CN112513304A - 钢板及其制造方法 - Google Patents

钢板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112513304A
CN112513304A CN201880096307.2A CN201880096307A CN112513304A CN 112513304 A CN112513304 A CN 112513304A CN 201880096307 A CN201880096307 A CN 201880096307A CN 112513304 A CN112513304 A CN 112513304A
Authority
CN
China
Prior art keywords
less
steel sheet
steel
reduction
toughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880096307.2A
Other languages
English (en)
Inventor
木津谷茂树
中岛孝一
植田圭治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Publication of CN112513304A publication Critical patent/CN112513304A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/021—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite

Abstract

本发明提供板厚中心部的断面收缩率特性优良的高Mn钢板。该钢板具有含有C：0.20％以上且0.70％以下、Si：0.05％以上且1.0％以下、Mn：15％以上且35％以下、Al：0.1％以下、Cr：8.0％以下、N：0.0010％以上且0.0500％以下、P：0.03％以下和S：0.005％以下且余量为Fe和不可避免的杂质的成分组成，拉伸强度为600MPa以上且‑196℃下的吸收能为27J以上，并且板厚方向的断面收缩率为30％以上。

Description

钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及适合供于液化气体贮槽用罐等在极低温环境下使用的结构用钢的、特别是板厚中心部特性优良的钢板及其制造方法。
背景技术
液化气体贮槽用罐等结构物的使用环境为极低温，因此，为了将热轧钢板用于该结构物，要求该钢板不仅强度优良而且极低温下的韧性也优良。例如，对于用于液化天然气的贮槽的热轧钢板而言，需要在低于液化天然气的沸点即-164℃的温度范围内确保优良的韧性。如果用于极低温贮槽用结构物的钢板的低温韧性差，则有可能无法维持作为该极低温贮槽用结构物的安全性，因此，强烈要求提高所使用的钢板的低温韧性。
针对该要求，以往使用在极低温下不显示脆性的具有奥氏体组织的奥氏体系不锈钢板、9％Ni钢板或5000系铝合金。但是，上述金属材料的合金成本、制造成本高，因此需要廉价且极低温韧性优良的钢板。因此，作为代替以往的极低温用钢的新型钢板，正在研究将大量添加较廉价的作为奥氏体稳定化元素的Mn而形成了奥氏体组织的高Mn钢用作极低温环境的结构用钢板。
例如，专利文献1中公开了通过添加15～35％的Mn、5％以下的Cu、进一步适量添加C和Cr而改善了切削性和焊接热影响区的-196℃下的夏比冲击特性的钢材。
另外，专利文献2中公开了添加C：0.25～0.75％、Si：0.05～1.0％、Mn：大于20％且为35％以下、Ni：0.1％以上且小于7.0％、Cr：0.1％以上且小于8.0％的改善了低温韧性的高Mn钢材。
此外，专利文献3中公开了通过含有0.001～0.80％的C、15～35％的Mn并添加Cr、Ti、Si、Al、Mg、Ca、REM之类的元素而改善了母材和焊接部的极低温韧性的高Mn钢材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2015-508452号公报
专利文献2：日本特开2016-84529号公报
专利文献3：日本特开2016-196703号公报
发明内容
发明所要解决的问题
高Mn钢具有如下特征：与一般的碳钢相比为高合金的钢，因此熔点低，而且熔点附近的粘性高，因此与碳钢相比容易产生粗大的铸造缺陷。因此，如果制品中残留有铸造缺陷，则在拉应力沿十字接头等钢板的板厚方向作用的情况下，有可能在制品中产生断裂而导致结构物的崩坏。
但是，专利文献1、2和3中记载的钢材没有提及从用于实现强度和低温韧性的制造成本的观点以及使用上述奥氏体钢材时结构物的安全性的观点出发重要的板厚中心部的断面收缩率特性，还存在研究的余地。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供板厚中心部的断面收缩率特性优良的高Mn钢板。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题，以高Mn钢为对象，对钢板的成分组成、制造方法等进行了深入研究，结果得到以下见解。
