專利名稱：：母材低溫韌性優(yōu)異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及主要被用作船舶所使用的極厚材(板厚5080mm)的高張力鋼板，特別是涉及母材強(qiáng)度，韌性優(yōu)異，并且在高熱能輸入焊接時的焊接熱影響部的韌性也優(yōu)異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板。
背景技術(shù)：
：近年來，在主要船種中大型化推進(jìn)，特別是在集裝箱船中層積數(shù)從6000TEU至IOOOOTEU這樣的超大型化推進(jìn)，這是大的甲板開口的縱強(qiáng)度最嚴(yán)格的船種，需要使用高張力鋼板極厚材。另外，在高張力鋼板的使用時，由于要抑制脆性破壞，因此還不得不考慮韌性等級，在集裝箱船中即使是用于確保縱強(qiáng)度的重要零件上，也需要高韌性等級的高張力鋼板。應(yīng)用上述這樣的高強(qiáng)度/高韌性等級的鋼板的船體分段模塊在裝配時，從確保施工效率這一觀點出發(fā)，一般進(jìn)行立向氣電焊的單道焊接。另外，在進(jìn)行這種焊接時，焊接輸入熱量為1050kJ/mm，以及確保母材(鋼板)的熱影響部(以下略述為"HAZ")的韌性也成為重要的條件。如上述，在船舶用所使用的鋼板中，當(dāng)然會要求高強(qiáng)度和高韌性，而且還要求高熱能輸入焊接中的HAZ韌性也良好。另外，作為用于確保這樣的要求特性的技術(shù)，至今為止提出了各種各樣。例如在特開2006-2236號中提出，從母材強(qiáng)度和母材韌性的觀點出發(fā)，使鋼板含有比較多的Cu和Ni。然而，Cu和Ni為昂貴的合金成分，因此將顯著地使鋼板的成本上升。另一方面，在專利第3845113號中提出一種技術(shù)，通過不添加昂貴的Ni，而是使組織成為超微細(xì)的鐵素體，從而達(dá)成高強(qiáng)度/高韌性。然而，為了使組織成為超微細(xì)鐵素體，則需要經(jīng)歷在Ar3相變點以下的溫度停止冷卻并使之復(fù)熱的逆相變工序1次以上，從生產(chǎn)性的觀點出發(fā)不為優(yōu)選。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明著眼于上述這樣的情況而做，其目的在于，提供一種不會發(fā)生成本和生產(chǎn)性的問題，母材強(qiáng)度，韌性優(yōu)異，并且在高熱能輸入焊接時的焊接熱影響部的韌性也優(yōu)異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板。能夠達(dá)成所述目的的本發(fā)明的鋼板，分別含有C:0.060.12%(質(zhì)量%的意思，下同)、Si:0.050.5%、Mn:1.01.8%、Al:0.010.06%、P:0.025%以下、S:0.01%以下、Nb:0.0050.025%、Ti:0.0050.03%、N:0.0020.009。/。和B:0.00050.003%，并且由下式(1)規(guī)定的碳當(dāng)量Ceq在0.40y。以下，由貝氏體相為主體的組織構(gòu)成，在距表面深t/4(t表示板厚，下同)的位置，將由相鄰結(jié)晶的方位差為15。以上的大角晶界所包圍的區(qū)域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒的平均當(dāng)量圓直徑DA為10pm以下，將由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑，基于下述(2)(7)式根據(jù)極值統(tǒng)計法計算的預(yù)測最大粒徑Dw為80fim以下。Ceq(%)=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15…(1)其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分別表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的含量(質(zhì)量％)。DM=ay+b…(2)y=-1n{-1n[(T-1)/T]}…(3)T二(As+A)/A…(4)A=A?！?5)y(i)=aD(i)+b…(6)y(i)=-1n{_ln[i/(n+l)]}..(7)其中，a、b:表示(6)式的斜率和截距，y:表示基準(zhǔn)化變量，T:表示遞歸期間，As:表示預(yù)測對象面積(mm2),A:表示檢査基準(zhǔn)面積(mm2)，A。表示電子背散射衍射成像法的測定面積(mm2),n:表示觀察視野數(shù)，D(i):表示以根據(jù)電子背散射衍射成像法測定的晶粒直徑計，Ao中的最大尺寸，i:表示觀察視野編號。