專利名稱：：焊接熱影響部的韌性優(yōu)異的高張力厚鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在造船、建筑等領(lǐng)域中作為結(jié)構(gòu)材使用，針對(duì)大線能量焊接的應(yīng)用，焊接熱影響部(以下稱為"HAZ")的韌性優(yōu)異的焊接用高張力厚鋼板。
背景技術(shù)：
：一般來(lái)說(shuō)，在造船、建筑等領(lǐng)域中作為結(jié)構(gòu)材使用的鋼材，大多通過(guò)焊接施工來(lái)接合，除了母材韌性之外，還必須具有優(yōu)異的HAZ韌性。近年來(lái)，隨著建筑、造船領(lǐng)域中的焊接結(jié)構(gòu)物的大型化，板厚50mm以上的厚鋼板的應(yīng)用范圍也正在擴(kuò)大，從焊接施工成本降低的觀點(diǎn)出發(fā)，就渴望大線能量焊接。然而，一般厚鋼板的HAZ容易引起韌性劣化，特別是在大線能量焊接中，這一傾向更加明顯。即，在大線能量焊接中，HAZ由于焊接時(shí)的加熱而被保持在高漸的奧氏體域之后再被徐冷，因此奧氏體晶粒成長(zhǎng)，所謂來(lái)自?shī)W氏體晶界的粗大粒界鐵素體生成，容易造成組織粗大化，隨之而來(lái)的是韌性劣化成為重大的課題。針對(duì)該課題，作為用于確保HAZ韌性(以下稱為HAZ韌性)的技術(shù)，所提出的大體分為利用氧化物、硫化物、或所謂氮化物的夾雜物的Y晶粒粗大化抑制技術(shù)，和晶內(nèi)a相變促進(jìn)技術(shù)。前者是分散在鋼中的夾雜物粒子釘軋奧氏體晶粒成長(zhǎng)，從而抑制高溫加熱時(shí)的奧氏體晶粒粗大化，以得到微細(xì)組織的技術(shù)，后者是以?shī)A雜物為晶內(nèi)a相變的起點(diǎn)而加以活用，促進(jìn)焊接結(jié)束后的徐冷過(guò)程中的晶內(nèi)a相變，以得到微細(xì)組織的技術(shù)。歷來(lái)，作為對(duì)于Y晶粒粗大化抑制、晶內(nèi)a相變促進(jìn)有效的夾雜物，主要能夠使用TiN。例如，在特開(kāi)2001-20031號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，提出有一種利用適當(dāng)控制了組成的Ti-REM-Ca-Al系氧化物和TiN的HAZ韌性改善技術(shù)。另外，在特開(kāi)2003-166017號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開(kāi)有一種利用TiN抑制Y晶粒粗大化，利用Mn硫化物促進(jìn)晶內(nèi)a相變的3技術(shù)。此外，在特開(kāi)2003-321728號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中，提出有一種將利用內(nèi)含Mg氧化物的TiN抑制y晶粒粗大化，利用MnCaS促進(jìn)晶內(nèi)a相變加以組合，從而得到高HAZ韌性的技術(shù)。然而，面對(duì)近年的焊接輸入熱能增大傾向，TiN在焊接時(shí)的消失、粗大化容易發(fā)生，因此穩(wěn)定的HAZ韌性的確保正在變得困難。針對(duì)于此，便提出有作為對(duì)Y晶粒粗大化抑制、晶內(nèi)a相變促進(jìn)有效的夾雜物，使用高溫下穩(wěn)定的氧化物、硫化物或氧硫化物的技術(shù)，大量的研究被進(jìn)行。例如，在特開(kāi)2005-206910號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中，公開(kāi)有一種通過(guò)REM、含Mn氧硫化物抑制Y晶粒粗大化，從而得到高HAZ韌性的技術(shù)。另外在特開(kāi)2003-286540號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)中，提出有一種通過(guò)適當(dāng)控制REM，使Mn氧硫化物微細(xì)地分散，從而抑制y晶粒粗大化的技術(shù)。另外在中，提出有一種利用REM、含Zr的氧化物抑制Y晶粒粗大化，從而得到高HAZ韌性的技術(shù)。