(i)通过以高Mn钢为基础并将S的含量抑制为0.005％以下，能够减少MnS的生成量，改善板厚方向的拉伸特性。
(ii)此外，在热精轧中，通过以3以上的压下比进行轧制，能够使铸造缺陷无害化，并且，通过将最终三个道次中至少两个道次的每一个道次的压下率设为10％以上来实现钢板整体的整粒化从而抑制异常粗大晶粒的残留，能够改善板厚方向的拉伸特性。
本发明是基于以上见解进一步加以研究而完成的，其主旨如下所述。
1.一种钢板，其具有以质量％计含有C：0.20％以上且0.70％以下、Si：0.05％以上且1.0％以下、Mn：15％以上且35％以下、Al：0.1％以下、Cr：8.0％以下、N：0.0010％以上且0.0500％以下、P：0.03％以下和S：0.005％以下且余量为Fe和不可避免的杂质的成分组成，拉伸强度为600MPa以上且-196℃下的吸收能为27J以上，并且板厚方向的断面收缩率为30％以上。
在此，板厚方向的断面收缩率可以通过依据JIS Z3199的试验进行测定。
2.如上述1所述的钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自Nb：0.003％以上且0.030％以下、V：0.01％以上且0.10％以下、Ti：0.003％以上且0.040％以下和B：0.0003％以上且0.0100％以下中的一种或两种以上。
3.如上述1或2所述的钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自Cu：0.01％以上且0.70％以下、Ni：0.01％以上且0.50％以下、Sn：0.01％以上且0.30％以下、Sb：0.01％以上且0.30％以下、Mo：0.05％以上且2.0％以下和W：0.05％以上且2.0％以下中的一种或两种以上。
4.如上述1、2或3所述的钢板，其中，上述成分组成以质量％计还含有选自Ca：0.0005％以上且0.0050％以下、Mg：0.0005％以上且0.0100％以下和REM：0.0010％以上且0.0200％以下中的一种或两种以上。
5.一种钢板的制造方法，其是制造上述1至4中任一项所述的钢板的方法，其中，将钢原材加热至1000℃以上且1300℃以下后，以压下比为3以上、并且最终三个道次中至少两个道次的压下率为每一个道次10％以上的条件进行热轧。
发明效果
根据本发明，可以提供板厚中心部的断面收缩率特性优良的钢板。并且，将本发明的钢板应用于液化气体贮槽用罐等在极低温环境下使用的钢结构物时，大大地有助于提高该结构物的安全性，在产业上带来显著的效果。另外，由于与现有的材料相比廉价，因此还具有经济性优良的优点。
具体实施方式
以下，对本发明的钢板具体进行说明。需要说明的是，本发明不限于以下实施方式。
[成分组成]
首先，对本发明的钢板的成分组成和其限定理由进行说明。需要说明的是，只要没有特别说明，表示成分组成的“％”是指“质量％”。
C：0.20％以上且0.70％以下
C对高强度化有效，而且是廉价的奥氏体稳定化元素，是用于得到奥氏体组织的重要元素。为了得到该效果，C需要含有0.20％以上。另一方面，含有超过0.70％时，在板厚中心部发生偏析，促使Cr碳化物和Nb、V、Ti系碳化物的过度析出，因此低温韧性降低，并且断面收缩率降低。因此，C设定为0.20％以上且0.70％以下。优选设定为0.25％以上且0.60％以下。
Si：0.05％以上且1.0％以下
Si作为脱氧材料发挥作用，不仅在炼钢上是必要的，而且具有固溶于钢中而通过固溶强化使钢板高强度化的效果。为了得到这样的效果，Si需要含有0.05％以上。另一方面，含有超过1.0％时，焊接性和表面性状劣化。因此，Si设定为0.05％以上且1.0％以下。优选设定为0.07％以上且0.5％以下。
Mn：15％以上且35％以下
Mn是比较廉价的奥氏体稳定化元素。在本发明中，Mn是用于兼顾强度和极低温韧性的重要元素。为了得到该效果，Mn需要含有15％以上。另一方面，含有超过35％时，改善极低温韧性的效果饱和，导致合金成本的升高。另外，焊接性、切割性劣化。而且，助长偏析，引起极低温韧性的降低、板厚方向拉伸特性的劣化、应力腐蚀开裂的发生。因此，Mn设定为15％以上且35％以下。优选设定为18％以上且28％以下的范围。
Al：0.1％以下
Al作为脱氧剂发挥作用，最常用于钢板的钢水脱氧工艺中。另外，具有通过固定钢中的固溶N并形成AlN而抑制固溶N减少所引起的韧性劣化的效果。为此，优选含有0.01％以上。另一方面，含有超过0.1％的Al时，焊接时扩散到焊接金属部而使焊接金属的韧性劣化，因此设定为0.1％以下。优选设定为0.07％以下。更优选设定为0.02％以上且0.06％以下。
Cr：8.0％以下