本發(fā)明的鋼板，根據(jù)需要也可以還含有如下元素(1)CU:0.050.5%、Cr:0,050,4%、Ni:0,051%、Mo:0.030.3%和V:0.0050.1%中的至少一種;(2)Ca:0.00050.005%和稀土類元素:0細(xì)50.003%中的至少一種。本發(fā)明的鋼板，優(yōu)選鐵素體的分率為30面積％以下，抗拉強(qiáng)度TS:570MPa以上，屈服點YP:460MPa以上，脆性斷裂轉(zhuǎn)變溫度vTrs:—80'C以下，且在賦予輸入熱量1050KJ/mm的高輸入熱能的熱影響部，一20。C下的擺錘吸收能為vE—2()為100J以上。在本發(fā)明中，在具有以貝氏體為主體組織的鋼板中，通過規(guī)定其化學(xué)成分組成，并且不僅僅使大角晶界的晶粒尺寸實現(xiàn)平均的微細(xì)化，而且使根據(jù)極值統(tǒng)計法預(yù)測的最大粒徑微細(xì)化，則能夠?qū)崿F(xiàn)母材強(qiáng)度，韌性優(yōu)異，并且在高熱能輸入焊接時的HAZ韌性也優(yōu)異的高熱能輸入焊接用高張力鋼板，這樣的鋼板作為以造船和橋梁領(lǐng)域為首的各種結(jié)構(gòu)材料的原材有用。圖1是表示實驗No.l、3時極值統(tǒng)計計算例的曲線圖。圖2是說明計算斷裂轉(zhuǎn)變溫度vTrs的方法的圖。圖3是表示t/4部的y粒徑和vTrs的關(guān)系的曲線圖。圖4是表示t/4部的平均大角粒界尺寸和vTrs的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示t/4部的平均大角粒界尺寸和預(yù)測最大大角晶界尺寸的關(guān)系的曲線圖。圖6是表示t/4部的預(yù)測最大大角晶界尺寸和vTrs的關(guān)系的曲線圖。圖7是表示t/4部的a分率和機(jī)械的特性(YP、TS)的關(guān)系的曲線圖。圖8是表示90085(TC的累積壓下率和t/4部的平均大角粒界尺寸的關(guān)系的曲線圖。圖9是表示90085(TC的累積壓下率和t/4部的預(yù)測最大大角晶界尺寸的關(guān)系的曲線圖。圖10是表示950900°C的累積壓下率和t/4部的預(yù)測最大大角晶界尺寸的關(guān)系的曲線圖。本發(fā)明者為了解決上述課題，特別著眼于貝氏體組織的鋼板，為了實現(xiàn)該鋼板的母材強(qiáng)度，韌性優(yōu)異，并且為了實現(xiàn)在高熱能輸入焊接時的HAZ韌性也優(yōu)異的鋼板，從各種角度進(jìn)行了研究。其結(jié)果是得到了如下的結(jié)論。在至今為止的技術(shù)中，認(rèn)為通過使舊奧氏體粒徑和晶粒的平均值微細(xì)化，會致使龜裂進(jìn)展抑制效果提高，母材韌性(擺錘沖擊吸收特性)得到改善，但是如后述實施例所示，在這樣的控制中存在不能整理的情況。而且，公僅實現(xiàn)組織的平均的微細(xì)化，粗大的晶粒仍存在，這樣的晶粒會成為破壞的起點而使韌性降低。本發(fā)明者著眼于這一現(xiàn)象，從識別粗大的晶粒的存在這一觀點出發(fā)而進(jìn)行研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，把由2個結(jié)晶的方位差為15。以上的大角晶界所包圍的區(qū)域作為晶粒時，如果使由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑，基于下述(2)(7)式根據(jù)極值統(tǒng)計法計算的預(yù)測最大粒徑DM為8(^m以下，則能夠避免粗大的晶粒存在的狀態(tài)，母材韌性優(yōu)異。DM=ay+b…(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>…(4)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>…(5)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>…(6)y(i)=-1n{-1n[i/(n+1)]}...(7)其中，a、b:表示(6)式的斜率和截距，y:表示基準(zhǔn)化變量，T:表示遞歸期間，As:表示預(yù)測對象面積(mm2)，A:表示檢查基準(zhǔn)面積(mm2)，A。表示電子背散射衍射成像法的測定面積(mm2)，n:表示觀察視野數(shù)，D(i):表示以根據(jù)電子背散射衍射成像法測定的晶粒直徑計，Ao中的最大尺寸，i:表示觀察視野編號。