中，顯示出在-10°C 的使用溫度下的 Kca 的值小于3000N/mm3/2的結(jié)果，在應(yīng)用板厚超過50mm的鋼板的船體結(jié)構(gòu)的情況下，暗示出確保安全性成為課題。
[0020]從制造條件、公開的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，上述專利文獻(xiàn)I~5中記載的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的鋼板以約50mm的板厚為主要對象，在應(yīng)用于超過50mm的厚壁材料的情況下，不清楚能否得到規(guī)定的特性，關(guān)于船體結(jié)構(gòu)所需的板厚方向的裂紋傳播的特性完全沒有得到驗(yàn)證。
[0021]因此，本發(fā)明的目的在于提供即使對于板厚超過50mm的厚鋼板而言，也能夠通過優(yōu)化軋制條件而控制板厚方向上的織構(gòu)的工業(yè)上極其簡易的工藝來穩(wěn)定地制造的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的高強(qiáng)度厚鋼 板及其制造方法。
[0022]用于解決問題的方法
[0023]本發(fā)明人對即使是板厚超過50mm的厚鋼板也具有優(yōu)良的脆性裂紋傳播停止特性的高強(qiáng)度厚鋼板以及穩(wěn)定地得到該鋼板的制造方法反復(fù)進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)以具有優(yōu)良的母材靭性為前提，在具有板厚中央部的軋制面上的{311}〈011>取向強(qiáng)度(X-raydiffraction intensity according to{311}〈01l>direction measured for a planeparallel to the surface of the rolled plate)為 2.5 以上、并且板厚 1/4 部的軋制面上的{110}〈001>取向強(qiáng)度為0.7以上的織構(gòu)的情況下，能夠得到優(yōu)良的脆性裂紋傳播停止特性。
[0024]本發(fā)明是對所得見解進(jìn)行進(jìn)一步研究而完成的，本發(fā)明為:
[0025]1.一種脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，具有板厚中央位置的軋制面上的{311}〈011〉取向強(qiáng)度為2.5以上、并且板厚1/4位置的軋制面上的{110}〈001〉取向強(qiáng)度為0.7以上的織構(gòu)，板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度為-40°C以下。
[0026]2.如I所述的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，鋼的化學(xué)成分以質(zhì)量％計(jì)為C:0.03~0.20%、Si:0.03~0.50%、Mn:0.5~2.2%、P:
0.030% 以下、S:0.010% 以下、Ti:0.005 ~0.030%,Al:0.005 ~0.080%,N:0.0050% 以
下，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
[0027]3.如2所述的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，鋼的化學(xué)成分以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有Nb:0.005~0.050%,Cu:0.01~0.50%,N1:0.01~
1.00%,Cr:0.01 ~0.50%,Mo:0.01 ~0.50%,V:0.001 ~0.100%,B:0.0030% 以下、Ca:0.0050%以下、REM:0.0100%以下中的一種或兩種以上。
[0028]4.如I~3中任一項(xiàng)所述的脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，板厚超過50mm。