另外在特公平4-54734號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)7)中，提出有一種使REM或Ca的氧化物、硫化物中析出BN，作為晶內(nèi)a相變的起點(diǎn)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-20031號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-166017號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2003-321728號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開(kāi)2005-206910號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開(kāi)2003-286540號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6特開(kāi)2007-100213號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7特公平4-54734號(hào)公報(bào)然而，伴隨著近年的焊接輸入熱能增大而來(lái)的最高加熱溫度上升、高溫保持時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間化，助長(zhǎng)了組織粗大化，同時(shí)帶來(lái)焊接時(shí)的HAZ的Mn硫化物熔解，在其后的冷卻過(guò)程中再析出的Mn硫化物微細(xì)粒子由于析出強(qiáng)化而使HAZ硬度上升，從而成為HAZ韌性降低的原因。因此，僅僅依靠現(xiàn)有的組織微細(xì)化技術(shù)，HAZ韌性提高的效果不得不受到限定，這就期望獲得更優(yōu)異的HAZ韌性的方法
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而做，其目的在于，提供一種特別是在大線能量焊接中，具有優(yōu)異的HAZ韌性的焊接用高張為厚鋼板。本發(fā)明者們?yōu)榱诉_(dá)成上述的課題，關(guān)于同時(shí)達(dá)成由Y晶粒粗大化抑制帶來(lái)的組織微細(xì)化，微細(xì)Mn硫化物再析出抑制，從而得到優(yōu)異的HAZ韌性的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂畦T造過(guò)程，能夠以高密度分散對(duì)Y晶粒粗大化抑制有效的、當(dāng)量圓直徑比2pm小的氧化物，再基于在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度，將表示鋼中存在的Mn硫化物量的參數(shù)(后述的X值)控制得低于規(guī)定的值，則微細(xì)Mn硫化物再析出會(huì)得到抑制。本發(fā)明基于這一發(fā)現(xiàn)而被完成。艮P，本發(fā)明的焊接用高張力厚鋼板，以質(zhì)量％(以下"質(zhì)量％"僅記述為％)計(jì)，含有C:0.020.12%、Si:0.40%以下(含0%)、Mn:1.02.0%、P:0.03%以下(含0%)、S:0.015%以下(含0%)、Al:0.050%以下(含0%)、Ti:0.0050.100%、REM:0.00020.0500%禾口/或Ca:0.00030.0100%、Zr:0細(xì)10.0500%、N:0皿00.0300%、0:0扁50.0100%，余量含有Fe和不可避免的雜質(zhì)，在組織中，鋼中存在的當(dāng)量圓直徑比2pm小的氧化物在500個(gè)/mm2以上，并且當(dāng)量圓直徑比5pm大的氧化物在5個(gè)以下/mm2，根據(jù)在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度，由(1)式定義的X值低于10.0。另外，在上述基本成分中，能夠添加如下之內(nèi)的1種以上的元素A群(Ni:0.051.50%、Cu:0.051.50%、Cr:0.051.50%、Mo:0.051.500/0);B群(Nb:0.0020,10%、V:0扁0.