上述所謂"極值統(tǒng)計法"，已知是推定如正規(guī)分布和指數(shù)分布這樣被視為分布的邊緣(裾野)指數(shù)函數(shù)性減少的集合體中的最大值的方法，例如"金屬疲勞微小缺陷和夾雜物的影響"(株式會社養(yǎng)賢堂1993年發(fā)行，第232236頁)中詳細(xì)說明的方法。極值分布是從遵循一定基本分布函數(shù)的數(shù)據(jù)中，抽取一定數(shù)量的數(shù)據(jù)的集合時，各集合的最大值和最小值遵循的分布。即使基本分布為正規(guī)分布和指數(shù)分布，該極值分布也與基本分布為不同的分布，該分布稱為極值統(tǒng)計。在極值分布之中，發(fā)正規(guī)分布和指數(shù)分布這樣被視為邊緣指數(shù)性地減少的分布的函數(shù)在基本分布函數(shù)內(nèi)的稱為雙重指數(shù)分布，如果作為對象的極值分布遵循雙重指數(shù)，可以進(jìn)行使用極值統(tǒng)計的最大值的推定。還有，在本發(fā)明中為了可以進(jìn)行使用極值統(tǒng)計的最大值的推定，認(rèn)為需要至少IO個視察視野數(shù)量。在貝氏體組織中相對于奧氏體，無論具有哪種方位關(guān)系而生成，由鋼板的化學(xué)成分組成、組織的生成溫度、其他的條件等選擇的各晶格的方位關(guān)系將變化，在具有一定的結(jié)晶方位差的結(jié)晶晶界中，判明母材韌性良好。如果使結(jié)晶方位分布含有上述預(yù)測最大粒徑DM并適當(dāng)加以規(guī)定，則不會使粗大化的晶粒存在，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的母材韌性。但是，為了將上述預(yù)測最大粒徑DM控制在80pm以下，作為前提，需要以相鄰結(jié)晶的方位差為15。以上的大角晶界所包圍的區(qū)域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒的平均當(dāng)量圓直徑DA為lOpm以下(參照后述圖5)。在以貝氏體相為主體的這種單相組織中，晶界被認(rèn)為是龜裂進(jìn)展的阻抗，如果在龜裂進(jìn)展時提高晶界與龜裂碰撞的頻度，則龜裂的進(jìn)展能夠受到抑制，由此認(rèn)為母材韌性提高。但是，在形成晶界的兩端的方位差小(例如低于15°的)的小角晶界(小傾角晶界)中，晶界能小而其效果小，因此需要以所述方位差為15。以上的大角晶界(大傾角晶界)為對象。艮口，在距表面深t/4的位置(以下稱為"t/4部")，所述方位差為15°以上的大角晶界所包圍的晶粒，換算成相同面積的圓時的直徑(當(dāng)量圓直徑)的平均值(平均當(dāng)量圓直徑Da)為lOpm以下，并且使上述預(yù)測最大粒徑DM為8(Him以下，由此能夠?qū)崿F(xiàn)母材韌性優(yōu)異的高張力鋼板。還有，在本發(fā)明的鋼板中，當(dāng)改善母材特性時，之所以在t/4部評價晶粒的方位關(guān)系，是因為這是以NK(日本海事協(xié)會)為首的各船級規(guī)定的試驗對象部位。還有，所述"方位差"也稱為"偏角"或"傾角"，以下稱為"結(jié)晶方位差"。另外這表結(jié)晶方位差的測定，能夠通過采用電子背散射衍射成像法(ElectronBackscatteringPattern法以下稱為"EBSP法")實現(xiàn)。另外，在拉伸特性中，通過成為以貝氏體為主體的組織，能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度(屈服點YP:460MPa以上，抗拉強(qiáng)度TS:570MPa以上)，還有，所謂"以貝氏體為主體"，是鐵素體的比例(分率)為30面積％以下的組織即可，但是將鐵素體的比例(分率)控制在30面積％以下，使貝氏體的比例為70面積％以上，這在達(dá)成高強(qiáng)度上為優(yōu)選。另外，上述晶粒的平均值(平均當(dāng)量圓直徑Da)和預(yù)測最大粒徑DM的控制相協(xié)同，有助于母材韌性提高(例如，以脆性斷裂轉(zhuǎn)變溫度vTrs計為一80以下。C)。本發(fā)明的鋼板，化學(xué)成分組成被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整也是特征之一。以下說明化學(xué)成分的范圍限定理由。(C:0.060.12%)C是用于確保鋼板的強(qiáng)度所需要的元素。為了得到高強(qiáng)度，即以抗拉強(qiáng)度TS計為570MPa左右(也根據(jù)使用的鋼板的壁厚)，需要使之含有0.06%以上。但是，若使之過剩含有而超過0.12%，則焊接性劣化，并且母材韌性劣化。由此，C含量為0.060.12%。還有，C含量的優(yōu)選下限為0.07%，優(yōu)選上限為0.11%。