厚鋼板及厚鋼板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及即使在低溫環(huán)境下韌性也優(yōu)異的厚鋼板及其制造方法，所述厚鋼板用 于海洋構(gòu)造物、建筑機(jī)械、橋梁、壓力容器、儲(chǔ)藏罐、建筑物等。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于用于海洋構(gòu)造物、建筑機(jī)械、橋梁、壓力容器、儲(chǔ)藏罐、建筑物等的厚鋼板而 言，從屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度較高以及安全性的觀點(diǎn)考慮，要求較高的韌性。
[0003] 已知，通常為了兼顧鋼板組織的高強(qiáng)度和高韌性，使結(jié)晶粒徑變得微細(xì)是有效的。 例如，專利文獻(xiàn)1~8中公開了通過鋼板組織的微細(xì)化而提高鋼板韌性的方法。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-248599號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-74111號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2003-129133號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2011-195883號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2001-49385號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)6 :日本特開2001-200334號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)7 :日本特開2001-64727號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)8 :日本特開2001-64723號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明要解決的課題
[0015] 近年來，為了研究在更嚴(yán)苛的環(huán)境、特別是在低溫環(huán)境下使用厚鋼板，而且為了提 尚構(gòu)造物的安全性，要求進(jìn)一步提尚厚鋼板l/2t部（板厚中心部）的初性。
[0016] 但是，對(duì)于專利文獻(xiàn)1、2中記載的方法而言，根據(jù)用途，存在板厚中心部的低溫韌 性（低溫環(huán)境下的韌性）不足的情況。
[0017] 另外，對(duì)于專利文獻(xiàn)3中記載的方法而言，即使平均結(jié)晶粒徑很微細(xì)，有時(shí)也會(huì)以 部分存在的粗大結(jié)晶粒為起點(diǎn)而發(fā)生脆性破壞，這種情況下會(huì)產(chǎn)生韌性的不均、韌性的降 低。
[0018] 另外，對(duì)于專利文獻(xiàn)4中記載的方法而言，鋼板組織的一部分為多邊形鐵素體，因 此存在不能穩(wěn)定地滿足高屈服強(qiáng)度的情況。而且，專利文獻(xiàn)4中記載的在乳制形狀比高的 強(qiáng)壓下進(jìn)行1道次的方法中，道次數(shù)為1次，因此無法使所有結(jié)晶粒均勻地生成再結(jié)晶。其 結(jié)果是，處于因再結(jié)晶而變得微細(xì)的晶粒與殘存的粗大結(jié)晶?；祀s的狀態(tài)。由于處于這種 狀態(tài)，以韌性差的粗大晶粒為起點(diǎn)而發(fā)生脆性破壞，因此不能獲得良好的韌性。
[0019] 另外，對(duì)于專利文獻(xiàn)5~8中記載的利用乳制形狀比大的壓下的方法而言，存在1 次乳制產(chǎn)生的應(yīng)變量不足的情況，不生成再結(jié)晶而施加的位錯(cuò)由于恢復(fù)而消失，因此不會(huì) 使組織變得微細(xì)，無法獲得良好的韌性。
[0020] 本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度 高、且具有優(yōu)異的低溫韌性的厚鋼板、以及該厚鋼板的制造方法。
[0021] 解決課題的方法
[0022] 本發(fā)明人等為了解決上述問題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用具有特定成 分組成的鋼板，對(duì)多邊形鐵素體的面積分率、板厚中心的有效結(jié)晶粒徑、有效結(jié)晶粒徑的標(biāo) 準(zhǔn)偏差進(jìn)行調(diào)整，能夠制成拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高、且低溫韌性優(yōu)異的厚鋼板，從而完成了 本發(fā)明。本發(fā)明提供以下產(chǎn)品和方法。
