應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板。該厚鋼板滿足規(guī)定的化學(xué)成分組成，并且滿足ΔG/[Si]>0.4以及[Ti]×[N]≥4.0×10-5，且具有鐵素體部分比率為40～90面積％、貝氏體部分比率為5～60面積％的混合組織，鐵素體部分比率+貝氏體部分比率的合計(jì)為90面積％以上，并且含有1面積％以上的硬質(zhì)相，有效晶粒直徑為3～25μm，另外，全部組織所包含的固溶C量為0.035質(zhì)量％以下。
【專利說明】應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適用于海洋構(gòu)造物等的厚鋼板，尤其是涉及應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有鋼材因應(yīng)變時(shí)效而導(dǎo)致屈服強(qiáng)度(YS)上升的情況。另一方面，還知曉因屈服強(qiáng)度(YS)上升而導(dǎo)致韌性降低的情況。即，可能因應(yīng)變時(shí)效而導(dǎo)致韌性降低。在該應(yīng)變時(shí)效中產(chǎn)生的現(xiàn)象可以說是因?yàn)椋倘蹸/N在軋制狀態(tài)下固定于組織中所包含的位錯(cuò)、因應(yīng)變賦予而導(dǎo)入的位錯(cuò)。根據(jù)上述情況，為了減小基于應(yīng)變時(shí)效的特性變化，認(rèn)為對(duì)位錯(cuò)的狀態(tài)進(jìn)行控制、或減少固溶C/N量是有效的。
[0003]一直以來，著眼于基于上述那樣的鋼材的應(yīng)變時(shí)效的韌性的變化，提出有各種與即使在應(yīng)變時(shí)效后也能夠抑制韌性的降低、能夠確保優(yōu)異的韌性的鋼材相關(guān)的技術(shù)。
[0004]專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)是作為減少固溶C/N量而能夠有效地獲得應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的鋼板而提出的技術(shù)，其著眼于固溶C量，在將鋼材中的C的含有量設(shè)為低含有量(小于0.030wt% )的基礎(chǔ)上，添加T1、Nb中的任一種以上的元素，謀求固溶C量的減少以及在韌性沒有降低的范圍內(nèi)不發(fā)生高YR化的析出碳化物的粗大化，從而提出有能夠確保應(yīng)變時(shí)效后(冷成形后)的韌性的鋼板。
[0005]然而，專利文獻(xiàn)I所記載的鋼板的C的含有量小于0.030wt%，并且卷繞溫度為550°C以上，因此金屬組織成為多邊形鐵素體為大致100%且?guī)缀醪缓胸愂象w、硬質(zhì)相(馬氏體，MA)的組織，因此預(yù)料到應(yīng)變時(shí)效前的YS不是足夠高。
[0006]另一方面，根據(jù)專利文獻(xiàn)2，著眼于固溶C/N量以外的因素，提出關(guān)于抑制基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化的鋼材的技術(shù)。具體而言，通過提高因應(yīng)變賦予而導(dǎo)入的位錯(cuò)的可動(dòng)性，能夠制造TS等級(jí)為500-690MPa且基于應(yīng)變時(shí)效的韌性(vTrs:裂紋擴(kuò)展轉(zhuǎn)變溫度)變化小的(A vTrs為25°C以內(nèi))、板厚為20~IOOmm的鋼板。
[0007]然而，在該鋼板的制造中，需要在950°C以上結(jié)束軋制、或在950°C以下、Ar3點(diǎn)以上的溫度區(qū)域內(nèi)進(jìn)行壓下率40%以上的壓下。在將軋制結(jié)束溫度設(shè)為950°C以上的高溫的情況下，產(chǎn)生獲得的鋼板的YS不足這樣的問題。另一方面，在950°C以下、Ar3點(diǎn)以上的溫度區(qū)域內(nèi)進(jìn)行壓下率40%以上的壓下，需要在制造加工板厚為75mm以上的厚鋼板時(shí)確保足夠的板坯厚，存在板坯難以制造這樣的問題。
[0008]此外，軋制后的冷卻停止溫度為600°C左右，與專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)相同地，預(yù)料制造出的鋼板的金屬組織成為多邊形鐵素體為大致100%且?guī)缀醪缓胸愂象w、硬質(zhì)相(馬氏體，MA)的組織。