腦);B:0.00100,0050%，從而成為下述(1)(3)的化學(xué)組成(1)基本成分+A群之中的1種以上(2)基本成分或上述(1)的成分+B群之中的1種以上(3)基本成分、上述(1)或上述(2)+B根據(jù)本發(fā)明的焊接用高張力厚鋼板，在規(guī)定的鋼組成之下，會(huì)成為使用以當(dāng)量圓直徑計(jì)低于2pm的小徑氧化物來(lái)抑制y晶粒粗大化，以實(shí)現(xiàn)組織微細(xì)化，并且能夠抑制成為脆性破壞的起點(diǎn)的以當(dāng)量圓直徑計(jì)超過(guò)5pm的大徑氧化物的生成，還能夠抑制微細(xì)的Mn硫化物的再析出的化合物組成，因此較之以往對(duì)于大線能量焊接來(lái)說(shuō)具有優(yōu)異的HAZ韌性。具體實(shí)施例方式以下對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式的焊接用高張力鋼板，首先從其組織條件進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于y晶粒粗大化抑制，需要高密度地使微細(xì)的夾雜物粒子分散，隨著粒子尺寸變大，夾雜物粒子的個(gè)數(shù)密度降低，將不能抑制y晶粒粗大化。因此，本發(fā)明者們通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得能夠獲得充分的y晶粒粗大化抑制效果的夾雜物粒子尺寸和個(gè)數(shù)密度，發(fā)現(xiàn)使當(dāng)量圓直徑比2pm的小的氧化物分散達(dá)500個(gè)/mm2以上，則Y晶粒粗大化會(huì)受到抑制。若當(dāng)量圓直徑比2pm小的氧化物比500個(gè)/mm2少，則得不到需要的Y晶粒粗大化抑制效果。還有，當(dāng)量圓直徑比2pm小的氧化物個(gè)數(shù)優(yōu)選為800個(gè)/mm2以上。另外，作為抑制HAZ的微細(xì)Mn硫化物再析出的方法，本發(fā)明者們著眼于比Mn硫化物在更高溫下仍穩(wěn)定的REM硫化物和/或Ca硫化物并發(fā)現(xiàn)，根據(jù)鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度，將如下式(1)所定義的X值控制在低于10.0，則硫化物的主體會(huì)成為Ca硫化物和/或REM硫化物，HAZ的微細(xì)Mn硫化物的再析出受到抑制。X=100X[insolMn]/([insolREM]+[insolCa]+0.05)......(1)其中，[insolMn]、[insolREM]、[insolCa]分別表示在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度(％)。關(guān)于所述X值代表的技術(shù)的意思如下。X值是表現(xiàn)鋼中存在的Mn硫化物量的參數(shù)。對(duì)于Mn硫化物，一般通過(guò)使用光學(xué)顯微鏡或掃描型電子顯微鏡等的組織觀察，評(píng)價(jià)Mn硫化物粒子的個(gè)數(shù)或尺寸。然而，在本發(fā)明的成分系中，Mn硫化物很少單獨(dú)存在，大多數(shù)情況是作為與REM硫化物、Ca硫化物等的復(fù)合粒子而存在，因此，通過(guò)組織觀察很難求得Mn硫化物量。因此在本發(fā)明中，采用了借助X值間接性地評(píng)價(jià)Mn硫化物量的方法。即，X值低于10.0時(shí)，相對(duì)于作為化合物存在的Mn量來(lái)說(shuō)，作為化合物存在的REM、Ca量得到充分確保，硫化物的主體為在高溫下更穩(wěn)定的REM硫化物、Ca硫化物，HAZ的微細(xì)Mn硫化物的再析出被抑制。若X值為10.0以上，則鋼中的硫化物的主體成為Mn硫化物，微細(xì)Mn硫化物的再析出無(wú)法被充分抑制。還有，X值優(yōu)選低于8.0。為了得到良好的HAZ韌性，除了上述的微細(xì)氧化物分散、微細(xì)Mn硫化物再析出抑制以外，還需要將鋼中存在的、當(dāng)量圓直徑比5^m大的氧化物控制在5個(gè)/mm2以下。若當(dāng)量圓直徑比5pm大的氧化物高于5個(gè)/mm2，則這些氧化物會(huì)作為脆性破壞的起點(diǎn)而發(fā)揮作用，韌性惡化。