Cr是提高高Mn钢的低温韧性和耐腐蚀性所必需的元素。另一方面，Cr有时在轧制中以氮化物、碳化物、碳氮化物等形态析出，由于形成这样的析出物而成为腐蚀、断裂的起点，低温韧性降低，因此，将上限设定为8.0％。优选将Cr量设定为1.0％以上且6.0％以下，更优选设定为1.5％以上且5.5％以下的范围。
N：0.0010％以上且0.0500％以下
N是奥氏体稳定化元素，是对提高极低温韧性有效的元素。另外，具有与Nb、V和Ti结合而以氮化物或碳氮化物的形式微细地析出、并作为扩散性氢的捕获位点而抑制应力腐蚀开裂的效果。为了得到这样的效果，需要含有0.0010％以上的N。另一方面，含有超过0.0500％时，促使过量的氮化物或碳氮化物的生成，固溶元素量降低、耐腐蚀性降低，不仅如此，韧性也降低。因此，N设定为0.0010％以上且0.0500％以下。优选将N量设定为0.0020％以上且0.0200％以下。
P：0.03％以下
含有超过0.03％的P时，有时在晶界发生偏析，使晶界强度降低，成为断裂起点。因此，将0.03％设为上限，优选尽可能减少。因此，P设定为0.03％以下。P越少则特性越提高，因此，优选设定为0.025％以下，更优选设定为0.020％以下。需要说明的是，抑制至小于0.0005％需要巨大的炼钢成本，因此从经济性的观点出发优选设定为0.0005％以上。
S：0.005％以下
S在钢中形成MnS，使低温韧性、板厚方向拉伸时的断面收缩率显著劣化，因此，将0.005％设为上限，优选尽可能减少。优选设定为0.002％以下。需要说明的是，抑制至小于0.0001％需要巨大的炼钢成本，因此从经济性的观点出发优选设定为0.0001％以上。
上述成分以外的余量为Fe和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，有Zr、As等。
在本发明中，出于进一步提高强度和低温韧性的目的，除了上述必需元素以外还可以根据需要含有下述元素。
Nb：0.003％以上且0.030％以下
Nb是对提高钢板的强度有效的元素。为了得到这样的效果，优选添加0.003％以上的Nb。另一方面，含有超过0.030％时，有时粗大的碳氮化物析出，成为断裂的起点，使板厚方向的拉伸特性劣化。另外，有时析出物粗大化而使母材韧性劣化。因此，含有Nb时，优选设定为0.003％以上且0.030％以下。更优选设定为0.005％以上、进一步设定为0.007％以上。同样地，更优选设定为0.025％以下、进一步设定为0.022％以下。
V：0.01％以上且0.10％以下
V是对提高钢板的强度有效的元素。为了得到这样的效果，优选含有0.01％以上的V。另一方面，含有超过0.10％时，有时粗大的碳氮化物析出，成为断裂的起点。另外，有时析出物粗大化而使母材韧性劣化。因此，含有V时，优选设定为0.01％以上且0.10％以下。更优选设定为0.02％以上、进一步设定为0.03％以上。同样地，更优选设定为0.09％以下、进一步设定为0.08％以下。
Ti：0.003％以上且0.040％以下
Ti是以氮化物或碳氮化物的形式析出而对提高钢板的强度有效的元素。为了得到这样的效果，优选含有0.003％以上的Ti。另一方面，含有超过0.040％时，有时析出物粗大化而使母材韧性劣化。另外，有时粗大的碳氮化物析出，成为断裂的起点。因此，含有Ti时，优选设定为0.003％以上且0.040％以下。更优选设定为0.005％以上、进一步设定为0.007％以上。同样地，更优选设定为0.035％以下、进一步设定为0.032％以下。
B：0.0003％以上且0.0100％以下
B是提高奥氏体晶界强度的元素，是对提高极低温韧性有效的元素。为了得到这样的效果，优选含有0.0003％以上的B。另一方面，含有超过0.0100％时，生成粗大的B析出物，韧性降低。因此，B优选设定为0.0100％以下的范围。更优选为0.0030％以下。
进而，在本发明中，可以根据需要含有下述元素。
Cu：0.01％以上且0.70％以下、Ni：0.01％以上且0.50％以下、Sn：0.01％以上且0.30％以下、Sb：0.01％以上且0.30％以下、Mo：0.05％以上且2.0％以下、W：0.05％以上且2.0％以下中的一种或两种以上
Cu、Ni、Sn、Sb、Mo和W是通过与Cr复合添加而使高Mn钢的耐腐蚀性提高的元素。
该效果在高Mn钢中在上述任意一种元素与Cr共存的情况下变得显著，并且分别在上述的下限值以上时表现出来。但是，任意一种元素超过上述的上限值而大量含有时，都会使焊接性、韧性劣化，从成本的观点出发也变得不利。
因此，Cu、Ni、Sn、Sb、Mo和W优选在上述范围内添加。更优选Cu量为0.02％以上且0.50％以下、Ni量为0.02％以上且0.40％以下、Sn量为0.02％以上且0.25％以下、Sb量为0.02％以上且0.25％以下、Mo量为0.05％以上且1.50％以下、W量为0.05％以上且1.50％以下。
进而，在本发明中，可以根据需要含有下述元素。