[0009]另外，Ni為選擇元素，并非意欲控制AG/[Si]這樣的技術(shù)思想，而是成分組成的平衡與本申請(qǐng)發(fā)明不同，例如，即使該專利文獻(xiàn)2記載的鋼材為應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化較小的鋼材，但強(qiáng)度(YS、TS)韌性(vTrs:裂紋擴(kuò)展轉(zhuǎn)變溫度)_基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化平衡與本申請(qǐng)發(fā)明不同。[0010]另外，專利文獻(xiàn)3~6中提出有與下述鋼材相關(guān)的技術(shù)，其著眼于基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化，不進(jìn)行固溶C/N控制，但添加Cu、Ni。
[0011]專利文獻(xiàn)3記載的技術(shù)是以改善建筑用鋼材的表層附近的延展性、大線能量HAZ韌性、以及低屈服比為課題而開發(fā)的技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)該課題，記載有向鋼材添加Cu、Ni的實(shí)施例。然而，實(shí)施例記載的鋼材中的[Ti]X[N]為低等級(jí)，當(dāng)以與本申請(qǐng)發(fā)明相同的工序制作鋼板時(shí)，考慮不能制造出規(guī)定的組織。
[0012]專利文獻(xiàn)4記載有改善焊接接頭的HAZ韌性的技術(shù)，特別是雖然對(duì)母材的制造技術(shù)沒有詳細(xì)記載，但記載有向母材添加Cu、Ni的實(shí)施例。然而，在該母材中含有IOppm以上的B，能夠使金屬組織以貝氏體為主體，且固溶C量變多，考慮到基于應(yīng)變時(shí)效的vTrs的變化變大。
[0013]專利文獻(xiàn)5記載有與改善使產(chǎn)生的脆性龜裂的傳播停止的特性且板厚中央部的母材韌性也優(yōu)異的鋼板相關(guān)的技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)該課題，記載有向鋼板添加Cu、Ni的技術(shù)。然而，由于制造過程中的軋制后的冷卻停止溫度為高溫，因此金屬組織不成為規(guī)定的組織，考慮TS或TS-韌性等級(jí)不足。
[0014]專利文獻(xiàn)6記載有與表層附近的延展性優(yōu)異且提高抗震性的建筑用鋼板相關(guān)的技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)該課題，記載有向鋼板添加Cu、Ni的實(shí)施例。然而，對(duì)于固溶C量控制來說是重要要件的軋制后的冷卻停止溫度低至280°C，認(rèn)為難以獲得足夠的韌性、或難以減小基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化。另外，實(shí)施例中大多不添加對(duì)于確保厚鋼板的韌性來說重要的Ca，認(rèn)為夾雜物對(duì)韌性造成負(fù)面影響。
[0015]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)
·[0017]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-41035號(hào)公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)2:日本特開2003-13174號(hào)公報(bào)
[0019]專利文獻(xiàn)3:日本特開2010-229442號(hào)公報(bào)
[0020]專利文獻(xiàn)4:日本特開2009-068078號(hào)公報(bào)
[0021]專利文獻(xiàn)5:日本特開2008-280600號(hào)公報(bào)