還有，當(dāng)量圓直徑比5|im大的氧化物優(yōu)選為3個(gè)/mm2以下。為了得到上述氧化物的分布、X值，需要在鑄造工序中以如下方式控制溶存氧量、REM和/或Ca、以及Zr的合金元素添加量、從合金元素添加結(jié)束至澆鑄開(kāi)始的時(shí)間。即，在鑄造時(shí)，在Ti添加之前先添加Mn、Si、Al等，將Ti添加前的溶存氧量控制在0.00200.0100%，使以Ti添加前的溶存氧量、硫磺量為基礎(chǔ)，由下式(2)求得的Z值為0.58以上，如此決定REM和/或Ca、以及Zr添加量，在添加了Ti后，再添加REM禾口/或Ca、以及Zr，此外，將這些合金元素添加結(jié)束至澆鑄開(kāi)始的時(shí)間t(min)保持在下式(3)所定義的范圍，將鑄造時(shí)凝固進(jìn)行的1450150CTC的冷卻時(shí)間控制在60300s。Z=(3.5X([REM]+[Ca])—0.7X[O]+2.6X[Zr]+0.3)/([S]+0.5)…(2)3+200X[O]X[S]/([REM]+[Ca])<t<60......(3)還有，[O]、[S]分別由n/。表示，是Ti添加前的溶存O量、溶存S量，、[Ca]、[Zr]分別由o/。表示，是REM、Ca、Zr的添加量。鑄造時(shí)，若Ti添加前的溶存氧量比0.0020。/。少，則不能充分確保當(dāng)量圓直徑比2pm小的氧化物的量。另外，若同溶存氧量比0.0100%多，或者7在Ti之前添加REM和/或Ca、以及Zr，則當(dāng)量圓直徑比5pm大的氧化物的量增加，或者當(dāng)量圓直徑比2pm小的氧化物的量無(wú)法充分獲得。所述Z值是認(rèn)為有助于REM硫化物和/或Ca硫化物的形成的REM、Ca、S量的值，若Z值比0.58小，則REM禾Q/或Ca對(duì)應(yīng)的S的比例變得過(guò)高，因此招致更低溫度下的Mn硫化物的生成量或固溶S的增加，HAZ的微細(xì)Mn硫化物的再析出量增加。對(duì)于所述Z值、t(min)的定義式，式中的各系數(shù)實(shí)驗(yàn)性地決定。另外，從合金元素添加結(jié)束至澆鑄開(kāi)始的時(shí)間t(min)若脫離上述(3)式的范圍，則無(wú)法得到充分的HAZ韌性改善效果。g卩，若t的值在3+200X[O]X[S]/([REM]+[Ca])以下，則鋼水中的REM硫化物和/或Ca硫化物的形成無(wú)法充分進(jìn)行，微細(xì)Mn硫化物的再析出得不到充分抑制。另外，若t的值為60以上，則由于氧化物的合并、成長(zhǎng)造成當(dāng)量圓直徑比5pm大的氧化物增加，成為HAZ韌性降低的原因。此外，將經(jīng)過(guò)成分調(diào)整的熔湯澆注到鑄模后，若至凝固期間通過(guò)14501500'C的溫度域時(shí)的冷卻時(shí)間比60s短，則作為二次夾雜物而形成REM硫化物和/或Ca硫化物的時(shí)間無(wú)法充分確保，因此招致更低溫度下的Mn硫化物的生成量或固溶S的增加，HAZ的微細(xì)Mn硫化物的再析出量增加。另外，若同冷卻時(shí)間超過(guò)300s，則在凝固偏析造成的合金元素稠化域中，當(dāng)量圓直徑比5pm大的氧化物的形成被促進(jìn)，也會(huì)帶來(lái)HAZ韌性降低。其次，對(duì)于實(shí)施方式的焊接用高張力厚鋼板的化學(xué)組成的基本成分進(jìn)行說(shuō)明。C:0.020.12%C是確保強(qiáng)度必須的元素，若其含量比0.02%少，則得不到需要的強(qiáng)度，因此下限為0.02%。另外，若其含量超過(guò)0.12%，則招致因硬質(zhì)MA組織增加而帶來(lái)的HAZ韌性降低，因此上限為0.12%。還有，優(yōu)選的下限為0.04%,優(yōu)選的上限為0.10%。Si:0.40%以下(不含0%)Si是通過(guò)固溶強(qiáng)度而確保強(qiáng)度的元素，若含量超過(guò)0.40%,則硬質(zhì)MA組織(馬氏體和殘留奧氏本的混合組織)增加，招致HAZ韌性的降8低，因此上限為0.40%。還有，優(yōu)選為0.35%以下(含0%)。Mn:1.02.0%Mn是對(duì)強(qiáng)度確保有效的元素，若經(jīng)1.0%少，則得不到需要的強(qiáng)度，因此下限為1.0%。