[0029]5.一種脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板的制造方法，其特征在于，將具有2或3所述的化學(xué)成分的鋼原材加熱至1000~1200°C的溫度，在熱軋中進(jìn)行使板厚中央部在奧氏體再結(jié)晶溫度范圍的溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為30%以上、板厚中央部在奧氏體未再結(jié)晶溫度范圍的溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為50%以上的軋制，然后，從距軋制結(jié)束溫度40°C以內(nèi)的溫度范圍開始以3.(TC /秒以上的冷卻速度冷卻至600°C以下。
[0030]發(fā)明效果
[0031]通過本發(fā)明得到的厚鋼板即使板厚超過50_，也可根據(jù)板厚方向的各位置使織構(gòu)得到適當(dāng)控制，因此脆性裂紋傳播停止特性優(yōu)良。將本發(fā)明應(yīng)用于板厚50mm以上、優(yōu)選板厚超過50mm、更優(yōu)選板厚55mm以上、進(jìn)一步優(yōu)選板厚60mm以上的鋼板時,相比于現(xiàn)有技術(shù)的鋼發(fā)揮出更顯著的優(yōu)越性，因此是有效的。例如，在造船領(lǐng)域，在集裝箱船、散裝貨輪的強(qiáng)力甲板部結(jié)構(gòu)中，通過應(yīng)用于與艙口邊緣圍板接合的甲板部件，有助于提高船舶的安全性，因此，在產(chǎn)業(yè)上極為有用。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明中，對1.鋼板內(nèi)部的織構(gòu)、2.母材靭性進(jìn)行了規(guī)定。
[0033]1.鋼板內(nèi)部的織構(gòu)
[0034]本發(fā)明中，為了提高針對沿軋制方向或軋制垂直方向等與板面平行的方向傳播的裂紋的裂紋傳播停止特性，對在板厚中央位置的軋制面上的{311}〈011>取向強(qiáng)度和在板厚1/4位置的軋制面上的{110}〈001〉取向強(qiáng)度進(jìn)行了規(guī)定。
[0035]如果使在板厚1/4位置的軋制面上的{100}〈011〉取向發(fā)達(dá)，則基于由裂紋的彎曲即裂紋自應(yīng)力施加方向偏離所帶來的降低裂紋前端的應(yīng)力擴(kuò)大系數(shù)的效果、由于微細(xì)裂口的產(chǎn)生而使裂紋前端的應(yīng)力緩和的效果，脆性裂紋傳播停止特性提高。
[0036]如果在板厚中央位置使{311}〈011〉取向與軋制面平行地發(fā)達(dá)，則會在裂紋進(jìn)展之前產(chǎn)生微觀的裂縫，成為裂紋進(jìn)展的阻力。
[0037]在板厚的 1/4的位置使{110}〈001〉取向與軋制面平行地發(fā)達(dá)時會提高裂紋傳播停止特性的理由可以認(rèn)為是，裂紋進(jìn)入后的裂紋傳播能量的吸收能力提高，從而抑制了裂紋發(fā)展，但詳情尚不明確。
[0038]如上所述，{311}〈011>取向和{110}〈001>取向?qū)τ诹鸭y的停止各自獨(dú)立地發(fā)揮作用。這樣，在整個原材的斷面內(nèi)具有多種對裂紋的停止具有相互獨(dú)立的有效作用的組織是本發(fā)明的顯著特征。
[0039]對于近來的集裝箱船、散裝貨輪等船體外板中使用的板厚超過50mm的厚壁材料而言，在得到出于確保結(jié)構(gòu)安全性的考慮而作為目標(biāo)的Kca(-10°C )≥6000N/mm3/2的脆性裂紋傳播停止特性的情況下，使板厚中央位置的軋制面上的{311}〈011〉取向強(qiáng)度為2.5以上，并且使板厚1/4位置的軋制面上的{110}〈001〉取向強(qiáng)度為0.7以上。
[0040]在此，取向強(qiáng)度可以通過如下方法求出:使用X射線衍射裝置，并且使用Mo射線源，求出(200)、(110)以及(211)極圖，由所得到的極圖(polefigure)計(jì)算三維結(jié)晶取向分布密度函數(shù)(three-dimensional crystallographic orientation distributionfunction)。
[0041]2.母材靭性
[0042]母材靭性具有良好的特性成為用于抑制裂紋進(jìn)展的前提，因此，本發(fā)明的鋼板中，板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度也根據(jù)期望的脆性裂紋傳播停止特性進(jìn)行了適當(dāng)規(guī)定。