[0022]專利文獻(xiàn)6:日本特開2003-328080號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有的問題而完成的，因此其課題在于提供一種應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板，更詳細(xì)而言，提供以強(qiáng)度計(jì)、YS(屈服強(qiáng)度):400MPa以上、TS(拉伸強(qiáng)度):500~700MPa、應(yīng)變時(shí)效后的vTrs (裂紋擴(kuò)展轉(zhuǎn)變溫度)為_60°C以下、基于應(yīng)變時(shí)效的vTrs變化為30°C以內(nèi)這樣的具有優(yōu)異的強(qiáng)度韌性基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化平衡的厚鋼板。
[0024]解決方案
[0025]技術(shù)方案I所記載的發(fā)明為一種應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板，其以質(zhì)量％計(jì)，含有 c:0.03 ~0.06%、S1:0.35% 以下(不包含 0% )、Mn:1.25 ~1.75 %、P:0.010% 以下(不包含 0% )、S:0.003% 以下(不包含 0%)、A1:0.025 ~0.035 %、Cu:0.1 ~0.4%, N1:0.45 ~0.75%, Nb:0.01 ~0.05%, T1:0.005 ~0.025%, N:0.0030 ~0.0060 %, Ca:0.0010~0.0025 %，剩余部分為鐵及不可避免的雜質(zhì)，并且滿足AG/
[Si]>0.4及[Ti]X[N]≥4.0 X 10_5，且具有鐵素體部分比率為40~90面積％、貝氏體部分比率為5~60面積％的混合組織，鐵素體部分比率+貝氏體部分比率的合計(jì)為90面積％以上，并且含有I面積％以上的硬質(zhì)相，有效晶粒直徑為3~25 ii m，所述應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板的特征在于，此外，全部組織所包含的固溶C量為0.035質(zhì)量％以下。
[0026]其中，在上式中，AG= (A3-Bs) /A3, A3=894.5-269.4[C] +37.4[Si]-31.6 [Mn]-19.0[Cu]-29.2[Ni]-11.9[Cr]+19.5[Mo]+22.2[Nb])，Bs=830_270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo]。需要說明的是，在所述各式中，[]表示質(zhì)量％。
[0027]技術(shù)方案2所記載的發(fā)明在技術(shù)方案I記載的應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板的基礎(chǔ)上，以質(zhì)量％計(jì)，進(jìn)一步含有Cr:0.5%以下(不包含0% )及/或Mo:0.5%以下(不包含0% )。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明的厚鋼板，能夠獲得應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板，尤其是，以強(qiáng)度計(jì)、YS (屈服強(qiáng)度):400MPa以上、TS (拉伸強(qiáng)度):500_700MPa、應(yīng)變時(shí)效后的vTrs (裂紋擴(kuò)展轉(zhuǎn)變溫度):-60°C以下、基于應(yīng)變時(shí)效的vTrs變化:30°C以內(nèi)這樣的具有優(yōu)異的強(qiáng)度-韌性-基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化平衡的厚鋼板。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本申請(qǐng)的發(fā)明人為了獲得應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板，尤其是強(qiáng)度(YS、TS)-韌性(vTrs:裂紋擴(kuò)展轉(zhuǎn)變溫度)基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化的平衡優(yōu)異的厚鋼板，從成分組成、金屬組織這樣的各種角度進(jìn)行深入研究。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)在將Cu、Ni作為必需添加元素而規(guī)定厚鋼板的成分組成的基礎(chǔ)上，將AG/[S]及[Ti] X [N]設(shè)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，并且適當(dāng)?shù)乜刂普紦?jù)在金屬組織中的貝氏體與鐵素體、及硬質(zhì)相的比例(面積％ )，此外通過將有效結(jié)晶顆粒徑、及所有組織包含的固溶C量收納在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，能夠獲得期望的厚鋼板，以至完成本發(fā)明。需要說明的是，[]表示各元素的質(zhì)量％。(在以下的記載中也相同。)
[0031]以下，基于實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0032]如上所述，在本發(fā)明中，對(duì)厚鋼板的成分組成、由成分組成求出的AG/[S]及[Ti] X [N]、占據(jù)在金屬組織中的貝氏體與鐵素體及硬質(zhì)相的比例(面積％ )、有效結(jié)晶顆粒徑、所有組織包含的固溶C量進(jìn)行規(guī)定，首先對(duì)成分組成進(jìn)行詳細(xì)地說明。以下，對(duì)各元素(化學(xué)成分)的含有率僅記載為％，但全部表示質(zhì)量％。
[0033](成分組成)
[0034]C:0.03 ~0.06%
[0035]C是用于確保鋼板的強(qiáng)度的必需元素。在C的含有量小于0.03%的情況下，無法確保鋼板所需要的強(qiáng)度。C的含有量的優(yōu)選下限為0.02%。另一方面，當(dāng)C的含有量變得過度時(shí)，固溶C量增加，并且無法生成貝氏體，較多地生成硬質(zhì)的島狀馬氏體(MA)而導(dǎo)致韌性惡化。因此，將C的含有量設(shè)為0.06%以下。C的含有量的優(yōu)選上限為0.05%。
[0036]S1:0.35% 以下(不包含 0% )
[0037]Si是與C相同地有助于確保鋼板的強(qiáng)度的元素，當(dāng)其含有量變得過度時(shí)，促進(jìn)固溶C向碳化物的析出，并且促進(jìn)硬質(zhì)的島狀馬氏體(MA)的生成，從而導(dǎo)致鋼板的韌性惡化。因而，Si的含有量設(shè)為0.35%以下。優(yōu)選的上限為0.20%，更優(yōu)選的上限為0.10%。需要說明的是，Si的含有量的下限并沒有特別的限定，優(yōu)選的下限為0.01%。
[0038]Mn:1.25 ~1.75%
[0039]Mn也是有助于確保鋼板的強(qiáng)度的元素，為了使上述的效果有效地發(fā)揮，需要含有1.25%以上。Mn的含有量的優(yōu)選下限為1.35%，更優(yōu)選的下限為1.45。另一方面，當(dāng)超過
1.75%而過度地含有時(shí)會(huì)抑制偏析，因此Mn的含有量設(shè)為1.75%以下。Mn的含有量的優(yōu)選上限為1.65%，更優(yōu)選的上限為1.55%。
[0040]P:0.010% 以下(不包含 0% )
[0041]P是容易引起粒界破壞而對(duì)韌性造成負(fù)面影響的雜質(zhì)元素，因此優(yōu)選其含有量盡可能少。從確保韌性這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，需要將P的含有量抑制為0.010%以下，優(yōu)選為0.007%以下。對(duì)P的含有量的下限并沒有特別的規(guī)定，但工業(yè)中難以將鋼中的P設(shè)為0%。
[0042]S:0.003 % 以下(不含有 0 % )
[0043]S是形成Mn硫化物而使韌性惡化的元素，因此優(yōu)選其含有量盡可能少。從確保韌性這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，需要將S的含有量抑制為0.003%以下。對(duì)S的含有量的下限并沒有特別的規(guī)定，但工業(yè)中難以將鋼中的S設(shè)為0*%。
[0044]Al:0.025 ~0.035%
[0045]Al是為了固定雜質(zhì)N且有助于減少基于應(yīng)變時(shí)效的韌性變化的元素，為了使上述效果有效地發(fā)揮需要含有0.025%以上。另一方面，當(dāng)超過0.035%而過度地含有時(shí)，使韌性降低，因此Al的含有量設(shè)為0.035%以下。
[0046]Cu:0.1 ~0.4%
[0047]Cu是有助于鋼板的強(qiáng)度確?；驊?yīng)變時(shí)效后的韌性確保的元素。使上述效果有效地發(fā)揮需要含有0.1 %以上，優(yōu)選為0.2%以上。另一方面，為了抑制因偏析導(dǎo)致的脆化，并且相對(duì)于添加Ni而不得成為規(guī)定以上的比例，設(shè)為0.4以下。優(yōu)選設(shè)為0.3%以下。尤其是N1-Cu的復(fù)合添加降低成本增加，對(duì)應(yīng)變時(shí)效后的韌性確保是有效的。需要說明的是，雖未確定，但認(rèn)為Cu的添加有助于應(yīng)變時(shí)效后的韌性確保是緣于因Cu添加而使應(yīng)變賦予時(shí)所導(dǎo)入的位錯(cuò)分布發(fā)生變化。
[0048]Ni:0.45 ~0.75
[0049]Ni是有助于強(qiáng)度-韌性平衡的提高或應(yīng)變時(shí)效后的韌性確保的元素。使上述效果有效地發(fā)揮需要含有0.45%以上，優(yōu)選為0.5%以下。另一方面，Ni為高價(jià)的元素，因此其含有量為0.75%以下，優(yōu)選為0.65%以下。需要說明的是，雖未確定，但認(rèn)為Ni的添加有助于應(yīng)變時(shí)效后的韌性確保，是緣于Ni添加而使應(yīng)變賦予時(shí)所導(dǎo)入的位錯(cuò)分布發(fā)生變化。
[0050]Nb:0.01 ~0.05%
[0051]Nb是有助于鋼板的強(qiáng)度確保的元素，因此需要含有0.01%以上。另一方面，Nb的過度添加導(dǎo)致在板坯階段的粗大的Nb晶出物形成而使韌性降低，因此設(shè)為0.05%以下。需要說明的是，在0.01~0.05 %的范圍內(nèi)，Nb的添加量越多，越能夠減少固溶C量，并且能夠提高TS等級(jí)，因此是優(yōu)選的。優(yōu)選為0.020%以上，更優(yōu)選為0.023%以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.025% 以上。
[0052]T1:0.005 ~ 0.025%
[0053]Ti具有固定雜質(zhì)N的作用，因此需要含有0.005%以上。另一方面，抑制能夠成為破壞的起點(diǎn)的粗大TiN，并確保韌性，因此將含有量設(shè)為0.025%以下。需要說明的是，在0.005~0.025%的范圍內(nèi)，Ti的添加量越多，越能夠減少固溶C量，并且能夠提高TS等級(jí)，因此是優(yōu)選的。優(yōu)選為0.015%以上，更優(yōu)選為0.018%以上。
[0054]N:0.0030 ~0.0060%
[0055]N是不可避免地混入的雜質(zhì)元素，具有對(duì)基于AIN、TiN活用的奧氏體晶粒粗大化進(jìn)行抑制的作用，因此需要含有0.0030%以上。另一方面，為了抑制基于應(yīng)變時(shí)效的韌性惡化而需要設(shè)為0.0060%以下。
[0056]Ca:0.0010 ~0.0025%
[0057]Ca為了確保韌性而優(yōu)選少量添加，還具有使MnS無害化的作用。為了使上述效果有效地發(fā)揮，需要含有0.0010%以上。然而，當(dāng)過度地含有時(shí)，形成粗大的夾雜物而使韌性降低，因此需要抑制為0.0025%以下。
[0058]以上是在本發(fā)明中規(guī)定的必須的含有元素，剩余部分為鐵及不可避免的雜質(zhì)。作為不可避免的雜質(zhì)，允許根據(jù)原料、資材、制造設(shè)備等的狀況而帶入的Sn、As、Pb等元素的混入。另外，進(jìn)一步積極地含有以下所示的元素也是有效的，厚鋼板的特性被進(jìn)一步改善。另外，不積極地添加B。
[0059]Cr:0.5%以下(不包括0% )及/或Mo:0.5%以下(不包含0% )
[0060]Cr.Mo是為了提高強(qiáng)度而有效的元素。其中，當(dāng)過度地添加時(shí)，貝氏體部分比率變得過度及/或固溶C變得過度，因此皆設(shè)為0.5%以下。
[0061]B:不添加
[0062]B除了鋼中所包含的雜質(zhì)而基本不添加。當(dāng)向添加有0.01~0.05%的Nb的鋼材進(jìn)一步添加B時(shí)，鐵素體變態(tài)的延遲變得顯著，無法獲得作為目標(biāo)的鐵素體部分比率。
[0063]A G/[Si] >0.4
[0064]在本發(fā)明中，在厚鋼板含有的各元素的含有量的基礎(chǔ)上，需要滿足AG/[Si]>0.4。通過滿足上式，能夠促進(jìn)軋制后的冷卻時(shí)的固溶C向碳化物析出的反應(yīng)。優(yōu)選為AG/
[Si]≥0.5，更優(yōu)選為AG/[Si]≥1.5。需要說明的是，上式的分子:AG近似于反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，分母:[Si]近似于反應(yīng)速度。
[0065]上式的AG=(A3_Bs)/A3所記載的A3及Bs能夠由下述的式子求得。換句話說，AG能夠由鋼中所含有的全部成分控制。需要說明的是，本發(fā)明的厚鋼板不是貝氏體單相，各鋼種的變態(tài)點(diǎn)的比較中，判斷由Steven等求出的Bs有效而作為參考。關(guān)于A3，通過THERM0CALC(日文:寸一*力> ^ )求出各成分的bcc析出開始溫度，并完成回歸式。
[0066]A3=894.5-269.4 [C]+37.4 [Si]-31.6 [Mn]-19.0 [Cu]-29.2 [Ni]-11.9 [Cr]+19.5 [Mo]+22.2[Nb])
[0067]Bs=830-270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo]
[0068][Ti] X [N]≥ 4.0X10-5
[0069]另外，需要滿足[Ti]X[N]≥4.0X10_5。在不滿足該式的情況下，即，在[Ti] X [N] <4.0X IO-5的情況下，抑制粒生長(zhǎng)的微小TiN的數(shù)密度不足。尤其是在以無法賦予較高壓下率的厚鋼板為對(duì)象的本發(fā)明中，基于該微小TiN的細(xì)粒化效果的輔助尤為重要。
[0070](組織)[0071]鐵素體部分比率:40~90%，貝氏體部分比率:5~60%等
[0072]為了使本發(fā)明的厚鋼板達(dá)成作為目標(biāo)的強(qiáng)度(YS、TS)，將鐵素體部分比率設(shè)為40~90面積％、將貝氏體部分比率設(shè)為5~60面積％的混合組織，鐵素體部分比率+貝氏體部分比率的合計(jì)為90面積％以上，并且硬質(zhì)相(馬氏體、MA)包含I面積％以上且必須設(shè)為金屬組織。
[0073]當(dāng)鐵素體部分比率超過90面積％時(shí)，YS(屈服強(qiáng)度)、TS(拉伸強(qiáng)度)的至少一方不足。另一方面，在鐵素體部分比率低于40面積％的情況下，或貝氏體部分比率超過60面積％的情況下，TS(拉伸強(qiáng)度)變得過度。此外，在貝氏體部分比率小于5面積％、或硬質(zhì)相的比例小于I面積％的情況下，YS(屈服強(qiáng)度)、TS(拉伸強(qiáng)度)的至少一方不足。另外，在鐵素體部分比率+貝氏體部分比率的合計(jì)小于90面積％的情況下，在剩余部分形成有比較硬質(zhì)的第三相，因此韌性降低。
[0074]需要說明的是，本發(fā)明的厚鋼板的金屬組織的大部分為貝氏體組織與鐵素體組織，但剩余部分除了硬質(zhì)相之外，有時(shí)還包含珠光體、退化珠光體。
[0075]有效晶粒直徑:3~25 ii m
[0076]在本發(fā)明中還規(guī)定有效晶粒直徑。有效晶粒直徑為了確保時(shí)效前的母材韌性而必須為25 以下。另一方面，為了將基于應(yīng)變時(shí)效的韌性惡化量設(shè)為規(guī)定以下，有效晶粒直徑設(shè)為3 以上。需要說明的是，關(guān)于有效晶粒直徑的測(cè)定方法，由實(shí)施例的欄進(jìn)行說明。
[0077]固溶C量:0.035質(zhì)量％以下
[0078]在本發(fā)明中，還規(guī)定厚鋼板的所有組織中含有的固溶C量。為了將基于應(yīng)變時(shí)效的vTrs變化收納在規(guī)定的溫度差以內(nèi)，需要規(guī)定固溶C量的上限，在本發(fā)明中，將vTrs變化設(shè)在30°C以內(nèi)，因此將固`溶C量設(shè)為0.035質(zhì)量％以下。
[0079](制造要件)
[0080]本發(fā)明的厚鋼板能夠使用滿足所述成分組成的鋼，利用通常的煉制法進(jìn)行煉制，在形成為板坯之后，經(jīng)過通常的加熱、熱軋制(粗軋制、精軋制)、冷卻這樣的工序而獲得，尤其是將板坯加熱溫度、從板坯到加工完成的總壓下率、粗軋制時(shí)的壓下率、軋制結(jié)束溫度(FRT)、軋制后的到冷卻開始為止的時(shí)間、冷卻開始溫度、軋制后的冷卻速度、冷卻停止溫度、停止后的冷卻速度、調(diào)質(zhì)分別設(shè)為以下說明的條件，由此能夠可靠地制造滿足本發(fā)明的要件的厚鋼板。
[0081]板坯加熱溫度:1000~1250°C
[0082]通過將熱軋制前的板坯的加熱溫度設(shè)為1000~1250°C，能夠確保固溶Nb的必要量。在加熱溫度小于1000°c的情況下，無法確保固溶Nb，其結(jié)果是，在之后的冷卻工序中，貝氏體形成變得不充分。另一方面，在加熱溫度超過1250°C的情況下，在加熱中使奧氏體晶粒直徑粗大化，從而給韌性帶來負(fù)面影響。
[0083]總壓下率:50*%以上，粗乳制時(shí)的壓下率:20*%以上
[0084]由于在再結(jié)晶區(qū)域?qū)W氏體晶粒直徑減小至規(guī)定以下，因此需要以粗軋制進(jìn)行規(guī)定的壓下直至溫度調(diào)節(jié)為止。在本發(fā)明中，將粗軋制時(shí)的壓下率設(shè)為20%以上。另外，為了不使晶粒直徑粗大化，需要將從板坯到加工完成的總壓下率設(shè)為50%以上而進(jìn)行軋制。在粗軋制壓下率小于20%或總壓下率小于50%的情況下，晶粒直徑粗大化。
[0085]需要說明的是，通過對(duì)未再結(jié)晶Y施加規(guī)定以上的應(yīng)變，能夠確保具有期望的粒徑的組織(貝氏體+鐵素體)。尤其是當(dāng)考慮規(guī)定的全壓下率內(nèi)的進(jìn)行粗軋制及精軋制的情況下的壓下率的平衡時(shí)，即使是75mm以上的板厚的厚鋼板，為了能夠在溫度調(diào)節(jié)后確保壓下率，也優(yōu)選將粗軋制壓下率設(shè)為40%以下。
[0086]軋制結(jié)束溫度(FRT):700~900°C
[0087]軋制結(jié)束溫度(FRT)為700~900°C。將下限設(shè)為700°C以上是因?yàn)檐堉曝?fù)荷減少等，將上限設(shè)為900°C是為了在未再結(jié)晶Y區(qū)域?qū)霊?yīng)變并獲得期望的變態(tài)組織(貝氏體+鐵素體)。當(dāng)軋制結(jié)束溫度(FRT)超過900°C時(shí)，不僅之后工序的冷卻負(fù)荷變大，還較多生成粗大的鐵素體。
[0088]軋制后的到冷卻開始為止的時(shí)間:120秒以內(nèi) [0089]將軋制后的到冷卻開始為止的時(shí)間設(shè)為120秒以內(nèi)。設(shè)為120秒的理由是為了抑制在高溫區(qū)域的以鐵素體變態(tài)形成的粗大的鐵素體，當(dāng)?shù)嚼鋮s開始為止的時(shí)間超過120秒時(shí)，使晶粒直徑粗大化。
[0090]冷卻開始溫度:650°C以上
[0091]冷卻開始溫度設(shè)為650°C以上。設(shè)為650°C以上的理由是，從驅(qū)動(dòng)力的觀點(diǎn)出發(fā)，為了抑制在高溫區(qū)域的鐵素體變態(tài)且抑制粗大的鐵素體。
[0092]軋制后的冷卻速度:2~30°C /s
[0093]軋制后的冷卻以2~30°C /s的冷卻速度實(shí)施。將冷卻速度的下限設(shè)為2V /s是為了抑制需要量以上的鐵素體的生成，另外，是為了不使生產(chǎn)率降低。另一方面，將冷卻速度的上限設(shè)為30°C /s是為了將組織設(shè)為鐵素體與貝氏體的混合組織且確保強(qiáng)度。
[0094]冷卻停止溫度:350~450°C
[0095]為了將組織設(shè)為鐵素體與貝氏體的混合組織，必須將冷卻停止溫度設(shè)為350~450°C。在冷卻停止溫度低于350°C的情況下，整面成為貝氏體、或馬氏體組織。另外，固溶C也變多。另一方面，在冷卻停止溫度超過450°C的情況下，無法充分地獲得貝氏體。另外，晶粒直徑粗大化。
[0096]停止后的冷卻速度:1°C /s以下
[0097]通過將冷卻停止后的冷卻速度設(shè)為1°C /s以下，能夠促進(jìn)固溶C的析出。