另外，若含量超過(guò)2.0%，則招致HAZ強(qiáng)度過(guò)度上升而成為HAZ韌性降低的元素，因此其上限為2.0y。。還有，優(yōu)選的下限為1.4M，優(yōu)選的上限為1.8%。P:0.03%以下(含0%)P是由于晶界偏析而成為晶界破壞的原因的雜質(zhì)元素，若其含量超過(guò)0.03%，則招致HAZ韌性降低，因此上限為0.03%。還有，優(yōu)選為0.02%以下(含0%)。S:0.015%以下(含0%)S作為Mn硫化物存在，是造成因HAZ的微細(xì)Mn硫化物的再析出帶來(lái)的HAZ韌性降低的元素，若含量超過(guò)0.015%，則Mn硫化物的再析出無(wú)法得到抑制，因此上限為0.015%。還有，優(yōu)選為0.012%以下(含0%)。Al:0.050%以下(含0%)Al是用于鑄造時(shí)的脫氧的元素，若其含量超過(guò)0.050%，則會(huì)形成粗大氧化物而招致HAZ韌性降低，因此上限為0.050%。還有，優(yōu)選為0.040%以下。Ti.'0.0050.100%Ti在REM、Zr之前添加，是有助于微細(xì)氧化物的形成的元素，若其含量比0.005%少，則得不到充分的效果，因此下限為0.005%。另夕卜，若含量超過(guò)0.100%，則由于氧化物的粗大化而招致HAZ韌性降低，因此上限為0.100°/。。還有，優(yōu)選的下限為0.010%，優(yōu)選的上限為0.080%，更優(yōu)選的上限為0.060%，進(jìn)一步優(yōu)選的上限為0.050%。REM:0.00020.0500%禾口/或Ca:0.00030.0100%REM(稀土類元素)、Ca分別形成REM硫化物、Ca硫化物，會(huì)減少M(fèi)n硫化物量，抑制因微細(xì)Mn硫化物的再析出引起的HAZ韌性降低。為了充分得到其效果，需要使REM含有0.0002%以上，使Ca含有0.0003%以上。還有，優(yōu)選REM為0.0005%以上，Ca為0.0010%以上。但是，若這些元素的含量過(guò)剩，則由于粗大氧化物的形成導(dǎo)致HAZ韌性降低，因9此需要使REM為0.0500%以下，Ca為0.0100%以下。還有，優(yōu)選REM為0.0400%以下，Ca為0.0080%以下。Zr:0.00010.0500%Zr在鑄造時(shí)，在Ti添加之后被添加，是有助于當(dāng)量圓直徑比2nm小的微細(xì)氧化物形成的元素，若其含量比0.0001%少，則該效果無(wú)法充分地獲得，因此下限為0.0001%。另外，若其含量比0.0500%多，則會(huì)形成粗大氧化物或造成析出強(qiáng)化的微細(xì)的碳化物，從而招致韌性降低，因此上限為0.0500%。還有，優(yōu)選的下限為0.0005%，優(yōu)選的上限為0.0400%。N:0.00200扁0%N是形成Ti氮化物而帶來(lái)韌性提高的元素，若其含量比0.0020%少，則得不到充分的效果，因此下限為0.0020%。另夕卜，若其含量超過(guò)0.0300%，則會(huì)作為固溶N帶來(lái)基于應(yīng)變時(shí)效的韌性降低，因此上限為0.0300%。還有，優(yōu)選的下限為0.0030%，優(yōu)選的上限為0.0250%，更優(yōu)選的上限為0.0200%，進(jìn)一步優(yōu)選的上限為0.0150%。0:0扁50扁0%O是微細(xì)氧化物的生成必須的元素，若其含量比0.0005%低，則得不到充分量的氧化物，因此下限為0.0005%。另夕卜，若其含量超過(guò)0.0100%，則由于氧化物的粗大化而招致HAZ韌性降低，因此上限為0.0100%。還有，優(yōu)選的下限為0.0010%，優(yōu)選的上限為0.0080%。相對(duì)于上述基本成分，為了進(jìn)一步提高鋼板的機(jī)械的性質(zhì)，能夠在上述基本成分中添加A群(Ni:0.051.50%、Cu:0.051,50%、Cr:0.051.50%、Mo:0.051.50%)、B群(Nb:0麓0.腦、V:0.0020.10%)、B:0.00100.0050%的l種以上而成為下述(1)(3)的組成(余量為Fe和不可避免的雜質(zhì))。