[0023] 第一個(gè)發(fā)明是一種厚鋼板，其以質(zhì)量％計(jì)含有：C:0. 04~0? 15%、Si :0? 1~ 2. 0 %、Mn :0? 8 ~2. 0 %、P :0? 025 % 以下、S :0? 020 % 以下、A1 :0? 001 ~0? 100 %、 Nb :0? 010 ~0? 050 %、Ti :0? 005 ~0? 050 %，還含有 Cu、Ni、Cr、Mo,且滿足 0? 5 % 彡Cu+Ni+Cr+Mo彡3. 0%，還含有N，且滿足1. 8彡Ti/N彡4. 5,余量為Fe及不可避免的雜 質(zhì)，并且多邊形鐵素體的面積分率小于10%，板厚中心的有效結(jié)晶粒徑為15 ym以下，有效 結(jié)晶粒徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差為10 ym以下。
[0024] 第二個(gè)發(fā)明是第一個(gè)發(fā)明中記載的厚鋼板，其還含有V:0. 01~0. 10%、W: 0? 01 ~1. 00%、B :0? 0005 ~0? 0050%、Ca :0? 0005 ~0? 0060%、REM :0? 0020 ~0? 0200%、 Mg :0? 0002~0? 0060%中的1種或2種以上。
[0025] 第三個(gè)發(fā)明是制造第一個(gè)或第二個(gè)發(fā)明中的厚鋼板的方法，該方法包括：
[0026] 加熱工序，將具有第一個(gè)發(fā)明或第二個(gè)發(fā)明所述的成分組成的鋼板加熱至950°C 以上且1150°C以下，
[0027] 再結(jié)晶溫度范圍乳制工序，在所述加熱工序后，在板厚中心溫度為930°C以上且 1050°C以下的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行3道次以上乳制形狀比為0. 5以上且每一道次的壓下率為 6. 0 %以上的乳制，
[0028] 未再結(jié)晶溫度范圍乳制工序，在所述再結(jié)晶溫度范圍乳制工序后，在板厚中心溫 度小于930°C的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行1道次以上乳制形狀比為0. 5以上且壓下率總計(jì)為35% 以上的乳制，
[0029] 冷卻工序，在所述未再結(jié)晶溫度范圍乳制工序后，從板厚中心溫度為Ar3+15°C以 上的溫度開始冷卻，并且在板厚中心溫度于700°C~500°C之間的平均冷卻速度為3. 5°C / 秒以上的條件下進(jìn)行冷卻。
[0030] 第四個(gè)發(fā)明為第三個(gè)發(fā)明中的制造方法，其在所述冷卻工序后還具有以700°C以 下的溫度進(jìn)行回火處理的回火工序。
[0031] 發(fā)明的效果
[0032] 本發(fā)明的厚鋼板、用本發(fā)明的制造方法制造的厚鋼板的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高， 且具有優(yōu)異的低溫韌性。
【附圖說明】
[0033] 圖1是示出確定Ar3的熱膨脹試驗(yàn)條件的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí) 施方式。
[0035] 本發(fā)明的厚鋼板以質(zhì)量％計(jì)含有：C :0. 04~0. 15%、Si :0. 1~2. 0%、Mn :0. 8~ 2. 0%、P :0? 025% 以下、S :0? 020% 以下、A1 :0? 001 ~0? 100%、Nb :0? 010 ~0? 050%、Ti : 0? 005 ~0? 050%，還含有(：11、附、0、]\1〇，且滿足0.5%彡(：11+附+0+]\1〇彡3.0%，還含有11、 N，且滿足1. 8彡Ti/N彡4. 5,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。以下，對(duì)厚鋼板所含的成分進(jìn) 行說明。需要說明的是，在以下的說明中，表示各成分的含量的" ％"是指"質(zhì)量％"。
[0036] C:0.04~0.15%
[0037] C(碳）是提高厚鋼板的強(qiáng)度的元素。為了確保本發(fā)明的強(qiáng)度，C的含量的下限為 0.04%。另外，C的含量超過0.15%時(shí)，厚鋼板的焊接性降低。因此，本發(fā)明中C的含量的 上限為0. 15%。而且，C的優(yōu)選含量的下限為0.045%，上限為0. 145%。
[0038] Si:0.1 ~2.0%
[0039] Si (硅）是通過固溶強(qiáng)化而主要提高厚鋼板的屈服強(qiáng)度的元素。為了確保本發(fā)明 的屈服強(qiáng)度，Si的含量的下限為0. 1%。另外，Si的含量超過2. 0%時(shí)，厚鋼板的焊接性降 低。因此，本發(fā)明中Si的含量的上限為2.0%。而且，優(yōu)選Si的含量的下限為0.10%，上 限為1. 90%。
[0040] Mn:0.8 ~2.0%
[0041] Mn(錳）是通過提高鋼的淬火性來提高厚鋼板的強(qiáng)度的元素。但是，如果含有