(Si:0.050.5%)Si是用于脫氧和強(qiáng)度確保所需要的元素，為此需要使之含有0.05%以上。然而，若使之過剩含有而超過0.5%，則焊接性劣化。還有，Si含量的優(yōu)選下限為0.10%,優(yōu)選上限為0.4%。(Mn:1.01,8%)Mn在用于鋼板的強(qiáng)度和韌性確保上是有效的元素，為了發(fā)揮這樣的效果而需要使之含有1.0%以上。然而，若過剩地含有，則焊接性、裂紋敏感性劣化，因此需要為1.8%以下。還有，Mn含量的優(yōu)選下限為1.5%，優(yōu)選上限為1.7%。(Ah0.010.06%)Al在用于脫氧方面是有用的元素，若低于0.01%，則沒有脫氧效果。然而，若使之過剩含有，則會使焊接部的韌性劣化，因此需要在0.06%以下。(P:0.025%以下)p在晶粒偏析，是對延性和韌性起有害作用的雜質(zhì)，因此優(yōu)選盡可能少的方面，但是考慮實用鋼的純凈度的程度，可以將其抑制在0.025%以下。還有，P在鋼中是不可避免被含有的雜質(zhì)，使其量為0%在工業(yè)生產(chǎn)上很困難。(S:0.01%以下)s與鋼板中的合金元素化合而形成各種夾雜物，是對鋼板的延性和韌性起有害作用的雜質(zhì)，因此優(yōu)選盡可能少的方面，但考慮實用鋼的純凈度的程度，可以將其抑制在0.01%以下。還有，s在鋼中是不可避免被含有的雜質(zhì)，使其量為0%在工業(yè)生產(chǎn)上很困難。(Nb:0.0050.025%)Nb具有抑制奧氏體的再結(jié)晶的效果，因此能夠使奧氏體晶粒微細(xì)化，從而使相變后的組織微細(xì)化。為了發(fā)揮這樣的效果，需要含有Nb為0.005%以上(優(yōu)選為0.12%以上)的量。然而，若過剩地含有，則有損焊接性，因此Nb含量為0.025%以下(優(yōu)選為0.020。/o以下)。(Th0.0050.03%)Ti與Nb—樣，具有抑制奧氏體的再結(jié)晶的效果，因此使奧氏體晶粒微細(xì)化，發(fā)揮著使變相后的組織微細(xì)化的效果。為了發(fā)揮這樣的效果，需要含有Ti為0.005%以上(優(yōu)選為0.007%以上)的量。然而，若Ti的含量過剩，.則有損焊接性，因此0.03%以下(優(yōu)選為0.025%以下)。(N:0.0020.009%)N與Ti和Al等元素形成氮化物，是使HAZ韌性提高的元素。為了發(fā)揮這樣的效果，N需要含有0.002。/。以上(優(yōu)選為0.003%以上)。還有，固溶N成為使HAZ的韌性劣化的原因?？偟康脑黾訒砬笆龅牡镌黾?，但是也會致使固溶N過剩，因此在本發(fā)明中將其抑制在0.009%以下。(B:0.00050,003%)B抑制相變而使Bs降低，對微細(xì)的塊形成有效。為了發(fā)揮這樣的效果，需要使之含有0.0005%以上。然而，若B含量變得過剩，則焊接性受損，因此為0.003%以下。10在本發(fā)明的高張力鋼板中，除了需要以上述方式控制化學(xué)成分組成以外，還需要使由這些成分規(guī)定的碳當(dāng)量C叫在0.40。/。以下。Ceq(%)=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15...(1)其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分別表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的含量(質(zhì)量％)。由上式(1)規(guī)定的碳當(dāng)量Ceq,是焊接部最高硬度所對應(yīng)的指標(biāo)，在輸入熱量為1050kJ/mm的高輸入熱能量，為了實現(xiàn)HAZ的良好的韌性(例如一2(TC下的擺錘吸收能為vE-2o為IOOJ以上)，需要使碳當(dāng)量Ceq為0.40%以下，若是比該值大，則焊接部變得過硬，HAZ韌性將劣化。還有，在上式(1)中，除了作為基本成分的C、Mn以外，根據(jù)需要含有的成分(Cr、Mo、V、Cu禾nNi)也作為式中的項目被含有，這些萬分被含有時，也考慮其含量作為(1)式的值進(jìn)行計算即可，未含有時則不用考慮這些成分并加以計算即可。本發(fā)明的鋼板中的基本成分如前所述，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)(例如O等)構(gòu)成。另外在本發(fā)明的鋼板中，使所述成分之中根據(jù)需要含有下述成分也有效。(Cu:0.050.5%、Cr:0.050.4o/o、Ni:0.051%、Mo:0,030.3o/o和V:0.0050.1%中的至少1種)這些元素會抑制相變而使Bs降低，從而對微細(xì)的塊形成有效。因此使這些元素含有時，優(yōu)選Cu、Cr和Ni為0.05%以上，Mo為0.03%以上和V為0.005。