(1)基本成分+A群之中的l種以上(2)基本成分或上述(1)的成分+B群之中的l種以上(3)基本成分、上述(1)或上述(2)+BNi、Cu、Cr、Mo均是對(duì)鋼材的高強(qiáng)度化有效的元素，若各自含量比0.05%少，則其效果無(wú)法充分地獲得，因此下限為0.05%。另外若各自含量超過(guò)1.50%，則招致強(qiáng)度過(guò)度上升，帶來(lái)韌性降低，因此上限為1.50%。還有，優(yōu)選的下限各自為0.10%，優(yōu)選的上限各自為1.20%。Nb、V均作為碳氮化物析出，是抑制奧氏體晶粒粗大化的元素，若各自含量比0.002%少，則其效果無(wú)法充分獲得，因此下限為0.002%。另外，若各自含量超過(guò)0.10%，則作為粗大碳氮化物招致韌性降低，因此上限為0.10%。還有，優(yōu)選的下限分別為0.005%，優(yōu)選的上限為0.08%。B抑制晶界鐵素體生成，是使韌性提高的元素，若其含量比0.0010%少，則該效果無(wú)法充分獲得，因此下限為0.0010%。另外，若其含量比0.0050%多，則作為BN在奧氏體晶界析出，招致韌性降低，因此上限為0.0050%。還有，優(yōu)選的下限為0.0015%，優(yōu)選的上限為0.0040%。接著，對(duì)于上述焊接用高張力厚鋼板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。同厚鋼板的制造方法中的特征在于鑄造工序，因?yàn)閷?duì)其已進(jìn)行了說(shuō)明，所以以下簡(jiǎn)單說(shuō)明一下對(duì)于鑄造后的鋼錠的處理。針對(duì)滿足上述鑄造過(guò)程、成分范圍等而制造的鑄錠，遵循通常的熱軋順序，使軋制開(kāi)始溫度為1200900°C左右，使軋制結(jié)束溫度為95075(TC左右，結(jié)束軋制后，冷卻至室溫500。C左右之間的冷卻停止溫度，得到厚鋼板。冷卻結(jié)束后，也可以進(jìn)一步實(shí)施回火處理。還有，關(guān)于所制造的厚鋼板的板厚雖然沒(méi)有特別限制，但50120mm左右要求為焊接用厚鋼板，而即使是本發(fā)明的這種板厚也能夠獲得優(yōu)異的HAZ韌性。以下，列舉實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這一實(shí)施例限定性的解釋。實(shí)施例使用真空熔解爐(150kg)，調(diào)整硅等的添加量，使Ti添加前的溶存氧量變化，考慮Z值，同時(shí)決定REM和/或Ca、以及Zr添加量，在這一方面，除去一部分(表1的鋼No.26)，都是在添加Ti后再添加REM禾口/或Ca、Zr，使從合金元素添加結(jié)束至澆鑄開(kāi)始的時(shí)間t(min)，和將進(jìn)行了成分調(diào)整的熔湯澆注到鑄模后，至凝固期間通過(guò)1450150(TC的溫度域時(shí)的冷卻時(shí)間tl(s)變化，而對(duì)鋼進(jìn)行熔煉，使軋制開(kāi)始溫度為95(TC左右，終軋溫度為88(TC左右，對(duì)得到的鋼錠實(shí)施熱軋，制造厚度80mm的厚鋼板。其組成顯示在表l、2中，Ti添加前的溶存氧量[O](%)以及Z值，基于(3)式，由下式(4)表示的t(min)的允許下限值Y，t(min)，iitl(S)的各值顯示在表3中。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>......(4)還有，[O]、[S]分別為T(mén)i添加前的溶存O量、溶存S量，[REM]、[Ca]、分別為REM、Ca的添加量。在得到的各厚鋼板的t(板厚)/4位置，測(cè)定形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度，計(jì)算X值。關(guān)于形成化合物的Mn的濃度，通過(guò)(iodinemethanol)法進(jìn)行測(cè)定。另外，關(guān)于形成化合物的REM、Ca的濃度，通過(guò)使用如下溶液的電解萃取法進(jìn)行測(cè)定作為電解液在甲醇100cc中含有三乙醇胺(triethanolamine)2cc禾卩四甲基氯化銨(tetramethyammoniumchloride)lg。還有，在殘?jiān)倪^(guò)濾時(shí)，使用孔徑大小為0.1,的過(guò)濾器。得到的X值顯示在表3中。