低溫韌性、延伸率和焊接性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及低溫初性、延伸率和焊接性優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板及其制造方法。更詳細(xì) 地說，本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板適用于例如壓力水管（水壓鐵管）、面向無損傷建筑物等的建 材；挖±機(jī)、起重機(jī)、伊運(yùn)機(jī)等在施工現(xiàn)場等使用的建筑機(jī)械等的各種用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于建材和建筑機(jī)械等用途的鋼板，要求有高強(qiáng)度、在母材和焊接接頭部的良好 的低溫初性，特別要求基于延伸率的加工性和焊接性全部優(yōu)異，W使之在作業(yè)現(xiàn)場的嚴(yán)酷 的環(huán)境下可W承受。但是一般來說，抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)等的強(qiáng)度與延伸率成反比例的關(guān)系， 若要確保高強(qiáng)度，則延伸率降低。另外，因?yàn)楦邚?qiáng)度化需要大量添加強(qiáng)度提高成分，所W焊 接時(shí)需要高預(yù)熱溫度，焊接性降低。因此，至今為止，只能提供滿足上述幾個(gè)特性的技術(shù)，還 無法提供兼?zhèn)渖鲜鋈刻匦缘募夹g(shù)。
[0003] 例如，在專利文獻(xiàn)1中，作為低溫初性優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度為980MPaW上的高強(qiáng)度鋼 板，公開有一種控制MA(Martensite-AusteniteConsti1:uent(馬氏體-奧氏體的混合組 織））等的鋼板。詳細(xì)地說，就是公開了一種W滿足M的形成抑制參數(shù)（MP值）、碳當(dāng)量 (Ceq)、合金元素的固溶量的方式控制鋼中成分，并且將鋼中的Nb化合物、奧氏體晶粒的大 小等控制在既定的范圍的鋼板。但是，在上述專利文獻(xiàn)1中，沒有設(shè)計(jì)考慮延伸率的提高。
[0004] 另外，在專利文獻(xiàn)2中，作為延伸率優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度為980MPaW上的高強(qiáng)度鋼板， 公開有一種在鋼中添加Nb、Ti，并且使舊奧氏體粒徑微細(xì)化，舊奧氏體粒徑分布得到控制的 鋼板。但是，在上述專利文獻(xiàn)2中，沒有對(duì)于低溫初性、焊接性進(jìn)行討論。
[OCX)日]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-77340號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-242832號(hào)公報(bào)
[0009] 發(fā)明要解雇的課題
[0010] 迫切希望提供抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)等的強(qiáng)度、低溫初性、延伸率和焊接性全部優(yōu)異的 鋼板作為上述運(yùn)樣用于建筑機(jī)械等的鋼板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明鑒于上述情況而形成，其目的在于，提供一種盡管具有抗拉強(qiáng)度在980MPa W上、屈服點(diǎn)在960MPaW上的高強(qiáng)度，但低溫初性、延伸率和焊接性也優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板 及其制造方法。
[0012] 用于解決課題的手段
[0013] 能夠達(dá)成上述課題的本發(fā)明的低溫初性、延伸率和焊接性優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度在 980MPaW上且屈服點(diǎn)在960MPaW上的高強(qiáng)度鋼板，在W下方面具有要點(diǎn)：含有C:0. 125~ 0. 15%(質(zhì)量％的意思。設(shè)及化學(xué)成分w下均同）、Si :0. 2~0. 75%、Mn :0. 9~1. 2%、A1 :0. 03~0. 06%、化：0. 65~l%、Mo :0. 2~0. 7%、V :0. 035~0. 11%、佩：大于0%且 0. 11%W下、B:0. 0005~0.002%、N:大于0%且0.006%W下，余量由鐵和不可避免的雜 質(zhì)構(gòu)成，金屬組織是回火貝氏體組織、回火馬氏體組織或它們的復(fù)合組織，由下述（1)式表 示的參數(shù)為20W上，并且，由下述（2)式表示的Pcm值為0.28W下。
[0014] 0. 5X [Mo]+121X [V]+15X [Mn]+0. 5X [化]…（1)
[0015]化m=[C] + ([Si]/30) + ([Mn]/20) + ([Cu]/20) + ([Ni]/60) + ([Cr]/20) + ([Mo]/15) + ([V]/l〇)+5X巧]…似
[0016] 式中，□意思是鋼中的各成分的含量（質(zhì)量％ )。
[0017] 另外，能夠達(dá)成上述課題的本發(fā)明的低溫初性、延伸率和焊接性優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度 在980MPaW上且屈服點(diǎn)在960MPaW上的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，在W下方面具有要點(diǎn)：對(duì) 如下的鋼進(jìn)行加熱社制后，空冷至室溫，再加熱至900°CW上進(jìn)行澤火處理后，W400°C~ 600°C的溫度進(jìn)行回火處理，所述的鋼含有C:0. 125~0. 15%、Si:0. 2~0. 75%、Mn:0. 9~ 1. 2%、A1 :0. 03 ~0. 06%、Cr:0. 65 ~1%、Mo:0. 2 ~0. 7%、V:0. 035 ~0. 11%、佩：大 于0%且0. 11%W下、B:0. 0005~0.002%、N:大于0%且0.006%W下，余量由鐵和不可 避免的雜質(zhì)構(gòu)成，由下述（1)式表示的參數(shù)為20W上，并且，由下述（2)式表示的Pcm值為 0. 28W下。
[0018] 0. 5X [Mo]+121X [V]+15X [Mn]+0. 5X [Cr]…（1)
[0019]化m=[C] + ([Si]/30) + ([Mn]/20) + ([Cu]/20) + ([Ni]/60) + ([Cr]/20) + ([Mo]/15) + ([V]/l〇)+5X巧]…似
[0020] 式中，□意思是鋼中的各成分的含量（質(zhì)量％ )。
[OOW 發(fā)明效果 陽02引根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)乜刂其撝谐煞帧及由Mo、V、Mn和化的含量構(gòu)成的上述 (1)式的參數(shù)，所W能夠?qū)崿F(xiàn)盡管具有抗拉強(qiáng)度在980MPaW上、屈服點(diǎn)在960MPaW上的高 強(qiáng)度，但低溫初性、延伸率和焊接性也優(yōu)異的高強(qiáng)度鋼板。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明人為了提供兼?zhèn)渖鲜鋈刻匦缘母邚?qiáng)度鋼板，詳細(xì)地反復(fù)研究。
[0024] 其結(jié)果是，通過將Mo、V、Mn和化的含量所構(gòu)成的上述（1)式的參數(shù)（0. 5X[Mo] +121X[V]+15X[Mn]+0. 5X[Cr])控制在20W上，發(fā)現(xiàn)具有抗拉強(qiáng)度在980MPaW上、屈服 點(diǎn)在960MPaW上的高強(qiáng)度，并且延伸率也W總延伸率計(jì)提高到13%W上。
[0025] 首先，本發(fā)明人等對(duì)于具有抗拉強(qiáng)度在980MPaW上、屈服點(diǎn)在960MPaW上的高強(qiáng) 度，并且延伸率也W總延伸率計(jì)提高到13%W上的方法進(jìn)行了研究。一般來說，鋼板的延 伸率可W通過積累拉伸時(shí)的位錯(cuò)量來使之提高。因此本發(fā)明人等，從使鋼板中形成碳化物 和微細(xì)的滲碳體，通過釘扎位錯(cuò)而使延伸率提高的觀點(diǎn)出發(fā)，特別著眼于Mo、V、Mn和化元 素。詳細(xì)地說，是從通過（i)Mo、V的碳化物和扣）利用了由Mn、Cr帶來的滲碳體中的C的 擴(kuò)散抑制的微細(xì)滲碳體運(yùn)二者捕捉拉伸時(shí)的位錯(cuò)，使能夠積累的位錯(cuò)量提高的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn) 行研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果如上述（1)式所示運(yùn)樣使Mo、V、Mn和化的含量參數(shù)化，則可達(dá) 成預(yù)期的目的。運(yùn)被推測是由于，通過Mn和化的適量添加，可形成微細(xì)的舊r粒徑，其結(jié) 果是，鋼板的強(qiáng)度提高；此外，通過Mo和V的適量添加，微細(xì)的滲碳體生成，其結(jié)果是，延展 性提局。
[0026] 如此由上述（1)式表示的參數(shù)，在用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的抗拉強(qiáng)度在980MPaW上、屈 服點(diǎn)在960MPaW上的高強(qiáng)度和W總延伸率計(jì)為13%W上的高延伸率上是重要的要件，為 此，使其下限為20W上。優(yōu)選的下限為25W上，更優(yōu)選為29W上。
[0027] 其次，低溫初性的提高通過不添加Ti，即，將其作為雜質(zhì)水平的組成來實(shí)現(xiàn)。運(yùn)是 因?yàn)?，若由于Ti的添加生成Ti氮化物，則由于澤火時(shí)怕時(shí)）的釘扎效應(yīng)導(dǎo)致澤火性降低， 低溫初性降低。本發(fā)明的Ti量，實(shí)質(zhì)上大體控制在0. 005%W下。
[0028] 此外，關(guān)于焊接性的提高，通過降低作為焊接裂紋敏感性指數(shù)公知的參數(shù)，即由上 述（2)式所示的Pcm值來實(shí)現(xiàn)。一般來說，在焊接部鄰域，即在焊接金屬和母材熱影響部發(fā) 生的低溫裂紋與Pcm值具有密切的相關(guān)關(guān)系，若降低Pcm值，則焊接時(shí)的預(yù)熱抑制得低，其 結(jié)果是，能夠防止低溫裂紋。
[0029] 在本發(fā)明中，從確保良好的焊接性的觀點(diǎn)出發(fā)，使上述Pcm值的上限為0. 28W下。 Pcm值越小越好，優(yōu)選的上限為0. 27W下，更優(yōu)選為0. 26W下。
[0030] 此外，為了全部W期望的高水平實(shí)現(xiàn)，還需要適當(dāng)?shù)乜刂其摪宓幕瘜W(xué)成分。
[0031] [C:0. 125 ~0. 15% ]
[0032] C生成碳化物而釘扎位錯(cuò)，是有助于延伸率提高的元素。另外，使鋼板的澤火性提 高，也有助于強(qiáng)度提高。為了有效地發(fā)揮運(yùn)些效果，使C含量的下限為0.125