[0098]調(diào)質(zhì):無
[0099]當(dāng)制造本發(fā)明的厚鋼板時(shí)，從生產(chǎn)率提高這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，基本不進(jìn)行回火等調(diào)質(zhì)。
[0100]實(shí)施例
[0101]以下，舉出實(shí)施例而對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說明，但本發(fā)明當(dāng)然不受到下述實(shí)施例的限制，也可以在能夠適應(yīng)本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)加以適當(dāng)?shù)刈兏M(jìn)行實(shí)施，這些都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0102]使用表1及表2所示的各成分組成的鋼，利用通常的煉制法進(jìn)行煉制，在形成為板坯之后，經(jīng)過加熱、熱軋制(粗軋制、精軋制)、冷卻這樣的工序，由此獲得加工板厚為IOOmm的厚鋼板。板坯加熱溫度、粗軋制時(shí)的壓下率、從板坯到成品的總壓下率、軋制結(jié)束溫度(FRT)、軋制后的到冷卻開始為止的時(shí)間、冷卻開始溫度、軋制后的冷卻速度、冷卻停止溫度、停止后的冷卻速度設(shè)為表3及表4所示的條件。需要說明的是，將粗軋制的壓下溫度設(shè)為900°C以上，將加工完成溫度設(shè)為720°C。[0103]通過測(cè)定等求出以上述要件制造出的各厚鋼板的鐵素體部分比率、貝氏體部分比率、硬質(zhì)相部分比率、有效晶粒直徑、固溶C量、及YS (屈服強(qiáng)度)、TS (拉伸強(qiáng)度)、基于應(yīng)變時(shí)效的vTrs變化、應(yīng)變時(shí)效前的vTrs (裂紋擴(kuò)展轉(zhuǎn)變溫度)。表5及表6中示出上述測(cè)定結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板，其特征在于， 該厚鋼板以質(zhì)量％計(jì)，含有c:0.03~0.06%、S1:0.35%以下(不包含0% )、Mn:1.25 ~1.75%,P:0.010% 以下(不包含 0% )、S:0.003% 以下(不包含0% )、A1:0.025 ~0.035%,Cu:0.1 ~0.4%,N1:0.45 ~0.75%,Nb:0.01 ~0.05%,T1:0.005 ~0.025%,N:0.0030~0.0060%, Ca:0.0010~0.0025%，剩余部分為鐵及不可避免的雜質(zhì)，并且，
滿足 AG/[Si]>0.4 及[Ti] X [N] ^ 4.0X 1(T5， 并且具有鐵素體部分比率為40~90面積％、貝氏體部分比率為5~60面積％的混合組織，鐵素體部分比率+貝氏體部分比率的合計(jì)為90面積％以上，并且含有I面積％以上的硬質(zhì)相， 有效晶粒直徑為3~25 ii m， 此外，全部組織所包含的固溶C量為0.035質(zhì)量％以下， 其中，在上式中，AG=(A3-Bs)/A3，
A3=894.5-269.4[C]+37.4[Si]-31.6[Mn]-19.0[Cu]-29.2[Ni]-ll.9[Cr]+19.5[Mo] +22.2[Nb]),
Bs=830-270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo]， 需要說明的是，在所述各式中，[]表示質(zhì)量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)變時(shí)效前后的韌性變化小的厚鋼板，其特征在于， 以質(zhì)量％計(jì)，進(jìn)一步含有Cr:0.5%以下(不包含0% )及/或Mo:0.5%以下(不包含0% )。
【文檔編號(hào)】C22C38/16GK103710621SQ201310454903
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月3日
【發(fā)明者】伊庭野朗, 田村榮一, 三大寺悠介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所