Ca：0.0005％以上且0.0050％以下、Mg：0.0005％以上且0.0100％以下、REM：0.0010％以上且0.0200％以下中的一种或两种以上
Ca、Mg和REM是对MnS等夹杂物的形态控制有用的元素，可以根据需要含有。在此，夹杂物的形态控制是指使伸展的硫化物系夹杂物变为粒状的夹杂物。通过该夹杂物的形态控制，能够使板厚方向的拉伸特性、韧性和耐硫化物应力腐蚀开裂性提高。为了得到这样的效果，优选Ca和Mg含有0.0005％以上、REM含有0.0010％以上。
另一方面，任意一种元素大量含有时，都会使非金属夹杂物量增加，反而板厚中心部的特性有时降低。因此，含有Ca时优选设定为0.0050％以下，含有Mg时优选设定为0.0100％以下，含有REM时优选设定为0.0200％以下。更优选Ca量设定为0.0010％以上且0.0040％以下、Mg量设定为0.0010％以上且0.0040％以下、REM量设定为0.0020％以上且0.0150％以下。
对于具有以上成分组成的钢板而言，进一步使板厚方向的断面收缩率为30％以上很重要。即，这是因为，板厚方向的断面收缩率小于30％时，例如在十字焊接接头部等处产生断裂，作为结构物的牢固性显著受损。
接着，对本发明的钢板的制造条件进行说明。即，本发明的钢板可以如下制造：将具有上述成分组成的钢原材加热至1000℃以上且1300℃以下后，以压下比为3以上、并且最终三个道次中至少两个道次的压下率为每一个道次10％以上的条件进行热轧，由此制造本发明的钢板。
需要说明的是，在以下的说明中，温度“℃”是指板厚中心部的温度。
[钢原材的加热温度：1000℃以上且1300℃以下]
将钢原材加热至1000℃以上是为了使组织中的析出物固溶、使结晶粒径等均匀化，作为加热温度，设定为1000℃以上且1300℃以下。在加热温度低于900℃时，析出物不会充分地固溶，因此无法得到所期望的特性。另外，1300℃以上的加热会导致由结晶粒径的粗大化引起的材质劣化、并且需要过量的能量而使生产率降低，因此将加热温度的上限设定为1300℃。优选为1050℃以上且1250℃以下，更优选为1100℃以上且1250℃以下的范围。
需要说明的是，作为钢原材，除了连铸钢坯以外，还可以使用铸锭钢坯、方坯等通过常规方法制造的原材。
[热轧中的压下比：3以上]
热轧的压下比小于3时，难以通过铸造缺陷的压接来抑制板厚方向的拉伸特性的降低。此外，通过轧制促进再结晶来谋求整粒化也变得不充分，粗大的奥氏体晶粒残留，结果是强度和韧性等特性劣化，因此，将压下比限定为3以上。优选将压下比设定为4以上，更优选将压下比设定为5以上。需要说明的是，压下比的上限无需特别限制，但优选设定为50以下。这是因为，压下比超过50时，机械特性的各向异性显著增大。
在此，热轧中的压下比以轧制原材的板厚/轧制后的钢板的板厚来定义。
[最终三个道次中至少两个道次的压下率为每一个道次10％以上]
对于最终决定钢板材质的最终三个道次中的至少两个道次，使每一个道次的压下率为10％以上，由此，首先能够使铸造缺陷可靠地无害化，而且能够实现钢板整体的整粒化从而抑制异常粗大晶粒的残留，板厚方向的拉伸试验中的断面收缩率提高，结果是能够确保30％以上的断面收缩率。
即，限制最终三个道次中至少两个道次的压下率是为了可靠地压接铸造缺陷。因此，优选将最终三个道次中全部道次的压下率分别设定为10％以上。另一方面，最终三个道次中至少两个道次的压下率小于10％时，铸造缺陷残留，板厚中心部的断面收缩率降低。需要说明的是，压下率的上限无需特别限定，但从轧制载荷等设备制约出发优选设定为30％。
[热轧后的冷却]
为了得到钢板的强度和低温韧性等必要特性，可以在热轧后实施水冷等。
实施例
将表1所示的No.1～No.26的钢熔炼而制成钢坯后，通过表2所示的制造条件制成板厚为30～50mm的钢板。将这样得到的试样No.1～No.30的钢板供于如下所示的拉伸试验。将该拉伸试验的结果一并记于表2中。
Figure BDA0002931027020000121
Figure BDA0002931027020000131
板厚方向的基于拉伸试验的断面收缩率依据JIS G3199进行评价。关于试验片形状，使用A型试验片。另外，利用从距钢板表面为板厚的1/4的深度位置(以下也称为1/4t部)裁取的圆棒拉伸试验片以三个试验片的平均值的方式评价拉伸强度，利用从1/4t部裁取的夏比试验片以三个试验片的平均值的方式评价-196℃下的夏比吸收能。
确认了：符合本发明的本发明例(试样No.1～No.14)的断面收缩率满足30％以上。另一方面，就偏离本发明的范围的比较例(试样No.15～No.30)而言，拉伸强度、吸收能和断面收缩率中的某一项以上在本申请请求保护的范围之外，不能满足上述的目标性能。

Claims (5)

1.一种钢板，其具有以质量％计含有C：0.20％以上且0.70％以下、Si：0.05％以上且1.0％以下、Mn：15％以上且35％以下、Al：0.1％以下、Cr：8.0％以下、N：0.0010％以上且0.0500％以下、P：0.03％以下和S：0.005％以下且余量为Fe和不可避免的杂质的成分组成，拉伸强度为600MPa以上且-196℃下的吸收能为27J以上，并且板厚方向的断面收缩率为30％以上。