另外，從得到的各厚鋼板的t(板厚)/4位置切割出試驗(yàn)片，使用場(chǎng)放射式掃描型電子顯微鏡(裝置名SUPRA35，CarlZdss社制)(以下稱為FE-SEM)，觀察與軋制方向和厚度方向平行的截面(垂直于軋制面，沿軋制方向的截面)，測(cè)定當(dāng)量圓直徑比2nm小的氧化物和比5pm大的氧化物的個(gè)數(shù)密度。測(cè)定方法如下。首先，將FE-SEM的觀察倍率設(shè)定為5000倍，隨機(jī)選擇具有0.0024mn^的面積的視野20個(gè)，拍攝各視野的圖像。同時(shí)，以帶有FE-SEM的EDS測(cè)定各視野所含的最大徑2pm以下的各個(gè)夾雜物粒子中央部，構(gòu)成元素中含氧的夾雜物粒子判定為氧化物。還有，在最大徑為0.2pm以下的.夾雜物粒子中，因?yàn)镋DS測(cè)定的可靠性低，所以從測(cè)定對(duì)象中除去。而且，借助使用了圖像處理軟件(軟件名Image-ProPlus,MediaCybernetic社制)的圖像分析，計(jì)算這些氧化物之中當(dāng)量圓直徑比2)im小的氧化物的個(gè)數(shù)密度N1(個(gè)/mm2)。Nl的值顯示在表3中。同樣，將FE-SEM的觀察倍率設(shè)定為1000倍，從具有0.06mn^的面積的20個(gè)視野計(jì)算的、當(dāng)量圓直徑比5[im大的氧化物的個(gè)數(shù)密度NL(個(gè)/mm2)的值顯示在表3中。此外，從得到的各厚鋼板的t(板厚)/4位置，相對(duì)于軋制方向平行地提取擺錘沖擊試驗(yàn)片(V切口)，模擬大線能量焊接時(shí)的HAZ熱循環(huán)，評(píng)價(jià)實(shí)施了再現(xiàn)HAZ熱循環(huán)時(shí)的韌性。上述再現(xiàn)HAZ熱循環(huán)，是將試驗(yàn)片加熱到140(TC并保持60s后，用500s冷卻80050(TC的溫度范圍。擺錘沖擊試驗(yàn)是依照J(rèn)ISZ2242，對(duì)于3個(gè)試驗(yàn)片測(cè)定—4(TC下的沖擊吸收能vE-40(J)的值，最小值vE-4Q(min)超過(guò)100J的評(píng)價(jià)為HAZ韌性優(yōu)異。vE—4Q(min)顯示在表3中。由表1表3可知，發(fā)明例No.125因?yàn)檫m當(dāng)控制了厚鋼板的組成、鑄造過(guò)程，所以以適當(dāng)?shù)男螒B(tài)使氧化物分散，此外還成功地使X值低于10.0。因此，能夠達(dá)成組織微細(xì)化和微細(xì)Mn硫化物再析出抑制，HAZ韌性(VE-4。(min))能夠獲得高的值。另一方面，比較例No.2647，因?yàn)門(mén)i、REM、Zr的添加順序，Ti添加前的溶存氧量[O](%)及Z值，從合金元素添加結(jié)束至澆鑄開(kāi)始的時(shí)間t(min)，和澆鑄后通過(guò)14501500°C的溫度域時(shí)的冷卻時(shí)間tl(s)，或者鋼的組成脫離適當(dāng)?shù)姆秶?，從而得不到?guī)定的氧化物形態(tài)，或者由于X值超過(guò)10.0，或者可能是出于粗大夾雜物的增加、雜質(zhì)的增加、過(guò)度的強(qiáng)化、固溶元素的晶界偏析等理由，與發(fā)明例相比，HAZ韌性降低了很多。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>(注)鋼No.中帶有""號(hào)的表示本發(fā)明成分鋼，不帶-號(hào)的是比較成分的鋼?！?J表示未添加。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>42420扁30.603-15270124791.79143430.00281.3493152831.47716.76144440據(jù)10.7223.3152555.17925.86645450.00330.8683.152607.83962.53046460.00271.0943.6152975.77085.85247470.00210.6393.3152905.810001.769〃18權(quán)利要求1.