/。以上。但是若其含量變得過剩，則焊接性受損。因此使這些元素含有時的上限按前述方式確定。還有，即使不使這些元素積極地含有，其仍會因原料等不可避免地微量混入，因此其以比上述下限少的量被含有時，則視為不可避免的雜質(zhì)。(Ca:0.00050.005%禾口/或稀土類元素(REM):0.00050.003%)Ca和REM在通過S的固定帶來的韌性的提高上是有效的元素，為了發(fā)揮該效果，優(yōu)選均使之含有0.0005%以上。然而，過剩地使之含有該效果也是飽和，因此Ca優(yōu)選為0.005%以下，REM優(yōu)選為0.003%以下。含有Ca時的更優(yōu)選下限為0.001%。本發(fā)明的鋼板通過適當(dāng)控制其化學(xué)成分組成，并且規(guī)定其組織和晶粒(平均當(dāng)量圓直徑DA和預(yù)測最大粒徑DM)，則能夠得到上述這樣的效果，但是為了實現(xiàn)這種鋼板，遵循下述的方法進(jìn)行制造即可。首先，將滿足前述的化學(xué)成分組成的要件的鋼坯加熱至10001200。C的溫度范圍后，進(jìn)行熱軋。熱軋的具體條件為，在鋼板溫度為950900i:的奧氏體再結(jié)晶溫度域內(nèi)，進(jìn)行累積壓下率20%以上的軋制后，再在鋼板溫度為90085(TC的低溫再結(jié)晶溫度域內(nèi)，使累積壓下率為15%以上并結(jié)束軋制，其后在Ar3相變點以上以5T:/秒以上的冷卻速度進(jìn)行加速冷卻。還有，在鋼板溫度為95090(TC的奧氏體再結(jié)晶溫度域的軋制中，各軋道的TOM(TimeOutMill)，即在逆軋制中軋機(jī)的輥沒有嚙入作為軋制對象的鋼板的時間可以為80秒以下。為了發(fā)揮本發(fā)明的化學(xué)成分帶來的效果，上述加熱溫度需要為1000。C以上，以使Nb的固溶量為0.005。/。以上。但是，若加熱溫度變得過高，則初期奧氏體粒徑會粗大化，因此不能充分使變相組織微細(xì)化，所以需要在120(TC以下。之所以使鋼板溫度在900850。C的低溫再結(jié)晶溫度域的累積壓下率為15%以上，是因為這對于使有效抑制龜裂的進(jìn)展的大角晶界的平均尺寸微細(xì)化有效(參照后述圖8)。但是，為了使成為破壞的起點的預(yù)測最大粒徑Dm充分地微細(xì)化，僅僅是該溫度域下的軋制有不充分的情況(參照后述圖9)。為了使預(yù)測最大粒徑DM充分地微細(xì)化，在90085(TC的低溫再結(jié)晶溫度域進(jìn)行累積壓下率為15%以上的軋制前，在鋼板溫度為950卯(TC的奧氏體再結(jié)晶溫度域進(jìn)行累積壓下率為20%以上的軋制有效。然而，若在該溫度域中的TOM超過80秒，則微細(xì)化的奧氏體晶粒(Y粒)由于再結(jié)晶而回復(fù)到原來的尺寸，如后述圖IO所示，即使累積壓下率為20%以上進(jìn)行軋制時，仍有粗大的情況。還有，所謂上述累積壓下率是由下式(8)計算的值。累積壓下率-(t。一t,)/t。X腦…(8)(式(8)中，t()表示鋼坯的t/4位置的溫度處于軋制溫度范圍內(nèi)時的鋼坯的軋制開始厚度(mm)，ti表示鋼坯的t/4位置的溫度處于軋制溫度范圍內(nèi)時的鋼坯的軋制結(jié)束厚度(mm)。)另外，上述制造條件所示的Af3相變點，在本發(fā)明中基本上采用由下式(9)求得的值。Ar3相變點=910—310[C]—80[Mn]—[Cu]—15[Cr]—55[Ni]—80[Mo]+0.35[t—8]…(9)關(guān)于各項目的意思，與前述(1)相同。通過在未再結(jié)晶溫度域進(jìn)行軋制，從而將應(yīng)變導(dǎo)入奧氏體晶粒，也能夠使其后的相變組織微細(xì)化，但是其效果并不比在再結(jié)晶溫度域下的軋制更大。因此，不要期待未再結(jié)晶溫度域下的微細(xì)化效果，而是使鋼板(至少t/4部)在Ar3相變點以上結(jié)束軋制即可。由此，能夠使組織中的鐵素體分率為30面積％以下。炎所以使軋制后的冷卻速度(Ar3相變點以上的冷卻速度)為5"C秒以上(例如水冷)，是為了充分使相變后的組織微細(xì)化，以實現(xiàn)高強(qiáng)度。還有，為了成為以貝氏體為主體的組織，這時的冷卻停止溫度需要在450°C以下。以下，列舉實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明當(dāng)然不受下述實施例限制，在能夠適合上下述的宗旨的范圍當(dāng)然也可以適當(dāng)加以變更實施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。實施例實施例1用轉(zhuǎn)爐熔煉下述表1所示的化學(xué)成分組成的鋼(鋼種AH)，以下述表2所示的條件進(jìn)行軋制，制造各種鋼板。在表2中所謂"最大TOM"，是每1軋道存在TOM時，95090(TC的全部軋道的TOM中的最大值。還有，鋼坯的t/4部的溫度，利用使用了差分法的過程控制計算機(jī)計算。具體的溫度管理的步驟如下。(軋制中的溫度測定方法)1.在過程控制計算機(jī)中，基于從加熱開始到取出的氣氛溫度和在爐時間，計算鋼坯的規(guī)定的位置(t/4部)加熱溫度。2.采用計算出的加熱溫度，基于軋制中的軋制表和道間的冷卻方法(水冷或空冷)的數(shù)據(jù)，采用適合差分法等計算的方法，邊計算板厚方向的任意的位置的軋制溫度，邊實施軋制。3.使用設(shè)置于軋制線上的放射型溫度計實測鋼板的表面溫度。但是，用過程控制計算機(jī)也可以預(yù)先計算理論值。4.將粗軋開始時、粗軋結(jié)束時、精軋開始時分別實測的鋼板的表面溫度與由過程控制計算機(jī)計算出的計算溫度對照。5.當(dāng)計算溫度和實測溫度的差為士3(TC以上時，使計算表面溫度與實測溫度一致進(jìn)行再計算，并作為過程控制計算機(jī)上的計算溫度，當(dāng)?shù)陀凇?(TC時，則直接采用由過程控制計算機(jī)計算出的計算溫度。6.采用上述計算的計算溫度，管理作為控制對象的區(qū)域的軋制溫度。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>^*余量:鐵和不可避免的雜質(zhì)表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>對于得到的各鋼板，根據(jù)下述的方法測定其鐵素體分率(a分率)、舊奧氏體粒徑(舊y粒徑)、大角晶界直徑(平均當(dāng)量圓直徑da和預(yù)測最大粒徑Dm)、拉伸特性(屈服點YP、抗拉強(qiáng)度TS)、母材韌性(母材沖擊特性)、HAZ韌性(高熱能輸入特性)(均在t/4部)。(鐵素體分率(a分率)的測定)從鋼板的t/4部，以平行于鋼板的軋制方向且使相對于鋼板的表面垂直的面露出的方式切割下試樣，用#150#1000的濕式砂紙對其進(jìn)行研磨，其后使用金剛石研磨漿作為研磨劑進(jìn)行鏡面加工。用2%硝酸乙醇溶液(nital溶液)對該鏡面研磨片進(jìn)行蝕刻后，以觀察倍率400倍觀察150|imX200pm的視野，通過圖像分析測定鐵素體分率。還有，鐵素體以外的板條狀組織全部視為貝氏體，合計求得5個視野的鐵素體分率，采用其平均值。(舊奧氏體粒徑(舊Y粒徑)的測定)1.準(zhǔn)備沿平行于鋼板的軋制方向的方向切斷的、包含板厚的正背面的試樣。2.采用#150#1000的濕式砂紙或與之具有同等的功能的研磨方法(研磨紙、金剛石等的研磨劑)實施鏡面加工。3.用超低碳腐蝕液蝕刻鏡面研磨片，現(xiàn)出舊Y晶界，以觀察倍率200倍觀察30(VmX40(^m的視野，進(jìn)行圖像分析。4.通過圖像分析，測定各晶界中的最大寬度(通常沿板厚方向的長度)和最大長度(通常沿軋制方向的長度)，由此計算當(dāng)量圓直徑，將其作為舊Y粒徑。(大角晶界直徑的平均尺寸(當(dāng)量圓直徑Da)的測定)1.準(zhǔn)備沿平行于鋼板的軋制方向的方向切斷的、包含板厚的正背面的試樣。2.采用#150#1000的濕式砂紙或與之具有同等的功能的研磨方法(研磨紙、金剛石等的研磨劑)實施鏡面加工。3.在t/4位置，通過FE-SEM-EBSP(使用了場放射型掃描電子顯微鏡的電子背散射衍射成像法)測定大角晶界直徑。具體來說，就是將TexSEMLaboratries社的EBSP裝置(商品名:"OIM")與EF-SEM組合使用，將傾角(結(jié)晶方位差)為15°以上的境界作為結(jié)晶晶界，測定大角晶界直徑。這時的測定條件為，測定區(qū)域200(amX200pm，測定梯級間隔0.5pm，表示測定方位的可靠性的信度指數(shù)(ConfidenceIndex)比0.1小的測定點從分析對象中除外。計算如此求得的大角晶界直徑的平均值，作為本發(fā)明中的平均當(dāng)量圓直徑Da(以下稱為"平均大角晶界尺寸")。4.作為文本數(shù)據(jù)的分析法，對于晶粒直徑為2.5pm以下的判斷為測定噪音，從平均值計算的對象中除外。(大角晶界直徑的最大粒徑尺寸(預(yù)測最大粒徑Dm)的測定)l.將利用上述EBSP的晶粒直徑測定時得到的文本數(shù)據(jù)，在t/4部的各個不同的處所測定IO個視野(n=10)。2.檢查基準(zhǔn)面積作為A，基于EBSP的觀察視野作為AQ，在10個視野中由文本數(shù)據(jù)中提取Ao中的最大晶粒直徑(最大尺寸)D(i)。3.測定的IO個最大晶粒直徑從D(i)小的一方順序排列，為D(1)D(10)。另外，通過下式(10)禾卩(11)，計算累積分布函數(shù)F(i)和基準(zhǔn)化變量y(i)，例如下述表3(極值統(tǒng)計計算例)歸結(jié)的。y(i)=—In{_In[i/(n+l)]}…(10)F(i)二i/(n+l)X100…(11)表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>*1:n=10*2:D(1)<D(2)"'<D(n)4.在橫軸標(biāo)繪D(i)，在縱軸標(biāo)繪F(i)和y(i)，根據(jù)最小二乘法拉線。在圖1中顯示后述實施例的實驗No.l、3(各條件為No.l、3)的例子。這時得到的極值分布確認(rèn)以F刻度計在1085e/。的區(qū)域在直線上。如果在直線上，則可以視為遵循雙重指數(shù)分布，即采用了極值統(tǒng)計的最大值的推定。還有，測定視野數(shù)n被認(rèn)為是該數(shù)多的一方可靠性高，但是能夠判斷為過分增加測定效率只會降低，因此這次根據(jù)上述確認(rèn)，n40視為能夠充分測定最大粒徑。5.上述的直線表示前述(6)式，其斜率和截距分另為a、b。此外，根據(jù)前述(3)(5)式，求得基準(zhǔn)化變量y，最終基于(2)式，計算預(yù)測最大粒徑Dm(以下稱為"預(yù)測最大大角晶界尺寸")。(母材的拉伸特性)從各鋼板的t/4的部位提取NKU14A試驗片，遵循JISZ2241進(jìn)行拉伸試驗，由此測定屈服點YP和抗拉強(qiáng)度TS。屈服點的基準(zhǔn)為460MPa以上，抗拉強(qiáng)度的基準(zhǔn)為570MPa以上。(母材的沖擊特性的評價)母材的沖擊特性，是進(jìn)行V切口擺錘沖擊試驗，根據(jù)轉(zhuǎn)變曲線求得vTrs(斷裂轉(zhuǎn)變溫度)。從t/4部提取NKU14A試驗片，遵循JISZ2242實施試驗。這時基于各溫度(進(jìn)行最低4種溫度以上的測定)，11=3次實施試驗，通過3點中斷裂率最高的點描繪脆性斷裂轉(zhuǎn)變曲線，計算斷裂率50%的溫度作為脆性斷裂轉(zhuǎn)變溫度vTrs(vTrs成為最高溫度側(cè)拉線)。例如，若以圖2(斷裂轉(zhuǎn)變溫度計算方法說明圖)為例，一6(TC下發(fā)生偏差，通過斷裂率最高的點，如此描繪脆性斷裂轉(zhuǎn)變曲線時，vTrs=_55°C。在NK船級中的造船E級中，母材的沖擊特性在試驗溫度一4(TC下被求得，因此即使包含偏差，仍可穩(wěn)定滿足溫沖擊性，因此vTrs在一8(TC以下為合格。(高熱能輸入特性的評價)通過氣電焊接(EGW)對對坡口進(jìn)行1層焊道焊接(輸入熱量3050KJ)，距根部側(cè)(背面?zhèn)?沿板厚方向?qū)?mm的位置作為試驗片中央，如此提取NKU4號試驗片，在熔合線部切入切口，遵循JISZ2242實施試驗。之所以采用根部側(cè)，是因為在板厚方向這里熱過程最嚴(yán)酷。試驗溫度在一2(TC下，進(jìn)行各3次沖擊試驗，平均的吸收能vE—2QAve為100J以上為合格。這些結(jié)果與制造條件和焊接方法一起顯示在下述表4、5中，由這些結(jié)果能夠進(jìn)行如下考察。首先實驗No.35、11、13、16、19和23滿足本發(fā)明規(guī)定的要件，可知母材特性和HAZ韌性良好。欠缺本發(fā)明規(guī)定的要件的任意一個的(實驗No.l、2、610、12、14、15、17、18、2022、2427)，可知其某一特性劣化。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>基于這些結(jié)果可知，t/4部的y粒徑和vTrs的關(guān)系顯示在圖3中，t/4部的平均大角晶界尺寸和vTrs的關(guān)系顯示在圖4中，但僅僅控制y粒徑和平均大角晶界尺寸，母材韌性無法得到改善。圖5顯示t/4部的平均大角晶界尺寸和預(yù)測最大大角晶界尺寸的關(guān)系，為了至少使預(yù)測最大大角晶界尺寸在80)im以下，可知需要使平均大角晶界尺寸為lO)im以下。圖6顯示t/4部的預(yù)測最大大角晶界尺寸和vTrs的關(guān)系，可知通過實現(xiàn)預(yù)測最大大角晶界尺寸的微細(xì)化，母材的韌性變得良好。圖7中顯示t/4部的a分率和機(jī)械的特性(YP、TS)的關(guān)系，可知通過降低a分率，母材的強(qiáng)度提高。圖8中顯示900850'C的累積壓下率和t/4部的平均大角粒界尺寸的關(guān)系，可知通過使900850'C的累積壓下率為15%以上，能夠達(dá)成平均大角晶界尺寸的微細(xì)化。圖9中顯示90085(TC的累積壓下率和t/4部的預(yù)測最大大角晶界尺寸的關(guān)系，可知僅僅使90085(TC的累積壓下率為15%以上，仍存在無法達(dá)成預(yù)測最大大角晶界尺寸的微細(xì)化的情況。圖10中顯示950900°C的累積壓下率和t/4部的預(yù)測最大大角晶界尺寸的關(guān)系(其中，90085(TC的累積壓下率為15%以上)，可知即使950卯(TC的累積壓下率為20y。以上，若TOM比80秒長，仍存在無法達(dá)成預(yù)測最大大角晶界尺寸的微細(xì)化的情況。權(quán)利要求1.一種鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計含有C0.06～0.12％、Si0.05～0.5％、Mn1.0～1.8％、Al0.01～0.06％、P0.025％以下、S0.01％以下、Nb0.005～0.025％、Ti0.005～0.03％、N0.002～0.009％和B0.0005～0.003％，并且由下式(1)規(guī)定的碳當(dāng)量Ceq在0.40％以下，該鋼板由以貝氏體相為主體的組織構(gòu)成，在距表面的深度為t/4的位置，將由相鄰結(jié)晶的方位差為15°以上的大角晶界所包圍的區(qū)域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒而得的平均當(dāng)量圓直徑DA為10μm以下，其中，t為板厚，根據(jù)基于下述(2)～(7)式的極值統(tǒng)計法，對由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑進(jìn)行計算而得到的預(yù)測最大粒徑DM為80μm以下，Ceq(％)＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Cu]+[Ni])/15……(1)其中，[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Cu]和[Ni]分別表示C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni的質(zhì)量百分比含量，DM＝ay+b…(2)y＝-ln{-ln[(T-1)/T]}…(3)T＝(As+A)/A…(4)A＝A0…(5)y(i)＝aD(i)+b…(6)y(i)＝-ln{-ln[i/(n+1)]}…(7)其中，a、b表示(6)式的斜率和截距，y表示基準(zhǔn)化變量，T表示遞歸期間，As表示預(yù)測對象面積(mm2)，A表示檢查基準(zhǔn)面積(mm2)，A0表示電子背散射衍射成像法的測定面積(mm2)，n表示觀察視野數(shù)，D(i)表示以根據(jù)電子背散射衍射成像法測定的晶粒直徑計的A0中的最大尺寸，i表示觀察視野編號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計還含有從Cu:0.050.5%、Cr:0.050.4%、Ni:0.051%、Mo:0.030.3%和V:0.0050.1%中選出的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板，其特征在于，以質(zhì)量X計還含有Ca:0.00050.005%和稀土類元素0.00050.003%中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板，其特征在于，鐵素體的分率為30面積％以下，抗拉強(qiáng)度TS:570MPa以上，屈服點YP:460MPa以上，脆性斷裂轉(zhuǎn)變溫度vTrs:—8(TC以下，且在被賦予了輸入熱量1050KJ/mm的高輸入熱能的熱影響部，一20。C時的擺錘吸收能為vE—2。為IOOJ以上。全文摘要本發(fā)明的鋼板，具有規(guī)定的范圍內(nèi)的組成，由貝氏體相為主體的組織構(gòu)成，在距表面深t/4(t表示板厚，下同)的位置，由2個結(jié)晶的方位差為15°以上的大角晶界所包圍的區(qū)域作為晶粒時，通過電子背散射衍射成像法測定該晶粒的平均當(dāng)量圓直徑D_A為10μm以下，由所述電子背散射衍射成像法測定的所述晶粒的粒徑，根據(jù)極值統(tǒng)計法計算的預(yù)測最大粒徑D_M為80μm以下。根據(jù)這一構(gòu)成，不會發(fā)生成本和生產(chǎn)性的問題，母材強(qiáng)度·韌性優(yōu)異，并且在高熱能輸入焊接時的焊接熱影響部的韌性也優(yōu)異。文檔編號C22C38/18GK101386955SQ200810213488公開日2009年3月18日申請日期2008年9月8日優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日發(fā)明者金子雅人申請人:株式會社神戶制鋼所