2.如权利要求1所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计还含有选自Nb：0.003％以上且0.030％以下、V：0.01％以上且0.10％以下、Ti：0.003％以上且0.040％以下和B：0.0003％以上且0.0100％以下中的一种或两种以上。
3.如权利要求1或2所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计还含有选自Cu：0.01％以上且0.70％以下、Ni：0.01％以上且0.50％以下、Sn：0.01％以上且0.30％以下、Sb：0.01％以上且0.30％以下、Mo：0.05％以上且2.0％以下和W：0.05％以上且2.0％以下中的一种或两种以上。
4.如权利要求1、2或3所述的钢板，其中，所述成分组成以质量％计还含有选自Ca：0.0005％以上且0.0050％以下、Mg：0.0005％以上且0.0100％以下和REM：0.0010％以上且0.0200％以下中的一种或两种以上。
5.一种钢板的制造方法，其是制造权利要求1至4中任一项所述的钢板的方法，其中，将钢原材加热至1000℃以上且1300℃以下后，以压下比为3以上、并且最终三个道次中至少两个道次的压下率为每一个道次10％以上的条件进行热轧。
CN201880096307.2A 2018-08-28 2018-08-28 钢板及其制造方法 Pending CN112513304A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/031649 WO2020044421A1 (ja) 2018-08-28 2018-08-28 鋼板およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112513304A true CN112513304A (zh) 2021-03-16

Family

ID=67766640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880096307.2A Pending CN112513304A (zh) 2018-08-28 2018-08-28 钢板及其制造方法

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP3835445A4 (zh)
JP (1) JP6566166B1 (zh)
KR (1) KR102524703B1 (zh)
CN (1) CN112513304A (zh)
BR (1) BR112021001870A2 (zh)
MY (1) MY196194A (zh)
PH (1) PH12021550411A1 (zh)
SG (1) SG11202101409TA (zh)
WO (1) WO2020044421A1 (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104152797A (zh) * 2014-08-14 2014-11-19 燕山大学 一种低温塑性高锰钢板及其加工方法
CN106222554A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 南京钢铁股份有限公司 一种经济型超低温用钢及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5681656A (en) * 1979-12-10 1981-07-03 Japan Steel Works Ltd:The Nonmagnetic steel for cryogenic temperature high magnetic field apparatus
JPH0813092A (ja) * 1994-06-30 1996-01-16 Nkk Corp 被削性および溶接性に優れた高Ｍｎ非磁性鋼
JP2005325387A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Kiyohito Ishida 低比重鉄合金
JP6078554B2 (ja) 2011-12-27 2017-02-08 ポスコＰｏｓｃｏ 被削性及び溶接熱影響部における極低温靱性に優れたオーステナイト系鋼材及びその製造方法
JP6645103B2 (ja) 2014-10-22 2020-02-12 日本製鉄株式会社 高Ｍｎ鋼材及びその製造方法
KR101647227B1 (ko) * 2014-12-24 2016-08-10 주식회사 포스코 표면 가공 품질이 우수한 저온용 강판 및 그 제조 방법