[0043]對于板厚超過50mm的厚壁材料而言，在得到出于確保結(jié)構(gòu)安全性的考慮而作為目標(biāo)的Kca(-10°C ) ^ 6000N/mm3/2的脆性裂紋傳播停止特性的情況下，板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度規(guī)定為_40°C以下。
[0044]以下，對于在板厚超過50mm的厚壁材料中得到Kca (-10°C )≥6000N/mm3/2的脆性裂紋傳播停止特性的情況下的優(yōu)選的鋼的化學(xué)成分和制造條件進(jìn)行說明。[0045][化學(xué)成分]說明中，％為質(zhì)量％。
[0046]C:0.03 ~0.20%
[0047]C是提高鋼強(qiáng)度的元素，本發(fā)明中，為了確保期望的強(qiáng)度，需要含有0.03%以上，但超過0.20%時，不僅焊接性變差，而且對靭性也有不良影響。因此，將C規(guī)定為0.03~0.20%的范圍。另外，優(yōu)選為0.05~0.15%。
[0048]S1:0.03 ~0.50%
[0049]Si作為脫氧元素并且作為鋼的強(qiáng)化元素是有效的，但含量小于0.03%時，沒有其效果。另一方面，超過0.50%時，不僅會損害鋼的表面性狀，而且靭性變得極差。因此，將其含量設(shè)定為0.03~0.50 %。優(yōu)選為0.05~0.45 %。
[0050]Mn:0.5 ~2.2%
[0051]Mn作為強(qiáng)化元素而含有。少于0.5%時，其效果不充分，超過2.2%時，焊接性變差，鋼材成本也上升，因此，設(shè)定為0.5~2.2%。優(yōu)選為0.60~2.10%。
[0052]P、S
[0053]P、S為鋼中的不可避免的雜質(zhì)，但P超過0.030%、S超過0.010%時，靭性變差，因此，分別設(shè)定為0.030%以下、0.010%以下。分別優(yōu)選為0.020%以下、0.005%以下。
[0054]Al:0.005 ~0.080%
[0055]Al作為脫氧劑起作用，為此需要含有0.005%以上，但含有超過0.080%時，會使靭性降低，并且在進(jìn)行焊接時使焊接金屬部的靭性降低。因此，將Al規(guī)定為0.005~0.080%的范圍。另外，優(yōu)選為0.020~0.040% O
[0056]N:0.0050% 以下
[0057]N與鋼中的Al結(jié)合，調(diào)節(jié)軋制加工時的結(jié)晶粒徑而使鋼強(qiáng)化，但超過0.0050%時，靭性變差，因此，設(shè)定為0.0050%以下。優(yōu)選為0.0045%以下。
[0058]T1:0.005 ~0.030%
[0059]Ti通過微量含有而形成氮化物、碳化物或碳氮化物，具有使晶粒微細(xì)化而提高母材靭性的效果。其效果通過含有0.005%以上而得到，但含有超過0.030%時會使母材以及焊接熱影響部的靭性降低，因此，設(shè)定為0.005~0.030%。優(yōu)選為0.008~0.028%。
[0060]以上為本發(fā)明的基本成分組成，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，但為了進(jìn)一步提高特性，可以含有Nb、Cu、N1、Cr、Mo、V、B、Ca、REM中的一種或兩種以上。
[0061]Nb:0.005 ~0.050%
[0062]Nb以NbC的形式在鐵素體相變時或再加熱時析出，有助于高強(qiáng)度化。另外，在奧氏體范圍的軋制中，具有使未再結(jié)晶范圍擴(kuò)大的效果，有助于鐵素體的細(xì)粒化，因此，對靭性的改善也有效。通過含有0.005%以上而發(fā)揮其效果，但含有超過0.050%時，會析出粗大的NbC，反而導(dǎo)致靭性的降低，因此，在含有Nb的情況下，其上限優(yōu)選設(shè)定為0.050%。更優(yōu)選為 0.008 ~0.045% ο
[0063]Cu、N1、Cr、Mo
[0064]Cu、N1、Cr、Mo均為提高鋼的淬透性的元素。直接有助于軋制后的強(qiáng)度提高，并且可以為了提高靭性、高溫強(qiáng)度或耐候性等功能而含有，它們的效果均通過含有0.01%以上而得到發(fā)揮。但是，過度的含有會使靭性、焊接性變差，因此，優(yōu)選將上限分別設(shè)定為Cu:
0.50%, Ni:1.00%, Cr:0.50%, Mo:0.50%。更優(yōu)選 Cu 為 0.05 ~0.45%, Ni 為 0.05 ~0.95%, Cr 為 0.05 ~0.45%,Mo 為 0.03 ~0.45%。
[0065]V:0.001 ~0.100%
[0066]V是通過以V(CN)的形式析出強(qiáng)化而使鋼的強(qiáng)度提高的元素，通過含有0.001%以上而發(fā)揮該效果。但是，含有超過0.100%時，會使靭性降低。因此，在含有V的情況下，優(yōu)選設(shè)定為在0.001~0.100%的范圍內(nèi)含有。更優(yōu)選為0.008~0.095%。
[0067]B:0.0030% 以下
[0068]B作為以微量提高鋼的淬透性的元素可以含有。但是，含有超過0.0030%時，會使焊接部的靭性降低，因此，在含有B的情況下，優(yōu)選含有0.0030%以下，另外，優(yōu)選設(shè)定為
0.0006% 以上。更優(yōu)選 B 為 0.0008 ~0.0028%。
[0069]Ca:0.0050% 以下，REM:0.0100% 以下
[0070]Ca、REM使焊接熱影響部的組織微細(xì)化而提高韌性，并且即使含有也不會損害本發(fā)明的效果，因此，可以根據(jù)需要含有。但是，過度含有時，會形成粗大的夾雜物而使母材的靭性變差，因此，在含有的情況下，優(yōu)選將含量的上限分別設(shè)定為0.0050%、0.0100%。
[0071][制造條件]
[0072]將上述組 成的鋼水用轉(zhuǎn)爐等進(jìn)行熔煉，通過連鑄等制成鋼原材(鋼坯)，加熱至1000~1200°C后，進(jìn)行熱軋。
[0073]加熱溫度低于1000°C時，不能充分確保在奧氏體再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行軋制的時間。另外，超過1200°C時，奧氏體晶粒粗大化，不僅導(dǎo)致靭性的降低，而且氧化損耗變顯著，成品率降低，因此，加熱溫度設(shè)定為1000~1200°C。從靭性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選的加熱溫度的范圍為1000~1150°C，更優(yōu)選為1000~1050°C。
[0074]對于熱軋，首先進(jìn)行使板厚中央部的溫度在奧氏體再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為30%以上的軋制。通過使該溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為30%以上，使板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到-40°C以下。累積軋制率小于30%時，奧氏體的細(xì)粒化不充分，無法提高靭性，得不到_40°C以下的板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度。該溫度范圍內(nèi)的累積軋制率優(yōu)選為35%以上，但60%以上時效果飽和，因此，從軋制效率的觀點(diǎn)出發(fā)，累積軋制率的上限優(yōu)選設(shè)定為60%。
[0075]接著，進(jìn)行使板厚中央部的溫度在奧氏體未再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為50%以上的軋制。通過使該溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為50%以上，能夠得到板厚1/2位置的{311}〈011〉取向強(qiáng)度為2.5以上、并且板厚1/4位置的軋制面上的{110}〈001〉取向強(qiáng)度為0.7以上的織構(gòu)。相反，該溫度范圍內(nèi)的累積軋制率小于50%時，得不到板厚1/2位置的{311}〈011〉取向強(qiáng)度為2.5以上、并且板厚1/4位置的軋制面上的{110}〈001〉取向強(qiáng)度為0.7以上的織構(gòu)。該溫度范圍內(nèi)的累積軋制率優(yōu)選為52%以上，但從軋制效率的觀點(diǎn)出發(fā)，累積軋制率的上限優(yōu)選設(shè)定為65%。
[0076]需要說明的是，熱軋中并不限制規(guī)定的溫度范圍之外的軋制。只要在上述規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行規(guī)定的累積軋制即可。軋制結(jié)束溫度優(yōu)選為Ar3點(diǎn)以上。
[0077]軋制結(jié)束后的鋼板從距最終道次的軋制結(jié)束溫度40°C以內(nèi)的范圍內(nèi)開始冷卻，以3.0°C /秒以上的冷卻速度冷卻至600°C以下。為了不損害在奧氏體溫度范圍軋制和奧氏體一鐵素體相變時得到的織構(gòu)，在軋制后，需要將鋼板從距最終道次的軋制結(jié)束溫度40°C以內(nèi)的范圍內(nèi)開始冷卻，以3.(TC /秒以上的冷卻速度冷卻至600°C以下。在冷卻開始溫度低于最終道次的軋制結(jié)束溫度超過40°C的情況下，通過奧氏體未再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)的軋制引入到鋼中的變形恢復(fù)，因此，不能充分發(fā)揮未再結(jié)晶溫度范圍軋制的效果。冷卻速度低于
3.(TC /秒的情況下、或者冷卻結(jié)束溫度超過600°C的情況下，鋼板的強(qiáng)度可能降低，此外，不能得到目標(biāo)織構(gòu)。
[0078]以上的說明中，板厚中央部的溫度通過由使用放射溫度計(jì)測定的鋼板表面溫度進(jìn)行傳熱計(jì)算而求出。軋制后的冷卻條件中的溫度條件也設(shè)定為板厚中央部溫度。
[0079]實(shí)施例
[0080]將表1所示的各組成的鋼水(鋼標(biāo)號A~T)使用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行熔煉，通過連鑄法制成鋼原材(鋼還厚度280mm),熱軋至板厚為50~80mm后,進(jìn)行冷卻,得到N0.1~26的供試
鋼。表2中示出了熱軋 條件和冷卻條件。
[0081]
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，具有板厚中央位置的軋制面上的{311}〈011〉取向強(qiáng)度為2.5以上、并且板厚1/4位置的軋制面上的{110}〈001〉取向強(qiáng)度為0.7以上的織構(gòu)，板厚1/4位置的夏比斷口轉(zhuǎn)變溫度為-40°c以下。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，鋼的化學(xué)成分以質(zhì)量％計(jì)為 C:0.03 ~0.20%, Si:0.03 ~0.50%,Mn:0.5 ~2.2%,P:0.030% 以下、S:0.010% 以下、Ti:0.005 ~0.030%,Al:0.005 ~0.080%,N:0.0050% 以下，余量由 Fe 和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，鋼的化學(xué)成分以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有 Nb:0.005 ~0.050 %、Cu:0.01 ~0.50 %、Ni:0.01 ~1.00 %、Cr:0.01 ~0.50%,Mo:0.01 ~0.50%,V:0.001 ~0.100%,B:0.0030% 以下、Ca:0.0050% 以下、REM:0.0100%以下中的一種或兩種以上。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板，其特征在于，板厚超過50mmo
5.一種結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度厚鋼板的制造方法，其特征在于，將具有權(quán)利要求2或3所述的化學(xué)成分的鋼原材加熱至1000~1200°C的溫度，在熱軋中進(jìn)行使板厚中央部在奧氏體再結(jié)晶溫度范圍的溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為30%以上、板厚中央部在奧氏體未再結(jié)晶溫度范圍的溫度范圍內(nèi)的累積軋制率為50%以上的軋制，然后，從距軋制結(jié)束溫度40°C以內(nèi)的溫度范圍開始以3.(TC / 秒以上的冷卻速度冷卻至600°C以下。
【文檔編號】B21B3/00GK104024456SQ201280065122
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】竹內(nèi)佳子, 西村公宏, 長谷和邦, 三田尾真司 申請人:杰富意鋼鐵株式會社