一種大線能量焊接時(shí)的熱影響部的韌性優(yōu)異的焊接用高張力厚鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)含有C0.02～0.12％、Si0.40％以下且含0％、Mn1.0～2.0％、P0.03％以下且含0％、S0.015％以下且含0％、Al0.050％以下且含0％、Ti0.005～0.100％、REM0.0002～0.0500％和/或Ca0.0003～0.0100％、Zr0.0001～0.0500％、N0.0020～0.0300％、O0.0005～0.0100％，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，鋼中存在的當(dāng)量圓直徑比2μm小的氧化物為500個(gè)/mm2以上，并且，當(dāng)量圓直徑比5μm大的氧化物為5個(gè)/mm2以下，根據(jù)在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度，由(1)式定義的X值低于10.0，X＝100×[insolMn]/([insolREM]+[insolCa]+0.05)……(1)其中，[insolMn]、[insolREM]、[insolCa]分別表示在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的質(zhì)量百分比濃度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用高張力厚鋼板，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)還含有Ni:0.051.50%、Cu:0.051.50%、Cr:0,051.50%、Mo:0.051.50%中的一種或兩種以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用高張力厚鋼板，其特征在于，以質(zhì)量。/。計(jì)還含有Nb:0.0020.10%、V:0.0020.10%中的一種或兩種以上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所的焊接用高張力厚鋼板，其特征在于，以質(zhì)量。/o計(jì)還含有Nb:0.0020.10%、V:0.0020.10%中的一種或兩種以上。5.根據(jù)權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的接用高張力厚鋼板，其特征在于，以質(zhì)量。/。計(jì)還含有B:0.00100.0050%。全文摘要提供一種在大線能量焊接中焊接熱影響部的韌性優(yōu)異的焊接用高張力厚鋼板。其組成以質(zhì)量％計(jì)含有C0.02～0.12％、Si0～0.40％、Mn1.0～2.0％、P0～0.03％、S0～0.015％、Al0～0.050％、Ti0.005～0.100％、REM0.0002～0.0500％和/或Ca0.0003～0.0100％、Zr0.0001～0.0500％、N0.0020～0.0300％、O0.0005～0.0100％，余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。鋼中存在的當(dāng)量圓直徑比2μm小的氧化物在500個(gè)/mm²以上，并且當(dāng)量圓直徑比5μm大的氧化物在5個(gè)/mm²以下，根據(jù)在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度，由(1)式定義的X值低于10.0。其中，[insolMn]、[insolREM]、[insolCa]分別表示在鋼中形成化合物的Mn、REM、Ca的濃度(％)。X＝100×[insolMn]/([insolREM]+[insolCa]+0.05)……(1)。文檔編號(hào)C22C38/48GK101497962SQ20081019071公開(kāi)日2009年8月5日申請(qǐng)日期2008年12月30日優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日發(fā)明者岡崎喜臣,出浦哲史,名古秀德,太田裕己,杉村朋子申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所