KR20160084529A (ko) 2015-01-05 2016-07-14 (주)대한솔루션 자동차용 연료 필터 인슐레이션
JP6693217B2 (ja) 2015-04-02 2020-05-13 日本製鉄株式会社 極低温用高Ｍｎ鋼材
JP6801236B2 (ja) * 2015-06-16 2020-12-16 日本製鉄株式会社 低温水素用オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法
JP6520617B2 (ja) * 2015-09-30 2019-05-29 日本製鉄株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
JP6589535B2 (ja) * 2015-10-06 2019-10-16 日本製鉄株式会社 低温用厚鋼板及びその製造方法
JP6728779B2 (ja) * 2016-03-03 2020-07-22 日本製鉄株式会社 低温用厚鋼板及びその製造方法
WO2017213781A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-14 Exxonmobil Research And Engineering Company High strength cryogenic high manganese steels and methods of making the same
WO2018104984A1 (ja) * 2016-12-08 2018-06-14 Ｊｆｅスチール株式会社 高Ｍｎ鋼板およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104152797A (zh) * 2014-08-14 2014-11-19 燕山大学 一种低温塑性高锰钢板及其加工方法
CN106222554A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 南京钢铁股份有限公司 一种经济型超低温用钢及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
乔生儒等: "《材料力学性能》", 31 July 2015, 西北工业大学出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
MY196194A (en) 2023-03-22
BR112021001870A2 (pt) 2021-04-27
SG11202101409TA (en) 2021-03-30
PH12021550411A1 (en) 2021-09-20
WO2020044421A1 (ja) 2020-03-05
KR20210035263A (ko) 2021-03-31
JP6566166B1 (ja) 2019-08-28
KR102524703B1 (ko) 2023-04-21
JPWO2020044421A1 (ja) 2020-09-10
EP3835445A4 (en) 2021-08-18
EP3835445A1 (en) 2021-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110050082B (zh) 高Mn钢板及其制造方法
KR101846759B1 (ko) 강판 및 그 제조 방법
CN111465711B (zh) 拉伸强度和低温冲击韧性优异的用于压力容器的钢板及其制造方法
CN111051553B (zh) 高Mn钢及其制造方法
TWI754893B (zh) 高Mn鋼及其製造方法
CN111433381B (zh) 高Mn钢及其制造方法
KR20140108431A (ko) 강판 및 그 제조 방법
CN113631731A (zh) 厚钢板及其制造方法
CN115210400B (zh) 钢材及其制造方法、以及罐
CN112513307A (zh) 高Mn钢及其制造方法
CN111108225B (zh) 钢板及其制造方法
EP3378962B1 (en) High heat input welded steel material
CN112513309B (zh) 钢板及其制造方法
CN111788325B (zh) 高Mn钢及其制造方法
CN114829646A (zh) 钢板及其制造方法
CN112513304A (zh) 钢板及其制造方法
TWI671409B (zh) 鋼板及其製造方法
KR101400662B1 (ko) 압력용기 강재 및 그 제조 방법
CN114302977A (zh) 钢及其制造方法
KR20140072246A (ko) 강판 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination